DE3543833A1 - Dachventilator - Google Patents
DachventilatorInfo
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- F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
- F04D29/5806—Cooling the drive system
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F7/00—Ventilation
- F24F7/02—Roof ventilation
- F24F7/025—Roof ventilation with forced air circulation by means of a built-in ventilator
Description
Die Erfindung betrifft einen Dachventilator mit den im
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten gattungsbe
stimmenden Merkmalen.
Ein Dachventilator dieser Art ist durch die DE-PS 23 24 863
bekannt.
Der bekannte Dachventilator ist als Radialventilator
ausgebildet, dessen elektrischer Antriebsmotor in einer
zum Lüfterrad hin offenen, topfförmig gestalteten,
doppelwandigen Schutzhaube angeordnet ist, die einen
inneren Haubenmantel und einen äußeren Haubenmantel
umfasst, wobei der Zwischenraum zwischen den Hauben
mantelteilen mit einem wärmeisolierenden Material ver
füllt ist. Dadurch soll der Motor für den Fall, daß die
abzuführenden Gase sehr heiß sind, z.B. bei einem Brand,
thermisch geschützt werden. Der Motor und die Schutzhaube
sind in üblicher Anordnung zentral in dem den Abluft-
Strömungskanal bildenden Ventilatorgehäuse angeordnet.
Oberhalb des Motors ist in der Schutzhaube ein Raum vor
gesehen, der über Kühlluft-Zuführungsrohre, die durch
den Abluft-Strömungskanal und den doppelwandigen Mantel
der Schutzhaube geführt sind, mit dem Außenraum kommuni
ziert. Ein in diesem Raum angeordneter, vom Motor mit
angetriebener Kühllüfter, treibt die von außen zu
strömende Kühlluft in durch Kühlrippen des Motorge
häuses und den inneren Mantel der Schutzhaube begrenzten
Kanälen nach unten, wo sie durch ein Schikanenblech,
das am Motorflansch befestigt ist, zunächst radial nach
außen, sodann durch ein weiteres Schikanenblech wieder
nach innen und entlang der Radscheibe des Lüfterrades
wieder radial nach außen in den Abluftströmungskanal
des Ventilators geleitet wird. Der Motor und die Schutz
haube sind miteinander verbunden, und die Schutzhaube
hat an ihrem unteren Randbereich einen radial nach
außen abstehenden Flansch, mittels dessen sie über
Standbolzen an einem die Einströmöffnung des Ventilators
begrenzendes Bodenblech des Ventilatorgehäuses abge
stützt und an diesem befestigt ist, wobei diese Stand
bolzen außerhalb des Lüfterrades in unmittelbarer Nähe
des Randes desselben angeordnet sind.
Dieser bekannte Dachventilator ist aufgrund seines inso
weit geschilderten Aufbaues mit zumindest den folgenden
Nachteilen behaftet:
Der bekannte Dachventilator ist seinem Aufbau nach
praktisch nur als Radialventilator realisierbar, da
nur bei einem solchen die Standbolzen, über die der
Motor und seine Schutzhaube am Ventilatorgehäuse be
festigt und abgestützt sind, in der erforderlichen
Weise, d.h. außerhalb des Randes des Lüfterrades an
geordnet werden können.
Die Anordnung der Kühlluftrohre, die bei dem bekann
ten Dachventilator oberhalb des Motors in den Raum
münden, in dem der Kühllüfter des Motors angeordnet
ist, mit radialem Verlauf in den Abluftströmungskanal,
axialem Verlauf innerhalb der Schutzhaube und wieder
radialem Verlauf bis zur Mündung in den belüfteten
Raum der Schutzhaube, ist montagetechnisch schwierig
und aufwendig und strömungstechnisch unbefriedigend.
Es kommt hinzu, daß - z.B. in einem Brandfall - die
Standbolzen in dem heißen Abgasstrom stehen und daher
einer besonderen Gefahr der Beschädigung ausgesetzt
sind, deren Reduzierung zusätzlichen technischen Aufwand
bedeutet.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Dachventilator
der eingangs genannten Art zu schaffen, der seinem grund
sätzlichen Aufbau nach sowohl als Radialventilator wie
auch als Axialventilator oder als Axial-Radialventilator
ausgebildet sein kann und trotzdem seinem Gesamtaufbau
nach einfach aufgebaut und funktionssicher ist und günstige
Strömungsverhältnisse für die Kühlluft gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des
Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.
Hiernach ist der Motor am Boden eines ersten topf
förmigen Teils eines ingesamt zweiteiligen Schutz
gehäuses befestigt, das über Leitschaufeln, die den
axialen Abluftstrom beruhigen und nach oben leiten,
in einem Zwischenabschnitt des den Abluftkanal be
grenzenden Ventilatorgehäuses befestigt ist, wie an
sich bei Axialventilatoren üblich, und es sind in
diese Leitschaufeln Kühlluftzuführungskanäle inte
griert, über die Kühlluft zum Motor strömen kann. Der
Motor ist über kurze Distanzstücke im Abstand vom Boden
des topfförmigen Schutzgehäuseteils gehalten, so daß
auch zwischen dem Befestigungsflansch des Motors und
dem Boden des topfförmigen Schutzgehäuseteils Luft hin
durchströmen kann, die durch eine zentrale Bodenöffnung,
durch die die Motorwelle, an dem Lüfterrad befestigt
ist, hindurchtritt, nach unten austreten, radial nach
außen strömen und zusammen mit dem Abgasstrom in Axial
richtung nach oben abströmen kann. Bei dieser Bauart
des Motor-Schutzgehäuses und des Ventilatorgehäuses
können an dem Motor Lüfterräder der verschiedenen Bau
art angesetzt werden, da die Befestigungselemente
- topfförmiges Schutzgehäuseteil und Leitschaufeln -
von der Anströmseite des Lüfterrades her gesehen, hinter
diesem angeordnet sind und nicht an diesem vorbeitreten
müssen. Die zur Befestigung des den Motor tragenden
Schutzgehäuseteils vorgesehenen Leitschaufeln können
zur Bildung der Kühlluftzuführungskanäle, die in jedem
Falle geradlinig radial verlaufen, als Hohl
profile ausgebildet sein, deren Querschnitt voll für
die Kühlluftzuführung ausgenutzt ist.
Vorteilhafter ist es jedoch, wenn, wie gemäß Anspruch 2
vorgesehen, in die Leitschaufeln Kühlluft-Führungsrohre
eingesetzt sind und der zwischen den Leitschaufel-Hohl
profilen und den Kühlluft-Führungsrohren verbleibende
Raum mit einem wärmeisolierenden Material verfüllt ist.
Dadurch wird wirksam vermieden, daß sich der Kühlluft
strom durch einen ggf. heißen Abgasstrom unzulässig
stark erwärmen kann.
Zweckmäßigerweise sind vier Leitschaufeln mit Kühlluft-
Zuführungsrohren vorgesehen, wobei die Leitschaufeln
bezüglich der Ventilator-Längsachse symmetrisch gruppiert
sind.
Durch die Merkmale des Anspruchs 4 ist eine statisch
günstige Anordnung der die Kühlluft-Zuführungsrohre
enthaltenden Leitschaufeln angegeben.
In Verbindung hiermit ist durch die Merkmale des An
spruchs 5 eine für eine gute Kühlung des elektrischen
Antriebsmotors geeignete Anordnung und Gestaltung des
Luftleitbleches innerhalb des Schutzgehäuses des Motors
angegeben.
Durch gemäß Anspruch 6 an dem Lüfterrad zusätzlich vorge
sehene Lüfterrippen oder -schaufelelemente kann der das
Schutzgehäuse durchströmende Kühlluft-Strom zusätzlich
intensiviert und damit die Motorkühlung verbessert werden.
Durch die Merkmale des Anspruchs 7 ist eine montage
technisch günstige Gestaltung des den Abluft-Strömungs
kanal bildenden Ventilatorgehäuses und des Schutzge
häuses des Motors angegeben.
Die durch die Merkmale des Anspruchs 8 dem grundsätzlichen
Aufbau nach und durch die Merkmale der Ansprüche 9 und 10
näher spezifizierte, besonders bevorzugte Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Dachventilators hat den Vorteil,
daß bei vorgegebener Aufnahmeleistung eine erhebliche Ver
besserung der Förderleistung des Dachventilators erzielt
wird, mit der Folge, daß durch die erhöhte Injektions
wirkung des Abluftstromes auch der Kühlluftstrom intensi
viert wird und eine noch wirksamere Kühlung des Antriebs
motors des Ventilators gewährleistet ist. Diese erheb
lichen Vorteile werden durch eine Gestaltung des das
Ventilatorgehäuse einströmseitig begrenzenden Abdeck
bleches erzielt, die, der Grundform nach, derjenigen
der Deckscheibe des Lüfterrades des hier als Radial
ventilator ausgebildeten Ventilators entspricht. Bei
dieser Gestaltung des erfindungsgemäßen Dachventilators
können sich in dem nur noch über einen schmalen Ring
spalt mit dem Abströmkanal kommunizierenden Totraum
zwischen dem Abdeckblech und der Deckscheibe des Radial-
Lüfterrades offenbar keine Luftwirbel bilden, die die
Strömungsverhältnisse in dem das Lüfterrad enthaltenden
Teil des Ventilatorgehäuses ungünstig beeinflussen könnten.
Die erzielte Erhöhung der Förderleistung um 20% bis
40% ist überraschend hoch und mit einer drastischen
Erhöhung des Gesamtwirkungsgrades des erfindungsgemäßen
Dachventilators verknüpft.
Ein erfindungsgemäßer Dachventilator kann dank seiner
statisch stabilen Konstruktion nicht nur mit vertikalem
Verlauf seiner zentralen Längsachse - der Drehachse des
jeweiligen Lüfterrades - eingesetzt werden, sondern auch
auf mehr oder weniger steil geneigten Dächern und ggf.
auch in horizontaler Einbaulage. Dies gilt zumindest für
die Ausführungsbeispiele gemäß den Ansprüchen 1-7. Da an
die den Motor, dessen Schutzgehäuse und ein Segment des
den Abluftkanal begrenzenden Ventilatorgehäuses gebildete
Baueinheit Lüfterräder des verschiedensten Typs ange
setzt werden können, kann der erfindungsgemäße Dach
ventilator auch auf die verschiedensten Förderleistungen
und -kennlinien bedarfsgerecht ausgelegt werden.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung spezieller Aus
führungsbeispiele anhand der Zeichnung.
Es zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungs
gemäßen Dachventilators, der als Axialventilator
ausgebildet ist,
Fig. 2 bauliche Einzelheiten eines weiteren Ausführungs
beispiels eines seinem grundsätzlichen Aufbau
nach dem Ventilator gemäß Fig. 1 entsprechenden
Dachventilators, der jedoch als Radialventilator
ausgebildet ist und
Fig. 3 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines
seinem grundsätzlichen Aufbau nach im wesent
lichen dem Ventilator gemäß Fig. 2 entsprechen
den Radialventilators mit einem Reduzierstück,
durch welches der lichte Durchmesser des
Ventilatorgehäuses einströmseitig auf einen
dem Durchmesser des Lüfterrades entsprechenden
Durchmesser reduziert wird.
Das in der Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Dachventilators 10 ist als Axial
ventilator ausgebildet, der stehend über einer Decken
öffnung 11 eines Gebäudes mit Flachdach angeordnet ist,
von dem nur ein kleiner, die Deckenöffnung 11 umfassender
Abschnitt 12 schematisch angedeutet ist.
Das den Abluft- bzw. Abgas-Strömungskanal 13 außenseitig
begrenzende, insgesamt mit 14 bezeichnete Ventilator
gehäuse hat eine zylindrische Grundform und ist aus
3 Rohrsegmenten 16, 17 und 18 zusammengesetzt, die
der dargestellten Weise durch Spannringe 19, die schmale
Endflansche 21 der aneinander angesetzten Rohrsegmente 16
und 17 bzw. 17 und 18 umgreifen, zusammengehalten und
aneinander befestigt sind.
Das gemäß Fig. 1 unterste Rohrsegment 16, das als Sockel
segment des Ventilarogehäuses auch die Einströmdüse des
Ventilators 16 bildet, hat einen Standflansch 22, mit dem
es an dem Flachdach 12 auf nicht näher dargestellte Weise
belastungssicher befestigt ist.
In diesem Sockelsegment 16 ist zentral mittels radialer
Streben 23, die symmetrisch bezüglich der zentralen Längs
achse 24 des Ventilators 10 angeordnet sind, eine
kalottenförmige Anströmhaube 26 gehalten, die, in der
durch den Pfeil 27 repräsentierten Anströmrichtung des
Abgases gesehen, unmittelbar vor dem Nabenkörper 28 des
insgesamt mit 29 bezeichneten Axiallüfterrades ange
ordnet ist, das in üblicher Weise drehfest mit der
Abtriebswelle 31 des elektrischen Antriebsmotors 32
des Ventilators 10 verbunden ist.
In dem sich nach oben an das Sockelsegment 16 an
schließenden mittleren Rohrsegment 17 des Ventilator
gehäuses 14 ist in der dargestellten Anordnung mittels
radialer Leitschaufeln 33, die als Hohlprofile mit dem
für Leitschaufeln üblichen gekrümmten Querschnitt aus
gebildet sind, ein erstes, topfförmiges Teil 34 eines
den Motor 32 im Abstand umgebenden, insgesamt mit
36 bezeichneten Schutzgehäuses, befestigt. Dieses
Schutzgehäuse 36 umfaßt ein zweites, als Abdeckhaube
ausgenutztes, in der dargestellten Anordnung nach unten
offenes topfförmiges Gehäuseteil 37, das seinerseits
mittels radialer Streben 38 in der dargestellten Anord
nung an dem obersten Rohrsegment 18 des Ventilator
gehäuses 14 befestigt ist, derart, daß es, wenn die
Rohrsegmente 17 und 18 aneinander befestigt sind, zu
sammen mit dem ersten, topfförmigen Gehäuseteil einen
im wesentlichen geschlossenen Raum 39 begrenzt, inner
halb dessen der Antriebsmotor 32 angeordnet ist.
Der Boden 41 des ersten, gemäß Fig. 1 unteren, topf
förmigen Gehäuseteils 34, hat eine zentrale Öffnung 42,
deren Durchmesser deutlich größer ist als der Durch
messer der Abtriebswelle 31 des Motors und eines diese
umgebenden, hülsenförmigen Befestigungsteils 43 der
Lüfterradnabe, so daß zwischen dem Rand 44 der Öff
nung 42 und diesem hülsenförmigen Befestigungsteil 43
ein lichter Ringspalt hinreichender Weite verbleibt,
durch den Luft aus dem Innenraum 39 des Schutzgehäuses
36 abströmen kann. Um dies zu ermöglichen, ist der
Befestigungsflansch 46 des Motorgehäuses, mit dem der
Motor am Boden 41 des topfförmigen Gehäuseteils 34
befestigt ist, über kurze, hülsenförmige Distanzstücke
47 gegen den Boden 41 des topfförmigen Gehäuseteils 34
abgestützt und dadurch in einem lichten Abstand von
diesem gehalten, wobei von dem Befestigungsflansch 46
ausgehende Gewindebolzen die Distanzhülsen und mit
diesen fluchtende Bohrungen des Bodens 41 des topf
förmigen Schutzgehäuseteils 34 durchqueren, so daß die
Befestigungsmuttern an der Bodenaußenseite aufgeschraubt
werden können. In typischen Fällen sind 4 bis 6 axial
symmetrisch bezüglich der zentralen Längsachse 24 ange
ordnete Befestigungsstellen mit Distanzstücken 47 vor
gesehen. In die Leitschaufeln 33 sind Kühlluft-Zuführungs
rohre 48 eingesetzt, über die der Innenraum 39 des
Schutzgehäuses 36 mit dem Außenraum des Ventilator
gehäuses 14 kommuniziert.
Der zwischen den Kühlluft-Zuführungsrohren und den Innen
wandflächen der Leitschaufel-Hohlprofilen 33 verbleibende
Raum ist mit einem wärmeisolierenden Material, z.B. Glas
oder Steinwolle, verfüllt, um eine wärmeisolierende
Schicht 49 zu schaffen, die eine Wärmeübertragung von
einem durch den Abluftströmungskanal 13 strömenden
heißen Gas auf die von außen in den Schutzgehäuse-
Innenraum 39 strömende Kühlluft so gering wie möglich
hält.
Die Leitschaufeln 33 sind so angeordnet, daß die Schutz
gehäuse-seitigen Mündungsöffnungen der Kühlluft-
Zuführungsrohre in einem unteren Bereich des Schutz
gehäuses 36 angeordnet sind.
Um einen Kühlluftstrom, der mittels des üblichen am
Motor 32 in der dargestellten Anordnung vorgesehenen
kleinen Kühllüfters (51) erzeugbar ist, wobei die Kühl
luft von außen durch die Kühlluft-Zuführungsrohre 48
zuströmt und schließlich über die Bodenöffnung 42
des unteren, topfförmigen Schutzgehäuseteils 34 ab
strömt, entlang des Motorgehäuses zu leiten, ist
innerhalb des Schutzgehäuses 36 ein insgesamt zylin
drisches Luftleitblech 52 vorgesehen, das sich vom
Boden 41 des unteren, topfförmigen Gehäuseteils 34
bis oberhalb des Kühllüfters 51 erstreckt und den
Motor 32 in radialem Abstand umgibt und in etwa
demselben Abstand vom zylindrischen Wandbereich des
Schutzgehäuses 36 angeordnet ist.
Ein durch die Wirkung des Kühllüfters 51 erzeugter Kühl
luftstrom, der durch die Kühlluft-Zuführungsrohre 48 von
außen her in den Innenraum des Schutzgehäuses 39 strömt,
wird durch das zylindrische Luftleitblech 52 in dem durch
dieses und die zylindrischen Abschnitte der Schutzgehäuse
teile 34 und 37 begrenzten ringzylindrischen Raum zunächst
nach oben gelenkt und sodann zwischen dem Luftleitblech 52
und dem Motorgehäuse nach unten gedrängt, wo dieser Kühl
luftstrom zwischen den Distanzstücken 47 hindurch zu der
Austrittsöffnung 42 des unteren, topfförmigen Gehäuseteils
34 gelangt und durch diese austreten und zwischen dem
Boden 41 des topfförmigen Gehäuseteils und der Radnabe
radial nach außen abströmen kann und schließlich zusammen
mit dem Abluftstrom nach oben abgeführt wird. Der Motor 32
des Ventilators 10 wird dadurch auch dann, wenn, z.B. in
einem Brandfall, der durch den Pfeil 53 schematisch ange
deutete Abluftstrom sehr heiß ist, wirksam gekühlt, da
der durch den Pfeil 54 repräsentierte Kühlluftstrom
praktisch allseitig um den Motor 32 herumgeleitet ist.
Um den Kühlluftstrom noch zu intensivieren, sind an der
Nabe 28 des Lüfterrades 29 in deren radial äußerem Bereich,
wie aus der Fig. 1 ersichtlich, zusätzliche Lüfterrippen
56 vorgesehen, so daß insoweit, d.h. bezüglich des Kühl
luftstromes 54 auch eine Radiallüfterwirkung entsteht,
die die Kühlluft-Fördermenge erhöht. Dabei ist es zweck
mäßig, wenn, wie dargestellt, die Lüfterradnabe 28 an
ihrer, dem Schutzgehäuse 36 zugewandten Seite, mit einer
flachen Radscheibe 57 abgedeckt ist.
Für die Stromversorgung des Antriebsmotors 32 vorge
sehene elektrische Zuführungsleitungen 58 sind zweck
mäßigerweise, wie schematisch angedeutet, durch eines
der Luft-Zuführungsrohre 48 verlegt.
Bei der dargestellten - vertikalen - Anordnung des Dach
ventilators 10 ist am oberen Rohrsegment 18 des Ventila
torgehäuses 14 eine für sich bekannte, insgesamt mit
58 bezeichnete Schmetterlings-Klappen-Anordnung vorge
sehen, die, wenn der Dachventilator 10 in Betrieb ist,
unter dem Druck des Abluftstromes öffnet und ansonsten
in ihre geschlossene Stellung fällt und dadurch den er
forderlichen Regenschutz vermittelt und auch verhindert,
daß Vögel oder Schmutzteile von oben her in den Venti
lator 10 bzw. den darunter angeordneten Gebäuderaum ge
langen können.
Mit im wesentlichen demselben Aufbau hinsichtlich der
Unterteilung des Ventilatorgehäuses, der Anordnung des
Antriebsmotors in einem Schutzgehäuse und der Kühlluft-
Zuführung, wie anhand der Fig. 1 geschildert, kann ein
erfindungsgemäßer Dachventilator, wie in der Fig. 2
dargestellt, auch als Radialventilator 20 realisiert
sein, der sich von dem Dachventilator 10 gemäß Fig. 1
im wesentlichen nur dadurch unterscheidet, daß anstelle
eines Axiallüfterrades 29 ein Radiallüfterrad 61 an die
Abtriebswelle 31 des Motors 32 angesetzt ist und daß
das Sockelsegment 16′ mit einem Abdeckblech 62 versehen
ist, das eine zentrale Öffnung 63 hat, deren Rand zur
Bildung einer Einströmdüse 64, deren
lichter Querschnitt dem Eintrittsquerschnitt des Lüfter
rades 61 entspricht, etwas aufgewölbt ist.
Der Dachventilator 20 gemäß Fig. 2 eignet sich - wegen
des geringeren Einströmquerschnittes des Lüfterrades 61 -
insbesondere für einen Anschluß an ein Abluftrohr 66,
über das Abgase aus inneren Teilen eines Gebäudes abge
führt werden, wobei für den Anschluß eines solchen Rohres
66 innerhalb des Sockelsegments 16′ noch ein geeignetes
Kupplungsstück 67, das an der Abdeckplatte 61 befestigt
ist, vorgesehen sein kann.
Ein für den Dachventilator 20 gemäß Fig. 2 charakteristischer
Verlauf des Abluftstromes ist durch den Pfeil 68 ange
deutet.
Anstelle der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Sockel
segmente 16 bzw. 16′ können auch von vornherein am Gebäude
dach angebrachte, z.B. betonierte Ventilatorsockel 69 vor
gesehen sein, wie im rechten unteren Teil der Fig. 2
schematisch angedeutet, wobei es sich dann versteht, daß
bei einer Ausbildung des Dachventilators als Radial
ventilator ein dem Abdeckblech 61 gemäß Fig. 2 ent
sprechendes Abdeckblech an dem mittleren Rohrsegment 17
lösbar befestigbar sein sollte. Die zur Realisierung der
Dachventilatoren 10 und 20 erforderliche Rohrsegmente und
Schutzgehäuseteile sowie die Lüfterräder können aus den
üblichen hierfür geeigneten korrosionsbeständigen Stahl
blechen, z.B. Edelstahlblechen, preisgünstig gefertigt
werden und die Dachventilatoren 10 und 20 zeichnen sich
im übrigen durch eine montagegünstige Segment-Bauweise aus,
die nicht nur die Erstellung, sondern auch die Wartung
solcher Dachventilatoren erleichtert.
Der in der Fig. 3, auf deren Einzelheiten nunmehr aus
drücklich Bezug genommen sei, dargestellte Dachventila
tor 20′ ist wiederum als Radialventilator ausgebildet
und entspricht hinsichtlich der Anordnung seines
elektrischen Antriebmotors 32 in einem Schutzgehäuse 36,
der Ausbildung dieses Schutzgehäuses 36 sowie der Aus
bildung der Führungs- und Leitelemente für den Kühl
luftstrom 54, dem anhand der Fig. 2 erläuterten Dach
ventilator 20, so daß insoweit, das heißt soweit in den
Fig. 2 und 3 identische Bezugszeichen verwendet sind,
auf die Beschreibung des Dachventilators 20 gemäß Fig. 2
verwiesen werden kann.
Der Dachventilator 20′ gemäß Fig. 3 unterscheidet sich
von dem Dachventilator 20 gemäß Fig. 2 lediglich durch
die Gestaltung des unteren Teils des Ventilatorge
häuses 14, das heißt des Sockelbereiches, über den das
Ventilatorgehäuse 14 an das Dach des Gebäudes an
schließt.
Der Anschluß des Gebäudes kann, wie im linken, unteren
Teil der Fig. 3 dargestellt,wiederum mittels eines Sockel
segments 16′′ erzielt sein, oder es kann der Dach
ventilator 20′, wie im rechten, unteren Teil der Fig. 3
dargestellt, auf einen betonierten Ventilatorsockel 69
des Gebäudedaches 12 aufgesetzt sein, wobei sich das
Ventilatorgehäuse 14 über den äußeren Rand des auch die
Einströmdüse 64 bildenden Abdeckbleches 62 an dem be
tonierten Ventilatorsockel 69 abstützt und auf nicht
eigens dargestellte Weise an diesem befestigt ist.
Im Unterschied zu dem Dachventilator 20 gemäß Fig. 2 ist
bei dem Dachventilator 20′ gemäß Fig. 3 zwischen dem
Rohrsegment 17, an dem das topfförmige Teil 34 des
Schutzgehäuses 36 des Antriebsmotors 32 mittels der
als Hohlprofile ausgebildeten Leitschaufeln 33 be
festigt ist und dem Abdeckblech 32 des Ventilator
gehäuses 14 als weiteres Gehäusesegment ein insgesamt
mit 71 bezeichnetes Reduzierstück vorgesehen, das, in
der Darstellung der Fig. 3 nach unten hin eine Ver
engung des lichten Durchmessers des Ventilatorge
häuses auf einen Wert d 2 vermittelt, der dem Durch
messer des Lüfterrades 61 entspricht.
Dieses Reduzierstück 71 entspricht seiner Grundform
nach der Form der Deckscheibe 72 des Lüfterrades 61,
das in einer üblichen Gestaltung mit ebener Rad
scheibe 73 und zum Rand 74 der Radscheibenöffnung hin
aufgewölbter Radscheibe 72 vorausgesetzt sei, wobei
die Deckscheibe 72 einen äußeren, ebenen, Ringscheiben
förmigen Bereich 72′ aufweist, der sich zwischen den
Durchmesserwerten d 2 und d 3 der Radscheibe 72 erstreckt,
und den inneren Bereich 72′′, der in einer glatten,
90°-Wölbung zwischen dem ebenen, Ringscheiben
förmigen Bereich 72′ und dem Rand 74 der Deckscheiben
öffnung vermittelt, deren lichter Durchmesser den Wert
d 1 hat, der dem lichten Durchmesser der Einströmdüse 64
entspricht, die durch eine entsprechende Aufwölbung
des Abdeckbleches 62 gebildet ist. Der Krümmungsradius r
des gewölbten Bereiches 72′′ der Deckscheibe 72 ent
spricht etwa 1/12 bis 1/10 des Durchmessers D 2 des Lüfter
rades 61 und beträgt, je nach der Größe des Lüfter
rades 61 zwischen 1/3 und 1/2,5 des axialen Abstandes b
der Deckscheibe 72 von der Radscheibe 73, gemessen
zwischen dieser und dem ebenen ringscheibenförmigen
Bereich 72′ der Deckscheibe 72.
Die mit den Durchmesserwerten d 2 und d 3 zu vergleichen
den Durchmesserwerte des der Deckscheibe 72 geometrisch
ähnlichen Reduzierstückes 71 sind mit D 2 und D 3 bezeich
net. Der mit dem Krümmungsradius r der Deckscheibe 72
zu vergleichende Wert des Krümmungsradius des inneren,
gewölbten Bereiches 71′′ des Reduzierstückes ist mit R
bezeichnet. Der mit dem Durchmesserwert d 1 zu vergleichen
de Durchmesserwert des Reduzierstückes 71 entspricht dem
größten Durchmesser d 2 des Lüfterrades 61, wie schon er
wähnt. Der dem eben-ringscheibenförmigen Bereich 72′ der
Deckscheibe 72 der Form nach entsprechende Bereich des
Reduzierstückes 71 ist mit 71′ bezeichnet.
Wesentliches und charakteristisches Merkmal des
Dachventilators 20 gemäß Fig. 3 ist, daß die eben
ringscheibenförmigen Bereiche 72′ und 71′ der Deck
scheibe 72 bzw. des Reduzierstückes 71 innerhalb
enger Toleranzen koplanar angeordnet sind. Verglichen
mit dem Dachventilator 20 gemäß Fig. 2 wird bei der
dargestellten koplanaren Anordnung des eben
ringscheibenförmigen Bereichs 72′ der Deckscheibe 72
mit dem eben-ringscheibenförmigen Bereich 71′ des
Reduzierstückes 71 bei dem Dachventilator 20′ gemäß
Fig. 3 - ansonsten identische Ausbildung mit dem Dach
ventilator 20 gemäß Fig. 2 vorausgesetzt, im mittleren
Bereich der Förderleistung, das heißt im Bereich
zwischen 30% und 80% der maximalen Förderleistung
eine um 20% (bei 30% der maximalen Förderleistung) bis
40% (bei 80% der maximalen Förderleistung) erhöhte För
derleistung erzielt. Bedingt durch die entsprechend er
höhte Injektionswirkung des durch den Pfeil 68 darge
stellten Abluft-Stromes wird auch eine Intensivierung
des insgesamt durch den Pfeil 54 repräsentierten Kühl
luftstromes und dadurch eine verbesserte Kühlung des
Antriebsmotors 42 erzielt.
"Innerhalb enger Toleranzen" heißt hierbei, daß die obere
Begrenzungsfläche des eben-ringscheibenförmigen Bereiches 72′
des Reduzierstückes 71 - in der Darstellung der Fig. 3 ge
sehen - nicht mehr als einige weniger Millimeter, das
heißt einige wenige Prozent des axialen Abstandes b der
Radscheibe 73 von der Deckscheibe 72 des Lüfterrades 61
oberhalb der oberen Begrenzungsfläche des eben-ring
scheibenförmigen Bereiches 72′ der Deckscheibe 72 ange
ordnet sein sollte. Weniger kritisch ist ein axialer
Versatz des eben-ringscheibenförmigen Bereiches 71′ des
Reduzierstückes 71 "nach unten", der mit zunehmender An
näherung der Form des Ventilatorgehäuses 14 an die in
der Fig. 2 dargestellten Form mit einer entsprechenden
Verschlechterung der Förderleistung verknüpft wäre.
Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel hatte der Dach
ventilator 20′ gemäß Fig. 3 ein Laufrad 61 mit einem Durch
messer d 2 von 400 mm und einen Öffnungsdurchmesser d 1
der Deckscheibe 72 von 250 mm. Der Krümmungsradius r
des gewölbten Bereiches 72′′ der Deckscheibe 72 betrug
36 mm und der axiale Abstand b der Radscheibe 73 von der
Deckscheibe 72 betrug 112 mm. Das Reduzierstück 71 war
so angeordnet, daß die obere Begrenzungsfläche seines
eben-ringscheibenförmigen Bereiches 71′ und die untere
Begrenzungsfläche des eben-ringscheibenförmigen Be
reiches 72′ der Deckscheibe 72 des Lüfterrades 61 in
einer gemeinsamen Ebene lagen. Der wirksame Durch
messer D 2 des Reduzierstückes - gemessen als lichter
Innendurchmesser des zylindrischen Rohrstückes 71 des
Ventilatorgehäuses 14, betrug in diesem Falle 630 mm
und der Krümmungsradius R des gewölbten Bereiches
71′′ des Reduzierstückes hatte einen Wert von 56 mm.
Der Motor war auf eine Umdrehungszahl von 1500 U/min
ausgelegt. Bei einer Förderleistung von 0,3 m3/s be
trug die Aufnahmeleistung des Motors etwa 0,28 kW und
der Druckunterschied Δ p zwischen der Saugseite und der
Druckseite des Dachventilators betrug 460 Pa. Bei der
Förderleistung von 0,8 m3/s hatte der Druckunter
schied Δ p einen Wert von 200 Pa und die Aufnahme
leistung des Motors 32 betrug 0,325 kW. Die maximale
Aufnahmeleistung des Motors 32 betrug 0,355 kW bei einer
Förderleistung des Dachventilators 20′ von etwa 0,65 m3/s,
wobei der Druckunterschied Δ p einen Wert von ca.
320 Pa hatte.
Anhand dieses Auslegungsbeispiels können ohne weiteres
die für andere Auslegungen erfindungsgemäßer Dach
ventilatoren 20′ geltenden bzw. zu erwartenden Werte
errechnet bzw. abgeschätzt werden.
Es versteht sich, daß erfindungsgemäße Dachventilatoren,
wie anhand der Fig. 1-3, insbesondere anhand der
Fig. 1 und 2 erläutert, auch als Halbaxial-Ventilatoren
realisiert werden können, indem ein entsprechendes
Lüfterrad an die Abtriebswelle des Antriebsmotors 32
angesetzt wird.
Wegen der statisch stabilen Bauweise der erläuteren Venti
latoren, insbesondere der in den Fig. 1 und 2 darge
stellten Dachventilatoren 10 und 20 können solche auch
liegend oder in Schräglage eingebaut werden. Wegen ihres
axialsymmetrischen Aufbaues sind die erfindungsgemäßen
Ventilatoren 10, 20 und 20′ auch als Rohr-Ventilatoren
einsetzbar.
Claims (10)
1. Dachventilator mit einem auf das Dach eines Gebäudes
aufsetzbaren Ventilatorgehäuse, das die äußere Be
grenzung eines Abluft- bzw. Abgas-Strömungskanals
bildet, dessen innere Begrenzung durch ein den
Antriebsmotor des Ventilators umgebendes, als
Abströmhaube ausgenutztes Schutzgehäuse gebildet
ist, in dem der Motor mit lichtem Abstand zu den
Stirnwänden und dem den Strömungskanal begrenzenden
Mantel des Schutzgehäuses angeordnet ist, dessen
Innenraum über Kühlluft-Zuführungsrohre, die den
Abluft-Strömungskanal durchqueren, mit dem Außenraum
des Ventilatorgehäuses einerseits und über eine
Abströmöffnung mit dem Abluft-Strömungskanal
andererseits, kommuniziert, wobei der Motor mit
einem Kühllüfter versehen ist, der Kühlluft über
die Zuführungsrohre in den Innenraum des Schutzge
häuses und aus diesem über die Abströmöffnung in
den Abluft-Strömungskanal fördert, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Schutzgehäuse (36) ein erstes,
topfförmiges Gehäuseteil (34) aufweist, an dessen
lüfterradseitig angeordnetem Boden (41) der Motor
(32) über kurze Distanzstücke (47), deren in
axialer Richtung gemessene Länge etwa 1/20 bis
1/5 der axialen Länge des Schutzgehäuses (36)
entspricht, befestigt ist, wobei die Abtriebswelle
(31) des Motors (32), an der das Lüfterrad (29; 61)
befestigt ist, durch eine zentrale, als Abström
öffnung ausgenutzte Bodenöffnung (42), deren
lichter Durchmesser deutlich, d.h. mindestens
zwei- bis dreimal größer ist als der Wellendurch
messer hindurchtritt, daß dieses erste, topfförmige
Schutzgehäuseteil (34) seinerseits über den Abgas-
Strömungskanal (13) radial durchsetzende Leit
schaufeln (33) am Ventilatorgehäuse (14) befestigt
ist und mittels eines zweiten, topfförmigen Schutz
gehäuseteils (37) abdeckbar ist, und daß die Leit
schaufeln (33) als Hohlprofile ausgebildet sind, in
die die Kühlluft-Zuführungsrohre (48) integriert
sind.
2. Dachventilator nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß in die Leitschaufeln (33) Kühlluft-
Führungsrohre (48) eingesetzt sind, und daß der
zwischen den Leitschaufel-Hohlprofilen und den
Kühlluft-Führungsrohren (48) verbleibende Raum
mit einem wärmeisolierenden Material verfüllt ist.
3. Dachventilator nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens vier Leit
schaufeln (33) mit Kühlluft-Zuführungsrohren (48)
in axialsymmetrischer Anordnung bezüglich der Längs
achse (24) des Dachventilators (10; 20) vorgesehen
sind.
4. Dachventilator nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlluft-
Führungsrohre (48) in unmittelbarer Nähe des Bodens
(41) des ersten, topfförmigen Schutzgehäuseteils
(34) in dessen Innenraum münden.
5. Dachventilator nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß innerhalb des Schutzgehäuses (36)
ein zylindrisches, den Motor (32) in radialem Ab
stand umgebendes, zusammen mit dessen Gehäuse einen
inneren ringförmigen Strömungskanal und zusammen
mit dem Schutzgehäuse (36) einen äußeren Strömungs
kanal bildendes Leitblech (52) vorgesehen ist, das
die von außen zuströmende Kühlluft zum Kühlgebläse
(51) des Motors (32) und von diesem zur Abström
öffnung (42) des Schutzgehäuses (36) hinlenkt.
6. Dachventilator nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilator
rad (29; 61) an der der Bodenplatte (41) des ersten,
topfförmigen Schutzgehäuseteils (34) zugewandten
Seite mit Lüfterrippen oder Schaufeln (56) versehen
ist, die, in radialer Richtung gesehen, außerhalb des
Randes (44) der zentralen Abströmöffnung (42) des
Schutzgehäuses (36) angeordnet sind.
7. Dachventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das den Motor (32) tragende
erste, topfförmige Schutzgehäuseteil (34) in einem
ersten Segment (17) des Ventilatorgehäuses (14)
angeordnet ist, und daß das zweite, als Abströmhaube
ausgenutzte Teil (37) des Schutzgehäuses (36) inner
halb eines zweiten, an das erste Gehäusesegment (17)
ansetzbaren Gehäusesegmentes (18) angeordnet und an
diesem befestigt ist oder an dem ersten topfförmigen
Teil (34) des Schutzgehäuses (36) befestigbar ist.
8. Als Radialventilator ausgebildeter Dachventilator
nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
das Ventilatorgehäuse einströmseitig durch ein
Abdeckblech begrenzt ist, das eine dem aufge
wölbten Rand der zentralen Öffnung der Deck
scheibe des Radiallüfterrades unmittelbar gegen
überliegend angeordnete Einströmdüse bildet,
wobei dieses Abdeckblech seiner Grundform nach
der Form der Deckscheibe des Lüfterrades mit
eben-ringscheibenförmigen äußerem Bereich und
aufgewölbtem Öffnungsrad entspricht,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem zylin
drischen Gehäusesegment (17) innerhalb dessen
das Lüfterrad (61) angeordnet ist, und dem Ab
deckblech (62) des Ventilatorgehäuses (14) mit
dem dieses am Ventilatorsockel (16′′ bzw. 69)
befestigt ist, ein Reduzierstück (71) angeordnet
ist, das mit einem ebenfalls eben-ringscheiben
förmigen Bereich (71′) an das rohrzylindrische
Gehäusesegment (17) anschließt und sich mit einer
zum Abdeckblech (62) hin gerichteten, glatten
90°-Wölbung eines Öffnungsrandes auf einen lichten
Durchmesser d 2 verjüngt, der dem größten Durch
messer des Lüfterrades (61) entspricht, und daß
der eben-ringscheibenförmige Bereich (71′) des
Reduzierstückes (71) koplanar mit dem eben
ringscheibenförmigen äußeren Bereich (72′) der
Deckscheibe (72) des Lüfterrades (61) angeordnet
ist.
9. Dachventilator nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmungsradien r
und R der gewölbten Öffnungsrand-Bereiche (72′′ und
71′′) der Deckscheibe (72) des Lüfterrades (61)
bzw. des Reduzierstückes (71) jeweils etwa 1/12
bis 1/10 des Durchmessers d 2 des Lüfterrades (61)
bzw. des Durchmessers D 2 des Reduzierstückes (71)
betragen.
10. Dachventilator nach Anspruch 8 oder Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß das Reduzierstück (71),
abgesehen von Randflanschen zur Befestigung am Ab
deckblech (62) bzw. am anschließenden Gehäuse
segment (17) des Ventilatorgehäuses (14), die Form
der Deckscheibe eines Radial-Lüfterrades hat, dessen
Durchmesser d 2 dem kleinsten Wert des Öffnungsdurch
messers des Reduzierstückes (71) entspricht.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853543833 DE3543833A1 (de) | 1984-12-12 | 1985-12-12 | Dachventilator |
Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
DE3445271 | 1984-12-12 | ||
DE19853543833 DE3543833A1 (de) | 1984-12-12 | 1985-12-12 | Dachventilator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3543833A1 true DE3543833A1 (de) | 1987-12-03 |
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ID=25827279
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19853543833 Withdrawn DE3543833A1 (de) | 1984-12-12 | 1985-12-12 | Dachventilator |
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Country | Link |
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DE (1) | DE3543833A1 (de) |
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- 1985-12-12 DE DE19853543833 patent/DE3543833A1/de not_active Withdrawn
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8181 | Inventor (new situation) |
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