DE202019104401U1

DE202019104401U1 - Belüftungsanordnung mit reversierbarem Axialventilator

Info

Publication number: DE202019104401U1
Application number: DE202019104401.2U
Authority: DE
Original assignee: Systemair GmbH
Current assignee: Systemair GmbH
Priority date: 2019-08-09
Filing date: 2019-08-09
Publication date: 2020-11-10
Anticipated expiration: 2029-08-10

Abstract

Belüftungsanordnung (1) mit
einem Gehäuse (10) mit Öffnungen an einem Lufteinlass (11) und einem Luftauslass (12), an denen das Gehäuse (10) jeweils Düsen (4, 5) zum Ein- und Ausströmen von Luft bildet, und
einem axial in dem Gehäuse (10) angeordneten und reversierbaren Ventilator (3) zum Befördern der durch das Gehäuse (10) strömenden Luft in einer axialen Strömungsrichtung (2),
gekennzeichnet durch eine in einem Durchbruch einer Seitenwand (13) des Gehäuses (10) angebrachte Zusatzdüse (20, 30) zum zusätzlichen Einströmen von Luft in das Gehäuse (10).

Description

Axialventilator-Belüftungsanordnungen werden zur Be- und Entlüftung von Innenräumen in Gebäuden, zur Vermischung kontaminierter Luft oder auch zur Herstellung eines axialen Luftstroms durch Tunnels genutzt. Ein gattungsgemäßes Beispiel einer solchen Belüftungsanordnung ist in EP 1 050 684 B1 beschrieben.
Die Belüftungsanordnung besteht dabei üblicherweise aus einem in zwei entgegengesetzten Strömungsrichtungen betreibbaren, also reversierbaren, Axialventilator und einem Gehäuse, das auf der Ein- und Auslassseite jeweils Düsenanordnungen aufweist, die bezüglich einer Mittelachse, an der sich der Ventilator befindet, im Wesentlichen achsensymmetrisch aufgebaut ist. Durch Umkehr der Rotationsrichtung der Ventilatorblätter lässt sich die Strömungsrichtung der Belüftungsanordnung umkehren. Solche Belüftungsanordnungen sind insbesondere zur Frischluftversorgung von Innenräumen oder Tunnels oder zur Vermischung kontaminierter Luft üblich. Der Axialventilator arbeitet als Schubventilator, der die Luft in Strömungsrichtung befördert, wobei die Strömungsrichtung, beispielsweise im Brandfall, auch umgekehrt werden kann und muss.
Eine Unzulänglichkeit bestehender Belüftungsanordnungen ist die oft unzureichende Außenluftzufuhr an der Luftanströmseite des Ventilators. Während an der Luftausströmseite eine sich im Querschnitt verengende Düsenanordnung vorteilhaft ist, um den Luftstrom zu beschleunigen, ist an der Lufteinströmseite ein möglichst großer Düsenquerschnitt erwünscht. Nachdem der Axialventilator aber gleichzeitig reversierbar, d.h. umkehrbar sein soll, ist auch die Düsenöffnung an der Lufteinströmseite verengt und die Außenluftzufuhr daher oft mangelhaft.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Belüftungsanordnung zu schaffen, die trotz ihrer Reversierbarkeit eine höhere Luftströmleistung als herkömmliche Belüftungsanordnungen bietet.
Die Lösung der Aufgabe gelingt durch die Belüftungsanordnung gemäß Anspruch 1. Danach ist in einem Seitenwanddurchbruch des Gehäuses mindestens eine Zusatzdüse angebracht, die ein zusätzliches Einströmen von Umgebungs- oder Frischluft in das Gehäuse ermöglicht, so dass die Volumenfördermenge und Geschwindigkeit des Axialventilators erhöht wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Demnach ist mindestens eine erste Zusatzdüse an einem dem Ventilator in der Strömungsrichtung vorgelagerten und vorzugsweise zur Gehäuse-Bodenwand geneigten Abschnitt der oberen Gehäusewand angebracht und mindestens eine zweite Zusatzdüse an dem dem Ventilator in der Strömungsrichtung nachgelagerten und ebenfalls geneigten Abschnitt der oberen Gehäusewand angebracht. Die Lufteinlassöffnungen der ersten und der zweiten Zusatzdüse sind dabei entgegengesetzt zueinander orientiert, und zwar so, dass sie zur Mittelachse der Belüftungsanordnung hin ausgerichtet sind.
Aufgrund der durch den Axialventilator erzeugten Luftströmung entsteht in dem dem Ventilator vorgelagerten Innenraum des Gehäuses ein Unterdruck, der ausreicht, um Außenluft auch dann durch die Einlassöffnung der ersten Zusatzdüsen einzusaugen, wenn diese Einlassöffnungen nahezu entgegengesetzt zur axialen Luftströmung ausgerichtet sind. Auf der Luftauslassseite der Belüftungsanordnung bildet sich durch die Geschwindigkeit der axialen Luftströmung an der Innenseite der oberen Gehäusewand durch das Mitreißen der Luftmassen ebenfalls ein Unterdruck, der dazu führt, dass auch durch die Einlassöffnungen der zweiten Zusatzdüsen Luft ins Innere des Gehäuses gesaugt wird. Dadurch entsteht eine bessere Versorgung des Gehäuseinneren mit Außenluft und eine erhöhte Volumenfördermenge.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

1 eine schematische Querschnittsansicht der Belüftungsanordnung des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung; und
2 eine perspektivische und von einer Seite offene Ansicht der Belüftungsanordnung gemäß 1.

In der Querschnittsansicht gemäß 1 ist die Belüftungsanordnung 1 in einem axialen Querschnitt zu sehen. Die dargestellte Strömungsrichtung 2 verläuft in dem gezeigten Beispiel von rechts nach links, kann aber jederzeit durch Umkehrung der Drehrichtung des Axialventilators 3 in die entgegengesetzte Richtung umgekehrt werden.
Luft strömt durch die Einlassdüsen 4 am rechten Ende des Gehäuses ins Gehäuseinnere, durch den Axialventilator 3 und tritt an der Auslassdüse 5 wieder aus. Einlass- und Auslassdüsen 4, 5 verfügen jeweils über verstellbare Leitbleche 6, 7, zur Regulierung der Luftströmung.
Das Gehäuse 10 weist offene Einlass- und Auslassenden zur Luftzufuhr 11 bzw. zur Luftableitung 12 auf. Ferner hat es eine im Wesentlichen planare Bodenwand 14 und entgegengesetzt dazu eine obere Seitenwand 13. Diese verläuft in ihrem Mittelabschnitt 13a ebenso planar wie die Bodenwand 14, weist aber zum Lufteinlass 11 und zum Luftauslass 12 hin geneigte Abschnitte 13b bzw. 13c auf. Der geneigte Abschnitt 13b verengt den Strömungsquerschnitt des Gehäuses 10 graduell zum Lufteinlass 11 Einlassseite hin und bildet daher zusammen mit der Bodenwand 14 und den Seitenwänden des Gehäuses die Einlassdüse 4. Ebenso verengt der entgegengesetzte Abschnitt 13c der oberen Gehäusewand 13 den Strömungsquerschnitt des Gehäuses zum Luftauslass 12 hin und bildet dadurch die Auslassdüse 5. Selbstverständlich lassen sich die Bezeichnungen Einlass und Auslass nur auf den gezeigten Strömungsverlauf hin lesen und müssten bei einer Umkehr der Strömungsrichtung in symmetrischer Weise ausgetauscht werden.
In der oberen Seitenwand 13 ist an dem geneigten Abschnitt 13b mindestens eine erste Zusatzdüse 20 angebracht. Die Gehäusewand 13 ist an der Stelle der Zusatzdüse 20 durchbrochen, so dass Luft durch die Düsen 20 ins Gehäuseinnere strömen kann. Dabei nimmt die einströmende Luft 8 den in der 1 gezeigten gekrümmten Verlauf, der dadurch bedingt ist, dass die Einlassöffnung 21 der Zusatzdüse 20 vom Lufteinlass 11 der Belüftungsanordnung 1 weg gerichtet ist. Aufgrund des Unterdrucks, der dadurch entsteht, dass der Axialventilator 3 einen Luftstrom im Gehäuseinneren von der Düse 20 weg erzeugt, ist dieser gekrümmte Luftzustrom 8 aber technisch gut realisierbar. Die Zusatzdüse 20 weist ein verstellbares Leitblech 22 zur Regulierung des Luftstroms und eine Düsenkappe 23 auf, die den im Wesentlichen kreisförmigen Öffnungsquerschnitt der Zusatzdüse 20 überdeckt und die Einlassöffnung 21 offen lässt.
An der Seite des Luftauslasses 12 ist die obere Gehäusewand 13 ebenfalls an dem geneigten Abschnitt 13c mit mindestens einer Zusatzdüse 30 versehen. Die Gehäusewand 13 ist an der Stelle der Zusatzdüse 30 wiederum durchbrochen, so dass ein Durchströmen von Luft an dieser Stelle möglich ist. Seitlich an der oberen Gehäusewand 13 vorbeiströmende Luft wird wie in der 1 durch das Bezugszeichen 9 angedeutet durch die Lufteinlassöffnung 31 der Zusatzdüse 30 ins Gehäuseinnere geleitet. Auch die Zusatzdüse 30 weist ein verstellbares Leitblech 32 zur Regulierung des Luftstroms und eine Düsenkappe 33 auf, die den im Wesentlichen kreisförmigen Öffnungsquerschnitt der Zusatzdüse 30 überdeckt und auf die Einlassöffnung 31 reduziert.
Statt der gezeigten Zusatzdüsen 20, 30 mit kreisförmigem Öffnungsquerschnitt sind, gerade bei größeren Belüftungsanordnungen, oft auch Düsen mit waagrecht verlaufenden Belüftungsschlitzen, also mit rechteckigem Öffnungsquerschnitt, zweckmäßig. Die Einbauweise bleibt aber unverändert, nämlich mit Einlassöffnung jeweils entgegengesetzt orientiert zur Strömungsrichtung.
Strömungstechnisch gesehen reißt der durch den Axialventilator 3 im Gehäuseinneren erzeugte Luftstrom an der Innenseite der oberen Gehäusewand 13 angrenzende Luftmassen mit und erzeugt daher einen Ansaugdruck in das Gehäuseinnere, dem die Luftströmung 9 in der gezeigten Weise folgt. Dadurch wird die Außenluftzufuhr auch am Luftauslass 12 gegenüber herkömmlichen Belüftungsanordnungen erhöht. Gleichzeitig garantiert die zur Mittelachse M symmetrische Anordnung der Zusatzdüsen 20, 30 eine volle Reversibilität der Luftströmungsrichtung.
Wie am besten in der 2 zu sehen ist, sind mehrere (im gezeigten Beispiel jeweils fünf) erste und zweite Zusatzdüsen 20, 30 nebeneinander in Reihe angeordnet, deren Luftzufuhr sich individuell regeln lässt. Die Anordnung erfolgt vorzugsweise, wie im Beispiel gezeigt, in einer Reihe, die senkrecht zur axialen Strömungsrichtung 2 verläuft. Die Zusatzdüsen 20, 30 können, wie im Beispiel gezeigt, Umgebungsluft ansaugen. Einzelne oder alle Zusatzdüsen 20, 30 können aber auch mit Rohrleitungen gekoppelt sein, um Luft von außerhalb des Innenraums oder des Tunnels anzusaugen.
Analog zu der Reihenanordnung der ersten und zweiten Zusatzdüsen 20, 30 sind in dem gezeigten Beispiel auch mehrere (im gezeigten Beispiel vier) Axialventilatoren 3 in einer orthogonal zur axialen Strömungsrichtung 2 verlaufenden Reihe angeordnet. Dadurch lassen sich nicht kreisförmige bzw. nicht quadratische Strömungsquerschnitte der Belüftungsanordnung 1 trotzdem möglichst effizient mit Axialventilatoren 3 radialen Querschnitts versorgen.
Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung eine Belüftungsanordnung 1 mit reversierbarem Axialventilator 3, die durch mindestens eine Zusatzdüse 20, 30 das Einströmen zusätzlicher Luft ermöglicht, um die Volumenfördermenge des Axialventilators 3 zu erhöhen.
Bezugszeichenliste

1: Belüftungsanordnung
2: axiale Strömungsrichtung
3: Axialventilator
4: Einlassdüse
5: Auslassdüse
6, 7: Leitbleche
8, 9: zusätzliche Einströmluft
10: Gehäuse
11: Lufteinlass
12: Luftauslass
13: obere Gehäusewand
14: Bodenwand
13a: gerader Abschnitt der oberen Gehäusewand
13b, 13c: geneigte Abschnitte der oberen Gehäusewand
20: erste Zusatzdüse
30: zweite Zusatzdüse
21, 31: Lufteinlassöffnungen
22, 32: Leitbleche
23, 33: Düsenkappen
M: Mittelachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1050684 B1 [0001]

Claims

Belüftungsanordnung (1) mit einem Gehäuse (10) mit Öffnungen an einem Lufteinlass (11) und einem Luftauslass (12), an denen das Gehäuse (10) jeweils Düsen (4, 5) zum Ein- und Ausströmen von Luft bildet, und einem axial in dem Gehäuse (10) angeordneten und reversierbaren Ventilator (3) zum Befördern der durch das Gehäuse (10) strömenden Luft in einer axialen Strömungsrichtung (2), gekennzeichnet durch eine in einem Durchbruch einer Seitenwand (13) des Gehäuses (10) angebrachte Zusatzdüse (20, 30) zum zusätzlichen Einströmen von Luft in das Gehäuse (10).
Belüftungsanordnung (1) nach Anspruch 1, wobei die Zusatzdüse (20, 30) an einer oberen Seitenwand (13) des Gehäuses (10) angebracht ist.
Belüftungsanordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine erste Zusatzdüse (20) an der dem Ventilator (3) in der Strömungsrichtung (2) vorgelagertem Abschnitt (13b) der oberen Gehäuse-Seitenwand (13) angebracht ist, und eine zweite Zusatzdüse (30) an der dem Ventilator (3) in der Strömungsrichtung (2) nachgelagertem Abschnitt (13c) der oberen Gehäuse-Seitenwand (13) angebracht ist.
Belüftungsanordnung (1) nach Anspruch 3, wobei der dem Ventilator (3) vorgelagerte Abschnitt (13b) der oberen Gehäuse-Seitenwand (13) zu einer Bodenwand (14) des Gehäuses (10) geneigt ist, so dass sich der Strömungsquerschnitt des Gehäuses (10) zum Lufteinlass (11) hin verengt, und/oder der dem Ventilator (3) nachgelagerte Abschnitt (13c) der oberen Gehäuse-Seitenwand (13) zu der Bodenwand (14) des Gehäuses (10) geneigt ist, so dass sich der Strömungsquerschnitt des Gehäuses (10) zum Luftauslass (12) hin verengt.
Belüftungsanordnung (1) nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Lufteinlassöffnung (21) der ersten Zusatzdüse (20) der Lufteinlassöffnung (31) der zweiten Zusatzdüse (30) zugewandt ist.
Belüftungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Lufteinlassöffnung (21) der ersten Zusatzdüse (20) einströmende Luft (8) so leitet, dass sie parallel zum der Strömungsrichtung (2) vorgelagerten Abschnitt (13b) der oberen Gehäuse-Seitenwand (13) verläuft, und/oder die Lufteinlassöffnung (31) der zweiten Zusatzdüse (30) einströmende Luft (9) so leitet, dass sie parallel zum dem Ventilator (3) in der Strömungsrichtung (2) nachgelagerten Abschnitt (13c) der oberen Gehäuse-Seitenwand (13) verläuft.
Belüftungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei mehrere erste Zusatzdüsen (20) und/oder mehrere zweite Zusatzdüsen (30) vorgesehen sind.
Belüftungsanordnung (1) nach Anspruch 7, wobei die mehreren ersten und/oder zweiten Zusatzdüsen (20, 30) jeweils in einer Reihe quer zur axialen Luftströmungsrichtung (2) angeordnet sind.
Belüftungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Zusatzdüse (20, 30) zum Einleiten von Umgebungsluft in das Gehäuse (10) ausgelegt ist.
Belüftungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Zusatzdüse (20, 30) an eine Rohrleitung zum Einleiten von externer Luft in das Gehäuse (10) angeschlossen ist.
Belüftungsanordnung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Ventilator (3) reversibel ausgelegt ist, also die Strömungsrichtung der axialen Luftströmungsrichtung (2) umkehren kann, und die Belüftungsanordnung (1) zu einer durch den Ventilator (3) gehenden Mittelachse (M) im Wesentlichen symmetrisch ausgebildet ist.