Luftreiniger.
Die vorliegende : Erfindung bezieht sich auf einen Luftreiniger, der in erster Linie für Fabriken und Werkstätten bestimmt ist und dort z. B. die Aufgabe hat, bei stauberzeugenden Arbeitsmaschinen die Luft von Staub zu befreien.
Der Luftreiniger nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass er einen Rotor mit spaltförmigen und mit einem ringförmigen Querschnitt versehenen Durchströmkanälen für die Luft besitzt, die in Richtung der Drehachse des Rotors verlaufen und zwischen Flächen gebildet sind, die Rotationsflächen um die genannte Achse sind, von denen die bezüglich der einzelnen :
Kanäle radial aussen liegenden Flächen als Auffangflächen für die während des Durchganges der Luft durch die Kanäle des umlaufenden Rotors auszentrifugierten und von den Zentrifugalkräften gegen die Auffangflächen gedrückten Verunreinigungen wirken, wobei der Luftauslass des Rotors in grösserem radialen Abstand von der Drehachse als der von den einen Enden der Kanäle gebildete Lufteinlass des Rotors angeordnet ist, um durch Einwirkung der grösseren Zentrifugalkraft an der Auslassseite des Rotors ein Saugen der Luft durch die Kanäle während des Umlaufes des Rotors zu erzeugen.
Die spalt- und ringförmigen Durchströmkanäle sind zweckmässig frei von Mitnehmerorganen, so dass die durchströmende Luft nur durch Einwirkung der Reibung in Rotation versetzt wird.
Der Auslass des Rotors kann mit einem stationären Leitschaufelkranz zusammen wirken, der den grössten Teil der : Bewegungs- energie der aus dem Rotor ausströmenden Luft in Druckenergie umsetzt.
Weiter kann der Rotor mit einem für die Grobreinigung der Luft bestimmten Zyklon zusammenarbeiten, wobei die Einlass enden der Durchströmkanäle des Rotors den Auslass des Zyklons bilden. Hierbei ist die Drehrichtung des Rotors zweckmässig die gleiche wie die der Luft im Zyklon.
In der nachstehenden Beschreibung sind einige auf der Zeichnung dargestellte beispielsweise Ausführungsformen des erfindungsgemässen Luftreinigers erläutert.
Fig. 1 zeigt einen vertikalen Schnitt durch die erste Ausführungsform des Luftreinigers, der für den Anschluss an eine stauberzeugende Maschine, z. B. eine Schleifmaschine, bestimmt ist.
Fig. 2 ist ein peripherer Schnitt durch den Leitschaufelkranz längs der Linie II-II der Fig. 1.
Fig. 3 zeigt einen vertikalen Schnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform des Luftreinigers.
Fig. 4 ist ein waagrechter Schnitt durch eine Schlupfkupplung längs der Linie IV-IV der Fig. 3.
Fig. 5 zeigt in grösserem Massstab einen Schnitt durch eine Bremsanordnung längs der Linie V-V der Fig. 3.
Fig. 6 zeigt einen vertikalen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform des Luftreini gers.
Fig. 7 und 8 sind Schnitte längs der Linie VIl-VIl bezw. VIII-VIII der Fig. 6.
Der Luftreiniger nach Fig. 1 und 2 besitzt einen im folgenden näher beschriebenen Rotor 1, der mit dem Elektromotor 2 unmittelbar gekuppelt und in einem zweckmässig zylindrischen, vertikalen Gehäuse 3 angeordnet ist, das unten einen abnehmbaren Staubsammelbehälter 4 trägt. Der Luftreiniger ist mit einem für eine Abscheidung der gröberen Verunreinigungen bestimmten Zyklon 5 kombiniert, der teilweise um den untern Teil des Rotors 1 und teilweise unterhalb dieses Teils angeordnet ist. Der Zyklon 5 ist mit einem tangential an das Gehäuse 3 angeschlossenen Lufteinlass 6 versehen, so dass die in den Zyklon einströmende Luft in Rotation versetzt wird.
Die durch die Zentrifugalkraft im Zyklon ausgeschiedenen, schwereren Teilchen fallen in den Behälter 4 hinein, der zwecks Verminderung der Wiederaufwirbelung seines Inhaltes in an sich bekannter Weise nach oben durch einen konischen Schirm 7 abgeschirmt ist. Gegebenenfalls können auch andere bekannte Vorrich- tungen zur Verhinderung der Wiederaufwirbelung angewendet werden.
Der feinere Staub, den der Zyklon nicht abzuscheiden vermag, wird zusammen mit dem Luftstrom in den untern Teil des als Zentrifugalabseheider ausgebildeten Rotors 1 geleitet. Dieser Rotor besteht aus konzentrisch ineinander angeordneten, sich nach oben zu erweiternden Blechkonussen 9, zwischen denen spaltförmige Kanäle 9 mit ringförmigem Querschnitt gebildet werden.
Die untern Enden dieser Kanäle bilden den Lufteinlass, die obern Enden den auf einem grösseren Durchmesser angeordneten Luftauslass des Rotors. Da die Luftreibung in engen Kanälen sehr gross ist, wird die Luft durch die Reibung an den Kanalwänden mitgenommen und in Drehung versetzt, so dass sie bei ihrem Austritt am m obern Ende des Rotors ungefähr die gleiche Umfangsgeschwindigkeit wie dieser hat. Irgendwelche besonderen Mitnehmerorgane für die Luft brauchen daher in den Kanälen 9 nicht angeordnet zu werden. Da der Durchmesser der Kanäle sich nach oben zu erweitert. wird die Zentrifugalkraft nach oben zu grösser und grösser, wodurch ein kräftiges Ansaugen der Luft durch die Kanäle entsteht.
Die Bewegungsenergie der vom Rotor kommenden Luft wird in einem stillstehenden, unmittelbar oberhalb der Auslassenden 11 der Kanäle 9 angeordneten Leitschaufelkranz 10 grösstenteils in Druekenergie umsetzt. Der Reiniger wirkt somit als Ventilator, so dass er selbst die Luft z. B. von einer Schleifmaschine durch den Zyklon 5 saugt und nach oben zu durch ein Gitter 12 ausbläst. Der Rotor ist so ausgebildet und bemessen, dass er selbsttätig eine Luftmenge fördert, die etwas grösser ist als die Luftmenge, die der Leitschaufelkranz 10 fördern, bezw. bewältigen kann. Die Differenz zwischen diesen beiden Luftmengen geht in den Zyklon 5 durch den unvermeidlichen Leckspalt 13 zwischen dem Rotor 1 und dem Gehäuse 3 zurück.
Dies ist von wesentlicher Bedeutung, da sonst staubhaltige Luft aus dem Zyklon durch den Leckspalt 13 am Rotor 1 vorbei herausgesaugt würde. Man erhält auf Grund der Zentrifugalkraft eine Ventilatorwirkung, deren Grösse durch die Konizität des Rotors bestimmt wird. Zweckmässig wählt man die Differenz zwischen dem obern und dem untern Durchmesser des Rotors zwischen 1/3 und 1/7 der Rotorhöhe. Wird die : Konizität des Rotors unter dem angegebenen Minimum gehalten, so geht staubhaltige Luft aus dem
Zyklon am Rotor 1 vorbei ins Freie. Wählt man jedoch die Konizität grösser als die angegebene obere Grenze, so wird das Über strömen gereinigter Luft vom obern Ende des Rotors zurück in den Zyklon unnötig gross.
Die Konizität des Rotors ist daher so abzupassen, dass seine Ventilatorwirkung etwas grösser ist, als dem Strömungswider stand in den Kanälen des Rotors entspricht.
Um den Rotor ist ein nach unten enger werdender, konischer Schirm 14 angeordnet, so dass ein enger Kanal 15 zwischen dem
Schirm 14 und dem Rotor 1 gebildet wird.
Durch diesen Kanal strömt die von Spalt 13 kommende Luft zum Lufteinlass des Rotors.
Die Staubabscheidung im Rotor vollzieht sich somit so, dass wenn die Luft im Rotor in Rotation kommt, die Staubteilchen infolge der Zentrifugalkraft ausgeschieden und gegen die äussere Wand jedes Rotorkanals gepresst werden, wo sie von dem Zentrifugaldruck so lange festgehalten werden, wie der Rotor in Gang ist. Eine Voraussetzung hierfür ist indessen, dass die axiale Luftgeschwindigkeit im Rotor nicht zu gross (nicht über 10 m/s) ist und dass eine Wirbelbildung vermieden wird.
Zwecks : Erzielung möglichst laminarer Strömung wird die Kanalweite zweckmässig so im Verhältnis zu der Luftgeschwindigkeit in den Kanälen gewählt, dass die Reynolds7sche Zahl
Re = r geringer als 2300 wird, wobei w die axiale Durchströmgeschwindigkeit in den Rotorkanälen, ci die Kanalweite und y die kinematische Viskosität der Luft ist.
Im llinblick auf die Gefahr einer Verstopfung der Kanäle dürfen diese nicht zu eng gewählt werden. Da indessen eine absolut laminare Strömung in den Kanälen nicht erforderlich ist, können diese erforderlichenfalls für eine Reynold'sche Zahl bis zu 7000 oder 8000 bemessen werden.
Die konischen Elemente 8 des Rotors werden oben von senkrecht zu ihnen gerichteten Schrauben 16 mit Distanzhülsen zusammen- und in bestimmtem Abstand voneinandergehalten. Im untern Teil des Rotors sind ausserdem einige kleinere Distanzstücke 17 in Form herausgebogener Blechlappen vorgesehen, die so angeordnet sind, dass sie die Luftströmung so wenig wie möglich behindern. Sie sind für diesen Zweck propellerflügelartig gebogen und können auch so ausgeführt werden, dass sie der Luftströmung nachhelfen. Dies führt jedoch leicht zu Wirbelbildungen, weswegen eine neutrale Lage empfohlen wird. Wird der Rotor gestoppt, so fällt der in ihm gesammelte Staub infolge seiner Schwere in den Sammelbehäl- ter 4, und zwar in Form von Flocken, die durch Zusammenbacken einer grossen Zahl einzelner Staubpartikel im Rotor gebildet sind.
Um das Herabfallen des Staubes aus dem Rotor dann zu erleichtern, wenn der Staub adhäsiv ist, ist an dem Reiniger eine Klopf- vorrichtung vorgesehen, die einen Ring 18 und einen Bügel 19 besitzt, der mittels zweier Federn 20 nach oben gedrückt wird. Durch schnelles Niederdrücken des federbelasteten Bügels 19 schlägt der Ring 18 an die Rotor nabe an, und durch die hierbei entstehenden Erschütterungen löst sich der im Rotor zusammengebackene Staub ab und fällt in den Behälter 4 hinab.
Der Motor und der Rotor sind zusammen auf weichen Gummiblöcken 21 gelagert, wodurch der Rotor 1 die Möglichkeit erhält, sich um seinen eigenen Schwerpunkt zu drehen.
Dies ist für die praktische Anwendung sehr wichtig. Man muss nämlich damit rechnen, dass der Staub mitunter sich nur von der einen Seite des Rotors löst, wodurch dieser aus dem Gleichgewicht kommt. Dies wäre unheilvoll, wenn der Rotor nicht selbstzentrierend angeordnet wäre.
Der Luftauslass ist nach oben gerichtet, damit man keinen Zug vom Reiniger spürt.
Der Staubbehälter 4 ist abnehmbar und wird von einer federnden Spannanordnung 22 getragen. Die Abdichtung erfolgt mittels eines Packungsringes 23.
Schliesslich sei erwähnt, dass es sich für die Erzielung einer ausreichenden Ventilater- wirkung als vorteilhaft erwiesen hat, die Leitschaufeln 24 des Leitschaufelkranzes 10 (siehe Fig. 2) so auszubilden, dass sie einander in Umfangsrichtung überlappen, also nicht als Schaufeln eines Propellerventilators, und dass sie so nahe aneinander liegen, dass langgestreckte Kanäle 25 zwischen ihnen gebildet werden, die sich in der Durchströmrichtung diffusorartig erweitern. Der Erweiterungswinkel der Kanäle 25 soll zwi schen 2 und 120 liegen und im : Eanaleinlass- teil nicht grösser als 80 sein. Die Schaufeln werden zweckmässig so gebogen, dass die Luft den Reiniger im wesentlichen axial verlässt.
Die Ausführungsform gemäss Fig. 3-5 unterscheidet sich von der beschriebenen hauptsächlich dadurch, dass sie mit einer automatischen : Klopfvorrichtung versehen ist, die gleichzeitig als Schlupfkupplung zwischen dem Motor und dem Rotor wirkt.
Da der Rotor relativ schwer ist, hat es sich als zweckmässig erwiesen, ihn mit einer Schlupfkupplung zu versehen, damit der Motor beim Start nicht überlastet wird. Der Schlupf dieser Kupplung wird im vorliegenden Fall zum Klopfen des Rotors dadurch ausgenutzt, dass die Schlupfbahn 30 nicht eben, sondern gezahnt ist.
Wird der Motor 2 angelassen, so dreht er zwei Arme 31, von denen jeder mit einer Blattfeder 32 mit einem Klotz 33 versehen ist. Durch die Zentrifugalkraft werden die Klötze 33 gegen die gezahnte Schlupfbahn 30 gedrückt. Bevor der Rotor in Gang gekommen ist, schlupfen die Klötze über die gezahnte Schlupfba.hn 30, wodurch kräftige Erschütterungen entstehen. Ilierbei erhält man die beste Klopfwiriung, wenn der Rotor 1 beim Starten des Motors einen Augenblick stillgehalten wird.
Für diesen Zweck ist im vorliegenden Fall der Rotor 1 mit einer automatisch wirkenden Bremse ausgerüstet. Diese Bremse besitzt am Rotor 1 angebradite, je unter der Einwirkung einer Blattfeder 34 stehende Bremsklötze 35, die gegen eine feste Bremstrommel 36 drücken. Die Federspannung wird so gewählt, dass der Rotor 1 in Ruhe gehalten wird. bis der Motor auf eine gewisse Drehzahl gekommen ist. Darauf tritt ein Schlupfen auch an der Bremstrommel 36 ein, und der Rotor beginnt umzulaufen. Ilier- bei werden durch die Zentrifugalkraft die Bremsklötze 35 nach aussen geschleudert, so dass die Bremsung des Rotors aufhört und dieser frei umlaufen kann. Die Schlupfkupplung 31, 32, 33, 30 kommt dabei zu festem Schluss, so dass der Rotor die gleiche Drehzahl wie der Motor erhält.
Der Staubbehälter 4 ist bei dieser Ausführungsform in bekannter Weise mit einer Anzahl zylindrischer, konzentrisch ineinander liegender Einsätze 37 versehen, um Trombenbildung und Wiederaufwirbelung im Zyklon zu verhindern, und der Motor ist von einem Raum 38 zum Ausgleich der vom Leitschaufelkranz kommenden Luftströmungen umgeben. Ans dem Raum 38 strömt die Luft nach oben ins Freie.
Die Erfindung kann auch für die Staubabscheidung in solchen Räumen Anwendung finden, in denen der Staub nicht an bestimmten Plätzen erzeugt wird, von denen er abgesaugt werden kann. In einem solchen Fall soll der Luftreiniger die gesamte Luftmasse des Raumes in Zirkulation halten. Ist der Raum nicht allzu gross, so wird der Luftreiniger zweckmässig in der Mitte des Raumes unmittelbar unter dem Dach angeordnet, wenn dieses flach ist, wobei er die gereinigte Luft zweckmässig radial nach aussen rund herum ausbläst.
Auf diese Weise kann man eine symmetrische und möglichst zugfreie Luftzirkulation erhalten, bei der der ganze Luftinhalt des Raumes mehrere Male in der Stunde ohne belästigenden Zug durch den Reiniger hindurchgehen kann. hierdurch ist es möglich, den Staubgehalt, wenn notwendig, sogar niedriger als in der Aussenluft zu halten.
Die in Fig. 6-8 gezeigte Ausführungsform ist für diesen Zweck bestimmt.
Der Rotor 40 besteht aus konzentrischen Zylindern 41, die so ineinander angeordnet sind, dass enge, ringförmige Kanäle 42 zwischen ihnen gebildet werden. Damit der Rotor auch in diesem Fall als Ventilator wirkt, ist er oben mit zwei ringförmigen Flanschen 43, 44 versehen, zwischen denen ein ringförmiger Kanal 45 gebildet wird, der am äussern Umfang ganz offen und am innern Umfang an die Auslässe der ringförmigen Kanäle 42 angeschlossen ist. Der ringförmige Auslass des Kanals 45 liegt auf einem grösseren Durchmesser als der Rotor 40 und dessen unten befindlicher Einlass, so dass die Zentrifugalkraft ein Saugen durch die Kanäle 42 hervorruft und der Rotor als Ventilator wirkt. Der Aussendurchmesser des Kanals 45 wird zweckmässig so gewählt, dass die Ventilaterunrkung grösser als der innere Widerstand des Rotors ist.
Die Ventilatorwirkung wird mittels eines stationären Leitschaufelkranzes 46 verstärkt, der unmittelbar um den Auslass des Kanals 45 angeordnet ist und von der Luft waagrecht durchströmt wird. Die zu reinigende Luft wird durch axiale Schlitze 47 in das den Motor umgebende, zylindrische Gehäuse 48 eingesaugt.
Das Blech zwischen den Schlitzen 47 ist so umgebördelt, dass schräggestellte, gebogene Schaufeln 49 entstehen, die dem in den Rotor eingesaugten Luftstrom eine im Sinne der Rotationsrichtung des Rotors tangentielle Richtung geben. Hierdurch erhält die Luft eine gewisse tangentielle Vorgeschwindigkeit, durch die der Kraftverbrauch des Rotors herabgesetzt und die Möglichkeit geschaffen wird, bei einem gegebenen Kraftverbrauch eine höhere Umfangsgeschwindigkeit zu erzielen. Da ausserdem der Leitschaufelkranz 46 es ermöglicht, den grössten Teil der kinetischen Energie der ausströmenden Luft wieder in Druck umzusetzen, erhält man die für das Auszentrifugieren des Staubes erforderliche Luftgeschwindigkeit mit verhältnismässig sehr geringem Kraftbedarf.
Der : Reiniger ist mit einer Schlupfkupp- lung 49', 50 versehen, die als automatische Klopfvorrichtung in gleicher Weise wirkt, wie oben beschrieben. Der abgeklopfte Staub fällt in einen abnehmbaren Behälter 51, der zweckmässig aus Glas ausgeführt ist, damit man sehen kann, wenn er voll ist. Der Glasbehälter 51 wird von einem federnden, schwenkbaren Bügel 50'festgehalten und gegen einen Dichtungsring 52 aus Gummi gedrückt. Der Motor 53 mit dem Rotor 40 ist an Gummiklötzen 54 aufgehängt, die ausreichend weich sind, um den Rotor selbstzentrierend zu machen.
Air cleaner.
The present invention relates to an air cleaner which is primarily intended for factories and workshops, where e.g. B. has the task of removing dust from the air in dust-generating machines.
The air cleaner according to the invention is characterized in that it has a rotor with gap-shaped and provided with an annular cross-section through-flow channels for the air, which run in the direction of the axis of rotation of the rotor and are formed between surfaces that are surfaces of rotation about said axis of to whom the individual:
Channels radially outer surfaces act as collecting surfaces for the impurities centrifuged out during the passage of the air through the channels of the rotating rotor and pressed against the collecting surfaces by the centrifugal forces, the air outlet of the rotor at a greater radial distance from the axis of rotation than that from the one ends The air inlet of the rotor formed by the channels is arranged in order to generate suction of the air through the channels during the rotation of the rotor by the action of the greater centrifugal force on the outlet side of the rotor.
The gap-shaped and ring-shaped throughflow channels are expediently free of entrainment elements, so that the air flowing through is only set in rotation by the action of friction.
The outlet of the rotor can work together with a stationary guide vane ring which converts most of the: kinetic energy of the air flowing out of the rotor into pressure energy.
Furthermore, the rotor can work together with a cyclone intended for the coarse cleaning of the air, the inlet ends of the throughflow channels of the rotor forming the outlet of the cyclone. The direction of rotation of the rotor is expediently the same as that of the air in the cyclone.
In the following description, some exemplary embodiments of the air cleaner according to the invention shown in the drawing are explained.
Fig. 1 shows a vertical section through the first embodiment of the air cleaner, which is intended for connection to a dust-generating machine, e.g. B. a grinding machine is intended.
FIG. 2 is a peripheral section through the guide vane ring along the line II-II of FIG. 1.
Fig. 3 shows a vertical section through a modified embodiment of the air cleaner.
FIG. 4 is a horizontal section through a slip clutch along line IV-IV in FIG. 3.
FIG. 5 shows, on a larger scale, a section through a brake arrangement along the line V-V in FIG. 3.
Fig. 6 shows a vertical section through a third embodiment of the air cleaner.
7 and 8 are sections along the line VIl-VIl respectively. VIII-VIII of FIG. 6.
The air cleaner according to FIGS. 1 and 2 has a rotor 1, described in more detail below, which is directly coupled to the electric motor 2 and is arranged in an expediently cylindrical, vertical housing 3 which carries a removable dust container 4 below. The air cleaner is combined with a cyclone 5 intended to separate the coarser impurities, which is arranged partly around the lower part of the rotor 1 and partly below this part. The cyclone 5 is provided with an air inlet 6 connected tangentially to the housing 3, so that the air flowing into the cyclone is set in rotation.
The heavier particles separated by the centrifugal force in the cyclone fall into the container 4, which is shielded at the top by a conical screen 7 in a manner known per se in order to reduce the resuspension of its contents. If necessary, other known devices for preventing re-fluidization can also be used.
The finer dust, which the cyclone is unable to separate, is passed together with the air flow into the lower part of the rotor 1, which is designed as a centrifugal separator. This rotor consists of sheet metal cones 9 which are arranged concentrically one inside the other and expand upwards, between which gap-shaped channels 9 with an annular cross section are formed.
The lower ends of these channels form the air inlet, the upper ends the air outlet of the rotor, which is arranged on a larger diameter. Since the air friction in narrow channels is very high, the air is carried along by the friction on the channel walls and rotated so that it has approximately the same circumferential speed as the rotor when it exits the upper end of the rotor. Any special entrainment elements for the air therefore need not be arranged in the channels 9. As the diameter of the channels widens upwards. the centrifugal force becomes bigger and bigger upwards, which creates a strong suction of air through the channels.
The kinetic energy of the air coming from the rotor is for the most part converted into pressure energy in a stationary guide vane ring 10 arranged directly above the outlet ends 11 of the channels 9. The cleaner thus acts as a fan, so that it can remove the air z. B. sucked by a grinding machine through the cyclone 5 and blows up through a grid 12. The rotor is designed and dimensioned so that it automatically promotes an amount of air that is slightly larger than the amount of air that the guide vane ring 10 promote, respectively. can handle. The difference between these two amounts of air goes back into the cyclone 5 through the inevitable leakage gap 13 between the rotor 1 and the housing 3.
This is of essential importance, since otherwise dust-laden air would be sucked out of the cyclone through the leakage gap 13 past the rotor 1. Due to the centrifugal force, a fan effect is obtained, the size of which is determined by the conicity of the rotor. It is advisable to choose the difference between the upper and lower diameter of the rotor between 1/3 and 1/7 of the rotor height. If the conicity of the rotor is kept below the specified minimum, dust-laden air will escape
Cyclone past rotor 1 into the open. However, if the conicity is chosen to be greater than the specified upper limit, the overflow of purified air from the upper end of the rotor back into the cyclone becomes unnecessarily large.
The taper of the rotor must therefore be adjusted so that its fan action is somewhat greater than the flow resistance in the channels of the rotor.
A conical screen 14 that narrows downwards is arranged around the rotor, so that a narrow channel 15 between the
Screen 14 and the rotor 1 is formed.
The air coming from gap 13 flows through this channel to the air inlet of the rotor.
The dust separation in the rotor takes place in such a way that when the air in the rotor starts rotating, the dust particles are separated out due to the centrifugal force and pressed against the outer wall of each rotor duct, where they are held by the centrifugal pressure for as long as the rotor is in motion is. A prerequisite for this, however, is that the axial air speed in the rotor is not too great (not more than 10 m / s) and that vortex formation is avoided.
Purpose: To achieve the most laminar flow possible, the channel width is expediently selected in relation to the air speed in the channels so that the Reynolds' number
Re = r is less than 2300, where w is the axial flow velocity in the rotor ducts, ci is the duct width and y is the kinematic viscosity of the air.
In view of the risk of clogging the ducts, they must not be too narrow. Since, however, an absolutely laminar flow is not required in the channels, these can, if necessary, be measured for a Reynolds number of up to 7000 or 8000.
The conical elements 8 of the rotor are held together at the top by screws 16 directed perpendicular to them with spacer sleeves and at a certain distance from one another. In the lower part of the rotor there are also some smaller spacers 17 in the form of bent sheet-metal tabs, which are arranged so that they impede the air flow as little as possible. For this purpose, they are bent like propeller blades and can also be designed in such a way that they help the air flow. However, this easily leads to the formation of eddies, which is why a neutral position is recommended. If the rotor is stopped, the dust collected in it falls into the collecting container 4 due to its gravity, namely in the form of flakes which are formed by the caking of a large number of individual dust particles in the rotor.
In order to make it easier for the dust to fall out of the rotor when the dust is adhesive, a knocking device is provided on the cleaner which has a ring 18 and a bracket 19 which is pressed upwards by means of two springs 20. By quickly depressing the spring-loaded bracket 19, the ring 18 strikes the rotor hub, and the resulting vibrations detach the dust caked in the rotor and fall into the container 4.
The motor and the rotor are mounted together on soft rubber blocks 21, whereby the rotor 1 is given the opportunity to rotate around its own center of gravity.
This is very important for practical use. You have to reckon with the fact that the dust sometimes only comes loose from one side of the rotor, causing it to lose its balance. This would be disastrous if the rotor were not arranged to be self-centering.
The air outlet is directed upwards so that you do not feel any draft from the cleaner.
The dust container 4 is removable and is supported by a resilient clamping arrangement 22. Sealing takes place by means of a packing ring 23.
Finally, it should be mentioned that, in order to achieve a sufficient fan effect, it has proven advantageous to design the guide vanes 24 of the guide vane ring 10 (see FIG that they are so close to one another that elongated channels 25 are formed between them, which widen like a diffuser in the flow direction. The expansion angle of the channels 25 should be between 2 and 120 and not greater than 80 in the channel inlet part. The blades are suitably bent so that the air leaves the cleaner essentially axially.
The embodiment according to FIGS. 3-5 differs from the one described mainly in that it is provided with an automatic knocking device which at the same time acts as a slip clutch between the motor and the rotor.
Since the rotor is relatively heavy, it has proven to be useful to provide it with a slip clutch so that the motor is not overloaded when starting. In the present case, the slip of this clutch is used to knock the rotor in that the slip path 30 is not flat, but rather toothed.
When the engine 2 is started, it rotates two arms 31, each of which is provided with a leaf spring 32 with a block 33. The blocks 33 are pressed against the toothed slip track 30 by the centrifugal force. Before the rotor has started, the blocks slip over the toothed slip bar 30, which causes powerful vibrations. In addition, the best knocking performance is obtained if the rotor 1 is held still for a moment when the engine is started.
For this purpose, the rotor 1 is equipped with an automatically acting brake in the present case. This brake has brake pads 35 attached to the rotor 1, each under the action of a leaf spring 34, which press against a fixed brake drum 36. The spring tension is chosen so that the rotor 1 is kept at rest. until the engine has reached a certain speed. Then the brake drum 36 also slips and the rotor begins to rotate. In the case of the centrifugal force, the brake pads 35 are thrown outwards, so that the braking of the rotor ceases and it can rotate freely. The slip clutch 31, 32, 33, 30 comes to a firm conclusion, so that the rotor receives the same speed as the motor.
In this embodiment, the dust container 4 is provided in a known manner with a number of cylindrical, concentrically nested inserts 37 in order to prevent turbulence and re-whirling in the cyclone, and the motor is surrounded by a space 38 for equalizing the air currents coming from the guide vane ring. At the room 38 the air flows upwards into the open air.
The invention can also be used for the separation of dust in rooms in which the dust is not generated in certain places from which it can be extracted. In such a case, the air purifier should keep the entire air mass in the room in circulation. If the room is not too large, the air cleaner is conveniently placed in the middle of the room directly under the roof, if this is flat, and it expediently blows the cleaned air out radially around the outside.
In this way you can get a symmetrical and draft-free air circulation, in which the entire air content of the room can pass through the cleaner several times an hour without annoying drafts. This makes it possible to keep the dust content even lower than in the outside air, if necessary.
The embodiment shown in Figs. 6-8 is intended for this purpose.
The rotor 40 consists of concentric cylinders 41, which are arranged one inside the other so that narrow, annular channels 42 are formed between them. So that the rotor also acts as a fan in this case, it is provided with two annular flanges 43, 44 at the top, between which an annular channel 45 is formed, which is completely open on the outer circumference and connected to the outlets of the annular channels 42 on the inner circumference is. The annular outlet of the channel 45 lies on a larger diameter than the rotor 40 and its inlet located below, so that the centrifugal force causes suction through the channels 42 and the rotor acts as a fan. The outer diameter of the channel 45 is expediently chosen so that the fan impulse is greater than the inner resistance of the rotor.
The fan effect is increased by means of a stationary guide vane ring 46 which is arranged directly around the outlet of the duct 45 and through which the air flows horizontally. The air to be cleaned is sucked in through axial slots 47 into the cylindrical housing 48 surrounding the motor.
The sheet metal between the slots 47 is flanged in such a way that inclined, curved blades 49 are created which give the air flow sucked into the rotor a tangential direction in the sense of the direction of rotation of the rotor. This gives the air a certain tangential advance speed, which reduces the power consumption of the rotor and creates the possibility of achieving a higher peripheral speed for a given power consumption. Since the guide vane ring 46 also makes it possible to convert the major part of the kinetic energy of the outflowing air into pressure again, the air speed required for centrifuging out the dust is obtained with relatively little power requirement.
The cleaner is provided with a slip clutch 49 ', 50 which acts as an automatic tapping device in the same way as described above. The knocked off dust falls into a removable container 51, which is expediently made of glass so that you can see when it is full. The glass container 51 is held in place by a resilient, pivotable bracket 50 ′ and pressed against a sealing ring 52 made of rubber. The motor 53 with the rotor 40 is suspended from rubber blocks 54 which are sufficiently soft to make the rotor self-centering.