Vorrichtung zur Lüftung von Gebäuden
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Lüftung von Gebäuden, z. B. Ställen, bei der ein Einblaskanal koaxial um einen Absaugkanal herum angebracht ist, in welchem Absaugkanal der Antriebsmotor eines Ventilators axial angeordnet ist, welcher Ventilator zwei koaxiale, in fester Verbindung miteinander befindliche Axialschaufelsätze aufweist, die so angeordnet sind, dass sich der eine Schaufelsatz im einen Kanal und der andere Schaufelsatz im anderen Kanal befindet, und bei welcher Vorrichtung eine Drosseleinrichtung vorgesehen ist, mit welcher zwischen dem Einblaskanal und dem Absaugkanal eine Verbindung herstellbar ist, welche Drosseleinrichtung sich in eine völlig offene bzw.
in eine völlig geschlossene Stellung und in jede beliebige Zwischenstellung bringen lässt, wobei die Teile dieser Drosseleinrichtung so miteinander gekoppelt sind, dass sie in der völlig geschlossenen Stellung die Verbindung zwischen den beiden Kanälen ganz frei gibt, und in der völlig offenen Stellung der Teile die Verbindung ganz unterbricht.
Mit Hilfe solcher Vorrichtungen kann man nach Belieben die Frischluftzufuhr auf jede den jeweiligen Umständen entsprechende Menge einstellen, ohne dass dieses irgendwelchen Einfluss auf die Umwälzung der Luft im Raum hat, da sowohl die abgesaugte als auch die eingeblasene Luftmenge unabhängig von der Einstellung der Drosseleinrichtung in den Kanälen dieselbe bleibt, weil ein grösserer oder kleinerer Teil der aus dem Raum abgesaugten Luftmenge durch die Verbindung zwischen den Kanälen wieder in diesen zurückgebIasen wird.
Die Ausführung der miteinander gekoppelten Teile der Drosseleinrichtung macht jedoch ziemliche Schwierigkeiten, da die Öffnungsquerschnitte, in denen die Drosseleinrichtung wirksam sein soll, verschieden gestaltet sind. Im Absaugkanal soll die Drosseleinrichtung in einer kreisförmigen Öffnung und im Einblaskanal in einer kreisringförmigen Öffnung wirksam sein, während die Drosseleinrichtung bei der Herstellung einer Verbindung zwischen den beiden Kanälen eine Öffnung in der zylindrischen Wand zwischen den Kanälen mehr oder weniger verschliessen soll.
Bei bekannten Konstruktionen hat man daher ein Zwischenstück mit quadratischem oder polygonalem Querschnitt eingeschaltet, so dass man ebene Drosseln mit rechteckigen Abgrenzungen benutzen kann und die Verbindungsöffnungen zwischen den beiden Kanälen in einer ebenen Fläche liegt.
Es muss jedoch sowohl aus konstruktiven als auch aus strömungstechnischen Gründen als unzweckmässig angesehen werden, einen Teil mit rechteckigem oder polygonalem Querschnitt in die zylindrischen Kanäle einzuschalten.
Bei der vorliegenden Erfindung werden die Probleme dadurch gelöst, dass die Drosseleinrichtung als eine aus zwei praktisch halbzylindrischen Teilen bestehende Einheit ausgebildet ist, wobei der Durchmesser der halbzylindrischen Teile praktisch dem Durchmesser der zylindrischen Trennwand zwischen den beiden Kanälen entspricht und die halbzylindrischen Teile um eine Achse schwenkbar sind, die sowohl die beiden Kanäle als auch diese Teile durchsetzt, dass die genannten Teile in ihrem obern Endbereich je durch eine jeweils in einer Ebene liegende Kante begrenzt sind, wobei in der völlig offenen Stellung der Drosseleinrichtung die Kanten beider Teile spiegelbildlich und im Winkel zu der Trennebene der Teile liegen, dass jedes der Teile Längskanten aufweist, die in der vorerwähnten Stellung der Drosseleinrichtung in der genannten Trennebene liegen, die auch die Längsachse der Kanäle enthält,
wobei an die Längskanten nach aussen abstehende Flügel anschliessen, die in der vorerwähnten Stellung der Drosseleinrichtung in Richtung der Trennebene verlaufen, und dass die Aussenkante jedes Flügels und die Kante am untern Ende jeder der Teile in der völlig geschlossenen Stellung der Drosseleinrichtung an der Aussenwand des Einblaskanals praktisch dicht anliegen.
Hierdurch wird eine äusserst einfache konstruktive Lösung des an sich ziemlich komplizierten Problems erzielt, den Durchtritt durch zwei koaxiale Kanäle mehr oder weniger zu sperren und gleichzeitig eine Verbindung zwischen den beiden Kanälen durch ihre zylindrische Trennwand hindurch herzustellen.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Hinweis auf die Zeichnung beispielsweise beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung bei teilweise geöffneter Drosseleinrichtung im Axialschnitt,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, mit einer anderen Einstellung der Drosseleinrichtung, in grösserem Masstab,
Fig. 3 einen Teil der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung in gleicher Darstellung aber mit völlig geschlossener Drosseleinrichtung, ebenfalls in grösserem Masstab,
Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig.3,
Fig. 5 eine Darstellung ähnlich Fig. 3, jedoch mit völlig geöffneter Drosseleinrichtung, und
Fig. 6 eine Draufsicht nach der Linie VI-VI in Fig. 3.
Die in der Zeichnung dargestellte Lüftungsvorrichtung besteht aus drei Teilen, und zwar einem Haubenteil 31, einem Reglerteil 32 und einem Ventilatorteil 33, die mit Hilfe von zwischen diesen liegenden, durch gestrichelte Linien angedeuteten Rohrstücken 35 bzw.
36 miteinander verbunden sind.
Die Vorrichtung ist zur Montage in einem Gebäude bestimmt, und zwar so, dass sich der Haubenteil 31 über dem Dach des Gebäudes befindet, während der Ventilatorteil 33 sich teilweise durch eine Decke im Gebäude hindurch hinunter in einen zu ventilierenden Raum erstreckt. Die Länge der Rohrstücke 35 und 36 ist daher den Grössenverhältnissen des Gebäudes angepasst.
Der Ventilatorteil 33 umfasst einen Motor 37, der ein Ventilatorrad mit zwei koaxialen Schaufelsätzen 38 und 39 antreibt, von denen der eine Satz an einer Nabe 40 und an den äusseren Enden der Schaufeln dieses Satzes ein Kranz 41 befestigt ist, der die Schaufeln des Schaufelsatzes 39 trägt. Die Anstellwinkel der jeweiligen Schaufeln dieser beiden Sätze sind um 1800 verschieden, so dass die beiden Sätze in einander entgegengesetzten Richtungen blasen, und zwar im gezeigten Beispiel so, dass der innere Schaufelsatz nach oben und der äussere Schaufelsatz nach unten bläst.
Koaxial mit den Schaufelsätzen 38 und 39 ist sowohl ein Rohr 42, das mit dem Teil des Kranzes 41 fluchtet, der an den äusseren Enden der Schaufeln des Schaufelsatzes 38 befestigt ist, als auch ein Rohr 43 angebracht, das den äusseren Schaufelsatz 39 umgibt.
Hierdurch wird ein Absaugkanal 44 und ein Einblaskanal 45 gebildet, und diese beiden koaxialen Kanäle erstrecken sich nach oben durch das Rohrstück 36, den Reglerteil 32 und das Rohrstück 35 bis zum Haubenteil 31. Die Rohrstücke 35 und 36 bestehen daher jeweils aus zwei koaxialen Rohren, so wie es aus der Zeichnung ersichtlich ist.
Der Einblaskanal 45 ist unten mit einer Anzahl Mündungen in Form von Stutzen 46 versehen, deren Achsen je in einer rechtwinklig auf der Achse des Ventilators stehenden Ebene gleichmässig verteilt so liegen, dass je zwei benachbarte Ebenen einen Winkel von 30 miteinander bilden, d. h. die Anzahl der Stutzen beträgt 12. An den Stutzen 46 sind Wärmeaustauscher 47 angebracht, die dazu dienen, die Einblasluft mit Hilfe warmen oder kalten Wassers zu erwärmen bzw.
abzukühlen. In jedem Stutzen ist ausserdem ein Satz Leitschaufeln 48 vorgesehen, der sich unabhängig von den Leitschaufeln in den anderen Stutzen einstellen lässt und es auf diese Weise ermöglicht, dass man die ausströmenden Luftstrahlen individuell regelt, wodurch sich durch stärkeres oder schwächeres Drosseln der Stutzen, die auf nicht dargestellte Hindernisse in ihrer Nähe ausserhalb der Vorrichtung gerichtet sind, unter anderem schädliche Reflexionen der jeweiligen Luftströme an diesen Hindernissen vermeiden lassen, ohne dass man die Ausströmquerschnitte der übrigen Stutzen zu reduzieren braucht.
Der Reglerteil 32 weist ein Rohrstück 48', das den gleichen Durchmesser wie das Rohrstück 43 hat, und zwei mit diesem koaxiale Rohrstücke 49 auf, deren Durchmesser dem Durchmesser des Rohrstückes 42 entsprechen, die aber in einem gewissen Abstand in Axialrichtung voneinander angebracht sind, so dass eine Öffnung 50 entsteht, durch welche die beiden Kanäle 44 und 45 in Verbindung miteinander stehen können. Die Grösse der Öffnung 50 lässt sich mit Hilfe einer Drosseleinrichtung 61 regeln, die in der gezeigten Ausführungsform so eingerichtet ist, dass sie den Durchtritt durch die Kanäle 44 und 45 gleichzeitig mehr oder weniger schliesst, so dass diese beiden Kanäle völlig gesperrt sind, wenn die Öffnung 50 am weitesten geöffnet ist, aber völlig geöffnet sind, wenn die Öffnung 50 geschlossen ist.
Die Drosseleinrichtung besteht aus zwei halbzylindrischen Teilen 51, deren Durchmesser dem Durchmesser der Rohrstücke 49 entspricht. Diese Teile 51 sind schwenkbar um eine Achse 60 gelagert, die die Längsachse der Rohrstücke 49 rechtwinklig schneidet und bei völlig geöffneter Drosseleinrichtung 61 (Fig.5) in der Trennebene der beiden halbzylindrischen Teile 51 liegt.
Diese Achse 60 liegt übrigens auch in den in der völlig offenen Stellung oder in einer Zwischenstellung der Drosseleinrichtung 61, einen Winkel mit der genannten Trennebene einschliessenden Begrenzungsebenen am obern Endbereich jeder der Teile 51, welche Bereiche durch die Kanten 52 definiert sind. Damit die Teile 51 in die in Fig. 3 gezeigte Stellung schwenkbar sind und dabei die gewünschte Verbindung zwischen dem äussern und dem innern Kanal herstellen können, sind die beiden genannten Winkel zwischen der genannten Trennebene und jeder der beiden vorerwähnten Begrenzungsebenen in jeder Zwischenstellung der Drosseleinrichtung 61 aneinander gleich.
Die die Teile 51 an dem der Kante 52 entgegengesetzten Ende begrenzende Kante 53 ist so geformt, dass sie einerseits die in Fig. 3 gezeigte Verbindung zwischen dem äusseren 45 und dem innern Kanal 44 in der geschlossenen Endstellung und andererseits in Zwischenstellungen, z. B. nach Fig. 1, der Drosseleinrichtung 61, eine Verbindung zwischen den beiden Kanälen 44, 45 im untern Bereich der Teile 51 herzustellen gestattet.
Wie in Fig. 4 dargestellt, sind die halbzylindrischen Teile 51 längs ihrer Längskanten 54 mit nach aussen abstehenden Flügeln 55 versehen, die in der oben erwähnten Längsschnittebene der Teile 51 liegen.
Die Kanten 53 am untern Ende der Teile 51 und die Aussenkanten 56 an den Flügeln 55 verlaufen so, dass in der in Fig. 3 dargestellten völlig geschlossenen Stellung der Drosseleinrichtung 61 die in Fig. 6 gezeigte Draufsicht resultiert, wobei in der dargestellten Projektion die Kanten 53 und 56 an der Innenfläche des zylindrischen Rohres 48' anliegen.
Wenn die beiden Teile 51 in eine Stellung verschwenkt werden, in der ihre bezüglichen Kanten 54 und die anschliessenden Flügel 55 genau übereinander liegen, so bilden sie, wie in Fig. 5 dargestellt, zusammen einen vollständigen Zylinder, der die Unterbruchstrecke zwischen dem obern und untern Rohrstück 49 überbrückt, so dass beide Kanäle 44 und 55 völlig ge öffnet sind und die im Bereich der Unterbruchstrecke herstellbare Öffnung vollständig geschlossen ist.
Die durch die Schaufelsätze 38 und 39 passierende Luftmenge ist immer etwa die gleiche, ganz gleich in welcher Stellung sich die Drosseleinrichtung 61 befindet. Dadurch wird es möglich, dass der Ventilator ständig im günstigsten Punkt seiner Charakteristik arbeitet.
Ausserdem wird ungefähr die gleiche Luftumwälzung in dem zu ventilierenden Raum erzielt, ganz gleich ob viel, wenig oder gar keine Frischluft zugeführt wird. Die Luft wird dadurch gleichmässiger im Raum verteilt, was die Möglichkeit einer besseren Regelung und ausserdem eine bessere Wärmewirtschaft in jenen Fällen ergibt, in denen es bei zu niedriger oder zu hoher Aussentemperatur erforderlich ist, mit Hilfe besonderer Heiz- oder Kühlmittel Wärme zubzw. abzuführen, da eine ständige Umwälzung der im Raum befindlichen Luft bewirkt, dass stellenweise auftretender, besonders starker Bedarf an Frischluftzufuhr teilweise durch Mischen mit Luft aus anderen Teilen des Raumes gedeckt wird und aus diesem Grund weniger Zufuhr an frischer Luft von draussen erforderlich ist.
Das Einstellen der aus den Teilen 51 bestehenden Drosseleinrichtung geschieht durch Stangen 57, die mit Hilfe einer an einer Welle 59 befestigten Kurbel 58 verstellbar sind. Das Einstellen kann manuell oder automatisch in Abhängigkeit von der Temperatur und eventuell dem Feuchtigkeitsgrad im Raum geschehen, doch haben die hierzu anzuwendenden Organe nichts mit der Erfindung als solche zu tun und brauchen deshalb nicht näher beschrieben zu werden.
Device for ventilation of buildings
The invention relates to a device for ventilation of buildings, e.g. B. stables, in which a blow-in duct is mounted coaxially around a suction duct, in which suction duct the drive motor of a fan is axially arranged, which fan has two coaxial axial blade sets which are firmly connected to one another and which are arranged so that one blade set is located in one channel and the other set of blades in the other channel, and in which device a throttle device is provided with which a connection can be established between the injection channel and the suction channel, which throttle device is in a completely open or
can be brought into a completely closed position and in any intermediate position, the parts of this throttle device being coupled to one another in such a way that in the completely closed position they release the connection between the two channels and in the completely open position of the parts the connection completely interrupts.
With the help of such devices you can adjust the fresh air supply to any amount corresponding to the respective circumstances, without this having any influence on the circulation of the air in the room, since both the extracted and the blown air volume regardless of the setting of the throttle device in the Channels remains the same because a larger or smaller part of the amount of air sucked out of the room is blown back through the connection between the channels.
The design of the parts of the throttle device that are coupled to one another, however, causes considerable difficulties, since the opening cross-sections in which the throttle device is to be effective are designed differently. In the suction channel, the throttle device should act in a circular opening and in the injection channel in an annular opening, while the throttle device should more or less close an opening in the cylindrical wall between the channels when establishing a connection between the two channels.
In known constructions, an intermediate piece with a square or polygonal cross-section has therefore been switched on, so that flat throttles with rectangular delimitations can be used and the connection openings between the two channels lie in a flat surface.
However, it must be viewed as inexpedient, both for structural and for fluidic reasons, to insert a part with a rectangular or polygonal cross-section into the cylindrical channels.
In the present invention, the problems are solved in that the throttle device is designed as a unit consisting of two practically semi-cylindrical parts, the diameter of the semi-cylindrical parts practically corresponding to the diameter of the cylindrical partition between the two channels and the semi-cylindrical parts pivotable about an axis which traverses both the two channels and these parts that the parts mentioned are limited in their upper end area by an edge lying in one plane, with the edges of both parts mirror-inverted and at an angle in the fully open position of the throttle device the parting plane of the parts lie so that each of the parts has longitudinal edges which, in the aforementioned position of the throttle device, lie in said parting plane which also contains the longitudinal axis of the channels,
with outwardly protruding wings adjoining the longitudinal edges, which run in the aforementioned position of the throttle device in the direction of the parting plane, and that the outer edge of each wing and the edge at the lower end of each of the parts in the completely closed position of the throttle device on the outer wall of the injection duct practically close.
This achieves an extremely simple structural solution to the problem, which is rather complicated in itself, of more or less blocking the passage through two coaxial channels and at the same time establishing a connection between the two channels through their cylindrical partition.
The invention is described below with reference to the drawing, for example. It shows:
1 shows an embodiment of the device according to the invention with the throttle device partially open in axial section,
FIG. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1, with a different setting of the throttle device, on a larger scale,
3 shows a part of the device shown in FIG. 1 in the same representation but with a completely closed throttle device, also on a larger scale,
Fig. 4 is a section along the line IV-IV in Fig. 3,
FIG. 5 shows a representation similar to FIG. 3, but with the throttle device fully open, and FIG
FIG. 6 shows a plan view along the line VI-VI in FIG. 3.
The ventilation device shown in the drawing consists of three parts, namely a hood part 31, a regulator part 32 and a fan part 33, which are connected with the help of pipe sections 35 and 35, respectively, located between them and indicated by dashed lines.
36 are connected to each other.
The device is intended for installation in a building in such a way that the hood part 31 is located above the roof of the building, while the fan part 33 extends partially through a ceiling in the building down into a room to be ventilated. The length of the pipe sections 35 and 36 is therefore adapted to the size of the building.
The fan part 33 comprises a motor 37 which drives a fan wheel with two coaxial sets of blades 38 and 39, one set of which is attached to a hub 40 and to the outer ends of the blades of this set a ring 41 is attached which the blades of the set of blades 39 wearing. The angles of incidence of the respective blades of these two sets differ by 1800, so that the two sets blow in opposite directions, in the example shown so that the inner set of blades blows upwards and the outer set of blades blows downwards.
A tube 42, which is aligned with the part of the ring 41 which is attached to the outer ends of the blades of the blade set 38, and a tube 43 which surrounds the outer blade set 39 are attached coaxially with the blade sets 38 and 39.
This forms a suction channel 44 and an injection channel 45, and these two coaxial channels extend upward through the pipe section 36, the regulator part 32 and the pipe section 35 to the hood part 31. The pipe sections 35 and 36 therefore each consist of two coaxial pipes, as it can be seen from the drawing.
The blow-in duct 45 is provided at the bottom with a number of openings in the form of nozzles 46, the axes of which are evenly distributed in a plane perpendicular to the axis of the fan so that each two adjacent planes form an angle of 30 with one another, i.e. H. the number of nozzles is 12. Heat exchangers 47 are attached to the nozzle 46, which are used to heat and / or heat the blown air with the aid of warm or cold water.
to cool off. In addition, a set of guide vanes 48 is provided in each nozzle, which can be adjusted independently of the guide vanes in the other nozzles and in this way makes it possible to regulate the outflowing air jets individually, which means that by more or less throttling of the nozzles, the Obstacles not shown are directed in their vicinity outside the device, among other things, can avoid harmful reflections of the respective air flows at these obstacles, without having to reduce the outflow cross-sections of the other nozzles.
The regulator part 32 has a pipe section 48 ', which has the same diameter as the pipe section 43, and two pipe sections 49 coaxial therewith, the diameter of which corresponds to the diameter of the pipe section 42, but which are attached at a certain distance in the axial direction, so that an opening 50 is created through which the two channels 44 and 45 can communicate with one another. The size of the opening 50 can be regulated with the aid of a throttle device 61 which, in the embodiment shown, is set up so that it more or less closes the passage through the channels 44 and 45 at the same time, so that these two channels are completely blocked when the Port 50 is the most open, but is fully open when port 50 is closed.
The throttle device consists of two semi-cylindrical parts 51, the diameter of which corresponds to the diameter of the pipe sections 49. These parts 51 are mounted pivotably about an axis 60 which intersects the longitudinal axis of the pipe sections 49 at right angles and lies in the plane of separation of the two semi-cylindrical parts 51 when the throttle device 61 (FIG. 5) is completely open.
Incidentally, this axis 60 is also located in the delimiting planes at the upper end area of each of the parts 51, which areas are defined by the edges 52, in the completely open position or in an intermediate position of the throttle device 61. So that the parts 51 can be pivoted into the position shown in FIG. 3 and can thereby establish the desired connection between the outer and inner ducts, the two angles mentioned between the aforementioned dividing plane and each of the two aforementioned delimitation planes are in every intermediate position of the throttle device 61 equal to each other.
The edge 53 delimiting the parts 51 at the end opposite the edge 52 is shaped so that on the one hand it provides the connection between the outer 45 and the inner channel 44 shown in FIG. 3 in the closed end position and on the other hand in intermediate positions, e.g. B. according to FIG. 1, the throttle device 61 to establish a connection between the two channels 44, 45 in the lower area of the parts 51.
As shown in FIG. 4, the semi-cylindrical parts 51 are provided along their longitudinal edges 54 with outwardly projecting wings 55 which lie in the above-mentioned longitudinal sectional plane of the parts 51.
The edges 53 at the lower end of the parts 51 and the outer edges 56 on the wings 55 run in such a way that the top view shown in FIG. 6 results in the completely closed position of the throttle device 61 shown in FIG. 3, the edges in the projection shown 53 and 56 abut the inner surface of the cylindrical tube 48 '.
When the two parts 51 are pivoted into a position in which their relative edges 54 and the adjoining wings 55 are exactly one above the other, they together form a complete cylinder, as shown in FIG. 5, which forms the interruption path between the upper and lower Pipe section 49 bridged so that both channels 44 and 55 are completely opened and the opening that can be produced in the region of the interruption section is completely closed.
The amount of air passing through the blade sets 38 and 39 is always approximately the same, regardless of the position in which the throttle device 61 is located. This makes it possible for the fan to always work in the most favorable point of its characteristic.
In addition, approximately the same air circulation is achieved in the room to be ventilated, regardless of whether a lot, little or no fresh air is supplied. The air is thus distributed more evenly in the room, which results in the possibility of better control and also better heat management in those cases in which it is necessary to add heat with the help of special heating or cooling agents when the outside temperature is too low or too high. The constant circulation of the air in the room means that the particularly strong need for fresh air supply that occurs in places is partially covered by mixing with air from other parts of the room and, for this reason, less supply of fresh air from outside is required.
The throttle device consisting of the parts 51 is adjusted by means of rods 57 which are adjustable with the aid of a crank 58 attached to a shaft 59. The setting can be done manually or automatically depending on the temperature and possibly the degree of humidity in the room, but the organs to be used for this purpose have nothing to do with the invention as such and therefore do not need to be described in more detail.