DE2818872A1

DE2818872A1 - Blower for hair dryer - has cylindrical housing wall with recess capable of removing material from impeller blade tips

Info

Publication number: DE2818872A1
Application number: DE19782818872
Authority: DE
Inventors: Silvio Giovanni Bilanceri
Original assignee: Sperry Rand Corp
Current assignee: Sperry Corp
Priority date: 1977-05-02
Filing date: 1978-04-27
Publication date: 1978-11-09

Abstract

The blower (10) particularly for a hair dryer, has a bladed impeller (18) arranged inside a cylindrical housing wall (12). The inner wall (12) surface (20) facing the blade tips (66) is provided with a device for removing material from the blade tips. The device may comprise a recess (48) in the inner wall surface (20). One wall portion of the recess may form a cutting edge with the inner wall surface. The cutting edge may extend from the inlet side (24) to the outlet side (26) of the wall (12).

Description

"Gebläse " Die Erfindung betrifft ein Gebläse nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. "Fan" The invention relates to a fan according to the preamble of claim 1.

In der DT-OS 27 27 940 ist ein Gebläse der vorgenannten Art dargestellt, bei dem zwischen den Umfangskanten der Flügel des Gebläserades und der Innenseite der zylindrischen Wandung einer das Gebläserad umgebenden Buchse ein vergleichsweise grosser Zwischenraum vorhanden ist. Dieser Zwischenraum ermöglicht einen Rückstrom von Luft von der Auslass-Seite des Gebläses zu dessen Einlass-Seite. Der Grund hierfür besteht darin, dass der Luftdruck an der Auslass-Seite des Gebläserades höher ist als der Luftdruck an der Enlass-Seite. Mit zunehmendem Abstand zwischen den Umfangskanten der Flügel des Gebläserades und der Innenseite der das Gebläserad umgebenden Wandung steigen die Verluste. Der Verlustanteil ist vor allem bei Niederdruckgebläsen verhältnismässig gross.In DT-OS 27 27 940 a fan of the aforementioned type is shown, where between the peripheral edges of the blades of the fan wheel and the inside the cylindrical wall of a bushing surrounding the fan wheel a comparatively there is a large gap. This gap enables a reverse flow of air from the outlet side of the fan to its inlet side. The reason for that is that the air pressure is higher on the outlet side of the impeller than the air pressure on the inlet side. With increasing distance between the peripheral edges the blades of the fan wheel and the inside of the wall surrounding the fan wheel the losses increase. The share of loss is particularly proportionate with low-pressure blowers great.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gebläse der in Betracht gezogenen Art zu schaffen, dessen Wirkungsgrad insbesondere durch Ausschaltung von Rückstromverlusten der angedeuteten Art verbessert ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1 gelöst.The invention is based on the object of a blower in consideration drawn type, its efficiency in particular by eliminating Reverse current losses of the type indicated is improved. This object is achieved according to the invention solved by the features of the characterizing part of claim 1.

Das erfindungsgemässe Gebläse bietet den Vorteil, dass der Zwischenraum zwischen den Umfangskanten der Flügel des Gebläserades und der Innenfläche der das Gebläserad umgebenden Wandung auf ein Minimum reduziert ist. Hierdurch wird nicht nur der Wirkungsgrad erhöht, sondern es erfolgt auch eine Verbesserung der Strömungsverhältnisse, die sich günstig auf das Schwingungsverhalten von mit einem Gebläse der beschriebenen Art ausgestatteten Geräten auswirken. Der Grundgedanke der.Erfindung besteht darin, auf einfache Weise bei der ersten Inbetriebnahme des Gebläses die Flügel automatisch an den Durchmesser der Wandung anzupassen und dabei die auftrtenden Zentrifugalkräfte zu berücksichtigen und eventuell unvermeidbare Toleranzen auszugleichen.The fan according to the invention offers the advantage that the space between the peripheral edges of the blades of the fan wheel and the inner surface of the The wall surrounding the fan wheel is reduced to a minimum. This will not only the efficiency increases, but there is also an improvement in the flow conditions, the favorably on the vibration behavior of the described with a fan Type of equipped devices. The basic idea of the invention is automatically the blades automatically when the fan is started up for the first time to adapt to the diameter of the wall and the resulting centrifugal forces to be taken into account and possibly to compensate for unavoidable tolerances.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Teilansicht eines elektrischen Haartrockners mit einem Gebläse; Fig. 2 die Vorderansicht des aus dem Gehäuse des Haartrockners herausgenommanen Gebläses; Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2; Fig. 4 eine vergrösserte Teilansicht einer gegen die Innenseite einer Wandung des Gebläses anliegenden Flügelumfangskante und Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 2.The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawing explained. 1 shows a partial view of an electric hair dryer a fan; 2 shows the front view of the taken out of the housing of the hair dryer Blower; 3 shows a section along the line III-III in FIG. 2; 4 shows an enlarged Partial view of a blade peripheral edge resting against the inside of a wall of the fan and FIG. 5 shows a section along the line V-V in FIG.

In Fig. 1 ist mit lo allgemein ein Gebläse bezeichnet. Es umfasst eine rohrartige zylindrische Wandung 12, einen Elektromotor 14 mit einer Motorwelle 16 und einem hieran befestigten Gebläserad 18.In Fig. 1, lo generally denotes a fan. It includes a tubular cylindrical wall 12, an electric motor 14 with a motor shaft 16 and a fan wheel 18 attached thereto.

Die Wandung 12 (vgl. Fig. 2 und 3) besteht aus einem thermoplastischen Material. Sie ist in einem Stück hergestellt und besitzt eine Innenfläche 2c, die die Form eines Zylinders mit einem bestimmten Durchmesser hat. Das Gebläserad 18 ist zwischen einem Einlass 24 und einem Auslass 26 angeordnet.The wall 12 (see. Fig. 2 and 3) consists of a thermoplastic Material. It is made in one piece and has an inner surface 2c, the has the shape of a cylinder with a certain diameter. The fan wheel 18 is arranged between an inlet 24 and an outlet 26.

Im Bereich des Einlasses 24 befinden sich radial nach innen gerichtete Rippen 3o, die in ein Lagerschild 32 übergehen. Die Rippen 30 üben eine doppelte Funktionais.In the area of the inlet 24 there are radially inwardly directed Ribs 3o which merge into a bearing plate 32. The ribs 30 practice a double Functionals.

Einerseits beeinflussen sie die Luftströmung positiv und andererseits tragen sie das Lagerschild 32. Das Lagerschild 32 besitzt Bohrungen 34 und eine zentrale Offnung 36. In die Öffnung 36 ragt der Ansatz 38 des Motors 14.On the one hand they influence the air flow positively and on the other hand they wear the bearing plate 32. The bearing plate 32 has holes 34 and a central opening 36. Extension 38 of motor 14 protrudes into opening 36.

Dieser wird auf Grund der gewählten Anordnung fluchtend zur Achse der Wandung 12 gehalten. Zur Befestigung des Motors dienen Befestigungsschrauben 40 die in Innengewindelöcher am Motor 14 ragen.Due to the selected arrangement, this is aligned with the axis the wall 12 held. Fastening screws are used to fasten the motor 40 which protrude into internally threaded holes on the motor 14.

Die Wandung ist im übrigen mit Befestigungslappen 46 ausgestattet, die eine Anbringung des Gebläses lo in einem Haartrockner gestatten.The wall is also equipped with fastening tabs 46, which allow the fan lo to be installed in a hair dryer.

Die Innenfläche 20 der Wandung 12 ist mit einer nach Art eines Schlitzes ausgebildeten Aussparung 48 versehen, die sich vom Einlass 24 zum Auslass 26 erstreckt. Die Aussparung 48 besitzt zwei sich gegenüberliegende Wandabschnitte So (vgl. Fig. 4> und einen Boden 52. Die Wandabschnitte 50 der Aussparung verlaufen parallel zu einer zentralen durch die Nabe 56 des Gebläserades 18 verlaufenden Ebene. Die Schnittlinien zwischen der Innenfläche 20 und den sich gegenüberliegenden Wandabschnitten 50 der Aussparung bilden Schneidkanten 54 mit einem negativen Spanwinkel bzw. einem Keilwinkel von mehr als 900, wie dies bei B in Fig. 4 angedeutet ist.The inner surface 20 of the wall 12 is shaped like a slot formed recess 48 which extends from the inlet 24 to the outlet 26. The recess 48 has two opposing wall sections So (see. Fig. 4> and a bottom 52. The wall sections 50 of the recess run parallel to a central plane extending through the hub 56 of the fan wheel 18. the Lines of intersection between the inner surface 20 and the opposing wall sections 50 of the recess form cutting edges 54 with a negative rake angle or a Wedge angles of more than 900, as indicated at B in FIG. 4.

Das Gebläserad 18 besteht aus einem Stück. Es ist aus thermoplastischem Material hergestellt. Seine Nabe 56 ist mit eine Bohrung 58 versehen, die das Ende der Motorwelle 16 im Press-Sitz umschliesst. Von der Nabe erstrecken sich mehrere P'lügel 60 radial nach aussen. Jeder Flügel 60 besitzt eine Eintrittskante 62 (vgl. Fig. 3), eine Austrittskante 64 und eine Umfangskante 66. Die Flügelfläche 68 ist im Bereich des Auslasses 26 konkav ausgebildet und gegenüber der Nabe 56 geneigt. Die Dicke der Flügel nimmt bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel Werte von etwa o,5 bis 1 mm an. Das Gebläserad liegt innerhalb des Durchmessers dl in Fig. 3. Der statische Durchmesser des Gebläserades beträgt d2.The fan wheel 18 consists of one piece. It's made of thermoplastic Material made. Its hub 56 is provided with a bore 58 which is the end the motor shaft 16 encloses in the press fit. Several extend from the hub P'lügel 60 radially outwards. Each wing 60 has a leading edge 62 (cf. Fig. 3), a trailing edge 64 and a peripheral edge 66. The wing surface 68 is concave in the area of the outlet 26 and opposite the hub 56 inclined. In a preferred embodiment, the thickness of the wings takes values from about 0.5 to 1 mm. The fan wheel lies within the diameter dl in Fig. 3. The static diameter of the fan wheel is d2.

Im Ausgangszustand nimmt die Umfangskante 66 einen Abstand von der Innenfläche 20 der Wandung 12 ein.In the initial state, the peripheral edge 66 takes a distance from the Inner surface 20 of the wall 12.

Der Abstand zwischen der Eintrittskante 62 und der Austrittskante 64 beträgt X (vgl. Fig. 3). Das Gebläserad 18 ist so auf der Motorwelle 16 gelagert, dass die Austrittskante 64 des hügels bo eine statische Verlängerung mit der Länge Y bildet. Die Austrittskante 64 ragt aus dem Auslass 26 um einen Betrag heraus, der etwa gleich einem Drittel des Masses X ist. Eine Förderleistung von etwa 960 dm3/min. wurde mit einem Gebläse erzielt, bei dem X etwa 16 mm betrug, während Y Werte zwischen 2,5 und 5 mm hatte. Die Förderleistung nimmt bei einer Vergrösserung oder Verkleinerung des Wertes Y ab.The distance between the leading edge 62 and the trailing edge 64 is X (see FIG. 3). The fan wheel 18 is mounted on the motor shaft 16, that the trailing edge 64 of the hill bo is a static extension with the length Y forms. The exit edge 64 protrudes from the outlet 26 by an amount which is approximately equal to a third of the dimension X. A delivery rate of around 960 dm3 / min. was obtained with a fan where X was about 16mm while Y Had values between 2.5 and 5 mm. The delivery rate increases with an increase or decrease the value Y.

Wie bereits dargelegt, eignet sich das beschriebene Gebläse besonders zum Einbau in einem Haartrockner. Der Haartrockner ist in Fig. 1 mit 70 bezeichnet. Er hat ein Gehäuse 72 mit einem kreisförmigen Querschnitt und einem vergrösserten Gehäuseteil 74. Koaxial zum Gebläse lo ist eine Heizeinheit 76 angeordnet. Zur Befestigung der Heizeinheit dienen Vorsprünge 78. Die Vorsprünge 78 sind elektrisch leitend mit dem Speisekreis für den Motor 14 verbunden, und zwar über einen nicht dargestellten im Gehäuse 72 angeordneten Schalter. Der Schalter lässt sich durch ein Betätigungsorgan 80 betätigen, und zwar kann der Motor allein oder zusammen mit der Heizeinheit eingeschaltet werden.As already stated, the fan described is particularly suitable for installation in a hairdryer. The hair dryer is designated by 70 in FIG. 1. It has a housing 72 with a circular cross section and an enlarged one Housing part 74. A heating unit 76 is arranged coaxially to the fan lo. For fixing projections 78 serve the heating unit. The projections 78 are electrically conductive connected to the feed circuit for the motor 14, via a not shown arranged in the housing 72 switch. The switch can be operated by an actuator Actuate 80, the motor can be switched on alone or together with the heating unit will.

82 ist die Innenseite des Gehäuses 72 im Blech des Gehäuseteiles 74. Die Wandung 12 ist im Abstand von der Innenseite 82 des Gehäuseteiles 74 angeordnet. Zur Wandung 12 gibrt ein Rand 84, der den Auslass 26 umgibt. Der Rand 84 nimmt ebenfalls einen Abstand von der Innenseite 82 des Gehäuses ein. Die aus dem Auslass 26 austretende Luft kann aus diesem Grunde radial nach aussen expandieren. Durch die geschilderte Ausbildung und Anordnung der Wandung 12 erhält man in unmittelbarer Nähe der Wandung 12 eine Luftexpansionszone, in der der Luftdruck kleiner ist als im Bereich der Wandung. Dies be-günstigt die Luftströmung durch den von der Wandung umschlossenen Kanal.82 is the inside of the housing 72 in the sheet metal of the housing part 74. The wall 12 is arranged at a distance from the inner side 82 of the housing part 74. To the wall 12 there is an edge 84 which surrounds the outlet 26. Edge 84 also increases a distance from the inside 82 of the housing. The emerging from the outlet 26 For this reason, air can expand radially outwards. By the described The design and arrangement of the wall 12 is obtained in the immediate vicinity of the wall 12 shows an air expansion zone in which the air pressure is lower than in the area of Wall. This favors the air flow through the area enclosed by the wall Channel.

Die Vorsprünge 78 und die Innenseite 82 des Gehäuses 72 leiten die radial strömende Luft zur ileizeinheit 76, nach deren Passieren die Luft durch eine Luftaustrittsöffnung 86 aus dem Gehäuse 72 austreten kann.The projections 78 and the inside 82 of the housing 72 guide the radially flowing air to the ileizeinheit 76, after which the air passes through a Air outlet opening 86 can emerge from the housing 72.

Bei der Inbetriebnahme des Motors 14 wird infolge der Drehbewegung des Gebläserades auf der Einlass-Seite des Gebläserades ein niedriger und auf der Auslass-Seite ein hoher Druck erzeugt. Auf Grund des Druckgefälles bildet sich eine Luftströmung. Infolge der Druckdifferenz sowie infolge eventueller Fehler beim Einbau und infolge von Zentrifugalkräften und der Flexibilität der Flügel 60 verformt sich die Flügelaustrittskante 64 bei der Inbetriebnahme des Gebläses derart, dass das statische Mass Y auf ein dynamisches Mass Y2 reduziert wird, das etwa gleich der Hälfte des statischen Masses Y ist.(vgl. Fig. 3). Auf Grund des vorstehenden Teiles mit dem Mass Y2 kann durch den von der Wandung 12 begrenzten Kanal hindurchgeführte Luft radial nach aussen abströmen und expandieren. Hierdurch wird die Förderleistung günstig beeinflusst. When the motor 14 is started up, as a result of the rotary movement of the impeller on the inlet side of the impeller a lower one and on the The outlet side generates a high pressure. Due to the pressure gradient, a Air flow. As a result of the pressure difference as well as possible errors during installation and due to centrifugal forces and flexibility, the blades 60 deform the blade trailing edge 64 when the fan is started up in such a way that the static dimension Y is reduced to a dynamic dimension Y2, which is approximately equal to the Half of the static dimension Y is. (See. Fig. 3). On the basis of the previous part with the dimension Y2 can pass through the channel delimited by the wall 12 Air flow radially outwards and expand. This increases the delivery rate favorably influenced.

Sobald das Gebläserad 18 zu rotieren beginnt. bewegt sich die Umfangskante 66 radial nach aussen auf die Innenfläche 20 der Wandung zu. Das Gebläserad nimmt den in Fig. 3 angedeuteten dynamischen Durchmesser d3 an. Dieser Durchmesser d3 ist grösser als die Durchmesser d2 und dl. As soon as the fan wheel 18 begins to rotate. the peripheral edge moves 66 radially outwards towards the inner surface 20 of the wall. The fan wheel takes the dynamic diameter d3 indicated in FIG. 3. This diameter d3 is larger than the diameters d2 and dl.

Von einer bestimmten Drehzahl des Gebläserades 18 an nähert sich die Umfangskante 66 der Innenfläche 20. Aufgrund der Durchmesserverhältnisse werden von der Innenfläche 20 Druckkräfte auf die Umfangskante 66 ausgeUbt. Beim Passieren der Aussparung 48 weicht die Umfangskante 66 leicht nach aussen aus. Die Folge ist, dass ein Teil von ihr durch die Schneidkante 54 abgeschert wird. Der Schneidvorgang wiederholt sich so oft bis der Aussendurchmesser des Gebläserades einen Wert erreicht hat, bei dem die Anspresskräfte zwischen der Innenpeche 20 und der Umfangskante 66 abgebaut sind. From a certain speed of the fan wheel 18 is approaching the circumferential edge 66 of the inner surface 20. Due to the diameter ratios compressive forces exerted on the peripheral edge 66 by the inner surface 20. When passing the recess 48 gives way to the circumferential edge 66 slightly to the outside. The result is, that part of it is sheared off by the cutting edge 54. The cutting process repeats itself until the outside diameter of the fan wheel reaches a value has, in which the contact forces between the inner pitch 20 and the peripheral edge 66 are dismantled.

Durch den Neigungswinkel (vgl. Fig. 3) bewegt sich nur ein kleiner Teil der Umfangskante 66 über die Schneidkante 54 (vgl. Fig. 5). Die Schneidkante 54 hat einen negativen Spanwinkel, wie dies in Fig. 4 angedeutet ist. Auf Grund des negativen Spanwinkels wird verhindert, dass der Flügel 60 in die Aussparung gezogen wird- und es während des Schervorganges zu einem Festhaken der Umfangskante 66 hinter einem Wandabschnitt 50 kommt. Auf Grund der Winkelverhältnisse im Bereich der Schneidkante 54 werden nach und nach kleine Partikel 67 von der Umfangskante 66 ab'getragen. Diese Partikel werden durch die Luftströmung mitgerissen und treten anschliessend aus der Luftaustrittsöffnung 86 aus. Nach dem Schervorgang, d.h. dem Einlaufen des Gebläserades besitzt dieses einen endgültigen dynamischen Durchmesser, der etwa gleich dem Durchmesser dl der Wandung 12 ist. Wegen des vorstehenden Teiles (mit dem Mass Y2) der Austrittskante 64 kommt ein Abschnitt 65 der Umfangskante 66 nicht in Kontakt mit der Schneidkante 54. Hier bleibt mit anderen Worten der ursprüngliche statische Durchmesser d2 des Gebläserade 18 erhalten. Due to the angle of inclination (see. Fig. 3) only a small one moves Part of the peripheral edge 66 over the cutting edge 54 (see. Fig. 5). The cutting edge 54 has a negative rake angle, as indicated in FIG. 4. Because of The negative rake angle prevents the wing 60 from entering the recess is pulled - and it hooks the peripheral edge during the shearing process 66 comes behind a wall section 50. Due to the angular relationships in the area of the cutting edge 54, small particles 67 are gradually removed from the peripheral edge 66 removed. These particles are carried away by the air flow and kick then out of the air outlet opening 86. After the shearing process, i.e. the When the fan wheel enters, it has a final dynamic diameter, which is approximately equal to the diameter dl of the wall 12. Because of the previous part (with the dimension Y2) of the trailing edge 64 comes a section 65 of the peripheral edge 66 not in contact with the cutting edge 54. Here remains with others Words, the original static diameter d2 of the fan blade 18 is obtained.

Das erfindungsgemässe Gebläse trimmt sich gewissermassen selbst. Durch den Scher- bzw. Trimmvorgang wird nicht nur seine b'örderleistung erhöht sondern es werden auch unerwünschte Vibrationserscheinungen abgebaut. Mit der Ausschaltung von Vibrationserscheinungen lässt sich auch der Geräuschpegel reduzieren. Das dargestellte und beschriebene Gebläse eignet sich bei all dem besonders für Handgeräte im Haushalts- und Haarpflegebereich.The fan according to the invention trims itself to a certain extent the shearing or trimming process not only increases its conveying capacity, but also increases it unwanted vibration phenomena are also reduced. With the switch-off vibration phenomena can also reduce the noise level. The depicted and described blower is particularly suitable for handheld devices in the household and hair care sector.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

Claims blower, especially for hair dryers, with one of one cylindrical wall surrounded fan wheel, between an inlet and a Vane arranged at the outlet can be set in rotation by a motor, thereby it is noted that the peripheral edges (66) of the wings (6c) facing Side of the wall (12) with a device for shearing off parts of the peripheral edges (66) the wing (60) is provided.

2. Blower according to claim 1, characterized in that for the device for shearing off parts of the peripheral edges (66) of the wings (6o) a recess (48) on the inner surface (20) of the wall (12) belongs.

3. Blower according to claim 1, characterized in that a wall section (50) of the recess (48) with the inner surface (20) of the wall (12) a cutting edge (54) forms.

4. Blower according to claim 3, characterized in that g e k e n n z e i c hn e t that the cutting edge (54) extends from the inlet (24) to the outlet (26) of the wall (12) extends.

5. Blower according to claim 3 or 4, characterized in that g e k e n nz e i c h n e t that the cutting edge (54> is arranged transversely to the direction of rotation of the fan wheel (18) is.

6. Blower according to one of claims 1 to 5, characterized in that g e k e n n z e i c h e t that the rake angle of the cutting edge (54) is negative.

7. Blower according to one of claims 4 to 6, characterized in that g e k e n n z it is clear that the .tussparung (48) two opposing wall sections (50) which runs parallel to a through the axis of the fan wheel (18) Are arranged level.

8. Blower according to claim 7, characterized in that both wall sections (50) with the inner surface (20) of the wall (12) cutting edges (54) form.

9. Blower according to one of claims 1 to 8, characterized in that g e k e n n z e i c h e t that it is arranged in the housing (72) of a hair dryer (70), which is provided with air inlet slots and an air outlet opening (86), between a heating unit (76) is arranged between and the fan wheel (18).

lo. Blower according to Claim 9, characterized in that the wall (12) surrounding the fan wheel (18) for the purpose of forming a expansion zone adjoining its outlet (26) at a distance from the inside (82) the wall of the housing (12) is arranged.

11. Blower according to one of claims 1 to lo, characterized g e k e n n it is noted that the blades (60) of the fan wheel (18) are made of flexible material exist.

12. Fan according to one of claims 1 to 11, characterized in that g e k e n n show that the peripheral edges (66) of the blades (60) of the fan wheel (18) are curved