WO1995021330A1 - Radialgebläserad - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Radialgebläserad (1) vorzugsweise an einem Elektromotor (10), insbesondere an einem Staubsauger-Elektromotor, mit einer Gebläseradscheibe (8), auf welcher vorzugsweise gekrümmt verlaufende, mit einer Krümmungsaußenseite (3) und einer Krümmungsinnenseite (4) ausgebildete Schaufeln (2) ausgebildet sind, wobei in der Gebläseradscheibe (8) Durchgangsöffnungen (6) ausgebildet sind. Um eine Verminderung der Geräuschentwicklung zu erreichen, schlägt die Erfindung vor, daß die Durchgangsöffnungen (6) zugeordnet zu einer Schaufel (2) auf deren Krümmungsaußenseite (3) ausgebildet sind.

Description

00001 Radialgebläserad 00002

00003 Die Erfindung betrifft ein Radialgebläserad vorzugsweise

00004 an einem Elektromotor, insbesondere an einem Staubsau-

00005 ger-Elektromotor, mit einer Gebläseradscheibe, auf wel-

00006 eher vorzugsweise gekrümmt verlaufende, eine Krümmungsin-

00007 nenseite und eine Krümmungsaußenseite aufweisende Sσhau-

00008 fein ausgebildet sind, wobei in der Gebläseradscheibe

00009 Durchgangsöffnungen ausgebildet sind. 00010

00011 Ein derartiges Radialgebläserad ist bspw. aus der DE-OS

00012 25 50 481 bekannt. Bei dem bekannten Radialgebläserad

00013 soll vermittels der nahe dem Zentrum ausgebildeten Öff-

00014 nungen eine Verbesserung des Liefergrades des Radialge-

00015 bläses erreicht werden. Weiter ist auch auf die DE-PS24

00016 18 826 hinzuweisen. Hier sind gleichfalls nahe dem Zen-

00017 trum des Radialgebläses Durchgangsöffnungen in der Geblä-

00018 seradscheibe ausgebildet. Auch bei diesem bekannten

00019 Radialgebläserad wird vermittels der Öffnungen eine

00020 Leistungssteigerung angestrebt. 00021

00022 Ein besonderes Problem bei derartigen Radialgebläserä-

00023 dern, insbesondere solchen, die in Haushaltsmaschinen

00024 wie etwa einen Staubsauger eingebaut sind, ist dadurch

00025 gegeben, daß aufgrund der hohen Strömungsgeschwindigkei-

00026 ten eine deutliche Geräuschentwicklung zu verzeichnen

00027 ist. Der Erfindung stellt sich die Aufgabe, hier eine

00028 Abhilfe zu schaffen. 00029

00030 Diese Aufgabe ist beim Gegenstand des Anspruches 1 ge-

00031 löst, wobei darauf abgestellt ist, daß die Durchgangsöff-

00032 nungen zugeordnet zu einer Schaufel auf deren Krü mungs-

00033 außenseite ausgebildet sind. Allgemein gefaßt sind die

00034 Durchgangsöffnungen auf der Druckseite einer Schaufel

00035 ausgebildet. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß 00036 durch Ausbildung einer Mehrzahl von Durchgangsöffnungen,

00037 über eine Radiuslinie, gegebenenfalls auch eine gekrümmt

00038 verlaufende Linie zwischen Mittelpunkt und Umfang des

00039 Radialgebläserades, nämlich dann, wenn sie an ein Schau-

00040 felrad weiter angepaßt ist und dort insbesondere auf der

00041 Druckseite verläuft, eine merkliche Schallreduzierung

00042 erreichen läßt. Diese Schallreduzierung ist mit keiner-

00043 lei Vergrößerung der Baumaße des Radialgebläses oder mit

00044 aufwendigen Maßnahmen an dem Radialgebläserad verbunden.

00045 Sie kann in praktisch jede vorhandene Gebläsekonstrukti-

00046 on integriert werden. Es hat sich eine deutliche Reduzie-

00047 rung des Schalldruckpegels bei verschiedenen Versuchen

00048 gezeigt. Durch die Anzahl und Anordnung der Öffnungen 00049 kann auch eine Optimierung hinsichtlich der Drehzahl,

00050 und der individuellen Konstruktion eines Radialgebläsera-

00051 des erreicht werden. Bei einem üblichen Radialgebläserad

00052 für einen Elektromotor eines Staubsaugers hat sich bspw

00053 . eine deutliche Schallreduzierung im Bereich von 200

00054 bis 350 Umdrehungen pro/min ergeben. Insgesamt wird

00055 diese Wirkung darauf zurückgeführt, daß aufgrund der

00056 genannten Durchgangsöffnungen die Druckschwankungen an

00057 der Zunge, d.h. dem radialäußersten Bereich des Gebläse-

00058 rades bzw. der Gebläseradscheibe, reduziert werden kön-

00059 nen. Es kommt zu einem gleichmäßigeren Geschwindigkeits-

00060 profil an der Zunge des Gebläserades. Erfindungsgemäß

00061 ist es nicht von Bedeutung, daß die Öffnungen zentrums-

00062 nah ausgebildet sind. Vielmehr ist wesentlich, daß die

00063 Durchgangsöff ungen nahe den Schaufeln, im Druckbereich

00064 der Schaufeln, nämlich auf der Krümmungsaußenseite ausge-

00065 bildet sind. Insbesondere ist auch von Bedeutung, daß

00066 einer Schaufel eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen

00067 zugeordnet sind. Diese Mehrzahl der Durchgangsöffnungen

00068 verteilt sich vorzugsweise über im wesentlichen die

00069 gesamte sich in Richtung einer Radialen erstreckenden

00070 Länge eines Schaufelrades. Von weiterer Bedeutung ist im 00071 Gesamtzusammenhang auch die Querschnittsfläche, welche

00072 durch die Durchgangsöffnungen in bezug auf eine - gegebe-

00073 nenfalls projizierte - Grundfläche der Gebläseradscheibe

00074 eingenommen wird. Diese von den Durchgangsöffnungen

00075 eingenommene Fläche liegt vorzugsweise im Bereich von

00076 0,01 bis 10 % der genannten Fläche der Schaufelradschei-

00077 be. Weiter vorzugsweise liegt die Fläche im Bereich von

00078 0,1 bis 5 %. Die angesprochene projizierte Fläche ist

00079 insbesondere bei Radialgebläserädern von Bedeutung, bei

00080 welchen die Gebläseradscheibe keinen ebenen, sondern

00081 einen gekrümmten Verlauf aufweist. Hinsichtlich einer

00082 einzelnen Öffnung kann weiter bevorzugt vorgesehen sein,

00083 daß eine Öffnungsachse dieser Öffnung in einen spitzen

00084 Winkel zu einer Erstreckungsflache der Gebläseradscheibe

00085 verläuft. Hierdurch wird eine gewisse Verlängerung der

00086 Erstreckung der Durchgangsöffnung selbst in der Wandung

00087 der Gebläseradsσheibe erreicht. Weiter kann auch hier-

00088 durch ein gezieltes Ansaugverhalten erreicht sein. Auch

00089 ist es bevorzugt, daß eine Durchgangsöffnung einen sich

00090 vergrößernden Querschnitt aufweist. Bspw. kann die Durch-

00091 gangsöffnung trichterförmig ausgebildet sein. Im einzel-

00092 nen ist es vorteilhaft, den größeren Querschnitt einer

00093 solchen Durchgangsöffnung schaufelseitig auszubilden.

00094 Das Aussehen der Grundfläche der Durchgangsöffnung an

00095 sich ist geeigneterweise kreisrund. Es können aber auch

00096 eckige und ovale Grundflächen ausgebildet sein. In die-

00097 sem Zusammenhang ist es auch vorteilhaft, sich an den

00098 Fertigungsmöglichkeiten zu orientieren. 00099

00100 Nachstehend ist die Erfindung des weiteren anhand der

00101 beigefügten Zeichnung, die jedoch lediglich ein Ausfüh-

00102 rungsbeispiel darstellt, erläutert- Hierbei zeigt: 00103

00104 Fig. 1 eine Rückansicht eines Gebläserades; 00105 00106 Fig. 2 eine Seitenansicht des Gebläserades gemäß

00107 Fig. 1; 00108

00109 Fig. 3 eine Vorderansicht des Gebläserades gemäß

00110 Fig. 1; 00111

00112 Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des Gebläserades

00113 gemäß der Fig. 1 bis 3; 00114

00115 Fig. 5 ein Gebläserad gemäß den Fig. 1 bis 4, einge-

00116 baut in einen (teilweise dargestellten) Staub-

00117 sauger. 00118

00119 Dargestellt und beschrieben ist zunächst mit Bezug zu

00120 Fig. 1 ein Gebläserad 1 mit Schaufeln 2, die in ihrer

00121 radialen Erstreckung gekrümmt verlaufen. Die Schaufeln 2

00122 besitzen eine Krümmungsaußenseite 3 und eine Krümmungsin-

00123 nenseite 4. Auf der Krümmungsaußenseite 3 sind nahe bzw.

00124 angrenzend an eine Fußlinie 5 einer Schaufel 2 eine

00125 Vielzahl von Durchgangsöffnungen 6 ausgebildet. Die

00126 Durchgangsöffnungen 6 folgen der Krümmung des Schaufelra-

00127 des. Es ist auch ersichtlich, daß die Durchgangsöffnun-

00128 gen 6 erst mit einem gewissen radialen Abstand a zu

00129 einer Drehachse A (vgl. auch hierzu Fig. 2) des Schaufel-

00130 rades 1 beginnen. Der Abstand a beträgt beim Ausführungs-

00131 beispiel etwa die Hälfte eines Radius R des Gebläsera-

00132 des. Vorzugsweise liegt der Abstand a im Bereich von 1/4

00133 bis 2/3 des Radius R. 00134

00135 ie sich insbesondere aber auch aus der perspektivischen

00136 Darstellung gemäß Fig. 4 ergibt, handelt es sich bei dem

00137 dargestellten Gebläserad 1 um ein solches mit einer

00138 mittigen Nabe 7, die etwa kegelartig sich bis zu der

00139 Gebläseradscheibe 8 erweitert. Bei dieser Ausführungs- 00140 form sind die radialinnersten Durchgangsöffnungen 6 im

00141 Bereich einer Fußlinie 9 der Nabe 7 ausgebildet. 00142

00143 Im einzelnen sind bei den dargestellten Ausführungsfor-

00144 men auf der Krümmungsaußenseite einer jeden Schaufel 2

00145 vier Durchgangsöffnungen 6 ausgebildet. 00146

00147 Gleiche Verhältnisse sind auch der Darstellung gemäß

00148 Fig. 3 zu entnehmen. 00149

00150 Bei der Darstellung gemäß Fig. 5 ist der Einbau eines

00151 solchen Radialgebläserades 1 in einen Staubsauger, der

00152 nur ausschnittsweise dargestellt ist, wiedergegeben.

00153 Insbesondere ist in dem Staubsauger ein - in weiterer

00154 Einzelheit nicht dargestellter - Elektromotor 10 ange-

00155 ordnet. Der Elektromotor 10 treibt über eine Welle 10'

00156 das Radialgebläserad 1. Mittels des Gebläserades 1 wird

00157 Luft in Richtung des Pfeiles P angesaugt und durch radia-

00158 le Verteilung in Richtung des Pfeiles Pl abgelenkt. Die

00159 staubbeladene Saugluft wird weiter in einen dem Elektro-

00160 motor 10 nachgeschalteten Staubbeutel geführt, was im

00161 einzelnen nicht dargestellt ist. 00162

00163 Die in der vorstehenden Beschreibung, der Zeichnung und

00164 den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können

00165 sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für

00166 die Verwirklichung der Erfindung von Bedeutung sein.

00167 Alle offenbarten Merkmale sind erfindungswesentlich. In

00168 die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der

00169 Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Priori-

00170 tätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhalt-

00171 lieh mit einbezogen.

Claims

00172 Ansprüche 00173

00174 1. Radialgebläserad (1) vorzugsweise an einem Elektromo-

00175 tor (10), insbesondere an einem Staubsauger-Elektromo-

00176 tor, mit einer Gebläseradscheibe (8), auf welcher vor-

00177 zugsweise gekrümmt verlaufende, mit einer Krümmungsaußen-

00178 seite (3) und einer Krümmungsinnenseite (4) ausgebildete

00179 Schaufeln (2) ausgebildet sind, wobei in der Gebläserad-

00180 scheibe (8) Durchgangsöffnungen (6) ausgebildet sind,

00181 dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsöffnungen (6)

00182 zugeordnet zu einer Schaufel (2) auf deren Krümmungsaus-

00183 senseite (3) ausgebildet sind. 00184

00185 2. Radialgebläserad nach Anspruch 1 oder insbesondere

00186 danach, dadurch gekennzeichnet, daß einer Schaufel (2)

00187 eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen (6) zugeordnet

00188 sind. 00189

00190 3. Radialgebläserad nach einem oder mehreren der vorher-

00191 gehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch

00192 gekennzeichnet, daß die Durchgangsöffnungen (6) im we-

00193 sentlichen über die gesamte Länge eines Schaufelrades

00194 (2) verteilt angeordnet sind, wobei jedoch bevorzugt ein

00195 radialinnerer Längenbereich des Schaufelrades (2) nicht

00196 mit Durchgangsöffnungen (6) versehen ist. 00197

00198 4. Radialgebläserad nach einem oder mehreren der vorher-

00199 gehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch

00200 gekennzeichnet, daß etwa 0,01 bis 10 %, vorzugsweise 0,1

00201 bis 5 % einer projizierten Fläche der Gebläseradscheibe

00202 (8) von den Durchgangsöffnungen (6) eingenommen ist. 00203

00204 5. Radialgebläserad nach einem oder mehreren der vorher-

00205 gehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch

00206 gekennzeichnet, daß eine Öffnungsachse in einem spitzen 00207 Winkel zu einer Erstreckungsflache der Gebläseradscheibe

00208 (8) verläuft. 00209

00210 6. Radialgebläserad nach einem oder mehreren der vorher-

00211 gehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch

00212 gekennzeichnet, daß eine Durchgangsöffnung (6) mit einem

00213 sich vergrößernden Querschnitt ausgebildet ist. 00214

00215 7. Radialgebläserad nach einem oder mehreren der vorher-

00216 gehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch

00217 gekennzeichnet, daß der größere Querschnitt einer Durch-

00218 gangsöffnung (6) schaufelseitig ausgebildet ist.