DE102013102755A1

DE102013102755A1 - fan

Info

Publication number: DE102013102755A1
Application number: DE102013102755A
Authority: DE
Inventors: Feng Xue; Chuan Hui Fang; Feng Liu; Chuan Jiang Guo
Original assignee: Johnson Electric SA
Current assignee: Johnson Electric SA
Priority date: 2012-03-22
Filing date: 2013-03-18
Publication date: 2013-09-26
Also published as: CN103321922B; CN103321922A; JP2013199931A; US20130251560A1

Abstract

Ein Gebläse hat ein Gehäuse mit einem Lufteinlass, einen Elektromotor mit einem Läufer und einem Ständer, ein Laufrad, das durch den Motor angetrieben wird, und einen Diffusor zum Leiten von Luft aus Laufrad. Das Laufrad und der Diffusor sind in dem Gehäuse aufgenommen. Das Laufrad hat eine Basis und durch die Basis gestützte Flügel. Der Diffusor hat einen plattenförmigen Bereich mit das Laufrad umschließenden Diffusorflügeln. Die Einlasswinkel der Laufradflügel betragen 20~30 Grad, und die Auslasswinkel der Laufradflügel betragen 26~38 Grad.A fan has a housing with an air inlet, an electric motor with a rotor and a stator, an impeller driven by the motor, and a diffuser for directing air out of the impeller. The impeller and the diffuser are housed in the housing. The impeller has a base and wings supported by the base. The diffuser has a plate-shaped area with the impeller enclosing diffuser blades. The impeller inlet angles are 20 ~ 30 degrees and the impeller outlet angles are 26 ~ 38 degrees.

Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die Erfindung betrifft ein Gebläse, wie es in einem Staubsauger oder dergleichen verwendet wird, und insbesondere ein Laufrad und einen Diffusor des Gebläses.The invention relates to a blower as used in a vacuum cleaner or the like, and more particularly to an impeller and a diffuser of the blower.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Bei einem Staubsauger wird Luft bewegt, um Schmutz, Staub und Unrat aufzunehmen und in einen Schmutzbehälter zu befördern, normalerweise in Form einer Filtertüte, die in einem Gehäuse gehalten wird. Um einen Luftstrom zu bewirken, wird ein Gebläse verwendet, das ein Vakuum erzeugt. Daher ist das Gebläse auch als Vakuumgebläse bekannt.In a vacuum cleaner, air is moved to pick up dirt and dust and debris and transfer it to a dirt container, usually in the form of a filter bag held in a housing. To effect an air flow, a blower is used which generates a vacuum. Therefore, the blower is also known as a vacuum blower.

Das Vakuumgebläse umfasst einen Motor, ein Laufrad, das einen Luftstrom erzeugt, und einen Diffusor. Das Laufrad ist an der Welle des Motors befestigt und dreht sich mit derselben, um einen Hochdruckluftstrom zu erzeugen. Der Diffusor lenkt die Luft aus dem Laufrad durch den Motor, wo die Luft nach Kühlung des Motors durch Öffnungen in dem Motorgehäuse abgeleitet wird.The vacuum blower includes a motor, an impeller that generates an airflow, and a diffuser. The impeller is attached to the shaft of the engine and rotates therewith to produce a high pressure airflow. The diffuser directs air from the impeller through the engine, where the air, after cooling the engine, is diverted through openings in the engine housing.

Die Konstruktion des Laufrads und des Diffusors ist von großer Bedeutung, da sie die Effizienz des Gebläses beeinflusst. Ein hoch effizientes Gebläse kann das Volumen der Luft vergrößern, die bewegt wird, oder reduziert die Energie, die benötigt wird, um das gleiche Luftvolumen zu bewegen. Aus diesem offensichtlichen Grund wird ein effizienteres Gebläse gewünscht.The construction of the impeller and the diffuser is of great importance as it affects the efficiency of the fan. A highly efficient blower can increase the volume of air being moved or reduce the energy needed to move the same volume of air. For this obvious reason, a more efficient blower is desired.

KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION

Dementsprechend wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Gebläse angegeben, umfassend: ein Gehäuse mit einem Lufteinlass, einen Elektromotor mit einem Läufer und einem Ständer, ein durch den Motor angetriebenes Laufrad und einen Diffusor zum Lenken der Luft aus dem Laufrad, wobei das Laufrad und der Diffusor in dem Gehäuse aufgenommen sind, das Laufrad eine Basis und durch die Basis gestützte Flügel hat, der Diffusor einen plattenförmigen Bereich hat mit Diffusorflügeln, die das Laufrad umschließen, wobei ein Einlasswinkel der Laufradflügel zwischen 20~30 Grad und ein Auslasswinkel der Laufradflügel zwischen 26~38 Grad beträgt.Accordingly, according to one aspect of the present invention, there is provided a blower comprising: a housing having an air inlet, an electric motor having a rotor and a stator, an impeller driven by the motor, and a diffuser for directing the air out of the impeller, the impeller and the diffuser are housed in the housing, the impeller has a base and wings supported by the base, the diffuser has a plate-shaped area with diffuser vanes enclosing the impeller, an inlet angle of the impeller blades between 20 ~ 30 degrees and an outlet angle of the impeller blades between 26 ~ 38 degrees.

Vorzugsweise ist ein Einlasswinkel der Diffusorflügel zwischen 7~11,5 Grad.Preferably, an inlet angle of the diffuser blades is between 7 ~ 11.5 degrees.

Vorzugsweise ist ein Auslasswinkel der Diffusorflügel zwischen 15~17,5 Grad.Preferably, an outlet angle of the diffuser vanes is between 15 ~ 17.5 degrees.

Vorzugsweise umfasst der Läufer eine Welle, einen an der Welle befestigten Läuferkern, einen Kommutator, der angrenzend an den Läuferkern an der Welle befestigt ist, und Läuferwicklungen, die um Pole des Läuferkerns herumgeführt und mit dem Kommutator elektrisch verbunden sind, wobei der Ständer ein sich axial erstreckendes Gehäuse, mindestens einen an der Innenfläche des Gehäuses befestigten Permanentmagnet, elektrische Anschlüsse und mindestens ein Bürstenpaar für einen Gleitkontakt mit dem Kommutator aufweist, wobei der Motor betreibbar ist, indem über den Kommutator ein LVDC-Strom an den Läuferwicklungen angelegt wird.Preferably, the rotor comprises a shaft, a rotor core fixed to the shaft, a commutator fixed to the shaft adjacent the rotor core, and rotor windings wound around poles of the rotor core and electrically connected to the commutator, the stator being a axially extending housing, at least one permanent magnet fixed to the inner surface of the housing, having electrical terminals and at least one pair of brushes for sliding contact with the commutator, the motor being operable to apply LVDC current to the rotor windings via the commutator.

Vorzugsweise hat der Ständer zwei Magnetpole, der Läuferkern hat fünf Schlitze, und der Kommutator hat fünf Kommutatorsegmente.Preferably, the stator has two magnetic poles, the rotor core has five slots, and the commutator has five commutator segments.

Vorzugsweise hat das Gehäuse einen Außendurchmesser von 35,7 mm ± 3%. Der Läufer hat eine axiale Länge von 25,1 mm ± 3%, und der Permanentmagnet hat eine Dicke von 4,9 mm ± 3%.Preferably, the housing has an outer diameter of 35.7 mm ± 3%. The rotor has an axial length of 25.1 mm ± 3%, and the permanent magnet has a thickness of 4.9 mm ± 3%.

Vorzugsweise hat das Gehäuse einen Außendurchmesser von 95 mm ± 3%.Preferably, the housing has an outer diameter of 95 mm ± 3%.

Vorzugsweise ist der Läufer konfiguriert für eine Drehung mit einer Drehzahl von zwischen 18.000~22.000 U/min.Preferably, the rotor is configured to rotate at a speed of between 18,000 ~ 22,000 rpm.

Vorzugsweise umfasst der Diffusor ferner Rückführungs-Leitflügel, die an seiner von dem Laufrad entfernten Fläche gebildet sind.Preferably, the diffuser further comprises return guide vanes formed on its surface remote from the impeller.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Gebläse angegeben, umfassend: ein Gehäuse mit einem Lufteinlass, einen Elektromotor mit einem Läufer und einem Ständer, ein durch den Motor angetriebenes Laufrad und einen Diffusor zum Lenken der Luft aus dem Laufrad, wobei das Laufrad und der Diffusor in dem Gehäuse aufgenommen sind, das Laufrad eine Basis und durch die Basis gestützte Flügel hat und der Diffusor einen plattenförmigen Bereich mit Diffusorflügeln aufweist, die das Laufrad umschließen, wobei ein Einlasswinkel der Diffusorflügel zwischen 7~11,5 Grad und ein Auslasswinkel der Diffusorflügel zwischen 15~17,5 Grad ist. According to a second aspect of the present invention, there is provided a blower comprising: a housing having an air inlet, an electric motor having a rotor and a stator, an impeller driven by the motor, and a diffuser for directing the air out of the impeller, the impeller and the diffuser are housed in the housing, the impeller has a base and vanes supported by the base, and the diffuser has a plate-shaped area with diffuser vanes enclosing the impeller, wherein an inlet angle of the diffuser vanes is between 7 ~ 11.5 degrees and an outlet angle of Diffuser wing is between 15 ~ 17.5 degrees.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nunmehr anhand eines Beispiels erläutert, wobei auf die Figuren der anliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird. Identische Strukturen, Elemente oder Teile, die in mehr als einer Figur erscheinen, tragen in sämtlichen Figuren, in denen sie erscheinen, die gleichen Bezugszeichen. Die Dimensionen von Komponenten und Merkmalen, die in den Figuren dargestellt sind, sind allgemein im Hinblick auf eine übersichtliche Darstellung gewählt und sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu. Die Figuren sind im Folgenden aufgelistet.Preferred embodiments of the invention will now be described by way of example, with reference to the figures of the accompanying drawings. Identical structures, elements or parts that appear in more than one figure bear the same reference numerals in all the figures in which they appear. The dimensions of components and features illustrated in the figures are generally chosen for clarity and are not necessarily to scale. The figures are listed below.

1 zeigt ein Gebläse gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 1 shows a blower according to a preferred embodiment of the present invention;

2 ist eine Schnittansicht des Gebläses von 1; 2 is a sectional view of the fan of 1 ;

3 zeigt ein Laufrad, das Teil des Gebläses von 1 ist; 3 shows an impeller, the part of the blower of 1 is;

4 zeigt ein Laufrad und einen Diffusor, die Teil des Gebläses von 1 sind; 4 shows an impeller and a diffuser, the part of the blower of 1 are;

5 zeigt eine Halterung, die Teil des Gebläses von 1 ist; 5 shows a bracket that is part of the fan of 1 is;

6 ist eine Ansicht des Laufrads von 3 von oben, wobei eine Abdeckung entfernt wurde; und 6 is a view of the wheel of 3 from above, with a cover removed; and

7 ist eine Ansicht des Laufrads und des Diffusors von 4 von oben. 7 is a view of the impeller and the diffuser of 4 from above.

DETAILBESCHREIBUNG VERSCHIEDENER AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF VARIOUS EMBODIMENTS

1 zeigt ein Gebläse 10 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine Schnittansicht des Gebläses 10. Das Gebläse 10 umfasst ein Gehäuse 12, eine Halterung 13, ein Laufrad 14, einen Diffusor 16 und einen Elektromotor 18. 1 shows a blower 10 according to a preferred embodiment of the present invention. 2 is a sectional view of the blower 10 , The fan 10 includes a housing 12 , a holder 13 , an impeller 14 , a diffuser 16 and an electric motor 18 ,

Das Gehäuse 12, das durch das Ziehen einer Blechscheibe hergestellt wird, wird über der Halterung 13, dem Laufrad 14 und dem Diffusor 16 angebracht, um eine Arbeitsluftkammer zu definieren. Eine Öffnung 20 in dem Gehäuse 12 definiert einen Lufteinlass für das Gebläse.The housing 12 , which is made by pulling a sheet metal disc, is above the bracket 13 , the impeller 14 and the diffuser 16 attached to define a working air chamber. An opening 20 in the case 12 defines an air inlet for the blower.

3 zeigt das Laufrad 14, das eine gekrümmte Abdeckung 22, eine der Abdeckung 22 gegenüberliegende ebene Basis 24 und eine Mehrzahl von Flügeln 26 hat. Die Abdeckung 22 hat eine Öffnung 28, die in ihrer Mitte gebildet ist und die der durch das Gehäuse 12 definierten Öffnung 20 gegenüberliegt. Die Öffnung 20 hat eine nach innen gebildete Lippe 30, die mit der Öffnung 28 in der Abdeckung 22 zusammenwirkt, um eine Rezirkulation der Luft über das Laufrad 14 in der Kammer zu verhindern. Vorzugsweise erstreckt sich die Lippe in die Öffnung 28 hinein oder durch die Öffnung hindurch. Die Mehrzahl von Flügeln 26 ist zwischen der Abdeckung 22 und der Basis 24 angeordnet, erstreckt sich gekrümmt und ist in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt, um eine Mehrzahl von Strömungsdurchlässen zu bilden, über welche die Luft die Öffnung 28 durchströmt, wenn sich das Laufrad 14 dreht. Jeder Flügel 26 hat eine Mehrzahl von Nasen 32 an jeder der beiden langen Kanten, und den Nasen 32 entsprechende Löcher sind in der Abdeckung 22 und in der Basis 24 gebildet. Eine Nase 32 und eine entsprechendes Loch bilden eine Klemmkonstruktion. Die Flügel 26 werden zwischen der Abdeckung 22 und der Basis 24 durch Crimpen oder eine anderweitige Verformung der Nasen in einer an sich bekannten Weise festgelegt, nachdem sie in die Löcher eingesetzt wurden, um zu verhindern, dass sie sich lösen. 3 shows the impeller 14 that has a curved cover 22 , one of the cover 22 opposite level base 24 and a plurality of wings 26 Has. The cover 22 has an opening 28 which is formed in its center and which is formed by the housing 12 defined opening 20 opposite. The opening 20 has an inward formed lip 30 that with the opening 28 in the cover 22 cooperates to recirculate the air over the impeller 14 in the chamber to prevent. Preferably, the lip extends into the opening 28 into or through the opening. The majority of wings 26 is between the cover 22 and the base 24 Arranged, extends curved and is evenly distributed in the circumferential direction to form a plurality of flow passages, through which the air the opening 28 flows through when the impeller 14 rotates. Every wing 26 has a plurality of noses 32 on each of the two long edges, and the noses 32 corresponding holes are in the cover 22 and in the base 24 educated. A nose 32 and a corresponding hole form a clamping structure. The wings 26 be between the cover 22 and the base 24 by crimping or otherwise deforming the tabs in a manner known per se after being inserted into the holes to prevent them from coming off.

4 zeigt das Laufrad 14 und den Diffusor 16. Der Diffusor 16 hat einen zentralen plattenförmigen Bereich 36 mit Diffusorflügeln 38 an der Oberfläche und mit Rückführungs-Leitflügeln 40 an der Unterfläche. Die Diffusorflügel 38 und die Rückführungs-Leitflügel 40 sind integral mit dem Bereich 36 ausgebildet. Die Diffusorflügel 38 sind an der äußeren Peripherie der Oberfläche des Bereichs 36 gleichmäßig angeordnet und sind unter Umschließung des Laufrads 14 demselben zugewandt. Die Rückführungs-Leitflügel 40 sind an der äußeren Peripherie der Unterfläche des Bereichs 36 gleichmäßig angeordnet und sind dem Motor 18 zugewandt. Durchlässe sind zwischen benachbarten Diffusorflügeln und zwischen benachbarten Rückführungs-Leitflügeln 40 gebildet. 4 shows the impeller 14 and the diffuser 16 , The diffuser 16 has a central plate-shaped area 36 with diffuser wings 38 on the surface and with return guide vanes 40 at the lower surface. The diffuser wings 38 and the return guide vanes 40 are integral with the area 36 educated. The diffuser wings 38 are on the outer periphery of the surface of the area 36 evenly arranged and are under the enclosure of the impeller 14 facing the same. The return guide vanes 40 are on the outer periphery of the lower surface of the area 36 evenly arranged and are the engine 18 facing. Passages are between adjacent diffuser vanes and between adjacent return vanes 40 educated.

Der Motor 18 ist vorzugsweise ein Niederspannungs-Gleichstrommotor (LVDC-Motor) mit einem Läufer und einem den Läufer umschließenden Ständer. Der Läufer hat eine Welle 42, einen an der Welle 42 befestigten Läuferkern 44, einen dem Läuferkern 44 benachbart an der Welle 42 befestigten Kommutator 46, Läuferwicklungen 45, die um die Pole des Läuferkerns 44 herumgeführt und mit dem Kommutator 46 elektrisch verbunden sind, und ein Kühlgebläse 48, das an dem Läuferkern 44 befestigt ist. Außenflächen der Läuferpole bilden einen Kreis. Zur Aufnahme der Läuferwicklungen sind zwischen benachbarten Läuferpolen Schlitze gebildet. Der Ständer umfasst ein sich axial erstreckendes Rundgehäuse 50 mit einem offenen und einem geschlossenen Ende, mindestens einem an der Innenfläche des Gehäuses 50 befestigten Permanentmagnet 52 und einer Endkappe 54, die das offene Ende des Gehäuses 50 verschließt. Elektrische Anschlüsse 56 für die elektrische Verbindung mit einer Stromquelle und Bürstenkäfige 58 sind durch die Endkappe 54 gehalten. Bürsten 59 sind für einen Gleitkontakt mit dem Kommutator 46 gleitbeweglich in den Bürstenkäfigen 58 aufgenommen. Jeder elektrische Anschluss 56 ist mit einer entsprechenden Bürste elektrisch verbunden. Dadurch können die Läuferwicklungen über die elektrischen Anschlüsse 56, die Bürsten und den Kommutator 46 mit LVDC-Strom von vorzugsweise 12~36 V versorgt werden. Vorzugsweise hat der Ständer zwei Magnetpole und zwei Bürsten, der Läuferkern hat fünf Schlitze, der Kommutator hat fünf Kommutatorsegmente, und die Läuferwicklungen sind Schleifenwicklungen. Die Welle 42 ist durch zwei Lager 60, die in Lagerstützen 62 an beiden Enden des Motors aufgenommen sind, drehbar gelagert.The motor 18 is preferably a low-voltage DC motor (LVDC motor) with a rotor and a stator enclosing the rotor. The runner has a wave 42 , one on the shaft 42 attached rotor core 44 , one the runner core 44 adjacent to the wave 42 attached commutator 46 , Rotor windings 45 around the poles of the runner core 44 guided around and with the commutator 46 electrically connected, and a cooling fan 48 at the rotor core 44 is attached. Outside surfaces of the rotor poles form a circle. To accommodate the rotor windings slots are formed between adjacent rotor poles. The stand comprises an axially extending round housing 50 with one open and one closed end, at least one on the inner surface of the housing 50 attached permanent magnet 52 and an end cap 54 that the open end of the case 50 closes. Electrical connections 56 for electrical connection to a power source and brush cages 58 are through the end cap 54 held. to brush 59 are for sliding contact with the commutator 46 slidable in the brush cages 58 added. Every electrical connection 56 is electrically connected to a corresponding brush. This allows the rotor windings via the electrical connections 56 , the brushes and the commutator 46 be supplied with LVDC current of preferably 12 ~ 36V. Preferably, the stator has two magnetic poles and two brushes, the rotor core has five slots, the commutator has five commutator segments, and the rotor windings are loop windings. The wave 42 is through two camps 60 sitting in camp supports 62 are received at both ends of the motor, rotatably mounted.

5 zeigt die Halterung 13. Die Halterung 13 hat einen Innenring 64 und einen über Stege 68 mit dem Innenring 64 verbundenen Außenring 66. Der Innenring 64 hat einen ersten vertieften Bereich 70 und eine Öffnung 72, die in der Mitte des ersten vertieften Bereichs 70 gebildet ist. Der erste vertiefte Bereich 70 wird durch eine axiale Endfläche des Gehäuses an dem geschlossenen Ende gehalten. Die Öffnung 72 wird an dem geschlossenen Ende an der Lagerstütze 62 des Motors aufgesetzt. Ein Flansch 74 erstreckt sich axial von der äußeren Peripherie des äußeren Rings 64. Das Gehäuse 12 ist an der Außenfläche des Flansches 74 derart montiert, dass es sicher an der Halterung 13 fixiert ist. Der zentrale plattenförmige Bereich 36 des Diffusors 16 hat einen zweiten vertieften Bereich 76 mit einer zentralen Öffnung. Der zweite vertiefte Bereich 76 ist an der Lagerstütze 62 montiert und wird axial durch den Innenring 64 gestützt. Die Rückführungs-Leitflügel 40 sind axial durch den Außenring 66 gestützt. Der zentrale plattenförmige Bereich 36 und die Halterung 13 sind durch Schrauben (nicht gezeigt) an dem Gehäuse 50 des Motors 18 befestigt. Das Laufrad 14 ist über einen Distanzhalter 78, der an einer Welle 42 des Motors befestigt ist, mit der Welle 42 verbunden. Der Distanzhalter 78 hat einen Plattenbereich 80, der die Basis 24 des Laufrads 14 stützt. Der Distanzhalter 78 sitzt auf dem inneren Laufring des Lagers 60 an dem geschlossenen Ende. Eine Distanzscheibe 82 ist auf der Oberseite der Basis 24 angeordnet, und eine Mutter 84 ist in das Ende der Welle 42 geschraubt, wodurch die Basis 24 zwischen dem Distanzhalter 78 und der Distanzscheibe 82 derart festgespannt wird, dass sich das Laufrad mit der Welle dreht. 5 shows the holder 13 , The holder 13 has an inner ring 64 and one over bars 68 with the inner ring 64 connected outer ring 66 , The inner ring 64 has a first recessed area 70 and an opening 72 in the middle of the first recessed area 70 is formed. The first recessed area 70 is held by an axial end surface of the housing at the closed end. The opening 72 is at the closed end on the bearing support 62 put on the engine. A flange 74 extends axially from the outer periphery of the outer ring 64 , The housing 12 is on the outer surface of the flange 74 mounted so that it is secure to the bracket 13 is fixed. The central plate-shaped area 36 of the diffuser 16 has a second recessed area 76 with a central opening. The second recessed area 76 is on the bearing support 62 mounted and becomes axially through the inner ring 64 supported. The return guide vanes 40 are axially through the outer ring 66 supported. The central plate-shaped area 36 and the holder 13 are by screws (not shown) on the housing 50 of the motor 18 attached. The impeller 14 is about a spacer 78 that is connected to a wave 42 the motor is attached to the shaft 42 connected. The spacer 78 has a plate area 80 who is the base 24 of the impeller 14 supports. The spacer 78 sits on the inner race of the bearing 60 at the closed end. A spacer 82 is on top of the base 24 arranged, and a mother 84 is in the end of the wave 42 screwed, causing the base 24 between the spacer 78 and the spacer 82 is tightened so that the impeller rotates with the shaft.

Im Einsatz wird eine LVDC-Stromversorgung mit dem Motor 12 verbunden, um die Drehung des Läufers zu bewirken. Das an der Welle 42 befestigte Laufrad 14 wird durch den Läufer angetrieben, wodurch über den Einlass 20 in dem Gehäuse 12 Luft in das Laufrad 14 angesaugt und über die Durchlässe, die durch die Diffusorflügel 38 an dem Diffusor 16 definiert sind, radial aus dem Laufrad 14 ausgestoßen wird, wobei das Gehäuse 12 den Luftstrom von der Oberfläche des Diffusors um die Außenkante des Diffusors herum in die Durchlässe lenkt, die zwischen den Rückführungs-Leitflügeln 40 an der Unterfläche des Diffusors 16 gebildet sind. Die Rückführungs-Leitflügel 40 lenken die Luft nach innen und axial durch die Öffnungen in der Halterung 13 und in das Gehäuse 50 hinein, wo die Luft über den Ständer und den Läufer strömt, bevor sie durch die Öffnungen 86 in dem unteren Bereich des Gehäuses 50 abgeleitet wird.In use is a LVDC power supply to the engine 12 connected to effect the rotation of the rotor. That on the shaft 42 fixed impeller 14 is driven by the runner, causing over the inlet 20 in the case 12 Air in the impeller 14 sucked in and over the passages through the diffuser wings 38 on the diffuser 16 are defined, radially from the impeller 14 is ejected, the housing 12 directs the flow of air from the surface of the diffuser around the outer edge of the diffuser into the passages formed between the return vanes 40 on the lower surface of the diffuser 16 are formed. The return guide vanes 40 direct the air in and axially through the openings in the bracket 13 and in the case 50 into it, where the air flows over the stand and the runner, before going through the openings 86 in the lower part of the case 50 is derived.

Vorzugsweise ist der Motor 18 einen LVDC-Motor der Serie 600. Der LVDC-Strom, der dem Motor zugeführt wird, hat etwa 24 V. Das Gehäuse 50 hat einen Außendurchmesser von 35,7 mm, der Läuferkern hat eine axiale Länge von 25,1 mm, und der Permanentmagnet hat eine Dicke von 4,9 mm, wobei eine Variation dieser Dimensionen von ±3% zulässig ist.Preferably, the engine is 18 a 600 series LVDC motor. The LVDC current supplied to the motor is about 24 V. The housing 50 has an outer diameter of 35.7 mm, the rotor core has an axial length of 25.1 mm, and the permanent magnet has a thickness of 4.9 mm, with a variation of these dimensions of ± 3% is allowed.

Das erfindungsgemäße Gebläse ist insbesondere für Luftverarbeitungssysteme wie beispielsweise Händetrockner oder Staubsauger geeignet. Bei Verwendung in Staubsaugern arbeitet der Motor 18 vorzugsweise mit einer Drehzahl zwischen 18.000 U/min und 22.000 U/min, und das Gehäuse 12 hat einen Außendurchmesser von 95 mm ± 3%.The blower according to the invention is particularly suitable for air handling systems such as hand dryers or vacuum cleaners. When used in vacuum cleaners, the motor works 18 preferably at a speed between 18,000 rpm and 22,000 rpm, and the housing 12 has an outer diameter of 95 mm ± 3%.

Wie erkennbar ist, spielen das Laufrad 14 und der Diffusor 16 eine wesentliche Rolle hinsichtlich der Effizienz des Luftstroms und insbesondere bei der Umkehr und Übertragung der Luft von dem Laufrad in das Gehäuse. As can be seen, play the impeller 14 and the diffuser 16 a significant role in the efficiency of the air flow and in particular in the reversal and transmission of the air from the impeller into the housing.

Vorzugsweise liegen Einlasswinkel α1 der Laufradschaufeln 26 etwa zwischen 20 und 30 Grad. Der Winkel α1 bedeutet einen Winkel, der durch zwei Linien L1, L2 gebildet wird. Die Linie L1 stellt die Tangente zu einem imaginären Kreises dar, der die inneren Enden sämtlicher Flügel 26 an dem Punkt A berührt, an dem er den Flügel 26 berührt. Die Linie L2 stellt die Tangente zu der Kurve des Flügels 26 an Punkt A dar. Auslasswinkel β1 der Laufradflügel 26 betragen 26~38 Grad. Der Winkel β1 bedeutet einen Winkel, der durch zwei Linien L3, L4 gebildet wird. Die Linie L3 stellt die Tangente zu einem imaginären Kreis dar, der die äußeren Enden sämtlicher Flügel 26 an dem Punkt B berührt, an dem er den Flügel 26 berührt. Die Linie L4 stellt die Tangente zu der Kurve des Flügels 26 an Punkt B dar. Die Einlasswinkel α1 und die Auslasswinkel β1 der Laufradflügel 26 sind in 6 gezeigt.Preferably, inlet angles α1 of the rotor blades are 26 between about 20 and 30 degrees. The angle α1 means an angle formed by two lines L1, L2. The line L1 represents the tangent to an imaginary circle, the inner ends of all the wings 26 touched at the point A, where he touched the wing 26 touched. The line L2 represents the tangent to the curve of the wing 26 at point A, outlet angle β1 of the impeller blades 26 amount to 26 ~ 38 degrees. The angle β1 means an angle formed by two lines L3, L4. The line L3 represents the tangent to an imaginary circle, the outer ends of all the wings 26 touched at the point B, where he touched the wing 26 touched. The line L4 represents the tangent to the curve of the wing 26 at point B. The inlet angle α1 and the outlet angle β1 of the impeller blades 26 are in 6 shown.

Einlasswinkel α2 der Diffusorflügel 38 betragen 7~11,5 Grad. Der Winkel α2 bedeutet einen Winkel, der durch zwei Linien L5, L6 gebildet wird. Die Linie L5 stellt die Tangente zu einem imaginären Kreis dar, der die inneren Enden sämtlicher Flügel 38 an dem Punkt C berührt, an dem er den Flügel 38 berührt. Die Linie L6 stellt die Tangente zu der Kurve des Flügels 38 an Punkt C dar. Auslasswinkel β2 der Diffusorflügel 38 betragen 15~17,5 Grad. Der Winkel β2 bedeutet einen Winkel, der durch zwei Linien L7, L8 gebildet wird. Die Linie L7 stellt die Tangente zu einem imaginären Kreis dar, der die äußeren Enden sämtlicher Flügel 38 an dem Punkt D berührt, an dem er den Flügel 38 berührt. Die Linie L8 stellt die Tangente zu der Kurve des Flügels 38 an Punkt D dar. Die Einlasswinkel α2 und die Auslasswinkel β2 der Diffusorflügel 38 sind in 7 gezeigt.Inlet angle α2 of the diffuser wings 38 amount to 7 ~ 11.5 degrees. The angle α2 means an angle formed by two lines L5, L6. The line L5 represents the tangent to an imaginary circle, the inner ends of all the wings 38 touched at the point C, where he touched the wing 38 touched. The line L6 represents the tangent to the curve of the wing 38 at point C, outlet angle β2 of the diffuser blades 38 amount to 15 ~ 17.5 degrees. The angle β2 means an angle formed by two lines L7, L8. The line L7 represents the tangent to an imaginary circle, the outer ends of all the wings 38 touched at the point D, where he touched the wing 38 touched. The line L8 represents the tangent to the curve of the wing 38 at point D. The inlet angles α2 and the outlet angles β2 of the diffuser vanes 38 are in 7 shown.

Es wurde entdeckt, dass bei Verwendung des Gebläses mit der vorstehenden Konfiguration in einem Kleinstaubsauger wie beispielsweise einem Handsauger eine Steigerung der Effizienz erzielbar ist. Die Einlasswinkel α1 und die Auslasswinkel β1 der Laufradflügel 26 sind besonders wichtig. Die nachstehende Tabelle zeigt die Änderung der Effizienz bei variierenden Winkeln α1, β1 der Laufradflügel 26 unter Testbedingungen des Luftstroms des Gebläses bei 12,92 L/S und einer Drehzahl des Läufers von 21.000 U/min. Gemäß der Tabelle lässt sich eine Effizienz von etwa 71% oder mehr erreichen, wenn der Winkel α1 in dem Bereich von 19° bis 29° und der Winkel β1 in dem Bereich von 25,5° bis 37° liegt. Q(L/S) α1(°) β1(°) ΔP(Pa) n(rpm) η(%) 12.92 19.0 30.0 4222 21000 71.00 22.5 25.5 4099 71.02 24.8 28.2 4210 71.10 24.3 34.5 4212 71.58 26.0 36.0 4222 71.10 27.0 37.0 4195 71.39 29.0 27.5 4224 70.99 32.0 32.0 4215 70.97 34.0 34.0 4208 70.13 36.0 36.0 4287 70.25 It has been discovered that when using the blower of the above configuration in a small vacuum cleaner such as a hand vacuum cleaner, an increase in efficiency can be achieved. The inlet angles α1 and the outlet angles β1 of the impeller blades 26 are especially important. The table below shows the change in efficiency at varying angles α1, β1 of the impeller blades 26 under test conditions of fan airflow at 12.92 L / S and a rotor speed of 21,000 rpm. According to the table, an efficiency of about 71% or more can be achieved when the angle α1 is in the range of 19 ° to 29 ° and the angle β1 is in the range of 25.5 ° to 37 °. Q (L / S) α1 (°) β1 (°) .DELTA.P (Pa) n (rpm) η (%) 12.92 19.0 30.0 4222 21000 71.00 22.5 25.5 4099 71.02 24.8 28.2 4210 71.10 24.3 34.5 4212 71.58 26.0 36.0 4222 71.10 27.0 37.0 4195 71.39 29.0 27.5 4224 70.99 32.0 32.0 4215 70.97 34.0 34.0 4208 70.13 36.0 36.0 4287 70.25

Wenngleich die Erfindung unter Bezugnahme auf eine oder mehrere bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde, wird der Fachmann erkennen, dass verschiedenen Modifikationen möglich sind, ohne den Schutzrahmen der Erfindung zu verlassen, der durch die anliegenden Ansprüche definiert ist.Although the invention has been described with reference to one or more preferred embodiments, those skilled in the art will recognize that various modifications are possible without departing from the scope of the invention, which is defined by the appended claims.

Verben wie ”umfassen”, ”aufweisen”, ”enthalten” und ”haben” sowie deren Abwandlungen in der Beschreibung und in den Ansprüchen der vorliegenden Anmeldung sind in einem einschließenden Sinne zu verstehen. Sie geben an, dass das genannte Element vorhanden ist, schließen jedoch nicht aus, dass noch weitere Elemente vorhanden sind.Verbs such as "comprising", "comprising", "containing" and "having" and their modifications in the description and in the claims of the present application are to be understood in an inclusive sense. They indicate that the named element exists, but do not exclude that there are other elements.

Claims

A blower comprising: a housing ( 12 ) with an air inlet, an electric motor ( 18 ) with a runner and a stand, an impeller ( 14 ), which is driven by the motor, and a diffuser ( 16 ) for directing air out of the impeller, the impeller ( 14 ) and the diffuser ( 16 ) are received in the housing, the impeller ( 14 ) One Base ( 24 ) and wings supported by the base ( 26 ) and the diffuser ( 16 ) a plate-shaped area ( 36 ) with the impeller enclosing diffuser blades ( 38 ), characterized in that the inlet angle (α1) of the impeller blades ( 26 ) between 20 ~ 30 degrees and the outlet angle (β1) of the impeller blades ( 26 ) is between 26 ~ 38 degrees.

Blower according to claim 1, wherein an inlet angle (α2) of the diffuser blades ( 38 ) is between 7 ~ 11.5 degrees.

Blower according to claim 1 or 2, wherein an outlet angle (β2) of the diffuser blades ( 38 ) is between 15 ~ 17.5 degrees.

A blower according to claim 1, 2 or 3, wherein the rotor comprises: a shaft ( 42 ), a rotor core attached to the shaft ( 44 ), a commutator attached to the shaft adjacent the rotor core ( 46 ) and rotor windings ( 45 ) wound around poles of the rotor core and electrically connected to the commutator, the stator having an axially extending housing (Figs. 50 ), at least one permanent magnet attached to an inner surface of the housing ( 52 ), electrical connections ( 56 ) and at least one pair of brushes ( 59 ) for sliding contact with the commutator, and wherein the motor ( 18 ) is operable by passing over the commutator ( 46 ) an LVDC current at the rotor windings ( 45 ) is created.

A blower according to claim 4, wherein the stator has two magnetic poles, the rotor core ( 44 ) has five slots and the commutator ( 46 ) has five segments.

A blower according to claim 4 or 5, wherein the housing ( 50 ) has an outer diameter of 35.7 mm ± 3%, the rotor core ( 44 ) has an axial length of 25.1 mm ± 3% and the permanent magnet ( 52 ) has a thickness of 4.9 mm ± 3%.

Blower according to one of claims 1 to 6, wherein the housing ( 12 ) has an outer diameter between 95 mm ± 3%.

A blower according to any one of claims 1 to 7, wherein the motor is configured for operation at a speed of 18,000 ~ 22,000 rpm.

Blower according to one of claims 1 to 8, wherein the diffuser ( 16 ) return guide vanes ( 40 ) on one of the impeller ( 14 ) removed surface of the plate-shaped area ( 36 ) are formed.

A blower comprising: a housing ( 12 ) with an air inlet, an electric motor ( 18 ) with a runner and a stand, an impeller ( 14 ), which is driven by the motor, and a diffuser ( 16 ) for directing air from the impeller, wherein the impeller and the diffuser in the housing ( 12 ), the impeller has a base ( 24 ) and wings supported by the base ( 26 ) and the diffuser ( 16 ) a plate-shaped area ( 36 ) with the impeller enclosing diffuser blades ( 38 ), characterized in that an inlet angle (α2) of the diffuser wings ( 38 ) between 7 ~ 11.5 degrees and an outlet angle (β2) of the diffuser blades ( 38 ) is between 15 ~ 17.5 degrees.