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Radialventilator Die Erfindung betrifit einen Radialventilator, dessen
Laufrad, das vorzugsweise rückwärtsgekrümmte Schaufeln hat, das angesaugte Gas in
einen Drucl!l.anal des Ventilatorgehäuses fördert.
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Die bekannten Radialventilatoren haben Spiralgehäuse. Derartige Spiralgehäuse
sind jedoch in der Herstellung teuer.
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Es ist deshalb eine erste Aufgabe der l'rfindtmg, einen Radialventilator
zu schaffen, der ein baulich wesentlich elnfacheres und in der Herstellung billigeres
Gehäuse hat, das gute Wirkungsgrade bei geringer Geräuschentwicklung zu erreichen
gestattet.
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Es ist bekannt, dass Radialventilatoren mit Trommelläufern wesentlich
kleinere Abmessungen als Hochleistungsradialventilatoren bei gleicher Druckerhöhung
und Förderleistung haben, so dass sie in der Herstellung erheblich billiger sind.
Jedoch ist der Wirkungsgrad von Radialventilatoren mit Trommelläufern schlecht und
liegt etwa bei 60 - 65 ;;, so dass sie im Betrieb teurer sind als Hochleistungsventilatoren.
Es ist deshalb eine weitere Aufgabe der Erfindung, einen Radialventilator zu schafen,
der bei Verwendung von laufrädern, die keine Trommelläufer sind, in der Herstellung
ähnlich billig oder billiger wie Trommelläufer-Ventilatoren ist, jedoch einen wesentlich
höheren Wirkungsgrad, eine höhere Gesamtdruckdifferenz und einen besseren Reaiftionsgrad
als Trommelläufer-Ventilatoren hat.
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Erfindungsgemäß ist bei einem Radialventilator der eingangs genannten
Art vorgesehen, dass die Umfangswandfläche des Drucklcanales drei aneinander anschliessende,
sich über die Breite des Druckicanales erstreckende ebene Flächenabschnitte aufweist,
die winklig zueinander angeordnet sind und sich in Drehrichtung des Laufrades vom
stromaufwärtigen Ende des Druckkanales oder von der Nahe dieses stromaufwärtigen
Endes bis zum stromabwärtigen Endes des Druckkanales erstrecken, und dass der jeweils
kleinste Abstand dieser drei Flachenabschnitte vom Laufrad in Drehrichtung des Laufrades
von Flächenabschnitt zu Flächenabschnitt zunimmt.
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Hit Druckkanal ist im Sinne der Erfindung ein Vnal verstanden, der
bei Spiralgehäusen dem Spiralkanal entspricht, erfindungsgemäß jedoch nicht mehr
spiralförmig ausgebildet ist, sondern zumindest umfangsseitig von ebenen Gehäuseinnenflächen
begrenzt ist. Hierdurch wird die teure Herstellung der Spiralgehäuse erspart,und
es werden gegenüber Spiralgehäusen auch gewisse Vorteile erzielt. So kann man die
Austrittsfläche des Gehäuseauslasses etwa doppelt so gross als bei Spiralgehäusen
machen, was zu einem kleineren dynamischen Druck führt, der bei freiem Ausblasen
oder bei Ausblasen in eine grosse Kammer oder dergleichen zu kleineren dynamischen
Verlusten als bei Verwendung von Splralgehäusen führt. Auch kann man beispiels weise
bei Einsatz des erfindungsgemäßen Radialventilators in Klimazentralen ohne weiteres
auf den bei Spiralgehäusen notwenigen Diffusor verzichten un die Baulänge der Anlage
verkleinern. Wenn detn Radialventilator Filter oder Wärmetauscher
nachgeschaltet
sind, werden diese gleichmäßiger mit geringeren Luftströmungsgeschwindigkeiten a-ngeströmt,
was ebenfalls von Vorteil ist insbesondere bei Klimazentralen.
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Auch ist der neuartige Radialventilator geräuscharm, insbesondere
hat er ein gleichmärigeres Frequenzspektrum als Radialventilatoren mit Spiralgehäusen.
Trotz des Verzichts auf ein Spiralgehäuse gelingt es unter Verwendung von laufrädern,
wie sie für Hochleistungsventilatoren mit Spiralgehäusen üblich sind, ebenfalls
sehr gute Wirkungsgrade zu erzielen, die denen von Hochleistungsventilatoren ganz
oder nahezu entsprechen.
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Die Erfindung eignet sich vorzugsweise für Laufräder, deren Durchmesserverhältnis
von dem Durchmesserverhältnis von Trommelläufern erheblich abweicht. Doch ist es
auch denkbar, dass man auch Laufräder anderer Durchmesserverhältnisse verwenden
kann, in Sonderfällen auch Trommelläufer.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Seitenwandflächen des Druckkanales
in an sich bekannter Weise zueinander parallel und eben sind. Doch können sie in
manchen Fällen auch zueinander divergieren oder konvergieren. Ferner kann mit besonderem
Vorteil vorgesehen sein, dass benachbarte ebene Flächenabschnitte der Umfangswand
fläche des Druckkanales jeweils ungefahr rechtwinklig zueinander angeordnet sind.
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Es ergibt sich dann ein insgesamt quaderformiges Gehäuse, das auch
ästhetisch besser wirkt als Spiralgehäuse und
sich in vielen Fällen
günstiger als Spiralgehäuse an- oder einbauen lässt.
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In manchen Fällen kann jedoch mit Vorteil auch vorgesehen sein, dass
mindestens zrJei einander benachbarte ebene Umfangswandflächenabschnitte des Druckkanales
nicht rechtwinklig zueinander angeordnet sind, sondern stumpfwinklig oder spitzwinklig.
So kann das Gehäuse in manchen Fallen vorteilhaft eine trapezförmige Gestalt oder
eine parallel grammförmige Gestalt haben. Auch andere Gestaltungen sind denkbar.
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Wenn der Radialventilator für das freie Ausblasen oder zum Ausblasen
in eine Kammer oder dergleichen vorgesehen ist, die ähnliche Verhältnisse wie beim
freien Ausblasen schafft, kann mit besonderem Vorteil vorgesehen sein, dass die
Uufangswandfläche des Druckkanales ausschliesslich aus drei ebenen Flächenabschnitten
besteht. In vielen Fällen ist es jedoch auch zweckmäßig, an den stromaufwärtig vordersten
Flächenabschnitten dicker drei Flächenabschnitte einen vierten ebenen Flächenabschnitt
der Umfangswandfläche des Drucickanales winklig anzuschliessen, der sich bis zum
Ausgang des Druckkanales erstreckt, so dass dann die Ucfangswandfläche des Druckkanales
insgesamt vier ebene Flächenabschnitte aufweist, die winklig zueinander angeordnet
sind.
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Dieses ist besonders dann zweckmäßig, enn der Radlalventilator
in
ein Rohr oder einen Kanal oder einen Diffusor ausbläst.
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Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten
Ausführungsbeispieles noch näher und in weiteren Merkmalen erläutert.
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In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine geschnittene Seitenansicht eines
erfindungsgemäßen Radialventilators in schematischer Darstellung, Fig. 2 einen Querschnitt
durch den Radialventilator nach Fig. 1.
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Der dargestellte Radialventilator 10 weist ein quaderförmiges Gehäuse
11 auf, in dessen Innenraum 12 ist in geringem ibstand neben der ebenen Seitenwand
13, die parallel zu der Seitenwand 14 ist, ein Hochleistungslaufrad 15 mit rückwärts
gekrümmten Schaufeln 16 drehbar angeordnet, das mittels einer Welle 17 von einem
nicht dargestellten@an der Aussenseite der Seitenwand 13 angeflanschten Elektromotor
angetrieben wird.
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laufräder mit rückwärts gekrümmten Schaufeln haben sich bei dem neuartigen
Radialventilator als besonders geeignet erwiesen. Dooh ist es denkbar, dass auch
Laufräder mit anderen
Schaufelformen in manchen Fällen verwendet
werden können.
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In die ebene Seitenwand 14 ist die Eintrittsdüse 19 so eingesetzt,
dass ihre Eintrittsmündung 20 eben mit der Aussenfläche dieser Seitenwand ist. Diese
SintrittsdUse 19 hat eine übliche Gestalt und ragt hier in an sich bekannter Weise
ein geringes Stück in den Saugmund des laufrades 15 hinein. Selbstverständlich sind
auch andere Anordnungen und Ausbildungen der Bintrittsdüse anwendbar. In dem Gehäuse
1i sind also lediglich die Sintrittsdüse 19 und das Iaufrad 15.
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mit seiner Lagerung angeordnet. Das Gehäuse 11 weist keine weiteren
Teile in seinem Innenraum auf.
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In Fig. 2 ist der Umfang eines Spiralgehäuses bei 22 strichpunktiert
angedeutet. Anstelle eines solchen Spiralgehäuses ist erfindungsgemäß das baulich
wesentlich einfachere quaderförmige Gehäuse 11 vorgesehen. die zu ersehen ist, kann
das Laufrad 15 im Inneren des quaderförmigen Gehäuses so angeordnet sein, dass ein
gedachter, d.h. in Wirklichkeit nicht vorhandener Spiralkanal seine Umfangswandflächen
ungefähr tangiert, doch können sich ggfs. für optimale Wirkungsgrade auch Abweichungen
der lage der Umfangswandflächen relativ zu dem Laufrad ergeben.
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Das Gehäuse 11 schafft den Druckkanal 23, der in diesem bevorzugten
Ausführungsbeispiel parallele ebene Seitenwände 13, 14 und eine aus drei jeweils
rechtwinklig zueinander
angeordneten ebenen Flächenabschnitten 24,
25 und 26 bestehende Umfangswandfläche hat. Der am weitesten strom aufwärts befindliche
ebene Flächenabschnitt 24 dieser UmSangswandung hat von dem laufrad einen kleineren
Abstand als der rechtwinklig anschliessende mittlere ebene Flächenabschnitt 25,und
dieser hat wiederum einen kleineren Abstand von dem Laufrad als der an ihm anschliessende,
bis zum Gehäuseauslass 29 reichende dritte ebene Flächenabschnitt 26. Die vierte
Schmalseite des Gehäuses 11 ist, wie dargestellt,vollständig offen und bildet den
Gehäuseaus-/29 lass, so dass man eine etwa doppelt so grosse Austrittsfläche als
bei Spiralgehäusen hat, was zu kleineren dynamischen Drücken und bei freiem Ausblasen
oder vergleichbarem Ausblasen die dabei eintretenden dynamischen Verluste verkleinert.
Auch zeichnet sich dieser Radialventilator 10 durch geringe Geräuschbildung aus.
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In manchen Fällen kann auch vorgesehen sein, dass die den Auslass
29 aufweisende Seite des Gehäuses teilweise verschlossen ist, vorzugsweise durch
eine ebene Platte 32, die rechtwinklig an die Wand 24 anschliesst und zweckmäßig
bis ungefähr zur Mitte der betreffenden Gehäuseseite reichen kann und dort von dem
laufrad einen geringeren Abstand als die anderen ebenen Flächenabschnitte 24, 25
und 26 der Druckkanalumfangswandung hat.
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Der dargestellte Radialventilator ergab bei Versuchen einen Wirkungsgrad
von ca. 84 % und wurde für Klimazentralen entwichelt. Der neuartige Radialventilator
ist auf dieses Anwendungsgebiet selbstverständlich nicht beschränkt, sondern dann
auch andere Anwendungsgebiete haben.