DE3891236C2 - Vorrichtung zum Fördern von fluiden Medien - Google Patents

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)

1. Vorrichtung zum Fördern von fluiden Medien, in deren Gehäuse (1) angeordnet sind:
2. 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.