DE4403224A1

DE4403224A1 - Radial fan wheel

Info

Publication number: DE4403224A1
Application number: DE4403224A
Authority: DE
Inventors: Mathias Varnhorst; Gerhard Ullrich; Cathleen Boehme; Peter Pszola
Original assignee: Vorwerk and Co Interholding GmbH
Current assignee: Vorwerk and Co Interholding GmbH
Priority date: 1994-02-03
Filing date: 1994-02-03
Publication date: 1995-08-10
Also published as: AU1455795A; LV12170B; SK280010B6; JP3490089B2; WO1995021330A1; SK120495A3; ES2118556T3; NO953829D0; FI954669A0; ATE167917T1; EP0692076B1; CZ285753B6; SI0692076T1; PL310814A1; CZ242395A3; CN1076447C; JPH08508806A; DE59502674D1; LV12170A; DK0692076T3

Abstract

The invention relates to a radial impeller (1), preferably on an electric motor (10), especially an electric vacuum cleaner motor, with an impeller disc (8) on which are fitted preferably curved blades (2) with an outer curve (3) and an inner curve (4). Through apertures (6) are provided in the impeller disc (8). To reduce noise, the invention proposes that the through apertures (6) allocated to a blade (2) be formed on the outer curve (3).

Description

Die Erfindung betrifft ein Radialgebläserad vorzugsweise an einem Elektromotor, insbesondere an einem Staubsau ger-Elektromotor, mit einer Gebläseradscheibe, auf wel cher vorzugsweise gekrümmt verlaufende, eine Krümmungsin nenseite und eine Krümmungsaußenseite aufweisende Schau feln ausgebildet sind, wobei in der Gebläseradscheibe Durchgangsöffnungen ausgebildet sind.The invention preferably relates to a radial impeller on an electric motor, especially on a vacuum cleaner ger electric motor, with an impeller disc, on wel cher preferably curved, a curvature inside and a curvature outside feln are formed, being in the impeller Through openings are formed.

Ein derartiges Radialgebläserad ist bspw. aus der DE-OS 25 50 481 bekannt. Bei dem bekannten Radialgebläserad soll vermittels der nahe dem Zentrum ausgebildeten Öff nungen eine Verbesserung des Liefergrades des Radialge bläses erreicht werden. Weiter ist auch auf die DE-PS 24 18 826 hinzuweisen. Hier sind gleichfalls nahe dem Zen trum des Radialgebläses Durchgangsöffnungen in der Geblä seradscheibe ausgebildet. Auch bei diesem bekannten Radialgebläserad wird vermittels der Öffnungen eine Leistungssteigerung angestrebt.Such a radial impeller is for example from DE-OS 25 50 481 known. In the well-known radial impeller by means of the publicly trained near the center an improvement in the delivery rate of the radial system pale can be achieved. Next is also on the DE-PS 24th 18 826 to point out. Here are also close to Zen The radial fan runs through openings in the fan trained disc. Even with this well-known Radial impeller becomes a through the openings Striving to improve performance.

Ein besonderes Problem bei derartigen Radialgebläserä dern, insbesondere solchen, die in Haushaltsmaschinen wie etwa einen Staubsauger eingebaut sind, ist dadurch gegeben, daß aufgrund der hohen Strömungsgeschwindigkei ten eine deutliche Geräuschentwicklung zu verzeichnen ist. Der Erfindung stellt sich die Aufgabe, hier eine Abhilfe zu schaffen.A particular problem with such radial blowers other, especially those used in household machines how a vacuum cleaner is installed, is this given that due to the high flow rate there was a clear development of noise is. The object of the invention is here one To remedy the situation.

Diese Aufgabe ist beim Gegenstand des Anspruches 1 ge löst, wobei darauf abgestellt ist, daß die Durchgangsöff nungen zugeordnet zu einer Schaufel auf deren Krümmungs außenseite ausgebildet sind. Allgemein gefaßt sind die Durchgangsöffnungen auf der Druckseite einer Schaufel ausgebildet. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß durch Ausbildung einer Mehrzahl von Durchgangsöffnungen, über eine Radiuslinie, gegebenenfalls auch eine gekrümmt verlaufende Linie zwischen Mittelpunkt und Umfang des Radialgebläserades, nämlich dann, wenn sie an ein Schau felrad weiter angepaßt ist und dort insbesondere auf der Druckseite verläuft, eine merkliche Schallreduzierung erreichen läßt. Diese Schallreduzierung ist mit keiner lei Vergrößerung der Baumaße des Radialgebläses oder mit aufwendigen Maßnahmen an dem Radialgebläserad verbunden. Sie kann in praktisch jede vorhandene Gebläsekonstrukti on integriert werden. Es hat sich eine deutliche Reduzie rung des Schalldruckpegels bei verschiedenen Versuchen gezeigt. Durch die Anzahl und Anordnung der Öffnungen kann auch eine Optimierung hinsichtlich der Drehzahl, und der individuellen Konstruktion eines Radialgebläsera des erreicht werden. Bei einem üblichen Radialgebläserad für einen Elektromotor eines Staubsaugers hat sich bspw. eine deutliche Schallreduzierung im Bereich von 200 bis 350 Umdrehungen pro/min ergeben. Insgesamt wird diese Wirkung darauf zurückgeführt, daß aufgrund der genannten Durchgangsöffnungen die Druckschwankungen an der Zunge, d. h. dem radialäußersten Bereich des Gebläse rades bzw. der Gebläseradscheibe, reduziert werden kön nen. Es kommt zu einem gleichmäßigeren Geschwindigkeits profil an der Zunge des Gebläserades. Erfindungsgemäß ist es nicht von Bedeutung, daß die Öffnungen zentrums nah ausgebildet sind. Vielmehr ist wesentlich, daß die Durchgangsöffnungen nahe den Schaufeln, im Druckbereich der Schaufeln, nämlich auf der Krümmungsaußenseite ausge bildet sind. Insbesondere ist auch von Bedeutung, daß einer Schaufel eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen zugeordnet sind. Diese Mehrzahl der Durchgangsöffnungen verteilt sich vorzugsweise über im wesentlichen die gesamte sich in Richtung einer Radialen erstreckenden Länge eines Schaufelrades. Von weiterer Bedeutung ist im Gesamtzusammenhang auch die Querschnittsfläche, welche durch die Durchgangsöffnungen in bezug auf eine - gegebe nenfalls projizierte - Grundfläche der Gebläseradscheibe eingenommen wird. Diese von den Durchgangsöffnungen eingenommene Fläche liegt vorzugsweise im Bereich von 0,01 bis 10% der genannten Fläche der Schaufelradschei be. Weiter vorzugsweise liegt die Fläche im Bereich von 0,1 bis 5%. Die angesprochene projizierte Fläche ist insbesondere bei Radialgebläserädern von Bedeutung, bei welchen die Gebläseradscheibe keinen ebenen, sondern einen gekrümmten Verlauf aufweist. Hinsichtlich einer einzelnen Öffnung kann weiter bevorzugt vorgesehen sein, daß eine Öffnungsachse dieser Öffnung in einen spitzen Winkel zu einer Erstreckungsfläche der Gebläseradscheibe verläuft. Hierdurch wird eine gewisse Verlängerung der Erstreckung der Durchgangsöffnung selbst in der Wandung der Gebläseradscheibe erreicht. Weiter kann auch hier durch ein gezieltes Ansaugverhalten erreicht sein. Auch ist es bevorzugt, daß eine Durchgangsöffnung einen sich vergrößernden Querschnitt aufweist. Bspw. kann die Durch gangsöffnung trichterförmig ausgebildet sein. Im einzel nen ist es vorteilhaft, den größeren Querschnitt einer solchen Durchgangsöffnung schaufelseitig auszubilden. Das Aussehen der Grundfläche der Durchgangsöffnung an sich ist geeigneterweise kreisrund. Es können aber auch eckige und ovale Grundflächen ausgebildet sein. In die sem Zusammenhang ist es auch vorteilhaft, sich an den Fertigungsmöglichkeiten zu orientieren.This object is in the subject matter of claim 1 ge triggers, it being based on the fact that the passage opening Assigned to a blade on its curvature are formed outside. They are general Through openings on the pressure side of a bucket educated. Surprisingly, it has been shown that by forming a plurality of through openings, over a radius line, possibly also a curved one running line between the center and circumference of the Radial fan wheel, namely when it comes to a show felrad is further adapted and there in particular on the Pressure side runs, a noticeable noise reduction can be achieved. This noise reduction is with none lei Enlargement of the dimensions of the radial fan or with complex measures connected to the radial impeller. It can be used in practically any existing fan construction be integrated. There has been a significant reduction Sound pressure level in various tests shown. By the number and arrangement of the openings can also optimize for speed, and the individual design of a radial fan of the be achieved. With a conventional radial impeller For an electric motor of a vacuum cleaner, for example. a significant noise reduction in the range of 200 up to 350 revolutions per minute. Overall will this effect attributed to the fact that due to the mentioned through openings the pressure fluctuations the tongue, d. H. the radially outermost area of the fan wheel or the impeller wheel can be reduced nen. There is a more even speed profile on the tongue of the impeller. According to the invention it does not matter that the openings are centered are trained closely. Rather, it is essential that the Through openings near the blades, in the pressure area of the blades, namely on the outside of the curve forms are. It is particularly important that one blade has a plurality of through openings assigned. This majority of the through openings preferably spreads over essentially the entire extending towards a radial Length of a paddle wheel. Of further importance is the Overall context, the cross-sectional area, which through the through openings with respect to a - given otherwise projected - base area of the impeller disc is taken. This from the through openings occupied area is preferably in the range of 0.01 to 10% of the specified area of the paddle wheel sheave be. More preferably, the area is in the range of 0.1 to 5%. The addressed projected area is especially important for radial impellers which the impeller disc is not flat, but has a curved course. Regarding one individual opening can further preferably be provided that an opening axis of this opening is pointed Angle to an area of the fan wheel runs. This will extend the Extension of the through opening even in the wall the impeller disc is reached. Can continue here too be achieved through a targeted suction behavior. Also it is preferred that a through opening is one has enlarged cross-section. E.g. can the through passage opening be funnel-shaped. In detail it is advantageous to use the larger cross section to form such a passage opening on the blade side. The appearance of the base of the through opening suitably is circular. But it can also be square and oval bases. In the In this context, it is also advantageous to look at the Orientate manufacturing opportunities.

Nachstehend ist die Erfindung des weiteren anhand der beigefügten Zeichnung, die jedoch lediglich ein Ausfüh rungsbeispiel darstellt, erläutert. Hierbei zeigt:The invention is further based on the following attached drawing, which however is only an embodiment represents example, explained. Here shows:

Fig. 1 eine Rückansicht eines Gebläserades; Fig. 1 is a rear view of an impeller;

Fig. 2 eine Seitenansicht des Gebläserades gemäß Fig. 1; FIG. 2 shows a side view of the impeller according to FIG. 1;

Fig. 3 eine Vorderansicht des Gebläserades gemäß Fig. 1; Fig. 3 is a front view of the impeller shown in Fig. 1;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des Gebläserades gemäß der Fig. 1 bis 3; Fig. 4 is a perspective view of the impeller shown in FIGS. 1 to 3;

Fig. 5 ein Gebläserad gemäß den Fig. 1 bis 4, einge baut in einen (teilweise dargestellten) Staub sauger. Fig. 5 is an impeller according to FIGS . 1 to 4, is built into a (partially shown) vacuum cleaner.

Dargestellt und beschrieben ist zunächst mit Bezug zu Fig. 1 ein Gebläserad 1 mit Schaufeln 2, die in ihrer radialen Erstreckung gekrümmt verlaufen. Die Schaufeln 2 besitzen eine Krümmungsaußenseite 3 und eine Krümmungsin nenseite 4. Auf der Krümmungsaußenseite 3 sind nahe bzw. angrenzend an eine Fußlinie 5 einer Schaufel 2 eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen 6 ausgebildet. Die Durchgangsöffnungen 6 folgen der Krümmung des Schaufelra des. Es ist auch ersichtlich, daß die Durchgangsöffnun gen 6 erst mit einem gewissen radialen Abstand a zu einer Drehachse A (vgl. auch hierzu Fig. 2) des Schaufel rades 1 beginnen. Der Abstand a beträgt beim Ausführungs beispiel etwa die Hälfte eines Radius R des Gebläsera des. Vorzugsweise liegt der Abstand a im Bereich von 1/4 bis 2/3 des Radius R.Shown and described is first with reference to FIG. 1, an impeller 1 with blades 2 , which are curved in their radial extension. The blades 2 have an outer side 3 of curvature and an inner side 4 of the curvature. A large number of through openings 6 are formed on the outside of the curve 3 close to or adjacent to a root line 5 of a blade 2 . The through openings 6 follow the curvature of the Schaufelra. It can also be seen that the Durchgangsöffnun gene 6 only begin with a certain radial distance a to an axis of rotation A (see also FIG. 2) of the blade wheel 1 . The distance a is approximately half of a radius R of the fan in the embodiment. The distance a is preferably in the range from 1/4 to 2/3 of the radius R.

Wie sich insbesondere aber auch aus der perspektivischen Darstellung gemäß Fig. 4 ergibt, handelt es sich bei dem dargestellten Gebläserad 1 um ein solches mit einer mittigen Nabe 7, die etwa kegelartig sich bis zu der Gebläseradscheibe 8 erweitert. Bei dieser Ausführungs form sind die radialinnersten Durchgangsöffnungen 6 im Bereich einer Fußlinie 9 der Nabe 7 ausgebildet.As can be seen in particular from the perspective illustration according to FIG. 4, the impeller 1 shown is one with a central hub 7 , which widens approximately like a cone up to the impeller disk 8 . In this embodiment, the radially innermost through openings 6 are formed in the region of a base line 9 of the hub 7 .

Im einzelnen sind bei den dargestellten Ausführungsfor men auf der Krümmungsaußenseite einer jeden Schaufel 2 vier Durchgangsöffnungen 6 ausgebildet.Specifically, four through openings 6 are formed in the illustrated embodiments on the outside of the curvature of each blade 2 .

Gleiche Verhältnisse sind auch der Darstellung gemäß Fig. 3 zu entnehmen.The same relationships can also be seen in the illustration according to FIG. 3.

Bei der Darstellung gemäß Fig. 5 ist der Einbau eines solchen Radialgebläserades 1 in einen Staubsauger, der nur ausschnittsweise dargestellt ist, wiedergegeben. Insbesondere ist in dem Staubsauger ein - in weiterer Einzelheit nicht dargestellter - Elektromotor 10 ange ordnet. Der Elektromotor 10 treibt über eine Welle 10′ das Radialgebläserad 1. Mittels des Gebläserades 1 wird Luft in Richtung des Pfeiles P angesaugt und durch radia le Verteilung in Richtung des Pfeiles P1 abgelenkt. Die staubbeladene Saugluft wird weiter in einen dem Elektro motor 10 nachgeschalteten Staubbeutel geführt, was im einzelnen nicht dargestellt ist.In the illustration according to FIG. 5, the installation of such a radial flow impeller 1 in a vacuum cleaner which is shown only as a reproduced. In particular, an electric motor 10 is arranged in the vacuum cleaner - not shown in further detail. The electric motor 10 drives the radial impeller 1 via a shaft 10 '. By means of the impeller 1 , air is drawn in in the direction of arrow P and deflected by radial distribution in the direction of arrow P1. The dust-laden suction air is passed into an electric motor 10 downstream dust bag, which is not shown in detail.

Die in der vorstehenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung von Bedeutung sein. Alle offenbarten Merkmale sind erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Priori tätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhalt lich mit einbezogen.The in the above description, the drawing and Features of the invention disclosed in the claims can both individually and in any combination for the realization of the invention may be of importance. All the features disclosed are essential to the invention. In the disclosure of the application is hereby also the Disclosure content of the associated / attached priori full documents (copy of the pre-registration) included.

Claims

1. Radial impeller ( 1 ) preferably on an electromotive gate ( 10 ), in particular on a vacuum cleaner electromotor, with an impeller disc ( 8 ), on which preferably curving, with an outer side of curvature ( 3 ) and an inner side of curvature ( 4 ) trained blades ( 2 ) are formed, through openings ( 6 ) being formed in the impeller disk ( 8 ), characterized in that the through openings ( 6 ) are associated with a blade ( 2 ) on the outside of its curved side ( 3 ).

2. Radial impeller according to claim 1 or in particular according thereto, characterized in that a blade ( 2 ) is assigned a plurality of through openings ( 6 ).

3. Radial fan wheel according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the through openings ( 6 ) are arranged distributed over the entire length of a paddle wheel ( 2 ), but preferably a radially inner length range of the paddle wheel ( 2nd ) is not provided with through openings ( 6 ).

4. Radial impeller according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that about 0.01 to 10%, preferably 0.1 to 5% of a projected area of the impeller disk ( 8 ) from the through openings ( 6 ) is taken .

5. Radial impeller according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that an opening axis extends at an acute angle to an extension surface of the impeller disc ( 8 ).

6. Radial fan wheel according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that a through opening ( 6 ) is formed with an increasing cross section.

7. Radial impeller according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the larger cross section of a through opening ( 6 ) is formed on the blade side.