專利名稱：帶有附加流體通道的軸流式通風機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種軸流式通風機，其包括內(nèi)置電機以及與該電機抗扭轉(zhuǎn)地連接在一起的通風機葉輪，所述通風機葉輪具有多個從電機出發(fā)向外伸展且具有葉片長度的輪葉，所述通風機尤其具有一沿周向包圍通風機葉輪的通風機殼體，該通風機殼體通過至少兩條自電機出發(fā)向外延伸到通風機殼體上的支桿而與所述電機連接在一起，所述通風機還包括構(gòu)造在電機上的電機殼，該電機殼在流動方向上位于所述通風機葉輪之后，它尤其用來容納電機電子組件。
背景技術(shù)：
此類軸流式通風機已廣為人知。對于這些軸流式通風機而言，隨著反壓的增大和·電機負荷的增加，實現(xiàn)了將流體介質(zhì)的流體從輪轂區(qū)域的分離，從而引起這樣的問題，即，在關(guān)鍵的插入點處，位于電機殼體中的電子組件不能被很好地冷卻，因為流過軸流式通風機的流體介質(zhì)不能很好地流經(jīng)電機殼體。這一問題還常常會由于下述原因而加重，即，在通風機葉輪與支桿之間設置有護柵，而用于懸掛此護柵的護柵吊架則配有較大的固定法蘭。由于這種固定法蘭的緣故，電機殼體上的流通將進一步惡化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的基本目的在于，將現(xiàn)有的軸流式通風機進行設計，從而優(yōu)化電機殼體上的氣流，并且因此而改善電機殼體的冷卻效果。根據(jù)本發(fā)明，這一目的是這樣實現(xiàn)的，即，在電機上，沿流體介質(zhì)的流動方向看在通風機葉輪之后的帶有流入口和流出口的流體通道是這樣被固定的，即，流入口以相對于流出口向外錯開的方式設置，其中，流出口被調(diào)整朝向電機殼體的方向，以使從流出口逸出的氣流將被引導至電機殼體。在這種情況下，下述方案可為符合目的的，即，流體通道在徑向方向上線性地(geradlinig)延伸或所述流體通道被以如下方式構(gòu)造為傾斜狀或拱形，即，流入口相對于流出口被設置為徑向且周向錯開。在這種情況下，尤其符合目的的是，流入口的中心與電機輪轂的周緣至少存在一段徑向距離，所述距離為輪葉長度的三分之一。本發(fā)明基于這樣的認識，即，通過在流體通道的流入口與流出口之間存在壓差，在電機殼體上存在來自流體通道的流體介質(zhì)的流動速度，其與自然對流相比，明顯地加強了熱傳遞。流入口優(yōu)選位于從電機輪轂向外具有一段距離的區(qū)域內(nèi)，所述距離為輪葉長度的三分之二。因為隨著通風機葉輪半徑的增大，圓周速度也將增大，從而更大的體積流量可以流進流入口中。在體積流量較小的情況下，那么流入口能夠朝著電機殼體的方向移動，也就是說，在這種情況下，流入口與電機輪轂之間的更小的距離是可以實現(xiàn)的。根據(jù)本發(fā)明，流體通道可被構(gòu)造成獨立的構(gòu)件，其中，流體通道可固定在各支桿的外部，或者，根據(jù)本發(fā)明的流體通道也可集成在各支桿中。固定流體通道可以通過例如夾持的方式或者也可以通過用合適的固定裝置栓系的方式來實現(xiàn)。流體通道也可以選擇直接固定在電機殼體上或電機殼體的固定法蘭上。


本發(fā)明的有利設計方案包含在各從屬權(quán)利要求中，下面將通過附圖中示出的實施例對其進行詳細闡述。在附圖中圖I是根據(jù)本發(fā)明的軸流式通風機的立體圖；圖2是沿圖I中的剖切線II-II的局部剖視圖，圖3是根據(jù)本發(fā)明的流體通道的立體圖；圖3a是沿圖3中的剖切線IIIa-IIIa的剖視圖；圖4是沿圖3中的箭頭IV的視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的軸流式通風機的可選設計方案的視圖；·圖6是根據(jù)本發(fā)明的流體通道的一可選實施方式的視圖；圖7是沿圖6中的剖切線VII-VII的剖視圖。圖8是圖6的根據(jù)本發(fā)明的流體通道沿箭頭方向VIII的視圖；以及圖9是根據(jù)本發(fā)明的軸流式通風機應用了圖6所示的流體通道的情況的局部視圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明的軸流式通風機的另一可選實施方式的視圖。
具體實施例方式在圖I至10中，相同的零件以及功能相同的零件均以相同的附圖標記標示。假如根據(jù)本發(fā)明的軸流式通風機或其部件的一些業(yè)已提到的和/或可從附圖中獲知的特征可能僅在對某一實施例的說明中被述及，但是根據(jù)本發(fā)明，這些特征并不依附于該實施例，無論是作為單個特征，還是與各實施例中的其它特征組合應用，它們均具有重要意義，因此應當做屬于本發(fā)明來要求。如從圖I中得知，根據(jù)本發(fā)明的軸流式通風機包括內(nèi)置電機1，尤其是電機。通風機葉輪2與這種電機I抗扭轉(zhuǎn)地連接在一起。通風機葉輪2具有多個向外延伸的輪片3，輪片具有一定的長度L，該長度是從輪片用以將其固定在電機I上的內(nèi)輪腳開始，一直到輪片外緣測量的長度。在示出的實施例中，電機I被構(gòu)造成外轉(zhuǎn)子電機，其具有缽狀的電機輪轂4，所述輪轂與轉(zhuǎn)子軸固定相連。輪片3固定在電機輪轂4的外周上。所示電機的其它方面是以公知的方式設計的。電機I在流動的介質(zhì)的流動方向X上在輪片3之后具有電機殼體5,在該電機殼體中設置有電機控制器及其電機電子組件。符合目的的是，此電機殼體5在其外側(cè)上具有由單個筋條形成的冷卻結(jié)構(gòu)6。從流動方向X看，在電機輪轂4的端部以及在電機殼體5的起始處，電機殼體5具有一環(huán)形固定法蘭7，支桿8即固定在該固定法蘭上，所述支桿的一端用于固定用來沿周向包圍通風機葉輪2的通風機殼體9。根據(jù)本發(fā)明，在電機I上，直接或間接地，從流體介質(zhì)的流動方向X上看位于通風機葉輪2之后的一端帶有流入口 12，而另一端帶有流出口 13的流體通道10是這樣被固定的，S卩，所述流體通道10從電機殼體5開始，其在徑向方向上直接沿朝著通風機殼體9的方向或者說徑向向外地線性地延伸，其中，流出口 13位于電機殼體5的附近并且被轉(zhuǎn)向該電機殼體，以使從該流出口13出來的氣流被引向電機殼體5，并且，流入口 12的中心處于與電機輪轂4的周緣至少保持一段距離的位置，該距離相當于輪葉3的長度L的三分之一，其中，
L= (Dl-D2)/2這里，D2是電機輪轂4的外直徑，而Dl則是包圍輪葉3的外端部的外接圓的直徑。因此這里需要注意的是，輪葉3是可以被構(gòu)造成例如彎曲形狀和/或設計成具有弧形外棱的。根據(jù)本發(fā)明的流體通道10限定了一冷卻通道，通過這一冷卻通道，從軸流式通風機中出來的空氣將被引導到電機殼體5的外周緣上，流體通道10流入側(cè)與流出側(cè)之間的壓差則決定了氣流在電機殼體5區(qū)域中的流動速度，與自然對流相比，明顯地加強了熱傳遞。根據(jù)本發(fā)明，流體通道10例如可以被集成到其中一條支桿8中，從而將此支桿本身構(gòu)造成流體通道10。在示出的實施例中，流體通道10是被構(gòu)造成管狀的附加件。符合目的的是流入口 12被這樣地構(gòu)造，即，其被調(diào)整為對著流動方向X，從而使其整個開口截面均可供流通過軸流式通風機的空氣或者說流通過軸流式通風機的介質(zhì)所用。此外,符合目的的是，當流出口 13形成一開啟口，就像在示出的根據(jù)本發(fā)明的流體通道10的實施例中所展示的那樣，該開啟口延伸在電機殼體5的部分周緣上，流出口 13就將形成弧形的開口輪廓，其中，弧形半徑與電機殼體5的曲率半徑適配。這種設計方案尤其可從例如圖I和9中看 出。如圖I和2所示，根據(jù)本發(fā)明的流體通道10是作為附加構(gòu)件安裝在其中一條支桿8上的。此時，支桿8由兩條平行延伸的連接片14構(gòu)造而成，而流體通道10則安裝在這兩條連接片之間，而且是利用例如形狀配合連接方式，尤其是夾持連接方式固定住的。流體通道10以符合目的的方式被制成管狀，并可以是一件式或多件式結(jié)構(gòu)。在示出的實施例中，流體通道10具有一呈矩形的截面，并擁有前壁15、后壁16以及兩個將此兩壁連接到一起的側(cè)壁17。不過，所述截面不必是精確的矩形。其也可以存在正方形或梯形的截面。而且，流體通道截面還可以存在不同的截面形狀。在其具有流出口 13的端部區(qū)，流體通道10具有向流出口 13擴展的漏斗形流出段
18。具有流出口 13的端部區(qū)被相對于流體通道10的其余部分被這樣彎折，即，該端部區(qū)在固定完畢的狀態(tài)下被設置在支桿8的上部或外部，然而，流體通道10的其余段則埋入支桿8中，尤其是延伸在連接片14之間。進一步可以看出，在流入口 12的區(qū)域中，將后壁段19與側(cè)壁17 —起被這樣地設計，即構(gòu)成附加孔20，這可以是符合目的的。附加孔20延伸入側(cè)壁17中。在這種情況下，附加孔20被設置在流體通道10的側(cè)面上，該側(cè)面從輪葉3的旋轉(zhuǎn)方向看被葉片前棱首先掠過。后壁段19在附加孔20的上部具有一延長段19a，該延長段用于使流過軸流式通風機的氣體改道至附加孔20中。在這種情況下，該延長段19a以及后壁段19被這樣的設置以及形成，S卩，能夠在流體中形成盡可能少的渦流，以便避免流體損耗及不期望的流體噪聲。通過這一附加孔20，能夠增大有效的流入截面。流體通道10具有端側(cè)的端壁21，該端壁以朝著相對的端部的方向被傾斜地構(gòu)造，由此產(chǎn)生一內(nèi)部的傾斜的過流面(Anstromflache),這一過流面改善了流體通道10內(nèi)部的流入特性。在示出的實例中，固定在固定法蘭7與殼體5之間的護柵22被設置在在通風機葉輪2與支桿8之間。圖5中示出了一根據(jù)本發(fā)明的軸流式通風機的設計方案，在該方案中不存在通風機殼體9，并且因此在該方案中也沒有設置支桿8。在這一實施例中，流體通道10通過在流出口 13區(qū)域中在其后壁上的固定凸緣23直接地擰緊或夾持在環(huán)形的固定法蘭7上，并從電機I出發(fā)徑向向外延伸。在圖6至8中示出了根據(jù)本發(fā)明的流體通道10的另一實施方式。在這一實施例中，所述流體通道10包括三個構(gòu)件，即具有流入口 12的第一構(gòu)件24以及第二和第三構(gòu)件
25、26，所述第二和第三構(gòu)件25、26各自被構(gòu)造成半殼狀并能夠通過構(gòu)造在通道前壁15和后壁16上的卡合連接件27互相組合成一封閉通道。在兩個半殼狀構(gòu)件25、26組合之前，具有流入口 12的第一構(gòu)件24在半殼狀構(gòu)件25、26之間被推入與流出口 13對置的端部中，并通過在流體通道10的后壁16中的卡合連接件27固定，這樣，在半殼狀構(gòu)件25、26組合完成的狀態(tài)下，第一構(gòu)件24連同由半殼狀構(gòu)件25、26形成的部分一起形成流體通道10。與流入口 12相對的第一構(gòu)件24的端壁21在流入口 12的全長上朝著流出口 13的方向傾斜，從而在流入口 12的內(nèi)部產(chǎn)生相對的傾斜面，由于這一傾斜面，在有介質(zhì)流入時，將達到改善流通特性的目的。在流體通道10的下側(cè)構(gòu)造有卡合突起28，流體通道10是借助于這些卡合突起固定在支桿8上的。示出的流體通道10在其余方面被設計成與圖3、3a和4所示的流體通道10—樣。在圖9中示出了圖6至8所示的流體通道10是如何設置在支桿8的內(nèi)部的。 圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的流體通道10的另一種構(gòu)造方式及設置方式，其中圖10中所示出的這種流體通道10同樣可以具有在圖I至9中述及的單個特征或其組合。這一流體通道10以這樣的傾斜延伸的方式設置并構(gòu)造，即，其流入口 12相對于其流出口 13在徑向和周向上錯開設置。這種流出口 13相對于流入口 12在徑向和周向上的錯開可以沿著通風機葉輪2旋轉(zhuǎn)方向?qū)崿F(xiàn)，或者也可以逆著通風機葉輪2的旋轉(zhuǎn)方向?qū)崿F(xiàn)。即便傾斜延伸的流體通道10并非像圖10所示的那樣線性地延伸，而是被構(gòu)造成拱形，其也同樣落在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。將根據(jù)本發(fā)明的流體通道10設置在多個支桿8之中或者與所述支桿8連接在一起的設計方案同樣也在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。在圖5所示的實施方式中也可以存在多條流體通道10。流入口 12與輪葉3的長度L之間的關(guān)系是這樣設置的，S卩，流入口 12的中心到電機輪轂4具有一段距離，該距離為輪葉3的長度L的三分之一。優(yōu)選的設置方式是使流入口 12到電機輪轂4的周緣的距離等于輪葉3的長度L的三分之二。流入口 12的設置方式還取決于期望的體積流量，所述體積流量應是由流體通道10引導到電機殼體5上的，其中，流入口 12向外側(cè)偏移得越多，則流體通道10可引導的體積流量就越大，這是因為在外側(cè)，輪葉3的圓周速度更大，因而能夠生成更大的體積流量。如果體積流量的期望值較小，那么流入口 12可向內(nèi)移動，但是流入口 12中心到電機輪轂4周緣的距離不應小于輪葉3的長度L的三分之一。根據(jù)本發(fā)明帶有流體通道10的設計方案的實現(xiàn)并不依賴于殼體護柵22以及支桿8的存在。在這種情況下，流體通道10可利用連接裝置固定到包含電機電子組件的電機殼體5上。本發(fā)明能夠確保在反壓增大時仍能達到對包含電機電子組件的電機殼體5進行可靠冷卻的目的。本發(fā)明并不限制于前面已經(jīng)說明和描寫過的實施例，其也包括所有在發(fā)明意義上起同樣功能的結(jié)構(gòu)。另外，本發(fā)明迄今為止并也不限于在權(quán)利要求I中限定的特征組合，其也可以被定義為由全部已公開的單個特征中的一定特征組合而成的任意一種其他組合。這意味著，原則上并在實踐中，權(quán)利要求I中的每一個單個特征都可以刪去，或者說，權(quán)利要求I中的每一個單個特征都可以被在本申請中其他地方所公開的單個特征所取代。就此而言，所述權(quán)利要求I只可被理解為對于一個發(fā)明的一種最初表述嘗試。
權(quán)利要求
1.一種軸流式通風機，其包括內(nèi)置電機(I)以及與該電機抗扭轉(zhuǎn)地連接在一起的通風機葉輪(2)，所述通風機葉輪具有多個從所述電機(I)出發(fā)向外伸展且具有一葉片長度(L)的輪葉(3)，所述通風機尤其具有沿周向包圍所述通風機葉輪(2)的通風機殼體(9)，該通風機殼體通過至少兩條自所述電機(I)出發(fā)向外延伸到所述通風機殼體(9)上的支桿(8)而與所述電機(I)連接在一起，所述通風機還具有構(gòu)造在電機(I)上的電機殼體(5)，該電機殼體在流動方向(X)上位于所述通風機葉輪(2)之后，并尤其用來容納電機電子組件， 其特征在于，在所述電機(I)上，沿流體介質(zhì)的流動方向(X)看，在所述通風機葉輪(2)之后，帶有流入口( 12)和流出口( 13)的流體通道(10)是這樣被固定的，即，所述流入口(12)以相對于所述流出口( 13)向外錯開的方式設置，其中，所述流出口( 13)被調(diào)整朝向所述電機殼體(5)的方向，以使從所述流出口(13)出來的氣流將被引導至所述電機殼體(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的軸流式通風機，其特征在于，所述流體通道(10)沿徑向方向線性地延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的軸流式通風機，其特征在于，所述流體通道(10)被這樣的構(gòu)造和設置成傾斜狀或拱形，即，將所述流入口(12)相對于所述流出口(13)設置成在徑向和周向上錯開。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3之一所述的軸流式通風機，其特征在于，使所述流入口(12)的中心與所述電機輪轂(4)的周緣至少存在一段徑向距離，所述距離為輪葉(3)的長度(L)的三分之一。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4之一所述的軸流式通風機，其特征在于，所述流體通道(10)被構(gòu)造成管狀，且其流入口(12)是朝著所述流動方向(X)定向的。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5之一所述的軸流式通風機，其特征在于，所述流出口(13)形成開啟口，且該開啟口延伸在所述電機殼體(5 )的部分周緣上。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6之一所述的軸流式通風機，其特征在于，所述流體通道(10)是作為附加構(gòu)件固定在所述電機殼體(5)上的。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7之一所述的軸流式通風機，其特征在于，所述流體通道(10)作為附加構(gòu)件設置在所述支桿(8)中，或者一體式地集成在所述支桿(8)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8之一所述的軸流式通風機，其特征在于，所述流體通道(10)通過栓系方式或利用形狀鎖合連接方式，尤其是夾持連接方式固定在支桿(8 )上。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9之一所述的軸流式通風機，其特征在于，所述流入口(12)的中心以輪葉(3)的長度(L)的三分之二的距離布置。
11.根據(jù)權(quán)利要求I至10之一所述的軸流式通風機，其特征在于，所述流出口(13)直接設置在所述電機殼體(5 )上。
12.根據(jù)權(quán)利要求I至11之一所述的軸流式通風機，其特征在于，在所述通風機葉輪(2 )與支桿(8 )之間設置有護柵(22 )。
13.根據(jù)權(quán)利要求6至12之一所述的軸流式通風機，其特征在于，作為附加構(gòu)件構(gòu)造的流體通道(10)的橫截面是矩形，其具有前壁(15)、后壁(16)以及兩個將前壁和后壁連接起來的側(cè)壁(17)。
14.根據(jù)權(quán)利要求6至13之一所述的軸流式通風機，其特征在于，所述流出口(13)被構(gòu)造在向所述流出口(13)擴展的漏斗形流出段(18)中，該漏斗形流出段通過彎折的方式而與所述流體通道(10)的其余部分被這樣錯開，即，其在置于所述支桿(8)中的狀態(tài)下被設置在所述支桿(8)的上部或外部。
15.根據(jù)權(quán)利要求I至14之一所述的軸流式通風機，其特征在于，在所述流入口(12)的區(qū)域中，所述后壁(16)被這樣設計，S卩，后壁段(19)與其中一個側(cè)壁(17)形成附加孔(20)，該附加孔被設置在所述流體通道(10)的側(cè)面上，該側(cè)面在輪葉(3)旋轉(zhuǎn)時被葉片前棱首先掠過。
16.根據(jù)權(quán)利要求I至15之一所述的軸流式通風機，其特征在于，所述流體通道(10)具有端側(cè)的端壁(21)，該端壁以向著相對端傾斜的方式構(gòu)造，由此構(gòu)成了內(nèi)部的傾斜的過流面。
17.根據(jù)權(quán)利要求I至16之一所述的軸流式通風機，其特征在于，所述流體通道(10)包括三個構(gòu)件，即帶有所述流入口(12)的第一構(gòu)件(24)以及第二和第三構(gòu)件(25，26)，所述第二和第三構(gòu)件(25，26)各自構(gòu)造成半殼狀并能利用構(gòu)造在所述通道前壁(15)和后壁(16)上的卡合連接件(27)互相組合成封閉通道。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的軸流式通風機，其特征在于，帶有所述流入口(12)的第一構(gòu)件(24)被推入到所述半殼狀構(gòu)件(25，26)之間，并通過所述流體通道(10)的后壁(16)中的卡合連接件(27)固定。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的軸流式通風機，其特征在于，所述后壁段(19)在所述附加孔(20)的上部具有延長段(19a)，該延長段用于使流過所述軸流式通風機的氣體改道至所述附加孔(20)中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種軸流式通風機，包括內(nèi)置電機(1)以及與該電機抗扭轉(zhuǎn)地連接的通風機葉輪，通風機葉輪具有多個從電機向外伸展且具有葉片長度的輪葉，通風機尤其具有沿周向包圍通風機葉輪的通風機殼體(9)。通風機殼體通過至少兩條自電機向外延伸到通風機殼體的支桿(8)而與電機連接。從流動方向上看位于通風機葉輪之后的構(gòu)造在電機上的電機殼體(5)尤其用來容納電機電子組件。從流體介質(zhì)的流動方向上看位于通風機葉輪之后的帶有流入口和流出口的流體通道(10)這樣被固定在電機上，即，流入口以相對于流出口向外錯開的方式設置。流出口被調(diào)整朝向電機殼體(5)的方向，以使從流出口出來的氣流被引導至電機殼體(5)。
文檔編號F04D29/54GK102913467SQ20121025702
公開日2013年2月6日 申請日期2012年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者奧利弗·哈夫, 克里斯蒂安·哈格, 斯文·瓦爾特 申請人:依必安-派特穆爾芬根股份有限兩合公司