[0001] Die Erfindung befaßt sich mit einem Ringkanalgebläse, das insbesondere zur Brennluftförderung
bei Heizgeräten, wie Fahrzeugheizgeräten, bestimmt ist. Hierbei ist ein Ringkanal
in einem Gehäuseteil des Ringkanalgebläses ausgebildet, das eine Einlaßöffnung und
eine Auslaßöffnung sowie einen dazwischenliegenden, stegförmigen Unterbrecher aufweist.
Ferner weist das Ringkanalgebläse ein mit Schaufeln besetztes Laufrad auf. Zur Leistungsregulierung
kann üblicherweise ein Bypaßkanal zwischen der Einlaßöffnung und der Auslaßöffnung
vorgesehen, der mittels einer Stellschraube verstellbar ist.
[0002] Ringkanalgebläse üblicher Bauart arbeiten relativ geräuschvoll, was in zunehmendem
Maße insbesondere als unangenehm empfunden wird, wenn entsprechend den derzeitigen
Bestrebungen der Fahrzeughersteller der Fahrgastraum durch Geräuschdämpfung immer
geräuschärmer wird. Insbesondere bei der Anwendung eines solchen Ringkanalgebläses
bei einem Fahrzeugheizgerät kann das Arbeiten desselben im Fahrgastraum des Fahrzeugs
wahrgenommen werden.
[0003] Aus DE-OS 25 31 740 ist ein Ringkanalgebläse der eingangs genannten Art bekannt,
bei dem sich auf der dem Laufrad zugewandten Seite des Ringkanals von der Auslaßöffnung
ausgehend stromauf ein Abschnitt erstreckt, der den Ringkanal abdeckt.
[0004] Die Erfindung zielt daher darauf ab, ein Ringkanalgebläse der vorstehend beschriebenen
Art bereitzustellen, dessen Geräuschemission weitgehend vermindert ist.
[0005] Erfindungsgemäß zeichnet sich so ein Ringkanalgebläse, insbesondere zur Brennluftförderung
bei Heizgeräten, wie Fahrzeugheizgeräten, mit einem Ringkanal in einem Gehäuseteil,
das eine Einlaßöffnung und eine Auslaßöffnung sowie einen dazwischenliegenden, stegförmigen
Unterbrecher hat, und mit einem mit Schaufeln besetzten Laufrad, wobei sich auf der
dem Laufrad zugewandten Seite des Ringkanals vom Bereich der Auslaßöffnung ausgehend
stromauf ein den Ringkanal abdeckender Abschnitt erstreckt, dadurch aus, daß ein allmählicher
Übergang vom Druckbereich zur Auslaßöffnung dadurch vorhanden ist, daß sich der den
Ringkanal abdeckende Abschnitt ausgehend vom Innenrand des Ringkanals im Bereich der
Auslaßöffnung in Richtung des Außenrands des Ringkanals stetig verjüngt.
[0006] Im Gegensatz zu den bisherigen Ringkanalgebläsen, bei denen ein abrupter Übergang
vom Druckbereich zur Auslaßöffnung des Ringkanalgebläses vorhanden ist, wodurch Pfeifgeräusche
beim Arbeiten des Ringkanalgebläses entstehen, ist das erfindungsgemäße Ringkanalgebläse
derart ausgelegt, daß der Ringkanal in Richtung zur Auslaßöffnung hin allmählich zunehmend
auf der dem Laufrad zugewandten Seite desselben abgedeckt wird. Dank dieser erfindungsgemäßen
Auslegung hat sich überraschenderweise gezeigt, daß sich der Geräuschpegel eines
solchen Ringkanalgebläses während des Arbeitens stark vermindern läßt. Teilweise wird
dank der erfindungsgemäßen Auslegung sogar erreicht, daß bisher benötigte Ansaugschalldämpfer
entfallen können. Auf diese Weise ermöglicht das erfindungsgemäße Ringkanalgebläse
ein äußerst geräuscharmes Arbeiten mit minimaler Schallemission, so daß man im Fahrgastraum
eines Fahrzeugs das Arbeiten des Ringkanalgebläses im Falle eines Fahrzeugheizgerätes
kaum mehr wahrnehmen kann. Ferner lassen sich hierdurch aufwendige Schalldämm-Maßnahmen
bei derartigen Fahrzeugheizgeräten vermeiden. Da sich ferner der den Ringkanal abdeckende
Abschnitt, ausgehend vom Innenrand des Ringkanalgebläses im Bereich der Auslaßöffnung
in Richtung des Außenrandes des Ringkanals stetig verjüngt, wird erreicht, daß in
dem von dem Ringkanal abdeckenden Abschnitt gebildeten Bereich des Ringkanals der
Druck allmählich bis zum Auslaß ausgeglichen wird.
[0007] Der nach der Erfindung als wesentlich hervorgehende und den Ringkanal zur Erzielung
eines allmählichen Übergangs abdeckende Abschnitt bewirkt bei der erfindungsgemäßen
Auslegung des Ringkanalgebläses, daß am Verdichtungsende des Ringkanals kein plötzlicher
Druckstoß entsteht, indem ein abrupter Übergang von Ringkanal zur Auslaßöffnung vorhanden
ist, sondern daß die im Ringkanal geförderte Luft allmählich bis zur Auslaßöffnung
hin nachläuft. Somit entsteht beim erfindungsgemäßen Ringkanalgebläse kein Pfeifen,
das seine Ursache in einem plötzlichen Druckstoß hat.
[0008] Um möglichst weitgehend scharfe Kanten im Strömungsbereich mit der Luft im Ringkanal
zu vermeiden, sind die zum Innenrand und/oder zum Außenrand des Ringkanals übergehenden
Enden des den Ringkanal abdeckenden Abschnitts spiralförmig ausgebildet.
[0009] Gemäß einer bevorzugten Ausbildungsform nach der Erfindung ist der den Ringkanal
abdeckende Abschnitt sichelförmig bzw. segelförmig ausgebildet und die Spitze desselben
endet am Außenrand des Ringkanals und weist entgegen der Verdichtungsrichtung. Durch
diese Auslegung werden die Druckunterschiede zwischen dem Innenrand und dem Außenrand
des Ringkanals allmählich bis zum Auslaß abgebaut, ohne daß eine Einbuße an der Leistung
des Ringkanalgebläses in Kauf genommen zu werden braucht.
[0010] Um innere Strömungswiderstände insbesondere im Einlaßbereich eines solchen Ringkanalgebläses
weitgehend zu minimieren, ist der vom stegförmigen Unterbrecher des Ringkanalgebläses
gebildete Teil am Einlaßbereich in Richtung des Ringkanalgrundes geneigt, mit einer
abgerundeten Endkante versehen und überdeckt die Einlaßöffnung wenigstens teilweise.
Hierdurch wird ein tangentiales Einströmen des zu verdichtenden Mediums, wie Luft,
in den Ringkanal am Einlaßbereich erreicht, so daß man auch ein geräuscharmes Einströmen
beispielsweise der im Ringkanalgebläse zu verdichtenden und mit demselben zu fördernden
Luft gewährleisten kann.
[0011] Zur strömungstechnischen Optimierung des Ringkanalgebläses kann der Ringkanal selbst
wenigstens im Einlaßbereich derart strömungsgünstig konturiert werden, daß in Einströmrichtung
gesehen ein allmählicher Übergang von der Einlaßöffnung zum Grund des Ringkanals vorhanden
ist. Hierdurch wird der Strömungswiderstand im Einlaßbereich des Ringkanalgebläses
herabgesetzt, um den Eigenwirkungsgrad des Ringkanalgebläses zu verbessern.
[0012] Gemäß einer vorteilhaften weiteren Ausgestaltung nach der Erfindung ist zur weiteren
strömungstechnischen Optimierung der Ringkanal auch im Bereich des Auslaßes derart
strömungsgünstig konturiert, daß in Strömungsrichtung gesehen vom Grund des Ringkanals
ein allmählicher Übergang zur Auslaßöffnung vorhanden ist. Hierbei wird somit auch
der Strömungswiderstand am Auslaßbereich des Ringkanalgebläses zur weiteren Verbesserung
des Gesamtwirkungsgrades des Ringkanalgebläses herabgesetzt. Diese allmählichen Übergänge
werden zweckmäßigerweise von Rundungen im Übergangsbereich oder sogenannten Übergangsradien
gebildet, wobei der Begriff "Übergangsradien" nicht nur flächig, sondern auch räumlich,
bezogen auf die Form des Ringkanals, zu verstehen ist.
[0013] Vorzugsweise hat der den Ringkanal abdeckende Abschnitt eine gekrümmte Begrenzungskurve,
deren Krümmung zwischen 3R und
liegt, wobei mit R der Radius des Außenrandes des Ringkanales und mit r der Radius
des Innenrandes des Ringkanales bezeichnet ist, d.h. daß mit R - r die Breite des
Ringkanales bezeichnet ist. Innerhalb dieses Größenbereiches kann der Verlauf des
den Ringkanal abdeckenden Abschnitts weitgehend beliebig gewählt werden und es lassen
sich auch Kurven dieses Bereichs miteinander kombinieren. Projiziert auf etwa die
Mitte der Auslaßöffnung erstreckt sich somit der den Ringkanal abdeckende Abschnitt
maximal etwa über einen Winkelbereich von 80° gesehen entgegen der Verdichtungsrichtung
des Ringkanalgebläses. In Abhängigkeit von der Breite des Ringkanales gemäß vorstehender
Definition können sich auch abgewandelte gekrümmte Begrenzungslinien bestimmen lassen,
bei denen beispielsweise zwei oder mehr unterschiedliche Krümmungsradien vereinigt
sind.
[0014] Um eine möglichst günstige Kennlinie bezüglich der Totaldruckdifferenz und dem Volumenstrom
bei dem Ringkanalgebläse nach der Erfindung zu erreichen, und um insbesondere keine
Leistungseinbuße in Kauf nehmen zu müssen, sondern eher einen günstigeren Verlauf
der Kennlinie eines solchen Ringkanalgebläses zu erhalten, erstreckt sich der strömungsgünstig
konturierte allmähliche Übergang von der Einlaßöffnung zum Grund des Ringkanals
und/oder vom Grund des Ringkanals zur Auslaßöffnung jeweils über einen Bereich von
höchstens 20% der Länge des Ringkanals. Hierdurch wird sichergestellt, daß eine ausreichende
Länge des Ringkanals für den im Ringkanalgebläse vorzunehmenden Verdichtungsvorgang
und für den Fördervorgang zur Verfügung steht.
[0015] Ferner läßt sich die Geräuschemission beim Ringkanalgebläse in überraschender Weise
auch noch dadurch reduzieren, daß der Bypaßkanal in einer etwa senkrecht zur Ringkanalebene
verlaufenden und sich zwischen dem Innenrand und dem Außenrand des Ringkanals erstreckenden
Trennwand zwischen der Einlaßöffnung und der Auslaßöffnung vorgesehen ist. Dieser
Bypaßkanal ist somit nicht in der Umfangsfläche in der Nähe des Grundes des Ringkanals
vorgesehen, da sich nämlich an dieser Stelle auch ein abrupter Übergang bei offenem
Bypaßkanal ergeben würde, sondern er ist beim erfindungsgemäßen Ringkanalgebläse in
dem Bereich des Auslaßes angeordnet und stellt eine Verbindung von Auslaß zu Einlaß
her, der möglichst nahe an der Mündungsöffnung des Auslaßes liegt. Somit hat sich
an dieser Stelle der Luftstrom bereits schon vergleichmäßigt und beruhigt, so daß
auch an dieser Stelle Pfeifgeräusche vermieden werden.
[0016] Vorzugsweise ist der Bypaßkanal als länglicher schlitzförmiger Durchbruch in der
Trennwand ausgebildet, so daß er sich auf fertigungstechnisch einfache Weise herstellen
läßt. Auch läßt sich bei einem derartigen schlitzförmigen Durchbruch der jeweils gewünschte
Durchtrittsquerschnitt auf einen relativ großen Weg verstellen.
[0017] Um auch im Bereich des Bypaßkanales einen allmählichen Übergang vom Auslaßbereich
zum Einlaßbereich zu erhalten, ist der Bypaßkanal, bezogen auf den Außenrand des Ringkanals,
in Richtung der Auslaßöffnung in der Trennwand geneigt angeordnet. Allgemein gesprochen
kann man somit sagen, daß dieser Bypaßkanal schräg in Richtung auf die Mitte des
den Ringkanal enthaltenden Gehäuseteils weist. Vorzugsweise schließt der Bypaßkanal,
bezogen auf den Außenrand des Ringkanals, einen spitzen Winkel ein. Der spitze Winkel
liegt zweckmäßigerweise in einem Bereich von etwa 20° bis etwa 45°, und vorzugsweise
beträgt er etwa 38°. Diese Neigungswinkel haben sich als zweckmäßig aufgrund von Versuchen
erwiesen.
[0018] Gemäß einer bevorzugten Ausbildungsform nach der Erfindung ist die Stellschraube
zur Verstellung des Öffnungsquerschnittes des Bypaßkanales ebenfalls bezüglich der
Außenwand des den Ringkanal enthaltenden Gehäuseteils geneigt angeordnet, d.h. daß
das Gewinde zur Verstellung der Stellschraube in das Gehäuseteil eingeschnitten ist,
und zwar etwa in unmittelbarer Verlängerung der Mittelachse des länglichen, schlitzförmigen
Durchbruchs in der Trennwand. Somit treten selbst bei ziemlich weit geöffnetem Bypaßkanal
keine scharfen Kanten im Bereich des Bypaßkanales auf, da die Gewindegänge für die
Verstellung der Stellschraube im Strömungschatten der Luftströmung im Bereich des
Bypaßkanales liegen.
[0019] Vorzugsweise liegen diese Neigungswinkel etwa im selben Bereich wie der spitze Winkel
beim Bypaßkanal, so daß der Neigungswinkel in einem Bereich von etwa 20° bis etwa
45° liegt und vorzugsweise beträgt der Neigungswinkel etwa 38°.
[0020] Die Erfindung wird nachstehend an einem Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügte
Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:
Fig. 1 eine Draufsicht auf das Gehäuseteil des Ringkanalgebläses, wobei aus Übersichtlichkeitsgründen
das mit Schaufeln besetzte Laufrad desselben lediglich mit gebrochenen Linien schematisch
angedeutet ist,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Außenseite des Gehäuseteils, d.h. auf den Einlaß-
und Auslaßbereich desselben,
Fig. 3 eine Abwicklung längs der Linie III-III in Fig.2,
Fig. 4 eine Schnittansicht längs der Linie IV-IV in Fig. 1, und
Fig. 5 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung des Verlaufs der Begrenzungskante
des den Ringkanal abdeckenden Abschnitt gemäß einer Ausbildungsform.
In den Figuren der Zeichnung sind gleiche oder ähnliche Teile mit denselben Bezugszeichen
versehen.
[0021] Insgesamt mit 1 ist das Ringkanalgebläse bezeichnet, das ein Gehäuseteil 2 und ein
mit Schaufeln besetztes Laufrad 3 aufweist, das in Fig. 1 in gebrochener Linie angedeutet
ist. Das Laufrad 3 wird von einem nicht näher dargestellten Motor, einem Elektromotor,
drehangetrieben. Im Gehäuseteil 2 ist ein Ringkanal 4 mit etwa halbkreisförmigem Querschnitt
ausgebildet. Dieser halbkreisförmige Querschnitt erstreckt sich von einem Außenrand
5 über eine tiefste Stelle des Ringkanales 4,d.h. einem sogenannten Grund 7 des Ringkanals
4 zu einem Innrand 6, der in axialer Richtung des Gehäuseteils 2 gesehen etwa auf
derselben Höhe wie der Außenrand 5 liegt. Vom Mittelpunkt M des Gehäuseteils 2 ausgehend
hat der Außenrand 5 des Ringkanals 4 einen Radius R und der Innenrand 6 einen Radius
r. Wie mit B in Fig. 1 eingetragen ist, ist die Ringkanalbreite B gleich der Differenz
von Radius R des Außenrands 5 und Radius r des Innenrands 6 und beträgt somit: B =
R - r . Bei der in Fig. 1 gezeigten Draufsicht ist mit 8 eine Einlaßöffnung des Ringkanalgebläses
1 und mit 9 eine Auslaßöffnung desselben bezeichnet. In Fig. 1 ist die Auslaßöffnung
9 in gebrochenen Linien zu sehen. Die Einlaßöffnung 8 und die Auslaßöffnung 9 weisen
etwa in dieselbe Richtung, nämlich in Richtung der Rückseite des Gehäuseteils 2,
wie dies aus Fig. 2 zu erkennen ist. Über einen nicht näher dargestellten Lufteinlaßstutzen
tritt Frischluft beispielsweise als Brennluft von der Umgebung her ein.
Mit einem Pfeil ist die Verdichtungsrichtung in Fig. 1 eingetragen. Der Ringkanal
4 ist ausgehend von der Auslaßöffnung 9 bzw. dem dieser zugeordneten Auslaßbereich
auf der dem Laufrad 3 zugewandten Seite entgegen der Verdichtungsrichtung oder stromauf
mittels eines Abschnitts 11 abgedeckt. Dieser Abschnitt 11 ist beim dargestellten
Beispiel sichelförmig oder segelförmig ausgebildet und er hat eine gekrümmte Begrenzungskurve
12, die vom Innenrand 6 des Ringkanals 4 ausgeht und in einer Art Spitze 13 am Außenrand
5 des Ringkanals 4 endet. Somit verjüngt sich der den Ringkanal 4 abdeckende Abschnitt
11, ausgehend vom Innenrand 6 zum Aussenrand 5 des Ringkanals 4 stetig. Die gekrümmte
Begrenzungskurve 12 ist nicht scharfkantig, sondern geringfügig abgeschrägt bzw.
abgerundet. Der Übergang 14 des Abschnitts 11 zum Innenrand 6 ist zweckmäßigerweise
ebenfalls abgerundet und kann spiralförmig im Raum gesehen ausgebildet sein. Der Übergang
15 des Abschnitts 11 zum Außenrand 5 ist zweckmäßigerweise ebenfalls abgerundet oder
spiralförmig im Raum gesehen ausgebildet.
[0022] Gemessen ausgehend etwa von der Mitte der Auslaßöffnung 9 erstreckt sich dieser segelförmige
und den Ringkanal 4 abdeckende Abschnitt 11 etwa über einen Winkelbereich von 80°.
Die dargestellte gekrümmte Begrenzungskurve 12 ist natürlich nur als Beispiel zu verstehen
und in Abhängigkeit von den Abmessungen des Ringkanals 4 kann diese eine Krümmung
haben, die zwischen 3R und (

)
liegt. Somit kann der Krümmungsradius im Bereich von dem Dreifachen des Radius R
des Außenrandes 5, ausgehend als Maximalwert, bis etwa zu dem Minimalwert gewählt
werden, der etwa gleich der halben Breite B des Ringkanals 4 ist.
[0023] Zwischen der Einlaßöffnung 8 und der Auslaßöffnung 9 ist. ein stegförmiger Unterbrecher
16 vorgesehen, der die Einlaßöffnung 8 von der Auslaßöffnung 9 und umgekehrt trennt.
Der stegförmige Unterbrecher 16 ist beim Ringkanalgebläse 1 derart ausgebildet, daß
man am Einlaßbereich einen Abschnitt 17 erhält, dessen Begrenzungsrand 18 etwa angenähert
als Tangente an den Kreis des Innenrands 6 ausgebildet ist. Dieser Abschnitt 17 ist
zudem noch bezogen auf die zwischen dem Außenrand 5 und dem Innenrand 6 des Ringkanals
4 gespannten Ebene in Richtung zu dem Grund 7 des Ringkanals 4 geneigt. Diese Neigung
ist nur geringfügig und kann etwa beispielsweise 12° betragen. Der Abschnitt 17 verdeckt
die Projektion der Einlaßöffnung 8 auf den Ringkanal 4 teilweise, so daß der über
die Einlaßöffnung 8 einströmende Luftstrom bereits so umgelenkt wird, daß er tangential
in den Ringkanal 4 eintritt.
[0024] Wie ferner aus der Abwicklung nach Fig. 3 zu ersehen ist, sind im Bereich des Auslaßes,
ausgehend von der Auslaßöffnung 9, bis zu dem Ringkanal 4 im wesentlichen keine scharfen
Übergangskanten vorhanden. Vielmehr sind die Übergänge mit Hilfe von Übergangsradien
abgerundet. In Verbindung mit dem den Ringkanal 4 abdeckenden Abschnitt 11 ist der
Austrittsbereich des Ringkanalgebläses 1 so gestaltet, daß sich der Kanalquerschnitt,
ausgehend vom Ringkanal 4, bis zur Auslaßöffnung 9 allmählich mit abgerundeten Übergängen
erweitert. In ähnlicher Weise läßt sich auch aus Fig. 3 ersehen, daß der Eintrittsbereich,
ausgehend von der Einlaßöffnung 8 zum Ringkanal 4 sich im Querschnitt allmählich
verengt, wobei der Abschnitt 17 des stegförmigen Unterbrechers 16 am Einlaßbereich
in entsprechender Weise gestaltet ist, so daß sowohl der Einlaßbereich als auch der
Auslaßbereich des Ringkanalgebläses 1 insgesamt gesehen strömungsgünstig konturiert
ist, d.h. daß vorstehende scharfe Kanten im Bereich des Luftströmungsverlaufes vermieden
sind. An allen Umlenkbereichen sind allmähliche, d.h. abgerundete oder mit Krümmungsradien
versehene Übergänge vorhanden, wodurch der Strömungswiderstand sowohl im Einlaßbereich
als auch im Auslaßbereich wirksam reduziert wird, und wodurch insbesondere wirksam
Geräuschemissionen, wie Pfeifgeräusche, vermieden werden, die bisher zu einem lauten
Arbeiten eines derartigen Ringkanalgebläses 1 führten.
[0025] Wie sich insbesondere aus der Abwicklung nach Fig. 3 entnehmen läßt, hat der Auslaß
mit der Auslaßöffnung 9 eine größere axiale Länge als der Einlaß mit der Einlaßöffnung
8. Somit steht in axialer Richtung des Gehäuseteils 2 gesehen der Auslaß mit der Auslaßöffnung
9 über den Einlaß mit der Einlaßöffnung 8 über. Natürlich braucht dies nicht notwendigerweise
gegeben zu sein, sondern diese Ausbildungsform hängt im wesentlichen von der Ausbildung
des mit dem Ringkanalgebläse 1 mit Brennluft zu versorgenden Brenners sowie des zur
Verfügung stehenden Einbauraums ab.
[0026] Wesentlich bei der erfindungsgemäßen Auslegung des Ringkanalgebläses 1 ist somit
auch die Tatsache, daß der Ringkanal 4 wenigstens im Bereich des Einlaßes mit der
Einlaßöffnung 8 sowie gegebenenfalls auch im Bereich des Auslaßes mit der Auslaßöffnung
9 derart strömungsgünstig konturiert ist, daß sich ein allmählicher Übergang in Einströmrichtung
oder Ausströmrichtung vom Einlaß zum Grund 7 des Ringkanals 4 oder vom Grund 7 des
Ringkanals 4 zur Auslaßöffnung 9 ergibt. Diese strömungsgünstig konturierte und einen
allmählichen Übergang bildende Teilabschnitte des Ringkanals 4, an denen der Ringkanal
4 noch nicht seinen maximalen Kanalquerschnitt hat, erstrecken sich vorzugsweise jeweils
über einen Bereich von höchstens 20% der Länge des Ringkanals 4. Somit ist noch eine
ausreichende Länge des Ringkanals 4 für die Verdichtung und Förderung der Luft vorhanden.
Anhand den Fig. 2 und 4 wird nachstehend die Anordnung eines Bypaßkanals 20 bei dem
erfindungsgemäßen Ringkanalgebläse 1 näher erläutert. Der Bypaßkanal 20 ist in einer
Trennwand 21 ausgebildet, die etwa in Achsrichtung des Gehäuseteils 2 verläuft und
eine Verlängerung des stegförmigen Unterbrechers 16 darstellt. Somit verläuft die
Trennwand 21 etwa senkrecht zur Ebene des Ringkanals 4 bzw. zu dessen durch den Grund
7 gehenden Ebene, und die Trennwand 21 erstreckt sich auf der vom Ringkanal 4 abgewandten
Seite des Gehäuseteils 2 etwa zwischen dem Außenrand 5 und dem Innenrand 6. An diese
Trennwand 21 grenzen direkt die Einlaßöffnung 8 und die Auslaßöffnung 9 in Umfangsrichtung
gesehen nebeneinanderliegend an. Der Bypaßkanal 20 verläuft in dieser Trennwand zu
dem Außenrand 5 des Ringkanals 4 schräg und schließt somit zum Außenrand 5 einen
Winkel ein. Der Bypaßkanal 20 geht etwa von der Höhe der Einlaßöffnung 8 aus und
erstreckt sich in Form eines länglichen, schlitzförmigen Durchbruchs in der Trennwand
21 in Richtung zur Auslaßöffnung 9. Der hierbei zum Außenrand 5 des Ringkanals 4
eingeschlossene Winkel der Mittelachse des länglichen Bypaßkanals 20 kann in einem
Bereich von etwa 20 bis etwa 45° liegen und er beträgt gemäß einer bevorzugten Ausbildungsform
etwa 38°. Somit handelt es sich um einen spitzen Winkel. In Verlängerung des Bypaßkanals
20 ist in das Gehäuseteil 2 eine Bohrung 22 eingebracht, die ebenfalls geneigt zum
Außenrand 5 des Ringkanals 4 verläuft. Diese Bohrung 22 ist mit einem Gewinde versehen
und es ist als Stellglied eine Stellschraube 23 in die mit Gewinde versehene Bohrung
22 eingesetzt. Mittels dieser Stellschraube 23 kann der freie Durchtrittsquerschnitt
des Bypaßkanals 20 zur Leistungsregulierung in entsprechender Weise verändert werden.
Die Stellschraube 23 ist hierbei von der Außenseite 24 des Gehäuseteils 2 her zugänglich.
Somit kann man mit Hilfe eines Werkzeugs, wie eines Schraubendrehers, die Stellschraube
23 in entsprechender Weise verdrehen, um den gewünschten freien Durchtrittsquerschnitt
des Bypaßkanals 20 einzustellen.
[0027] Da bei der Erfindung der Bypaßkanal 20 näher zu der Auslaßöffnung 9 des Ringkanalgebläses
1 zu plaziert ist, hat sich der über den Auslaßbereich des Ringkanalgebläses 1 austretende
und verdichtete Luftstrom bereits beruhigt und sich hinsichtlich seines Strömungsverhaltens
vereinheitlicht, so daß, wenn über den Bypaßkanal 20 eine unmittelbare Verbindung
von dem Auslaß mit der Auslaßöffnung 9 zu dem Einlaß mit der Einlaßöffnung 8 hergestellt
wird, die Verwirbelung des Luftstroms weitgehend abgebaut ist und daher auch im Bereich
des Bypaßkanals 20 ein weitgehend geräuscharmer Übertritt der Luft vom Auslaß zum
Einlaß erreicht wird.
[0028] Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß dank der erfindungsgemäßen Maßnahmen
insbesondere im Hinblick durch den den Ringkanal 4, ausgehend von der Auslaßöffnung
9 entgegen der Verdichtungsrichtung abdeckenden Abschnitt 11, sowie den Abschnitt
17 im Einlaßbereich des Ringkanalgebläses 1 eine nennenswerte Reduzierung der Geräuschemission
des Ringkanalgebläses 1 im Arbeitszustand erreicht wird, die sich um etwa mindestens
25% im Vergleich zu der Geräuschemission von üblichen Ringkanalgebläsen dieser Bauart
reduzieren läßt. Auch tragen natürlich die Übergänge 14, 15 zur Innenwand 6 bzw. zur
Außenwand 5 des Ringkanals 4 sowie die strömungsgünstige Konturierung des Einlaßbereiches
und des Auslaßbereiches des Ringkanalgebläses 1 insgesamt gesehen zu dieser Geräuschemissions-Reduzierung
bei. Ferner hat sich in überraschender Weise gezeigt, daß bei dem erfindungsgemäßen
Ringkanalgebläse 1 trotz einer Verminderung der wirksamen Länge des Ringkanals 4
dennoch keine Leistungseinbuße hinzunehmen ist. Vielmehr hat sich gezeigt, daß man
größere Totaldruckdifferenzwerte bei gleicher Drehzahl des Ringkanalgebläses 1 im
Vergleich zu den üblichen Ringkanalgebläsen erhält, so daß man den an sich üblichen
Arbeitspunkt für die Totaldruckdifferenz bei einem vorbestimmten Volumenstrom bei
einer weitaus niedrigeren Drehzahl des Ringkanalgebläses 1 nach der Erfindung im
Vergleich zu den üblichen Ringkanalgebläsen erhält. Somit arbeitet das erfindungsgemäße
Ringkanalgebläse 1 effektiver und verbraucht weniger Energie, so daß man einen energiesparenden
Betrieb des Ringkanalgebläses 1 zugleich dank der erfindungsgemäßen Auslegung erhält.
[0029] Wie aus Fig. 5 zu ersehen ist, ist mit schraffierter Fläche der Bereich verdeutlicht,
in dem die Krümmung der Begrenzungskurve 12 des Abschnitts 11 liegt. Mit Grenzschraffur
sind die oberen und unteren Toleranzbereiche im Hinblick auf Abänderungen von der
Kurvenschar in obengenannten Bereichen angedeutet. Die mit C₁ bezeichnete Kurve hat
einen Radius von 3R, während die mit C₂ bezeichnete Kurve einen Radius
hat. Hierdurch sind die oberen und unteren Grenzen des Bereichs der Krümmung definiert.
Natürlich braucht die Begrenzungskante 12 keine einheitliche Krümmung zu haben, sondern
es können auch Kombinationen aus wenigstens zwei unterschiedlichen Krümmungen verwirklicht
werden, wobei zweckmäßigerweise die Auslegung derart getroffen ist, daß an den Übergängen
zwischen den Kurvenabschnitten unterschiedliche Krümmungen keine scharfen Kanten vorhanden
sind.
[0030] Natürlich ist die Erfindung nicht auf die in den Figuren der Zeichnung dargestellten
Einzelheiten beschränkt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen und Modifikationen
möglich, die der Fachmann im Bedarfsfall auch unter Berücksichtigung der Abmessungen
und der Leistungsanforderungen eines solchen Ringkanalgebläses 1 treffen wird, ohne
den Erfindungsgedanken zu verlassen.
1. Ringkanalgebläse, insbesondere zur Brennluftförderung bei Heizgeräten, wie Fahrzeugheizgeräten,
mit einem Ringkanal in einem Gehäuseteil, das eine Einlaßöffnung und eine Auslaßöffnung
sowie einen dazwischenliegenden stegförmigen Unterbrecher hat, und mit einem mit
Schaufeln besetzten Laufrad, wobei sich auf der dem Laufrad zugewandten Seite des
Ringkanals von der Auslaßöffnung ausgehend stromauf ein den Ringkanal abdeckender
Abschnitt erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß sich der den Ringkanal (4) abdeckende Abschnitt (11), ausgehend vom Innenrand
(6) des Ringkanals (4) im Bereich der Auslaßöffnung (9) in Richtung des Außenrands
(5) des Ringkanals (4) stetig verjüngt.
2. Ringkanalgebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Innenrand
(6) und/oder zum Außenrand (5) des Ringkanals (4) übergehenden Enden des den Ringkanal
(4) abdeckenden Abschnitts (11) spiralförmig ausgebildet sind.
3. Ringkanalgebläse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der den Ringkanal
(4) abdeckende Abschnitt (11) mit einer geraden Begrenzungskante ausgebildet ist,
die als Tangente an den Innenrand ausgebildet ist.
4. Ringkanalgebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der den Ringkanal (4) abdeckende Abschnitt (11) sichelförmig ausgebildet ist und die
Spitze (13) desselben am Außenrand (5) des Ringkanals (4) endet und entgegen der Verdichtungsrichtung
weist.
5. Ringkanalgebläse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der vom stegförmigen Unterbrecher (16) gebildete Teil bzw. Abschnitt (17) am Einlaßbereich
in Richtung des Grundes (7) des Ringkanals (4) geneigt, mit einer abgerundeten Endkante
versehen ist und die Einlaßöffnung (8) wenigstens teilweise überdeckt.
6. Ringkanalgebläse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der den Ringkanal (4) abdeckende Abschnitt (11) eine gekrümmte Begrenzungskante
(12) hat, deren Krümmung zwischen etwa 3R und
liegt, wobei mit R der Radius des Außenrandes (5) des Ringkanals (4) und mit r der
Radius des Innenrandes (6) des Ringkanales (4) bezeichnet ist, d.h. mit
ist die halbe Breite (B) des Ringkanals (4) bezeichnet.
7. Ringkanalgebläse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gekrümmte Begrenzungskante
(12) eine Kombination aus Kurven von wenigstens zwei unterschiedlichen Krümmungen
innerhalb des angegebenen Bereiches darstellt.
8. Ringkanalgebläse nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich der strömungsgünstig
konturierte allmähliche Übergang von der Einlaßöffnung (8) zum Grund (7) des Ringkanals
(4) und/oder vom Grund (7) des Ringkanals (4) zur Auslaßöffnung (9) jeweils über einen
Bereich von höchstens 20% der Länge des Ringkanals (4) erstreckt.
9. Ringkanalgebläse nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einem Bypaß-Kanal
zwischen der Einlaßöffnung und der Auslaßöffnung, der mittels einer Stellschraube
verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypaßkanal (20) in einer etwa senkrecht
zur Ringkanalebene verlaufenden und sich zwischen dem Innenrand (6) und dem Außenrand
(5) des Ringkanals (4) erstreckenden Trennwand (21) zwischen der Einlaßöffnung (8)
und der Auslaßöffnung (9) vorgesehen ist.
10. Ringkanalgebläse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypaßkanal
(20) als länglicher, schlitzförmiger Durchbruch in der Trennwand (21) ausgebildet
ist.
11. Ringkanalgebläse nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
der Bypaßkanal (20), bezogen auf den Außenrand (5) des Ringkanales (4) in Richtung
der Auslaßöffnung (9) in der Trennwand (21) geneigt angeordnet ist.
12. Ringkanalgebläse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypaßkanal
(20), bezogen auf den Außenrand (5) des Ringkanals (4) einen spitzen Winkel einschließt.
13. Ringkanalgebläse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der spitze Winkel
in einem Bereich von etwa 20° bis etwa 45° liegt, vorzugsweise etwa 38° beträgt.
14. Ringkanalgebläse nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß
die Stellschraube (23) zur Verstellung des freien Durchtrittsquerschnittes des Bypaßkanals
(20) bezüglich der Außenwand (24) des den Ringkanal (4) enthaltenden Gehäuseteils
(2) geneigt angeordnet ist.
15. Ringkanalgebläse nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel
in einem Bereich von etwa 20° bis etwa 45° liegt, vorzugsweise etwa 38° beträgt.
16. Ringkanalgebläse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ringkanal (4) wenigstens im Bereich des Einlaßes derart strömungsgünstig konturiert
ist, daß in Einströmrichtung gesehen ein allmählicher Übergang von Einlaßöffnung
(8) zum Grund (7) des Ringkanals (4) vorhanden ist.
17. Ringkanalgebläse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ringkanal (4) auch im Bereich des Auslaßes derart strömungsgünstig konturiert
ist, daß in Strömungsrichtung gesehen vom Grund (7) des Ringkanals (4) ein allmählicher
Übergang zur Auslaßöffnung (9) vorhanden ist.