DE3643496C2 - Strömungsmaschine zum Fördern von zwei Medien mit Wärmeübertragung zwischen den Medien - Google Patents
Strömungsmaschine zum Fördern von zwei Medien mit Wärmeübertragung zwischen den MedienInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Strömungsmaschine
zum Fördern von zwei Medien über zwei getrennte Strömungs
wege.
Aus der JP-PS 58-96989 ist eine Strömungsmaschine zum För
dern von zwei Medien über zwei getrennte Strömungswege und
zum Übertragen von Wärmeenergie von dem jeweils wärmeren
auf das jeweils kältere Medium bekannt, die aus einem Ge
häuse mit zwei Einlässen und zwei Auslässen für die Medien
besteht sowie aus einem innerhalb des Gehäuses angeordne
ten, doppelseitig saugenden Radial-Laufrad zum Ansaugen und
Ausblasen der Medien, wobei das Radial-Laufrad Radial-Lauf
schaufeln aufweist, die jeweils als Trennwände zwischen auf
dem Umfang des Laufrades in im wesentlichen axialer Rich
tung verlaufenden und von den Medien derart durchströmten
Kanälen angeordnet sind, daß die Trennwände Wärmeaustausch
flächen für eine Wärmeübertragung zwischen den Medien bil
den. Bei dieser bekannten Strömungsmaschine sind der Einlaß
und der Auslaß für die unterschiedlichen Medien jeweils an
der gleichen Seite der Maschine angeordnet, so daß es in
diesem Bereich zu einer Vermischung der beiden Medien
kommt, wodurch aber der Wirkungsgrad wesentlich beein
trächtigt wird. Darüber hinaus besitzen die Medien eine
relativ kurze Verweildauer innerhalb der Strömungsmaschine,
so daß nur ein relativ geringer Wärmeaustausch stattfinden
kann.
Aus der DE-OS 27 17 462 ist ein Radialgebläse bekannt,
welches in der Klimatechnik einsetzbar ist, um z. B. Räume
zu be- und entlüften und hierbei auch einen Wärmeaustausch
zwischen zwei Medien (Zuluft/Abluft) zu gewährleisten. Die
ses bekannte Radialgebläse besitzt ein Spiralgehäuse mit
einem doppelseitig ansaugenden Radial-Gebläserad, wobei im
Bereich der Längsmitte der Gebläseschaufeln eine Trennwand
vorgesehen ist, die Teil des Spiralgehäuses für eines der
derart voneinander getrennten Radiallaufrädern ist und wo
bei an diese Trennwand ein zweites Spiralgehäuse für die
andere Laufradhälfte bzw. das andere Laufrad angrenzt. So
mit besteht dieses bekannte Radialgebläse eigentlich nur
aus zwei Einzelgebläsen mit auf einer gemeinsamen Welle an
geordneten Laufrädern bzw. Laufradhälften. Um bei dieser
Ausgestaltung einen Wärmeaustausch zwischen den durch die
Spiralgehäuse strömenden Medien gewährleisten zu können,
sind die Schaufeln axial durchgehend ausgebildet und ent
halten eine Kälteflüssigkeit. Es handelt sich hier um eine
Wärmeübertragung mittels heatpipeartiger Vorrichtungen.
Aus dem DE-GM 82 36 459 ist eine Strömungsmaschine bekannt,
bei der es sich um ein Gerät zum Wärmeaustausch zwischen
zwei gasförmigen Medien, insbesondere von Frischluft und
Abluft in Räumen handelt. Bei der bekannten Strömungs
maschine bestehen die Strömungsmittel aus zwei voneinander
getrennten Radialventilatoren, die innerhalb des Gehäuses
auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sind und die beiden
Medien durch die Kanäle einer separaten Gegenstromwärme
tauscheinheit fördern. Der Wärmeaustausch zwischen den
Medien erfolgt über die die Kanäle voneinander trennenden
Trennwände, die somit Wärmeaustauschflächen bilden. Auf
grund der zwei separaten Ventilatoren sowie der separaten
Gegenstromwärmetauscheinheit ist diese bekannte Strömungs
maschine konstruktiv aufwendig und folglich auch relativ
teuer. Außerdem umgibt die Wärmetauscheinheit die Ventila
toren zumindest teilweise, was den weiteren Nachteil von
großen Abmessungen ergibt. Nachteilig ist weiterhin, daß
der Wirkungsgrad der Wärmeübertragung von der durchströmten
Länge der Wärmetauscheinheit abhängig ist, wodurch eine
Verkleinerung der Maschine zu einer Verschlechterung des
Wirkungsgrades bzw. eine Verbesserung des Wirkungsgrades zu
einer weiteren Vergrößerung der Maschine führen würde.
In der DE-PS 24 20 733 wird ein weiteres System beschrie
ben, das ebenfalls zwei auf einer gemeinsamen Welle ange
ordnete Gebläseräder aufweist. Auf diesen Gebläserädern
sind durch ein Leitungssystem verbundene Wärmeüberträger
angeordnet. Die Wärmeüberträger bestehen aus flüssigkeit
durchströmten Rohren, die als kreisförmige Rohrkränze aus
gebildet sind. Zwischen den beiden Ventilatoren befindet
sich im Nabenbereich eine Pumpe zur Umwälzung des flüssigen
Wärmeträgers. Dieses System besteht somit aus zahlreichen
beweglichen Bauteilen mit großen zu bewegenden Massen. Auf
grund der Rotation der Gebläseräder sind aufwendige Abdich
tungsmaßnahmen für den flüssigen Wärmeträger erforderlich.
Weiterhin bedingt die temperaturabhängige Volumenänderung
des Wärmeträgers ein Ausdehnungsgefäß, das als Falgenbalg
ausgebildet ist.
In der Literaturstelle "Hönmann, Sprenger, Taschenbuch für
Heizung und Klimatechnik, R. Oldenbourg Verlag, München,
Wien, 63. Auflage, Seite 1141" ist ein sogenannter Kapil
larventilator beschrieben, wobei ein Rotor aus poröser
Masse gleichzeitig als Ventilator und Speicher dient. Der
Innenraum des Rotors ist durch eine Trennwand in zwei Kam
mern aufgeteilt. Die umlaufende poröse Speichermasse des
Rotors verdichtet bzw. verdrängt nun jeweils das in die
Kammer einströmende, gasförmige Medium und überträgt den
Energieinhalt einschließlich Feuchteinhalt des einen gas
förmigen Stoffes auf den anderen. Von Nachteil ist hierbei
die nicht exakte Trennung der zwei gasförmigen Medien, was
Mischungseffekte bewirkt. Des weiteren bewirkt die poröse
Masse die Herausfilterung von Schmutzpartikeln, was häufige
Reinigung des Rotors erfordert.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Strömungsmaschine zu schaffen, die gegenüber dem bekannten
Stand der Technik konstruktiv einfacher und kompakter aus
gebildet ist und einen verbesserten Wirkungsgrad der Wärme
übertragung gewährleistet.
Erfindungsgemäß wird dies durch eine Strömungsmaschine zum
Fördern von zwei Medien über zwei getrennte Strömungswege,
insbesondere zum Fördern von zwei gleichartigen Medien mit
unterschiedlichen Wärmeinhalten und zum Übertragen von
Wärmeenergie von dem jeweils wärmeren auf das jeweils käl
tere Medium, erreicht, mit einem Gehäuse mit zwei Einlässen
und zwei Auslässen für die Medien, einem innerhalb des Ge
häuses angeordneten, doppelseitig saugenden Radial-Laufrad
zum Ansaugen und zum Verdichten der Medien, wobei das
Radial-Laufrad Radial-Laufschaufeln aufweist, die jeweils
als Trennwände zwischen auf dem Umfang des Laufrades in im
wesentlichen axialer Richtung verlaufenden und von den Me
dien derart durchströmten Kanälen angeordnet sind, daß die
Trennwände Wärmeaustauschflächen für eine Wärmeübertragung
zwischen den Medien bilden und innerhalb der Kanäle
Zwischenwandungen derart angeordnet sind, daß sie die
axiale Strömungsrichtung der Medien innerhalb der Kanäle
jeweils einmal um 180° umkehrt.
Hierdurch wird bei gleich
bleibenden Abmessungen eine erhebliche Steigerung des Wir
kungsgrades der Wärmeübertragung erreicht. Darüber hinaus
ist es durch die Erfindung möglich, bei gleichbleibenden
Wirkungsgrad die Abmessungen der erfindungsgemäßen Strö
mungsmaschine, insbesondere durch axiale Verkürzung des
Laufrades, weiter zu verkleinern.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale sind in den
Unteransprüchen sowie in der folgenden Beschreibung enthal
ten.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Dabei zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungs
form einer erfindungsgemäßen Strömungsmaschine
längs der Schnittlinie I-I in Fig. 2,
Fig. 2 einen Querschnitt der Strömungsmaschine längs der
Linie II-II gemäß Fig. 1,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausfüh
rungsform einer erfindungsgemäßen Strömungsma
schine,
Fig. 4 einen Querschnitt längs der Linie IV-IV gemäß Fig. 3
und
Fig. 5 eine alternative Ausgestaltung eines Laufrades einer
erfindungsgemäßen Strömungsmaschine.
Zwei Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Strömungs
maschine sind in den Fig. 1 bis 4 dargestellt. Ein Gehäuse 1
weist einen Einlaß 2 und einen Auslaß 3 für ein erstes Medium
I sowie einen Einlaß 4 und einen Auslaß 5 für ein zweites
Medium II auf. Zum Fördern der beiden Medien I, II ist erfin
dungsgemäß innerhalb des Gehäuses 1 ein einzelnes, um eine
Achse 7 drehbar gelagertes und in Pfeilrichtung B (Fig. 2)
von einem Motor 9 angetriebenes Radial-Laufrad 11 angeordnet.
Zum Wärmeaustausch zwischen den Medien I, II sind auf dem
Umfang des Laufrades 11 in axialer Richtung verlaufende Kanäle
12, 13 derart ausgebildet, daß jeweils zwei in Umfangsrich
tung über eine im wesentlichen radial angeordnete Trennwand
14 benachbarte Kanäle 12, 13 jeweils eines der beiden Medien
I, II in axialen Strömungsrichtungen führen und radial ver
drängen. In der Zeichnung durchströmt das Medium I die
Kanäle 12 und das Medium II die jeweils zwischen den Kanälen
12 liegenden Kanäle 13, wobei die Trennwände 14, die als
Radial-Laufschaufeln wirken, Wärmeaustauschflächen für die
Wärmeübertragung zwischen den Medien I, II bilden.
In den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 bis 4 besteht das
Laufrad 11 aus einem inneren Hohlzylinder 16 und einem zu
diesem konzentrischen äußeren Hohlzylinder 17. Diese beiden
Hohlzylinder 16, 17 sind zur Bildung der Kanäle 12, 13 über
die Trennwände 14 miteinander verbunden. Hierdurch ergibt
sich auf jeder Stirnseite eine ringförmige Öffnung zwischen
den beiden Hohlzylindern 16, 17, die jedoch z. B.
durch einen Scheibenring verschlossen ist. Zum Eintritt der
Medien I, II in die Kanäle 12, 13 weist der innere Hohl
zylinder 16 in seinen beiden, an seine Stirnseiten angren
zenden Bereichen schlitzförmige, radial in die Kanäle 12,
13 mündende Eintrittsöffnungen 19 auf. Diese Eintritts
öffnungen 19 münden auf der im Bereich des Einlasses 2 ange
ordneten Seite in die Kanäle 12 für das Medium I und auf
der im Bereich des Einlasses 4 angeordneten Seite in die
Kanäle 13 für das Medium II.
In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung
sind innerhalb der Kanäle 12, 13 Zwischenwandungen 21 derart
angeordnet, daß sich die axiale Strömungsrichtung der Medien
I, II innerhalb der Kanäle 12, 13 jeweils einmal
um 180° umkehrt. Hierdurch wird eine Verlängerung des
effektiven Strömungsweges, und damit eine Verbesserung des
Wirkungsgrades des Wärmeaustausches erreicht. Im dargestell
ten Beispiel ist in jedem Kanal 12, 13 eine Zwischenwandung
21 angeordnet. Die Zwischenwandungen 21 liegen auf einer
zu der Laufradachse 7 konzentrischen Zylinderfläche, so daß die
Kanäle 12, 13 jeweils in innere Teilkanäle 12a, 13a und
äußere Teilkanäle 12b, 13b aufgeteilt sind. Die Zwischen
wandungen 21 der Kanäle 12 für das Medium I erstrecken sich
jeweils von der dem Einlaß 2 zugekehrten, geschlossenen Stirn
seite des Kanals 12 axial durch den Kanal 12, enden jedoch
in einem Abstand vor der gegenüberliegenden Stirnseite,
so daß Strömungsumkehröffnungen zwischen den Teilkanälen
12a, 12b gebildet sind. In analoger Weise erstrecken sich
die Zwischenwandungen 21 der Kanäle 13 für das Medium II
von der dem Einlaß 4 zugekehrten, geschlossenen Stirnseite
der Kanäle 13 axial durch diese hindurch und enden in einem
Abstand vor der gegenüberliegenden Stirnseite, so daß auch
hier Strömungsumkehröffnungen zwischen den Teilkanälen 13a,
13b gebildet sind.
Um die Strömungswege der beiden Medien I, II im Einlaßbe
reich voneinander zu trennen, ist innerhalb des inneren Hohl
zylinders 16 in axialer Richtung zwischen den Eintrittsöff
nungen 19 mindestens eine zur Laufradachse 7 vorzugsweise senk
rechte Trennwand 23 angeordnet, die verhindert, daß sich
die axial angesaugten Medien I, II innerhalb des inneren
Hohlzylinders 16 vermischen. Vorzugsweise sind im darge
stellten Ausführungsbeispiel der Erfindung innerhalb des
inneren Hohlzylinders 16 zwei sich unmittelbar an die Ein
trittsöffnungen 19 anschließende Trennwände 23 angeordnet.
Die Medien I, II werden hierdurch axial angesaugt und strömen
nachfolgend radial über die Eintrittsöffnungen 19 in die
Kanäle 12, 13, d. h. in die inneren Teilkanäle 12a, 13a ein.
Zum axialen Eintritt der Medien I, II in den inneren Hohl
zylinder 16 mündet in diesen vorteilhafterweise auf beiden
Stirnseiten jeweils eine ringförmige Einlaufdüse 25, 26.
Erfindungsgemäß weist der äußere Hohlzylinder 17 in seinen
beiden, an seine Stirnseiten angrenzenden Bereichen schlitz
förmige Austrittsöffnungen 27 auf, die jeweils am Ende (in
Strömungsrichtung der Medien I, II gesehen) der Kanäle 12,
13 bzw. der Teilkanäle 12b, 13b angeordnet sind. In seinem
in axialer Richtung zwischen den Austrittsöffnungen 27 liegen
den Bereich ist der äußere Hohlzylinder 17 von mindestens einer
radialen Gehäusewandung 29 dichtend umgeben, die die Trennung
der radial aus den Austrittsöffnungen 27 austretenden Medien
I, II gewährleistet. Besonders vorteilhaft ist es, wenn
- wie dargestellt - der äußere Hohlzylinder 17 über den
gesamten, zwischen den Austrittsöffnungen 27 liegenden Bereich
von einer Ringhülse 31 dicht umgeben ist, die über zwei radiale
Gehäusewandungen 29 an dem Gehäuse 1 befestigt ist. Die
Austrittsöffnungen 27 münden in Druckkammern 32, 33, die
in die Auslässe 3 bzw. 5 übergehen.
Im folgenden sollen die Strömungswege der beiden Medien I,
II beschrieben werden.
Medium I: Einlaß 2, Einlaufdüse 25, Eintrittsöffnungen 19,
Teilkanäle 12a, Strömungsumkehröffnung (Umkehr
um 180°), Teilkanäle 12b, Austrittsöffnungen 27,
Druckkammer 32, Auslaß 3.
Medium II: Einlaß 4, Einlaufdüse 26, Eintrittsöffnungen 19,
Teilkanäle 13a, Strömungsumkehröffnung (Umkehr
um 180°), Teilkanäle 13b, Austrittsöffnungen 27,
Druckkammer 33, Auslaß 5.
Es ist zu bemerken, daß die Zwischenwandungen 21 vorgesehen
sind, um den Strömungsweg und damit die wirksame Wärmeaus
tauschfläche zu vergrößern. Die Zwischenwandungen 21 können
jedoch auch entfallen, wobei die Strömungswege sich dann
ohne Strömungsumkehr wie folgt ergeben:
Medium I: Einlaß 2, Einlaufdüse 25, Eintrittsöffnungen 19,
Kanäle 12, Austrittsöffnungen 27, Druckkammer
33, Auslaß 5.
Medium II: Einlaß 4, Einlaufdüse 26, Eintrittsöffnungen 19,
Kanäle 13, Austrittsöffnungen 27, Druckkammer 32,
Auslaß 3.
Darüberhinaus liegt es natürlich ebenfalls im Rahmen der
Erfindung, in jedem Kanal 12, 13 mehrere Zwischenwandungen
anzuordnen, um durch mehrmalige Strömungsumkehr den Strömungs
weg und damit die Wärmeaustauschfläche weiter zu vergrößern.
Aus der Beschreibung der Strömungswege wird deutlich, daß
die Medien I, II jeweils zwei umfänglich benachbarte Kanäle
12, 13 bzw. 12a, 13a und 12b, 13b in entgegengesetzten Rich
tungen durchströmen, also im Gegenstromprinzip, wobei ein
Wärmeaustausch über die Trennwände 14 erfolgt.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 ist die er
findungsgemäße Strömungsmaschine für das sonst aus dem Auslaß 3
austretende Medium I mit einem Zusatzwärmetauscher 34 zur
Deckung des Wärmebedarfs bzw. der Kühllast ausgestattet. Für
den letzten Fall ist eine Schwitz- bzw. Kondenswasserwanne
34a vorgesehen. Diese Ausbildung ist von besonderer Bedeu
tung, wenn die erfindungsgemäße Strömungsmaschine z. B. als
Brustungsgerät zur Be- und Entlüftung von Räumen eingesetzt
wird. Hierbei ist der in der erfindungsgemäßen Strömungs
maschine erzielte Wärmeaustausch oftmals nicht ausreichend,
um die in den Raum einströmende Zuluft (Medium I) genügend
zu erwärmen bzw. zu kühlen. Durch den Zusatzwärmetauscher
34 wird der Zuluft die erforderliche Restwärme zugeführt
bzw. entzogen. Vorzugsweise ist der Zusatzwärmetauscher 34
im Bereich eines der Auslässe 3, 5 in das Gehäuse 1 integriert,
was eine kompakte Bauform der Strömungsmaschine gewährleistet.
Der entsprechende Auslaß 3 bzw. 5 entfällt dann.
Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Strömungsmaschine ist
ausschließlich als Verdichter/Wärmetauschereinheit ohne Zu
satzwärmetauscher dargestellt.
Zur Lagerung des Laufrades 11 erstreckt sich gemäß Fig. 3
eine in dem Gehäuse 1 um die Laufradachse 7 drehbar gelagerte
und von dem Motor 9 antreibbare Welle 35 zentrisch axial
durch die Trennwände 23 hindurch und überragt das Laufrad
11 auf beiden Stirnseiten in axialer Richtung.
Alternativ hierzu kann auch gemäß Fig. 1 an jeder Trennwand
23 ein zentrisches, sich stirnseitig axial über das Laufrad
11 hinaus erstreckendes Wellenstück 36 befestigt sein, die
in dem Gehäuse 1 um die Laufradachse 7 drehbar gelagert und
von dem Motor 9 antreibbar sind. Dabei übernimmt der zwischen
den Trennwänden 23 angeordnete Bereich des Hohlzylinders
16 die Tragfunktionen einer Welle.
Die im wesentlichen radialen Trennwände 14 wirken - wie bereits
ausgeführt - als Radial-Laufschaufeln. Gemäß Fig. 2 können
die Trennwände 14 als vorwärts gekrümmte oder gemäß Fig.
4 als rückwärts gekrümmte Laufschaufeln ausgebildet sein.
Darüberhinaus liegt es jedoch ebenfalls im Rahmen der Erfin
dung, die Trennwände 14 als gerade endende Laufschaufeln
auszubilden.
In Fig. 5 ist eine alternative Ausbildung eines erfindungs
gemäßen Laufrades 11a dargestellt. Dieses Laufrad 11a
besteht aus einer Welle 41 und einem die Welle 41 konzen
trisch umschließenden Hohlzylinder 42. Zwischen der Welle
41 und dem Hohlzylinder 42 erstrecken sich zur Bildung der
Kanäle die Trennwände 14 in im wesentlichen radialer Richtung,
wodurch auch in diesem Fall Radial-Laufschaufeln gebildet
sind. Zusätzlich zu den Radial-Laufschaufeln sind jedoch
bei dieser Ausführungsform stirnseitig angeordnete Axial-
Laufschaufeln 44 vorgesehen, die zusammen mit dem Laufrad
11a rotieren und so die Medien I, II axial in die Kanäle
verdrängen. Sofern innerhalb der Kanäle Zwischenwandungen
21 angeordnet sind, sind die Axial-Laufschaufeln 44 im
Bereich der inneren Teilkanäle angeordnet, so daß die
Medien in die inneren Teilkanäle einströmen und nach Strö
mungsumkehr aus den Austrittsöffnungen 27 der äußeren Teil
kanäle austreten. Der Vorteil dieser Ausbildung liegt ins
besondere in der vergrößerten Wärmetauscherfläche, die da
raus resultiert, daß sich die Trennwände zwischen den Kanälen
von dem Hohlzylinder 42 bis auf die Welle 41 erstrecken,
also in radialer Richtung breiter ausgeführt sind.
Weiterhin ist es z. B. auch bei den Ausführungs
beispielen nach den Fig. 1 bis 4 denkbar, zusätzliche, vor
den Stirnflächen des Laufrades 11 angeordnete und zusammen
mit diesem rotierende Axial-Laufräder vorzusehen, die die
Medien I, II axial in den Bereich des inneren Hohlzylinders
16 fördern.
Claims (16)
1. Strömungsmaschine zum Fördern von zwei Medien (I, II)
über zwei getrennte Strömungswege, insbesondere zum
Fördern von zwei gleichartigen Medien mit unterschied
lichen Wärmeinhalten und zum Übertragen von Wärmeener
gie von dem jeweils wärmeren auf das jeweils kältere
Medium, mit einem Gehäuse (1) mit zwei Einlässen (2,
4) und zwei Auslässen (3, 5) für die Medien, einem
innerhalb des Gehäuses (1) angeordneten, doppelseitig
saugenden Radial-Laufrad (11, 11a) zum Ansaugen und
zum Verdichten der Medien, wobei das Radial-Laufrad
(11, 11a) Radial-Laufschaufeln aufweist, die jeweils
als Trennwände (14) zwischen auf dem Umfang des
Laufrades in im wesentlichen axialer Richtung ver
laufenden und von den Medien (I, II) derart durch
strömten Kanälen (12, 13) angeordnet sind, daß die
Trennwände (14) Wärmeaustauschflächen für eine Wärme
übertragung zwischen den Medien (I, II) bilden und
innerhalb der Kanäle (12, 13) Zwischenwandungen (21)
derart angeordnet sind, daß sich die axiale Strömungs
richtung der Medien (I, II) innerhalb der Kanäle (12,
13) jeweils einmal um 180° umkehrt.
2. Strömungsmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Laufrad (11) einen inneren Hohlzylinder (16) und einen
zu diesem konzentrischen äußeren Hohlzylinder (17)
aufweist, die zur Bildung der Kanäle (12, 13) über die
Trennwände (14) miteinander verbunden sind, wobei sich
stirnseitig zwischen den Hohlzylindern (16, 17)
ergebende, ringförmige Öffnungen z. B. durch Ring
scheiben geschlossen sind.
3. Strömungsmaschine nach den Ansprüchen 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der
innere Hohlzylinder (16) in seinen beiden, an seine
Stirnseiten angrenzenden Bereichen schlitzförmige,
radial in die Kanäle (12, 13) mündende Eintrittsöff
nungen (19) aufweist, die in dem einen stirnseitigen
Bereich in die Kanäle (12) für das erste Medium (I)
und in dem anderen Stirnseiten Bereich in die Kanäle
(13) für das zweite Medium (II) münden.
4. Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
innerhalb des inneren Hohlzylinders (16) in axialer
Richtung zwischen den Eintrittsöffnungen (19) vorzugs
weise zwei sich unmittelbar an die Eintrittsöffnungen
(19) anschließende, zur Laufradachse (7) senkrechte
Trennwände (23) angeordnet sind.
5. Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
innerhalb des inneren Hohlzylinders (16) in axialer
Richtung zwischen den Eintrittsöffnungen (19) ein
Motor (9) als zur Laufradachse (7) senkrechte Ab
trennung angeordnet ist.
6. Strömungsmaschine nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß sich
eine in dem Gehäuse (1) um die Laufradachse (7)
drehbar gelagerte und von einem Motor (9) antreibbare
Welle (35) zentrisch axial durch die Trennwände (23)
hindurch erstreckt und das Laufrad (11) auf beiden
Stirnseiten axial überragt.
7. Strömungsmaschine nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß an
jeder Trennwand (23) ein zentrisches, sich stirnseitig
axial über das Laufrad (11) erstreckendes Wellenstück
(36) befestigt ist, wobei die Wellenstücke (36) in dem
Gehäuse (1) um die Laufradachse (7) drehbar gelagert
und von einem Motor (9) antreibbar sind.
8. Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß in
den inneren Hohlzylinder (16) auf beiden Stirnseiten
jeweils eine mit einem der beiden Einlässe (2, 4)
verbundene, ringförmige Einlaufdüse (25, 26) mündet.
9. Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
innerhalb der Kanäle (12, 13) jeweils eine Zwischen
wandung (21) angeordnet ist, die auf einer zu der
Laufradachse (7) konzentrischen Zylinderfläche liegen,
wodurch sich jeweils radial innere Teilkanäle (12a,
13a) und äußere Teilkanäle (12b, 13b) bilden.
10. Strömungsmaschine nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß sich
die Zwischenwandungen (21) der Kanäle (12) für das
erste Medium (I) bzw. der Kanäle (13) für das zweite
Medium (II) jeweils von der dem Einlaß (2, 4) zu
gekehrten, geschlossenen Stirnseite des Kanals (12,
13) axial durch diesen hindurch erstrecken und derart
in einem Abstand von der gegenüberliegenden Stirnseite
enden, daß sich Strömungsumkehröffnungen zwischen den
Teilkanälen (12a, 12b bzw. 13a, 13b) bilden.
11. Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß der
äußere Hohlzylinder (17) in seinen beiden, an seine
Stirnseiten angrenzenden Bereichen schlitzförmige
Austrittsöffnungen (27) aufweist, die in Strömungs
richtung der Medien (I, II) gesehen jeweils am Ende
der Kanäle (12, 13) bzw. der Teilkanäle (12b, 13b)
angeordnet sind und in mit den Auslässen (3, 5) des
Gehäuses (1) verbundene Druckkammern (32, 33) münden.
12. Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß der
äußere Hohlzylinder (17) zur Trennung der aus den
Austrittsöffnungen (27) austretenden Medien (I, II) in
seinem in axialer Richtung zwischen den Austrittsöff
nungen (27) liegenden Wandungsbereich von mindestens
einer radialen Gehäusewandung (29) dichtend umschlos
sen ist.
13. Strömungsmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Laufrad (11a) aus einer in dem Gehäuse (1) um die
Laufradachse (7) drehbar gelagerten und von einem
Motor (9) antreibbaren Welle (41) sowie einem die
Welle (41) konzentrisch umschließenden Hohlzylinder
(42) besteht, wobei sich zwischen der Welle (41) und
dem Hohlzylinder (42) die die Kanäle bildenden, im
wesentlichen radialen Trennwände erstrecken.
14. Strömungsmaschine nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Kanäle jeweils auf einer Stirnseite offen ausgebildet
sind, wobei in beiden stirnseitig vor den Kanälen
liegenden Bereichen zusätzliche, die Medien (I, II)
axial in die Kanäle verdrängende Axial-Laufschaufeln
(44) angeordnet sind.
15. Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die
die Kanäle (12, 13) trennenden Trennwände (14) als
vorwärts gekrümmte, rückwärts gekrümmte oder gerade
auslaufende Laufschaufeln ausgebildet sind.
16. Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
gekennzeichnet durch mindestens
einen, vorzugsweise im Bereich jeweils eines der
Auslässe (3, 5) in das Gehäuse (1) integrierten
Zusatzwärmetauscher (34) zum Zuführen bzw. Entziehen
von Wärmeenergie für die bzw. von den aus den Aus
lässen (3, 5) austretenden Medien (I, II).
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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