DE1955585A1 - Ein- oder mehrstufiges Zentrifugalgeblaese,insbesondere fuer Staubsauger - Google Patents

Description

DER PATENTANWALT DlPL-lNG. W. BEYER α q η r η g η

«000 FRANKFURT/MAIN Dipl.-WirtSCh«-Ing.B· Jochem FREIHERR-VOf^-STEW-STiTASSE U

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Aktiebölaget Electrolux
Stockholm /Schweden

Priorität der schwedischen Patentanmeldung No. 1? 526/1968

vom 20. Dezember 1968

Ein- oder mehrstufiges Zentrifugalgebläse, insbesondere

für Staubsauger

Die Erfindung betrifft ein ein- oder mehrstufiges Zentrifugalgebläse, insbesondere für Staubsauger, mit einem in einem Gebläsegehäuse rotierenden Gebläserad mit radialer Luftausströmung und einer axial gerichteten Luftauslaßöffnung für jede Stufe, wobei eine zwischen dem Gebläserad und der Auslaßöffnung angeordnete Zwischenwand innerhalb des Gehäuses eine Diffusionskammer abteilt, über welche die Ausströmseite des Gebläserades mit der Auslaßöffnung verbunden ist. Derartige Zentrifugalgebläse werden beispielsweise in Haushalt sapparat en wie vor allem Staubsaugern^!, dgl. verwendet.

Bei einem Gebläse der vorgenannten Art wird die das Gebläserad verlassende Luft zu einem Auslaß hin gerichtet, der entweder zur umgebenden Atmosphäre oder zur nächsten Stufe führt. Am Auslaß des Gebläserades hat die Luft eine hohe Geschwindigkeit una demzufolge einen grossen dynamischen Druck« Es ist deshalb erwünscht, di© honi*Geschwindigkeit der ausströmen-* den Luft in einen hohen statischen Druck umzuwandeln, bevor die Luft in die nächste Stufe eintritt. TJm dies zu erreichen,

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gelangen feststehende Leitrippen zur Anwendung, mit deren Hilfe die Luftgeschwindigkeit herabgesetzt wird und ihr dynamischer Druck in statischen Druck umgewandelt wird. Um diese Diffusionswirkung in vollem Ausmaß zu erreichen, sind die Leitrippen in den meisten Fällen schraubenförmig gestaltet und bilden zwischen sich Kanäle von zunehmendem Querschnitt "in Richtung zur Auslaßöffnung, wodurch eine Herabsetzung der Geschwindigkeit der hindurchströmenden Luft ermöglicht wird.

In Verbindung mit den Leitrippen der bekannten Anordnungen wird . die Luftgeschwindigkeit sehr schnell herabgesetzt. Trotz der Bemühungen, die Leitrippen so:strömungsgünstig wie möglich zu gestalten, können grosse Verluste in Form von Stoßwellen und Verwirbelungen nicht vermieden werden. Zusätzlich entsteht durch die schnelle Geschwindigkeitsherabsetzung der strömenden Luft störender Lärm.

Bei den bisher bekannten Gebläsen ist die form der Leitrippen wie auch deren Abstand vom Gebläserad auf optimale Verhältnisse bezüglich der vorgenannten Faktoren ausgelegt. Ein mit Leitschaufeln versehenes Gebläse arbeitet am besten in einem Bereich beiderseits eines gegebenen Arbeitspunktes oder einer gegebenen Gebläsedrehzahl. Wenn der Arbeitspunkt bzw. die Gebläsedrehzahl hiervon abweichen» steigen die Leistungsverluste und gleichzeitig die Lärmentwicklung. Hierdurch ergeben sich erhebliche Schwierigkeiten in Form eines absinkenden Wirkungsgrades und eines hohen Lärmpegels, wenn das Gehäuse mit hoher Drehzahl und hoher Luftgeschwindigkeit arbeitet.

Schraubenförmige Iieitrippen werden mit Erfolg zur Luftführung in einstufigen Gebläsen verwendet; in mehrstufigen Gebläsen ^; verursachen sie jedoch eine Verminderung des Gebläsewirkungsgrades. Ausserdem sind ihre HersteJLlung und ihre Montage teuer. Um eine volle Wirksamkeit der Leitrippen zu erhalten, muss der radiale Abstand zwischen den Gebläsef lüge In und den Leitrippen vergleichsweise gross auegeführt werden, wodurch das Gebläsegehäuse im Verhältnis zum Gebläeeraddurchmesser

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unverhältnismässig gross ausfällt.

Aufgabe der Erfindung ist es, die vorerwähnten Nachteile der bekannten Gebläse auszuschalten, was erfindungsgemäss dadurch erfolgt, daß in derDiffusionskammer eine oder mehrere luftdurchlässige Elemente vorgesehen sind, die für die aus dem Gebläserad austretende Iwft einen Dämpfungswiderstand in axialer, tangentialer und radialer Richtung bilden.

Mit Hilfe der Erfindung wird der mit hoher Geschwindigkeit umlaufende geschlossene !Luftstrom der herkömmlichen Gebläse durch die Berührung mit den luftdurchlässigen Elementen in viele kleine Teilstrome zerlegt, und die Herabsetzung der Ittftgeschwindigkeit beginnt bereits am Eintritt in die Diffusionskammer nahe den Umlenkkanal^r· Versuche haben gezeigt, daß der Wirkungsgrad des Gebläses über einen breiten Drehzahlbereich hinweg wesentlich verbessert werden kann und der Lärmpegel beträchtlich vermindert werden kann.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels* Es zeigen :

Fig. 1 in perspektivischer Ansicht und teilweise im Schnitt ein Zentrifugalgebläse nach der Erfindung,

Fig. 2 in schematischer Darstellung und zugleich in grösserem Maßstab einen Schnitt durch ein Gebläserad und eine Diffusionskammer,

Fig. 3 eine Stirnansicht der Anordnung nach, Fig. 2 und

Fig. 4- ein Diagramm zum Vergleich der mit und ohne die Erfindung erhaltenen Versuchsergebnisse.

Das in den Figuren 1 bis 3 dargestellte einstufige Zentrifugalgebläse weist ein Gehäuse 1Ö mit einer Einlaßöffnung 11 und einer Auslaßöffnung 12 auf und umschließt ein drehbares Gebläserad 13. Eine radiale Trennwand 14- zwischen dem Gebläserad 13 und der Auslaßöffnung 12 teilt innerhalb-des Ge-

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häuses 10 eine Diffusionskammer 15 ab, die in manchen Fällen mit feststehenden Leitrippen 16.versehen sein kann. Die Zwischenwand 14- bildet zusammen mit dem Gebläsegehäuse 10 einen ringförmigen Durchlass 17» durch welchen die auö dem Gebläserad 13 austretende Luft in die Diffusionekammer 15 strömt. An der Peripherie der Diffusionskammer 15 befindet sich nahe dem ringförmigen Durchlass 17 ein luftdurchlässiges Element in Form einer Schraubenfeder 18, die entweder allein oder in Verbindung mit Leitrippen innerhalb der Diffuslonskammer zur Anwendung kommen kann.

Die durch die vorstehende Anordnung bewirkte Herabsetzung der Luftgeschwindigkeit ist eelbstverständlichrait einem Energieverlust verbunden. Es hat sich jedoch deutlich gezeigt« daß die Summe all der kleinen Dämpfungsverluste« die von der Luftströmung durch die Schraubenfeder hervorgerufen werden, kleiner ist als der Gesamtverlust für den Fall, daß die Herabsetzung der Luftgeschwindigkeit ausschließlich mit Hilfe von Le it rippen erfolgt. Fig. 4-, die sich auf ein zweistufiges Gebläse mit fünf Le itrippen bezieht, zeigt in Kurvenform das Anwachsen des Druckes A und des Wirkungsgrades τ\ , nachdem eine Schraubenfeder in die Diffusionskammer eingesetzt wurde· Die durchgezogenen Linien beziehen sich auf eine herkömmliche Anordnung, die gestrichelten Linien auf die Verwendung von Schraubenfedern innerhalb desselben Gebläses. Der durch den Abfall der'Luftgeschwindigkeit erfolgte Lärm fällt wegen seiner hohen Frequenz zu einem grossen Teil aus dem* menschlichen Hörbereich heraus, und es tritt hierdurch ein vollständiges Absinken des Lärmpegels auf. Messungen haben bestätigt, daß der Lärmpegel bei einer Anordnung nach der Erfindung.um 4 bis 6 bBA unter den Lärmpegel eines bisher bekannten Gebläses absinkt. . ' · j

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, veondem kann auf verschiedene Weise abgeändert werden. Anstelle der dargestellten Schrauben·

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feder können auch andere Elemente oder Materialien verwendet werden, sofern sie die gleichen Eigenschaften, wie sie im nachfolgenden Anspruch 1 genannt sind, besitzen. Es ist in gleicher Weise möglich, die Schraubenfeder innerhalb der Diffusionskammer in mehreren Windungen rings um die Auslaß-Öffnung anzuordnen. Zusätzlich ist auch eine Art Wirkungskontrolle durch Streckung des die Luftgeschwindigkeit herabsetzenden schraubenförmigen Elementes möglich*

Patentansprüche /

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Claims (4)

1. Patentansprüche

   Μ. JEin- oder mehrstufiges Zentrifugalgebläse, insbesondere für Staubsauger, mit einem in einem Gebläsegehäuse rotierenden Gebläserad mit radialer Luftausströmung und einer axial gerichteten Luftauslaßoffnung für jede Stufe, wobei eine zwischen dem,Gebläserad und der Auslaßöffnung angeordnete Zwischenwand innerhalb des Gehäuses eine Diffusionskammer abteilt, über welche die Ausströmseite des Gebläserades mit der Auslaßöffnung verbunden ist, dadurch gekennz e ic hn e t, daß in der Diffusionskammer (15) eine oder mehrere luftdurchlässige Elemente (Schraubenfeder 18) vorgesehen sind, die für die aus dem Gebläserad (15) austretende Luft einen Dämpfungswiderstand in axialer, tangentialer und radialer Richtung bilden.
2. 2. Zentrifugalgebläse nach. Anspruch 1," da durch gekennzeichnet, daß die luftdurchlässigen Elemente (18) nahe dem ringförmigen Axialdurchlass (1?) der Diffusionskammer (15) angeordnet sind.
3. 3. Zentrifugalgebläse nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e η η ζ ei ohne t, daß die luftdurchlässigen Elemente (18) innerhalb der Diffusionskammer (15) strömungsabwärts aur Auslaßqffnung (12) angeordnet sind.
4. 4. Zentrifugalgebläse: nach Anspruch 1 oder 2, .4 a d u r c h ^f g e k e η η ze i c h η e t» daß innerhalb der Diffusionskamraer (15) iü äev tfähe der Auslaßöffnung (12) feststehende leitrippen (16) vorgesehen sind· ' ' -

   5· Zentrifugalgebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die luft-

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   durchlässigen Elemente (18) von einem Körper in der Form einer Schraubenfeder gebildet sind, die innerhalb der Diffusionskammer (15) in einem oder mehreren Gängen ringsum die AuBlaßöffming (12) gewunden ist.

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