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Lüftermaschine, insbesondere zur Belüftung von Schutzräumen
Die Erfindung betrifft eine Lüftermaschine, insbesondere zur Belüftung von Schutzräumen, mit einem Zentrifugal-Laufrad, in welches das zu fördernde Medium von einer dem Laufrad vorgelagerten, stationären Einlaufkammer mit Eintrittsrohrstutzen durch eine zentrische Ansaugöffnung in axialer Richtung eingesaugt wird.
Es sind bereits Lüftermaschinen für die gleiche Aufgabe der Schutzraumbelüftung bekannt, die auch eine Einlaufkammer aufweisen. Bei diesen bekannten Maschinen ist jedoch der Eintrittsrohrstutzen an der Einlaufkammer radial angeordnet. Demgegenüber unterscheidet sich die Lüftermaschine gemäss der Erfindung im wesentlichen jedoch dadurch, dass der Eintrittsrohrstutzen in bezug auf die Achse des Laufrades wenigstens annähernd tangential und in mit dem Drehsinn des Laufrades übereinstimmender Richtung in die Einlaufkammer einmündet. Durch diese Anordnung wird dem einströmenden Medium eine Drallbewegung um die Achse des Laufrades in der Drehrichtung des letzteren erteilt.
Diese dem zu
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weist dadurch bereits eine beträchtliche Drehbewegung im gleichen Sinn wie das Laufrad auf und braucht folglich nicht erst durch die Schaufeln des Laufrades in Rotation versetzt zu werden. Auf Grund des dadurch erzielten erhöhten Wirkungsgrades kann auch die Antriebsleistung der Maschine niedriger gewählt werden.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Maschine ist der Eintrittsrohrstutzen in einer Einbuchtung der zylindrischen Mantelwand der Einlaufkammer angeordnet. Diese zylindrische Mantelwand der Einlaufkammer kann in besonders zweckmässiger Weise ein Abschnitt eines an beiden Enden geschlossenen Rohrstückes sein, das die gesamte Lüftermaschine umschliesst, d. h. ausser der Einlaufkammer auch das sich daran anschliessende Zentrifugal-Laufrad und den sich daran anschliessenden Antriebsmotor, wobei dieser Motor an eine zwischen diesem und dem Laufrad in dem Rohrstück fest angeordnete Zwischenwand angeflanscht ist.
Dadurch wird die durchgehende zylindrische Mantelwand im Gegensatz zu ähnlichen bekannten Anordnungen dieser Art zu einer selbsttragenden, zum Anflanschen an eine Gebäudewand geeigneten Rohrkonstruktion, in dessen das Rohrende abschliessenden Deckel zweckmässig noch eine nach aussen ragende Welle eines Übersetzungsgetriebes gelagert sein kann, über welche Welle mittels einer Handkurbel das Laufrad angetrieben werden kann, wenn der Antriebsmotor ausfällt. Das freie Ende des Eintrittsrohrstutzens kann zweckmässig wenigstens annähernd in einer Ebene enden, die durch die gemeinsame Achse von Einlaufkammer und Laufrad verläuft.
Dadurch wird eine für die Belüftung von Schutzräumen geeignete Konstruktion ermöglicht, die im Hinblick auf die Höhenlage des Eintrittsrohrstutzens und der Handkurbelwelle besonders zweckmässig ist, wie aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles ersichtlich ist.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes rein beispielsweise dargestellt ist. Fig. l zeigt eine die Erfindungsmerkmale aufweisende Luftfördermaschine zur Belüftung eines Schutzraumes, teils in Seitenansicht und teils im
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; Fig. 2--12-- eines elektrischen Antriebsmotors--13--festsitzt. An der vom Motor--13-abgekehrten Seite des Laufrades--11--ist eine zentrische ansugöffnung --14-- vorhanden, die mit einer vorgelagerten, stationären Lufteinlaufkammer--15--in Verbindung steht.
Das Gehäuse der ganzen Maschine ist hauptsächlich aus einem zylindrischen Rohrstück--16--geildet, das koaxial zum Laufrad --11-- und zur Welle --12-- angeordnet ist. Das eine Ende des Rohrstückes-16-ist durch einen abnehmbaren Deckel--17--und das andere Ende durch eine Platte--18verschlossen (Fig. 1 und 2). Die Platte--18--ist in einen Flansch--19--eingesetzt, der mit Hilfe von Schrauben--20--an einer vertikalen tragenden Wand --21--, z. B. eines Schutzraumes, befestigt ist.
Im Rohrstück --16-- sind zwei kreisscheibenförmige Wände--22 und 23-angebracht, durch welche der Innenraum des Maschinengehäuses in drei hintereinander liegende Räume unterteilt ist, von denen der erste die bereits erwähnte Einlaufkammer --15-- ist, der zweite das Laufrad --1-- enthält und der dritte den Antriebsmotor--13--beherbergt. Das Laufrad --11-- ist dabei im mittleren der drei genannten Räume angeordnet, während die Einlaufkammer --15-- an die tragende Wand --21-- angrenzt. Der Motor --13-- ist an der scheibenförmigen Wand--23--angeflanscht.
Die zwischen dem Laufrad--11--und der Einlaufkammer --15-- angeordnete scheibenförmige Wand-22-ist mit einer zur Ansaugöffnung --14-- des Laufrades führenden trichterförmigen Einlaufpartie--24--versehen, die einen allmählichen, stufenlosen Übergang von der ebenen Aussenpartie der Wand --2-- zur Ansaugöffnung --14-- gewährleistet. Die Einlaufpartie --24-- und die Wand --22-- bestehen aus einem einzigen Blechstück, das rotationssymmetrisch geformt ist.
Es ist ersichtlich, dass die Einlaufkammer -15-- im wesentlichen die Form eines Zylinders hat,
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annähernd auf der gleichen Höhenlage wie die Achse der Einlaufkammer --15-- und des Laufrades --11--. Am Rohrstutzen--26--ist das eine Ende einer biegsamen Schlauchleitung--28--zum
Zuführen der zu fördernden Frischluft befestigt. Das nicht dargestellte andere Ende der Schlauchleitung --28-- ist mit Hilfe einer Schnellkupplung wahlweise mit dem Auslassrohrstutzen eines Luftfilters oder unmittelbar mit einer ins Freie führenden Lufteinlassleitung verbindbar.
Die das Laufrad --11-- umgebende Partie des Rohrstückes --16-- weist einen Austrittsrohrstutzen--30--auf, der gemäss Fig. 4 tangential in die zylindrische Wand des Rohrstückes --16-- eindringt und an einer Stelle--31--bis nahe zur Peripherie des Laufrades--11--reicht.
Von der genannten Stelle--31--geht ein Wandstreifen--32--aus, der wenigstens annähernd spiralförmig bis zur zylindrischen Wand des Rohrstückes --16-- verläuft und dabei ein Teilstück des Laufrades--11--umgibt. Die Breite des Wandstreifens--32--stimmt mit dem Abstand zwischen den beiden scheibenförmigen Wänden --2-- und 23--überein, so dass der Wandstreifen --32-- mit seinen Längskanten gegen die zwei genannten Wände anliegt. Durch diese Ausbildung ergibt sich praktisch das gleiche Resultat, als wenn das Laufrad--11--von einem sogenannten Spiralgehäuse umgeben wäre.
Der Motor --13-- ist mit einem Übersetzungsgetriebe --3-- zusammengebaut (Fig.1), das als Planetenradgetriebe ausgebildet ist und zueinander gleichachsig angeordnete Antriebs- und Abtriebswellen aufweist. Die langsamer laufende Antriebswelle --34-- ragt durch den Deckel --17-- nach aussen und ist mit einem Mitnehmerstift--35--versehen. Eine nicht dargestellte Handkurbel lässt sich auf die Welle --34-- aufstecken und mit dem Stift--35--in Eingriff bringen. Die nicht dargestellte schneller laufende Antriebswelle des Getriebes --33-- ist mit der Welle --12-- des Motors-13-dauernd gekuppelt. Die Achse der Antriebswelle --34-- stimmt mit jener des Laufrades--11--überein.
Die Gebrauchs- und Wirkungsweise der beschriebenen Luftfördermaschine ist wie folgt :
Das Laufrad--11--wird entweder durch den Elektromotor --13-- oder mittels der auf die
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Antriebswelle --34-- aufgesteckten Handkurbel in Drehung versetzt, u. zw. gemäss dem Pfeil-R- in Fig. 4. Durch Zentrifugalwirkung wird in bekannter Weise die Luft zwischen den Schaufeln des Laufrades --11-- nach aussen geschleudert und durch den Austrittsrohrstutzen-30-abgeblasen.
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--28-- hindurch- hindurch in letzteres nachgesaugt.
Wegen der beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten tangentialen Anordnung des Eintrittsrohrstutzens --26-- erfährt die in die Einlaufkammer --15-- einströmende Luft zunächst eine Umlenkung an der zylindrischen Wand des rohrstückes --16-- und schliesslich eine Drallbewegung, u. zw. in der gleichen Richtung wie das Laufrad --11-- sich dreht. Somit läuft die Luft zyklonartig gegen die Einlaufpartie--24--, wobei der Bewegungradius der Luftteilchen stetig kleiner wird und die Umlaufgeschwindigkeit der Luft ständig zunimmt.
Beim Übertritt der Luft von der Einlaufpartie-24-zum Laufrad-11-hat die Luft daher nicht nur eine Bewegungskomponente in axialer Richtung, sondern auch bereits eine beträchtliche Drehbewegung im gleichen Sinn wie das Laufrad, und braucht folglich nicht erst durch die Schaufeln des Laufrades in Rotation versetzt zu werden. Mit andern Worten gesagt : Das Laufrad --11-- erleidet einen geringeren Widerstand, der seiner Drehung entgegenwirkt, weshalb für seinen Antrieb weniger mechanische Leistung erforderlich ist. Der Wirkungsgrad der beschriebenen Maschine ist daher höher als bei einer sonst genau gleichen Maschine ohne die in der beschriebenen und gezeichneten Weise ausgebildete Einlaufkammer-15--.
Ausser dem soeben beschriebenen Vorteil des höheren Wirkungsgrades hat das dargestellte und erläuterte Ausführungsbeispiel noch den weiteren Vorteil, dass das äussere Ende des Eintrittsrohrstutzens --26-- und die Achse der Antriebswelle --34-- sich auf annähernd gleicher Höhenlage befinden.
Bei der Montage der Luftfördermaschine in einem Schutzraum bereitet es somit keine Schwierigkeiten, das Ende des Eintrittsrohrstutzens --26-- und die Antriebswelle --34-- auf die als am zweckmässigsten ermittelte Höhenlage von etwa 105 cm über dem Boden des Schutzraumes zu bringen.
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Wenngleich es sich bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel um eine Luftfördermaschine handelt, ist die Erfindung nicht an eine solche gebunden. Die erfindungsgemässen Merkmale können mit dem gleichen Vorteil einer Steigerung des Wirkungsgrades auch bei andern, ein Zentrifugal-Laufrad aufweisenden Maschinen zum Fördern von gasförmigen oder flüssigen Medien Anwendung finden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Lüftermaschine, insbesondere zur Belüftung von Schutzräumen, mit einem Zentrifugal-Laufrad, in welches das zu fördernde Medium von einer dem Laufrad vorgelagerten, stationären Einlaufkammer mit Eintrittsrohrstutzen durch eine zentrische Ansaugöffnung in axialer Richtung eingesaugt wird,
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Laufrades (11) wenigstens annähernd tangential und in mit dem Drehsinn des Laufrades übereinstimmender Richtung in die Einlaufkammer (15) einmündet.
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