DE2905374C2 - Axialgebläse - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Axialgebläse nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Der Einsatz von großen Gebläsen, wie beispielsweise Axialgebläsen und Zentrifugalgebläsen, ist auf zahlreichen verschiedenen Anwendungsgebieten der Technik bekannt Beispielsweise können derartige Gebläse bei Luftkonditioniereinrichtungen mii einer Zentralstation Verwendung finden, wie sie in Klimaanlagen für Mehrraumgebäude, wie Büros. Schulen und dgl. zum Einsatz kommen, jede der zwei obenerwähnten Gebläsearten weist verschiedene Eigenschaften auf, die sie für unterschiedliche Verwendungszwecke geeignet machen. Beispielsweise weist ein Axialgebläse mit steuerbarem Flügelanstellwinkel verschiedene Eigenschaften auf. welche in einer Luftversorgungsanlage mit se veränderlichem Volumen im Vergleich zu einem Zentrifugalgebläse Einsparungen bei den Betriebskosten im Teillastbetrieb erbringen: jedocli sind die Herstellkosten eines Zentrifugalgebläses etwas geringer als die Kosten für ein vergleichbares Axialgebläse. Außerdem ist ein Zentrifugalgebläse in uci Rege! kompakter und kann flexibler eingesetzt werden als ein üblich«.!; Axialgebläse. Diese Kompaktheit und Flexibilität sind in erster Linie auf den schraubenförmigen Strömungsmittelkanal zurückzuführen, der zur Aufnahme der von den Flügeln des Gebläses abgegebenen Luft Verwendung findet. Demgegenüber ist die Abgabekammer, die bei einem Axialgebläse zur Anwendung kommt, ein langgestreckter zylindrischer Körper von erheblicher axialer Länge.

Bei zahlreichen Anwendung -arten wäre es vorteilhaft oder wünschenswert, ein A. !gebläse einzusetzen, jedoch war bisher ein derartiger Einsatz infolge mangelnder Flexibilität und Kompaktheit nicht möglich. Demzufolge sind bisher Zentrifugalgebläse in erheblich größerem Ausmaß benutzt worden als Axialgebläse.

Aus B. Eck, »Ventilatoren«, 5. Auflage, Springer 1972, Seite 214, Abb. 206 ist ein Axialgebläse der im Oberbegriff des Patentanspruchs beschriebenen Art bekannt Bei dieser bekannten Ausfühi ungsform wirkt das Leitelement mit dem die Aufnahmekammer bildenden Abschnitt und dem zylindrischen Element so zusammen, daß ein sieh vom Einlaß zum Auslaß hin in Axialrichtung erweiternder Durchflußkanal für das Strömungsmittel gebildet wird. Der die Aufnahmekammer bildende Abschnitt des Gehäuses ist hierbei zylindrisch ausgebildet so daß der Abstand zwischen ■!em inneren zylindrischen Element und dem äußeren zylindrischen Gehäuseabschnitt vom Einlaß zum Auslaß hin immer gleich bleibt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Axialgebläse der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Art zu schaffen, das besonders kompakt ausgebildet ist

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der die Kammer bildende Abschnitt spiralförmig ausgebildet ist, so daß sich der Durchflußkanal vom Einlaß zum Auslaß hin zusätzlich in Radialrichtung erweitert.

Die erfindungsgemäße Lösung führt zu einem wesentlich kompakteren Gebläse als beim Stand der Technik. Die Axialgebläse bekannter Bauart enthielten relativ iange Kammern zur Aufnahme des Strömungsmittels in nur einer Richtung, und ζ dr in einer Linie mit dem Mittelpunkt des Gebläseeinlasses. Durch Einsatz des spiralförmigen Gehäuseabschnittes kann das Strömungsmittel entweder in waagerechten Richtungen oder senkrecht nach oben oder unten abgegeben werden. Der Gehäuseabschnitt kann durch die spiralförmige Ausgestaltung gedrungen ausgebildet werden.

Ergänzend zum Stand der Technik sei noch auf die US-PS 33 07 587 verwiesen, in der ein spiralförmiger Durchflußkanal mit tangentialprn Eil'aß und axialem Auslaß beschrieben ist. Dieser Durchflußkanal verengt sich vom Einlaß zum Auslaß in Axiairichtung, jedoch nicht in Radialrichtung. Ein innerhalb einer Kammer angeordnetes Leitelement zur Begrenzung des Durchiiußkäfiäls koniuii dabei nicht -urn Einsatz, da die seitlichen Begrenzungswände des Durchtlußkanals jeweils Außenwände sind.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig.! eine perspektivische Darstellung eines Axialgebiäses;

F i g. 2 eine Seitenansicht des in F i g. 1 dargestellten Gebläses:

F i g. 3 eine perspektivische Darstellung eines Teils

uca GcuiaocS uci" ι ig. ι üfiu 2,

F i g. 4 eine Endansichi des Gebläses der F i g. 1 bis 3:

F i g. 5 eine Anzahl verschiedener Darstellungen im Schnitt nach den Linien A-A bis G-Gder F i g. 4; und

F i g. 6 eine Anzahl verschiedener Darstellungen im Schnitt ähnlich den in Fi g. 5 gezeigten, jedoch nach den Linien H-Hbis einschließlich L-Lder F i g. 4.

Das in den Figuren dargestellte Axialgebläse 10 enthält eine Gebläseeinheit 12 mit einer Anzahl Flügel 14, die um den Umfang der auf einer Welle 16 gelagerten Nabe 15 angeordnet sind. Der Anstellwinkel der Flügel 14 kann zur Regulierung der Strömungseigenschaften in Anpassung an die Erfordernisse der

Anlage steuerbar sein. Die Einrichtung zur Steuerung des Anstellwinkels der Flügel kann ein Gestänge umfassen, das durch elektrische oder pneumatische Einrichtungen betätigt wird. Die Welle 16 ist mit einem Motor oder einem anderen Hauptantrieb 18 verbunden. Eine Inbetriebnahme des Motors führt zum Umlauf der Welle und -iner darauffolgenden Umlaufbewegung der Flügel. Der Motor ί 8 ist auf einer Basis 20 gelagert.

Da* Axialgebläse 10 enthält ferner ein Einlaßgehäuse 22, in dem das die Flügel 14 tragende Rad 15 angeordnet ist. Ein Strömungsmittel, wie beispielsweise Luft, wird in den venturiförmigen Abschnitt des Einlaßgehäuses 22 eingesogen und von den Flügeln in einen Gehäuseabschnitt 26 abgegeben. Der GehäuseaboChnitt 26 besitzt im wesentlichen die Form einer archimedis·. .— Spirale. Diese Spirale bildet eine Kammer 27 -itt π. Γ jdialrichtung zunehmenden Radius. Die Rammer 27 ist in einem Gehäuse 30 untergebracht. Dieses Gehäuse enthält mit radialem Abstand angeordnete <.nde einschließlich der Deckenwände 34,36, de-- Rückwände 38,4ö und der iBodenwände 46, 48. Das Gel^-jse enthält ferner eine j Vorderwand 42. Jedes Paar von Wänden nimmt sandwichartig zwischen sich ein geeignetes Schallschluckmaterial auf, wie beispielsweise eine G.'asfaser- : isolierung oder einen geschäumten Kunststoff.

Γη der Kammer 27 ist ^in im wesentlichen zylindrisches Element 50 gelagert, so daß dessen Achse konzentrisch zur Längsachse der Kammer liegt. Die diametrale Breite des zylindrischen Elementes 50 entspricht im wesentlichen der diametralen Brette der Nabe der Gebläseeinheit 12, so daß zwischen der Außenwand des zylindrischen Elementes und der Innenwand des Gehäuses 30 ein spiralförmig ausgebildeter Durchflußkanal für das von den Flügeln des Gebläses abgegebene Strömungsmittel gebildet wird. An dem Gehäuse ist ein waagerechter Körper 52 befestigt, der sich axial in Längsrichtung des Gehäuses erstreckt und die Luftwirbel in dem durch die Kammer 27 hindurchgeführten Luftstrom herabsetzt. An der Seite des Leitkörpers 52 und angrenzend an die Gebläseeiniieit 12 ist, wie in den Fig.2 und 4 gezeigt, ein Leitkörper 53 vorgesehen, der durch eine Verlänge-

rung des Gehäuseabschnittes 26 und ein in der Kammer 27 angeordnetes schraubenförmiges Leitelement 27 gebildet wird. Der Leitkörper arbeite? mit der Innenseite des Gehäuses 22 und mit dem zylindrischer. ■ Körper 50 zusammen, um das Strömungsmittel durch den Durchflußkanal hindurch radial nach außen zu lenken.

Wie in Fig.3 im einzelnen gezeigt, umfaßt das Leiielemenl 54 einen spiralförmigen, axial verlaufenden • Abschnitt, der mit dem Gehäuseabschnitt iur Bildung eines gleichzeitig radial und axial expandierenden Strömungsmittelkanals zusammenwirkt. Das von den Flügeln 14 des Gebläses abgegebene Strömungsmittel wird durch den Leitkörper 53 und das zylindrische Element 50 radial nach außen gelenkt. Das Strömungs mittel strömt radial in die Kammer 27 ein. und dann durch einen Kanal, der sowohl radial als auch axial expandiert. Schließlich tritt das Strömungsmittel aus der Kammer durch eine Abgabeöffnung 60 wieder ais. wie insbesondere in den F i g. 1 und 4 dargestellt ist.

Die Fig.5 und 6 zeigen axiale Schnitte durch die Kammer 27. Im einzelnen zeigen die ''. jhnitte A-A bis einschließlich K-K nach entsprechender Linien der F i g. 4 die Art und Weise in der der Strömungsniittelkanal infolge der Anordnung des Leitelementes 54 axial und radial expandiert

Durch ffie Schaffung des gleichzeitig radial und axial expandierenden Strömungsmittelkanales in der Kammer 27 nähert sich die Leistung des Axialgebläses derjenigen eines Zentrifugalgebläses. Das zylindrische Element 50 soll sicherstellen, daß das Strömungsmittel durch die Kammer 27 radial nach außen gelenkt wird und somit nicht im Bereich der axialen Mittellinie des Gehäuses 30 verbleibt. Der waagerechte Leitkörper 52 wirkt mit dem zylindrischen Element 50 zusammen, so daß die gewünschten Strömungseigenschaften erreicht werden. Um die Schalldärapfungseigenschaften des Gebläses weiter zu verbessern, kann es sich als vorteilhaft erweisen, schallisolierendes Material auf allen Oberflächen vorzusehen, die mit dem Luftstrcn in Berührung treten, beispielsweise des Leitkörpers 54 und deö zylindrischen Elementes 50.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Axialgebläse mit einem Gehäuse, das einen Einlaß, einen AusiaS und einen Abschnitt umfaßt, der eine zur Aufnahme des von den Schaufeln des Gebläses abgegebenen Strömungsmittels bestimmte Kammer bildet, einem innerhalb der Kammer montierten zylindrischen Element, das sich in Längsrichtung der Kammer entlang der Mittellinie derselben erstreckt und ein Ende aufweist, das benachbart zu der Nabe des Gebläses angeordnet ist und im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie diese aufweist, sowie ein mit einer Endwand des Abschnittes in Kontakt befindliches Ende, wobei die sich in Längsrichtung erstreckende Außenfläche des zylindrischen EIementes im Abstand von der Innenfläche des die Kammer bildenden Abschnittes angeordnet ist, und einem schraubenförmigen Leitelement, das innerhalb der Kammer derart montiert ist, daß sich sein Außenrand mit der Innenfläche des Abschnitts und sein innenraiiG mit der Außenfläche des zylind
   sehen Elementes in Kontakt befindet, und das mn dem zylindrischen Element und dem Abschnitt derart zusammenwirkt, daß ein sich Yom Einlaß zum Auslaß hin in Axialrichtung erweiternder Durchflußkanal für das Strömungsmittel gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der die Kammer (27) bildende Abschnitt (26) spiralförmig ausgebildet ist, so daß sich der Durchflußkanal vom Einlaß zum Auslaß hin zusätzlich in Radialrichtung erweitert