DE3222164C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gebläseanordnung mit einem Außengehäuse, in dem ein motorisch antreibbares Radial-Gebläselaufrad drehbar gelagert ist und das einen zu einer Saugleitung gehörenden, dem axialen Eintritt des Radial-Gebläselaufrades zugeordneten Sauganschluß, sowie mehrere zu Druckleitungen führende Druckanschlüsse besitzt, und mit einer Regulierungseinrichtung zur Verteilung des aus dem radialen Austritt des Radial-Gebläselaufrades austretenden Volumenstromes auf die Druckanschlüsse, die ein zwischen dem Außengehäuse und dem Radial-Gebläselaufrad angeordnetes Innengehäuse mit einer kreisbogenförmigen Außenkontur enthält, deren Radius demjenigen des die Ausgangsstellen der Druckanschlüsse enthaltenden Kreisbogens entspricht, wobei das Innengehäuse zwischen mehreren, der Anzahl der Druckanschlüsse entsprechenden Endstellungen verstellbar ist, in denen jeweils einer der Druckanschlüsse des Außengehäuses mit dem Austritt des Radial-Gebläselaufrades in Verbindung steht.

Eine Gebläseanordnung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Merkmalen ist aus der GB-PS 3 43 500 bekannt geworden. Bei diesen bekannten Anordnungen hat das Innengehäuse die Gestalt eines hohlen Zylinders, der mit einer Ausgangsöffnung versehen ist, über die beim Verdrehen des Innengehäuses zwischen vorzugsweise zwei Endstellungen der Sauganschluß mit dem der jeweiligen Endstellung zugeordneten Druckanschluß verbunden werden kann, dem somit der Volumenstrom jeweils vollständig zugeleitet wird. Bei dieser Anordnung wird im Grunde genommen - auch gemäß der gestellten Aufgabe - der ankommende Volumenstrom jeweils in eine einzige ausgewählte Bahn eingeleitet. Für den Fall, daß man auch verschiedenartige Volumenströme einsetzen will, ist vorgesehen, daß dem Innengehäuse ein weiteres, ebenfalls hohlzylindrisches Gehäuse vorgeschaltet ist, deren einziger Einlaß durch Verdrehen des Gehäuses zwischen mehreren, jeweils einem Druckanschluß zugeordneten Endstellungen mal mit dem einen, mal mit einem anderen Druckanschluß verbunden werden kann und deren einziger Auslaß ständig mit dem Innenraum des Innengehäuses in Verbindung steht. Man kann also einen von mehreren Volumenströmen nach Wahl jeweils einem von mehreren Druckanschlüssen zuleiten. Bei einer solchen recht komplizierten Anordnung ist es nicht möglich, einer oft im Klimagerätebau aufgestellten Forderung nachzukommen, die verlangt, auch nach Zusammensetzung und Menge der Volumenströme zu variieren, ganz abgesehen davon, daß der Aufbau kompliziert und aufwendig ist.

Eine Anordnung, die der Verbesserung der Variationsmöglichkeiten dienen soll, ist in der DE 30 02 210 C2 vorgeschlagen worden, in erster Linie mit dem Hauptziel, den Installationsaufwand und den Verbrauch von Antriebsenergie insbesondere bei Heizungs- und Klimaanlagen sowie artverwandten Anlagen möglichst weit zu verringern. Bei den vorgenannten bekannten Anordnungen sind zwei Gebläselaufräder in zwei getrennten Laufradkammern vorgesehen, und diese Gebläselaufräder müssen in axialer Richtung gegenüber einem Gehäuse mit zwei Druckanschlüssen verstellt werden, um auf diese Weise die Verteilung des Volumenstroms je nach Wunsch und Einstellung auf die Druckanschlüsse zu bewirken. Hierfür sind jedoch komplizierte Verschiebe-Mechanismen für die Gebläselaufräder notwendig, außerdem ergibt sich bei den vorgenannten bekannten Anordnungen für jede Einstellung des Gebläselaufrades ein neues Verhältnis zwischen der Laufradbreite und der Gehäusebreite, weswegen nunmehr erhebliche Änderungen der Leistungscharakteristik zu erwarten sind. Außerdem ist die bekannte Anordnung nur auf einseitig saugende Radiallaufräder mit rückwärtsgekrümmten Schaufeln beschränkt, zweiseitig saugende Radialventilatoren sowie Trommelläufer sind aus strömungstechnischen Gründen nicht anwendbar, da in solchen Fällen ein unveränderliches Gehäuse benötigt wird, wenn strömungstechnisch befriedigende Ergebnisse erzielt werden sollen.

Es ist schließlich auch noch durch die GB-PS 11 63 480 eine Gebläseanordnung bekannt geworden, bei der man bei einem Quer­ stromgebläse durch Verdrehen eines mit zwei Öffnungen versehenen Innengehäuses gegenüber einem zugeordneten Außengehäuse die Strömungsrichtung des hindurchgehenden Volumenstromes ändert, ohne daß eine Aufteilung oder Verteilung des Volumenstromes beabsichtigt ist oder gar erreicht wird.

Demgegenüber hat sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, eine Gebläseanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die bei kompakter, einfacher Bauweise eine leckstromfreie Aufteilung des in das Innengehäuse eintretenden Volumenstromes in verschiedene Teilströme erlaubt, und zwar so, daß das Medium gleichzeitig und variierbar aus verschiedenen Druckanschlüssen in verschiedenen variierbaren Mengen abströmen kann.

Zu dem obengenannten Zweck ist gemäß der Erfindung bei der neuen Anordnung vorgesehen, daß die Außenkontur des Innengehäuses dem Verlauf eines Kreisbogens entspricht, der einen Zentriwinkel von etwa 180°, wobei das Außengehäuse zwei Druckanschlüsse besitzt, die parallel zueinander verlaufen und zueinander entgegengesetzt gerichtet sind, oder etwa 270° umfaßt, wobei das Außengehäuse zwei zueinander parallele und gleichgerichtete Druckanschlüsse oder zwei unter einem Winkel von 90° zueinander verlaufende oder vier annähernd gleichmäßig im Kreis herum verteilte Druckanschlüsse besitzt und daß das Innengehäuse in jeweils einer bestimmten Verteilung des aus dem Austritt des Radial-Gebläselaufrades austretenden Volumenstromes auf mehrere Druckanschlüsse zugeordneten Zwischenstellungen feststellbar ist, bei denen jeweils zwei in Umfangsrichtung benachbarte Druckanschlüsse vollständig vom Innengehäuse abgedeckt sind.

Die erfindungsgemäße Anordnung erfüllt die obige Aufgabe voll und ganz. Insgesamt ergibt sich also nunmehr ein einfacher Aufbau, die Anordnung ist leichter und kostengünstiger herzustellen und leicht von außen zu bedienen, außerdem zeichnet sich die neue Anordnung durch besondere Funktionstüchtigkeit aus. Bei Anwendung des vielseitiger als die bekannten Anordnungen einsetzbaren Erfindungsgegenstandes ergeben sich klare Strömungsverhältnisse, die Ausführung ist kompakt, es ergibt sich die Möglichkeit, schalldämmende Einlagen zu verwenden, die Baulänge ist kürzer, weil komplizierte Übergangsstücke, wie sie bei bekannten vergleichbaren Anordnungen u. U. erforderlich sind, entfallen können, außerdem ergibt sich noch die Möglichkeit, die Strömungsrichtung der beiden Teilluftströme freier wählen zu können. Bei alledem ist auch noch der Vorteil vorhanden, daß insbesondere in Verbindung mit Heizungs- und Klimaanlagen für größere Gebäudekomplexe der Installationsaufwand und der Verbrauch von Antriebsenergie geringer werden.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer Gebläseanordnung gemäß der Erfindung in einer Seitenansicht in schematischer Darstellung, im Schnitt,

Fig. 2 eine Variante zu der Anordnung nach Fig. 1 in derselben Darstellungsweise,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung, wiederum in einer Seitenansicht in schematischer Darstellung und im Schnitt,

Fig. 4 die Anordnung nach Fig. 1 in einer Draufsicht im Schnitt und schließlich

Fig. 5 eine mit Gebläseanordnungen nach Fig. 1 bzw. 2 bzw. 3 ausgerüstete Klimaanlage, wiederum in schematischer Darstellung.

Die erfindungsgemäße Gebläseanordnung gemäß Fig. 1 besitzt ein Außengehäuse 1 mit einem zu einer Saugleitung gehörenden Sauganschluß 2 und mit zwei Druckanschlüssen 3, 4, die zu Druckleitungen führen. In diesem Außengehäuse 1 ist ein motorisch angetriebenes Gebläselaufrad 5 drehbar gelagert. Dem Außengehäuse ist eine weiter unten noch näher zu beschreibende Regu­ lierungseinrichtung zugeordnet, mit deren Hilfe der aus dem Gebläselaufrad austretende Volumenstrom je nach Wunsch und Einstellung auf die Druckanschlüsse verteilt wird.

Die oben erwähnte Regulierungseinrichtung besteht aus einem Innengehäuse 6, das zwischen dem Außengehäuse 1 und dem Gebläselaufrad 5 angeordnet ist. Es ist zu erkennen, daß die Außenkontur 6 a des Innengehäuses 6 der Innenkontur des Außengehäuses zumindest teilweise entspricht, wie bei 7 a bzw. 7 b zu erkennen ist. Dieses Innengehäuse 6 ist erfindungsgemäß zwischen mehreren Endstellungen verstellbar und in der jeweiligen Lage feststellbar, wobei die Zahl dieser Endstellungen der Zahl der Druckanschlüsse entspricht und die Anordnung so getroffen ist, daß in den Endstellungen jeweils einer der Druckanschlüsse freiliegt und die anderen Druckanschlüsse durch das Innengehäuse gegenüber dem Gebläselaufrad abgedeckt sind. Es sind darüber hinaus noch beliebige Zwischenstellungen möglich, in denen jeweils nur ein Teil des einen oder anderen Druckanschlusses bzw. beider Druckanschlüsse abgedeckt bzw. freigegeben ist. Es handelt sich hier also um eine Gebläseanordnung mit verstellbarem doppelwandigem Innengehäuse mit kreisförmigem Außenmantel (Außenkontur 6 a), bei dem die beiden Teilströme V₁ und V₂ im Bereich der Druckanschlüsse 3 bzw. 4 entgegengesetzt gerichtet sind. Das Innengehäuse kann so eingestellt werden, daß der vom Laufrad geförderte Volumenstrom auf die beiden Austrittsöffnungen 8, 9 verteilt wird, wobei V₁ + V₂ = 100% und V₁ bzw. V₂ zwischen 0 und 100% verändert werden können.

Es ist zu erkennen, daß das Gebläselaufrad mit dem Innengehäuse nach Art eines Radialgebläses zusammenwirkt, wobei die Innenkontur 6 b des Innengehäuses dem Verlauf eines Spiralgehäuses für Radialgebläselaufräder entspricht. Die Außenkontur des Innengehäuses entspricht, wie bereits gesagt, dem Verlauf eines Kreisbogens. Insgesamt ergibt sich also eine Anordnung, bei der das Innengehäuse im Querschnitt die Gestalt einer Sichel mit vom einen Ende 6 c zum anderen Ende 6 d abnehmender Dicke hat.

Es ist weiterhin aus der Zeichnung zu erkennen, daß das Außengehäuse Partien 7 a, 7 b mit jeweils der Kontur eines Kreisbogens enthält, wobei der gemeinsame Radius aller Kreisbögen etwa dem Radius entspricht, mit dem die Außenkontur des Innengehäuses beschrieben ist, die Partien 7 a, 7 b sind also jeweils mit einem gleichen Radius beschrieben, der Radius der Außenkontur des Innengehäuses entspricht etwa diesem Radius, wobei nur Vorsorge getroffen ist, daß das Innengehäuse, dessen Außenkontur dem Verlauf eines Kreisbogens entspricht, der einem Zentriwinkel von etwa 180° zugeordnet ist, um die Achse 10 des Außengehäuses bzw. des Gebläselaufrades herum verdrehbar ist, gemäß Pfeil 11. Das Innengehäuse kann als Hohlkörper ausgebildet sein, der z. B. wie bei der Variante nach Fig. 1 mit schalldämmendem Material gefüllt ist, das Innengehäuse könnte jedoch z. B. auch aus Kunststoff geschäumt sein. Man kann jedoch zweckmäßigerweise auch versuchen, mindestens die Innenwand schalldurchlässig zu machen, z. B. indem man sie ganz oder teilweise locht und z. B. aus einem Lochblech herstellt. Zum weitgehenden Vermeiden von Leckverlusten liegen die Außenfläche des Innengehäuses und die Innenfläche des Außengehäuses zumindest an den Stellen, von denen die Druckanschlüsse ausgehen, dicht aneinander an, zweckmäßig unter Verwendung von an sich bekannten schleifenden oder berührungslosen Dichtungsarten.

Während bei der Variante nach Fig. 1 das Außengehäuse zwei Druckanschlüsse besitzt, die, wie bei 3 und 4 gezeigt ist, parallel zueinander verlaufen, jedoch entgegengesetzt gerichtet sind, ist bei der Variante nach Fig. 2 das Außengehäuse mit zwei Druckanschlüssen 12, 13 versehen, die parallel zueinander verlaufen und gleichgerichtet sind. Die beiden Teilströme V₁, V₂ treten hierbei parallel zueinander in gleicher Richtung aus. Im übrigen entspricht die Variante bei der Anordnung nach Fig. 2 zum großen Teil derjenigen nach Fig. 1, nur daß das Innengehäuse 14 sich über einen Kreisbogen erstreckt, der einem größeren Zentriwinkel als bei der Anordnung nach Fig. 1 entspricht.

Das Außengehäuse kann auch z. B. zwei unter einem Winkel von 90° zueinander verlaufende Druckanschlüsse besitzen, eine solche Anordnung ist nicht gezeigt.

Bei der Anordnung nach Fig. 3 sind am Außengehäuse 15 vier Druckanschlüsse 16, 17, 18, 19 für vier Teilströme V₁, V₂, V₃, V₄ vorgesehen. Diese Druckanschlüsse sind annähernd gleichmäßig im Kreis herum verteilt und verlaufen z. B. jeweils unter einem Winkel von 90° zueinander. In diesem Falle befinden sich die Druckanschlüsse 16, 17, 18, 19 im wesentlichen auf einem Kreisbogen, dessen Radius etwa demjenigen entspricht, mit dem die Außenkontur des Innengehäuses 20 beschrieben ist, dessen Außenkontur dem Verlauf eines Kreisbogens entspricht, der einem Zentriwinkel von etwa 270° zugeordnet ist. Bei dieser in Fig. 3 gezeigten Variante, bei der das Außengehäuse vier Austrittsöffnungen besitzt, ist also das Innengehäuse so ausgebildet, daß maximal zwei benachbarte Austrittsöffnungen in Eingriff sein können, also von Volumenströmen durchflossen werden können, z. B. Teilstrom V₁ und V₂, Teilstrom V₂ und V₃, Teilstrom V₃ und V₄, Teilstrom V₄ und V₁. Das Innengehäuse muß also über 270° verstellbar sein.

In Fig. 4 ist eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 2 im Schnitt gezeigt, es ist hier das Laufrad 5 mit einer Einlaßdüse 21 dargestellt, es ergibt sich hierbei, daß die an den Sauganschluß angeschlossene Saugleitung axial zum Laufrad eintritt, der Volumenstrom wie bei Radialgebläsen radial aus dem Laufrad austritt, um in das durch das Innengehäuse 6 dargestellte Spiralgehäuse zu gelangen. 22 ist der Antriebsmotor.

Das Gebläselaufrad kann wie bei den gezeigten Ausführungsbeispielen als Radiallaufrad mit rückwärtsgekrümmten Schaufeln ausgebildet sein, es kann jedoch auch als vielschaufeliger Trommelläufer ausgebildet sein. Das Gebläselaufrad kann als einseitig saugendes Ventilatorlaufrad oder auch als zweiseitig saugendes Ventilatorlaufrad ausgebildet sein. Es sind auch andere Varianten möglich, z. B. zweiflutige Ausführungen oder eine Ausführung, bei der der Motor ein zweites Wellenende besitzt und einen zweiten Regelungsventilator antreibt. Im übrigen kann man das Innengehäuse über bekannte Stellsysteme verstellen, die Auswahl kann von Fall zu Fall je nach den Gegebenheiten getroffen werden.

Eine Klimaanlage, die mit Gebläseanordnungen nach der Erfindung ausgerüstet ist, ist in Fig. 5 der Zeichnung dargestellt. Es sind in diesem Falle zwei Gebläseanordnungen vorgesehen, die schematisch bei 25 angedeutet sind, diesen ist in Strömungsrichtung gemäß Pfeil 26 ein z. B. ventilatorloses Klimagerät 27 vorgeschaltet, dessen Auslaß 28 mit dem Sauganschluß 29 der ersten der beiden Gebläseanordnungen in Verbindung steht und das zwei Einlässe 30, 31 besitzt, von denen der eine mit einem der Druckstutzen 32 der ersten Gebläseanordnung und der andere mit der Außenatmosphäre in Verbindung steht. Der zu klimatisierende Raum 34 ist den beiden Gebläseanordnungen nachgeschaltet, wobei einer der Auslässe der zweiten Gebläseanordnung, der Auslaß 35, mit der freien Atmosphäre und der Einlaß dieser zweiten Gebläseanordnung 36 mit dem zu klimatisierenden Raum in Verbindung steht. Die anderen Auslässe 37, 38 der beiden Gebläseanordnungen stehen ebenfalls mit dem zu klimatisierenden Raum in Verbindung. Die beiden Gebläseanordnungen können als Zwillingsventilator ausgebildet sein, die Ventilatoren der beiden Gebläseanordnungen können jedoch auch separat angetrieben werden.

Claims (6)

1. Gebläseanordnung mit einem Außengehäuse, in dem ein motorisch antreibbares Radial-Gebläselaufrad drehbar gelagert ist und das einen zu einer Saugleitung gehörenden, dem axialen Eintritt des Radial-Gebläselaufrades zugeordneten Sauganschluß, sowie mehrere zu Druckleitungen führende Druckanschlüsse besitzt, und mit einer Regulierungseinrichtung zur Verteilung des aus dem radialen Austritt des Radial-Gebläselaufrades austretenden Volumenstromes auf die Druckanschlüsse, die ein zwischen dem Außengehäuse und dem Radial-Gebläselaufrad angeordnetes Innengehäuse mit einer kreisbogenförmigen Außenkontur enthält, deren Radius demjenigen des die Ausgangsstellen der Druckanschlüsse enthaltenden Kreisbogens entspricht, wobei das Innengehäuse zwischen mehreren, der Anzahl der Druckanschlüsse entsprechenden Endstellungen verstellbar ist, in denen jeweils einer der Druckanschlüsse des Außengehäuses mit dem Austritt des Radial-Gebläselaufrades in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkontur (6 a) des Innengehäuses (6, 14, 20) dem Verlauf eines Kreisbogens entspricht, der einen Zentriwinkel von etwa 180°, wobei das Außengehäuse (1) zwei Druckanschlüsse (3, 4) besitzt, die parallel zueinander verlaufen und zueinander entgegengesetzt gerichtet sind, oder etwa 270° umfaßt, wobei das Außengehäuse (1) zwei zueinander parallele und gleichgerichtete Druckanschlüsse (12, 13) oder zwei unter einem Winkel von 90° zueinander verlaufende oder vier annähernd gleichmäßig im Kreis herum verteilte Druckanschlüsse (16-19) besitzt und daß das Innengehäuse in jeweils einer bestimmten Verteilung des aus dem Austritt des Radial-Gebläselaufrades (5) austretenden Volumenstromes auf mehrere Druckanschlüsse zugeordneten Zwischenstellungen feststellbar ist, bei denen jeweils zwei in Umfangsrichtung benachbarte Druckanschlüsse (3, 4; 12, 13; 16-19) zumindest zum Teil freiliegen und die anderen Druckanschlüsse vollständig vom Innengehäuse abgedeckt sind.

2. Gebläseanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Innengehäuse (6, 14, 20) als Hohlkörper ausgebildet ist, der mit schalldämmendem Material gefüllt ist.

3. Gebläseanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Innenwand des Innengehäuses (6, 14, 20) zumindest teilweise gelocht ist und hierbei aus einem Lochblech besteht.

4. Gebläseanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Innengehäuse (6, 14, 20) aus Kunststoff geschäumt ist.

5. Gebläseanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum weitgehenden Vermeiden von Leckverlusten die Außenfläche des Innengehäuses (6, 14, 20) und die Innenfläche des Außengehäuses (1) zumindest an den Stellen, von den die Druckanschlüsse (3, 4; 12, 13; 16-19) ausgehen, dicht aneinander anliegen, insbesondere unter Verwendung von an sich bekannten schleifenden oder berührungslosen Dichtungsarten.

6. Gebläseanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einer Klimaanlage mit einem ventilatorlosen Klimagerät eingesetzt ist.