DE29507424U1

DE29507424U1 - Zentrifugalgebläse

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Publication number: DE29507424U1
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Authority: DE
Original assignee: Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1994-05-06
Filing date: 1995-05-04
Publication date: 1995-06-29
Anticipated expiration: 2005-05-05
Also published as: GB9409056D0; FR2719633B3; GB2289090A; JPH07301196A; FR2719633A3; GB9509277D0

Description

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Zentrifugalgebläse

Zentrifugalgebläse sind durchaus bekannt zum Erzeugen eines Luftstromes in vielen Anwendungsbereichen, beispielsweise, bei Heizlüftern und Haushalts-Luftreinigungsvorrichtungen. Gedrängte Geräte weisen oft ein Zentrifugalgebläse auf, da diese in einem bestimmten Raum einen größeren Luftstrom erzeugen als andere Typen von Gebläsen. Eine typische Konstruktion eines derartigen Gerätes weist also einen Lufteingang, ein motorbetriebenes Zentrifugalgebläse, Heiz- oder Filterelemente und einen Luftausgang auf. Ein Problem beim Gebrauch von Zentrifugalgebläsen ist, daß es erwünscht ist, daß eine größere Luftmenge als verfügbar am Eingang in das Zentrifugalgebläse eingesaugt wird und meistens ist bei diesem Eingang ein Trichter erforderlich um Turbulenz und Rezirkulation zu vermeiden, die den Wirkungsgrad des Gebläses beeinträchtigen.

Es ist im allgemeinen erwünscht, die Gesamthöhe des Gebläses zu verringern und aus ästhetischen und Sicherheitsgründen ist ein Gitter erforderlich um die Öffnung des Trichtereingangs zu bedecken. Weil es bei den herkömmlichen Spritzgußtechniken nicht möglich ist, den Eingangstrichter, das Gitter und das Gebläsegehäuse in einem Vorgang als Einzelteil herzustellen, ist eine Vorrichtung vorgesehen, in der das Gitter zusammen mit dem Trichter als einzelnes Element gebildet wird und zwischen dem Trichter und dem Eingang des Gebläses ist eine Überlappung vorgesehen, damit keine Luft aus dem Trichter und dem Gebläseeingang weglecken kann. Diese Luftabdichtung ist kritisch und führt zu Problemen, weil die Form des Trichters und des Gebläseeingangs, die hochtourige Rotation des Lüfters und die bei den jeweiligen Elementen aufgebaute Toleranz es äußerst schwierig machen, den sehr geringen Raum zwischen dem Gebläseeingang und dem Trichter zu erhalten, der notwendig ist um eine effektive Abdichtung zu erzielen und um Weglecken von Luft in den Lüfter hinein zu vermeiden, was sonst zu einer Steigerung der Turbulenz und der Rezirkulation und folglich zu eine "Verschwendung" von Luftströmung führen würde. Selbstverständlich steigen die Herstellungskosten wesentlich, wenn es notwendig ist, solchen engen Toleranzanforderungen zu entsprechen. Weiterhin steigert die Notwendigkeit eines einzelnen Gitters oder Trichters die Kosten zwangsläufig.

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Es ist nun eine Aufgabe der vorliegenden Neuerung, die obengenannten Nachteile wenigstens zu verringern.

Nach der vorliegenden Neuerung wird ein Zentrifugalgebläse geschaffen mit einer Anzahl! länglicher um eine Drehungsachse vorgesehener Lüfterschaufeln, sowie mit einem Trichter, geformt zum Führen von Luft in die Schaufeln hinein, wobei der Trichter sich koaxial von den Schaufeln weg erstreckt und sich mit den Schaufeln dreht.

Der Eingangstrichter des Zentrifugalgebläses ist als Führungselement für die Luft in den Lüfter hinein um Turbulenz und Rezirkulation zu verringern, was sonst zu Verlusten führen würde.

Bei einem neuerungsgemäßen Lüfter dreht sich der Trichter mit den Schaufeki, so daß es zwischen dem Eingangstrichter und den Enden der Schaufeln keinen wesentlichen Luftdurchgang gibt, ohne die herkömmlichen Probleme, daß zwischen den Enden der Schaufeln und dem Trichter ein äußerst geringer Raum vorgesehen werden soll um ein Weglecken von Luft zu vermeiden, während es gleichzeitig möglich sein soll, daß die Schaufehl gegenüber dem Trichter mit hoher Geschwindigkeit sich drehen. Der Eingangstrichter und die Lüfterschaufeln werden vorzugsweise gemeinsam gebildet, beispielsweise im Spritzgußverfahren, als ein einziges Einzelteil aus einem geeigneten Kunststoffmaterial, sie können aber auch auf alternative Weise einzelne Spritzgußelemente sein, die fest miteinander verbunden sind.
Im Allgemeinen erweitert sich die innere Oberfläche des Trichters allmählich von den Lüfterschaufehl in jeder geeigneten Form. Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Trichteroberfiäche glockenförmig gekrümmt. Auf alternative Weise kann die Oberfläche gerade Seiten haben.

Die axiale Länge des Trichters kann kleiner oder größer sein als die axiale Länge der Lüfterschaufeln, oder sie kann derselben entsprechen, ja nach den Anforderungen des Entwurfs.

Im allgemeinen werden Mittel vorgesehen zum Drehen der Lüfterschaufeln um die Achse und eine Antriebsnabe kann integral mit den Lüfterschaufeln gebildet sein zum Zusammenarbeiten mit den Antriebsmitteln, meistens einem Elektromotor, zum Herbeiführen von Drehung, obschon die Antriebsnabe ein einzelnes Teil sein könnte.

Die vorliegende Neuerung bezieht sich weiterhin auf ein Haushaltsgerät mit einem Gehäuse mit einer ersten Öffnung und einer zweiten Öffnung, wobei in dem Gehäuse ein Zentrifugalgebläse vorgesehen ist, wobei dieses Zentrifugalgebläse eine Anzahl länglicher Lüfterschaufeln aufweist, die um eine Drehungsachse vorgesehen sind, und einen

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Trichter, der sich koaxial zwischen der ersten Öffnung und den Lüfterschaufeln erstreckt zum Führen von Luft zwischen der ersten Öffnung und den Lüfterschaufeln, wobei der Trichter vorgesehen ist zum Drehen mit den Lüfterschaufehl, sowie einen Motor zum Drehen des Zentrifugalgebläses um dessen Drehungsachse zum Herbeiführen eines Luftstromes zwischen der ersten und der zweiten Öffnung.

Zum Zusammenarbeiten mit einem Mund des Trichters kann ein Flansch sich in das Gehäuse hinein erstrecken. Als etwaige alternative oder zusätzliche Lösung kann der Trichter einen sich nach außen erstreckenden Flansch aufweisen, der das die erste Öffnung umgebende Gehäuse teilweise überlappt. Eine derartige Anordnung ermöglicht eine einwandfreie Luftabdichtung zwischen dem Trichter und dem Gehäuse.

Ein derartiges Haushaltsgerät kann ein Heizlüfter sein mit einem in dem Luftweg des Zentrifugalgebläses vorgesehenen Heizelement.

Ausführungsbeispiele der Neuerung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung eines neuerungsgemäßen Zentrifugalgebläses,

Fig. 2 eine Draufsicht des in Fig. 1 dargestellten Zentrifugalgebläses in Richtung des Pfeiles X in Fig. 1 gesehen,

Fig. 3 einen vertikalen Schnitt durch das in Fig. 1 dargestellte Zentrifugalgebläse,

Fig. 4 eine schematische schaubildlich dargestellte, explodierte Ansicht eines neuerungsgemäßen Heizlüfters,

Fig. 5 eine schematische Teildarstellung des Heizlüfters nach Fig. 4 zur Erläuterung einer Art und Weise einer Luftabdichtung zwischen einem Gehäuse und einem Trichter des Heizlüfters, und

Fig. 6 eine schematische Teildarstellung des Heizlüfters nach Fig. 4 zur Erläuterung einer anderen Art und Weise einer Luftabdichtung zwischen einem Gehäuse und dem Trichter des Heizlüfters.

Es dürfte einleuchten, daß die Zeichnung nur schematisch und nicht maßgerecht ist. Gleiche Teile sind in der Zeichnung durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet.

Das Zentrifugalgebläse 10 in den Fig. 1, 2 und 3 ist aus einem geeigneten Kunststoff hergestellt, beispielsweise im Spritzgußverfahren. Das Gebläse umfaßt eine Anzahl sich axial erstreckender Lüfterschaufehl 16, die um eine Drehungsachse A vor-

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·· · ·..'·.·· &ldquor;·&ldquor;.· gesehen sind. Deutlichkeitshalber sind die Einzelheiten der Lüfterschaufeln 16 in Fig. 2 nicht dargestellt, es ist nur ein Umriß einer einzigen Schaufel 16 dargestellt. Bekanntlich lassen sich bei Zentrifugalgebläsen eine Vielzahl von Schaufelformen verwenden.

Ein kreisförmiger Trichter 18 ist an einem Ende der Lüfterschaufeln vorgesehen und unterstützt dieselben. Der Innendurchmesser des Trichters entspricht dem Innendurchmesser des Raums für die Lüfterschaufeln an diesem Ende; die Innenoberfläche des Trichters 18 nimmt allmählich im Durchmesser in axialer Richtung weg von den Lüfterschaufeln zu zum Bilden eines Durchgangs 30. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann der Durchgang 30 allgemein als glockenförmig betrachtet werden. Aber jede geeignete divergierende Form oder ein solches Profil für den Durchgang ist verwendbar; so könnte beispielsweise ein divergierender Trichter mit geraden Wänden verwendet werden.

Der Trichter 18 und die Lüfterschaufeln 16 können als integraler Teil im Spritzgußverfahren hergestellt werden oder sie können einzelne Spritzgußteile sein, die fest miteinander verbunden sind zum Erhalten einer glatten inneren Oberfläche.

Wie aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht, sind die Enden 16a der Schaufeln 16, die in einem Abstand von dem Trichter 18 liegen, über einen sich radial einwärts erstreckenden Flansch 21 und Speichen 22, in dem Beispiel vier Stück, an einer zentralen Nabe 20 befestigt. Die Nabe 20 und die Speichen 22 definieren einen Käfig bzw. ein Gehäuse für einen (in den Fig. 1 bis 3 nicht dargestellten) Motor zum Antreiben des Lüfters 10, damit dieser Lüfter 10 um seine Achse A sich dreht. Die Nabe 20 und die Speichen 22 können integral mit den Schaufeln 16 und dem Trichter 18 im Spritzgußverfahren hergestellt sein, oder können auch separat von dem Lüfter, beispielsweise als Teil der Antriebswelle des zum Antreiben des Lüfters verwendeten Motors.

Fig. 4 zeigt eine schaubildliche, explodierte Ansicht eines Heizlüfters 30 mit einem neuerungsgemäßen Gebläse. Dieser Heizlüfter weist ein Gehäuse 31 auf, dessen Seitenwände nicht dargestellt sind. Das Gehäuse kann auf jede beliebige geeignete Art und Weise und aus jedem beliebigen geeigneten Werkstoff hergestellt sein, beispielsweise aus einem Kunststoff oder aus Metall. Das Gehäuse 31 hat eine Unterwand bzw. einen Boden 31a, an der bzw. dem ein Diffusor 32 mit einer Öffnung 32a gegenüber einer Vorderwand 31b des Gehäuses angeordnet ist. Die Vorderwand 31b hat einen durchlöcherten Teil 31c, damit durch den Lüfter 10 in Strömung gebrachte Luft hindurchgehen kann. Im allgemeinen weist der durchlöcherte Teil ein Schlitzgitter 31c auf.

Der Boden 3 la schafft innerhalb des durch die Schutzwand des Diffusors 32 definierten Gebietes eine Montagestelle 3 Ij für einen Motor 33. Der Lüfter 10 paßt in den

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Diffusor 32, so daß der Motor 33 innerhalb des durch die Speichen 22 definierten Käfigs vorgesehen werden kann, wobei die Antriebswelle 33a des Motors 33 auf bekannte Weise derart mit der zentralen Nabe 20 zusammenarbeitet, daß im Betrieb der Lüfter 10 zusammen mit der Antriebswelle 33a sich dreht.

Eine Heizlüftungsvorrichtung 40 in Form eines um Köcher 42 gewickelten Drahtheizelementes 41 auf einem Träger 43 (wobei nur ein Teil in Fig. 4 dargestellt ist), ist auf dem Boden 31a zwischen dem Lüfter und dem Gitter 31c vorgesehen.

Ein Oberteil 3Id des Gehäuses 31 ist mit einer Öffnung 3If versehen, die mit einem weiteren Gitter 3 Ie bedeckt ist, das, wenn der Heizlüfter zusammengebaut ist, mit dem Trichter 18 des Lüfters 10 fluchtet.

Fig. 5 zeigt schematisch eine Art und Weise, ein Weglecken von Luft zwischen dem Trichter 18 und dem Gehäuse 31 zu vermeiden oder wenigstens unmöglich zu machen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist um den Umfang der Öffnung 3 If ein sich einwärts erstreckender Flansch 31g vorgesehen und der Außenrand 18b des Trichters befindet sich innerhalb des Gehäuses, so daß es durch den Flansch 31g eng begrenzt wird. Die Zusammenarbeit des Randes 18b mit dem Flansch 31g bildet auf wirksame Weise eine Luftabdichtung, wodurch eine Drehung des Trichters 18 gegenüber dem Oberteil 31d des Gehäuses 31 möglich ist, aber ein Durchgang von Luft zwischen dem Gehäuse und dem Trichter 18 hindurch vermieden wird, so daß Luft nur durch den Trichter 18 hindurch eingesaugt wird und zwischen dem Trichter 18 und dem Gehäuse 31 nicht wesentlich wegleckt. Der Spielraum zwischen dem Flansch 31g und dem Rand 18b kann typisch 1 bis mm betragen, in diesem Beispiel 2 mm.

Fig. 6 zeigt schematisch eine andere Art und Weise, das Weglecken von Luft zu vermeiden oder wenigstens unmöglich zu machen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Außenrand 18b des Trichters 18 mit einem sich radial auswärts erstreckenden Flansch 18d versehen, dessen maximaler Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Öffnung 31f, so daß der Flansch 18d nahe bei dem die Öffnung 31f umgebenden Teil 31h des Oberteils 3 Id liegt und diesen Teil überlappt, um Drehung des Trichters 18 um seine Achse zu ermöglichen, während der Luftstrom in das Gehäuse 31 hinein zwischen der Gehäuseöffnung 3 If und dem Trichter 18 hindurch, vermieden wird.

Wie durch gestrichelte Linien in Fig. 6 dargestellt, kann auch ein sich einwärts erstreckender Flansch bei diesem Beispiel vorgesehen sein, aber als eine sich einwärts erstreckende Wand 31g' in einem Abstand von dem Umfang der Öffnung 3If, so daß der Flansch 18d durch den Flansch 31g' begrenzt wird. Die Wechselwirkung zwischen

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dem Flansch 18d und dem Teil 31h (und dem Flansch 31g', wenn vorhanden) bildet eine Abdichtung, die eine Drehung des Trichters 18 gegenüber dem Oberteil 3 Id des Gehäuses 31 ermöglicht, aber den Durchgang von Luft zwischen dem Gehäuse und dem Trichter 18 vermeidet, so daß Luft nur durch den Trichter 18 angesaugt wird. Die Anordnung des Flansches 18d und des Flansches 31g' sollte eine Steigerung der Fertigungstoleranzen ermöglichen, weil zwischen dem überlappenden Flansch 18d und dem Teil 31h und zwischen dem Flansch 31g' und dem Rand des Flansches 18d größere Räume erlaubt werden können. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann der Raum zwischen dem Flansch 31g' und dem Rand des Flansches 18d und dem Teil 31h der Oberteils 31d 3 mm betragen, obschon im allgemeinen ein Raum von 2 mm bevorzugt wird. Es gibt einen ähnlichen Raum zwischen der Wand 31g' und dem Rand des Flansches 18d, wenn der Flansch 31g' vorhanden ist.

Die durch die Gitter 3 Ie und 31c bedeckten Öffnungen bilden die erste und zweite Öffnung. Die Gitter können integral mitgeformt sein bei der Herstellung des Gehäuses, beispielsweise dadurch, daß Löcher oder Schlitze in dem Gehäuse vorgesehen werden oder sie können durch ein einzelnes auf bekannte Weise am Gehäuse angeordnetes Gitter definiert werden.

Im Betrieb des in Fig. 4 dargestellten Heizlüfters 30 wird mit Hilfe des Motors 33 der Lüfter 10 um seine Achse in Drehung versetzt, so daß die Schaufeln 16 dafür sorgen, daß Luft durch das Gitter 3 Ie in dem oberen Teil des Gehäuses 31 in den Trichter 18 hineingesaugt wird. Die Luft geht durch den Lüfter und wird von demselben in Umlauf gebracht und durch die Öffnung 32a und über das Heizelement 41 geführt, das die Luft erhitzt. Die erhitzte Luft geht danach durch das Gitter 3 Ie. Die Form des Trichters ermöglicht es, daß der Lüfter eine größere Menge Luft einsaugt, was bei Trichtern für Zentrifugalgebläse üblich ist.

Weil der Lüfter einen integralen Eingangstrichter 18 hat, ist der Spielraum zwischen dem Gehäuse und dem Trichter (im Gegensatz zu dem Spielraum zwischen einem Lüfter und einem in dem Gehäuse vorgesehenen Trichter) nicht sehr kritisch. Dies erlaubt größere Fertigungstoleranzen und eine größere Gestaltungsfreiheit in bezug auf die Anordnung des Motors und des Lüfters innerhalb des Gehäuses.

Ein neuerungsgemäßer Lüfter kann auch bei anderen Haushaltsgeräten verwendet werden, die mit lüfterbetriebener Luft arbeiten, wie Luftreinigungsvorrichtungen, sowie andere Nicht-Haushaltsgeräte, für die ein sehr gedrängter aber dennoch preisgünstiger Lüfter erforderlich ist.

Claims

PHB 33.908 •J &Oacgr;&Igr;.05.1995 SCHUTZANSPRUCHE:

1. Zentrifugalgebläse (10) mit einer Anzahl länglicher um eine Drehungsachse vorgesehener Lüfterschaufeln (16), sowie mit einem Trichter (18), geformt zum Führen von Luft: in die Schaufeln hinein, dadurch gekennzeichnet, daß der Trichter (18) sich koaxial von den Schaufeln (16) weg erstreckt und sich mit den Schaufeln (16) dreht. 2. Zentrifugalgebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die

Schaufeln (16) und der Trichter (18) integral in einem Einzelteil geformt sind.

3. Zentrifugalgebläse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenoberfläche des Trichters (18) glockenförmig ist.

4. Zentrifugalgebläse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenoberfläche des Trichters (18) gerade Seiten hat.

5. Haushaltsgerät mit einem Gehäuse (31) mit einer ersten Öffnung (3If) und einer zweiten Öffnung (3Ii), wobei in dem Gehäuse ein Zentrifugalgebläse (10) vorgesehen ist, wobei dieses Zentrifugalgebläse (10) mit einer Anzahl länglicher um eine Drehungsachse (A) vorgesehener Lüfterschaufeln (16), sowie mit einem Trichter (18) versehen ist, der sich koaxial zwischen der ersten Öffnung (3If) und den Schaufeln (16) erstreckt zum Führen von Luft zwischen der ersten Öffnung und den Schaufeln, dadurch gekennzeichnet, daß der Trichter (18) sich mit den Schaufeln (16) dreht, und wobei ein Motor (33) vorgesehen ist um das Zentrifugalgebläse (10) um die Drehungsachse (A) in Drehung zu versetzen zum Erzeugen eines Luftstromes zwischen der ersten (3If) und der zweiten (3Ii) Öffnung.

6. Haushaltsgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der

Trichter (18) zusammen mit den Schaufeln (16) integral als ein Einzelteil geformt ist.

7. Haushaltsgerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß um

die erste Öffnung (3If) herum ein sich einwärts erstreckender kreisrunder Flansch (31g) vorgesehen ist, und der Außenrand (18b) des Trichters innerhalb dieses Flansches (31g) liegt.

8. Haushaltsgerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der

Außenrand des Trichters (18) einen sich auswärts erstreckenden Flansch (18d) aufweist, dessen maximaler Durchmesser größer ist als der Durchmesser der ersten Öffnung (3If), und der Flansch (18d) nahe bei dem Gehäuse um die erste Öffnung herum liegt.

9. Haushaltsgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß

weiterhin um die erste Öffnung (3If) herum ein sich einwärts erstreckender kreisrunder

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Flansch (3Ig') vorgesehen ist und der Außenrand des Flansches (18d) innerhalb des genannten Flansches liegt.

10. Haushaltsgerät nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin wenigstens ein Heizelement (41) vorgesehen ist, das sich in dem Luftweg zwischen der ersten Öffnung (3If) und der zweiten Öffnung (3Ii) befindet.