DE3434639A1

DE3434639A1 - Cross-current blower

Info

Publication number: DE3434639A1
Application number: DE19843434639
Authority: DE
Inventors: Günther Prof. Dr.-Ing. 3380 Goslar Hauser
Original assignee: Heidolph Elektro GmbH and Co KG
Current assignee: Heidolph Elektro GmbH and Co KG
Priority date: 1984-09-21
Filing date: 1984-09-21
Publication date: 1986-04-03

Abstract

In a cross-current blower with a housing wall element which is associated with the running wheel and serves as an eddy former, which housing wall element is located between the outlet opening and the intake opening, an obliquely downwardly extending blade channel bridge (6) adjoins the leading edge (5) of the housing wall element (15) in the circumferential direction of rotation of the running wheel (1) whilst avoiding pressure losses and the disturbing noise of rotation, the said blade channel bridge (6) being bounded by an outwardly pointing bend (7) and an outwardly inclined tongue (8) adjoining the said bend (7). <IMAGE>

Description

VOLKSBANK NÜRNBERG 45 233 BLZ 7609000OVOLKSBANK NÜRNBERG 45 233 BLZ 7609000O COMMEBZBANK Nürnberg β300907 blz 76O4OO6iCOMMEBZBANK Nuremberg β300907 blz 76O4OO6i

Heidolph-Elektro GmbH & Co KG, 8420 KelheimHeidolph-Elektro GmbH & Co KG, 8420 Kelheim, Germany

QuerstromgebläseCross-flow fan

Die Erfindung betrifft ein Querstromgebläse mit einem dem Laufrad zugeordneten und als Wirbelbildner dienenden Gehausewandstück zwischen der Austrittsöffnung und der Ansaugöffnung. The invention relates to a cross-flow fan with a housing wall piece assigned to the impeller and serving as a vortex generator between the outlet opening and the suction opening.

Bei diesen Gebläsen ist es bekannt, ein als Wirbelbildner dienendes Gehausewandstück mit bogenförmiger Anströmkante dem Laufrad zuzuordnen. Außerdem ist es bei Querstromgebläsen bekannt, daß durch Vorbeilaufen der Beschaufelung an dem Gehausewandstück betriebsbedingt ein von der Schaufelanzahl und der Laufraddrehzahl abhängiger Drehklang erzeugt wird, der sich als störendes Pfeifgeräusch bemerkbar macht. Mit zunehmendem Entfernen des Gehäusewandstücks vom Laufrad ist zwar eine Reduzierung dieses Drehklangs, möglich,jedoch stellt sich dabei als Nachteil ein unerwünschter Druckverlust ein, der durch große Radien für den Anströmbogen noch unterstützt wird. Durch die Verwendung mittelgroßer Radien am Anströmbogen, z.B. 4 mm, ist ein Kompromiß zwischen der Geräuschentwicklung und dem Druckaufbau wählbar.In the case of these blowers, it is known to have a housing wall piece serving as a vortex generator with an arcuate leading edge assigned to the impeller. In addition, it is known in cross-flow fans that by passing the blades one of the number of blades on the housing wall piece for operational reasons and the impeller speed-dependent rotary sound is generated, which is noticeable as an annoying whistling noise. With increasing removal of the housing wall section from the impeller, a reduction in this rotational sound is possible, but it is The disadvantage here is an undesirable pressure loss, which is supported by large radii for the inflow bend will. By using medium-sized radii on the inflow bend, e.g. 4 mm, there is a compromise between noise development and the pressure build-up can be selected.

Es ist Aufgabe der Erfindung bei Gebläsen dieser Art unter Vermeidung von Druckverlusten den störenden Drehklang zu beseitigen. It is the object of the invention to eliminate the annoying rotating sound in blowers of this type while avoiding pressure losses.

Der Erfindung gemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß sich am Anströmbogen des Wirbelbildners in Umfangsdrehrichtung des Laufrades eine schräg nach außen sich erstrekkende Schaufelkanalbrücke anschließt, die durch eine nach außen weisende AbkrÖpfung begrenzt ist und daß sich an der Abkröpfung eine nach außen geneigte Zunge anschließt. Durch die Kante am Eingang der AbkrÖpfung und der Kante am Zungenende wird in Zusammenwirken mit den Schaufelaußenkanten ein zweiter Drehklang künstlich erzeugt, der mit dem durch die Berührung des innen liegenden Wirbels mit den Schaufelinnenkanten erzeugten bekannten Drehklangs gegenphasig ist, mit dem Ergebnis der gegenseitigen Auslöschung durch Überlagerung beider Drehklänge.According to the invention, this object is achieved in that the vortex generator is in the circumferential direction of rotation on the inflow arc of the vortex generator of the impeller is connected by a blade channel bridge which extends obliquely outwards and which is followed by a outward-pointing bend is limited and that an outwardly inclined tongue is connected to the bend. By the edge at the entrance of the bend and the edge at the tongue end are in cooperation with the blade outer edges The second rotating sound is artificially generated, the one created by the contact between the vortex located inside and the inner edges of the blades is in phase opposition, with the result of mutual cancellation by superposition both twisting sounds.

Es ist gefunden worden, daß sich durch Annähernd der Eingangskante der AbkrÖpfung die Intensität (Amplitude) des künstlichen Drehklangs verändern läßt und die Länge der Zunge Einfluß auf die Phasenlage hat, während die Neigung der Zunge den maximalen Druckaufbau beeinflußt. Außerdem unterstützt die Zunge die exakte Trennung der Luftströmungen. Schließlich erlaubt der so gebildete Wirbelbildner zur optimalen Trennung von Druck- und Saugseite die Schaufelkanalbrücke nahe dem Laufrad sich erstreckend anzuordnen.It has been found that by approaching the leading edge the abortion changes the intensity (amplitude) of the artificial rotating sound and the length of the tongue Has an influence on the phase position, while the inclination of the tongue influences the maximum pressure build-up. Also supports the tongue the exact separation of the air currents. Finally, the vortex former thus formed allows optimal separation to arrange the blade channel bridge near the impeller extending from the pressure and suction side.

In Ausgestaltung des Gebläses können sich die Schaufelkanalbrücke und die Zunge über ein bis zwei Schaufelteilungen des Laufrades erstrecken. Die Schaufelkanalbrücke und die Zunge sind weiterhin bevorzugt eben ausgebildet. Zweckmäßig ist die Schaufelkanalbrücke 60 bis 70 Grad zur Horizontalen und die Zunge 70 bis 80 Grad zur Horizontalen geneigt ausgebildet. In an embodiment of the fan, the blade channel bridge can and extend the tongue over one or two blade divisions of the impeller. The Schaufelkanalbrücke and the Tongues are also preferably flat. The blade channel bridge is expediently 60 to 70 degrees to the horizontal and the tongue is formed inclined 70 to 80 degrees to the horizontal.

In weiterer Ausgestaltung des Wirbelbildners schließen sich an der Anströmkante des als Wirbelbildner dienenden Gehäusewand Stücks ein den Austrittskanal oben begrenzendes Wandstück an. Das Wandstück kann sich hierbei beliebig horizontal oder schräg nach oben zur Horizontalen erstrecken. Auch kann sich am Gehäusewandstück ein die lichte Höhe des Austrittskanals vergrößerndes abgekröpftes Wandstück anschließen In a further embodiment of the vortex generator, close to the leading edge of the housing wall serving as the vortex generator Piece on a wall piece delimiting the outlet channel at the top. The wall piece can be positioned horizontally as desired or extend obliquely upwards to the horizontal. A cranked wall piece that increases the clear height of the outlet channel can also be attached to the housing wall piece

Es sind fernerhin Überlegungen darüber angestellt worden wie sich der Wirkungsgrad des Querstromgebläses weiter vorbessern läßt. Erreichbar ist dies dadurch, daß das Wandstück und /oder die den Austrittskanal begrenzende Abkröpfung, Injektoröffnungen aufweisen. Die Injektoröffnungen, die durch Lochungen oder Schlitze gebildet sein können, geben bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten der Austrittsströmung die Möglichkeit einer zusätzlichen Luftansaugung und tragen bei hohen Drucken zur Sicherstellung einer Mindestluftmenge durch die Beschaufelung und Verhinderung eines Abreißens der Strömung bei. Außerdem ermöglichen Sie den Übertritt von Schallschwingungen aus dem Austrittskanal in den Bereich der Schallerzeugung auf der Saugseite und reduzieren so die Geräuschabstrahlung breitbandig durch akustischen Kurzschluß.Furthermore, considerations have been made about how the efficiency of the cross-flow fan can be further improved leaves. This can be achieved in that the wall piece and / or the bend delimiting the outlet channel, Have injector openings. The injector openings, which can be formed by perforations or slots, are included high flow velocities of the outlet flow the possibility of an additional air intake and contribute high pressures to ensure a minimum amount of air blading and preventing the flow from stalling. They also enable the passage of sound vibrations from the outlet duct into the area of the sound generation on the suction side and thus reduce the noise radiation broadband due to acoustic short circuit.

Schließlich ist noch vorgesehen, das den Austrittskanal begrenzende Wandstück an der Schaufelkanalbrücke bzw. an der Abkröpfung außen fest angreifen zu lassen.Finally, it is also provided that the one that delimits the outlet channel To let the wall piece on the blade channel bridge or on the bend attack firmly on the outside.

Es versteht sich, daß der Wirbelbildner durch ein strangförmiges Formteil gebildet sein kann, wobei wahlweise das den Austrittskanal begrenzende Wandstück mit dem Wirbelbildner einstückig bzw. unabhängig ausgebildet sein kann. Auch istIt goes without saying that the vortex generator by a strand-shaped Molded part can be formed, optionally with the wall piece delimiting the outlet channel with the vortex generator can be formed in one piece or independently. Also is

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die Zuordnung des Wirbelbildners zu über ihre Länge, z.B. um mindestens eine Schaufelteilung, verdrehten Laufrädern möglich.the assignment of the vortex generator to impellers that are rotated over their length, e.g. by at least one blade pitch possible.

Wie die Erfindung ausführbar ist, zeigen mit den für diese wesentlichen Merkmale, die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele. Hierin bedeuten:How the invention can be carried out, show with the features essential for this, those shown in the drawing Embodiments. Herein mean:

Figur 1 ein Querstromgebläse schematisch im Schnitt, Figur 2 einen Wirbelbildner abgewandelter AusführungFIG. 1 shows a cross-flow fan schematically in section, FIG. 2 shows a modified design of a vortex generator

und
Figur 3 ein Kurvenbild.and
Figure 3 is a graph.

In den Figuren ist mit 1 ein Laufrad bekannter Ausführung bezeichnet, das im Umfangsbereich eine Anzahl Luftschaufeln 2 aufweist. Das Laufrad 2 dreht in einem Gehäuse 3, das durch ein erstes Wandstück 4 und ein zweites als Wirbelbildner dienendes Wandstück 15 gebildet ist. Das Wandstück 15 wrist einen Anströmbogen 5 auf, an dem sich in Umfangsdrehrichtung des Laufrades 1 erfindungsgemäß eine weitgehend ebene Schaufel kanalbrücke 6 anschließt, die durch eine Abkröpf ung 7 begrenzt ist. An der Abkröpfung 7 schließt sich an dem der Schaufelkanalbrücke 6 abgewandten Ende eine ebene Zunge 8 an. Die Schaufelkanalbrücke 6 und die Zunge 8 erstrecken sich über ein bis zwei Schaufelteilungen, wobei die Schaufelkanalbrücke 60 bis 70 Grad zur Horizontalen und die Zunge 70 bis 80 Grad zur Horizontalen geneigt sind.In the figures, 1 denotes an impeller of known design which has a number of air blades in the circumferential area 2 has. The impeller 2 rotates in a housing 3, which is supported by a first wall piece 4 and a second as a vortex generator serving wall piece 15 is formed. The wall piece 15 wrist on an inflow arc 5, on which in the circumferential direction of rotation of the impeller 1 according to the invention a largely level blade connecting channel bridge 6, which is limited by a crank 7. At the bend 7 closes a flat tongue 8 adjoins the end facing away from the blade channel bridge 6. The blade channel bridge 6 and the tongue 8 extend over one or two blade divisions, whereby the blade channel bridge is 60 to 70 degrees to the horizontal and the tongue is inclined 70 to 80 degrees to the horizontal.

Bei Umläufen des Laufrades 1 wird in bekannter Weise im Bereich des Anströmbogens 5 ein Drehklang entsprechend derWhen the impeller 1 revolves in a known manner in the area of the inflow arc 5, a rotary sound corresponding to the

Kurve 14 der Fig. 3 erzeugt, der sich als unangenehmer Pfeifton bemerkbar macht. Darüber hinaus sorgen die Kante 9 am Eingang der Abkröpfung 7 und die Kante 10 am Ende der Zunge 8 für die Erzeugung eines zweiten,künstlichen Drehklangs entsprechend der Kurve 15 der Fig. 3, der mit gleicher Amplitude aber um 180 Grad versetzt den ersterwähnten Drehklang mit dem Resultat der gegenseitigen Auslöschung überlagert. Durch Annähern der Kante 10 wird die Intensität (Amplitude) des künstlichen Drehklanges verändert, während die Länge der Zunge Einfluß auf die Phasenlage hat.Curve 14 of FIG. 3 is generated, which is noticeable as an unpleasant whistling sound. They also take care of the edge 9 at the entrance of the bend 7 and the edge 10 at the end of the tongue 8 for the generation of a second, artificial rotating sound corresponding to curve 15 of FIG. 3, the one mentioned first with the same amplitude but offset by 180 degrees Twist sound superimposed with the result of mutual annihilation. By approaching the edge 10, the intensity (Amplitude) of the artificial rotating sound changed, while the length of the tongue has an influence on the phase position.

In Richtung der Austrittsströmung schließt sich am Anströmbogen 5 ein Wandstück 11 mit einem ebenen Abschnitt II¹ und einer Abkröpfung 12 als obere Begrenzung des Anstrittskanals 13 an. Im Steg 12' der Abkröpfung 12 sind Injektorbohrungen vorgesehen. Über die Injektorbohrungen 14 erfolgt bei großen Strömungsgeschwindigkeiten eine zusätzliche Luftansaugung, was zu einer 5 bis 10 prozentigen Steigerung des Wirkungsgrades führt. Während bei hohen Drücken die Sicherstellung einer Mindestluftmenge durch die Beschaufelung bewirkt werden kann, was ein Abreißen der Strömung verhindert.In the direction of the outlet flow, a wall piece 11 with a flat section II ¹ and a bend 12 as the upper delimitation of the inlet channel 13 adjoins the inflow bend 5. Injector bores are provided in the web 12 'of the bend 12. At high flow speeds, additional air is drawn in via the injector bores 14, which leads to a 5 to 10 percent increase in efficiency. While at high pressures a minimum amount of air can be ensured by the blades, which prevents the flow from breaking off.

Schließlich erlauben die Injektorbohrungen auch die Erzeugung eines akustischen Kurzschlusses zwischen Druck- und Saugseite zur breitbandigen Geräuschreduzierung. Es versteht sich, daß die Injektorbohrungen auch durch anderweitige Lochungen, z.B. Schlitze ersetzt sein können.Finally, the injector bores also allow the creation of an acoustic short circuit between pressure and Suction side for broadband noise reduction. It goes without saying that the injector bores can also be replaced by other Perforations, e.g. slots, can be replaced.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist das als Austrittskanalbegrenzung dienende Wandstück 11 als rückseitige Fortsetzung des Stegs 7 ' der Abkröpfung 7 einstückig mit dieser ausgebildet.In the exemplary embodiment in FIG. 2, this is used as an outlet channel delimitation serving wall piece 11 as a rear continuation of the web 7 'of the bend 7 in one piece with this educated.

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Claims

COMMERZBANK NORNBEHG 8 3OO9O7 BLZ 76O4OOÖI Heidolph-Elektro GmbH & Co KG, 8420 KeIheim PatentansprücheCOMMERZBANK NORNBEHG 8 3OO9O7 BLZ 76O4OOÖI Heidolph-Elektro GmbH & Co KG, 8420 KeIheim patent claims

1. Querstromgebläse mit einem dem Laufrad zugeordneten und als Wirbelbildner dienenden'Gehäusewandstück zwischen der Austrittsöffnung und der Ansaugöffnung, dadurch gekennzeichnet, daß sich am Anströmbogen (5) des Gehäusewandstücks (15) in Umfangsdrehrichtung des Laufrades (1) eine schräg nach außen sich erstreckende Schaufelkanalbrücke (6) anschließt, die durch eine nach außen weisende Abkröpfung (7) begrenzt ist und daß sich an der Abkröpf ung (7) eine nach außen geneigte Zunge (8) anschließt.1. Cross-flow fan with one associated with the impeller and as a vortex generator serving'Gehäusewandstück between the outlet opening and the suction opening, characterized in that that on the inflow bend (5) of the housing wall piece (15) in the circumferential direction of rotation of the impeller (1) a blade channel bridge (6) that extends obliquely outwards is connected by an outwardly pointing Bend (7) is limited and that at the bend ung (7) is followed by an outwardly inclined tongue (8).

2. Querstromgebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schaufelkanalbrücke (6) über ein bis zwei Schaufelteilungen des Laufrades (1) erstreckt.2. Cross-flow fan according to claim 1, characterized in that the blade channel bridge (6) extends over one to two Blade divisions of the impeller (1) extends.

3. Querstromgebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunge (8) mit einer Länge von ein bis zwei Schaufelteilungen des Laufrades (1) ausgeführt ist.3. Cross-flow fan according to claim 1, characterized in that the tongue (8) with a length of one to two Blade divisions of the impeller (1) is carried out.

4. Querstromgebläse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufelkanalbrücke (6) im wesentlichen eben ausgebildet und 60 bis 70 Grad zur Horizontalen geneigt ist.4. Cross-flow fan according to claim 1 and 2, characterized in that that the blade channel bridge (6) is essentially flat and inclined 60 to 70 degrees to the horizontal is.

5. Querstromgebläse nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunge (8) eben ausgebildet und 70 bis 80 Grad zur Horizontalen geneigt ist.5. Cross-flow fan according to claim 1 and 3, characterized in that that the tongue (8) is flat and inclined 70 to 80 degrees to the horizontal.

6. Querstromgebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich am Anströmbogen (5) auf der der Schaufelkanalbrücke (6) abgewandten Seite ein den Austrittskanal (13) oben begrenzendes Wandstück (11) anschließt.6. Cross-flow fan according to claim 1, characterized in that on the inflow arc (5) on the blade channel bridge (6) facing away from a wall piece (11) that delimits the outlet channel (13) at the top.

7. Querstromgebläse nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandstück (11) eine die lichte Höhe des Austrittskanals (13) vergrößernde Abkröpfung (12) aufweist,7. Cross-flow fan according to claim 1 and 6, characterized in that that the wall piece (11) has a bend (12) which increases the clear height of the outlet channel (13),

8. Querstromgebläse nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandstück (11) im ebenen Abschnitt (H') und/oder der Abkröpfung (12) Injektoröffnungen (14) aufweist. 8. Cross-flow fan according to claim 6 and 7, characterized in that that the wall piece (11) has injector openings (14) in the flat section (H ') and / or the bend (12).

9. Querstromgebläse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Injektoröffnungen (14) durch Bohrungen oder Schlitze gebildet sind.9. Cross-flow fan according to claim 8, characterized in that the injector openings (14) through bores or Slots are formed.

10. Querstromgebläse nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandstück (11) an der Abkröpfung ( 7 ) außen fest angreift.10. Cross-flow fan according to claim 7 and 8, characterized in that that the wall piece (11) engages firmly on the outside of the bend (7).

11. Querstromgebläse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anordnung eines über die ganze Länge um mindestens eine Schaufelteilung verdrehten Laufrades (1).11. Cross-flow fan according to claim 1, characterized by the arrangement of one over the entire length by at least one Blade division of twisted impeller (1).