EP0692076B1 - Radial impeller - Google Patents
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- 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 on an electric motor, in particular on a vacuum cleaner electric motor, with an impeller disc on which preferably curved, one inside of the curvature and blades having a curved outside are formed, being in the impeller disk Through openings are formed.
- Such a radial impeller is for example from DE-OS 25 50 481 known.
- a radial impeller by means of the openings formed near the center an improvement in the delivery rate of the radial fan can be achieved.
- DE-PS24 18 826 is also on the DE-PS24 18 826 to point out.
- Even with this well-known Radial impeller becomes a through the openings Striving to improve performance.
- the radial impeller known from this publication are radially inside, assigned to a foot area individual blades each have a through opening. Here is through these openings aspiration back into the suction area.
- the Through openings near the blades, in the pressure area of the blades, namely formed on the outside of the curve are. It is particularly important that one blade has a plurality of through openings assigned. This majority of the through openings preferably spreads over essentially the entire extending towards a radial Length of a paddle wheel. Of further importance is the Overall context, the cross-sectional area, which through the through openings with respect to a - if necessary projected - base area of the impeller disc is taken. This from the through openings occupied area is preferably in the range of 0.01 to 10% of the specified area of the impeller disk. More preferably, the area is in the range of 0.1 to 5%.
- the addressed projected area is especially important for radial impellers which the impeller disc is not flat, but has a curved course.
- an opening axis of this opening is pointed Angle to an area of the fan wheel runs. This will extend the Extension of the through opening even in the wall the impeller disc is reached. This can also continue a targeted suction behavior has been achieved.
- a through opening is one has enlarged cross-section. E.g. can the through opening be funnel-shaped. In detail it is advantageous to use the larger cross section to form such a passage opening on the blade side.
- the appearance of the base of the through opening suitably is circular. But it can also be square and oval bases. In this It is also advantageous to look at the context Orientate manufacturing opportunities.
- Fig. 1 Is shown and described initially with reference to Fig. 1 is an impeller 1 with blades 2, which in their radial extension are curved.
- the blades 2 have an outside curvature 3 and an inside curvature 4.
- On the outside of the curve 3 are near or adjacent to a base line 5 of a blade 2 a A plurality of through openings 6 are formed.
- the Through openings 6 follow the curvature of the impeller. It can also be seen that the through openings 6 only with a certain radial distance a an axis of rotation A (see also FIG. 2) of the impeller 1 begin.
- the distance a is in the embodiment about half of a radius R of the impeller.
- the distance a is preferably in the range of 1/4 up to 2/3 of the radius R.
- impeller 1 to such with a central hub 7, which is approximately conical up to the Blower wheel disc 8 expanded.
- a central hub 7 which is approximately conical up to the Blower wheel disc 8 expanded.
- radially innermost through openings 6 in Area of a base line 9 of the hub 7 is formed.
- FIG. 5 is the installation of a such radial impeller 1 in a vacuum cleaner, the is only shown in sections. In particular, there is one in the vacuum cleaner - another one Detail, not shown - arranged electric motor 10.
- the electric motor 10 drives via a shaft 10 ' the radial impeller 1.
- the impeller 1 Air sucked in the direction of arrow P and through radial Distribution deflected in the direction of arrow P1.
- the Dust-laden suction air is fed into the electric motor 10 downstream dust bags, which in individual is not shown.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Radialgebläserad vorzugsweise an einem Elektromotor, insbesondere an einem Staubsauger-Elektromotor, mit einer Gebläseradscheibe, auf welcher vorzugsweise gekrümmt verlaufende, eine Krümmungsinnenseite und eine Krümmgsaußenseite aufweisende Schaufeln ausgebildet sind, wobei in der Gebläseradscheibe Durchgangsöffnungen ausgebildet sind.The invention preferably relates to a radial impeller on an electric motor, in particular on a vacuum cleaner electric motor, with an impeller disc on which preferably curved, one inside of the curvature and blades having a curved outside are formed, being in the impeller disk Through openings are formed.
Ein derartiges Radialgebläserad ist bspw. aus der DE-OS 25 50 481 bekannt. Bei dem bekannten Radialgebläserad soll vermittels der nahe dem Zentrum ausgebildeten Öffnungen eine Verbesserung des Liefergrades des Radialgebläses erreicht werden. Weiter ist auch auf die DE-PS24 18 826 hinzuweisen. Hier sind gleichfalls nahe dem Zentrum des Radialgebläses Durchgangsöffnungen in der Gebläseradscheibe ausgebildet. Auch bei diesem bekannten Radialgebläserad wird vermittels der Öffnungen eine Leistungssteigerung angestrebt. Schließlich ist zum Stand der Technik noch auf die DE-A1 41 41 359 hinzuweisen. Bei dem aus dieser Druckschrift bekannten Radialgebläserad sind radial innen, zugeordnet einem Fußbereich einzelner Schaufeln jeweils eine Durchgangsöffnung ausgebildet. Hier wird mittels dieser Durchgangsöffnungen eine Rücksaugung in den Ansaugbereich angestrebt. Such a radial impeller is for example from DE-OS 25 50 481 known. In the well-known radial impeller by means of the openings formed near the center an improvement in the delivery rate of the radial fan can be achieved. Next is also on the DE-PS24 18 826 to point out. Here are also close to the center of the radial fan through openings in the impeller disc educated. Even with this well-known Radial impeller becomes a through the openings Striving to improve performance. Finally, for State of the art still refer to DE-A1 41 41 359. In the radial impeller known from this publication are radially inside, assigned to a foot area individual blades each have a through opening. Here is through these openings aspiration back into the suction area.
Ein besonderes Problem bei derartigen Radialgebläserädern, insbesondere solchen, die in Haushaltsmaschinen wie etwa einen Staubsauger eingebaut sind, ist dadurch gegeben, daß aufgrund der hohen Strömungsgeschwindigkeiten eine deutliche Geräuschentwicklung zu verzeichnen ist. Der Erfindung stellt sich die Aufgabe, hier eine Abhilfe zu schaffen.A particular problem with such radial impellers, especially those used in household machines how a vacuum cleaner is installed, is this given that due to the high flow rates there is a clear development of noise is. The object of the invention is here one To remedy the situation.
Diese Aufgabe ist beim Gegenstand des Anspruches 1 gelöst,
wobei darauf abgestellt ist, daß die Durchgangsöffnungen
zugeordnet zu einer Schaufel auf deren Krümmungsaußenseite
ausgebildet sind. Allgemein gefaßt sind die
Durchgangsöffnungen auf der Druckseite einer Schaufel
ausgebildet. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß
durch Ausbildung einer Mehrzahl von Durchgangsöffnungen,
über eine Radiuslinie, gegebenenfalls auch eine gekrümmt
verlaufende Linie zwischen Mittelpunkt und Umfang des
Radialgebläserades, nämlich dann, wenn sie an ein Schaufelrad
weiter angepaßt ist und dort insbesondere auf der
Druckseite verläuft, eine merkliche Schallreduzierung
erreichen läßt. Diese Schallreduzierung ist mit keinerlei
Vergrößerung der Baumaße des Radialgebläses oder mit
aufwendigen Maßnahmen an dem Radialgebläserad verbunden.
Sie kann in praktisch jede vorhandene Gebläsekonstruktion
integriert werden. Es hat sich eine deutliche Reduzierung
des Schalldruckpegels bei verschiedenen Versuchen
gezeigt. Durch die Anzahl und Anordnung der Öffnungen
kann auch eine Optimierung hinsichtlich der Drehzahl,
und der individuellen Konstruktion eines Radialgebläserades
erreicht werden. Bei einem üblichen Radialgebläserad
für einen Elektromotor eines Staubsaugers hat sich bspw
. eine deutliche Schallreduzierung im Bereich von 200
bis 350 Umdrehungen pro/min ergeben. Insgesamt wird
diese Wirkung darauf zurückgeführt, daß aufgrund der
genannten Durchgangsöffnungen die Druckschwankungen an
der Zunge, d.h. dem radialäußersten Bereich des Gebläserades
bzw. der Gebläseradscheibe, reduziert werden können.
Es kommt zu einem gleichmäßigeren Geschwindigkeitsprofil
an der Zunge des Gebläserades. Erfindungsgemäß
ist es nicht von Bedeutung, daß die Öffnungen zentrumsnah
ausgebildet sind. Vielmehr ist wesentlich, daß die
Durchgangsöffnungen nahe den Schaufeln, im Druckbereich
der Schaufeln, nämlich auf der Krümmungsaußenseite ausgebildet
sind. Insbesondere ist auch von Bedeutung, daß
einer Schaufel eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen
zugeordnet sind. Diese Mehrzahl der Durchgangsöffnungen
verteilt sich vorzugsweise über im wesentlichen die
gesamte sich in Richtung einer Radialen erstreckenden
Länge eines Schaufelrades. Von weiterer Bedeutung ist im
Gesamtzusammenhang auch die Querschnittsfläche, welche
durch die Durchgangsöffnungen in bezug auf eine - gegebenenfalls
projizierte - Grundfläche der Gebläseradscheibe
eingenommen wird. Diese von den Durchgangsöffnungen
eingenommene Fläche liegt vorzugsweise im Bereich von
0,01 bis 10 % der genannten Fläche der Schaufelradscheibe.
Weiter vorzugsweise liegt die Fläche im Bereich von
0,1 bis 5 %. Die angesprochene projizierte Fläche ist
insbesondere bei Radialgebläserädern von Bedeutung, bei
welchen die Gebläseradscheibe keinen ebenen, sondern
einen gekrümmten Verlauf aufweist. Hinsichtlich einer
einzelnen Öffnung kann weiter bevorzugt vorgesehen sein,
daß eine Öffnungsachse dieser Öffnung in einen spitzen
Winkel zu einer Erstreckungsfläche der Gebläseradscheibe
verläuft. Hierdurch wird eine gewisse Verlängerung der
Erstreckung der Durchgangsöffnung selbst in der Wandung
der Gebläseradscheibe erreicht. Weiter kann auch hierdurch
ein gezieltes Ansaugverhalten erreicht sein. Auch
ist es bevorzugt, daß eine Durchgangsöffnung einen sich
vergrößernden Querschnitt aufweist. Bspw. kann die Durchgangsöffnung
trichterförmig ausgebildet sein. Im einzelnen
ist es vorteilhaft, den größeren Querschnitt einer
solchen Durchgangsöffnung schaufelseitig auszubilden.
Das Aussehen der Grundfläche der Durchgangsöffnung an
sich ist geeigneterweise kreisrund. Es können aber auch
eckige und ovale Grundflächen ausgebildet sein. In diesem
Zusammenhang ist es auch vorteilhaft, sich an den
Fertigungsmöglichkeiten zu orientieren.This object is achieved with the subject matter of
Nachstehend ist die Erfindung des weiteren anhand der beigefügten Zeichnung, die jedoch lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellt, erläutert. Hierbei zeigt:
- Fig. 1
- eine Rückansicht eines Gebläserades;
- Fig. 2
- eine Seitenansicht des Gebläserades gemäß Fig. 1;
- Fig. 3
- eine Vorderansicht des Gebläserades gemäß Fig. 1;
- Fig. 4
- eine perspektivische Ansicht des Gebläserades gemäß der Fig. 1 bis 3;
- Fig. 5
- ein Gebläserad gemäß den Fig. 1 bis 4, eingebaut in einen (teilweise dargestellten) Staubsauger.
- Fig. 1
- a rear view of an impeller;
- Fig. 2
- a side view of the impeller shown in FIG. 1;
- Fig. 3
- a front view of the impeller shown in FIG. 1;
- Fig. 4
- a perspective view of the impeller according to Figures 1 to 3.
- Fig. 5
- a fan wheel according to FIGS. 1 to 4, installed in a (partially shown) vacuum cleaner.
Dargestellt und beschrieben ist zunächst mit Bezug zu
Fig. 1 ein Gebläserad 1 mit Schaufeln 2, die in ihrer
radialen Erstreckung gekrümmt verlaufen. Die Schaufeln 2
besitzen eine Krümmungsaußenseite 3 und eine Krümmungsinnenseite
4. Auf der Krümmungsaußenseite 3 sind nahe bzw.
angrenzend an eine Fußlinie 5 einer Schaufel 2 eine
Vielzahl von Durchgangsöffnungen 6 ausgebildet. Die
Durchgangsöffnungen 6 folgen der Krümmung des Schaufelrades.
Es ist auch ersichtlich, daß die Durchgangsöffnungen
6 erst mit einem gewissen radialen Abstand a zu
einer Drehachse A (vgl. auch hierzu Fig. 2) des Schaufelrades
1 beginnen. Der Abstand a beträgt beim Ausführungsbeispiel
etwa die Hälfte eines Radius R des Gebläserades.
Vorzugsweise liegt der Abstand a im Bereich von 1/4
bis 2/3 des Radius R.Is shown and described initially with reference to
Fig. 1 is an
wie sich insbesondere aber auch aus der perspektivischen
Darstellung gemäß Fig. 4 ergibt, handelt es sich bei dem
dargestellten Gebläserad 1 um ein solches mit einer
mittigen Nabe 7, die etwa kegelartig sich bis zu der
Gebläseradscheibe 8 erweitert. Bei dieser Ausführungsform
sind die radialinnersten Durchgangsöffnungen 6 im
Bereich einer Fußlinie 9 der Nabe 7 ausgebildet.how in particular but also from the
Im einzelnen sind bei den dargestellten Ausführungsformen
auf der Krümmungsaußenseite einer jeden Schaufel 2
vier Durchgangsöffnungen 6 ausgebildet.In detail are in the illustrated embodiments
on the outside of the curvature of each
Gleiche Verhältnisse sind auch der Darstellung gemäß Fig. 3 zu entnehmen.The same relationships are also shown Fig. 3 can be seen.
Bei der Darstellung gemäß Fig. 5 ist der Einbau eines
solchen Radialgebläserades 1 in einen Staubsauger, der
nur ausschnittsweise dargestellt ist, wiedergegeben.
Insbesondere ist in dem Staubsauger ein - in weiterer
Einzelheit nicht dargestellter - Elektromotor 10 angeordnet.
Der Elektromotor 10 treibt über eine Welle 10'
das Radialgebläserad 1. Mittels des Gebläserades 1 wird
Luft in Richtung des Pfeiles P angesaugt und durch radiale
Verteilung in Richtung des Pfeiles P1 abgelenkt. Die
staubbeladene Saugluft wird weiter in einen dem Elektromotor
10 nachgeschalteten Staubbeutel geführt, was im
einzelnen nicht dargestellt ist.5 is the installation of a
such
Claims (6)
- Radial fan wheel (1) preferably on an electric motor (10), in particular on a vacuum cleaner electric motor, with a fan wheel disc (8) on which are formed preferably curved blades (2) constructed with an outside of curvature (3) and an inside of curvature (4), through-openings (6) being formed in the fan wheel disc (8), characterised in that near one blade (2), on a radius line adapted to the blade (2) , on the outside of curvature (3) thereof are formed a plurality of the through-openings (6).
- Radial fan wheel according to claim 1, characterised in that the through-openings (6) are distributed essentially over the whole length of a bladed wheel (2), wherein however preferably a radially inner length region of the bladed wheel (2) is not provided with through-openings (6).
- Radial fan wheel according to one or more of the preceding claims, characterised in that approximately 0.01 to 10%, preferably 0.1 to 5% of a projected area of the fan wheel disc (8) is occupied by the through-openings (6).
- Radial fan wheel according to one or more of the preceding claims, characterised in that an opening axis extends at an acute angle to an area of extent of the fan wheel disc (8).
- Radial fan wheel according to one or more of the preceding claims, characterised in that a through-opening (6) with an increasing cross-section is formed.
- Radial fan wheel according to one or more of the preceding claims, characterised in that the larger cross-section of a through-opening (6) is formed on the blade side.
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