DE102013208855A1 - Radial blower housing - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Radialgebläsegehäuse 1 mit einem Gehäuseinnenraum 2 zur Aufnahme eines Gebläserades 8, das um eine Drehachse 9 drehbar ist, und mit einer ansaugseitigen Gehäusewand 16 mit einer Zuströmöffnung 18, durch die zu fördernde Luft in axialer Richtung auf das Gebläserad 8 zuströmen kann. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Radialgebläsegehäuse anzugeben, das ohne zusätzliche Bauelemente, wie z.B. Drosselklappen oder Blenden, eine Anpassung des geförderten Luftvolumenstroms erlaubt. Dazu ist vorgesehen, dass die Position der Zuströmöffnung 18 in Bezug auf die Drehachse 9 aus einer ersten 25 in eine zweite Position 30 veränderbar ist.The invention relates to a radial fan housing 1 with a housing interior 2 for receiving a fan wheel 8, which is rotatable about an axis of rotation 9, and with a suction-side housing wall 16 with an inflow opening 18 through which air to be conveyed can flow in the axial direction onto the fan wheel 8. The invention has for its object to provide a radial fan housing that without additional components, such as. Throttle valves or orifices, an adjustment of the conveyed air volume flow allows. For this purpose, it is provided that the position of the inflow opening 18 with respect to the axis of rotation 9 can be changed from a first 25 to a second position 30.
Description
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Radialgebläse, insbesondere für Haushaltsgeräte wie Wäschetrockner und Waschtrockner, die der Förderung von Luftströmen wie Prozessluftströmen in Wäschetrocknern oder Waschtrocknern oder Kühlluftströmen dienen. The invention is in the field of radial fans, in particular for household appliances such as tumble dryer and washer-dryer, which serve to promote air flows such as process air streams in tumble driers or washer-dryers or cooling air streams.
Die Erfindung betrifft ein Radialgebläsegehäuse mit einem Gehäuseinnenraum zur Aufnahme eines Gebläserades, das um eine Drehachse drehbar ist, und mit einer ansaugseitigen Gehäusewand mit einer Zuströmöffnung, durch die zu fördernde Luft in axialer Richtung auf das Gebläserad zuströmen kann. The invention relates to a radial fan housing having a housing interior for receiving an impeller, which is rotatable about an axis of rotation, and with a suction-side housing wall with an inflow opening, can flow through the air to be conveyed in the axial direction of the impeller.
Derartige Radialgebläsegehäuse sind aus der
Energieverbrauch und Energieeffizienz spielen insbesondere bei Haushaltsgeräten wie Wäschetrocknern eine zunehmend bedeutende Rolle. Wäschetrockner werden hinsichtlich ihres Energieverbrauchs und der Genauigkeit in der Erreichung einer vorgegebenen Endrestfeuchte klassifiziert. Je nach Beladungssituation und Beladungsmenge können die Anforderungen an die Prozessluftförderung in einzelnen Trocknungsphasen unterschiedlich sein, so dass aus diesem Grund eine Anpassung der geförderten Luftströme wünschenswert ist. Damit kann erreicht werden, dass die nach Normprozessen unter Zugrundelegung einer Vollbeladung und einer Halbbeladung konzipierten Trocknungsprozesse besser auf die tatsächliche Nennbeladung abgestimmt werden können. Andernfalls ist zu befürchten, dass geringere Beladungsmengen übertrocknen und damit zu einem unerwünschten Mehrverbrauch an Energie führen. Wenn die Beladungsmenge dem System bekannt ist, ist zur Energieoptimierung deshalb eine einfache Beeinflussung des geförderten Volumenstroms wünschenswert. Energy consumption and energy efficiency are playing an increasingly important role, especially in household appliances such as dryers. Clothes dryers are classified in terms of their energy consumption and accuracy in achieving a given final moisture content. Depending on the load situation and load, the requirements for the process air delivery in individual drying phases may be different, so that for this reason an adaptation of the delivered air flows is desirable. It can thus be achieved that the drying processes designed according to standard processes on the basis of a full load and a half load can be better matched to the actual nominal load. Otherwise, it is to be feared that lower load levels will over-dry and thus lead to an undesirable increase in energy consumption. If the loading quantity is known to the system, it is therefore desirable for energy optimization to have a simple influence on the delivered volume flow.
Eine Anpassung des geförderten Volumenstroms kann zudem zur Kompensation von Lebensdauereffekten, wie beispielsweise Flusenablagerungen und dadurch bedingte Druckverlustbeiwerterhöhungen im luftführenden System, bei umweltbezogenen Programmen (mit einem entsprechend gewünschten geringeren Luftdurchsatz) oder auch bei Schnellprogrammen (mit entsprechend gewünschtem erhöhten Luftdurchsatz) wünschenswert sein. An adaptation of the delivered volume flow can also be desirable for the compensation of life effects, such as lint deposits and consequent pressure loss increases in the air-conveying system, environmental programs (with a correspondingly desired lower air flow) or even with fast programs (with correspondingly desired increased air flow).
Die geometrische und physikalische Auslegung der bekannten Radialgebläsegehäuse bestimmt bei vorgegebener Nenndrehzahl des Gebläserades von mechanischer Seite her die Leistungsfähigkeit des Radialgebläses, insbesondere den Luftdurchsatz bzw. den Volumenstrom. Eine Regelung des von dem bekannten Radialgebläse bei vorgegebener Nenndrehzahl geförderten Volumenstroms, beispielsweise der Prozessluft in einem Wäschetrockner, ist zwar grundsätzlich durch strömungs- und durchsatzbeeinflussende Elemente in dem Luftführungskanal, wie beispielsweise Drosselklappen, denkbar. Dies erfordert jedoch einen vergleichsweise hohen Aufwand und zusätzliche Bauelemente.The geometric and physical design of the known radial fan housing determines at a predetermined rated speed of the impeller from the mechanical side, the performance of the radial fan, in particular the air flow and the flow rate. Although regulation of the volume flow delivered by the known radial fan at a given nominal speed, for example the process air in a tumble dryer, is conceivable through flow and throughput influencing elements in the air duct, such as throttle valves. However, this requires a comparatively high effort and additional components.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Radialgebläsegehäuse anzugeben, das die vorstehend skizzierten Bedürfnisse in einfacher Weise erfüllt.The present invention has for its object to provide a radial fan housing that meets the needs outlined above in a simple manner.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Radialgebläsegehäuse mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus der beigefügten Zeichnung sowie aus den abhängigen Patentansprüchen, deren Merkmale einzeln und in beliebiger Kombination miteinander angewendet werden können. This object is achieved by a radial fan housing with the features of the independent claim. Advantageous embodiments of the invention will become apparent from the following description and from the accompanying drawings and from the dependent claims, the features of which can be used individually and in any combination with each other.
Demgemäß ist bei einem Radialgebläsegehäuse der eingangs genannten Art vorgesehen, dass die Position der Zuströmöffnung in Bezug auf die Drehachse aus einer ersten in eine zweite Position veränderbar ist. Accordingly, it is provided in a radial fan housing of the type mentioned that the position of the inflow opening in relation to the axis of rotation from a first to a second position is variable.
Der Erfindung liegt die überraschende Maßnahme zugrunde, durch die relative radiale Positionierung der Zuströmöffnung in Bezug auf eine Referenz des Radialgebläserades – nämlich hier angegeben durch die Drehachse des Gebläserades – unterschiedliche Förderleistungen bzw. Volumenströme bei ansonsten unveränderter geometrischer Gestaltung und unveränderten Antriebsleistungsparametern eines Radialgebläses zu realisieren. Damit kann die Erfindung in jeglichen Fällen angewendet werden, in denen ein variabler Prozessluftstrom oder auch Kühlluftstrom bzw. eine individuelle Auslegung oder Anpassung der Leistung eines Radialgebläses an seine jeweiligen Betriebsaufgaben erforderlich ist. Dabei kann diese Anpassung durch Positionierung der Zuströmöffnung relativ zu dem Gebläserad sowohl einmalig oder nur gelegentlich (beispielsweise werksseitig oder im Rahmen eines Servicedienstes) als auch regelmäßig manuell oder automatisch bedarfsweise im Betrieb des mit dem erfindungsgemäßen Radialgebläsegehäuse ausgestatteten Gerätes erfolgen. Zudem kann durch entsprechende Nachstellung auch Lebensdauereffekten, die eine langsame, aber über die Lebensdauer stetige Erhöhung der Förderleistung eines Radialgebläses erfordern, Rechnung getragen werden.The invention is based on the surprising measure of realizing, by the relative radial positioning of the inflow opening in relation to a reference of the radial impeller - namely here indicated by the axis of rotation of the impeller - different flow rates or volumetric flows with otherwise unchanged geometric design and unchanged drive performance parameters of a radial blower. Thus, the invention can be applied in any case in which a variable process air flow or cooling air flow or an individual design or adaptation of the power of a radial fan is required for its respective operating tasks. In this case, this adjustment by positioning the inlet opening relative to the impeller both once or only occasionally (for example, or as part of a service) as well as regularly manually or automatically, if necessary, during operation of the equipped with the radial fan housing device according to the invention. In addition, by appropriate adjustment life cycle effects, which require a slow, but over the lifetime steady increase in the capacity of a radial fan, be taken into account.
Mit der vorliegenden Erfindung kann also durch die Positionsänderung der Zuströmöffnung in Abhängigkeit des gewünschten Betriebspunktes bzw. der Lufttransportmengen eine effektivere (Trocknungs-)Prozessführung realisiert und je nach Bedarf (z.B. „leise“ Programme) und/oder Beladungszustand angepasst werden. Damit ist in vielfältiger und flexibler Weise eine Anpassung des Luftvolumenstroms möglich, insbesondere ohne dass Variationen in der Nenndrehzahl und/oder luftstrombeeinflussende Mittel wie Drosseln oder Klappen in der Luftführung erforderlich sind. Damit können verschiedenste Ventilator- oder Gebläsekennlinien erzeugt werden. Thus, with the present invention, a more effective (drying) process control can be realized by the change in position of the inflow opening depending on the desired operating point or air transport quantities and adjusted as required (for example "quiet" programs) and / or load state. This adaptation of the air volume flow is possible in a variety and flexible manner, in particular without variations in the rated speed and / or air flow influencing means such as throttles or flaps in the air duct are required. This can be used to generate a wide variety of fan or blower characteristics.
Zudem kann ein Standard-Radialgebläse mit dem erfindungsgemäßen Gehäuse mit einfachen Mitteln an im jeweiligen Einsatzfall bestehende Leistungsanforderungen angepasst werden, so dass individuelle Gebläseauslegungen oder verschiedene Gebläsetypen nicht erforderlich sind. In addition, a standard radial fan with the housing according to the invention can be adapted by simple means to existing in each application performance requirements, so that individual fan designs or different types of blowers are not required.
Eine besonders einfach realisierbare Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Radialgebläsegehäuses sieht vor, dass die zweite Position in Bezug auf die Drehachse eine exzentrische Position ist. A particularly easy-to-implement embodiment of the radial fan housing according to the invention provides that the second position with respect to the axis of rotation is an eccentric position.
Insbesondere wenn eine kontinuierliche und einfach zu realisierende Veränderung des Volumenstroms bei einem Radialgebläse gewünscht ist, ist eine Weiterbildung der Erfindung vorteilhaft, nach der die Bewegung der Zuströmöffnung aus der ersten in die zweite Position entlang eines Kreisbogens erfolgt. Dabei sind insbesondere sowohl die erste Position als auch jede zweite Position gekennzeichnet durch eine exzentrische Anordnung der Zuströmöffnung. In particular, if a continuous and easy-to-implement change in the volume flow in a radial fan is desired, a development of the invention is advantageous, according to which the movement of the inflow opening from the first to the second position along a circular arc. In particular, both the first position and every second position are characterized by an eccentric arrangement of the inflow opening.
Dies kann konstruktiv und von der Bedienung bzw. Steuerung her besonders aufwandsarm dadurch realisiert sein, dass ein die Zuströmöffnung enthaltender Wandteil der Gehäusewand relativ zur übrigen, feststehenden Gehäusewand bzw. zum Gehäuseinnenraum koaxial zur Drehachse drehbar ist.This can be realized structurally and with particularly little effort by the operation or control, that a wall part of the housing wall containing the inflow opening is rotatable coaxially to the rotation axis relative to the remaining, stationary housing wall or to the housing interior.
Ein besonders weiter Anpassungsspielraum lässt sich diesbezüglich nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dadurch realisieren, dass die Gehäusewand um 360° relativ zum Gehäuseinnenraum drehbar ist. In this connection, a particularly wide adaptation latitude can be realized according to a further advantageous embodiment of the invention in that the housing wall can be rotated by 360 ° relative to the housing interior.
Um eine bevorzugt automatische Anpassung des Volumenstroms – beispielsweise in Abhängigkeit von der Nennbeladung eines Wäschetrockners oder Waschtrockners – zu realisieren, sieht eine vorteilhafte Fortbildung der Erfindung vor, dass ein elektro-mechanischer Antrieb die Bewegung der Zuströmöffnung bewirkt. Besonders bevorzugt ist die Bewegung der Zuströmöffnung reversibel. Es ist auch denkbar, dass die Bewegung der Zuströmöffnung entgegen einer Rückstellkraft oder eines Rückstellmomentes erfolgt, so dass die Zuströmöffnung mit Beendigung der Bewegungsansteuerung in eine Ausgangslage zurückkehrt. In order to realize a preferably automatic adjustment of the volume flow - for example, depending on the nominal load of a tumble dryer or washer dryer - provides an advantageous development of the invention that an electro-mechanical drive causes the movement of the inflow opening. Particularly preferably, the movement of the inflow opening is reversible. It is also conceivable that the movement of the inflow opening takes place counter to a restoring force or a restoring torque, so that the inflow opening returns to an initial position upon completion of the movement control.
Einen besonders starken Effekt erzielen die zuvor beschriebenen Maßnahmen, wenn der Gehäuseinnenraum in an sich bekannter (
Die Luftzuführöffnung kann in bevorzugter Weise als Düse mit einem kreisförmigen Querschnitt ausgestaltet sein. Es sind aber grundsätzlich auch andere Öffnungsgeometrien oder Formen denkbar, wobei dann die vorbeschriebenen Bewegungen auf den Flächenmittelpunkt oder den Flächenschwerpunkt der jeweiligen Öffnungsfläche relativ beispielsweise zur Drehachse des Gebläserades bezogen sein können. The air supply opening may preferably be configured as a nozzle with a circular cross section. However, other opening geometries or shapes are also conceivable in principle, in which case the above-described movements can be related to the area center or the area center of gravity of the respective opening area, for example relative to the axis of rotation of the impeller.
Die Drehachse des Gebläserades kann je nach dessen Ausgestaltung und Lagerung die tatsächliche, mechanische (Antriebs-)Achse des Gebläserades sein oder aber auch eine virtuelle Drehachse, um die das Gebläserad rotiert. Depending on its configuration and mounting, the axis of rotation of the impeller may be the actual, mechanical (drive) axis of the impeller or else a virtual axis of rotation about which the impeller rotates.
Bevorzugt ist die Bewegung der Zuströmöffnung auf eine Ebene beschränkt, die sich in konstantem Abstand zum Gebläserad bzw. in der Gehäusewand befindet. In jedem Fall ist dem Fachmann mit der Positionsvarianz der Zuströmöffnung, bevorzugt mithilfe einer exzentrischen Düse, ein Mittel an die Hand gegeben, den Volumenstrom bei ansonsten unveränderten Betriebsparametern und geometrischen Bedingungen des Radialgebläses zu steuern und so den geförderten Luftstrom zu dosieren. Damit ist in Haushaltsgeräten wie z.B. Wäschetrocknern eine gezielte und effektivere Trocknungsprozessführung je nach Bedarf und/oder Beladungszustand und Programmwahl (beispielsweise Schonprogramme, geräuscharme Programme, Schnelltrocknungsprogramme) möglich. Preferably, the movement of the inflow opening is limited to a plane which is at a constant distance from the impeller or in the housing wall. In any case, the person skilled in the art with the positional variance of the inflow opening, preferably with the aid of an eccentric nozzle, is given a means of controlling the volumetric flow with otherwise unchanged operating parameters and geometric conditions of the radial blower and thus metering the delivered airflow. This is in household appliances such. Drying a targeted and more effective drying process management depending on the needs and / or loading condition and program selection (for example, gentle programs, low-noise programs, quick drying programs) possible.
Wie nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen noch näher beschrieben, ermöglicht es die Erfindung im Vergleich zum bekannten Stand der Technik mit zentrisch angeordneter Zuströmöffnung, Betriebspunkte mit höheren Volumenströmen zu realisieren. Dabei bedarf die Erfindung außer einem gegebenenfalls gewünschten elektro-mechanischen Steuerungssystem für die Positionierung der Zuströmöffnung keiner zusätzlichen Bauteile in den Luftführungssystemen. Insgesamt können damit Geräte mit gesteigerter Energieeffizienz und reduzierter Betriebsgeräuschentwicklung realisiert werden. Der Volumenstrom kann mit einfachen Mitteln nachgeregelt und konstant gehalten werden, auch wenn betriebsbedingt (beispielsweise durch Zusetzen von Flusensieben, Aufplusterung von Wäsche) und lebensdauerbedingten Erscheinungen Druckverlustbeiwerterhöhungen in dem Luftführungssystem entstehen. Dies sind insgesamt auch Aspekte, die für eine gesteigerte Kundenzufriedenheit sorgen.As described in more detail below with reference to exemplary embodiments, the invention makes it possible to use higher operating points in comparison with the known prior art with a centrally arranged inflow opening To realize volume flows. In addition to an optional electro-mechanical control system for the positioning of the inflow opening, the invention does not require any additional components in the air guidance systems. Overall, devices with increased energy efficiency and reduced noise development can be realized. The volume flow can be readjusted and kept constant by simple means, even if due to operational reasons (for example due to the clogging of lint filters, splattering of laundry) and life-related phenomena, pressure loss factor increases occur in the air guidance system. These are also aspects that ensure increased customer satisfaction.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand in der beigefügten Zeichnung figürlich dargestellter Ausführungsbeispiele weiter erläutert. Es zeigen: The invention will be explained below with reference to the accompanying drawings figuratively illustrated embodiments. Show it:
Wie
In
Bei dieser Ausgestaltung ist die Bewegung der Zuströmöffnung bzw. deren Positionierung reversibel. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Zuströmöffnung durch nicht näher dargestellte Rückholmittel (beispielsweise federbeaufschlagt) aus einer Ruheposition in die jeweils gewünschte Position verbracht und anschließend bedarfsweise durch die Rückholmittel wieder in die Ruheposition zurückgeführt wird. In this embodiment, the movement of the inflow opening or its positioning is reversible. It can also be provided that the inflow opening is moved out of a rest position into the respective desired position by return means (not shown in detail), and then returned to the rest position as required by the return means.
In
Dabei hat die in
Man erkennt, dass bestimmte exzentrische Zuströmöffnungspositionen („3 Uhr“ und „1:30 Uhr“) annähernd äquivalente Resultate zeigen. Daneben sind aber auch Positionen mit relativ zur Referenz höherer („4:30 Uhr“, „6 Uhr“), also den Volumenstrom steigernder, als auch mit deutlich geringerer, den Volumenstrom vermindernder Förderleistung (siehe beispielsweise „9 Uhr“ und „10:30 Uhr“) erkennbar. Die über der Druckerhöhung bei Nenndrehzahl und Nenndichte in
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Radialgebläsegehäuse Radial blower housing
- 22
- Gehäuseinnenraum Housing interior
- 33
- Gehäusewand housing wall
- 44
- spiralförmiger Gehäuseinnenraum spiral housing interior
- 88th
- Gebläserad blower
- 99
- Drehachse axis of rotation
- 1010
- Drehrichtung direction of rotation
- 1111
- Schaufeln shovel
- 1212
- Pfeile arrows
- 1414
- Luftaustrittsöffnung Air outlet opening
- 1616
- Gehäusewand housing wall
- 1818
- Zuströmöffnung inflow
- 1919
- Düse jet
- 2020
- Querschnitt cross-section
- 2121
- Düsenmittelpunkt Nozzle center
- 2525
- erste Position first position
- 2626
- Radialrichtung radial direction
- 2828
- Kreislinie circle line
- 3030
- zweite Position second position
- 3131
- Außenseite outside
- 3535
- Linie line
- 3636
- „4 Uhr“-Position "4 o'clock" position
- 3838
- Kreisbogen arc
- 3939
- „2 Uhr“-Position "2 o'clock" position
- 4040
- „6 Uhr“-Position "6 o'clock" position
- 4242
- Wandteil wall part
- 4343
- Servomotor servomotor
- 4444
- Düsenposition nozzle position
- 4646
- Antriebswelle drive shaft
- 47 47
- Luftkanal air duct
- 5050
- Position position
- 5151
- Position position
- 5252
- Position position
- 5353
- Position position
- 6060
- Motorwelle motor shaft
- 6161
- Elektromotor electric motor
- 6363
- Position position
- 6464
- vertikale Ebene vertical level
- 6565
- Prozessluft process air
- 6666
- Prozessluftkanal Process air duct
- 6767
- Pfeile arrows
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 0702105 B1 [0003, 0003, 0018, 0030] EP 0702105 B1 [0003, 0003, 0018, 0030]
- EP 1990465 A1 [0003] EP 1990465 A1 [0003]
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R163 | Identified publications notified | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: BSH HAUSGERAETE GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: BSH BOSCH UND SIEMENS HAUSGERAETE GMBH, 81739 MUENCHEN, DE Effective date: 20150413 |
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R084 | Declaration of willingness to licence | ||
R020 | Patent grant now final |