DE1941757U

DE1941757U - Ventilator.

Info

Publication number: DE1941757U
Application number: DE1966W0037181
Authority: DE
Original assignee: Woods of Colchester Ltd
Current assignee: Woods of Colchester Ltd
Priority date: 1966-03-04
Filing date: 1966-04-20
Publication date: 1966-07-07
Also published as: BE694998A; FR1513039A; GB1141198A; JPS5034255B1; SE311971B; AT278230B; NL6703339A; DE1628421B2; NO118676B; DE1628421A1

Description

PATENTANWÄLTE

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Woods of Colchester Limited, Braiswick Works, Colchester, Essex, England

Ventilator

Die Neuerung bezieht sich auf einen Ventilator mit einem elektrisch getriebenen Laufrad, der in eine im Dach eines Gebäudes befindliche Öffnung eingebaut wird, um Luft oder Rauchgase oder -dämpfe abzutreiben» Mit der Erfindung soll eine besonders vorteilhafte Form eines Dachventilators dieser Art geschaffen werden.

Der neue Dachventilator kennzeichnet sich dadurch, daß das Laufrad besteht aus einer: am Einlaßende vorhandenen TJmhüllungsring, dessen Auslaß sich nach außen erweitert! ^aus ®i^ne^ schalenfö'rmigen Rüci platte, die koaxial mit dem TJmhüllungsring liegt und deren konvexe Fläche zur erweiterten Auslaß- .-■·.-seite des Umhüllungsringes gerichtet ist, jedoch

von

von dem Umhüllungsring einen Abstand hat, und aus mehreren Laufradschaufel^ die sich zwischen dem Umhüllungsring und der Rückplatte erstrecken^ wobei der größte Durchmesser der Rückplatte kleiner ist als der kleinste Innendurchmesser des Umhüllüngsringes und die Schaufeln profiliert sind, um einen Austragsstrom zu erzeugen, der sowohl eine axiale als auch eine aus dem Laufrad nach außengerichtete kräftige Komponente hat«

Vorzugsweise liegen die Seiten der Laufradschaufeln an der Innenfläche des Umhüllungsringes und an der Außenfläche der schalenförmigen Seite der Rückplatte im wesentlichen über die gesamte Länge anliegen; die Vorderkante und die Hinterkante jeder Schaufel erstreckt sich zwischen dem Umhüllungsring und der Rückplatte, und die Schaufeln sind in der Radialebene und in der Querebene geneigt, um die erforderliche Axialkomponente und Auswärtskomponente des Austragstromes aus dem Laufrad zu erzeugen

Vorzugsweise haben die Laufradschaufeln auch eine Rückwärtskrümmung, wobei der Hinterkantenabschnitt

schnitt jeder Laufradschaufel an einer nahe dem inneren Ende gelegenen Zone zu einem verhältnismäßig kleinen Austragswinkel nach hinten gekrümmt ist, und wobei die Krümmung zum Umhüllungsring allmählich abnimmt, um einen verhältnismäßig großen Aus· strömwinkel nahe dem Umhüllungsring zu schaffen« Beispielsweise liegt in der Zone der größten Krümmung der Ausströmwinkel zwischen Null und 20 , während der Ausströmwinkel am Umhüllungsring mindestens 60° "beträgt*

Es wurde gefunden, daß der fast radiale Ausströmwinkel der Schaufeln am Umhüllungsring die Luft veranlaßt oder induziert, ohne merkliche Trennung um die Fläche des Umhüllungsringes herum zu strömen, was zu einem Strom hohen Volumens "bei niedrigen Außendrucken "beiträgt, und daß durch eine zweckdienliche Anordnung der Schaufeln eine fast geradlinige Druck/Volumen-Kurve erhalten werden kann, die keine Drosselstellen oder Senkungen aufweist, wie sie "bei den bekannten Lauf rädern vorhanden sind und zu Strömungsunterbrechungen und \ ■

Geräuschen Anlaß geben.

Der

Der Ventilator kennzeichnet sich ferner dadurch, daß die Flächen der Laufradschaufeln nahezu in einer Schraubenlinie angeordnet sind, um nacl·: Art eines Axialstromgebläses einen dynamischen Druckanstieg zusätzlich zu dem Druckanstieg, der sich aus dem Radialstrom ergibt, zu schaffen; daß die die Vorderkanten der Schaufel gekrümmt sind, so daß sie einen wirkungsvollen Einfallswinkel für den Luftstrom zwischen dem höchsten Luftstrom und dem kleinsten normalen Arbeitsluftstrom ergeben, und daß dieser Einfallswinkel etwa 30 beträgt, gemessen von einer senkrecht zur Laufradachse gerichteten Ebene·

Für gewöhnlich sind derartige Dachventilatoren in einen Schacht eingebaut, der aus dem Dach eines Gebäudes ragt und über dem eine Schutzhaube angeordnet ist, deren Rand den oberen Rand des Schachtes überragt, so daß Luft und/oder Rauchgase, nachdem sie "aus dem Schacht ausgestoßen worden sind zwischen der Außenseite des Schachtes und dem Rand der Haube nach unten geleitet werden.

Im allgemeinen verhindern Abdeckschaufeln,

die

die sich unterhalt) der Haube befinden, einen Rückstrom von Luft in den Schacht, wenn der Ventilator nicht arbeitet und wenn der Ventilator gegen einen hohen Außenluftdruck arbeitete Die Abdeckschaufeln regeln auch manchmal die Ausströmgeschwindigkeit des Ventilators«.

Es wurde ferner gefunden, daß die neuen Ventilatoren, die mit einer derartigen Haube und mit derartigen Abdeckschaufeln versehen sind, eine besonders vorteilhafte Beziehung zwischen der gebremsten Leistung des Motors und der Ausströmmenge' · erreichen, was die Sicherheit gibt, daß die Nennleistung bei allen Drucken benutzt wird, und zwar einschließlich einer stetig fallenden Leistung aus freier Luft, bei der der Luftstrom eine höchste Kühlung des Motors bewirkt, bis zu der geschlossenen Ausströmung, bei der der Luftbewegung nur in Wirbeln erfolgtο Außerdem ist die Anordnung auch vorteilhaft befunden worden bei der Erhöhung der Strömungsmenge bei niedrigem Druck ohne merklichen Anstieg der. An-

triebskraft*

Die Abdeckschaufeln sind schwach gekrümmt

und

und sind so angeordnet, daß sie ein einwandfreies Ablenken des Luftstromes, der das Laufrad verläßt, nach, unten "bewirken, so daß der Luftstrom unter dem Randflansch der Haube ohne WirbeIbildung hindurchströmto

• Die Haube besteht vorzugsweise aus einem gegossenen Kunststoff und kann auch Blechversteifungen enthalten, so daß die Dicke des Kunststoffes verringert werden kann und dennoch eine verhältnismäßig starre Struktur beibehalten wird»

Vorzugsweise wird das Laufrad ebenfalls aus gegossenem Kunststoff geformt, der in zweckdienlichen profilierten Abschnitten hergestellt wird, die dann in bekannter Weise miteinander verbunden werden.

Die Verwendung einer Rückplatte, deren größter Durchmesser kleiner ist als der kleinste Innendurchmesser des Umhüllungsringes, hat den zusätzlichen Vorteil, daß beide Bauteile gleichzeitig in .einem gemeinsamen Gesenk gegossen werden können«,

Die

Die laufradschaufeln werden gesondert hergestellt und werden dann anschließend an den Umhüllungsring und an der Rückplatte befestigt, um die Teile in den erforderlichen Abstand voneinander zu stellen.

Ein neuer Dachventilator ist nachstehend als Ausführungsbeispiel an Hand der schematisch dargestellten Figo 1 bis 5 beschrieben.

In den Zeichnungen ist

Fig« 1 ein lotrechter Schnitt durch den

neuen Ventilator j
Figo 2 eine Ansicht des Ventilatorlaufrades j

Fig. 3 eine Unteransicht des Ventilatorlauf-rades, wobei der eine Laufradflügel weggelassen worden istj

Fig» 4 eine Draufsicht auf Laufradteile nach . Linie IV ~ IV der Fig. 2, und....

Fig« 5 ist eine Draufsicht auf Laufradteile nach Linie V-V der Fig. 2.

Der Ventilator wird innerhalb einer runden

Öffnung

Öffnung angeordnet, die sich am oberen Ende eines Schachtes 1 befindet, der aus einer im Dach 3 des Gebäudes vorhandenen Öffnung 2 ragt. Der Ventilator weist ein Laufrad 4 auf, das bei Verwendung des Ventilators von einem Elektromotor 5 angetrieben wird«.

Der Elektromotor 5 ist mittels nach außen ragender Arme 6, die an ihren Außenenden an Tragkonsolen 7 befestigt sind, senkrecht angeordnet und trägt auf seiner nach oben ragenden Motorwelle 8 das Laufrad 4» Das aus Kunststoff gegossene Laufrad besteht aus einem flachen, an der Mündung des Schachtes 1 gelegenen Umhüllungsring 9» dessen oberes Ende nach außen über den Rand der Schachtöffnung hinaus erweitert ist, ferner aus einer schalenformigen Rückplatte 10, die ein kurzes Ausmaß oberhalb des Umhüllungsringes 9 angeordnet ist und die eine Mittelnabe 11 hat, mit der das Laufrad an der Welle 8 befestigt ist, und aus fünf Schaufeln 12, die sich zwischen dem Umhüllungsring 9 und der Rückplatte 10 befinden und diese beiden Teile miteinander verbinden.

Eine ebenfalls aus Kunststoff gegossene

und

und durch Metallschienen 14 verstärkte Wetterhaube 13 wird von den Metallschienen 14 oberhalb des Laufrades getragen, wobei der Randflansch der Haube 13 über die obere Kante des Schachtes 1 hinaus nach unten ragt, so daß Luft und/oder Rauchgase, die bei Verwendung des Ventilators durch das Laufrad aus dem Schacht herausgestoßen werden, nach unten durch den zwischen der Außenfläche des Schachtes und der Lippe der Haube 13 vorhandenen ringförmigen Spalt strömen» Drehbare ebenfalls aus Kunststoff bestehend Abdeckflügel 15 sind innerhalb der Haube.rund um das Laufrad angeordnet und verhüten ein Rückströmen der Luft in den Schacht, wenn der Ventilator nicht arbeitet oder wenn bei arbeitendem Ventilator ein sehr hoher Außendruck vorhanden ist.

Die mit einer Vorwärtskrümmung versehenen Laufradschaufeln 12 erstrecken sich zwischen der Außenfläche der schalenförmigen Seite 16 der Rückplatte 10 und der Innenfläche des Umhüllungsringes und sind sowohl in der Radialebene als auch in der Querebene geneigt, um einen Ausstragstrom zu erzeugen, der sowohl axial gerichtete als auch aus dem Laufrad nach außen gerichtete kräftige Komponenten

hat.

hato Diese Anordnung gibt die Sicherheit, daß die Nennleistung des Motors bei allen Drucken verwendet wird, und zwar ein gleichmäßig abnehmender Kraftbedarf von freier Luft zum geschlossenen Auslaß, und schafft ferner eine Strömungsgeschwindigkeit bei niedrigen Druck ohne wesentliche Krafterhöhung«,

Zum Teil liegt die Ursache hierfür in der Haube 13, die die Bildung von Sekundärluftströmen in der Zorie oberhalb der Rückplatte begrenzt·

Der Hinterkantenabschnitt jeder Laufradschaufel ist zu einem verhältnismäßig kleinen Austragswinkel Alpha, z»B. von etwa 15 , im Bereich der Rückplatte 10 (Fig« 4) nach hinten gekrümmt» Diese Krümmung nimmt zum Umhüllungsring 9 hin ab, um einen nahezu radialen Auslaßwinkel Beta, z«B. vo etwa 65°, am Umhüllungsring 9 (Figo 5) zu bilden* Dieses letzterwähnte Kennzeichen gibt die Sicherhei daß Luft zum Herumströmen um die sich erweiternde Fläche des Umhüllungsrandes 9 induziert oder angeregt wird» Es wurde gefunden, daß durch diese Ausführung zusammen mit der zunehmenden Krümmung des

hinteren

hinteren Kantenabschnittes der Schaufel von dem Umhüllungsring weg ein fast geradliniges Druck/ Volumen-Verhältnis erhalten und bei allen Drucken ein ruhiges und leistungsfähiges Arbeiten des Ventilators erzielt wird«

Außerdem wird durch die Herstellung der Haube, der Abdeckflügel und des Laufrades aus Kunststoff ein Ventilator erhalten, der einen hohen Widerstand gegen Korrosion hat«

Die vier Abdeckschaufeln 15 (Fig. 1) sind schwach gekrümmt und werden an ihrem oberen Ende von Stangen 21 getragen, die die Stege 22 durchsetzen, welche aus den Seiten der Schaufeln nach unten ragen* Die Stangen 21 werden an ihren Enden in Metallagern 23 getragen. Bei nichtarbeitendem Ventilator werden die Abdeckschaufeln 15 in ihrer geschlossenen Stellung durch ihr Eigengewicht und von Federn 24 gehalten« Die Abdeckschaufeln 15 sind aber so leicht, daß sie beim Arbeiten des Ventilators eine Ablenkung des von dem Laufrad erzeugten Luftstromes nach unten ermöglichen, wobei die Abdeckschaufeln 15 abhängig von dem Außendruck offen gehalten werden.

Die

Die dargestellten und beschriebenen Lagerungsanordnungen für den Ventilator sind zur Befestigung des Ventilators an einer Fassung be- ""■ stimmt, die eine im Dach vorhandene Öffnung umgibt, doch kann der neue Ventilator auch mit anderen Lagerungsanordnungen verwendet werden, was von der jeweiligen Form des Daches abhängt, auf dem der Ventilator verwendet werden solle

Schutzansprüche

G 111/8
Ho./St.

Claims

Schutzansprüche:

ο
1.

Dachventilator mit einem elektrisch getriebenen
Laufrad, der in eine im Dach eines Gebäudes befind liehe Öffnung eingebaut wird, um Luft oder Rauchga abzutreiben, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufr besteht aus einem am Einlaßende vorhandenen Umhüllungsring (9), dessen Auslaß sich nach außen erwei tert; aus einer schalenfb'rmigen Rückplatte (10), d koaxial mit dem Umhüllungsring (9) liegt und deren konvexe Fläche zur erweiterten Auslaßseite des Umhüllungsringes (9) gerichtet ist, jedoch von dem
Umhüllungsring (9) einen Abstand hat, und aus mehr ren Laufradschaufeln (12), die sich zwischen dem U: hüllungs/T9) und der Rückplatte (10) erstrecken, w bei der größte Durchmesser der Rückplatte (10) kle ner ist als der kleinste Innendurchmesser des Umhüllungsringes (9) und die Schaufeln (12) profilie sind, um einen Austragsstrom zu erzeugen, der sowohl eine axiale als auch eine aus dem Laufrad nac außengerichtete kräftige Komponente hat.

Ventilator nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet

daß

-H-

daß die Seiten der Laufradschaufeln (12) an der Innenfläche des Umhüllungsringes (9) und an der Außenflache der schalenförmigen Seite der Rückplatte (10) im wesentlichen über die gesamte Länge anliegen; daß sich die Vorderkante und die Hinterkante jeder Schaufel zwischen dem Umhüllungsring (9) und der Rückplatte (10) erstrecken, und daß die Schaufeln (12) in der Radialßbene und in der Querebene geneigt sind, um die erforderliche Axialkomponente und Auswärtskomponente des Austragstromes aus dem Laufrad zu erzeugen«

Ventilator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufradschaufeln eine Rückwärtskrümmung haben, wobei der Hinterkantenabschnitt jeder Laufradschaufel an einer nahe dem inneren Ende gelegenen Zone zu einem verhältnismäßig kleinen Austragswinkel nach hinten gekrümmt ist, und wobei die Krümmung zum Umhüllungsring (9) allmählich abnimmt, um einen verhältnismäßig großen Ausströ'mwinke] nahe dem Umhüllungsring (9) zu schaffen.

Ventilator nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß in .der Zone der größten Krümmung der Ausströmwinkel

pH

// 15 -

winkel zwischen Null und 20° liegt, und daß der Äusströmwinkel am Umhüllungsring (9) mindestens 60° "beträgt«

Ventilator nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen der Laufradschaufeln (11 nahezu in einer Schraubenlinie angeordnet sind, um nach Art eines Axialstromgebläses einen dynamischen Druckanstieg zusätzlich zu dem Druckanstieg, der sich aus dem Radialstrom ergibt, zu schaffen; daß die die Vorderkanten der Schaufel gekrümmt sind, so daß sie einen wirkungsvollen Einfallswinkel für den Luftstrom zwischen dem höchsten Luftstrom und dem kleinsten normalen Arbeitsluftstrom ergeben, und daß diese] Einfallswinkel etwa 30° beträgt, gemessen von einer senkrecht zur Laufradachse gerichteten Ebene»

Ventilator nach den Ansprüchen 1 bis 5» dadurch gekeni zeichnet, daß das Laufrad aus gegossenem Kunststoff besteht«

Ventilator nach den Ansprüchen 1 bis 6 der in einen

Schacht

Schacht eingebaut; wird, der aus dem Dach eines Gebäudes ragt und über dem eine Schutzhaube angeordn-e1 ist, deren Rand den oberen Rand des Schachtes überragt, so daß Luft und/oder Rauchgase, nachdem sie aus dem Schacht ausgestoßen worden sind, zwischen der Außenseite des Schachtes und dem Rand der Haube nach unten geleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube aus einem gegossenen Kunststoff besteht»

Ventilator nach Anspruch 7 mit Abdeckschaufeln, die sich unterhalb der Haube befinden, um einen Rück strom von Luft in den Schacht zu verhindern, wenn der Ventilator nicht arbeitet und wenn der Ventilator gegen einen hohen Außenluftdruck arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckschaufeln (15) schwach gekrümmt und so angeordnet sind, daß sie . . ein einwandfreies Ablenken des Luftstromes, der das Laufrad verläßt, nach unten bewirken, so daß der Luftstrom unter dem ^andflansch der Haube ohne Wirbelbildung hindurchstrb'mt«

Dachventilator mit einem elektrisch getriebenen

Laufrad,

-.4

Laufrad, der in eine im Dach des Gebäudes befindliche Öffnung eingebaut wird, um Luft oder Rauchgase aus dem Gebäude abzuleiten, gekennzeichnet durch die dargestellte und beschriebene Ausführung.

G 117Bw Hoo/St.