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Die Erfindung betrifft ein Gebläse für Staubsauger, bestehend aus
einem sogenannten Querstromlaufrad mit zwei geschlossenen Stirnscheiben, dessen
Durchmesser um ein Vielfaches größer ist als die Laufrad breite, einer Leitwand
und einer Wirbelzunge, die der Leitwand etwa diametral gegenüberliegt.
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Die Grundbedingung für ein wirkungsvolles Staubsaugen besteht darin,
daß man bei verschieden hohen Druckverlusten bzw. Widerständen möglichst das gleiche
Volumen fördert, weil eine gute Staubsaugerwirkung nicht davon abhängt, daß ein
bestimmte Unterdruck vorhanden ist, sondern nur dadurch erzielt wird, daß hohe Luftgeschwindigkeiten
erreicht werden und die Lüft mit dieser hohen Geschwindigkeit an den Staubteilchen
angreift und sie mitreißt. Bei bekannten Gebläsen der hier in Frage stehenden Art,
die als Querstromgebläse ausgebildet sind, steigt die Kennlinie zunächst steil an,
sodann weist sie einen sogenannten Sattel auf, um anschließend zusammenzubrechen,
was bedeutet, daß das Gebläse in diesem Bereich flattert und nicht mehr zum Arbeiten
zu bringen ist. Solche Gebläse erfüllen also die obengenannten Grundbedingungen
für wirkungsvolles Staubsaugen nicht. Man hat deshalb auch schon vorgeschlagen,
einen Nebenluftkanal vorzusehen, der einen Teil der Druckluft in die Saugdüse zurückführt.
Dieser Nebenluftkanal ermöglicht zwar ein Arbeiten im Bereich der instabilen Partie
der Gebläsekennlinie, doch ist auch diese bekannte Anordnung, bei der das Fördervolumen
auf eine praktisch unbedeutende Menge zurückgeht, weit vom Idealfall des Staubsaugergebläses
mit der senkrechten oder annähernd senkrechten Kennlinie entfernt.
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Demgegenüber hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, ein Gebläse
der hier in Frage stehenden Art zu schaffen, das nach einer Kennlinie arbeitet,
die nicht zusammenbricht, keinen ausgeprägten Sattel und einen steilen, der Senkrechten
recht nahe kommenden Verlauf hat.
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Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst; daß die Leitwand
sich in Strömungsrichtung hinter dem Einlauf sogleich bauchförmig vom Laufradumfang
entfernt und hierbei in eine Spiralform übergeht, daß der Winkel zwischen den Tangenten
am Leitwandanfang und -ende kleiner als 90° ist, daß die saugseitige Fläche der
keilförmigen Wirbelzunge mit dem Laufradumfang einen sich in Drehrichtung des Laufrades
erweiternden Spalt bildet und mit der druckseitigen Fläche der Wirbelzunge einen
spitzen Winkel einschließt und daß schließlich die Wirbelzunge mit dem Laufradumfang
einen Kanal bildet, durch den ein Teilstrom der geförderten Luft von der Druckseite
zum Laufradumfang zurückgeführt wird.
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Mit dem erfindungsgemäßen Gebläse wird der Vorteil erzielt, daß man
nunmehr nach einer steilen Kennlinie ohne ausgeprägten Sattel arbeiten kann, die
keinen Bereich der Instabilität besitzt, wobei das Luftvolumen im Arbeitsbereich
selbst bei starker Druckänderung annähernd konstant bleibt. Auf diese Weise erfüllt
das Gebläse gemäß vorliegender Erfindung die Grundbedingungen eines wirkungsvollen
Staubsaugens in optimaler Weise.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung
dargestellt. Es zeigen F i g.1 a und 1 b zwei Varianten des Staubsaugergebläses
nach der Erfindung in einer Seitenansicht in schematischer Darstellung und . F i
g. 2 ein das Strömungsverhalten des Gebläses nach F i g:1 a und 1 b veranschaulichendes
Diagramm, in dem die Druckzahl yst über dem Fördervolumen v aufgetragen ist.
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Bei dem in F i g.1 a und 1 b gezeigten Staubsaugergebläse nach der
Erfindung ist 10 das Querstromlaufrad, das von einem Motor angetrieben wird und
in einer als Luftführung dienenden strömungskanalartigen Partie des Staubsaugergehäuses
zwischen einer Saugöffnung und einem dieser nachgeschalteten Staubfilter .einerseits
und einer Auslaßöffnung an-. dererseits untergebracht ist. Dieses Laufrad 10 ist
an den beiden axialen Stirnenden zwischen geschlossenen oder vollen Wandungsabschnitten
bzw. Endscheiben enthalten. Dem Laufradumfang ist ein Wandungsabschnitt 11 der als
Luftführung dienenden strömungskanalartigen Partie, in der das Laufrad untergebracht
ist, zugeordnet, der sich - in Strömungsrichtung gesehen - hinter dem Einlauf vom
Laufrad bauchförmig entfernt und hierbei in eine Spiralform übergeht und als sogenannte
Leitwand fungiert. Es ist zu erkennen, daß bei diesem Wandungsabschnitt,der das
Laufrad so weit umfaßt, daß die Strahlen vom Laufradmittelpunkt zu den Berührungspunkten
der Tangenten am Anfang und Ende des Wandungsabschnittes einen Winkel von etwa 180°
einschließen, die Tangente 11 a zum Anfang des als Leitwand fungierenden Wandungsabschnittes
mit der Tangente 1l b zum Ende dieses Wandungsabschnittes einen Winkel a von weniger
als 90° bildet. Dem Laufrad ist außerdem noch ein als sogenannte Wirbelzunge fungierender
keilförmiger Wandungsabschnitt 13 der als Luftführung dienenden strömungskanalartigen
Partie unmittelbar zugeordnet, der an einer dem als Leitblech fungierenden Wandungsabschnitt
etwa diametral gegenüberliegenden Stelle die Druckseite von der Saugseite _ trennt
und diese Seiten auseinanderdrängt und dessen saugseitige Wandpartie 14 mit dem
Laufradumfang einen sich in Drehrichtung erweiternden Spalt bildet, wobei sie mit
einer druckseitigen Wandpartie 15 einen spitzen Winkel einschließt. Dieser die Wirbelzunge
bildende keilförmige Wandungsabschnitt 13 nimmt außerdem an der Bildung eines Kanals
12 zum Zurückführen eines Teilstromes zum Laufradumfang teil. Bei der Ausführungsform
nach F i g.1 a besitzen die Wände 14,15 der als Hohlkörper ausgebildeten
keilförmigen Wirbelzunge 13 druckseitig Eintrittsöffnungen und saugseitig Austrittsöffnungen.
Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 b ist die keilförmige Wirbelzunge von offenen
Kanälen 17 durchzogen. Die Anordnung kann jedoch auch so getroffen sein, daß- der
keilförmigen Wirbelzunge des Querstromgebläses ein Leitblech zugeordnet ist, das
mit der Wirbelzunge einen Kanal bildet, der zur Rückführung eines Teilstromes von
der Druckseite zur Saugseite dient.
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Aus dem in F i g. 2 dargestellten Diagramm sind ohne weiteres die
lufttechnischen Vorteile des neuen Gebläses für Saubsauger gegenüber den bekannten
Querstromgebläsen zu erkennen. Die Kurve 4 ist die Kennlinie eines erfindungsgemäßen
einstufigen Querstromgebläses. Die Kurven 5, 6, 7 entsprechen den sogenannten Betriebskennlinien
eines Velours-, eines Sisalteppichs und eines glatten Bodens. Das Diagramm zeigt
die beachtlichen Vorteile der erfindungsgemäßen Anordnung hinsichtlich des Strömungsverhaltens.
Die Zeichnung zeigt, daß die Kennlinie des
neuen Gebläses besonders
im Anfangsbereich einen sehr steilen Verlauf hat, wobei besonders hohe Druckzahlen
erreicht werden. Infolge des steilen Anfangsbereichs der Kennlinie tritt nur eine
kleine Volumenänderung d y bei starker Gegendruckänderung auf.