[0001] Die Erfindung betrifft ein an dem Rotor eines Elektromotors angebrachtes Gebläserad,
wobei das Gebläserad eine Gebläseradachse und, von einem mitdrehenden Deckenteil überdeckte
Gebläseradschaufeln aufweist, wobei weiter die Gebläseradschaufeln eine Erstreckungsrichtung
in Achsrichtung aufweisen.
[0002] Gebläseräder der in Rede stehenden Art sind bekannt. Diese werden bevorzugt angetrieben
durch einen Elektromotor, wobei das Gebläserad weiter bevorzugt drehfest mit der Rotorachse
des Elektromotors befestigt ist. Über das sich drehende Gebläserad wird zufolge der
angeordneten Gebläseradschaufeln eine Luftströmung erzielt, so insbesondere zur Kühlung
des Elektromotors, weiter bevorzugt, insbesondere bei Anordnung des Elektromotors
und Gebläserades bspw. in einem Staubsauger oder dergleichen, zum Aufbau einer Saugluftströmung.
Die Gebläseradschaufeln sind von einem mitdrehenden Deckenteil überdeckt. Dieses dient
im Wesentlichen zur gezielten Strömungsrichtung im Bereich des Gebläserades, so weiter
insbesondere zur Erzielung eines Radialgebläses. Hierbei wird die Luft bevorzugt in
Axialrichtung, weiter bevorzugt zentral des Gebläserades angesaugt, hierbei weiter
bevorzugt eine entsprechende Durchbrechung des Deckenteiles durchsetzend, und zufolge
der Anordnung der Gebläseradschaufeln zumindest tendenziell nach radial außen geleitet.
[0004] Im Hinblick auf den bekannten Stand der Technik wird eine technische Problematik
der Erfindung darin gesehen, ein Gebläserad der in Rede stehenden Art insbesondere
strömungstechnisch weiter zu verbessern.
[0005] Eine mögliche Lösung der Aufgabe ist nach einem ersten Erfindungsgedanken bei einem
Gebläserad gegeben, bei welchem darauf abgestellt ist, dass das Deckenteil die Gebläseradschaufeln
radial außen in Richtung der Achse zur Hälfte oder mehr der axialen Erstreckung der
Gebläseradschaufeln überdeckt. Zur Folge dieser Ausgestaltung sind insbesondere die
nach radial außen weisenden Öffnungsbereiche zwischen den Gebläseradschaufeln zumindest
teilweise radial außen überdeckt, sodass sich in diesem Bereich zumindest eine teilweise
Umlenkung der Luftströmung und ggf. durch die Luftströmung mitgerissener Partikel
ergibt. Entsprechend erstreckt sich das Deckenteil ausgehend von einer axialen Überdeckung
der Gebläseradschaufeln bis hin in eine zumindest teilweise radiale Überdeckung, womit
sich in einer bevorzugten Ausgestaltung ein Deckenteil mit einem, die nach radial
außen weisenden Stirnrandkanten der Gebläseradschaufeln überdeckenden, umlaufenden
Wandbereich ergibt.
[0006] Weitere Merkmale der Erfindung sind nachstehend, auch in der Figurenbeschreibung,
oftmals in ihrer bevorzugten Zuordnung zum Gegenstand des Anspruches 1 oder zu Merkmalen
weiterer Ansprüche erläutert. Sie können aber auch in einer Zuordnung zu nur einzelnen
Merkmalen des Anspruches 1 oder des jeweiligen weiteren Anspruches oder jeweils unabhängig
von Bedeutung sein.
[0007] So ist in einer weiter bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, dass das Deckenteil
die Gebläseradschaufeln in Einströmrichtung der Luft bzw. in Erstreckungsrichtung
der Achse bis über ein in dieser Richtung gegebenes Ende der Gebläseradschaufeln radial
überdeckt. Entsprechend erstreckt sich das Deckenteil zumindest in einem die Gebläseradschaufeln
radial außen umfassenden Bereich, weiter bevorzugt mit Bezug auf eine in Achsrichtung
des Gebläserades sich erstreckende Schnittebene zumindest annähernd parallel zur Einströmrichtung
der Luft, weiter annähernd parallel zur Drehachse des Gebläserades. Weiter bevorzugt
nimmt ein solcher, die Gebläseradschaufeln radial außen überdeckender Abschnitt des
Deckenteiles einen spitzen Winkel zu der Gebläseradachse ein, orientiert sich entsprechend
in einem spitzen Winkel entlang einer Achsparallelen. Das Deckenteil erstreckt sich
weiter bevorzugt mit dem die Gebläseradschaufeln radial außen umgebenden Abschnitt
zumindest bis zu einem axialen Ende der Gebläseradschaufeln, insbesondere einem axialen
Ende der nach radial außen bevorzugt frei bestehenden Stirnrandkante der Gebläseradschaufeln,
welches Ende weiter bevorzugt dem durch das Deckenteil überdeckten axialen Ende gegenüberliegt.
Weiter bevorzugt erstreckt sich dieser Abschnitt des Deckenteiles bis über das axiale
Ende insbesondere der freien Stirnrandkante der Gebläseradschaufeln hinaus, weiter
bevorzugt auch über ein, die Gebläseradschaufeln tragendes Bodenteil des Gebläserades.
[0008] Die Gebläseradschaufeln sind in weiter bevorzugter Ausgestaltung in einem radialen
Überdeckungsbereich mit dem Deckenteil zumindest über einen Teil der in Achsrichtung
gegebenen Länge bezüglich eines radial äußeren Endes einer Gebläseradschaufel mit
radialem Freiraum zu einer Innenfläche des Deckenteils ausgebildet. Es ergibt sich
so in weiter bevorzugter Ausgestaltung ein Spaltabschnitt, insbesondere ein umlaufender
Spaltabschnitt mit Bezug auf die Drehachse zwischen den radial äußeren Enden der Gebläseradschaufeln
und der zugewandten Innenfläche des Deckenteils. Durch diesen Spalt ist eine Strömung
der Luft und ggf. mitgerissener Partikel ermöglicht, weiter insbesondere mit einer
Tendenz in Axialrichtung, weiter bevorzugt zumindest in etwa gleich gerichtet zur
Einströmrichtung der Luft.
[0009] Bevorzugt ist weiter, dass in einem radialen Überdeckungsbereich zu den Gebläseradschaufeln
das Deckenteil sich in Richtung der Achse nach radial außen erweiternd erstreckt.
Es ergibt sich diesbezüglich bevorzugt - mit Bezug auf einen Vertikalschnitt durch
das Gebläserad - eine bspw. konische Erweiterung. Bei bevorzugt raumparallel zur Drehachse
des Gebläserades verlaufenden freien Stirnrandkanten der Gebläseradschaufeln ergibt
sich hier weiter bevorzugt eine bspw. keilförmige Vergrößerung des Spaltes zwischen
Stirnrandkante und zugewandter Innenfläche des Deckenteils.
[0010] Bezogen auf einen Querschnitt ist in weiter bevorzugter Ausgestaltung die radiale
Erweiterung über die Länge der Achse unter Einschluss unterschiedlicher Winkel mit
der Achse ausgebildet. So ist weiter bevorzugt der in radialer Überdeckung zu den
Gebläseradschaufeln ausgebildete Bereich des Deckenteils mit Bezug auf einen Querschnitt
geradlinig, gleichmäßig sich von der Achse entfernend ausgebildet, während ein sich
hieran anschließender, bevorzugt frei endender Endbereich des Deckenteils gegenüber
der Achse einen veränderten spitzen Winkel einschließt. Dieser Endbereich erstreckt
sich weiter bevorzugt unterhalb des Gebläserades, insbesondere im Bereich eines ausgebildeten
Diffusors.
[0011] Der radial freie Endbereich des Deckenteiles schließt mit der Achse bevorzugt einen
größeren Winkel ein als ein mittlerer Bereich des Deckenteiles, insbesondere als ein
in radialer Überdeckung zu den Gebläseradschaufeln ausgebildeter Bereich. So schließt
dieser Bereich bevorzugt einen spitzen Winkel von 5° bis 30°, weiter bevorzugt 10°
bis 20° ein, während der freie Endbereich des Deckenteiles bevorzugt einen Winkel
von 30° bis 75°, weiter bevorzugt 45° bis 60° zur Drehachse einschließt.
[0012] Das Deckenteil erstreckt sich in bevorzugter Ausbildung in Richtung der Achse über
die Gebläseradschaufeln um ein Maß hinaus, das bevorzugt der Hälfte oder mehr der
axialen Höhe der Gebläseradschaufeln entspricht, weiter bevorzugt der Hälfte oder
mehr der größten axialen Höhe der Gebläseradschaufeln im Zuge ihrer radialen Erstreckung.
Weiter bevorzugt erstreckt sich das Deckenteil bis hin zu einem 3-Fachen der axialen
Höhe der Gebläseradschaufeln in Richtung der Achse über die Gebläseradschaufeln aus.
[0013] Weiter ist bevorzugt, dass ein radial freier Endbereich des Deckenteils in einer
quer zu der Achse gelegenen Ebene ein Motorgehäuse des Elektromotors durchsetzt. Hierbei
ist weiter bevorzugt eine Durchsetzung eines Teilbereiches des Motorgehäuses vorgesehen,
weiter bevorzugt derart, dass das mitdrehende Deckenteil zumindest in dem sich in
axialer Richtung über die Gebläseradschaufeln hinaus erstreckenden Bereich radial
außen weiterhin durch einen Abschnitt des Motorgehäuses überdeckt ist.
[0014] Ein radialer freier Endbereich des Deckenteiles, insbesondere ein sich über die Gebläseradschaufeln
in Richtung der Achsen hinaus erstreckender Endbereich des Deckenteiles, ist in bevorzugter
Ausgestaltung von einem ringförmigen Aufnahmeraum umgeben derart, dass an einer Innenseite
des Deckenteils ggf. geförderte Flüssigkeit in den Aufnahmeraum geliefert wird. Etwaige
mit der Luftströmung mitgerissene Flüssigkeitspartikel oder auch Festpartikel werden
zunächst insbesondere zufolge der Ausgestaltung des Deckenteils, weiter zufolge der
entstehenden Zentrifugalkräfte entlang der Innenseite des Deckenteiles in Richtung
auf den freien Endbereich abgeleitet und in den sich an diesen Endbereich anschließenden
Aufnahmeraum geliefert. Der Endbereich kann hierbei mit geringem Abstand zu dem Aufnahmeraum
enden. In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Endbereich bis in
den Aufnahmeraum hineinreicht. Zufolge dieser Ausgestaltung ist eine Trennung insbesondere
von Flüssigkeitspartikeln aus dem Luftstrom erreicht, welche Flüssigkeitspartikel
gezielt in dem Aufnahmeraum zumindest vorübergehend gesammelt werden.
[0015] Die ggf. in dem Aufnahmeraum gesammelte Flüssigkeit wird in einer Ausführung bspw.
regelmäßig abgeführt. Bevorzugt ist diesbezüglich, dass der Aufnahmeraum jedenfalls
eine sich in Richtung der Achse erstreckende Auslassöffnung aufweist. Weiter bevorzugt
erstreckt sich die Auslassöffnung, insbesondere eine zentrale Achse der Auslassöffnung,
orientiert an einer Parallelen zur Drehachse des Gebläserades. Über diese Auslassöffnung
kann die in dem Aufnahmeraum gelieferte Flüssigkeit oder dergleichen gezielt abtransportiert
werden. Bspw. kann sich an der Auslassöffnung eine Ablaufleitung, bspw. in Form eines
Schlauches anschließen. Weiter bevorzugt ist die Auslassöffnung einem Boden des Aufnahmeraumes
zugeordnet, welch Letzterer in bevorzugter Ausgestaltung mit Bezug auf einen Querschnitt
rinnenartig ausgestaltet ist.
[0016] Durch die einwirkenden Zentrifugalkräfte im Betrieb des Gebläses wird der flüssigen
Phase eine Drallenergie aufgeprägt, welche in bevorzugter Ausgestaltung in dem ringförmigen
Aufnahmeraum zu einer entsprechenden Förderung der flüssigen Phase in demselben führt.
Um hierbei einen unter Umständen mehrfachen Umlauf der flüssigen Phase in dem Aufnahmeraum
zu unterbinden, ist in einer bevorzugten Ausführung vorgesehen, dass der Auslassöffnung
eine Abteilausformung zugeordnet ist, die mit Abstand nach radial innen zu einer Außenwand
des Aufnahmeraumes bzw. der Auslassöffnung vorragt. Bevorzugt ist diese Abteilausformung
herausgeformt aus einer radial äußeren Ringwandung des Aufnahmeraumes. Durch die stauwandartige
Abteilausformung wird die flüssige Phase zur Auslassöffnung gelenkt. Hierdurch wird
einem mehrfachen Umkreisen der flüssigen Phase entgegengewirkt, was sonst zu einer
Reduktion der Drallenergie führen würde. Durch die gewählte Maßnahme ist das System
lageunabhängig nutzbar.
[0017] Zudem ist bevorzugt, dass die Abteilausformung in einer Projektion entsprechend einer
Mittelachse der Auslassöffnung freikragend in die Auslassöffnung endet. So erstreckt
sich in einer derartigen Projektion die Abteilausformung bevorzugt ausgehend von einem
Rand der Auslassöffnung über 20 % bis 80 % des größten Querschnittsmaßes der Auslassöffnung
frei in die Auslassöffnung.
[0018] Das Deckenteil ist bevorzugt von einem feststehenden Motorgehäuseabschnitt überfangen.
Weiter bevorzugt ist das Deckenteil gänzlich von dem feststehenden Motorgehäuseabschnitt
überfangen, dreht sich entsprechend im Betrieb des Gebläses in einer Verstecktlage.
Hierbei kann der Motorgehäuseabschnitt in Zusammenwirkung mit Bereichen des Deckenteiles
eine Sperre ausbilden gegen Eindringen insbesondere von Flüssigkeiten zwischen dem
Deckenteil und dem Motorgehäuseabschnitt. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist dies
durch eine labyrinthartige Zusammenwirkung von Deckenteil und Motorgehäuseabschnitt
erreicht.
[0019] Das Deckenteil bildet bevorzugt, jedenfalls in einem quer zu der Achse gesehenen
Überdeckungsbereich zu dem Elektromotor oder Motorgehäuse, in Zusammenwirkung mit
dem Motorgehäuse einen radial gerichteten Kanal zwischen einer Oberseite des Motorgehäuses
und einer Unterseite des Deckenteils. Durch diesen Kanal wird die abgeschiedene, flüssige
Phase in Richtung auf den Aufnahmeraum geleitet, welcher Aufnahmeraum sich bevorzugt
an den Kanal anschließt. Der Kanal ist hierbei weiter bevorzugt mit Bezug auf die
Achse umlaufend ausgebildet. Im Wesentlichen ragt in diesen Kanal der freie Endbereich
des Deckenteiles ein, welcher mit der Achse einen größeren Winkel einschließt. Mit
Bezug auf einen Querschnitt erstrecken sich die Oberseite des Motorgehäuses und die
Unterseite des Deckenteiles zumindest annähernd parallel, sodass der hierdurch gebildete
Kanal über seine gesamte (tendenziell) radiale Länge ein gleichbleibendes Erstreckungsmaß
aufweist.
[0020] Diese senkrecht zur Durchströmungsrichtung des Kanals gegebene Breite des Kanals
entspricht in bevorzugter Ausgestaltung einem Drittel oder weniger der radial außen
am freien Ende gegebenen freien Höhe der Gebläseradschaufeln. Weiter bevorzugt entspricht
die Breite dem 0,2- bis 1-Fachen der radial außen gegebenen freien Höhe der Gebläseradschaufeln.
In weiterer Ausgestaltung entspricht das so gewählte Spaltmaß (Breite des Kanals)
etwa 1 % bis 5 %, weiter bevorzugt etwa 2 % des in einer quer zur Achse gerichteten
Ebene betrachteten maximalen Durchmessers des Kanals.
[0021] Die in Durchströmungsrichtung gegebene Länge des Kanals entspricht bevorzugt dem
0,1- bis 0,3-Fachen des Durchmessers des Gebläserades am freien Ende einer Gebläseradschaufel,
hier ggf. bezogen auf den größten Durchmesser des Gebläserades sofern sich dieser
über die axiale Höhe der Gebläseradschaufeln ändert. In weiterer Ausgestaltung entspricht
die hierdurch gegebene Spaltlänge des Kanals etwa 5 % bis 15 %, weiter bevorzugt etwa
9 % des größten Kanaldurchmessers in Bezug auf die Achse.
[0022] Weiter bevorzugt entspricht die Länge des Kanals zumindest annähernd der im Querschnitt
gegebenen Länge des Bereiches des Deckenteiles, das einen größeren spitzen Winkel
mit der Achse einschließt.
[0023] Von der Auslassöffnung wird die flüssige Phase in bevorzugter Ausgestaltung mit einem
Teilluftstrom ggf. auch gegen die Schwerkraft weggefördert. Dieser Teilluftstrom ergibt
sich aus dem Gesamtluftstrom, der durch das aktivierte Gebläserad aufgebaut ist. Der
Teilluftstrom entspricht hierbei bevorzugt bis hin zu 10 % der angesaugten Luftmenge
und wird bevorzugt durch den Kanal und den Aufnahmeraum zur Auslassöffnung geführt,
dies unter bevorzugter Unterstützung der Ausräumung der flüssigen Phase aus dem Aufnahmeraum.
[0024] Die vor- und nachstehend angegebenen Bereiche bzw. Wertebereiche oder Mehrfachbereiche
schließen hinsichtlich der Offenbarung auch sämtliche Zwischenwerte ein, insbesondere
in 1/10-Schritten der jeweiligen Dimension, ggf. also auch dimensionslos, insbesondere
1,01-fach etc., einerseits zur Eingrenzung der genannten Bereichsgrenzen von unten
und/oder oben, alternativ oder ergänzend aber auch im Hinblick auf die Offenbarung
eines oder mehrerer singulärer Werte aus dem jeweils angegebenen Bereich.
[0025] Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert, die aber
lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellt. Die Zeichnung zeigt:
- Figur 1:
- Einen Elektromotor mit einem in einem Motorgehäuse partiell verdeckt angeordneten
Gebläserad in perspektivischer Darstellung;
- Figur 2:
- den Schnitt gemäß der Linie II-II in Figur 1;
- Figur 3:
- den Schnitt gemäß der Linie III-III in Figur 2;
- Figur 4:
- eine perspektivische Schnittdarstellung im Wesentlichen des Bereiches IV in Figur
2.
[0026] Dargestellt und beschrieben ist zunächst mit Bezug zu den Figuren 1 und 2 ein Elektromotor
1 mit einem auf einer Rotorwelle 2 angeordneten Gebläserad 3 und einer Leitstufe in
Form eines Diffusors 4. Das Gebläserad 3 ist drehfest auf der Rotorwelle 2 angeordnet
und wird über diese in Drehung versetzt, wobei die Rotorwelle 2 drehfest mit einem
nicht dargestellten Rotor des Elektromotors 1 verbunden ist. Der Rotor wirkt zusammen
mit einem nicht dargestellten Stator des Elektromotors. Der Diffusor 4 ist nicht drehbar
in einem, den Elektromotor 1 im Wesentlichen aufnehmenden Motorgehäuse 5 befestigt.
[0027] Das Gebläserad 3 weist weiter bevorzugt zunächst einen im Wesentlichen quer zur Drehachse
x ausgerichteten Gebläseradboden 6 auf. Dieser ist insbesondere im zentralen Bereich
nabenartig verdickt, zur drehfesten Anbindung an die Rotorwelle 2.
[0028] Auf dem Gebläseradboden 6, insbesondere dem Elektromotor 1 abgewandt, sind Gebläseradschaufeln
7 ausgebildet. Diese sind weiter bevorzugt insbesondere bei Ausgestaltung des Gebläserades
3 aus einem Kunststoffspritzteil einstückig und materialeinheitlich mit dem Gebläseradboden
6 ausgeformt. Die Gebläseradschaufeln 7 erstrecken sich im Wesentlichen von radial
innen nach radial außen, insbesondere bis an den Rand des Gebläseradbodens 6, weiter
bevorzugt hierbei in Bezug auf einen Grundriss bzw. einer Projektion auf den Gebläseradboden
6 kreislinienabschnittförmig gekrümmt verlaufend.
[0029] Die Gebläseradschaufeln 7 weisen bevorzugt eine über ihre radiale Längserstreckung
gleichbleibende Höhe h auf. Diese entspricht bevorzugt etwa dem 0,1-bis 0,3-Fachen
des Gebläserad-Durchmessers.
[0030] Die Gebläseradschaufeln 7 sind weiter bevorzugt auf der dem Gebläseradboden 6 abgewandten
Seite von einem Deckenteil 8 zumindest größtenteils überdeckt. Dieses Deckenteil 8
weist zunächst einen bevorzugt parallel oder im Wesentlichen parallel zum Gebläseradboden
6 verlaufenden Deckenabschnitt 9 auf, in welchem zentral eine Einströmöffnung 10 belassen
ist.
[0031] Das Deckenteil 8 ist drehfest mit dem Gebläserad 3 verbunden, dreht sich entsprechend
bei Betrieb des Elektromotors 1 mit.
[0032] Ausgehend von dem Deckenabschnitt 9 erstreckt sich das Deckenteil 8 weiter zumindest
in radialer Überdeckung zu den radial äußeren Enden der Gebläseradschaufeln 7, weiter
bevorzugt ausgehend von dem Deckenabschnitt 9 bis über die Ebene des Gebläseradbodens
6 hinaus.
[0033] Diese radiale Erweiterung 11 erstreckt sich mit Bezug auf einen Querschnitt gemäß
Figur 2 in einem spitzen Winkel α von 5° bis 15°, weiter bevorzugt etwa 10° zu einer
Achsparallelen. Weiter bevorzugt erstreckt sich die radiale Erweiterung 11 ausgehend
von dem Deckenabschnitt 9 bis über ein Maß über den Gebläseradboden 6 hinaus, das
etwa dem 0,5- bis 1-Fachen der Gebläseradschaufeln-Höhe h entspricht. Hierbei verläuft
die radiale Erweiterung 11 im Querschnitt ausgehend von dem Deckenabschnitt 9 hin
zum freien Endbereich sich radial erweiternd.
[0034] Die radiale Erweiterung 11 geht über in einen freien Endbereich 12. Dieser ist, wie
auch die radiale Erweiterung 11, im Querschnitt gemäß Figur 2 langgestreckt geradlinig
verlaufend ausgebildet, hierbei weiter bevorzugt einen Winkel β von 40° bis 60°, weiter
bevorzugt etwa 45° bis 50° zu einer Achsparallelen einschließend. Der freie Endbereich
12 erstreckt sich ausgehend von der radialen Erweiterung 11 in Richtung auf das freie
Ende radial erweiternd.
[0035] Die Länge l des freien Endbereichs 12 im Querschnitt entspricht bevorzugt dem 0,8-
bis 1,2-Fachen der Gebläseradschaufel-Höhe h.
[0036] Wie auch der Gebläseradboden 6 ist das Deckenteil 8 mit samt seiner radialen Erweiterung
11 und dem freien Endbereich 12 rotationssymmetrisch mit Bezug zu der Drehachse x
ausgestaltet.
[0037] Insbesondere der freie Endbereich 12, darüber hinaus auch der über den Gebläseradboden
6 hinausragende Abschnitt der radialen Erweiterung 11 sind in bevorzugter Ausgestaltung
in radialer Überdeckung zu dem Diffusor 4 angeordnet, wobei der Diffusor 4 unmittelbar
auch Teil des Motorgehäuses 5 sein kann.
[0038] Der freie Endbereich 12 des Deckenteiles 8 bildet zusammen mit einem, der radialen
Innenseite des freien Endbereichs 12 zugewandten Fläche des Motorgehäuses 5 bzw. Diffusors
4 einen mit Bezug zu der Drehachse x ringförmigen Kanal 13. Hierbei erstreckt sich
die dem freien Endbereich 12 zugewandte Fläche des Motorgehäuses 5 bevorzugt parallel
zu der zugewandten Innenfläche des freien Endbereiches 12, womit sich im Wesentlichen
der Kanal 13 in einem spitzen Winkel entsprechend dem Winkel β nach radial außen abfallend
erstreckt.
[0039] Die sich hierbei ergebende Spalthöhe in dem Kanal 13 bzw. die hierdurch gegebene
quer zur Längserstreckung des freien Endbereichs 12 betrachtete Breite b entspricht
bevorzugt etwa 2 % des größten Durchmessers d des Kanals 13. Die im Querschnitt gemäß
Figur 2 betrachtete Länge des Kanals 13 entspricht bevorzugt der Länge des freien
Endbereichs 12, weiter bevorzugt etwa 9 % des Durchmessers d des Kanals 13.
[0040] Der Kanal 13 ist sowohl nach radial innen in Richtung auf den, das Gebläserad 3 aufnehmenden
Raum offen ausgebildet, wie auch umlaufend nach radial außen. Hier schließt sich an
den Kanal 13 ein ringförmiger, entsprechend umlaufender Aufnahmeraum 14 an. Dessen
Aufnahmeraumboden erstreckt sich in einer quer zur Drehachse x verlaufenden Ebene,
welche weiter beabstandet ist zu dem Deckenabschnitt 9 als die umlaufende freie Randkante
des freien Endbereichs 12.
[0041] Der Aufnahmeraum 14 ist im Querschnitt begrenzt einerseits durch das Motorgehäuse
5 bzw. einem Ausläufer des Diffusors 4, weiter durch den hiermit bevorzugt einstückig
und materialeinheitlich ausgebildetem Aufnahmeraumboden 15 sowie weiter bevorzugt
durch einen Fußabschnitt eines weiter bevorzugt feststehenden Motorgehäuseabschnittes
16. Dieser Motorgehäuseabschnitt 16 überfängt topfartig das Gebläserad 3 mit samt
dem Deckenteil 8. Er ist weiter bevorzugt mit dem weiteren Motorgehäuse 5 und/oder
dem Diffusor 4 und hierüber mit dem Elektromotor 1 drehfest verbunden.
[0042] Der Motorgehäuseabschnitt 16 erstreckt sich weiter bevorzugt den freien Endbereich
12, die radiale Erweiterung 11 wie auch den Deckenabschnitt 9 jeweils im Wesentlichen
(bezüglich der Innenwandung) parallel hierzu verlaufend überdeckend, wobei weiter
bevorzugt in vertikaler Projektion zu der Einströmöffnung 10 des Deckenteils 8 auch
in dem Motorgehäuseabschnitt 16 eine entsprechende Eintrittsöffnung 17 ausgeformt
ist.
[0043] Weiter bevorzugt ist innenseitig, d.h. dem Gebläserad 3 zugewandt, umlaufend zu der
Eintrittsöffnungs-Randkante eine labyrinthartige Zusammenwirkung mit dem Deckenteil
8 erreicht. Hierzu greift das Deckenteil 8 mit bevorzugt zwei konzentrisch zueinander
verlaufenden, deckenteiloberseitig ausgeformten Rippen 18 in entsprechend positionierte
Nuten 19 des Motorgehäuseabschnittes 16 ein.
[0044] In dem Aufnahmeraumboden 15 ist weiter bevorzugt eine Auslassöffnung 20 vorgesehen,
mit einer bevorzugt kreisrunden Öffnungsrandkante.
[0045] Die Auslassöffnung 20 geht, dem Aufnahmeraum 14 abgewandt, in einen Auslasskanal
21 über. Dieser erstreckt sich weiter bevorzugt in Richtung der Drehachse x, entsprechend
parallel hierzu bzw. an einer Parallelen entlang orientiert.
[0046] Der Auslasskanal 21 ist in den Darstellungen zur Umgebung hin offen. Es kann sich
weiter an dem Auslasskanal 21 ein Schlauch oder dergleichen anschließen.
[0047] Weiter zugeordnet der Auslassöffnung 20 ist eine stauwandförmige Abteilausformung
22 vorgesehen. Diese Abteilausformung 22 geht bevorzugt aus aus der radial äußeren
Wand des Aufnahmeraumes 14, ragt hierbei mit dem freien Ende nach radial innen - mit
Bezug auf die Drehachse x - vor, sodass der freie Endbereich einen radialen Abstand
zu der Außenwand bzw. zu einer Verlängerung der Außenwand einnimmt. In einer Projektion
auf die Auslassöffnung 20 betrachtet endet die Abteilausformung 22 freikragend in
die Auslassöffnung 20, weiter bevorzugt etwa im Bereich einer Auslassöffnungs-Mittelachse,
dies bei einem bevorzugten Durchmesser der Auslassöffnung 20, der mindestens den 1,5-Fachen
des radialen Erstreckungsmaßes des Aufnahmeraumbodens 15 entspricht. Die radiale äußere
Wandung des Aufnahmeraumes 14 verläuft hier entsprechend abweichend zu der ansonsten
konzentrischen Ausrichtung zur Drehachse x (vgl. Figur 3).
[0048] Durch die vorbeschriebene Ausgestaltung ist eine bevorzugt lageunabhängige Wasserabscheidung
bei einem derartigen Gebläse erreicht. Dies bei einem geringen Baubedarf.
[0049] Im Betrieb des Elektromotors 1 bzw. des Gebläserades 3 wird durch die Einströmöffnung
10 Luft tendenziell in axialer Richtung angesaugt und durch das Gebläserad 3 tendenziell
nach radial außen geleitet. Ein etwaiges Luft-WasserGemisch wird hierbei durch das
Gebläserad 3 in Drall versetzt, wodurch sich die schwerere flüssige Phase durch die
entstehenden Zentrifugalkräfte an dem mitdrehenden, topfförmigen Deckenteil 8, weiter
insbesondere im Bereich der radialen Erweiterung 11 niederschlägt.
[0050] Die flüssige Phase wird von dem mitdrehenden, in Strömungsrichtung doppelt konisch
radial erweiterten Bereich 11 in den Aufnahmeraum 14 abgeschleudert, wobei die aufgeprägte
Drallenergie dazu genutzt wird, die flüssige Phase am Umfang des Aufnahmeraumes 14
entlang zur Auslassöffnung 20 zu fördern.
[0051] Hierbei wird die flüssige Phase durch die entgegen der Strömungsrichtung innerhalb
des Aufnahmeraumes 14 gerichtete Abteilausformung 22 zur Auslassöffnung 20 umgelenkt.
Einem mehrfachen Umkreisen der flüssigen Phase innerhalb des Aufnahmeraumes 14 ist
so entgegengewirkt. Ein mehrfaches Umkreisen würde zu einer Reduktion der Drallenergie
führen, wodurch die gewünschte Lageunabhängigkeit des Systems gestört wäre.
[0052] Von der Auslassöffnung 20 wird die flüssige Phase mit einem verhältnismäßig kleinen
Teilluftstrom (bevorzugt kleiner als 10 % der insgesamt angesaugten
[0053] Luftmenge im Bereich der Einströmöffnung 10) ggf. auch gegen die Schwerkraft wegbefördert.
[0054] In dem Kanal 13 wird durch das mitdrehende Deckenteil 8 der Drall so hoch gehalten,
dass Wasser an einem Rückströmen in Richtung Diffusor 4 entlang der motorgehäuseseitigen
Wandung des Kanals 13 gehindert wird.
[0055] Der Aufnahmeraum 14 ist mit einer weiter bevorzugten Ausgestaltung spiralförmig ausgebildet.
Weiter können über den Umfang verteilt dem Aufnahmeraum 14 mehrere Auslassöffnungen
20 zugeordnet sein, so bspw. zwei, drei, vier oder mehr, wobei diese auch mit Bezug
zu der Drehachse x radial ausgerichtet sein können, darüber hinaus bevorzugt auch
tangential.
[0056] Der axial hinter dem Gebläseradboden 6 (in Einströmrichtung betrachtet) vorgesehene,
beschaufelte Diffusor 4 weist einen axialen Abstand zu dem Deckenabschnitt 9 auf,
der etwa den 0,2-Fachen des Gebläseraddurchmessers beträgt. Auch ist bevorzugt eine
in axialer Richtung vorhandene Überlappung von Diffusor 4 und mitdrehendem Deckenteil
8 vorgesehen, welche Überlappung bevorzugt etwa dem 0,1-Fachen des Gebläseraddurchmessers
entspricht.
Bezugszeichenliste
1 |
Elektromotor |
b |
Breite |
2 |
Rotorwelle |
d |
Durchmesser |
3 |
Gebläserad |
h |
Höhe |
4 |
Diffusor |
l |
Länge |
5 |
Motorgehäuse |
x |
Drehachse |
6 |
Gebläseradboden |
|
|
7 |
Gebläseradschaufel |
|
|
8 |
Deckenteil |
α |
Winkel |
9 |
Deckenabschnitt |
β |
Winkel |
10 |
Einströmöffnung |
|
|
11 |
radiale Erweiterung |
|
|
12 |
freier Endbereich |
|
|
13 |
Kanal |
|
|
14 |
Aufnahmeraum |
|
|
15 |
Aufnahmeraumboden |
|
|
16 |
Motorgehäuseabschnitt |
|
|
17 |
Eintrittsöffnung |
|
|
18 |
Rippe |
|
|
19 |
Nut |
|
|
20 |
Auslassöffnung |
|
|
21 |
Auslasskanal |
|
|
22 |
Abteilausformung |
|
|
1. An dem Rotor eines Elektromotors (1) angebrachtes Gebläserad (3), wobei das Gebläserad
(3) eine Gebläseradachse (x) und, von einem mitdrehenden Deckenteil (8) überdeckte
Gebläseradschaufeln (7) aufweist, wobei weiter die Gebläseradschaufeln (7) eine Erstreckung
in Achsrichtung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckenteil (8) die Gebläseradschaufeln (7) radial außen in Richtung der Achse
(x) zur Hälfte oder mehr der axialen Erstreckung der Gebläseradschaufeln (7) überdeckt.
2. Gebläserad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckenteil (8) die Gebläseradschaufeln (7) in Einströmrichtung der Luft bzw.
in Erstreckungsrichtung der Achse (x) bis über ein in dieser Richtung gegebenes Ende
der Gebläseradschaufeln (7) radial überdeckt.
3. Gebläserad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gebläseradschaufeln (7) in einem radialen Überdeckungsbereich mit dem Deckenteil
(8) zumindest über einen Teil der in Achsrichtung gegebenen Höhe (h) bezüglich eines
radial äußeren Endes einer Gebläseradschaufel (7) mit radialem Freiraum zu einer Innenfläche
des Deckenteils (8) ausgebildet sind und/oder, bevorzugt, dass in einem radialen Überdeckungsbereich
zu den Gebläseradschaufeln (7) das Deckenteil (8) sich in Richtung der Achse (x) nach
radial außen erweiternd erstreckt.
4. Gebläserad nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Erweiterung (11) bezogen auf einen Querschnitt, über die Länge der Achse
(x) unter Einschluss unterschiedlicher Winkel (α, β) mit der Achse (x) ausgebildet
ist und/oder, bevorzugt, dass ein radialer freier Endbereich (12) des Deckenteils
(8) mit der Achse (x) einen größeren Winkel (β) einschließt als ein mittlerer Bereich.
5. Gebläserad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckenteil (8) sich in Richtung der Achse (x) über die Gebläseradschaufeln (7)
um ein Maß hinaus erstreckt, das der Hälfte oder mehr der axialen Höhe (h) der Gebläseradschaufeln
(7) entspricht und/oder, bevorzugt dass das Deckenteil (8) sich in Richtung der Achse
(x) über die Gebläseradschaufeln (7) um ein Maß hinaus erstreckt, das bis hin zu einem
3-Fachen der axialen Höhe (h) der Gebläseradschaufeln (7) entspricht.
6. Gebläserad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein radial freier Endbereich (12) des Deckenteils (8) in einer quer zu der Achse
(x) gelegenen Ebene ein Motorgehäuse (5) des Elektromotors (1) durchsetzt und/oder,
bevorzugt, dass ein radial freier Endbereich (12) des Deckenteils (8) von einem ringförmigen
Aufnahmeraum (14) umgeben ist derart, dass an einer Innenseite des Deckenteils (8)
geförderte Flüssigkeit in den Aufnahmeraum (14) geliefert wird.
7. Gebläserad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeraum (14) jedenfalls eine sich in Richtung der Achse (x) erstreckende
Auslassöffnung (20) aufweist.
8. Gebläserad nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslassöffnung (20) eine Abteilausformung (22) zugeordnet ist, die mit Abstand
nach radial innen zu einer Außenwand des Aufnahmeraumes (14) bzw. der Auslassöffnung
(20) vorragt und/oder, bevorzugt, dass die Abteilausformung (22) in einer Projektion
entsprechend einer Mittelachse der Auslassöffnung freikragend in die Auslassöffnung
(20) endet.
9. Gebläserad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckenteil (8) von einem feststehenden Motorgehäuseabschnitt (16) überfangen
ist und/oder, bevorzugt, dass das Deckenteil (8), jedenfalls in einem quer zu der
Achse (x) gesehenen Überdeckungsbereich zu dem Elektromotor (1) oder Motorgehäuse
(5), in Zusammenwirkung mit dem Motorgehäuse (5) einen radial gerichteten Kanal (13)
zwischen einer Oberseite des Motorgehäuses (5) und einer Unterseite des Deckenteils
(8) bildet.
10. Gebläserad nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine senkrecht zur Durchströmungsrichtung des Kanals (13) gegebene Breite (b) des
Kanals (13) einem Drittel oder weniger der radial außen gegebenen freien Höhe (h)
der Gebläseradschaufeln (7) entspricht und/oder, bevorzugt, dass die Breite (b) des
Kanals (13) dem 0,2- bis 1,0-Fachen der radial außen gegebenen freien Höhe (h) der
Gebläseradschaufeln (7) entspricht und/oder bevorzugt, dass die in Durchströmungsrichtung
gegebene Länge (l) des Kanals (13) dem 0,1- bis 0,3-Fachen des Durchmessers des Gebläserades
am freien Ende einer Gebläseradschaufel (7), ggf. bezogen auf den größten Durchmesser,
entspricht.