DE1628428A1

DE1628428A1 - Staubsaugergeblaese

Info

Publication number: DE1628428A1
Application number: DE1967Z0012848
Authority: DE
Inventors: Kurt Dr-Ing Zenkner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-05-18
Filing date: 1967-05-18
Publication date: 1971-09-16
Also published as: FR1570948A; US3522994A; GB1217183A; DE1628428B2

Description

Stavibsaugergeblase

Es ist üblich, Gebläsekennlinien in dimensionsloser !Form darzustellen, dap heipt Druck und Volumen durch eine Größe zu ersetzen, die unabhängig von der Gebläserädgröße und der Drehzahl ist.

So ist es üblich den vom Gebläse erzeugten Druck A P "durch den' sogenannten .Jtandruck der Umfangsgeschwindigkeit \u_t zu dividieren. Die so erhaltene Zahl nennt man Druckziffer f . S ist dabei die Dichte des geförderten Mediums und Up die Umfangsgeschwindigkeit des Laufrades.

Ap

Das geförderte Volumen V wird mit einem aus einer Laufradfläche Έ. und der Gebläseumfangsgeschv/indigkeit U₂ konstruierten Volumen dirnensionslos gemacht. Diese dimensionslose Zahl nennt-man iichluckzif f er J .

JL

Mose dimensionslose Kennlinie gibt für eine Gebläseart gleicher oder n,atnen:atisch ähnlicher Geometrie. Man kann durch Umrechnung öus ihr die reale Kennlinie gröperer oder kleinerer Gebläse gleicher Gaomebrie bei verschiedensten Druckzahlen erhalten. Die Grenze dieser ümrechnuri^smöglichkeit liegt bei. Gebläsen mit kleinem Loufroddurchmesser und kleiner Umfangsgeschv/indigkeit. iiier kommt man in den sogenannten Bereich kleiner Re-Zahlen.

u,. ist wieder die Umfangsgeschwindigkeit, 1 eine spezifische t± . s

~Länp;e am Ljjufrad z.B. die Schaufellänge und Ϋ ist die kinematische Zähigkeit.

BAD ORiQfNAL

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Im Bereich, kleiner Ee-Zahlen, also bei kleinen Umfangsgeschwindigkeiten Up, kleiner Abmessung 1 oder groper kinematischer Zähigkeit \? , · wird eine Gebläseschaufel nur noch cit gro_Ken . Ablösungen der Strömung umströmt. Hohe Leistungsverluste und geringe Leistungsabgabe charakterisieren das Arbeiten der Strömungsmaschine. Die dimensions-lose Kennlinie liegt unterhalb derjenigen die für den Bereich gro'per Re-Zahlen gilt.

Bei Querstromgelläsen wird zur Bildung der Schluckziffer ψ die Projektionsflache dg- 1 des Gebläserotors herangezogen. Die dimensionslose Kennlinie gilt dann für verschieden lange Gebläserotoren. '

Erst wenn die Gebläselänge 1 'wesentlich, kleiner als der Goblasedurchmesser dp wird, dann machen sich die ri&ndeinflüsse so stark bemerkbar, dap ein Absinken der'dimensionslosen Kennlinie selbst . bei gropen Re-Zahlen beginnt. .

Die neuesten Untersuchungen haben ergeben, dap es sich dabei nicht nur um Grenzschichteinflüsse der geschlossenen Shdscheiben des Gebläserotors handelt, sondern dap eine ötrönung hinter der Sndscheibe apperhalb des Rotors zv/ischen Druckraum und Saugraum auftreten kann, die, zu starken Eulsationen und zu Leistungsninderung führt. ■

Bei Staubsaugergebläsen nach dem Querstromprinzip handelt es sich um Gebläseräder deren Länge wesentlich kleiner als deren Durchmesser ist. Die Bandeinflüs::e sind dabei so stark, dap ein sinn-' voller Ersatz dieser Gebläseart bei Staubsaugern bisher scheiterte.

Die Erfindung macht es sich zur Aufgabe, diesen Kachteil, der Querstromgelbäse kurzer axialer Srstreckung weitgehend dadurch zu

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beseitigen, 'ääp -die·-Endscheiben -des GebläseläBfera-:SQ._i.ausg©bi,ldet sind, 'äa,> zwisciien ihnen -und' den; Gehäuse, axial, oder radial ein. enger labyrinthar'tiger'Spalt- entsteht, - uiid da/, ,die ,otrömung zum Gebläserad in: Gehäuse.-so -geführt .wijcdv -&% -kein Hohsneprung bei üiintri'tt· in das Laufr ad' auftritt * .. -..- / :, ■ ; _■-.-■

JJiesö-¥ea?feinerung-der Gebläs.ea?äde2?.^-hat aber nxm dann einen .Ginn, venn es sicli um sogenannte -aerodynamiscli :-höexistabile ^!'.;ue.rstrern-. reblüje hcjidelt.. Hochstabile .-uerstroiKFeiläse haben eine ^:Eennlir.ie-die''.einen^ steilen, /nf npstoer-eich,-und &ία&^ hohe S'ndspitze . aui'v/eieen* In allen "ArbeitspBnfcten steigt der· Druck.bei. Drosselung. cji. Im Zustand der vollständig-en Bro-sseiung erreicht das, Gebisse eine iirucirsiffer von mindestens γ = 4. . . . .,:·.-.

Uies erreicht "man eriindungspemäp dadurch, dah'das Leitblech des Gebläses sich nach dem Einlauf, νοκ, .3ehRufelgitter des LaufradessteiifT entfernt, urn in eine /Spiralform überzugehen, da_h. der 'Jinicel zwischen der !'angeht ain'-Leitblechbeginn oder'der-'fangeiite αι.: eintrittsseitigen^ Wendepunkt und ;der^" vang-entf-zu der den Aus-trittsbereich begrenzenden yanderungspartie' des Leitbelchs wesentlich kleiner als 90 ist, äap dre V/i'rb el zunge "des Gebläses sich zum Gebläse hin verkleinert vm am Gebläse, selbst noch a*ls· Jpitze oder mit einem Radius: versehener -'Λ-eilspitze-iaiisuKoirünen und-' Ga^ diese „irbelzunge einen oder mehrere Kanäle auftveist,· die eine ·Strömung von der 'Gebiasedruckseite: zuni Gebläsersd" -hin' so ' ·- '■ rul::ssen, da_; diese strömung das Laufrad annähernd :t-angehtial trifft und 2v;ar an einer ötelle, die etwa diagonal dem Leitblechbeginn gegenüber steht. ^; _: - - _{: ;}- ^ΐΐνί : · . _; ...

Vorzugsweise ' verjüngt sich der Spatt zv/ischen dem saugseitigen schenkel der Wirbeäzunge ,und dem Gebläserad entgegengesetzt der iirehrichtung.' "'-.■".■" -*-.-':· .■-■■■ . ·. ■--/ ■ "--"'. -.

-ei einer solchen Anordnung ist eine Vez'änderung des- Gegendruckes mit nur geringer yölurcenänderung verbünden. Sie hohe EndSOitze der Geblt'aekennTinie - unter den konven ti one 11 eil Gebläsen, findet man.: nichts vergleichbares - bietet eine ideale I.Möglichkeit bei .Jtaubs;-Uf;ern VerstoOl'unpserscheinungen in den -iaugleistungen zu vermeiden. . : " - . .-

SAD ORIGINAL

Äuper diesen Vorteilen, die in der Charakteristik der Gebläsekennlinie' ihre Ursache haben, erreicht man mit dem beschriebenen hochstabilen .Querstromgebläse ein Vielfaches des statischen Druckes konventioneller Gebläse gleicher Baugröpe. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt.

Figur 1 enthält die dimensionslose Kennlinie eines Gebläses bei großer und bei kleiner Re-Zahl..

Figur 2 gibt die Kennlinie 1 eines hochstabilen Querstromgebläses mit langer Walze wieder, bei dernoch keine nennenswerten Bandeinflüsse, auftreten. Das gleiche Gebläse aber mit sehr kurzer Walze ergibt die Kennlinie 2.

Mit der in den Figuren 5 beschriebenen sogenannten Labyrinthdichtung erhalt man die Kennlinie 5#-

Figur 3 gibt schematisch an, welche Bezugsfläche zur Bildung der Schluckziffer zuverwenden ist. -

Figur 4- zeigt schematisch den Einbau eines Querstromgebläses in einem Staubsaugergehäuse.

über den Einlauf 4- tritt die angesaugte Luft durch den Staubsack .5 und die Umlenkung 6 stufenfrei in das Laufrad 7 ein und verläßt es über die Umlenkung 8 so, dao sie den Motor 9 beaufschlagt und kühlt.

Die Figuren 5 enthalten Beispiele des stufenlosen Eintritts der Luft in das Laufrad und der Darstellung der Dichtung zwischen Laufrad und Gehäuse, wobei nur die Ecke eines Schnittes durch Laufrad und Gehäuse dargestellt wird.

In 5& ist ein enger glatter Spalt zwischen Laufradendscheibe und Gehäuse sowohl in radialer als auch in axialer Richtung zu-sehen. Die Laufradendscheibe 10 ragt radial über die Gebläseschaufel 11 hinaus und läßt einen konzentrischen Spalt 12 zum Gehäuse 13; zu, der kleiner als 1°/ό des Gebläsedurchmessers dp ist. Auf der Flächseite ist die Endscheibe 10 glatt und bildet einen Spalt zur Gehäusebohrung von kleiner als 1,5$ des Gebläsedurchmessers.

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5 zeigt die mit einer Nut 14 versehenen Stirnseite des Gebläsesei ten"beils.

Wie in 5c können die Nuten 14- auch, auf der Flachseite des Gebläseseitenteils angeordnet werden; · Eine in die Hute 14- hereinragende Lippe 15 verbessert weiterhin die Dichtwirkung,

Eine schematisehe Darstellung eines hochstabilen Querstromgebläses enthält die Pig. 6

Die eintrittsseitige Tangente 16 schließt mit der austrittsseitigen Tangente 17 das Leitblech 18, unter einem Winkel α ein, der wesentlich kleiner als 9O°ist, vorzugsweise 30-60 Die Wirbelzunge besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus zwei feilen, einer Zunge 19 und einem keilförmigen Stück 20, die "so angeordnet wurden, daß eine Strömung vom Druckra.um 21 zum Laufrad '22. zwischen Keil und Zunge erfolgen kann, und dap diese Strömung etwa tangential auf das Laufrad trifft.

Der saugseitige Spalt zwischen Zunge und Laufrad verjüngt sich enjte-egengesetzt zur Drhhrichtung des Laufrades.

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Claims

Ansprüche

Anspruch \ϊ) ■ - ."·. . ..

Nach dem Querstromprinzip arbeitendes Staubsaugergebläse mit einer "Walzenlänge die wesentlich kleiner ist, als deren V/alzendurchmesser, dadurch gekennzeichnet, daß äas Leitblech des Gebläses sich nach dem-Einlauf vom Schaufelgitter des Laufrades sofort entfernt um in eine Spiralform überzugehen, da, der Winkel zwischen der xangente am Leitblechbeginn oder der 'iangen.te am eintrittsseitigen Wendepunkt und der Tangente zu der den Austrittsbereich begrenzenden Y/aiidüngspartie des Leitbleches wesentlich kleiner als 90 ist und vorzugsweise JO bis 6C* beträgt, da,- die Wirbelzunge sicü zum Gebläse hin verjüngt, spitz oder mit einem kleinen Radius versehen ausläuft, dap die Wirbelzunge mindestens einen Kanal aufweist durch den eine Strömung von der Gebläsedruekseite etwa tangential zum Gebläse verläuft, die saugseitige Leitblechzunge zum Gebläserad einen Cpalt bildet, der sich entgegengesetzt zur Laufraddrehrichtung verjüngt und dap die Gebläseendscheibe so in einer Gehausevertaefung sitzt, dap sich radialer Richtung ein Spalt zum Gehäuse von kleiner als l?a und in axialer Richtung ein Spalt von kleiner als 1,5/J des Gebläsedurchmessers bildet.

Anspruch 2 ·

Staubsaugergebläse nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dap die Laufradseitenteile so in der Gehäusevertiefung' sitzen, dap ein bündiger Übergang zwischen Gebläsekanal und Innenseite Laufradseitenteil entsteht.

Anspruch 3 -.-■-■ --'

otaubsauger^ebläse nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dap das Laufradseitenteil einen größeren Durchmesser als der Schaufelaupenkreisdurchmesser aufweist.

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Anspruch 4> : : : -^; ' '-_-■- ' Staubsaugergebläse nacii einem: der Änsprüciie dadurcii gekennzeichnet ^ dap in der Stirnseite oder der ITlächseite des Gebläseseitenteils labyrinthartige Hüten enthalten sind.\

..nsprueh 5 '

otaubsyugerpeblase nach einem der Ansprüche dadurch: gekennzeichnet, dap in der Gehäusevertiefung iabyrinthartlge Nuten enthalten sind. '-■", :■·./, _;

iknspruch 6 - ^

otaubsaugerf-ebläse nach einem der Ansprüche -dadurch gekennzeichnet, dai- in die Buten des einen xeils;_; eine läppe; des Gegenteils ragt. . _. - . : ;^:■■■-; : ."" - .. _:■_■■' _:λ

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