DE3926456A1 - Geblaese mit einem elektromotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gebläse mit einem Elektromotor und mindestens einem Flügelrad auf der Motorwelle, das vor dem Elektromotor in einer Gehäusekappe mit zentrischer Ansaugöffnung angeordnet ist und die angesaugte Luft über den Motorraum hinweg Austrittsöffnungen zuführt.

Bei einem Gebläse kommt es besonders darauf an, mit geringer elektrischer Leistung eine große Fördermenge bei möglichst kleinem Geräusch zu erzielen.

Es sind daher schon viele Versuche unternommen worden, dies durch besondere Ausgestaltung des Flügelrades oder der Flügelräder zu erreichen, wobei insbesondere die Form und Stellung der Flügel auf der Nabe als Parameter benutzt werden, wie z.B. die DE-AS 23 27 125 zeigt. Je komplizierter die Form der Flügel ist, desto teurer ist die Herstellung der Flügel und desto mehr gehen die Toleranzen in die Werte für die Fördermenge und das Geräusch ein, so daß bei einer Serienfertigung mit größeren Streuungen dieser Werte zu rechnen ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Gebläse der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem eine große Fördermenge bei reduziertem Geräusch erhalten wird.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Flügelrad aus einer Flügelradscheibe besteht, die drehfest mit der Motorwelle verbunden ist und auf der der Ansaugseite zugekehrten Seite gleichmäßig über den Umfang verteilte Flügel trägt, daß die Flügel der Ansaugseite zugekehrt mit einer Flügelringscheibe abgeschlossen sind, die mit dem Außenumfang der Flügelradscheibe und den inneren Enden der Flügel bündig abschließt und eine zentrische Ausnehmung aufweist, die im Querschnitt im wesentlichen der Ansaugöffnung der Gehäusekappe entspricht, und daß die Flügel an den dem Umfang des Flügelrades zugekehrten Stirnseiten konkav ausgespart sind.

Der Aufbau des Flügelrades aus Flügelradscheibe, Flügelringscheibe und den dazwischen angeordneten Flügeln bringt eine große Förderleistung und die zum Umfang hin liegenden ausgesparten Flügel bewirken eine Überlagerung von spiegelbildlichen Geräuschen, so daß dadurch eine teilweise Kompensation der Grundgeräusche und damit eine Reduzierung des Geräusches insgesamt erreicht wird.

Um die Förderleistung zu erhöhen, wird nach einer Ausgestaltung vorgesehen, daß auf der Motorwelle zwei Flügelräder angeordnet sind, die zu beiden Seiten eines mit der Gehäusekappe verbundenen, ringförmigen Leitrades liegen, das zur Motorwelle hin bis auf einen Ringspalt herangeführt ist, dessen Umfang im Abstand zur Gehäusekappe steht und das im wesentlichen wie ein Flügelrad aufgebaut ist. Das der Ansaugöffnung zugekehrte Flügelrad wirkt als Saugrad und das dem Elektromotor zugekehrte Flügelrad als Druckrad. Das Leitrad führt die vom Saugrad angesaugte Luft dem zentrischen Eingang des Druckrades zu.

Als vorteilhaft hat sich eine Ausgestaltung erwiesen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die konkaven Aussparungen der Flügel des Flügelrades symmetrisch zu einer Mittelebene zwischen der Flügelradscheibe und der Flügelringscheibe ausgebildet sind.

Damit an den Ausnehmungen die Geräuschanteile mit hohen Frequenzen niedrig bleiben sieht eine Weiterbildung vor, daß die Aussparungen in die Umfangskanten der Flügelradscheibe und der Flügelringscheibe auslaufen. Dabei ist insbesondere vorgesehen, daß die Aussparungen parabelförmig gestaltet sind.

Der Aufbau des Leitrades ist nach einer Ausgestaltung so ausgeführt, daß das Leitrad aus zwei Ringscheiben zusammengesetzt ist, zwischen denen Flügel, wie beim Flügelrad angeordnet sind, und daß die Flügel des Leitrades an beiden Stirnseiten konkav ausgespart sind.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 in teilweise geschnittener Seitenansicht ein Axialgebläse mit zwei Flügelrädern und einem Leitrad,

Fig. 2 die Ansicht auf die Ansaugseite des Flügelrades und

Fig. 3 eine Ansicht des Flügelrades senkrecht zu seiner Drechachse.

Das Axialgebläse weist, wie Fig. 1 erkennen läßt, den Elektromotor 10 auf, der auf der Abgangsseite mit dem Austrittsstutzen 35 abgeschlossen ist. Auf der Ansaugseite des Elektromotors 10 ist das Motorlager 13 angeschraubt, das zur Lagerung der Motorwelle dient. Mit dem Motorlager 13 ist die zweiteilige Gehäusekappe 15, 16 verbunden, die Kammern für die Flügelräder 18 und 24 des zweistufigen Axialgebläses bilden. Die Gehäusekappe 16 weist zentrisch die Ansaugöffnung 17 auf. Der Motorraum 32 steht über das Motorlager 13 mit den Kammern 30 und 31 der Gehäusekappe 15, 16 in Verbindung, da der zentrische Lagerteil des Motorlagers 13 nur über radiale Stege 14 mit dem ringförmigen Befestigungsteil des Motorlagers 13 verbunden ist.

Wie die Fig. 2 und 3 am Beispiel des Flügelrades 18 zeigen, besteht das Flügelrad aus der Flügelradscheibe 19, die mit der Bohrung 34 auf die Motorwelle 11 aufgeschoben und mit den Abstandsbuchsen 12 drehfest darauf festgelegt ist. An der Flügelradscheibe 19 sind blattförmige, etwas gebogene Flügel 21, 21′ und 21′′ mit der einen Längskante fest angebracht. Dabei ist die konkave Seite der Flügel der vorlaufenden Seite und die konvexe Seite der Flügel der nachlaufenden Seite des Flügelrades 18 zugekehrt. Der Ansaugseite zugekehrt ist das Flügelrad 18 mit der Flügelringscheibe 20 abgeschlossen. Die Flügelringscheibe 20 ist mit der anderen Längskante der Flügel 21, 21′ und 21′′ fest verbunden und schließt umfangsseitig und mit seiner zentrischen Ausnehmung 33 bündig mit der Flügelradscheibe 19 und den inneren Enden der Flügel 21, 21′ und 21′′ ab. Die dem Umfang des Flügelrades 18 zugekehrten Stirnseiten der Flügel sind mit Aussparungen 22, 22′ und 22′′ versehen, die konkave Kanten bilden. Die Aussparungen 22, 22′ und 22′′ sind zu einer Mittelebene zwischen der Flügelradscheibe 19 und der Flügelringscheibe 20 hin symmetrisch und laufen in die Umfangskanten der Flügelradscheibe 19 und der Flügelringscheibe 20 aus. Die Aussparungen 22, 22′ und 22′′ werden vorzugsweise parabelförmig gestaltet. Die zentrische Ausnehmung 33 der Flügelringscheibe 20 ist in etwa an die Größe der zentrischen Ansaugöffnung 17 der Gehäusekappe 15, 16 angepaßt.

Der Aufbau des als Druckrad dienenden Flügelrades 24 ist dem Aufbau des Flügelrades 18 identisch, wie die Flügelradscheibe 25, die Flügelringscheibe 26 und die Flügel 27 mit den Aussparungen 28 zeigen.

Zwischen den beiden Flügelrädern 18 und 24 ist das Leitrad 23 angeordnet, das an der Gehäusekappe 15, 16 befestigt ist und zur Motorwelle 11 hin nur den kleinen Ringspalt 29 freiläßt.

Die über die Ansaugöffnung 17 angesaugte Luft verläßt das Flügelrad 18 umfangsseitig und wird vom Flügelrad 24 über das Leitrad 23 hinweg vom Umfangsbereich wieder in den zentrischen Bereich der Kammer 30 gesaugt. Von dort passiert die Luft das Flügelrad 24 und wird über das Motorlager 13 in den Motorraum 32 gedrückt, bis die Luft schließlich den Motorraum 32 über den Austrittsstutzen 35 verläßt.

Das Leitrad 23 ist aus zwei Flügelringscheiben und Flügeln ähnlich der Flügelräder 18 und 24 aufgebaut. Die Flügel können dabei an den Stirnseiten ebenfalls konkave Aussparungen aufweisen.

Bei einem Ausführungsbeispiel wurden folgende Werte gemessen: Leistungsaufnahme 800 W, Fördermenge 600 Liter pro Minute bei Geräuschpegel 62 bis 64 dB(A). Dies ergibt eine durchschnittliche Geräuschreduzierung gegenüber vergleichbaren Geräten mit anderen Flügelrädern von ca. 8 dB(A).

Das Gebläse kann sowohl als Axialgebläse als auch als Bypass- Gebläse ausgebildet sein.

Claims (9)

1. Gebläse mit einem Elektromotor und mindestens einem Flügelrad auf der Motorwelle, das vor dem Elektromotor in einer Gehäusekappe mit zentrischer Ansaugöffnung angeordnet ist und die angesaugte Luft über den Motorraum hinweg Austrittsöffnungen zuführt, dadurch gekennzeichnet,
daß das Flügelrad (18 bzw. 24) aus einer Flügelradscheibe (19 bzw. 25) besteht, die drehfest mit der Motorwelle (11) verbunden ist und auf der der Ansaugseite zugekehrten Seite gleichmäßig über den Umfang verteilte Flügel (21 bzw. 27) trägt,
daß die Flügel (21 bzw. 27) der Ansaugseite zugekehrt mit einer Flügelringscheibe (20 bzw. 26) abgeschlossen sind, die mit dem Außenumfang der Flügelradscheibe (19 bzw. 25) und den inneren Enden der Flügel (21 bzw. 27) bündig abschließt und eine zentrische Ausnehmung (33) aufweist, die im Querschnitt im wesentlichen der Ansaugöffnung (17) der Gehäusekappe (15, 16) entspricht, und
daß die Flügel (21 bzw. 27) an den dem Umfang des Flügelrades (18 bzw. 24) zugekehrten Stirnseiten konkav ausgespart sind.

2. Gebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Motorwelle (11) zwei Flügelräder (18, 24) angeordnet sind, die zu beiden Seiten eines mit der Gehäusekappe (15, 16) verbundenen, ringförmigen Leitrades (23) liegen, das zur Motorwelle (11) hin bis auf einen Ringspalt (29) herangeführt ist, dessen Umfang im Abstand zur Gehäusekappe (15, 16) steht und das im wesentlichen wie ein Flügelrad (18 bzw. 24) aufgebaut ist.

3. Gebläse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die konkaven Aussparungen (22, 22′, 22′′ bzw. 28) der Flügel (21 bzw. 27) des Flügelrades (18 bzw. 24) symmetrisch zu einer Mittelebene zwischen der Flügelradscheibe (19 bzw. 25) und der Flügelringscheibe (20 bzw. 26) ausgebildet sind.

4. Gebläse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (22, 22′, 22′′ bzw. 28) in die Umfangskanten der Flügelradscheibe (19 bzw. 25) und der Flügelringscheibe (20 bzw. 26) auslaufen.

5. Gebläse nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (22, 22′, 22′′ bzw. 28) parabelförmig gestaltet sind.

6. Gebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitrad (23) aus zwei Ringscheiben zusammengesetzt ist, zwischen denen Flügel, wie beim Flügelrad (18 bzw. 24) angeordnet sind, und daß die Flügel des Leitrades (23) an beiden Stirnseiten konkav ausgespart sind.

7. Gebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (21 bzw. 27) auf der vorlaufenden Seite konkav und auf der nachlaufenden Seite entsprechend konvex gewölbt sind.

8. Gebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es als Axialgebläse ausgebildet ist.

9. Gebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es als Bypass-Gebläse ausgebildet ist.