CH635901A5 - Verfahren zum foerdern eines gasfoermigen mediums mittels eines axialgeblaeseaggregates und axialgeblaeseaggregat zur durchfuehrung des verfahrens. - Google Patents

Description

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Aufbau eines Axialgebläseaggregates zu ermöglichen, das kompakter und anpassungsfähiger sein kann als bekannte Axialgebläseaggregate.

Anhand der Zeichnungen werden nachstehend Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Auslassdiffusors für ein Axialgebläse,

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Axialgebläseaggregates, Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Einzelheit, Fig. 4 eine Endansicht des Auslassdiffusors des Axialgebläseaggregates,

Fig. 5 eine Anzahl Schnittansichten nach den Linien a-a bis g-g in Fig. 4 und

Fig. 6 eine Anzahl Schnittansichten nach den Linien h-h bis 1-1 in Fig. 4.

Gemäss den Fig. 1 und 2 enthält ein Axialgebläseaggregat 10 ein Axialgebläse 12 mit einer Vielzahl von Schaufeln 14, die auf einem Umfang um eine Nabe 15 verteilt sind, welche auf einer Welle 16 angeordnet ist. Der Anstellwinkel der Schaufeln 14 kann steuerbar sein, um die Luftströmungscharakteristik zur Anpassung an die Anforderungen regulieren zu können. Die Mittel zur Steuerung des Anstellwinkels der Schaufeln können ein elektrisch oder pneumatisch betätigtes Gestänge enthalten, wie es an sich bekannt ist. Die Welle 16 ist mit einem Motor oder einer anderen Antriebsmaschine 18 gekuppelt, so dass im Betrieb des Motors die Welle 16 und damit das die Schaufeln 14 tragende Rad 15 gedreht werden. Der Motor 18 ist auf einem Ständer oder Träger 20 montiert.

Das Gebläseaggregat 10 enthält ferner ein Einlassgehäuse 22, in welchem das die Schaufeln 14 tragende Rad 15 angeordnet ist. Ein Medium, z.B. Luft, wird in den venturi-rohrförmigen Abschnitt des Einlassgehäuses 22 gesaugt und von den Schaufeln 14 in einen Auslassdiffusor 26 ausgestossen.

Der Auslassdiffusor 26 hat im wesentlichen die Form einer archimedischen Spirale. Die archimedische Spirale begrenzt einen sich radial stetig erweiternden Durchlass. Der Auslassdiffusor 26 besitzt ein Gehäuse 30. Dieses besitzt zweckmässig in einem radialen Abstand voneinander angeordnete Wände, nämlich obere Wände 34,36 sowie Rückwände 38, 40 und untere Wände 46,48. Weiter besitzt das Gehäuse 30 eine Vorderwand 42.

Zwischen den Wänden jedes Paares ist ein schallschluk-kendes Material angeordnet, z.B. eine Glasfaserisolation oder Schaumkunststoff. Das schallschluckende Material reduziert den Geräuschpegel des Gebläses im Bereich von 250 bis 4000 Hz um etwa 7 db. Diese Schalldämpfung wird mit 5 cm schallschluckendem Material zwischen den Wänden jedes Paares erreicht. Wie schon erwähnt, hat der Durchlass im Innenraum 27 des Gehäuses 30 eine sich radial stetig erweiternde Form.

Im Innenraum 27 ist ein im wesentlichen zylindrisches Element 50 angeordnet, dessen Achse mit der Längsachse des Innenraumes 27 zusammenfällt. Der Durchmesser des zylindrischen Elementes 50 ist etwa gleich gross wie der Durchmesser der Nabe 15 des Gebläses 12, um zwischen der Aussenwand des zylindrischen Elementes und der Innenwand des Gehäuses 30 den schneckenförmigen Durchlass für das von den Schaufeln 14 des Gebläses 12 abgegebene Medium zu bilden. Ein etwa horizontales Leitglied 52 ist im Gehäuse 30 befestigt und erstreckt sich über die ganze axiale Länge desselben. Das Leitglied 52 verringert die Turbulenz des Luftstromes durch den Innenraum 27. Neben dem Leitglied 52 und benachbart zum Gebläse 12- ist, wie in den Fig. 2

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und 4 dargestellt ist, ein Abschlussglied 52 vorgesehen, das von einer Fortsetzung der spiralförmigen Gehäusewand und von einem zweiten, schraubenförmigen Leitglied 54 gebildet ist, welches im Innenraum des Gehäuses 30 angeordnet ist. Das Abschlussglied 53 wirkt mit der inneren Seite des Einlassgehäuses 22 und mit dem zylindrischen Element 50 zusammen, um das Medium radial auswärts durch den Durchlass im Gehäuseinnenraum zu lenken.

Wie in Fig. 3 als Einzelheit dargestellt ist, ist das Leitglied 54 ein spiralförmiges, axial ausgedehntes Element, das mit dem spiralförmigen Gehäuse 30 zusammenwirkt, um im Gehäuseinnenraum 27 einen Durchlass zu begrenzen, der sich gleichzeitig radial und axial erweitert.

Das von den Schaufeln 14 des Gebläses abgegebene Medium wird vom Abschlussglied 53 und vom zylindrischen Element 50 radial nach aussen gelenkt. Das Medium strömt radial in den Innenraum 27 des Gehäuses 30, in welchem die Kombination des spiralförmigen Gehäuses mit dem zweiten Leitglied 54 zur Folge hat, dass das Medium im Gehäuseinnenraum einem schraubenlinienförmigen Strömungsweg folgt, der sich gleichzeitig sowohl radial als auch axial erweitert. Das Medium tritt schliesslich aus dem Gehäuseinnenraum durch eine Auslassöffnung 60 aus, die insbesondere in den Fig. 1 und 4 dargestellt ist.

Die Fig. 5 und 6 zeigen Axialschnitte durch den im Gehäuseinnenraum 27 gebildeten Durchlass. Im Besonderen zeigen die Schnitte a-a bis k-k, nach den entsprechenden Linien in Fig. 4 gelegt, wie sich der Durchlass durch den Géhâuse-innenraum 27 infolge der Anordnung des zweiten Leitgliedes 54 im Innenraum 27 axial und radial erweitert. Schon aus Fig. 4 ist zu ersehen, wie sich der Durchlass radial erweitert. Der beschriebene Auslassdiffusor bildet eine kompaktere und anpassungsfähigere Einheit für Axialgebläse als bekannte Auslassdiffusoren. Bekannte Axialgebläseaggregate besassen langgestreckte, axial verlaufende Auslasskammern, aus denen das Medium nur in einer Richtung, auf das Zentrum des Gebläseeinlasses ausgerichtet, ausgestossen werden konnte. Wenn dagegen ein spiralförmiger Auslassdiffusor in Kombination mit einem Axialgebläse verwendet wird, dann kann der Auslassdiffusor verdreht werden, um das Medium entweder in horizontalen Richtungen oder vertikal aufwärts oder abwärts auszustossen. Indem das Medium durch einen sich radial erweiternden Durchlass geleitet wird, kann zudem die Geräuschdämpfung, die bisher mit axial langgestreckten Diffusoren erreicht wurde, nun auch mit dem s relativ kompakten spiralförmigen Auslassdiffusor erreicht werden. Der Ausdruck «kompakt» bezieht sich hier auf die relativ geringe Länge des spiralförmigen Auslassdiffusors im Vergleich mit den bisher bei Axialgebläsen verwendeten Auslasskammern.

io Durch die Anordnung des sich gleichzeitig radial und axial erweiternden Durchlasses für das Medium im Gehäuseinnenraum 27 werden die Leistungen des Axialgebläses an diejenigen eines Zentrifugalgebläses angenähert. Das zylindrische Element 50 dient dazu, zu gewährleisten, dass das Medium is im Gehäuseinnenraum 27 radial auswärts strömt und nicht bei der axialen Mittellinie des Gehäuses 30 stagniert. Das horizontale Leitglied 52 wirkt mit dem zylindrischen Element 50 zusammen, um das gewünschte Strömungsmuster zu erzeugen. Zur weiteren Verbesserung der Geräuschdämp-20 fungseigenschaften des Gebläseaggregates kann es vorteilhaft sein, schallisolierendes Material auf allen mit der Luftströmung in Berührung stehenden Oberflächen vorzusehen, z.B. auf dem Leitglied 54 und auf dem zylindrischen Element 50.

25 Man könnte annehmen, dass die gleichen Vorteile am Axialgebläse auch durch Verwendung eines spiralförmigen Auslassdiffusors bekannter Art zu erzielen wären. Es ist jedoch festgestellt worden, dass dies nicht zutrifft. Die bekannten spiralförmigen Auslassdiffusoren werden an Zen-30 trifugalgebläsen verwendet, von denen die Luft auf dem ganzen Umfang radial auswärts ausgestossen wird. Bei einem Axialgebläse tritt die Luft axial in ein Ende des Auslassdiffusors ein. Um die gewünschte Strömungscharakteristik zu erhalten, ist es wesentlich, dass sich die Luft im Auslassdif-35 fusor gleichzeitig radial und axial ausdehnt, während in bekannten Auslassdiffusoren nur eine radiale Ausdehnung stattfindet.

Die Verwendung des modifizierten spiralförmigen Auslassdiffusors an einem Axialgebläse ermöglicht eine Kom-40 paktheit und Anpassungsfähigkeit, wie sie sonst nur bei Zentrifugalgebläsen gegeben sind.

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3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

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1. Verfahren zum Fördern eines gasförmigen Mediums mittels eines Axialgebläseaggregates, wobei das Medium durch rotierende Schaufeln in das Gebläse gesaugt und von den Schaufeln ausgestossen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das von den Schaufeln des Gebläses ausgestossene Medium gleichzeitig radial und axial ausgedehnt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum gleichzeitigen radialen und axialen Ausdehnen das Medium durch einen schneckenförmigen Durchlass geleitet wird.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Axialgebläseaggregat zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (30) mit einem Innenraum (27) zur Aufnahme des von den Schaufeln (14) des Axialgebläses (12) ausgestossenen Mediums, welches Gehäuse (30) eine spiralförmige Wand (48,36) aufweist, und ein schraubenförmiges Leitglied (54), das im Gehäuseinnenraum (27) angeordnet ist und zusammen mit der spiralförmigen Gehäusewand (48,36) einen sich gleichzeitig radial und axial erweiternden Durchlass zur Aufnahme des von den Schaufeln (14) ausgestossenen Mediums begrenzt.

4. Axialgebläseaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuseinnenraum (27) ein zylindrisches Element (50) angeordnet ist, das sich in Längsrichtung längs dessen Mittellinie erstreckt, wobei der Radius des zylindrischen Elementes (50) etwa gleich dem Radius einer Nabe (15) des Axialgebläses (12) ist, um den spiralförmigen Durchlass zu begrenzen.

5. Axialgebläseaggregat nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (30) erste und zweite Wände (34,38,46 bzw. 36,40,48) in radialem Abstand voneinander aufweist, zwischen denen ein schallisolierendes Material angeordnet ist.

Grosse Gebläse, z.B. Axialgebläse und Zentrifugalgebläse, sind für viele verschiedene Anwendungen bekannt. Solche Gebläse werden beispielsweise in zentral angeordneten Luftbehandlungseinrichtungen von Luftkonditionierungsan-lagen in mehrstöckigen Gebäuden, wie Bürogebäuden, Schulen usw., eingesetzt. Die beiden genannten Arten von Gebläsen haben unterschiedliche Eigenschaften, die sie jeweils für unterschiedliche Anwendungen geeignet machen. Beispielsweise hat ein Axialgebläse mit Schaufeln, deren Anstellwinkel gesteuert werden kann, gewisse Eigenschaften, welche in Anlagen, in denen das zu liefernde Luftvolumen veränderlich ist, Betriebskosteneinsparungen im Vergleich mit einem Zentrifugalgebläse ermöglichen. Anderseits sind die Anschaffungskosten eines Zentrifugalgebläses etwas geringer als diejenigen eines vergleichbaren Axialgebläses. Zudem ist ein Zentrifugalgebläseaggregat kompakter und anpassungsfähiger als ein Axialgebläseaggregat bekannter Art. Die Kompaktheit und Anpassungsfähigkeit eines Zentrifugalgebläses im Vergleich mit einem Axialgebläse rührt zur Hauptsache davon her, dass zur Aufnahme der von den Schaufeln des Gebläses ausgestossenen Luft in der Regel ein spiralförmiger Auslassdiffusor verwendet wird. Die Auslasskammer, die in der Regel mit einem Axialgebläse verwendet wird, ist demgegenüber ein zylinderförmiges Element von beträchtlicher axialer Länge.

Für viele Anwendungen wäre ein Axialgebläse vorteilhaft. In manchen dieser Anwendungen ist jedoch der Einsatz eines Axialgebläses nicht möglich, weil das Axialgebläseaggregat zu wenig anpassungsfähig und zu wenig kompakt ist. Aus diesem Grunde haben Zentrifugalgebläse eine viel verbreiter-tere Verwendung gefunden als Axialgebläse.