DE102021005466A1 - Device for heating a liquid and/or for heating air and side channel blower - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erhitzen einer Flüssigkeit und/oder zum Erwärmen von Luft mit einer Brennervorrichtung (1) und einer Luftfördervorrichtung (2). Die Luftfördervorrichtung (2) befördert Verbrennungsluft zu der Brennervorrichtung (1). Sie weist ein Trägergehäuse (20), ein bewegliches Lüfterrad (21), einen Lufteingang (22) und einen Luftausgang (23) auf. Das Trägergehäuse (20) hat einen Förderkanal (24), der mit dem Lufteingang (22) und dem Luftausgang (23) verbunden ist. Das Lüfterrad (21) ist um eine Längsachse (25) der Luftfördervorrichtung (2) drehbar angeordnet und weist eine Schaufelstruktur (26) auf. Dabei ist der Luftausgang (23) in einem mittleren Bereich (27) der Luftfördervorrichtung (2) angeordnet. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Seitenkanalgebläse. The invention relates to a device for heating a liquid and/or for heating air, having a burner device (1) and an air conveying device (2). The air conveying device (2) conveys combustion air to the burner device (1). It has a carrier housing (20), a movable fan wheel (21), an air inlet (22) and an air outlet (23). The carrier housing (20) has a conveying duct (24) which is connected to the air inlet (22) and the air outlet (23). The fan wheel (21) is arranged to be rotatable about a longitudinal axis (25) of the air conveying device (2) and has a blade structure (26). The air outlet (23) is arranged in a central area (27) of the air conveying device (2). Furthermore, the invention relates to a side channel blower.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erhitzen einer Flüssigkeit und/oder zum Erwärmen von Luft. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Seitenkanalgebläse.The present invention relates to a device for heating a liquid and/or for heating air. Furthermore, the invention relates to a side channel blower.
Im Stand der Technik ist es bekannt, thermische Energie aus der Verbrennung von beispielsweise Propan, Butan oder in den gasförmigen Zustand überführten Dieselkraftstoff/Benzinkraftstoff zu gewinnen und über mindestens einen Wärmetauscher auf eine Flüssigkeit, z. B. Brauchwasser, oder Raumluft zu übertragen. Die für die Verbrennung erforderliche Verbrennungsluft wird dabei durch Gebläse gefördert. Verwendung finden beispielsweise sogenannte Seitenkanalgebläse. Diese verfügen über ein drehbares Lüfterrad, welches durch seine Schaufelstruktur eine wendelartige Strömung der Luft verursacht. Beschrieben ist ein solches Gebläse beispielsweise in der
Der seitliche Auslass der Luft führt dazu, dass ein seitlicher Kanal um das Lüfterrad herumgeführt werden muss. Dies ist eine bauliche Herausforderung und reduziert den zur Verfügung stehenden Bauraum.The lateral outlet of the air means that a lateral duct has to be routed around the fan wheel. This is a structural challenge and reduces the available space.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Luftfördervorrichtung vorzuschlagen, die sich durch eine reduzierte Anforderung in Bezug auf die Verbindung mit anderen Komponenten auszeichnet. Die Luftfördervorrichtung ist dabei vorzugsweise vorgesehen für eine Vorrichtung zum Erhitzen von einer Flüssigkeit oder zum Erwärmen von Luft.An object of the invention is to propose an air conveying device which is characterized by a reduced requirement in relation to the connection with other components. The air conveying device is preferably provided for a device for heating a liquid or for heating air.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zum Erhitzen einer Flüssigkeit und/oder zum Erwärmen von Luft, mit einer Brennervorrichtung und einer Luftfördervorrichtung, wobei die Brennervorrichtung durch das Verbrennen eines Brennstoff-Luft-Gemischs in einem Brennraum thermische Energie erzeugt, wobei die Luftfördervorrichtung Verbrennungsluft zu der Brennervorrichtung befördert, wobei die Luftfördervorrichtung ein Trägergehäuse, ein bewegliches Lüfterrad, einen Lufteingang und einen Luftausgang aufweist, wobei das Trägergehäuse einen Förderkanal aufweist, der mit dem Lufteingang und dem Luftausgang verbunden ist, wobei das Lüfterrad um eine Längsachse der Luftfördervorrichtung drehbar angeordnet ist und eine Schaufelstruktur aufweist, und wobei der Luftausgang in einem mittleren Bereich der Luftfördervorrichtung angeordnet ist.The object is achieved according to the invention by a device for heating a liquid and/or for heating air, with a burner device and an air delivery device, the burner device generating thermal energy by burning a fuel-air mixture in a combustion chamber, the air delivery device producing combustion air conveyed to the burner device, the air conveying device having a carrier housing, a movable fan wheel, an air inlet and an air outlet, the carrier housing having a conveying channel which is connected to the air inlet and the air outlet, the fan wheel being arranged such that it can rotate about a longitudinal axis of the air conveying device and having a vane structure, and wherein the air outlet is arranged in a central area of the air conveying device.
Der Luftausgang und/oder der Lufteingang dienen in einer Ausgestaltung dazu, dass nicht nur Luft, sondern ein Brennstoff-Luft-Gemisch aus- bzw. eintritt.In one embodiment, the air outlet and/or the air inlet serve to ensure that not only air but also a fuel-air mixture exits or enters.
Durch den mittleren Bereich der Luftfördervorrichtung verläuft die Längsachse, um welche sich das Lüfterrad dreht. Die Luft oder das Brennstoff-Luft-Gemisch wird durch den Förderkanal und die Schaufelstruktur vom Lufteingang zum Luftausgang befördert und dabei vorzugsweise verdichtet. Erfindungsgemäß befindet sich der Luftausgang im mittleren Bereich der Luftfördervorrichtung und nicht wie im Stand der Technik auf der Seite. Dabei seien hier mittlerer Bereich und Seite oder seitlicher Bereich in radialer Richtung, ausgehend von der Längsachse verstanden. Durch die Positionierung des Luftausgangs entfällt der im Stand der Technik bestehende Bedarf für einen Kanal um das Lüfterrad herum, der zu der Brennervorrichtung führt. Vielmehr ist es möglich, dass die Brennervorrichtung (und beispielsweise auch der Brennraum) axial entlang der Längsachse der Luftfördervorrichtung hinter der Luftfördervorrichtung angeordnet ist, wobei sich eine im Umfang schlanke Anordnung ergibt. Ein Vorteil des mittigen Austritts des Brennstoff-Luft-Gemischs ist, dass dies zu einer gleichmäßigen Anströmung der nachgeordneten Brennervorrichtung führt. Im Gegensatz zu einer seitlichen und damit einseitigen Anströmung des nachgeordneten Brenners gemäß dem Stand der Technik kann dies die Ausgestaltung der Brennvorrichtung vereinfachen.The longitudinal axis, around which the fan wheel rotates, runs through the middle region of the air conveying device. The air or the fuel-air mixture is conveyed through the conveying channel and the blade structure from the air inlet to the air outlet and is preferably compressed in the process. According to the invention, the air outlet is located in the central area of the air conveying device and not on the side as in the prior art. The middle area and side or lateral area are understood here in the radial direction, starting from the longitudinal axis. The location of the air exit eliminates the prior art need for a duct around the fan wheel leading to the burner assembly. Rather, it is possible for the burner device (and, for example, also the combustion chamber) to be arranged axially along the longitudinal axis of the air conveying device behind the air conveying device, resulting in an arrangement that is slim in circumference. One advantage of the fuel/air mixture exiting in the middle is that this leads to a uniform flow to the downstream burner device. In contrast to a lateral and thus one-sided inflow of the downstream burner according to the prior art, this can simplify the design of the combustion device.
Eine Ausgestaltung der Vorrichtung sieht vor, dass die Luftfördervorrichtung als Seitenkanalgebläse ausgestaltet ist. Seitenkanalgebläse oder Seitenkanalverdichter sind im Stand der Technik hinreichend bekannt. Bei diesen befindet sich jedoch - im Gegensatz zur Erfindung - ein Ausgang für die Luft bzw. das Brennstoff-Luft-Gemisch auf der Seite.One embodiment of the device provides that the air conveying device is designed as a side channel fan. Side channel blowers or side channel blowers are sufficiently known in the prior art. In contrast to the invention, however, these have an outlet for the air or the fuel-air mixture on the side.
Eine Ausgestaltung der Vorrichtung besteht darin, dass der Lufteingang an einem seitlichen Bereich der Luftfördervorrichtung angeordnet ist. Die Luft tritt somit seitlich - wieder radial umfänglich zur Längsachse - in den Förderkanal ein und verlässt ihn im mittleren Bereich.One configuration of the device is that the air inlet is arranged on a lateral area of the air conveying device. The air thus enters the conveying channel from the side—again radially around the circumference of the longitudinal axis—and leaves it in the middle area.
Eine Ausgestaltung der Vorrichtung beinhaltet, dass sich der Luftausgang durch das Trägergehäuse erstreckt. In dieser Ausgestaltung verfügt das Trägergehäuse über den Luftausgang, der sich in der Mitte der Luftfördervorrichtung und damit auch in der Mitte des Trägergehäuses befindet. In einer Ausgestaltung befindet sich somit sowohl der Lufteingang als auch der Luftausgang in dem Trägergehäuse. In einer Ausführung ist das Lüfterrad so am Motor befestigt, sodass die Öffnung der Seite des Lüfterrads, welche über die Schaufelstruktur verfügt, vom Motor wegzeigt.An embodiment of the device includes that the air outlet extends through the carrier housing. In this embodiment, the carrier housing has the air outlet, which is located in the center of the air conveying device and thus also in the center of the carrier housing. In one embodiment, both the air inlet and the air outlet are located in the carrier housing. In one embodiment, the impeller is attached to the engine such that the opening of the side of the impeller that has the blade structure faces away from the engine.
Eine alternative oder ergänzende Ausgestaltung der Vorrichtung besteht darin, dass sich der Luftausgang durch das Lüfterrad erstreckt. In dieser Ausgestaltung verfügt das Lüfterrad über den Luftausgang, der sich in der Mitte der Luftfördervorrichtung und damit auch in der Mitte des Lüfterrads befindet. In einer Ausgestaltung umfasst der Luftausgang eine Lagerkomponente des Lüfterrads, über welche das Lüfterrad drehbar in der Luftfördervorrichtung angeordnet ist.An alternative or supplementary configuration of the device is that the air outlet extends through the fan wheel. In this embodiment, the fan wheel has the air outlet, which is located in the center of the air conveying device and thus also in the center of the fan wheel. In one embodiment, the air outlet includes a bearing component of the fan wheel, via which the fan wheel is rotatably arranged in the air conveying device.
In den beiden vorgenannten Ausgestaltungen befindet sich somit in der Mitte des Trägergehäuses und/oder in der Mitte des Lüfterrads der Luftausgang.In the two aforementioned configurations, the air outlet is thus located in the center of the carrier housing and/or in the center of the fan wheel.
Weiterhin löst die Erfindung die Aufgabe durch ein Seitenkanalgebläse mit einem Trägergehäuse, einem beweglichen Lüfterrad, einem Lufteingang und einem Luftausgang, wobei das Trägergehäuse einen Förderkanal aufweist, der mit dem Lufteingang und dem Luftausgang verbunden ist, wobei das Lüfterrad um eine Längsachse der Luftfördervorrichtung drehbar angeordnet ist und eine Schaufelstruktur aufweist, wobei der Lufteingang an einem seitlichen Bereich der Luftfördervorrichtung angeordnet ist, und wobei der Luftausgang in einem mittleren Bereich der Luftfördervorrichtung angeordnet ist.The invention also achieves the object with a side channel blower having a support housing, a movable fan wheel, an air inlet and an air outlet, the support housing having a conveying channel which is connected to the air inlet and the air outlet, the fan wheel being arranged such that it can rotate about a longitudinal axis of the air conveying device and has a blade structure, wherein the air inlet is arranged at a lateral area of the air conveying device, and wherein the air outlet is arranged in a central area of the air conveying device.
Die vorangehenden und folgenden Ausgestaltungen gelten entsprechend auch für das Seitenkanalgebläse. Daher wird auf eine Wiederholung der Ausführungen verzichtet.The preceding and following configurations also apply correspondingly to the side channel blower. Therefore, the explanations will not be repeated.
Eine Ausgestaltung des Seitenkanalgebläses besteht darin, dass sich der Luftausgang durch das Trägergehäuse erstreckt.One configuration of the side channel fan is that the air outlet extends through the support housing.
Eine alternative oder ergänzende Ausgestaltung des Seitenkanalgebläses sieht vor, dass sich der Luftausgang durch das Lüfterrad erstreckt.An alternative or supplementary embodiment of the side channel fan provides that the air outlet extends through the fan wheel.
Im Einzelnen gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie das Seitenkanalgebläse auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen einerseits auf die den unabhängigen Patentansprüchen nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die folgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Teils der Vorrichtung, -
2 eine räumliche Darstellung der Luftfördervorrichtung, -
3 die Luftfördervorrichtung der2 in Explosionsdarstellung, -
4 Sicht auf die Außenseite des Lüfterrads der2 , -
5 Sicht auf die Innenseite des Lüfterrads der2 , -
6 die Explosionsdarstellung der3 aus der entgegengesetzten Blickrichtung und -
7 ein Blick auf dasTrägergehäuse 20.
-
1 a schematic representation of part of the device, -
2 a spatial representation of the air conveying device, -
3 theair handling device 2 in exploded view, -
4 View of the outside of thefan wheel 2 , -
5 View of the inside of thefan wheel 2 , -
6 the exploded view of the3 from the opposite perspective and -
7 a look at the carrier housing 20.
In der
In der
Die Luftfördervorrichtung 2 ist in der Art eines Seitenkanalverdichters ausgeführt. Dabei ist ein Lüfterrad 21 drehbar um die Längsachse 25 angeordnet, wobei die Drehungen durch den Motor 29 erfolgt. Eine Drehachse des Motors 29 erstreckt sich dabei durch das Trägergehäuse 20 und durch einen mittleren Bereich 27 des Lüfterrads 21 hindurch. Das Lüfterrad 21 und das Trägergehäuse 20 verfügen jeweils über eine innere Struktur, die in den folgenden Abbildungen
Die
Die Innenseite des Lüfterrads 21 mit der Schaufelstruktur 26 lässt sich ebenfalls in der Darstellung der
Die
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Brennervorrichtungburner device
- 22
- Luftfördervorrichtungair conveyor
- 1010
- Brennraumcombustion chamber
- 2020
- Trägergehäusecarrier housing
- 2121
- Lüfterradfan wheel
- 2222
- Lufteingangair inlet
- 2323
- Luftausgangair outlet
- 2424
- Förderkanalconveyor channel
- 2525
- Längsachselongitudinal axis
- 2626
- Schaufelstrukturblade structure
- 2727
- mittlerer Bereichmiddle area
- 2828
- seitlicher Bereichlateral area
- 2929
- Motorengine
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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