DE9017873U1 - Ventilatoraggregat - Google Patents

Description

18. Mai 1992 Mi/Fl 92-143GM

Dipl.-Ing- Gerhard Neuhaus, Am Weiher 25, D-6301 Fernwald-Annerod

Vent i1atoraggregat

Beschreibung :

Die Erfindung betrifft einen Ventilator zur Luftförderung in axialer Richtung für horizontalen oder vertikalen Einbau in Geräte, insbesondere in Kastengeräte, Schrankgeräte oder sonstige Gehäuse, wobei ein Laufrad mit rückwärts gekrümmten Schaufeln sowie ein Antriebsmotor oder eine Antriebswelle und ein Motortragblech über mehrere Haltevorrichtungen mit dem Ansaugblech und der Einströmdüse zu einer Einheit zusammengefügt sind. Ein derartiger Ventilator ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift 21 38 985 bekannt .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs beschriebenen Ventilator derart auszubilden und an das einzubauende Gerät anzupassen, daß der Wirkungsgrad des in das Gerät eingesetzten Ventilators wesentlich verbessert wird. Diese Aufgabe wird mit dem Merkmal des Anspruches 1 gelöst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben, in dieser zeigen

Fig. 1 einen Schnitt eines erfindungsgemäß ausgebildeten Ventilators,

Fig. 2 den Ventilator nach Fig. 1 in ein Gehäuse eingesetzt und an dieses angepaßt,

Fig.3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen und in ein Gehäuse eingesetzten Ventilators,

Fig. 4 einen Ausschnitt aus einer Ventilatorkonstruktion mit einer Druckmeßanordnung,

Fig. 5a

bis 5c unterschiedlich profilierte Abströmbleche,

Fig. 6 und

Fig. 7 zwei weitere Ausführungsbeispiele eines
erfindungsgemäßen Ventilatoraggregates.

Das in den Figuren beschriebene Ventilatoraggregat 1 bildet eine Einheit, wobei das Laufrad 2 mit rückwärts gekrümmten Schaufeln und bei Direktantrieb der Antriebsmotor 3a,3b mit dem Abströmblech 4, welches gleichzeitig Motortragblech 5 sein kann, über mehrere umlaufende Haltevorrichtungen 6 mit dem Ansaugblech 7 und der Einströmdüse 8 zusammengefügt ist.

Das Ventilatoraggregat ist zum Einbau in ein Kastengerät, Schrankgerät oder sonstiges Gehäuse 9 zur Luftförderung geeignet. Der Antrieb erfolgt direkt über einen Außenläufermotor 3a oder einen Normmotor 3b bzw. indirekt über Riementrieb 3c.

Die Abdichtung des Ventilatoraggregats 1 zu den Umschließungsflächen 10 kann über das Ansaugblech 7 seitlich 11 oder frontal 12 starr oder flexibel 13 erfolgen.

Bei stehendem Einbau in ein Gehäuse wird das Ventilatoraggregat vorzugsweise über Schwingungskompensatoren 14 oder bei starrer Verbindung über Befestigungsfüße 15 unter den unteren Abstandshaltern 16 mit dem Gehäuseboden 17 verbunden. Der untere Ausblasquerschnitt 18 darf durch die Füße nicht eingeengt werden. Bei hängendem Einbau ist eine Befestigung über die Abstandshalter oder das Abströmblech bzw. Motortragblech möglich.

Bei zusätzlichem Motortragblech 5a bzw. Wellentragblech für den Riemenantrieb 3c erfolgt die Aufstellung über höhenverstellbare Befestigungsfüße 15a. Bei Riemenantrieb wird der Normmotor 3b seitlich auf den Befestigungsfüßen montiert.

Radiallaufräder als Ventilatoren ohne Gehäuse sind bekannt und werden auch als KanalVentilatoren eingesetzt. ÜberIicherweise wird jedoch auf den Einsatz in Geräteeinheiten verzichtet, da aufgrund der engen Plat&zgr;Verhältnisse bzw. den Abständen vom Laufraddurchmesser zu den angeströmten Wänden der Wirkungsgrad gegenüber den bevorzugt eingesetzten Radialventilatoren mit Spiralgehäusen unbefriedigend ist.

Bei den bevorzugt eingesetzten Radialventilatoren mit Spiralgehäuse werden auch von den Ventilatorherstellern und der Literatur Wirkungsgrade bis über 80% angeführt, wogegen der maximal erreichbare Wirkungsgrad eines Laufrades ohne Gehäuse bei ca. 70% liegt. Geht man von den praktisch nutzbaren Wirkungsgraden aus, so müssen bei Spiralgehäuseventilatoren im Geräteeinsatz mit nachfolgenden Einbauten der größte Teil des dynamischen Druckes, die Einbauverluste durch Umlenkungen und Verengungen sowie die Verluste für Riementriebe berücksichtigt werden.

Bei Beachtung dieser Fakten liegt der nutzbare Wirkungsgrad des Laufrades mit rückwärts gekrümmten Schaufeln in der gleichen Größenordnung wie bei Laufrädern mit Spiralgehäusen. Als Nachteil bleibt jedoch die Leistungsanpassung, die beim Riementrieb problemlos möglich ist.

Die der Erfindung zugrunde liegende Konstruktion weist ein in Strömungsrichtung gelegenes Abströmblech 4 auf, welches deutlich größer als das Laufrad 2 ist und in seiner Größe mit von den inneren Abmessungen des Strömungskanals 22 bestimmt wird. Zusätzlich wird die umlaufende Kante 19 durch die abgerundete Form 20a,20b,20c strömungsgünstig ausgeführt. Die abgerundete Form kann durch entsprechende Bearbeitung 20a oder durch Aufbringen von Profilen 20b,20c hergestellt werden.

Durch die Anordnung des Abströmbleches wie seitlicher Abstand zum Laufrad 21 und Ausbildung der Form und Größe des verbleibenden druckseitigen freien Querschnitts 22 wird verhindert, daß aus den druckseitigen Turbulenzen 2 3 hinter dem Abströmblech Rückströmungen das Laufrad beeinflussen. Aufgrund dieser Anpassung ist ein deutlicher Leistungsgewinn bzw. eine Verbesserung des Wirkungsgrades feststellbar, und der nutzbare Wirkungsgrad wird besser als bei Ventilatoren mit Spiralgehäusen und in Luftrichtung nachgeschalteten Einbauten wie Wärmetauscher oder Luftfilter.

Ein weiterer Vorteil ist die wesentlich geringere Beeinflussung des Abstandes vom Laufradaußendurchmesser 24 zu den Umschließungsflächen 10 auf den Wirkungsgrad. Bei herkömmlichen Laufrädern ist bei geringer werdendem Abstand eine starke Beeinflussung durch die größer werdenden Turbulenzen feststellbar. Bei variabler Luftmenge durch z.B. drehzahlgeregelten Antrieb bleibt der Wirkungsgradgewinn gegenüber Laufrädern ohne angepaßtes Abströmblech erhalten.

Zusätzlich erlaubt diese Ventilatorkonstruktion durch einfache Druckmeßanordnung 25 in der Einströmdüse 8 direkt vor dem Laufradansaug 26 eine genaue Messung der geförderten Luftmenge. Solange der nächste saugseitige Widerstand 27 weiter als 0,75mal dem Einströmdüsendurchmesser 28 entfernt eingebaut ist, bleibt das Ansaugverhalten der Einströmdüse unbeeinflußt, und die Luftmenge kann druckabhängig angegeben werden. Liegen Beeinflussungen des Ansaugverhaltens vor, muß eine gerätespezifische druckabhängige Luftmengenabstimmung erfolgen.

Die Druckmessung kann dazu dienen, die Luftmenge bei laufendem Betrieb anzuzeigen. Zusätzlich ist es bei Verwendung eines drehzahlgeregelten Antriebs möglich, variable Widerstände wie z.B. Luftfilter bei Verschmutzung auszuregeln und die Luftmenge in der gewollten Größe konstant zu halten.

Claims (7)

PATENTANWALT ARNE MISSLING Dipl.-Ing. «sr (0641) 71019, 63 Giessen 18. Mai 1992 Mi/Fl 92.143GM Dipl.-Ing. Gerhard Neuhaus, Am Weiher 25, D-6301 Fernwald-Annerod Vent i1atoraggregat Ansprüche:

1. Ventilator zur Luftförderung in axialer Richtung für horizontalen oder vertikalen Einbau in Geräte, insbesondere in Kastengeräte, Schrankgeräte oder sonstige Gehäuse, wobei ein Laufrad mit rückwärts gekrümmten Schaufeln sowie ein Antriebsmotor oder eine Antriebswelle und ein Motortragblech über mehrere Haltevorrichtungen mit dem Ansaugblech und der Einstromdüse zu einer Einheit zusammengefügt sind, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung hinter dem Laufrad (2) ein Abströmblech (4) angeordnet ist, das deutlich größer als das Laufrad ist und (^abhängig von dem umschließenden Strömungskanal (22) rund oder quadratisch ausgeführt ist, der Abstand vom Abströmblech (4) zum Laufrad (2) 0,06 bis 0,08mal dem Laufraddurchmesser beträgt, und die äußeren umlaufenden Abstände vom Abströmblech (4) zum umschließenden Gehäuse (9) auf die Nennluftmenge abgestimmt sind.

2. Ventilator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Motortragblech (5) gleichzeitig das Abströmblech (4) bildet.

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3. Ventilator nach Anspruch 1, bei dem das Ansaugblech (7) umlaufend zur Anbindung und Abdichtung an die Umschließungsflächen (10) durch Abkantung angepaßt ist.

4. Ventilator nach Anspruch 1, dessen Befestigung in einein Gehäuse (9) über Schwingungskompensatoren (14) oder starr über höhenverstellbare Befestigungsfüße (15) erfolgt.

5. Ventilator nach Anspruch 1, bei dem die umlaufende Kante (19) des Abströmbleches (4) strömungsgünstig abgerundet ist, oder mit einem abgerundeten Profil versehen wird.

6. Ventilator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einströmdüse (8) 2 bis 20 mm vor dem Laufradansaugequerschnitt auf dem Umfang mit 1 bis 4 Bohrungen mit Anschlüssen aus Rohren oder Schläuchen mit einem Abgang versehen ist.

7. Ventilator nach Anspruch 6, bei dem der Abstand zum nächsten lufttechnischen Einbau bzw. Widerstand auf der Saugseite vorzugsweise mindestens 0,75mal dem Durchmesser der Einströmdüse (8) beträgt.