DE1263974B - Device to enlarge the delivery rate of a fan - Google Patents

Description

Einrichtung zum Vergrößern der Fördermenge eines Lüfters Bekannt sind Einrichtungen, die aus einem Lüfter und einer diesem zugeordneten Strömungsöffnung zwischen einem Gebiet A und einem anderen Gebiet B bestehen und aus dem Gebiet A in das Gebiet B gasförmige Stoffe fördern. Die Strömungsöffnung kann aus einem Mauerdurchbruch oder sonstiger Wand- oder Fensteröffnung, einer öffnung in der Wand eines Gerätes od. dgl. ohne oder mit Gehäuse bestehen. Eine derartige Einrichtung saugt aus dem Gebiet A den gasförmigen Stoff an in die Strömungsöffnung hinein und fördert ihn durch die Strömungsöffnung in das Gebiet B. Dieser Ansaugvorgang, der am Eingang des Lüfterrades einsetzt, hat zur Folge, daß der Winkel zwischen der äußersten und mittleren Strömungslinie der Gesamtfördermenge in der Strömungsrichtung abnimmt und in einer bestimmten Fläche in dem Bereich der Strömungsöffnung endgültig den kleinstmöglichen Wert (im Normalfall 0°) ereicht. Diese Fläche, deren Lage jedem Fachmann sofort erkennbar ist, werde als Durchströmöffnung (G) bezeichnet. Bei den bekannten Einrichtungen liegt das Lüfterrad bei strömungstechnisch einwandfreier Ausführung in der Durchströmöffnung (G) oder in Strömungsrichtung hinter der Durchströmöffnung (G).Device for increasing the flow rate of a fan are known Devices consisting of a fan and a flow opening assigned to it exist between an area A and another area B and consist of area A convey gaseous substances into area B. The flow opening can come from a wall breakthrough or other wall or window opening, an opening in the wall of a device or the like. With or without a housing. Such a device sucks from the Area A the gaseous substance into the flow opening and promotes it through the flow opening into area B. This suction process that occurs at the entrance of the fan wheel sets in, has the consequence that the angle between the outermost and mean flow line of the total delivery rate decreases in the direction of flow and in a certain area in the area of the flow opening finally the lowest possible value (normally 0 °) is reached. This area, whose location everyone A person skilled in the art is immediately recognizable, is referred to as the throughflow opening (G). Both known devices, the fan wheel is fluidically flawless Execution in the flow opening (G) or in the direction of flow behind the flow opening (G).

Erfindungsgemäß wird zum Vergrößern der Fördermenge das Lüfterrad mehr als um seinen halben Durchmesser und höchstens um seinen 4fachen Durchmesser gegen die Strömungsrichtung vor die Durchströmöffnung (G) mit paralleler Gesamtförderung versetzt, so daß in der Strömungsrichtung gilt: im Gebiet A das Lüfterrad, dann die Durchströmöffnung (G), hinter dieser das Gebiet B. Der Durchmesser der Durchströmöffnung (G) hat bei dem Mindestabstand vom Lüfterrad den 1,2fachen, bei dem Höchstabstand den 3fachen Wert des Lüfterraddurchmessers.According to the invention, the fan wheel is used to increase the delivery rate more than half its diameter and at most 4 times its diameter against the direction of flow in front of the flow opening (G) with parallel total conveyance offset, so that in the direction of flow applies: in area A the fan wheel, then the flow opening (G), behind this area B. The diameter of the flow opening At the minimum distance from the fan wheel (G) is 1.2 times that at the maximum distance 3 times the value of the fan wheel diameter.

Durch diese Anordnung wird bei gleicher vorgeschriebener Geräuschstärke, d. h. bei gegebenem Lüfterraddurchmesser und gegebener Drehzahl eine wesentlich größere Fördermenge in der Zeiteinheit erreicht, besonders wenn keine oder nur geringe Drücke zu überwinden sind. Ist die Fördermenge gegeben, dann ergibt diese Anordnung Einrichtungen mit wesentlich geringerer Geräuschstärke bei bedeutend niedrigeren Anschaffungs- und Betriebskosten. Außerdem ermöglicht diese Anordnung die Verwendung derselben Einrichtung zu anderen Zwecken, z. B. als von Tisch-, Konsol- und Deckenlüfter zur Luftumwälzung im Gebiet A, z. B. wenn die Strömungsöffnung geschlossen ist; oder zu einem Teil zur Lufterneuerung, zum anderen Teil zur Luftumwälzung im Gebiet A, wenn die Strömungsöffnung nur zum Teil geschlossen ist. Auch die Montagekosten werden herabgesetzt, weil die Montage in der Regel vereinfacht wird.With this arrangement, with the same prescribed noise level, d. H. with a given fan wheel diameter and given speed, a substantial one greater delivery rate achieved in the unit of time, especially if little or no Pressures are to be overcome. If the delivery rate is given, this results in this arrangement Facilities with significantly lower noise levels at significantly lower levels Acquisition and operating costs. In addition, this arrangement enables use same facility for other purposes, e.g. B. as from table, console and ceiling fans for air circulation in area A, e.g. B. when the flow opening is closed; or partly for air renewal, partly for air circulation in the area A, when the flow opening is only partially closed. Also the assembly costs are reduced because assembly is usually simplified.

Weiter ist die erfindungsgemäße Einrichtung dadurch gekennzeichnet, daß ein Lüfterrad verwendet wird, bei dem das Verhältnis vom Gesamtdruck zum dynamischen Druck 1,5 ± 20 % beträgt, wodurch der optimale Abstand zwischen dem Lüfterrad und der Durchströrnöffnung (G) auf ein Minimum verringert wird.The device according to the invention is further characterized in that that a fan wheel is used in which the ratio of the total pressure to the dynamic Pressure is 1.5 ± 20%, whereby the optimal distance between the fan wheel and the flow opening (G) is reduced to a minimum.

Wenn die räumlichen Voraussetzungen gegeben sind, wird das Lüfterrad so weit vor die Durchströmöfffnung (G) verlegt, daß die maximale Fördermenge in der Zeiteinheit erreicht wird. Mit dem vorzugsweise zu verwendenden Lüfterrad hat dieser Abstand die 2fache Größe des Lüfterraddurchmessers. Der Abstand zwischen dem Lüfterrad und der Durchströmöffnung (G) kann zur Veränderung der Fördermenge und damit der Lüftungsintensität veränderbar gemacht werden. Ebenso kann auch durch die Veränderung dieser Entfernung erreicht werden, daß die Einrichtung gleichzeitig mit einem Teil der Fördermenge zur Lufterneuerung, mit dem anderen Teil aber zur Luftumwälzung im Raum dient.If the space requirements are met, the fan wheel will Relocated so far in front of the throughflow opening (G) that the maximum flow rate in the time unit is reached. Has with the fan preferably to be used this distance is twice the size of the fan wheel diameter. The distance between the fan wheel and the flow opening (G) can be used to change the flow rate and thus the ventilation intensity can be changed. Likewise can also through The change in this distance can be achieved that the device simultaneously with part of the delivery rate for air renewal, but with the other part for Air circulation in the room is used.

In Strömungsrichtung hinter der Durchströmöffnung (G) wird ein Diffusor, vorzugsweise ein plattenförmiger Diffusor, bei Fensteranordnung mit anderen Zubehörteilen z. B. aus Plexiglas oder einem anderen bruchfesten durchsichtigen Stoff angebracht, der zugleich zum Windschutz dient. Der Plattendiffusor kann zum Schließen der Strömungsöffnung dienen, wobei in geschlossenem Zustand die Diffusorplatte auf einem Dichtring aufliegt. Bei dieser Funktion kann die Diffusorplatte aus wärmeisolierendem Stoff bestehen.In the direction of flow behind the flow opening (G) there is a diffuser, preferably a plate-shaped diffuser, in case of window arrangement with other accessories z. B. made of plexiglass or another break-proof transparent material attached, which also serves as wind protection. The plate diffuser can be used to close the flow opening serve, with the diffuser plate resting on a sealing ring in the closed state. With this function, the diffuser plate can consist of heat-insulating material.

Die Einrichtung kann mit einem Heizkörper versehen als Heizlüfter wirken. Am Lüfterradmotor kann eine Lampe od. dgl. angeschlossen und damit der Lüfter z. B. als Leuchte ausgebildet sein. Der Lüfter kann mit der diesen tragenden Stange od. ä. in der Vertikal- oder Horizontallage unter der Decke, an der Wand oder in einen Schrank bzw. Kasten verschiebbar oder drehbar angeordnet werden. Diese Schiebe-oder Drehbewegung kann sich von Hand oder z. B. bei Ein- und Ausschalten der Einrichtung automatisch oder halbautomatisch vollziehen.The device can be provided with a radiator as a fan heater works. A lamp or the like can be connected to the fan wheel motor and thus the Fan z. B. be designed as a lamp. The fan can be connected to the rod that supports it or the like in the vertical or horizontal position under the ceiling, on the wall or in a cabinet or box can be arranged to be displaceable or rotatable. This sliding or Rotary movement can be done by hand or z. B. when switching the device on and off automatically or semi-automatically.

F i g. 1 zeigt die bekannte Anordnung einer tiiftungseinrichtung. 1 ist das Lüfterrad, 2 die Wand der Strömungsöffnung in der Form eines Gehäuses (z. B. eines Rohres mit einer Einströmdüse), das in einer Wandöffnung eingebaut ist. Das Lüfterrad fördert aus dem Gebiet A über die Durchströmöffnung G in ein Gebiet B gasförmige Stoffe. Die Ansaugwirkung beginnt am Eingang des Gehäuses, der mit dem Eingang der Strömungsöffnung zusammenfällt. 3 zeigt die äußerste Strömungslinie, 4 die mittlere Strömungslinie, « einen Winkel zwischen der äußersten und der mittleren Strömungslinie der Gesamtfördermenge im Gebiet A. Im Bereich der Strömungsöffnung bzw. der Lüftungseinrichtung erreicht* endgültig am Ende der Einströmdüse den Wert 0°. Das Lüfterrad liegt in dem Ausführungsbeispiel hinter der Strömungsöffnung G.F i g. 1 shows the known arrangement of a foundation device. 1 is the fan wheel, 2 the wall of the flow opening in the form of a housing (e.g. a pipe with an inlet nozzle) installed in a wall opening is. The fan impeller conveys from the area A via the flow opening G into a Area B gaseous substances. The suction begins at the entrance of the housing, the coincides with the entrance of the flow opening. 3 shows the outermost flow line, 4 the middle flow line, «an angle between the outermost and the middle Flow line of the total flow rate in area A. In the area of the flow opening or the ventilation device * finally reaches the value at the end of the inlet nozzle 0 °. In the exemplary embodiment, the fan wheel is located behind the flow opening G.

F i g. 2 und 3 zeigen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Anordnung der Einrichtung: In Fig. 2 liegt das Lüfterrad 1 im Gebiet A vor der Durchströmöffnung G. Die Ansaugwirkung in die Strömungsöffnung hinein beginnt vor dem Lüfterrad. 2 ist z. B. die Wand eines Gerätes. 3 ist die äußerste Strömungslinie der Gesamtströmung, 4 die mittlere Strömungslinie der Hauptströmungsrichtung. Die äußerste Strömungslinie 3 der Gesamtfördermenge aus dem Gebiet A in das Gebiet B wird durch seitliche zur Hauptströmungsrichtung senkrechte Zuströmung gebildet. Der Winkel a zwischen der äußersten und der mittleren Strömungslinie nimmt von 90° ausgehend schnell ab und erreicht in der Fläche der Wand 2 den Wert 0°; damit fällt die Durchströmöffnung mit der Wand 2 zusammen. Der zur Hauptströmungsrichtung senkrechte Ansaugvorgang hat seinerseits die seitliche Nachsaugströmung in der Hauptströmungsrichtung zur Folge. 5 ist ein plattenförmiger Diffusor, der zugleich zum Schließen der Strömungsöffnung dient.F i g. 2 and 3 show exemplary embodiments of the arrangement according to the invention of the device: In Fig. 2, the fan wheel 1 is in area A in front of the flow opening G. The suction into the flow opening begins in front of the fan wheel. 2 is z. B. the wall of a device. 3 is the outermost flow line of the total flow, 4 the mean flow line of the main flow direction. The outermost streamline 3 of the total delivery rate from area A to area B is determined by lateral to Main flow direction vertical inflow formed. The angle a between the outermost and the middle flow line decreases rapidly starting from 90 ° and reaches the value 0 ° in the area of wall 2; so that the flow opening falls with the wall 2 together. The suction process perpendicular to the main flow direction in turn has the lateral suction flow in the main flow direction to Episode. 5 is a plate-shaped diffuser, which at the same time closes the flow opening serves.

F i g. 2 a zeigt einen plattenförmigen Diffusor (eventuell aus wärmeisolierendem Stoff) in geschlossenem Zustand der Strömungsöffnung mit einem (eventuell ebenfalls wärmeisolierenden) Dichtstreifen 7.F i g. 2 a shows a plate-shaped diffuser (possibly made of heat-insulating Substance) in the closed state of the flow opening with a (possibly also heat-insulating) sealing strip 7.

In F i g. 3 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei welcher das Lüfterrad 1 in der zum Teil durchlöcherten Wand 9 eines Gerätes mit Wandring eingebaut ist. Die Strömungsöffnung beginnt am Eingang des Gehäuses 8 und endet an dessen Ausgang. Der Ansaugvorgang in die Strömungsöffnung hinein beginnt vor dem Lüfterrad. 10 bezeichnet den für den Fachmann eindeutig bestimmten Verlauf der Strömungslinien in dem Teil der Fördermenge, der nicht unmittelbar durch das Lüfterrad strömt; es handelt sich hier um eine Strömungslinie zwischen der äußersten Strömungslinie und der mittleren Strömungslinie 4. Nach dem zur Hauptströmungsrichtung senkrechten Verlauf erfolgt die Richtungsänderung unter kleinem Krümmungsradius in die Hauptströmungsrichtung. Der zur Hauptströmungsrichtung senkrechte Ansaugvorgang hat seinerseits die seitliche Nachsaugströmung in der Hauptströmungsrichtung zur Folge. Die äußerste Strömungslinie weist genau am Ausgang der Strömungsöffnung den Winkel 0° auf, wenn die Abmessungen des Gehäuses 8 in bezug auf den Durchmesser des Lüfterrades so gewählt sind, daß die Gesamtfördermenge gerade am Gehäuseausgang die Hauptströmungsrichtung angenommen hat. In diesem Fall fällt die Durchströmöffnung mit dem Ausgang der Strömungsöffnung zusammen. Die Durchströmöffnung rückt gegen die Hauptströmungsrichtung nach vorn, wenn unter sonst gleichen Bedingungen das Verhältnis des Durchmessers oder sonstiger Abmessungen senkrecht zur Hauptströmungsrichtung des Gehäuses 8 zum Durchmesser des Lüfterrades kleiner gemacht ist. In jedem Fall aber liegt erfindungsgemäß das Lüfterrad um mehr als den halben Lüfterraddurchrnesser vor der Durchströmöffnung. Vorzugsweise jedoch liegt die Durchströmöffnung am Ausgang des Gehäuses 8, das an die Wand 9 befestigt ist. Hinter dem Gehäuseausgang bzw. der Durchströmöffnung liegt wieder ein plattenförmiger Diffusor. Der letztere ist am Gehäuse 8 befestigt und kann zugleich zum Schließen der Strömungsöffnung dienen.In Fig. 3 shows an embodiment in which the Fan wheel 1 built into the partially perforated wall 9 of a device with a wall ring is. The flow opening begins at the entrance of the housing 8 and ends at it Exit. The suction process into the flow opening begins in front of the fan wheel. 10 denotes the course of the flow lines which is clearly determined for the person skilled in the art in that part of the flow rate that does not flow directly through the fan wheel; it this is a flow line between the outermost flow line and the middle flow line 4. After that perpendicular to the main flow direction The change in direction takes place with a small radius of curvature in the main flow direction. The suction process, which is perpendicular to the main flow direction, has the side Result of suction flow in the main flow direction. The outermost streamline has the angle 0 ° exactly at the outlet of the flow opening, if the dimensions of the housing 8 with respect to the diameter of the fan wheel are chosen so that the total flow rate at the housing outlet is assumed to be the main flow direction Has. In this case, the flow opening coincides with the outlet of the flow opening together. The flow opening moves forward against the main flow direction, if all other things being equal, the ratio of the diameter or other Dimensions perpendicular to the main flow direction of the housing 8 to the diameter of the fan wheel is made smaller. In any case, however, according to the invention, this is the case Fan wheel by more than half the fan wheel diameter in front of the flow opening. Preferably, however, the flow opening is at the outlet of the housing 8, the the wall 9 is attached. Behind the housing outlet or the flow opening is located again a plate-shaped diffuser. The latter is attached to the housing 8 and can also serve to close the flow opening.

Claims (6)

Patentansprüche: 1. Einrichtung zum Vergrößern der Fördermenge eines Lüfters, dessen Lüfterrad durch eine zur Strömungsrichtung senkrechte Durchströmöffnung gasförnüge Stoffe fördert, dadurch gekennzeichnet, daß das Lüfterrad (1) mehr als um seinen halben Durchmesser und höchstens um seinen 4fachen Durchmesser gegen die Strömungsrichtung versetzt vor der Durchströmöffnung (G) mit paralleler Gesamtförderung liegt, wobei der Durchmesser der Durchströmöffnung bei dem Mindestabstand den 1,2fachen, bei dem Höchstabstand den 3fachen Wert des Lüfterraddurchmessers hat. Claims: 1. Device for increasing the delivery rate of a Fan, whose fan wheel passes through a throughflow opening perpendicular to the direction of flow promotes gas-free substances, characterized in that the fan wheel (1) more than by half its diameter and at most by its 4 times the diameter compared to the Direction of flow offset in front of the flow opening (G) with parallel total conveyance the diameter of the flow opening at the minimum distance is 1.2 times, at the maximum distance has 3 times the value of the fan wheel diameter. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattbreite des Lüfterrades (1) so ausgeführt ist, daß das Verhältnis vom Gesamtdruck zum dynamischen Druck 1,5 ± 20% beträgt. 2. Establishment according to claim 1, characterized in that the blade width of the fan wheel (1) is designed so that the ratio of the total pressure to the dynamic pressure is 1.5 Is ± 20%. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem Lüfterrad (1) und der Durchströmöffnung (G) den 2fachen Wert des Lüfterraddurchmessers hat. 3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that the distance between the fan wheel (1) and the flow opening (G) is twice as high Has the value of the fan wheel diameter. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem Lüfterrad (1) und der Durchströmöffnung (G) veränderbar ist. 4. Device according to claim 1 to 3, characterized characterized in that the distance between the fan wheel (1) and the flow opening (G) is changeable. 5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung hinter der Durchströmöffnung (G) ein Diffusor angebracht ist. 5. Device according to claim 1 to 4, characterized in that that a diffuser is attached in the direction of flow behind the flow opening (G) is. 6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Diffusor eine Platte (5) parallel zur Durchströmöffnung (G) ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Eck: Technische Strömungslehre, 1957, S. 394, Abb. 379 und 180-Eck: Ventilatoren, 1957, S. 466 und 467, Abb. 533, 534 und 535.6. Device according to claim 1 to 5, characterized in that the diffuser a plate (5) is parallel to the flow opening (G). Considered publications: Eck: Technical Fluid Mechanics, 1957, p. 394, Fig. 379 and 180-Eck: Ventilatoren, 1957, pp. 466 and 467, figs. 533, 534 and 535.