DD126180B1 - Radial dachventilator - Google Patents

Description

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Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Dachventilator mit radialem Laufrad. Er dient der mechanischen Entlüftung von Gebäuden, insbesondere von Industrie- und Wohnungsbauten, wobei saugseitig aus einer Rohrleitung oder direkt aus einem Raum abgesaugt und druckseitig direkt ins Freie geblasen wird.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind Dachventilatoren mit Radiallaufrädern, freilaufend ohne Gehäuse, Leitapparat oder Diffusor bekannt, bei denen die Strömung direkt ins Freie tritt. Dabei ist der Einbauwirkungsgrad des freiausblasenden Ventilators я^ wesentlich vom Reaktionsgrad 4t der eingesetzten Laufräder und der

ddt GenauigkeitYSpaltgeoraetrie im Ansaugbereich des Laufrades abhängig. Bei der Tfecwendung von Lauf rädern mit geringem Reaktionsgrad it , wie beispielsweise Trommelläufer, die große Schaufelaustrittswinkel {&_г besitzen, werden eine hohe dynamische Austrittsenergie §£ c_a und damit verbunden hohe Austrittsverluste erzeugt. Dadurch werden nur Einbau-Wirkungsgrade <o±^ von 0.45 bis 0,6 erzielt.

Daher wurden zur Verringerung der Austrittsverluste bei freilaufenden Laufrädern für Dachventilatoren Radiallaufräder mit rückwärts gekrümmten Schaufeln und kleinen Schaufelaustrittswinkeln (>_г eingesetzt. Diese haben einen hohen Reaktionsgrad 4& und erzeugen eine wesentlich geringere dynamische Austrittsenergie %Ca. · Dadurch v/erden bessere Einbauwirkungsgrade Pf«, ^ ⁰^ erreicht· Diese Lösung befriedigt hinsichtlich ihrer Energieumsetzung noch nicht. Darüber hinaus haben die bisherigen Konstruktiven Ausführungen von Dachventilatoren mit rückwärts gekrümmten Laufschaufeln

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den Nachteil, daß sie sehr spaltempfindlich sind und die Optimalwerte *£н, ⁼ °»? ^{in der} Praxis infolge Fertigungsungenauigkeiten nicht erreicht werden.

Um die Austrittsverluste zu verringern, sind im Strömungsmaschinenbau Nachleiteinrichtungen in Form von Radialdiffusoren bekannt geworden. Eine Lösung ist der stationäre beschaufelte Radialdiffusor, welcher vorteilhaft für Abströmwinkel der Absolutströmung aus dem Radiallaufrad OC^^ 20° eingesetzt wird.

Diese Anordnung hat den -Nachteil, daß sie für Dachventilatoren einen zu hohen Pertigungsaufwand erforderte Da auch der Anlagenwiderstand und der Betriebspunkt schwankt, erfolgt häufig keine optimale Ausströmung der Nachleitschaufeln₉ womit der Einbauwirkungsgrad ъ,_л außerhalb des Auslegungspunktes reduziert wird« Das hat auch eine erhöhte Geräuschbildung für das Dach und die Umgebung zur Folge·

Be sind weiter Lösungen bekannt, bei denen die Umlenkung der aus dem Laufrad austretenden Strömung in axiale tfiefctvrg über einen fest angeordneten mit Leitschaufeln versehenen fiingkanal erfolgt. Dabei wird ein zweifacher Effekt, Umlenkung und Diffusor, erzielt» Um die Verluste in vertretbaren Grenzen zu halten, ist es erforderlich, diese Leitschaufeln gekrümmt auszuführen« Diese Lösung hat den Nachteil, daß sie einen hohen technischen Aufwand erfordert und der Wirkungsgrad niedrig ist. Für Dachventilatoren ist die verlustbehaftete Umlenkung in axialer Richtung nicht vorteilhaft und meistens nicht notwendig·

Es wurde bekannt, einen rotierenden Radialdiffusor entweder in Form von verlängerter Trag- und Deckscheibe des Laufrades oder als selbständig, relativ zum Laufrad rotierenden Radialdiffusor auszuführen·

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Diese Lösung hat den Nachteil, daß damit die Abmessungen des Laufrades sich wesentlich vergrößern und der Aufwand als selbständig rotierende Scheiben sehr hoch ist und in keinem Verhältnis zum erreichten Ergebnis steht.

Eine weitere Lösung zur Reduzierung der Laufradaustrittsgeschwindigkeit ist der stationäre schaufellose Radialdiffusor, welcher vorwiegend nach Laufrädern angeordnet wird, bei denen der Austrittswinkel Ug des Fördermediums

größer als 20° ist. Dieser schaufellose Radialdiffusor wird im Verdichter-und Pumpenbau in Verbindung mit einem beschaufelten Diffusor oder einem Spiralgehäuse angewendet. Das Ziel besteht darin, Größe und Richtung der Absolutgeschwindigkeit an das Laufrad der nachfolgenden Stufe, an die Rückführschaufeln oder an den Ausblasstutzen anzupassen. Diese Lösung hat den Nachteil, daß ein erhöhter Fertigungsaufwand und ein erhöhtes Bauvolumen notwendig ist oder die Laufräder nur in Verbindung mit einem Spiralgehäuse eingesetzt werden können. Diese Lösung findet bei Dachventilatoren keine Anwendung, weil der Aufwand zu hoch ist.

Der stationäre schaufellose Diffusor, ohne die zusätzliche Anordnung eines beschaufelten Diffusors bezw. eines zusätzlichen Spiralgehäuses brachte einen zu geringen Rückgewinnungseffekt, gemessen an der zusätzlichen Anbringungen der Diffusorseitenscheiben sowie an der besonders notwendigen Präzision der Spaltausführung aufgrund des erhöhten Reaktionsgrades ·

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist es, Voraussetzungen zu schaffen, damit die bekannten Dachventilator-Ausführungen mit Hochleistungslaufrädern, also mit rückwärts gekrümmten Beschaufelungen und hohem Reaktionsgrad mit stationären, schaufellosen Radialdiffusor so gefertigt werden können, daß eine wesentliche Erhöhung des Einbauwirkungsgrades des freiausblasenden Ventilators möglich ist.

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Gleichzeitig damit sol3£»idurch Erhöhung der Druckzahl des freiausblasenden Ventilators die Drehzahl und die Geräusche verringert werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beibehaltung der bisherigen Hauptabmessungen der Dachventilatoren und gleichzeitiger Verwendung von Radiallaufrädern mit rückwärts gekrümmten Schaufeln die Austrittsverluste zu verringern. Dabei sollen die Bauteile so ausgebildet werden, daß die erforderliche Spaltgeometrie erreicht wird und die Anwendung eines stationären schaufellosen Diffusors energetisch voll wirksam und der Fertigungsaufwand vertretbar wird»

Erfindungsgemäß wird der Dachventilator mit freilaufendem Hochleistungslaufrad so ausgeführt, daß der stationäre ßchaufellose Radialdiffusor durch eine oben liegende Montageplatte und einem unten angeordnetem stützenden Montageuntersatz gebildet wird· Dabei sollen bei den Radienverhältnissen

1,25 ^ ^fj4j 4 1,4 die Breitenverhältnisse

1,18 ^ ^ЬУь_г ~ ¹»²5 betragen, um die Austrittsverluste gering zu halten»

Die erforderliche konstante Spaltgeometrie wird dadurch erreicht, daß der stützende Montageuntersatz einschließlich der Ansaugdüse einteilig ausgeführt wird. Er wird vorzugsweise aus Plast, als Spritzgießteil hergestellt.

Es ist weiterhin vorteilhaft, den stützenden Montageuntersatz so zu gestalten, daß er getrennte Anschlußmöglichkeiten zum Ansaugen aus freien Räumen oder über eine Saugleitung besitzt» Dadurch wird die Befestigung des Dachventilators sowohl auf einem Dachsockel als auch auf einer Saugleitung möglich.

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Der stützende Montageuntersatz ist ein Universalbauteil, welches die Funktionen der Begrenzung der einen Seite des Diffusors, die Tragfunktion für Motor, Laufrad und Regenschutzkappe, die Düse, die erforderlichen Spaltabdichtungen und die Funktion des Flansches für den Anschluß der Saugrohre bezw« Anpaßteiles am Sockel, ausübt» Die Spaltgeometrie kann sehr genau ausgeführt werden, da das Plasteteil sehr feine Toleranzen garantiert»

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

In Fig« 1 ist der Dachventilator im Schnitt dargestellt» Die oben angeordnete Montageplatte 1 ist so ausgebildet, daß sie auf der Oberseite den Motor 7 trägt, der durch die Regenschutzkappe 6 vor Witterungseinflüssen abgeschirmt wird. Auf der Unterseite der Montageplatte 1 wird das Hochleistungslaufrad 3 angeordnet und auf den Wellenstumpf des Motors 7 gezogen. Die Unterseite der Montageplatte 1 ist so ausgebildet, daß sie die eine Seitenbegrenzung des schaufellosen Hadialdiffusors bildet.

Der stützende Montageuntersatz 2 ist ein aus Plast hergestelltes Spritzgußteil, welches über Stützen 5 mit der Montageplatte 1 verbunden ist. Der stützende Montageuntersatz ist so ausgebildet, daß er die andere Seitenbegrenzung des schaufellosen Radialdiffusors 4 bildete Weiterhin ist in dem stützenden Untersatz 2 eine Ansaugdüse 8 angeordnet und am Eintritt und Austritt des Laufrades 3 erfolgt eine an sich bekannte Spaltabdichtung 9p

Im stützenden Montageuntersatz 2 ist eine Aussparung 12 vorgesehen. Bei der Montage auf einer Saugleitung ruht der Dachventilator auf der Ebene 10» Bei der Montage auf dem Dachsockel ruht der Dachventilator ebenfalls auf der Ebene

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Soll zusätzlich eine Saugleitung angeordnet werden, erfolgt die Befestigung am Zylinder 11.

Id Fig.2 sind die geometrischen Verhältnisse des schaufellosen Radialdiffusors 4 näher dargestellt» Unmittelbar am Austritt des Laufrades 3 ist die Breite des schaufellosen Radialdiffusors 4 gleich der Gitteraustrittsbreite ^b2. Diese Breite 2 entspricht dem Radis ^r2. Am Austritt des Diffusors 4 beträgt bei einem ^r3 die Diffusorbreite ^b3. Der Dachventilator saugt aus einem Luftkanal oder einer Saugleitung über die Ansaugdüse 8 die Luft an. Nach dem Durchströmen des Laufrades 3 verläßt die Luft den Ventilator über den schaufellosen Radialdiffusor 4 an allen Punkten des Umfanges»

Fig. 3 zeigt die Anordnung des Dachventilators.auf einem Dachsockel 13» wobei gleichzeitig eine Ansaugleitung 14 am Zylinder 11 befestigt ist.

Fjg. 4 zeigt links die Anordnung des Dachventilaoors auf einer Ansaugleitung 14 und rechts die Anordnung auf einer Ansaugleitung 14, die gleichzeitig als Schalldämpfer 15 ausgebildet ist.

Claims (2)

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Patentanspruch

1, Radialdachventilator mit einer oben angeordneten Scheibe, die den Motor und das Laufrad trägt und auf einer unteren Scheibe, die die Ansaugöffnung enthält, abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß diese Scheiben (1), (2) einen stationären unbeschaufelten Radialdiffusor (4) bilden, dessen Eintrittsbreite der Laufradaustrittsbreite (b 2) entspricht und dessen Öffnung den Bedingungen

1,28 ^ ^Гз/^Г2 - ¹»^{38 und}
1,18 ά b₃/b₂ ^ 1,25
genügt.

2. Radialdachventilator nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Motoruntersatz ausgebildete Scheibe (2) getrennte Anschlußtaöslichkeiten für Dachsockel und/oder Saug· leitungen besitzt.