DE1945979A1 - Fan - Google Patents

Description

" G e b l ä s e " Die Erfindung betrifft ein Gebläse, bei dem das zu verdichtende Medium zumindest einen Arbeitsraum unter mehrfachem Über -gang zwischen einem Schaufelrad und einem seitlich davon liegenden, ringförmigen Kanal durchströmt und bei dem der Förderdruck mit abnehmender Fördermenge zunimmt. "G e b l ä s e" The invention relates to a fan in which the Medium to be compressed has at least one working space with multiple transitions between flows through a paddle wheel and an annular channel lying to the side of it and in which the delivery pressure increases with decreasing delivery rate.

Bei Gebläsen dieser Art ist der Leistungsbedarf bei voller Drosselung, d.h. bei Fördermenge null am höchsten, was sich besonders ausgeprägt bei Gebläsen mit steil endender Druckkenalinie zeigt.With blowers of this type, the power requirement is at full throttling, i.e. highest at zero flow rate, which is particularly pronounced with fans shows with a steeply ending pressure line.

Eine derartige Leistungscharakteristik erweist sich dann als besonders nachteilig, wenn das Gebläse im Wechselbetrieb zwischen Förderung und voller Drosselung arbeiten muß, wie dies z.B. der Fall ist, wenn kurzzeitig keine Luftzufuhr erK wünscht ist. Ein entsprechendes kurzzeitiges Abschalten des Gebläses, durch das dieser Nachteil ausgeglichen worden könnte, ist aber nicht immer möglich. Ein rascher Aufbau des Förderstromes ist nämlich dann nicht su gewährleisten, wenn das Gebläse erst angefahren werden muß.Such a performance characteristic then proves to be special disadvantageous if the fan alternates between delivery and full throttling must work, as is the case, for example, when he does not want any air supply for a short time is. A corresponding short-term shutdown of the fan, through which this disadvantage could be balanced, but is not always possible. A quick build-up of the The flow rate cannot be guaranteed when the fan is started must become.

Bekannte Gebläse der eingangs genannten Art werden daher im Hinblick auf jene Einsätze, bei denen das Gebläse bei voller druck- oder saugseitiger Drosselung arbeiten muß, mit einem Überdruckventil ausgerüstet, wenn man nicht die bei Nullförderung, also beim Arbeiten mit voller Drosselung auftretende Erwärmung, sowie den in diesem Fall besonders hohen Energieverbrauch in Kauf nehmen will.Known blowers of the type mentioned are therefore with regard to on those applications in which the blower is at full throttling on the pressure or suction side must work, equipped with a pressure relief valve, if you do not have the zero delivery, so when working with full throttling, as well as the heating that occurs in this Case wants to accept particularly high energy consumption.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil bei einem Gebläse der eingangs genannten Art zu vermeiden, was erfindungsgemäß durch im Arbeitsraum des Gebläses angeordnete Mittel zur Ablösung bzw. Verwirbelung der Strömung von einer gewissen Drosselung ab und zur Erzielung eines starken Druckabfalles bei weiterer Drosselung erreicht wird.The invention is based on this disadvantage to avoid a blower of the type mentioned, which according to the invention by arranged in the working space of the blower means for detaching or swirling the Flow from a certain restriction and to achieve a strong pressure drop is reached with further throttling.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird die Druckkennlinie so verändert, daß sie nicht bis zur Fördermenge null ansteigt, sondern unterhalb einer bestimmten, vom gewünschten Arbeitspunkt abhängigen Mindestfördermenge stark abfällt. Das Gebläse hat so bei Nullförderung nur noch einen Leistungsbedarf, der weit unter dem bei der gewünschten Mindestfördermenge liegt.The measure according to the invention changes the pressure characteristic in such a way that that it does not rise up to the delivery rate zero, but below a certain, The minimum delivery rate, which depends on the desired operating point, drops sharply. The blower with zero funding only has a power requirement that is far below that at the desired minimum delivery rate.

Die Ablösung bzw. Verwirbelung des Förderstromes im Arbeitsraum, die bei Absenkung der Fördermenge über einen vorgegebenen, kritischen Punkt hinaus ein weiteres Ansteigen des Drukkes verhindert und den gewünschten Druckabfall erbringt, kann erfindungsgemäß dadurch erreicht werden, daß, bezogen au9 einen radialen Querschnitt des von Ringkanal und Schaufelrad gebildeten Arbeitsraumes, zumindest eine, einen kleinen Radius aufweisende scharfe Umlenkung in der Begrenzung des Quer schnittes vorgesehen ist. Durch entsprechende Wahl des Radius kann man ein Abbiegen der Druckkennlinie bei niedrigeren oder höheren Drücken erzwingen. Zur Erreichung der erfindungsgemäß erwünschten Ablösung, bzw. Verwirbelung der Strömung im Arbeitsraum haben sich Umlenkradien als zweckmäßig erwiesen, die dem 0,1 bie 0,25-fachen der größten axialen Breite des radialen Querschnittes des Arbeitsraumes entsprechen.The detachment or turbulence of the flow in the work area, the when the delivery rate drops beyond a specified critical point prevents further increase in pressure and provides the desired pressure drop, can be achieved according to the invention in that, based on a radial cross-section of the working space formed by the annular channel and the impeller, at least one, one small radius having sharp deflection in the boundary of the cross-section is provided. By choosing the radius accordingly, the pressure characteristic curve can be bent force at lower or higher pressures. To achieve the invention desired Detachment or turbulence of the flow in the work area have deflection radii proven to be useful, 0.1 to 0.25 times the largest axial width correspond to the radial cross-section of the working space.

Eine weitere Möglichkeit, die erwünschte Ablösung bzw. Ver wirbelung des Förderstromes bei Unterschreitung einer vorgegebenen Mindestfördermenge zu erreichen, besteht erfindungsgemäß darin, daß die axialen Stirnfläohen der Schaufeln des Schaufelrades mit beidseitigen Anschrägungen versehen sind.Another possibility, the desired detachment or turbulence to achieve the flow rate when the flow rate falls below a specified minimum, consists according to the invention that the axial end faces of the blades of the impeller are provided with bevels on both sides.

Es hat sioh dabei als zweckmäßig erwissen, wenn, bezogen auf die Drehrichtung des Schaufelrades, das Verhältnis der Breite der voreilenden Abschrägung zur Breite der nacheilenden Ab -schrägung im Bereich von 0,2 bis 1 liegt.It has been found to be useful if, based on the direction of rotation of the paddle wheel, the ratio of the width of the leading bevel to the width the trailing bevel is in the range from 0.2 to 1.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles @äher erläutert. Da die Zeichnungen in den für die Erfindung wesentlichen Teilen annähernd maßstabgerecht gestaltet sind, werden nur jene Teile, die aus den Zeichnungen nicht ohne weiteres erkennbar sind, anhand der Zeichnungen näher erläutert.The invention is explained below using an exemplary embodiment @ Äher explained. Since the drawings in the essential parts of the invention are approximately to scale, only those parts that are shown in the drawings are not readily recognizable, explained in more detail with reference to the drawings.

Es zeigen: Fig.l einen schematischen Querschnitt durch ein Gebläse, das ein Schaufelrad und einen seitlich davon liegenden ringförinigen Kanal aufweist; Fig.2 die Druckkennlinie eines Gebläses gemäß der Erfindung; Fig.3 eine Teilansicht eines erfindungsgemäß ausgestalteten Schaufelrades entsprechend dem Pfeil III in Fig. 1; Fig. 4 den in Fig. 3 dargestellten Ausschnitt eines Schafelrades in einer abgewickelten Ansicht gemäss dem Pfeil IV in Fig. 3; Fig. 5 das in Fig. 4 angedeutete Detail A in vergrössertem Maßstab.They show: FIG. 1 a schematic cross section through a fan, which has a paddle wheel and an annular channel lying laterally therefrom; 2 shows the pressure characteristic of a fan according to the invention; 3 is a partial view a paddle wheel designed according to the invention according to the arrow III in Fig. 1; FIG. 4 shows the detail of a paddle wheel shown in FIG. 3 in a developed view according to arrow IV in FIG. 3; Fig. 5 shows that in Fig. 4 indicated detail A on an enlarged scale.

Das in Fig. 1 dargestellte Gebläse weist ein Gehäuse 1 auf, innerhalb dessen ein Arbeitsraum 2 liegt, der durch ein auf einer Welle 3 im Gehäuse 1 gelagertes Schaufelrad 4 und einen im wesentlichen seitlich davon liegenden Ringförmigen Kanal 5 begrenzt ist. Der ringförmige Kanal 5 ist, was im Ausführungsbeispiel nicht weiter dargedellt ist, wie bei Seitenkanalgebläsen üblich, über ein verhältnismässig kleines Bogenstück unterbrochen, wobei angrenzend an diese Unterbrechung einerseits die Saugöffnung und andererseits die Drucköffnung vorgesehen ist.The fan shown in Fig. 1 has a housing 1 inside one of which is a working space 2, which is supported by a on a shaft 3 in the housing 1 Impeller 4 and an annular channel lying substantially to the side thereof 5 is limited. The annular channel 5 is, what is not further in the embodiment is shown, as is usual with side channel blowers, about a relatively small one Elbow piece interrupted, adjoining this interruption on the one hand Suction opening and on the other hand the pressure opening is provided.

Die Funktion eines darartigen Gebläses ist derart, daß innerhalb des Arbeiteraumes 2 beim Durchgang des zu fördernden mediums dieses wiederholt im Schaufelrad radial von innen nach aussen beschleunigt wird und nach Verlassen des Rades im Seitenkanal wieder nach innen gelenkt wird, so dass sich der Umfangsbewegung des Mediums längs dem Ringkanal eine Drehbewegung etwa um den Mittelpunkt des radialen Querschnittes des Arbeitsraumes überlagert. Aufgrund dieser Funktionsweise ergibt sich bei den bekannten Gebläsen dieser Art ein Druckverlauf über der Fördermenge, wie er in Fig. 2 teilweise strichliert durch die Kurve 7 schematisch dargestellt ist.The function of a dar-like fan is such that within the Work room 2 when the medium to be conveyed passes through, this is repeated in the paddle wheel is accelerated radially from the inside to the outside and after leaving the wheel in the side channel is directed inwards again, so that the circumferential movement of the medium is longitudinal the annular channel a rotary movement approximately around the center of the radial cross-section of the work area overlaid. Because of this functionality, the known blowers of this type a pressure curve over the delivery rate, as shown in Fig. 2 is shown schematically by the curve 7, partly in dashed lines.

Die aus der Kurve 7 erkennbare Charakteristik der bekannten Gebläse dieser Art, dass bei Nullförderung die grösste Druckhöhe und damit auch der grösste Leistungsbedarf gegeben ist, ist teileweise unsrwünscht. Es sind auch Ausführungen dieser Seitenkanalgebläse bekannt, deren D@okkennlinie ab einer bestimmten Drosselung nicht weiter steigt, sondern von da an bis zur Nullförderung eine konstante Druckhöhe beibehält. Auch bei dieser Ausführungsart ist der Bnergiebedsrf bei Nullförderung noch hoch, weshalb zur Verhütung einer Übererwärmung des Gebläses von einem Betrieb bei@ Nullförderung abgeraten wird.The characteristic of the known blower that can be seen from curve 7 of this kind, that at zero delivery the greatest pressure head and therefore also the greatest Power requirement is given, is partially undesirable. There are also designs this side channel blower known whose D @ ok characteristic curve from a certain throttling does not rise any further, but from then on a constant pressure head up to zero delivery maintains. In this embodiment, too, the energy requirement is zero still high, which is why to prevent overheating of the fan from an operation in the case of @ zero funding is not recommended.

Durch die dargestellten Ausführungsbeispiele soll erreicht werden, dass die Druck-Charakteristik derart verändert wird, dass nach Überschreiten einer vorgegebenen, kleineren Fördermenge die Druckhöhe mit fallender Fördermange nicht mehr ansteigt, sondern, wie in Fig. 2 mit der Kurve 8 angedeutet, din stark abfMllt.The illustrated embodiments are intended to achieve that the pressure characteristic is changed in such a way that after exceeding a given, smaller delivery rate, the pressure head with falling delivery rate does not rises more, but, as indicated in Fig. 2 with curve 8, din falls sharply.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 weist hierzu der Arbeitsraum 2 in seiner Querschnittsbegrenzung zwei einen kleinen Radius r aufweisende, scharfe Umlenkungen 9, 10 auf, die in Drehrichtung des Schaufelrades über die Länge des Arbeitsraumes durchlaufen. Duroh diese scharfen Umlenkungen wird eine Ablösung, bzw. Verwirbelung der Strömung von einer gewißen Drosselung ab bewirkt. Wird diese Drosselstellung überschritten, so entsteht bei weiterer Drosselung durch die besagte Ablösung bzw. Verwirbelung der Strömung ein Druckabfall, so dass sich ein Kurvenverlauf ergibt, der etwa dem in Fig. 2 mit 8 bezeichneten entspricht. Als Krümmungsradius r für die Umlenkungen 9, 10 hat sich ein solcher als zweckmässig @@@@ erwiesen, der dem 0,1 bis 0,.25-fachen der arialen Breite 11 des radialen Querschnittes des Arbeiteraumes 2 entspricht.In the embodiment according to FIG. 1, the working space has for this purpose 2 in its cross-sectional delimitation two sharp ones having a small radius r Deflections 9, 10, which in the direction of rotation of the paddle wheel over the length of the Run through the work area. Duroh these sharp turns will be a detachment, or swirling of the flow caused by a certain throttling. Will this Throttle position exceeded, so occurs with further throttling by said Separation or swirling of the flow a pressure drop, so that a curve which corresponds approximately to that designated in FIG. 2 with 8. As a radius of curvature r for the deflections 9, 10 such a one has proven to be useful @@@@, 0.1 to 0.25 times the arial width 11 of the radial cross-section of the Work room 2 corresponds.

Die Umlenkungen 9, 10 sind im Ausführungsbeispiel am rückwertigen Teil des Arbeitsraumes, 4.h. an dam dein Ringraum 5 gegenüberliegenden Teil des Arbeitsraumes vorgesehen, dessen Begrenzung teilweise durch die Wand 12 des Schaufelrades gebildet ist. Die Wand 12 liegt in einer Ebene mit eine. Wandteil 13, der bem Gehäuse 1 zugehört. Die Umlenkung 9 ist im Übergang von der durch einen Teil des Schaufelrades 4 gebildeten, schaufelfußseitigen Begrenzung 14 des Arbeitsraumes in die von dem Ringkanal 5 abgewandte, rückwärtige Arbeitsraumbegrenzung, die durch die Wand 12 gebildet ist, vorgesehen. Die Umlenkung 10 ist im Übergang von der rückwärtigen Begrenzung des Arbeitsraumes 2 in dessen radial äusserem Bereich, die hier durch die Wand 13 gebildet ist, in die radial äussere Begrenzung 15 des Arbeitsraumes 2 vorgesehen.The deflections 9, 10 are at the rear in the exemplary embodiment Part of the work room, 4th h. at dam your annulus 5 opposite part of the Working space provided, the boundary of which is partially by the wall 12 of the paddle wheel is formed. The wall 12 lies in a plane with a. Wall part 13, belonging to the housing 1. The deflection 9 is in the transition from by one Part of the impeller 4 formed, blade root-side boundary 14 of the working space in the rearward working space limitation facing away from the annular channel 5, which is through the wall 12 is formed, is provided. The deflection 10 is in the transition from the rear Limitation of the working space 2 in its radially outer area, which is here through the wall 13 is formed in the radially outer boundary 15 of the working space 2 provided.

Die als Bezugsgrösse eingeführte axiale Breite 11 des radialen Querschnittes des Arbeitsraumes 2 wird bei Gebläsen der gleichen Art, Jedoch anderen Aufbaues, in gleicher Weise bestimmt. Dies gilt sowchl für Gebläse, bei denen mehrere Geblässeinheiten der in Pig. 1 gezeigten Art hintereinander geschaltet sind, den sogenannten Mehrstufen-Gebläsen, wie auch für Gebläse, bei denen zwei Einheiten im wesentlichen spiegelbildlich angeordnet sind, die sogenannten zweiflutigen Gebläse. Auch bei ineinander übergehenden Arbeitsräumen solcher zwei-flutiger Gebläse bezicht sich die Ereite 11 auf die Einzelflut.The axial width 11 of the radial cross section introduced as a reference value of the working area 2 is used with blowers of the same type, but with a different structure, determined in the same way. This also applies to fans in which several fan units the one in Pig. 1 are connected in series, the so-called multi-stage blowers, as well as for fans in which two units are arranged essentially in mirror image are the so-called double-flow fans. Even with workrooms that merge into one another of such two-flow fans, the event 11 refers to the single flow.

In dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3 bis 5 wird die Verwirbelung bzw. Ablösung der Strömung von einer gewissen Drosselung ab dadurch erzielt, dass die Schaufeln 6' des Schaufelrades 4' an ihren axialen Stirnflächen 16', - die den in Fig. 1 mit 16 bezeichneten Fächen entsprechen#, beidseitige Anschrägungen 17, 18 aufweisen. Bezogen auf die Drehrichtung 19 des Schafelrades 4' beträgt das Verhältnis der Breite b der voreilenden Abschfägung 18 zur Breite der nacheilenden Abschrägung a etwa 0,2 bis 1.In the embodiment according to FIGS. 3 to 5, the turbulence or separation of the flow from a certain throttling achieved in that the blades 6 'of the impeller 4' at their axial end faces 16 ', - the in Fig. 1 with 16 designated areas correspond to #, bevels 17 on both sides, 18 have. In relation to the direction of rotation 19 of the paddle wheel 4 ', the ratio is the width b of the leading bevel 18 to the width of the trailing bevel a about 0.2 to 1.

Claims (10)

A n s p r ü c h eExpectations 1. Gebläse, bei dem das zu verdichtende Medium zumindest einen Arbeitsraum unter mehrfachem Übergang zwischen einem Schaufelrad und einem seitlich davon liegenden ringförmigen Kanal durchströmt und bei dem der Förderdruck mit ahnehmender Fördermenge zunimmt, gekennzeichnet durch im Arbeits -raum (2) des Gebläses angeordnete Nittel (9. 10 bzw. 17, 18) zur Ablösung bzw. Verwirbelung der Strömung von einer ge wissen Drosselung ab und zur Erzielung eines sterken Druckabfallen bei weiterer Drosselung.1. Blower in which the medium to be compressed has at least one working space with multiple transition between a paddle wheel and one lying to the side of it annular channel flows through and in which the delivery pressure with increasing delivery rate increases, characterized by means arranged in the working space (2) of the blower (9. 10 or 17, 18) to detach or swirl the flow from a ge know Throttling from time to time to achieve a strong pressure drop with further throttling. 2. Gebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, bezogen auf einen radialen Querschnitt des von Ringkanal (5) und Schaufelrad (4) gebildeten Arbeitsraumes (2), durch zumindest eine einen kleinen Radius(r) aufweisende scharfe Umlenkung (g, 10) in der Begren£ung des Querschnittes gebildet sind.2. Blower according to claim 1, characterized in that the means based on a radial cross section of the ring channel (5) and impeller (4) formed working space (2), by at least one having a small radius (r) sharp deflection (g, 10) are formed in the limitation of the cross-section. 3. Gebläse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die scharfen Umlenkungen (9, 10) in Dreh richtung des Schaufelredes (4) über die Länge des Arbeitsraumes (2) durchlaufend vorgesehen sind.3. Blower according to one of claims 1 or 2, characterized in that that the sharp deflections (9, 10) in the direction of rotation of the blade (4) the length of the working space (2) are provided continuously. 4. Gebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, daduroh gekennzeichnet, daß eine scharfe Umlenkung (9) im Übergang von der durch einen Teil des Schaufelrades (4) gebildeten, schaufelfußseitigen Begrenzung (14) des Arbeitsraumes (2) in die vom Ringkanal (5) abgewandte rückwärtige Arbeiteraumbegrenzung (12, 13) vorgesehen ist.4. Blower according to one of the preceding claims, characterized daduroh, that a sharp deflection (9) in the transition from the through part of the paddle wheel (4) formed, blade root-side boundary (14) of the working space (2) in the the rear working space delimitation (12, 13) facing away from the annular channel (5) is provided is. 5. Gebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die rückwärtige Begrenzung des Arbeitsraumes (2) zumindest teilweise durch eine Wand (12) des Schaufelrades (4) gebildet ist.5. Blower according to one of the preceding claims, characterized in that that the rear boundary of the working space (2) at least partially by a Wall (12) of the impeller (4) is formed. 6. Gebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine scharfe Umlenkung (10) im Übergang von der rückwärtigen Begrenzung (13) des Arbeiteraumes (2) in dessen radial äußere Begrenzung (15) vorgesehen ist.6. Blower according to one of the preceding claims, characterized in that that a sharp deflection (10) in the transition from the rear boundary (13) of the work space (2) is provided in its radially outer boundary (15). 7. Gebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine @@har@e Umlenkung (10) im Übergang von der zumindest teilweise duroh eine Wand des Ringkanales gebildeten rückwärtigen Begrenzung des Arbeitsraumes (2) und dessen radial äußerer Umfangswand (15) vorgesehen ist.7. Blower according to one of the preceding claims, characterized in that that a @@ har @ e deflection (10) in the transition from the at least partially duroh one Wall of the annular channel formed rear boundary of the working space (2) and the radially outer peripheral wall (15) of which is provided. 8. Gebläse nach einem oder mehreren der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des Radius (r) der Umlenkungen (9, 10) dem 0,1 bis 0,25-fachen der axialen Breite (11) des radialen Querschnittes des Arbeitsraumes (2) entspricht.8. Blower according to one or more of the preceding claims, characterized in that the size of the radius (r) of the deflections (9, 10) the 0.1 to 0.25 times the axial width (11) of the radial cross-section of the working space (2) corresponds. 9. Gebe nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel durch beidseitige Anschrägungen (17, 18) der axialen Stirnflächen (16') der Schaufel (69) des Schaufelrades (4') gebildet sind.9. Give according to claim 1 or one of claims 2 to 8, characterized characterized in that the means by bilateral bevels (17, 18) of the axial End faces (16 ') of the blade (69) of the blade wheel (4') are formed. 10. Gebläse naeh Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß bezogen auf die Drehriohtung (19) des Schaufelrades (4e) das Verhältnis der Breite b der voreilenden Anschrägung (18) zur Breite a der nacheilenden Anschrägung (17) im Bereich von 0,2 bis 1 liegt.10. blower naeh claim 9, characterized in that based on the rotation (19) of the paddle wheel (4e) the ratio of the width b of the leading Bevel (18) to the width a of the trailing bevel (17) in the range of 0.2 to 1 is.