WO2003054395A1 - Lüftervorrichtung - Google Patents

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WO2003054395A1
WO2003054395A1 PCT/EP2002/013397 EP0213397W WO03054395A1 WO 2003054395 A1 WO2003054395 A1 WO 2003054395A1 EP 0213397 W EP0213397 W EP 0213397W WO 03054395 A1 WO03054395 A1 WO 03054395A1
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WO
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fan
fan wheel
air
openings
fan device
Prior art date
Application number
PCT/EP2002/013397
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English (en)
French (fr)
Inventor
Wilfried Rückert
Dietrich Schmid
Dieter Rosmann
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
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Publication date
Application filed by BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH filed Critical BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
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Priority to EP02805296A priority patent/EP1458982B1/de
Priority to DE50211232T priority patent/DE50211232D1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/4213—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps suction ports
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/52—Casings; Connections of working fluid for axial pumps
    • F04D29/54—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/541—Specially adapted for elastic fluid pumps
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    • F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/661—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/667—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps by influencing the flow pattern, e.g. suppression of turbulence
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D29/70—Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning
    • F04D29/701—Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/703—Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning especially adapted for elastic fluid pumps specially for fans, e.g. fan guards

Definitions

  • the invention relates to a fan device, in particular for an extractor hood, with a motor fastened to a carrier part for driving a fan wheel, the carrier part having a grid in an inflow region of the fan wheel, which is formed by a plurality of webs.
  • the fan arrangement comprises a cooling fan with radial impellers, which is provided with an axially directed inlet connector and a front cover plate of the impeller.
  • a guide ring with a deflection angle of approximately 90 °, the front inlet plane of which is approximately flush with the plane of the cover disk of the impeller or lies in front of it.
  • the rear plane of the guide ring is arranged in the front area of the axial extent of the blade ring, which results in a significantly smaller axial depth without significantly affecting the running properties of the cooling fan.
  • DE 197 53 373 A1 describes an axial fan housing which, in particular for cooling purposes in the case of EMC-shielded devices, consists of a receiving part having an air passage opening for an axial fan and a metallic shielding grille covering the air passage opening.
  • the shielding grille is designed in the manner of an air guide wheel with vane-like guide webs, which extend over a certain air guide length and are arranged approximately radially.
  • the guide bars are distributed in at least two concentric rows of circles, the number of guide bars being greater in the outer row of circles than in the adjacent inner row of circles. Furthermore, it is provided that a circumferential angular spacing of the guide webs at the respective inner connection decreases from the innermost row of rows to the outermost row of circles.
  • an angle of inclination ie an angle of inclination of the guide webs to the radial
  • a guide angle ie an angle of inclination to the axial
  • each guide web has an upper side facing the inflow side and a lower side facing the outflow side.
  • the upper sides are each convexly curved, in particular in the form of a circular arc with a radius of curvature R, from the inflow side to the outflow side.
  • each guide web should preferably be essentially flat, but it can also be provided that the underside is also provided with a concave or convex curvature.
  • US Pat. No. 5,951,245 discloses an arrangement of a centrifugal fan in which the fan arrangement has a centrifugal fan driven by an electric motor and a stationary device for selectively swirling a specific volume of air when the air enters the centrifugal fan arrangement.
  • the device is arranged axially with respect to the axis of rotation of the ventilation device and is fixed in such a way that it does not move with respect to the fan.
  • the fan unit and the stationary device are surrounded by a housing, wherein the stationary device can be formed in one piece with the housing.
  • the centrifugal blower arrangement has the disadvantage, however, that the stationary device is designed to be very complex in terms of construction and only a low efficiency of the centrifugal fan is achieved due to the turbulence of the air caused by the stationary device.
  • a fan and diffuser device which has a first row of conical blades or baffles which are concentric and are spaced from each other. Furthermore, a second series of blades or guide surfaces is provided, which are cylindrical. The two rows of the guide plates are each firmly connected to one another, the axial distance between them being variable via a screw spindle.
  • the object of the present invention is to provide a fan device, in particular for extractor hoods, which has a low level of noise during operation, achieves a high air flow rate with low power consumption and requires only a small installation space.
  • the walls of the openings in the carrier part are curved in the flow direction in such a way that the air can flow in smoothly through the openings and / or can flow over to the fan wheel without jolts or that the air can flow smoothly over the openings from the fan wheel and / or can flow out of the openings , the sucked in or blown out air is deflected more gently and the flow resistance of the openings in the carrier part is significantly reduced.
  • the fan wheel is mounted on the carrier part which has the openings in an inflow region of the fan wheel.
  • This constructive measure reduces the number of components of the fan device and forms a compact structural unit that has only a small installation space. This is particularly advantageous if an extractor hood is to be made relatively flat.
  • the openings are formed by a grid which is formed by the thin-walled webs having the walls, the cross-sections of the webs being curved in such a way that inflowing air is spatially prepared for the fan wheel and supplied without bumps, or that air flowing out of the fan wheel spatially opens the openings prepared and supplied smoothly, the flow resistance of the fan device can be reduced.
  • the curved webs are mechanically very stiff, so that the webs can be made very thin-walled. On the one hand, this allows the flow resistance to be reduced and, on the other hand, the forces introduced by the fan wheel can be better transmitted.
  • a motor preferably an electric motor
  • the fan wheel is fastened to an output shaft of the motor.
  • a particularly effective noise minimization and an increase in the fan output is achieved in that the curvature of the webs in the cross-sectional direction or the curvature of the walls of the openings is provided in such a way that air drawn into the fan wheel essentially in the axial direction is deflected in the direction of rotation of the fan wheel , so that it is guided by the blades of the fan wheel in a simple manner to an outflow area of the fan wheel with minimal flow resistances.
  • the walls of the openings or the webs of the grille are convex or concave in the cross-sectional direction, so that initially air flowing vertically onto the fan impeller slowly with increasing flow path in the grille and is continuously deflected in an at least approximately radial direction of the fan wheel, specifically in the direction of rotation of the fan wheel.
  • the walls of the openings or the webs are designed to be parabolic in cross-sectional direction, so that air flowing into the grille is initially only slightly deflected is and is increasingly deflected in the direction of rotation of the fan wheel with increasing flow path in the grid. In this way, a very harmonious deflection with less flow energy losses is advantageously achieved, which additionally reduces noise and reduces the power requirement of the fan device with the same air flow rate.
  • Another constructive measure for the harmonious and low-noise flow of air sucked in by the fan wheel is a further advantageous embodiment of the fan device, in which a section of the walls of the openings or a part of the webs of the grille are at least approximately designed as a hyperboloid.
  • These webs or circular webs thus form so-called partial or radial inflow nozzles for the sucked-in air, the circular webs ensuring a constant flow guidance over their entire circumference.
  • a further improvement in the flow guidance of the air sucked in by the fan wheel is provided in a further advantageous embodiment of the fan device, in which the grille is provided with additional radial webs, which are also curved in the cross-sectional direction in such a way that the sucked-in air flows in the direction of rotation of the fan wheel the grille is deflected and the fan wheel in connection with the circular webs are optimally three-dimensionally supplied.
  • the fan wheel is surrounded by an air guide to which the carrier part is fastened in the installed position.
  • the air guide body is provided in a discharge area of the fan wheel with a separate outflow opening, depending on the flow direction, through which the air of the fan wheel can be guided in a targeted manner.
  • Figure 1 shows a fan device in particular for an extractor hood in a highly schematic cross section.
  • FIG. 2 shows a plan view of the carrier part of the fan device according to FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a detailed view of a radial web in cross section along the line III-III from FIG. 2.
  • FIG. 1 shows a preferred longitudinal section of a preferred fan device 1 that can be used in an extractor hood, not shown, which has a motor 3, preferably an electric motor, for driving a fan wheel 4 fastened to a carrier part 2.
  • the carrier part 2 has in a flow area of the fan wheel 4, a grid 5, which is formed by a plurality of webs 6.
  • a plurality of openings 17 are defined by the grid 5, which have walls 18 for guiding the air.
  • the walls 18 or the webs 6 are curved in the cross-sectional direction in such a way that air flowing in via the openings 17 of the grille 5 is supplied to the fan wheel 4 in a three-dimensional and shock-free manner.
  • the motor 3 is provided with a housing 7, which is fastened to the carrier part 2 via a fastening device 8, which in the present case is designed as two screw connections. In the area of the fastening device 8, two electrical contact modules 14 are provided for connecting the motor 3 to a power source.
  • a drive shaft 9 protrudes from the housing 7 of the motor 3, which is fixedly connected to the fan wheel 4 and via which the motor 3 drives the fan wheel 4.
  • the fan wheel 4 is a radial fan wheel, in which a plurality of blades 12 extending parallel to the drive shaft 9 are arranged in a circle.
  • the carrier part 2 has a circular, flat middle part 10 and an at least approximately frustoconical outer area 11, which adjoins the middle part 10.
  • the frustoconical outer area 11 of the carrier part 2 Through the frustoconical outer area 11 of the carrier part 2, the flow resistance or a pressure drop when air is sucked in through the fan wheel 4 in the outer region 11 of the carrier part 2 is additionally minimized, since the air drawn in in the outer region 11 of the carrier part 2 flows directly in the direction of the fan wheel 4 and from the curved ones Webs 6 is supplied in the radial direction to the fan wheel 4 or its blades 12.
  • the webs 6 of the grille 5 are convex or concave in the cross-sectional direction, so that air drawn in at the webs 6 from a flow which is essentially vertical in the central part 10 and predominantly radial in the outer region 11 towards the grille 5 in a radial flow direction the fan wheel 4 is deflected (see arrows 19). Due to the attachment or arrangement of the motor 3 in the inflow area of the fan wheel 4 and immersed in the fan wheel 4, the axial installation space required for deflecting the sucked-in air is optimally used, so that the fan device 1 is compact in the axial direction. Another advantage of this arrangement is the integration of air guiding functions in the carrier part 2.
  • the grid 5 is designed in a network-like manner by so-called radial webs 13.
  • the central region 10 of the carrier part to which the motor is attached has ventilation slots 16 for cooling the motor.
  • the outermost region 15 of the grid 5 is curved in a funnel shape, so that in cooperation with the circular webs 6 and the radial webs 13, the air is guided to the fan wheel in a flow-favorable manner, as is shown by the arrows 19 in FIGS. 1 and 2.
  • the radial webs 13 of the carrier part 2 are also, as shown in FIG. 3, curved in the cross-sectional direction in such a way that air drawn in by the fan wheel 4 is deflected in the direction of rotation of the fan wheel 4 and fed to the fan wheel 4 to reduce a flow resistance. In this way, sucked-in air is redirected three-dimensionally in the direction of rotation of the fan wheel 4 by the circular webs 6, the outermost region 15 and the radial webs 13 (arrow 19), thus minimizing flow resistance in a simple manner.
  • the curvature of the webs 6, 13 or the walls 18 of the webs 6, 13 can be designed for a flow direction opposite to the arrows 19, wherein the same advantages as shown above can be achieved.
  • the fan wheel 4 instead of attaching the motor 3 to the carrier part 2 and attaching the fan wheel 4 to the drive shaft 9 of the motor 3, only the shaft of the fan wheel 4 can be mounted in the carrier part 2, the fan wheel 4 then, for example, via an external motor and via a Belt drive is drivable.

Abstract

Lüftervorrichtung (1) mit einem an einem Trägerteil (2) gelagerten Lüfterrad (4), wobei das Trägerteil (2) durch Wände (18) begrenze Öffnungen (17) hat und die Wände (18) in Strömungsrichtung derart gekrümmt sind, dass die Luft über die Öffnungen (17) stossfrei einströmen und/oder zum Lüfterrad (4) stossfrei überströmen kann oder dass die Luft vom Lüfterrad (4) stossfrei zu den Öffnungen (17) überströmen und/oder aus den Öffnungen (17) ausströmen kann.

Description

Lüftervorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Lüftervorrichtung, insbesondere für eine Dunstabzugshaube, mit einem an einem Trägerteil befestigten Motor zum Antreiben eines Lüfterrades, wobei das Trägerteil in einem Anström bereich des Lüfterrades ein Gitter aufweist, das von mehreren Stegen gebildet ist.
Aus der DE 42 27 901 A1 ist eine Lüfteranordnung, insbesondere für die Kühlung von Kraftfahrzeugmotoren, bekannt. Die Lüfteranordnung umfasst einen Kühllüfter mit Radiallaufrädern, der mit einem axial gerichteten Einlaufstutzen und einer vorderseitigen Deckscheibe des Laufrades versehen ist. Im Einlaufbereich und innerhalb der Eintrittsöffnung des Radiallaufrades ist ein Leitring mit einem Umlenkwinkel von etwa 90 ° angeordnet, dessen vordere Eintrittsebene etwa mit der Ebene der Deckscheibe des Laufrades abschließt oder vor dieser liegt. Die rückwärtige Ebene des Leitringes ist im vorderen Bereich der axialen Erstreckung des Schaufelkranzes angeordnet, wodurch sich eine deutlich geringere axiale Bautiefe ohne eine wesentliche Beeinträchtigung der Laufeigenschaften des Kühllüfters ergibt.
In der DE 197 53 373 A1 ist ein Axiallüfter-Gehäuse beschrieben, welches insbesondere für Kühlungszwecke bei EMV-abgeschirmten Geräten, bestehend aus einem eine Luftdurchlaßöffnung aufweisenden Aufnahmeteil für einen Axiallüfter und einem die Luftdurchlaßöffnung überdeckenden, metallischen Abschirmgitter besteht. Das Abschirmgitter ist nach Art eines Luft-Leitrades mit schaufelartigen, sich über eine bestimmte Luftführungslänge erstreckenden, im wesentlichen etwa radial angeordneten Leitstegen ausgebildet. Die Leitstege sind in mindestens zwei konzentrischen Kreisreihen verteilt angeordnet, wobei die Anzahl der Leitstege in der äußeren Kreisreihe größer ist als in der benachbarten inneren Kreisreihe. Des weiteren ist es vorgesehen, dass ein Umfangswinkelabstand der Leitstege an der jeweils inneren Anbindung ausgehend von der innersten Kreisreihe bis hin zur äußersten Kreisreihe abnimmt. Zusätzlich soll ein Neigungswinkel, d. h. eine Winkelneigung der Leitstege zur Radialen, sowie ein Leitwinkel, d. h. eine Winkelneigung zur Axialen von der innersten Kreisreihe bis hin zur äußersten Kreisreihe abnehmen. Aus der Schrägstellung jedes Leitsteges ergibt sich, dass jeder Leitsteg eine der Einströmseite zugekehrte Oberseite und eine der Ausströmseite zugekehrte Unterseite aufweist. Für eine gute Luftführung entlang der Leitstege ist es vorgesehen, die Oberseiten jeweils von der Einströmseite zur Ausströmseite hin konvex insbesondere kreisbogenförmig mit einem Krümmungsradius R gekrümmt auszubilden. Dieser Krümmungsradius ist jeweils derart gewählt, dass eine im Bereich der Einströmseite angelegte Tangente im wesentlichen dem jeweiligen Leitwinkel entspricht, während eine an der gegenüberliegenden Ausströmseite an die Oberseite angelegte Tangente im wesentlichen der Axialrichtung entspricht. Die Unterseite jedes Leitsteges soll bevorzugt im wesentlichen eben ausgebildet sein, wobei es jedoch auch vorgesehen sein kann, dass die Unterseite ebenfalls mit einer konkaven oder konvexen Krümmung versehen ist.
Nachteilig hierbei ist jedoch, dass ein Einströmbereich und ein Ausströmbereich gekoppelt sind, was zu nicht beherrschbaren Strömungszuständen führt, die in bestimmten Betriebszuständen zu hohen Strömungswiderständen sowie zu einer hohen Geräuschentwicklung führen.
In der US 5,951,245 ist eine Anordnung eines Zentrifugalgebläses offenbart, bei der die Gebläseanordnung einen von einem Elektromotor angetriebenen Zentrifugalventilator und eine stationäre Einrichtung zum gezielten Verwirbeln einer bestimmten Luftvolumenmenge aufweist, wenn die Luft in die Zentrifugalgebläseanordnung eintritt. Die Einrichtung ist axial in Bezug auf die Rotationsachse der Ventilationseinrichtung angeordnet und ist derart befestigt, dass sie in Bezug auf den Ventilator keine Bewegung ausführt. Die Ventilatoreinheit und die stationäre Einrichtung ist von einem Gehäuse umgeben, wobei die stationäre Einrichtung einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet sein kann.
Die Zentrifugalgebläseanordnung weist jedoch den Nachteil auf, dass die stationäre Einrichtung konstruktiv sehr aufwendig ausgestaltet ist und aufgrund der durch die stationäre Einrichtung bewirkten Verwirbelung der Luft nur ein geringer Wirkungsgrad des Zentrifugalventilators erreicht wird.
Aus der US 867,596 ist eine Ventilator- und Diffusorvorrichtung bekannt, welche eine erste Reihe konisch ausgebildeter Schaufeln bzw. Leitbleche aufweist, die konzentrisch und beabstandet voneinander angeordnet sind. Des weiteren ist eine zweite Serie von Schaufeln bzw. Leitflächen vorgesehen, die zylindrisch ausgebildet sind. Die beiden Reihen der Leitbleche sind jeweils fest miteinander verbunden, wobei deren axialer Abstand zueinander über eine Schraubspindel veränderbar ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lüftervorrichtung insbesondere für Dunstabzugshauben zu schaffen, welche im Betrieb eine geringe Geräuschentwicklung aufweist, eine hohe Luftfördermenge bei geringer Leistungsaufnahme erreicht und nur einen geringen Bauraum benötigt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Lüftervorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Dadurch, dass die Wände der Öffnungen im Trägerteil in Strömungsrichtung derart gekrümmt sind, dass die Luft über die Öffnungen stoßfrei einströmen und/oder zum Lüfterrad stoßfrei überströmen kann oder dass die Luft vom Lüfterrad stoßfrei zu den Öffnungen überströmen und/oder aus den Öffnungen ausströmen kann, wird die angesaugte oder ausgeblasene Luft sanfter umgelenkt und der Strömungswiderstand der Öffnungen im Trägerteil wesentlich verringert. Durch die Verringerung des Strömungswiderstandes der erfindungsgemäßen Lüftervorrichtung wird im Betrieb insbesondere einer Dunstabzugshaube ein geringeres Betriebsgeräusch erzeugt und der Luftdurchsatz einer mit der erfindungsgemäßen Lüftervorrichtung versehenen Dunstabzugshaube wird in vorteilhafter Weise erhöht.
Darüber hinaus ist von Vorteil, dass das Lüfterrad am Trägerteil gelagert ist, welches in einem Anströmbereich des Lüfterrades die Öffnungen aufweist. Durch diese konstruktive Maßnahme wird die Bauteilanzahl der Lüftervorrichtung reduziert und eine kompakte, eine nur einen geringen Bauraum aufweisende Baueinheit gebildet. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn eine Dunstabzugshaube relativ flach ausgeführt werden soll.
Dadurch, dass die Öffnungen durch ein Gitter gebildet werden, das durch die Wände aufweisende dünnwandige Stege ausgebildet wird, wobei die Stege im Querschnitt derart gekrümmt sind, dass einströmende Luft dem Lüfterrad räumlich vorgerichtet und stoßfrei zugeführt wird oder dass vom Lüfterrad abströmende Luft den Öffnungen räumlich vorgerichtet und stoßfrei zugeführt wird, kann der Strömungswiderstand der Lüftervorrichtung verringert werden.
Weiterhin sind die gekrümmt ausgebildeten Stege mechanisch sehr steif, so dass die Stege sehr dünnwandig ausbildet werden können. Wodurch einerseits der Strömungswiderstand herabsetzt werden kann und andererseits die durch das Lüfterrad eingeleiteten Kräfte besser übertragen werden können.
Darüber hinaus ist von Vorteil, dass ein Motor, bevorzugt ein Elektromotor, am Trägerteil angeordnet ist und dass das Lüfterrad auf einer Abtriebswelle des Motors befestigt ist Durch diese konstruktive Maßnahme wird die Bauteilanzahl der Lüftervorrichtung weiter reduziert und eine kompakte, eine nur einen geringen Bauraum aufweisende Baueinheit gebildet. Weiterhin ist es möglich durch die gekrümmte und damit steife Ausbildung der Stege auch die durch den Motor eingeleiteten Kräfte aufzunehmen, wobei die Stege dünnwandig und damit strömungsgünstig ausgebildet werden können.
Eine besonders effektive Geräuschminimierung sowie eine Erhöhung der Lüfterleistung wird dadurch erreicht, dass die Krümmung der Stege in Querschnittsrichtung bzw. die Krümmung der Wände der Öffnungen derart vorgesehen ist, dass im wesentlichen in axialer Richtung auf das Lüfterrad zu angesaugte Luft in Drehrichtung des Lüfterrades umgelenkt wird, so dass diese von den Schaufeln des Lüfterrades auf einfache Art und Weise zu einem Ausströmbereich des Lüfterrades bei minimalen Strömungswiderständen geführt wird.
Um die von dem Lüfterrad angesaugte Luft räumlich bzw. dreidimensional vorgerichtet dem Lüfterrad zuzuführen, sind die Wände der Öffnungen bzw. die Stege des Gitters in Querschnittsrichtung konvex oder konkav gebildet, so dass zunächst senkrecht auf das Lüfterrad zuströmende Luft mit zunehmendem Strömungsweg in dem Gitter langsam und stetig in eine wenigstens annähernd radiale Richtung des Lüfterrades, und zwar in Drehrichtung des Lüfterrades umgelenkt wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Lüftervorrichtung ist es vorgesehen, die Wände der Öffnungen bzw. die Stege in Querschnittsrichtung parabelförmig auszugestalten, so dass in das Gitter einströmende Luft zunächst nur leicht umgelenkt wird und mit zunehmendem Strömungsweg in dem Gitter verstärkt in Drehrichtung des Lüfterrades umgelenkt wird. Damit wird in vorteilhafter Weise eine sehr harmonische, mit geringeren Strömungsenergieverlusten behaftete Umlenkung erreicht, welche zusätzlich eine Geräuschentwicklung reduziert und den Leistungsbedarf der Lüftervorrichtung bei gleicher Luftfördermenge reduziert.
Eine weitere konstruktive Maßnahme zur harmonischen und geräuscharmen Strömungsführung von durch das Lüfterrad angesaugter Luft stellt eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Lüftervorrichtung dar, bei der ein Abschnitt der Wände der Öffnungen bzw. ein Teil der Stege des Gitters wenigstens annähernd als ein Hyperboloid ausgebildet sind. Damit bilden diese Stege bzw. Kreisstege sogenannte partielle bzw. radiale Einströmdüsen für die angesaugte Luft aus, wobei die Kreisstege über ihren gesamten Umfang eine gleichbleibende Strömungsführung gewährleisten.
Eine weitere Verbesserung der Strömungsführung der von dem Lüfterrad angesaugten Luft ist in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Lüftervorrichtung gegeben, bei der das Gitter durch zusätzliche Radialstege versehen ist, die ebenfalls in Querschnittsrichtung derart gekrümmt ausgeführt sind, dass die angesaugte Luft in Drehrichtung des Lüfterrades bei Durchströmen des Gitters umgelenkt wird und dem Lüfterrad in Verbindung mit den Kreisstegen dreidimensional optimal vorgerichtet zugeführt sind.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Lüftervorrichtung kann es vorgesehen sein, dass das Lüfterrad von einem Luftleitkörper umgeben ist, an welchem das Trägerteil in Einbaulage befestigt ist. Der Luftleitkörper ist in einem Abström bereich des Lüfterrades mit einer separaten Ausströmöffnung je nach Strömungsrichtung Einströmöffnung versehen, über welche die Luft des Lüfterrades gezielt führbar ist. Damit wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass der Anströmbereich des Lüfterrades bzw. der Lüftervorrichtung durch die von dem Lüfterrad abgeführte Luft an den Abströmbereich des Lüfterrades nicht beeinträchtigt wird, wodurch insbesondere Turbulenzen, Verwirbelungen der angesaugten Luft auf einfache Art und Weise vermieden werden und ein Leistungsbedarf der Lüftervorrichtung reduziert wird. Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus dem anhand der Zeichnung näher beschriebenen Ausführungsbeispiel. Es zeigen:
Fig. 1 eine Lüftervorrichtung insbesondere für eine Dunstabzugshaube in einem stark schematisierten Querschnitt;
Fig. 2 eine Draufsicht auf das Trägerteil der Lüftervorrichtung gemäß Fig. 1 ; und
Fig. 3 eine Detailansicht eines Radialsteges im Querschnitt entlang der Linie lll-lll aus Fig. 2.
In der Fig. 1 ist eine bevorzugte, in einer nicht näher dargestellten Dunstabzugshaube verwendbare Lüftervorrichtung 1 in einem schematisierten Längsschnitt dargestellt, welche einen an einem Trägerteil 2 befestigten Motor 3, bevorzugt einen Elektromotor zum Antreiben eines Lüfterrades 4 aufweist. Das Trägerteil 2 weist in einem Anström bereich des Lüfterrades 4 ein Gitter 5 auf, das von mehreren Stegen 6 gebildet ist. Durch das Gitter 5 werden eine Vielzahl von Öffnungen 17 definiert, die Wände 18 zur Leitung der Luft aufweisen. Die Wände 18 bzw. die Stege 6 sind in Querschnittsrichtung derart gekrümmt, dass über die Öffnungen 17 des Gitters 5 einströmende Luft dem Lüfterrad 4 dreidimensional und stoßfrei vorgerichtet zugeführt wird.
Der Motor 3 ist mit einem Gehäuse 7 versehen, welches über eine Befestigungseinrichtung 8, die vorliegend als zwei Verschraubungen ausgeführt sind, an dem Trägerteil 2 befestigt ist. Im Bereich der Befestigungseinrichtung 8 sind zwei elektrische Kontaktmodule 14 zum Anschließen des Motors 3 an einer Stromquelle vorgesehen. Auf der dem Gitter 5 abgewandten Seite ragt aus dem Gehäuse 7 des Motors 3 eine Antriebswelle 9, welche fest mit dem Lüfterrad 4 verbunden ist und über die der Drehantrieb des Lüfterrades 4 durch den Motor 3 erfolgt. Beim Lüfterrad 4 handelt es sich um ein Radiallüfterrad, bei dem eine Vielzahl von sich parallel zur Antriebswelle 9 erstreckende Schaufeln 12 auf einem Kreis angeordnet sind .
Das Trägerteil 2 weist im Bereich des Gitters 5 einen kreisförmigen, ebenen mittleren Teil 10 und einen wenigstens annähernd kegelstumpfartigen äußeren Bereich 11 auf, der sich an den mittleren Teil 10 anschließt. Durch den kegelstumpfartigen äußeren Bereich 11 des Trägerteiles 2 wird zusätzlich der Strömungswiderstand bzw. ein Druckabfall beim Ansaugen von Luft durch das Lüfterrad 4 im äußeren Bereich 11 des Trägerteiles 2 minimiert, da die im äußeren Bereich 11 des Trägerteiles 2 angesaugte Luft direkt in Richtung des Lüfterrades 4 strömt und von den gekrümmten Stegen 6 in radialer Richtung auf das Lüfterrad 4 bzw. dessen Schaufeln 12 zugeführt wird.
Die Stege 6 des Gitters 5 sind in Querschnittsrichtung konvex bzw. konkav ausgebildet, so dass angesaugte Luft an den Stegen 6 von einer im mittleren Teil 10 im wesentlichen senkrechten und im äußeren Bereich 11 vornehmlich radialen Anströmung auf das Gitter 5 zu in eine radiale Strömungsrichtung zu dem Lüfterrad 4 umgelenkt wird (siehe Pfeile 19). Durch die Befestigung bzw. Anordnung des Motors 3 im Anströmbereich des Lüfterrades 4 und in das Lüfterrad 4 eingetaucht, wird der für die Umlenkung der angesaugten Luft benötigte axiale Bauraum optimal genutzt, so dass die Lüftervorrichtung 1 in axialer Richtung kompakt baut. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung ist die Integration von Luftleitfunktionen in das Trägerteil 2.
In Fig. 2 ist eine Draufsicht auf das Trägerteil 2 der Lüftervorrichtung 1 dargestellt. Das Gitter 5 ist zusätzlich zu den als Kreisstegen ausgebildeten Stegen 6 durch sogenannte Radialstege 13 netzartig ausgeführt. Der mittlere Bereich 10 des Trägerteil, an dem der Motor befestigt ist, hat Lüftungsschlitze 16 zur Kühlung des Motors. Der äußerste Bereich 15 des Gitters 5 ist trichterförmig gekrümmt, so dass in Zusammenwirken mit den Kreisstegen 6 und den Radialstege 13 die Luft strömungsgünstig zum Lüfterrad geführt wird, wie dies durch die Pfeile 19 in Fig. 1 und 2 dargestellt ist.
Die Radialstege 13 des Trägerteiles 2 sind ebenfalls, wie in Fig. 3 dargestellt, in Querschnittsrichtung derart gekrümmt ausgebildet, dass von dem Lüfterrad 4 angesaugte Luft in Drehrichtung des Lüfterrades 4 umgelenkt und dem Lüfterrad 4 zur Reduzierung eines Strömungswiderstandes zugeführt wird. Damit wird angesaugte Luft von den Kreisstegen 6, dem äußersten Bereich 15 und den Radialstegen 13 dreidimensional vorgerichtet in Drehrichtung des Lüfterrades 4 umgelenkt (Pfeil 19), womit ein Strömungswiderstand auf einfache Art und Weise minimiert wird.
Durch die gekrümmte Ausführung der Kreisstege 6, des äußersten Bereichs 15 und der Radialstege 13 des Trägerteiles 2 wird darüber hinaus eine erhöhte Steifigkeit des Trägerteiles 2 insgesamt erreicht, wodurch eine Verringerung der Wandstärke des Trägerteiles 2 vorgesehen werden kann, die wiederum zu einer kostensenkenden Materialersparnis sowie zu einer Verringerung des Gewichtes des Trägerteiles 2 und zu einer Verringerung des Strömungswiderstands des Trägerteils 2 führt.
Alternativ zur vorstehend dargestellten Ausführung kann die Krümmung der Stege 6, 13 bzw. der Wände 18 der Stege 6, 13 für eine zu den Pfeilen 19 entgegengesetzte Strömungsrichtung ausgelegt werden, wobei die gleichen Vorteile wie vorstehend dargestellt, erzielt werden können.
Anstatt den Motor 3 am Trägerteil 2 zu befestigen und das Lüfterrad 4 an der Antriebswelle 9 des Motors 3 zu befestigen, kann auch nur die Welle des Lüfterrads 4 im Trägerteil 2 gelagert werden, wobei das Lüfterrad 4 dann beispielsweise über einen externen Motor und über einen Riementrieb antreibbar ist.

Claims

Patentansprüche
1. Lüftervorrichtung (1) mit einem an einem Trägerteil (2) gelagerten Lüfterrad (4), wobei das Trägerteil (2) durch Wände (18) begrenze Öffnungen (17) hat und die Wände (18) in Strömungsrichtung derart gekrümmt sind, dass die Luft über die Öffnungen (17) stoßfrei einströmen und/oder zum Lüfterrad (4) stoßfrei überströmen kann oder dass die Luft vom Lüfterrad (4) stoßfrei zu den Öffnungen (17) überströmen und/oder aus den Öffnungen (17) ausströmen kann.
2. Lüftervorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (17) durch ein Gitter (5) gebildet werden, das durch die Wände (18) aufweisende Stege (6, 13) ausgebildet wird, wobei die Stege (6, 13) im Querschnitt derart gekrümmt sind, dass einströmende Luft dem Lüfterrad (4) räumlich vorgerichtet und stoßfrei zugeführt wird oder dass vom Lüfterrad (4) abströmende Luft den Öffnungen (17) räumlich vorgerichtet und stoßfrei zugeführt wird.
3. Lüftervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Motor (3), bevorzugt ein Elektromotor, am Trägerteil (2) angeordnet ist und dass das Lüfterrad (4) auf einer Abtriebswelle (9) des Motors (3) befestigt ist.
4. Lüftervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmung der Wände (18) derart vorgesehen ist, dass über die Öffnungen (17) angesaugte Luft in Drehrichtung des Lüfterrades (4) umgelenkt wird.
5. Lüftervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände (18) in Strömungsrichtung konvex oder konkav ausgebildet sind.
6. Lüftervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände (18) in Strömungsrichtung parabelförmig ausgebildet sind.
7. Lüftervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gitter mehrere radial verlaufende Radialstege (13) und wenigstens einen die Radialstege (13) miteinander verbindenden kreisförmigen Kreissteg (6) aufweist.
8. Lüftervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreissteg (6) im Querschnitt hyperboloidförmig ausgebildet ist.
9. Lüftervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (2) in Einbaulage an einem das Lüfterrad (4) umgebende und in einem Abströmbereich des Lüfterrades (4) mit einer separaten Ausströmöffnung versehenen Luftleitkörper befestigt ist.
10. Lüftervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Lüfterrad ein Radiallüfterrad ist.
11. Lüftervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüfterrvorrichtung in einer Dunstabzugshaube verwendbar ist.
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