DE1628428C3

DE1628428C3 - Housing for a vacuum cleaner

Info

Publication number: DE1628428C3
Application number: DE19671628428
Authority: DE
Inventors: Kurt Dr-Ing 7505 Ettlingen Zenkner
Original assignee: Bohler-Zenkner GmbH & Co KG Stromungstechnik, 4005 Meerbusch
Priority date: 1967-05-18
Filing date: 1967-05-18
Publication date: 1977-08-11

Description

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für einen Staubsauger, der ein Querstromgebläse mit einem Gebläse-Laufrad aufweist, dessen Durchmesser um ein Vielfaches größer ist als die Laufbreite und das zwei geschlossene Stirnscheiben aufweist, mit einer Wirbelzunge, die einer Leitwand etwa diametral gegenüberliegt, und mit einem sich in Strömungsrichtung hinter dem Einlauf sogleich bauchförmig vom Laufrad-Umfang entfernenden und hierbei in eine Spiralform übergehenden Leitwandverlauf, mit einem zwischen den Tangenten am Leitwandanfang und am Leitwandende liegenden Winkel, der kleiner als 90° ist, und mit einer saugseitigen Fläche der keilförmigen Wirbelzunge, die mit dem Laufrad-Umfang einen sich in Drehrichtung des Laufrades erweiternden Spalt bildet und mit der druckseitigen Fläche der Wirbelzunge einen spitzen Winkel einschließt, wobei die Wirbelzunge mit den-. Laufrad-Umfang einen Kanal bildet, durch den ein Teilstrom der geförderten Luft von der Druckseite zum Laufrad-Umfang zurückgeführt wird.
Es hat sich herausgestellt, daß bei derartigen Gebläsen, bei denen der Laufrad-Durchmesser um ein Vielfaches größer ist als die Laufradbreite, im Bereich der Stirnscheiben und der Gehäusewandung Randeinflüsse auftreten, die die Strömung ungünstig beeinflussen. The invention relates to a housing for a vacuum cleaner, which has a cross-flow fan with a fan impeller, the diameter of which is many times larger than the running width and which has two closed end disks, with a vortex tongue that is approximately diametrically opposite a guide wall, and with a in the direction of flow behind the inlet immediately bulging from the impeller circumference and merging into a spiral shape, with an angle between the tangents at the start of the guide wall and the end of the guide wall that is less than 90 °, and with a suction-side surface of the wedge-shaped vortex tongue, which forms with the impeller circumference a gap that widens in the direction of rotation of the impeller and forms an acute angle with the pressure-side surface of the vortex tongue, the vortex tongue with the. The impeller circumference forms a channel through which a partial flow of the pumped air is returned from the pressure side to the impeller circumference.
It has been found that in blowers of this type, in which the impeller diameter is many times greater than the impeller width, edge influences occur in the area of the end disks and the housing wall which have an unfavorable effect on the flow.

Bisher ist es für Querstromgebläse in einer von der eingangs genannten Art abweichenden Ausführungsform, bei der u.a. auch der Laufrad-Durchmesser zumindest geringfügig kleiner ist als die Gebläsebreite.So far, it has been used for cross-flow fans in an embodiment that deviates from the type mentioned at the beginning, in which, among other things, the impeller diameter is at least slightly smaller than the fan width.

bekannt, die Wandung des Laufrades mit Durchbrechungen zu versehen, die etwas größer sind als der Laufraddurchmesser, und die Durchbrechungen mittels eines Deckels abzudecken. Aufgrund des zwischen Laufrad-Durchmesser und -breite bestehenden Verhältnisses haben hier jedoch eventuell noch im Bereich der Stirnscheiben auftretende Störungen der Randströmung keine besondere Bedeutung.known to provide the wall of the impeller with openings that are slightly larger than the Impeller diameter, and to cover the openings with a cover. Because of the between However, the impeller diameter and width may still be in the range of the existing ratio Front disks occurring disturbances of the edge flow are of no particular importance.

Hiervon ausgehend lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Staubsaugergehäuse mit einem Querstromgebläse, dessen Laufrad-Durchmesser wesentlich größer ist als die -breite, dahingehend zu verbessern, daß die auf die Strömung wirksamen Randeinflüsse zwischen den Stirnscheiben des Laufrades und der Gehäusewandung weitgehend vermindert oder sogar ganz ausgeschaltet werden.Proceeding from this, the invention was based on the object of providing a vacuum cleaner housing with a cross-flow fan, whose impeller diameter is significantly larger than the width, to the effect of improving that the edge influences acting on the flow between the end disks of the impeller and the Housing wall can be largely reduced or even completely switched off.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die den Stirnscheiben des Laufrades gegenüberliegenden Wandungen des Gebläsegehäuses jeweils eine Vertiefung aufweisen, in die die zugeordnete Stirnscheibe so eingesetzt ist, daß zwischen dieser und der Gehäusewand ein Spalt gebildet ist, der in axialer Richtung weniger als 1,5 % und in radialer Richtung weniger als 1 °/o des Gebläsedurchmessers beträgt, und daß zwischen der Innenseite der Stirnscheiben und der Gehäusewandung ein bündiger Übergang des Strömungsquerschnittes gebildet ist.To solve this problem it is proposed according to the invention that the end disks of the impeller opposite walls of the fan housing each have a recess into which the associated End plate is inserted so that a gap is formed between this and the housing wall, which in axial direction less than 1.5% and radial direction less than 1% of the fan diameter is, and that a flush transition between the inside of the end disks and the housing wall of the flow cross section is formed.

Aufgrund der vorgeschlagenen Ausbildung wird die Strömung im Randbereich zwischen den Stirnscheiben und der Gehäusewandung jetzt in ihrem Verlauf kaum mehr gestört; es entstehen entsprechend geringere Verwirbelungen und Strömungsverluste.Due to the proposed design, the flow in the edge area between the end disks and the casing wall is now barely disturbed in its course; accordingly lower ones arise Turbulence and flow losses.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß in der Stirnseite oder der Flachseite der Stirnscheiben labyrinthartige Nuten vorgesehen sind. Auch können in der jeweils einer Stirnscheibe gegenüberliegenden Vertiefung der Gehäusewandung labyrinthartige Nuten vorgesehen sein.In a further embodiment of the invention it is proposed that in the end face or the flat side the end disks are provided labyrinthine grooves. You can also use one end disk in each case opposite recess of the housing wall labyrinthine grooves can be provided.

Diese Nuten bewirken aufgrund ihrer Labyrinthwirkung in bestimmtem Ausmaß eine Abdichtung gegenüber Teilströmen, die bestrebt sein könnten, durch den engen Spalt zwischen Stirnscheibe und Gehäusewandung hindurchzutreten.Due to their labyrinth effect, these grooves create a seal to a certain extent Partial flows, which could endeavor, through the narrow gap between the end plate and the housing wall to step through.

Ferner wird vorgeschlagen, daß in die Nuten einer Stirnscheibe eine mit der Gehäusewandung verbundene Lippe hineinragt, wodurch eine bessere Dichtwirkung erzielt wird.It is also proposed that one be connected to the housing wall in the grooves of a faceplate Lip protrudes, whereby a better sealing effect is achieved.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Im einzelnen zeigtExemplary embodiments of the invention are described in more detail below with reference to a drawing. in the individual shows

Fig. 1 in schematischer Darstellung die Anordnung eines Querstromgebläses innerhalb eines Staubsaugergehäuses, 1 shows a schematic representation of the arrangement of a cross-flow fan within a vacuum cleaner housing,

Fig.2a bis 2d verschiedene Varianten eines Teiles2a to 2d different variants of a part

einer Stirnscheibe mit dem angrenzenden Gehäusebereich, a faceplate with the adjacent housing area,

Fig.3 in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch das Querstromgebläse.3 shows a schematic representation of a cross section through the cross-flow fan.

Das in F i g. 1 nur schematisch dargestellte Gehäuse 1 des Staubsaugers enthält einen inneren Gehäuseteil 2 sowie einen Luftkanal 3, in den angesaugte Luft über einen Einlauf 4 und einen Staubfilter 5 nach einer Umlenkung an der Stelle 6 gelangt. In den Luftkanal 3 ist ein Querstromgebläse 7 eingeschaltet, das die angesaugte Luft in den nachgeschalteten Teil des Luftkanals 3 und einen gegenüber diesem abgewinkelten Teil 8 drückt. Das Querstromgebläse 7 wird durch einen Elektromotor 9 angetrieben.The in Fig. 1, the housing 1 of the vacuum cleaner, which is only shown schematically, contains an inner housing part 2 and an air duct 3 into which the air is drawn in via an inlet 4 and a dust filter 5 after a Deflection at point 6 arrives. In the air duct 3, a cross-flow fan 7 is switched on, which the sucked air into the downstream part of the air duct 3 and an angled relative to this Part 8 presses. The cross-flow fan 7 is driven by an electric motor 9.

Wie aus F i g. 2 erkennbar, hat das Querstromgebläse 7 ein Laufrad, das aus den beiden Stirnscheiben 10 und den Gebläseschaufeln 11 besteht. Die in die Wandung des Luftkanals 3 einbezogene Gehäusewand 13 hat jeweils eine Vertiefung, in die die zugeordnete Stirnscheibe 10 so eingesetzt ist, daß zwischen dieser und der Gehäusewand 13 ein sich in radialer Richtung erstreckender Spalt 12 gebildet ist. Die Größe desselben beträgt weniger als 1 % des Gebläse- bzw. Stirnscheibendurchmessers. Der zwischen der Außenwandung einer Stirnscheibe 10 und dem dieser benachbarten Bereich der Gehäusewandung 13 gebildete Spalt, der sich in axialer Richtung erstreckt, beträgt weniger als 1,5 % des Gebläsedurchmessers.As shown in FIG. 2 can be seen, the cross-flow fan 7 has an impeller, which consists of the two end disks 10 and the fan blades 11 consists. The housing wall 13 included in the wall of the air duct 3 has in each case a recess into which the associated faceplate 10 is inserted so that between them and the housing wall 13 is formed with a gap 12 extending in the radial direction. The size of the same is less than 1% of the fan or faceplate diameter. The one between the outer wall an end disk 10 and the area of the housing wall 13 adjacent to this gap, the extends in the axial direction is less than 1.5% of the fan diameter.

Bei den Ausführungsformen gemäß den Fig.2b und 2c ist die Stirnscheibe 10 jeweils mit ein oder zwei ringförmig umlaufenden Nuten 14 versehen. Soweit kleine Teilströme durch den zwischen der Stirnscheibe 10 und der Gehäusewand 13 befindlichen axialen Spalt oder auch durch den radialen Spalt 12 hindurchtreten oder hindurchzutreten bestrebt sind, ergibt sich durch die Labyrinthwirkung der Nuten 14 eine Abdichtung.In the embodiments according to FIGS 2c, the end disk 10 is provided with one or two annular circumferential grooves 14. So far small partial flows through the axial gap located between the end plate 10 and the housing wall 13 or also pass through the radial gap 12 or strive to pass through, results from the labyrinth effect of the grooves 14 a seal.

Eine derartige Dichtwirkung läßt sich noch verbessern, wenn gemäß der Ausführungsform nach Fig.2d eine solche Nut 14 mit einer Lippe 15 zusammenwirkt.Such a sealing effect can be improved if, according to the embodiment according to FIG such groove 14 cooperates with a lip 15.

Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung ein sogenanntes hochstabiles Querstromgebläse. Es ist erkennbar, daß an die Eintrittsseite und die Austrittsseite eines Leitbleches 18 jeweils angelegte Tangenten 16 bzw. 17 einen Winkel bilden, der wesentlich kleiner ist als 90° und vorzugsweise zwischen 30° und 60° liegt. Das Querstromgebläse hat eine Wirbelzunge, die zusätzlich zu der Zunge 19 ein keilförmiges Stück 20 aufweist, das mit der Zunge 19 einen Kanal zum Rückführen einer Teilströmung von der Druckseite auf die Saugseite bildet und so angeordnet ist, daß diese vom Druckraum 21 rückgeführte Teilströmung etwa tangential auf das Laufrad auftrifft. Der saugseitige Spalt verjüngt sich in Richtung auf die Spitze des keilförmigen Stückes 20.Fig. 3 shows a schematic representation of a so-called highly stable cross-flow fan. It is it can be seen that tangents 16 each applied to the inlet side and the outlet side of a guide plate 18 or 17 form an angle which is substantially smaller than 90 ° and preferably between 30 ° and 60 °. The cross-flow fan has a vortex tongue which, in addition to tongue 19, has a wedge-shaped piece 20 has, which with the tongue 19 has a channel for returning a partial flow from the pressure side forms the suction side and is arranged in such a way that this partial flow returned from the pressure chamber 21 is approximately meets the impeller tangentially. The gap on the suction side tapers towards the tip of the wedge-shaped piece 20.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Housing for a vacuum cleaner, which has a cross-flow fan with a fan impeller, whose diameter is many times larger than the width of the barrel and the two closed Has end disks, with a vortex tongue which is approximately diametrically opposite a guide wall, and with an immediately bulbous shape from the impeller circumference behind the inlet in the direction of flow removing and here merging into a spiral shape guide wall course, with an between the tangents at the start of the guide wall and the angle at the end of the guide wall that is smaller than 90 °, and with a suction-side surface of the wedge-shaped vortex tongue, which has a circumference with the impeller is formed in the direction of rotation of the impeller widening gap and with the pressure-side surface of the Vortex tongue encloses an acute angle, the vortex tongue with the impeller circumference forms a channel through which a partial flow of the pumped air from the pressure side to the impeller circumference is returned, characterized in that the end disks (10) of the impeller (7) opposite walls of the Fan housing (13) each have a recess into which the associated end disk (10) so is used that between this and the housing wall (13) a gap is formed which in axial direction less than 1.5% and radial direction less than 1% of the fan diameter (c / 2) and that between the inside the end disks (10) and the housing wall (13) a flush transition of the flow cross-section is trained.

2. Housing according to claim 1, characterized in that in the end face or the flat side the end disks (10) labyrinthine grooves (14) are provided.

3. Housing according to claim 1 or 2, characterized in that in each case one end plate (10) opposite recess of the housing wall (13) provided labyrinthine grooves are.

4. Housing according to one of the preceding claims, characterized in that in the grooves (14) one End plate (10) protrudes a lip (15) connected to the housing wall (13).