CH656434A5 - Zum einbau in kanaelen oder in lueftungs- oder klimageraeten bestimmte ventilatoreinheit. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine zum Einbau in Kanälen oder in Lüftungs- und Klimageräten bestimmte Ventilatoreinheit, die ein freilaufendes Radiallaufrad und einen dem Laufrad zugeordneten Antriebsmotor besitzt.

5 Solche Ventilatoren können als Einheit für sich in Kanäle oder Rohrleitungen, unabhängig davon, ob diese runden oder rechteckigen Querschnitt haben, eingebaut werden; sie vereinen hierbei die Vorteile des Axialventilators - gerade Durchströmung und einfache Montage - mit den Vorteilen des io Radialventilators - hoher Druck und relativ geringe Geräuschentwicklung - und sind aus diesen Gründen für manche Anwendungszwecke sehr beliebt geworden. Ihre Montage ist einfach, etwa wie die eines Luftkanalstückes oder -rohrstückes. Der Luftaustritt verläuft hierbei in Richtung des 15 Lufteintrittes, also etwa axial.

Die bekannten Anordnungen der hier infrage stehenden Art haben jedoch den Nachteil, dass die Luft mit einem starken Drall aus dem Laufrad austritt, so dass sich der Volumenstrom schraubenförmig auch noch im nachfolgenden Kanal-20 oder Rohrleitungssystem fortbewegt, was beachtliche Energieverluste zur Folge hat: ein grosser Teil der vom Laufrad an das Strömungsmedium mitgegebenen Energie kann nicht genutzt werden, so dass der Wirkungsgrad solcher Ventilatoren entsprechend schlecht ist. Die Erfindung will hier Abhilfe 25 schaffen.

Zu dem oben genannten Zweck liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Ventilatoreinheit der hier infrage stehenden Art zu schaffen, die bei Beibehaltung der Vorteile der oben beschriebenen bekannten Anordnung deren Nachteile 3o vermeidet, indem der Strom des Fördermediums nach Passieren des Ventilatorlaufrades in der nachfolgenden Rohr- oder Kanalleitung keinen austrittsseitigen Drall mehr besitzt, so dass an der Austrittsseite des Ventilators eine ordentliche, gleichgerichtete Strömung vorherrscht und die oben beschrie-y> benen Energieverluste nicht zu befürchten sind.

Zur Lösung der obigen Aufgabe schlägt die Erfindung vor, in Strömungsrichtung des Mediums gesehen dem Laufradaustritt einen Leitapparat nachzuschalten, der die in radialer Richtung aus dem Laufrad austretende Strömung des För-40 dermediums in die axiale Richtung umlenkt. Zweckmässigerweise umgibt hierbei der Leitapparat das Radiallaufrad von aussen her, wobei er z.B. dieses in Abstand zum Aussenum-fang umgeben kann. Vorteilhafterweise hat der Leitapparat die Gestalt eines unverdrehbar angeordneten Rades mit meh-45 reren Schaufeln, er kann z.B. aus mehreren Leitschaufeln, z.B. 15-18, vorzugsweise 17 solcher Schaufeln bestehen, die so angestellt sind, dass der Eintrittswinkel der Austrittsrich-tung des Fördermediums aus dem Laufrad entspricht, so dass das Fördermedium annähernd stossfrei eintreten kann. 5o Zweckmässigerweise kann hierbei vorgesehen sein, dass die Leitschaufeln des Leitapparates so schräg gestellt sind oder eine solche gekrümmte Form haben, dass das Fördermedium aus der radialen Richtung in die axiale Richtung umgelenkt wird.

55 Es ergibt sich also eine Ventilatoreinheit, die nicht nur die bereits erwähnten Vorteile des oben beschriebenen Standes der Technik hat, sondern darüber hinaus die Energieverluste der bekannten vergleichbaren Anordnungen nicht mehr aufweist, indem das Medium nach dem Austritt aus dem Laufrad 60 durch den Leitapparat so umgelenkt wird, dass es ohne Drall axial weiterströmt, so dass die mit einem Austrittsdrall verbundenen Energieverluste in Wegfall kommen. Durch die Ausbildung und Anordnung der Schaufeln gemäss den abhängigen Ansprüchen 2 bis 5 kann eine weitere Verbesse-65 rung hinsichtlich der Vermeidung von Energieverlusten vorgenommen werden. Mit der Massnahme nach Anspruch 9, wonach die Leitschaufeln gemeinsam verstellbar und anstellbar sein können, kann man eine nachträgliche optimale Einstellung und eine Volumenstrom-Regelung in geringem

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Umfang auf einfachem Wege und ohne grossen Zeitaufwand erreichen.

Vorzugsweise sind das Radiallaufrad, der zugehörige Antriebsmotor und der Leitapparat zu einer Einheit für sich zusammengefasst, die als Ganzes in den Kanal, die Rohrleitung usw. einbaubar ist, wobei zweckmässigerweise die Leitschaufeln aussen von einem zylindrischen Mangel umgeben sind, der gleichzeitig das Gehäuse der Ventilatoreinheit darstellt, das die gesamte Einheit zusammenhält. Hierbei kann z.B. der sich an der dem Einlass in das Laufrad abgewandten Seite des Rades befindende Antriebsmotor mit Hilfe von an ihrem äusseren Ende am zylindrischen Mantel befestigten radialen Streben gehaltert sein oder aber mit Hilfe von Winkelstreben, deren eine Partie axial verläuft und an ihrem freien Ende an einem zweckmässigerweise an der Lagerung des Laufrades beteiligten einlassseitigen Tragring befestigt ist und deren andere Partie radial verläuft und zur Halterung des Antriebsmotors dient. Durch die oben aufgezählten Merkmale wird einerseits der Aufbau optimal vereinfacht und kostengünstig gestaltet, andererseits wird dadurch auch eine wesentliche Erleichterung und Vereinfachung der Montage erzielt.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen :

Fig. 1 eine Anordnung gemäss der Erfindung in einer Seitenansicht teilweise geschnitten und in schematischer Darstellung,

Fig. 2 die Anordnung nach Fig. 1 in einer Draufsicht, Fig. 3 eine Abwicklung der Räder nach Fig. 1 und 2 in Teildarstellung und in grösserem Massstab,

Fig. 4 eine abgewandelte Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung wiederum in Seitenansicht und in Teildarstellung teilweise geschnitten,

Fig. 5 die Anordnung nach Fig. 4 in einer Draufsicht, Fig. 6 den Leitapparat einer weiteren Variante des Erfindungsgegenstandes in einer Seitenansicht,

Fig. 7 die Anordnung nach Fig. 6 in einer Draufsicht und Fig. 8 eine Schaufel des Leitapparates nach Fig. 6 in einer Ansicht von vorn und in schematischer Darstellung.

Die erfindungsgemässe Ventilatoreinheit nach Anspruch 1 enthält ein freilaufendes Radiallaufrad 1 ohne Spiralgehäuse und einen dem Laufrad zugeordneten Antriebsmotor 2, der zweckmässigerweise als Aussenläufermotor ausgebildet sein kann, damit seine Drehzahl geregelt werden kann, z.B. wenn man die Luftmenge dem tatsächlichen Bedarf anpassen will, z.B. um Energie zu sparen. Erfindungsgemäss ist in Strömungsrichtung des Mediums gemäss den Pfeilen 3a, 3b gesehen dem Laufradaustritt 4 ein Leitapparat 5 nachgeschaltet, der die in radialer Richtung gemäss den Pfeilen 6a aus dem Laufrad austretende Strömung des Fördermediums in die axiale Richtung gemäss den Pfeilen 6b umlenkt, bis das Fördermedium gemäss den Pfeilen 3b austreten kann. Es ist zu erkennen, dass bei der Ausführungsform nach Fig. 1 der Leitapparat 5, der die Gestalt eines unverdrehbar angeordneten Rades mit mehreren Schaufeln 7 besitzt, das Radiallaufrad 1 von aussen her umgibt, indem zwischen dem Aussenumfang des Radiallaufrades und dem Leitapparat 5 ein Abstand vorhanden ist.

Wie gesagt, besteht der Leitapparat aus mehreren Leitschaufeln -es können z.B. 15-18, vorzugsweise 17 Schaufeln vorgesehen sein -, und diese Schaufeln sind so eingestellt, dass der Eintrittswinkel der Austrittsrichtung des Fördermediums aus dem Laufrad entspricht, so dass das Fördermedium annähernd stossfrei in den Leitapparat eintreten kann.

Die Leitschaufeln des Leitapparates können in verschiedener Weise ausgebildet und angeordnet sein. So können z.B. die Leitschaufeln 10 des Leitapparates 11 der Anordnung nach Fig. 6 gemäss der Darstellung Fig. 7 so schräg zur

Längsachse 12 angeordnet und eingestellt sein, dass das Fördermedium aus der radialen Richtung in die axiale Richtung umgelenkt wird, hierbei können z.B. die Leitschaufeln des Leitapparates unter einem Winkel a von 7-15° vorzugsweise 5 10° zur Radachse 12 schräggestellt sein. Dies ergibt sich auch aus Fig. 3 der Darstellung, hier ist der Laufraddrehsinn mit 13 bezeichnet, die Umlenkung des Fördermediums erfolgt gemäss Pfeil 14 in die axiale Richtung 15. Man kann auch die Leitschaufeln des Leitapparates mit solch gekrümmter Form io herstellen, dass das Fördermedium aus der radialen Richtung in die axiale Richtung umgelenkt wird. Die Leitschaufeln können auch ein Kreisbogenprofil haben, sie können auch ein von der Kreisbogenform abweichendes Krümmungsprofil haben. Diese verschiedenen Ausführungsformen helfen einer-15 seits dazu, Energie zu sparen und Stossverluste zu vermeiden, andererseits dienen sie dazu, eine möglichst zweckmässige und wirkungsgradgünstige Umlenkung des Fördermediums nach dem Austritt aus dem Laufrad und vor dem Eintritt in die anschliessende Partie des Kanals oder der Rohrleitung zu 2o erzielen. Gemäss der Ausführungsform nach Fig. 7 und 8 kann man, wiederum um eine möglichst zweckmässige Strömung des Mediums zu erreichen, die Länge der Schaufeln 1 etwa fünfmal so gross wie den Krümmungsradius r machen, während die Schaufelhöhe h etwa zwei- bis dreimal so gross 25 wie die Schaufelbreite b ist. Die Schaufel ist in diesem Falle mit 10 bezeichnet.

Um eine einfache, zweckmässige und möglichst wenig aufwendige Betätigung zu erzielen, kann man die Leitschaufeln so lagern, dass sie gemeinsam verstellt und eingestellt w werden können, so dass eine nachträgliche optimale Einstellung möglich ist und eine Volumenstrom-Regelung in geringem Umfange erreicht werden kann, die einfach und wenig aufwendig ist.

Zur Vereinfachung vor allem der Montage und um eine 35 einfache Konstruktion zu erreichen, ist weiterhin vorgesehen, dass das Radiallaufrad, der zugehörige Antriebsmotor und der Leitapparat zu einer Einheit für sich zusammengefasst sind, die als Ganzes in den Kanal, die Rohrleitung usw. eingebaut werden kann, zu welchem Zweck an sich bekannte Flansche oder Reduzierstücke bzw. Überbrückungsab-schnitte, Steckverbindungen u. dgl. vorgesehen werden können. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1-3 sind die Schaufeln aussen von einem Mantel 15 zylindrischer Form umgeben, der gleichzeitig das Gehäuse der Ventilatoreinheit dar-45 stellt, das die gesamte Einheit zusammenhält. In diesem Falle befindet sich der Antriebsmotor 2 an der dem Einlass 16 in das Laufrad 1 abgewandten Seite des Rades, er wird hierbei mit Hilfe von radialen Streben 17 gehaltert, die an ihren äusseren Enden bei 18 am zylindrischen Mantel befestigt sind. 5o Das Gehäuse enthält also den Leitapparat und das Laufrad und trägt den Motor. Mit nicht weiter dargestellten Mitteln kann das Gehäuse in das Kanalsystem eingebaut werden. Bei der Variante nach Fig. 4 und 5 ist der Antriebsmotor 20 wiederum an der dem Einlass 21 in das Laufrad 22 abgewandten 55 Seite des Rades angeordnet, er wird hierbei mit Hilfe von Winkelstreben 23 gehaltert, deren eine Partie 24 axial verläuft und an ihrem freien Ende bei 25 an einem Tragring 26 befestigt ist, der zweckmässigerweise an der Lagerung des Laufrades 22 teilnimmt und deren andere Partie 27 radial verläuft f>» (die Partien 24 und 27 sind bei 28 miteinander verbunden) und zur Halterung des Antriebsmotors dient. 29 ist der Leitapparat, 30 ist eine Befestigungsplatte für den Antriebsmotor. Auch in diesem Falle, in dem der Ventilator 22 mit rückwärts gekrümmten Schaufeln ausgebildet ist, ist ein Gehäuse 31 vorgesehen, das die Einheit umschliesst und gleichzeitig die Handhabung für das Anbringen und Montieren der Einheit darstellt.

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3 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

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   PATENTANSPRÜCHE

   1. Zum Einbau in Kanälen oder in Lüftungs- oder Klimageräten bestimmte Ventilatoreinheit, die ein freilaufendes Radiallaufrad und einen dem Laufrad zugeordneten Antriebsmotor besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung des Mediums gesehen dem Laufradaustritt (4) ein Leitapparat (5,11,29) nachgeschaltet ist, der die in radialer Richtung aus dem Laufrad (1,22) austretende Strömung des Fördermediums in die axiale Richtung umlenkt.
2. 2. Ventilatoreinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitapparat (5,11,29) das Radiallaufrad (1,22) von aussen her mit Abstand umgibt.
3. 3. Ventilatoreinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitapparat (5,11,29) die Gestalt eines unverdrehbar angeordneten Rades mit mehreren Schaufeln (7,10) hat.
4. 4. Ventilatoreinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitapparat (5,11, 29) aus mehreren Leitschaufeln, z.B. 15-18, vorzugsweise 17 Schaufeln, besteht, die so angestellt sind, dass der Eintrittswinkel der Austrittsrichtung des Fördermediums aus dem Laufrad entspricht, so dass das Fördermedium annähernd stossfrei in den Leitapparat eintreten kann.
5. 5. Ventilatoreinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitschaufeln des Leitapparates so schräg gestellt sind, z.B. unter einem Winkel von 7 bis 15°, vorzugsweise 10°, zur Radachse schräg gestellt sind oder eine solche gekrümmte Form haben, dass das Fördermedium aus der radialen Richtung in die axiale Richtung umgelenkt wird.
6. 6. Ventilatoreinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitschaufeln ein Kreisbogenprofil oder ein von der Kreisbogenform abweichendes Krümmungsprofil haben.
7. 7. Ventilatoreinheit nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Schaufeln 5- bis 6mal so gross wie der Krümmungsradius ist.
8. 8. Ventilatoreinheit nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufelhöhe 2- bis 3mal so gross wie die Schaufelbreite ist.
9. 9. Ventilatoreinheit nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitschaufeln gemeinsam verstellbar und anstellbar sind.
10. 10. Ventilatoreinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Radiallaufrad, der zugehörige Antriebsmotor und der Leitapparat zu einer Einheit für sich zusammengefasst sind, die als Ganzes in den Kanal oder die Rohrleitungen einbaubar ist.
11. 11. Ventilatoreinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitschaufeln eine im wesentlichen geradlinig verlaufende Schaufeleintrittskante besitzen und unter einem entsprechend der Austrittsrichtung des Fördermediums gewählten Anstellwinkel schräg gegen die Drehachse des Radiallaufrades geneigt sind, wobei sie in axialer Richtung an beiden Enden über die Laufradschaufeln des Radiallaufrades vorstehen.
12. 12. Ventilatoreinheit nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitschaufeln aussen von einem zylindrischen Mantel umgeben sind, der gleichzeitig das Gehäuse der Ventilatoreinheit darstellt, das die gesamte Einheit zusammenhält, wobei der Antriebsmotor sich an der dem Einlass in das Laufrad abgewandten Seite des Rades befindet und z.B. mit Hilfe von an ihrem äusseren Ende am zylindrischen Mantel befestigten radialen Streben oder mit Hilfe von Winkelstreben gehaltert ist, deren eine Partie axial verläuft und an ihrem freien Ende an einem an der Lagerung des Laufrades beteiligten einlassseitigen Tragring befestigt ist, und deren andere Partie radial verläuft und zur Halterung des Antriebsmotors dient.