DE102022131248A1 - Diagonal impeller with varying hub area - Google Patents
Diagonal impeller with varying hub area Download PDFInfo
- Publication number
- DE102022131248A1 DE102022131248A1 DE102022131248.8A DE102022131248A DE102022131248A1 DE 102022131248 A1 DE102022131248 A1 DE 102022131248A1 DE 102022131248 A DE102022131248 A DE 102022131248A DE 102022131248 A1 DE102022131248 A1 DE 102022131248A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- section
- hub
- blade
- blades
- diagonal impeller
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 17
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
- F04D17/06—Helico-centrifugal pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
- F04D29/32—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
- F04D29/325—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps for axial flow fans
- F04D29/329—Details of the hub
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Diagonallaufrad (1) mit einer konischen Nabe (10), welche sich von einer Einströmseite (A) zu einer Ausströmseite (B) in Radialrichtung (R) aufweitet, wobei sich von der Nabe (10) eine Vielzahl von Schaufeln (20) nach radialaußen erstrecken, wobei je ein Schaufelpaar (23) aus zwei unmittelbar benachbarten Schaufeln (21, 22) der Vielzahl von Schaufeln (20) zwischen sich einen von der Einströmseite (A) zu der Ausströmseite (B) durchströmbaren Schaufelkanal (2) bestimmt, wobei der Schaufelkanal (2) nach radialinnen von einer sich zwischen den zwei Schaufeln (21, 22) erstreckende Oberfläche der Nabe (10) begrenzt ist, wobei die den Schaufelkanal (2) begrenzende Oberfläche der Nabe (10) in Strömungsrichtung einen ersten Abschnitt (11) und einen nachfolgenden zweiten Abschnitt (12) aufweist, wobei die Oberfläche in dem ersten Abschnitt (11) gekrümmt und in dem zweiten Abschnitt (12) eben ist. The invention relates to a diagonal impeller (1) with a conical hub (10) which widens from an inflow side (A) to an outflow side (B) in the radial direction (R), wherein a plurality of blades (20) extend radially outward from the hub (10), wherein a pair of blades (23) of two immediately adjacent blades (21, 22) of the plurality of blades (20) defines between them a blade channel (2) through which flow can pass from the inflow side (A) to the outflow side (B), wherein the blade channel (2) is delimited radially inwardly by a surface of the hub (10) extending between the two blades (21, 22), wherein the surface of the hub (10) delimiting the blade channel (2) has a first section (11) and a subsequent second section (12) in the flow direction, wherein the surface is curved in the first section (11) and flat in the second section (12).
Description
Die Erfindung betrifft ein Diagonallaufrad, dessen Nabe zusammen mit den Schaufeln des Diagonallaufrads Schaufelkanäle bestimmt, wobei die Nabe entlang der Strömungsrichtung durch den Schaufelkanal eine sich verändernde Oberfläche d.h. eine variierende Nabenfläche aufweist.The invention relates to a diagonal impeller, the hub of which, together with the blades of the diagonal impeller, defines blade channels, wherein the hub has a changing surface, i.e. a varying hub area, along the flow direction through the blade channel.
Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Laufrädern für Lüfter bzw. Ventilatoren bekannt. Neben Axiallaufrädern und Radiallaufrädern gibt es unter anderem Diagonallaufräder, wie sie beispielsweise durch die Dokumente
Sogenannte Diagonallaufräder, welche auch als Mischströmungslaufräder bezeichnet werden können, nehmen eine Zwischenstellung zwischen Axiallaufrädern und Radiallaufrädern mit rückwärts gekrümmten Schaufeln ein. Der typische Aufbau eines Diagonallaufrads bewirkt bei dessen Rotation um eine Rotationsachse einen Luft- bzw. Fluidstrom ähnlich den weit verbreiteten Axialventilatoren und erreicht gleichzeitig einen höheren statischen Druck.So-called diagonal impellers, which can also be referred to as mixed flow impellers, occupy an intermediate position between axial impellers and radial impellers with backward curved blades. The typical design of a diagonal impeller causes an air or fluid flow similar to the widely used axial fans when it rotates around a rotation axis and at the same time achieves a higher static pressure.
Das zu fördernde Fluid tritt entlang der Laufradachse d.h. entlang der Rotationsachse an einer Einströmseite ein und wird in einem gewissen Winkel zur Rotationsachse auf der Ausströmseite d.h. diagonal wieder ausgeblasen.The fluid to be pumped enters along the impeller axis, i.e. along the axis of rotation on an inflow side, and is blown out again at a certain angle to the axis of rotation on the outflow side, i.e. diagonally.
Die Nabe von Diagonallaufrädern ist gemäß dem Stand der Technik meist vollständig bzw. rein konisch, wobei die Wirbelbildung in dem geförderten Fluid durch die konische Form der Laufradnabe minimiert werden soll.According to the state of the art, the hub of diagonal impellers is usually completely or purely conical, whereby the formation of vortices in the pumped fluid is to be minimized by the conical shape of the impeller hub.
Wie bei allen Laufrädern, kommt es auch bei Diagonallaufrädern zu Verlusten, durch welche die Effizienz und Leistungsdichte verschlechtert wird. Ebenso entstehen beim Betrieb von Diagonallaufrädern Geräusche, welche anwendungsabhängig störend sind.As with all impellers, diagonal impellers also suffer from losses which reduce efficiency and power density. Diagonal impellers also produce noise when operating, which can be annoying depending on the application.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile zu überwinden und die Effizienz und Leistungsdichte eines Diagonallaufrads zu erhöhen sowie das Geräuschverhalten eines im Betrieb rotierenden Diagonallaufrads zu verbessern.The invention is therefore based on the object of overcoming the aforementioned disadvantages and increasing the efficiency and power density of a diagonal impeller as well as improving the noise behavior of a diagonal impeller rotating during operation.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1 gelöst.This object is achieved by the combination of features according to patent claim 1.
Erfindungsgemäß wird daher ein insbesondere um eine Rotationsachse rotierbares Diagonallaufrad mit einer konischen Nabe vorgeschlagen, wobei sich die konische Nabe von einer Einströmseite zu einer Ausströmseite in Radialrichtung aufweitet. Von der Nabe erstreckt sich - wie bei Diagonallaufrädern üblich - eine Vielzahl von Schaufeln nach radialaußen. Je zwei unmittelbar benachbarte Schaufeln der Vielzahl von Schaufeln bilden dabei je ein Schaufelpaar. Das Schaufelpaar bzw. die Schaufelpaare und genauer die je zwei Schaufeln der Schaufelpaare bestimmen jeweils zwischen sich einen von der Einströmseite zu der Ausströmseite von Fluid, beispielsweise Luft oder einem anderen Gasgemisch, durchströmbaren Schaufelkanal. Der Schaufelkanal wird dabei nach radialinnen von einer sich zwischen den zwei Schaufeln erstreckende Oberfläche der Nabe begrenzt. Da es sich um die Oberfläche der Nabe handelt, kann diese auch als Nabenfläche bezeichnet werden. Dabei ist wesentlich, dass die den Schaufelkanal begrenzende Oberfläche der Nabe in Strömungsrichtung d.h. von der Einströmseite zu der Ausströmseite einen ersten Abschnitt und einen nachfolgenden zweiten Abschnitt aufweist, wobei die Oberfläche in dem ersten Abschnitt gekrümmt ist bzw. eine Krümmung vorzugsweise in Radialrichtung aufweist und in dem zweiten Abschnitt eben ist. Entsprechend variiert die Oberfläche bzw. die Nabenfläche, sodass die Nabe insbesondere nicht rein bzw. ausschließlich konisch ist.According to the invention, a diagonal impeller with a conical hub is therefore proposed, which can be rotated in particular about a rotation axis, wherein the conical hub widens in the radial direction from an inflow side to an outflow side. A large number of blades extend radially outwards from the hub - as is usual with diagonal impellers. Two immediately adjacent blades of the large number of blades each form a blade pair. The blade pair or blade pairs, and more precisely the two blades of the blade pairs, each define a blade channel between them through which fluid, for example air or another gas mixture, can flow from the inflow side to the outflow side. The blade channel is delimited radially inwards by a surface of the hub extending between the two blades. Since this is the surface of the hub, it can also be referred to as the hub surface. It is essential that the surface of the hub delimiting the blade channel has a first section and a subsequent second section in the flow direction, i.e. from the inflow side to the outflow side, wherein the surface is curved in the first section or has a curvature preferably in the radial direction and is flat in the second section. The surface or the hub area varies accordingly, so that the hub is in particular not purely or exclusively conical.
Daraus ergibt sich in einem strömungstechnisch hinteren d.h. ausströmseitigen Bereich der Nabe, welcher durch die zweiten Abschnitte der Oberfläche bestimmt wird, eine im Wesentlichen kantige bzw. eckige Form der Nabe bzw. ein kantiger bzw. eckiger Querschnitt oder solche Grundform der Nabe. In einem vorderen d.h. einströmseitigen Bereich der Nabe, ist diese - wie im Weiteren noch beschrieben - vorzugsweise durch eine gemeinsame und rotationssymmetrische Form bzw. einen gemeinsamen und rotationssymmetrischen, insbesondere runden Querschnitt oder solche Grundform bestimmt.This results in a substantially angular or square shape of the hub or an angular or square cross-section or such a basic shape of the hub in a fluidically rear region of the hub, i.e. on the outflow side, which is determined by the second sections of the surface. In a front region of the hub, i.e. on the inflow side, this is - as described below - preferably determined by a common and rotationally symmetrical shape or a common and rotationally symmetrical, in particular round cross-section or such a basic shape.
Soweit nicht ohnehin klar, wird darauf hingewiesen, dass durch die Vielzahl von Schaufeln eine Vielzahl von Schaufelpaaren gebildet werden, deren je zwei Schaufeln jeweils zwischen sich einen Schaufelkanal bestimmen. Daraus ergibt sich, dass eine Vielzahl von Schaufelkanälen vorhanden sind, welche jeweils von einem jeweiligen ersten Abschnitt und einem jeweiligen zweiten Abschnitt der Oberfläche der Nabe begrenzt werden.If it is not already clear, it should be noted that the plurality of blades forms a plurality of blade pairs, each pair of blades defining a blade channel between them. This results in a plurality of blade channels, each of which is delimited by a respective first section and a respective second section of the surface of the hub.
Weiter ergibt sich, dass das Diagonallaufrad um eine Rotationsachse rotierbar ist, zu welcher das Diagonallaufrad konzentrisch angeordnet ist.Furthermore, it follows that the diagonal impeller is rotatable about a rotation axis to which the diagonal impeller is arranged concentrically.
Obgleich also gemäß dem Stand der Technik meist vorgesehen ist, dass die Nabe eine vollständig und ausschließlich konische Form aufweist, bei welcher der Querschnitt an jeder Stelle entlang der Längsachse rund ist, wird durch die erfindungsgemäßen ersten und zweiten Abschnitte der Oberfläche der Nabe im Bereich des Schaufelkanals bzw. der Schaufelkanäle erreicht, dass die Oberfläche bzw. die Nabe im strömungstechnisch hinteren Bereich des Schaufelkanals bzw. der Schaufelkanäle eingeebnet ist/sind. Durch die Einebnung bzw. die Abflachung im strömungstechnisch hinteren Bereich des Schaufelkanals wird der Strömungsquerschnitt des Schaufelkanals erweitert, was zu einer Verbesserung der Effizienz insbesondere im stark eingeschränkten Bauraum führt. Somit trägt die erfindungsgemäße Gestaltung des Diagonallaufrads zur Steigerung der Leistungsdichte bei.Although the prior art generally provides for the hub to have a completely and exclusively conical shape, in which the cross-section is round at every point along the longitudinal axis, the inventive By flattening the first and second sections of the surface of the hub in the area of the blade channel or the blade channels, it is achieved that the surface or the hub is/are leveled in the aerodynamically rear area of the blade channel or the blade channels. The leveling or flattening in the aerodynamically rear area of the blade channel expands the flow cross-section of the blade channel, which leads to an improvement in efficiency, particularly in the very limited installation space. The design of the diagonal impeller according to the invention thus contributes to increasing the power density.
Typisch für Diagonallaufräder kann auch vorliegend vorgesehen sein, dass sich der durch die Schaufeln bestimmte Außendurchmesser des Diagonallaufrades von der Einströmseite zu der Ausströmseite und vorzugsweise der konischen Form der Nabe entsprechend aufweitet. Werden die Schaufeln von einer im Weiteren noch erläuterten Deckscheibe überdeckt, kann auch die Deckscheibe sich bezüglich ihres Durchmessers von der Einströmseite zu der Ausströmseite aufweiten und vorzugsweise der konischen Form der Nabe entsprechend aufweiten.Typically for diagonal impellers, it can also be provided here that the outside diameter of the diagonal impeller determined by the blades widens from the inflow side to the outflow side and preferably according to the conical shape of the hub. If the blades are covered by a cover plate, which will be explained below, the cover plate can also widen in terms of its diameter from the inflow side to the outflow side and preferably according to the conical shape of the hub.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Oberfläche der Nabe bzw. die Nabenfläche in dem ersten Abschnitt zu einer Rotationsachse des Diagonallaufrades rotationssymmetrisch und/oder konvex nach radialaußen gekrümmt ist und somit einer Teilfläche eines konischen oder kegelförmigen Körpers sowie vorzugsweise einer Teilfläche der konischen Grundform der Nabe entspricht.An advantageous development of the invention provides that the surface of the hub or the hub surface in the first section is curved rotationally symmetrically and/or convexly radially outward relative to an axis of rotation of the diagonal impeller and thus corresponds to a partial surface of a conical or conical body and preferably to a partial surface of the conical basic shape of the hub.
Vorzugsweise entsprechen dabei alle ersten Abschnitte der Oberfläche der Nabe jeweils Teilflächen eines gemeinsamen d.h. einzigen gedachten Kegels oder Konus.Preferably, all first sections of the surface of the hub correspond to partial surfaces of a common, i.e. single, imaginary cone or taper.
Alternativ können die ersten Abschnitte der Oberfläche der Nabe jedoch auch Teilflächen einer gemeinsamen d.h. einzigen gedachten Kugel oder Halbkugel oder eines Ellipsoids sein.Alternatively, the first sections of the surface of the hub can also be partial surfaces of a common, i.e. single, imaginary sphere or hemisphere or an ellipsoid.
Analog dazu, können die alle zweiten Abschnitte jeweils Teilflächen jeweils einer Seitenfläche einer gedachten Pyramide bzw. eines gedachten pyramidenförmigen Körpers entsprechen. Daraus folgt, dass eine solche Pyramide bzw. ein solcher pyramidenförmiger Körper neben seiner Grundfläche eine Anzahl von Seitenflächen entsprechend der Anzahl von zweiten Abschnitten aufweist.Analogously, all second sections can each correspond to partial surfaces of a side surface of an imaginary pyramid or an imaginary pyramid-shaped body. It follows that such a pyramid or such a pyramid-shaped body has, in addition to its base, a number of side surfaces corresponding to the number of second sections.
Weiter ergibt sich, dass die Nabe trotz einer konischen Grundform nicht vollständig bzw. rein konisch seine muss, sondern die Form der Nabe einer Mischform aus einem Konus und einer Pyramide entsprechen kann, bei welcher die ersten Abschnitte den konusförmigen Teil der Nabe und die zweiten Abschnitte den pyramidenförmigen Teil der Nabe bilden.It also follows that, despite a conical basic shape, the hub does not have to be completely or purely conical, but the shape of the hub can correspond to a hybrid of a cone and a pyramid, in which the first sections form the conical part of the hub and the second sections form the pyramidal part of the hub.
Zur Verbesserung des Geräuschverhaltens kann zudem vorgesehen sein, dass der erste Abschnitt der Oberfläche und der zweite Abschnitt der Oberfläche kontinuierlich und/oder abgerundet und/oder über einen stetigen d.h. sprungfreien Übergangsbereich ineinander übergehen. Durch einen solchen entsprechenden Übergang kommt es zu weniger Strömungsablösungen und Wirbeln, sodass entsprechend weniger Geräusche entstehen.To improve noise behavior, it can also be provided that the first section of the surface and the second section of the surface merge into one another continuously and/or rounded and/or via a continuous, i.e. jump-free, transition area. Such a corresponding transition results in less flow separation and turbulence, so that correspondingly less noise is generated.
Der erste Abschnitt der Oberfläche ist aus einer einströmseitigen Draufsicht auf die Nabe vorzugsweise zumindest abschnittsweise und insbesondere vollständig überdeckungsfrei d.h. sichtbar und wird insbesondere nicht von den Schaufeln des jeweils zugehörigen Schaufelpaares überlappt. Zusätzlich oder alternativ kann der zweite Abschnitt der Oberfläche aus einer einströmseitigen Draufsicht auf die Nabe zumindest abschnittsweise von einer Schaufel d.h. einer Schaufel des zugehörigen Schaufelpaares überdeckt sein.The first section of the surface is preferably at least partially and in particular completely free of overlap, i.e. visible from an inflow-side plan view of the hub and is in particular not overlapped by the blades of the respective associated blade pair. Additionally or alternatively, the second section of the surface can be covered at least partially by a blade, i.e. a blade of the associated blade pair, from an inflow-side plan view of the hub.
Weiter kann vorgesehen sein, dass die Oberfläche der Nabe in Strömungsrichtung nach dem zweiten Abschnitt einen dritten Abschnitt aufweist, welcher ausströmseitig des Schaufelkanals d.h. nach dem Schaufelkanal bzw. außerhalb des Schaufelkanals angeordnet ist.Furthermore, it can be provided that the surface of the hub has a third section after the second section in the flow direction, which is arranged on the outflow side of the blade channel, i.e. after the blade channel or outside the blade channel.
Hierbei ist ebenfalls zur Geräuschreduktion vorzugsweise vorgesehen, dass der zweite Abschnitt der Oberfläche und der dritte Abschnitt der Oberfläche kontinuierlich und/oder abgerundet und/oder über einen stetigen d.h. wiederum sprungfreien Übergangsbereich ineinander übergehen.In order to reduce noise, it is also preferably provided that the second section of the surface and the third section of the surface merge into one another continuously and/or rounded and/or via a continuous, i.e. again jump-free, transition region.
Insbesondere können alle zweiten Abschnitte der Oberfläche in einen gemeinsamen d.h. einzigen dritten Abschnitt übergehen, welcher vorzugsweise eine Außenfläche eines gedachten Zylinders ist. Dabei folgt, dass die Außenfläche des Zylinders bzw. der dritte Abschnitt der Oberfläche der Nabe die Rotationsachse vorzugsweise in Umfangsrichtung vollständig und weiter vorzugsweise konzentrisch umläuft.In particular, all second sections of the surface can merge into a common, i.e. single, third section, which is preferably an outer surface of an imaginary cylinder. It follows that the outer surface of the cylinder or the third section of the surface of the hub preferably completely encircles the axis of rotation in the circumferential direction and further preferably concentrically.
Weiter kann das Diagonallaufrad eine Deckscheibe aufweisen, welche die Schaufeln d.h. insbesondere alle Schaufeln der Vielzahl von Schaufeln einströmseitig in einem radialäußeren Bereich abschnittsweise überdeckt und insbesondere radialinnen eine Einströmöffnung bestimmt. Der Schaufelkanal bzw. die Schaufelkanäle werden dadurch vorzugsweise nach radialaußen von der Deckscheibe begrenzt. Dabei ergibt sich, dass die erfindungsgemäße Gestaltung kleinere Winkeldifferenzen zwischen der Deckscheibe und der Nabe ermöglicht, was sich zusätzlich positiv auf das Geräuschverhalten und die Effizienz auswirkt.Furthermore, the diagonal impeller can have a cover plate which partially covers the blades, ie in particular all the blades of the plurality of blades on the inflow side in a radially outer region and in particular defines an inflow opening radially inside. The blade channel or the blade channels are thereby preferably limited radially outward by the cover plate. This results in the inventive Proper design allows for smaller angle differences between the cover plate and the hub, which also has a positive effect on noise behavior and efficiency.
Vorzugsweise weisen die Schaufeln d.h. die Schaufeln des Schaufelpaares und insbesondere alle Schaufeln der Vielzahl von Schaufeln jeweils einen einströmseitigen Fußpunkt und einen ausströmseitigen Fußpunkt auf, an welchen die Schaufeln jeweils an die Nabe angrenzen, in die Nabe übergehen oder mit ihr verbunden sind. Eine Grenzlinie zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt der Oberfläche verläuft ausführungsgemäß insbesondere geradlinig von einem einströmseitigen Fußpunkt einer ersten Schaufel des Schaufelpaares bzw. eines jeweiligen Schaufelpaares zu einem ausströmseitigen Fußpunkt einer zweiten Schaufel des Schaufelpaares bzw. des jeweiligen Schaufelpaares verläuft.Preferably, the blades, i.e. the blades of the blade pair and in particular all blades of the plurality of blades each have an inflow-side base point and an outflow-side base point, at which the blades each adjoin the hub, merge into the hub or are connected to it. According to the embodiment, a boundary line between the first section and the second section of the surface runs in particular in a straight line from an inflow-side base point of a first blade of the blade pair or of a respective blade pair to an outflow-side base point of a second blade of the blade pair or of the respective blade pair.
Der erste Abschnitt der Oberfläche erstreckt sich dabei vorzugsweise von der ersten Schaufel des Schaufelpaares zu der Grenzlinie und der zweite Abschnitt der Oberfläche von der Grenzlinie zu der zweiten Schaufel des Schaufelpaares.The first portion of the surface preferably extends from the first blade of the blade pair to the boundary line and the second portion of the surface from the boundary line to the second blade of the blade pair.
Weiter kann auch zwischen dem zweiten Abschnitt bzw. den zweiten Abschnitten und dem dritten Abschnitt der Oberfläche eine weitere bzw. zweite Grenzlinie liegen, welche insbesondere kreisförmig eine Rotationsachse umläuft.Furthermore, there can also be a further or second boundary line between the second section or sections and the third section of the surface, which in particular runs in a circle around an axis of rotation.
Dabei kann ferner oder alternativ vorgesehen sein, dass die Grenzlinie zwischen dem zweiten Abschnitt bzw. den zweiten Abschnitten und dem dritten Abschnitt d.h. die zweite bzw. weitere Grenzlinie eine Tangente an die ausströmseitigen Fußpunkte der Schaufeln bildet und diese miteinander verbindet bzw. tangiert. Dabei kann die Grenzlinie zwischen je zwei ausströmseitigen Fußpunkten zweier unmittelbar nebeneinander angeordneter Schaufeln insbesondere in Strömungsrichtung gekrümmt sein und an den ausströmseitigen Fußpunkten je einen Knick aufweisen.It can also or alternatively be provided that the boundary line between the second section or sections and the third section, i.e. the second or further boundary line, forms a tangent to the outflow-side base points of the blades and connects or tangentially connects them to one another. The boundary line between two outflow-side base points of two blades arranged directly next to one another can be curved in particular in the direction of flow and have a kink at each of the outflow-side base points.
Obwohl das Diagonallaufrad mehrteilig ausgebildet sein kann, ist vorzugsweise vorgesehen, dass dieses einstückig ausgebildet ist, sodass also Nabe, Schaufeln und soweit vorhanden die Deckscheibe stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Weiter wird das Diagonallaufrad vorzugsweise in einem Spritzgussverfahren unter Verwendung eines Werkzeugs mit einteiligen Schiebern hergestellt.Although the diagonal impeller can be made up of several parts, it is preferably made in one piece, so that the hub, blades and, if present, the cover plate are integrally connected to one another. Furthermore, the diagonal impeller is preferably manufactured in an injection molding process using a tool with one-piece slides.
Die vorstehend offenbarten Merkmale sind beliebig kombinierbar, soweit dies technisch möglich ist und diese nicht im Widerspruch zueinander stehen.The features disclosed above can be combined as desired, as long as this is technically possible and they do not contradict each other.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
-
1 einströmseitige perspektivische Ansicht eines Diagonallaufrades; -
2 Seitenansicht des Diagonallaufrades; -
3 ausströmseitige perspektivische Ansicht des Diagonallaufrades; -
4a ,b einströmseitige Draufsicht auf das Diagonallaufrad; -
5 einströmseitige Draufsicht auf das Diagonallaufrad mit Querschnitten schematischer Grundkörper.
-
1 inflow perspective view of a diagonal impeller; -
2 Side view of the diagonal impeller; -
3 outflow side perspective view of the diagonal impeller; -
4a ,b inlet side view of the diagonal impeller; -
5 Inflow side plan view of the diagonal impeller with cross-sections of schematic basic bodies.
Die Figuren sind beispielhaft schematisch. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren weisen auf gleiche funktionale und/oder strukturelle Merkmale hin.The figures are schematic examples. Identical reference symbols in the figures indicate identical functional and/or structural features.
In
Das Diagonallaufrad 1 weist eine Nabe 10 auf, von welcher sich Schaufeln 20 und vorliegend konkret fünf Schaufeln 20 in Radialrichtung R nach außen erstrecken. Weiter besitzt das vollständig einstückig ausgebildete Diagonallaufrad 1 eine Deckscheibe 30, welche die Rotationsachse X in Umfangsrichtung U vollständig umläuft und in einem radialäußeren Bereich der Schaufeln 20 mit diesen verbunden ist, sodass radialinnen eine Einströmöffnung 3 frei bleibt.The diagonal impeller 1 has a hub 10, from which blades 20, and in this case specifically five blades 20, extend outwards in the radial direction R. Furthermore, the diagonal impeller 1, which is completely formed in one piece, has a cover disk 30, which completely encircles the axis of rotation X in the circumferential direction U and is connected to the blades 20 in a radially outer region thereof, so that an inflow opening 3 remains free on the radial inside.
Je zwei unmittelbar benachbarte Schaufeln 20 der insgesamt fünf Schaufeln 20 bilden jeweils ein Schaufelpaar 23, sodass entsprechend fünf Schaufelpaare 23 vorhanden sind. Zur besseren Übersichtlichkeit ist beispielhaft lediglich ein Schaufelpaar 23 mit dem zugehörigen Bezugszeichen versehen. Weiter wird durch
Jedes der Schaufelpaare 23 besitzt dabei eine erste Schaufel 21 und eine zweite Schaufel 22, welche zwischen sich einen Schaufelkanal 2 bestimmen, durch den eine in
Neben den dem jeweiligen Schaufelkanal 2 zugewandten Flächen der jeweils ersten Schaufel 21 und zweiten Schaufel 22 werden die Schaufelkanäle 2 radialinnen jeweils von der Nabe 10 bzw. der Oberfläche der Nabe 10 begrenzt. Nach radialaußen werden die Schaufelkanäle 2 gemäß der dargestellten Ausführungsvariante durch die Deckscheibe 30 begrenzt.In addition to the surfaces of the respective first blade 21 and second blade 22 facing the respective blade channel 2, the blade channels 2 are each delimited radially on the inside by the hub 10 or the surface of the hub 10. According to the embodiment variant shown, the blade channels 2 are delimited radially on the outside by the cover disk 30.
Wesentlich dabei ist, dass die den Schaufelkanal 2 begrenzende Oberfläche der Nabe 10 in Strömungsrichtung einen ersten Abschnitt 11 und einen nachfolgenden zweiten Abschnitt 12 aufweist, wobei die Oberfläche in dem ersten Abschnitt 11 gekrümmt ist bzw. eine Krümmung in Radialrichtung R aufweist und in dem zweiten Abschnitt 12 eben d.h. flach ist. Die beiden Abschnitte 11, 12 sowie der Übergangsbereich 14 zwischen diesen, ist insbesondere in der Detaildarstellung der
Um bei einem scharfen Übergang zwischen dem ersten Abschnitt 11 und dem zweiten Abschnitt 12 entstehende Strömungsablösungen und Wirbel zu vermeiden, ist der Übergangsbereich 14 zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt 11, 12 der Oberfläche der Nabe 10 abgerundet, wodurch sich ein relativ breiter Übergangsbereich 14 ergibt, welcher jedoch entlang einer Grenzlinie verläuft bzw. diese überdeckt oder ersetzt.In order to avoid flow separation and vortices arising from a sharp transition between the first section 11 and the second section 12, the transition region 14 between the first and second sections 11, 12 of the surface of the hub 10 is rounded, resulting in a relatively wide transition region 14 which, however, runs along a boundary line or covers or replaces it.
Weiter ist vorgesehen, dass die Nabe 10 zusätzlich zu dem im Wesentlich konischen d.h. sich in Radialrichtung R aufweitenden Abschnitt, in welchem auch der erste und zweite Abschnitt 11, 12 liegen, einen zylindrischen Abschnitt aufweist, welcher einen dritten Abschnitt 13 der Oberfläche der Nabe 10 bestimmt. Wie insbesondere in der Seitenansicht gemäß
Bei der in
Durch die Abflachungen der Nabe 10 bzw. der Oberfläche der Nabe 10 in den zweiten Abschnitten 12 ergibt sich, dass die Nabe 10 nicht vollständig konisch, sondern teilweise eckig oder pyramidenförmig ist. Diese Abflachung d.h. die ebene Ausbildung der Oberfläche in ihrem zweiten Abschnitt 12 bzw. in ihren zweiten Abschnitten 12 ist in
Abweichend von dem Übergangsbereich 15 zwischen dem jeweiligen zweiten Abschnitt 12 zu dem dritten Abschnitt 13 verläuft der Übergangsbereich 14 von dem ersten Abschnitt 11 zu dem zweiten Abschnitt 12 nicht von ausströmseitigen Fußpunkt 25 zu ausströmseitigen Fußpunkt 25, sondern - wie in
Die einströmseitige Draufsicht in
Die ersten Abschnitte 11 entsprechen vorliegend Teilflächen eines einzigen gedachten Kegels, durch welchen auch die konische Grundform der Nabe 10 bestimmt ist. Bei einem Querschnitt durch die Nabe 10 bilden die in den ersten Abschnitten 11 verlaufenden Schnittlinien 16 entsprechend Teilkreise bzw. Teile eines gemeinsamen d.h. einzigen Kreises 17.The first sections 11 correspond to partial surfaces of a single imaginary cone, which also determines the conical basic shape of the hub 10. In a cross section through the hub 10, the cutting lines 16 running in the first sections 11 form part circles or parts of a common, ie single, circle 17.
Weiter entsprechen die zweiten Abschnitte 12 jeweils Teilflächen jeweils einer Seitenfläche einer einzigen gedachten und vorliegend fünfseitigen Pyramide, durch welche die eckige Teilform der Nabe 10 bzw. der eckige Anteil der Form der Nabe 10 bestimmt ist. Bei einem Querschnitt durch die Nabe 10 bilden die in den zweiten Abschnitten 12 verlaufenden Schnittlinien 18 entsprechend Linien als Teile jeweils einer Seitenfläche eines gemeinsamen d.h. einzigen Pentagons 19, also eines regelmäßigen Fünfecks 19.Furthermore, the second sections 12 each correspond to partial surfaces of a side surface of a single imaginary and in this case five-sided pyramid, which determines the angular partial shape of the hub 10 or the angular part of the shape of the hub 10. In a cross-section through the hub 10, the cutting lines 18 running in the second sections 12 form corresponding lines as parts of a side surface of a common, i.e. single, pentagon 19, i.e. a regular pentagon 19.
Wie dargestellt, sind die Schaufeln 20 des Diagonallaufrades 1 in Umfangsrichtung U um die Rotationsachse vorzugsweise gleichmäßig verteilt und gekrümmt. Insbesondere aus der Krümmung der Schaufeln 20 ergibt sich dabei, dass der zweite Abschnitt 12 aus der einströmseitigen Draufsicht auf die Nabe 10, d.h. wie in den
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.The invention is not limited in its implementation to the preferred embodiments given above. Rather, a number of variants are conceivable which make use of the solution presented even in fundamentally different embodiments.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA accepts no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 2020099027 A1 [0002]WO 2020099027 A1 [0002]
- DE 202010013785 U1 [0002]DE 202010013785 U1 [0002]
Claims (12)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022131248.8A DE102022131248A1 (en) | 2022-11-25 | 2022-11-25 | Diagonal impeller with varying hub area |
PCT/EP2023/081400 WO2024110213A1 (en) | 2022-11-25 | 2023-11-10 | Diagonal impeller with varying hub face |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022131248.8A DE102022131248A1 (en) | 2022-11-25 | 2022-11-25 | Diagonal impeller with varying hub area |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102022131248A1 true DE102022131248A1 (en) | 2024-05-29 |
Family
ID=88779064
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102022131248.8A Pending DE102022131248A1 (en) | 2022-11-25 | 2022-11-25 | Diagonal impeller with varying hub area |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102022131248A1 (en) |
WO (1) | WO2024110213A1 (en) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202004010088U1 (en) | 2004-06-25 | 2004-09-09 | Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg | Impeller, in particular for an axial fan |
DE202010013785U1 (en) | 2009-10-03 | 2011-02-17 | Ebm-Papst St. Georgen Gmbh & Co. Kg | Diagonal fan |
EP2218917B1 (en) | 2009-02-12 | 2013-04-03 | ebm-papst Mulfingen GmbH & Co. KG | Radial or diagonal ventilator wheel |
DE102014006756A1 (en) | 2014-05-05 | 2015-11-05 | Ziehl-Abegg Se | Impeller for diagonal or centrifugal fans, injection molding tool for producing such an impeller and device with such an impeller |
DE102017114679A1 (en) | 2017-06-30 | 2019-01-03 | Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg | blower |
DE102018128821A1 (en) | 2018-11-16 | 2020-05-20 | Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg | Diagonal fan with optimized diagonal impeller |
WO2020099027A1 (en) | 2018-11-16 | 2020-05-22 | Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg | Diagonal fan having swirl reduction at the diagonal impeller |
DE102020104985A1 (en) | 2020-02-26 | 2021-08-26 | Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg | Fan wheel of an axial or diagonal fan with balancing ring |
DE102020114389A1 (en) | 2020-05-28 | 2021-12-02 | Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg | Fan wheel with seamless connection of the impeller blades to a disc body |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2789448B1 (en) * | 1999-02-10 | 2001-05-04 | Ecia Equip Composants Ind Auto | PROPELLER, PARTICULARLY FOR MOTOR-FAN GROUP |
JP4880032B2 (en) * | 2007-03-14 | 2012-02-22 | 三菱電機株式会社 | Air conditioner |
DE202018106513U1 (en) * | 2018-11-16 | 2018-11-22 | Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg | Diagonal fan with optimized diagonal impeller |
-
2022
- 2022-11-25 DE DE102022131248.8A patent/DE102022131248A1/en active Pending
-
2023
- 2023-11-10 WO PCT/EP2023/081400 patent/WO2024110213A1/en unknown
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202004010088U1 (en) | 2004-06-25 | 2004-09-09 | Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg | Impeller, in particular for an axial fan |
EP2218917B1 (en) | 2009-02-12 | 2013-04-03 | ebm-papst Mulfingen GmbH & Co. KG | Radial or diagonal ventilator wheel |
DE202010013785U1 (en) | 2009-10-03 | 2011-02-17 | Ebm-Papst St. Georgen Gmbh & Co. Kg | Diagonal fan |
DE102014006756A1 (en) | 2014-05-05 | 2015-11-05 | Ziehl-Abegg Se | Impeller for diagonal or centrifugal fans, injection molding tool for producing such an impeller and device with such an impeller |
DE102017114679A1 (en) | 2017-06-30 | 2019-01-03 | Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg | blower |
DE102018128821A1 (en) | 2018-11-16 | 2020-05-20 | Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg | Diagonal fan with optimized diagonal impeller |
WO2020099027A1 (en) | 2018-11-16 | 2020-05-22 | Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg | Diagonal fan having swirl reduction at the diagonal impeller |
DE102020104985A1 (en) | 2020-02-26 | 2021-08-26 | Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg | Fan wheel of an axial or diagonal fan with balancing ring |
DE102020114389A1 (en) | 2020-05-28 | 2021-12-02 | Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg | Fan wheel with seamless connection of the impeller blades to a disc body |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2024110213A1 (en) | 2024-05-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1948939B1 (en) | Radial compressor rotor | |
EP2737189B1 (en) | Cooling fan module | |
DE112009000367T5 (en) | Cooling fan with partial ring | |
DE102015115308A1 (en) | Flow guide for arrangement on a fan | |
EP3702620B1 (en) | Axial fan with noise reducing fan impeller vanes having bores | |
CH704105B1 (en) | Multistage gas turbine. | |
DE102015214356A1 (en) | Fan wheel and radiator fan module | |
DE102015107907A1 (en) | Eben Strömungsleitgitter | |
DE602004008811T2 (en) | Axial | |
EP3571416B1 (en) | Shrouded centrifugal fan impeller with a periodically and asymmetrically shaped shroud | |
DE102022131248A1 (en) | Diagonal impeller with varying hub area | |
DE102016119916A1 (en) | Fan with fan wheel and stator | |
EP3475580B1 (en) | Fan wheel disc and fan wheel | |
DE102011121311A1 (en) | Wheel for motor car, has blade spokes extending around hub up to rim and forming surface part for annular projection surface that is stretched between hub and rim, where front surface of blade spokes outwardly lies opposite to plane | |
DE2625818C2 (en) | ||
EP4221993A1 (en) | Arrangement with a wheel and a planar cover element for a vehicle, cover element, wheel, and vehicle | |
DE102007016805B4 (en) | Axial fan, in particular for the cooling system of a rail vehicle | |
DE102020103772A1 (en) | Fan with cover plate on the rotor bell | |
DE102004054930A1 (en) | Rotor of a turbomachine, in particular gas turbine rotor | |
DE102023110184A1 (en) | Radial fan with tapered tongue geometry | |
DE102023108565B3 (en) | Aircraft propeller and aircraft | |
DE202015102578U1 (en) | Eben Strömungsleitgitter | |
DE102020129939B4 (en) | Dual tone propeller | |
EP3561309B1 (en) | Fan, method for its construction and method for dispensing a medium | |
DE102020133825A1 (en) | Impeller with reinforcement ring |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified |