EP3542066B1

EP3542066B1 - Zweiflutige strömungsmaschine

Info

Publication number: EP3542066B1
Application number: EP17805101.7A
Authority: EP
Inventors: Armin Fleig
Original assignee: Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Current assignee: Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Priority date: 2016-11-16
Filing date: 2017-11-09
Publication date: 2024-05-22
Anticipated expiration: 2037-11-09
Also published as: DE102016013639A1; WO2018091131A1; EP3542066A1; CN210087660U

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Strömungsmaschine zum gleichzeitigen Antreiben von entgegengesetzt gerichteten Fluidströmen, insbesondere von Luftströmen. Derartige Strömungsmaschinen eignen sich besonders, um beim Belüften eines Raums, der mit der Umgebung nicht oder allenfalls über enge Durchgänge kommuniziert, einen Druckunterschied zur Umgebung zu vermeiden.
Aus DE 10 2008 031 084 ist ein zweiflutiger Lüfter bekannt, bei dem an einem Lüfterrad zwei ringförmige Anordnungen von Luftschaufeln aufweist, die sich in ihrer Händigkeit unterscheiden, so dass sie, wenn das Lüfterrad rotiert, Strömungen in entgegengesetzten Richtungen antreiben. Ein Problem dieses Lüfters ist, dass die Luftströmungen nicht vollständig voneinander getrennt gehalten werden können.
Auch die US 3 421 428 A offenbart einen solchen zweiflutigen Lüfter.
Ein zweiflutiger Lüfter, der eine Trennung der gegenläufigen Luftströmungen ermöglicht, ist aus DE 10 2014 118 210 A1 bekannt. Dieser Lüfter hat ein spezielles Lüfterrad mit Fluideinlässen an zwei einander gegenüberliegenden Stirnseiten; über interne Kanäle des Lüfterrades werden die gegenläufigen Luftströmungen aneinander vorbeigeleitet und über Fluidauslässe am Umfang des Lüfterrades wieder ausgegeben. Der Platzbedarf der internen Kanäle führt dazu, dass die Fluideinlässe jeweils nur etwa die Hälfte der Stirnseiten des Lüfterrades ausfüllen können. Der Durchsatz des Lüfters ist daher erheblich kleiner als der eines einflutigen Lüfters mit gleichem Durchmesser. Die Wandstärke der Kanäle muss groß genug sein, um den im Betrieb auftretenden Fliehkräften standhalten zu können. Der Durchsatz kann daher nicht durch eine Drehzahlsteigerung erhöht werden, ohne dass gleichzeitig der freie Querschnitt der Kanäle verkleinert und das Trägheitsmoment des Lüfterrades erhöht wird.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine zweiflutige Strömungsmaschine zu schaffen, die günstig zu fertigen ist und bei gegebenem Durchmesser und gegebener Drehzahl einen hohen Durchsatz erreicht.
Die Aufgabe wird gelöst, indem bei einer Strömungsmaschine mit einem Gehäuse, das einen ersten Gehäuseabschnitt mit einer zentralen Kammer und einer sich um die zentrale Kammer erstreckenden äußeren Kammer aufweist, und einem ersten Lüfterrad, das in der zentralen Kammer des ersten Gehäuseabschnitts des Gehäuses aufgenommen und um eine Achse drehantreibbar ist, der erste Gehäuseabschnitt und ein zweiter Gehäuseabschnitt des Gehäuses auf verschiedenen Seiten einer zur Achse senkrechten Schnittebene angeordnet sind, der zweite Gehäuseabschnitt eine zentrale Kammer, in der ein zweites um die Achse drehantreibbares Lüfterrad angeordnet ist, und eine sich um die Achse und die zentrale Kammer erstreckende äußere Kammer aufweist, und dass das Gehäuse einen ersten Durchgang, der die zentrale Kammer des ersten Gehäuseabschnitts mit der äußeren Kammer des zweiten Gehäuseabschnitts verbindet, und einen zweiten Durchgang aufweist, der die äußere Kammer des ersten Gehäuseabschnitts mit der zentralen Kammer des zweiten Gehäuseabschnitts verbindet, und dass die Durchgänge die Schnittebene des Gehäuses queren. In einer solchen Strömungsmaschine kann somit jedes Schaufelrad den gesamten Querschnitt seiner zentralen Kammer ausfüllen und dementsprechend mit hohem Durchsatz fördern. Da jedes Schaufelrad nur mit einem Fluidstrom in Kontakt kommt, ist eine spezielle Anpassung des Schaufelrades an die Zweiflutigkeit der Maschine nicht nötig, und es können kostengünstige, auch für einflutige Maschinen verwendete Schaufelräder eingesetzt werden. Da die Durchgänge, mittels derer die gegenläufigen Fluidströme aneinander vorbeigeführt werden, zwischen den Schaufelrädern im Gehäuse angeordnet sind, müssen sie nicht über den Umfang der Schaufelräder überstehen und können daher auf kleinem Durchmesser untergebracht werden, so dass der Gesamtdurchmesser des Gehäuses den der Schaufelräder nur wenig übersteigen muss. Außerdem kann, da die Durchgänge nicht rotieren müssen, die Wandstärke der Durchgänge niedrig gehalten werden.
Die ersten und zweiten Gehäuseabschnitte können als einzelne Bauteile oder Baugruppen ausgeführt sein, die an der Schnittebene aufeinandertreffen, oder sie können durch Bauteile gebildet sein, die sich einteilig über die Schnittebene hinweg erstrecken und zu einem Teil dem ersten und zu einem anderen Teil dem zweiten Gehäuseabschnitt angehören. Die erstere Alternative hat den Vorteil, dass sie es erlaubt, zwischen der Schnittebene des ersten Gehäuseteils und der des zweiten weitere Gehäuseteile, wie etwa ein Rohr zum Überbrücken des Abstands zwischen zwei Oberflächen einer Wand, in der die Strömungsmaschine montiert werden soll, oder einen Wärmetauscher, einzufügen.
Um baugleiche erste und zweite Gehäusebauteile miteinander verbinden zu können, sollten die Durchgänge in der Schnittebene so angeordnet sein, dass eine Punktspiegelung an der Achse den ersten Durchgang auf den zweiten Durchgang abbildet.
Um zu vermeiden, dass sich von den Lüfterrädern angetriebenes Fluid lokal aufstaut, sollten mehrere erste Durchgänge und mehrere zweite Durchgänge alternierend um die Achse verteilt, vorzugsweise auf einem Kreis um die Achse angeordnet sein.
Erfindungsgemäß ist ein erster Durchgang von der zentralen Kammer des zweiten Abschnitts und/oder von der äußeren Kammer des ersten Abschnitts durch eine Wand getrennt, die sich auf einem sich zum zweiten Abschnitt hin erweiternden Kegelmantel erstreckt.
Diese Wände können in einem einzigen Bauteil einteilig verbunden sein. Einer bevorzugten Variante zufolge umfasst das Gehäuse zwei identische Innenteile, die einander beiderseits der Schnittebene oder Schnittebenen gegenüberliegen und von denen eine Wände, die einen ersten Durchgang von der zentralen Kammer des zweiten Abschnitts trennen, sowie Wände umfasst, die einen zweiten Durchgang von der äußeren Kammer des zweiten Abschnitts trennen.
Diese beiden Innenteile können ferner einen sich in der Schnittebene erstreckenden Kanal begrenzen, der ein Versorgungskabel für einen die Lüfterräder antreibenden Motor aufnehmen kann.
Ein solcher Motor kann zwischen den Lüfterrädern Platz finden.
Zweckmäßigerweise kann er an einem der Innenteile montiert werden.
Des Weiteren kann das Gehäuse zwei identische Außenteile umfassen, in die die Lüfterräder eingreifen. Die Gliederung eines Gehäuseabschnitts in Innen- und Außenteil ermöglicht es insbesondere, die zentrale Kammer mit einer strömungsgünstigen, der Schnittebene des Gehäuseabschnitts zugewandten Aufweitung zu versehen und gleichzeitig die Bauteile, aus denen das Gehäuse zusammengefügt wird, hinterschneidungsfrei zu halten, so dass sie mit einfachen Werkzeugen geformt werden können.
Passend zur Form der zentralen Kammer können die Lüfterräder eine Nabe in Form eines zur Schnittebene hin verbreiterten Kegel-Stumpfs haben.
Um die Fluidströme in axialer Richtung anzutreiben, haben die Lüfterräder vorzugsweise radial von einer Umfangsfläche ihrer Naben abstehende Luftschaufeln.
Um das Strömungsgeräusch zu minimieren, sollte die Zahl der Luftschaufeln jedes Lüfterrads und die Zahl der Durchgänge, die von der das Lüfterrad aufnehmenden zentralen Kammer ausgehen, teilerfremd sein.
Erfindungsgemäß sind die Lüfterräder auf einer gemeinsamen Welle montiert und spiegelbildlich zueinander geformt. Dann können beide ohne Getriebe von einem einzigen Motor angetrieben werden.
Um den Aufwand bei der Fertigung der Lüfterräder zu reduzieren, können auch baugleiche Lüfterräder verwendet werden. Diese müssen dann allerdings gegensinnig drehangetrieben sein. Dazu kann ein Wendegetriebe vorgesehen werden; es kann aber auch jedem Lüfterrad ein eigener Motor zugeordnet sein. Letztere Alternative kann insbesondere dann sinnvoll sein, wenn die Schnittebenen des ersten und des zweiten Gehäuseabschnitts nicht unmittelbar zusammenfallen.
Um einen Wärmetauscher zwischen den zwei Fluten der Maschine zu schaffen, sollte die Abmessung einer Wand, die einen ersten Durchgang von einem zweiten Durchgang trennt, vorzugsweise in wenigstens einer Raumrichtung größer sein als die Abmessungen der Durchgänge senkrecht zu dieser Wand.
Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen Strömungsmaschine sind Gebäudebelüftungsanlagen. Bei einer solchen Gebäudebelüftungsanlage kann die Strömungsmaschine insbesondere unmittelbar in einer Öffnung einer Außenwand eingelassen sein, um den Luftaustausch zwischen einem Raum im Innern des Gebäudes und der Umgebung zu steuern; sie kann aber auch Teil einer zentralen Belüftungsanlage sein, an der Luftströme von und zu mehreren Räumen des Gebäudes zusammenlaufen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:

Fig. 1: einen axialen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Strömungsmaschine;
Fig. 2: radiale Schnitte entlang der Ebenen B, C der Fig. 1;
Fig. 3: einen Schnitt entlang der Ebene A der Fig. 1;
Fig. 4: eine perspektivische Ansicht eines Innenteils des Gehäuses der Strömungsmaschine;
Fig. 5: einen alternativen Schnitt entlang der Ebene A;
Fig. 6: eine Ansicht eines alternativen Innenteils; Fig. 7 einen weiteren alternativen Schnitt entlang der Ebene A;
Fig. 8: einen zu Fig. 1 analogen Schnitt gemäß einer ersten Abwandlung;
Fig. 9: einen zu Fig. 1 analogen Schnitt gemäß einer zweiten Abwandlung;
Fig. 10: einen zu Fig. 1 analogen Schnitt gemäß einer dritten Abwandlung;
Fig. 11: eine perspektivische Ansicht eines Innenteils gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung;
Fig. 12: das Innenteil der Fig. 11 aus anderer Perspektive;
Fig. 13: zwei Innenteile mit darauf montiertem Stator;
Fig. 14: die Innenteile mit angefügten Lüfterrädern;
Fig. 15: die vollständig montierte Strömungsmaschine und
Fig. 16: eine Strömungsmaschine, ergänzt durch eine Rohrleitung zur verbesserten Trennung der gegenläufigen Luftströmungen außerhalb der Maschine.

Fig. 1 zeigt einen axialen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Strömungsmaschine. Der Aufbau der Maschine ist weitgehend spiegelsymmetrisch in Bezug auf eine Schnittebene A. Von einer sich in der Schnittebene A erstreckenden Grundplatte 1 steht ein zylindrischer Schaft 2 ab, um den herum ein Stator 4 eines Elektromotors 3 angeordnet ist. Ein Rotor 5 des Elektromotors 3 ist integriert in ein Lüfterrad 6, das den Stator 4 umgibt. Eine in dem Schaft 2 gelagerte Welle 8 verbindet das Lüfterrad 6 mit einem Lüfterrad 7, das ihm auf der anderen Seite der Schnittebene A spiegelbildlich gegenüberliegt, so dass beide Lüfterräder 6, 7 durch den Elektromotor 3 gleichsinnig um eine Achse 9 drehantreibbar sind. Die Lüfterräder 6, 7 sind hier als Axiallüfterräder ausgebildet, mit von einer Umfangsflache 10 ihrer Nabe 11 radial überstehenden Luftschaufeln 12.
Das Lüfterrad 6 ist in einer zentralen Kammer 13 untergebracht, die von einer ringförmig umlaufenden Wand 14 begrenzt ist. Der Durchmesser der zentralen Kammer 13 kann, wie gezeigt, zur Schnittebene A hinzunehmen; dementsprechend kann auch die Nabe 11 kegelstumpfförmig sein, so dass die Luftschaufeln 12 in einem ringförmigen Kanal an der Peripherie der zentralen Kammer 13 umlaufen, dessen Durchmesser von einer Ansaugöffnung 15 zur Schnittebene A hin zunimmt.
Die Grundplatte 1 ist in Fig. 1 eben dargestellt; sie kann aber auch becherartig aus der Schnittebene A heraus ausgebuchtet sein, um den verfügbaren Einbauraum für den Elektromotor 3 zu vergrößern. Denkbar ist auch, die Grundplatte mit einem Fenster zu versehen, in das der Stator 4 dicht eingefügt werden kann, um sich beiderseits der Schnittebene A auszudehnen. Eine äußere Kammer 16 erstreckt sich jenseits der Wand 14 um die zentrale Kammer 13. Sie ist nach außen durch eine ringförmige Wand 17 begrenzt.
Spiegelbildlich hierzu begrenzen auf der gegenüberliegenden Seite der Schnittebene A Wände 18, 19 eine das Lüfterrad 7 aufnehmende zentrale Kammer 20 und eine die zentrale Kammer 20 umgebende äußere Kammer 21.
Die Grundplatte 1 ist umgeben von Durchgängen 22, 23, von denen jeweils einer in Fig. 1 im Schnitt zu sehen ist. Die Durchgänge 22, 23 sind alternierend entlang eines um die Achse 9 zentrierten Kreises verteilt. Die Durchgänge 22 verbinden jeweils über die Schnittebene A hinweg die zentrale Kammer 13 mit der äußeren Kammer 21; umgekehrt verbinden die Durchgänge 23 die zentrale Kammer 20 mit der äußeren Kammer 16.
Die Verteilung der Durchgänge 22, 23 wird leichter vorstellbar anhand der Fig. 2, die zwei Schnitte durch die Strömungsmaschine entlang der mit B und C bezeichneten Ebenen der Fig. 1 zeigt, und der Fig. 3, die einen Schnitt entlang der mit A bezeichneten Ebene zeigt. Die Blickrichtung der beiden Schnitte von Fig. 2 ist jeweils von außen zur Schnittebene A hin; deswegen erscheinen die Händigkeit der Luftschaufeln 12 und der durch einen Pfeil 24 bezeichnete Drehsinn des Lüfterrades 6 bzw. 7 in den beiden Schnitten jeweils spiegelbildlich zueinander. Der Schnitt C verläuft durch die Kammern 13, 16. In der Kammer 16 befindet sich an 12-Uhr-Position derselbe Durchgang 23, der auch im Schnitt der Fig. 1 zu sehen ist, weitere Durchgänge 23 befinden sich an 4 - Uhr- und 8 -Uhr-Positionen. An den dazwischenliegenden Positionen fällt der Blick jeweils auf einen Wandabschnitt 25, der einen stetigen Übergang zwischen der die zentrale Kammer 13 links der Schnittebene A umgebenden Wand 14 und der Wand 19 rechts der Schnittebene A herstellt und hinter dem sich ein Durchgang 22 verbirgt. In der zentralen Kammer 13 sind rings um die Nabe 11 und zum Teil von den Luftschaufeln 12 überdeckt, Einlässe der Durchgänge 22 sowie, zwischen diesen, Wandabschnitte 26 zu sehen, die jeweils die Grundplatte 1 mit der Wand 14 verbinden.
Im Schnitt B blickt man in der äußeren Kammer 21 in 12-, 4- und 8 -Uhr-Stellung auf Wandabschnitte 27, die die Durchgänge 23 von der äußeren Kammer 21 trennen, und dazwischen jeweils in die Durchgänge 22 hinein; innerhalb der inneren Kammer 20 sieht man in 12-, 4- und 8 -Uhr-Stellung in die Durchgänge 23 hinein und dazwischen jeweils auf Wandabschnitte 28, die die Durchgänge 22 von der äußeren Kammer 16 trennen.
Um den Abfluss der Luft von den Lüfterrädern 6, 7 zu verbessern, können Leitschaufeln jeweils im Luftstrom vor und/oder hinter den Lüfterrädern 6, 7 angeordnet sein. Fig. 2 zeigt exemplarisch in einem Durchgang 23 eine im Querschnitt kammartige Anordnung von mehreren Leitschaufeln 59, die in den Durchgang 23 eingeschoben ist; entsprechende Anordnungen könnten auch in den restlichen Durchgängen 23 und den Durchgängen 22 vorgesehen sein.
Da die Lüfterräder 6, 7 spiegelbildlich zueinander geformt sind, treiben sie, wenn sie durch den Elektromotor 3 gleichsinnig drehangetrieben sind, Luftströme in einander entgegengesetzten Richtungen an. So wird Luft, die an der Ansaugöffnung 15 in die zentrale Kammer 13 eintritt, vom Lüfterrad 6 über die Durchgänge 22 in die äußere Kammer 21 gefördert, während gleichzeitig das Lüfterrad 7 Luft von der zentralen Kammer 20 zur äußeren Kammer 16 pumpt.
Fig. 4 zeigt ein Innenteil 30 des Gehäuses der oben beschriebenen Strömungsmaschine in perspektivischer Ansicht. Das Innenteil umfasst die Grundplatte 1, die vom Rand der Grundplatte 1 auf einem Kegelmantel zum Lüfterrad 6 hin vorspringenden Wandabschnitte 26, die jeweils zwischen den Wandabschnitten 26 zum Lüfterrad 7 hin vorspringenden Wandabschnitte 28, die die Durchgänge 22, 23 jeweils nach außen begrenzenden Wandabschnitte 25, 27, sowie radial zur Achse 9 orientierte Trennwände 29 zwischen den Durchgängen. Solange die an die Grundplatte 1 angrenzenden Wandabschnitte 26, 28 mit den äußeren Wandabschnitten 25, 27 radial nicht überlappen, ist das Innenteil 30 hinterschneidungsfrei mit einfachen, in Richtung der Achse 9 beweglichen Formwerkzeugen fertigbar.
Fig. 5 zeigt einen Schnitt entlang der Ebene A und Fig. 6 ein zu diesem Schnitt gehöriges Innenteil 30. Die Zahl der Durchgänge 22, 23 ist gegenüber dem Innenteil 30 der Fig. 3 erhöht. Sie ist jeweils teilerfremd mit der Zahl der Luftschaufeln am Lüfterrad 6 bzw. 7, von dessen Kammer 13, 20 die Durchgänge ausgehen.
Umgekehrt kann die Zahl der Durchgänge 22, 23 auch auf je einen pro Richtung reduziert werden, wie in Fig. 7 gezeigt.
Fig. 8 zeigt eine nicht erfindungsgemäße Ausführung und einen zu Fig. 1 analogen axialen Schnitt durch eine zweite Ausgestaltung der Strömungsmaschine. Das Gehäuse mit Grundplatte 1, den Wänden 14, 17, 18, 19 und den sie verbindenden Wandabschnitten 25-28 ist mit dem der Fig. 1 identisch. Das Lüfterrad 7 ist hier nicht spiegelbildlich, sondern baugleich mit dem Lüfterrad 6; deswegen sind die Lüfterräder 6, 7 nicht auf einer gemeinsamen Welle montiert, sondern über ein Wendegetriebe 31 aneinander gekoppelt, so dass sie mit gleicher Geschwindigkeit, aber gegensinnig rotieren.
In der nicht erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Fig. 9 ist das Gehäuse wieder identisch mit dem der Fig. 1 und 8. Jedem Lüfterrad 6, 7 ist ein eigener Elektromotor 3 zugeordnet. Auch hier können beide Lüfterräder 6, 7 baugleich sein. Durch getrennte Bestromung beider Motoren 3 können hier unterschiedliche Durchsätze in den beiden Förderrichtungen eingestellt werden.
Fig. 10 zeigt eine nicht erfindungsgemäße Weiterbildung, die zwar bei allen drei Ausgestaltungen der Fig. 1, 8 und 9 möglich, aber bei denjenigen der Fig. 8 und 9 besonders günstig realisierbar ist, da hier die beiden Lüfterräder 6, 7 keine gemeinsame Welle haben: Ein Gehäuseabschnitt 49, der die innere Kammer 13 und die äußere Kammer 16 bildet, und ein Gehäuseabschnitt 50, der die Kammern 20, 21 bildet, sind als individuelle Bauteile ausgeführt, die jeweils an ihrer Grundplatte 1 enden. Die Gehäuseabschnitte 49, 50 könnten mit aneinander anliegenden Grundplatten 1 aneinander montiert werden, um die Strömungsmaschine der Fig. 9 zu bilden; hier ist zwischen die Grundplatten 1 ein weiterer Gehäuseabschnitt 51 eingefügt, in dem sich die Durchgänge 22, 23 jeweils von einer Grundplatte 1 zur anderen fortsetzen.
Der Gehäuseabschnitt 51 kann lediglich dem Zweck dienen, den Abstand zwischen den Gehäuseabschnitten 49, 50 zu überbrücken, der sich ergibt, wenn diese in ein Loch einer Gebäudewand bündig mit den einander gegenüberliegenden Oberflächen der Gebäudewand eingesetzt werden. In diesem Fall kann es zweckmäßig sein, die Zahl der Durchgänge 22, 23 und der Wände 29 zwischen ihnen wie in Fig. 7 gezeigt zu minimieren, so dass der Gehäuseabschnitt 51 mit wenig Aufwand in der jeweils benötigten aus einem Strangpressprofil Länge zugeschnitten werden kann, oder es können zwei teleskopisch ineinandergreifende Bauteile vorgesehen werden, um einen Gehäuseabschnitt 51 zu schaffen, dessen Länge durch Auseinanderziehen oder Zusammenschieben der Bauteile an den Bedarf anpassbar ist.
In der Ausgestaltung der Fig. 10 dient der Gehäuseabschnitt 51 auch als Wärmetauscher zwischen den in entgegengesetzte Richtungen zirkulierenden Luftströmen. Zu diesem Zweck sind die Durchgänge 22, 23 zahlreich, und ihre Abmessungen in axialer und in radialer Richtung sind größer als in Umfangsrichtung, um einen Wärmeaustausch auf großer Fläche zu ermöglichen.
Ein vorteilhafter Weg, das Prinzip der Fig. 10 auch auf eine Strömungsmaschine mit nur einem Motor gemäß Fig. 1 zu übertragen, ist in der rechten Hälfte der Fig. 10 mit gestrichelten Linien dargestellt: eine Magnetkupplung 55 umfasst zwei magnetische Kupplungsscheiben 56, 57, die, wenn sie einander eng genug gegenüberliegen, Drehmoment von einer zur anderen übertragen können, ohne dass die Achsen, um die sie dabei rotieren, exakt fluchten müssten. Die eine Kupplungsscheibe 56 befindet sich an der Welle 8 des Motors 3, die andere Kupplungsscheibe 57 an einer Welle 58, die sich durch den Gehäuseabschnitt 51 erstreckt. Eine zweite, in der Fig. 10 nicht dargestellte Magnetkupplung ist zwischen dem entgegengesetzten Ende der Welle 58 und dem Lüfterrad 7 vorgesehen. So kann wie im Falle der Fig. 1 ein Motor auf Seiten des Lüfterrades 7 entfallen, und der Motor 3 auf Seiten des Lüfterrades 6 kann beide Lüfterräder 6, 7 antreiben. Alle drei Gehäuseabschnitte 49, 50, 51 können einschließlich ihrer rotierenden Wellen komplett vormontiert und erst am Einbauort miteinander verbunden werden, ohne dass eine nicht perfekte Koaxialität der Wellen zu Rundlaufproblemen führen könnte.
Fig. 11 zeigt ein Innenteil 32 des Gehäuses der Strömungsmaschine gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung. Das Innenteil umfasst die Grundplatte 1, die vom Rand der Grundplatte 1 abstehenden Wandabschnitte 26, die Wandabschnitte 25 sowie einen zylindrischen Außenwandring 33. In der Perspektive der Fig. 11 verläuft die Schnittebene A entlang einer Unterkante des Außenwandrings 33. Entlang des Außenwandrings 33 sind Schraubkanäle 34 verteilt, von denen einige einen über die Schnittebene A hinausragenden Rastvorsprung 35 und die anderen eine zu dem Rastvorsprung 35 komplementäre Aufnahme aufweisen. Eine Dichtung 36 erstreckt sich entlang einer Oberkante des Außenwandrings 33. Die von der Schnittebene A abgewandten Ränder der Wandabschnitte 25, 26 ergänzen einander zu einer kreisrunden Kante 37, die ebenfalls mit einer umlaufenden Dichtung versehen sein kann.
Fig. 12 und 13 zeigen das Innenteil 32 mit einem auf der Grundplatte 1 montiertem Stator 4, einmal in der Perspektive der Fig. 11 und einmal mit dem Betrachter zugewandter Grundplatte 1. In der Ansicht der Fig. 12 erkennt man, dass auch entlang der Unterkante des Außenwandrings 33 eine Dichtung gebildet ist; sie umfasst hier eine Feder 38 und eine Nut 39, die jeweils eine Hälfte des Umfangs des Außenwandrings 33 einnehmen. Eine entsprechende in Nut und Feder geteilte Dichtung 40 erstreckt sich rings um die Grundplatte 1 sowie entlang von in der Schnittebene A verlaufenden Kanten der Trennwände 29. Eine der Trennwände 29 ist verbreitert, um die Hälfte eines Kanals 41 zu bilden, in dem ein Versorgungskabel 42 des Motors 3 verläuft.
In der Ansicht der Fig. 13 sind das Innenteil 32 und ein zweites, baugleiches Innenteil 43 entlang der Ebene A miteinander verbunden, indem die Rastvorsprünge 35 und die Feder 38 des einen Innenteils in die Aussparungen bzw. die Nut 39 des anderen Innenteils eingreifen.
In einem nächsten Montageschritt werden Kugellager in eine Aussparung 44 des Stators 4 bzw. an das zweite Innenteil 43 angefügt, und die (in Fig. 13 nicht gezeigte) Welle 8 wird in die Kugellager eingeschoben.
Fig. 14 zeigt den Aufbau nach Anfügen der Lüfterräder 6, 7 an den Enden der Welle 8.
Im in Fig. 15 gezeigten Montageschritt werden an die Innenteile 32, 43 zwei baugleiche Außenteile 45, 46 angefügt. Diese umfassen jeweils einen mit den Außenwandringen 33 der Innenteile 32, 43 kongruenten und mit deren Dichtungen 36 steckverbundenen Außenwandring 47, der zusammen mit den Außenwandringen 33 die äußeren Wände 17, 19 um die äußeren Kammern 16, 21 bildet, sowie die Wände 14, 18, die, mit den Dichtungen 36 der Innenteile 32, 43 steckverbunden, zentrale und äußere Kammern 13, 16 bzw. 20, 21 voneinander trennen. Radiale Streben 60, die die Außenwandringe 47 mit den Wänden 14 bzw. 18 verbinden, können sowohl zur Vergleichmäßigung des Luftstroms in den äußeren Kammern 13, 16 und damit zur Minimierung von Strömungsverlusten als auch zur Versteifung der Außenteile 45, 46 dienen. Die Außenwandringe 47 sind mit Schraubkanälen 48 versehen, die im zusammengefügten Zustand der Fig. 12 die Schraubkanäle 34 der Innenteile 32, 43 verlängern, so dass mit Hilfe von in die Schraubkanäle 34, 48 eingefügten Schrauben die Gehäuseteile 32, 43, 45, 46 fest miteinander verbunden und ggf. auch an einer Unterlage befestigt werden können.
Die rohrförmigen Wände 14, 18 erstrecken sich axial über die Außenwandringe 47 hinaus, so dass bei Bedarf an ihnen eine Rohrleitung befestigt werden kann, um die örtliche Trennung von Luftein- und -auslass zu vergrößern.
Ein Beispiel für eine solche Rohrleitung 52 ist -teilweise aufgeschnitten - in Fig. 16 gezeigt. In einem ersten Abschnitt 53 der Rohrleitung 52 sind die Kammern 13, 16 axial verlängert, z.B. so weit wie nötig, um, wenn die in Fig. 15 gezeigte Anordnung von einer ersten Seite her in eine Maueröffnung eingefügt worden ist, die gegenüberliegende Seite zu erreichen; in einem zweiten, über diese gedachte Maueröffnung überstehenden Abschnitt 54 erstreckt sich die innere Kammer 13 weiterhin axial, wohingegen die Kammer 16 in ein radial orientiertes Rohrstück übergeht.

Bezugszeichen

1	Grundplatte	32	Innenteil
2	Schaft	33	Außenwandring
3	Elektromotor	34	Schraubkanal
4	Stator	35	Rastvorsprung
5	Rotor	36	Dichtung
6	Lüfterrad	37	Kante
7	Lüfterrad	38	Feder
8	Welle	39	Nut
9	Achse	40	Dichtung
10	Umfangsflache	41	Kanal
11	Nabe	42	Versorgungskabel
12	Luftschaufel	43	Innenteil
13	zentrale Kammer	44	Aussparung
14	Wand	45	Außenteil
15	Ansaugöffnung	46	Außenteil
16	äußere Kammer	47	Außenwandring
17	Wand	48	Schraubkanal
18	Wand	49	Gehäuseabschnitt
19	Wand	50	Gehäuseabschnitt
20	zentrale Kammer	51	Gehäuseabschnitt
21	äußere Kammer	52	Rohrleitung
22	Durchgang	53	Abschnitt
23	Durchgang	54	Abschnitt
24	Drehsinn	55	Magnetkupplung
25	Wandabschnitt	56	Kupplungsscheibe
26	Wandabschnitt	57	Kupplungsscheibe
27	Wandabschnitt	58	Welle
28	Wandabschnitt	59	Leitschaufel
29	Trennwand	60	Strebe
30	Innenteil
31	Wendegetriebe

Claims

Strömungsmaschine mit einem Gehäuse, das einen ersten Gehäuseabschnitt (14, 17; 32, 45; 49) mit einer zentralen Kammer (13) und einer sich um die zentrale Kammer (13) erstreckenden äußeren Kammer (16) aufweist, und einem ersten Lüfterrad (6), das in der zentralen Kammer (13) des ersten Gehäuseabschnitts (14, 17; 32, 45) des Gehäuses aufgenommen und um eine Achse (9) drehantreibbar ist, wobei der erste Gehäuseabschnitt (14, 17; 32, 45; 49) und ein zweiter Gehäuseabschnitt (18, 19; 43, 46; 50) des Gehäuses auf verschiedenen Seiten einer zur Achse (9) senkrechten Schnittebene (A) angeordnet sind, wobei der zweite Gehäuseabschnitt (18, 19; 43, 46; 50) eine zentrale Kammer (20), in der ein zweites um die Achse (9) drehantreibbares Lüfterrad (7) angeordnet ist, und eine sich um die Achse (9) und die zentrale Kammer (20) erstreckende äußere Kammer (21) aufweist, wobei das Gehäuse einen ersten Durchgang (22), der die zentrale Kammer (13) des ersten Gehäuseabschnitts (14, 17; 32, 45; 49) mit der äußeren Kammer (21) des zweiten Gehäuseabschnitts (18, 19; 43, 46) verbindet, und einen zweiten Durchgang (23) aufweist, der die äußere Kammer (16) des ersten Gehäuseabschnitts (14, 17; 32, 45; 49) mit der zentralen Kammer (20) des zweiten Gehäuseabschnitts (18, 19; 43, 46) verbindet, wobei die Durchgänge (22, 23) die Schnittebene (A) des Gehäuses queren, wobei die Lüfterräder (6, 7) auf einer gemeinsamen Welle (8) montiert und spiegelbildlich zueinander geformt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Durchgang (22) von der zentralen Kammer (20) des zweiten Gehäuseabschnitts (18, 19; 43, 46) und/oder von der äußeren Kammer (16) des ersten Gehäuseabschnitts (14, 17; 32, 45) durch eine Wand (25, 28) getrennt ist, die sich auf einem sich zum zweiten Gehäuseabschnitt (18, 19; 43, 46) hin erweiternden Kegelmantel erstreckt.
Strömungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Punktspiegelung der Schnittebene (A) an der Achse (9) den ersten Durchgang (22) auf den zweiten Durchgang (23) abbildet.
Strömungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere erste Durchgänge (22) und mehrere zweite Durchgänge (23) alternierend auf einem Kreis um die Achse (9) angeordnet sind.
Strömungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse zwei identische Innenteile (32, 43) umfasst, die einander beiderseits der Schnittebene (A) gegenüberliegen und von denen eines Wände (25), die einen zweiten Durchgang (23) von der zentralen Kammer (13) des ersten Gehäuseabschnitts trennen, sowie Wände (26) umfasst, die einen ersten Durchgang (22) von der äußeren Kammer (16) des ersten Gehäuseabschnitts trennen.
Strömungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Motor (3) zum Antreiben der Lüfterräder (6, 7) zwischen den Lüfterrädern (6, 7) untergebracht ist.
Strömungsmaschine nach Anspruch 4 und Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (3) auf einem der Innenteile (32) montiert ist.
Strömungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse zwei identische Außenteile (45, 46) umfasst, in die die Lüfterräder (6, 7) eingreifen.
Strömungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüfterräder (6, 7) eine Nabe (11) in Form eines zur Schnittebene (A) hin verbreiterten Kegelstumpfs haben.
Strömungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Luftschaufeln (12) der Lüfterräder (6, 7) von einer Umfangsflache (10) der Naben (11) radial abstehen.
Strömungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahl der Luftschaufeln (12) jedes Lüfterrads (6, 7) und die Zahl der Durchgänge (22, 23), die von der das Lüfterrad (6, 7) aufnehmenden zentralen Kammer (13, 20) ausgehen, teilerfremd sind.
Strömungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wand (17, 19) zwischen zentraler Kammer (13, 20) und äußerer Kammer (16, 21) eines Gehäuseabschnitts einen zur Schnittebene (A) hin zunehmenden Durchmesser aufweist.
Strömungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüfterräder (6, 7) baugleich und gegensinnig drehangetrieben sind.
Strömungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessung einer Wand (29) , die einen ersten Durchgang (22) von einem zweiten Durchgang (23) trennt, in wenigstens einer Raumrichtung größer ist als die Abmessungen der Durchgänge (22, 23) senkrecht zu der Wand (29) .
Gebäudebelüftungsanlage, gekennzeichnet durch eine Strömungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche.