DE3891236C2 - Vorrichtung zum Fördern von fluiden Medien - Google Patents
Vorrichtung zum Fördern von fluiden MedienInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
- F04D17/08—Centrifugal pumps
- F04D17/16—Centrifugal pumps for displacing without appreciable compression
- F04D17/161—Shear force pumps
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- Rotary Pumps (AREA)
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf den Pumpen- und
Lüfterbau und insbesondere auf eine Vorrichtung zum Fördern
von fluiden Medien, in deren Gehäuse angeordnet sind: ein
Rotor mit einer Welle, die zahlreiche Scheiben trägt, und
ein Steg, der an den Gehäusewänden längs der Achse der Wel
le unter Bildung einer Saug- und einer Druckzone in einem
durchgehenden Kanal angebracht ist. Eine solche Vorrichtung
ist aus der DE-OS 25 23 199 bekannt.
Die Förderwirkung kommt dadurch zustande, daß das Medium von
den in den Grenzschichten an den Scheibenoberflächen auf
grund seiner Zähigkeit auftretenden Reibungskräften mitge
nommen wird. Der Steg, der ein Schlitzblech oder auch eine
Flüssigkeitsoberfläche sein kann, verhindert ein Mitrotieren
des Mediums und erzwingt die gewünschte Förderrichtung.
Bei dieser bekannten Ausbildung durchquert der Steg den Ro
tor und unterteilt dessen gesamte Querschnittsfläche etwa
hälftig in einen wirksamen und einen unwirksamen Bereich.
Die im Bereich des durchgehenden Kanals gelegene Umfangs
fläche bewirkt die Förderung des Mediums, während die ande
re etwa halbe Umfangsfläche unwirksam bleibt. Auf diese Wei
se ist die Förderleistung der bekannten Vorrichtung begrenzt.
Aus dem SU-ES 985 444 ist eine Vorrichtung zum Fördern flu
ider Medien mit einem Scheibenrotor bekannt, bei dem die ge
samte Rotorquerschnittsfläche bzw. die gesamte Oberfläche
von dessen Scheiben förderungswirksam ist. Bei dieser Aus
bildung greift der kammartige Steg nur längs eines Radius
bis in die Nähe der Rotorachse, und das Gehäuse umgibt in
geringem Abstand die gegenüberliegende Umfangshälfte des Ro
tors mit einer halbzylindrischen Endwand. Auf diese Weise
wird der Förderstrom über eine Umlenkstrecke von 180° mitge
nommen und verläßt die Vorrichtung in der Gegenrichtung des
ankommenden Stroms.
Nachteilig bei dieser bekannten Ausbildung sind die mit der
Änderung der Fließrichtung zusammenhängenden Verluste sowie
Verluste aufgrund der Reibung des Mediums auf dem zylindri
schen Abschnitt des Gehäuses. Somit ist die Leistung und der
Wirkungsgrad auch dieser Vorrichtung nicht sehr hoch.
Aus der US-PS 3 275 223 ist noch eine Vorrichtung zum För
dern von fluiden Medien mit einem Scheibenrotor und einem
die Saugzone von der Druckzone trennenden Steg bekannt, bei
dem das Gehäuse teilweise zylindrisch ausgebildet ist. Bei
dieser Ausbildung strömt ein Teil des Mediums aus der Druck
zone in die Saugzone durch die auf der Stegseite liegenden
Spalte zwischen den Scheiben über und wird vom Rotor erneut
mitgenommen. Auch bei dieser Ausbildung kommt es zu beträcht
lichen Energieverlusten durch die Änderung der Fließrichtung
und die Reibung am zylindrischen Teil des Gehäuses sowie zu
sätzlich durch die Überströmungen aus der Druckzone in die
Saugzone durch die auf der Stegseite liegenden Spalte zwi
schen den Scheiben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer
Vorrichtung zum Reibungsfördern fluider Medien mittels eines
Scheibenrotors, mit der eine gute Leistung und ein hoher Wir
kungsgrad erzielt werden.
Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs angegebenen Art
wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf
der anderen Seite des Stegs ein weiterer durchgehender Kanal
mit einer zusätzlichen Saugzone und einer zusätzlichen Druck
zone gebildet ist.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung werden zwei gegen
läufige Ströme erzeugt, deren jeder ohne große Umlenk- und
Reibungsverluste gefördert wird. Der Rotor wird auf sei
ner gesamten Querschnittsfläche genutzt, so daß eine gute
Leistung und ein hoher Wirkungsgrad erzielt werden.
Im folgenden wird die Erfindung durch die Beschreibung ei
nes konkreten Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten
Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt schema
tisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Fördern von flu
iden Medien in einem quer zur Rotorachse verlaufenden
Schnitt.
In einem Gehäuse 1 befindet sich ein Rotor 2 mit einer
Welle 3, an welcher eine große Anzahl von Scheiben 4 ange
bracht ist. Längs der Wände des Gehäuses 1 verläuft etwa auf
der Höhe der Welle 3 ein aus zwei Abschnitten 5, 8 bestehen
der Steg, der das Gehäuseinnere in zwei Förderkanäle unter
teilt, nämlich einen oberen Förderkanal mit einer Saugzone 9,
die in eine Druckzone 7 übergeht, und einen zusätzlichen un
teren Förderkanal mit einer zusätzlichen Saugzone 6, die in
eine zusätzliche Druckzone 10 übergeht. Der Stegabschnitt 8
trennt die Saugzone 9 von der zusätzlichen Druckzone 10 und
der Stegabschnitt 5 die Druckzone 7 von der zusätzlichen
Saugzone 6.
Die beschriebene Vorrichtung zum Fördern von fluiden Medien
hat folgende Arbeitsweise.
Beim Umlauf des Rotors 2, welcher die Welle 3 mit den zahl
reichen Scheiben 4 enthält, im durch den Pfeil angegebenen
Drehsinn bewegt sich das zu fördernde Medium innerhalb des
Gehäuses 1 der Vorrichtung dank der Kräfte zäher Reibung,
die in den Grenzschichten nahe den Oberflächen der Scheiben 4
aufkommen, in zwei entgegengesetzten Richtungen, indem es
dabei zwei gegenläufige Ströme bildet. Im oberen Gehäusebe
reich bewegt sich das zu fördernde Medium in der einen Rich
tung aus der Saugzone 9, die durch die Wände des Gehäuses 1
und den Stegabschnitt 8 gebildet ist, durchläuft die Räume
zwischen den Scheiben des Rotors 2 und gelangt in die Druck
zone 7, die durch dieselben Wände des Gehäuses 1 und den
Stegabschnitt 5 gebildet ist. Im unteren Gehäusebereich
fließt das zu fördernde Medium in der anderen Richtung aus
der zusätzlichen Saugzone 6, die durch die Wände des Gehäu
ses 1 und den Stegabschnitt 5 gebildet ist, durchläuft die
Räume zwischen den Scheiben des Rotors 2 auf dessen unterem
Umfangsabschnitt und gelangt in die zusätzliche Druckzone 10,
die durch dieselben Wände des Gehäuses 1 und den Stegab
schnitt 8 gebildet ist.
In dieser Weise werden in der Vorrichtung zum Fördern von
fluiden Medien zwei entgegengesetzt gerichtete Ströme erzeugt.
Die Fließrichtung jedes dieser Ströme bleibt unverändert.
Dadurch vermeidet man Energieverluste, die mit der Änderung
der Fließrichtung des fluiden Mediums zusammenhängen, und
eine beträchtliche Senkung der Energieverluste durch Reibung
an den Gehäusewänden, insbesondere wegen des Fehlens von zy
lindrischen Abschnitten. Der Wirkungsgrad und die Gesamt
förderleistung der Vorrichtung in beiden Richtungen sind
hoch.
Vorrichtungen der betrachteten Art eignen sich zum Einsatz
in Lüftungs- und Klimaanlagen in Büro- und Industriegebäuden
sowie als Pumpen für das gegensinnige Fördern von Flüssig
keiten.
Claims (2)
- Vorrichtung zum Fördern von fluiden Medien, in deren Gehäuse (1) angeordnet sind:
- ein Rotor (2) mit einer Welle (3) , die zahlreiche Scheiben (4) trägt,
und ein Steg (5, 8), der an den Gehäusewänden längs der Achse der Welle (3) unter Bildung einer Saug- (9) und einer Druck zone (7) in einem durchgehenden Kanal angebracht ist,
dadurch gekennzeichnet, daß auf der anderen Seite des Stegs (5, 8) ein weiterer durchgehender Kanal mit einer zusätzlichen Saugzone (6) und einer zusätzlichen Druckzone (10) gebildet ist.
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