DE102013100800A1 - Airway means - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Luftkanaleinrichtung mit einem Luftkanalelement (12), welches ein Gehäuse (13) umfasst, in dem zumindest eine Vorrichtung (17) angeordnet ist, welche von einem gasförmigen Medium durchströmt wird, dessen Einlaufdüse (18) zur anströmseitigen Stirnseite (14) des Gehäuses (13) und dessen Auslaufdüse (19) zu dessen abströmseitiger Stirnseite (15) des Gehäuses (13) ausgerichtet ist, mit einer an der anströmseitigen Stirnseite (14) angeordneten Stirnwand (21), welche eine Einlassöffnung (22) aufweist, der die Einlaufdüse (18) der Vorrichtung (17) zugeordnet ist, wobei an einer abströmseitigen Stirnseite (15) des Gehäuses (13) eine Stirnwand (23) angeordnet ist, welche eine Auslassöffnung (24) aufweist, die in eine Auslaufdüse (19) der Vorrichtung (17) übergeht.The invention relates to an air duct device having an air duct element (12) which comprises a housing (13) in which at least one device (17) is flowed through which flows through a gaseous medium whose inlet nozzle (18) to the upstream end side (14). of the housing (13) and its outlet nozzle (19) is aligned with its downstream end face (15) of the housing (13) with an end wall (21) arranged on the upstream end face (14) and having an inlet opening (22) the inlet nozzle (18) of the device (17) is assigned, wherein on an outflow end face (15) of the housing (13) an end wall (23) is arranged, which has an outlet opening (24) in an outlet nozzle (19) of the Device (17) passes.
Description
Die Erfindung betrifft eine Luftkanaleinrichtung mit einem Luftkanalelement, in dem eine Vorrichtung angeordnet ist, welche von einem gasförmigen Medium durchströmt wird, dessen Anströmseite zu einer Einlassseite des Luftkanalelementes und dessen Abströmseite zur Auslassseite des Luftkanalelementes ausgerichtet ist und mit einer an der Einlassseite des Luftkanalelementes angeordneten Stirnwand, welche eine Einlassöffnung aufweist, die in eine Einlaufdüse der Vorrichtung übergeht.The invention relates to an air duct device with an air duct element, in which a device is arranged, which is flowed through by a gaseous medium whose inflow side is aligned with an inlet side of the air duct element and its downstream side to the outlet side of the air duct element and with an arranged on the inlet side of the air duct element end wall , which has an inlet opening, which merges into an inlet nozzle of the device.
Solche Luftkanaleinrichtungen werden als Ersatz von Luftkanalventilatoren eingesetzt, welche in einem Luftkanal einen Ventilator mit rückwärts gekrümmten Leitschaufeln aufweisen, deren Rotationsachse senkrecht zur Strömungsrichtung im Luftkanal ausgerichtet ist. Bei solchen Kanalventilatoren wird aufgrund der zweifachen Umlenkung der Strömung um 90° ein erhöhter statischer Druckaufbau ermöglicht. Allerdings werden bei solchen Motoren geregelte Motoren eingesetzt, um eine Norm ERP (Energy Related Products) zu erfüllen. Solche geregelte Motoren sind kostenintensiv. Darüber hinaus weisen diese Kanalventilatoren in konventioneller Bauweise unabhängig von der eingesetzten Motorentechnik eine erhöhte Schallemission auf.Such air duct devices are used as a replacement of air duct fans, which have in an air duct a fan with backwardly curved vanes, whose axis of rotation is aligned perpendicular to the flow direction in the air duct. In such duct fans, an increased static pressure build-up is possible due to the double deflection of the flow through 90 °. However, regulated motors are used in such motors to meet an ERP (Energy Related Products) standard. Such regulated motors are expensive. In addition, these duct fans in conventional design, regardless of the engine technology used on an increased noise emission.
Die Kanalventilatoren, bei denen beispielsweise ein Radial- oder Axialventilator mit dessen Strömungsachse koaxial zum Luftkanalelement eingesetzt wird und an der Einlassseite des Luftkanalelementes eine Stirnwand mit einer Einlassöffnung aufweist, die in die Einlaufdüse des Radial- und/oder Axialventilators übergeht, weist gegenüber dem vorstehend genannten Luftkanalventilator den Vorteil auf, dass die Schallemission reduziert werden konnte. Zudem können nicht regelbare Motoren zur Erfüllung der Norm ERP eingesetzt werden. Aufgrund der steigenden Anforderungen an die Reduzierung der Schallemission ist es erforderlich, solche Luftkanalventilatoren weiter zu entwickeln. The duct fans, in which, for example, a radial or axial fan is used with the flow axis coaxial with the air duct element and on the inlet side of the air duct element having an end wall with an inlet opening, which merges into the inlet nozzle of the radial and / or axial fan, has with respect to the above Air duct fan on the advantage that the sound emission could be reduced. In addition, non-controllable motors can be used to fulfill the ERP standard. Due to the increasing demands on the reduction of the acoustic emission, it is necessary to further develop such air duct fans.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Luftkanaleinrichtung vorzuschlagen, bei welchem eine verbesserte Schallemission gegeben ist.The invention has for its object to propose an air duct device, in which an improved acoustic emission is given.
Diese Aufgabe wird durch eine Luftkanaleinrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.This object is achieved by an air duct device according to the features of claim 1. Further advantageous embodiments and further developments are specified in the further claims.
Durch die Ausgestaltung der Luftkanaleinrichtung, bei welcher sowohl die Einlassseite als auch die Auslassseite des Luftkanalelementes eine Stirnwand umfasst, die jeweils eine Einlass- und Auslassöffnung aufweist, wobei die Einlassöffnung in der Stirnseite des Luftkanalelementes in die Einlaufdüse der Vorrichtung und die Auslassdüse der Vorrichtung in die Auslassöffnung in der Stirnseite des Luftkanalelements übergeht, wird ein in der Vorrichtung entstehender Schall nicht in das Luftkanalelement abgestrahlt, sondern durch die Vorrichtung und somit durch das Luftkanalelement durchgeleitet. Darüber hinaus kann der über einen äußeren Gehäusewandabschnitt der Vorrichtung erzeugte Schall in dem Luftkanalelement selbst absorbiert werden, da dieser geschlossen ausgebildet ist. Jedenfalls wird der Schall nicht über das Luftkanalelement in die Umgebung nach außen geführt. Darüber hinaus entstehen keine Druckverluste in der Luftkanaleinrichtung. Durch diese Anordnung wird eine Erhöhung des Gesamtwirkungsgrades erzielt.By the configuration of the air duct device, in which both the inlet side and the outlet side of the air duct element comprises an end wall, each having an inlet and outlet opening, wherein the inlet opening in the end face of the air duct element in the inlet nozzle of the device and the outlet nozzle of the device in the Outlet opening merges in the end face of the air duct element, a sound produced in the device is not emitted into the air duct element, but passed through the device and thus through the air duct element. In addition, the sound generated via an outer housing wall portion of the device can be absorbed in the air duct element itself, since it is formed closed. In any case, the sound is not passed through the air duct element in the environment to the outside. In addition, there are no pressure losses in the air duct device. By this arrangement, an increase in the overall efficiency is achieved.
Die Vorrichtung ist vorzugsweise mittels zumindest einer Aufhängeeinrichtung, insbesondere elastischen Aufhängeeinrichtung, an der Einlassöffnung und der Auslassöffnung der jeweiligen Stirnwand des Luftkanalelementes angeordnet. Dadurch wird die Vorrichtung frei schwebend in dem Luftkanalelement angeordnet, das heißt, dass die Vorrichtung keine zusätzlichen Halterungen oder Befestigungen aufweist, durch welche die Vorrichtung an einer der Seitenwände des Luftkanalelementes befestigt ist. Dadurch kann eine Schallentkopplung zu weiteren Wandabschnitten des Luftkanalelementes gegeben sein. Durch die frei schwebende Anordnung kann des Weiteren auch eine Schwingungsreduzierung erzielt werden. Durch die aufgehängte Lagerung der Vorrichtung im Luftkanalelement kann ein zweischaliger Aufbau erzielt werden. Eine äußere Schale wird durch die umlaufenden Seitenwände des Luftkanalelementes gebildet. Eine innere Schale wird durch ein Gehäuse oder einen Gehäuseabschnitt gebildet, welches die Vorrichtung umgibt. Dadurch kann im Luftkanalelement ein geschlossener Hohlraum geschaffen werden, der einen Schallabsorberraum darstellt. The device is preferably arranged by means of at least one suspension device, in particular elastic suspension device, at the inlet opening and the outlet opening of the respective end wall of the air channel element. Thereby, the device is arranged levitating in the air duct element, that is, that the device has no additional brackets or fasteners, by means of which the device is attached to one of the side walls of the air duct element. As a result, a sound decoupling can be given to further wall sections of the air duct element. Due to the free-floating arrangement, furthermore, a vibration reduction can also be achieved. Due to the suspended mounting of the device in the air duct element, a two-shell construction can be achieved. An outer shell is formed by the circumferential side walls of the air channel element. An inner shell is formed by a housing or housing portion surrounding the device. As a result, a closed cavity can be created in the air duct element, which represents a sound absorber space.
Die elastische Aufhängeeinrichtung zur Aufnahme der Vorrichtung im Luftkanalelement weist bevorzugt zumindest ein Verbindungselement auf, welches die Einlassöffnung der Stirnwand und die Einlaufdüse der Vorrichtung und/oder die Auslassöffnung der Stirnwand und die Auslassdüse der Vorrichtung zueinander positioniert. Dadurch kann eine einfache Anbindung und Montage der Vorrichtung zur Einlassseite und/oder Auslassseite des Luftkanalelementes ermöglicht werden. Zudem wird dadurch ein konstruktiv einfacher Aufbau geschaffen.The elastic suspension device for receiving the device in the air duct element preferably has at least one connecting element which positions the inlet opening of the end wall and the inlet nozzle of the device and / or the outlet opening of the end wall and the outlet nozzle of the device to each other. As a result, a simple connection and installation of the device to the inlet side and / or outlet side of the air channel element can be made possible. In addition, this creates a structurally simple structure.
Das zumindest eine Verbindungselement der elastischen Aufhängeeinrichtung ist vorteilhafterweise an einer Außenseite der Einlaufdüse und Einlassöffnung und/oder an einer Außenseite der Auslassdüse und der Auslassöffnung angeordnet. Dadurch kann die elastische Aufhängeinrichtung für den Strömungskanal der Vorrichtung störungsfrei positioniert werden, um eine elastische Aufhängung der Vorrichtung zur Einlassseite und/oder Auslassseite zu ermöglichen.The at least one connecting element of the elastic suspension device is advantageously arranged on an outer side of the inlet nozzle and inlet opening and / or on an outer side of the outlet nozzle and the outlet opening. As a result, the elastic suspension device for the flow channel of the device can be positioned without interference be to allow an elastic suspension of the device to the inlet side and / or outlet side.
Die Einlassöffnung an der Stirnwand und die Einlaufdüse der Vorrichtung weisen jeweils einen Verbindungsabschnitt auf, der außerhalb des Strömungsquerschnitts der Vorrichtung liegt und zumindest abschnittsweise einander zugeordnet ist. Dadurch kann eine flexible Ausgestaltung des zumindest einen Verbindungselementes ermöglicht werden, um die Verbindungsabschnitte zueinander zu positionieren und fixieren sowie auch die Verbindungselemente auszugestalten. Analoges kann für die Auslassöffnung und Auslassdüse gelten. The inlet opening on the end wall and the inlet nozzle of the device each have a connecting portion, which lies outside the flow cross-section of the device and at least partially associated with each other. As a result, a flexible configuration of the at least one connecting element can be made possible in order to position and fix the connecting sections relative to one another and also to design the connecting elements. The same applies to the outlet opening and outlet nozzle.
Eine alternative Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Einlaufdüse und die Einlassöffnung jeweils einen Verbindungsabschnitt aufweisen, dessen Innenseite einen Abschnitt des Strömungskanals der Vorrichtung bilden. Dadurch kann eine konstruktiv weiter vereinfachte Ausgestaltung der Luftkanaleinrichtung zur Anbindung der Vorrichtung zur Einlassöffnung und Auslassöffnung des Luftkanalelementes gegeben sein. In Analogie zur Ausgestaltung der Einlassöffnung und Einlaufdüse kann auch die Auslassöffnung und Auslassdüse ausgebildet sein.An alternative embodiment of the invention provides that the inlet nozzle and the inlet opening each have a connecting portion, the inside of which form a portion of the flow channel of the device. As a result, a structurally further simplified embodiment of the air duct device for connecting the device to the inlet opening and outlet opening of the air duct element can be provided. By analogy with the configuration of the inlet opening and inlet nozzle, the outlet opening and outlet nozzle can also be formed.
Das zumindest eine Verbindungselement der elastischen Aufhängeeinrichtung ist bevorzugt als lösbares Spann- oder Klemmelement ausgebildet. Dies ermöglicht eine einfache und schnelle Montage. Dadurch kann auch ein schneller Austausch einer Vorrichtung ermöglicht werden. Bevorzugt ist bei solchen lösbaren Spann- oder Klemmelementen ein Spannband oder eine Schelle vorgesehen, welche vollständig den Außenumfang der Verbindungsabschnitte der Einlassöffnung und der Einlaufdüse umgeben. Analoges gilt für die Auslassseite. Alternativ zum lösbaren Spann- oder Klemmelement kann auch eine Schraubverbindung als Verbindungselement eingesetzt werden, die unmittelbar an den Verbindungsabschnitten angreift. The at least one connecting element of the elastic suspension device is preferably designed as a detachable tensioning or clamping element. This allows a simple and quick installation. As a result, a quick replacement of a device can be made possible. Preferably, such a releasable clamping or clamping elements, a clamping band or a clamp is provided which completely surround the outer periphery of the connecting portions of the inlet opening and the inlet nozzle. The same applies to the outlet side. As an alternative to the releasable clamping or clamping element, a screw connection can also be used as a connecting element, which acts directly on the connecting sections.
Eine Stirnkante der Einlassöffnung und eine Stirnkante der Einlaufdüse sind bevorzugt als Stoßverbindung zueinander angeordnet. Die jeweiligen Stirnkanten liegen beispielsweise unmittelbar aneinander an und bilden einen stufenlosen Übergang zur Vermeidung von Verwirbelungen an der Stoßstelle. Analoges kann auch auf der Auslassseite vorgesehen sein. An end edge of the inlet opening and an end edge of the inlet nozzle are preferably arranged as a butt joint to each other. The respective end edges lie, for example, directly against each other and form a continuous transition to avoid turbulence at the joint. The same can also be provided on the outlet side.
Alternativ kann zwischen der Stirnkante der Einlassöffnung und einer Stirnkante der Einlaufdüse ein Dämpfungselement vorgesehen sein. Dadurch wird eine zusätzliche Entkopplung zwischen der Stirnwand der Luftkanaleinrichtung und der im Gehäuse des Luftkanalelementes gelagerten Vorrichtung geschaffen. Eine analoge Anordnung des Dämpfungselementes kann auch zwischen einer Stirnkante der Auslassöffnung und einer Stirnseite der Auslassdüse vorgesehen sein. Alternatively, a damping element may be provided between the front edge of the inlet opening and an end edge of the inlet nozzle. This creates an additional decoupling between the end wall of the air duct device and the device mounted in the housing of the air duct element. An analogous arrangement of the damping element can also be provided between an end edge of the outlet opening and an end face of the outlet nozzle.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass zwischen einer Außenseite des Verbindungsabschnittes der Einlassöffnung und einer Außenseite des Verbindungsabschnitts der Einlaufdüse sowie dem zumindest einen an den Verbindungsabschnitten angreifenden Verbindungselement zumindest ein Dämpfungselement vorgesehen ist. Dadurch kann eine weitere Dämpfungswirkung und Schallabsorption erzielt werden. A further preferred embodiment of the invention provides that at least one damping element is provided between an outer side of the connecting section of the inlet opening and an outer side of the connecting section of the inlet nozzle and the at least one connecting element acting on the connecting sections. As a result, a further damping effect and sound absorption can be achieved.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht in dem Gehäuse des Luftkanalelementes einen abnehmbaren Revisionsdeckel vor. Dadurch wird bei der Einbindung des Luftkanalelementes in ein Kanalsystem nachträglich eine Revision ermöglicht, ohne dass das Luftkanalelement bezüglich der einlassseitig und auslassseitig angeordneten weiteren Luftkanalelemente zu demontieren ist. A further preferred embodiment of the invention provides in the housing of the air duct element before a removable inspection cover. As a result, when the air duct element is incorporated into a duct system, a subsequent revision is made possible without the air duct element having to be dismantled with respect to the further air duct elements arranged on the inlet side and outlet side.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht in dem Gehäuse des Luftkanalelementes zumindest ein Isolierelement vor. Dieses Isolierelement kann sich teilweise oder vollständig entlang einer oder allen Seitenwänden des Gehäuses des Luftkanalelements erstrecken. Ein solches Isolierelement kann auch einen zwischen dem Gehäuse sowie den Stirnwänden und der Vorrichtung gebildeten Hohlraum ausfüllen. Das zumindest eine Isolierelement ist bevorzugt zur Verhinderung von Kältebrücken vorgesehen. Dadurch kann auch eine Kondensatbildung verhindert werden. Ergänzend und/oder alternativ kann dieses Isolierelement auch zur Schallabsorption dienen. A further preferred embodiment of the invention provides at least one insulating element in the housing of the air duct element. This insulating element may extend partially or completely along one or all of the side walls of the housing of the air duct element. Such an insulating element can also fill a cavity formed between the housing and the end walls and the device. The at least one insulating element is preferably provided to prevent cold bridges. As a result, condensation can also be prevented. In addition and / or alternatively, this insulating element can also be used for sound absorption.
Die in der Luftkanaleinrichtung vorgesehene Vorrichtung ist bevorzugt als Ventilator, insbesondere Radial- oder Axialventilator, ausgebildet. Dies weist den Vorteil auf, dass ein durch den Ventilator erzeugter Schall durch den Strömungskanal hindurch geleitet und der sich radial abstrahlende Schall in dem Luftkanalelement absorbiert wird. The device provided in the air duct device is preferably designed as a fan, in particular a radial or axial fan. This has the advantage that a sound generated by the fan is guided through the flow channel and the radially radiating sound is absorbed in the air channel element.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Luftkanaleinrichtung ist die Vorrichtung als Rohrschalldämpfer ausgebildet. Dadurch kann eine zusätzliche Schallreduktion erzielt werden. Eine solche Luftkanaleinrichtung mit einer Rohrschalldämpfung kann einer Luftkanaleinrichtung mit einem Ventilator vor- und/oder nachgeschalten sein. Durch die Anordnung des Rohrschalldämpfers in einem Luftkanalelement sowie des Ventilators in einem Luftkanalelement stellen diese Luftkanaleinrichtungen modulare Baueinheiten dar, welche beliebig aneinander reihbar und in weitere Luftkanalelemente für ein Luftkanalsystem integrierbar sind. Der Rohrschalldämpfer weist bevorzugt einen Rohrdurchmesser auf, der dem Strömungskanal entspricht, so dass ein gleicher Strömungsaußendurchmesser ausgebildet sind, wodurch geringe oder nahezu keine Druckverluste entstehen und der Gesamtwirkungsgrad erhöht werden kann.According to a further advantageous embodiment of the air duct device, the device is designed as a pipe silencer. As a result, an additional noise reduction can be achieved. Such an air duct device with a pipe sound damping can be upstream and / or downstream of an air duct device with a fan. Due to the arrangement of the pipe silencer in an air duct element and the fan in an air duct element, these air duct devices constitute modular units which can be connected to one another in any desired manner and integrated into further air duct elements for an air duct system. Of the Pipe muffler preferably has a pipe diameter corresponding to the flow channel, so that a same flow outside diameter are formed, whereby little or almost no pressure losses occur and the overall efficiency can be increased.
Die als Rohrschalldämpfer ausgebildete Vorrichtung kann gemäß einer ersten Ausführungsform durch die Aufnahmeeinrichtung zur Einlaufdüse beziehungsweise zur Auslaufdüse angeordnet sein, wie dies beispielsweise für einen als Ventilator ausgebildete Vorrichtung gemäß
Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:The invention and further advantageous embodiments and developments thereof are described in more detail below with reference to the examples shown in the drawings and explained. The features to be taken from the description and the drawings can be applied individually according to the invention individually or in combination in any combination. Show it:
In
In dem Gehäuse
An einer anströmseitigen Stirnseite
Der Ventilator
In
Der Diagonalventilator weist einen äußeren Gehäuseabschnitt
Das Diagonallaufrad
Die das Diagonallaufrad
In dem von der Tragscheibe
Im Anschluss an die Leiteinrichtung
Die Tragscheibe
Die Aufnahmeeinrichtung
In
Zusätzlich kann ein Ringelement zwischen der Einlassöffnung
Zur einfachen Montage und lagerichtigen Anordnung des Verbindungselementes
In
Diese abströmseitig angeordnete Aufnahmeeinrichtung
Alternativ können die Verbindungsabschnitte
In dem Gehäuse
Eine Seitenwand
Durch die Ausgestaltung der Aufnahmeeinrichtung
In
Die Luftkanaleinrichtung
Diese Ausgestaltung weist darüber hinaus den Vorteil auf, dass die Luftkanalelemente
In
Die vorstehenden Ausführungen zum Detail „Z“ gemäß
Die vorbeschriebenen Merkmale können jeweils für sich als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.The above-described features may be essential to the invention in each case as well as in any combination with each other.
Claims (15)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R120 | Application withdrawn or ip right abandoned |