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Lüfter mit zur Drehachse senkrechter Luftzuführung
Die Erfindung betrifft einen Lüfter mit zur Drehachse senkrechter Luftzuführung bestehend aus einem Gehäuse, einem Elektromotor und einem oder zwei Trommelläufern.
Bei den Propellerlüftern ist es allgemein üblich die Lüfterflügel mit einem Schutzgitter abzudecken, um einen Schutz vor den Kanten des laufenden Propellers zu haben. Einen wenigstens teilweise wirksamen Schutz erreicht man auch, wenn der Propeller mit einem Ring umgeben ist, der mit umläuft. Ein vollkommener Schutz wird jedoch erst erreicht, wenn der Propeller in einem entsprechend grossen Gehäuse umläuft, welches mit Schutzgitter abgedeckt ist. Dabei wird aber der Wirkungsgrad, infolge Verkleinerung des Ansaugbereiches in radialer Richtung, nachteilig beeinflusst. Propellerlüfter verursachen ausserdem durch Verwirbelungen des Luftstromes erhebliche Geräusche.
An Stelle eines Propellers werden in zunehmendem Masse Radialgebläse verwendet, die einen Trommelläufer besitzen. Eine besondere Bauart stellen hiebei Lüfter dar, mit zur Drehachse senkrechter Luftzuführung. Hiebei wird die Luft auf einem Teil des Gehäuseumfanges von aussen radial angesaugt, durch das Innere des Trommelläufers geführt und dann auf einem andern Teil des Gehäuseumfanges wieder herausgedrückt. Lüfter dieser Bauart zeichnen sich durch Geräuscharmut aus und erzeugen einen gut gerichteten weit reichenden Luftstrom.
Es wurde bereits vorgeschlagen, Lüfter dieser Art, durch besondere Leiteinrichtungen in oder am Gehäuse oder durch besondere Gestaltung der Luftaustrittsöffnung (Diffusoransatz) im Wirkungsgrad zu verbessern. Lüfter mit einem derartig besonders gestalteten Gehäuse, im Bereich der Luftaustrittsöffnung, werden neuerdings als Querstromgebläse bezeichnet. Für die Verwendung als Tisch-oder Raumlüfter, aber auch für andere Anwendungsbereiche, stellt das besonders gestaltete Gehäuse, vor allem im Bereich der Luftaustrittsöffnung, einen zusätzlichen Aufwand dar. Ausserdem sind durch die funktionsmässig bedingte Gehäuseform, der äusseren Gestaltung bestimmte Grenzen gesetzt.
Es sind auch bereits Lüfter mit zur Drehachse senkrechter Luftzuführung bekannt, bei denen eine Leiste so vor dem Laufrad angestellt wird, dass ein sich in Laufrichtung verengender Spalt entsteht.
Diese Lüfter haben eine Steuerung des Potentialwirbels auf der Austrittsseite.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Lüfter zu bauen, der den Forderungen nach Geräuscharmut bei guter Lüfterleistung, mit einer vorteilhaften, anpassungsfähigen Gestaltung bei billiger Herstellungsmöglichkeit, entspricht.
Die Aufgabe wurde gelöst, indem durch umfangreiche Versuche folgendes festgestellt werden konnte.
Bekanntlich erzeugt ein freilaufender Trommelläufer eine normalerweise in allen Ebenen gleichmässige Luftumwälzung mit sehr starkem Geschwindigkeitsgefälle an einzelnen Stellen. Dieses Geschwindigkeitsgefälle wird durch Wirbelzonen hervorgerufen, die bei geringer, exzentrischer Verlagerung einen kräftigen Luftstrahl entstehen lassen. Durch äussere Drehimpulse wandert diese
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Wirbelzone und erzeugt einen langsam in Drehrichtung des Trommelläufers rotierenden, radialen Luftstrom. Wenn nun der Trommelläufer in der Nähe einer geraden Wand läuft, wird der umlaufende Luftstrom gestört und erscheint dann als pulsierender, gerichteter Luftstrom, der an der Begrenzungswand entlangbläst.
Erfindungsgemäss wird daher vorgeschlagen, dass das Gehäuse nur aus einer als Leitorgan zur Luftzuführung dienenden Rückwand besteht, die auf der Ansaugseite einen geraden Teil aufweist, der in eine Krümmung übergeht, wobei die Rückwand einen freilaufenden Trommelläufer in einem Bogen zwischen 60 und 1200 umschliesst und der übrige Umfangsbereich des (der) Läufer offen bleibt.
Es hat sich gezeigt, dass ein gerichteter und feststehender, gleichmässig blasender Luftstrom entsteht, wenn die Wand um den Trommelläufer in einem bestimmten Bogen herum gekrümmt ist ; bei entsprechendem Abstand genügt hiezu bereits eine Richtungsänderung von etwa 600.
Es entsteht hiebei im Bereich des Bogens ein Rückstau, der die Wirbelzone im Inneren des Trommelläufers abdrängt und so stabilisiert, dass diese in einem relativ kleinen, feststehenden Bereich exzentrisch zur Drehachse des Trommelläufers rotiert.
Hiebei ist die den Trommelläufer durchströmende Luftmenge und damit die Fördermenge dann am grössten, wenn der Rückstau nicht zu gross ist, weil dann die Wirbelzone aus dem Trommelläufer herausgedrängt und damit in ihrer Stabilität gestört ist. Die Grösse des Rückstaues ist hauptsächlich vom Abstand des Bogens der Rückwand von dem Trommelläufer, weiterhin von der Drehzahl und vom Durchmesser des Trommelläufers abhängig. Der Abstand lässt sich bei der Einfachheit der vorgeschlagenen Anordnung sehr leicht durch Versuche bestimmen. Der rechnerische Aufwand wäre bei der Summe der Einflussfaktoren so umfangreich, dass er in kein ökonomisches Verhältnis zu bringen ist.
Erfindungsgemäss ergibt sich damit die Möglichkeit auf einfachste Art und Weise mit einem frei laufenden Trommelläufer einen Lüfter zu bauen, der bei geringer Geräuschbildung einen wirbelfreien Luftstrahl liefert und der nur aus einer Rückwand besteht, die mit einem entsprechenden Radius in den Boden übergeht.
Damit konnte ein Lüfter geschaffen werden, der sehr leise läuft und der bei geringstem Aufwand für das Gehäuse einen wirbelfreien, weitreichende Luftstrom liefert.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Lüfters. Zwei Trommelläufers die ein Elektromotor antreibt, sind so gelagert, dass diese in einem bestimmten Abstand vor einer Rückwand --2-- umlaufen. Diese Rückwand geht in eine bogenartige Krümmung über, welche die freilaufenden Trommelläufer über einen Bereich von etwa 90 umschliesst. Im Ausführungsbeispiel ist wie angedeutet die Rückwand --2-- kastenartig durch glatte Seitenwände versteift, wobei der Antriebsmotor mit einer kastenförmigen Abdeckung versehen ist, so dass die Seitenwand und die kastenartige Abdeckung eine kanalartige Führung des Luftstromes ermöglicht.
Als Schutz gegen ungewollte Berührung des umlaufenden Trommelläufers ist ein Abdeckgitter vorgesehen, welches in der Zeichnung nur angedeutet ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Lüfter mit zur Drehachse senkrechter Luftzuführung bestehend aus einem Gehäuse, einem
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Gehäuse nur aus einer als Leitorgan zur Luftzuführung dienenden Rückwand (2) besteht, die auf der Ansaugseite einen geraden Teil aufweist, der in eine Krümmung übergeht, wobei die Rückwand (2) einen freilaufenden Trommelläufer (1) in einem Bogen zwischen 60 und 1200 umschliesst und der übrige Umfangsbereich des (der) Läufer (1) offen bleibt.
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