DE3134521A1 - "waermetausch-geblaese" - Google Patents

Description

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Wärmetausch-Gebläse

Die Erfindung bezieht sich auf ein Wärmetausch-Gebläse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Wärmetausch-Vorrichtung. Insbesondere bezieht sich die. Erfindung auf eine Vorrichtung,- die in der Lage ist, Zwangs zirkulation von zwei separaten Fluiden durch die Vorrichtung hindurch hervorzurufen, ohne daß dabei eine wesentliche Vermischung der Fluide auftritt, und die außerdem in der Lage ist, einen Wärmetausch zwischen den beiden Fluiden zu bewirken. Das heißt also, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung sowohl die Funktion eines Gehläses als auch die eines Wärmetauschers verwirklicht.

Bisher erfolgte ein Wärmetausch zwischen zwei Fluiden normalerweise mittels zwfeier separater Gebläse oder Fluidpumpen, von denen jedes bzw. jede eines der Fluide an einer Hochtemperatur-Seite und an einer Niedrigtemperatur-Seite einer Wärmetauscheinheit zuführt. Die Strömungsmengen der der Einheit zuzuführenden Fluide lassen sich im allgemeinen an der Hochtemperatur- bzw. der Niedrigtemperatur-Seite steuern, um somit den Wirkungsgrad der Wärmetauscheinheit auf einem optimalen Wert zu halten.

Das vorstehend beschriebene System,, das zwei separate Fluidantriebseinheiten sowohl an der Hochtemperatur-Seite als auch an der Niedrigtemperatur-Seite sowie eine stationäre Wärmetauscheinheit umfaßt, weist jedoch aufgrund seiner komplizierten Ausbildung und der umfassenden Größe des gesamten Systems einen Nachteil auf. ·

Ein anderes System des Standes der Technik bedient sich eines drehbaren Wärmetauschelements, das sowohl zum Treiben der Fluide als auch zur Bewirkung eines Wärmetausches zwischen den Fluiden dient. In einem derartigen System wird

jedes der Fluide entweder an der Innenseite oder an der Außenseite eines aus einem wärmeleitenden Material bestehenden Rohrs entlang getrieben, wobei sich das Rohr dreht und somit eine Zentrifugalkraft auf jedes der Fluide ausübt. Die meisten derartigen Vorrichtungen weisen gezwungenermaßen einen komplizierten Aufbau auf, und die hohen Kosten einer derartigen Vorrichtung sind wohl auf diese Tatsache zurückzuführen. Die lange Lebensdauer der Vorrichtung ist ebenfalls zweifelhaft, da deren wichtigstes Bauteil, die Wärmetauscheinheit, häufig zu Verstopfungen neigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wärmetausch-Gebläse zu schaffen, bei dem gleichzeitig sowohl Zwangszirkulationen von zwei getrennten Fluiden, die sich temperaturmäßig voneinander unterscheiden, als auch ein Wärmetausch zwischen den Fluiden ohne wesentliche Vermischung derselben in einer einzigen Vorrichtung mit einer einzigen Antriebseinheit erfolgt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Gebläse so ausgebildet, wie im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegeben.

Ein Vorteil der Erfindung besteht in der Schaffung einer Vorrichtung, bei der die Zwangszirkulationen und der Wärmetausch in einfacher und unkomplizierter Weise erfolgen.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt in der Schaffung einer Vorrichtung, die außerdem dauerhaft und leicht herstellbar ist.

Noch ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in der Schaffung einer Vorrichtung, bei der es außerdem möglich ist, die Strömungsmengen der jeweiligen Fluide einzustellen,- um somit den Wirkungsgrad bei dem

Wärmetausch bzw. bei der Wärmeübertragung von dem Fluid hoher Temperatur zu dem Fluid niedriger Temperatur zu erhöhen. Durch beliebiges Einstellen der Strömungsmengen der jeweiligen Fluide ist es möglich, einen gewünschten Wärmetausch-Wirkungsgrad in einer derartigen Weise zu erzielen,daß z.B. eine kleine Menge Luft hoher Temperatur mittels eines Fluids von nur wenig niedrigerer Temperatur gekühlt wird.

D.ie Erfindung schafft ein Wärmetausch-Gebläse, das Zwangszirkulationen von zwei getrennten Fluiden über getrennte Wege und gleichzeiti.g einen Wärmetausch zwischen den Fluiden bewirkt und ein Gehäuse, das einen Raum definiert und ein aus einem wärmeleitenden Material bestehendes Fluid-Gebläserads des Zentrifugal-Dünnscheiben-Tvps umgibt, das eine Rotationsachse aufweist und den Raum eines Rotationskörpers mit mindestens einer zu der Rotationsachse senkrechten Ebene definiert, sowie eine Trennwand umfaßt, die eine der Ebenen mit dem Gebläserad gemeinsam hat und eine Öffnung aufweist, die das Gebläserad umcribt, wobei die Trennwand zusammen mit dem Gebläserad dazu dient, den von dem Gehäuse definierten Raum in zwei Abteilungen zu unterteilen, von denen jede einen Strömungsweg für jedes der getrennten Fluide bildet, so daß jedes Fluid von jeder Seite des Gebläserads dem Cehäuse in einer im wesentlichen axialen Richtung zu dem Gebläserrad zugeführt und in einer im wesentlichen radialen Richtung zu dem Gebläserad aus dem Gehäuse ausgetrieben wird, wobei das Gebläse dadurch gekennzeichnet ist, daß das Gebläserad einen konzentrischen gefalteten Bereich von kreisringförmiger Gestalt aufweist, der aus einer Mehrzahl sich radial erstreckender Rippen und komplementärer Nuten gebildet ist, wobei die Rippen und die Nuten an ihren jeweiligen Enden in eine der Ebenen münden und in diese übergehen.

Das Gebläserad läßt sich auf vielerlei Weisen ausbilden. Der radial äußere umfang des gefalteten Bereichs von kreisring^ förmiger Gestalt kann von einem ringförmigen Umfangselement und der radial innere Umfang des gefalteten Bereichs von einem zentralen Scheibenelement mit einer mittigen Nabe gestützt

werden, die an ihrer Rotationsachse eine Welle aufnimmt. Die radial äußeren Enden der Rippen bzw. Schaufeln bzw. Flügel können mittels seitlich wegstehender kämmzahnartiger Abschlußelemente dichtend verschlossen sein, die an beien Seiten des ringförmigen Umfangselements in versetzter Weise vorgesehen sind. Die radial inneren Enden der Rippen können dagegen mittels seitlich wegstehender Rippen dichtend verschlossen sein, die in einer ähnlichen Weis β am äußeren Umfang des zentralen Scheibenelements vorgesehen sind.

Der äußere Umfang des ringförmigen Umfangselements kann in zwei Höhen unterteilt sein, so daß es dem inneren Umfang der Öffnung der Trennwand zugeordnet werden kann, um somit eine ineinandergreifende Kombination zu bilden, die dazu dient, ein mögliches Vermischen des die eine Abteilung durchströmenden Fluids mit dem die andere separate Abteilung durchströmenden Fluid zu verhindern oder mindestens auf ein Minimum zu reduzieren.

Die Rippen auf der einen Seite des Gebläserads können im Vergleich zu den Rippen auf der anderen Seite desselben bezüglich der Ebene in einem größeren Maß seitlich wegstehen, um somit die Strömungsweg-Querschnittsfläche für das eine Fluid größer als die Strömungsweg-Querschnittsfläche für das andere Fluid zu machen. Durch diese Ausbildung lassen sich die Strömungsmengen der jeweiligen Fluide beliebig einstellen.

Alternativ können die Rippen auch so ausgebildet sein, daß diese im Querschnitt abgerundeten Rechtecken ähnlich sind, wobei diese Rippen dann wiederum an ihren beiden Enden mittels entsprechender Abschlußelemente dichtend verschlossen sind. Dabei kann zur Erreichung desselben Ziels wie oben jede der Strömungs-Querschnittsflächen der Rippen auf der einen Seite des Gebläserads im Vergleich zu den Rippen auf der anderen Seite desselben eine größere Breite aufweisen.

Die Faltung kann in einem kreisringförmigen Bereich des Gebläserads einstückig mit dem zentralen Scheibenelement und dem ringförmigen Umfangselement ausgebildet sein. Die seitlich wegstehenden Abschlußelemente zum Stützen der Rippen des gefalteten bzw. gerippten Bereichs können einstückig mit dem zentralen Scheibenelement und dem ringförmigen umfangselement ausgebildet sein. Der gefaltete Bereich von kreisringförmiger Gestalt ' besteht vorzugsweise aus einem Metall, das gute Wärmeleitungs-Eigenschaften besitzt. Das zentrale Scheibenelement und das ringförmige umfangselement sind zusammen mit den Abschlußelementen vorzugsweise aus einem polymeren oder einem metallenen Material hergestellt.

Alternativ kann die Faltung von kreisringförmiger Gestalt auch dadurch gebildet sein, daß eine gefaltete bzw. gerippte dünne Platte mit einer gerüstartigen Struktur, die aus dem zentralen Scheibenelement und dem ringförmigen Umfangselement gebildet ist, mittels einer Mehrzahl seitlich wegstehender Abschlußelemente abgedichtet ist, wobei das zentrale Scheibenelement und das ringförmige Umfangselement mittels einer Mehrzahl von Stegen an den Spitzen der Abschlußelemente miteinander verbunden sind.

Das Gebläserad kann den Raum eines Rotationskörper definieren, der zwei parallele Ebenen, die beide rechtwinklig zur Rotationsachse liegen, umfaßt, wobei eine Ebene das zentrale Scheibenelement darstellt und die andere das ringförmige Umfangselement sowie die Ebene der Trennwand darstellt. Der .radial innere Umfang des konzentrischen gefalteten Bereichs mündet in das -.zentrale Scheibenelement, und dessen Rippen gehen in dieses Scheibenelement über, und der radial äußere Umfang des konzentrischen gefalteten Bereichs mündet in das ringförmige Umfangselement,und dessen Rippen gehen in dieses Umfangselement über.

Die radial inneren Enden der Rippen des gefalteten Bereichs können mittels einer Mehrzahl von Abschlußelementen dichtend verschlossen sein, die von einer Seite des radial äußeren Umfangs des zentralen Scheibenelements seitlich wegstehen, und die radial äußeren Enden der Rippen des gefalteten Bereichs können mittels einer Mehrzahl von Abschlußelementen dichtend verschlossen sein, die von einer Seite des radial inneren Umfangs des ringförmigen ütnfangselements radial wegstehen.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprächen.

Die Erfindung schafft ein Wärmetauschgebläse mit einem Gebläserad, das einen Ringbereich aus einem in Umfangsrichtung mäanderförmig bzw. zickzackartig gebogenen Flachmaterial aufweist. Radial betrachtet bildet das Flachmaterial eine in ütafangsrichtung verteilte Reihe von in einer ersten Axialrichtung ragenden, axialendig durch Flachmaterialumbiegung geschlossenen Vorsprüngen und eine in Umfangsrichtung verteilte Reihe von in der entgegengesetzten, zweiten Axialrichtung ragenden, axialendig durch Flachmaterialumbiegung geschlossenen Vorsprüngen, wobei die Zwischenräume zwischen den Vorsprüngen der ersten Axialseite in das Innere der Vorsprünge auf der zweiten Axialseite übergehen und umgekehrt. Entweder sind die somit innen hohle Rippen bildenden Vorsprünge beider Axialseiten sowohl an ihren radial inneren Stirnseiten als auch an ihren radial äußeren Stirnseiten jeweils bis zu einem Bereich zwischen den beiden axialen Stirnenden des Flachmaterial-Ringbereichs geschlossen, so daß von der jeweils anderen Axialseite her zugängliche, radial beidendig geschlossene Taschen entstehen. Oder es sind die innen hohle Rippen bildenden Vorsprünge, die nach der ersten Axial- . richtung ragen, radial innen über die ganze Axialbreite geschlossen und die innen hohle Rippen bildenden Vorsprünge, die nach der zweiten Axialrichtung ragen, radial außen über die ganze Axialbreite geschlossen. Somit bildet jeder Vorsprung eine auf einer Radialseite ganz geschlossene Tasche, die auf der anderen Radialseite in einen radial offenen Zwischenraum zwischen zwei Vorsprüngen übergeht. Die derart aufgebauten Wärmetausch-Gebläse können mit weiteren, in der vorliegenden Anmeldung offenbarten Merkmalen weitergebildet sein.

Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand teilweiser schematischer Darstellungen mehrerer Ausführungsbeispiele noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Wärmetausch-Gebläses entlang einer Ebene, in der die Drehachse des Gebläserads liegt,

Fig. 2 eine Perspektivdarstellung des Gebläserads, das in die in Fig. 1 geziegte Vorrichtung einzusetzen ist,

Fig. 3 eine Explosionsdarstellung eines Teils des in Fig. gezeigten Gebläserads,

Fig. 4 eine Teilschnittdarstellung des in den Fig. 2 und 3 gezeigten Gebläserads,

Fig. 5 eine .schematische Darstellung eines Teils des Gebläserads entlang seines Umfangs und von diesem aus gesehen,

Fig. 6 und 7 der Fig. 5 ähnliche schematische Darstellungen des Gebläserads, das in anderen Ausführungsbeispielen zu verwenden ist,

Fig. 8 eine Schnittdarstellung des Wärmetausch-Gebläses gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, in das das in Fig. 6 gezeigte Gebläserad eingestzt ist,

Fig. 9 eine Schnittdarstellung eines Gebläserads, das in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zu verwenden ist,

Fig. 10 eine Explosionsdarstellung eines Teils des in Fig. gezeigten Gebläserads,

Fig. 11 eine Schnittdarstellung eines Gebläserads einer anderen Bauweise,

Fig. 12 eine Explosionsdarstellung eines Teils des in Fig. dargestellten Gebläserads,

Fig. 13 eine Schnittdarstellung eines Wäschetrockners, der eine erfindungsgemäße Vorrichtung beinhaltet,

Fig. 14 eine Schnittdarstellung eines Wäschetrockners des Feuchtigkeitsentzugs-Typs, bei dem eine erfindungsgemäße Vorrichtung als Feuchtigkeitskondensations-Einheit verwendet ist, und

Fig. 15 eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels, das in einem Raumventilationssystem verwendet ist.

Fig. 1 zeigt eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Wärmetausch-Gebläses geschnitten entlang einer Ebene, in der die Drehachse des Gebläserads liegt. Dabei bezeichnet das Bezugszeichen 200 im allgemeinen ein Gehäuse, das einen Raum definiert und ein im allgemeinen mit dem Bezugszeichen bezeichnetes Gebläserad für Fluid sowie eine an dem Gehäuse 200 befestigte Trennwand 214 umgibt. Die anderen Bauteile werden nachstehend in Verbindung mit den Darstellungen der nachstehenden Figuren beschrieben.

In Fig. 2 ist das Fluid-Gebläserad 100 in einer Prespektivdarstellung gezeigt, wobei sich das Bezugszeichen 101 auf ein zentrales Scheibenelement bezieht, das aus einem metallenen oder polymeren Material besteht und eine mittige Nabe 103 aufweist, die eine Rotationswelle 113 aufnimmt. Außerdem weist das zentrale Scheibenelement 101 an seinem Umfang eine Mehrzahl seitlich wegstehender,kämmzahnartiger dreieckiger Abschlußelemente 102 auf.

Jedes der Abschlußelemente 102 paßt an seinem radial inneren Ende zu jeder der Rippen bzw. Schaufeln bzw. Flügel A und dient zur Stützung eines konzentrischen gefalteten bzw. gerippten Bereichs 104 von kreisringförmiger Gestalt.

Der gefaltete Bereich 104 besteht aus einer Mehrzahl von sich radial erstreckenden Rippen A und komplementären Nuten B und ist normalerweise aus einem dünnen wärmeleitenden metallenen oder polymeren Material hergestellt. Die radial

äußeren Enden der Rippen A sind mittels einer Mehrzahl seitlich wegstehender kämmzahnartiger dreieckiger Abschlußelemente 106 dichtend verschlossen und gestützt, die am Innenumfang eines ringförmigen Umfangselements 105 aus einem metallenen oder polymeren Material vorgesehen sind. Zur Erzielung einer guten Wärmetauschleistung ist es wirksam, den gefalteten Bereich 104 aus einem dünnen Flachmaterial guter Wärmeleitfähigkeit, wie Aluminium oder nicht rostendem Stahl, zu bilden. Obwohl zur Bildung des gefalteten Bereichs 104 in Anbetracht der gewünschten Wärmetauschleistung ein möglichst dünnes Flachmaterial bevorzugt ist, sollte auch darauf acht gegeben werden, daß dessen mechanische Festigkeit nicht übermäßig beeinträchtigt wird. Dabei hat sich herausgestellt, daß em Aluminium^Flichstück mit einer Dicke von 0,1 mm diese beiden Anforderungen bei diesem speziellen Azsführungsbeispiel ausreichend gut erfüllt. Im Vergleich zu einem einfachen Flachstück der gleichen Dicke besitzt die Faltstruktur eine ausreichende Steifigkeit für das relativ dünne Material guter Wärmetauschleistung.

Die Verbindungen zwischen den radial inneren Enden der Rippen A des gefalteten Bereichs 104 und den von dem zentralen Scheibenelement 101 wegstehenden Abschlußelementen 102 sowie die Verbindungen zwischen den radial äußeren Enden der Rippen A und den Abschlußelementen 106 an dem ringförmigen Element 105 lassen sich zum Beispiel durch Kleben mittels eines Klebstoffs oder durch Schweißen in gasdichter Weise an ihren abgedichteten Bereichen erstellen, so daß die Rippen A die Abschlußelemente 102 und 106 bedecken oder überlagern. Fig. 3 zeigt Enzelheiten bezüglich der Arten der PaßVerbindungen und der Relationen zwischen den botreffenden Bauteilen. Alternativ dazu kann der gesamte Aufbau des Gebläserads 100 einen integralen Körper aus einem einzigen Flachmaterialstück aufweisen. In diesem Fall kann der gefaltete Bereich aus einem einzigen Metallflachmaterial gestanzt werden. In den Fig. 1 und 4

zeigt ein Pfeil 107 die Rotationsrichtung des Gebläserads

Fig. 4 ist eine Schnittdarstellung des Gebläserads 100 entlang einer Ebene, in der die Drehachse liegt. Diese Fig. zeigt auch die Strömungen von Fluiden an beiden Seiten des Gebläserads 100, die 'auftreten, wenn sich das Gebläserad 100 dreht. In Fig. 4 gibt ein durchgehend schwarzer Pfeil 108 die Richtung an, in der das Fluid an einer der Nuten an der gegenüberliegenden Seite der Rippe A entlang strömt, während ein weißer Pfeil 109 mit schwarzer Umrandung die Richtung angibt/ in der das Fluid entlang einer weiteren Nut B fließt, die an die erstgenannte Nut angrenzt und sich auf der gegenüberliegenden Seite derselben befindet und außerdem von dieser durch ein dünnes Flachmaterial 111 getrennt ist, das den gefalteten Bereich 104 bildet. Die beiden Fluide werden niemals miteinander vermischt. Es wird jedoch eine Übertragung des Heizwertes zwischen den Fluiden aufgrund der Wärmeleitung durch das Flachmaterial 111 verursacht. In Fig. 4 stellt das Bezugszeichen 104 eine Schraube dar, die in ein an der Nabe 103 vorgesehenes Gewindeloch zur Befestigung an einer Rotationswelle 113 eingeschraubt ist.

Fig. 5 ist eine'schematische Darstellung eines Teils des Gebläserads 100 einschließlich des in den Fig. 1 bis 4 gezeigten gefalteten Bereichs 104, wobei das Gebläserad 100 an seinem Umfang abgewickelt und von diesem aus gesehen ist.. .«,. Insbesondere zeigt diese Fig. die Art, in der die radial äußeren Endender Rippen A mittels der kämmzahnartigen, abgerundeten Abschlußelemente 106 dichtend verschlossen sind, die von dem ringförmigen Umfangselement 105 seitlich wegstehen. In Fig. 5 treffen die von der Rückseite der Zeichnung an den Nuten B entlang strömenden Fluide auf die Abschlußelemente 106 auf und werden umgelenkt, so daß sie in einer.im wesentlichen senkrecht zur Zeichnungsebene verlaufenden Richtung durch die nicht abgedichteten Hälften der Rippen A aus dem Bereich des gefalteten Bereichs ausgetrieben werden.

Nun wird wieder auf Fig. 1 Bezug genommen, die eine Schnittdarstellung des Wärmetausch-Gebläses zeigt, in dem das unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 5 beschriebene Gebläserad 100 beinhaltet ist. Das Bezugszeichen 113 bezieht sich auf eine WeI]e zur Rotation des Gebläserads 100. Die Welle 113 ist in der Nabe 103 aufgenommen und mittels der Schraube festgehalten. Die Trennwand 214 ist an einer Innenwand einer Gebläseradumhüllung 215 des Gehäuses vorgesehen, und zwar im losen Sitz oder Laufsitz bezüglich einer Umfangsnut 105a, die in den Umfang des ringförmigen Elements 105 eingeschnitten ist, so daß die Trennwand 214 zusammen mit dem Gebläserad 100 dieses in zwei Abteilungen unterteilt. Eine der Abteilungen ist mit einem Fluideinlaß 216 verbunden, und die andere der Abteilungen ist mit einem weiteren Fluideinlaß 217 verbunden. Die Fluide werden durch die beiden Fluideinlässe 216 und 217 von beiden Seiten des Gebläserads in axialer Richtung und radial innen in den Gebläseradbereich eingeleitet. Die Gebläseradumhüllung 215 weist weiterhin einen gegabelten Satz aus zwei Fluidauslässen 218 und 219 auf, die dazu dienen, die Fluide in radialer Richtung aus dem Gebläseradbnreich auszutreiben.

Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils des Gebläserads 100 einschließlich des gefalteten Bereichs 104, das in einem weiteren erfindungsgemäßen Äusführungsbeispiel zu verwenden ist und längs seines Umfangs abgewickelt., und von diesem aus gesehen ist. Dabei sind gleiche oder ähnliche Bezugszeichen zur Bezeichnung gleicher oder entsprechender Teile verwendet. Wie in der Zeichnung dargestellt, unterscheidet sich das Verhältnis zwischen dem gefalteten Bereich 104 und der durch das zentrale. Scheibenelement 101 sowie das ringförmige

Umfangseleraent 105 definierten Ebene etwas von dem bereits gezeigten Verhältnis. Durch Verschieben dieser Ebene aus der Mittelelebene des gefalteten Bereichs 104 um den Wertt in axialer Richtung des Gebläserads 100 wurde nämlich das Verhältnis der axialen Höhe der Rippen 114 a:b so, daß a'Cb ist. Dies dient dazu, die Fluidwege 120 und 121 bezüglich ihrere StrÖmungs-Querschnittsflachen unterschiedlich zu machen, wodurch sich das Verhältnis der an beiden Seiten des Gebläserads 100 entlang strömenden Fluide entsprechend ändert.

Fig. 7, bei der es sich um eine der Fig. 5 oder 6 ähnliche Darstellung handelt, zeigt eine weitere Einrichtung zur Änderung des Verhältnisses der jeweiligen Mengen der an beiden Seiten des Gebläserads 100 entlang strömenden Fluide. Dabei sind die gleichen oder ähnliche Bezugszeichen zur Bezeichnung gleicher oder-entsprechender Teile oder Elemente verwendet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die in IMfangsrichtung gemessene Breite a der Rippen A auf einer Seite des gefalteten Bereichs so ausgebildet, daß diese kleiner ist als die in Omfangsrichtung gemessene Breite b der Rippen A auf der anderen Seite. Dementsprechend sind die komplementären Nuten auf der einen Seite, die dem ersten Fluidweg 122 entsprechen, größer in ihrer Strömungs-Querschnittsflache ausgebildet als die Nuten auf der anderen Seite, die dem zweiten Fluidweg 123 entsprechen. Dies dient zur Änderung des Verhältnisses der diese Wege durchströmenden Fluide. Bei diesem Ausführungsbeispiel weisen die Abschlußelemente eine halbovale bzw. abgerundet rechteckige Form auf.

Es lassen sich verschiedene andere Ausbildungsarten für den gefalteten Bereich 104 als die in den Fig. 6 und 7 gezeigten Arten zum Zweck der Änderung der Strömungs-Querschnittsflache der Fluidwege wählen, welche die Fluide an beiden Seiten des Gebläserads 100 entlang strömen. Eine Kombination der in Fig. 6 und 7 gezeigten Konzepte, d. h.

eine Aus führung s form., in. der beide Merkmale vereint sind, läßt sich ebenfalls für diesen. Zweck verwenden.'

Fig. 8 zeigt eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels des Wärmetausch-Gebläses, das ein Gebläserad 100 mit einem gefalteten Bereich 104 aufweist, dessen Mittelebene wie in Fig. 6 gezeigt zu der Ebene des zentralen Scheiborelements 101 und des ringförmigen Umfangselements 105 verschoben ist. In dieser Fig. sind wiederum die gleichen oder ähnliche Bezugszeichen zur Bezeichnung gleicher oder entsprechender Teile oder -Elemente verwendet.

Die Fig. 9 und 10 zeigen eine Schnittdarstellung bzw. eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Gebläserads, das für den Einbau in einen anderen Typ des erfindungsgemäßen Gebläses bestimmt ist. Dabei dienen ebenfalls die gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen zur Bezeichnung von gleichen oder entsprechenden Teilen oder Elementen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine sehr starke Änderung der Bedingungen, unter denen die Fluide an beiden Seiten dos Gebläserads entlang strömen, in erster Linie dazu beabsichtigt, den Wärmetausch-Wirkungsgrad des Gebläses zu verbessern. Beide Sätze der kämmzahnartigen, dreieckigen Abschlußelemente 102 und 106, die von dem zentralen Scheibenelement 101 und dem ringförmigen IStifangselement 105 insgesamt kegelförmig seitlich wegstehen, sind, anstatt pro Rippe bzw. Nut beide Radialseiten teilweise abdeckend, in zueinander versetzter Weise nur jeweils an einer Seite jeder Rippe bzw. Nut ganz abdeckend vorgesehen, so daß pro Nut die Zuströmung bzw. Abströmung durch eine unabgedeckte Stirnseite und die Abströmung bzw. Zuströmung umgelenkt zwischen den Biegekanten des Flachmaterials erfolgt. Bei diesem Gebläserad ist jedes der Abschlußelemente 102 des zentralen Scheibenelements 101 . derart angeordnet, daß es dem freien Raum zwischen jedem der Äbnchlußclemente 106 des ringförmigen umfangselements 105 cjo<jGnübc»rlieift. Umgekehrt liegt dann der freie Raum zwischen jedem der Abschlußelemente 106 jedem der Abschlußelemente 102 gegenüber. Der kreisringförmige gefaltete Bereich 104 verbindet die Abschlußelemente 102 und 106 zur Bildung des Gebläserads 100. In jedem Segment des gefalteten Bereichs 104

verlaufen die mit den Abschlußelementen zu verbindenden Kanten 42 und 42' schräg zu zwei anderen Kanten 41 und 41'. In diesem Sinne liegt das zentrale Scheibenelement 101 in Bezug auf die Axialrichtung des Gebläserads in einer anderen Ebene als die Ebene, die durch das ringförmige ümfangselement 105 und den radial inneren Randteil der Trennwand 214 definiert ist. Dies dient zur Schaffung eines großen Unterschiedes in den Bedingungen, unter denen die Fluide an beiden Seiten des Gebläserads 100 entlang strömen. Sowohl die radial inneren als auch die radial äußeren Enden dor Rippen A und der komplementären Nuten E, die zusammen den gefalteten Bereich 104 bilden, sind mittels der Mehrzahl von Abschlußelementen 102 und 106, die von den entgegengesetzten Seiten des zentralen Scheibenelements 101 bzw. des ringförmigen, tiofangselements 105 wegstehen, abgedichtet. Die Ebenen der Abschlußelemente verlaufen schräg zur Richtung der Achse der Welle. Bei jeder zweiten Nut B erfolgt die Zuströmung von innen nach außen durch die unabgedeckte, dreieckförmige Stirnseite und die Abströmung axial zwischen den Biegekanten des Flachmaterials, während bei jeder zweiten Nut A die Zuströmung in der gleichen Richtung wie die Abströmung bei den Nuten B axial zwischen den Biegekanten des Flachmaterials und die Abströmung nach außen durch die unabgedeckte Stirnseite erfolgt.

Bei den Gebläseanordnungen, die in der vorstehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Fig» 1 bis 10 erläutert wurden, treten bei Rotation der Welle 113 und des daran befestigten Gebläserads 100 zwei getrennte Fluidströmungen 108 und 109 entlang der Nuten B zwischen den Rippen A auf der jeweiligen Seite des gefalteten Bereichs 104 auf. Jedes der Fluide bilde,t.„. bezüglich des anderen Fluids eine angrenzende Strömung, wobei sich zwischen diesen Strömungen das Flachmaterial des gefalteten Bereichs 104 befindet. Außerdem wird aufgrund der Tatsache, daß die an dem zentralen Scheibenelement 101 und dem ringförmigen Umfangselement 105 vorgesehen Abschlußelemente 102 und 106 die beiden offenen Enden der Rippen A verschließen, der eine Strom niemals mit dem anderen ~ l

vermischt, und beide Ströme sind mittels des dazwischenliegenden Flachmaterials des gefalteten Bereichs 104 vollständig voneinander getrennt.

Unter den genannten Bedingungen verliert bei Auftreten eines Temperaturunterschiedes zwischen den beiden Fluidströmen 108 und 109 das an einer Seite hoher Temperatur entlang strömende Fluid an Wärmeinhalt und dessen Temperatur wird niedriger _r während dem an einer Seite niedriger Temperatur entlang strömenden Fluid der Wärmeinhalt zugeführt wird, wodurch dessen Temperatur höher wird.

Wenn der Wärmetausch gemäß dem vorgenannten Prinzip durchgeführt wird und der gefaltete Bereich 104 derart ausgebildet ist, daß sich die Fluidwege 120, 121, 121 und 123 entlang den

Strömungs— beiden Seiten des Gebläserads in ihren/Querscnnittsflachen voneinander unterscheiden, wie in den Fig. 6 und 7 dargestellt ist, so sind die Fluidmengen, die den Weg ,121 oder 122 durchströmen, größer als die Fluidmengen, die den Weg 120 oder 123 durchströmen, um somit einen Unterschied in der Fluidmenge zwischen beiden Seiten des gefalteten Bereichs 104 zu bewirken.

Da die Wärmeübertragungsfläche des gefalteten Bereichs der erfindungsgemäßen Anordnung konstant ist,kann, wenn die Menge des die Wege der Niedrigtemperatur-Seite durchströmenden Fluids auf einen größeren Wert festgesetzt ist als die Menge des die Wege der Hochtemperatur-Seite durchströmenden Fluids, die Temperatur der erstgenannten Seite im Vergleich zu der der letztgenannten Seite verringert werden, um somit den Temperaturunterschied an der Wärmeübertragungs-Grenzfläche größer zu machen und den Wärmetauschwirkungsgrad zu erhöhen. Als Alternative hierzu ist es möglich,wenndie Menge des die Wege der Niedrigtemperatur-Seite durchströmenden Fluids auf einen kleineren Wert festgestzt ist als die Menyo dos die Wgcjo der Hochtemperatur-Seite durch«trümonden Fluids, ein ausgetriebenes Fluid einer höheren Temperatur am Auslaß 218 oder 219 der Niedrigtemperatur-Seite zu erhalten.

In Fällen, in denen die Abschlußelemente 102 und 106 nur auf einer der beiden Seiten des zentralen Scheibenelements und des ringförmigen Umfangselements 105 vorgesehen sind, wie dies in den Fig. 9 und 10 dargestellt ist, steht der Fluidstrom 108 an den Abdichtstellen zwischen dem gefalteten Bereiich 104 und den Abschlußelementen 106 still, während der Fluidstrom 109 an den Abdichtstellen zwischen dem gefalteten Bereich 104 und den Abschlußelementen 106 stillsteht, wobei beide dieser Erscheinungen auf Verluste an Fluid-Bewegungsenergie zurückzuführen sind. Im Gegensatz dazu, stellen bei den unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 8 beschriebenen Gebläserädern beide der Abdichtstellen zwischen den radial inneren und äußeren Enden des gefalteten Bereichs 104 und den Abschlußelementen 102 und 106 Stellen dar, an denen Verluste auftreten, wie dies besonders in Fig. 4 veranschaulicht ist. Demgemäß bilden vier Ecken der zwischen den Fluidströmen 108 und 109 angeordneten Wärmeübertragungs-Grenzschicht die Punkte, an denen jeweils Verluste bei dem in Fig. 4 gezeigten Gebläserad auftreten.

Das heißt also, daß die Anzahl der Stellen, an denen Verluste auftreten, bei dem in den Fig. 9 und 10 gezeigten Gebläserad auf zwei Stellen pro Rippe gegenüber von vier Stellen bei dem in Fig. 4 gezeigten Gebläserad reduziert ist. Wenn die Wärmeübertragungsflächen der Gebläseräder für beide Gebläseräder gleich gewählt werden, können bei der geringeren Anzahl von Stellen, an denen Verluste auftreten, - nämlich bei dem in den Fig. 9 und 10 gezeigten Gebläserad offensichtlich eine größere nutzbare Wärmeübertragungsfläche sowie ein hoher Wärmetausch-Wirkungsgrad gegenüber den in den Fig. 1 bis 8 beschriebenen Gebläserädern beibehalten v/erden.

Die Fig. 11 und 12 zeigen eine Schnittdarstellung bzw. eine perspektivische Explosionsdarstellung einer weiteren Modifizierung des Gebläserads, das für den Einbau in das erfindungsgemäße Gebläse vorgesehen ist. Dabei dienen gleiche oder ähnliche Bezugszeichen wiederum zur Bezeichnung gleicher oder entsprechender Teile oder Elemente. Das Gebläserad weist jedoch eine gerüstartige Struktur auf, die aus dem zentralen Scheibenelement 101 und dem ringförmigen Umfangselement 105 , die durch eine Mehrzahl von Stegen 124 miteinander verbunden sind, gebildet ist. Die Stege 124 sind überbrückungseleitiente an den Spitzen der dreieckigen Abschlußelemente 102 sowie der dreieckigen Abschlußelemente 106 und dienen zur Verstärkung des Flachmaterials 111 des gefaltBten kreisringförmigen Bereichs 104. Da die Stege 1.24 an den Böden der Nuten B (und somit genau unter den Spitzen der Rippen A) des gefalteten Bereichs 104 vorgesehen sind, bewirken diese eine Erhöhung der mechanischen Festigkeit des gefalteten Bereichs 104 und verhindern eine Deformierung desselben. Außerdem wird aufgrund der Tatasache, daß ein dünneres Flachmaterial für das Flachstück 111 des gefalteten Bereichs 104 verwendbar ist, die Wärmeübertragung bei dieser Anordnung günstiger,und demgemäß wird auch der resultierende Wärmetausch-Wirkungsgrad erhöht.

In den Fig. 11 und 12 sind das zentrale Scheibenelement 101 und das ringförmige Umfangselement 105 einstückig gegossen und durch die Mehrzahl der Stegelemente 124 als Einheit zusammengehalten. Durch diese Ausbildungs— art läßt sich die Möglichkeit, das Gebläserad in großen Stückzahlen zu fertigen, sehr stark verbessern, und außerdem läßt sich auch dessen Genauigkeit erhöhen. ■

Wie bereits beschrieben, wird es durch die Ausbildung eines Gebläserads des Zentrifugal-Typs mit einem dünnen Flachmaterial von gefalteter Struktur gemäß der Erfindung möglich,

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ein Gebläse mit zweifacher Struktur zu bauen, das zwei separate Strömungswege bzw. Leitungen für zwei Fluide aufweist, die an beiden Seiten des Gebläserads entlang strömen. Gleichzeitig wurde es durch die Ausnutzung des Temperaturunterschiedes, der zwischen den die Wege auf beiden Seiten durchströmenden Fluiden auftritt, möglich, einen Wärmetauscher mit hohem Wirkungsgrad zu schaffen. Bei diesem Gebläse können, da das Gebläserad selbst als Wärmetauscher dient, die Strömungsmengen der Fluide, die mit der Wärmeübertragungs-Grenzfläche in Berührung kommen, ausreichend hoch gehalten werden, um somit den Temperaturunterschied zwischen den beiden Oberflächen des Wärmeübertragungsbereichs konstant zu machen und eine Verfleckung der Wärmeübertragungs-Oberflächen auf ein Minimum zu reduzieren.

Da außerdem die beiden getrennten Fluide, die an beiden Seiten des Gebläserads entlang strömen, im Zustand turbulenter Strömungen gehalten werden können, um somit die Entwicklung von Grenzschichten des Fluids mit einem Temperaturgradienten mit Sicherheit zu verhindern, kann ein sehr hoher Wärme- . tausch-Wirkungsgrad des Gebläses erzielt werden. Weiterhin ist es zum Vorwärtstreiben der Fluide in dem Gebläse nicht erforderlich, eine Fluidpumpe oder ein Gebläse gesondert vorzusehen, wie dies bei den herkömmlichen Wärmetausch-Systemen bisher für unbedingt notwendig gehalten wurde.

Die Erfindung weist einen weiteren Vorteil auf, der darin besteht, daß die Wärmetausch leistung in Übereinstimmung mit den erforderlichen Bedingungen dadurch erzielt werden kann, daß die Mengen der Fluide, die an beiden Seiten des Gebläserads entlang strömen, eingestellt werden. Noch ein weiterer Vorteil der Erfindung kann darin gesehen werden, daß der Wärmetausch-Wirkungsgrad weiter verbessert werden kann, wenn das Gebläse so wie in Fig. 9 dargestellt ausgebildet ist.

Wenn die Abschlußelemente einstückig mit dem zentralen Scheibenelement oder dem ringförmigen.Umfangselement als eine Einheit gegossen sind, kann außerdem die Verarbeitung bei der Formgebung mit polymerem oder metallenem Material unter dem Gesichtspunkt der Herstellung günstig und vorteilhaft gestaltet werden. Wenn das einstückig gegossene zentrale Scheibenelement und das ringförmige ümfangselement durch die Mehrzahl von Stegelementen zusammengehalten werden, können weiterhin die mechanische Festigkeit des Gebläserads selbst sowie auch dessen Fähigkeit, den gefalteten Bereich zu stützten, so stark verbessert werden, daß es möglich ist, ein dünneres Flachmaterial mit höherer Wärmeleitfähigkeit zur Bildung des gefalteten Bereichs zu verwenden.

Der Wärmetausch-Wirkungsgrad zwischen dem Hochtemperatur-Fluid und dem Niedrigtemperatur-Fluid kann selbstverständlich dadurch verbessert werden, daß der gefaltete Bereich des Gebläserads aus einem metallenen oder polymeren Material guter Wärmeleitfähigkeit, z.B. nicht rostendem Stahl oder Aluminium, gebildet ist.

In Fällen, in denen es sich bei den Fluiden, die die Wege an beiden Seiten des gefalteten Bereichs 104 des Gebläserads entlang strömen, um iAift handelt, kann das erfindungsgemäße Gebläse in einem Wäschetrockner und in einem Ventilationssystem vorgesehen werden. Fig. 13 zeigt ein Beispiel eines derartigen Wäschetrockners, in den das erfindungsgemäße Gebläse integriert ist. In dieser Fig. 13 bezieht sich das Bezugszeichen 325 auf das Gehäuses des Trockners, das Bezugszeichen 326 auf eine drehbare Trommel zur Aufnahme der Wäschestücke/ die mittels eines Motors 327 angetrieben wird. Das Bezugszeichen 328 bezieht sich auf eine elektrische Heizeinrichtung und das Bezugszeichen 329 auf eine Tür zum Einbringen der Wäschestücke' in die drehbare Trommel 326. Der in dem Gehäuse 325 untergebrachte Motor 327 kann auch zum Antreiben- des erfindungsgemäßen Gebläses dienen.

Bei Verwendung eines derartigen Wäschetrockners in Kombination mit der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung, ist letztere so ausbebildet, daß die Außenluft durch die Rotation des Gebläserads mit dem gefalteten Bereich 104 durch den Fluideinlaß 217 als ein Luftstrom 209 eingesaugt wird, und der Luftstrom dann durch den . Auslaß 219 aus dem Gebläseradbereich 215 ausgetrieben wird, so daß dieser in das Gehäuse 325 gepreßt wird. Andererseits folgt dem Luftstrom 209 ein weiterer Luftstrom 208, der durch den Einlaß 216 in den Gebläseradbereich 215 eingesaugt und schließlich durch den Auslaß 218 aus diesem Bereich ausgetrieben wird- Dadurch daß der Luftstrom 209 den Bereich der Heizeinrichtung 328 durchströmt, erwärmt sich dieser und wird zu dem Luftstrom 208 mit einer höheren Temperatur, um somit ein Trocknen der Wäsche in der drehbaren Trommel 326 zu bewirken. Da der Luftstrom 208, der das Trocknen der wäsche bewirkt hat, immer noch eine hohe Temperatur im Vergleich zu dem Luftstrom 209 aufweist, der erneut in den Gebläseradbereich 215 eingeleitet wird, erfolgt durch den gefalteten Bereich 104 des Gebläserads ein Wärmetausch zwischen den beiden Luftströmen 208 und 209, um die Temperatur des Luftstroms 208 zu reduzieren und die Temperatur des Luftstroms 209 zu erhöhen. Diese Wirkung verhindert, daß in dem Raum, der den Trockner umgibt, ein anomaler und unangenehmer Temperaturanstieg entsteht. Außerdem dient diese Wirkung auch dazu, die für die Trocknung zu verwendende Frischluft vorzuheizen, um somit den thermischen Wirkungsgrad des gesamten Systems zu verbessern. Weiterhin weist der dargestellte Trockner einen weiteren Vorteil auf, der darin besteht, daß er zum Vorwärtstreiben der Trocknungsluft keine separate Fluidpumpe oder ein separates Gebläse benötigt.

Fig. 14 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem das erfindungsgemäße Gebläse in einen Wäschetrockner des Feuchtigkeitsentzugs-Typs integriert ist. Dabei sind die gleichen oder

ähnliche Bezugszeichen wie bei Fig. 13 zur Bezeichnung gleicher oder entsprechender Teile oder Elemente verwendet.

Dieser Wäschetrockner des Feuchtigkeitsentzugs-Typs ist so wie in Fig. 14 dargestellt ausgebildet. Die durch die Pfeile a dargestellten Luftströme, die zum Trocknen der Wäsche.«;tücke dienen, können nicht aus dem Gehäuse austreten, sondern zirkulieren über Zirkulationswege einschließlich der drehbaren Trommel, in der die Luftsröme die Feuchtigkeit der nassen Wäschestücke aufnehmen. Die in den · Luftströmen a enthaltene Feuchtigkeit kondensiert am Wärmetauschteil der Vorrichtung zu Flüssigkeit und wird in Form von Kondenstropfen aus dem Gehäuse ausgeleitet. Der entfeuchtete Luftstrom wird mittels der Heizeinrichtung 328 wieder erwärmt und dann der drehbaren Trommel 326 zugeführt, wo er wiederholt zum Trocknen der nassen Wäsche dient.

Bei dem dargestellten Wäschetrockner des Feuchtigkeitsentzugs-Typs dient das erfindungsgemäße Gebläse zum Vorwäftstreiben der Trocknungsluft in Richtung der Pfeile a auf einer Seite des gefalteten Bereichs 104 desselben sowie zum Vorantreiben der Luft außerhalb des Gehäuses in Richtung der Pfeile b auf der gegenüberliegenden Seite des gefalteten Bereichs 104. Durch Vorwärtstreiben der Luft in der durch die Pfeile a und b dargestellten Weise kann der Wärmetausch zwischen beiden Luftströmen durch den gefalteten Bereich 104 des Gebläserads erfolgen. Während des Wärmetauschvorgangs wird die Luft hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit in Richtung der Pfeile a getrieben und durch die Kühlungsluft gekühlt, die in Richtung der Pfeile b getrieben wird. Durch diesen Kühlvorgang wird die in der Luft hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit enthaltene Feuchtigkeit zu Flüssigkeit kondensiert und in Form von Kondenstropfen durch ein an dem Gebläseradgehäuse angebrachtes Ablaufrohr 23Θ abgeleitet und sodann durch einen Auslaß 331 aus dem

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- 27 Trockner ausgeleitet.

Obwohl diesem Wäschetrockner-Typ nicht die Funktion übertragen werden kann, die Trocknungsluft wie bei dem in Fig. 13 dargestellten Trockner vorzuwärmen, kann die in der Trockungsluft enthaltene Feuchtigkeit in einer anderen Weise entfernt werden. 'Zusätzlich zu dem Feuchtigkeitsentzug kann gleichzeitig das Vorwärtstreiben der Zirkulationsluft und der Kühlungsluft in Richtung der Pfeile a und b erfolgen. In Fig. 14 bezieht sich das Bezugszeichen 332 auf einen Zirkulationsweg für die Trocknungsluft, das Bezugszeichen 333 auf ein Abdichtelement, das im Laufsitz zu dem ringförmigen ümfangselement 105 des Gebläserads angeordnet ist, und das Bezugszeichen 334 auf einen Gebläseriemen.

Fig. 15 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Ventilationssystem verwendet ist. Dabei ist das Gehäuse der Vorrichtung 236 in eine Öffnung einer Raumwand 235 eingepaßt. Durch die Rotation des mittels eines Motors angetriebenen Gebläserads wird die Luft in dem Raum in das Gehäuse eingesaugt und in Richtung der Pfeile a aus dem Raum ausgetrieben. Andererseits wird die Außenluft in das Gehäuse eingesaugt und gezwungen, in Richtung der Pfeile b in den Raum einzutreten. Während des Vorgangs des Vorwärtstreibens erfolgt an dem gefalteten Bereich 104 des Gebläserads ein Wärmetausch zwischen den in Richtung der Pfeile a und b strömenden Luftströmen.

Die im Inneren des Raums befindliche Luft wird im Sommer oft gekühlt und im Winter oft erwärmt; eine Ventilation der Luft ist jedoch noch erforderlich. Bei Verwendung der vorstehend beschriebenen Ventilationsvorrichtung wird, da nur geringe Veränderungen bei der Raumtemperatur erfolgen, nur ein geringer nachteiliger Einfluß auf den Wirkungsgrad bei der Raumkühlung oder -heizung erwartet. Der Grund dafür liegt darin, daß die Wärme der in Richtung der Pfeile a auszuleitenden Luft durch den gefalteten Bereich aufgrund dessen Wärmetauschfunktion der in Richtung der Pfeile b in

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den Raum einzuleitenden Außenluft zugeführt wird, um somit zu dem Ergebnis zu kommen, daß die gekühlte oder erwärmte Luft in den Raum eingeleitet wird. Der Wirkungsgrad bei der Raumkühlung oder -heizung könnte erheblich reduziert werden, wenn die Raumlauft einfach ausgeleitet und Frischluft eingeleitet wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich auch bei einem System anwenden, bei dem eine Flüssigkeit und Luft (Gas) auf jeder Seite des Gebläserads vorwärts getrieben werden, wobei auch ein Wärmetausch· zwischen diesen beiden Elementen erfolgt. Zum Beispiel kann zur Erhöhung der Temperatur von Wasser dieses an einer Seite des gefalteten Bereichs des Gebläserads entlang getrieben werden, während ein dur^h Verbrennung eines Kohlenwasserstofföls oder -gases erzeugtes Abgas an der gegenüberliegenden Seite entlang getrieben wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann also auch in Verbindung mit einem Wasserboiler bzw. Warmwasserspeicher verwendet werden.

Außerdem wird, wenn man ein Kühlmittel an einer Seite und Luft an der gegenüberliegenden Seite des gefalteten Bereichs des Gebläserads entlang treibt, die Luft gekühlt und dadurch, daß man die gekühlte Luft in einen Raum einleitet, läßt sich eine Raumkühlung erzielen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann weiterhin also auch bei einem Raumkühlungssystem verwendet werden.

Wie vorstehend beschrieben, ist es erfindungsgemäß möglich, ein äußerst praktisches Gebläse mit Wärmetauschfunktion zu schaffen. Der einfache Aufbau und die niedrigen Herstellungskosten des erfindungsgemäßen Gebläses sind gleichzeitig mit einer einfachen Wartung und einem hohen Wärmetausch-Wirkungsgrad der Vorrichtung verbunden.

Claims (1)

1. Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Osaka, Japan

   Wärmetausch-Gebläse

   •Beanspruchte Prioritäten:

   1. September 1980, Japan, Nr. Sho 55-121644,

   15. Oktober 1980, Japan, Nr. Sho 55-144947,

   4. März 1981, Japan, Nr. Sho 56- 31843

   Ansprüche

   1j Wärmetausch-Gebläse, das Zwangszirkulationen von zwei getrennten Fluiden über getrennte Wege und gleichzeitig einen Wärmetausch zwischen den Fluiden bewirkt, mit einem Gehäuse, das einen Raum definiert und ein aus einem wärmeleitenden Material bestehendes Fluid-Gebläserad des Zentrifugal-Dünnscheiben-Typs umgibt, der eine Rotationsachse aufweist und den Raum eines Rotationskörpers mit mindestens einer zu der Rotationsachse senkrechten Ebene definiert, sowie mit einer Trennwand, die eine der Ebenen mit dem Gebläserad gemeinsam hat und eine öffnung aufweist,

   die das Gebläserad umgibt, wobei die Trennwand zusammen mit dem Gebläserad dazu dient/ den von dem Gehäuse definierten Raum in zwei Abteilungen zu unterteilen, von denen jede einen Strömungsweg für jedes der getrennten Fluide bildet, so daß jedes Fluid von jeder Seite des Gebläserads dem Gehäuse in einer im wesentlichen axialen Richtung zu dem Gebläserad zugeführt und in einer im wesentlichen radialen Richtung zu dem Gebläserad aus dem Gehäuse ausgetrieben wird,
   dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläserad (100) einen konzentrischen gefalteten Bereich (104) aufweist, der aus einer Mehrzahl sich radial erstreckender Rippen (A) und komplementärer Nuten (B) gebildet ist, wobei die Rippen (A) und die Nuten (B) an ihren jeweiligen Enden bis zu einer der Ebenen gehen und in diese übergehen,

   2. Wärmetausch-Gebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der radial äußere Umfang des gefalteten Bereichs (104) von kreisringförmiger Gestalt von einem ringförmigen Umfangselement (105) gestützt ist und der radial innere Umfang des gefalteten Bereichs (104) von einem zentralen Scheibenelement (101) mit einer mittigen Nabe (103) gestützt ist, die an ihrer Rotationsachse eine Welle (113) aufnimmt.

   3. Wärmetausch-Gebläse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radial äußeren Enden der Rippen (A) mittels seitlich wegstehender Abschlußelemente (106) dichtend verschlossen sind, die an beiden Seiten des ringförmigen Umfangselements (105) an dessen radial innerem Umfang in versetzter Weise vorgesehen sind, und die radial inneren Enden der Rippen (A) mittels seitlich wegstehender Abschlußelemente (102) dichtend verschlossen sind, die in einer ähnlichen Weise am radial äußeren Umfang des zentralen Scheibenelements (101) vorgesehen sind.

   9 Λ * ·

   4. Wärmetausch-Gebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der radial äußere Umfang des ringförmigen Umfangselements (105) schichtartig aufgeteilt ist, so daß es mit dem radial inneren Umfang der öffnung der Trennwand (214) zusammenarbeiten kann, um somit eine winkelige Kombinaion mit loser Passung zu bilden, die dazu dient, ein mögliches Vermischen des einen Fluids mit dem anderen Fluid in den getrennten Abteilungen zu verhindern oder mindestens auf ein
   Minimum zu reduzieren.

   5. Wärmetausch-Gebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (A) auf der einen Seite des Gebläserads (100) im Vergleich zu den Rippen (A) auf der
   anderen Seite bezüglich der Ebene in einem größeren Maß seitlich wegstehen, so daß die Strömungsweg-Querschnittsfläche für das eine der Fluide kleiner als für das andere Fluid ist.

   6. Wärmetausch-Gebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (A) so ausgebildet sind, daß sie im (Umfangs-)Schnitt die Form abgerundeter Rechtecke
   aufweisen, wobei die Rippen (A) an ihren beiden Enden mittels
   entsprechender Abschlußelemente (102, 106) dichtend verschlossen sind, und daß jede der Schnittflächen der Rippen (A) auf
   der einen Seite des Gebläserads (100) im Vergleich zu denen auf der anderen Seite eine größere Breite aufweist, so daß die
   Strömungsweg-Querschnittsfläche für das eine der Fluide kleiner als für das andere Fluid ist.

   7. Wärmetausch-Gebläse nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußelemente (102, 106)
   einstückig mit dem zentralen Scheibenelement (101) bzw. dem
   ringförmigen Umfangselement (105) aus einem metallenen oder
   polymeren Material geformt sind.

   8. Wärmetausch-Gebläse nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß von dem zentralen Scheibenelement (101) und dem ringförmigen ümfangselement (105) wegstehende Spitzen der Abschlußelemente (102, 106) mittels einer Mehrzahl von Stegen (124) zusammengehalten sind, die an den Böden der Nuten (B) des gefalteten Bereichs (104) von kreisringförmiger Gestalt angeordnet sind.

   9. Wärmetausch-Gebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der gefaltete Bereich (104) von kreisringförmiger Gestalt aus einem dünnen metallenen Flachmaterial (111) mit guten Wärmeleitungs-Eigenschaften gebildet ist.

   10. Wärmetausch-Gebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläserad (100) den Raum eines Rotationskörpers mit zwei parallelen Ebenen definiert, die beide senkrecht zur Rotationsachse verlaufen und von denen die eine das zentrale Scheibenelement (101) und die andere das ringförmige Ümfangselement (105) sowie die Ebene der Trennwand (214) darstellt, daß der radial innere umfang des konzentrischen gefalteten Bereichs (104) an dem zentralen Scheibenelement (101) endet und dessen Rippen (A) in dieses übergehen, und daß der radial äußere Umfang des konzentrischen gefalteten Bereichs (104) an dem ringförmigen Ümfangselement (105) endet und dessen Rippen (A) in dieses übergehen.

   11. Wärmetausch-Gebläse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß radial innere Rippenenden des gefalteten Bereichs (104) mittels einer Mehrzahl von Abschlußelementen (102) vollständig dichtend verschlossen sind, die von einer Seite des radial äußeren Umfangs des zentralen Scheibenelements (101)

   seitlich wegstehen, und daß die radial äußeren Rippenenden des gefalteten Bereichs (104) mittels einer Mehrzahl von Abschlußelementen (106) vollständig dichtend verschlossen sind/ die von einer Seite des radial inneren ümfangs des ringförmigen Umfangselements (105) seitlich wegstehen.