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Die Erfindung betrifft eine Druckaufnahmevorrichtung zur Aufnahme eines Druckes in einem Hohlraum, insbesondere in einer Klimaanlage.
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Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung einer Druckaufnahmevorrichtung in einem Hohlraum eines Ventilatorgehäuses.
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Vorrichtungen zum Messen eines Druckes in von Luft durchströmten Hohlräumen oder Gehäusen, beispielsweise in Klimaanlagen, wie Pitotrohre oder Prandtlsche Staurohre, sind allgemein bekannt. Voraussetzung für die Anwendbarkeit dieser Geräte ist ein homogen gerichtetes Strömungsbild. In einem luftdurchströmten Klimagerät entstehen jedoch aufgrund von konstruktiven Einbauten Verwirbelungen in der Luft, die zu örtlich und zeitlich schwankenden Drücken und wechselnden Luftrichtungen führen. Je nach dem, wo das Druckmessgerät in dem Gehäuse angebracht ist, werden unterschiedliche Drücke gemessen.
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Um den statischen Druck für das gesamte Gehäuse zu messen, ist es notwendig, den Druck an mehreren Stellen im Gehäuse gleichzeitig aufzunehmen und aus diesen Werten einen statischen Druck zu mitteln. Dazu wird beispielsweise eine Ringleitung durch das Gehäuse verlegt, welche mit dem Druckmessgerät verbunden ist. Durch mehrere Löcher in der Ringleitung wird der Druck im Gehäuse an verschiedenen Stellen gleichzeitig aufgenommen und zum Drucksensor geführt. Dort wird aus den aufgenommenen Drücken ein nahezu statischer Druckwert gemittelt. Dynamische Druckschwankungen können so ausgeglichen werden. Allerdings ist dieses Vorgehen zur Druckmessung umständlich, zeitaufwendig, beispielsweise hinsichtlich der Montage der Ringleitung, und schlecht zu reinigen.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine verbesserte Vorrichtung zur Druckaufnahme und Druckmessung in einem Luft durchströmten Hohlraum sowie ein Ventilatorgehäuse hierfür zu schaffen, wobei dynamische Druckschwankungen ausgeglichen werden.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand untergeordneter Ansprüche.
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Der Erfinder hat erkannt, dass die Druckaufnahme in einem luftdurchströmten Gehäuse, beispielsweise einer Klimaanlage, an verschiedenen Orten verbessert werden kann. Dazu werden in einem Strömungsfeld mit Verwirbelungen, das heißt wechselnden Luftrichtungen, luftdurchlässige Drucklöcher zur Druckaufnahme in verschiedenen Luftrichtungen ausgerichtet. Beispielsweise wird hierfür an einer beliebigen Stelle in dem Gehäuse eine Vorrichtung installiert, welche den Druck zumindest sowohl an ihrer der Luftströmung zugewandten Luv-Seite, als auch an ihrer der Luftströmung abgewandten Lee-Seite aufnimmt und zu einem Druckmessgerät weiterleitet. Dazu weist die als Hohlkörper ausgeführte Vorrichtung über ihren zylindrischen Mantel verteilt mehrere Drucklöcher auf, durch die Luft in das Innere der Vorrichtung gelangen kann. Der an einer der Luftströmung zugewandten Luv-Seite aufgenommene Druck ist dabei größer als der an einer der Luftströmung abgewandten Lee-Seite aufgenommene Druck. Die Druckwerte sind abhängig von der Strömungsgeschwindigkeit der Luft und ergeben eine sich dynamisch mit den Verwirbelungen der Luftströmung ändernde Druckdifferenz. Diese dynamische Druckdifferenz wird jedoch durch das gleichzeitige Aufnehmen der beiden Drücke an Luv- und Lee-Seiten ausgeglichen. Die Anzahl der Drucklöcher verbessert die Druckaufnahmequalität bei einer turbulenten Luftströmung mit unterschiedlichen Strömungsrichtungen. Dazu sind mindestens drei symmetrisch um den zylindrischen Mantel verteilt angeordnete Drucklöcher notwendig. Eine symmetrische Anordnung der Drucklöcher gewährleistet, dass gleich viele Drucklöcher an der Luv- und der Lee-Seite liegen. Dieses Verhältnis wird auch beibehalten, wenn die Luftrichtungen in einem turbulenten Luftstrom wechseln.
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Die Vorrichtung weist beispielsweise mindestens drei, besser vier oder noch besser mehr als vier, beispielsweise acht, verteilt angeordnete Drucklöcher auf. Je mehr Drucklöcher ausgebildet sind, umso genauer kann der Druck gemessen werden. Nach dem Eintritt der Luft durch die Drucklöcher in den Hohlkörper wird diese verlangsamt. Hierfür werden die Drucklöcher möglichst klein gehalten. Die Drucklöcher weisen beispielsweise einen Durchmesser von 1 mm auf, wobei sich erst bei großen Abweichungen in Durchmesser und Anzahl der Drucklöcher merkbare Änderungen im aufgenommenen Druck einstellen. Insbesondere weisen die Drucklöcher einen einheitlichen Durchmesser auf, um eine gleichmäßige Druckaufnahme an den Luv- und Lee-Seiten zu gewährleisten. Die Größe des Hohlkörpers im Verhältnis zu den Querschnittsflächen der Drucklöcher bestimmt die Zeit, in der der Hohlkörper mit Luft gefüllt oder entleert werden kann. Das Verhältnis aus dem Volumen des Hohlkörpers zu der Summe aller Querschnittsflächen der Drucklöcher beträgt beispielsweise zwischen 10 mm und 10.000 mm. Der aufgenommene Druck kann durch einen Messausgang, beispielsweise eine weitere Öffnung in der Vorrichtung, an das Druckmessgerät weitergeleitet werden. Der Messausgang ist beispielsweise im Zentrum des Hohlkörpers ausgeführt. Der dynamische Druck an dem Messausgang im Zentrum spielt dabei die wesentliche Rolle für die Druckmessung. Hier ist es günstig, wenn der Druck möglichst klein, beispielsweise 1%, gegenüber dem außen anstehenden Druck ist. Ein dynamischer Druck von weniger als 1 Pa liegt unterhalb der Messtoleranz von üblichen Druckmessgeräten in der Lüftungsbranche. Zur eigentlichen Weiterleitung des Druckes von dem Messausgang zu dem Druckmessgerät dient eine Druckleitung, beispielsweise in Form eines Rohres oder Schlauches mit einem Rohrstutzen zur Verbindung mit dem Messausgang.
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Die Ausführung des Messausgangs ist abhängig von der Form des Hohlkörpers. In einer kreisscheibenförmigen Variante umfasst der Hohlkörper einen zylindrischen Mantel mit einem Boden und einem gewölbten Deckel. Der Messausgang kann in dieser Variante als einzelne, möglichst in der Mitte ausgebildet, Öffnung im Boden des Hohlkörpers ausgeführt werden. Der Abstand der Drucklöcher von der Öffnung des Messausgangs im Zentrum des Bodens kann hierbei größer als das Zehnfache eines Durchmessers eines Druckloches sein, um eine ausreichende Verteilung und Verlangsamung der einströmenden Luft zu erzielen. Die Luftgeschwindigkeit zwischen den Drucklöchern und der Öffnung ist proportional zu äußeren Druckänderungen. Bei geringen Druckänderungen wird sich eine geringe Geschwindigkeit einstellen und eine langsame Druckanpassung im Innern erfolgen. Dagegen stellen sich bei großen äußeren Druckänderungen größere Geschwindigkeiten ein und die Anpassung der Luftgeschwindigkeit im Hohlkörper erfolgt entsprechend schneller. Weiterhin erfolgt bei schnell wechselnden Drücken, beispielsweise bei pulsierenden Drücken oder einer stark turbulenten Luftströmung, eine Dämpfung der Luftgeschwindigkeit, wenn die Zeit für einen Anstieg des Druckes größer ist als die Zeit, die benötigt wird, um den Hohlkörper mit Luft zu füllen. Es wird hierbei durch geeignete Größenverhältnisse der Vorrichtung eine Anpassungszeit von 0,1 s bei 20 m/s (hoher Druckausschlag) bis 3 s bei 1 m/s (kleiner Druckausschlag), bezogen auf das Volumen des Hohlkörpers ohne Druckleitung, angestrebt. Ein Rohrstutzen und eine anhängende Druckleitung unbekannter Länge vergrößern das Volumen des Hohlkörpers, weshalb eine Aussage über Luftgeschwindigkeiten in diesem Bereich nicht machbar ist.
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In einer pilzförmigen Variante umfasst der Hohlkörper lediglich den zylindrischen Mantel und den gewölbten Deckel. Dies stellt eine unter Fertigungsaspekten leicht veränderte, gestalterisch optimierte Lösung dar. Eine Vorrichtung ohne Boden unterscheidet sich von einer Vorrichtung mit Boden noch in der Ausführung des Messausgangs im Zentrum des Hohlkörpers. Beispielsweise ist der Messausgang als Hohlzylinder ausgeführt, der in den Hohlkörper hineinragt und mit dem Deckel luftdicht verbunden ist, ähnlich dem Stiel eines Pilzes. Die Pilzkappe wird hierbei von dem Mantel und dem gewölbten Deckel gebildet. An dem Hohlzylinder kann im Bereich des Hohlkörpers mindestens eine Innenöffnung zur Druckaufnahme der in den Hohlkörper durch die Drucklöcher strömenden Luft ausgebildet sein. Wegen der angestrebten geringen Luftgeschwindigkeit im Zentrum hat die Ausrichtung einer oder mehrerer Innenöffnungen keinen Einfluss auf den gemessenen Druck. Ein Verhältnis aus den Querschnittsflächen der Drucklöcher zu der Querschnittsfläche der Innenöffnungen kann jedoch das Dämpfungsverhalten beeinflussen. Das Verhältnis der Querschnittsflächen wirkt sich insbesondere dann aus, wenn eine hohe Füll- bzw. Entleerungsgeschwindigkeit innerhalb des Hohlkörpers gegeben ist. Eine derartige Geschwindigkeit kann sich erst einstellen, wenn die äußeren Drucklöcher entsprechend groß ausgeführt würden. Dieser Effekt liegt allerdings nicht im Bestreben einer pilzförmigen Ausführung. Weiterhin würden sich hierbei dynamische Effekte im Hohlkörper einstellen, die durch eine zweite Vorrichtung – einen „inneren” Pilz – ausgeglichen werden müssten. Dann könnte die eigentliche Vorrichtung – der „äußere” Pilz – entfallen. Im Endeffekt erhielte man dann einen Hohlzylinder mit Öffnungen. Dies würde jedoch wiederum die erste beschriebene Variante mit Boden mit stark reduziertem Durchmesser des Hohlkörpers darstellen.
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Zur Befestigung der Vorrichtung in dem Gehäuse kann beispielsweise eine angeformte Gewindestange mit einem Verschluss ausgebildet sein. Eine hohle Gewindestange kann gleichzeitig als Hohlzylinder bzw. Druckleitung des Messausgangs verwendet werden. Die Vorrichtung ist beliebig in dem Gehäuse anzuordnen, beispielsweise an einer Saugseite und/oder einer Druckseite eines Lüftungsgerätes oder auch an anderen Stellen, zum Beispiel am Filter oder am Geräteein- und/oder Ausgang.
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Aus der Druckschrift
DE 31 03 848 A1 ist eine Vorrichtung zum Messen der Druckverteilung in einem Hohlraum bekannt, die einen achsensymmetrisch ausgebildeten Hohlkörper mit einer Wandung und die Wandung durchdringenden Drucklöchern sowie einen Messausgang aufweist, wobei diese Druckaufnahmevorrichtung genau zwei Drucklöcher aufweist.
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Weiterhin ist aus der Druckschrift
DE 689 17 304 T2 eine Druckaufnahmevorrichtung bekannt, bei der eine Wandung eines achsensymmetrisch ausgebildeten Hohlkörpers von einer Vielzahl von Drucklöchern durchdrungen ist, wobei die Drucklöcher an der Stirnfläche der Wandung ausgebildet sind.
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Die Druckschrift
DE 10 2008 025 869 A1 zeigt noch eine Druckaufnahmevorrichtung mit einem Hohlkörper mit einer Wandung und mehreren, die Wandung durchdringenden Drucklöchern. Die Drucklöcher sind hier lediglich an einer Seite der Wandung, also nicht symmetrisch, angeordnet.
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Entsprechend diesem Grundgedanken schlägt der Erfinder vor, eine Druckaufnahmevorrichtung zur Aufnahme eines Druckes in einem Hohlraum, insbesondere in einer Klimaanlage, umfassend einen achsensymmetrisch ausgebildeten Hohlkörper mit einer Wandung und mindestens einem Messausgang, dahingehend zu verbessern, dass mindestens drei die Wandung durchdringende Drucklöcher ausgebildet sind, wobei die mindestens drei Drucklöcher an einem zylindrischen Mantel der Wandung symmetrisch verteilt angeordnet sind.
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Eine erfindungsgemäße Druckaufnahmevorrichtung ist sowohl in turbulenten Luftströmungen einsetzbar als auch in unmittelbarer Nähe von funktionellen Luftbehandlungsbauteilen. Sie ist weiterhin einfach und kostengünstig zu installieren. Durch die einfache De- und Montagemöglichkeit und eine handliche, zugängliche Bauform ist die Voraussetzung für eine hygienische Kontrolle und Reinigung gegeben und leicht durchführbar. Ein weiterer Vorteil ist durch die strömungsunempfindlichen Eigenschaften und die handlich kleine Bauform eine praktisch beliebige Platzierungsmöglichkeit in einem engen Hohlraum, wie zum Beispiel in einem Lüftungs- oder Klimagerät.
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Erfindungsgemäß ist der Hohlkörper achsensymmetrisch ausgeführt, vorteilhafterweise zylindrisch. Die Wandung des Hohlkörpers ist in einer Ausführung einteilig ausgeführt, in einer anderen Ausführung ist der Hohlkörper mehrteilig ausgeführt, beispielsweise zwei- oder dreiteilig. Die Wandung umfasst hierbei zumindest einen zylindrischen Mantel und einen gewölbten Deckel. Der Mantel und der Deckel sind in einer einteiligen Ausführung beispielsweise integriert ausgebildet. Optional umfasst die Wandung noch einen ebenen Boden. In einer bevorzugten Ausführung ist die Wandung des achsensymmetrischen Hohlkörpers zylindrisch mit einem gewölbten Deckel und frei von Kanten im Strömungsbereich ausgebildet.
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Vorteilhafterweise ist der Hohlkörper bis auf die die Wandung durchdringenden Drucklöcher luftundurchlässig ausgeführt, sodass die Luft nur durch die Drucklöcher in den Hohlkörper gelangt. Der Durchmesser des Hohlkörpers liegt vorzugsweise zwischen 2 cm und 4 cm. Die Höhe des Hohlkörpers liegt vorzugsweise zwischen 0,5 cm und 2 cm. Eine bevorzugte Ausführung eines kreisscheibenförmigen Hohlkörpers, das heißt eines zylindrischen Mantels und mit gewölbtem Deckel, weist einen Durchmesser von circa 3 cm und eine Höhe von circa 1 cm auf.
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Erfindungsgemäß sind die mindestens drei die Wandung durchdringenden Drucklöcher symmetrisch verteilt an dem Mantel der Wandung angeordnet. Bevorzugt sind die Drucklöcher sich paarweise gegenüberliegend angeordnet. In einer Ausführung sind vier Drucklöcher in der Wandung des Hohlkörpers ausgebildet, bevorzugt mehr als vier, beispielsweise sechs Drucklöcher. In einer besonders bevorzugten Ausführung sind acht Drucklöcher ausgebildet. Weitere Ausführungen mit mehr als acht Drucklöchern, beispielsweise zehn oder zwölf sind auch ausführbar. Bei einem kreisscheibenförmigen Hohlkörper mit acht Drucklöchern ist vorteilhafterweise alle 45° entlang dem Mantel ein Druckloch angeordnet. Dadurch wird gewährleistet, dass an möglichst vielen, unterschiedlich von Luft angeströmten Luv- und Lee-Seiten der Vorrichtung Druck aufgenommen wird.
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In einer vorteilhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Druckaufnahmevorrichtung weisen die mindestens drei Drucklöcher den gleichen, einheitlichen Querschnitt auf. Die Drucklöcher sind beispielsweise mit rundem Querschnitt ausgebildet, wobei der Durchmesser der Drucklöcher bei allen Drucklöchern gleich groß ist. Der Durchmesser der Drucklöcher liegt bevorzugt in einem Bereich zwischen 0,5 mm und 1,5 mm.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Druckaufnahmevorrichtung liegt das Verhältnis aus dem Volumen des Hohlkörpers zu der Summe aller Querschnittsflächen der mindestens drei Drucklöcher bevorzugt zwischen 10 mm bis 10.000 mm, weiter bevorzugt zwischen 50 mm bis 5.000 mm, noch weiter bevorzugt zwischen 1.000 mm bis 4.000 mm.
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Der mindestens eine Messausgang führt den durch die Drucklöcher aufgenommenen Druck dem eigentlichen Druckmessgerät zu. In einer Ausführung ist ein Messausgang vorgesehen, welcher in der Mitte des Hohlkörpers, das heißt von allen Drucklöchern gleich beabstandet, angeordnet ist. Der Abstand des Messausgangs zu den Drucklöchern sollte mindestens den 5- bis 7-fachen Drucklochdurchmesser betragen. In einer Ausführung der Wandung des Hohlkörpers mit Boden umfasst der Messausgang eine einzelne Messöffnung im Boden, durch die der aufgenommene Druck weitergeleitet wird.
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In einer anderen Ausführung der Druckaufnahmevorrichtung ohne Boden umfasst der Messausgang einen Hohlzylinder, welcher in den Hohlkörper hineinragt, dort mit dem Deckel, vorteilhafterweise luftdicht, verbunden ist und mehrere luftdurchlässige Innenöffnungen aufweist. Der gesamte Hohlkörper weist hierbei einen pilzförmigen Querschnitt auf. Der pilzförmige Querschnitt wird ausgebildet von dem Mantel und dem gewölbten Deckel als Pilzkappe und dem Hohlzylinder als Pilzstiel. Der aufgenommene Druck wird durch die Innenöffnungen durch den Pilzstiel zu dem Druckmessgerät weitergeleitet. Der durch die Drucklöcher in den Hohlkörper strömende Luftdruck strömt durch die Innenöffnungen wieder aus diesem hinaus. Hierbei findet eine zusätzliche Dämpfung des Druckes statt. Der Hohlzylinder mit den Innenöffnungen fungiert dabei als zusätzliches Dämpfungsglied.
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Die Innenöffnungen sind vorteilhafterweise beliebig verteilt um den Mantel des Hohlzylinders angeordnet. In einer Ausführung ist eine Innenöffnung ausgebildet. In einer anderen Ausführung sind zwei gegenüberliegende Innenöffnungen ausgebildet. Die Positionen der Innenöffnungen sind beispielsweise auf die Positionen der Drucklöcher an dem Mantel des Hohlkörpers abgestimmt, beispielsweise hinsichtlich ihrer Höhe und ihrer Winkelposition am Mantel. Die Querschnittsflächen der Innenöffnungen sind bevorzugt gleich groß ausgeführt. Der Durchmesser einer Innenöffnung ist vorteilhafterweise kleiner gleich dem Durchmesser eines Druckloches. Vorteilhafterweise ist die Summe aller Querschnittsflächen der Innenöffnungen kleiner ist als die Summe aller Querschnittsflächen der Drucklöcher.
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Das Druckmessgerät ist beispielsweise als Rohrfeder-, Kolben-, Membran- oder Flüssigkeitsmanometer ausgeführt. Der mindestens eine Messausgang umfasst hierzu in einer Ausführung eine Druckleitung, die zu dem Druckmessgerät führt. Die Druckleitung ist beispielsweise zumindest teilweise in den Hohlzylinder integriert. Vorteilhafterweise weist der Messausgang bzw. die Druckleitung des Messausgangs einen größeren Durchmesser auf als die einzelnen Drucklöcher und die Innenöffnungen, beispielsweise zwischen 2 mm und 5 mm.
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Zum Befestigen der Druckaufnahmevorrichtung in einem Hohlraum, beispielsweise an dem Gehäuse einer Klimaanlage, ist die Druckleitung beispielsweise als rohrförmige Gewindestange ausgeführt, an die von einer anderen Gehäuseseite ein Gegenstück angeschraubt oder andersartig verbunden werden kann. Der Hohlkörper der Druckaufnahmevorrichtung liegt bevorzugt flächig an dem Gehäuse auf. In einer Ausführung mit Boden schließt der Boden bündig mit dem Gehäuse ab. In einer Ausführung ohne Boden schließt der Mantel den Hohlkörper bündig anliegend an dem Gehäuse ab. Eine Abdichtung ist zwischen Stiel und Gehäusedurchführung vorgesehen.
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Weiter betrifft die Erfindung die Verwendung einer Druckaufnahmevorrichtung in einem Hohlraum eines Ventilatorgehäuse, insbesondere von einer Klimaanlage, zumindest umfassend eine den Hohlraum ausbildende Gehäusewandung, und mindestens einen Druckmesspunkt, wobei der mindestens eine Druckmesspunkt eine erfindungsgemäße Druckaufnahmevorrichtung aufweist. Der Hohlraum wird von Luft durchströmt, die auf den mindestens einen Druckmesspunkt mit der Druckaufnahmevorrichtung trifft. Vorteilhafterweise sind zwei oder mehr Druckmesspunkte an der Gehäusewandung des Hohlkörpers angeordnet. Diese Druckmesspunkte sind vorteilhafterweise gleichmäßig verteilt an der Gehäusewandung angeordnet. Dabei sind die Druckaufnahmevorrichtungen beispielsweise an einer Saugseite und/oder einer Druckseite des Ventilatorgehäuses oder an einem Filter oder am Geräteein- und/oder Ausgang der Klimaanlage angeordnet.
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Die Gehäusewandung weist zum Befestigen der Druckaufnahmevorrichtungen an den Druckmesspunkten in einer Ausführung jeweils eine Öffnung auf, durch die eine als beispielsweise Gewindestange ausgeführte Druckleitung oder der Hohlzylinder der Druckaufnahmevorrichtung hindurchgeführt werden kann. Die Gewindestange kann dann von der anderen Seite der Gehäusewandung fixiert werden, beispielsweise mit einem Gegenstück nach Art einer Mutter. Die Öffnungen in der Gehäusewandung werden vorteilhafterweise luftdicht abgedichtet.
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Mittels der mehreren Druckaufnahmevorrichtungen in dem Ventilatorgehäuse werden nicht nur an den einzelnen Druckmesspunkten gleichzeitig mehrere, unterschiedliche Drücke aufgenommen, sondern über den gesamten Hohlraum verteilt. Die Druckaufnahmevorrichtungen sind in einer Ausführung mit einem gemeinsamen Druckmessgerät verbunden. In einer anderen Ausführung sind die Druckaufnahmevorrichtungen jeweils mit einem eigenen Druckmessgerät verbunden. Vorteilhafterweise kann bei einem gemeinsamen Druckmessgerät der an verschiedenen Stellen in dem Hohlraum ermittelte Druck noch einmal zu einem Druckwert gemittelt werden.
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Es wird darauf hingewiesen, dass im Sinne der Erfindung der Begriff „Drucklöcher” für Öffnungen jeglicher Art, zum Beispiel Rundlöcher, Löcher mit vier- oder vieleckigem Querschnitt, Schlitze oder sonstige beliebige Durchbrüche steht.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele mit Hilfe der Figuren näher beschrieben, wobei darauf hingewiesen wird, dass nur die für das unmittelbare Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente gezeigt sind.
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Es zeigen im Einzelnen:
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1: schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Druckaufnahmevorrichtung in einer ersten Ausführung;
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2: Querschnittsdarstellung der erfindungsgemäßen Druckaufnahmevorrichtung gemäß der 1;
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3: Querschnittsdarstellung durch einen Hohlkörper der erfindungsgemäßen Druckaufnahmevorrichtung gemäß der 1;
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4: Querschnittsdarstellung einer Gehäusewandung mit der erfindungsgemäßen Druckaufnahmevorrichtung gemäß der 1;
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5: schematische Darstellung eines Gegenstückes;
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6: schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Druckaufnahmevorrichtung in einer weiteren Ausführung;
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7: Querschnittsdarstellung der erfindungsgemäßen Druckaufnahmevorrichtung gemäß der 6;
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8: Querschnittsdarstellung durch einen Hohlkörper der erfindungsgemäßen Druckaufnahmevorrichtung gemäß der 6;
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9: Querschnittsdarstellung einer Gehäusewandung mit der erfindungsgemäßen Druckaufnahmevorrichtung gemäß der 6;
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10: erste Querschnittsdarstellung eines Ventilatorgehäuses einer Klimaanlage mit zwei erfindungsgemäßen Druckaufnahmevorrichtungen; und
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11: zweite Querschnittsdarstellung eines Ventilatorgehäuses einer Klimaanlage mit zwei erfindungsgemäßen Druckaufnahmevorrichtungen.
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Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Druckaufnahmevorrichtung 1 in einer ersten Ausführung. Die Druckaufnahmevorrichtung 1 umfasst einen Hohlkörper 2 mit einer Wandung 3. Die Wandung 3 ist zweiteilig mit einem Mantel 3a mit integriertem, gewölbtem Deckel 3b und einem Boden 3c ausgeführt. Insgesamt entsteht so eine kreisscheibenförmige Form der Wandung. Entlang des Mantels 3a der Wandung 3 sind insgesamt acht, davon drei sichtbare, Drucklöcher 4 ausgebildet. Die Drucklöcher 4 durchdringen die Wandung 3 und leiten mehrere, verschiedene Drücke einer die Druckaufnahmevorrichtung 1 umströmenden Luft in den Hohlkörper 2. Die Drucklöcher 4 sind gleichmäßig beabstandet entlang des Mantels an dem Mantel 3a angeordnet. Weiterhin sind die Drucklöcher 4 jeweils rund mit dem gleichen Durchmesser, das heißt der gleichen Querschnittsfläche, ausgebildet.
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Die Druckaufnahmevorrichtung 1 umfasst noch einen hier nicht sichtbaren Messausgang in der Wandung 3 des Hohlkörpers 2. Der Messausgang ist an dem Boden 3c des Hohlkörpers 2 mittig ausgebildet, sodass alle Drucklöcher 4 von dem Messausgang gleich weit entfernt sind. Durch den durch den Boden 3c durchgehenden Messausgang wird die aufgenommene Luft zu einem hier nicht gezeigten Druckmessgerät weitergeleitet.
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Die Druckaufnahmevorrichtung 1 umfasst weiterhin eine mit dem Messausgang verbundene Gewindestange 6 mit einem Gewinde 7. Die rohrförmige, hohle Gewindestange 6 dient zum einen als Druckleitung und zum anderen zur Befestigung der Druckaufnahmevorrichtung 1 an einem Befestigungsuntergrund.
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In der 2 ist eine Querschnittsdarstellung der erfindungsgemäßen Druckaufnahmevorrichtung 1 gemäß der 1 gezeigt. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Auf eine ausführliche Beschreibung bereits beschriebener Bauteile wird daher verzichtet. Die Druckaufnahmevorrichtung 1 mit der Gewindestange 6 weist einen in etwa T-förmigen Querschnitt auf. Der Durchmesser des Messausgangs 5 ist wesentlich größer ist als der Querschnitt eines Druckloches 4. Ein Druckloch 4 weist beispielsweise einen Durchmesser von circa 1 mm auf und der Durchmesser des Messausgangs liegt zwischen 2 mm und 5 mm. Der Durchmesser des kreisscheibenförmigen Hohlkörpers 2 ist gemäß der 2 ungefähr 3,5-mal so groß wie die Höhe h des Hohlkörpers 2.
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Die 3 zeigt eine Querschnittsdarstellung durch den Hohlkörper 2 der erfindungsgemäßen Druckaufnahmevorrichtung 1 gemäß der 1. Auch hier sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Der Hohlkörper 2 weist einen Durchmesser d von circa 30 mm und eine hier nicht erkennbare Höhe von circa 10 mm.
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Die 4 zeigt einen Querschnitt durch eine an einem Befestigungsuntergrund fixierte Druckaufnahmevorrichtung 1. Als Befestigungsuntergrund ist hier ein Ausschnitt aus einer Gehäusewandung 22 einer nicht dargestellten Klimaanlage gezeigt. Die Druckaufnahmevorrichtung 1 entspricht der Druckaufnahmevorrichtung 1 gemäß den 1 bis 3. Die Gewindestange 6 der Druckaufnahmevorrichtung 1 ist durch eine Befestigungsöffnung 25 in der Gehäusewandung 22 gesteckt. Der Boden des Hohlkörpers 2 liegt flach und bündig an der Gehäusewandung 22 auf. Dies gewährleistet zum einen eine sichere Befestigung und zum anderen erfolgt somit eine Abdichtung der Befestigungsöffnung 25. Die Befestigungsöffnung 25 kann zusätzlich noch durch eine Dichtungsmasse oder sonstige Materialien abgedichtet werden.
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An das Gewinde 7 der Gewindestange 6 kann ein Gegenstück 10 mit einem Gegengewinde 11 angeschraubt werden. Das Gegenstück ist in der 5 gezeigt. Das Gegenstück 10 umfasst ein innen liegendes Gegengewinde 11, ein flaches Auflageteil 12 und eine Druckleitung 13. Das Auflageteil 12 liegt möglichst bündig an der Gehäusewandung an. Die Druckleitung 13 führt den in der Druckaufnahmevorrichtung 1 aufgenommenen und durch die Gewindestange geführten Druck einem Druckmessgerät zu.
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Die 6 bis 9 zeigen die erfindungsgemäße Druckaufnahmevorrichtung 1 in einer weiteren Ausführung. Die Ausführung der 6 bis 9 unterscheidet sich von der ersten Ausführung der 1 bis 5 lediglich in dem Fehlen des Bodens der Wandung 3 des Hohlkörpers 2 und der dadurch bedingten unterschiedlichen Ausführung des Messausgangs 5. Ansonsten gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Auf eine ausführliche Beschreibung bereits beschriebener Bauteile wird daher verzichtet.
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Die 6 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Druckaufnahmevorrichtung 1 in einer weiteren Ausführung. Die Druckaufnahmevorrichtung 1 ist pilzförmig ausgeführt. Dies ergibt sich durch die Form der Wandung 3 aus dem Mantel 3a mit dem gewölbten Deckel 3b. Ein Boden ist in dieser Ausführung nicht vorhanden. Der Messausgang 5 ist als Hohlzylinder 8 ausgeführt, welcher in den Hohlkörper 2 hineinragt und an dem Deckel 3b befestigt ist. Im Bereich des Hohlkörpers 2 weist der Hohlzylinder 8 zwei gegenüberliegende Innenöffnungen 9 auf, wobei hier nur eine Innenöffnung 9 zu sehen ist, durch die der in den Hohlkörper 2 aufgenommene Druck zu einem hier nicht gezeigten Messgerät weitergeleitet wird. Zur Druckweiterleitung dient der Hohlzylinder 8.
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In der 7 ist eine Querschnittsdarstellung der erfindungsgemäßen Druckaufnahmevorrichtung 1 gemäß der 6 gezeigt. In dieser Darstellung ist besonders der Hohlzylinder 8 zu sehen, welcher in dem Hohlkörper 2 mit dem Deckel der Wandung 3 verbunden ist. Dadurch entsteht der pilzförmige Querschnitt der Druckaufnahmevorrichtung 1.
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Die 8 zeigt eine Querschnittsdarstellung durch einen Hohlkörper 2 der erfindungsgemäßen Druckaufnahmevorrichtung 1 gemäß der 6. Die Positionen der zwei Innenöffnungen 9 an dem Hohlzylinder 8 liegen auf einer Linie – sowohl hinsichtlich der Höhe als des Winkels am Mantel – mit zwei gegenüberliegenden Drucklöchern 4 an dem Mantel der Wandung 3.
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Die 9 zeigt eine Querschnittsdarstellung einer Gehäusewandung 22 mit der erfindungsgemäßen Druckaufnahmevorrichtung 1 gemäß der 7. Die Wandung 3 der Druckaufnahmevorrichtung 1 schließt bündig mit der Gehäusewandung 22 ab, sodass nur durch die Drucklöcher 4 Luft in den so entstandenen Hohlkörper gelangt. Zur Druckleitung dient die integrierte hohle Gewindestange 6.
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Alternativ zu den hier gezeigten Varianten, mit an der Aufnahmevorrichtung befestigter Gewindestange an der das Gegenstück angeschraubt wird, besteht auch die Möglichkeit, die Gewindestange am Gegenstück zu befestigen und dieses über die Gewindestange mit dem „Pilz” zu verschrauben.
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Weiterhin kann alternativ zu einer Verschraubung auch eine Klemm- oder Clipsverbindung vorgesehen werden.
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Die 10 und 11 zeigen jeweils eine Querschnittsdarstellung eines Ventilatorgehäuses 21 einer Klimaanlage 20 mit zwei erfindungsgemäßen Druckaufnahmevorrichtungen 1. Die 10 zeigt einen vertikalen Querschnitt und die 11 einen horizontalen Querschnitt der Klimaanlage 20. Es werden hierbei lediglich die erfindungswesentlichen Bauteile der Klimaanlage 20 beschrieben. Das Ventilatorgehäuse 21 der Klimaanlage 20 umfasst die Gehäusewandung 22, welche einen Hohlraum 23 ausbildet. Der Hohlraum 23 wird zwischen einem Lufteintritt LE und einem Luftaustritt LA in der Gehäusewandung 22 von Luft durchströmt. Dabei strömt die Luft nicht linear durch den Hohlraum 23, sondern es bilden sich Verwirbelungen an denen unterschiedliche Drücke herrschen. Das Ventilatorgehäuse 21 weist zwei Druckmesspunkte 24 auf. An beiden Druckmesspunkten 24 ist eine Druckaufnahmevorrichtung 1 befestigt. Jede der Druckaufnahmevorrichtungen 1 nimmt gleichzeitig mehrere Drücke auf. Die Drücke werden sowohl an Luv- als auch an den Lee-Seiten der Druckaufnahmevorrichtungen 1 aufgenommen. Die aufgenommenen Drücke werden an ein gemeinsames oder mehrere – hier nicht gezeigte – Druckmessgeräte weitergeführt. Der an einer der Luftströmung zugewandten Luv-Seite aufgenommene Überdruck wird dann von einem an einer der Luftströmung abgewandten Lee-Seite aufgenommenen Unterdruck ausgeglichen. Die Schwankungen des Luftdruckes verändern sich mit der Zeit. Die Drücke werden im Druckmessgerät gemittelt, sodass sich ein nahezu statischer Druck für das Ventilatorgehäuse 21 ergibt.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
