DE2952339A1

DE2952339A1 - Luftfoerderaggregat

Info

Publication number: DE2952339A1
Application number: DE19792952339
Authority: DE
Inventors: Hubert 8963 Waltenhofen Meiler; Roland 8961 Durach Seyband
Original assignee: MAH KLIMATECHNIK GmbH
Current assignee: MAH KLIMATECHNIK GmbH
Priority date: 1979-12-24
Filing date: 1979-12-24
Publication date: 1981-07-02

Description

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MAH Klimatechnik GmbH. 8963 Waltenhofen 1

Luftförderaggregat

Die Erfindung betrifft ein Luftförderaggregat gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei derartigen Luftförderaggregaten ist es häufig erwünscht, daß der von ihm geförderte Luftstrom oder mindestens einer der von ihm geförderten Luftströme erwärmt wird. So werden derartige Luftförderaggregate häufig zur Belüftung von in Scheunen gelagertem Heu eingesetzt, um das weitere Trocknen des Heus zu

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beschleunigen bzw. Faulen oder Selbstentzündung des Heus zu verhindern. Auch andere Anwendungsgebiete für derartige Luftförderaggregate sind denkbar, bei denen die Erwärmung von durch es geförderter Luft erwünscht ist. So kann es bspw. auch zur ständigen oder zeitweisen Belüftung sonstiger Gebäude oder dergl. dienen, bspw. zur Verringerung der Heizlast oder um sie nach Fertigstellung rasch auszutrocknen.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, es zu ermöglichen, die vom Luftförderaggregat geförderte Luft oder mindestens einen der von ihm geförderten Luftströme kosten- und energiesparend zu erwärmen.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Luftförderaggregat der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art dadurch gelöst, daß die Kühlwärme abgebenden Bereiche der Brennkraftmaschine zumindest im wesentlichen innerhalb einer Saugluftführung angeordnet sind, die ausgangsseitig an mindestens eine Saugöffnung des oder der Ventilatoren zur Erwärmung der durch diese Saugöffnung vom Ventilator angesaugten Luft angeschlossen ist.

Durch die Erfindung wird die gesamte oder zumindest nahezu die gesamte Kühlwärme der Brennkraftmaschine der vom Ventilator angesaugten Luft oder mindestens einer vom Ventilator angesaugten Luftströmung zugeführt und so zur Erwärmung dieser Luft verwendet. Man erspart so die Kosten und den Energieverbrauch einer gesonderten Energiequelle zur Erwärmung dieser Luft oder, falls das Luftförderaggregat noch zusätzlich eine gesonderte

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Energiequelle zur weiteren Temperaturanhebung der geförderten Luft aufweist, läßt sich diese Zusatz energiequelle verkleinern _uncj ihr Energieverbrauch stark reduzieren. Bevorzugt ist die Erfindung jedoch bei für solche Anwendungsfälle vorgesehen, bei denen die Erwärmung der vom Ventilator geförderten Luft bzw. des betreffenden Luftstromes nicht zu einer bestimmten Lufttemperatur führen muß, sondern wo es ausreichend ist, wenn nur die von der Brennkraftmaschine abgegebene Wärme dem Erwärmen der Luft dient. Solche Anwendungsgebiete sind insbesondere die Heubelüftung und die vorübergehende Belüftung von neu erstellten Gebäuden zu deren raschen Austrocknung.

Die durch die Erfindung bewirkte Kraft-Wärme-Koppelung ergibt einen beträchtlichen Gewinn an Primärenergie. Dies sei an einem Beispiel erläutert. Wenn der oder die Ventilatoren anstatt mittels der Brennkraftmaschine mittels eines Elektromotors angetrieben würden, dann ergeben 3 kWh Primärenergie ca. 1 kWh mechanische Antriebsenergie für den Antrieb des oder der Ventilatoren. Wenn dagegen erfindungsgemäß dieser Antrieb mit einer erfindungsgemäß innerhalb einer Saugluftführung angeordneten Brennkraftmaschine erfolgt, bspw. mittels einer Dieselbrennkraftmaschine, dann ergeben 3kWh Primärenergie zwar wiederum ca. 1 kWh mechanische Antriebsenergie für den oder die Ventilatoren aber zuzgl. ca. 1 kWh Kühlwärmeenergie, durch welche die angesaugte Luft erwärmt wird.

Man kann diesen Gewinn an Primärenergie noch vergrößern, indem man auch das Abgasleitungssystem ganz oder zu

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einem erheblichen Teil innerhalb der Saugluftführung anordnet, sodaß auch ein Großteil der Abgaswärme der Brennkraftmaschine der die Saugluftführung durchströmenden Luft zugeführt wird. Im vorstehenden Ausführungsbeispiel kann dies einer der Saugluft zusätzlich zugeführten Wärmeenergie von ca. o,5 kWh entsprechen, sodaß bei diesem Zahlenbeispiel ungefähr 80% der Primärenergie in Antriebsenergie und dem Erwärmen der Luft dienende Wärmeenergie umgesetzt wird. Diese Zahlenwerte sind natürlich nur ungenaue Werte und schwanken je nach Luftförderaggregat.

Unter Kühlwärme der Brennkraftmaschine ist die Wärme verstanden, die von ihr zu ihrer Kühlung abgeführt werden muß. Diese Kühlwärme kann bei wassergekühlter Brennkraftmaschine im wesentlichen mittels eines üblichen Luftkühlers an die Saugluft übertragen werden oder es kann sich auch um eine wasser- oder luftgekühlte Brennkraftmaschine handeln, die ihre Kühlwärme direkt an die Saugluft abgibt.

Bevorzugt weist das Luftförderaggregat einen einzigen Ventilator auf. Dieser kann vorzugsweise ein einseitig saugender odor doppelseitig saugender Radialventilator sein. Doch ist die Erfindung auch für andere Ventilatoren anwendbar, bspw. mit Axialventilatoren, Querstromgebläsen oder dergl.

Wenn mehrere Ventilatoren durch die Brennkraftmaschine angetrieben v/erden, können bspw. ihre Antriebswellen koaxial zueinander angeordnet und starr miteinander oder über Kupplungen oder dergl. miteinander verbunden sein.

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Es bestehen auch andere Möglichkeiten der Anordnung der Antriebswellen der Ventilatoren, bspw. können sie über Winkelgetriebe miteinander verbunden sein.

Bevorzugt ist vorgesehen, daß die gesamte Brennkraftmaschine innerhalb der Saugluftführung angeordnet ist, jedoch ihr Abgasleitungssystem aus der Saugluftführung herausgeführt ist, damit die Abgase nicht in die Saugluft gelangen. Der aus der Saugluftführung herausgeführte Bereich des Abgasleitungssystems ist zweckmäßig so zu legen, daß die Abgase nicht in die Saugluftführung eingesaugt werden, sondern sich mit der Außenatmosphäre abseits der am Einlaß der Saugluftführung entstehenden Luftsenke vermischen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Die Zeichnung zeigt in teilweise geschnittener Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Luftförderaggregates 1o, das einen doppeltsaugenden Radialventilator 11 großer Förderleistung hat, dessen Gehäuse 13 zwei zueinander gleichachsige Saugstutzen 12, 12' hat, die an den den voneinander abgewendeten Stirnseiten des das nicht näher dargestellte Laufrad aufnehmenden Spiralgehäusebereiches 13', dessen Auslaß 14 aus einem den Ventilator 11 aufnehmenden Kasten 15 senkrecht zur Bildebene nach vorn herausführt, angeordnet sind.

Der rechtsseitige Saugstutzen 12' saugt die Luft direkt aus der Umgebungsatmosphäre des Kastens 15 an. Der

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andere Saugstutzen 12 ist an eine Saugluftführung 16 angeschlossen, innerhalb welcher die dem Antrieb des Radialventilators 11 dienenden Brennkraftmaschine 17 angeordnet ist. Bei dieser Brennkraftmaschine 17 kann es sich vorzugsweise um eine Dieselkraftmaschine handeln, doch kommen auch andere Brennkraftmaschinen in Frage, vorzugsweise 2-Takt- oder 4-Takt-Brennkraftkolbenmaschinen, insbesondere auch Otto-Brennkraftmaschinen.

Die Abtriebswelle 25 der Brennkraftmaschine 17 ist über eine Kupplung 24 gleichachsig mit der Antriebswelle des Laufrades des Ventilators 11 verbunden. Die Saugluftführung 16 bildet einen umfangsseitig völlig geschlossenen Kanal, der an seiner linken Stirnseite zur Bildung des Lufteinlasses 23 offen ist und aus einem ersten Abschnitt 31 mit ungefähr halbrundem Querschnitt mit ebenem Boden 33 und einem über einen Flansch 34 daran anschließenden zweiten Abschnitt 32 kreisrunden Querschnitts besteht. Dieser zweite Abschnitt 32 ist mit einem ringförmigen Flansch 32' an der ihm benachbarten Wand 18 des Kastens 15 die Saugöffnung des Saugstutzens 12 unifassend befestigt. Dieser Saugstutzen 12 ist in an eine von ihm durchdrungene Öffnung der Wand 18 angeflanscht. Der Kasten 15 ist auf einem Bodengestell 4o befestigt, welches auch ein tischartiges Gestell 41 trägt, auf dem der ebene Boden 33 des linksseitigen Abschnittes 31 der Saugluftführung 16 aufliegt und auf diesem Boden 33 ist die Brennkraftmaschine 17 schwingungsfähig befestigt.

Der Kraftstoffvorratsbehälter 36 für die Brennkraftmaschine 17 ist ebenfalls auf dem Bodengestell 4o angeordnet

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und zwar unterhalb der Saugluftführung 16 und eine nicht dargestellte Kraftstoffleitung führt von ihm zur Brennkraftmaschine 17.

Das Abgasleitungssystem 3o dieser Brennkraftmaschine weist einender Schalldämpfung dienenden Auspufftopf 42 und ein daran anschließendes Auspuffrohr 43 auf, welches nach oben durch die Oberseite der Saugluftführung 16 aus dieser Saugluftführung 16 herausgeführt ist. Jedoch befindet sich der wesentliche Teil des Abgasleitungssystems 3o innerhalb der Saugluftführung 16, sodaß ein Großteil der Abgaswärme der Brennkraftmaschine 17 in die

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die Saugluftführung/durchströmende, vom Ventilator 11 mittels dos links;nciticjon Stutzens 12 angesaugte Luft zu deren Erwärmung gelangt. Da ferner sich die gesamte Brennkraftmaschine 17 innerhalb der Saugluftführung 16 befindet, gelangt die gesamte von ihr zu ihrer Kühlung abgeführte Kühlwärme in diese Saugluftströmung und erwärmt diese ebenfalls. Damit wird nahezu die gesamte von der Brennkraftmaschine 17 entwickelte und nach außen abgegebene Wärme zum Erwärmen der von dem Stutzen 12 des Ventilators angesaugten Luft benutzt, die die rohrartige Saugluftführung 16 durchströmt.

Infolge der durch die die Saugluftführung 16 durchströmenden Luft bewirkte intensive Luftkühlung dieser Brennkraftmaschine ist es nicht erforderlich, daß sie einen nur ihrer Kühlung dienenden gesonderten Ventilator aufweist. Vielmehr übernimmt ihre gesamte Kühlung der an sich zu einem anderen Zweck von der Brennkraftmaschine 17 angetriebene Ventilator 11. Dieser Ventilator 11 kann

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vorzugsweise dem Belüften von Heu in Scheunen dienen, wie bereits erwähnt wurde, jedoch können auch andere Anwendungsgebiete vorgesehen sein.

Dieses in der Zeichnung dargestellte Luftförderaggregat bildet eine transportable Baueinheit. Es ist auch möglich, diese Baueinheit auf einem Fahrgestell zu befestigen, sodaß sie zwecks einfachen und raschen Ortswechsels fahrbar ist. So kann sie bspw. auch dazu dienen, um Neubauten zwecks rascher Austrocknung vor Einzug der Bewohner auszutrocknen und für solche Anwendungsfälle ist häufige Ortsveränderung notwendig.

In diesem bevorzugten Ausführunqsbeispiel dient die Brennkraftmaschine 17 ausschließlich dem Antrieb des Ventilators 11. Es ist jedoch auch denkbar, daß die Brennkraftmaschine 17 nur zum überwiegenden Teil dem Antrieb des Ventilators 11 dient und ein geringerer Teil ihrer Abtriebsleistung dem Antrieb einer oder weiterer sonstiger Arbeitsvorrichtungen oder dergl. dient, bspw. dem Antrieb eines stromerzeugenden Generators, der mit an diesem Luftförderaggregat angeordnet ist, sodaß dieses Luftförderaggregat auch elektrischen Strom liefern kann.

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Claims

Dipi.-Phye OSKAR KQNIG Patentanwalt 2 952339

Deutsche Benk AG Stuttgart

Telefon: (0711) ΓΤΓΓΕΙ": P όί ST Konto Nr. 89/00300

Telegramm: Koer.icp.it 7000 STUTTGART-I, Klüpfelstraße 6 Postecheck Stßt.81919

Postfach 51

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Patentansprüche

Luftförderaggregat bestehend aus mindestens einem ein Gehäuse mit mindestens einer Saugöffnung und mindestens einer Luftauslaßöffnung aufweisenden Ventilator und einer Brennkraftmaschine, vorzugsweise einer Dieselbrennkraftmaschine, die nur oder überwiegend nur dem Antrieb des oder der Ventilatoren dient, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlwärme abgebenden Bereiche der Brennkraftmaschine (17) zumindest im wesentlichen innerhalb einer Saugluftführung (16) angeordnet sind, die ausgangsseitig an mindestens eine Saugöffnung des oder der Ventilatoren (11) zur Erwärmung der durch diese Saugöffnung vom Ventilator angesaugten Luft angeschlossen ist.
2. Luftförderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilator (11) ein Radialventilator ist.

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ORIGINAL INSPECTED

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3. Luftförderaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (25) der Brennkraftmaschine gleichachsig an die Antriebswelle (26) des Ventilators (11) angeschlossen oder ankuppelbar ist.
4. Luftförderaggregat nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Radialventilator ein doppeltsaugender Ventilator (11) ist und nur eine seiner beiden Saugöffnungen an die Saugluftführung angeschlossen ist.
5. Luftförderaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auch zumindest ein erheblicher Teil das Abgasleitungssystem (3o) innerhalb der Saugluftführung (16) angeordnet ist.
6. Luftförderaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Brennkraftmaschine (17) innerhalb der Saugluftführung (16) angeordnet ist, jedoch ihr Abgasleitungssystem (3o) aus der Saugluftführung herausgeführt ist.
7. Luftförderaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es als transportable oder fahrbare Baueinheit ausgebildet ist.

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