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Die Erfindung betrifft ein Gebläse zum gleichzeitigen Be- und Entlüften
von Räumen.
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Zweck der Erfindung ist es, ein einziges Aggregat zum Be- und Entlüften
von Räumen zu schaffen. Bei einem bekannten Gebläse dieser Art beaufschlagt ein
Flügelrad durch eine mit Öffnungen versehene Trennwand zwei Kanäle gleichzeitig,
wodurch die Be- und Entlüftung durchgeführt wird.
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Diese Lösungen mit Flügelrädern haben im praktischen Gebrauch nicht
voll befriedigt. Sie sind an die Verwendung von Flügelrädern gebunden, die den aerodynamischen
Charakter von Axialgebläsen haben. Zudem weisen sie keine Diffusoren auf.
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Bei dieser Gebläseart ist die Mengenförderung sehr stark vom Gegendruck
abhängig und kann, wie eingehende Versuche ergaben, durch normalen Winddruck auf
die Gebäudefassade fast zum Stillstand gebracht werden. Da üblicherweise die Förderdrücke
für den Be- und Entlüftungsteil verschieden sind, muß das Flügelrad als eine nur
unvollkommene Lösung angesprochen werden.
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Die auch als Be- und Entlüfter bekannten Walzenlüfter sind als reine
Schleppförderer aerodynamisch derart niedrig im Wirkungsgrad und hoch in der Geräuschentwicklung,
daß sie nur theoretischen Wert haben. Ein weiteres Problem der bisher beschriebenen
Lüfter ist die aerodynamische Trennung der Räume, in denen die Luftströme wirken.
Bei den Flügelrädern ist ein Schlitz notwendig, welcher der Projektion senkrecht
zur Drehachse entspricht. Dieser Schlitz ist, vom Augenblick des Flügeldurchganges
abgesehen, dauernd geöffnet und stellt bei Gegendruck einen erheblichen Kurzschluß
für die Luftströmung dar. Noch krasser liegen die Verhältnisse beim erwähnten Walzenlüfter.
Der innere Teil des Rotors stellt einen kommunizierenden Kanal zwischen den beiden
Luftströmungen dar.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Raum unabhängig von äußeren und
inneren Einflüssen, wie Winddruck, thermische Druckdifferenzen, Feuerstellen od.
dgl., mit einer konstanten Frischluftmenge pro Zeiteinheit zu belüften.
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Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß als Gebläserad ein an sich bekannter
Faserkranzläufer dient und daß im Ansaugraum mindestens eine stromleitende Wand
angeordnet ist.
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Weiterhin ist zweckmäßigerweise das Gehäuse so ausgebildet, daß die
sektorartig den Läufer umfassenden Abströmkanäle Diffusoren darstellen.
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Vorteilhafterweise ist ferner die Trennwand über dem Ansaugraum hochgezogen
und bildet gleichzeitig die Trennwand in einem über dem Faserkranz angeordneten,
beiderseitig offenen Ansaugkanal, von dem mindestens eine öffnung in der Ebene einer
Austrittsöffnung des den Faserkranz umgebenden Gehäuses liegt.
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Eine weitere Ausführungsform des Be- und Entlüfters gemäß der Erfindung
ist so ausgebildet, daß das Gehäuse oder ein Teil des Gehäuses trommelförmig ausgebildet
ist und die Trennwand um die Achse des Faserkranzes drehbar gelagert ist.
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Durch die Drehbarkeit der Trennwand lassen sich die beiden Luftströme
genau regeln. Bei der Stellung der Trennwand senkrecht zur Außenwand wird ein freier
Durchzug vom Innenraum nach außen geschaffen, so daß auch bei außer Betrieb gesetztem
Gebläse und einer Temperaturdifferenz die verbrauchte Luft direkt nach außen entweichen
kann. Außerdem besteht erfindungsgemäß auch die Möglichkeit, daß die Durchströmräume
mit Klappen versehen sind. Bei entsprechender Trennwandstellung und Betätigung einer
Schließklappe kann somit außer der Be- und Entlüftung auch die angesaugte Luft aus
dem Innenraum, z. B. bei Zwischenschaltung eines Heizregisters, aufgeheizt und dem
Innenraum wieder zugeführt werden.
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In einigen Fällen erscheint es zweckmäßig, die Anordnung so vorzusehen,
daß vor oder in der Austrittsöffnung zum Innenraum ein Heizregister vorgesehen ist.
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Es hat sich auch als zweckmäßig erwiesen, daß die Enden der Trennwand,
die dem Faserkranz zugewandt sind, gegen die Umlaufrichtung gebogen sind, um die
am Faserkorb anhaftenden Staubansätze abzuschälen.
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Schließlich ist die Anordnung noch so getroffen, daß zur Belassung
der kinetischen Energie der Diffusor der Austrittsöffnung verkürzt wird, damit die
Rückmischung vom austretenden Strahl in die Ansaugöffnung vermieden wird.
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Mit dem Faserkranz wurde eine Form der Schaufeln gewählt, die ein
von der Radstellung unabhängiges, gegenüber den erzeugten Drücken erhebliches Strömungshindernis
in den Öffnungen für den Durchgang der Beschaufelung darstellen. Damit wird eine
wirksame Trennung der Be- und Entlüftungsströme erreicht.
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Ein derartiges Gebläse erfüllt nach eingehenden Versuchen die gestellte
Aufgabe gut, indem z. B. auch erhebliche Druckdifferenzen zwischen den beiden Kanälen
(etwa 50 % des Maximaldruckes des Läufers) nicht zu ausgeprägten überströmungsvorgängen
führen. Die geförderte Luftmenge schwankt auch bei Winddruckschwankungen um 5 mm
Wassersäule auf den Eingangs- und Ausgangsöffnungen um weniger als 10 0/0.
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Von besonderer Bedeutung sind die in Strömungsrichtung liegenden diffusorartigen
Abströmkanäle. Sie gestatten, einen erheblichen Teil der Geschwindigkeit der am
Radiallüfter austretenden Luft für den Druckanstieg nutzbar zu machen. Auf der für
den Wirkungsgrad und die Geräuschbildung wichtigen Druckseite jedes Kanals sind
damit besonders günstige geometrische Voraussetzungen geschaffen. Liegen für einen
Raum verschiedene Einblasöffnungen vor, so können sinngemäß mehr als zwei sektorenförmige
Abströmkanäle angeordnet werden, wobei nicht notwendigerweise die Zahl der Zuströmöffnungen
entsprechend vervielfacht werden muß.
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Dies ist von besonderer Bedeutung bei der Belüftung von großen Innenräumen,
bei denen das Einströmen der gesamten Luftmenge an einer einzigen Stelle Zugbelästigung
hervorruft. Durch Aufteilung der Luftmenge auf mehrere Kanäle kann sie auch auf
mehrere Eintrittsstellen verteilt werden.
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Bei Be- und Entlüftungsgeräten stellt sich weiter immer das Problem,
einen vorzeitigen Kurzschluß zwischen der eintretenden Luft und der austretenden
Luft zu vermeiden. Wird aus Gründen der Einfachheit ein Raum nur an einer Stelle
be- und entlüftet, so muß die austretende Luft genügend kinetische Energie aufweisen,
um in die Tiefe des Raumes vordringen zu können, bevor sie in den Ansaugbereich
kommt. (Das gleiche Problem stellt sich z. B. bei der menschlichen Atmung, bei weicher
auch die verbrauchte
Luft weit fortgeblasen werden muß, damit sie
nicht wieder eingeatmet wird.) Diese Bedingung ist mit Flügelrädern und Walzen sehr
schlecht erreichbar, da sie nur sehr geringe Drücke erreichen, im Gegensatz zur
erfinderischen Konstruktion. Versuche haben gezeigt, daß bei kurzen Austrittsdiffusoren
bei Umfangsgeschwindigkeiten von 11 m/sec am Laufrad Raumtiefen bis zu 3 m noch
vom Zuluftstrom erfaßt werden und die Luftbewegung bis auf 5 m Distanz vom Lüfter
fühlbar bleibt. Die Anordnung mit verkleinerten Austrittsöffnungen steht somit in
deutlichem Gegensatz zu den bekannten Anordnungen, bei denen Ansaug- und Austrittsöffnungen
die gleichen Querschnitte aufweisen.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
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F i g. 1 zeigt den unteren Teil eines Be- und Entlüfters und F i g.
2 den oberen Teil; F i g. 3 zeigt eine andere Ausführungsform mit im oberen Teil
trommelförmigem Gehäuse.
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Im Gehäuseunterteil 1 befindet sich nach F i g. 1 der rotierende,
durch einen nicht sichtbaren Motor angetriebene Faserkranz 2, welcher außen von
zwei getrennten Kanälen 3, 4, in denen die abströmende Luft nach außen und nach
innen abgeführt wird, sektorenartig umfaßt ist. Das Innere des Faserkranzes 5, das
auch die Ansaugkammer bildet, wird durch die Trennwand 6 in zwei getrennte
Ansaugräume unterteilt, die nach oben durch das obere Gehäuse 8 erweitert werden.
Die obere Trennwand 9 ist mit der unteren, 6, aus einem Stück gefertigt. Die senkrechten
Kanten der unteren Trennwand 6 können gegen die Umlaufrichtung des Faserkranzes
gebogen sein, um die am Faserkranz anhaftenden Staubansätze abzuschälen (in der
Zeichnung nicht dargestellt). Die Ansaugöffnung im oberen Gehäuse für den Innenraum
wird durch die Kanten 10,11,12, 13 und für den von außen eintretenden Luftstrom
durch die Kanten 15,16,17,18 gebildet. Die untere Gehäuseabdeckung erfolgt durch
die Platte 20, in der nur eine runde Öffnung 21 für die innere Faserkranzkammer
vorgesehen ist.
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Aus der Zeichnung F i g. 1 und 2 ist zu ersehen, wie die Be- und Entlüftung
erfolgt. Die verbrauchte Innenluft wird durch die Öffnung, die durch die Kanten
10,11,12, 13 gebildet wird, eingesaugt, gelangt in die Faserkranzöffnung
21 und durch den Faserkranz in den Kanal 3 nach außen. Die eingesaugte Frischluft
strömt in gleicher Weise auf der entgegengesetzten Seite. In F i g. 3 ist das gleiche
Prinzip angewandt, jedoch mit dem Unterschied, daß sich die Trennwand
30 um die Achse des Faserkranzes drehen läßt. Infolgedessen ist das Gehäuseoberteil
rund ausgeführt. Es läßt sich somit die Be-und Entlüftung regeln. Auch besteht die
Möglichkeit, die Trennwand zwischen die beiden Einlaßöffnungen 33 und 34 zu drehen,
so daß zwischen dem Innenraum und dem Außenraum ein freier Durchzug gebildet wird.
Bei dieser Stellung ist z. B. im Winter eine Entlüftung möglich, ohne daß das Gebläse
in Tätigkeit gesetzt zu werden braucht.
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Die Einrichtung ist in ihrem Aufbau sehr einfach und unkompliziert,
in der Herstellung billig und im Betrieb nicht störanfällig.