DE102017215261B4 - BLOWER FOR AN ELECTRICAL DEVICE - Google Patents
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Abstract
Gebläse (1) mit einem Elektromotor (2) und einem an der Welle (13) des Elektromotors (2) angebrachtem Laufrad (14, 15, 16) für ein Fördern von Luft von einem Laufradeinlass (17) zu mindestens einem Laufradauslass (18), mit einer Gebläsehaube (30) für ein Umlenken von Luft, wobei mindestens eine Rippe (19) vorhanden ist, die von der Innenseite der Gebläsehaube (30) absteht und die gegenüber dem Laufradauslass (18) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Rippe (19) gemäß eines Abschnitts einer Wendel verläuft.Fan (1) with an electric motor (2) and an impeller (14, 15, 16) attached to the shaft (13) of the electric motor (2) for conveying air from an impeller inlet (17) to at least one impeller outlet (18) , with a fan hood (30) for deflecting air, wherein at least one rib (19) is present which protrudes from the inside of the fan hood (30) and which is arranged opposite the impeller outlet (18), characterized in that the at least a rib (19) runs along a portion of a helix.
Description
Gebiet der ErfindungField of invention
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gebläse für ein Elektrogerät und zwar insbesondere für einen Staubsauger. Ein Gebläse im Sinne der vorliegenden Erfindung ist eine Maschine, die mittels eines in einem Gehäuse rotierenden Laufrads Luft fördert. Es gibt eine Ansaugseite und eine Druckseite. Mit einem Gebläse im Sinne der vorliegenden Erfindung kann in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung zwischen Ansaugseite und Druckseite ein Druckverhältnis zwischen 1,3 und 3 erzielt werden.The present invention relates to a fan for an electrical appliance, in particular for a vacuum cleaner. A blower in the sense of the present invention is a machine that conveys air by means of an impeller rotating in a housing. There is a suction side and a pressure side. With a fan in the sense of the present invention, in a preferred embodiment of the invention, a pressure ratio between 1.3 and 3 can be achieved between the suction side and the pressure side.
Stand der TechnikState of the art
Aus dem Stand der Technik sind beispielsweise die gattungsgemäßen
Aus dem Stand der Technik ist außerdem die gattungsgemäße
Die Druckschrift
Der Erfindung zugrunde liegende AufgabeThe problem underlying the invention
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Gebläse mit geringer Geräuschentwicklung zu schaffen. Insbesondere soll dies möglich sein, ohne dafür zusätzlichen Bauraum bereitstellen zu müssen. Auch soll vorzugsweise ein geringer Fertigungsaufwand möglich sein. Ein Nachrüsten von bestehenden Gebläsen soll bevorzugt ebenfalls leicht möglich sein.It is the object of the invention to create a fan with low noise development. In particular, this should be possible without having to provide additional installation space. A low manufacturing cost should preferably also be possible. Retrofitting of existing blowers should preferably also be easily possible.
Erfindungsgemäße LösungSolution according to the invention
Die Bezugszeichen in sämtlichen Ansprüchen haben keine einschränkende Wirkung, sondern sollen lediglich deren Lesbarkeit verbessern.The reference signs in all claims do not have a restrictive effect, but are only intended to improve their readability.
Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt durch ein Gebläse mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Ein Nebenanspruch betrifft eine Gebläsehaube für ein Nachrüsten von bestehenden Gebläsen.The problem posed is achieved by a blower with the features of
Das erfindungsgemäße Gebläse umfasst einen Elektromotor und ein an der Welle des Elektromotors angebrachtes Laufrad für ein Fördern von Luft von einem Laufradeinlass zu mindestens einem Laufradauslass. Der mindestens eine Laufradauslass befindet sich grundsätzlich an der Peripherie des Laufrads. Das Gebläse umfasst eine Gebläsehaube.The fan according to the invention comprises an electric motor and an impeller attached to the shaft of the electric motor for conveying air from an impeller inlet to at least one impeller outlet. The at least one impeller outlet is generally located on the periphery of the impeller. The fan includes a fan shroud.
Das erfindungsgemäße Gebläse gelingt durch mindestens eine Rippe, die von der Innenseite der Gebläsehaube absteht und die gegenüber dem Laufradauslass angeordnet ist. Die wenigstens eine Rippe befindet sich daher grundsätzlich zwischen der Peripherie des Laufrads und einem seitlichen Wandbereich der Gebläsehaube. Da die wenigstens eine Rippe an der Innenseite der Gebläsehaube vorgesehen ist, steht diese folglich nach innen ab.The fan according to the invention is made possible by at least one rib which protrudes from the inside of the fan cover and which is arranged opposite the impeller outlet. The at least one rib is therefore basically located between the periphery of the impeller and a lateral wall area of the fan cover. Since the at least one rib is provided on the inside of the fan cover, it consequently protrudes inward.
Das Laufrad im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein Bauteil, welches im Betrieb rotiert und dadurch die mit dem Gebläse angestrebte Luftströmung bewirkt. Aus dem Laufrad tritt Luft in der Regel seitlich über ein oder mehrere Laufradauslässe aus. Die Strömungsrichtung der Luft verläuft dann grundsätzlich senkrecht oder zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Welle des Elektromotors. Das Laufrad ist insbesondere so beschaffen, wie dies in der Beschreibungseinleitung beschrieben worden ist.The impeller in the sense of the present invention is a component which rotates during operation and thereby causes the air flow aimed at by the fan. Air usually emerges from the side of the impeller via one or more impeller outlets. The direction of flow of the air is then basically perpendicular or at least substantially perpendicular to the shaft of the electric motor. In particular, the impeller is designed as described in the introduction to the description.
Die Gebläsehaube dient dem Umlenken von Luft und zwar grundsätzlich in Richtung Elektromotor. Eine solche Gebläsehaube für ein Umlenken von Luft ist ein Bauteil, welches während des Betriebs diese in Richtung Gebläsehaube strömende Luft umlenkt und zwar insbesondere um 90° oder zumindest im Wesentlichen um 90°. Durch die Gebläsehaube wird also die Strömungsrichtung der Luft geändert. Im Anschluss an die Umlenkung strömt Luft grundsätzlich zumindest im Wesentlichen parallel zur Welle des Elektromotors oder weist zumindest eine Strömungskomponente parallel zur Welle des Elektromotors auf. Die Luft kann also nach der Umlenkung durch die Gebläsehaube auch zum Beispiel wendelförmig um die Welle des Elektromotors herum strömen und weist daher dann eine Strömungskomponente parallel zur Welle des Elektromotors auf.The fan cover is used to deflect air, basically in the direction of the electric motor. Such a fan cover for deflecting air is a component which, during operation, deflects this air flowing in the direction of the fan cover, in particular by 90 ° or at least essentially by 90 °. The direction of flow of the air is changed by the fan hood. Following the deflection, air basically flows at least essentially parallel to the shaft of the electric motor or has at least one flow component parallel to the shaft of the electric motor. After being deflected by the fan cover, the air can therefore also flow helically around the shaft of the electric motor, for example, and therefore then has a flow component parallel to the shaft of the electric motor.
Die Gebläsehaube ist mit Ausnahme einer Öffnung für ein Eintreten von Luft wie eine Haube geformt und in einem betriebsbereiten Zustand luftundurchlässig oder zumindest im Wesentlichen luftundurchlässig. Die für ein Eintreten von Luft vorgesehene Öffnung ist so angeordnet, dass Luft durch die Öffnung hindurch in Richtung Laufradeinlass strömen kann. Die Gebläsehaube weist grundsätzlich einen oberen Wandbereich und daran außen angrenzend einen seitlich umlaufenden Wandbereich auf. Der obere Wandbereich kann deckelförmig gestaltet sein. Dieser kann flach, gewölbt oder aber auch konusförmig sein. Der seitliche Wandbereich kann zylinderförmig sein. Der seitliche Wandbereich kann aber auch im Querschnitt ein Vieleck, also zum Beispiel quadratisch sein. Der seitliche Wandbereich kann Wandabschnitte aufweisen, die um das Laufrad herum angeordnet sind und deren Querschnitte geradlinig verlaufen. Im Querschnitt ist dann also der seitliche Wandbereich nicht wie bei einer Zylinderform kreisrund. Stattdessen kann der Querschnitt dann zum Beispiel fünfeckig, sechseckig, siebeneckig oder achteckig sein und sich also einer Zylinderform lediglich annähern.With the exception of an opening for air to enter, the fan hood is shaped like a hood and, in an operationally ready state, is air-impermeable or at least substantially air-impermeable. The opening provided for the entry of air is arranged such that air can flow through the opening in the direction of the impeller inlet. The blower hood basically has an upper wall area and a laterally circumferential wall area adjoining it on the outside. The upper wall area can be designed in the shape of a lid. This can be flat, arched or conical. The side wall area can be cylindrical. The lateral wall area can, however, also be a polygon in cross section, for example square. The lateral wall area can have wall sections which are arranged around the impeller and whose cross sections run in a straight line. In cross-section, the side wall area is then not circular as in the case of a cylinder shape. Instead, the cross section can then, for example, be pentagonal, hexagonal, heptagonal or octagonal and thus only approximate a cylindrical shape.
Der obere Wandbereich der Gebläsehaube umfasst die für ein Eintreten von Luft vorgesehene Öffnung. Das Laufrad ist vom seitlichen Wandbereich umgegeben. Das Laufrad befindet sich also innerhalb des seitlichen Wandbereichs der Gebläsehaube. Die beiden genannten Wandbereiche der Gebläsehaube lenken während des Betriebs aus dem Laufrad austretende Luft um und zwar grundsätzlich in Richtung Elektromotor.The upper wall area of the fan cover includes the opening provided for the entry of air. The impeller is surrounded by the side wall area. The impeller is therefore located within the side wall area of the fan cover. The two mentioned wall areas of the fan cover divert air emerging from the impeller during operation, basically in the direction of the electric motor.
Eine Rippe für ein Umlenken von Luft in Richtung Elektromotor im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein flächiges Bauteil. Dieses steht von der Innenseite der Gebläsehaube ab. Dies bedeutet, dass es sich ausgehend von der Innenseite der Gebläsehaube in Richtung Innenraum der Gebläsehaube erstreckt. Eine jede Rippe erstreckt sich grundsätzlich über einen relativ kurzen Abschnitt eines Wandbereichs der Gebläsehaube. Eine jede Rippe ist an der Gebläsehaube und damit im Bereich der Luftumlenkung angeordnet und beeinflusst daher das Strömen der Luft während dieser Luftumlenkung.A rib for deflecting air in the direction of the electric motor in the sense of the present invention is a flat component. This protrudes from the inside of the fan cover. This means that it extends from the inside of the fan cover in the direction of the interior of the fan cover. Each rib basically extends over a relatively short section of a wall area of the fan cover. Each rib is arranged on the fan hood and thus in the area of the air deflection and therefore influences the flow of air during this air deflection.
Im Unterschied zum eingangs genannten Stand der Technik wird Luft also nicht lediglich mithilfe einer Gebläsehaube zum Elektromotor umgelenkt. Stattdessen wird während der Umlenkung das Strömen der Luft zusätzlich durch die ein oder mehreren Rippen beeinflusst, was zu einer Geräuschreduzierung führt. Es hat sich herausgestellt, dass dadurch insbesondere solche Geräuschentwicklungen vermieden werden können, die im Teillastbereich bei niedrigen Frequenzen auftreten und zwar vor allem im Frequenzbereich von ca. 1500 Hz bis ca. 3000 Hz. Es können so Geräusche reduziert werden oder aber es kann eine Geräteisolierung vermieden werden, die andernfalls erforderlich wäre, um ein vergleichbar geringes Geräuschniveau erreichen zu können. Es können vor allem im zuletzt genannten Fall der Fertigungsaufwand erheblich reduziert und folglich Kosten eingespart werden, die für eine Geräteisolierung zur Erzielung einer Geräuschdämmung andernfalls aufgewendet werden müssten. Für die Unterbringung der Rippen muss kein zusätzlicher Bauraum bereitgestellt werden. Die erfindungsgemäße Lösung kann mit einem geringen Fertigungsaufwand bereitgestellt werden.In contrast to the state of the art mentioned at the beginning, air is not only diverted to the electric motor with the aid of a fan cover. Instead, the flow of air is additionally influenced by the one or more ribs during the deflection, which leads to a reduction in noise. It has been found that in this way noise can be avoided in particular that occur in the partial load range at low frequencies, especially in the frequency range from approx. 1500 Hz to approx. 3000 Hz. Noise can thus be reduced or device insulation can be used which would otherwise be necessary in order to be able to achieve a comparably low noise level. In the last-mentioned case in particular, the production effort can be reduced considerably and consequently costs can be saved that would otherwise have to be expended for device insulation in order to achieve noise insulation. No additional installation space has to be provided to accommodate the ribs. The solution according to the invention can be provided with little manufacturing effort.
Die wenigstens eine Rippe ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung durch die Gebläsehaube gehalten, also mittelbar oder unmittelbar an der Gebläsehaube angebracht, also befestigt. Die wenigstens eine Rippe grenzt dann besonders dicht, vorzugsweise luftdicht, an einen seitlichen Wandbereich der Gebläsehaube an. Hierdurch gelingt weiter verbessert eine Geräuschreduzierung. Zugleich wird auf konstruktiv einfache Weise die wenigstens eine Rippe gehalten.In an advantageous embodiment, the at least one rib is held by the fan cover, that is to say is attached, that is to say fastened, directly or indirectly to the fan cover. The at least one rib then adjoins a lateral wall area of the fan hood in a particularly tight, preferably airtight manner. This results in a further improved noise reduction. At the same time, the at least one rib is held in a structurally simple manner.
Um ein Umlenken von Luft in Richtung Elektromotor in einer für eine Geräuschreduzierung weiter verbesserten Weise bewirken zu können, steht die wenigstens eine Rippe senkrecht oder zumindest im Wesentlichen senkrecht von einem seitlichen Wandbereich der Gebläsehaube ab und/oder erstreckt sich senkrecht oder zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Welle des Elektromotors. Hierdurch gelingt in besonders geeigneter Weise ein geringes Geräuschniveau.In order to be able to deflect air in the direction of the electric motor in a manner that is further improved for noise reduction, the at least one rib protrudes perpendicularly or at least substantially perpendicularly from a lateral wall area of the fan hood and / or extends perpendicularly or at least substantially perpendicularly to Electric motor shaft. This results in a particularly suitable low noise level.
Um ein Umlenken von Luft in Richtung Elektromotor in einer für eine Geräuschreduzierung besonders geeigneten Weise bewirken zu können, verlaufen die ein oder mehren Rippen in der Art eines Abschnitts einer Wendel. Die ein oder mehreren Rippen verlaufen insbesondere dann wie der Abschnitt einer Wendel, wenn der seitliche Wandbereich der Gebläsehaube im Querschnitt zylinderförmig ist. Die ein oder mehreren Rippen können aber auch zum Beispiel geradlinig verlaufen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der seitliche Wandbereich der Gebläsehaube im Querschnitt ein Vieleck ist und die Wandabschnitte zwischen zwei Ecken im Querschnitt geradlinig verlaufen.In order to be able to deflect air in the direction of the electric motor in a manner particularly suitable for noise reduction, the one or more ribs run in the manner of a section of a helix. The one or more ribs then run like the section of a helix in particular when the lateral wall area of the fan hood is cylindrical in cross section. The one or more ribs can also run in a straight line, for example. This is particularly the case when the side wall area of the fan hood is a polygon in cross section and the wall sections between two corners run in a straight line in cross section.
Die ein oder mehren Rippen schließen mit einer Ebene, die senkrecht zur Welle des Elektromotors verläuft, bevorzugt einen Winkel zwischen 0° und 90°, besonders bevorzugt zwischen 5° und 80°, ein. Die Rippen verlaufen also bevorzugt schräg zu der genannten Ebene, um Geräusche mit geringem technischem Aufwand zu reduzieren, ohne dafür den Bauraum eines solchen Gebläses vergrößern zu müssen. Es ist auch möglich, dass eine jede Rippe parallel zur Welle des Elektromotors verläuft und folglich mit der Ebene einen rechten Winkel einschließt. Zu bevorzugen ist allerdings ein schräger Verlauf. Um ein Umlenken von Luft in Richtung Elektromotor in einer für eine Geräuschreduzierung besonders geeigneten Weise bewirken zu können, ist der Winkel zwischen einer Ebene, die mit der Welle des Elektromotors einen rechten Winkel einschließt, und einer Rippe kleiner als 45°, besonders bevorzugt kleiner als 30° und/oder vorzugsweise größer als 10°, vorzugsweise größer als 20°. Vorzugsweise beträgt der Winkel 20° oder 25°.The one or more ribs close with a plane that runs perpendicular to the shaft of the electric motor, preferably an angle between 0 ° and 90 °, particularly preferably between 5 ° and 80 °, a. The ribs therefore preferably run at an angle to the plane mentioned in order to reduce noise with little technical effort, without having to increase the installation space of such a fan. It is also possible for each rib to run parallel to the shaft of the electric motor and consequently to form a right angle with the plane. However, a sloping course is preferable. In order to be able to deflect air in the direction of the electric motor in a manner particularly suitable for noise reduction, the angle between a plane that forms a right angle with the shaft of the electric motor and a rib is less than 45 °, particularly preferably less than 30 ° and / or preferably greater than 10 °, preferably greater than 20 °. The angle is preferably 20 ° or 25 °.
Um ein Umlenken von Luft in Richtung Elektromotor in einer für eine Geräuschreduzierung besonders geeigneten Weise bewirken zu können, ist die Anzahl der Rippen größer oder gleich der Anzahl an nachfolgenden Öffnungen eines Leitapparats, durch die hindurch Luft zum Elektromotor gelangt. Diese Öffnungen weisen grundsätzlich eine Erstreckungsrichtung parallel oder zumindest im Wesentlichen parallel zur Welle des Elektromotors auf.In order to be able to deflect air in the direction of the electric motor in a way that is particularly suitable for noise reduction, the number of ribs is greater than or equal to the number of subsequent openings of a diffuser through which air reaches the electric motor. These openings basically have a direction of extent parallel or at least substantially parallel to the shaft of the electric motor.
Um ein Umlenken von Luft in Richtung Elektromotor in einer für eine Geräuschreduzierung besonders geeigneten Weise bewirken zu können, grenzt die wenigstens eine Rippe vorzugsweise an einen Grund des Leitapparats an, der vorzugsweise in Form einer Rampe zu einer vorgenannten Öffnung des Leitapparats hinführt, durch die hindurch Luft zum Elektromotor gelangt.In order to be able to deflect air in the direction of the electric motor in a manner particularly suitable for noise reduction, the at least one rib preferably adjoins a base of the diffuser, which preferably leads in the form of a ramp to an aforementioned opening of the diffuser, through which Air reaches the electric motor.
Um ein Umlenken von Luft in Richtung Elektromotor in einer für eine Geräuschreduzierung besonders geeigneten Weise bewirken zu können, schließt die Erstreckungsrichtung von Flügeln des Laufrads im Bereich der Peripherie des Laufrads mit dem seitlichen Wandbereich des Gebläses grundsätzlich einen spitzen Winkel ein. Der Erstreckungsrichtung der Flügel folgend verlaufen die ein oder mehreren Rippen in der Art einer Wendel auf den oberen oder unteren Wandbereich der Gebläsehaube zu. Im Fall von einer Mehrzahl von Rippen sind diese grundsätzlich gleichmäßig verteilt um das Laufrad herum angeordnet, ohne dass sich Rippen dann beispielsweise abschnittsweise überschneiden. Die Rippen sind grundsätzlich hintereinander angeordnet.In order to be able to deflect air in the direction of the electric motor in a manner particularly suitable for noise reduction, the direction of extension of the blades of the impeller in the area of the periphery of the impeller basically forms an acute angle with the side wall area of the fan. Following the direction of extension of the blades, the one or more ribs run in the manner of a helix towards the upper or lower wall area of the fan cover. In the case of a plurality of ribs, these are basically evenly distributed around the impeller without ribs then overlapping, for example in sections. The ribs are basically arranged one behind the other.
Um ein Umlenken von Luft in Richtung Elektromotor in einer für eine Geräuschreduzierung besonders geeigneten Weise und zugleich konstruktiv einfachen Weise bewirken zu können, bestehen die ein oder mehreren Rippen aus Kunststoff und zwar bevorzugt aus einem thermoplastischen Kunststoff.In order to be able to deflect air in the direction of the electric motor in a manner particularly suitable for noise reduction and at the same time structurally simple, the one or more ribs are made of plastic, preferably made of a thermoplastic plastic.
Um ein Umlenken von Luft in Richtung Elektromotor in einer für eine Geräuschreduzierung besonders geeigneten und zugleich konstruktiv einfachen Weise bewirken zu können, gibt es eine Mehrzahl von Rippen, die Bestandteil eines einstückig gefertigten Bauteils sind, welches einen ringförmigen Bereich umfasst. Dieses Bauteil wird daher auch ringförmiges Bauteil genannt. In einem Arbeitsschritt wird also das ringförmige Bauteil einschließlich seiner Rippen hergestellt und zwar insbesondere durch ein Spritzgussverfahren. Insbesondere bei dieser Ausführungsform sind die Enden der Rippen vorzugsweise miteinander verbunden, um Schwingungen zu vermeiden und die Stabilität zu verbessern.In order to be able to deflect air in the direction of the electric motor in a manner that is particularly suitable for noise reduction and at the same time structurally simple, there are a plurality of ribs which are part of a one-piece component which comprises an annular region. This component is therefore also called an annular component. The ring-shaped component including its ribs is thus produced in one work step, in particular by an injection molding process. In this embodiment in particular, the ends of the ribs are preferably connected to one another in order to avoid vibrations and to improve stability.
Um ein Umlenken von Luft in Richtung Elektromotor in einer für eine Geräuschreduzierung besonders geeigneten und zugleich konstruktiv einfachen Weise bewirken zu können, entspricht der Außendurchmesser des ringförmigen Bauteils dem Innendurchmesser des seitlichen Wandbereichs der Gebläsehaube, um so auf konstruktiv einfache Weise eine dichte Verbindung zwischen der Gebläsehaube und den Rippen bereitstellen zu können. Auch dies verbessert die Stabilität und vermeidet nachteilhafte Schwingungen der Rippen während des Betriebs.In order to be able to deflect air in the direction of the electric motor in a manner that is particularly suitable for noise reduction and at the same time structurally simple, the outer diameter of the annular component corresponds to the inner diameter of the side wall area of the fan hood, thus creating a tight connection between the fan hood in a structurally simple manner and to be able to provide the ribs. This also improves the stability and avoids disadvantageous vibrations of the ribs during operation.
Luft wird durch die Haube und die ein oder mehreren Rippen insbesondere um ca. 90° umgelenkt. Eine Umlenkung um ca. 90° im Sinne der vorliegenden Erfindung liegt zumindest dann vor, wenn wenigstens eine Komponente der Luftströmung um ca. 90° umgelenkt worden ist. Durch diese ca. 90° Umlenkung verläuft die Komponente der Luftströmung insbesondere parallel zur Welle des Elektromotors. Insgesamt kann die Luftströmung also auch schräg zur Welle des Elektromotors verlaufen. Wesentlich ist bei dieser Ausgestaltung lediglich, dass sich die Strömung der Luft so in Komponenten, also Strömungsrichtungen, zerlegen lässt, dass nach der Umlenkung eine Komponente parallel zur Welle des Elektromotors verläuft, Luft also von der Gebläsehaube entlang der Welle des Elektromotors strömt.Air is deflected by the hood and the one or more ribs, in particular by approximately 90 °. A deflection by approximately 90 ° within the meaning of the present invention is at least present when at least one component of the air flow has been deflected by approximately 90 °. As a result of this approximately 90 ° deflection, the component of the air flow runs in particular parallel to the shaft of the electric motor. Overall, the air flow can therefore also run obliquely to the shaft of the electric motor. In this embodiment, it is only essential that the flow of air can be broken down into components, i.e. flow directions, in such a way that after the deflection one component runs parallel to the shaft of the electric motor, i.e. air flows from the fan cover along the shaft of the electric motor.
Um das ringförmige Bauteil mit der Gebläsehaube auf besonders einfache Weise zuverlässig verbinden zu können, weist das ringförmige Bauteil nach oben abstehende ein oder mehrere Stege auf, die durch dafür vorgesehene Bohrungen im oberen Wandbereich der Gebläsehaube hindurchgeführt sind. Nach dem Hindurchführen werden die nach oben vorstehenden Stege bevorzugt geplättet, um so das ringförmige Bauteil mit der Gebläsehaube formschlüssig zu verbinden. Durch das Plätten sind die Stege außerhalb der Gebläsehaube verbreitert worden. Der verbreiterte Bereich der Stege liegt grundsätzlich dicht an der Gebläsehaube an. Es wird so eine zuverlässige und dauerhafte formschlüssige Verbindung zwischen dem ringförmigen Bauteil und der Gebläsehaube in geeigneter Weise geschaffen. Das Plätten gelingt mit geringem Druck und damit auf besonders einfache Weise durch Zufuhr von Wärme, wenn das ringförmige Bauteil aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial besteht. Alternativ oder ergänzend kann das ringförmige, ein oder mehrere Rippen umfassende Bauteil mit der Gebläsehaube verklebt und/oder in die Gebläsehaube eingepresst sein.In order to be able to reliably connect the ring-shaped component to the fan hood in a particularly simple manner, the ring-shaped component has upwardly projecting one or more webs which are passed through bores provided in the upper wall area of the fan hood. After passing through, the upwardly protruding webs are preferably flattened in order to connect the ring-shaped component to the fan hood in a form-fitting manner. As a result of the flattening, the webs outside the fan cover have been widened. The widened area of the webs is always close to the fan cover. A reliable and permanent form-fitting connection between the annular component and the fan cover is created in a suitable manner. The Flattening is possible with low pressure and thus in a particularly simple manner by supplying heat if the annular component is made of a thermoplastic material. As an alternative or in addition, the annular component comprising one or more ribs can be glued to the fan hood and / or pressed into the fan hood.
Um ein Umlenken von Luft in Richtung Elektromotor in einer für eine Geräuschreduzierung besonders geeigneten Weise bewirken zu können, sind mehrere Rippen vorhanden und zwar vorzugsweise wenigstens sechs Rippen, besonders bevorzugt wenigstens acht Rippen. Die Rippen sind gleichmäßig verteilt ringförmig um die Peripherie des Laufrads angeordnet. Grundsätzlich überlappen sich die Rippen nicht. Insbesondere sind die Rippen gleich dimensioniert und in gleicher Höhe um das Laufrad herum angeordnet.In order to be able to deflect air in the direction of the electric motor in a manner particularly suitable for noise reduction, there are several ribs, preferably at least six ribs, particularly preferably at least eight ribs. The ribs are evenly distributed in a ring around the periphery of the impeller. Basically, the ribs do not overlap. In particular, the ribs have the same dimensions and are arranged at the same height around the impeller.
In einer technisch einfachen Ausgestaltung sind die ein oder mehreren Rippen durch Nietverbindungen an der Gebläsehaube befestigt.In a technically simple embodiment, the one or more ribs are attached to the fan hood by riveted connections.
In einer Ausgestaltung der Erfindung besteht die Gebläsehaube aus Stabilitätsgründen bevorzugt aus Metall, beispielsweise aus Aluminium oder einer Eisenlegierung. Die Rippen können aus Stabilitätsgründen ebenfalls aus Metall bestehen, um Schwingungen der Rippen zu vermeiden.In one embodiment of the invention, for reasons of stability, the fan hood is preferably made of metal, for example aluminum or an iron alloy. For reasons of stability, the ribs can also consist of metal in order to avoid vibrations of the ribs.
In einer Ausgestaltung wird die Luft im Anschluss an die durch die Gebläsehaube bewirkte Luftumlenkung über ein oder mehrere weitere Rippen in Richtung Elektromotor weitergeleitet. Die ein oder mehren weiteren Rippen bilden bevorzugt den Grund von Vertiefungen. Diese Rippen verlaufen insbesondere in einer mit den von der Gebläsehaube abstehenden Rippen vergleichbaren Weise, also insbesondere ebenfalls wie der Abschnitt einer Wendel und/oder schräg zu einer Ebene, die mit der Welle des Elektromotors einen rechten Winkel einschließt. Diese weiteren Rippen sind dann also in gleicher Weise und in gleicher Richtung geneigt wie die von der Gebläsehaube abstehenden Rippen. Diese Rippen verbreitern sich bevorzugt in Richtung Elektromotor. Eine jede Rippe der Gebläsehaube grenzt mit einem Ende bevorzugt an eine Ende einer Rippe an, die einen Grund einer Vertiefung bildet. Durch diese Ausgestaltungen lassen sich die Eigenschaften des Gebläses weiter verbessern. Die Rippen, die einen Grund einer Vertiefung bilden, sind Teil des Leitapparats.In one embodiment, after the air deflection caused by the fan hood, the air is passed on via one or more further ribs in the direction of the electric motor. The one or more further ribs preferably form the bottom of the depressions. These ribs run, in particular, in a manner comparable to the ribs protruding from the fan cover, that is to say in particular also like the section of a helix and / or at an angle to a plane which forms a right angle with the shaft of the electric motor. These further ribs are then inclined in the same way and in the same direction as the ribs protruding from the fan cover. These ribs preferably widen in the direction of the electric motor. Each rib of the fan cover preferably adjoins one end to one end of a rib which forms a base of a depression. The properties of the blower can be further improved by these configurations. The ribs, which form a base of a recess, are part of the diffuser.
Folgende Ausgestaltungen sind von besonderem Vorteil:
- - die einzelnen Rippen erstrecken sich überwiegend quer (oder senkrecht) zu der Welle des Elektromotors, um Geräusche zu reduzieren;
- - der Winkel zwischen einer Ebene quer zur Welle des Elektromotors und einer einzelnen schrägen Rippe ist kleiner als 45°, besonders vorzugsweise 30°, besonders vorzugsweise 25°, besonders vorzugsweise 20°, um so abknickende Luftströmungen und damit einhergehende Leistungsverluste zu vermeiden;
- - eine einzelne Rippe stellt einen Teil einer archimedischen Schraube dar oder ist konkav oder konvex gekrümmt (von der Motorachse in Richtung der Gebläsehaube gesehen), um Leistungsverluste zu vermeiden;
- - der Spaltabstand zwischen Außenradius von dem Laufrad zu den einzelnen schrägen Rippen der Gebläsehaube beträgt nicht
mehr als 1 mm,vorzugsweise 0,5 mm, um so zwischen der Außenseite von einem nachfolgenden Leitapparat und den Rippen nachteilhafte Querströmungen zu vermeiden; dieser Spalt ist grundsätzlich frei von weiteren Bauteilen; - - die Höhenerstreckung der Rippen entspricht mindestens der Höhe der Austrittsöffnung bzw. Auslässe an dem Laufrad, um alle Teilströme der Ausblasluft aus dem Laufrad auf dem ganzen Umfang den Rippen zuführen zu können;
- - die Anzahl der Austrittsöffnungen bzw. Auslässe von dem Laufrad zu der Anzahl der einzelnen Rippen ist frei wählbar, ohne Nachteile befürchten zu müssen;
- - das Verhältnis von den einzelnen Rippen zu den Öffnungen von einem nachfolgenden Leitapparat ist paritätisch, um zu einem besonders leistungsfähigen und geräuscharmen Gebläse zu gelangen;
- - das Luftaustrittsende von einzelnen Rippen geht in einen Eingang von dem Leitapparat über, um störende Treppenabsätze in einem Übergangsbereich und damit einhergehende Strömungsverluste zu vermeiden;
- - die Anzahl der Rippen liegt
zwischen 8und 10, um bereits vorhandene, handelsübliche Gebläse mit solchen Rippen einfach und kostengünstig nachrüsten zu können; - - die einzelnen Rippen sind mit den benachbarten Rippen an deren Oberseite (zum Lufteintritt hin) miteinander verbunden, um die Stabilität zu verbessern;
- - die einzelnen Rippen sind mit den benachbarten Rippen an deren Unterseite (zum Luftaustritt hin) miteinander verbunden, um die Stabilität zu verbessern und Schwingungen der Rippen zu vermeiden;
- - die seitliche Innenwand der Gebläsehaube ist parallel zu der Welle des Elektromotors angeordnet, um Luft besonders geeignet weiterleiten zu können;
- - die Rippen sind Teil eines einstückigen Bauteils, welches über z: B. vier Zapfen mittels Stemmverbindung an der Gebläsehaube befestigt sind, um so eine einfache und preiswerte Befestigungsmöglichkeit mit der Gebläsehaube zu schaffen; alternative Befestigungsmöglichkeiten sind Einpressen oder Verkleben mit der Gebläsehaube.
- the individual ribs extend predominantly transversely (or perpendicularly) to the shaft of the electric motor in order to reduce noise;
- - The angle between a plane transverse to the shaft of the electric motor and a single inclined rib is less than 45 °, particularly preferably 30 °, particularly preferably 25 °, particularly preferably 20 °, so as to avoid kinking air flows and the associated power losses;
- - a single rib forms part of an Archimedean screw or is concave or convex curved (viewed from the motor axis in the direction of the fan cover) in order to avoid power losses;
- the gap distance between the outer radius of the impeller and the individual inclined ribs of the fan cover is not more than 1 mm, preferably 0.5 mm, in order to avoid disadvantageous cross flows between the outside of a downstream diffuser and the ribs; this gap is basically free of other components;
- - The height extension of the ribs corresponds at least to the height of the outlet opening or outlets on the impeller in order to be able to feed all partial flows of the blown air from the impeller over the entire circumference of the ribs;
- The number of outlet openings or outlets from the impeller to the number of individual ribs can be freely selected without having to fear disadvantages;
- - The ratio of the individual ribs to the openings of a subsequent diffuser is equal in order to achieve a particularly powerful and low-noise fan;
- - The air outlet end of individual ribs merges into an entrance of the diffuser in order to avoid disruptive landings in a transition area and the associated flow losses;
- - The number of ribs is between 8 and 10, in order to be able to retrofit existing, commercially available fans with such ribs easily and inexpensively;
- the individual ribs are connected to one another with the adjacent ribs on their upper side (towards the air inlet) in order to improve stability;
- the individual ribs are connected to one another with the adjacent ribs on their underside (towards the air outlet) in order to improve the stability and avoid vibrations of the ribs;
- - the lateral inner wall of the fan hood is arranged parallel to the shaft of the electric motor in order to be able to pass on air in a particularly suitable manner;
- The ribs are part of a one-piece component which is fastened to the fan hood by means of a caulking connection via, for example, four pegs, in order to create a simple and inexpensive means of fastening to the fan hood; alternative fastening options are press-fitting or gluing to the fan cover.
Die Erfindung betrifft ferner eine Gebläsehaube für ein anspruchsgemäßes Gebläse mit einem oberen Wandbereich, der eine vorzugsweise zentral angeordnete Öffnung für einen Einlass von Luft aufweist und einem damit verbundenen seitlichen Wandbereich mit an der Innenseite des seitlichen Wandbereichs angebrachten Rippen, die entlang des ringartigen, seitlichen Wandbereichs gleichmäßig verteilt sind und die jeweils wie ein Abschnitt einer Wendel verlaufen. Diese Kappe ermöglicht es, auf technisch sehr einfache Weise bereits vorhandene Gebläse nachzurüsten, in dem diese Gebläsehaube einfach gegen die vorhandene Gebläsehaube ausgetauscht wird. Hierdurch lassen sich bei bereits vorhandenen Gebläsen nachträglich Geräuschreduzierungsmaßnahmen ergreifen. Eine darüber hinaus gehende bauliche Änderung ist nicht erforderlich.The invention also relates to a fan cover for a fan according to the claims with an upper wall area which has a preferably centrally arranged opening for an inlet of air and a side wall area connected to it with ribs attached to the inside of the side wall area, which run along the ring-like, side wall area are evenly distributed and each run like a section of a helix. This cap makes it possible to retrofit existing blowers in a technically very simple manner by simply replacing this blower hood with the existing blower hood. This allows noise reduction measures to be taken retrospectively in the case of existing fans. Any further structural change is not required.
Diese Gebläsehaube ist vorzugsweise so ausgestaltet, wie dies in der vorliegenden Anmeldung beschrieben wird. Insbesondere sind die Rippen an der Innenseite durch Nietverbindungen befestigt oder aber es gibt ein einstückiges, vorzugsweise aus Kunststoff bestehendes ringförmiges Bauteil mit den daran angebrachten Rippen, welches mit der Gebläsehaube verbunden ist.This fan cover is preferably designed as described in the present application. In particular, the ribs are fastened on the inside by riveted connections or there is a one-piece, preferably made of plastic, annular component with the ribs attached to it, which is connected to the fan cover.
Das erfindungsgemäße Gebläse ist insbesondere in einem Staubsauger eingebaut.The fan according to the invention is installed in particular in a vacuum cleaner.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht mit einfachen konstruktiven und kostengünstigen Mitteln die Schaffung eines Gebläses mit geringer Geräuschentwicklung. Durch die bevorzugten Ausführungsformen lassen sich diese Eigenschaften weiter verbessern.The present invention enables the creation of a blower with low noise generation with simple structural and inexpensive means. These properties can be further improved by the preferred embodiments.
FigurenlisteFigure list
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben, auf welche die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist.Further advantageous configurations are described in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawings, to which the invention is not limited, however.
Es zeigen schematisch:
-
1 : perspektivische Ansicht von einem Gebläse -
2 : Längsschnitt durch ein Gebläse -
3 :wie 2 , jedoch ohne Laufrad und Motor; -
4 : Gebläsehaube mit Rippen -
5 :wie 4 in Explosionsdarstellung; -
6 : alternative Ausführungsform einer Gebläsehaube mit Rippen; einzelne Segmente bilden die Rippen, die über Nietverbindungen befestigt sind; -
7 :wie 6 in Explosionsdarstellung.
-
1 : perspective view of a fan -
2 : Longitudinal section through a fan -
3 : as2 but without impeller and motor; -
4th : Fan hood with ribs -
5 : as4th in exploded view; -
6th : alternative embodiment of a fan cover with ribs; individual segments form the ribs, which are attached via riveted connections; -
7th : as6th in exploded view.
Die
Die aus Metall bestehende Gebläsehaube
Ein weiteres aus Kunststoff bestehendes Bauteil mit einem ringförmigen Bereich mit daran angebrachten Rippen weist von dem ringförmigen Bereich nach oben abstehende Stege
An der Unterseite ist der Elektromotor
Durch die Stege
In der
Das Laufrad umfasst eine frontseitige, aus Metall bestehende Abdeckplatte
Angrenzend an die Peripherie des Laufrads
Eine jede Rippe
In der
Die durch die Gebläsehaube
Dieser durch jeweils eine Rippe gebildet Grund
Das ringförmige Bauteil
Erfindungsgemäß werden also im Bereich zwischen Laufradauslass
Der Abstand zwischen Laufradauslass
Die
Der Außendurchmesser des ringförmigen Bauteils
Es ist dabei fertigungstechnisch von Vorteil, Lücken
Die einzelnen Rippen
Die
Sowohl im Fall der
Durch die Erfindung wird ein geräuscharmes Gebläse bereitgestellt, ohne dafür einen übermäßig hohen technischen Fertigungsaufwand betreiben oder einen großen Bauraum bereitstellen zu müssen. Versuche und Vergleichsversuche haben gezeigt, dass eine deutliche Geräuschreduzierung insbesondere im Frequenzbereich zwischen ca. 1500 Hz und ca. 3000 Hz im Teillastbetrieb des Gebläses gelingt.The invention provides a low-noise fan without having to operate an excessively high technical manufacturing effort or have to provide a large installation space. Tests and comparative tests have shown that a significant reduction in noise is achieved, especially in the frequency range between approx. 1500 Hz and approx. 3000 Hz when the fan is operating at part load.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.The features disclosed in the above description, the claims and the drawings can be important both individually and in any combination for the implementation of the invention in its various configurations.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1:1:
- Gebläsefan
- 2:2:
- ElektromotorElectric motor
- 3:3:
- ringförmiger Abschnitt eines Bauteils mit Stegenannular section of a component with webs
- 4:4:
- Stegweb
- 5:5:
- seitlicher Wandbereich einer Gebläsehaubelateral wall area of a fan cover
- 6:6:
- oberer Wandbereich der Gebläsehaubeupper wall area of the fan cover
- 7:7:
- Öffnung im oberen Wandbereich der GebläsehaubeOpening in the upper wall area of the fan hood
- 8:8th:
- unterer Abschnitt des seitlichen Wandbereichs der Gebläsehaubelower section of the side wall area of the fan cover
- 9:9:
- GummimanschetteRubber sleeve
- 10:10:
- StegeBridges
- 11:11:
- Kappecap
- 12:12:
- StegeBridges
- 13:13:
- Welle des ElektromotorsElectric motor shaft
- 14:14:
- frontseitige -Abdeckplatte des Laufradsfront cover plate of the impeller
- 15:15:
- rückseitige -Abdeckplatte des Laufradsrear cover plate of the impeller
- 16:16:
- Laufrad - FlügelImpeller - blades
- 17:17:
- LaufradeinlassImpeller inlet
- 18:18:
- LaufradauslassImpeller outlet
- 19:19:
- Ripperib
- 20:20:
- ringförmiger Bereich eines Bauteils mit Rippenannular area of a component with ribs
- 21:21:
- zylinderförmiger Kragen der Gebläsehaubecylindrical collar of the fan cover
- 22:22:
- Vertiefungdeepening
- 23:23:
- seitliche Öffnung der Vertiefunglateral opening of the recess
- 24:24:
- Grund der VertiefungReason for deepening
- 25:25:
- stegförmige Halterungbar-shaped bracket
- 26:26:
- Lückegap
- 27:27:
- NietverbindungRiveted connection
- 28:28:
- Schlitzslot
- 29:29:
- Vorsprunghead Start
- 30:30:
- GebläsehaubeFan cover
Claims (14)
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