DE102015106601A1

DE102015106601A1 - Luftgebläse

Info

Publication number: DE102015106601A1
Application number: DE102015106601.7A
Authority: DE
Inventors: Xiao Hong YE; Jing Li; Nan Li; Ching Hang LEUNG; Jian Jun LIU; Siu Chun Tam
Original assignee: Johnson Electric SA
Current assignee: Johnson Electric International AG
Priority date: 2014-04-29
Filing date: 2015-04-29
Publication date: 2015-10-29
Also published as: US10041502B2; CN105090067B; US20150308447A1; CN105090067A

Abstract

Ein Luftgebläse hat ein Gebläserad (6), einen Motor (3) und ein Gebläsegehäuse (2). Das Gebläsegehäuse umfasst ein erstes Gehäuseelement (21) für die Aufnahme des Motors und ein zweites Gehäuseelement (22) für die Aufnahme des Gebläserads. Das erste und das zweite Gehäuseelement sind aneinander befestigt. Zwei einander gegenüberliegende Lufteinlässe (211) sind an einem von dem zweiten Gehäuseelement entfernten Ende des ersten Gehäuseelements (21) gebildet. Jeder Luftauslass (211) ist durch einen nach außen geneigten Ausschnitt gebildet. Der Ausschnitt ist durch zwei Schrägseiten (212) begrenzt. Ein Winkel A, der durch jede Schrägseite (212) und eine axiale Richtung des Gebläses gebildet wird, liegt in dem Bereich von 0 bis 45 Grad. Radiale Linien, die sich von einer Schrägseite (212) des einen Luftauslasses (211) erstrecken, und die benachbarte Schrägseite (212) des anderen Luftauslasses (211) bilden einen Winkel B in einem Bereich von 15 bis 45 Grad.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein Luftgebläse und einen Händetrockner, in dem das Gebläse eingebaut ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bekannte Luftgebläse haben normalerweise ein Gehäuse sowie einen Motor und ein Gebläserad, die in dem Gehäuse untergebracht sind. Wie 1 zeigt, hat das Gehäuse 1 ein Motor-Gehäuseelement 11, das den Motor aufnimmt, und ein Gebläserad-Gehäuseelement 12, das das Gebläserad aufnimmt. Das Gebläserad-Gehäuseelement 12 und das Motor-Gehäuseelement 11 sind miteinander verbunden. Das Gebläserad-Gehäuseelement 11 definiert eine Vielzahl von Öffnungen 14 als Luftauslässe. Die Öffnungen 14 sind durch Ausschnitte parallel zu einer Achse des Motor-Gehäuseelements 11 gebildet und sind an einer äußeren Umfangsfläche des Motor-Gehäuseelements 11 gleichmäßig angeordnet.
Während des Betriebs treibt der Motor das Gebläserad an, um einen Druckluftstrom zu erzeugen, der durch die Öffnungen 14 ausgestoßen wird.
Diese Art eines Gebläses wird üblicherweise in Geräten wie Händetrockner und Staubsauger verwendet. Zum Beispiel müssen die in Händetrocknern verwendeten Gebläse einen starken Luftstrom liefern, um die Hände rasch zu trocknen, und sie müssen gleichzeitig kleinbauend sein, damit sie in Waschräumen wenig Platz einnehmen. Auf den Druckluftstrom, der aus den Luftauslässen austritt, wirkt jedoch ein hoher Luftwiderstand, der die Ursache dafür ist, dass der Luftstrom des üblichen Gebläses schwach ist. Um den Luftstrom zu erhöhen, muss die Eingangsleistung des Gebläses erhöht werden. Dies führt zu einem schlechten Gesamtwirkungsgrad des Gebläses. Das Gebläse ist außerdem groß.
Es wird daher ein Gebläse mit einem besseren Wirkungsgrad und einer kleineren Baugröße gewünscht.
KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Luftgebläse mit einem Gebläserad, einem Motor und einem Gebläsegehäuse angegeben. Das Gebläsegehäuse umfasst ein erstes Gehäuseelement für die Aufnahme des Motors und ein zweites Gehäuseelement für die Aufnahme des Gebläserads. Das erste Gehäuseelement und das zweite Gehäuseelement sind fest aneinander montiert und stehen in Luftstromverbindung miteinander. Zwei einander gegenüberliegende Luftauslässe sind an einem von dem zweiten Gehäuseelement entfernten Ende des ersten Gehäuseelements gebildet. Jeder der Luftauslässe ist durch einen nach außen geneigten Ausschnitt gebildet. Der Ausschnitt ist durch zwei Schrägseiten begrenzt. Ein durch jede Schrägseite und eine axiale Richtung des ersten Gehäuseelements gebildeter Winkel liegt in dem Bereich von 0 bis 45 Grad, und eine Schrägseite des einen Luftauslasses und eine benachbarte Schrägseite des anderen Luftauslasses bilden einen Winkel B in dem Bereich von 15 bis 45 Grad.
Vorzugsweise hat jeder der Luftauslässe eine Höhe H1, wobei die Höhe einer Oberseite jedes der Luftauslässe in Relation zu einer Unterseite des ersten Gehäuseelements H2 beträgt und das Verhältnis von H1 zu H2 in dem Bereich von 20/77,3 bis 46/77,3 liegt.
Vorzugsweise und in einer speziellen Ausführungsform beträgt der Winkel B 45 Grad, und das Verhältnis von H1 zu H2 beträgt 43/73.
Vorzugsweise ist das erste Gehäuseelement ein Hohlzylinder, und ein von dem zweiten Gehäuseelement entferntes Ende des Zylinders ist mit einer Endhalterung verbunden.
Vorzugsweise ist eine Nabe an der Endhalterung angeordnet, und die Nabe definiert eine Durchgangsöffnung, um darin ein Lager aufzunehmen.
Vorzugsweise umfasst das zweite Gehäuseelement eine kreisförmige Seitenwand. Ein Ende der kreisförmigen Seitenwand ist durch einen Flansch mit dem ersten Gehäuseelement und das andere Ende der kreisförmigen Wand mit einer unteren Abdeckung verbunden.
Vorzugsweise ist in der Mitte der unteren Abdeckung ein Lufteinlass gebildet.
Erfindungsgemäß wird ferner ein Händetrockner mit einem Gebläse wie vorstehend beschrieben angegeben.
Durch eine wohldurchdachte Gestaltung der Form der Luftauslässe des Gebläsegehäuses für eine Vergrößerung der Luftauslässe wird der Luftwiderstand während des Betriebs des Gebläses verringert, wodurch der Luftdurchsatz durch das Gehäuse bei einer geringeren Eingangsleistung erhöht wird. Außerdem lässt sich die Größe des Gebläses bei gleichem Luftdurchsatz reduzieren.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Eine bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung wird nunmehr anhand eines Beispiels beschrieben, wobei auf die anliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird. Identische Strukturen, Elemente oder Teile, die in mehr als einer Zeichnungsfigur erscheinen, sind in sämtlichen Figuren, in denen sie erscheinen, grundsätzlich identisch gekennzeichnet. Die Dimensionen von Komponenten und Merkmalen sind im Hinblick auf eine übersichtliche Darstellung gewählt und sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu dargestellt. Die Figuren sind nachstehend aufgelistet.
1 ist eine perspektivische Ansicht eines üblichen Gebläsegehäuses;
2 ist eine perspektivische Ansicht eines Gebläsegehäuses gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 ist eine Vorderansicht des Gebläsegehäuses von 2;
4 ist eine Ansicht des Gebläsegehäuses von 2;
5 ist eine perspektivische Darstellung eines Luftgebläses mit dem Gebläsegehäuse von 2;
6 zeigt das Gebläse von 5, von dem ein Teil abgenommen wurde;
7 ist eine Tabelle mit den Spezifikationen eines üblichen Gebläses, und
8 ist eine Tabelle mit den Spezifikationen des Gebläses gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
DETAILBESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ein Luftgebläse gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann zum Beispiel in Geräten wie Händetrockner verwendet werden. Das Gebläse hat ein Gebläserad, einen Motor und ein Gebläsegehäuse. Es wird auf die 2 bis 6 Bezug genommen. Das Gebläsegehäuse 2 umfasst ein erstes Gehäuseelement 21 für die Aufnahme des Motors und ein zweites Gehäuseelement 22 für die Aufnahme des Gebläserads. Das erste Gehäuseelement 21 und das zweite Gehäuseelement 22 sind fest miteinander verbunden und stehen in Luftströmungsverbindung miteinander. Vorzugsweise hat das zweite Gehäuseelement 22 eine kreisförmige Seitenwand. Ein Ende der kreisförmigen Seitenwand ist durch einen Flansch 23 mit dem ersten Gehäuseelement 21 und das andere Ende mit einer unteren Abdeckung 221 verbunden. In der unteren Abdeckung 221 ist ein Lufteinlass 222 zum Einleiten von Luft in das Gebläse gebildet. Außerdem ist das erste Gehäuseelement 21 ein Hohlzylinder. Ein von dem zweiten Gehäuseelement 22 entferntes Ende des Zylinders ist mit einer Endhalterung 213 versehen. An der Endhalterung 213 ist eine Nabe 214 angeordnet. In der Nabe 214 ist eine Öffnung für die Aufnahme eines Lagers definiert. Wenn das erste Gehäuseelement ein Formteil ist, kann die Endhalterung optional in einem Stück mit dem ersten Gehäuseelement ausgebildet sein und eine monolithische Konstruktion mit dem ersten Gehäuseelement bilden.
Zwei einander gegenüberliegende Luftauslässe 211 sind an einem von dem zweiten Gehäuseelement 22 entfernten Ende des ersten Gehäuseelements 21 gebildet. Jeder Auslass 211 ist durch einen nach außen geneigten Ausschnitt gebildet. Der Ausschnitt ist durch zwei Schrägseiten 212 und eine Bodenseite begrenzt. Die Bodenseite liegt im Wesentlichen senkrecht zur Achse des ersten Gehäuseelements 21.
Ein Winkel A, der durch jede Schrägseite 212 und eine axiale Richtung des ersten Gehäuseelements 21 gebildet wird, liegt in dem Bereich von 0 und 45 Grad, d. h. der Winkel A zwischen einer Schrägseite 212 und einer Linie P in den 2 bis 4 liegt in dem Bereich von 0 und 45 Grad, wobei die Linie P parallel zur Achse des ersten Gehäuseelements 21 verläuft. Wie festgestellt werden wird, liegen das erste Gehäuseelement und der Motor koaxial oder haben zumindest parallele Achsen, so dass die Linie P ebenfalls parallel zur Achse des Gebläses verläuft.
Wie in 4 dargestellt ist, bilden die radialen Linien, die durch die Basis einer Schrägseite 212 eines Luftauslasses 211 und die Basis der benachbarten Schrägseite 212 des anderen Luftauslasses 211 verlaufen, einen Winkel B in dem Bereich von 15 bis 45 Grad. Die Basis der geneigten Wand ist der Punkt, an dem die Schrägseite auf die Unterseite des Ausschnitts trifft, wobei eine an der Verbindungsstelle gebildete Kehlnaht oder ein Radius nicht berücksichtigt werden. Die Kombination des Winkels A und des Winkels B in diesen Bereichen kann den Luftwiderstand wirksam verringern, den Luftstrom erhöhen und die Eingangsleistung sowie die Gebläsegeschwindigkeit verringern, wodurch die Gebläseleistung verbessert wird und das Gebläse über eine längere Lebensdauer verfügt. Hinzu kommt, dass das Gebläse die Anforderungen an den Luftdurchsatz und den Druck trotz des verringerten Durchmessers des Gebläses erfüllt. Durch eine Minimierung des Winkels B wird die Breite der Luftauslässe maximiert. Ein minimaler Winkel B ist notwendig, um die Endhalterung und die Bürsten zu stützen.
In der gewählten Ausführungsform hat jeder Luftauslass 211 eine Höhe H1. Das erste Gehäuseelement hat eine Höhe H2, und ein Verhältnis von H1 zu H2 liegt in dem Bereich von 20/77,3 bis 46/77,3. Das Verhältnis in diesem Bereich kann in einem deutlich erhöhten Luftdurchsatz und/oder einer verringerten Eingangsleistung resultieren.
Insbesondere bei einem Winkel B von 45 Grad beträgt das Verhältnis von H1 zu H2 gleich 43/73, der maximale Luftdurchsatz des Gebläses kann 40L/S erreichen, und die Eingangsleistung des Gebläses wird von anfänglich 736W auf 571W deutlich verringert. Die Geschwindigkeit des Gebläses wird von ursprünglich 33,978 U/min auf 32,226 U/min verringert. Der Wirkungsgrad des Gebläses wird ebenfalls verbessert. Dadurch verfügt das Gebläse auch über eine längere Lebensdauer. Dies stellt einen bedeutenden Durchbruch dar, speziell bei Gebläsen mit weniger als 90 Zentimeter Durchmesser.
Es wird auf die 5 und 6 Bezug genommen. Das Gebläse hat einen Motor 3, einen Diffusor 5 und ein Gebläserad 6, die in dem Gebläsegehäuse 2 montiert sind. Der dargestellte Motor ist ein Universalmotor, der einen gewickelten Stator und einen gewickelten Rotor mit einem Kommutator 4 hat. Der Motor 3 ist in dem ersten Gehäuseelement 21 montiert, welches auch Bürsten 7 für einen Gleitkontakt mit dem Kommutator trägt. Der Rotor ist durch ein Lager der Nabe 214 und ein (nicht dargestelltes) weiteres Lager, das an dem Diffusor befestigt ist, gestützt. Zwei Bürsten 7 sind auf einander diametral gegenüberliegenden Seiten des Kommutators 4 angeordnet. Der Diffusor 5 und das Gebläserad 6 sind der Reihe nach an der Unterseite des Motors 3 angeordnet und in dem zweiten Gehäuseelement 22 aufgenommen. Das Gebläserad 6 ist an der Welle des Motors 3 befestigt, um einen Luftstrom zu erzeugen, wenn der Motor in Betrieb ist. Der Diffusor 5 ist dem Gebläserad 6 in der Luftströmungsrichtung nachgeschaltet.
Es wird auf die 7 und 8 Bezug genommen, die einen Vergleich zwischen einem bekannten Gebläse und dem erfindungsgemäßen Gebläse zeigen. Bei diesem Vergleich haben der Lufteinlass des bekannten Gebläses und der Lufteinlass des erfindungsgemäßen Gebläses den gleichen Durchmesser von 31,7 mm. Die Eingangsleistung des erfindungsgemäßen Gebläses ist deutlich niedriger als die Eingangsleistung, die für das bekannte Gebläse benötigt wird. Der Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Gebläses ist daher deutlich höher als der Wirkungsgrad des bekannten Gebläses.
Verben wie ”umfassen”, ”aufweisen”, ”enthalten” und ”haben” sowie deren Abwandlungen in der Beschreibung und in den Ansprüchen der vorliegenden Anmeldung sind in einem einschließenden Sinne zu verstehen. Sie geben an, dass das genannte Element oder Merkmal vorhanden ist, schließen jedoch nicht aus, dass noch weitere Elemente oder Merkmale vorhanden sind.
Wenngleich vorliegende Erfindung anhand einer oder mehrerer bevorzugter Ausführungsformen beschrieben wurde, wird der Fachmann erkennen, dass innerhalb des Schutzrahmens der Erfindung, der durch die anliegenden Ansprüche definiert ist, verschiedene Modifikationen möglich sind.

Claims

Luftgebläse, umfassend ein Gebläserad (6), einen Motor (3) und ein Gebläsegehäuse (2), wobei das Gebläsegehäuse (2) ein erstes Gehäuseelement (21) für die Aufnahme des Motors und ein zweites Gehäuseelement (22) für die Aufnahme des Gebläserads umfasst, wobei das erste Gehäuseelement (21) und das zweite Gehäuseelement (22) aneinander montiert sind und in Luftströmungsverbindung miteinander stehen; wobei zwei einander gegenüberliegende Luftauslässe (211) an einem von dem zweiten Gehäuseelement (22) entfernten Ende des ersten Gehäuseelements (21) gebildet sind, jeder Luftauslass durch einen geneigten Ausschnitt gebildet ist und der Ausschnitt zwischen den beiden Schrägseiten (212) definiert ist; wobei ein Winkel A, der durch jede Schrägseite (212) und eine axiale Richtung des ersten Gehäuseelements (21) gebildet wird, in dem Bereich von 0 bis 45 Grad liegt; und wobei ein Winkel B, der durch radiale Linien, die sich von der Basis der einen Schrägseite (212) des einen Luftauslasses (211) und die Basis der benachbarten Schrägseite (212) des anderen Luftauslasses (211) erstrecken, gebildet wird, in dem Bereich von 15 bis 45 Grad liegt.
Gebläse nach Anspruch 1, wobei jeder der Luftauslässe (211) eine Höhe H1 hat, wobei das erste Gehäuseelement (21) eine Höhe H2 hat und wobei das Verhältnis von H1 zu H2 in dem Bereich von 20/77,3 bis 46/77,3 liegt.
Gebläse nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Winkel B gleich 45 Grad und das Verhältnis von H1 zu H2 gleich 43/73 beträgt.
Gebläse nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das erste Gehäuseelement (21) ein Hohlzylinder ist und ein von dem zweiten Gehäuseelement (22) entferntes Ende des Zylinders mit einer Endhalterung (213) verbunden ist.
Gebläse nach Anspruch 4, wobei eine Nabe (214) an dem Ende der Halterung (213) angeordnet ist und die Nabe eine Öffnung für die Aufnahme eines Lagers hat.
Gebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite Gehäuseelement (22) eine kreisförmige Seitenwand hat, ein Ende der kreisförmigen Seitenwand durch einen Flansch (23) mit dem ersten Gehäuseelement (21) und das andere Ende der kreisförmigen Seitenwand mit einer unteren Abdeckung (221) verbunden ist.
Gebläse nach Anspruch 6, wobei ein Lufteinlass (222) in der unteren Abdeckung (221) gebildet ist.
Gebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Motor ein Universalmotor ist.
Händetrockner mit einem Gebläse gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.