EP0166174B1

EP0166174B1 - Radialventilator

Info

Publication number: EP0166174B1
Application number: EP85106055A
Authority: EP
Inventors: Karl Reither
Original assignee: Kunststofftechnik KG
Current assignee: Huerner Kunststofftechnik GmbH
Priority date: 1984-05-29
Filing date: 1985-05-17
Publication date: 1988-07-13
Anticipated expiration: 2005-05-17
Also published as: US4913621A; EP0166174A1; DE8416413U1; EP0166174B2; DE3563773D1

Description

Die Erfindung betrifft einen Radialventilator, der ein polygonales Gehäuse mit Einlass und etwa senkrecht dazu gerichtetem Auslass sowie ein drehbar im Gehäuse angeordnetes, über seine Welle angetriebenes Laufrad mit gekrümmten Schaufeln und einer dem Einlass des Gehäuses gegenüberstehenden Ansaugöffnung umfasst, wobei sich der Einlass in der einen, vorzugsweise etwa ebenen Stirnwand und der Auslass in einer der Seiten des polygonalen Gehäuses befindet, wobei ferner das Laufrad einen kleineren Aussendurchmesser aufweist, als der diametrale Abstand zweier gegenüberliegender Flächen des Gehäuses, und wobei sich schliesslich im Zwischenraum zwischen Laufrad und Gehäuse neben dem Auslass und in Drehrichtung des Laufrades nach demselben ein sich von Stirnwand zu Stirnwand erstreckendes Leitblech befindet, das von der in Drehrichtung des Laufrades hinteren Kante des Auslasses etwa radial einwärts, bis in die Nähe des Laufradumfanges führt.
Ein derartiger Ventilator ist durch die US-A-3 811 790 bekanntgeworden.
Der Nachteil dieses bekannten Radialventilators besteht darin, dass man ihn nicht ohne weiteres in beliebiger Lage montieren kann, sondern dafür zusätzliche Hilfsmittel benötigt. Das bedingt einen erhöhten Aufwand an Material und Arbeit, der sich dann in einem erhöhten Preis niederschlägt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Radialventilator der vorstehend beschriebenen Art in einfacher, billiger Weise aus Blech herzustellen, der bei einer strömungstechnisch annehmbaren Innenform eine Aussenform besitzt, die seine Montage in verschiedener Lage gestattet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass

a) die Welle für das Laufrad im Gehäuse gelagert ist,
b) das Gehäuse achteckig ist,
c) der Einlass sich etwa in der Mitte der einen Stirnwand befindet,
d) das Lager der Laufradwelle sich etwa in der Mitte der anderen, gegenüberliegenden Stirnwand befindet und
e) das Leitblech anschliessend von der Nähe des Laufradumfanges etwa spiralförmig nach aussen zur Gehäusewand führt.

Während die oktogonale Aussenform des Gehäuses erhebliche Vorteile hinsichtlich einer Montagemöglichkeit in verschiedener Lage bietet, ist die infolge der Herstellung des Gehäuses aus Blech zwangsläufig ebenfalls oktogonale Innenform strömungstechnisch, wie Versuche bestätigt haben, durchaus zufriedenstellend. Die beim Oktogon ohnehin schon relativ grossen Innenwinkel zwischen zwei aufeinanderfolgenden Oktogonflächen (135°) fallen nämlich strömungstechnisch deshalb praktisch kaum ins Gewicht, weil sie in einem gewissen Abstand vom Laufradumfang liegen. Wie gross dieser Abstand am besten gewählt wird, kann durch wenige einfache Versuche ermittelt werden. Dabei gehen die Drehzahl des Laufrades ebenso wie die geometrischen Verhältnisse der Laufradschaufeln als auch die gewünschte Charakteristik des Radialventilators als mehr oder weniger bestimmend ein.
Erfindungsgemäss ist jedenfalls vorgesehen, dass im Zwischenraum zwischen Laufrad und Gehäuse, in Drehrichtung des Laufrades hinter dem Auslass ein sich von Stirnwand zu Stirnwand erstreckendes Leitblech angeordnet ist, das die etwa radial aus den Schaufeln des Laufrades austretenden Luftströme, die sich zwischen Laufrad und Gehäuse zunächst etwa spiralförmig und dann etwa kreisförmig ordnen, abfängt und in den Auslass leitet. Dieses Leitblech führt erfindungsgemäss von seiner dem Laufrad am nächsten liegenden Stelle wieder in einer sanften Spiralform nach aussen bis zur Gehäusewand.
Während es durchaus genügt, wenn sich das Laufrad in der Mitte des achteckigen Gehäuses befindet, kann eine weitere Verbesserung der Strömung und damit des Wirkungsgrades des Radialventilators in einer anderen Ausführung erzielt werden. Im Unterschied zu der erstgenannten Ausführung ist hier das in der anderen, gegenüberliegenden Stirnwand angeordnete Lager der Laufradwelle gegenüber der Mitte der Stirnwand innerhalb der durch die Mittellinie des Gehäuses, die Achse der Laufradwelle und die Mitte des Auslasses verlaufenden Ebene in Richtung von diesem Auslass fort versetzt angeordnet. Der Versatz beträgt erfindungsgemäss zwischen dem 5. und 6. Teil des Durchmessers des Auslasses des Gehäuses.
Während es ohne weiteres möglich ist, die Mittelachse des Auslasses tangential zur Mittelachse des Laufrades anzuordnen, wie es bei den eingangs beschriebenen bekannten Radialventilatoren mit etwa spiralförmigem Gehäuse im allgemeinen der Fall ist, kann man bei den vorstehend beschriebenen und beanspruchten erfindungsgemässen Radialventilatoren auch eine symmetrische Ausbildung des Auslasses erhalten, indem man die Mittelachse des Auslasses so anordnet, dass sie sich mit der Achse des Laufrades schneidet.
Ein solcher Radialventilator mit symmetrischem Auslass bietet erhebliche Vorteile hinsichtlich seines Einbaues und lässt sich deshalb vielseitig einsetzen. Insbesondere erübrigt sich die sonst bei spiralförmigen Gehäusen übliche Rechts- und Linksausführung.
Die Erfindung wird nachstehend in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht auf den geöffneten Radialventilator;
Fig. 2 eine Seitenansicht, teilweise längs der Linie 11-11 in Fig. 1 geschnitten;
Fig. 3 eine Seitenansicht auf eine andere Ausführung und
Fig. 4 eine vergrösserte Seitenansicht ähnlich Fig. 1 auf eine Ausführung mit aus der Gehäusemitte versetztem Laufrad.

Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Radialventilator besitzt ein Gehäuse, das aus zwei Halbschalen 1 und 1 b zusammengesetzt ist. Dieses Gehäuse ist achteckig ausgebildet und besitzt einen sich über beide Halbschalen erstreckenden Auslass 11.
In der Mitte der einen Halbschale 1 b des Gehäuses befindet sich eine kreisrunde Öffnung als Einlass, in die ein Ring 2 eingesetzt ist. Dieser Ring ist trichterförmig ausgebildet und an seinem im Gehäuse liegenden axialen Ende verjüngt. Dieses Ende ragt in eine entsprechende kreisförmige Öffnung des noch zu beschreibenden Laufrades 12 hinein, ohne dieses zu berühren.
In der Mitte der anderen Halbschale 1 a des Gehäuses befindet sich ein Lager für die Welle 13 des schon erwähnten Laufrades 12, das mit Schaufeln zur Umlenkung der durch den Einlass 2 in axialer Richtung eingeströmten Luft radial nach aussen dient.
Die Welle 13 des Laufrades 12 ist mit der Welle eines aussen auf die Halbschale 1 des Gehäuses aufgesetzten Elektromotors 14 verbunden. Dieser Motor treibt das Laufrad, gegebenenfalls über ein eingebautes Getriebe, an.
Wie man aus Fig. 1 erkennt, ist in das Gehäuse ein Leitblech 10 eingesetzt, das, ausgehend von der einen Kante des Auslasses 11, etwa radial, jedoch in seiner Mitte etwas abgeknickt, in Richtung auf den Umfang des Laufrades führt und von dort in einem weiten Bogen zum oktogonalen Gehäusemantel führt. Das Laufrad 12 wird in Richtung des Pfeiles in Fig. 1 angetrieben und nimmt die durch den Einlass 2 axial einströmende Luft, die dann an seinem Umfang in etwa radialer Richtung austritt, in Umfangsrichtung mit. Die Luft gelangt dann in die Nähe des Auslasses 11 und wird durch das Leitblech 10 an einer Fortsetzung seiner zirkularen Bewegung gehindert, so dass sie schliesslich in etwa radialer Richtung aus dem Auslass 11 austritt.
Aufgrund der oktogonalen Form des Gehäuses kann der Radialventilator in beliebiger Lage befestigt werden. Eine Befestigung in einer der verschiedenen möglichen Lagen ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt. Hier sind parallel zu einer Oktogonalfläche des Gehäuses und dicht neben dieser auf beiden Seiten des Gehäuses etwa U-förmige Schienen 3 mitdem Gehäuse verschraubt oder in sonstiger Weise an diesem befestigt. Unter diesen Schienen befinden sich quer dazu verlaufende U-förmige Schienen 5, die wiederum mittels Schrauben 8 mit den Schienen 3 verschraubt sind.
Die Schienen 5 sind mittels Schrauben 9 mit Schwinggummifüssen 6 verbunden, die auf eine feste Unterlage aufgesetzt und mit dieser in irgendeiner Weise befestigt werden können.
Bei der in Fig. 3 dargestellten abgewandelten Ausführung ist wiederum ein aus zwei Halbschalen 101 a und 101 b bestehendes Gehäuse mit einem ringförmigen Einlass 102 und einem ebensolchen Auslass 111 vorgesehen. Bei dieser Ausführung ist der Motor 114 nicht direkt an das Gehäuse angeflanscht, sondern über ein entsprechendes Lager 115 und einen Treibriemen 116 mit der Welle des Laufrades (nicht dargestellt) verbunden.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführung befindet sich wiederum innerhalb eines achteckigen Gehäuses 201 mit Auslass 211 ein Laufrad 212, das jedoch hier, im Unterschied zu der Ausführung nach den Figuren 1 und 2, gegenüber der Mittellinie 218 des Gehäuses etwas versetzt ist. Der Versatz der Mitfelachse 217 des Laufrades 212 erfolgt innerhalb der durch die Mittellinie 218 des Gehäuses und die Mitte des Auslasses 211 verlaufenden Ebene, und zwar in Richtung von jenem Auslass 211 fort. Der Versatz 219 beträgt vorzugsweise zwischen einem Fünftel und einem Sechstel des Durchmessers 220 des Auslasses 211. Versuche haben ergeben, dass sich dann ein besonders günstige Strömung ergibt. Auch bei dieser Ausführung ist ein entsprechend geformtes Leitblech -210 in das Gehäuse eingesetzt.
Wie man anhand der in Fig. 4 strichpunktiert eingetragenen idealen Spirale erkennt, nähern sich die Wände des achteckigen Gehäuses in Verbindung mit dem Leitblech 210 dieser Spiralform weitgehend an.

Claims

1. Radialventilator, der ein polygonales Gehäuse (1 a, b; 101 a, b) mit Einlass (2; 102) und etwa senkrecht dazu gerichtetem Auslass (11; 111) sowie ein drehbar im Gehäuse angeordnetes, über seine Welle (13) angetriebenes Laufrad (12) mit gekrümmten Schaufeln und einer dem Einlass des Gehäuses gegenüberstehenden Ansaugöffnung umfasst, wobei sich der Einlass in der einen, vorzugsweise etwa ebenen Stirnwand und der Auslass in einer der Seiten des polygonalen Gehäuses befindet, wobei ferner das Laufrad einen kleineren Aussendurchmesser aufweist, als der diametrale Abstand zweier gegenüberliegender Flächen des Gehäuses, und wobei sich schliesslich im Zwischenraum zwischen Laufrad und Gehäuse neben dem Auslass und in Drehrichtung des Laufrades nach demselben ein sich von Stirnwand zu Stirnwand erstreckendes Leitblech (10) befindet, das von der in Drehrichtung des Laufrades hinteren Kante des Auslasses etwa radial einwärts, bis in die Nähe des Laufradumfanges führt, dadurch gekennzeichnet, dass

a) die Welle (13) für das Laufrad im Gehäuse (1 a, b; 101 a, b) gelagert ist,

b) das Gehäuse (1'a, b; 101 a, b) achteckig ist,

c) der Einlass (2) sich etwa in der Mitte der einen Stirnwand befindet,

d) das Lager der Laufradwelle (13) sich etwa in der Mitte der anderen, gegenüberliegenden Stirnwand befindet

und

e) das Leitblech (10) anschliessend von der Nähe des Laufradümfanges etwa spiralförmig nach aussen bis zur Gehäusewand führt.

2. Radialventilator, der ein pollygonales Gehäuse (201) mit Einlass und etwa senkrecht dazu gerichtetem Auslass (211) sowie ein drehbar im Gehäuse angeordnetes, über seine Welle (13) angetriebenes Laufrad (212) mit gekrümmten Schaufeln und einer dem Einlass des Gehäuses gegenüberstehenden Ansaugöffnung umfasst, wobei sich der Einlass in der einen, vorzugsweise etwa ebenen Stirnwand und der Auslass in einer der Seiten des polygonalen Gehäuses befindet, wobei ferner das Laufrad einen kleineren Aussendurchmesser aufweist, als der diametrale Abstand zweier gegenüberliegender Flächen des Gehäuses, und wobei sich schliesslich im Zwischenraum zwischen Laufrad und Gehäuse neben dem Auslass und in Drehrichtung des Laufrades nach demselben ein sich von der Stirnwand zu Stirnwand erstreckendes Leitblech (210) befindet, das von der in Drehrichtung des Laufrades hinteren Kante des Auslasses etwa radial einwärts, bis in die Nähe des Laufradumfanges führt, dadurch gekennzeichnet, dass

a) die Welle (13) für das Laufrad im Gehäuse (201 ) gelagert ist,

b) das Gehäuse (201 ) achteckig ist,

c) der Einlass sich etwa in der Mitte der einen Stirnwand befindet;

d) das Lager der Laufradwelle (13) sich in der anderen, gegenüberliegenden Stirnwand befindet und gegenüber deren Mitte innerhalb der durch die Mittellinie (218) des Gehäuses (201), die Achse der Laufradwelle (13) und die Mitte des Auslasses (211) verlaufenden Ebene in Richtung von diesem Auslass fort versetzt angeordnet ist, und der Versatz zwischen dem fünften und sechsten Teil des Durchmessers (220) des Auslasses (211) des Gehäuses beträgt und

e) das Leitblech (210) anschliessend von der Nähe des Laufradumfanges etwa spiralförmig nach aussen bis zur Gehäusewand führt.

3. Radialventilator nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Mittelachse des Auslasses (11; 111; 211) mit der Achse des Laufrades (12) schneidet.