DE102006012356A1 - Fan assembly has a fan holding plate, at least twice the size of the air inlet, acting as a diffuser for the radial air outflow - Google Patents

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Abstract

The fan assembly has a holding plate (14) for the fan (18) in the housing (10) between the housing walls (11,12). The plate is at least twice the size of the air inlet (16) and acts as a diffuser for the radial air flow with the first wall (11).

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilatoreinheit mit einem Gehäuse, das eine einen Lufteinlass aufweisende erste Gehäusewandung, eine gegenüberliegende parallele, einen Luftauslass aufweisende zweite Gehäusewandung und eine die erste mit der zweiten Gehäusewandung verbindende Seitenwandungsanordnung besitzt, mit einer zwischen der ersten Gehäusewandung und der zweiten Gehäusewandung im Bereich des Lufteinlasses angeordneten Halteplatte für ein Luft vom Lufteinlass ansaugendes, einen Gebläsemotor aufweisendes Sauggebläse, wobei ein die angesaugte Luft radial ausblasendes Gebläselaufrad zwischen dem Lufteinlass und der Halteplatte angeordnet ist.The The invention relates to a fan unit with a housing, the an air inlet having a first housing wall, an opposite parallel, an air outlet having second housing wall and a first side wall assembly connecting the first housing wall to the second housing wall own, with one between the first housing wall and the second housing In the area of the air inlet arranged holding plate for an air from the air intake ansaugendes, a blower motor having suction fan, wherein a fan impeller radially blowing out the air sucked in between the air inlet and the holding plate is arranged.

Eine aus der DE 19511158 C2 bekannte Ventilatoreinheit dieser Gattung benötigt zur gleichmäßigen Strömungsverteilung über die Fläche eines Filters am Luftauslass und insbesondere zur Schalldämpfung einen topfförmigen Einsatz im Gehäuse. Dieser verteuert als zusätzliches Bauteil, das in bestimmter Weise im Gehäuse fixiert werden muss, die gesamte Anordnung und verschlechtert den Wirkungsgrad.One from the DE 19511158 C2 known fan unit of this type required for uniform flow distribution over the surface of a filter at the air outlet and in particular for soundproofing a cup-shaped insert in the housing. This more expensive as an additional component that must be fixed in a certain way in the housing, the entire arrangement and deteriorates the efficiency.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Ventilatoreinheit dieser Gattung zu schaffen, die bei besserem Wirkungsgrad und besserer Schalldämpfung konstruktiv einfacher und damit kostengünstiger herstellbar ist.A The object of the present invention is a fan unit to create this genus with better efficiency and better soundproofing structurally simpler and therefore less expensive to produce.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Fläche der Halteplatte wenigsten doppelt so groß wie die Fläche des Lufteinlasses ist, und die Halteplatte zusammen mit der ersten Gehäusewandung einen Diffusor für die radial austretende Gebläseluft bildet.These Task is inventively characterized solved, that the area the retaining plate at least twice as large as the surface of the Air inlet is, and the holding plate together with the first housing wall a diffuser for the radially emerging fan air forms.

Durch den Diffusor wird erfindungsgemäß eine wesentliche Steigerung des aerodynamischen und damit gesamten Wirkungsgrads erreicht, wobei der besondere Vorteil darin besteht, dass gegenüber herkömmlichen Bauweisen keine zusätzlichen Bauteile erforderlich sind. Lediglich die ohnehin erforderliche Halteplatte muss hinsichtlich ihrer Fläche relativ zur Fläche des Lufteinlasses nur vergrößert werden, da sie zusammen mit der ebenfalls vorhandenen ersten Gehäusewandung eine Strömungsführung, nämlich den Diffusor, bildet. Der dynamische Druck wird in nutzbare statische Druckerhöhung umgewandelt. Aufgrund der Druckerhöhung kann für einen geforderten Betriebspunkt die Drehzahl gesenkt und damit noch zusätzlich eine Schallreduzierung erzielt werden.By the diffuser according to the invention is an essential Increase of aerodynamic and thus overall efficiency achieved, with the particular advantage is that over conventional Construction methods no additional Components are required. Only the required anyway Holding plate must be relative to the surface of the surface in terms of their area Air intake can only be increased because they together with the likewise existing first housing wall a flow guide, namely the Diffuser, forms. The dynamic pressure turns into usable static pressure increase transformed. Due to the pressure increase can for a required operating point reduced the speed and thus additionally a sound reduction be achieved.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Ventilatoreinheit möglich.By in the subclaims listed activities are advantageous developments and improvements in the claim 1 specified fan unit possible.

In einer zweckmäßigen konstruktiven Ausgestaltung ist der Gebläsemotor des aus diesem und dem Gebläselaufrad bestehenden Sauggebläses an der Halteplatte fixiert, insbesondere angeschraubt, wobei die Halteplatte mittels Abstandselementen insbesondere an der ersten Gehäusewandung fixiert ist.In a purposeful constructive Design is the blower motor of this and the fan impeller existing suction fan fixed to the retaining plate, in particular screwed, wherein the Holding plate by means of spacer elements, in particular on the first housing is fixed.

Zur weiteren Schallreduzierung bestehen die Halteplatte und/oder die Wandungen des Gehäuses wenigstens teilweise aus schalldämpfendem Material oder sind mit einem solchen wenigstens an strömungsrelevanten Bereichen versehen oder beschichtet.to further noise reduction consist of the holding plate and / or the Walls of the housing at least partly made of soundproofing Material or are such with at least a flow-relevant Areas provided or coated.

Um die Ventilatoreinheit als Filterventilatormodul, insbesondere Reinraumfilterventilatormodul, verwenden zu können, sind der Lufteinlass und/oder der Luftauslass in vorteilhafter Weise mit einer Luftfilteranordnung versehen. Dabei kann die zweite Gehäusewandung im Wesentlichen aus der Luftfilteranordnung bestehen.Around use the fan unit as a filter fan module, in particular clean room filter fan module to be able to are the air inlet and / or the air outlet in an advantageous manner provided with an air filter assembly. In this case, the second housing wall consist essentially of the air filter assembly.

Zur Erzielung einer kompakten Anordnung greift der Gebläsemotor in das Gebläselaufrad ein beziehungsweise ist im Wesentlichen innerhalb des Gebläselaufrads angeordnet.to Achieving a compact arrangement engages the fan motor into the fan impeller one or is substantially within the Gebläselaufrads arranged.

Zur strömungsgünstigen Luftansaugung besitzt der Lufteinlass einen runden Querschnitt und eine Luftführungseinrichtung.to streamlined Air intake, the air intake has a round cross-section and a Air guide device.

Das Gebläselaufrad besitzt an seiner vom Lufteinlass abgewandten Stirnseite eine Abschlussscheibe, die unmittelbar an der Halteplatte positioniert oder in dieser versenkt ist. Diese vom Motor angetriebene Abschlussscheibe erhöht in dieser Ausführung den Wirkungsgrad und reduziert das Gebläsegeräusch.The blower wheel has on its front side facing away from the air inlet end face, which is positioned directly on the retaining plate or sunk in this is. This powered by the engine lens increases in this execution the efficiency and reduces the fan noise.

Die Halteplatte ist zweckmäßigerweise als runde Scheibe ausgebildet, wobei das Gehäuse insgesamt scheibenförmig oder quaderförmig ausgebildet ist. Dabei ist die Halteplatte vorzugsweise parallel zur ersten Gehäusewandung angeordnet.The Retaining plate is expediently designed as a round disc, the housing as a whole disk-shaped or cuboid is trained. In this case, the retaining plate is preferably parallel to first housing wall arranged.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine Ventilatoreinheit in einer Querschnittsdarstellung als Ausführungsbeispiel der Erfindung.One embodiment The invention is illustrated in the drawing and in the following description explained in more detail. The single figure shows a fan unit in a cross-sectional view as an exemplary embodiment the invention.

Die in der einzigen Figur dargestellte Ventilatoreinheit besitzt ein quaderförmiges Gehäuse 10, das eine quadratische obere Gehäusewandung 11 und eine im Abstand gegenüberliegende parallele untere Gehäusewandung 12 mit einer entsprechenden quadratischen Gestalt aufweist. Die obere Gehäusewandung 11 ist mit der unteren Gehäusewandung 12 über Seitenwandungen 13 des Gehäuses 10 verbunden. Anstelle der quaderförmigen Gestalt kann das Gehäuse 10 prinzipiell auch eine zylindrische beziehungsweise scheibenartige Gestalt aufweisen, wobei dann die obere Gehäusewandung und die untere Gehäusewandung kreisscheibenförmig ausgebildet sind. Andere Gehäuseformen sind ebenfalls möglich.The fan unit shown in the single figure has a cuboid housing 10 , which has a square upper housing wall 11 and a spaced parallel lower housing wall 12 having a corresponding square shape. The upper housing wall 11 is with the lower Gehäusewan dung 12 over side walls 13 of the housing 10 connected. Instead of the cuboid shape, the housing 10 in principle also have a cylindrical or disk-like shape, in which case the upper housing wall and the lower housing wall are formed in a circular disk shape. Other housing types are also possible.

Eine Halteplatte 14 mit kreisscheibenförmiger Gestalt ist parallel und beabstandet zur oberen Gehäusewandung 11 an dieser mittels Abstandshaltern 15 fixiert, derart, dass sich die Halteplatte 14 etwa mittig zwischen der oberen Gehäusewandung 11 und der unteren Gehäusewandung 12 befindet.A holding plate 14 with a circular disk shape is parallel and spaced from the upper housing wall 11 at this by means of spacers 15 fixed, so that the holding plate 14 approximately in the middle between the upper housing wall 11 and the lower housing wall 12 located.

Die Halteplatte 14 kann abweichend hiervon auch außermittig angeordnet sein, z.B. näher an der unteren Gehäusewandung 12. Weiterhin ist auch eine nicht parallele Anordnung der Halteplatte 14 möglich, um beispielsweise gezielte Querschnittserweiterungen der Verengungen der Luftströmungsführung der als Diffusor ausgebildeten Anordnung zu realisieren. Die Abstandshalter 15 können anstelle an der oberen Gehäusewandung 11 auch an einer anderen Gehäusewandung fixiert sein, z.B. an den Seitenwandungen.The holding plate 14 may deviate from this also be arranged off-center, for example, closer to the lower housing wall 12 , Furthermore, a non-parallel arrangement of the retaining plate is 14 possible, for example, to realize targeted cross-sectional extensions of the constrictions of the air flow guide designed as a diffuser arrangement. The spacers 15 can instead of on the upper housing wall 11 Also be fixed to another housing, eg on the side walls.

In der oberen Gehäusewandung 11 befindet sich mittig ein als Luftansaugöffnung ausgebildeter Lufteinlass 16 mit rundem Querschnitt, der konzentrisch zur darunterliegenden Halteplatte 14 angeordnet ist. Eine den Lufteinlass 16 umgebende Strömungsleitanordnung 9 ist als abgerundeter Wulst ausgebildet und dient zur Verbesserung der Luftströmung der angesaugten Luft.In the upper housing wall 11 is located centrally as an air intake opening formed air inlet 16 with a round cross section, concentric to the underlying holding plate 14 is arranged. A the air intake 16 surrounding flow guide 9 is designed as a rounded bead and serves to improve the air flow of the intake air.

An der Halteplatte 14 ist ein Gebläsemotor 17 eines Sauggebläses 18 mittig befestigt und treibt ein zwischen der Halteplatte 14 und der oberen Gehäusewandung 11 positioniertes Gebläselaufrad 19 an. Das Gebläselaufrad 19 besitzt eine vom Gebläsemotor 17 angetriebene Abschlussscheibe 20, die unmittelbar an der Halteplatte 14 positioniert ist und sogar in der Halteplatte 14 versenkt beziehungsweise eingelassen sein kann. Dies dient der Strömungsverbesserung. Auf der Abschlussscheibe 20 sind ringförmig Gebläseschaufeln 21 angeordnet, die bis in den Lufteinlass 16 hineinragen und von dort Luft axial ansaugen und innerhalb des Gehäuses 10 radial ausblasen. Der Gebläsemotor 17 ragt dabei in das Gebläselaufrad 19 hinein beziehungsweise wird von diesem umgriffen.On the retaining plate 14 is a blower motor 17 a suction fan 18 attached in the middle and drives between the holding plate 14 and the upper housing wall 11 positioned fan impeller 19 at. The fan impeller 19 has one from the blower motor 17 driven lens 20 that are directly on the retaining plate 14 is positioned and even in the retaining plate 14 can be sunk or admitted. This serves to improve the flow. On the lens 20 are annular fan blades 21 Arranged up in the air intake 16 protrude and suck in air from there axially and within the housing 10 blow out radially. The blower motor 17 protrudes into the fan impeller 19 into or is encompassed by this.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die Halteplatte 14 den doppelten Durchmesser des Lufteinlasses 16 und somit die vierfache Fläche. Sie überragt dadurch den Luftein lass 16 nach allen Seiten, wobei die überragenden Bereiche zusammen mit den gegenüberliegenden Bereichen der oberen Gehäusewandung 11 eine radiale Luftführungsanordnung bilden, die den bereits erwähnten Diffusor bildet. Dieser Diffusor dient zur Steigerung des aerodynamischen und damit gesamten Wirkungsgrads des Sauggebläses 18. Zusätzlich wird der dynamische Druck in nutzbare statische Druckerhöhung umgewandelt, was zur Erhöhung des statischen Wirkungsgrads beiträgt. Aufgrund der Druckerhöhung kann die Drehzahl abgesenkt werden, was zu einer Schallreduzierung führt. Um diesen Effekt zu bewirken, muss die Fläche der Halteplatte 14 mindestens doppelt so groß wie die des Lufteinlasses 16 sein, damit die überragenden Bereiche zusammen mit den gegenüberliegenden Bereichen der oberen Gehäusewandung 11 noch einen wirksamen Diffusor bilden.In the illustrated embodiment has the holding plate 14 twice the diameter of the air inlet 16 and thus the quadruple area. It towers above the Luftein let 16 on all sides, with the projecting areas along with the opposite areas of the upper housing wall 11 form a radial air guide assembly forming the already mentioned diffuser. This diffuser serves to increase the aerodynamic and thus overall efficiency of the suction fan 18 , In addition, the dynamic pressure is converted into usable static pressure increase, which contributes to the increase of the static efficiency. Due to the pressure increase, the speed can be lowered, which leads to a reduction in noise. To effect this effect, the area of the retaining plate must be 14 at least twice the size of the air intake 16 be so that the protruding areas along with the opposite areas of the upper housing wall 11 still form an effective diffuser.

Die Halteplatte 14 besitzt einen Metallgitteraufbau, wobei die an die Abschlussscheibe 20 des Gebläselaufrads 19 radial nach außen überstehenden Bereiche der Halteplatte 14 mit schalldämpfendem Material 22 ausgefüllt sind. Dasselbe gilt für die obere Gehäusewandung 11 und die Seitenwandungen 13, wobei die Seitenwandungen 13 vollständig mit schalldämpfendem Material 23 und die obere Gehäusewandung 11 lediglich an den der Halteplatte 14 gegenüberliegenden Bereichen, die den Diffusor bilden, mit schalldämpfendem Material 24 ausgefüllt sind. Im Übrigen besitzt die obere Gehäusewandung 11 eine obere Abschlussplatte 25. Es ist prinzipiell jedoch auch möglich, die obere Gehäusewandung 11 und die Halteplatte 14 vollständig mit schalldämpfendem Material auszufüllen.The holding plate 14 has a metal grid construction, with the to the lens 20 of the fan impeller 19 radially outwardly projecting portions of the retaining plate 14 with sound-absorbing material 22 are filled. The same applies to the upper housing wall 11 and the side walls 13 , where the side walls 13 completely with sound-absorbing material 23 and the upper housing wall 11 only to the holding plate 14 opposite areas, which form the diffuser, with sound-absorbing material 24 are filled. Incidentally, has the upper housing wall 11 an upper end plate 25 , However, it is also possible in principle, the upper housing wall 11 and the holding plate 14 Completely filled with sound-absorbing material.

Die untere Gehäusewandung 12 ist als Luftfilter ausgebildet oder enthält eine Luftfilteranordnung 28. Beispielsweise kann eine entsprechende Gitterkonstruktion mit Filtermaterial versehen oder ausgefüllt sein. Die untere Gehäusewandung 12 bildet dabei den Luftauslass für die Ventilatoreinheit.The lower housing wall 12 is designed as an air filter or contains an air filter assembly 28 , For example, a corresponding grid construction may be provided or filled with filter material. The lower housing wall 12 forms the air outlet for the fan unit.

Der Lufteinlass 16 ist mit einem Lufteinlassgitter 26 versehen, das als Abdeckschutz für das Gebläselaufrad 19 dient und alternativ oder zusätzlich auch als Vorfilter oder zusätzliches Filter ausgebildet sein kann.The air intake 16 is with an air inlet grille 26 provided as a cover for the Gebläselaufrad 19 serves and may alternatively or additionally also be designed as a pre-filter or additional filter.

Anstelle der beschriebenen Gitterkonstruktionen für die Wandungen und die Halteplatte 14 können diese auch aus Blechen oder Formteilen aus Metall oder Kunststoff bestehen, die an den entsprechenden Stellen mit schalldämpfendem Material innen beschichtet sind. Auch die beschriebene Gitterrahmenkonstruktion kann jeweils äußere Abschlussbleche beziehungsweise undurchlässige Abschlussflächen besitzen.Instead of the described grid structures for the walls and the holding plate 14 These may also consist of sheets or moldings made of metal or plastic, which are coated at the appropriate places with sound-absorbing material inside. Also, the grid frame construction described may each have outer end plates or impermeable end surfaces.

An der oberen Gehäusewandung 11 sind Halteelemente 27 angebracht, die als Handgriffe zur besseren Handhabung der gesam ten Ventilatoreinheit und/oder als Befestigungselemente dienen können.At the upper housing wall 11 are holding elements 27 attached, which can serve as handles for better handling of the TOTAL th fan unit and / or as fasteners NEN.

Claims (11)

Ventilatoreinheit mit einem Gehäuse, das eine einen Lufteinlass aufweisende erste Gehäusewandung, eine gegenüberliegende parallele, einen Luftauslass aufweisende zweite Gehäusewandung und eine die erste mit der zweiten Gehäusewandung verbindende Seitenwandungsanordnung besitzt, mit einer zwischen der ersten Gehäusewandung und der zweiten Gehäusewandung im Bereich des Lufteinlasses angeordneten Halteplatte für ein Luft vom Lufteinlass ansaugendes, einen Gebläsemotor aufweisendes Sauggebläse, wobei ein die angesaugte Luft radial ausblasendes Gebläselaufrad zwischen dem Lufteinlass und der Halteplatte angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche der Halteplatte (14) wenigsten doppelt so groß wie die Fläche des Lufteinlasses (16) ist, und die Halteplatte (14) zusammen mit der ersten Gehäusewandung (11) einen Diffusor für die radial austretende Gebläseluft bildet.A fan unit having a housing having a first housing wall having an air inlet, an opposite, second housing wall having an air outlet and a side wall arrangement connecting the first housing wall to the second housing wall, with a retaining plate arranged between the first housing wall and the second housing wall in the region of the air inlet for a suction air sucking from the air inlet and having a fan motor, a fan impeller radially discharging the air sucked in between the air inlet and the holding plate, characterized in that the surface of the holding plate ( 14 ) at least twice as large as the area of the air intake ( 16 ), and the retaining plate ( 14 ) together with the first housing wall ( 11 ) forms a diffuser for the radially exiting fan air. Ventilatoreinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gebläsemotor (17) des aus diesem und dem Gebläselaufrad (19) bestehenden Sauggebläses (18) an der Halteplatte (14) fixiert, insbesondere angeschraubt ist.Fan unit according to claim 1, characterized in that the blower motor ( 17 ) of this and the fan impeller ( 19 ) existing suction fan ( 18 ) on the retaining plate ( 14 ), in particular screwed. Ventilatoreinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteplatte (14) mittels Abstandselementen (15) an einer der Gehäusewandungen (11 bis 13), insbesondere an der ersten Gehäusewandung (11) fixiert ist.Fan unit according to claim 1 or 2, characterized in that the retaining plate ( 14 ) by means of spacer elements ( 15 ) on one of the housing walls ( 11 to 13 ), in particular on the first housing wall ( 11 ) is fixed. Ventilatoreinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteplatte (14) und/oder die erste Gehäusewandung (11) und/oder die Seitenwandungsanordnung (13) des Gehäuses (10) wenigstens teilweise aus schalldämpfendem Material (22, 23, 24) bestehen oder mit einem solchen wenigstens an strömungsrelevanten Bereichen versehen oder beschichtet sind.Fan unit according to one of the preceding claims, characterized in that the retaining plate ( 14 ) and / or the first housing wall ( 11 ) and / or the sidewall arrangement ( 13 ) of the housing ( 10 ) at least partially made of sound-damping material ( 22 . 23 . 24 ) exist or are provided with such at least at flow-relevant areas or coated. Ventilatoreinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lufteinlass (16) und/oder der Luftauslass mit einer Luftfilteranordnung (26, 28) versehen ist.Fan unit according to one of the preceding claims, characterized in that the air inlet ( 16 ) and / or the air outlet with an air filter arrangement ( 26 . 28 ) is provided. Ventilatoreinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Gehäusewandung (12) im Wesentlichen aus der Luftfilteranordnung (28) besteht.Fan unit according to claim 5, characterized in that the second housing wall ( 12 ) substantially from the air filter assembly ( 28 ) consists. Ventilatoreinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gebläsemotor (17) in das Gebläselaufrad (19) eingreift.Fan unit according to one of the preceding claims, characterized in that the blower motor ( 17 ) into the fan impeller ( 19 ) intervenes. Ventilatoreinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläselaufrad (19) an seiner vom Lufteinlass (16) abgewandten Stirnseite eine Abschlussscheibe (20) besitzt, die unmittelbar an der Halteplatte (14) positioniert oder in dieser versenkt ist.Fan unit according to one of the preceding claims, characterized in that the fan impeller ( 19 ) at its from the air intake ( 16 ) facing away from a cover plate ( 20 ), which directly on the retaining plate ( 14 ) is positioned or sunk in this. Ventilatoreinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lufteinlass (16) einen runden Querschnitt und vorzugsweise eine Luftführungseinrichtung (16) besitzt.Fan unit according to one of the preceding claims, characterized in that the air inlet ( 16 ) has a round cross section and preferably an air guiding device ( 16 ) owns. Ventilatoreinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteplatte (14) als runde Scheibe ausgebildet ist und/oder parallel zur ersten Gehäusewandung (11) angeordnet ist.Fan unit according to one of the preceding claims, characterized in that the retaining plate ( 14 ) is formed as a round disc and / or parallel to the first housing wall ( 11 ) is arranged. Ventilatoreinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) kreisscheibenförmig oder quaderförmig ausgebildet ist.Fan unit according to one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 10 ) is circular disk-shaped or cuboid.
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