DE102010047489A1 - Wall mounted fan has guide device that is provided adjacent to mixed flow impeller for increasing pressure of gaseous medium, and closure flap including drive unit for closing pipe ventilator - Google Patents
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Abstract
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die Erfindung betrifft ein Wandeinbaugebläse mit einem Rohrventilator und einer Verschlussklappe. Das Wandeinbaugebläse kann in ein Mantelrohr, welches in einen Wanddurchbruch eingesetzt worden ist, eingeschoben werden. Bei geöffneter Verschlussklappe kann mittels des Rohrventilators ein gasförmiges Strömungsmedium gefördert werden, während bei abgeschaltetem Rohrventilator die Verschlussklappe die Wandöffnung dicht verschließen kann. Derartige Wandeinbaugebläse werden genutzt, um gasförmige Medien aus Räumen oder Gebäuden nach außen (Abluft-Funktion) oder von außen nach innen (Zuluft-Funktion) zu fördern.The invention relates to a wall-mounted blower with a tube fan and a closure flap. The wall-mounted blower can be inserted into a jacket tube, which has been inserted into a wall opening. When the closure flap is open, a gaseous flow medium can be conveyed by means of the tube fan, while the closure flap can seal the wall opening tightly when the tube ventilator is switched off. Such wall-mounted blower are used to promote gaseous media from rooms or buildings to the outside (exhaust air function) or from outside to inside (supply air function).
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Rohrventilatoren in verschiedenen Bauarten sind bereits bekannt. Während Radialventilatoren mit vorwärts gekrümmten Schaufeln als Rohrventilatoren bauartbedingt wenig geeignet sind, weisen Radialventilatoren mit rückwärts gekrümmten Schaufeln bereits einen kreisrunden Querschnitt auf und könnten daher in insbesondere kreisrunde Wanddurchbrüche eingesetzt werden. Allerdings müsste der Querschnitt dieser Radialventilatoren gemessen an der erzeugten Luftleistung sehr groß sein, was einen Einsatz als Wandeinbaugebläse unvorteilhaft macht.Pipe fans in various designs are already known. While centrifugal fans with forward curved blades as pipe fans are poorly suited for construction purposes, centrifugal fans with backward-curved blades already have a circular cross-section and could therefore be used in particular circular wall breakthroughs. However, the cross-section of these centrifugal fans would have to be very large measured on the air power generated, which makes use as a wall-mounted blower unfavorable.
Aus der
Um die entsprechende Wandöffnung insbesondere in Außenwänden zu verschließen, wenn kein gasförmiges Strömungsmedium wie beispielsweise Luft durch die Wandöffnung gefördert werden soll, sind unterschiedliche Verschlussklappenmechanismen bekannt. Die Ventilatoren und die Verschlussklappen sind zwar über Luftkanäle oder Rohre miteinander verbunden, stellen in der Regel jedoch separate Einheiten dar, die getrennt voneinander installiert werden.In order to close the corresponding wall opening in particular in outer walls, if no gaseous flow medium such as air to be conveyed through the wall opening, different shutter mechanisms are known. Although the fans and shutters are connected by air ducts or pipes, they are usually separate units that are installed separately.
Eine erste Art von Verschlussklappen wird durch den Druckunterschied vor und hinter der Verschlussklappe geöffnet. Bei ausbleibendem Ventilatorluftstrom erfolgt das Verschließen der Verschlussklappe durch Federrückstellung oder unter Schwerkrafteinfluss. Derartige Verschlussklappen zeichnen sich durch ihre Einfachheit und die damit verbundenen geringen Fertigungskosten aus. Die zu überwindenden Druckwiderstände zum Öffnen der Verschlussklappen sind jedoch regelmäßig sehr hoch und können daher nur mit zusätzlichem Energieverbrauch des Ventilators überwunden werden. Dies kann auch zu unangenehmen Lärmbelästigungen führen, insbesondere bei einer Anordnung der Wandeinbaugebläse im Bereich von Wohn- oder Arbeitsräumen. Nachdem diese Art von Verschlussklappen sehr leicht ausgeführt werden müssen, damit eine Öffnung durch das Strömungsmedium möglich ist, ist kein dichtes Verschließen der Wandöffnung durch die Verschlussklappe möglich, so dass kaum Wärmeisolierung möglich ist. Insbesondere bei Wind, Regen oder Kälte kann daher keine zuverlässige Abdichtung und Isolation erfolgen.A first type of shutter is opened by the pressure difference in front of and behind the shutter. If there is no fan air flow, the closing flap is closed by spring return or under the influence of gravity. Such flaps are characterized by their simplicity and the associated low production costs. However, the pressure resistances to be overcome for opening the shutters are regularly very high and can therefore only be overcome with additional energy consumption of the fan. This can also lead to unpleasant noise, especially in an arrangement of the wall-mounted fan in the area of living or working spaces. After this type of closure flaps must be made very easy, so that an opening through the flow medium is possible, no tight closure of the wall opening through the flap is possible, so that hardly any thermal insulation is possible. In particular, in wind, rain or cold, therefore, no reliable sealing and isolation can take place.
Demgegenüber wird eine zweite Art von Verschlussklappen mit einem Antrieb zwangsgesteuert geöffnet. Eine solche Verschlussklappe ist beispielsweise in der
DARSTELLUNG DER ERFINDUNGPRESENTATION OF THE INVENTION
Ausgehend von diesem vorbekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Wandeinbaugebläse anzugeben, das einen kompakten Aufbau besitzt und einen hohen Wirkungsgrad aufweist.Based on this known prior art, the present invention seeks to provide an improved wall-mounted fan, which has a compact structure and has a high efficiency.
Das erfindungsgemäße Wandeinbaugebläse ist durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gegeben. Sinnvolle Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von sich an den Patentanspruch 1 anschließenden weiteren Ansprüchen.The wall-mounted blower according to the invention is given by the features of claim 1. Useful further developments of the invention are the subject of further claims appended to claim 1.
Das erfindungsgemäße Wandeinbaugebläse besitzt einen Rohrventilator für gasförmige Medien und zumindest eine Verschlussklappe. Bei dem Rohrventilator handelt es sich um einen Diagonal-Ventilator, der ein Diagonallaufrad mit mehreren Schaufeln besitzt. Die Schaufeln des Diagonallaufrads sind an einer Tragscheibe befestigt. An das Diagonallaufrad schließt sich in axialer Richtung abströmseitig eine Leiteinrichtung zur Druckerhöhung des Mediums an. Durch die Verwendung eines Diagonallaufrads mit einer sich abströmseitig in axialer Richtung anschließenden Leiteinrichtung kann bei vergleichsweise kleinen Abmaßen ein hoher Wirkungsgrad erreicht werden.The wall-mounted fan according to the invention has a tube fan for gaseous media and at least one shutter. The duct fan is a diagonal fan that has a multi-blade diagonal impeller. The blades of the Diagonallaufrads are attached to a support plate. On the Diagonallaufrad closes in the axial direction downstream a guide for increasing the pressure of the medium. By using a Diagonallaufrads with a downstream downstream in the axial direction of the guide can be achieved with relatively small dimensions high efficiency.
Die Schaufeln des Diagonallaufrads und/oder die Leitschaufeln der Leiteinrichtung weisen zweidimensional gekrümmte Oberflächen auf, die sich dadurch auszeichnen, dass sie sich nicht mehr auf eine rein zweidimensionale Ebene euklidischer Geometrie abwickeln lassen. Solche Schaufelgeometrien werden in der Praxis auch als dreidimensional verwundene Schaufeln bezeichnet.The blades of the Diagonallaufrads and / or the vanes of the guide on two-dimensionally curved surfaces, which are characterized in that they can not be unwound on a purely two-dimensional plane of Euclidean geometry. Such blade geometries are also referred to in practice as three-dimensional twisted blades.
Die Verschlussklappe kann von einer Antriebseinheit aus einer den Rohrventilator verschließenden ZU-Stellung in eine den Rohrventilator öffnende AUF-Stellung gebracht werden. In ihrer AUF-Stellung kann die Verschlussklappe so weit ausgefahren sein, dass freie Querschnitte entstehen, die größer sind als der durchströmte Querschnitt und daher nur einen verschwindend geringen Luftwiderstand bieten. Die Antriebseinheit für die Verschlussklappe ist dabei zwar innerhalb des lichten Querschnitts des Wandeinbaugebläses, jedoch fast vollständig außerhalb des Rohrventilators angeordnet, so dass eine strömungstechnisch optimierte Luftführung erreicht werden kann, ohne dass es durch die Antriebseinheit der Verschlussklappe zu einem Druckverlust kommt. Aufgrund dieser optimalen Luftförderung zeichnet sich das erfindungsgemäße Wandeinbaugebläse durch einen geringen Energieverbrauch und eine gesenkte Geräuschbelastung aus. Gleichzeitig kann ein dichtes Verschließen der Verschlussklappe erfolgen, da diese vergleichsweise schwer ausgebildet werden kann.The closure flap can be brought into an open position opening the tube fan by a drive unit from an ZU position closing the tube fan. In its ON position, the closure flap can be extended so far that free cross-sections are formed, which are larger than the flow-through cross-section and therefore offer only a negligible low air resistance. Although the drive unit for the closure flap is arranged within the clear cross-section of the wall-mounted blower, but almost completely outside the tube fan, so that an aerodynamically optimized air flow can be achieved without causing a pressure loss by the drive unit of the closure flap. Because of this optimal air promotion, the wall-mounted fan according to the invention is characterized by low energy consumption and a reduced noise level. At the same time, a tight closure of the closure flap can take place, since it can be made comparatively heavy.
Eine besonders einfache und wirtschaftliche Montage des Wandeinbaugebläses kann dadurch erreicht werden, dass der Rohrventilator und die Verschlussklappe mit ihrer Antriebseinheit in einem gemeinsamen Gehäuse vorhanden sind. Die Montage des Wandeinbaugebläses erfordert dadurch lediglich einen Wanddurchbruch, in den ein entsprechendes Mantelrohr eingesetzt und abgedichtet wird. Anschließend kann das Wandeinbaugebläse inklusive der Verschlussklappe in das Mantelrohr eingesetzt und angeschlossen werden. In einem letzten Schritt erfolgt die Verbindung mit der Energieversorgung, beispielsweise mit einem Netzschalter. Auch die Verbindung mit einem stromführenden Schalter einer Abzugshaube beispielsweise bei einem Einbau in Küchen ist möglich.A particularly simple and economical installation of the wall-mounted blower can be achieved in that the pipe fan and the closure flap are present with their drive unit in a common housing. The installation of the wall-mounted blower requires only a wall opening, in which a corresponding jacket tube is used and sealed. Subsequently, the wall-mounted blower including the closing flap can be inserted into the jacket pipe and connected. In a last step, the connection is made to the power supply, for example with a power switch. The connection with a current-carrying switch of a fume hood, for example, when installed in kitchens is possible.
Die Antriebseinheit der Verschlussklappe kann insbesondere zwischen dem Rohrventilator und dem Gehäuse des Wandeinbaugebläses angeordnet sein. Durch diese kompakte Unterbringung der gesamten Antriebseinheit außerhalb des luftführenden Kanals des Rohrventilators kann nach wie vor eine Baubreite realisiert werden, die nicht größer ist als der benötigte Durchmesser für den Rohrventilator, so dass keine größeren Wanddurchbrüche erforderlich sind.The drive unit of the closure flap can in particular be arranged between the tube fan and the housing of the wall-mounted blower. As a result of this compact housing of the entire drive unit outside the air-conducting duct of the tubular fan, a width can be realized which is not greater than the required diameter for the tubular fan, so that no major wall breakthroughs are required.
Um ein Überhitzen oder ein sinnloses Laufen des Motors des Diagonallaufrads zu verhindern, kann die Antriebseinheit der Verschlussklappe vorzugsweise so angesteuert werden, dass beim Einschalten des Diagonallaufrads die Verschlussklappe aus ihrer ZU-Stellung in ihre AUF-Stellung verfahren wird. Durch das Betätigen eines einzigen Schalters kann damit sowohl das Einschalten des Rohrventilators als auch das Öffnen der Verschlussklappe erfolgen, so dass der Benutzer nicht vergessen kann, die Verschlussklappe zu öffnen.In order to prevent overheating or senseless running of the motor of the diagonal impeller, the drive unit of the closure flap can preferably be controlled such that when the diagonal impeller is switched on, the closure flap is moved from its closed position to its open position. By pressing a single switch can thus be done both switching on the tube fan and the opening of the flap, so that the user can not forget to open the flap.
Darüber hinaus kann die Antriebseinheit der Verschlussklappe zusätzlich dazu derart angesteuert werden, dass beim Ausschalten des Diagonallaufrads die Verschlussklappe aus ihrer AUF-Stellung in ihre ZU-Stellung verfahren wird. Im ausgeschalteten Zustand des Rohrventilators kann so sichergestellt werden, dass eine optimale Abdichtung des Wandeinbaugebläses erfolgt, so dass kein unnötiger Wärmeverlust zu verzeichnen ist. Eine manuelle Ansteuerung der Verschlussklappe, beispielsweise durch einen zweiten Schalter, ist dann nicht mehr erforderlich.In addition, the drive unit of the closure flap can additionally be controlled in such a way that when the diagonal impeller is switched off the closure flap is moved from its OPEN position into its CLOSED position. In the off state of the tube fan can be ensured so that an optimal seal of the wall-mounted blower takes place, so that no unnecessary heat loss is recorded. A manual control of the shutter, for example by a second switch, is then no longer necessary.
Das Schließen der Verschlussklappe kann beispielsweise über den Antrieb der Antriebseinheit erfolgen. Alternativ dazu kann die Antriebseinheit der Verschlussklappe eine Federrückstellung aufweisen, mittels derer die Verschlussklappe beim Ausschalten des Diagonallaufrads automatisch und ohne weiteren Energieverbrauch aus ihrer AUF-Stellung in ihre ZU-Stellung verfahren werden kann.The closing of the closure flap can take place, for example, via the drive of the drive unit. Alternatively, the drive unit of the closure flap can have a spring return, by means of which the closure flap can be moved automatically from its ON position to its CLOSED position when the diagonal impeller is switched off without any further energy consumption.
In vorteilhafter Weise kann die Antriebseinheit der Verschlussklappe ein Schneckenrad-Hubgetriebe umfassen, das insbesondere zumindest eine Hubstange aufweisen kann. Sofern mehrere Hubstangen vorhanden sind, sollten diese vorzugsweise umfangmäßig verteilt an der Verschlussklappe angeordnet sein. Eine derartige Antriebseinheit ermöglicht eine besonders kompakte Bauweise und erfordert lediglich geringe Herstellungskosten. An dem einen Endbereich der Hubstangen kann die Verschlussklappe befestigt sein. Die Hubstangen selbst können dabei als Gewindestangen ausgebildet sein, so dass eine Verschiebung der Gewindestangen in Längsrichtung mittels eines entsprechenden Gewinderings möglich ist. Der Gewindering kann insbesondere an der Außenwand des Rohrventilators drehbar gelagert sein und wird durch den elektrischen Antrieb des Schneckenrad-Hubgetriebes um eine Achse, die der Längsachse des Rohrventilators entspricht, gedreht werden. Durch diese Rotation des Gewinderings können die Hubstangen aus- und eingefahren werden. Zur besseren Stabilisierung der Hubstangen können diese an einer an der Gehäuseinnenwand des Wandeinbaugebläses befestigten Stangenführung verschieblich gelagert sein.Advantageously, the drive unit of the closure flap may comprise a worm gear screw jack, which may in particular comprise at least one lifting rod. If a plurality of lifting rods are present, they should preferably be arranged circumferentially distributed on the closure flap. Such a drive unit allows a particularly compact design and only requires low production costs. At the one end region of the lifting rods, the closure flap may be attached. The lifting rods themselves can be designed as threaded rods, so that a displacement of the threaded rods in the longitudinal direction by means of a corresponding threaded ring is possible. The threaded ring may in particular be rotatably mounted on the outer wall of the tubular fan and is rotated by the electric drive of the worm gear screw jack about an axis corresponding to the longitudinal axis of the tubular fan. Through this rotation of the Threaded rings, the lifting rods can be extended and retracted. For better stabilization of the lifting rods they can be mounted displaceably on a rod guide attached to the housing inner wall of the wall-mounted blower.
Das erfindungsgemäße Wandeinbaugebläse kann in einer ersten Ausführungsform als Zuluft-Gebläse und in einer zweiten Ausführungsform als Abluft-Gebläse ausgebildet sein. Während es sich im Regelfall bei einem Zuluft-Gebläse und einem Abluft-Gebläse um zwei separate Geräte handelt, kann das Wandeinbaugebläse so ausgestaltet sein, dass ein Drehen des Rohrventilators innerhalb des Gehäuses des Wandeinbaugebläse erfolgen kann, so dass mit dem gleichen Wandeinbaugebläse eine Förderung des gasförmigen Mediums in zwei Strömungsrichtungen möglich ist.The wall-mounted fan according to the invention can be designed in a first embodiment as a supply air blower and in a second embodiment as an exhaust fan. While there are usually with a supply air blower and an exhaust fan two separate devices, the wall-mounted fan can be designed so that rotation of the tube fan can be done within the housing of the wall-mounted blower, so that with the same wall-mounted blower a promotion of gaseous medium in two flow directions is possible.
Um eine optimale Anpassung an verschiedene Mantelrohre und unterschiedliche Wandöffnungen zu ermöglichen, kann der Rohrventilator eine Ansaugeinheit besitzen, die das gasförmige Medium in das Diagonallaufrad hineinleitet. Alternativ oder zusätzlich dazu kann der Rohrventilator eine Ausblaseinheit besitzen, die das gasförmige Medium aus der Leiteinrichtung herausleitet. In ihrer ZU-Stellung kann die Lufteinlassöffnung der Ansaugeinheit beziehungsweise die Luftauslassöffnung der Ausblaseinheit von der Verschlussklappe dicht verschlossen werden. Bei einer Ausbildung mit insgesamt zwei Verschlussklappen, von denen jeweils eine Verschlussklappe an jedem der beiden Enden des Wandeinbaugebläses angeordnet ist, kann sowohl die Lufteinlassöffnung der Ansaugeinheit als auch die Luftauslassöffnung der Ausblaseinheit dicht verschlossen werden.In order to allow optimum adaptation to different jacket tubes and different wall openings, the tube fan may have a suction unit which directs the gaseous medium into the diagonal impeller. Alternatively or additionally, the tube fan may have a blow-out unit which directs the gaseous medium out of the guide. In its CLOSED position, the air inlet opening of the suction unit or the air outlet opening of the blow-out unit can be sealed tightly by the closure flap. In an embodiment with a total of two flaps, one flap of each of which is arranged at each of the two ends of the Wandeinbauflääses, both the air inlet opening of the suction unit and the air outlet opening of the blow-out can be sealed.
Ansaugeinheit und/oder Ausblaseinheit können vorzugsweise als austauschbare Module vorhanden sein. Dabei kann nur die Ansaugeinheit oder nur die Ausblaseinheit als austauschbares Modul vorhanden sein. Alternativ dazu können auch sowohl die Ansaugeinheit als auch die Ausblaseinheit jeweils als austauschbare Module vorhanden sein.Suction unit and / or blow-out unit may preferably be present as exchangeable modules. In this case, only the suction unit or only the blow-out unit can be present as an exchangeable module. Alternatively, both the suction unit and the blow-out unit can each be present as exchangeable modules.
In einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Antriebseinheit der Verschlussklappe an der Außenwand der Ausblaseinheit beziehungsweise der Ansaugeinheit befestigt sein, wodurch ein kompakter Aufbau des erfindungsgemäßen Wandeinbaugebläses sowie eine einfache und wirtschaftliche Fertigung ermöglicht werden.In an advantageous embodiment, the drive unit of the closure flap can be fastened to the outer wall of the blow-out unit or the suction unit, whereby a compact construction of the wall-mounted blower according to the invention and a simple and economical production are made possible.
Sowohl die Schaufeln der Leiteinrichtung als auch die Schaufeln des Diagonallaufrads können profiliert ausgebildet sein, so dass die Schaufeln auch abseits des optimalen Betriebsbereichs unempfindlicher gegenüber vom Optimum abweichenden Anströmrichtungen sind. Die Profilierung der Schaufeln kann zu einer weiteren Steigerung des Wirkungsgrads führen. Die Profilierung der Schaufeln ist eine im Wesentlichen stetige Zunahme des Schaufelquerschnitts bis zu einem Maximum und eine daran anschließende im Wesentlichen stetige Abnahme des Schaufelquerschnitts. Das Maximum des Schaufelquerschnitts kann vergleichbar einem Flugzeugflügel bereits sehr nahe an einem der Schaufelränder liegen.Both the vanes of the guide and the vanes of the diagonal impeller may be formed profiled, so that the blades are also insensitive to the deviating optimal flow directions away from the optimum operating range. The profiling of the blades can lead to a further increase in the efficiency. The profiling of the blades is a substantially continuous increase of the blade cross-section up to a maximum and an adjoining substantially continuous decrease of the blade cross-section. The maximum of the blade cross-section can be similar to an aircraft wing already very close to one of the blade edges.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind den in den Ansprüchen ferner angegebenen Merkmalen sowie den nachstehenden Ausführungsbeispielen zu entnehmen.Further advantages and features of the invention can be found in the claims further specified features and the following embodiments.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:The invention will be described and explained in more detail below with reference to the embodiments illustrated in the drawings. Show it:
WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNGWAYS FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Das Wandeinbaugebläse
Das mittels des Diagonallaufrads
Das Diagonallaufrad
Die Deckscheibe
Gegebenenfalls könnten auch ein oder mehrere Dichtungselemente hinter den Ringspalten
Im Gegensatz zu dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel könnte auf die Deckscheibe
Die das Diagonallaufrad
Ebenso wie die Schaufeln
In dem von der Tragscheibe
Im Anschluss an die Leiteinrichtung
Die Befestigung von Ansaugeinheit
Das Wandeinbaugebläse
Das Verfahren der Verschlussklappe
Die Antriebseinheit
Dadurch ist keine Überhitzung und auch kein sinnloses Laufen des Motors
Der elektrische Antrieb
Ein als Abluft-Gebläse ausgebildetes Wandeinbaugebläse
Die Ansaugeinheit
Die Ausblaseinheit
Durch unterschiedliche Außenumfangskonturen der Verschlussklappe
Die Verschlussklappen
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 20319749 U1 [0003] DE 20319749 U1 [0003]
- EP 1902258 B1 [0006] EP 1902258 B1 [0006]
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DE201010047489 DE102010047489A1 (en) | 2010-10-06 | 2010-10-06 | Wall mounted fan has guide device that is provided adjacent to mixed flow impeller for increasing pressure of gaseous medium, and closure flap including drive unit for closing pipe ventilator |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |