DE60212495T2 - Radiallüfterrad - Google Patents

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DE60212495T2
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James D Marshall
Michael A Milligan
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/661Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/666Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps by means of rotor construction or layout, e.g. unequal distribution of blades or vanes
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01HSTREET CLEANING; CLEANING OF PERMANENT WAYS; CLEANING BEACHES; DISPERSING OR PREVENTING FOG IN GENERAL CLEANING STREET OR RAILWAY FURNITURE OR TUNNEL WALLS
    • E01H1/00Removing undesirable matter from roads or like surfaces, with or without moistening of the surface
    • E01H1/08Pneumatically dislodging or taking-up undesirable matter or small objects; Drying by heat only or by streams of gas; Cleaning by projecting abrasive particles
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    • F04D29/281Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for fans or blowers

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Radialgebläse und insbesondere auf ein Abfallblasgerät mit einem Gebläserad, das eine lärmverringernde Flügelkonfiguration aufweist.
  • Es sind Abfallblasgeräte bekannt, bei denen ein durch einen Motor angetriebenes Gebläserad oder ein Ventilator einen Luftstrom erzeugt, der in einen Kanal gerichtet ist. Der aus dem offenen Ende des Kanals ausströmende Luftstrom wird verwendet, um Abfall von Fußwegen, Fahrbahnen und Rasenflächen wegzublasen. Die bekannten Gebläse mit höherer Leistung verwenden ein Radialgebläse, um effizient den Druck und die volumetrische Strömungsgeschwindigkeit zu erzeugen, die für die Anwendung erforderlich sind. Diese Vorrichtungen neigen dazu, relativ laut zu sein, so dass ihre Benutzung für den Benutzer und für Personen, die sich in der Nähe des Gebläses befinden, oft unangenehm ist.
  • Das Ausmaß des Gebläserads, die praktischen Drehzahlen, bei denen es betrieben werden kann, und eine praktische Anzahl von Flügeln führen zu Flügeldurchgangsfrequenzen, die ein Tongeräusch ausstrahlen. Ein Tongeräusch bei der Flügeldurchgangsfrequenz fällt normalerweise in den Frequenzbereich, für den das menschliche Ohr empfindlich ist, und erzeugt eine unangenehme Tonqualität. Da die Flügel dieser Vorrichtungen normalerweise gleichmäßig über den Umfang des Gebläserads voneinander entfernt sind, enthält die Schallemission ferner einen Ton oder mehrere einzelne Töne bei Frequenzen, die mit der Flügeldurchgangsrate verbunden sind. Es ist diese Konzentration des Schalls auf eine oder mehrere spezielle Frequenzen und nicht so sehr die Gesamtamplitude des Schalls, die die meisten Leute als unangenehm empfinden.
  • Unter den gegebenen Designkriterien von modernen Hochleistungsabfallblasgeräten zusammen mit den Problemen, die sich auf ihre Gesamtabmessungen, ihr Gewicht und ihre Kosten beziehen, sind Veränderungen der Abmessungen des Gebläserads, seiner Drehzahl und/oder der Anzahl der Flügel zur Veränderung der Schallfrequenz, die durch den Durchgang der Flügel erzeugt wird, auf eine Frequenz, die außerhalb des empfindlichen Bereichs des menschlichen Hörens liegt, nicht durchführbar gewesen.
  • Die DE-C-165330 offenbart ein Radialgebläse gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 mit einer Flügelkonfiguration, bei der die Flügel in mehreren, identischen Flügelgruppen angeordnet sind, wobei jede Flügelgruppe mehrere unterschiedliche Flügelabstände aufweist.
  • Die GB-A-2 046 360 offenbart ein Radialgebläse mit einer Flügelkonfiguration, bei der die Flügel in mehreren, identischen Flügelgruppen angeordnet sind, wobei jede Flügelgruppe mehrere unterschiedliche Flügelabstände aufweist. Das Radialgebläse weist eine Masseneinstelleinrichtung auf, die das Gebläse bei seiner Drehung dynamisch ausgewuchtet hält.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Radialgebläse mit einem Gebläserad zur Verfügung zu stellen, das eine Flügelkonfiguration aufweist, die den Flügeldurchgangsschall auf mehrere Frequenzen verteilt, um die Qualität des Lärms, der bei Betrieb des Radialgebläses erzeugt wird, zu verbessern.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Radialgebläse zur Verfügung gestellt
    mit einem Gehäuse mit mindestens einem Einlass, einem Auslass und einem in Strömungsverbindung mit dem Einlass und dem Auslass stehenden Gebläseradraum, und
    einem auf einer Drehachse drehbar im Gebläseradraum gehalterten Gebläserad mit einem Ringflanschelement und mehreren ersten Flügeln, die fest mit einer ersten Seite des Ringflanschelements gekoppelt sind, so dass jeder der ersten Flügel sich in einer vorbestimmten Umfangsrichtung benachbart zu einem anderen ersten Flügel befindet, wobei jedes benachbarte Paar von ersten Flügeln einen Abstandswinkel bildet, das Gebläserad so konfiguriert ist, dass eine erste vorbestimmte Anzahl von ersten Flügeln in einem ersten vorbestimmten Abstandswinkel von einem zugehörigen benachbarten ersten Flügel und eine zweite vorbestimmte Anzahl von ersten Flügeln in einem zweiten vorbestimmten Abstandswinkel, der nicht gleich dem ersten Abstandswinkel ist, von einem zugehörigen benachbarten ersten Flügel entfernt sind, wobei die mehreren ersten Flügel in mehrere identisch konfigurierte erste Flügelgruppen aufgeteilt sind, von denen jede die gleiche Anzahl von ersten Flügeln hat, wobei die ersten Flügel in einer der ersten Flügelgruppen in einem vorbestimmten Muster von Abstandswinkeln voneinander entfernt sind, das mindestens einen der ersten vorbestimmten Abstandswinkel und mindestens einen der zweiten vorbestimmten Abstandswinkel enthält,
    wobei die mehreren ersten Flügel geformt sind, um ein kompressibles Fluid in einer ersten Richtung im Wesentlichen parallel zur Drehachse anzusaugen und das kompressible Fluid in einer Richtung im Wesentlichen tangential zum Gebläseradraum zum Auslass auszustoßen, dadurch gekennzeichnet, dass das Radialgebläse ferner mehrere zweite Flügel aufweist, die fest mit einer zweiten Seite des Ringflanschelements gekoppelt sind, so dass jeder der zweiten Flügel sich in einer vorbestimmten Umfangsrichtung benachbart zu einem anderen zweiten Flügel befindet, wobei benachbarte Paare von zweiten Flügeln einen dritten Abstandswinkel bilden.
  • Die Verwendung mehrerer Abstandswinkel bewirkt, dass der durch die sich drehenden Flügelradflügel erzeugte Lärm auf verschiedene Töne oder Frequenzen verteilt wird.
  • Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden, ausführlichen Beschreibung zu erkennen. Es ist so zu verstehen, dass die ausführliche Beschreibung und die spezifischen Beispiele, wenn sie auch die bevorzugte Ausführung der Erfindung erläutern, nur für Erläuterungszwecke bestimmt sind und nicht dazu dienen, den Schutzumfang der Erfindung einzuschränken.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen zu erkennen. Dabei zeigt
  • 1 eine Seitenansicht eines gemäß den Merkmalen der vorliegenden Erfindung aufgebauten Gebläses;
  • 2 einen Schnitt des Gebläses aus 1 entlang seiner Längsachse;
  • 3 eine Endansicht eines Teils des Gebläses aus 1, die den Satz der ersten Flügel detaillierter zeigt;
  • 4 eine Endansicht des Gebläserads, die den Satz der zweiten Flügel detaillierter zeigt;
  • 5 eine perspektivische Ansicht des Gebläserads, die den Satz der ersten Flügel zeigt; und
  • 6 eine perspektivische Ansicht des Gebläserads, die den Satz der zweiten Flügel zeigt.
  • Bezug auf die 1 und 2 nehmend, ist ein gemäß den Merkmalen der vorliegenden Erfindung aufgebautes Gebläse allgemein mit der Bezugszahl 10 gekennzeichnet. Das Gebläse 10 ist so dargestellt, dass es eine Stromquelle 12, eine Schalteranordnung 14 für das wahlweise Steuern der Stromquelle, ein Gehäuse 16, ein Gebläserad 18 und eine Ausströmrohranordnung 20 aufweist. In der speziellen dargestellten Ausführung ist die Stromquelle 12 so dargestellt, dass sie eine Motoranordnung 30 mit einem Elektromotor 32 mit einem Paar von Anschlussklemmen 34 und einer Abtriebswelle 36 aufweist. Die Motoranordnung 30 und die Schalteranordnung 14 sind in ihrem Aufbau und Betrieb herkömmlich und brauchen daher nicht in größerem Detail erläutert zu werden. Kurz gesagt, ist die Schalteranordnung 14 mit einer Stromquelle (z.B. über ein Anschlusskabel 40) und über die Anschlussklemmen 34 gekoppelt und versorgt den Motor 32 wahlweise in vorbestimmter Weise mit Strom, was vom Ausmaß abhängig ist, mit dem ein Kipphebelschalterknopf 46 an der Schalteranordnung 14 heruntergedrückt wird.
  • Das Gehäuse 16 ist so dargestellt, dass es ein Paar von Gehäuseschalen 50 aufweist, die zusammen einen Motoraufnahmebereich 52, einen Schalteraufnahmebereich 54 und eine Schnecke 58 mit einem Gebläseradraum 60, einen primären Einlass 62, einen sekundären Einlass 64 und einen Auslass 68 bilden. Die Motor- und Schalteraufnahmebereiche 52 und 54 sind in ihrem Aufbau und Betrieb herkömmlich und werden verwendet, um die Motoranordnung 30 bzw. die Schalteranordnung 14 fest im Gehäuse 16 zu koppeln. Wenn die Motoranordnung 30 durch den Motoraufnahmebereich 52 mit dem Gehäuse 16 gekoppelt ist, erstreckt sich das entfernte Ende der Abtriebswelle 36 nach hinten in den Gebläseradraum 60.
  • Der Gebläseradraum 60 erstreckt sich radial um die Abtriebswelle 36 und ist im Wesentlichen an seinen vorderen und hinteren Seiten von einem Paar ringförmiger Endwände 70 bzw. 72 umschlossen, in denen die sekundären und primären Einlässe 62 bzw. 64 gebildet sind. Mehrere Lüftungsöffnungen 76, die schräg zur Drehachse 80 der Abtriebswelle 36 angeordnet sind, sind durch das Gehäuse 16 vor der Endwand 70 gebildet. Mehrere sich in Umfangsrichtung erstreckende Einlassöffnungen 86 sind um das Gehäuse 16 hinter der Endwand 72 voneinander beabstandet angeordnet. Der Umfang des Bereichs des Gehäuses 16, in dem die Einlassöffnungen 86 gebildet sind, ist so dargestellt, dass er größer ist als der Durchmesser des Primäreinlasses 62. Der Auslass 68 schneidet den Gebläseradraum 60 allgemein tangential zum Außendurchmesser des Gebläseradraums 60 in einer herkömmlichen bekannten Weise. Der Auslass 68 wendet sich jedoch nach diesem Schneiden nach vorn und erstreckt sich entlang einer Achse, die sowohl senkrecht als auch horizontal von der Drehachse 80 der Abtriebswelle 36 versetzt ist. Der Auslass 68 endet an einem Kopplungsbereich 90, der dazu ausgestaltet ist, lösbar mit einem zusammenpassenden Kopplungsbereich 92 am benachbarten Ende 94 der Ausströmrohranordnung 20 einzugreifen.
  • Bezug auf die 2 bis 6 nehmend, ist das Gebläserad 18 so dargestellt, dass es eine Montagenabe 100, ein Flanschelement 102, eine Gruppe von ersten Flügeln 104 und eine Gruppe von zweiten Flügeln 106 aufweist. Die Montagenabe 100 ist allgemein zylindrisch und weist eine Montageöffnung 110 auf, die so dimensioniert ist, dass sie das entfernte Ende der Abtriebswelle 36 in Presspassung aufnehmen kann, um dadurch das Gebläserad 18 zur Drehung um die Drehachse 80 mit der Motoranordnung 30 zu koppeln. Fachleute werden leicht verstehen, dass, obwohl eine Presspassung angewendet wird, um das Gebläserad 18 zur Drehung mit der Abtriebswelle 36 zu koppeln, jedes geeignete Kopplungsmittel für diesen Zweck verwendet werden kann. Das Flanschelement 102 ist mit der Montagenabe 100 gekoppelt und erstreckt sich in einer kontinuierlichen Weise von dieser radial nach außen, um dadurch die Gruppen der ersten Flügel 104 und der zweiten Flügel 106 vollständig voneinander zu trennen.
  • Während des Betriebs des Gebläses 10 dreht sich das Gebläserad 18 im Gebläseradraum 60. Die Drehung der Gruppe der ersten Flügel 104 überträgt einen Impuls auf die Luft, die sich zwischen jedem benachbarten Paar der ersten Flügel 104 befindet, und schleudert die Luft radial nach außen in Richtung auf den Auslass 68. Die Luft, die aus dem Auslass 68 infolge des durch die Gruppe der ersten Flügel 104 übertragenen Impulses austritt, erzeugt einen negativen Druckunterschied, der eine primäre Luftströmung 120 erzeugt, die durch die Einlassöffnungen 86 in das Gehäuse 16 eintritt und durch den primären Einlass 62 in die Gruppe der ersten Flügel 104 in eine Richtung allgemein parallel zur Drehachse 80 gerichtet wird.
  • Gleichermaßen überträgt die Drehung der Gruppe der zweiten Flügel 106 einen Impuls auf die Luft, die sich zwischen jedem benachbarten Paar der zweiten Flügel 104 befindet, und schleudert die Luft radial nach außen in Richtung auf den Auslass 68. Die Luft, die aus dem Auslass 68 infolge des durch die Gruppe der zweiten Flügel 106 übertragenen Impulses austritt, erzeugt einen negativen Druckunterschied, der eine sekundäre Luftströmung 122 erzeugt, die durch die Lüftungsöffnungen 76 in das Gehäuse 16 eintritt. Das Gehäuse 16 ist so aufgebaut, dass der Motor 32 Wärme an den sekundären Luftstrom 122 abgibt, bevor dieser sich durch den sekundären Einlass 64 bewegt. Der sekundäre Einlass 64 richtet die sekundäre Luftströmung 122 in die Gruppe der zweiten Flügel 106 in eine Richtung allgemein parallel zur Drehachse 80 und entgegengesetzt der primären Luftströmung 120.
  • Die primären und sekundären Luftströmungen 120 und 122 vereinigen sich im Auslass 68 und werden durch den Kopplungsbereich 90 in die Ausströmungsrohranordnung 20 ausgestoßen. Im vorliegenden Beispiel ist die Höhe der ersten Flügel 104 wesentlich größer als die der zweiten Flügel 106, und somit ist der Massenstrom der primären Luftströmung 120 wesentlich größer als der Massenstrom der sekundären Luftströmung 122. Da das Flanschelement 102 durchgehend ist, können sich die primären und sekundären Strömungen 120 und 122 nicht in einer axialen Richtung über das Flanschelement 102 hinaus bewegen, bis sie durch das Gebläserad 18 radial nach außen geschleudert worden sind.
  • Die Gruppe der ersten Flügel 104 ist fest mit einer ersten Seite 150 des Flanschelements 102 gekoppelt, so dass jedes Paar der ersten Flügel 104 (z.B. die ersten Flügel 104a und 104b) durch einen vorbestimmten Abstandswinkel 152 getrennt ist, wobei ein Flügel des Paars der ersten Flügel 104 (z.B. der erste Flügel 104b) vom anderen Flügel des Paars der ersten Flügel 104 (z.B. dem ersten Flügel 104a) in einer vorbestimmten Umfangsrichtung im Abstandswinkel 152 entfernt ist. Die Gruppe der ersten Flügel 104 ist um das Flanschelement 102 beabstandet, so dass Abstandswinkel 152 mit mindestens zwei verschiedenen Größen verwendet werden, um die ersten Flügel 104 voneinander zu beabstanden. Vorzugsweise ist die Gruppe der ersten Flügel 104 mit Abstandswinkeln 152 beabstandet, die eine Größenmultiplizität aufweisen, wobei die Abstandswinkel 152 in einem vorbestimmten Muster verteilt sind, das sich um den Umfang des Gebläserads 18 wiederholt.
  • Gleichermaßen ist die Gruppe der zweiten Flügel 106 fest mit einer zweiten Seite 160 des Flanschelements 102 gekoppelt, so dass jedes Paar der zweiten Flügel 106 (z.B. die zweiten Flügel 106a und 106b) durch einen vorbestimmten Abstandswinkel 162 getrennt ist, wobei ein Flügel des Paars der zweiten Flügel 106 (z.B. der Flügel 106b) vom anderen Flügel des Paars der zweiten Flügel 106 (z.B. dem zweiten Flügel 106b) in einer vorbestimmten Umfangsrichtung um den Abstandswinkel 162 entfernt ist. Die Gruppe der zweiten Flügel 106 ist ebenfalls um das Flanschelement 102 beabstandet, so dass Abstandswinkel 162 mit mindestens zwei verschiedenen Größen verwendet werden, um die zweiten Flügel 106 voneinander zu beabstanden. Wie bei der Gruppe der ersten Flügel 104 ist die Gruppe der zweiten Flügel 106 vorzugsweise mit Abstandswinkeln 162 beabstandet, die eine Größenmultiplizität aufweisen, wobei die Abstandswinkel 162 in einem vorbestimmten Muster verteilt sind, das sich um den Umfang des Gebläserads 18 wiederholt. Weiterhin unterscheiden sich die Größen und das Muster der Abstandswinkel 162 für die Gruppe der zweiten Flügel 106 vorzugsweise von den Größen und dem Muster der Abstandswinkel 152 für die Gruppe der ersten Flügel 104.
  • In der dargestellten speziellen Ausführung ist das für die Gruppe der ersten Flügel 104 verwendete Muster der Abstandswinkel 152 so konfiguriert, dass ein erster der ersten Flügel 104 (z.B. der erste Flügel 104b) benachbart zu einem ersten der anderen ersten Flügel (z.B. dem Flügel 104a) angeordnet ist und mit diesem zusammenwirkt, um einen ersten Bereich 170 auf dem Flanschelement 102 dazwischen zu bilden, und jeder der ersten Flügel 104 (z.B. der erste Flügel 104b) ist ebenfalls benachbart zu einem zweiten der anderen ersten Flügel (z.B. dem Flügel 104c) angeordnet und wirkt mit diesem zusammen, um einen zweiten Bereich 172 auf dem Flanschelement 102 dazwischen zu bilden. Der Abstand der ersten Flügel 104 ist so, dass keiner der ersten und zweiten Bereiche 170 und 172, die benachbart zu irgendeinem der ersten Flügel 104 angeordnet sind, eine gleiche Größe aufweist.
  • Jeder der ersten Flügel 104 ist so dargestellt, dass er an einem inneren Punkt 174 beginnt und an einem äußeren Punkt 176 endet. Jeder der ersten Flügel 104 (z.B. der erste Flügel 104b) ist so geformt, dass sein innerer Punkt 174 sich radial weiter innen als der äußere Punkt 176 des ersten der anderen ersten Flügel 104 (z.B. des ersten Flügels 104a) und sein äußerer Punkt 176 sich radial weiter außen als der innere Punkt 174 des zweiten der anderen ersten Flügel 174 (z.B. des ersten Flügels 174c) befindet. Somit verläuft eine erste gerade Linie durch die Montageöffnung 110, durch den inneren Punkt 174 des ersten Flügels 104b und den äußeren Punkt 176 des ersten Flügels 104a, und eine zweite gerade Linie verläuft durch die Montageöffnung 110 durch den inneren Punkt 174 des ersten Flügels 104c und den äußeren Punkt 176 des ersten Flügels 104b. Jeder erste Flügel 104 ist von seinem inneren Punkt 174 zu seinem äußeren Punkt 176 gekrümmt geformt. Jeder erste Flügel 104 verjüngt sich vom Flanschelement 102 weg nach außen von seinem inneren Punkt 174 zu einem Zwischenpunkt 178 zwischen den inneren und äußeren Punkten 174 und 176.
  • Gleichermaßen ist das für die Gruppe der zweiten Flügel 106 verwendete Muster der Abstandswinkel 162 so konfiguriert, dass jeder der zweiten Flügel 106 (z.B. der zweite Flügel 106b) benachbart zu einem ersten der anderen zweiten Flügel (z.B. dem Flügel 106a) angeordnet ist und mit diesem zusammenwirkt, um einen dritten Bereich 180 auf dem Flanschelement 102 dazwischen zu bilden, und jeder der zweiten Flügel 106 (z.B. der zweite Flügel 106b) ebenfalls benachbart zu einem zweiten der anderen zweiten Flügel (z.B. dem Flügel 106c) angeordnet ist und mit diesem zusammenwirkt, um einen vierten Bereich 182 auf dem Flanschelement 102 dazwischen zu bilden. Der Abstand der zweiten Flügel 106 ist so, dass keiner der dritten und vierten Bereiche 180 und 182, die benachbart zu irgendeinem der zweiten Flügel 106 angeordnet sind, eine gleiche Größe aufweist.
  • Jeder der zweiten Flügel 106 beginnt an einem inneren Punkt 184 und endet an einem äußeren Punkt 186. Jeder der zweiten Flügel 106 (z.B. der zweite Flügel 106b) ist so konfiguriert, dass sein äußerer Punkt 186 sich radial weiter außen als der innere Punkt 184 des ersten der anderen zweiten Flügel 106 (z.B. des zweiten Flügels 106a) und sein innerer Punkt 184 sich radial weiter innen als der äußere Punkt 186 des zweiten der anderen zweiten Flügel 106 (z.B. des zweiten Flügels 106c) befindet. Jeder zweite Flügel 106 ist von seinem inneren Punkt 184 zu seinem äußeren Punkt 186 gekrümmt geformt. Somit verläuft eine erste gerade Linie durch die Montageöffnung 110, durch den inneren Punkt 184 des zweiten Flügels 106b und den äußeren Punkt 186 des zweiten Flügels 106c, und eine zweite gerade Linie verläuft durch die Montageöffnung 110, durch den inneren Punkt 184 des zweiten Flügels 106a und den äußeren Punkt 186 des zweiten Flügels 106b. Jeder zweite Flügel 106 verjüngt sich vom Flanschelement 102 weg nach außen von seinem inneren Punkt 184 zu einem Zwischenpunkt 188 zwischen den inneren und äußeren Punkten 184 und 186.
  • Vorzugsweise ist der Abstand zwischen jedem benachbarten Paar von Flügeln ungleich zu jedem anderen Abstand zwischen einem benachbarten Paar jedes der anderen ersten und zweiten Flügel 104 und 106, um dadurch die Schallenergie über eine maximale Anzahl von Frequenzen zu verteilen. Der Aufbau in dieser Weise ist jedoch äußerst schwierig, insbesondere wegen der asymmetrischen Verteilung des Materials im Gebläserad 18, wenn das Gebläserad 18 in einem Formprozess geformt wird. Die asymmetrische Materialverteilung neigt dazu, die Deformation im geformten Gebläserad 18 bei dessen Abkühlen zu erleichtern, und sie versetzt seinen Drehschwerpunkt zu seiner Drehachse, so dass es bei seiner Drehung schwingt.
  • Wegen dieser Schwierigkeiten ist die Gruppe der ersten Flügel 104 statt dessen in mehrere identisch geformte Gruppen von ersten Flügeln 200 aufgeteilt, wobei jede der Gruppen von ersten Flügeln 200 eine gleiche Anzahl von ersten Flügeln 104 aufweist, die in einem vorbestimmten Abstandsmuster der ersten Flügel beabstandet sind. Im vorliegenden Beispiel weist jede der Gruppen der ersten Flügel 200 insgesamt vier (4) erste Flügel 104a, 104b, 104c und 104d auf, wobei der erste Flügel 104a vom vorbestimmten Bezugspunkt (z.B. dem ersten Flügel 104d in einer anderen Gruppe von ersten Flügeln 200) in einem Winkel von 57° beabstandet ist, die ersten Flügel 104a und 104b in einem Abstandswinkel 152 von 41°, die ersten Flügel 104b und 104c in einem Abstandswinkel 152 von 49° und die ersten Flügel 104c und 104d in einem Abstandswinkel 152 von 33° voneinander beabstandet sind. Die Gruppen der ersten Flügel 200 sind an der ersten Seite 150 des Flanschelements 102 befestigt, so dass sie in einem vorbestimmten Winkelabstand (z.B. 57°) gegeneinander versetzt sind.
  • Gleichermaßen ist die Gruppe der zweiten Flügel 106 in mehrere identisch geformte Gruppen von zweiten Flügeln 220 aufgeteilt, wobei jede der Gruppen von zweiten Flügeln 220 eine gleiche Anzahl von zweiten Flügeln 106 aufweist, die in einem vorbestimmten Abstandsmuster der zweiten Flügel beabstandet sind. Im vorliegenden Beispiel weist jede der Gruppen der zweiten Flügel 220 insgesamt drei (3) zweite Flügel 106a, 106b und 106c auf, wobei der zweite Flügel 106a vom vorbestimmten Bezugspunkt (z.B. dem zweiten Flügel 106c in einer anderen Gruppe von zweiten Flügeln 220) in einem Winkel von 40° beabstandet ist, die zweiten Flügel 106a und 106b in einem Abstandswinkel 162 von 32° und die zweiten Flügel 106b und 106c in einem Abstandswinkel 162 von 48° voneinander beabstandet sind. Die Gruppen der zweiten Flügel 220 sind an der zweiten Seite 170 des Flanschelements 102 befestigt, so dass sie in einem vorbestimmten Winkelabstand (z.B. 40°) gegeneinander versetzt sind.
  • Wenn auch hauptsächlich eine Schalldämpfung durch die Ausgestaltung des Gebläserads 18 erreicht wird, wird auch die Geometrie des Gehäuses 16 genutzt, um die Dämpfung des Schalls zu unterstützen, der während des Betriebes des Gebläses 10 erzeugt wird. Dadurch wird der durch die Drehung des Gebläserads 18 entstehende Schall nicht in einer direkten oder geradlinigen Art und Weise vom Gehäuse 16 ausgestrahlt, sondern er wird von verschiedenen Innenflächen innerhalb des Gehäuses 16 reflektiert, wie es in 2 dargestellt ist. So wird z.B. der vom Gebläserad 18 nach hinten gerichtete Schall 250 von der hinteren Wand 252 reflektiert, bevor er durch die Einlassöffnungen 86 nach außen reflektiert wird. Gleichermaßen wird der vom Gebläserad 18 nach vorn gerichtete Schall 250 von den Wänden 254 des Auslasses 68 reflektiert, bevor er durch den Auslass 68 abgestrahlt wird. Der von den verschiedenen Innenflächen des Gehäuses 16 reflektierte Schall 250 ermöglicht es, dass das Gehäuse 16 einen Teil der Schallenergie 250 absorbiert, um dadurch den Pegel des Schalls 250, der aus dem Gehäuse 16 heraus übertragen wird, zu senken.
  • Von Fachleuten ist zu erkennen, dass die vorhergehende Ausführung nur in Form eines Beispiels und nicht in einschränkendem Sinn beschrieben ist und dass verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich sind, ohne vom Schutzumfang der Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, abzuweichen.

Claims (16)

  1. Radialgebläse mit einem Gehäuse (16) mit mindestens einem Einlass (86), einem Auslass (68) und einem in Strömungsverbindung mit dem Einlass (86) und dem Auslass (68) stehenden Gebläseradraum (60), und einem auf einer Drehachse drehbar im Gebläseradraum (60) gehalterten Gebläserad (18) mit einem Ringflanschelement (102) und mehreren ersten Flügeln (104), die fest mit einer ersten Seite (150) des Ringflanschelements (102) gekoppelt sind, so dass jeder Flügel (104) sich in einer vorbestimmten Umfangsrichtung benachbart zu einem anderen ersten Flügel (104) befindet, wobei jedes benachbarte Paar von ersten Flügeln (104) einen Abstandswinkel (152) bildet, das Gebläserad (18) so konfiguriert ist, dass eine erste vorbestimmte Anzahl von ersten Flügeln (104) in einem ersten vorbestimmten Abstandswinkel von einem zugehörigen benachbarten ersten Flügel (104) und eine zweite vorbestimmte Anzahl von ersten Flügeln (104) in einem zweiten vorbestimmten Abstandswinkel, der nicht gleich dem ersten Abstandswinkel ist, von einem zugehörigen benachbarten ersten Flügel (104) entfernt sind, wobei die mehreren ersten Flügel (104) in mehrere identisch konfigurierte erste Flügelgruppen aufgeteilt sind, von denen jede die gleiche Anzahl von ersten Flügeln (104) hat, wobei die ersten Flügel (104) in einer der ersten Flügelgruppen in einem vorbestimmten Muster von Abstandswinkeln voneinander entfernt sind, das mindestens einen der ersten vorbestimmten Abstandwinkel und mindestens einen der zweiten vorbestimmten Abstandswinkel enthält, wobei die mehreren ersten Flügel (104) geformt sind, um ein kompressibles Fluid in einer ersten Richtung im Wesentlichen parallel zur Drehachse anzusaugen und das kom pressible Fluid in einer Richtung im Wesentlichen tangential zum Gebläseradraum (60) zum Auslass (68) auszustoßen, dadurch gekennzeichnet, dass das Radialgebläse ferner mehrere zweite Flügel (106) aufweist, die fest mit einer zweiten Seite (160) des Ringflanschelements (120) gekoppelt sind, so dass jeder der zweiten Flügel (160) sich in einer vorbestimmten Umfangsrichtung benachbart zu einem anderen zweiten Flügel (106) befindet, wobei benachbarte Paare von zweiten Flügeln (106) einen dritten Abstandswinkel bilden.
  2. Radialgebläse nach Anspruch 1, bei dem der Abstandswinkel zwischen einem letzten ersten Flügel (104) in einer ersten der ersten Flügelgruppen und einem ersten der ersten Flügel (104) in einer nächsten der ersten Flügelgruppen nicht gleich einem Abstandswinkel zwischen jedem benachbarten Paar von Flügeln (104) in der ersten der ersten Flügelgruppen ist.
  3. Radialgebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das vorbestimmte Muster von Abstandswinkeln mehrere ungleiche Abstandswinkel enthält.
  4. Radialgebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Gebläserad so geformt ist, dass eine vorbestimmte Anzahl von zweiten Flügeln (106) in einem vierten vorbestimmten Winkelabstand von einem zugehörigen benachbarten zweiten Flügel (106) entfernt ist und eine zweite vorbestimmte Anzahl von zweiten Flügeln (106) in einem fünften vorbestimmten Winkelabstand, der nicht gleich dem vierten vorbestimmten Winkelabstand ist, von einem zugeordneten benachbarten zweiten Flügel (106) entfernt ist, wobei die mehreren zweiten Flügel (106) so geformt sind, dass sie kompressibles Fluid in einer im Wesentlichen parallel zur Drehachse verlaufenden zweiten Richtung ansau gen und das kompressible Fluid in einer Richtung im Wesentlichen tangential zum Flügelradraum (60) zum Auslass (68) ausstoßen.
  5. Radialgebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die mehreren zweiten Flügel (106) in mehrere identisch geformte zweite Flügelgruppen unterteilt sind, von denen jede eine gleiche Anzahl von zweiten Flügel (106) hat, wobei die zweiten Flügel (106) in einer der zweiten Gruppen in einem vorbestimmten zweiten Muster von Abstandswinkeln voneinander entfernt sind, das mindestens den vierten vorbestimmten Abstandswinkel und mindestens den fünften vorbestimmten Abstandswinkel enthält.
  6. Radialgebläse nach Anspruch 5, bei dem der Abstandswinkel zwischen einem letzten zweiten Flügel (106) in einer ersten der zweiten Flügelgruppen und einem ersten der zweiten Flügel (106) in einer nächsten der zweiten Flügelgruppen nicht gleich dem Abstandswinkel zwischen benachbarten Paaren von zweiten Flügeln in der ersten der zweiten Flügelgruppen ist.
  7. Radialgebläse nach Anspruch 5 oder 6, bei dem das vorbestimmte zweite Muster von Abstandswinkeln mehrere nicht gleiche Abstandswinkel enthält.
  8. Radialgebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem jeder der zweiten Flügel (106) an einem inneren Punkt (184) beginnt und an einem äußeren Punkt (186) endet, wobei jeder der zweiten Flügel (106) so geformt ist, dass sein innerer Punkt (184) sich radial weiter innen als der äußere Punkt (186) des ersten der anderen zweiten Flügel (106) und sein äußerer Punkt (186) sich radial weiter außen als der innere Punkt (184) des zweiten der anderen zweiten Flügel (106) befindet.
  9. Radialgebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem jeder der zweiten Flügel (106) vom inneren Punkt (184) zum äußeren Punkt (186) gekrümmt geformt ist.
  10. Radialgebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem jeder der zweiten Flügel (106) sich vom Flanschelement (102) weg nach außen vom inneren Punkt (184) zu einem Zwischenpunkt (188) zwischen den inneren und den äußeren Punkten (186) verjüngt.
  11. Radialgebläse nach einem der Ansprüche 5 bis 10, bei dem die vorbestimmte Anzahl von ersten Flügelgruppen nicht gleich der vorbestimmten Anzahl von zweiten Flügelgruppen ist.
  12. Radialgebläse nach einem der Ansprüche 5 bis 11, bei dem die Anzahl der ersten Flügel (104), die eine der ersten ersten Flügelgruppen bildet, nicht gleich der Anzahl von zweiten Flügeln (106) ist, die eine der zweiten Flügelgruppen bilden.
  13. Radialgebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem jeder der ersten Flügel (104) an einem inneren Punkt (174) beginnt und an einem äußeren Punkt (176) endet, wobei jeder der ersten Flügel (104) so geformt ist, dass sein innerer Punkt (174) sich radial weiter innen als der äußere Punkt (176) des ersten der anderen ersten Flügel (104) und sein äußerer Punkt (176) sich radial weiter außen als der innere Punkt (174) des zweiten der anderen ersten Flügel (104) befindet.
  14. Radialgebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem jeder der ersten Flügel (104) vom inneren Punkt (174) zum äußeren Punkt (176) gekrümmt geformt ist.
  15. Radialgebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem jeder der ersten Flügel (104) sich vom Flanschelement (102) weg nach außen vom inneren Punkt (174) zu einem Zwischenpunkt (178) zwischen den inneren und äußeren Punkten (174; 176) verjüngt.
  16. Tragbares Abfallblasgerät (10) mit einem Radialgebläse gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
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