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Ortsveränderlicher Raumlüfter
In neuerer Zeit sind Strömungsmaschinen der Trommelläuferbauart bekanntgeworden, deren Läufer mindestens zweimal auf versetztem Umfangsbereich von der geförderten Luft durchsetzt wird und die im Vergleich zu bekannten Gebläsen hohe Druck- und Förderziffern und einen wesentlich günstigeren Wirkungsgrad haben, so dass man bei gleicher Leistung zu wesentlich kleineren Baugrössen kommt (vgl. österr.
Patentschrift Nr. 189331). Geringere Motorleistung und geringere Drehzahl setzen gleichzeitig die Geräuschentwicklung herab.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass sich eine solche im folgenden kurz als Querstromgebläse bezeichnete Strömungsmaschine vorzüglich für einen Raumlüfter besonders kleiner und gedrungener Bauart eignen muss. Bekannte Raumlüfter arbeiten überwiegend mit herkömmlichen Schaufel- oder Pro- pellergebläsen, die bei grösseren Förderleistungen wegen der hohen Umfangsgeschwindigkeit ein beträchtliches Geräusch verursachen und selbst dann nur eine geringe Reichweite im Raum haben. Sie werden meist mit einem Widerstandsheizkörper versehen, der in der Austrittsströmung angeordnet ist, um sie an kühlen Tagen auch zur Raumheizung verwenden zu können, und sind gewöhnlich auf verschiedene Heizund Förderleistungen umschaltbar.
Die Erfindung betrifft einen solchen Raum-Heizlüfter und stellt sich die Aufgabe, ein möglichst einfach aufgebautes und daher leicht zu fertigendes, aber zuverlässig arbeitendes Gerät mit möglichst vielseitigen Anwendungsmöglichkeiten zu schaffen, also ein Gerät, das im Haushalt verwendet, aber wegen seines leichten Gewichtes und geringen Platzbedarfes auch auf Reisen mitgeführt und nach Belieben auf einer Fläche, z.
B. dem Tisch oder Fussboden, aufgestellt oder an der Wand aufgehängt werden kann, dem ausserdem eine gewisse Richtwirkung eigen ist und das schliesslich in seiner Kühl- und Heizwirkung angenehm regelbar ist.
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Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Raumlüfter abweichend von denbisher übli-Luftstrahl in einigem Abstand von der Austrittsstelle, wo seine Geschwindigkeit schon genügend klein ist. so dass die erwähnte Aufwirbelung nicht mehr auftreten kann, an die Stellfläche anlegt ; dies ist für die Ausbildung einer schlanken, weitreichenden Keule wichtig. Vorteilhaft kann dieser Effekt noch dadurch unterstützt werden, dass in der Austrittsöffnung parailel zur LäuferachselLeitbeche angeordnet werden, welche dem - bezogen auf
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komponente erteilen.
Die Erfindung erlaubt Raumlüfter mit einer Förderleistung von 20 l/min und einer Reichweite bis zu 6m zu schaffende bei einer Länge von weniger als 30cm nur einen Rauminhalt von 3 1 habenund miteiner Motorleistung von 20 W auskommen. Damit ist in Räumen von normaler Grösse eine intensive Wirkung. sei es zur Kühlung oder Erwärmung, gegeben, die in an sich bekannter Weise durch stufenweise Regelung der Gebläseleistung und-heizung allen Erfordernissen angepasst und immer angenehm gehalten werden kann.
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Das Gerät kann bei seinen geringen Abmessungen auch bequem auf Möbeln mit waagrechter Fläche, wie Tischen oder Anrichten, aufgestellt werden.
Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, dass das Lüftergehäuse aus drei in Richtung der Läuferachse hintereinander angeordneten und ineinandergreifenden Schalen aufgebaut ist, von denen die beiden äusseren als Gehäusewangen ausgebildet sind, während die mittlere die Ein- und Austrittsöffnungen aufweist und den Trommelläufer und seinen Diffusor umkleidet. Die drei Teile können von durchgehenden Schraubenbolzen oder in die beiden Wangen oder Stimteile eingehängten Zugfedern zusammengehalten werden. Vorteilhaft sind in der einen Wange Motor und Schalter angeordnet, während in der andern Wange das äussere Läuferlager sitzt.
Bei einer solchen Anordnung mit überbestimmter Lagerung müssen besondere Vorkehrungen für eine reibungs-und verklemmungsfreie Lagerung der drehenden Teile im Gehäuse getroffen werden. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist daher der Trommelläufer motorseitig mit seiner Stimscheibe auf dem Motorwellenstumpf gelagert.
Um dem äusseren Lagerläufer bei einfachster Gestaltung dieses Lagers eine gewisse Einstellfähigkeit zu geben, ist der Trommelläufer in einer in der Gehäusewange eingespannten Membran aus thermoplastischem Kunststoff gelagert. In der Nabe dieser Membran sitzen Spur-und Radiallager. Ihre Einstellfähigkeit kann je nach Werkstoff durch speichenförmige Ausschnitte erhöht werden. Vorteilhaft wird sie an ihrem Umfang mit einer Manschette versehen, welche in eine der Gehäusewange vorzugsweise angeformte zylindrische Aufnahme eingesetzt und durch einen sie spreizenden Haltering gegen diese angepresst wird. Dem tragenden Gedanken der Erfindung entsprechend kann der Haltering einer Stirnwand des Diffusors angeformt sein.
Als Radiallager hat sich ein in die Nabe der Membran eingesetztes Sinterlager als zweckmässig erwiesen, während das Spurlager der Nabe in Form eines Zapfens angeformt sein kann.
Um den Anstellwinkel des Luftstromes nach Bedarf wählen und den Läufer gegebenenfalls auch an einer Wand, z. B. im Badezimmer, aufhängen zu können, sieht die Erfindung weiter an seinem Gehäuse einen U-förmigen, als Verstellfuss oder Aufhängevorrichtung verwendbaren, in den Gehäuseseitenwänden bzw. -wangen beweglich gelagerten Bügel vor, wobei im Gehäuseboden senkrecht zur Längsachse liegende Schlitze für den Durchtritt der Bügelarme angeordnet sind. Vorteilhaft sind die Lagerzapfen dieses Bügels gleichzeitig als tragende Elemente für Motor und Läufer, z.
B. als Motorgehäuse oder Lagerschale, ausgebildet, während seine Arme um einen stumpfen Winkel abgeknickt sind, so dass die an das Bügeljoch anschliessenden Schenkelteile in der ausgefahrenen Stellung des Bügels parallel zum Gehäuseboden liegen und an ihren Enden als die Lagerzapfen umfassende Ösen ausgebildet sind und das Joch des Bügels in einer Ebene, die bei versenktem Bügel parallel zum Gehäuseboden liegt, ein oder mehrmals gekröpft ist. Damit verschwindet der Bügel also im eingefahrenen Zustand - beim Transport oder wenn der Lüfter mit seiner Grundfläche auf einer Stellfläche stehen soll-vollständig, u. zw. verschwinden die Bügelarme in den Schlitzen, während das Bügeljoch am Gehäusebogen anliegt. Anderseits verhindert die Kröpfung ein Abrutschen an Wandhaken od. dgl.
Die Ausbildung der in den Seiten-oder Stirnwänden des Gehäuses sitzenden Lagerzapfen für den Stellbügel als tragende Elemente für die inneren Einbauten gehört bereits zu jenen konstruktiven Massnahmen, welche die Vorteile des in einem prismatischen Gehäuse angeordneten Querstromgebläses in dem durch die Erfindung gesteckten Rahmen erst zum Tragen zu bringen. Denn für ein kleines und preiswertes Gerät sind äusserste Einfachheit des Aufbaues und der Montage Grundbedingung.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im folgenden an einem Ausführungsbeispiel geschildert, das in der Zeichnung dargestellt ist.
Die Zeichnung zeigt zunächst in Fig. 1 in schematischer Darstellung den Querschnitt eines prismatischen Lüftergehäuses und die Anordnung des Gebläses und seiner Luftein-und-austrittsöffnungen.
In den folgenden Figuren ist die Konstruktion einer Ausführung nach Fig. 1 dargestellt. u. zw. zeigen Fig. 2 das Gerät in perspektivischer Darstellung, wobei die drei Hauptbausteine voneinander getrennt dargestellt sind, Fig. 3 einen Blick in das Geräteinnere von oben bei abgehobener Gehäusedecke, Fig. 4 einen Querschnitt durch das Gerät nach der Linie I - I in Fig. 3, Fig. 5 einen Längsschnitt durch das Gerät nach Linie II - II in Fig. 4, Fig. 6 eine Ansicht der linken Gehäusewange, Fig. 7 eine Ansicht der rechten Gehäusewange von innen und Fig. 8 den Verstellfuss des Gehäuses in perspektivischer Darstellung.
Fig. 1 ist in schematischer Darstellung der Querschnitt durch ein quaderförmiges Gehäuse mit den wesentlichen Einzelteilen des Lüfters, nämlich der Gehäuseschale 1, dem Diffusor 2 und dem Trommelläufer 3 des Querstromgebläses. Die Ansaugöffnung 5 und die Ausströmöffnung 4 des Gehäuses, die vergittert oder in mehrere Öffnungen unterteilt sein können, liegen-bezogen auf die Läuferachse - im wesentlichen senkrecht zueinander, wie dies durch die strichpunktierten Linien angedeutet ist. Die Ansaug- öffnung 6 des Diffusors liegt unter der Ansaugöffnung 5 des Gehäuses, die Mündung des Diffusors liegt hinter der Austrittsöffnung 4 oder fällt mit ihr zusammen.
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Die Austrittsöffnung 4 beginnt an der oberen Gehäusekante.
In ihr können lamellenförmige Leitbleche 8 angeordnet sein, mit denen dem Luftstrom eine im Win- kel zu der Diffusorachse stehende Geschwindigkeitskomponente erteilt wird.
Gehäuseschale und Einbauten werden, wie Fig. 2 zeigt, zweckmässig in drei Bauteile gegliedert : in das Mittelstück 10 mit dem Gebläse 2, 3 und gegebenenfalls einem Staubfilter 11 und einem Heizgitter 12 und die beiden Wangen 13 und 14. In Fig. 2 ist die linke Seitenwand des Diffusors entfernt, um einen Blick in sein Inneres zu gestatten. In der linken Wange 13 sind die Antriebs-, Bedienungs- und Kontrollelemente untergebracht, wie der Motor 15, der Schalter 16 für verschiedene Förder- und Heizleistungen und die
Kontrollampe 17. Auch die elektrische Anschlussleitung 18 wird hier unmittelbar oder über eine Steckerkupplung eingeführt, so dass alle elektrischen Teile in dieser Gehäusewange 13 vereinigt sind. In der rech- ten Wange 14 sitzt das Spur- und Radiallager 19 für den Läufer 3.
Dessen Kupplung mit dem Motor 15 wird später beschrieben werden. Das Filter 11 kann auch in der Ansaugöffnung 6 des Diffusors 2 angeordnet sein ; es ist zweckmässig auswechselbar und kann so ausgebildet sein, dass es mit aromatischen Stoffen benetzt, getränkt oder Trägern solcher Stoffe bestäubt werden kann, die es zur Luftverbesserung langsam an die Ansaugluft abgibt. Die Gehäuseteile 10, 13 und 14 können aus Metall gespritzt oder gezogen oder aus
Kunststoff gepresst oder gespritzt sein. Bei Heizlüftern wird der mittlere Gehäusemantel 10 zweckmässig aus Blech hergestellt, da bei einem Ausfall des Gebläses bis zum Ansprechen der Temperatursicherung in der Nähe der Heizwiderstände 12 höhere Temperaturen auftreten können, und entweder von einem Profil- rohr abgeschnitten oder aus einem Blechstreifen gewickelt.
Mindestens sollten bei einem Heizlüfter Rand und Gitter der Ausströmöffnung 4 aus Metall sein.
Die Gebläseteile, nämlich Diffusor 2 und Trommelläufer 3, können ebenfalls aus Blech oder Kunst- stoff hergestellt sein. Bei Heizlüftern sollte wieder zumindest das Maul des Diffusors in der Umgebung der
Heizleiter aus Metall bestehen. Die Halterung und Lagerung dieser Teile werden später ausführlich be- schieben.
Die drei Bausteine werden nach der Montage aller Teile zusammengesteckt, wobei durch Falze und Überlappung an den Trennfugen für einen sauberen und dichten Stoss gesorgt ist. Die Verbindung kann kraftschlüssig durch Zugfedern erfolgen, die in den Wangen verankert sind, oder formschlüssig durch ver- deckte Vorreiber, durchgehende Gewindebolzen 10a (Fig. 2) od. dgl.
Im folgenden werden an Hand der Fig. 3 - 8 Einzelheiten einer Konstruktion beschrieben, die von dem Prinzip des einfachen Ineinandersteckens der Einzelteile unter weitgehender Vermeidung von Gewin- den als Verbindungselemente beherrscht ist.
Fig. 3 zeigt eine Ansicht des Gehäuseinneren bei abgehobener Gehäusedecke, während die Fig. 4 und
5 Schnitte durch das Gerät darstellen. Man erkennt, dass jeder die Seitenwangen 13 und 14 bildenden Ge- häuseschale ein im wesentlichen zylindrischer Kragen 20 bzw. 21 angeformt ist, welche die Aufnahme bzw. das feste Lager für alle Haupteinbauteile, nämlich Motor 15, Diffusor 2 und Trommel 3 und deren
Aussenlager 19 sowie für einen als Verstellfuss dienenden Bügel 22, bilden. Der Kragen 21 nimmt den Mo- tor 15 auf (Fig. 3, 5 und 7), der Kragen 20 eine Membran 19 aus Kunststoff mit einer napfförmigen Nabe 24 und einem kragenförmig umgestülpten Rand 25.
Um eine möglichst grosse Flexibilität zu erreichen, ist die
Membran speichenförmig ausgeschnitten (Fig. 6). Sie bildet das sich selbsttätig einstellende Aussenlager für den Trommelläufer 3, der mittels eines Achsbolzens26 in seiner Stirnscheibe27 in die Nabe 24 eindringt.
Als Radiallager dient ein in die Nabe eingesetzter Sinterring 28, während das Spurlager durch einen der
Nabe angeformten Zapfen 29 gebildet wird.
Der Diffusor besteht aus den Führungsblechen 30 und 31 (Fig. 3-5), welche den Trommelläufer 3 teil- weise umkleiden, und den Seiten- oder Stirnblechen 32 und 33. Das ganze Gebilde kann auch einstückig aus Kunststoff geformt sein. Dem Stimblech 33 ist ein zylindrischer Ring 34 angesetzt oder angeformt, welcher in den stulpenförmigen Rand 25 der Lagermanschette 19 eingeschoben wird und gleichzeitig den
Manschettenrand gegen den Kragen 20 anpresst und den Diffusor an dieser Gehäusewange 14 hält und zen- triert. Ebenso greift das andere Stimblech 32 mit einem nach auswärts gezogenen zylindrischen Ring 35 in den Kragen 21 und hält und zentriert den Diffusor auch an der Gehäusewange 13.
Durch übereinstim- mende Abweichungenvonder Kreissymmetrie an Kragen21 und Ring 35 wird auch die Richtung derDiffu- sorachse gegen die Ausströmöffnung4 (mit Lamellen 8) festgelegt. Gleichzeitig drückt der Diffusorring 35 über eine als Ausgleich für Längentoleranzen zwischengeschaltete Druckfeder 36 den Motor 15 fest in seine
Aufnahme im Kragen 21. Die motorseitige Lagerung des Läufers 3 und seine Kupplung mit der Motorwelle zeigen die Fig. 4 und 5. Die Stirnscheibe 37 des Läufers sitzt mit einem zentrischen, konisch gesenkten
Loch 38 auf dem Wellenstumpf 39 des Motors 15. Dadurch kann, auch wenn die Achsen von Motor und
Läufer nicht fluchten, ein Verklemmen an dieser Lagerstelle nicht eintreten.
Als Kupplung dient eine
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Schraubenfeder 40 (Fig. 5), die reibungsschlüssig auf dem Wellenstumpf sitzt und mit einem haarnadel- förmig radial und auch axial abgebogenen Arm 41 (Fig. 4) in eine Ausnehmung 42 der Stimscheibe 37 eingehängt ist. Dadurch erzeugt die Feder einen Formschluss zwischen Stimscheibe und Wellenstumpf an nur einem Punkt und übt gleichzeitig einen leichten Schub auf den Läufer in Richtung auf das Spurlager 29 aus, so dass alles radiale und axiale Lagerspiel, das zu Flattergeräuschen und vorzeitiger Abnutzung führen könnte, eliminiert ist.
Der Läufer 3 des Querstromgebläses besteht. aus den Lamellen 43, die in Einschnitte am Umfangder Stirnscheiben 27 und 37 eingeschoben oder in Durchbrüche in den Scheiben nahe ihrem Rande eingesetzt und verstemmt oder vernietet sind. Die Lamellen können auch aus Kunststoff nach dem Strang-Pressverfahren hergestellt und mit den Stirnseiten verschweisst sein.
Die Kragen 20 und 21 dienen auf ihren Aussenf1ächen als Drehlager für einen U-förmigen Bügel 22, der einen verstellbaren Gerätefuss bildet (Fig. 3 und 5-8). Die Schenkel 44 dieses Bügels sind zweimal abgebogen (Fig. 7 und 8) und laufen in grosse Ösen 45 aus, die sich um die Kragen legen. Die Abbiegungen oder Abwinkelungen sind so gewählt, dassdie an das Bügeljoch 22 anschliessenden Schenkelteile in der ausgefahrenen Stellung des Bügels (Fig. 7, gestrichelte Darstellung) parallel zum Gehäuseboden 46 liegen.
Die Schenkel treten durch Schlitze 47 im Gehäuseboden in das Gehäuseinnere ein. Das BUgeljoch weist noch zwei in der Ebene der anschliessenden Schenkelteile liegende Kröpfungen 48 auf, die dazu dienen, das Gerät bei der Aufhängung an der Wand sicher zu haltern.
Bei der Ausbildung als Heizlüfter werden, wie in Fig. 2 angedeutet, im Diffusorkanal Heizdrähte oder ein netzartiges Heizelement angeordnet. In Fig. 4 sind zwei Reihen von Heizspiralen 50 vorgesehen, die in Abständen von wärmefesten Stützen 51 aus Keramik gehalten werden. Diese Stützen werden mit Nasen 52 in die entsprechenden Ausnehmungen in den Diffusorleitblechen 30 und 31 eingesetzt (vgl. auch Fig. 3), bevor die Bleche zusammengefügt werden. Das Spiel in dieser Halterung wird durch einen zwischen die Nasen und herausgedrückte Lappen oder Stifte 53 am Leitblech eingelegten Federdraht 54 (Fig. 3) beseitigt.
Statt die Heizspiralen waagrecht im Diffusorkanal zu spannen, können sie auch lotrecht zwischen den das Diffusormaul bildenden Isolierstreifen gespannt sein, bei dieser Art der Aufhängung ist die Gefahr des Durchhängens geringer.
Motordrehzahl und damit Gebläseleistung sowie gegebenenfalls die Heizleistung und damit die Temperatur der geförderten Luft werden durch einen Walzenschalter 60 geschaltet, dessen Schaltknebel 16 in einer Vertiefung der Gehäusewange 13 (Fig. 2 und 3) liegt. Ausser seiner Null- oder Ausstellung kann dieser Schalter z. B. zwei oder drei Kalt-Stufen in der einen Drehrichtung und entsprechend zwei oder drei Warm-Stufen in der ändern Drehrichtung haben. Die Schaltung ist so getroffen, dass jeder Warm-Stufe zugleich eine bestimmte Motordrehzahl zugeordnet ist, der wärmsten Stufe 3 also die höchste Drehzahl.
Der Vorteil gegenüber der üblichen getrennten Regelbarkeit von Luftgeschwindigheit und Heizleistung besteht darin, dass nur ein Bedienungselement benötigt wird, so dass keine Verwechslungen möglich sind, und dass sichergestellt ist, dass am Austrittsgitter 4, 8 eine bestimmte Grenztemperatur nicht überschritten werden kann.
Um den Heizlüfter gegen Übertemperaturen bei Ausfall des Gebläses zu schützen, ist auf dem oberen Diffusorleitblech 31 ein Thermoschalter 61 angebracht (Fig. 3), dessen Temperaturfühler durch einen Durchbruch im Blech mit den Heizwiderständen strahlungsgekoppelt ist. und dessen Schaltstange 62 mit dem Schaltknopf 16 kraftschlüssig gekuppelt ist. Der Kopf der Schaltstange liegt derart gegen den mit einer Nocke 63 ausgestatteten Kranz an der Unterseite des Schaltknopfes an, dass die Stange, wenn der Thermoschalter 61 angesprochen hat, nur durch eine Drehung des Schaltknopfes in eine der Kalt-Stufen zurückgedrückt (und damit der Schalter wieder eingeschaltet) werden kann.
Damit ist sichergestellt, dass der Lüfter, wenn Übertemperaturen aufgetreten sind, zunächst nur kalt eingeschaltet werden kann, das Gehäuse also intensiv gekühlt wird, bevor es möglich ist, auch die Heizung wieder einzuschalten.
Eine kleine Glüh- oder Glimmlampe 17 (Fig. 2) sitzt in der Nähe des Schaltlmopfes 16 in einer Ausnehmungder Wange 13 und ist von aussen durch die Öffnung 64 (Fig. 3) in der Wandung zu beobachten. Sie liegt im Motorstromkreis und leuchtet, wenn das Gerät eingeschaltet ist, solange der Motor läuft.
Die Erfindung ist nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt, sondem schliesst verwandte Ausbildungen und insbesondere auch die Verwendung einzelner ihrer Bestandteile in Verbindung mit weiteren bekannten Bestandteilen ein.
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