DE2148574A1 - Staubsaugeraggregat - Google Patents

Description

KÜPFERMANN

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PHN 5161

Puttuiaawalt BOSS/lVM

N. V. Philips' Gloeilampenfabriefcen AkteNo. PHN- 5161 27. Sept. 1971

"Staubsaugeraggregat"

Die Erfindung betrifft ein Staubsauferaggregat, das aus einem Kompressor und einem Elektromotor zu dessen Antrieb besteht, wobei der Kompressor ein auf der Motorwelle vorgesehenes Schaufelrad enthält, das durch einen Kranz ein.en radialen Diffusor bildender Leitschaufeln umgeben ist.

Bei der Konstruktion von Staubsaugern ist es von Bedeutung, das Aggregat so aufzubauen, dass es einen möglichst geringen Umfang hat, aus

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möglichst wenig mit Massenproduktionsmitteln preisgünstig herzustellenden Teilen besteht und möglichst hohe Leistungen liefert. Bisher hat man dies nur teilweise erreicht. So war es bisher k kaum möglich, ein Aggregat mit sowohl einem

annehmlichen Gestehungspreis als auch Wirkungsgrad herzustellen und man hat keine Möglichkeit gefunden, den Kompressor auf annehmbare ¥eise mit Diffusorelementen zu versehen, die strömungstechnisch wegen der bedeutenden Erhöhung des Wirkungsgrads, den sie verwirklichen können, sehr erwünscht sind.

Ein Versuch zu einer Lösung der

erwähnten Probleme ist in der U.S. Patentschrift 3.263.9O9 vorgeschlagen. Die hier vorgeschlagene Diffusorkonstruktion ist jedoch so umfangreich und besteht aus so viel Einzelteilen, dass eine Anwendung nur in zentralen Staubabsaufungsanlagen und professionellen Staubsaugern in Betracht genommen werden kann. Für eine Anwendung in Haushalsstaubsaugern eignet sich die vorgeschlagene Lösung nicht.

Die Erfindung schafft eine Lösung dieses Problems, die zu einer für Anwendung in

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Haustialtsstaubsaugern geeigneten Konstruktion führt, und ist dadurch gekennzeichnet, dass sich die Leitschaufeln in einem Diffusorgehäuse befinden, dessen Kanäle zum im wesentlichen in axialer Richtung erfolgende Umleiten der aus den Leitschaufeln tretenden Luft vorgesehen sind.

Vorzugsweise wird das Diffusorgehäuse so ausgeführt, dass die Leitschaufeln und das Gehäuse ein Ganzes bilden. Dieses Gebilde kann beispielsweise durch Spritzgiessen eines Kunststoffes hergestellt werden.

Eine noch beträchtlich weitergeführte Verbesserung wird in einer Ausführungsform erhalten, die dadurch gekennzeichnet ist, dass an einer axialen Seite des Gehäuses ein Deckel vorgesehen ist und dass an jener Seite Mittel zur Unterstützung der Leitschaufeln vorgesehen sind.

Hierdurch entsteht Möglichkeit, die Leitschaufeln beträchtlich dünner als bisher für möglich gehalten wurde zu konstuieren. Dies bringt wiederum mit sich, dass der Innendurchmesser des Leitschaufelkranzes kleiner werden und

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sich mehr dem Aussendurchmesser des Schaufelrades annähern kann, ohne dass infolgedessen lästige
Nachteile auftreten. Ferner wird hierdurch die
Möglichkeit geschaffen, den Aussendurchmesser des Aggregats noch weiter zu verringern, was zusammen mit der Durchmesserverringerung, die das Schaufelrad durch Anwendung des Diffusors erfahren kann, dazu führt, dass dieser Durchmesser nicht grosser zu sein braucht als es bisher für Aggregate üblich war, die nicht mit einem Diffusor-Schaufelkranz versehen
waren« Da nun ferner das Schaufelrad nicht nur für den erwünschten Druckunterschied zu sorgen braucht, da dies teilweise bereits im Diffusor erfolgt,
kann das Schaufelrad bei gleichbleibender Motorleistung für eine grössere LuftVerdrängung eingerichtet werden, indem die Schaufeln eine grössere Höhe in axialer Richtung erhalten. Hieraus ergibt sich der höhere Wirkungsgrad des Aggregats. Diese grössere Schaufelhöhe muss selbstverständlich auch bei den Diffusorschaufein angewendet werden. Dies ist jedoch durch Anwendung der Erfindung möglich, ohne dass dies zu störenden Schwingungserseheinungen führt.

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Es hat sich als vorteilhaft erwiesen,

wenn die erwähnten Unterstützungsmxttel entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung einen Teil des Deckels bilden.

Ueberraschenderweise hat sich gezeigt, dass die Unterstützungsmxttel einfach und preisgünstig ausgeführt werden können, wenn sie entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung aus einem Ring aus elastischem Material bestehen, der zugleich zur Abdichtung des Gehäuses dient.

Es leuchtet ein, dass es durch Anwendung einer oder mehrerer der erfindungsgemäss vorgeschlagenen Massnahmen in vielen Fällen möglich ist, einen Einstufen-Kompressor anzuwenden, wo man sich bisher eines Mehrstufen-Kompressors bedienen musste.

Soll aber dennoch ein Mehrstufen-Kompressor verwendet werden, so ist es vorteilhaft, wenn für jede Stufe eine oder mehrere der beschriebenen Massnahmen angewendet werden.

Die Erfindung wird nunmehr anhand einiger in den Zeichnungen dargestellter Aus-

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führungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht eines einstufigen erfindungsgemässen Staubsaugeraggregats,

L· Fig. 2 eine Ansicht des darin angewendeten Diffusorgehäuses,

Fig. 3 einen Schnitt durch das Gehäuse nach der Linie IH-III in Fig. 2 und durch den dabei verwendeten Deckel,

Fig. k eine Ansicht eines Diffusorgehäuses in einer anderen Ausführungsforra,

Fig. 5 einen. Schnitt durch das Gehäuse nach der Linie V-V in Fig. 4,

Fig. 6 eine Ansicht eines Deckels für das in Fig. k und 5 dargestellte Gehäuse,

Fig. 7 ein" perspektivisch und teilweise im Schnitt dargestelltes Diffusorgehäuse,

Fig. 8 eine Ansicht und einen Schnitt eines mehrstufigen erfindungsgemässen Staubsaugeraggregats.

Das in Fig. 1 dargestellte einstufige Staubsaugeraggregat umfasst einen mit einem Gehäuse 1 umgebenen Motor und einen Kompressor,

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der aus einem mit der Motorwelle fest verbundenen Fächer besteht, der in einem Diffusorgehäuse 2 dreht. Dieses Gehäuse ist mit einem Deckel 3 verschlossen, in dem sich die Eintrittsöffnung für die Luft befindet.

Das Diffusorgehäuse 2 ist in den

Fig. 2 und 3 dargestellt. Es enthält eine.Bodenplatte k, die am Motorgehäuse befestigt ist und in der eine Oeffnung 5 vorgesehen ist, durch die die Motorwelle ragen kann, einen zentralen Raum 6, in dem der Kompressorfächer drehen kann und eine im wesentlichen zylindrische Aussenwand 7·

An der Innenseite dieser Wand 7 ist eine Anzahl von Schaufeln 8 vorgesehen, die je über den bei einer Schaufel mit A angegebenen Teil als Leitschaufel wirksam sind und über den mit B angegebenen Teil paarweise einen divergierenden Kanal bilden, in dem eine Dxffusorwirkung auftritt. Zum Umleiten der Luft in Richtung des Motors dienen die Wandteile 9> die in Fig. 2 gegenüber der Zeichenebene schräg rückwärts verlaufen, wie auch in Fig. 3 in den beiden verschiedenen Schnitten nach der Linie III-III in Fig. 2 ersichtlich ist. Die Luft kann in axialer Richtung durch die

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Oeffnungen 10 ausströmen,die sich bis unter die Wandteile 9 erstrecken.

Zur Abdichtung der durch die Schaufeln 8 gebildeten Kanäle ist in dieser Äusführungsform der in Fig. 3 dargestellte Deckel 11 vorhanden. Dieser ist mit der zentralen Ansaugöffnung 12 versehen.

Nahe dem Aussenrand befindet sich

zwischen dem Diffusorgehäuse und dem Deckel ein Ring 13 aus elastischem Material, der nicht nur für die Abdichtung der Kanäle, sondern auch, wie sich überraschenderweise herausgestellt hat, hervorragend zum Festhalten der dünnen Enden 14 der Schaufeln 8 dient. Diese Schaufeln können dadurch ohne das Risiko eines durch das Auftreten von Schwingungen oder aus anderen Gründen verursachten Bruchs viel dünner gemacht werden. Der vorzugsweise aus einem weichen Gummi hergestellte Ring 13 ermöglicht es zugleich aus denselben Gründen, das Diffusorgehäuse 2 zu erhöhen und somit den Schaufeln 8 eine grössere Höhe zu verliehen. Dies führt wie bereits erläutert zu einer

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bedeutenden Lexstungsbesserung des Aggregats.

Die Ausftthrungsform des Diffusorgehäuses 2 nach den Fig. 4, 5 und 7 mit dem zugehörigen Deckel nach Fig. 6 ist eine vereinfachte Ausführung der bereits beschriebenen Ausführungsform. In den Figuren sind entsprechende Einzelteile mit denselben Bezugsziffern wie in Fig. 2 und 3 versehen. Man sieht wieder dieselben Leitschaufel- und Diffusorteile A und B der Leitschaufeln 8, und zum Ausblasen der Luft sind die Oeffnungen 10 in der Bodenplatte k vorhanden, deren Form mit den gestrichelten Linien in Fig. h angegeben ist.

Das Gehäuse 2 ist mit einem Passrand 18 versehen, in den der Deckel 11 passt. Dieser Deckel hat die Form einer flachen Platte, die mit. einem erhöhten Teil 15 versehen ist mit einer derartigen Form, dass er in die Räume zwischen, den Schaufeln 8 passt und auf diese Weise die dadurch gebildeten Kanäle abschliessen kann. In diesem Teil 15 sind die Spalten 16 aufgenommen, in welche die freistehenden Teile der Schaufeln 8 passen, womit derselbe Effekt erhalten wird

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wie mit dem Ring 13 in dem vorigen Beispiel. Es ist vorteilhaft, die Stellwände des erhöhten Teils 15 etwas konisch verlaufen zu lassen.

Schliesslich stellt Fig. 8 noch eine

andere Ausführungsform dar, in der zwei identische Diffusorgehäuse 2 erfindungsgeraäss in einem zweistufigen Kompressoraggregat angewendet sind, in dem die Luft durch den Motor hindurch angesaugt wird und den mit Pfeilen angegebenen Weg zurücklegt.

Die Ausführung der Diffusorgehäuse 2 entspricht übrigens vollständig derjenigen der bereits beschriebenen Gehäuse.

Es versteht sich, dass die beschriebenen Diffusorgehäuse an der Seite, an der die Luft austritt, noch mit Leitschaufeln zum Leiten der ausgetretenden Luft versehen werden können. Solche Schaufeln können sich beispielsweise an der Stelle 17 in Fig. 3 befinden.

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Claims (8)

2H8574 - 1 1 - - PHN 5161 Patentansprüche;

1.j Staubsaugeraggregat, das aus einem Kompressor und einem Elektromotor zu dessen Antrieb besteht, wobei der Kompressor ein Schafelrad umfasst, das auf der Motorwelle vorgesehen ist und das durch einen Kranz einen radialen Diffusor bildender Leitschaufeln umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Leutschaufein sich in einem Diffusorgehäuse befinden, in dem Kanäle zum im wesentlichen in axialer Richtung erfolgenden Umleiten der aus den Leitschaufeln tretenden Luft vorgesehen sind.

2. Staubsaugeraggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitschaufeln und das Diffusorgehäuse ein Ganzes bilden.

3· Staubsaugeraggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an einer axialen Seite des Gehäuses ein Deckel vorgesehen ist, und dass an dieser Seite Mittel zum Abstützen der Leitschaufeln vorhanden sind.

4. Staubsaugeraggregat nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass die erwähnten

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Stutzelerneute einen Teil des Deckels bilden.

5· S taub s auger aggregat nach. Anspruch 3>

dadurch gekennzeichnet, dass die erwähnten Stützelemente aus einem Ring aus elastischem Material bestehen, der zugleich zur Abdichtung ψ des Gehäuses dient.

6. Staubsaugeraggregat nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass der erwähnte Ring aus .einem weichen Gummi hergestellt ist.

7. Staubsaugeraggregat nach Anspruch 1

oder 2, in dem der Kompressor ein Mehrstufen-Kompressor ist, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Schaufelrad mit einem bereits erwähnten Diffusorgehäuse umgeben ist.

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8. Staubsaugeraggregat nach Anspruch 7»

dadμrch gekennzeichnet, dass für jedes Diffusorgehäuse Elemente zum Abstützen der Leitschaufeln vorhanden sind, wie beschrieben in einem der Ansprüche 2-5.

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