DE102018204629A1 - Ventilation device for filtering air and separating water aerosols from air - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Belüftungseinrichtung (1) zum Filtern von Luft und zum Abscheiden von Wasseraerosolen aus Luft. Die Belüftungseinrichtung (1) weist wenigstens ein Filterelement (3), wenigstens ein Gehäuse (4), wenigstens ein Gebläse (5) und wenigstens einen Strömungsadapter (11) auf. Das wenigstens eine Filterelement (3) ist in dem wenigstens einen Gehäuse (4) von einer Einlassöffnung (8) zu einer Auslassöffnung (9) des wenigstens einen Gehäuses (4) in eine Strömungsrichtung (10) luftdurchströmbar festgelegt. Das wenigstens eine Gebläse (5) ist an der Auslassöffnung (9) in Strömungsrichtung (10) hinter dem wenigstens einen Gehäuse (4) und der wenigstens eine Strömungsadapter (11) ist an der Einlassöffnung (8) in Strömungsrichtung (10) vor dem jeweiligen Gehäuse (4) festgelegt. Das wenigstens eine Gebläse (4) ist durch eine Steuerungsvorrichtung (27) gesteuert, die wenigstens eine Messanordnung zum Erfassen des Luftvolumenstroms durch das wenigstens eine Filterelement (3) aufweist.
Erfindungsgemäß weist die wenigstens eine Messanordnung eine Druckmesseinheit zum Erfassen eines statischen Drucks auf, die innerhalb der Belüftungseinrichtung (1) angeordnet ist.
The invention relates to a ventilation device (1) for filtering air and separating water aerosols from air. The ventilation device (1) has at least one filter element (3), at least one housing (4), at least one fan (5) and at least one flow adapter (11). The at least one filter element (3) is fixed in the at least one housing (4) from an inlet opening (8) to an outlet opening (9) of the at least one housing (4) in a flow direction (10) through which air can flow. The at least one fan (5) is at the outlet opening (9) in the flow direction (10) behind the at least one housing (4) and the at least one flow adapter (11) is at the inlet opening (8) in the flow direction (10) in front of the respective Housing (4) set. The at least one fan (4) is controlled by a control device (27) which has at least one measuring arrangement for detecting the air volume flow through the at least one filter element (3).
According to the invention, the at least one measuring arrangement has a pressure measuring unit for detecting a static pressure, which is arranged inside the ventilation device (1).
Description
Die Erfindung betrifft eine Belüftungseinrichtung zum Filtern von Luft und zum Abscheiden von Wasseraerosolen aus Luft gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a ventilation device for filtering air and for separating water aerosols from air according to the preamble of
Belüftungseinrichtungen zum Filtern von Luft und zum Abscheiden von Wasseraerosolen aus Luft sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt und werden beispielsweise in Windkraftanlagen eingesetzt. Je nach dem Standort der Windkraftanlage muss die von außen angesaugte Luft gereinigt und entwässert werden, um elektronische oder elektrische Bauteile innerhalb der Windkraftanlage zu schützen. Dazu saugen Gebläse die Luft in die Windkraftanlage durch Filterelemente an, in denen die angesaugte Luft gereinigt und entwässert wird. Die jeweiligen Gebläse werden durch eine Steuerungsvorrichtung gesteuert, die abhängig vom Volumenstrom die Gebläse ansteuert. Dabei wird der aktuelle Volumenstrom üblicherweise direkt gemessen, was jedoch ungenau und aufwändig ist.Ventilation devices for filtering air and for separating water aerosols from air are already known from the prior art and are used for example in wind turbines. Depending on the location of the wind turbine, the air drawn in from outside must be cleaned and dewatered to protect electronic or electrical components inside the wind turbine. Blowers suck in the air into the wind turbine through filter elements in which the sucked air is cleaned and dewatered. The respective fans are controlled by a control device which controls the fans depending on the volume flow. The current volume flow is usually measured directly, which is inaccurate and expensive.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, für eine Belüftungseinrichtung der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest alternative Ausführungsform anzugeben, bei der die beschriebenen Nachteile überwunden werden.The object of the invention is therefore to provide an improved or at least alternative embodiment for a ventilation device of the generic type, in which the described disadvantages are overcome.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by the subject of
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein Volumenstrom in einer Belüftungseinrichtung zum Filtern von Luft und zum Abscheiden von Wasseraerosolen aus Luft anhand einer Messung eines statischen Drucks zu bestimmen. Die gattungsgemäße Belüftungseinrichtung weist dabei wenigstens ein Filterelement, wenigstens ein Gehäuse, wenigstens ein Gebläse und wenigstens einen Strömungsadapter auf. Das wenigstens eine Filterelement ist in dem wenigstens einen Gehäuse von einer Einlassöffnung zu einer Auslassöffnung des wenigstens einen Gehäuses in eine Strömungsrichtung luftdurchströmbar festgelegt. Das wenigstens eine Gebläse ist an der Auslassöffnung in Strömungsrichtung hinter dem wenigstens einen Gehäuse und der wenigstens eine Strömungsadapter ist an der Einlassöffnung in Strömungsrichtung vor dem wenigstens einen Gehäuse festgelegt. Ferner ist das wenigstens eine Gebläse durch eine Steuerungsvorrichtung gesteuert, die wenigstens eine Messanordnung zum Erfassen des Luftvolumenstroms durch das wenigstens eine Filterelement aufweist. Erfindungsgemäß weist die wenigstens eine Messanordnung eine Druckmesseinheit zum Erfassen eines statischen Drucks auf, die innerhalb der Belüftungseinrichtung angeordnet ist. Durch die Druckmesseinheit kann der statische Druck in dem wenigstens einen Filterelement erfasst und daraus der Luftvolumenstrom durch das wenigstens eine Filterelement bestimmt werden. Insbesondere entfällt eine direkte und ungenaue Messung des Luftvolumenstroms in dem jeweiligen Filtergehäuse und die Belüftungseinrichtung kann genauer angesteuert werden.The present invention is based on the general idea of determining a volume flow in a ventilation device for filtering air and for separating water aerosols from air by means of a measurement of a static pressure. The generic ventilation device has at least one filter element, at least one housing, at least one fan and at least one flow adapter. The at least one filter element is fixed in the at least one housing from an inlet opening to an outlet opening of the at least one housing in a flow direction through which air can flow. The at least one fan is at the outlet opening in the flow direction behind the at least one housing and the at least one flow adapter is fixed to the inlet opening in the flow direction in front of the at least one housing. Furthermore, the at least one fan is controlled by a control device which has at least one measuring arrangement for detecting the air volume flow through the at least one filter element. According to the invention, the at least one measuring arrangement has a pressure measuring unit for detecting a static pressure, which is arranged inside the ventilation device. By means of the pressure measuring unit, the static pressure in the at least one filter element can be detected and from this the air volume flow through the at least one filter element can be determined. In particular, a direct and inaccurate measurement of the air volume flow in the respective filter housing is eliminated and the ventilation device can be controlled more accurately.
In der Belüftungseinrichtung sind der wenigstens eine Strömungsadapter, das wenigstens eine Gehäuse mit dem wenigstens einen Filterelement und das wenigstens eine Gebläse in Strömungsrichtung nacheinander angeschlossen, so dass die Luft durch den wenigstens eine Strömungsadapter zu der Einlassöffnung des wenigstens einen Gehäuses und weiter durch das wenigstens eine Filterelement strömen kann. Durch das Gebläse ist dabei die Luft von außen ansaugbar und durch den wenigstens einen Strömungsadapter weiter in das Gehäuse mit dem Filterelement leitbar. Das Gehäuse kann vorteilhafterweise aus Kunststoff hergestellt - beispielweise rotationsgeformt - sein. Der Strömungsadapter kann vorteilhafterweise strömungsoptimiert sein und die Geometrie des Strömungsadapters kann an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst sein. Das Filterelement weist zweckgemäß eine Rein- und eine Rohseite auf und ist aus einem Filtermaterial geformt. Das Filtermaterial kann dabei beispielsweise hydrophob sein und das in der angesaugten Luft befindliche Wasser in einer Filtrierzone abscheiden. Das in dem Filterelement abgeschiedene Wasser kann sich dann auf der Rohseite des Filterelements unter der Einwirkung der Schwerkraft in eine Drainagezone des Filterelements absetzen. Die Drainagezone schließt an die Filtrierzone des Filterelements an und ist zweckgemäß quer zur Strömungsrichtung versetzt unterhalb der Filtrierzone des Filterelements angeordnet. Die Filtrierzone des Filterelements korrespondiert dabei mit einem Filtrierbereich und die Drainagezone mit einem Abtropfbereich des Gehäuses. Der Filtrierbereich und der Abtropfbereich des Gehäuses schließen dabei einander an.In the aeration device, the at least one flow adapter, the at least one housing with the at least one filter element and the at least one fan in the flow direction connected successively, so that the air through the at least one flow adapter to the inlet opening of the at least one housing and further through the at least one Can flow filter element. By the blower, the air is sucked from the outside and through the at least one flow adapter further into the housing with the filter element can be conducted. The housing can advantageously be made of plastic - for example, rotationally molded - be. The flow adapter can advantageously be flow-optimized and the geometry of the flow adapter can be adapted to the particular application. The filter element has purportedly a clean and a raw side and is formed from a filter material. The filter material may be hydrophobic, for example, and may deposit the water in the intake air in a filtration zone. The separated in the filter element water can then settle on the raw side of the filter element under the action of gravity in a drainage zone of the filter element. The drainage zone adjoins the filtration zone of the filter element and is suitably arranged offset transversely to the flow direction below the filtration zone of the filter element. The filtration zone of the filter element corresponds to a filtration region and the drainage zone corresponds to a drainage region of the housing. The filtration area and the drip area of the housing in this case close to each other.
Vorteilhafterweise kann die jeweilige Druckmesseinheit mit einer Druckmessstelle fluidisch verbunden sein oder eine solche Druckmessstelle aufweisen. Die Druckmessstelle ist dabei innerhalb des Gehäuses im Bereich der Einlassöffnung angeordnet und weist dort eine Messöffnung auf. Die Messöffnung kann dabei das jeweilige Gehäuse durchdringen, so dass die außerhalb des Gehäuses angeordnete Druckmesseinheit den statischen Druck innerhalb des Gehäuses und des Filterelements erfassen kann. Die jeweilige Druckmessstelle oder deren Messöffnung können vorteilhafterweise in einem Abtropfbereich des Gehäuses angeordnet sein. Der Abtropfbereich des Gehäuses korrespondiert dabei mit einer Drainagezone des Filterelements, die zum Abführen des in dem Filterelement abgeschiedenen Wassers vorgesehen ist. Die Drainagezone des Filterelements ist dabei an eine Filtrierzone des Filterelements angeschlossen und ist quer zur Strömungsrichtung unterhalb der Filtrierzone des Filterelements angeordnet. Um die Druckmesseinheit oder deren Druckmessstelle vor Wasser und Schmutz zu schützen, kann die Druckmessstelle auf einer Reinseite des Filterelements in dem jeweiligen Gehäuse angeordnet sein. Vorteilhafterweise kann die jeweilige Druckmessstelle oder deren Messöffnung in einer strömungsberuhigten Zone des Abtropfbereichs des Gehäuses in dieses integriert beziehungsweise in diesem festgelegt sein. Dabei kann die strömungsberuhigte Zone des Abtropfbereichs des Gehäuses mit einer strömungsberuhigten Zone der Drainagezone des Filterelements korrespondieren. „Strömungsberuhigt“ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die an der Druckmessstelle oder deren Messöffnung vorliegende Luftströmung vernachlässigbar gering ist beziehungsweise in der Messung des statischen Drucks einen Messfehler unter 5% verursacht.Advantageously, the respective pressure measuring unit may be fluidically connected to a pressure measuring point or have such a pressure measuring point. The pressure measuring point is arranged inside the housing in the region of the inlet opening and has a measuring opening there. The measuring opening can penetrate the respective housing, so that the pressure measuring unit arranged outside the housing can detect the static pressure within the housing and the filter element. The respective pressure measuring point or its measuring opening can advantageously be arranged in a drip area of the housing. The drip area of the housing corresponds to a drainage zone of the filter element, which is used to remove the water deposited in the filter element is provided. The drainage zone of the filter element is connected to a filtration zone of the filter element and is arranged transversely to the flow direction below the filtration zone of the filter element. In order to protect the pressure measuring unit or its pressure measuring point from water and dirt, the pressure measuring point can be arranged on a clean side of the filter element in the respective housing. Advantageously, the respective pressure measuring point or its measuring opening can be integrated in a flow-calmed zone of the drip area of the housing or fixed therein. In this case, the flow-calmed zone of the drip-off region of the housing can correspond to a flow-calmed zone of the drainage zone of the filter element. In this context, "flow-calmed" means that the air flow present at the pressure measuring point or its measuring orifice is negligibly small or causes a measurement error of less than 5% in the measurement of the static pressure.
Vorteilhafterweise kann das Gehäuse einen die Einlassöffnung einfassenden Gehäuserahmen mit einer radial nach innen vorstehenden Einlassstufe aufweisen. Um die Messgenauigkeit beim Erfassen des statischen Drucks in dem jeweiligen durchströmten Gehäuse zu erhöhen, kann die Druckmessstelle an der Einlassstufe angeordnet sein. Die Messöffnung kann dabei in Strömungsrichtung offen und im Wesentlichen parallel - in diesem Zusammenhang mit einer Abweichung bis zu 30° - zur Strömungsrichtung ausgerichtet sein. Zweckgemäß ist die Messöffnung derart in dem jeweiligen Gehäuse angeordnet, dass keine oder nur vernachlässigbar kleine Luftströmung an der Druckmessstelle beziehungsweise an der Messöffnung vorliegt. Insbesondere kann dadurch der gemessene statische Druck unabhängig von dem in dem jeweiligen Gehäuse herrschenden Staudruck erfasst werden.Advantageously, the housing may have a housing frame enclosing the inlet opening with a radially inwardly projecting inlet step. In order to increase the measurement accuracy when detecting the static pressure in the respective through-flow housing, the pressure measuring point may be arranged at the inlet stage. In this case, the measuring opening can be open in the flow direction and substantially parallel to the flow direction - in this connection with a deviation of up to 30 °. Suitably, the measuring opening is arranged in the respective housing such that no or only negligible small air flow is present at the pressure measuring point or at the measuring opening. In particular, the measured static pressure can thereby be detected independently of the prevailing dynamic pressure in the respective housing.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Belüftungseinrichtung ist vorgesehen, dass der wenigstens eine Strömungsadapter einteilig und bevorzugt aus Kunststoff ist. Der wenigstens eine Strömungsadapter ist folglich robust ausgeformt, so dass die durch das wenigstens eine Gebläse von außen angesaugte Luft bereits in dem wenigstens einen Strömungsadapter verteilt und über das wenigstens eine Filterelement gleichmäßig strömen kann. Insbesondere kann dadurch das jeweilige Filterelement geschont und länger verwendet werden. Ferner vergrößert der Strömungsadapter aus Kunststoff das Eigengewicht der Belüftungsanlage vorteilhafterweise nur unwesentlich. Der wenigstens eine Strömungsadapter kann dabei einen Sammelbereich und einen Strömungsbereich aufweisen, die aneinander anschließen. Der Strömungsbereich des Strömungsadapters korrespondiert dabei luftleitend mit der Einlassöffnung des wenigstens einen Gehäuses und der Sammelbereich ist quer zur Strömungsrichtung versetzt unterhalb des Strömungsbereichs angeordnet. Ferner liegt der Sammelbereich außerhalb einer Hauptluftströmung des Strömungsadapters.In an advantageous embodiment of the ventilation device according to the invention it is provided that the at least one flow adapter is in one piece and preferably made of plastic. The at least one flow adapter is thus robustly formed so that the air sucked in from outside by the at least one fan can already be distributed in the at least one flow adapter and can flow uniformly over the at least one filter element. In particular, the respective filter element can be spared and used longer. Furthermore, the flow adapter made of plastic increases the weight of the ventilation system advantageously only insignificantly. The at least one flow adapter can have a collecting region and a flow region which adjoin one another. In this case, the flow region of the flow adapter corresponds in an air-conducting manner to the inlet opening of the at least one housing, and the collection region is arranged transversely to the flow direction offset below the flow region. Furthermore, the collecting area is outside a main air flow of the flow adapter.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass eine Ablaufkanalanordnung den Sammelbereich des wenigstens einen Strömungsadapter und einen Abtropfbereich des wenigstens einen Gehäuses fluidisch miteinander verbindet. Durch die Ablaufkanalanordnung kann das in dem Filterelement abgeschiedene Wasser aus dem jeweiligen Gehäuse in den Sammelbereich des wenigstens einen Strömungsadapters entgegen der Strömungsrichtung geführt werden. Der Sammelbereich des wenigstens einen Strömungsadapters liegt dabei außerhalb der Hauptluftströmung, so dass dem in dem Filterelement abgeschiedenen Wasser beim Strömen in den Sammelbereich des Strömungsadapters kein Strömungswiderstand entgegenwirkt. Zum Ableiten des in dem Filterelement abgeschiedenen Wassers aus dem Sammelbereich kann der wenigstens eine Strömungsadapter eine aus dem Sammelbereich nach außen führende Adapterauslassöffnung aufweisen, die fluidleitend mit der Ablaufkanalanordnung verbunden ist. Das in dem Filterelement abgeschiedene Wasser kann folglich ohne einen oder mit einem geringen Strömungswiderstand unter Einwirkung der Schwerkraft aus dem Gehäuse in den Sammelbereich des Strömungsadapters entgegen der Strömungsrichtung geführt werden. Innerhalb des Strömungsadapters kann dann das in dem Filterelement abgeschiedene Wasser ohne einen oder mit einem geringen Strömungswiderstand unter Einwirkung der Schwerkraft zu der Adapterauslassöffnung und weiter nach außen geleitet werden. Auf diese vorteilhafte Weise kann ein Abführen des in dem Filterelement abgeschiedenen Wassers in jedem Betriebspunkt der Belüftungseinrichtung ohne eine zusätzliche Krafteinwirkung sichergestellt werden. Insbesondere können dadurch zusätzliche Leitungen und Pumpen zum Abführen des in dem Filterelement abgeschiedenen Wassers entfallen.Advantageously, it can be provided that a drain channel arrangement fluidly connects the collecting area of the at least one flow adapter and a drip area of the at least one housing. The drainage channel arrangement allows the water deposited in the filter element to be guided out of the respective housing into the collecting area of the at least one flow adapter counter to the flow direction. The collecting region of the at least one flow adapter lies outside the main air flow, so that the water deposited in the filter element does not counteract flow resistance as it flows into the collecting region of the flow adapter. For deriving the water separated from the collecting area in the filter element, the at least one flow adapter can have an adapter outlet opening leading outwardly from the collecting area, which is connected in a fluid-conducting manner to the outlet channel arrangement. The separated in the filter element water can thus be performed without or with a low flow resistance under the action of gravity from the housing in the collecting region of the flow adapter against the flow direction. Within the flow adapter, the water separated in the filter element can then be conducted under the influence of gravity to the adapter outlet opening and further outwards without any or with a low flow resistance. In this advantageous manner, a discharge of the separated water in the filter element can be ensured at any operating point of the ventilation device without an additional force. In particular, this can account for additional lines and pumps for discharging the separated in the filter element water.
Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Belüftungseinrichtung ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Ablaufkanalanordnung in einem Kopplungsrahmen ausgebildet ist, der zwischen dem jeweiligen Gehäuse und dem wenigstens einen Strömungsadapter quer zur Strömungsrichtung luftdicht festgelegt ist. Der Kopplungsrahmen verbindet somit die jeweiligen Gehäuse mit den wenigstens einen Strömungsadaptern in Strömungsrichtung luftleitend und quer zur Strömungsrichtung luftdicht. Dadurch kann insbesondere ein Druckraum der Belüftungseinrichtung abgedichtet und aufrechterhalten sein. Der Kopplungsrahmen kann ferner eine tragende Funktion übernehmen und die Belüftungseinrichtung gegen eine Verformung stabilisieren. Die Ablaufkanalanordnung ist in dem Kopplungsrahmen ausgebildet, so dass das in dem Filterelement abgeschiedene Wasser aus dem Abtropfbereich des jeweiligen Gehäuses über den Kopplungsrahmen in den Sammelbereich des wenigstens einen Strömungsadapters geleitet werden kann. Anschließend kann das in dem Filterelement abgeschiedene Wasser aus dem Sammelbereich des wenigstens einen Strömungsadapters nach außen durch die Adapterauslassöffnung geleitet werden. Die Ablaufkanalanordnung kann dabei die Abtropfbereiche der mehreren Gehäuse mit dem Sammelbereich des einen Strömungsadapters oder jedoch die Abtropfbereiche der mehreren Gehäuse mit den Sammelbereichen der mehreren Strömungsadapter fluidisch verbinden.In a development of the ventilation device according to the invention is advantageously provided that the drain channel assembly is formed in a coupling frame which is fixed airtight transversely to the flow direction between the respective housing and the at least one flow adapter. The coupling frame thus connects the respective housing with the at least one flow adapters airtight in the flow direction and airtight transversely to the flow direction. As a result, in particular, a pressure chamber of the ventilation device can be sealed and maintained. The coupling frame may also perform a supporting function and stabilize the ventilation device against deformation. The drain channel assembly is formed in the coupling frame, so the water deposited in the filter element can be conducted from the drip area of the respective housing via the coupling frame into the collecting area of the at least one flow adapter. Subsequently, the water separated in the filter element can be conducted out of the collecting area of the at least one flow adapter to the outside through the adapter outlet opening. The drainage channel arrangement can fluidically connect the drip areas of the plurality of housings to the collection area of the one flow adapter or, however, the drip areas of the plurality of housings to the collection areas of the plurality of flow adapters.
Vorteilhafterweise kann die Ablaufkanalanordnung wenigstens einen horizontalen Rinnenkanal aufweisen, der mit einem Abtropfbereich wenigstens eines der Gehäuse fluidisch verbunden ist. Der Rinnenkanal ist in dem Betriebszustand horizontal mit einer Abweichung bis zu 10° zum Boden ausgerichtet, um das in dem Filterelement abgeschiedene Wasser horizontal in der Belüftungseinrichtung unter der Einwirkung der Schwerkraft leiten zu können. Dabei kann der einzelne Rinnenkanal die Abtropfbereiche der mehreren nebeneinander angeordneten Gehäusen mit den entsprechenden Filterelementen fluidisch verbinden. Vorteilhafterweise kann die Ablaufkanalanordnung wenigstens zwei übereinander angeordnete Rinnenkanäle aufweisen, die durch wenigstens einen vertikalen Ablaufkanal fluidisch miteinander verbunden sind. Die übereinander angeordneten Rinnenkanäle verbinden dabei die Abtropfbereiche der Gehäuse in jeweils einer horizontalen Reihe und der wenigstens eine vertikale Ablaufkanal verbindet die Rinnenkanäle vertikal fluidisch miteinander. Der vertikale Ablaufkanal ist in dem Betriebszustand vertikal mit einer Abweichung bis zu 10° zum Boden ausgerichtet, so dass das in dem Filterelement abgeschiedene Wasser unter der Einwirkung der Schwerkraft aus einem zu dem Boden oberen Rinnenkanal in den zu dem Boden unteren Rinnenkanal geleitet werden kann. Vorteilhafterweise kann in der Ablaufkanalanordnung auf diese Weise ein Abführen des in dem Filterelement abgeschiedenen Wassers in jedem Betriebspunkt der Belüftungseinrichtung ohne eine zusätzliche Krafteinwirkung ausschließlich unter der Einwirkung der Schwerkraft sichergestellt werden. Das in den Filterelementen abgeschiedene Wasser kann anschließend aus der Ablaufkanalanordnung in den Sammelbereich des Strömungsadapters und weiter nach außen geleitet werden. Zweckgemäß kann dazu der zum Boden unterste Rinnenkanal an seiner tiefsten Stelle durch eine Ablauföffnung mit dem Sammelbereich des wenigstens einen Strömungsadapters - beispielsweise über eine Ablaufleitung - fluidisch verbunden sein. Auf diese vorteilhafte Weise sind die mehreren Gehäuse und die mehreren Filterelemente über die Ablaufkanalanordnung in dem Kopplungsrahmen miteinander fluidisch verbunden und das in den mehreren Filterelementen abgeschiedene Wasser kann vereinfacht aus der Belüftungseinrichtung abgeleitet werden. Advantageously, the drain channel arrangement may comprise at least one horizontal channel channel which is fluidically connected to a drip area of at least one of the housings. The gutter channel is oriented horizontally in the operating state with a deviation of up to 10 ° to the ground in order to be able to guide the separated water in the filter element horizontally in the aerator under the action of gravity. In this case, the individual channel channel fluidly connect the Abtropfbereiche the plurality of juxtaposed housings with the corresponding filter elements. Advantageously, the drainage channel arrangement can have at least two channel channels arranged one above the other, which channels are fluidically connected to one another by at least one vertical outlet channel. The superimposed channel channels connect the drip areas of the housing in each case a horizontal row and the at least one vertical drain channel connects the channel channels vertically fluidly with each other. The vertical drainage channel is oriented vertically in the operating state with a deviation of up to 10 ° to the ground, so that the water deposited in the filter element can be conducted under the action of gravity from a gutter channel to the bottom into the gutter channel. Advantageously, in the drain channel arrangement in this way a discharge of the separated water in the filter element at each operating point of the aeration device can be ensured without an additional force exclusively under the action of gravity. The separated in the filter elements water can then be passed from the drain channel assembly into the collection area of the flow adapter and further out. For this purpose, the bottom channel to the bottom channel channel at its lowest point by a drain opening with the collection area of the at least one flow adapter - for example via a drain line - to be connected fluidly. In this advantageous manner, the plurality of housings and the plurality of filter elements are fluidly connected to each other via the drain channel arrangement in the coupling frame, and the water separated in the plurality of filter elements can be drained from the ventilator in a simplified manner.
Bevorzugt sind der wenigstens eine Rinnenkanal aus einem u-förmigen metallischen Profil und der wenigstens eine Ablaufkanal aus einem u-förmigen oder l-förmigen metallischen Profil gebildet.The at least one channel channel is preferably formed from a U-shaped metallic profile and the at least one outlet channel is formed from a U-shaped or L-shaped metallic profile.
Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Belüftungseinrichtung ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass das jeweilige Filterelement einen umlaufenden Dichtrand aufweist. Dabei liegt der Dichtrand einseitig an einer die Einlassöffnung einfassenden Dichtfläche des Gehäuses und andersseitig an dem Kopplungsrahmen an und dichtet das jeweilige Gehäuse um die Einlassöffnung zu dem Kopplungsrahmen quer zur Strömungsrichtung ab. Der Dichtrand dichtet den Druckraum der Belüftungseinrichtung ab und ist an dem Filterelement angeordnet, so dass beim Einsetzen oder beim Auswechseln des jeweiligen Filterelements in der Belüftungseinrichtung auch der Dichtrand eingesetzt oder ausgewechselt werden kann. Insbesondere kann das Abdichten des Druckraumes der Belüftungseinrichtung durch den Dichtrand werkzeugfrei vorgenommen werden und dadurch der Zeit- und Kraftaufwand beim ersten und beim erneuten Abdichten der Belüftungseinrichtung reduziert werden. Die Dichtfläche kann dabei durch einen die Einlassöffnung einfassenden Gehäuserahmen gebildet sein, der eine radial nach innen vorstehende Einlassstufe in dem jeweiligen Gehäuse bildet. Auf diese vorteilhafte Weise kann die Luftströmung ohne Verluste zu dem Filterelement in dem jeweiligen Gehäuse geleitet werden. Zum Abdichten kann dabei an einer dem Gehäuse und/oder dem Kopplungsrahmen zugewandten Seitenfläche des Dichtrands eine elastische Dichtung festgelegt sein. Die elastische Dichtung kann dabei an den Seitenflächen des Dichtungsrands stoffschlüssig - beispielsweise angeklebt - oder jedoch kraftschlüssig - beispielsweise in einer Profilnut eingerastet - festgelegt sein.In a development of the ventilation device according to the invention is advantageously provided that the respective filter element has a circumferential sealing edge. In this case, the sealing edge is located on one side on a sealing surface of the housing enclosing the inlet opening and on the other side against the coupling frame and seals off the respective housing around the inlet opening to the coupling frame transversely to the flow direction. The sealing edge seals the pressure chamber of the ventilation device and is arranged on the filter element, so that when inserting or replacing the respective filter element in the ventilation device and the sealing edge can be used or replaced. In particular, the sealing of the pressure chamber of the ventilation device can be made without tools by the sealing edge and thereby the time and effort are reduced during the first and when re-sealing the ventilation device. The sealing surface may be formed by a housing frame which encloses the inlet opening and which forms a radially inwardly projecting inlet stage in the respective housing. In this advantageous manner, the air flow can be passed without loss to the filter element in the respective housing. For sealing, an elastic seal can be fixed to a side surface of the sealing edge facing the housing and / or the coupling frame. The elastic seal can be firmly bonded to the side surfaces of the sealing edge - for example glued - or non-positively - for example, locked in a profile groove - be set.
Vorteilhafterweise ist bei einer Weiterbildung der Belüftungseinrichtung vorgesehen, dass das Filterelement, das Gehäuse und das Gebläse jeweils ein Belüftungsmodul mit einer Strömungsfläche bilden. Dabei sind mehrere identische Belüftungsmodule zu der Belüftungseinrichtung aneinander derart lösbar gestapelt, dass eine Gesamtströmungsfläche der Belüftungseinrichtung einem Vielfachen der Strömungsfläche des einzelnen Belüftungsmoduls entspricht. Vorteilhafterweise ist dadurch die Belüftungseinrichtung modular aufbaubar und je nach den Anforderungen mit weiteren Belüftungsmodulen erweiterbar. Ferner sind die einzelnen identisch ausgestalteten Belüftungsmodule gegeneinander vereinfacht austauschbar, so dass die Montage und die Wartung der Belüftungseinrichtung vereinfacht sind.Advantageously, it is provided in a development of the ventilation device that the filter element, the housing and the fan each form a ventilation module with a flow area. In this case, a plurality of identical ventilation modules to the ventilation device are stacked together so releasably that a total flow area of the ventilation device corresponds to a multiple of the flow area of the individual ventilation module. Advantageously, this means that the ventilation device can be built up modularly and can be expanded depending on the requirements with further ventilation modules. Furthermore, the individual identically designed ventilation modules can be replaced with one another in a simplified manner, so that the assembly and maintenance of the ventilation device are simplified.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass wenigstens zwei der in der Belüftungseinrichtung benachbarten Belüftungsmodule an seinen Gehäusen jeweils eine sich in Strömungsrichtung erstreckende Kabelteilvertiefung aufweisen. Dabei liegen die jeweiligen Kabelteilvertiefungen an den Gehäusen der benachbarten Belüftungsmodule in Strömungsrichtung aneinander an und bilden eine Kabelöffnung. Die Kabelteilvertiefungen können identisch ausgestaltet sein, so dass eine Querschnittsfläche der Kabelöffnung einer doppelten Querschnittsfläche der einzelnen Kabelteilvertiefung entspricht. Durch die Kabelöffnung können die Kabelleitungen in Strömungsrichtung zwischen den jeweiligen Belüftungsmodulen geführt werden, so dass ohne einen zusätzlichen Platzbedarf elektrische Bestandteile der Belüftungseinrichtung in Strömungsrichtung vor und nach dem jeweiligen Belüftungsmodul miteinander verbunden werden können. Advantageously, it can be provided that at least two of the ventilation modules adjacent to one another in the ventilation device each have, on their housings, a cable part recess extending in the flow direction. In this case, the respective cable part recesses abut one another on the housings of the adjacent ventilation modules in the flow direction and form a cable opening. The cable part recesses can be designed identically, so that a cross-sectional area of the cable opening corresponds to a double cross-sectional area of the individual cable part recess. Through the cable opening, the cable lines can be guided in the flow direction between the respective ventilation modules, so that electrical components of the ventilation device can be connected to each other in the flow direction before and after the respective ventilation module without an additional space requirement.
Um die einzelnen Belüftungsmodule aneinander lösbar stapeln zu können, kann vorteilhafterweise eins der in der Belüftungseinrichtung benachbarten Belüftungsmodule an seinem Gehäuse wenigstens eine sich in Strömungsrichtung erstreckende Ausnehmung und ein anderes der in der Belüftungseinrichtung benachbarten Belüftungsmodule an seinem Gehäuse wenigstens eine sich in Strömungsrichtung erstreckende Ausformung aufweisen. Die wenigstens eine Ausnehmung und die wenigstens eine Ausformung stehen dabei quer zur Strömungsrichtung im Eingriff und bilden eine sogenannte Nut-Feder-Verbindung. Die wenigstens eine Ausnehmung und die wenigstens eine Ausformung legen auf diese Weise die benachbarten Belüftungsmodule aneinander lösbar fest. Um die jeweiligen Belüftungsmodule identisch auszubilden, können an dem jeweiligen Gehäuse jeweils die wenigstens eine Ausnehmung und die wenigstens eine Ausformung ausgebildet sein. Zweckgemäß sind diese an gegenüberliegenden Gehäuseseiten ausgebildet, so dass die übereinander oder nebeneinander gestapelten Belüftungsmodule lösbar einander festlegbar sind.In order to be able to stack the individual ventilation modules in a detachable manner, advantageously one of the ventilation modules adjacent to the ventilation device can have at least one recess extending in the flow direction and another ventilation module adjacent to the ventilation device can have at least one molding extending in the flow direction on its housing. The at least one recess and the at least one formation are engaged transversely to the flow direction and form a so-called tongue and groove connection. The at least one recess and the at least one formation fix the adjoining ventilation modules in a detachable manner in this way. In order to design the respective ventilation modules identically, the at least one recess and the at least one formation can be formed on the respective housing. Suitably, these are formed on opposite sides of the housing, so that the stacked one above the other or side by side ventilation modules are releasably secured to each other.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Belüftungseinrichtung ist vorgesehen, dass die Belüftungseinrichtung vier Belüftungsmodule und einen Strömungsadapter aufweist. Die Belüftungsmodule sind dabei zu einem 2x2 Stapelblock aneinander lösbar festgelegt und mittels eines Kopplungsrahmens an dem Strömungsadapter luftleitend festgelegt. Die jeweiligen Belüftungsmodule sind identisch ausgestaltet und weisen jeweils ein quaderförmiges Gehäuse mit einem quaderförmigen Filterelement und ein Gebläse auf. Der Strömungsadapter ist an dem jeweiligen Belüftungsmodul durch den Kopplungsrahmen festgelegt.In a preferred embodiment of the ventilation device is provided that the ventilation device has four ventilation modules and a flow adapter. The ventilation modules are set to a 2x2 stackable block detachable to each other and air-conducting by means of a coupling frame to the flow adapter. The respective ventilation modules are configured identically and each have a cuboid housing with a cuboid filter element and a fan. The flow adapter is fixed to the respective ventilation module by the coupling frame.
Vorteilhafterweise kann der Kopplungsrahmen einen die jeweiligen Belüftungsmodule quer zur Strömungsrichtung einfassenden Modultragrahmen und einen den Strömungsadapter tragenden Adaptertragrahmen aufweisen. Der Modultragrahmen und der Adaptertragrahmen können durch eine Scharniervorrichtung aneinander klappbar oder verschiebbar gelagert und durch eine Verschlusseinheit aneinander festlegbar sein. Bei dieser vorteilhaften Ausgestaltung der Belüftungseinrichtung kann der Kopplungsrahmen geöffnet und beispielweise das Filterelement in dem jeweiligen Belüftungsmodul vereinfacht ausgewechselt werden. Die Ablaufkanalanordnung kann dann beispielsweise in dem Adaptertragrahmen ausgebildet sein. An dem Kopplungsrahmen kann vorteilhafterweise eine Durchlassanordnung für die Einlassöffnung des jeweiligen Gehäuses quer zur Strömungsrichtung festgelegt sein. Die Durchlassanordnung - bevorzugt eine Jalousienanordnung - ist dabei zum Steuern des Luftvolumenstroms durch das jeweilige Belüftungsmodul vorgesehen.Advantageously, the coupling frame may comprise a module support frame enclosing the respective ventilation modules transversely to the flow direction and an adapter support frame carrying the flow adapter. The module support frame and the adapter support frame can be hinged together or slidably supported by a hinge device and fixed to one another by a locking unit. In this advantageous embodiment of the ventilation device, the coupling frame can be opened and, for example, the filter element in the respective ventilation module can be exchanged in a simplified manner. The drain channel arrangement can then be formed, for example, in the adapter support frame. On the coupling frame may advantageously be defined transversely to the flow direction for the inlet opening of the respective housing. The passage arrangement - preferably a Venetian blind arrangement - is provided for controlling the air flow through the respective ventilation module.
Zusammenfassend kann in der erfindungsgemäßen Belüftungseinrichtung der Luftvolumenstrom durch das jeweilige Filterelement vereinfacht bestimmt und die Belüftungseinrichtung genauer angesteuert werden. Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Belüftungseinrichtung ermöglichen ferner das in dem jeweiligen Filterelement abgeschiedene Wasser vereinfacht aus der Belüftungseinrichtung abzuleiten; die Belüftungsvorrichtung modular aufzubauen; ein Abdichten der Belüftungseinrichtung zu vereinfachen und die Luftströmung in dem jeweiligen Filterelement besser zu verteilen.In summary, in the ventilation device according to the invention, the air volume flow can be determined in a simplified manner by the respective filter element and the ventilation device can be controlled more precisely. Advantageous further embodiments of the ventilation device also allow the separated in the respective filter element water simplified derived from the ventilation device; modular construction of the ventilation device; to facilitate sealing of the ventilation device and to better distribute the air flow in the respective filter element.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.
Es zeigen, jeweils schematisch
-
1 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Belüftungseinrichtung; -
2 eine Ansicht der in1 gezeigten Belüftungseinrichtung von vorne; -
3 eine Ansicht der in1 gezeigten Belüftungseinrichtung von hinten; -
4 eine seitliche Ansicht der in1 gezeigten Belüftungseinrichtung; -
5 eine Ansicht der in1 gezeigten Belüftungseinrichtung von oben; -
6 eine Schnittansicht der in1 gezeigten Belüftungseinrichtung; -
7 eine Seitenansicht eines Belüftungsmodus der in1 gezeigten Belüftungseinrichtung; -
8 eine Ansicht des Belüftungsmodus der in1 gezeigten Belüftungseinrichtung von oben; -
9 eine Schnittansicht des Belüftungsmodus der in1 gezeigten Belüftungseinrichtung; -
10 eine Ansicht eines Strömungsadapters der in1 gezeigten Belüftungseinrichtung; -
11 eine teilweise Schnittansicht des Strömungsadapters der in1 gezeigten Belüftungseinrichtung; -
12 eine Ansicht des Strömungsadapters der in1 gezeigten Belüftungseinrichtung von hinten; -
13 eine Ansicht des Strömungsadapters der in1 gezeigten Belüftungseinrichtung von oben; -
14 eine Schnittansicht der in1 gezeigten Belüftungseinrichtung; -
15 eine weitere Schnittansicht der in1 gezeigten Belüftungseinrichtung.
-
1 a view of a ventilation device according to the invention; -
2 a view of in1 shown ventilation device from the front; -
3 a view of in1 shown ventilation device from behind; -
4 a side view of the in1 shown ventilation device; -
5 a view of in1 shown ventilation device from above; -
6 a sectional view of in1 shown ventilation device; -
7 a side view of a ventilation mode of in1 shown ventilation device; -
8th a view of the ventilation mode of in1 shown ventilation device from above; -
9 a sectional view of the ventilation mode of in1 shown ventilation device; -
10 a view of a flow adapter of in1 shown ventilation device; -
11 a partial sectional view of the flow adapter of in1 shown ventilation device; -
12 a view of the flow adapter of in1 shown ventilation device from behind; -
13 a view of the flow adapter of in1 shown ventilation device from above; -
14 a sectional view of in1 shown ventilation device; -
15 another sectional view of in1 shown ventilation device.
Das jeweilige Gebläse
Ferner weist die Belüftungseinrichtung
In der Belüftungseinrichtung
Die Filtrierzone
Die Belüftungsmodule
Ferner weist das jeweilige Belüftungsmodul
Um das Filterelement
Wie in
Zusammenfassend ist die erfindungsgemäße Belüftungseinrichtung
Claims (20)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018204629.8A DE102018204629A1 (en) | 2018-03-27 | 2018-03-27 | Ventilation device for filtering air and separating water aerosols from air |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102018204629.8A DE102018204629A1 (en) | 2018-03-27 | 2018-03-27 | Ventilation device for filtering air and separating water aerosols from air |
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DE102018204629A1 true DE102018204629A1 (en) | 2019-10-02 |
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ID=67910140
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DE102018204629.8A Withdrawn DE102018204629A1 (en) | 2018-03-27 | 2018-03-27 | Ventilation device for filtering air and separating water aerosols from air |
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2018
- 2018-03-27 DE DE102018204629.8A patent/DE102018204629A1/en not_active Withdrawn
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