Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wandring für die Aufnahme insbesondere von Axiallüftern, umfassend einen ringförmigen Körper mit einer Mittellängsachse, mit einer Strömungseintrittsöffnung und einer Strömungsaustrittsöffnung sowie einerzwischen den beiden Öffnungen verlaufenden Ringwand.

Axiallüfter werden unter anderem für Anwendungen bei sehr tiefen Temperaturen eingesetzt. Hierbei besteht die Gefahr von Eisbildung und somit eines Festfrierens der Lüfterradflügel am Wandring. Typische Anwendungen, bei denen diese Gefahrbesteht, sind Wärmepumpen, Verdampfer in Kühlräumen und dergleichen. Um ein derartiges Festfrieren zu verhindern, wird bekannterweise ein Heizelement als elektrische Widerstandsheizung auf dem Wandring aufgebracht und als Heizung verwendet. So offenbart das Dokument EP 1 363 383 A2 einen Wandring für die Aufnahme insbesondere eines Axiallüfters, umfassend einen ringförmigen Körper mit einer Strömungseintrittsöffnung und einer Strömungsaustrittsöffnung und mit einer mittleren Längsachse X-X sowie einer zwischen den beiden Öffnungen verlaufenden Ringwand, wobei ein elektrisches Heizelement zumindest über einen Teilbereich des Umfangs der Ringwand befestigbar ist. Nachteilig ist hierbei die große Energiemenge, die eingebracht werden muss, um den Wandring zu durchwärmen, eine Eisbildung auf der Wandringinnenseite zu verhindern, bzw. auftretendes Eis abzuschmelzen. Hierbei erfolgt eine hohe Wärmeabgabe an die Umgebung und die auf diese Weise in den Kühlraum eingebrachte Wärme muss nachträglich aus dem Kühlraum wiederentzogen werden. Hieraus ergibt sich, dass eine derartige Wandringheizung energieineffizient ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die vorstehenden Nachteile zu vermeiden und die Bildung von Eis auf der Wandringinnenseite zu reduzieren.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die Ringwand einen von einer Außenwand und einer Innenwand eingeschlossenen Hohlraum aufweist, in dem ein elektrisches Heizelement zumindest über einen Teilbereich des Umfangs der Ringwand befestigbar ist, sowie dass der ringförmige Körper des Wandrings aus mindestens zwei Teilkörpern besteht, die durch eine Teilung des ringförmigen Körpers in einer senkrecht zur Längsachse verlaufenden Trennebene gebildet und lösbar miteinander verbunden sind.

Der erfindungsgemäße Wandring besteht aus Kunststoff, so dass allein durch den inneren Hohlraum und die Zweiwandigkeit sowie durch das verwendete Material (Kunststoff) des erfindungsgemäßen Wandrings eine Eisbildung auf der Wandringinnenseite auch bereits ohne den Einsatz eines Heizelementes reduziert wird. Denn der im Inneren befindliche Luftraum sowie die äußere Wandung dienen als Isolation gegenüber der Umgebung. Zusätzlich ermöglicht es die erfindungsgemäße Ausgestaltung, ein Heizband in den zwischen der Außenwand und der Innenwand ausgebildeten Hohlraum einzulegen, wobei das Heizband auf der Innenwand der Ringwand anliegt. Vorteilhafterweise ist der zwischen der Außenwand und der Innenwand ausgebildete Hohlraum mit seinem Hohlraumvolumen derart bemessen, dass dieses Hohlraumvolumen mindestens doppelt so groß ist wie das Volumen des vorteilhafterweise verwendeten Heizbandes, das als elektrische Widerstandsheizung dient. Hierdurch wird eine optimale Isolierwirkung nach außen bewirkt. Durch die Ausbildung des erfindungsgemäßen Wandrings aus zwei Teilkörpern, welche in axialer Richtung, d. h. in Richtung der Längsachse ineinandergesteckt und miteinander verbunden, insbesondere verschraubt werden, ist eine leichte Nachrüstung des erfindungsgemäßen Wandrings mit einem Heizelement möglich.

Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten und werden an Hand des in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Wandrings mit eingebautem Axiallüfter in Richtung auf seine Einströmöffnung,

Fig. 2

eine Explosionsansicht des erfindungsgemäßen Wandrings gemäß Fig. 1,

Fig. 3

einen Schnitt entlang der Schnittlinie III-III in Fig. 1,

Fig. 4

eine perspektivische Ansicht auf den erfindungsgemäßen Wandring gemäß Fig. 1 in Richtung auf seine Ausströmöffnung im nicht montierten Zustand seiner Teilkörper.

In den Fig. 1 bis 4 sind gleiche Teile bzw. funktionsgleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.

Ein erfindungsgemäßer Wandring besteht, wie in den Figuren dargestellt, aus einem ringförmigen Körper 1 mit einer mittleren Längsachse X-X, mit einer Strömungseintrittsöffnung 2 und einer Strömungsaustrittsöffnung 3. Der erfindungsgemäße Ringkörper 1 weist zwischen den beiden Öffnungen 2, 3 eine Ringwand 4 auf, die einen senkrecht zur Mittellängsachse X-X bezogenen kreisförmigen Querschnitt besitzt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich innerhalb des erfindungsgemäßen Wandrings ein Axiallüfter 6. Dieser besteht aus einem zentrisch in der Mittellängsachse X-X angeordneten Elektromotor 7, an dem ein Flügelrad 8 mit Lüfterflügeln 9 angeschlossen ist.

Erfindungsgemäß besteht die Ringwand 4 aus einer Außenwand 11 und einer Innenwand 12, die zwischen sich einen Hohlraum 13 einschließen.

Wie insbesondere aus den Fig. 2 und 3 zu erkennen ist, ist der erfindungsgemäße ringförmige Körper 1 durch eine Teilung senkrecht zur mittleren Längsachse X-X in zwei Teilkörper 14,16 unterteilt, und zwar einen Teilkörper 14, der die Strömungseintrittsöffnung 2 umfasst, und einen Teilkörper 16, der die Strömungsaustrittsöffnung 3 umfasst. Diese beiden Teilkörper 14, 16 können, aufgrund der Teilung senkrecht zur Längsachse X-X, axial ineinander gefügt und axial auseinander bewegt werden. Der erfindungsgemäße ringförmige Körper 1 besteht aus Kunststoff. Durch die Ausbildung des Hohlraums in der Ringwand 4 und der Verwendung des Kunststoffmaterials wirkt der erfindungsgemäße ringförmige Körper 1 bereits thermisch isolierend, denn einerseits ist eine Betauung und Bereifung auf einer Kunststoffoberfläche geringer als auf einer Metalloberfläche und andererseits wirkt der Hohlraum 13 thermisch isolierend.

Wie insbesondere Fig. 3 zu entnehmen ist, weisen die Außenwand 11 und die Innenwand 12 der beiden Teilkörper 14, 16 an ihren Außenwandabschnitten 17, 18 sowie ihren Innenwandabschnitten 19, 21 an ihren aneinander stoßenden Enden jeweils komplementäre Stufenprofile 22, 23 auf, so dass eine Überlappung im Bereich der Stufenprofile 22, 23 gegeben ist. Hierdurch erfolgt eine Abdichtung zwischen den Außenwandabschnitten 17, 18 und den Innenwandabschnitten 19, 21 im Bereich ihrer aneinander stoßenden Enden sowie eine gegenseitige Lagefixierung. Die Außenwandabschnitte 17, 18 und die Innenwandabschnitte 19, 21 der Teilkörper 14, 16 besitzen jeweils unterschiedliche Längen, so dass die Außenwandabschnitte 17, 18 unterschiedlich lang sind, und die Innenwandabschnitte 19, 21 ebenfalls unterschiedlich lang sind, und zwar derart, dass einem längeren Außenwandabschnitt 17 ein kürzerer Innenwandabschnitt 19 gegenüberliegt und dem kürzeren Außenwandabschnitt 18 ein längerer Innenwandabschnitt 21. Wie insbesondere aus Fig. 3 zu entnehmen ist, ist es erfindungsgemäß zweckmäßig, wenn die Innenwand 12 konvex gekrümmt ist, so dass ein Strömungsprofil vorhanden ist, wobei im Scheitelpunkt des Krümmungsverlaufes ein sehr geringer Anstieg der Krümmungskurve beidseitig des Scheitelpunktes ausgebildet ist. Die Außenwand 11 ist zweckmäßigerweise als ebenes, parallel zur Längsachse X-X verlaufendes Wandprofil hergestellt. Wie weiter den Fig. 2, 3 und 4 zu entnehmen ist, ist innerhalb des Hohlraums 13 ein elektrisches Heizelement 24 angeordnet, das im dargestellten Ausführungsbeispiel als Heizband ausgebildet ist, wobei es sich zweckmäßigerweise um ein elektrisches Widerstandsheizelement handelt. Das elektrische Heizelement 24 ist derart angeordnet, dass es an der Innenwand 12 an deren dem Hohlraum 13 zugewandten Innenseite anliegt.

Vorteilhafterweise sind im Übergangsbereich zwischen dem Außenwandabschnitt 17 und dem Innenwandabschnitt 19 und insbesondere auch zwischen dem Außenwandabschnitt 18 und dem Innenwandabschnitt 21, d. h. mindestens an einem der Teilkörper 14, 16, vorteilhafterweise an beiden Teilkörpern 14, 16, axial, parallel zur Längsachse X-X verlaufende, umfangsgemäß angeordnete Befestigungszapfen 26 ausgebildet, die mit dem jeweiligen Innenwandabschnitt 19, 21 einen Spalt einschließen, dessen Spaltweite größer/gleich der Dicke des einzusetzenden Heizelementes 24 ist. Hierbei sind die Befestigungszapfen 26 der beiden Teilköper 14, 16 im montierten Zustand der Teilkörper 14, 16 umfangsgemäß gegeneinander versetzt angeordnet, und ihre Länge ist zweckmäßigerweise größer als die Breite des insbesondere bandförmigen Heizelementes 24. Das bandförmige Heizelement 24 wird zur Montage unter die Befestigungszapfen 26 geschoben und wird von diesen axial und umfangsgemäß fixiert. Hierzu ist es insbesondere vorteilhaft, wenn die Befestigungszapfen 26 das Heizelement 24 beidseitig an seinen umfangsgemäß verlaufenden Längsrändern überlappen.

Die beiden Teilkörper 14, 16 werden vorteilhafterweise durch mehrere umfangsgemäß angeordnete, axial in Richtung der Längsachse X-X verlaufende Schrauben 27 miteinander lösbar verbunden. Weiterhin ist erfindungsgemäß zweckmäßig, wenn an einem der Teilkörper 14, 16 im vorliegenden Ausführungsbeispiel am die Einströmungseintrittsöffnung 2 umfassenden Teilkörper 14 umfangsgemäß ein Montageflansch 28 angeformt ist. Dieser Montageflansch 28 wird aus einem zur Längsachse X-X radial abstehenden Randsteg gebildet. An diesem Montageflansch 28 befinden sich vorzugsweise vier am Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete Befestigungslaschen 29, die Löcher zum Hindurchführen von entsprechenden Befestigungselementen aufweisen. Der Elektromotor 7 wird über ein vorzugsweise ebenes Drahtschutzgitter 31 insbesondere aus Metall gehalten, wobei das Drahtschutzgitter 31 mittels Streben 32 an dem Teilkörper 14 am Umfang der Strömungseintrittsöffnung 2 befestigt ist.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist zwischen zwei Befestigungslaschen 29 am ringförmigen Körper 1 ein rechteckiges Gehäuse 33 angeformt, das aus zwei Gehäuseabschnitten 34, 35 besteht, wobei der eine Gehäuseabschnitt 34 am Teilkörper 14 und der andere Gehäuseabschnitt 35 am Teilkörper 16 angeformt ist.

Das Gehäuse 33 weist einen parallel zu einer Tangente an die Strömungseintrittsöffnung 2 bzw. Strömungsaustrittsöffnung 3 verlaufenden Seitenwandabschnitt auf, der über hierzu senkrecht verlaufende Wandabschnitte mit dem jeweiligen Teilkörper 14, 16 verbunden ist. Durch das Gehäuse 33 wird einerseits die elektrische Anschlussleitung 37 des Elektromotors 7 von dem Teilkörper 14 bzw. dem Gehäuseabschnitt 34 nach außen, und zwar über Bohrungen im Teilkörper 16 bzw. Gehäuseabschnitt 35 geführt, und zwar bevorzugt parallel zur Längsachse X-X, die zunächst entlang des Schutzgitters 31 geführt wird, und andererseits dient das Gehäuse 33 zur Kontaktierung des elektrischen Heizelementes 24 mit einer elektrischen Versorgungsleitung 38, die parallel zur Längsachse X-X in das Gehäuse 33 eingeführt wird. Der Verschluss des Gehäuses 33 erfolgt über Schraubelemente, die von seiner Rückseite her, d. h. von der Seite der Strömungsaustrittsöffnung 3 her eingeschraubt werden. Das Einschrauben der Befestigungsschrauben 27 erfolgt in der gleichen Weise.

Erfindungsgemäß kann es weiterhin von Vorteil sein, wenn im Zentrum des Schutzgitters 31 eine Abdeckkappe 39 auf dem Elektromotor 7 durch eine Öffnung des Schutzgitters 31 hindurch befestigt ist, die als Strahlwasserschutz bei einer Reinigung dient. Diese Abdeckung 39 wird vorzugsweise durch insbesondere eine Rastverbindung lösbar befestigt.

Der erfindungsgemäße zweiteilige Wandring aus Kunststoff mit integrierter Hohlkammer reduziert bei Ventilatoren, die in Kühlgeräten und Verdampfern eingebaut werden die Vereisungsneigung, reduziert den Wärmeeintrag in den Wärmetauscher, und durch das auch nachträglich einlegbare Heizelement 24 wird eine Vereisung verhindert. Das erfindungsgemäße nicht gewölbte, d. h. ebene Metallschutzgitter 31 lässt sich zudem bei einer auftretenden Vereisung einfach mechanisch reinigen. Der Gegenstand der Erfindung wird durch die folgenden Ansprüche definiert.

1

Ringförmiger Körper

2

Strömungseintrittsöffnung

3

Strömungsaustrittsöffnung

4

Ringwand

6

Axiallüfter

7

Elektromotor

8

Flügelrad

9

Lüfterflügel

11

Außenwand

12

Innenwand

13

Hohlraum

14

Teilkörper

16

Teilkörper

17

Außenwandabschnitt

18

Außenwandabschnitt

19

Innenwandabschnitt

21

Innenwandabschnitt

22

Stufenprofil

23

Stufenprofil

24

Heizelement

26

Befestigungszapfen

27

Befestigungsschrauben

28

Montageflansch

29

Befestigungslasche

31

Drahtschutzgitter

32

Streben

33

Gehäuse

34

Gehäuseabschnitt

35

Gehäuseabschnitt

37

elektrische Anschlussleitung

38

Versorgungsleitung

39

Abdeckkappe

X-X

Mittellängsachse