EP0692076A1 - Radialgebläserad - Google Patents

Radialgebläserad

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EP0692076A1
EP0692076A1 EP95906325A EP95906325A EP0692076A1 EP 0692076 A1 EP0692076 A1 EP 0692076A1 EP 95906325 A EP95906325 A EP 95906325A EP 95906325 A EP95906325 A EP 95906325A EP 0692076 A1 EP0692076 A1 EP 0692076A1
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EP
European Patent Office
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impeller
openings
radial
going
previously
Prior art date
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EP95906325A
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EP0692076B1 (de
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Mathias Varnhorst
Cathleen BÖHME
Gerhard Ullrich
Peter Pszola
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Vorwerk and Co Interholding GmbH
Original Assignee
Vorwerk and Co Interholding GmbH
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Publication date
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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
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/281—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for fans or blowers
    • 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
    • F04D29/66—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
    • F04D29/666—Combating 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

Definitions

  • the invention preferably relates to a radial impeller
  • Such a radial impeller is for example from DE-OS
  • 00019 radial impeller is a by means of the openings
  • 00033 are formed outside. They are general
  • 00035 trained. Surprisingly, it has been shown that 00036 by forming a plurality of through openings,
  • 00040 felrad is further adapted and there in particular on the
  • 00052 for an electric motor of a vacuum cleaner has, for example
  • 00066 a blade has a plurality of through openings
  • 00068 is preferably distributed over essentially the
  • 00075 occupied area is preferably in the range of
  • the area is in the range of
  • 00082 individual opening can be further preferably provided
  • 00088 can be achieved by a targeted suction behavior. Also
  • a through opening is one
  • 00095 is circular. But it can also be
  • 00096 angular and oval bases can be formed.
  • 00104 Fig. 1 is a rear view of an impeller; 00105 00106 Fig. 2 is a side view of the impeller according to
  • 00109 Fig. 3 is a front view of the impeller according to
  • 00112 Fig. 4 is a perspective view of the impeller
  • FIG. 5 shows an impeller according to FIGS. 1 to 4,
  • the distance a is in the range of 1/4
  • the electric motor 10 drives via a shaft 10 '

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Automatic Cycles, And Cycles In General (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

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.
EP95906325A 1994-02-03 1995-01-11 Radialgebläserad Expired - Lifetime EP0692076B1 (de)

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DE4403224A DE4403224A1 (de) 1994-02-03 1994-02-03 Radialgebläserad
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