WO2023144059A1

WO2023144059A1 - Ventilator für dunstabzugsvorrichtung und dunstabzugsvorrichtung

Info

Publication number: WO2023144059A1
Application number: PCT/EP2023/051482
Authority: WO
Inventors: Jens Herbst; Gerald Horst; Paul Wackwitz
Original assignee: BSH Hausgeräte GmbH
Priority date: 2022-01-26
Filing date: 2023-01-23
Publication date: 2023-08-03
Also published as: DE102022200840A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ventilator für eine Dunstabzugsvorrichtung (1), der ein Ventilatorgehäuse (4), einen Motor (5) sowie ein Laufrad (52), das mit dem Rotor (51) des Motors (5) verbunden ist und auf dem auf einer Seite Hauptschaufeln (520) angeordnet sind, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Seite des Laufrades (52), die der Seite, auf der die Hauptschaufeln (520) angeordnet sind, gegenüber liegt und dem Gehäuseboden (40) ein Zwischenraum (8) gebildet ist, an dem Laufrad (52) Zusatzschaufeln (521) vorgesehen sind und die Zusatzschaufeln (521) in den Zwischenraum (8) ragen. Zudem betrifft die Erfindung eine Dunstabzugsvorrichtung (1) mit mindestens einem solchen Ventilator (3).

Description

Ventilator für Dunstabzugsvorrichtung und Dunstabzugsvorrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ventilator für eine Dunstabzugsvorrichtung und eine Dunstabzugsvorrichtung mit einem solchen Ventilator.

In der Küche sind Dunstabzugsvorrichtungen bekannt, die auch als Muldenlüfter oder Tischlüfter bezeichnet werden. Diese Muldenlüfter werden in oder neben dem Kochfeld montiert. Hierbei werden die auf dem Kochfeld entstehenden Dünste und Wrasen über eine Absaugöffnung in oder neben dem Kochfeld in die Dunstabzugsvorrichtung nach unten eingesaugt.

Zum heutigen Zeitpunkt werden vor allem offene Motordesigns im Bereich von Dunstabzugshauben verwendet. Diese offen gestalteten Motoren zeichnen sich durch ihr effizientes und robustes Design aus. Ein Hauptaspekt dabei ist die offene Luftzugänglichkeit welche für eine nachhaltige Kühlung sorgt. Ohne detaillierte Berücksichtigung des Motor-Wirkungsgrades kann man festhalten, dass die Abwärme des Motors mit zunehmender Wellenleistung ansteigt. Diese Zunahme der Abwärme wird kompensiert durch die gleichzeitige Zunahme des Fördervolumens des Ventilators. Die Kühlung findet per erzwungener Konvektion statt. Aus Kosten- und Entwicklungssicht ist ein Einhausen der Motoren für diese Fälle daher nicht sinnvoll. Im Gegenteil, kann ein Einhausen zu mangelhafter Kühlung und einer sicherheitstechnisch elektrisch veranlassten Abschaltung führen.

Insbesondere für die Verwendung eines Ventilators für unterschiedliche Dunstabzugsvorrichtungen ist diese Art des eingehausten Ventilatormotors nicht zielführend, da unterschiedliche Dunstabzugsvorrichtungen mit unterschiedlichen Fördervolumina betrieben werden. Insbesondere ist eine eventuell erforderliche Kühlung des Motors durch die Einhausung verhindert. Somit ist die für eine Plattform von Ventilatoren erforderliche Kompatibilität bei solchen Ventilatoren nicht gegeben.

Auch ein Umgießen des Motors, insbesondere des Stators, mit beispielsweise Harz kann beispielsweise bei einem Fördervolumen von mehr als 600 m³/h der umgossene Motor bei gleicher Wellenleistung eine doppelt so hohe Temperatur aufweisen, als ein offenes Design des Motors. Ausgehend von einer Grenztemperatur von beispielsweise 130-140°C in den Wicklungen des Motors ist der Betrieb eines solchen Motors in einem Ventilator für höhere Fördervolumina ausgeschlossen.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde eine Lösung zu schaffen mittels derer ein zuverlässiger Betrieb des Ventilators sichergestellt werden kann.

Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung einen Ventilator für eine Dunstabzugsvorrichtung, der ein Ventilatorgehäuse, einen Motor sowie ein Laufrad, das mit dem Rotor des Motors verbunden ist und auf dem auf einer Seite Hauptschaufeln angeordnet sind, aufweist. Der Ventilator ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Seite des Laufrades, die der Seite, auf der die Hauptschaufeln angeordnet sind, gegenüber liegt und dem Gehäuseboden ein Zwischenraum gebildet ist, an dem Laufrad Zusatzschaufeln vorgesehen sind und die Zusatzschaufeln in den Zwischenraum ragen.

Der Ventilator kann auch als Lüfter oder Gebläse bezeichnet werden und umfasst erfindungsgemäß ein Ventilatorgehäuse, einen Motor und ein Laufrad. Das Laufrad kann auch als Schaufelrad bezeichnet werden. Der Motor umfasst insbesondere einen Rotor und einen Stator. Das Laufrad ist mit dem Rotor verbunden und wird durch diesen in Rotationsbewegung versetzt. Das Laufrad weist Hauptschaufeln auf. Als Hauptschaufeln werden die Schaufeln bezeichnet, über die der Hauptvolumenstrom des Gebläses erzeugt wird. Die Hauptschaufeln sind vorzugsweise in einer ringförmigen Reihe angeordnet. Die Hauptschaufeln sind auf einer Seite des Laufrades angeordnet. Insbesondere bei einem einseitig saugenden Ventilator ist die Seite des Laufrades, auf der die Hauptschaufeln angeordnet sind, diejenige, die der Lufteinlassöffnung des Ventilatorgehäuses zugewandt ist. Diese Seite wird im Folgenden auch als Oberseite des Laufrades bezeichnet. Die dieser Seite gegenüberliegende Seite wird im Folgenden auch als Unterseite des Laufrades bezeichnet.

Das Laufrad ist mit dem Rotor des Motors verbunden. Hierzu kann das Laufrad einen Befestigungsabschnitt umfassen, der auch als Laufradnabe bezeichnet werden kann. An der unteren Kante der Laufradnabe schließt sich eine Scheibe an, an deren äußeren Umfang sich der äußere Rand des Laufrades anschließt. In diesem Fall ist der äußere Rand des Laufrades somit gegenüber der Oberseite der Laufradnabe herababgesetzt. Durch die Hauptschaufeln und die Scheibe wird der Ansaugraum des Ventilators definiert.

Die Dunstabzugsvorrichtung, für die der Ventilator vorzugsweise verwendet wird, ist eine Muldenlüftung. Hierbei liegt der Ventilator so in der Dunstabzugsvorrichtung, dass sich dieser unterhalb der Absaugöffnung befindet und die Ansaugseite des einseitig saugenden Ventilators nach oben gerichtet und damit der Absaugöffnung zugewandt ist. Die Ansaugseite des Ventilators und insbesondere die Lufteinlassöffnung des Ventilators kann dabei parallel zu der Ansaugöffnung oder in einem Winkel zu der Ansaugöffnung liegen. Dieser Winkel liegt dabei vorzugsweise in einem Bereich zwischen 0 und 90°.

Richtungsangaben, wie oben und unten, beziehen sich soweit nicht anders angegeben auf den Ventilator und dessen Bestandteile in einem in einer Dunstabzugsvorrichtung eingebrachten Zustand, in dem der Ventilator als einseitig saugender Ventilator verwendet wird und bei dem die Ansaugseite des Ventilators nach oben gerichtet ist.

Erfindungsgemäß weist der Ventilator ein Ventilatorgehäuse mit einem Gehäuseboden auf. Besonders bevorzugt stellt das Ventilatorgehäuse ein Spiralgehäuse dar. In dem Ventilatorgehäuse ist der Motor mit dem Laufrad aufgenommen. Der Teil des Ventilatorgehäuses, in dem der Motor mit dem Laufrad liegt, wird auch als Spirale bezeichnet. Der Gehäuseboden kann die Unterseite des Ventilatorgehäuses darstellen. In diesem Fall kann die dem Gehäuseboden gegenüberliegende Seite auch als Oberseite bezeichnet werden. In der dem Gehäuseboden gegenüberliegenden Seite des Ventilatorgehäuses ist die Lufteinlassöffnung des Ventilatorgehäuses vorgesehen, über die Luft in das Ventilatorgehäuse eintreten und den Ansaugraum des Laufrades erreichen kann. Das Ventilatorgehäuse kann einteilig oder mehrteilig ausgestaltet sein. Zudem kann das Ventilatorgehäuse ein separates Bauteil darstellen oder ein in der Dunstabzugsvorrichtung integriertes Bauteil darstellen. Zum Beispiel kann der Gehäuseboden eine Platte darstellen, auf die eine spiralförmige Wand aufgebracht ist und diese nach oben durch eine weitere Platte mit einer Lufteinlassöffnung vorgesehen ist.

Zwischen dem Gehäuseboden und der Unterseite des Laufrades besteht erfindungsgemäß ein Zwischenraum. Erfindungsgemäß sind an dem Laufrad zusätzlich zu den Hauptschaufeln Zusatzschaufeln vorgesehen. Insbesondere sind eine Reihe von Zusatzschaufeln in Ringform an dem Laufrad vorgesehen. Die Reihe von Zusatzschaufeln stellt somit zusätzlich zu der Reihe von Hauptschaufeln eine zweite Reihe von Schaufeln dar. Die Zusatzschaufeln sind an der Unterseite des Laufrades vorgesehen und ragen in den Zwischenraum zwischen der Unterseite des Laufrades und dem Gehäuseboden. Die Zusatzschaufeln sind vorzugsweise an der Unterseite der Scheibe des Laufrades und/oder an der Unterseite des äußeren Randes des Laufrades vorgesehen.

Die Zusatzschaufeln weisen vorzugsweise eine geringere Höhe als die Hauptschaufeln auf. Die maximale Höhe der Zusatzschaufeln ist durch den Abstand zwischen der Unterseite des Laufrades und der Oberseite des Gehäusebodens begrenzt. Als Höhe der Schaufeln wird hierbei die Abmessung der Schaufeln in axialer Richtung des Motors bezeichnet. Die Breite der Zusatzschaufeln, das heißt deren Abmessung in radialer Richtung kann größer oder gleich der Breite der Hauptschaufeln sein.

Die Hauptschaufeln zusammen mit dem Ventilatorgehäuse fungieren als Hauptventilator. Durch die Hauptschaufeln und das Laufrad, insbesondere die Scheibe des Laufrades wird der Ansaugraum des Hauptventilators definiert. Die Zusatzschaufeln fungieren insbesondere in Kombination mit dem Gehäuseboden als ein Zusatzventilator, der auch als Kühlventilator bezeichnet werden kann. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Ventilators kann aufgrund der an der Unterseite des Laufrades vorgesehenen Zusatzschaufeln Luft vom Ansaugraum des Hauptventilators durch den Motor hindurch eingesaugt und in das Ventilatorgehäuse gefördert werden. Somit kann mittels des Kühlventilators eine Kühlung des Motors erfolgen. Die durch den Motor geleitete Luft wird auch als Kühlluft oder Kühlluftstrom bezeichnet.

Durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Ventilators kann durch Rotation der Zusatzschaufeln in dem Zwischenraum zwischen Laufrad und Gehäuseboden, ein Luftstrom erzeugt werden. Vorzugsweise führt dieser Luftstrom dazu, dass von oberhalb des Motors Luft angesaugt und damit durch den Motor nach unten geleitet wird, das heißt die Luft den Motor in axialer Richtung durchströmt. Zu diesem Zweck können in dem Motor Öffnungen eingebracht sein, die ein solches Ansaugen erlauben oder der Motor selber weist eine offene Geometrie auf. Mit der vorliegenden Erfindung kann somit der gesamte Motor durch den durch die Zusatzschaufeln erzeugten Luftstrom, der auch als Kühlluftstrom bezeichnet wird, gekühlt werden. Somit ist der erfindungsgemäße Ventilator vorteilhaft, da dieser einen einfachen Aufbau aufweist. Insbesondere ist kein separates Kühlgebläse erforderlich. Der Kühlventilator, der durch die Zusatzschaufeln, die vom Motor des Hauptventilators, der den Motor, die Hauptschaufeln und das Ventilatorgehäuse umfasst, angetrieben werden, skaliert in seiner Charakteristik über die Drehzahl des Hauptventilators. Legt man die Kühlung auf den freiausblasenden Zustand aus, bedeutet dies eine Verbesserung der Kühlung des Ventilators (Kühlung ausgelegt auf V*max, selbe Kühlleistung bei V*max/2).

Der Kühlluftventilator skaliert wie der Hauptventilator über die Drehzahl und den Gegendruck, wobei bei höherem Druck, der in dem Ventilatorgehäuse herrscht, weniger gefördert wird und im freiausblasenden Zustand mehr Kühlluft gefördert wird.

Die Hauptschaufeln können zu dem äußeren Umfang des Laufrades beabstandet auf dem Laufrad angeordnet sein. Hierbei ist der Abstand des äußeren Umfangs zu den Hauptschaufeln vorzugsweise gering. Der äußere Rand des Laufrades kann auch als der äußere Bereich des Laufrades bezeichnet werden. Gemäß einer Ausführungsform sind die Hauptschaufeln unmittelbar am äußeren Umfang zum äußeren Umfang angeordnet. Ebenso können die Zusatzschaufeln zu dem äußeren Umfang des Laufrades beabstandet an der Unterseite des Laufrades angeordnet sein.

Die Zusatzschaufeln können an einer radialen Position vorgesehen werden, die der radialen Position der Hauptschaufeln entspricht. Alternativ können die Zusatzschaufeln aber auch gegenüber der Position der Hauptschaufeln radial nach innen versetzt an der Unterseite des Laufrades angeordnet sein. Die Positionierung der Zusatzschaufeln ist vorzugsweise den Druckverhältnissen für die Kühlung sowie dem gewünschten Volumenstrom angepasst.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Motor eine luftdurchlässige Geometrie auf. Als luftdurchlässige Geometrie wird insbesondere eine Geometrie bezeichnet, die einen axialen Luftstrom durch den Motor erlaubt. Insbesondere kann die Luftdurchlässigkeit durch die Abstände zwischen Wicklungen des Stators sowie gegebenenfalls Aussparungen in dem Rotor erzeugt werden. Der Ventilator ist vorzugsweise ein einseitig saugender Ventilator. Diese Art von Ventilatoren eignen sich besonders für die Verwendung in einer Dunstabzugsvorrichtung, die eine Muldenlüftung darstellt.

Beim Kochvorgang auf einem Kochfeld mit Muldenlüfter können beispielsweise durch Überkochen von Speisen, Spritzer oder beim Reinigen des Kochfeldes Flüssigkeiten in den Motor gelangen, was zu einer Beschädigung oder dem Versagen des Motors des Ventilators führen kann. Allerdings erwärmt sich der Motor beim Betrieb, so dass eine ausreichende Kühlung für den zuverlässigen Betrieb des Motors erforderlich ist.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Ventilator daher eine Motorabdeckung, die auch als Schirm bezeichnet werden kann. Als Motorabdeckung wird ein Bauteil bezeichnet, das den Motor in die Richtung abdeckt, die bei Betrieb des Ventilators als Ansaugseite dient. Vorzugsweise stellt der Ventilator einen einseitig saugenden Ventilator dar und die Motorabdeckung ist dabei so angeordnet, dass diese sich im Ansaugraum des Ventilators befindet und den Motor nach oben abdeckt. Gemäß einer

Ausführungsform sitzt die Motorabdeckung glockenförmig über dem Motor und schützt vor von oben eindringendem Spritzwasser oder anderen Flüssigkeiten. Die Motorabdeckung kann dabei auch als ein spritzwasserabweisendes Bauteil bezeichnet werden. Die Motorabdeckung besteht vorzugsweise aus einem lüft- und flüssigkeitsundurchlässigen Material. Die Form der Motorabdeckung kann der Motorgeometrie angepasst sein.

Die Motorabdeckung ist so dimensioniert, dass diese den Motor, insbesondere nach oben abdeckt. Zudem ist die Motorabdeckung vorzugsweise so dimensioniert, dass diese einen Durchmesser aufweist, der größer ist als der Durchmesser des Motors, insbesondere des Rotors und besonders bevorzugt auch größer als der Durchmesser der Laufradnabe ist, mittels derer das Laufrad an dem Motor gehalten ist. Damit kann ein Eintreten von Flüssigkeit von oben zuverlässig verhindert werden.

Die Motorabdeckung deckt den Motor im Ansaugraum des Laufrades zumindest teilweise ab. Als Ansaugbereich wird insbesondere der Bereich bezeichnet, der von den Hauptschaufeln umgeben ist und in dem der Motor liegt. Der Ansaugraum ist dabei nach unten durch die Scheibe des Laufrades begrenzt. Über diesen Ansaugbereich wird der Hauptluftstrom in den Ventilator gesaugt. Insbesondere bevorzugt deckt die Motorabdeckung den Motor nach oben vollständig ab. Zudem kann die Motorabdeckung zumindest ein Teil der Mantelfläche des Motors, insbesondere ein Teil der Mantelfläche des Rotors und/oder der Laufradnabe zur Seite abdecken. Bei dieser Ausführungsform deckt die Motorabdeckung vorzugsweise den oberen Rand des Motors, insbesondere des Rotors, beziehungsweise der Laufradnabe ab. Bei dieser Ausführungsform ist in radialer Richtung zwischen dem Motor, insbesondere der Außenseite des Rotors beziehungsweise der Laufradnabe und der Motorabdeckung ein Spalt gebildet.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Motorabdeckung daher so positioniert, dass zwischen der Motorabdeckung und der Nabe des Laufrades, die an dem Rotor befestigt ist, ein Spalt besteht. Der Spalt verläuft vorzugsweise axial und ist aufgrund der Ausrichtung des Motorabdeckung nach unten offen. Je nach Ausgestaltung der Motorabdeckung kann das Ende des Spaltes aber auch vertikal, das heißt in radialer Richtung, oder in einem Winkel zwischen der radialen und der axialen Richtung liegen. Dadurch kann ein in den Spalt eindringender Luftstrom seitlich, nach unten oder geneigt ausgegeben eingesaugt werden. Über den Spalt kann Luft aus dem Ansaugraum des Laufrades in die Motorabdeckung eintreten und wird durch den Kühlluftstrom, der durch die Zusatzschaufeln erzeugt wird, durch den Motor nach unten gezogen. Dadurch wird der Motor gekühlt.

Durch die Ausführungsform des Ventilators mit Motorabdeckung wird eine erfolgreiche Abschottung des Motors gegen Flüssigkeit geschaffen, aufgrund des Spaltes, über den Luft in die Motorabdeckung eintreten und damit zu der Oberseite des Motors gelangen kann, wird gleichzeitig eine zuverlässige Kühlung des Motors erzielt. Somit wird dem Problem Rechnung getragen, dass zum einen eine ausreichende Kühlung des Motors, der den Ventilator der Dunstabzugsvorrichtung antreibt, einerseits gewährleistet werden kann und andererseits das Eindringen von Flüssigkeiten in den Motor verhindert werden kann.

Alternativ oder zusätzlich zu dem Spalt, der zwischen der Motorabdeckung und dem Motor in Umfangsrichtung des Motors besteht, kann gemäß einer Ausführungsform in der Motorabdeckung zumindest eine Kühlluftöffnung vorgesehen sein. Die Kühlluftöffnung kann eine runde Form aufweisen. Alternativ kann die Kühlluftöffnung eine Schlitzform aufweisen, insbesondere eine in Umfangsrichtung gebogene Schlitzform. Über eine solche Kühlluftöffnung kann die Kühlluft oder zusätzliche Kühlluft in die Motorabdeckung eingesaugt werden, die dann durch den Motor nach unten strömt.

Die Kühlluftöffnung kann in der Mantelfläche oder der Oberseite der Motorabdeckung vorgesehen sein. Diese Ausführungsform ist insbesondere vorteilhaft, wenn zu dem Motor von den Seiten Flüssigkeiten fließen. Durch die Position der Kühlluftöffnung in der Mantelfläche oder der Oberseite des Motorabdeckung ist diese möglichst weit von der von der Seite einfließenden Flüssigkeit entfernt angeordnet. Bei dieser Ausführungsform kann die Motorabdeckung so dimensioniert sein, dass der Spalt zwischen dem Umfang des Motors und der Motorabdeckung gering ist. In diesem Fall kann der Spalt auf das erforderliche Spiel zwischen Motorabdeckung und Rotor begrenzt sein. Die über den somit geringen Spalt in die Motorabdeckung eintretende Luft, kann als Leckageströmung bezeichnet werden. An der Kühlluftöffnung kann insbesondere bei einer Positionierung in der Oberseite der Motorabdeckung eine Prallwand an der Außenseite der Kühlluftöffnung vorgesehen sein, die sich nach oben erstreckt. Hierdurch wird Flüssigkeitseintritt von der Seite weiter verhindert. Die Prallwand kann sich dabei soweit nach oben erstrecken, dass diese über den Ansaugraum des Laufrades hinaus erstreckt. Dadurch wird die Luft, die in die Motorabdeckung eingesaugt wird, ausschließlich oder zumindest teilweise aus dem Raum oberhalb des Laufrades angesaugt.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Dunstabzugsvorrichtung, die mindestens einen erfindungsgemäßen Ventilator aufweist.

Vorteile und Merkmale, die bezüglich des Ventilators beschrieben wurden, gelten - soweit anwendbar - entsprechen für die Dunstabzugsvorrichtung und umgekehrt und werden gegebenenfalls nur einmalig beschrieben.

Die Dunstabzugsvorrichtung stellt vorzugsweise eine Dunstabzugsvorrichtung dar, die eine Absaugöffnung aufweist, über die Luft nach unten eingesaugt wird. Diese Art der Dunstabzugsvorrichtung kann auch als Muldenlüfter bezeichnet werden. Der mindestens eine Ventilator ist dabei vorzugsweise unterhalb der Ansaugöffnung angeordnet. Der mindestens eine Ventilator kann dabei mit der Absaugöffnung in Draufsicht ausgerichtet sein oder zu dieser versetzt liegen. Der Ventilator ist vorzugsweise so angeordnet, dass der Ansaugraum des Ventilators nach oben gerichtet ist. Der Ansaugraum des Ventilators ist daher vorzugsweise der Absaugöffnung zugewandt.

Besonders bevorzugt ist die Dunstabzugsvorrichtung in ein Kochfeld integriert. Die Absaugöffnung liegt dabei vorzugsweise in einer Öffnung in der Fläche des Kochfeldes. Alternativ kann die Dunstabzugsvorrichtung auch mit dem Kochfeld verbunden sein, insbesondere kann die Absaugöffnung zu dem Kochfeld benachbart angeordnet sein.

Bei einem Muldenlüfter können die Vorteile der vorliegenden Erfindung besonders gut genutzt werden. Bei Muldenlüftern ist nämlich ein gewisses Fördervolumen des Ventilators erforderlich, um die von dem Kochfeld nach oben steigenden Dünste und Wrasen zuverlässig nach unten abzusaugen. Daher ist die Anforderung an den Motor gesteigert und der Motor erwärmt sich. Mit dem erfindungsgemäßen Ventilator in der Dunstabzugsvorrichtung wird diesem Umstand durch das Sicherstellen einer Kühlung des Motors durch erzwungene Konvektion Rechnung getragen.

Bei der Ausführungsform, bei der der Ventilator eine Motorabdeckung umfasst, wird zusätzlich verhindert, dass aufgrund der Anordnung des Ventilators unterhalb der Absaugöffnung über die Absaugöffnung eintretende Flüssigkeiten in den Motor gelangen. Bei dieser Ausführungsform wird daher eine Kombination von Schutz gegen Eindringen von Flüssigkeit in den Motor und gleichzeitig ausreichender Motorkühlung erzielt.

Die Erfindung wird im Folgenden erneut unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren genauer beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 : eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dunstabzugsvorrichtung;

Figur 2: eine schematische perspektivische Ansicht eines Stators eines Motors mit offener Geometrie;

Figur 3: eine schematische perspektivische Schnittansicht einer ersten

Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ventilators; Figur 4: eine schematische Schnittansicht eines Teils einer zweiten

Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventilators;

Figur 5: eine schematische Schnittansicht eines Teils einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventilators;

Figur 6: eine schematische Schnittansicht eines Teils einer vierten

Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventilators; und

Figur 7: eine schematische Schnittansicht eines Teils einer fünften

Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventilators.

Gleiche Elemente werden in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen angegeben und werden gegebenenfalls nur einmalig beschrieben.

In Figur 1 ist eine Ausführungsform der Dunstabzugsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Dunstabzugsvorrichtung 1 stellt einen Muldenlüfter dar. Die Dunstabzugsvorrichtung 1 ist in ein Kochfeld 2 integriert. Das Kochfeld 2 weist eine Deckplatte 20 auf. Zudem weist das Kochfeld 2 vorzugsweise Heizmodule (nicht gezeigt) auf, die an der Unterseite der Deckplatte 20 befestigt sein können. In der Deckplatte 20 ist eine Öffnung eingebracht, die die Absaugöffnung 10 der Dunstabzugsvorrichtung 1 bildet. In der gezeigten Ausführungsform ist in der Absaugöffnung 10 eine Filtereinheit 11 angeordnet. Die Dunstabzugsvorrichtung 1 weist zudem einen Ventilator 3 auf, der unterhalb der Absaugöffnung 10 angeordnet ist. In der Figur 1 ist von dem Ventilator 3 nur das Ventilatorgehäuse 4 sichtbar. Der Ventilator 3 ist in der gezeigten Ausführungsform auf dem Boden der Dunstabzugsvorrichtung 1 angeordnet und liegt unter der Filtereinheit 11. Dünste und Wrasen, die während des Kochens entstehen, werden durch den Ventilator 3 über die Absaugöffnung 10 eingesaugt, vorzugsweise in der Filtereinheit 11 gereinigt und nach dem Passieren des Ventilators 3 über einen Luftauslass (nicht gezeigt) aus der Dunstabzugsvorrichtung 1 ausgegeben. Der Ventilator 3 wird mit einem Motor 5 (s. Figuren 3 bis 7) betrieben. Der Motor 5 stellt einen Elektromotor mit Stator 50 und Rotor 51 (s. Figuren 3 bis 7) dar. In Figur 2 ist eine Ausführungsform eines Stators 50 beispielhaft gezeigt. Wie sich aus der Figur 2 ergibt, weist der Stator 50 eine offene Struktur auf. Insbesondere sind die Zwischenräume zwischen den Wicklungen 500 nicht verschlossen. In axialer Richtung des Stators 50 ist dieser daher luftdurchlässig.

In Figur 3 ist eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventilators 3 gezeigt. Der Ventilator 3 umfasst ein Ventilatorgehäuse 4, das vorzugsweise ein Spiralgehäuse darstellt. In der Oberseite des Gehäuses ist eine Lufteinlassöffnung 41 vorgesehen, die in der gezeigten Ausführungsform durch ein Schutzgitter 42 abgedeckt ist. Das Ventilatorgehäuse 4 weist zudem einen am Umfang des Gehäuses 4 vorgesehenen Luftauslass auf, der in Figur 3 nicht gezeigt ist.

In dem Gehäuse 4 ist ein Motor 5 mit einem daran vorgesehenen Laufrad 52 aufgenommen. Der Motor 5 umfasst einen Stator 50 und einen Rotor 51. Der Stator 50 weist Wicklungen 500 auf, die in Umfangsrichtung um die Rotationsachse 510 zueinander beabstandet radial angeordnet sind. Der Rotor 51 ist als Außenläufer ausgestaltet und wird auch als Läufer oder Motorläufer bezeichnet. Der Rotor 51 weist in radialer Richtung einen U-förmigen Querschnitt auf, dessen offene Seite nach unten gerichtet ist. Der U- förmige Querschnitt des Rotors 51 umgibt dabei die Wicklungen 500 des Stators 50. An der Oberseite des Rotors 51 sind bei der gezeigten Ausführungsform Aussparungen eingebracht, so dass auch der Rotor 51 in der axialen Richtung der Rotationsachse 510 luftdurchlässig ist.

An dem Rotor 51 ist ein Laufrad 52, das auch als Schaufelrad bezeichnet werden kann, angebracht. Insbesondere kann das Laufrad 52 an dem Rotor 51 angespritzt sein.

Das Laufrad 52 weist einen Befestigungsabschnitt 522, der auch als Laufradnabe bezeichnet wird, eine Scheibe 523 und einen äußeren Rand 524 auf. An dem Befestigungsabschnitt 522 ist das Laufrad 52 mit dem Rotor 51 verbunden. In der gezeigten Ausführungsform weist der Befestigungsabschnitt 522 eine Kuppelform auf, umgibt den Umfang des U-förmigen Rotors 51 und deckt einen Teil des Bodens der U- Form, das heißt einen Teil der Oberseite des Rotors 51 ab. Von dem unteren Ende des Befestigungsabschnitts 522 erstreckt sich die Scheibe 523 des Laufrades 52 nach außen. In der gezeigten Ausführungsform erstreckt sich die Scheibe 523 von dem unteren Ende des Befestigungsabschnitts 522 radial nach außen und ist nach unten geneigt. Am äußeren Umfang der Scheibe 523 schließt sich der äußere Rand 524 des Laufrades 52 an. Der äußere Rand 524 ist vorzugsweise waagerecht ausgerichtet, das heißt liegt senkrecht zu der Rotationsachse 510 des Rotors 51. Auf der Oberseite des äußeren Randes 524 ist eine Reihe von Hauptschaufeln 520 vorgesehen. Die Hauptschaufeln 520 sind in Umfangsrichtung verteilt angeordnet. Der innere Durchmesser des durch die Hauptschaufeln 520 gebildeten Schaufelrings ist größer als der Durchmesser der Lufteinlassöffnung 41 des Gehäuses 4. An der Unterseite des Laufrades 52 sind im Bereich der Hauptschaufeln 520 Zusatzschaufeln 521 vorgesehen. Die Zusatzschaufeln 521 sind in den Ausführungsformen an der Unterseite des Laufrades 52, insbesondere an der Unterseite des äußeren Randes 524 und einem Teil der Unterseite der Scheibe 523 ringförmig angeordnet. Die Zusatzschaufeln erstrecken sich somit parallel zu der Rotationsachse 510.

In der gezeigten Ausführungsform weist der Gehäuseboden 40 des Gehäuses 4 eine zu der Rotationsachse hin ansteigende Wandstärke auf. Hierdurch bildet die Oberseite des Gehäusebodens 40 eine Kegelform. Die Neigung des Gehäusebodens 40 entspricht dabei der Neigung der Scheibe 523 des Laufrades 52. In der Mitte des Gehäusebodens 40 ist der Stator 50 fixiert. Zwischen der Unterseite des Laufrades 52 und der Oberseite des Gehäusebodens 40 ist ein Zwischenraum 8 gebildet (siehe Figur 2).

Die Funktionsweise des Ventilators 3 nach der ersten Ausführungsform der Figur 3 wird später genauer beschrieben.

Die zweite Ausführungsform, die in Figur 4 gezeigt ist, unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass der Motor 5 umgedreht, das heißt um eine Fläche senkrecht zu der Rotationsachse 510 gespiegelt eingesetzt ist. Die Laufradnabe 522 des Laufrades 52 greift dabei von unten an den Boden des U-förmigen Rotors 51 an. Zudem ist der Gehäuseboden 40 in der zweiten Ausführungsform eben ausgebildet. Die Funktion der ersten und zweiten Ausführungsform des Ventilators 3 wird im Folgenden erläutert. Wird der Ventilator 3 betrieben, so wird durch den Motor 5 das Laufrad 52 gedreht, wodurch Luft in den Ventilator 3 eingesaugt wird. Diese Luft wird auch als Hauptvolumenstrom H bezeichnet. Die Luft tritt durch die Zwischenräume zwischen den Hauptschaufeln 520 aus dem Ansaugraum 30 aus und wird über eine nicht dargestellte Luftauslassöffnung aus dem Ventilator 3 und anschließend aus der Dunstabzugsvorrichtung 1 ausgegeben. Da die Zusatzschaufeln 521 an der Unterseite des Laufrades 52, das an dem Rotor 51 befestigt ist, vorgesehen sind, wird mit der Drehung des Laufrades 52 auch die Reihe der Zusatzschaufeln 521 gedreht. Hierdurch und aufgrund der Anordnung der Zusatzschaufeln 521 in dem Zwischenraum 8 wird Luft durch den Motor 5 gesaugt. Die Zusatzschaufeln 521 zusammen mit dem Gehäuseboden 40 wirken somit als Kühlventilator. Die Kühlluft K wird in der ersten und zweiten Ausführungsform aus dem Ansaugraum 30 angesaugt. Somit strömt die Kühlluft K axial nach unten durch den Motor 5, insbesondere den Rotor 51 und die von diesem umgebenen Wicklungen 500 des Stators 50. Nach dem Passieren des Zwischenraums 8 und der Zusatzschaufeln 521 wird der Kühlluftstrom in das Ventilatorgehäuse 4 abgegeben.

In der Figur 5 ist eine dritte Ausführungsform des Ventilators gezeigt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform lediglich dadurch, dass bei dieser dritten Ausführungsform der Motor 5 durch eine Motorabdeckung 53 abgedeckt ist. Die Motorabdeckung 53 deckt den Motor 5 nach oben ab. Insbesondere weist die Motorabdeckung 53 einen Durchmesser auf, der größer ist, als der größte Durchmesser des Motors 5, insbesondere als der äußere Durchmesser des Rotors 51. In der gezeigten Ausführungsform und vorzugsweise ist der Durchmesser der Motorabdeckung 53 größer als der äußere Durchmesser des Rotors 51 mit dem daran angebrachten Befestigungsabschnitts 522 des Laufrades 52.

Die Motorabdeckung weist eine umgekehrte Napf- oder Kappenform auf, die auch als Glockenform bezeichnet werden kann. Insbesondere liegt der Boden der Kappe auf der Oberseite des Stators 50 auf oder ist in einem geringen Abstand oberhalb der Oberseite des Stators 50 angeordnet. In der gezeigten Ausführungsform erstreckt sich die Motorabdeckung 53 von dem Boden in einem Winkel nach unten und endet mit einer Abkantung, die unter einem noch steileren Winkel nach unten gerichtet ist. Die Abkantung liegt dabei in radialer Richtung zu dem äußeren Durchmesser des Befestigungsabschnitts 522 des Laufrades nach außen versetzt. Zwischen der Motorabdeckung 53 und dem Motor 5 ist somit ein Spalt 531 gebildet. Der Spalt 531 erstreckt in Umfangsrichtung um die Laufradnabe 522 des Laufrades 52.

Die Funktion der dritten Ausführungsform des Ventilators 3 unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform dadurch, dass die Kühlluft K nicht frei von oben in den Motor eingesaugt wird. Vielmehr wird die Kühlluft K über den Spalt 531 zwischen Rotor 51 beziehungsweise Laufradnabe 522 und der Motorabdeckung 53 nach oben eingesaugt und in der Motorabdeckung 53 nach unten in den Motor 5 gerichtet.

Flüssigkeit, die gegebenenfalls durch die Absaugöffnung 10 der Dunstabzugsvorrichtung 1 in den Ventilator 3 eintritt, wird durch die Motorabdeckung 53 am Eintritt in den Motor 5 von oben gehindert.

In der Figur 6 ist eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventilators 3 gezeigt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der dritten Ausführungsform lediglich dadurch, dass der Motor 5 umgedreht ist und somit der Ausrichtung entsprechend der ersten Ausführungsform entspricht.

In der Figur 7 ist eine fünfte Ausführungsform des Ventilators 3 gezeigt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der dritten Ausführungsform dadurch, dass an in der Oberseite der Motorabdeckung 53 eine Kühlluftöffnung 9 vorgesehen ist, die im Folgenden auch als Öffnung bezeichnet wird. Bei dieser Ausführungsform ist an der Kühlluftöffnung 9 zudem eine Prallwand 6 vorgesehen, die sich von dem radial äußeren Rand der Öffnung 9 aus nach oben erstreckt. Wie sich aus Figur 7 ergibt, wird bei dieser Ausführungsform Luft von oberhalb des Ansaugraums 30 sowie teilweise aus dem Ansaugraum 30 in die Motorabdeckung 53 eingesaugt. Zudem besteht über den weiterhin zwischen dem Rotor 51 und insbesondere Laufradnabe 522 und der Motorabdeckung 53 bestehenden Spalt 531 ein Leckagestrom, der ebenfalls in die Motorabdeckung 53 eindringt.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt. Der erfindungsgemäße Ventilator kann für Anwendungsfällen verwendet werden, bei denen eine Kühllösung erforderlich ist, wobei die Anwendungsfälle wahlweise mit oder ohne Flüssigkeitsschutz sein können. In Ventilatoren, wo keine erhöhten Wasserschutzmaßnahmen notwendig sind kann insbesondere die Motorabdeckung entfallen.

Mit der vorliegenden Erfindung kann eine Reihe von Vorteilen erzielt werden. Insbesondere kann eine zuverlässige Kühlung des Motors auf einfache Weise bereitgestellt werden.

Zudem kann eine Vereinheitlichung von zwei unterschiedlichen Anwendungsfällen (Use Cases) bei unverändertem Motordesign erfolgen. Ein Anwendungsfall ist der, in dem der Ventilator gegen Flüssigkeitseintritt von oben geschützt werden soll. Der andere Anwendungsfall ist der, in dem kein Flüssigkeitseintritt zu befürchten ist. Dieser Fall kann auch als Ventilator ohne Spritzwasseranforderung bezeichnet werden.

In dem ersten Anwendungsfall, in dem ein Flüssigkeits-ZWassergeschützter Ventilator erforderlich ist, wird durch die Motorabdeckung ein Flüssigkeitsschutz, der auch als Spritzwasserschutz bezeichnet werden kann, gewährleistet. Durch die Zusatzschaufeln an der Unterseite des Laufrades wird auf einfache Weise ein Kühlventilator mit dem gleichen Laufrad, wie für den Hauptventilator, bereitgestellt. Der Kühlluftstrom wirkt entlang des Hauptvolumenstroms. Eine Abdichtung des Laufrades an der Unterseite ist nicht erforderlich, da die Zusatzschaufeln und der durch diese erzeugte Kühlluftstrom eindringendem Wasser entgegenwirken.

Zudem ist vorteilhaft, dass die Kühlung über die Drehzahl des Laufrades automatisch mit geregelt wird. Die Auslegung ist gut handhabbar, da nur die Druckdifferenz zwischen dem Druck in dem Ansaugraum und dem Druck in dem umliegenden Ventilatorgehäuse Einfluss auf die Kühlluftförderung hat. Die Kühlung nimmt bei geringeren Volumenströmen ab, da sie nicht benötigt wird, kann Energie eingespart werden.

In dem zweiten Anwendungsfall bei einem Ventilator ohne Spritzwasseranforderung ist durch Entfernen, Auslassen oder Ersetzen der Motorabdeckung durch eine luftdurchlässige Motorabdeckung ein offenes Design möglich. Mit der vorliegenden Erfindung kann zudem eine Kompatibilität geschaffen werden. Insbesondere kann der Ventilator für unterschiedliche Anwendungsfälle einheitlich gestaltet sein. Allerdings können sich die Varianten bei der Motoraufnahme im Gerät, insbesondere im Ventilator unterscheiden.

Bei der Motoraufnahme im Ventilator können unterschiedliche Varianten gewählt werden. Insbesondere kann der Schirm ein eigenes Bauteil sein und der Ventilator gegebenenfalls ohne Schirm betrieben werden. In diesem Fall ist nur die Motorhalterung ein eigenes Bauteil. Bei dieser Variante kann ein Eingriffsschutz statt der Motorabdeckung verwendet werden.

Bezugszeichenliste

1 Dunstabzugsvorrichtung

10 Absaugöffnung

11 Filtereinheit

2 Kochfeld

3 Ventilator

30 Ansaugraum

4 Ventilatorgehäuse

40 Gehäuseboden

41 Lufteinlassöffnung

42 Schutzgitter

5 Motor

50 Stator

500 Wicklung

51 Rotor

510 Rotationsachse

52 Laufrad

520 Hauptschaufeln

521 Zusatzschaufeln

522 Befestigungsabschnitt / Laufradnabe

523 Scheibe

524 äußerer Rand

53 Motorabdeckung

531 Spalt

6 Prallwand

8 Zwischenraum

9 Öffnung

H Hauptvolumenstrom

K Kühlluftstrom

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1 . Ventilator für eine Dunstabzugsvorrichtung (1), der ein Ventilatorgehäuse (4), einen Motor (5) sowie ein Laufrad (52), das mit dem Rotor (51) des Motors (5) verbunden ist und auf dem auf einer Seite Hauptschaufeln (520) angeordnet sind, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Seite des Laufrades (52), die der Seite, auf der die Hauptschaufeln (520) angeordnet sind, gegenüber liegt und dem Gehäuseboden (40) ein Zwischenraum (8) gebildet ist, an dem Laufrad (52) Zusatzschaufeln (521) vorgesehen sind und die Zusatzschaufeln (521) in den Zwischenraum (8) ragen.

2. Ventilator nach Anspruch 1 , wobei die Hauptschaufeln (521) und/oder die Zusatzschaufeln (521) am äußeren Rand (524) des Laufrades (52) angeordnet sind.

3. Ventilator nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Motor (5) eine luftdurchlässige Geometrie aufweist.

4. Ventilator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Ventilator (3) ein einseitig saugender Ventilator ist.

5. Ventilator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Ventilator (3) eine Motorabdeckung (53) umfasst, die den Motor (5) zumindest teilweise abdeckt.

6. Ventilator nach Anspruch 5, wobei zwischen der Motorabdeckung (53) und der Laufradnabe (522) des Laufrades (52), die an dem Rotor (51) befestigt ist, ein Spalt (531) besteht.

7. Ventilator nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei in der Motorabdeckung (53) zumindest eine Kühlluftöffnung (9) vorgesehen ist.

8. Ventilator nach Anspruch 7, wobei die Kühlluftöffnung (9) in der Oberseite der Motorabdeckung (53) vorgesehen ist.

9. Dunstabzugsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass diese mindestens einen Ventilator (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 aufweist. Dunstabzugsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Dunstabzugsvorrichtung (1) eine Absaugöffnung (10) aufweist, der Ventilator (3) unterhalb der Absaugöffnung (10) liegt und der Absaugraum (30) des Ventilators (3) der Ansaugöffnung (10) zugewandt ist.