DE2540733B2 - Axialgebläse mit Laufschaufeln - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Axialgebläse mit Laufschaufeln sowie in Strömungsrichtung vor und nach den Laufschaufeln angeordneten Leitschaufeln, wobei die vor den Laufschaufeln angeordneten Leitschaufeln in peripherer Richtung von der Radiuslinie geneigt sind.

Ein derartiges Axialgebläse ist aus der Praxis bekannt.

Unabhängig davon ist es beispielsweise aus der GB-PS 522231 und der GB-PS 792369 bekannt, die hinter den Laufschaufeln angeordneten Leitschaufeln in peripherer Richtung von der Radiuslinie geneigt auszubilden. Zur Abstützung des Antriebsmotors sind hierbei Streben vorgesehen, die in axialer Richtung gegen die Strömungsrichtung geneigt sind. Diese Streben dienen aber lediglich zum Halten und übernehmen keine Funktion im Sinne von Leitschaufeln. Im übrigen werden häufig nur zwei Streben (beispielsweise sich gegenüberliegend) benutzt, um den Motor abzustützen (vgl. DE-PS 709144).

Im Gegensatz zu diesen Streben oder Stützen erzeugen Leitschaufeln eine erhebliche Turbulenz und damit einen starken Anstieg des Geräuschpegels des Gebläses (vgl. »Ventilatoren« Bruno Eck, Springer Verlag, 1962, 4. Aufl., S. 459-464).

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Axialgebläse der eingangs genannten Art so auszubilden, daß der Geräuschpegel ohne Leistungsabfall reduziert wird.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß diese Leitschaufeln zusätzlich in axialer Richtung gegen die Strömungsrichtung geneigt sind.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Leitschaufeln, und zwar durch Neigung gegen die Strömungsrichtung von der Nabe zur Schaufelspitze oder dem Schaufelende und gleichzeitig in peripherer Richtung erfolgt eine Verschiebung der Interferenze der Soge und die Druckänderung fällt quantitativ ab.

Ohne Leistungsabfall sind die erfindungsgemäßen Axialgebläse damit wesentlich geräuschärmer als bekannte Konstruktionen.

Die Erfindungsoll nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispieles erläutert werden, wobei zum Vergleich auch der Stand der Technik, wie er aus der Praxis bekannt ist, dargestellt wurde. Es zeigt

Fig. 1 eine vereinfachte Seitenansicht eines herkömmlichen Axialgebläses mit Leitschaufeln vor und nach den Laufschaufeln,

Fig. 2 eine Vorderansicht in Richtung des Pfeiles V,

Fig. 3 ein erfindungsgemäßes Axialgebläse in Seitenansicht und

Fie. 4 in Vorderansicht.

Fig. 5 die schematische Darstellung der Lauf- und Leitschaufeln eines Axialgebläses gemäß Fig. 3 und 4,

Fig. 6 das Sogprofil bei herkömmlichen Axialge-

-i blasen (Fig. 1 und 2),

Fig. 7a) das Sogprofil gewöhnlicher Leitschaufeln (Fig. 1 und 2) und

Fig. 7b) das Sogprofil mit Leitschaufeln gemäß der Erfindung (Fig. 3 und 4).

ίο In den Fig. 1 und 2 ist ein herkömmliches Axialgebläse dargestellt, wobei mit 11 die vor den Laufschaufeln 12 angeordneten Leitschaufeln und mit 13 die Leitschaufeln nach den Laufschaufeln (in Strömungsrichtung gesehen) bezeichnet sind.

r> Mit 14, 15 und 16 sind die Naben und mit 17 das Gehäuse des Gebläses bezeichnet. Bei den Fig. 3 und 4 — einer erfindungsgemäßen Ausführung - sind die Leitschaufeln mit 21 bzw. 23, die Laufschaufeln mit 22, die Naben mit 24, 25 und 26 und das Gehäuse mit 27 bezeichnet.

Die Unterschiede zwischen den herkömmlichen

und dem erfindungsgemäßen Axialgebläse(n) ist in der Anordnung der Leitschaufeln 11 bzw. 21 zu sehen.

In den herkömmlichen Axialgebläsen liegen die

2^r, Leitschaufeln 11 in einer Ebene - einschließlich der Achse - und die Kontur ist im wesentlichen als rechteckig zu bezeichnen. Diese Ausbildung ist sehr vorteilhaft, weil die Leitschaufeln die Hauptaufgabe haben, die Schaufelwelle zu tragen.

ίο Abweichend davon sind die Leitschaufeln 21 bei dem erfindungsgemäßen Axialgebläse mit einem Winkel Θ in bezug auf eine Ebene, die die Mittelachse einschließt, gezeigt (Fig. 4) und gleichzeitig ist die Kontur der Leitschaufeln so, daß die Leitschaufeln

r, gegenüber den Laufschaufeln geneigt sind, und zwar weisen die Spitzen der Leitschaufeln von den Laufschaufeln 22 weg. Bei derartigen Axialgebläsen sind die Leitschaufeln in Strömungsrichtung vor den Laufschaufeln angeordnet, wie aus Fig. 2 ersichtlich und

;n bei der Luftdichte bildet sich durch diese Leitschau-IeIn, z. B. 11, ein Bereich geringer Geschwindigkeit und Energie (Fig. 6, 32). Durchlaufen die Laufschaufeln diesen Bereich, dann tritt eine Druckveränderung auf den Oberflächen der Laufschaufeln 12 auf und die Druckveränderung erzeugt ein Geräusch. Je größer die Entfernung zwischen Leit- und Laufschaufeln ist, desto geringer wird das Geräusch, weil die Geschwindigkeitsänderung—wie aus 33 ersichtlich - mit zunehmender Entfernung geringer, also die Kurve

-,ο flacher wird. Die relative Einlaßgeschwindigkeit ist allerdings bei den Laufschaufeln am äußeren Durchmesser am größten.

Da der Faktor X (die relative Einlaßgeschwindigkeit, eine Größe des Mißverhältnisses der Geschwindigkeit) einen Einfluß auf den Geräuschpegel hat, ist es wesentlich besser, diesen Faktor nahe dem Außendurchmesser zu verringern. Durch Neigung der Leitschaufeln um einen bestimmten Winkel Θ zu einer Ebene, die die Mittelachse der Roration - wie in _b0 Fig. 4 mit 21 bezeichnet - einschließt, wird die Entfernung zwischen den Leitschaufeln 21 und den Laufschaufeln 21 am äußeren Durchmesser größer, so daß die relative Einlaßgeschwindigkeit der Laufschaufeln größer ist. Auf diese Weise wird die Ungleichmäßigkeit der Geschwindigkeit geringer mit dem Ergebnis, daß das Geräusch'effektiv vermindert wird. Wenn jede Leitschaufel gleichzeitig wie die herkömmlichen Leitschaufeln 11 in derselben Radiuslinie ist und sich

der Sog in derselben Radiuslinie, wie in der Fig. 7a gezeigt, überlappt, dann können die Laufschaufeln 12 von den Schaufelenden(-spitze) zur Nabe gleichzeitig in den Sog und gehen gleichzeitig wieder heraus, wodurch die Druckänderungsamplitude auf der Oberfläche der Schaufeln erhöht wird und damit das Geräusch laut ist.

Sind dagegen die Leitschaufeln entsprechend der Erfindung (21) ausgebildet, also unter einem Winkel Θ geneigt, dann überlappen sich die Strömungen unter dem Winkel Θ. Dabei gehen die Laufschaufeln 22 mit einer zeitlichen Verschiebung zwischen Spitze und Nabe in den Sog und wieder heraus (Fig. 7b). Die Druckveränderung auf der Schaufeloberfläche wird dabei durch die Phasenverschiebung in radialer Richtung bestimmt und daherwird die Amplitude und damit der Geräuschpegel vermindert.

In den Fig. la und 7 b ist mit AP die Druckveränderung auf der Oberfläche der Laufschaufeln, mit T eine Laufschaufelspitze und mit R die Laufschaufel an der Nabe bezeichnet. Die Kurven selbst zeigen dabei die Sogprofile dieser Teile.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Axialgebläse mit Laufschaufeln sowie in Strömungsrichtung vor und nach den Laufschaufeln angeordneten Leitschaufeln, wobei die vor den Laufschaufeln angeordneten Leitschaufeln in peripherer Richtung von der Radiuslinie geneigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß diese Leitschaufelh (21) zusätzlich in axialer Richtung gegen die Strömungsrichtung geneigt sind.