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Umlauf-Heizungsanlage
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bzw. der Drehrichtung oder auch durch zeitweise Ausschaltung des Gebläses erreicht werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Erläuterungen an Hand der Zeichnungen. In diesen sind einige Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Einrichtung veranschaulicht, u. zw. zeigt Fig. l eine Umlauf-Heizungsanlage, bei welcher der Zentrifugallüfter ausserhalb der Kammer angeordnet ist, Fig. 2 einen Teil eines Gebläselaufrades im Querschnitt, Fig. 3 eine Umlauf-Heizungsanlage, bei der der Zentrifugallüfter innerhalb der Kammer angeordnet ist, Fig. 4 eine Umlauf-Heizungsanlage, für die Beheizung von Gebäuden, Fig. 5 einen dreistufigen Zentrifugallüfter für eine Umlauf-Heizungsanlage und Fig. 6 ein Gebläse mit einer Vorrichtung zur Regelung der Temperatur.
Die Umlauf-Heizungsanlage (Fig. l) enthält eine Arbeitskammer --1-- für die Aufnahme der zu behandelnden Werkstücke aus Metall. Die Kammer-l-ist über ein Saugrohr --2-- und ein Druckrohr --3-- mit einem Zentrifugallüfter --4-- verbunden, der mittels eines Elektromotors --5-- antreibbar ist. Die Kammer das Laufrad des Lüfters--4--, das Saugrohr--2-und das Druckrohr --3-- sind durch eine Isolierung --6-- geschützt. Die Kammer --1-- weist eine in Angeln schwenkbare Tür --7-- auf, durch welche die Werkstücke eingebracht und herausgenommen werden können.
Der Zentrifugallüfter --4-- saugt den Wärmeträger, z. B. Luft, aus der Kammer-l-durch das Saugrohr --2-- an, erhitzt diese auf Grund seines besonderen Schaufelprofils und drückt die bereits heisse Luft durch das Druckrohr --3-- in die Kammer-l-zurück. In dieser gibt sie die Wärme an die Kammer und insbesondere an die zu behandelnden Werkstücke ab und wird hierauf von dem Zentrifugallüfter --4-- wieder angesaugt. Dieser Vorgang wiederholt sich fortlaufend. Dabei erfolgt die Erhitzung der Luft relativ schnell und gleichmässig über die ganze Luftmasse verteilt. Die gekrümmten Lüfterschaufeln, deren besondere Profilform die gewünschte Heizwirkung ermöglicht, sind mit einem stumpfen Eintrittswinkel und einem spitzen Austrittswinkel versehen.
Fig. 2 zeigt einen Abschnitt eines Lüfterlaufrades mit grosser Heizwirkung. Das Laufrad-S-- sitzt auf der Welle-9-. Die Schaufeln --10-- des Laufrades --8-- besitzen eine gekrümmte Form und zeigen mit ihren Rücken in die der Drehrichtung des Laufrades (in den Zeichnungen mit einem Pfeil gekennzeichnet) entgegengesetzte Richtung.
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gebildeten Kanälen befindliche Luft mitgenommen und in einer Kreisbahn bewegt. Zugleich wird die Luft aber auch durch die dabei auftretenden Fliehkräfte aus dem Laufrad mit einer Relativgeschwindigkeit nach aussen geschleudert, die an den Eintrittskanten der Schaufeln den Wert - -W1-- und an den Austrittskanten den Wert--Wz--aufweist.
Der Eintrittswinkel --ss1-- der Schaufeln, d. h. der Winkel zwischen den Geschwindigkeits- vektoren--Ui und W1--, beträgt etwa 145 bis 1550. Der zugehörige Austrittswinkel--ss2 --, zwischen den Geschwindigkeitsvektoren --U2 und Wiz-, liegt im Bereich von 20 bis 250.
Bei den oben angegebenen Werten für die Ein-und Austrittswinkel der Gebläseschaufeln --10-- hat der Zentrifugallüfter seine grösste Heizwirkung auf den umgewälzten Wärmeträger.
Fig. 3 zeigt eine Umlauf-Heizungsanlage, bei der der Zentrifugallüfter --11-- innerhalb der Kammer --12-- angeordnet ist. Die Kammer --12-- ist aussen mit einer Wärmeschutzisolierung --13-- ummantelt.
Eine funktionsgemässe Luftführung innerhalb der Heizungsanlage wird durch die Leitwand --14-- erreicht, die den Lüfter --11-- von dem Behandlungsraum der Kammer--12--trennt.
Die Kammer wird mit dem zu behandelnden Gut durch einen abnehmbaren Boden --15-- beschickt.
Zum Antrieb des Lüfters dient ein Elektromotor--16--, der mit der Welle des Lüfters über einen Riementrieb --17-- verbunden ist.
Zur Zu-und Ableitung der Luft dienen in der Leitwand --14-- vorgesehene Üffnungen --18 und 19--.
Die Regelung der mittels des Lüfters geförderten Luftmenge erfolgt mittels einer neben der Üffnung--19--angeordnetenDrosselklappe--20--.
Eine zur Beheizung von Gebäuden verwendbare Ausführungsvariante der erfindungsgemässen Umlauf-Heizungsanlage ist aus Fig. 4 ersichtlich.
In den Räumen--21--eines zu beheizenden Gebäudes sind Röhrenheizkörper--22-
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Der Zentrifugallüfter-26-ist mittels eines Elektromotors --27-- angetrieben.
Um eine grosse Heizwirkung des Lüfters zu erreichen, ist dieses mit mehreren aufeinanderfolgenden Laufrädern --28-- versehen, die in getrennten Abschnitten --29-angeordnet sind (Fig. 5). Das Laufrad der letzten Stufe befindet sich in einer Kammer --30-- der Heizungsanlage. Die Luft wird aus einem durch eine zylindrische Leitwand --31-- gebildeten Raum
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befestigt sind.
Alle Laufräder des mehrstufigen Lüfters sitzen auf einer gemeinsamen Welle--34-, die im Lager--36--gelagert und durch einen Elektromotor --35-- angetrieben ist.
Fig. 6 zeigt einen Zentrifugallüfter, mit einer Temperatur-Regeleinrichtung.
In einer Arbeitskammer--37--befindet sich eine zylindrische Leitwand--38--, an deren einen Stirnseite ein Zentrifugallüfter-39-mit einer Hohlwelle --40-- angeordnet ist. Die Welle --40-- ist über einen Riementrieb--41--angetrieben.
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--40-- istRingschieber --43-- verbunden ist.
Die Stange --42-- ist längsverschiebbar gelagert und kann von einem (in den Zeichnungen nicht gezeigten) Stellmotor über ein Schneckengetriebe --45-- und eine Leitspindel-44-hin und her verschoben werden.
Der Stellmotor ist seinerseits mit einem selbsttätigen elektrischen Temperaturregler verbunden, der zur Aufrechterhaltung einer vorbestimmten Temperatur in der Kammer--37--den Stellmotor je nach der Abweichung von der gewünschten Normaltemperatur in der entsprechenden Drehrichtung für eine angemessene Zeitdauer einschaltet.
Der Stellmotor verschiebt den Ringschieber--43--in der Längsrichtung und ändert dabei den wirksamen Querschnitt des zwischen den Schaufeln des Lüfters --39-- gebildeten Strömungskanales, wodurch die geförderte Luftmenge beeinflusst wird.
Die Temperatur der in der Heizungsanlage umlaufenden Luft lässt sich auch durch Umkehr der Drehrichtung bzw. Änderung der Drehzahl des Lüfters regeln.
Eine Möglichkeit zur Temperaturregelung besteht ausserdem in der zeitweisen Abschaltung des Lüfters.
Unter Beachtung des Umstandes, dass alle mechanischen Verluste des Lüfters durch Erwärmung des Wärmeträgers wieder nutzbar gemacht werden, ergibt sich für den Lüfter in seiner Anwendung als Heizkörper ein Wirkungsgrad von etwa 95%.
Die Umlauf-Heizungsanlage nach der Erfindung bedeutet einen wesentlichen Fortschritt gegenüber dem gegenwärtigen Stand der Technik, da mit ihrer Hilfe ohne Verwendung kostspieliger Heizkörper ein gleichmässiges Temperaturfeld erzeugt werden kann, dessen Schwankungen einen Wert von 1 bis 3 C nicht überschreiten.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Umlauf-Heizungsanlage, bei der ein in einem geschlossenen Kreislauf umlaufender gasförmiger
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der in dem geschlossenen Kreislauf (1, 2, 3, 4) arbeitende Zentrifugallüfter (4) selbst den Wärmeerzeuger der Anlage bildet, und dass seine Laufradschaufeln (10) mit einem stumpfen Eintrittswinkel (ssl) und mit einem spitzen Austrittswinkel (ss2) versehen sind, wodurch eine grosse Heizwirkung auf den umlaufenden Wärmeträger erzielt wird (Fig. 1, 2).
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Circulation heating system
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or the direction of rotation or by temporarily switching off the fan.
Further features and advantages of the invention emerge from the following explanations with reference to the drawings. In these some embodiments of the inventive device are illustrated, u. 1 shows a circulation heating system in which the centrifugal fan is arranged outside the chamber, FIG. 2 shows part of a fan impeller in cross section, FIG. 3 shows a circulation heating system in which the centrifugal fan is arranged inside the chamber, FIG FIG. 4 shows a circulation heating system for heating buildings, FIG. 5 shows a three-stage centrifugal fan for a circulation heating system, and FIG. 6 shows a fan with a device for regulating the temperature.
The circulation heating system (Fig. 1) contains a working chamber --1-- for holding the metal workpieces to be treated. Chamber-1- is connected to a centrifugal fan --4-- via a suction pipe --2-- and a pressure pipe --3--, which can be driven by means of an electric motor --5--. The chamber, the impeller of the fan - 4--, the suction pipe - 2 - and the pressure pipe --3-- are protected by insulation --6--. The chamber --1-- has a hinged door --7--, through which the workpieces can be brought in and taken out.
The centrifugal fan --4-- sucks in the heat transfer medium, e.g. B. Air, from the chamber-l-through the suction pipe --2--, heats it due to its special blade profile and pushes the already hot air through the pressure pipe --3- back into the chamber-l-. In this it transfers the heat to the chamber and in particular to the workpieces to be treated and is then sucked in again by the centrifugal fan --4--. This process is repeated continuously. The air is heated relatively quickly and evenly distributed over the entire air mass. The curved fan blades, whose special profile shape enables the desired heating effect, are provided with an obtuse entry angle and an acute exit angle.
Fig. 2 shows a section of a fan impeller with a large heating effect. The impeller-S-- sits on the shaft-9-. The blades --10-- of the impeller --8-- have a curved shape and their backs point in the opposite direction to the direction of rotation of the impeller (marked with an arrow in the drawings).
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formed channels located air taken and moved in a circular path. At the same time, however, the centrifugal forces that occur in the process throw the air out of the impeller at a relative speed that has the value - -W1-- at the leading edge of the blades and the value - Wz - at the trailing edge.
The inlet angle --ss1-- of the blades, i.e. H. the angle between the velocity vectors - Ui and W1-- is around 145 to 1550. The associated exit angle - ss2 -, between the velocity vectors --U2 and Wiz-, is in the range from 20 to 250.
With the values given above for the inlet and outlet angles of the fan blades --10-- the centrifugal fan has its greatest heating effect on the circulated heat transfer medium.
Fig. 3 shows a circulation heating system in which the centrifugal fan --11-- is arranged inside the chamber --12--. The chamber --12-- is sheathed on the outside with thermal insulation --13--.
A functional air flow within the heating system is achieved by the baffle --14-- which separates the fan --11-- from the treatment room of the chamber - 12 -.
The chamber is charged with the material to be treated through a removable floor --15--.
The fan is driven by an electric motor - 16-- which is connected to the fan shaft via a belt drive --17--.
Openings --18 and 19-- in the guide wall --14-- are used to supply and discharge the air.
The amount of air conveyed by the fan is regulated by means of a throttle valve - 20-- arranged next to the opening - 19 -.
An embodiment variant of the circulation heating system according to the invention which can be used for heating buildings is shown in FIG.
In the rooms - 21 - of a building to be heated there are tubular heaters - 22-
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The centrifugal fan -26-is driven by an electric motor -27-.
In order to achieve a great heating effect of the fan, it is provided with several successive impellers --28 - which are arranged in separate sections --29 - (Fig. 5). The impeller of the last stage is located in a chamber --30-- of the heating system. The air emerges from a space formed by a cylindrical baffle --31--
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are attached.
All the impellers of the multi-stage fan sit on a common shaft - 34 - which is mounted in the bearing - 36 - and driven by an electric motor --35--.
Fig. 6 shows a centrifugal fan with a temperature control device.
In a working chamber - 37 - there is a cylindrical guide wall - 38 -, on one end of which a centrifugal fan 39 with a hollow shaft 40 is arranged. The shaft --40 - is driven by a belt drive - 41 -.
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--40-- is ring slide --43-- is connected.
The rod --42-- is mounted to be longitudinally displaceable and can be moved back and forth by a servomotor (not shown in the drawings) via a worm gear --45-- and a lead screw 44-.
The servomotor is in turn connected to an automatic electrical temperature controller which, in order to maintain a predetermined temperature in the chamber, switches on the servomotor for an appropriate period of time depending on the deviation from the desired normal temperature in the corresponding direction of rotation.
The servomotor moves the ring slide - 43 - in the longitudinal direction and thereby changes the effective cross section of the flow channel formed between the blades of the fan --39 -, which influences the amount of air delivered.
The temperature of the air circulating in the heating system can also be regulated by reversing the direction of rotation or changing the speed of the fan.
Another possibility for temperature control is to switch off the fan temporarily.
Taking into account the fact that all mechanical losses of the fan can be made usable again by heating the heat transfer medium, an efficiency of about 95% results for the fan when used as a radiator.
The circulation heating system according to the invention represents a significant advance over the current state of the art, since with its help a uniform temperature field can be generated without the use of expensive radiators, the fluctuations of which do not exceed a value of 1 to 3 C.
PATENT CLAIMS:
1. Circulation heating system in which a gaseous circulating in a closed circuit
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the centrifugal fan (4) working in the closed circuit (1, 2, 3, 4) itself forms the heat generator of the system, and that its impeller blades (10) are provided with an obtuse entry angle (ssl) and an acute exit angle (ss2) , whereby a great heating effect is achieved on the circulating heat carrier (Fig. 1, 2).
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