EP4603706A1 - Anordnung zur differenzdruckmessung an einem radialllüfter - Google Patents

Anordnung zur differenzdruckmessung an einem radialllüfter

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Publication number
EP4603706A1
EP4603706A1 EP25158074.2A EP25158074A EP4603706A1 EP 4603706 A1 EP4603706 A1 EP 4603706A1 EP 25158074 A EP25158074 A EP 25158074A EP 4603706 A1 EP4603706 A1 EP 4603706A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
nozzle
differential pressure
radial fan
section
arrangement
Prior art date
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Pending
Application number
EP25158074.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Johannes Beverungen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Original Assignee
Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stiebel Eltron GmbH and Co KG filed Critical Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Publication of EP4603706A1 publication Critical patent/EP4603706A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/001—Testing thereof; Determination or simulation of flow characteristics; Stall or surge detection, e.g. condition monitoring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/4213—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps suction ports
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D29/4226—Fan casings
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    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F05D2270/3011—Inlet pressure
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    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
    • F05D2270/301—Pressure
    • F05D2270/3015—Pressure differential pressure

Definitions

  • document EP 2 508 811 B1 A device for determining the volume flow delivered by a fan is known. It is provided that a closed annular channel with a plurality of openings is arranged in the region of an inlet nozzle of the fan, and the annular channel is connected to a pressure difference sensor. The pressure difference sensor is also connected to a reference tube for detecting the ambient pressure.
  • the object of the present invention was to provide an improved arrangement for differential pressure measurement on a radial fan compared to the prior art.
  • problems caused by the accumulation of condensate and contamination should be solved.
  • the inventive solution should be easy to install and maintain.
  • the nozzle has a typically circular inlet cross-section, which, in a conical section, transitions to a passage cross-section that is smaller than the inlet cross-section.
  • a slot-shaped measuring opening is arranged in the region of the passage cross-section, and the measuring opening opens into an otherwise closed measuring chamber.
  • the slot-shaped measuring opening is accordingly designed in the shape of a circular arc.
  • the conical section of the nozzle enables air to be sucked in with low turbulence and thus in aerodynamically advantageous manner.
  • the differential pressure sensor is spatially connected to the environment via the second input to detect the ambient air pressure, so that the pressure difference between the pressure in the measuring space and the ambient air pressure can be determined.
  • the slot-shaped measuring opening is arranged at the narrowest point of the nozzle so that the detectable differential pressure is maximum.
  • the slot-shaped measuring opening effectively prevents contamination or clogging of the measuring opening with condensation. This allows for reliable pressure data to be recorded and transmitted to the differential pressure sensor.
  • the slit-shaped measuring opening extends at an angle between 30 and 140 degrees, particularly preferably at an angle between 70 and 110 degrees. Since the measuring opening is arranged in the area of the passage cross-section, the measuring opening is thus formed in the shape of a circular arc, whereby the specified angle proves to be advantageous for the detection of the pressure. This has been proven to prevent clogging of the measuring opening by dirt and condensation, and self-cleaning effects are achieved.
  • the rigidity of the nozzle body is also advantageously achieved, thus ensuring sealing with the radial fan housing.
  • the slot-shaped measuring opening is arranged in the area of the fan outlet. It has been found that when the measuring opening is arranged in the passage cross-section in the fan outlet sector, the pressure difference to the ambient air pressure is particularly high, so that particularly well-evaluable pressure data can be recorded.
  • the nozzle is attached to the inlet side of a housing of the radial fan and sealed to the radial fan housing, and the measuring chamber is formed by a recess in the nozzle body. This allows the nozzle to be easily assembled, disassembled, and accordingly inspected, cleaned, and replaced if necessary.
  • the nozzle is preferably made of plastic using the injection molding process and is attached to the radial fan housing and preferably screwed to it.
  • the measuring chamber is formed by a recess in the nozzle body and accordingly by an otherwise closed cavity.
  • the measuring chamber is further delimited by the radial fan housing opposite the nozzle body. This advantageously delimits the measuring chamber, in addition to the recess in the nozzle body, by the opposite surface of the radial fan housing. Appropriately arranged seals naturally ensure that the pressure in the measuring chamber can be accurately measured by the differential pressure sensor.
  • the differential pressure sensor is arranged on or in the radial fan housing and connected to the measuring chamber via a connecting line. Due to this arrangement, the ambient air pressure can be directly detected by the differential pressure sensor.
  • the connection between the differential pressure sensor and the measuring chamber can advantageously be established via a pipe and/or a hose.
  • the nozzle is preferably designed with a connection for a connecting line.
  • a seal between the nozzle and the radial fan housing is provided by corresponding, concentrically formed tongue and groove systems formed on the nozzle and/or radial fan housing.
  • the respective tongue and groove system can also comprise several parallel grooves and tongues. O-ring seals can also advantageously be used as tongues.
  • the tongue and groove system according to the invention enables an efficient seal between the nozzle body and the radial fan housing.
  • the measuring opening extends to the lowest point of the measuring chamber. This advantageously ensures the drainage of condensate and, if present, dirt from the measuring chamber via the measuring opening to the passage opening.
  • the invention further provides a nozzle for arrangement on the inlet side of a radial fan.
  • the nozzle has an inlet cross-section that, in a conical section, transitions to a passage cross-section that is smaller than the inlet cross-section.
  • a slot-shaped measuring opening is arranged in the region of the passage cross-section or adjacent to the passage cross-section. The measuring opening opens into a closed measuring chamber at least partially formed by the nozzle.
  • the nozzle has a connecting line connected to the measuring chamber or a connection for a connecting line.
  • the invention further provides a nozzle which can be advantageously used to form an advantageous arrangement according to the invention for differential pressure measurement on radial fans.
  • the invention further provides a method for measuring differential pressure on a radial fan using a differential pressure measuring arrangement.
  • the pressure in the measuring chamber and the ambient air pressure are detected by the differential pressure sensor, and a pressure difference is determined between the two pressures.
  • the air volume flow can be determined using a corresponding characteristic curve.
  • the determined pressure difference can thus be advantageously used to measure the air volume flow and, if necessary, to control the performance of the radial fan using a control unit.
  • the nozzle 100 has a passage cross-section D on its inside, through which the air is drawn in by the radial fan 102.
  • the radial fan 102 comprises an impeller (not shown) with, for example, backward-curved impeller blades.
  • the nozzle 100 further comprises a slot-like measuring opening 110 in the area of the passage cross-section D.
  • the air flow conveyed by the radial fan 102 leaves the radial fan 102 through the outlet opening 118.
  • the circular arc (approx. 90 degrees)
  • the slot-like measuring opening 110 is advantageously arranged in the area of the fan outlet 118, since the greatest difference to the ambient air pressure 104 occurs here due to the asymmetrical air intake.
  • the connecting line 116 or its connection to the actual differential pressure sensor (not shown) is located in this area.
  • the connecting line 116 and thus the differential pressure sensor are guided through the measuring chamber (112 in Fig. 3 ) is connected to the slot-like measuring opening 110. Accordingly, the pressure at the measuring opening 110 can be indirectly measured by means of the differential pressure sensor through the spatial (pneumatic) connection.
  • Fig. 2 is a perspective view of the Fig. 1 shown.
  • Fig. 3 is the radial fan housing 102 of the Fig. 1 without the Fig. 1 known nozzle 100 is again shown from the air inlet side.
  • the measuring chamber 112 located behind the nozzle 100 can be seen.
  • Separating struts 125 delimit the measuring chamber, which form a tongue-and-groove connection running in the radial direction with separating struts 115 (see further figures) of the nozzle 100.
  • Tangentially extending separating struts 126 are formed on the lower side of the measuring chamber 112.
  • the tangentially extending separating struts 126 also form a tongue-and-groove connection with corresponding separating struts 115 of the nozzle 100.
  • the drainage of any condensate from the measuring chamber 112 is improved, as explained in detail below.
  • the nozzle 100 is preferably made of plastic by injection molding.
  • the nozzle 100 transitions in a conical section 106 from an inlet cross-section E into the passage cross-section D in an aerodynamically advantageous manner.
  • the conical section 106 advantageously enables a low-turbulence intake of the air. Otherwise, refer to the description. Fig. 1 referred to.
  • the Fig. 3 shows the Fig. 2 illustrated nozzle 100 from the side opposite the air inlet side, i.e. the side that rests against the radial fan housing 102.
  • Fig. 4 to 7 show the nozzle 100 isolated in different views.
  • Fig. 4 shows the nozzle in plan view from the air inlet side
  • Fig. 5 in top view of the opposite side.
  • Figs. 6 and 7 show perspective views of the Fig. 4 or 5.
  • Fig. 8 shows a detailed view of the measuring chamber 112 in the spiral casing of the radial fan 112. It can be seen that the measuring chamber 112 is located approximately between the 9 o'clock and 11 o'clock positions, namely approximately in the area of the fan outlet 118. This maximizes the measurable differential pressure.

Landscapes

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Differenzdruckmessung an einem Radiallüfter (102), umfassend einen Differenzdrucksensor (114), wobei die Anordnung eine auf einer Lufteintrittsseite des Radiallüfters (102) angeordnete Düse (100) umfasst oder die Lufteintrittsseite düsenartig ausgebildet ist, wobei die Düse (100) einen Eintrittsquerschnitt (E) aufweist, der in einem konischen Abschnitt (106) auf einen gegenüber dem Eintrittsquerschnitt (E) verringerten Durchlassquerschnitt (D) übergeht, wobei im Bereich des Durchlassquerschnitts (D) oder an den Durchlassquerschnitt (D) angrenzend eine schlitzförmige Messöffnung (110) angeordnet ist und die Messöffnung (110) in einen von der Düse (100) zumindest partiell gebildeten, geschlossenen Messraum (112) mündet und der Messraum (112) mit dem Differenzdrucksensor (114) räumlich verbunden ist, wobei der Differenzdrucksensor (114) weiterhin räumlich mit der Umgebung (104) verbunden ist. Die Erfindung betrifft ebenfalls eine entsprechende Düse (100).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Differenzdruckmessung an einem Radiallüfter.
  • Radiallüfter kommen insbesondere in Lüftungsgeräten mit und ohne Wärmerückgewinnung zum Einsatz, ohne darauf beschränkt zu sein.
  • Gemäß Stand der Technik ist aus Dokument EP 2 508 811 B1 eine Vorrichtung zur Ermittlung eines von einem Ventilator geförderten Volumenstroms bekannt. Dabei ist vorgesehen, dass im Bereich einer Einlaufdüse des Ventilators ein geschlossener Ringkanal mit einer Vielzahl von Öffnungen angeordnet ist und der Ringkanal mit einem Druckdifferenzsensor verbunden ist, wobei der Druckdifferenzsensor weiterhin mit einem Referenzrohr zur Erfassung des Umgebungsdrucks verbunden ist.
  • Vor diesem Hintergrund war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, gegenüber dem Stand der Technik eine verbesserte Anordnung zur Differenzdruckmessung an einem Radiallüfter bereitzustellen. Neben zuverlässigeren Messdaten sollen insbesondere Probleme aufgrund des Anfalls von Kondensat und Verschmutzungen gelöst werden. Die erfindungsgemäße Lösung soll einfach zu montieren und zu warten sein.
  • Ausgangspunkt der Erfindung ist eine Anordnung zur Differenzdruckmessung an einem Radiallüfter, umfassend einen Differenzdrucksensor und eine auf einer Lufteintrittsseite - mit anderen Worten der Saugseite - des Radiallüfters angeordnete Düse. Alternativ kann die Lufteintrittsseite des Radiallüfters düsenartig ausgebildet sein. Die Düse wird dabei von der vom Radiallüfter angesaugten Luft durchströmt.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Düse einen üblicherweise kreisförmigen Eintrittsquerschnitt aufweist, der in einem konischen Abschnitt auf einen gegenüber dem Eintrittsquerschnitt verringerten Durchlassquerschnitt übergeht, wobei im Bereich des Durchlassquerschnitts eine schlitzförmige Messöffnung angeordnet ist und die Messöffnung in einen ansonsten geschlossenen Messraum mündet. Die schlitzförmige Messöffnung ist dementsprechend kreisbogenförmig ausgebildet.
  • Der konische Abschnitt der Düse ermöglicht ein verwirbelungsarmes und damit aerodynamisch vorteilhaftes Ansaugen der Luft.
  • Mit dem Messraum ist ein Differenzdrucksensor räumlich verbunden, so dass über die Messöffnung und den Messraum der Druck im Bereich des Durchlassquerschnitts vom Differenzdrucksensor mittelbar erfasst wird. Der Differenzdrucksensor hat zwei Eingänge, zwischen denen die Druckdifferenz ermittelt wird.
  • Der Differenzdrucksensor ist mit dem zweiten Eingang räumlich mit der Umgebung zur Erfassung des Luftdrucks in der Umgebung verbunden, so dass die Druckdifferenz zwischen dem Druck im Messraum und dem Luftdruck in der Umgebung ermittelt werden kann.
  • Dementsprechend kann auf vorteilhafte Weise der Differenzdruck, beispielsweise zur Steuerung der Leistung des Radiallüfters, erfasst werden.
  • Der Kern der Erfindung besteht darin, dass die Düse eine schlitzförmige Messöffnung aufweist, die mit dem Messraum verbunden ist.
  • Durch die schlitzförmige Messöffnung kann der statische Druck am verringerten Durchlassquerschnitt erfasst werden, der sich durch die Verbindung auch im Messraum einstellt. Dieser Druck korrespondiert mit dem Luftvolumenstrom, der durch den Radiallüfter gefördert wird.
  • Vorzugsweise ist die schlitzförmige Messöffnung an der engsten Stelle der Düse angeordnet, so dass der detektierbare Differenzdruck maximal ist.
  • Aufgrund der schlitzförmig ausgebildeten Messöffnung wird eine Verschmutzung beziehungsweise Zusetzung der Messöffnung mit Kondenswasser auf vorteilhafte Weise wirksam vermieden. Damit können zuverlässig Druckdaten erfasst und an den Differenzdrucksensor weitergeleitet werden.
  • Merkmale vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung sind insbesondere in den Unteransprüchen definiert, wobei weitere vorteilhafte Merkmale, Ausführungen und Aus-gestaltungen für den Fachmann zudem aus den obigen Erläuterungen und der folgenden Diskussion zu entnehmen sind.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die schlitzförmige Messöffnung sich in einem Winkel zwischen 30 und 140 Grad, besonders bevorzugt in einem Winkel zwischen 70 und 110 Grad, erstreckt. Da die Messöffnung im Bereich des Durchlassquerschnittes angeordnet ist, ist die Messöffnung somit kreisbogenförmig ausgebildet, wobei der angegebene Winkel sich als vorteilhaft für die Erfassung des Drucks herausgestellt hat und eine Zusetzung der Messöffnung durch Schmutz und Kondenswasser nicht eintritt beziehungsweise Selbstreinigungseffekte wirken. In der besonders bevorzugten Ausführung ist zugleich die Steifheit des Düsenkörpers auf vorteilhafte Weise gegeben und damit die Abdichtung zum Radiallüftergehäuse gewährleistet.
  • Einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung entsprechend ist vorgesehen, dass die schlitzförmige Messöffnung im Bereich des Lüfterauslasses angeordnet ist. Es hat sich herausgestellt, dass bei einer Anordnung der Messöffnung im Durchlassquerschnitt im Sektor des Lüfteraustritts die Druckdifferenz zum Umgebungsluftdruck besonders hoch ist, so dass dementsprechend besonders gut auswertbare Druckdaten erfasst werden können.
  • Einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung entsprechend ist vorgesehen, dass die Düse an der Eintrittsseite eines Gehäuses des Radiallüfters befestigt und zum Radiallüftergehäuse abgedichtet ist und der Messraum durch eine Aussparung in dem Düsenkörper gebildet ist. Damit kann die Düse einfach montiert, demontiert und dementsprechend überprüft, gereinigt und gegebenenfalls ersetzt werden.
  • Die Düse ist bevorzugt im Spritzgussverfahren aus Kunststoff gefertigt und am Radiallüftergehäuse befestigt sowie vorzugsweise mit diesem verschraubt.
  • Der Messraum ist durch eine Aussparung im Düsenkörper und dementsprechend durch einen ansonsten geschlossenen Hohlraum gebildet.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Messraum weiterhin von dem dem Düsenkörper gegenüberliegenden Radiallüftergehäuse begrenzt wird. Damit wird auf vorteilhafte Weise der Messraum neben der Aussparung im Düsenkörper von der gegenüberliegenden Fläche des Radiallüftergehäuses begrenzt. Selbstverständlich ist durch entsprechend angeordnete Dichtungen gewährleistet, dass der Druck im Messraum vom Differenzdrucksensor unverfälscht erfasst werden kann.
  • Einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung entsprechend ist vorgesehen, dass der Differenzdrucksensor am beziehungsweise im Radiallüftergehäuse angeordnet und mit einer Verbindungsleitung mit dem Messraum verbunden ist. Damit kann aufgrund der Anordnung der Umgebungsluftdruck vom Differenzdrucksensor unmittelbar erfasst werden. Die Verbindungsleitung zwischen Differenzdrucksensor und Messraum kann durch eine Rohrleitung und/oder einen Schlauch auf vorteilhafte Weise erfolgen. Bevorzugt ist die Düse mit einem Anschluss für eine Verbindungsleitung ausgebildet.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Abdichtung zwischen der Düse und dem Radiallüftergehäuse durch an Düse und/oder Radiallüftergehäuse ausgebildete, korrespondierende, konzentrisch ausgebildete Nut-Feder-Systeme erfolgt. Gegebenenfalls kann das jeweilige Nut-Feder-System auch mehrere, parallel verlaufende Nuten und Federn umfassen. Als Federn können auf vorteilhafte Weise auch O-Ring-Dichtungen zum Einsatz kommen. Durch das erfindungsgemäße Nut-Feder-System kann eine effiziente Abdichtung zwischen dem Düsenkörper und dem Radiallüftergehäuse realisiert werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass sich die Messöffnung bis zum tiefsten Punkt des Messraums erstreckt. Damit ist vorteilhaft eine Ableitung von Kondenswasser und gegebenenfalls Schmutz aus dem Messraum über die Messöffnung zur Durchlassöffnung hin gewährleistet.
  • Mit der Erfindung wird weiterhin eine Düse zur Anordnung an einer Eintrittsseite eines Radiallüfters bereitgestellt. Die Düse weist einen Eintrittsquerschnitt auf, der in einem konischen Abschnitt auf einen gegenüber dem Eintrittquerschnitt verringerten Durchlassquerschnitt übergeht. Im Bereich des Durchlassquerschnitts oder an den Durchlassquerschnitt angrenzend ist eine schlitzförmige Messöffnung angeordnet. Die Messöffnung mündet in einen von der Düse zumindest partiell gebildeten, geschlossenen Messraum. Weiterhin weist die Düse eine mit dem Messraum verbundene Verbindungsleitung oder einen Anschluss für eine Verbindungsleitung auf.
  • Dementsprechend stellt die Erfindung weiterhin eine Düse bereit, die vorteilhaft zur Ausbildung einer vorteilhaften, erfindungsgemäßen Anordnung zur Differenzdruckmessung an Radiallüftern einsetzbar ist.
  • Die Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren zur Differenzdruckmessung an einem Radiallüfter mittels einer Anordnung zur Differenzdruckmessung bereit. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Druck im Messraum und der Luftdruck in der Umgebung vom Differenzdrucksensor erfasst werden und zwischen beiden Drücken eine Druckdifferenz ermittelt wird.
  • Da die Druckdifferenz mit dem vom Lüfter geförderten Luftvolumenstrom korrespondiert, kann über eine entsprechende Kennlinie der Luftvolumenstrom bestimmt werden. Auf vorteilhafte Weise kann somit die ermittelte Druckdifferenz zur Erfassung des Luftvolumenstroms und gegebenenfalls zur Steuerung der Leistung des Radiallüfters mittels einer Steuereinheit genutzt werden.
  • Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen weiter illustriert und erläutert. Hierbei zeigen:
    • Fig. 1
    einen Radiallüfter von der Lufteintrittsseite mit einer Düse,
    Fig. 2
    eine perspektivische Ansicht der Fig. 1,
    Fig. 3
    das Radiallüftergehäuse aus Fig. 1 ohne Düse,
    Fig. 4
    eine Düse von der Lufteintrittsseite,
    Fig. 5
    eine Düse von der der Lufteintrittsseite gegenüberliegenden Seite,
    Fig. 6
    eine perspektivische Ansicht der Fig. 4,
    Fig. 7
    eine perspektivische Ansicht der Fig. 5,
    Fig. 8
    eine Detailansicht der Messkammer im Spiralgehäuse des Radiallüfters,
    Fig. 9
    eine Schnittansicht der Messkammer mit Spiralgehäuse und Düse, und
    Fig. 10
    eine weitere Detailansicht der Fig. 9.
  • In den beiliegenden Zeichnungen sowie den Erläuterungen zu diesen Zeichnungen sind entsprechende beziehungsweise in Beziehung stehende Elemente - soweit zweckdienlich - mit jeweils entsprechenden Bezugszeichen gekennzeichnet.
  • Die Fig. 1 zeigt einen Radiallüfter 102 von der Lufteintrittsseite - mit anderen Worten von der Saugseite - mit einer daran mit Schrauben 122 befestigten Düse 100.
  • Die Düse 100 weist auf der Innenseite einen Durchlassquerschnitt D auf, durch den die Luft vom Radiallüfter 102 angesaugt wird. Der Radiallüfter 102 umfasst ein Laufrad (nicht dargestellt) mit beispielsweise rückwärtsgekrümmten Laufradschaufeln.
  • Die Düse 100 weist weiterhin im Bereich des Durchlassquerschnitts D eine schlitzartig ausgebildete Messöffnung 110 auf. Der vom Radiallüfter 102 geförderte Luftstrom verlässt durch die Auslassöffnung 118 den Radiallüfter 102. Die kreisbogenförmig (ca. 90 Grad) ausgebildete, schlitzartige Messöffnung 110 ist vorteilhaft im Bereich des Lüfter-auslasses 118 angeordnet, da sich hier durch die unsymmetrische Luftansaugung der größte Unterschied zum Luftdruck der Umgebung 104 einstellt.
  • Weiterhin ist in diesem Bereich die Verbindungsleitung 116 beziehungsweise deren Anschluss zum eigentlichen Differenzdrucksensor (nicht dargestellt) angeordnet. Die Verbindungsleitung 116 und damit der Differenzdrucksensor sind durch den Messraum (112 in Fig. 3) mit der schlitzartigen Messöffnung 110 verbunden. Dementsprechend kann durch die räumliche (pneumatische) Verbindung der Druck an der Messöffnung 110 mittels des Differenzdrucksensors mittelbar erfasst werden.
  • In Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht der Fig. 1 gezeigt.
  • In Fig. 3 ist das Radiallüftergehäuse 102 der Fig. 1 ohne die aus Fig. 1 bekannte Düse 100 wiederum von der Lufteintrittsseite dargestellt.
  • Gesehen werden kann der hinter der Düse 100 liegende Messraum 112. Den Messraum beschränkend sind Trennstreben 125, die mit Trennstreben 115 (vgl. weitere Figuren) der Düse 100 eine in Radiusrichtung verlaufende Nut-Feder-Verbindung ausbilden, ausgebildet. Auf der unteren Seite des Messraums 112 sind tangential verlaufende Trennstreben 126 ausgebildet. Die tangential verlaufenden Trennstreben 126 bilden ebenfalls mit korrespondierenden Trennstreben 115 der Düse 100 eine Nut-Feder Verbindung aus. Indem sie aber keine radiale sondern eine tangentiale Erstreckung aufweisen, ist die Ableitung von eventuell anfallendem Kondensat aus dem Messraum 112 verbessert, wie weiter unten im Detail ausgeführt wird.
  • Die Düse 100 ist vorzugsweise im Spritzgussverfahren aus Kunststoff gefertigt. Die Düse 100 geht in einem konischen Abschnitt 106 von einem Eintrittsquerschnitt E aerodynamisch vorteilhaft in den Durchlassquerschnitt D über. Der konische Abschnitt 106 ermöglicht vorteilhaft ein verwirbelungsarmes Ansaugen der Luft. Ansonsten wird auf die Beschreibung zu Fig. 1 verwiesen.
  • Die Fig. 3 zeigt die in Fig. 2 dargestellte Düse 100 von der der Lufteintrittsseite gegenüberliegenden Seite, also der Seite, die am Radiallüftergehäuse 102 anliegt.
  • Fig. 4 bis 7 zeigen die Düse 100 isoliert in verschiedenen Ansichten. Fig. 4 zeigt die Düse in Draufsicht von der Lufteintrittsseite, Fig. 5 in Draufsicht auf die gegenüberliegende Seite. Fig. 6 und 7 zeigen jeweils perspektivische Ansichten der Fig. 4 bzw. 5.
  • Am äußeren umlaufenden Rand der Düse 100 und angrenzend an den Durchlassquerschnitt D sind Dichtungsbereiche 120 vorgesehen, die als Nut-Feder-System 120 ausgebildet sind. In einem Sektor der Düse 100 ist der Messraum 112, gewissermaßen als Aussparung, ausgebildet. Der mit der Messöffnung 110 und der Verbindungsleitung 116 verbundene Messraum 112 ist somit durch den inneren und äußeren Dichtungsbereich 120 sowie zwei dichtend ausgebildete Trennstreben 115, 115' begrenzt und aufgrund der Positionierung der Düse 100 an der Wand des Radiallüftergehäuses somit als geschlossener Raum ausgebildet. Der Messraum 112 ist über eine Verbindungsöffnung 116' mit der Verbindungsleitung 116 verbunden.
  • Weiterhin sind Versteifungsrippen 124 im Bereich des Durchlassquerschnitts D der Düse 100 vorgesehen, die eine Versteifung der Düse 100 und damit eine Abdichtung zum Radiallüftergehäuse 102 ermöglichen. Die Versteifungsrippen 124 können sich dabei auch über die Messöffnung 110 hinweg erstrecken.
  • Da sich die Messöffnung 110 bis zur Unterseite des Messraums 112 erstreckt, kann sich bildendes Kondenswasser über die Messöffnung 110 abfließen. Dies wird besonders dadurch gefördert, dass die Trennstrebe 115' am unteren Rand nicht radial nach außen sondern tangential verläuft, wodurch das Ablaufen des Kondensats verbessert ist. Die Erstreckungsrichtung der beiden Trennstreben 115, 115' ist also unterschiedlich, nämlich einmal radial und einmal tangential.
  • Fig. 8 zeigt eine Detailansicht der Messkammer 112 in dem Spiralgehäuse des Radiallüfters 112. Es kann gesehen werden, dass der Messraum 112 sich etwa zwischen der 9 Uhr und der 11 Uhr Position, nämlich näherungsweise im Bereich des Lüfterauslasses 118 angeordnet ist. Damit wird der messbare Differenzdruck maximiert.
  • Der Messraum 112 ist mit unterschiedlich ausgerichteten Trennstreben 125, 126 begrenzt. Die tangentiale Ausrichtung der Trennstreben 126 am unteren Ende des Messraums 112 bewirkt ein besonders geschicktes Ausleiten eventuell anfallenden Kondensats in Fließrichtung F, wie im Detail in Fig. 9 und 10 zu sehen ist.
  • Zwischen den Trennstreben 115, 125 bzw. 115', 126 ist eine in radialer Richtung verlaufende Nut-Feder-Verbindung mit Dichtwirkung ausgebildet, wie aus den Fig. 9 und 10 im Detail zu erkennen ist.
    • Bezugszeichenliste
    • 100
    Düse, Düsenkörper
    102
    Radiallüfter, Radiallüftergehäuse
    104
    Umgebung
    106
    konischer Abschnitt
    110
    Messöffnung
    112
    Messraum, Aussparung im Düsenkörper
    115, 115'
    Trennstreben
    116
    Verbindungsleitung
    118
    Lüfterauslass, Auslassöffnung
    120
    Dichtung, Nut-Feder-System
    122
    Schraube
    124
    Versteifungsrippe
    125
    Trennstreben
    126
    Trennstreben
    D
    Durchlassquerschnitt, Rand des Durchlassquerschnitts
    E
    Eintrittsquerschnitt, Rand des Eintrittsquerschnitts
    L
    Luftstrom

Claims (13)

  1. Anordnung zur Differenzdruckmessung an einem Radiallüfter (102), umfassend einen Differenzdrucksensor (114),
    wobei die Anordnung eine auf einer Lufteintrittsseite des Radiallüfters (102) angeordnete Düse (100) umfasst oder die Lufteintrittsseite düsenartig ausgebildet ist, wobei die Düse (100) einen Eintrittsquerschnitt (E) aufweist, der in einem konischen Abschnitt (106) auf einen gegenüber dem Eintrittsquerschnitt (E) verringerten Durchlassquerschnitt (D) übergeht, wobei im Bereich des Durchlassquerschnitts (D) oder an den Durchlassquerschnitt (D) angrenzend eine schlitzförmige Messöffnung (110) angeordnet ist und die Messöffnung (110) in einen von der Düse (100) zumindest partiell gebildeten, geschlossenen Messraum (112) mündet und der Messraum (112) mit dem Differenzdrucksensor (114) räumlich verbunden ist, wobei der Differenzdrucksensor (114) weiterhin räumlich mit der Umgebung (104) verbunden ist.
  2. Anordnung zur Differenzdruckmessung an einem Radiallüfter (102) nach Anspruch 1, wobei die schlitzförmige Messöffnung (110) sich bevorzugt in einem Winkel zwischen 30 und 140 Grad, besonders bevorzugt in einem Winkel zwischen 70 und 110 Grad, erstreckt.
  3. Anordnung zur Differenzdruckmessung nach Anspruch 2, wobei die schlitzförmige Messöffnung (110) im Bereich des Lüfterauslasses (118) angeordnet ist.
  4. Anordnung zur Differenzdruckmessung an einem Radiallüfter (102) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Düse (100) an der Eintrittsseite eines Gehäuses (102) des Radiallüfters (102) befestigt und zum Radiallüftergehäuse (102) abgedichtet ist und der Messraum (112) durch eine Aussparung in dem Düsenkörper (100) gebildet ist.
  5. Anordnung zur Differenzdruckmessung nach Anspruch 4, wobei der Messraum (112) weiterhin von dem dem Düsenkörper (100) gegenüberliegenden Radiallüftergehäuse (102) begrenzt ist.
  6. Anordnung zur Differenzdruckmessung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Differenzdrucksensor (114) am beziehungsweise im Radiallüftergehäuse (102) angeordnet ist und mit einer Verbindungsleitung (116) mit dem Messraum (112) verbunden ist.
  7. Anordnung zur Differenzdruckmessung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Abdichtung zwischen der Düse (100) und dem Radiallüftergehäuse (102) durch an Düse (100) und/oder Radiallüftergehäuse (102) ausgebildete, zueinander korrespondierende, konzentrisch ausgebildete Nut-Feder-Systeme (120) erfolgt.
  8. Anordnung zur Differenzdruckmessung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Messöffnung (110) sich bis zum tiefsten Punkt des Messraums (112) erstreckt.
  9. Anordnung zur Differenzdruckmessung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei zur Abdichtung des Messraums (112) zwischen der Düse (100) und dem Radiallüftergehäuse (102) durch an Düse (100) und Radiallüftergehäuse (102) beiderseitig des Messraums (112) ausgebildete, zueinander korrespondierende Nut-Feder-Systeme (115, 115', 125, 126) angeordnet sind, wobei die Erstreckungsrichtung der beiden Nut-Feder-Systeme (115,115',125,126) bezüglich einer Mitte der Düse unterschiedlich ist.
  10. Anordnung nach Anspruch 9, wobei eine der beiden Nut-Feder-Systeme (115,125) radial und das andere (115',126) tangential verläuft.
  11. Düse (100) zur Anordnung an einer Eintrittsseite eines Radiallüfters (102), wobei die Düse (100) einen Eintrittsquerschnitt (E) aufweist, der in einem konischen Abschnitt (106) auf einen gegenüber dem Eintrittsquerschnitt (E) verringerten Durchlassquerschnitt (D) übergeht, wobei im Bereich des Durchlassquerschnitts (D) oder an den Durchlassquerschnitt (D) angrenzend eine schlitzförmige Messöffnung (110) angeordnet ist und die Messöffnung (110) in einen von der Düse (100) zumindest partiell gebildeten, ansonsten geschlossenen Messraum (112) mündet und die Düse (100) eine mit dem Messraum (112) verbundene Verbindungsleitung (116) oder einen Anschluss für eine Verbindungsleitung (116) aufweist.
  12. Düse (100) oder Anordnung zur Differenzdruckmessung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Düse (100) eine radial und eine tangential verlaufende Trennstrebe (115, 115') zur Begrenzung des Messraums (112) aufweist.
  13. Verfahren zur Differenzdruckmessung an einem Radiallüfter (102) mittels einer Anordnung zur Differenzdruckmessung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei vom Differenzdrucksensor (114) der Druck im Messraum (112) und der Druck in der Umgebung erfasst werden und zwischen beiden Drücken eine Druckdifferenz ermittelt wird, wobei die Druckdifferenz zur Erfassung des Luftvolumenstroms und gegebenenfalls zu Steuerung der Leistung des Radiallüfters (102) mittels einer Steuereinheit genutzt wird.
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