DE4219642C1 - Ventilationsanordnung, die ein Gebläse enthält - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine insbesondere zum Einsatz z. B. in der Prozeßtechnik oder in Verbindung mit Klimageräten bestimmte Ven­ tilationsanordnung, die ein Gebläse enthält, das zum Vorfördern von behandelter oder unbehandelter Luft an nachgeordnete Bautei­ le bzw. Geräte oder allgemein Räume dient und dessen dem einem mit Förderluft zu beschickenden Raum zugewandten Gebläseaustritt eine Mehrzahl von feststehenden, zu einer gitterartigen Einheit zusammengefaßten Luftumlenkblättern nachgeordnet ist.

Ventilationsanordnungen der hier in Frage stehenden Art haben, insbesondere wenn sie in Verbindung mit Klimageräten oder ganz allgemein in der Prozeßtechnik, z. B. beim Beaufschlagen der Ge­ räte der Post, wie sie bei Fernvermittlungsanlagen benutzt wer­ den, oft den Nachteil, daß beim Durchströmen der nachgeordneten Bauteile relativ hohe Verluste entstehen, was z. B. auf die hohe Geschwindigkeit des auf diese Bauteile treffenden Luftstromes zurückzuführen ist, möge auch der Wirkungsgrad beim Verlassen der Ventilationsanordnung optimal sein. Diesem Nachteil soll durch die vorliegende Erfindung abgeholfen werden.

Im Hinblick auf die obigen Nachteile bekannter Anordnungen liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, daß die Strömung der aus der Ventilationsanordnung austretenden Luft verzögert und so verteilt wird, daß die Ver­ luste beim Durchströmen der nachgeordneten Bauteile spürbar ge­ senkt werden.

Zu dem oben genannten Zweck ist gemäß der Erfindung bei der neuen Ventilationsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 vor­ gesehen, daß die Luftumlenkblätter entlang von Kurven verlaufen, die von der Symmetrieebene konvex nach außen gebogen sind. In Verbindung mit zweiflutigen Radialgebläsen kann die Anordnung z. B. auch so getroffen sein, daß das Umlenk- und Verzögerungsgitter aus zwei Hälften besteht, die von dem Außenrand des Spiralgehäuse- Ausgangs ausgehend und schräg nach innen zu unter gleichem Winkel z. B. von etwa 45° verlaufend sich etwa im Bereich der Mittelli­ nie treffen, wobei zweckmäßigerweise das Gebläse aus Umlenk- und Verzögerungsgitter und der den Spiralgehäuse-Ausgang enthaltenden Ebene im Umriß etwa demjenigen eines Dreiecks entspricht, dessen Basis gleich groß wie seine Höhe ist. Mit dieser Anordnung gemäß der Erfindung wird die obige Aufgabe mit geringem technischem und finanziellem Aufwand einwandfrei gelöst und hierbei auch die Be­ aufschlagung der betreffenden Bauteile vergleichmäßigt: der Luftstrom wird verzögert und verteilt, was sich insbesondere bei starken Querschnittssprüngen an der Auslaßseite des Gebläses be­ merkbar macht, Verluste beim Durchströmen eventuell nachgeordneter Bauteile werden erheblich geringer. Versuche haben gezeigt, daß die durch den Einsatz des Umlenk- und Verzögerungsgitters gemäß der Erfindung erzielte Verzögerung der Luft und der damit verbun­ dene statische Druckgewinn einen eventuellen Druckverlust beim Beströmen des Gitters völlig kompensieren und daß in vielen Fäl­ len durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Gitters der Wirkungs­ grad des Gesamtsystems auch dann, wenn keine nachfolgenden Bau­ teile vorhanden sind, verbessert werden kann. Durch die geord­ nete Verzögerung und Verteilung der Luft trifft diese langsam auf eventuell vorhandene nachfolgende Hindernisse auf, so daß sich auch z. B. im Falle, daß diese Gitter zum Ersatz von soge­ nannten Prallplatten verwendet werden, Vorteile einerseits wegen des eine Kosteneinsparung mit sich bringenden Wegfalls der Prall­ platte selbst und andererseits auch wegen der geordneten Verzö­ gerung und Verteilung der Luft ergeben.

Die Anordnung nach der DE-OS 35 15 441 hingegen geht von dem Pro­ blem aus, wie man bei einem Ventilatorkühler, bei dem ein Abstrom oder Zustrom eines ersten Mediums Kühleinrichtungen zum Abkühlen eines zweiten Mediums vorgesehen sind, den Leistungsbedarf des Ventilators minimieren kann. Man löst dort das Problem, indem man im Abstrom diffusorartige Anordnungen vorsieht, die aus dem Strom des aus dem Ventilator austretenden ersten Mediums den Drall herausnehmen.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgen­ den Beschreibung und den sich daran anschließenden Ansprüchen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ventilationsanordnung gemäß der Erfindung in einer Vorderansicht in schematischer Darstellung,

Fig. 2 das Umlenk- und Verzögerungsgitter der Anordnung nach Fig. 1 in derselben Darstellungsweise wie in Fig. 1, jedoch in größerem Maßstab,

Fig. 3 das Umlenk- und Verzögerungsgitter gemäß Fig. 2 in perspektivischer schematischer Darstellung von vorn gesehen, in kleinerem Maßstab, und

Fig. 4 eines der Umlenkblätter des Umlenk- und Verzögerungs­ gitters in schematischer perspektivischer Darstellung, von vorn gesehen, ebenfalls in kleinerem Maßstab.

In Fig. 1 ist eine Ventilationsanordnung gezeigt, wie sie z. B. zum Einsatz in der Prozeßtechnik oder auch in Verbin­ dung mit Klimageräten verwendet werden kann. Diese Ventila­ tionsanordnung besitzt ein Radialgebläse 1, das zum Vor­ fördern von behandelter oder unbehandelter Luft in Richtung der Pfeile 2 an nachgeordnete, hier nicht weiter darge­ stellte Bauteile bzw. Geräte oder allgemein Räume dient, wobei, wie öfters der Fall sein kann und in der Zeichnung gezeigt ist, ein starker Querschnittssprung vorhanden sein kann. Bei dem hier in Frage stehenden Gebläse 1 handelt es sich um ein Radialgebläse mit Spiralgehäuse, wobei zweck­ mäßigerweise dieses Radialgebläse als zweiflutiges Gebläse ausgebildet ist. Um zu verhindern, daß die Förderluft mit zu hoher Geschwindigkeit vorgefördert und auf die nachgeord­ neten Bauteile od. dgl. auftrifft, ist dem Gebläseaustritt 4, der dem mit Förderluft zu beschickenden Raum 3 zugewandt ist, eine Mehrzahl von Luftumlenkblättern 5 nachgeordnet, die zu einer gitterartigen Einheit zusammengefaßt sind und dazu dienen, die Förderluft vom mittleren Bereich des Raumes nach dessen Seiten hin umzulenken, wie mit den Pfei­ len 6 angedeutet ist. Die am Ausgang 4 des Spiralgehäuses angeordneten Luftumlenkblätter 5 bilden hierbei ein Umlenk- und Verzögerungsgitter, das in Fig. 2 ganz allgemein mit 7 bezeichnet ist.

Eine besonders einfache Herstellung des Umlenk- und Ver­ zögerungsgitters und dementsprechend eine entsprechend einfache Befestigungsart des Gitters am Ausgang 4 des Spiral­ gehäuses mit Hilfe einer insgesamt mit 28 bezeichneten Halterung besteht darin, daß die eintrittsseitigen Enden 8 der Umlenkblätter 5, die dem Ausgang 4 des Spiralgehäuses zugewandt sind, an einem Tragrahmen 9 befestigt sind, der seinerseits am Spiralgehäuse bei 10 lösbar angebracht sein kann, während die austrittsseitigen Enden 11 der Umlenk­ blätter 5 an einem Halterahmen 12 befestigt sind. Im nach­ folgenden werden zur besseren Verdeutlichung Maßangaben genannt, die aber nur für das in Fig. 2 dargestellte Aus­ führungsbeispiel gelten; da das in Frage stehende Gitter in den verschiedensten Größen gefertigt werden soll, werden darüber hinaus Abmessungsverhältnisse angegeben, die sich aus der aerodynamischen Optimierung ergeben und die unter Schutz gestellt werden sollen. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt der Abstand h zwischen dem Tragrahmen 9 und dem Halterahmen 12 in Richtung rechtwinklig zur Tragrahmenebene gemessen 90-20, vorzugs­ weise 100 mm, während der Abstand a zwischen den eintritts­ seitigen Enden 8 der Umlenkblätter 5 in Richtung der Trag­ rahmenebene 9 gemessen 60-80, vorzugsweise 70 mm, und der Abstand b zwischen den austrittsseitigen Enden 11 der Umlenk­ blätter 5 in Richtung der Halterahmenebene gemessen wiederum 60-80, vorzugsweise 70 mm, beträgt. Zusätzlich ist noch darauf hinzuweisen, daß die Umlenkblätter 5 in der die Drehachse 14 des Radialgebläses und die Ausströmrichtung gemäß Pfeil 2 aus dem Gebläse 1 enthaltenden Ebene entlang einer von der Mittelebene 15 der Anordnung zur Seite hin gerichteten Kurve gebogen ist, die vom Gebläse aus gesehen konvex verläuft, wie in Fig. 1 schematisch angedeutet ist und deutlicher aus Fig. 2 und 4 zu ersehen ist. Diese Kurve entspricht mehreren aneinandergesetzten Kreisbögen, von denen einer mit einem Radius R von 130-150 mm, vorzugsweise 142 mm, beschrieben ist. Bei nicht dargestellten Ausführungs­ formen enthalten diese Kurven auch gerade bzw. ebene Be­ reiche, wie sie auch bei wiederum anderen Gestaltungen einem einzigen Kreisbogen entsprechen können. Die Umlenk­ blätter 5 sind in der Regel einfache Blechteile, ihre Dicke kann den jeweiligen Gegebenheiten entsprechend gewählt werden, so kann beispielsweise eine Dicke d von 1,25-2,00, vorzugsweise 1,5 mm, vorgesehen werden.

Im allgemeinen kann man für die Ausbildung des Umlenk- und Verzögerungsgitters als ungefähre Abmessungsverhältnisse angeben (die Bezeichnungen für die verschiedenen Abmessungen entsprechen den in Fig. 2 angegebenen Bezeichnungen): a = b; a/h = 0,5-0,7; R/h = 1,3-1,5; H =B/2. Diese Maßver­ hältnisse sind zwar nicht für alle Einzelfälle bindend, haben sich aber als optimal erwiesen.

Es ist zu erkennen, daß das oben beschriebene Umlenk- und Verzögerungsgitter einfach im Aufbau ist und mit relativ geringem Kostenaufwand hergestellt werden kann. Zu alledem werden mit der erfindungsgemäßen Anordnung die im einlei­ tenden Teil erwähnten und beschriebenen Vorteile erzielt. In bestimmten Fällen, wenn beachtliche Schwingungen auf­ treten könnten oder Festigkeitsgründe dies geboten erschei­ nen lassen, kann man die einlaß- und/oder auslaßseitigen Endpartien der Blätter verstärken, indem man die Enden nach innen oder nach außen herumschlägt oder herumbiegt.

Um bessere Strömungsverhältnisse zu erreichen und Verwirbe­ lungen zu vermeiden, kann man vorsehen, daß der Eintritts­ winkel α der Umlenkblätter 5 zur Tragrahmenebene 40-50°, vorzugsweise 45°, beträgt, der Austrittswinkel β der Umlenk­ blätter 5 zur Halterahmenebene kann in diesem Falle 80-100°, vorzugsweise 90°, betragen. Auf diese Weise werden optimale Durchströmungsverhältnisse durch die Umlenkblätter erzielt. Diese können mit bekannten Maßnahmen am Rahmen befestigt werden, sie können aber auch so an diesem angebracht werden, daß eine Verdrehung um ihre Achse möglich ist.

Wie besonders gut aus Fig. 2 ersichtlich ist, kann das Umlenk- und Verzögerungsgitter 7 aus zwei miteinander fest verbundenen Hälften (vgl. Fig. 2 bei 18) 19 und 20 bestehen, die von dem Außenrand 21 des Spiralgehäuse-Ausgangs ausgehen (an dem sie gemäß Fig. 2 bei 10 befestigt sind) und schräg nach innen zu unter gleichem Winkel δ z. B. von etwa 45° verlaufend sich etwa im Bereich der Mittellinie 15 (wie bei 18 dargestellt) treffen. Es besteht somit die Möglich­ keit, die Luftströmung in geradezu idealer Weise nach beiden Seiten umzulenken. Wie weiterhin insbesondere aus Fig. 2 zu erkennen ist, kann durch entsprechende Gestaltung des Umlenk- und Verzögerungsgitters 5 größte Effektivität mit stark vereinfachter Herstellung erzielt werden. Gemäß Fig. 2 entspricht nämlich der Umriß des aus Umlenk- und Verzögerungsgitter 5 und aus der den Spiralgehäuse-Ausgang enthaltenden Ebene 25 bestehenden Gebildes etwa dem Umriß eines Dreiecks, dessen Basis B gleich dem Doppelten seiner Höhe H ist.

In manchen Anwendungsfällen ist es jedoch zweckmäßig, die Umlenkung nur nach einer Seite vorzunehmen, so daß man nur die eine der Hälften der in Fig. 2 gezeigten Gitter­ anordnung verwendet, wobei z. B. B gleich der Höhe H ist. Schließlich sind auch besondere Anwendungsfälle denkbar, in denen Umlenkungen nach drei oder vier Seiten vorgenommen werden müssen; dann müßte die Gitteranordnung aus entspre­ chend vielen Gitterpartien bestehen, die in analoger Weise wie bei der Anordnung gemäß Fig. 2 zueinander angeordnet sind.

Das Umlenk- und Verzögerungsgitter ist mit üblichen Maß­ nahmen am Ventilatoraustritt befestigt, wie bereits oben erwähnt worden ist, wobei zweckmäßigerweise das Maß B des Gitters der Breite des Querschnitts des Ventilatoraustritts und die Länge L der Umlenkblätter der Höhe dieses Quer­ schnitts entsprechen.

Die Halterung 28 für das Umlenk- und Verzögerungsgitter ist zweckmäßigerweise aus Blech hergestellt, sie besteht außer den bereits erwähnten Tragrahmen 9 und Halterahmen 12 aus den beiden seitlichen Abdeckungen 25 und 30 auch aus Blech, zwischen denen die Umlenkblätter 5 verlaufen, deren Länge L dem Abstand zwischen den seitlichen Abdeckun­ gen 25 und 30 entspricht. Es ist zu erkennen, daß die Rand­ partien (innen und außen) der Abdeckungen dem Tragrahmen und dem Halterahmen entsprechen, so daß diese beiden letzte­ ren u. U. wegfallen können.

Claims (14)

1. Insbesondere zum Einsatz z. B. in der Prozeßtechnik oder in Verbindung mit Klimageräten bestimmte Ventilationsanordnung, die ein Gebläse (1) enthält, das zum Vorfördern von behandelter oder unbehandelter Luft (Pfeile 2) an nachgeordnete Bauteile bzw. Ge­ räte oder allgemein Räume dient und dessen dem einem mit Förder­ luft zu beschickenden Raum (3) zugewandten Gebläseaustritt (4) eine Mehrzahl von feststehenden, zu einer gitterartigen Einheit zusammengefaßten Luftumlenkblättern (5) nachgeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftumlenkblätter (5) entlang von Kurven verlaufen, die von der Symmetrieebene konvex nach außen gebogen sind.

2. Ventilationsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kurve mehrere, aneinandergesetzte Kreisbögen, von denen einer z. B. mit einem Radius (R) von 130-150, vorzugswei­ se 142 mm, beschrieben sein kann, enthält, wobei z. B. auch noch eine ebene oder gerade Partie hinzukommen kann.

3. Ventilationsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kurve nach einem einzigen Kreisbogen verläuft.

4. Ventilationsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Abstand (a) zwischen den eintritts­ seitigen Enden (8) der Umlenkblätter (5) in Richtung der Tragrah­ menebene gemessen annähernd gleich dem Abstand (b) zwischen den austrittsseitigen Enden (11) der Umlenkblätter (5) in Richtung der Halterahmenebene gemessen ist.

5. Ventilationsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die dem Ausgang (4) des Spiralgehäuses zugewandten Enden (8) der Umlenkblätter (5) an einem Tragrahmen (9) befestigt sind, der seinerseits am Spiralgehäuse (bei 10) z. B. lösbar angebracht ist, und daß die austrittsseitigen Enden (11) der Umlenkblätter (5) an einem Halterahmen (12) befestigt sind.

6. Ventilationsanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen dem Abstand zwischen den eintrittsseitigen Enden (8) der Umlenkblätter (5) und dem Abstand (h) zwischen dem Tragrahmen (9) und dem Halterahmen (12) in Rich­ tung rechtwinklig zur Tragrahmenebene gemessen etwa 0,5-0.7 beträgt.

7. Ventilationsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß der Eintrittswinkel (a) der Umlenkblät­ ter (5) zur Tragrahmenebene 40-50, vorzugsweise 45°, beträgt.

8. Ventilationsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß der Austrittswinkel (ß) der Umlenkblät­ ter (5) zur Halterahmenebene 80-100, vorzugsweise 90°, beträgt.

9. Ventilationsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ins­ besondere zur Verwendung in Verbindung mit zweiflutigen Radialge­ bläsen, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlenk- und Verzögerungs­ gitter (7) aus zwei Hälften (19, 20) besteht, die von dem Außen­ rand (21) des Spiralgehäuse-Ausgangs ausgehend und schräg nach innen zu unter gleichem Winkel (δ), z. B. von etwa 45° verlaufend sich etwa im Bereich der Mittellinie (15) treffen.

10. Ventilationsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß das Gebilde aus Umlenk- und Verzögerungsgitter (7) und der den Spiralgehäuse-Ausgang enthaltenden Ebene (25) im Umriß etwa demjenigen eines Dreieckes entspricht, dessen Basis seiner doppelten Höhe entspricht.

11. Ventilationsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß das Umlenk- und Verzögerungsgitter z. B. einteilig ist und die Umlenkung des Förderluftstromes nur nach einer Seite bewirkt.

12. Ventilationsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß das Umlenk- und Verzögerungsgitter mehr­ teilig ist und die Umlenkung des Förderluftstromes nach drei oder vier Seiten bewirkt.

13. Ventilationsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Anbringen des Umlenk- und Verzögerungsgitters am Ventilatoraustritt und zum Haltern der Umlenkblätter (5) dienende Halterung (28) außer dem Tragrahmen (9) und dem Halterahmen (12) auch noch seitliche Abdeckungen (25, 30) enthält, deren Abstand (L) zueinander der Länge der Umlenkblätter entspricht.

14. Ventilationsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (L) der Umlenkblätter (5) der Höhe des Querschnittes des Ventilatoraustrittes entspricht, während dessen Breite der Breite (B) des Umlenk- bzw. Verzögerungs­ gitters entspricht.