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Schwinimfähiger Kompressor
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Die Erfindung bezieht sich auf einen schwimmfähigen Kompressor mit
wenigstens einem Auftriebskörper und mit einem von einem Motor angetriebenen Gebläseteil,
der unter Wasser angeordnet ist und zur Förderung von über Wasser angesaugter Luft
dient.
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Aus der Praxis ist ein Kompressor der ebengenannten Art bekannt, bei
dem Motor und Gebläseteil unter Wasser angeordnet sind Das Gebläseteil dient im
vorliegenden Fall dazu, die Luft einem von einer unabhängigen Pumpe im geförderten
Wasserstrom beizumengez und ein Luft-Wassergemisch herzustellen, das z,S,.zur Belüftung
von Gewässern herangezogen werden kann.
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Der Auftrieb skörp er bei dem bekannten Kompressor ist torusförmig
ausgebildet und wird durch Streben mittig über den einzelnen Aggregatem des Kompressors
gehalten. Bin Ansaugrohr für die Luft ist über die Wasseroberfläche geführt und
endet dort frei.
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Der bekannte Kompressor ist nachteilig, da Unterwassermotoren einen
schlechten Wirkungsgrad aufweisen und zur Sicherstellung der notwendigen Leistung
höher ausgelegt werden müssen. Naturgemäß ist auch der Energiebedarf größer.
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Die Erfindung hat die Aufgabe, einen Kompressor der eingangs genannten
Art dahingehend weiterzubilden, daß er einen gesteigerten Wirkungsgrad aufweist.
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Diese Lösung wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Motor über
Wasser angeordnet ist. Hierdurch wird erreicht, daß sowohl der Motor als auch der
Gebläseteil ihren optimalen Wirkungsgrad erreichen. Der Uberwassermotor arbeitet
bedeutsam wirksamer als der Unterwassermotor, wodurch der beim Dauerbetrieb wichtige
Energieverbrauch sinkt. Der Gebläseteil ist dagegen mit Vorteil im Wasser angeordnet,
da Unterwassergebläseteile einen höheren Wirkungsgrad aufweisen und zudem das Wasser
die starke Geräuschentwicklung des Gebläseteiles gut dämme. Auf diese Weise nord
bei allen Aggregaten des Kompressors eine optimale Energieausnutzung erreicht. Der
Kompressor kann für mannigfaltige Aufgaben herangezogen werden, z.B. für Wasserbauten,
für Hebevorgänge, für die Belüftung von Klärteichen, Seen und Altwasser usw.* Da
er schwimmend gelagert ist, entfällt der sonst vielleicht notwendige Unterbau am
Aufstellungsort. Der im Wasser befindliche Gebläseteil wird durch das Wasser gekühlt.
Die dabei an das Wasser abgegebene Wärme ist insbesondere bei Kläranlagen erwünscht,
da die natürlichen Klärvorgänge bei Wärme besser ablaufen.
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Die schwimmende Anordnung des Kompressors bietet den Vorteil, daß
er sehr leicht ortsveränderlich ist. Dies ist wichtig bei Wasserbauten, um den Kompressor
an verschiedenen Orten nacheinander einsetzen zu können und auch bei Klär- und Belüftungsaufgaben,
da dort durch den Ortswechsel des Kompressors die verschiedenen Bereiche von größeren
Wasserflächen nacheinander. bearbeitet werden können. Hierdurch ist es möglich,
den Kompressor z.B. durch Führungs mittel jeweils an diejenigen Stellen zu leiten,
wo momentan die Belüftung am notwendigsten ist. Dies bedeutet, daß der Kompressor
sehr viel großflächiger arbeiten kann, als dies bei bisher bekannten Lösungen der
Fall ist. Mit Sicherheit spart er Rohrleitungen, die ansonsten für eine großflächige
Bearbeitung bei Klär- und Belüftungsaufgaben notwendig wären.
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In Hinblick auf stationäre Kompressoren, die an Land angeordnet sind,
bietet er eine beachtenswerte Einsparung dadurch, daß ein Fundament bzw Bauwerke
zu dessen Unterbringung entfallen können.
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Dies verringert die Bereitstellungs- und Unterhaltskosten. Zudem ist
eine Erweiterung einer Anlage ohne jegliche Bauarbeiten möglich, da in einem derartigen
Fall entweder ein größerer Kompressor eingesetzt werden kann oder ein zusätzlicher.
Die schwimmende Anordnung des erfindungsgemäßen Kompressors gewährleistet die totale
Unabhängigkeit desselben.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen,
daß wenigstens zwei Auftriebskörper vorhanden sind, durch die Luft zum Gebläseteil
hin- und/oder vom Gebläseteil weggeleitet wird und die zugleich als Schalldämpfer
ausgebildet sind. Auf diese Weise werden die Auftriebskörper doppelt ausgenutzt.
Das Kammervolumen eignet sich gut zum Schalldämpfen und zugleich zum Tragen des
Kompressors.
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Eine andere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, unter den Auftriebskörper
separate Schalldämpfer für die Zu- und/oder Ableitung der Luft zum Gebläseteil vorzusehen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand einer
Zeichnung beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Kompressor, Fig.
2 die Vorderansicht auf den in Fig. 1 gezeigten Kompressor, Fig. 3 eine Draufsicht
auf eine weitere Ausführungsform eines Kompressors, Fig. 4 eine Vorderansicht einer
weiteren Ausführungsform des Kompressors, bei der eigene Schalldämpfer vorhanden
sind, Fig. 5 eine Seitenansicht eines mit einem Belüfter bestückten Kompressors,
Fig. 6 eine Frontansicht eines mit drei Belüftern bestückten Kompressors, Fig. 7
eine Draufsicht auf ein Klärbecken und eine darin angeordnete Belüfterkette, in
die ein Kompressor eingehängt ist, und Fig. 8 eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform
des Kompressors Es ist ein Kompressor 1 dargestellt, der mit Hilfe von zwei Auftriebskörpern
2 schwimmfähig ist. Die Auftriebskörper sind als an ihren Enden kugelig geschlossene
Hohl zylinder ausgebildet und liegen über ihre ganze Länge im Wasser. Sie sind parallel
zueinander angeordnet und über Distanz stege 3 miteinander verbunden.
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Sie bilden damit ein Schwimmponton für die Aufnahme der einzelnen
aggregate des Kompressors.
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In dem zwischen ihnen vorhandenem Freiraum ist über Wasser ein Motor
4 und unter Wasser ein Gebläseteil 5 angeordnet.
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Der Motor ist an der Oberseite des Gebläseteiles befestigt, er ragt
im vorliegenden Fall vertikal nach oben. Er ist als Elektromotor ausgebildet und
besitzt eine hohe Schutzart.
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Der Gebläseteil ist mit insgesamt vier Trägern6 an den Auftriebseckkörpern
2 befestigt. Aus Fig.2 ist ersichtlich, daß der Gebläseteil dabei so gehalten ist,
daß er vollständig unter Wasser ist.
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Der Gebläseteil ist über eine Saugleitung 7 mit dem einen Auftriebs
körper verbunden, der damit als Saugschalldämpfer ausgebildet ist.
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Eine Druckleitung 8 stellt andererseits die Verbindung vom Gebläseteil
5 zu dem anderen Auftriebskörper her, der damit als Druckschalldämpfer wirkt. Der
Lufteinlaß bei dem einen Auftriebskörper ist mit dem Bezugszeichen 9 versehen, der
korrespondierende Luft auslaß beim anderen Auftriebskörper trägt das Bezugszeichen
10 Hier ist zu erkennen, daß die Saugleitung 7 im wesentlichen an dem einen Ende
des Auftriebskörpers 2 mündet und der Luft einlaß 9 sich am anderen Ende dieses
Auftriebskörpers befindet. Das gleiche gilt für die Druckseite und die Mündung der
Druckleitung 8 und dem Luftauslaß 10. Dies bedeutet, daß die angesaugte und abgegebene
Luft die Auftrieb skörp er im wesentlichen der Länge nach durchströmt. Während jedoch
der Luftein- und Auslaß sich an der Oberseite der Auftriebskörper befinden, sind
die åeweiligen Anschlüsse der Saug- und Druckleitung 7 sowohl bei den Auftriebskörpern
als auch beim Gebläseteil unter Wasser.
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Auf dem einen Auftriebskörper ist noch eine Sicherheits- und Anlaufventileinheit
11 vorgesehen. Aus Sicherheitsgründen können die Auftriebskörper in mehrere Kammern
unterteilt sein, wobei es denkbar ist, einige dieser Kammern nicht von der Luft
durchströmen zu lassen. Eine derartige Lösung ist in Fig. 3 gezeigt, wo die Auftriebskörper
2 durch eine Schottwand 2a in luftdicht abgeschlossene Abschnitte 2b und 2c unterteilt
sind. Durch die Abschnitte 2b ist die Saug- bzw. Druckleitung 7, 8 zum Saug-bzw.
Druckanschluß 9 bzw. 10 geführt. Die Abschnitte 2c sind dagegen vollständig geschlossen
und dienen dazu, auch bei eventueller Undichtigkeit der Abschnitte 2b den Kompressor
immer noch am Schwimmen zu halten. Beim Lufteinlaß 9 kann ein nicht gezeigter Ansaugfilter
vorgesehen werden.
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Bei beiden Auftriebskörpern sind unter denselben verlaufende Kufen
12 vorhanden, die den Gebläseteil 5 und die übrigen, im Wasser befindlichen Teile
schützen sollen. Die Kufen können auch dazu dienen, den Schwimmkompressor an Land
zu ziehen.
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ueber den Kompressor kann auch auf Wunsch eine Abdeckhaube 13 angeordnet
werden, wie sie in Fig. 2 angedeutet ist.
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In Fig. 4 der Zeichnung ist eine weitere Ausführungsform des Kompressors
1 gezeigt. Er entspricht in seinem Aufbau weitgehend demjenigen von Fig. 2, hat
jedoch unter den Schwimmkörpern 2 eigene Schalldämpfer 13. Diese Schalldämpfer vermögen
den Lärm noch besser zu dämpfen, da sie tiefer im Wasser liegen, als die zugleich
als Schalldämpfer benutzten Auftriebskörper 2 der Ausführungsform von Fig. 2. Die
5aug- und Druckleitung ist von den Schalldämpfern 13 jeweils noch vertikal durch
die Schwimmer 2 zu den Luftein- und Luftauslässen 9 bzw, 10 geführt. Die Schalldämpfer
13 können zugleich so gestaltet sein, daß sie die Funktion der Kufen 12 übernehmen.
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In Fig. 5 ist ein Kompressor 1 gezeigt, der mit einem Belüfter 14
bestückt ist. Der Kompressor bildet dadurch eine Kompakteinheit, bei der zugleich
die Luft komprimiert und in das Wasser eingetragen wird. Der Kompressor 1 entspricht
im wesentlichen der Ausführungsform der Fig. 1 und 2, besitzt jedoch unter dem Gebläseteil
5 ein vertikal nach unten ragendes Verbindungsrohr 15, an dessen Ende ein zylinderartiges,
in horizontaler Richtung ausgerichtetes Belüftergefäß 16 angeschlossen ist. Das
Gefäß ist an seinen beiden Enden geschlossen und besitzt an der Nantelfläche kleine
Bohrungen, durch die die Luft in das Wasser austreten kann.
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In Fig. 6 ist eine Weiterbildung der Ausführungsform von Fig. 5 gezeigt.
Neben dem zentralen Belüfter 14, sind noch seitliche Belüfter angeordnet, die in
ähnlicher Weise über Verbindungsrohre 15 an den Schwimmkörpern 2 befestigt und durch
diese in nicht gezeigter Weise durch Druckluft versorgt werden.
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Die mit den Belüftern versehenen Kompressoren können vorteilhaft bei
der Belüftung von Gewässern aller Art, beispielsweise Seen, Kläranlagen usw. verwendet
werden. Sofern der Kompressor in diesen Gewässern gezielt geführt werden soll, ist
es möglich, ihn mit Hilfe üblicher Führungs- und Leitmittel, z.B. Seilen, auf vorgegebenen
Wegen oder Flächenüber die Gewässer zu führen.
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Dabei kann der durch ihr bewirkte Lufteintrag für den Vortrieb des
Kompressors verwendet werden.
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In Fig. 7 ist eine derartige Lösung gezeigt, wo der Kompressor in
eine Belüfterkette 17 eingehängt ist. Die Belüfterkette weist ein Seil 18 auf, das
über das rechteckige Klärbecken der Länge nach lose geführt ist. Die beiden Enden
des Seiles sind am Ufer z.B. durch Pflöcke 19 gehalten. Längs des Seiles sind im
vorliegenden
Fall sechs Belüfter 20 angeordnet, die z.B. aus Schaumstoff
bestehende Schwimmkörper aufweisen. Die Schwimmkörper halten die eigentlichen Belüfter
hängend im Wasser und verhindern deren Absinken. Die Belüfter sind ähnlich gestaltet,
wie diejenigen der Fig. 5 und 6, d.h., von den Schwimmkörpern ragen vertikal nach
unten Verbindungsrohre 15, an denen das besagte Verbindungsrohr 16 angeschlossen
ist. Die Luftversorgung zu den Verbindungsrohren 15 der Belüfter 20 geschieht über
eine Schlauchleitung, die vom Kompressor 1 gespeist wird. Der Kompressor selbst
ist in die Belüfterkette 17 integriert, d.h., er ist zwischen den Belüftern 20 an
das Seil 18 eingehängt und bewegt sich zusammen mit den Belüftern über die zu belüftende
Wasserfläche. Aufgrund des Lufteintrages gerät die Belüfterkette in periodische
Wanderbewegungen, bei denen sie aufgrund der losen Anordnung zwischen den Pflöcken
19 einen Großteil der Wasserfläche des gezeigten Beckens überstreichen kann.
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Abgesehen davon ist es aber auch möglich, eine derartige Belüfterkette
an einem zentralen Pfahl in einem Becken anzuordnen und sie im Kreise wandern zu
lassen.
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In Fig.8 ist eine Abwandlung des Kompressors gezeigt, bei welcher
der Motor 4 in der Weise außerhalb des Wassers angebracht ist, daß er in einem abgedichteten
Kasten 30 angeordnet ist, der sich zwischen den beiden Auftriebskörpern 2 befindet.
Der Kasten 30 ist oben offen und durch ein Dach 31 vor Regen geschützt. Die Antriebswelle
des Motors 4 ist abgedichtet durch die Seitenwand 30' des Kastens 30 zum Gebläseteil
5 geführt. Die Ausbildung des Gebläseteils und der Auftriebskörper kann dabei in
gleicher Weise wie bei den anderen Ausführungsbeispielen erfolgen. Im Beispiel nach
Fig.8 ist der Rotor 4 liegend angeordnet.
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Dies hat den Vorteil einer einfachen Antriebsverbindung mit dem Gebläseteil.
Außerdem ist die Schmierung eines liegenden Motors und insbesondere eines liegenden
Gebläseteiles 5, d.h., eines Verdichters, unproblematisch.
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- Patentansprüche -
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