軸流式風(fēng)的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種軸流式風(fēng)機(jī)，其包括電機(jī)(1)，在電機(jī)上在轉(zhuǎn)子側(cè)固定有葉輪，風(fēng)機(jī)葉片(24)從葉輪輪轂上伸出，所述風(fēng)機(jī)葉片具有前緣、后緣(26、27)。電機(jī)(1)借助懸掛裝置(2)固定在殼體(3)上。懸掛裝置具有由扁平材料制成的橫撐部(4至8)，該橫撐部連接電機(jī)(1)與殼體(3)并且大致豎起地沿空氣流動方向設(shè)置。為了這樣構(gòu)造軸流式風(fēng)機(jī)，使得其具有高的總效率和小的流動阻力，所述橫撐部(4至8)在其部分長度上設(shè)有至少一個缺口(7)。通過缺口最大限度地降低流動阻力。缺口減小軸流式風(fēng)機(jī)的重量。軸流式風(fēng)機(jī)的噪聲形成顯著減小，因?yàn)榛谌笨诖蟠鬁p小具有旋渦的分離區(qū)域的尺寸。
【專利說明】軸流式風(fēng)機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1、8或20前序部分的軸流式風(fēng)機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]軸流式風(fēng)機(jī)用于不同應(yīng)用。雖然軸流式風(fēng)機(jī)具有足夠的總效率和小流動阻力，但總是存在對于總效率和流動阻力提出更高要求的應(yīng)用。
[0003]已知這樣的軸流式風(fēng)機(jī)(DE2529541B2)，其中電機(jī)通過懸掛裝置固定在殼體上。懸掛裝置通過徑向延伸的橫撐構(gòu)成，這些橫撐在定子輪轂和殼體之間延伸。橫撐大致豎起地沿空氣流動方向設(shè)置并且在其高度上彎曲。由于橫撐在其長度和高度上構(gòu)造成連續(xù)的，所以流動阻力仍過高。橫撐也導(dǎo)致軸流式風(fēng)機(jī)的重量增加并且在軸流式風(fēng)機(jī)運(yùn)行時提高噪聲形成。
[0004]在另一種已知軸流式風(fēng)機(jī)(DE102004017727A1)中，電機(jī)借助接條固定在殼體上。接條同樣連續(xù)地構(gòu)造并且橫向于空氣流動方向延伸，由此產(chǎn)生較高流動阻力、軸流式風(fēng)機(jī)相應(yīng)重量以及較大運(yùn)行噪聲。
[0005]也已知這樣的軸流式風(fēng)機(jī)(DE102011015784A1)，在其中電機(jī)通過大致徑向延伸的橫撐與殼體連接。橫撐構(gòu)造成后導(dǎo)流葉片并且大致豎立地設(shè)置。這些橫撐同樣連續(xù)實(shí)心地構(gòu)造。
[0006]在另一種已知的軸流式風(fēng)機(jī)(GB429958)中，電機(jī)通過徑向延伸的橫撐與殼體連接。在與殼體的連接區(qū)域中橫撐擴(kuò)寬地構(gòu)造。橫撐也導(dǎo)致高的流動阻力、大的軸流式風(fēng)機(jī)重量以及軸流式風(fēng)機(jī)運(yùn)行中的噪音形成。
[0007]最后已知這樣的軸流式風(fēng)機(jī)(EP0259061A2)，在其中電機(jī)通過L形構(gòu)造的橫撐與殼體連接。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明任務(wù)在于，構(gòu)造同類型的軸流式風(fēng)機(jī)，使得其具有高的總效率以及小的流動阻力。在此軸流式風(fēng)機(jī)應(yīng)具有小的重量、低的制造成本并且尤其是在運(yùn)行中產(chǎn)生低噪聲。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)在同類型的軸流式風(fēng)機(jī)中借助權(quán)利要求1或8或20的特征部分特征得以解決。
[0010]根據(jù)權(quán)利要求1的本發(fā)明軸流式風(fēng)機(jī)的特征在于，至少一部分橫撐部在其部分長度上設(shè)有至少一個缺口。通過缺口最大限度降低流動阻力。缺口的形狀和/或尺寸和/或位置可適配軸流式風(fēng)機(jī)的應(yīng)用條件，從而可根據(jù)具體應(yīng)用情況調(diào)節(jié)最佳流體阻力。橫撐部中的缺口使得軸流式風(fēng)機(jī)保持小重量。越多橫撐部用作懸掛裝置，與具有在長度和高度上連續(xù)構(gòu)造的橫撐的軸流式風(fēng)機(jī)相比，軸流式風(fēng)機(jī)的重量減少就越多。本發(fā)明軸流式風(fēng)機(jī)的噪聲形成也顯著減小，因?yàn)榛谌笨诖蟠鬁p小具有旋渦的分離區(qū)域的尺寸。由于橫撐部在流動空氣中大致豎立地設(shè)置，所以結(jié)合缺口的尺寸和/或形狀和/或位置可保持最小流動阻力。
[0011]優(yōu)選橫撐部通過金屬板件構(gòu)成。金屬板的使用使軸流式風(fēng)機(jī)的制造成本低。如安裝需要變形，金屬板件可根據(jù)需要簡單地變形。金屬板件也可簡單地安裝和拆卸。尤其是金屬板件無需在其端部上焊接、而是以其端部螺紋聯(lián)接、鉚接或以類似方式連接到軸流式風(fēng)機(jī)的相應(yīng)構(gòu)件上。當(dāng)橫撐部由金屬板制成時，缺口可極其簡單地通過沖裁制出。
[0012]為了在最小的流動阻力下實(shí)現(xiàn)懸掛裝置的最佳強(qiáng)度，優(yōu)選的是，橫撐部的限定缺口的支腿的寬度約為扁平材料厚度的3至15倍、優(yōu)選約為扁平材料厚度的5倍。
[0013]優(yōu)選的是，橫撐部中的缺口可以以下述方式制出:在扁平材料中設(shè)置相應(yīng)開口，該開口沖裁出，在金屬板中尤其如此。
[0014]在一種特別有利的方案中，這樣構(gòu)造橫撐部中的缺口，使得至少從所述缺口的一個邊緣上伸出至少一個支撐部。因此例如可在金屬板中進(jìn)行U形沖裁并且將位于沖裁邊緣之間的金屬板部分從金屬板平面中彎曲出。通過這種方式形成支撐部，該支撐部從橫撐部伸出并且優(yōu)選與橫撐部一體構(gòu)造。通過這種方式橫撐部可設(shè)有一個或多個支撐部，所述支撐部顯著提高橫撐部和因此整個軸流式風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定性。
[0015]在橫撐部上不僅可設(shè)置具有這種橫向伸出的支撐部的缺口，也可設(shè)置具有環(huán)繞的邊緣的缺口。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的軸流式風(fēng)機(jī)可具有多個橫撐部，它們可旋轉(zhuǎn)對稱和/或鏡像對稱地設(shè)置。通過這種方式電機(jī)可最佳地支撐在殼體上。
[0017]在一種有利的實(shí)施例中，為了容納電機(jī)，設(shè)置罐形件，橫撐部的內(nèi)端部固定在該罐形件上。
[0018]罐形件可根據(jù)軸流式風(fēng)機(jī)和/或電機(jī)的設(shè)計(jì)構(gòu)造成圓筒狀的或者說管狀的、或者角形的。也可將罐形件構(gòu)造成U形的，因而其不具有環(huán)繞的壁。電機(jī)于是可以以適合的方式安裝到U形的罐形件中。橫撐部也可簡單地安裝在如此構(gòu)造的罐形件上。
[0019]根據(jù)權(quán)利要求8的本發(fā)明軸流式風(fēng)機(jī)這樣構(gòu)造:電機(jī)的懸掛裝置通過導(dǎo)流葉片構(gòu)成，該導(dǎo)流葉片沿空氣流動方向設(shè)置在葉輪后方。電機(jī)懸掛裝置因此具有后導(dǎo)流輪的功能，借助其可額外提高效率。該軸流式風(fēng)機(jī)的特征在于極高的總效率，因?yàn)轱L(fēng)機(jī)葉片在葉輪輪轂上具有弦長和葉高之比在約0.5至約0.65的范圍內(nèi)、優(yōu)選約為0.57。優(yōu)選的是，導(dǎo)流葉片在其高度上這樣彎曲，使得流動阻力最小。結(jié)合弦長與葉高之比，軸流式風(fēng)機(jī)可在最小的流動阻力下實(shí)現(xiàn)極高的效率。
[0020]優(yōu)選的是，導(dǎo)流葉片從軸流式風(fēng)機(jī)的內(nèi)管延伸出。該內(nèi)管與殼體同軸并且通過導(dǎo)流葉片與殼體連接。
[0021]在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，在內(nèi)管中設(shè)置有用于電機(jī)的固定法蘭。電機(jī)可部分嵌入內(nèi)管中并固定在固定法蘭上。
[0022]為了實(shí)現(xiàn)高效率，優(yōu)選的是，風(fēng)機(jī)葉片構(gòu)造成扭曲的。
[0023]優(yōu)選的是，風(fēng)機(jī)葉片可圍繞橫向于葉輪旋轉(zhuǎn)軸線的軸線調(diào)節(jié)。由此可調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)葉片的階梯角(Stufenwinkel),以便提高效率。
[0024]優(yōu)選通過下述方式進(jìn)一步提高總效率:風(fēng)機(jī)葉片在其自由端部上具有弦長和葉高之比在約0.75至約0.90的范圍內(nèi)、優(yōu)選約為0.84。
[0025]優(yōu)選葉輪具有約0.2至約0.6、優(yōu)選約為0.45的輪轂比。尤其結(jié)合風(fēng)機(jī)葉片的弦長和葉高之比，該輪轂比有利于軸流式風(fēng)機(jī)的高總效率。
[0026]一種有利的方案在于，風(fēng)機(jī)葉片的后緣仿生學(xué)地成形。這種方案有利于軸流式風(fēng)機(jī)的高的總效率。通過這種方式與已知的軸流式風(fēng)機(jī)相比總效率可比已知軸流式風(fēng)機(jī)的總效率高出約20%。另外，仿生學(xué)地成形風(fēng)機(jī)葉片的后緣降低了噪聲形成，因此根據(jù)本發(fā)明的軸流式風(fēng)機(jī)除了具有高的總效率外也具有小的噪聲形成。
[0027]—種有利方案在于，風(fēng)機(jī)葉片的后緣至少在其部分長度上具有波紋形狀或者鋸齒形狀。因此通過適合地構(gòu)造后緣輪廓可影響噪聲形成。
[0028]優(yōu)選的是，風(fēng)機(jī)葉片的后緣凸形彎曲并且前緣鐮刀狀地延伸。
[0029]根據(jù)權(quán)利要求20的本發(fā)明軸流式風(fēng)機(jī)的特征在于，為風(fēng)機(jī)葉片使用基本上相同的葉片坯件。所述葉片坯件通過切割而產(chǎn)生相應(yīng)的外徑和/或被設(shè)置輪廓。葉片坯件因此不僅可被切割為圓柱切邊，而且也可為其賦予特殊輪廓，該輪廓與風(fēng)機(jī)葉片的相應(yīng)外徑和相應(yīng)梯級角(Staffelwinkel) —致。由此產(chǎn)生極大的靈活性。
[0030]在另一種實(shí)施方式中，也可以下述方式實(shí)現(xiàn)不同的外徑:使用基本上相同的葉片坯件，其被安裝到直徑不同的輪轂體上。
[0031]特別優(yōu)選的是，使用已經(jīng)設(shè)有小翼坯件的葉片坯件，由小翼坯件可制出對于相應(yīng)軸流式風(fēng)機(jī)最佳的小翼。
[0032]本申請的技術(shù)方案不僅由權(quán)利要求書的技術(shù)方案、而且也通過所有在附圖和說明書中公開的說明和特征得出。只要它們單個或組合起來相對于現(xiàn)有技術(shù)是創(chuàng)新的，那么它們即使不是權(quán)利要求書的技術(shù)方案，也作為創(chuàng)新點(diǎn)被要求保護(hù)。
[0033]本發(fā)明的其它特征由其余權(quán)利要求、說明書和附圖給出。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]借助兩種在附圖中示出的實(shí)施方式詳細(xì)說明本發(fā)明。附圖如下:
[0035]圖1為根據(jù)本發(fā)明的軸流式風(fēng)機(jī)的第一種實(shí)施方式的透視圖；
[0036]圖2為根據(jù)圖1的軸流式風(fēng)機(jī)的側(cè)視圖；
[0037]圖3和圖4為根據(jù)本發(fā)明的軸流式風(fēng)機(jī)的第二種實(shí)施方式的相應(yīng)于圖1和2的視圖；
[0038]圖5和圖6為根據(jù)本發(fā)明的軸流式風(fēng)機(jī)的橫撐部的其它實(shí)施方式的透視圖；
[0039]圖7和8為根據(jù)本發(fā)明軸流式風(fēng)機(jī)的用于電機(jī)的容納部的不同方案的透視圖；
[0040]圖9為限定本發(fā)明軸流式風(fēng)機(jī)的橫撐部中的缺口的支腿的不同方案的橫截面圖；
[0041]圖10為用于制造本發(fā)明軸流式風(fēng)機(jī)的風(fēng)機(jī)葉片的葉片坯件以及由其制出的本發(fā)明軸流式風(fēng)機(jī)的具有小翼輪廓的風(fēng)機(jī)葉片的不同實(shí)施方式。

【具體實(shí)施方式】
[0042]根據(jù)圖1至4的軸流式風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)在于高的效率和流動優(yōu)化的電機(jī)懸掛裝置，該懸掛裝置顯著有利于高效率。軸流式風(fēng)機(jī)包括在流動技術(shù)上優(yōu)化的葉輪，葉輪具有還將描述的特殊幾何形狀及高的葉輪效率。為軸流式風(fēng)機(jī)使用具有高電機(jī)效率的驅(qū)動電機(jī)、如三相內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)或電子換向外轉(zhuǎn)子電機(jī)。此外，根據(jù)圖1至4的軸流式風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)在于流動優(yōu)化的電機(jī)懸掛裝置。
[0043]根據(jù)圖1和2的軸流式風(fēng)機(jī)包括電機(jī)1，該電機(jī)在實(shí)施例中是內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)。電機(jī)通過懸掛裝置2保持在圓柱形殼體3上,該殼體隔開徑向距離地環(huán)繞電機(jī)1。殼體構(gòu)成風(fēng)機(jī)的外管并且同軸于電機(jī)1設(shè)置。如圖2所示，這樣設(shè)置電機(jī)1，使得其不軸向突出于殼體3。
[0044]懸掛裝置2固定在殼體3的內(nèi)側(cè)上和電機(jī)1的外側(cè)上，優(yōu)選的是，懸掛裝置由金屬板件制成。在所示實(shí)施例中，懸掛裝置2包括三個橫撐部4至6和一個固定部8。橫撐部4和5構(gòu)造成彼此鏡像對稱的，并且分別設(shè)有一個在其大部分長度上延伸的缺口 7。橫撐部4和5通過電機(jī)側(cè)的固定部8 一體地過渡到對方中，橫撐部4、5通過固定部固定在一個固定塊9上。固定塊9設(shè)置在電機(jī)1外側(cè)上并且設(shè)有一個用于平面的固定部8的平面的貼靠面。在該示例性的實(shí)施方式中，固定塊9與電機(jī)1的平行于固定塊支承面延伸的軸向平面隔開距離。
[0045]固定部8橫向于電機(jī)1的軸線略微在固定塊9上方延伸(圖1)并且隨后分別以鈍角過渡到具有缺口 7的橫撐部4、5中，橫撐部4、5的自由端部11這樣彎折，使得該端部可貼靠地固定在殼體3的內(nèi)壁上。橫撐部4、5基于缺口 7具有兩個支腿12、13，這兩個支腿位于一個平面中。支腿12、13向自由端部11方向會聚地延伸。缺口 7并不延伸到橫撐部4、5的端部，因而橫撐部4、5在其端部上構(gòu)造成實(shí)心的并且由此在固定于電機(jī)1和殼體3的區(qū)域中具有足夠的強(qiáng)度。
[0046]優(yōu)選支腿12、13具有大約相應(yīng)于3至15倍金屬板厚、優(yōu)選5倍金屬板厚的寬度。由此在最小流動阻力下實(shí)現(xiàn)懸掛裝置的最佳強(qiáng)度。
[0047]支撐部6構(gòu)造成大致U形的，并且具有兩個向殼體3方向會聚延伸的支腿14、15，所述支腿經(jīng)由一個短的橫向段16過渡到對方中。橫向段16貼靠在殼體3的內(nèi)壁上并且以適合的方式、例如借助至少一個螺釘17固定到殼體上。橫向段16也可焊接在殼體3的內(nèi)壁上。
[0048]支腿14、15的自由端部18、19彼此相反地向外彎折。由圖1可見，自由端部18、19貼靠于橫撐部4、5的固定部8上。因此，固定部8和支撐部6可共同固定在電機(jī)1的固定塊9上。該固定可通過螺釘20來實(shí)現(xiàn)，但也可通過焊接實(shí)現(xiàn)。
[0049]橫撐部4至6分別由扁平材料、優(yōu)選金屬板件制成，在此為橫撐部4和5彎曲金屬板件并且為形成缺口7沖壓金屬板件。支撐部6被彎曲成所描述的大致U形的形狀。金屬板件相對于空氣流動方向大致豎起地設(shè)置，由此金屬板件對于流動僅構(gòu)成小的阻力。支腿14、15分別平行于電機(jī)1的軸向平面。
[0050]支撐部6居中地位于兩個橫撐部4、5之間。通過這種方式電機(jī)1可靠地懸掛在殼體3上?？捎山饘侔寮O簡單且低成本地制造橫撐部。橫撐部4至6的流動阻力可通過選擇缺口 7的尺寸和/或形狀和/或位置最佳地適配應(yīng)用情況。橫撐部4、5彼此間的角度也可適配流動條件。在所示實(shí)施例中，橫撐部4和6或5和6彼此間的角度大于90°。根據(jù)所要求的流動阻力可改變橫撐部之間的角度、例如改為90°、小于90°或顯著大于90°。由于橫撐部4、5的支腿12、13沿空氣通過殼體3的流動方向相繼設(shè)置并且支腿14、15以其寬度沿空氣流動方向延伸，因此懸掛裝置2的流動阻力最小。
[0051]如從圖1和圖2中可見，橫撐部4至6從電機(jī)1的固定塊9出發(fā)傾斜向殼體3的入口端部21方向延伸。兩個橫撐部4、5在殼體3上的固定點(diǎn)位于相同高度上，而橫撐部6的橫向段16與橫撐部4、5的自由端部11相比距離入口端部21更遠(yuǎn)。
[0052]在電機(jī)軸22 (圖2)上無相對轉(zhuǎn)動地設(shè)有輪轂體23，風(fēng)機(jī)葉片24從輪轂體23上伸出。風(fēng)機(jī)葉片構(gòu)造成扭曲的并且具有輪廓化的橫截面。根據(jù)軸流式風(fēng)機(jī)的尺寸，在輪轂體23上設(shè)置不同數(shù)量的風(fēng)機(jī)葉片24。例如可設(shè)置3至15個風(fēng)機(jī)葉片24，它們均勻或不均勻分布地設(shè)置在輪轂體23的圓周上。由圖2可見，風(fēng)機(jī)葉片24具有輪廓25，其類似于飛機(jī)的機(jī)翼輪廓來構(gòu)造。
[0053]優(yōu)選的是，輪轂體23和固定在其上的風(fēng)機(jī)葉片24由不同材料制成。優(yōu)選輪轂體23是鋁鑄件，其可低成本地制造并且具有小的重量。風(fēng)機(jī)葉片24優(yōu)選由纖維增強(qiáng)塑料制成，由此也可實(shí)現(xiàn)低成本的制造。在此風(fēng)機(jī)葉片24具有小的重量和高的強(qiáng)度。為了能夠調(diào)整風(fēng)機(jī)葉片24的階梯角，風(fēng)機(jī)葉片24以已知的方式可圍繞橫向于、優(yōu)選垂直于葉輪23、24旋轉(zhuǎn)軸線的軸線轉(zhuǎn)動地設(shè)置在輪轂體23上。
[0054]風(fēng)機(jī)葉片24具有凹形彎曲的前緣26和凸形彎曲的后緣27。為了最大限度地減少軸流式風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時的噪聲，后緣27根據(jù)仿生學(xué)規(guī)則構(gòu)造。后緣27可構(gòu)造成如實(shí)施例中波紋狀的或者構(gòu)造成鋸齒狀的。優(yōu)選的是，后緣27的這種輪廓化設(shè)置在整個長度上。
[0055]這樣構(gòu)造風(fēng)機(jī)葉片24的輪廓25，使得風(fēng)機(jī)葉片在后緣27的區(qū)域中大致尖角地結(jié)束，而輪廓25在前緣26的區(qū)域中倒圓。優(yōu)選的是，該輪廓設(shè)計(jì)設(shè)置在風(fēng)機(jī)葉片24的整個長度上。
[0056]風(fēng)機(jī)葉片24在其徑向外邊緣28上設(shè)有圓柱切邊，與當(dāng)前所選擇的階梯角無關(guān)。由此，沿風(fēng)機(jī)軸向方向看，邊緣28位于一個共同的圓柱周面上，其軸線是輪轂體23的旋轉(zhuǎn)軸線。通過這種方式可這樣調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)葉片24的外邊緣28和殼體3的內(nèi)壁之間的氣隙29，從而在最小的噪聲形成下實(shí)現(xiàn)最佳的輸送功率。所描述的圓柱切邊可通過在已經(jīng)組裝的葉輪
23、24上進(jìn)行切削再加工來實(shí)現(xiàn)、例如銑削或鋸切風(fēng)機(jī)葉片24。由此可簡單且可靠地優(yōu)化氣隙幾何形狀。通過這種方式可形成極小的氣隙，從而保持小的損失流。
[0057]在一種未示出的實(shí)施方式中，風(fēng)機(jī)葉片24在外邊緣28上設(shè)有小翼。通過小翼可進(jìn)一步減小通過氣隙29的空氣流，因?yàn)樾∫砼c窄的氣隙29 —起在外邊緣28周圍構(gòu)成對于損失流的高阻力。小翼可通過對風(fēng)機(jī)葉片24的外邊緣28的再加工來產(chǎn)生。為此切削加工風(fēng)機(jī)葉片24，以便在外邊緣28上形成小翼。切削加工這樣進(jìn)行，使得從風(fēng)機(jī)葉片24的壓力側(cè)向吸入側(cè)形成倒圓的過渡。小翼可設(shè)置在風(fēng)機(jī)葉片24的吸入側(cè)和/或壓力側(cè)上。
[0058]電機(jī)1和葉輪23、24位于在圓柱形殼體3內(nèi)。通過懸掛裝置2，電機(jī)1連同葉輪23,24可靠保持在殼體3中。懸掛裝置2基于所描述的橫撐部4至6的構(gòu)造僅具有最小流動阻力。結(jié)合所述風(fēng)機(jī)葉片24的實(shí)現(xiàn)高葉輪效率的設(shè)計(jì)，形成以高總效率為特點(diǎn)的軸流式風(fēng)機(jī)。
[0059]有利于高總效率的還有葉輪23、24的輪轂比Da/Dn，其處于約0.2至約0.6的范圍內(nèi)、優(yōu)選約為0.45。Da是葉輪外徑并且Dn是輪轂直徑。
[0060]風(fēng)機(jī)葉片24在輪轂23上具有弦長S與葉高Η之比在約0.5至約0.65的范圍內(nèi)、優(yōu)選約為0.57，并且在自由端部上該比值在約0.75至約0.90的范圍內(nèi)、優(yōu)選約為0.84。
[0061]在根據(jù)圖3和圖4的實(shí)施方式中，風(fēng)機(jī)葉片24以與前述實(shí)施方式相同的方式構(gòu)造并且設(shè)置在輪轂體23上。優(yōu)選的是，風(fēng)機(jī)葉片24可調(diào)節(jié)地與輪轂體23連接，以便調(diào)節(jié)階梯角。風(fēng)機(jī)葉片24具有輪廓化的后緣27以及輪廓25，該輪廓相應(yīng)于前述實(shí)施方式構(gòu)造。
[0062]電機(jī)1的懸掛裝置通過后導(dǎo)流葉片30構(gòu)成，所述后導(dǎo)流葉片沿輸送空氣的流動方向隔開軸向距離地設(shè)置在葉輪23、24后方。優(yōu)選的是，后導(dǎo)流葉片30由金屬板制成，但也可由相應(yīng)堅(jiān)固的塑料制成。后導(dǎo)流葉片30延伸于殼體3和內(nèi)管31之間，該內(nèi)管同軸于殼體3設(shè)置。后導(dǎo)流葉片30以合適的方式、例如通過焊接或螺紋連接固定在殼體3的內(nèi)側(cè)上以及管31的外側(cè)上。后導(dǎo)流葉片30的數(shù)量取決于軸流式風(fēng)機(jī)的尺寸。例如可設(shè)置3至25個這樣的后導(dǎo)流葉片30。在所示實(shí)施例中設(shè)有7個后導(dǎo)流葉片30，它們構(gòu)成電機(jī)懸掛裝置。
[0063]在管31中固定有環(huán)形法蘭32，該環(huán)形法蘭構(gòu)造為扁平的環(huán)形盤并且電機(jī)1可固定于其上。管31在電機(jī)側(cè)的端部上敞開，從而電機(jī)1可嵌入管31內(nèi)以便固定在環(huán)形法蘭32上。優(yōu)選的是，電機(jī)1設(shè)有一個配合法蘭，該配合法蘭貼靠于環(huán)形法蘭32上并且以適合的方式、優(yōu)選通過螺釘與環(huán)形法蘭連接。電機(jī)1例如可以是帶有法蘭的電機(jī)或電子換向外轉(zhuǎn)子電機(jī)，葉輪23、24無相對轉(zhuǎn)動地固定在電機(jī)的電機(jī)軸上。
[0064]優(yōu)選的是，后導(dǎo)流葉片30在其寬度上連續(xù)彎曲。選擇可獲得良好效率的曲率。結(jié)合借助圖1和2所描述的葉輪23、24設(shè)計(jì)形成高的總效率，并且在運(yùn)行中噪聲最小。
[0065]當(dāng)后導(dǎo)流葉片30由金屬板制成時，它們基本上可通過沖裁和卷繞低成本地制造。
[0066]為了實(shí)現(xiàn)電機(jī)1的良好冷卻，管31在環(huán)形法蘭32的高度上設(shè)有在其圓周上分布設(shè)置的缺口 33。
[0067]另外，葉輪23、24與前述實(shí)施方式的葉輪相同地構(gòu)造，由此可參見關(guān)于該實(shí)施方式的說明。
[0068]所描述的軸流式風(fēng)機(jī)可制造出各種不同的結(jié)構(gòu)尺寸。例如殼體3的內(nèi)徑可在約200mm至約1800mm的范圍中。
[0069]當(dāng)風(fēng)機(jī)葉片24優(yōu)選由所述塑料制成時，為不同結(jié)構(gòu)尺寸的風(fēng)機(jī)可使用僅一個唯一的注塑模具來制造風(fēng)機(jī)葉片24，該注塑模具與風(fēng)機(jī)葉片24的最大長度適配。當(dāng)需要較短的風(fēng)機(jī)葉片24時，則將其分割成所需要的長度。這同樣適用于由金屬鑄造制成的風(fēng)機(jī)葉片24。
[0070]圖5示出兩個橫撐部4、5，它們通過固定部8相互連接。橫撐部4、5分別具有一個缺口 7。與前述實(shí)施方式不同，缺口 7不具有環(huán)繞的邊緣。相反，在與固定部8相鄰的邊緣上橫向彎曲出支撐部34、35，所述支撐部分別設(shè)有一個缺口 7’。支撐部34、35以及橫撐部4、5的具有缺口 7的部分彼此傾斜延伸，使得它們與平面的固定部8分別形成一個角度。支撐部34、35的自由端部36、37與橫撐部4、5的自由端部11在相同方向上彎折。這樣選擇彎折部11、36、37，使得橫撐部4、5和支撐部34、35能夠貼靠地可靠固定在殼體3的內(nèi)壁上。各彎折部在該實(shí)施例中具有兩個用于緊固螺釘或類似物的通孔。
[0071]彎折部36、37也可朝向不同于橫撐部4、5的彎折部11的方向。
[0072]缺口 7’也通過兩個支腿38、39 ;40、41限定，所述支腿朝向自由端部36、37方向會聚地延伸。缺口 7’不僅與固定部8而且也與自由端部36、37隔開距離地終止。
[0073]也可想到類似的實(shí)施方式，其不具有附加缺口 7’。
[0074]支撐部34、35通過下述方式制出:在橫撐部4、5中進(jìn)行大致U形的沖裁，使得支撐部34、35可被彎曲到圖5所示的位置中。
[0075]優(yōu)選的是，橫撐部4、5、固定部8以及支撐部34、35彼此一體構(gòu)造并且由金屬板材制成。由此可實(shí)現(xiàn)簡單且低成本的制造?；谂c前述實(shí)施例相比附加支撐部34、35，顯著提高懸掛裝置的穩(wěn)定性。進(jìn)一步確保電機(jī)1更加可靠地固定在殼體3上。橫撐部4、5、固定部8和支撐部34、35例如可借助螺釘或鉚釘簡單地安裝和拆卸。這些部件無需焊接，從而可省卻昂貴的焊接過程。
[0076]缺口 7、7’可在其尺寸和/或形狀和/或位置方面這樣設(shè)置，使得對于空氣的流動阻力最小。由于懸掛裝置以所描述的方式由扁平材料制成并且具有缺口 7、7’，懸掛裝置雖然穩(wěn)定性高但仍具有小的重量。
[0077]圖6示出懸掛裝置的另一種設(shè)計(jì)可能性。兩個橫撐部4、5與前述實(shí)施例相同地構(gòu)造。固定部8例如在一半長度中具有彎曲出的舌片42，該舌片的自由端部例如可設(shè)有一個用于緊固螺釘或類似物的通孔。該自由端部這樣彎折，使得其可安裝到軸流式風(fēng)機(jī)內(nèi)所需的位置上。
[0078]基于彎曲出的舌片42，固定部具有一個缺口 7"。兩個橫撐部4、5與在前述實(shí)施例中一樣從固定部8發(fā)散地延伸到固定部的相同側(cè)上。舌片42傾斜延伸到固定部8的另一側(cè)上。
[0079]圖5和圖6僅示出具有缺口的橫撐部的設(shè)計(jì)實(shí)施例。這些實(shí)施例并不是限制性的。
[0080]圖7示意性示出殼體3可通過多個橫撐部43與罐形件44連接，電機(jī)1可安裝在該罐形件中。罐形件44構(gòu)造成圓筒狀的并且與殼體3同軸。橫撐部43彼此相同地構(gòu)造并且分別具有缺口 7，所述缺口通過支腿12、13限定并且徑向向外會聚地延伸。徑向外端部11和徑向內(nèi)端部16這樣彎折，使得橫撐部43可固定在殼體3的內(nèi)壁和罐形件44的外壁上。橫撐部43與在前述實(shí)施例中一樣豎起地設(shè)置。
[0081]圖8示例性示出罐形件44也可構(gòu)造成U形的。
[0082]橫撐部43固定在罐形件44的彼此平行的支腿45、46上。橫撐部43與按圖7的實(shí)施例相同地構(gòu)造。橫撐部的徑向外端部11固定在殼體3的內(nèi)側(cè)上并且橫撐部的徑向內(nèi)端部16固定在罐形件44的支腿45、46的彼此背離的外側(cè)上。未示出的電機(jī)1由U形的罐形件44支承。
[0083]罐形件44還可具有角形外形并且與在根據(jù)圖7的實(shí)施例中一樣完全包圍電機(jī)。
[0084]由圖7和圖8可見，優(yōu)選的是，橫撐部43彼此旋轉(zhuǎn)對稱和/或鏡像對稱地設(shè)置。
[0085]圖9示出橫撐部4、5、34、35、43的支腿12、13、38至41橫截面的各種可能的設(shè)計(jì)。通過對切邊的斜切和倒圓或倒角可這樣設(shè)計(jì)缺口 7，使得噪聲形成是最小的。
[0086]在圖9a中示出矩形橫截面，其首先在沖裁或激光切割時產(chǎn)生。切邊是鋒利的，并且切割面大致垂直于扁平材料的表面。
[0087]在圖9d的橫截面中，所有邊緣設(shè)有倒圓。這可顯著減少噪聲形成，因?yàn)殇h利的邊緣變?nèi)岷?。但也可僅一部分橫截面邊緣設(shè)置有倒圓。
[0088]在具有相應(yīng)于圖9b的橫截面的實(shí)施方式中實(shí)現(xiàn)與根據(jù)圖9d的實(shí)施例類似的效果。在根據(jù)圖9b的實(shí)施例中，邊緣被倒角。
[0089]在根據(jù)圖9e的實(shí)施例中，以下述方式實(shí)現(xiàn)聲學(xué)和空氣動力學(xué)的優(yōu)點(diǎn):切割不垂直于扁平材料的表面、而是傾斜于其進(jìn)行。切割面的該定向可比在垂直于扁平材料的表面進(jìn)行切割時更好地適配流動方向。
[0090]在根據(jù)圖9c和9f的特別有利的實(shí)施例中，將相應(yīng)于圖9e的斜切設(shè)計(jì)可能性與倒圓或倒角結(jié)合，以便獲得最佳的聲學(xué)特性。
[0091]結(jié)合缺口的相應(yīng)設(shè)計(jì)也可這樣優(yōu)化橫撐部及支撐部的限定缺口的支腿的橫截面，使得流動阻力和噪聲形成最小。缺口及支腿可這樣彼此適配，使得可根據(jù)軸流式風(fēng)機(jī)的應(yīng)用情況最佳地實(shí)現(xiàn)小的流動阻力和噪聲值。結(jié)合所描述的橫撐部和支撐部的限定缺口的支腿的寬度與厚度之間為約3至約15范圍內(nèi)的比值，在懸掛裝置的最佳強(qiáng)度下實(shí)現(xiàn)最小的流動阻力和最小的噪聲形成。
[0092]如上所述，優(yōu)選的是，通過將風(fēng)機(jī)葉片相應(yīng)可調(diào)節(jié)地設(shè)置在輪轂體23上，可調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)葉片24的階梯角。
[0093]附加于或代替可調(diào)節(jié)的葉片，在一種有利方案中，通過將坯件切割為不同外徑，可由基本上相同的坯件制出不同外徑。坯件例如可以是鑄件，其首先被基本上相同地制出并且被調(diào)整到相應(yīng)希望的外徑。
[0094]附加或替換地，可以以下述方式實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)葉片24的不同外徑:將基本上相同的單個葉片坯件安裝到直徑不同的輪轂體上，并且如需要在外徑上進(jìn)行切割或再加工。
[0095]如風(fēng)機(jī)葉片24在徑向外邊緣28上設(shè)有小翼，則其也可由坯件制出。尚不能在模具中設(shè)置小翼本身，因?yàn)樾∫淼膸缀涡螤罨蚱湮恢门c葉輪外徑以及梯級角有關(guān)。因此，優(yōu)選的是，不僅可為葉片坯件設(shè)置圓周切邊，而且也可尤其是通過切削加工或在塑料時也許通過熱變形為葉片坯件賦予特殊輪廓，該輪廓與相應(yīng)外徑和相應(yīng)梯級角一致。從而在構(gòu)造或安裝相應(yīng)風(fēng)機(jī)時產(chǎn)生極大的靈活性。因此可為任何外徑和梯級角實(shí)現(xiàn)葉片和因此風(fēng)機(jī)的最佳聲學(xué)特性。
[0096]圖10a和10d示例性以大致垂直于葉片吸入側(cè)或壓力側(cè)的表面的剖面圖示出用于風(fēng)機(jī)葉片的單個坯件的設(shè)計(jì)可能性。在根據(jù)圖10a的實(shí)施例中，坯件24具有矩形形狀，其設(shè)有彼此平行的縱向側(cè)和垂直于縱向側(cè)延伸的窄側(cè)47。該形狀尤其是在構(gòu)造原始葉片鑄模并且尚未設(shè)置小翼時產(chǎn)生。
[0097]在根據(jù)圖10d的葉片坯件的實(shí)施例中，在葉頂區(qū)域中已經(jīng)設(shè)置了增厚部或者說材料積聚部48 (小翼坯件)，由該增厚部或材料積聚部在晚些時候形成最終的、適配實(shí)際梯級角和外徑的小翼。小翼坯件48在該實(shí)施例中具有矩形橫截面，但原則上可具有任意橫截面。
[0098]在圖10b和10c中示意性示出小翼的兩種實(shí)施例，其通過再加工根據(jù)圖10a的坯件產(chǎn)生。根據(jù)圖10c的實(shí)施例，小翼在橫截面中具有直線輪廓，相比之下，根據(jù)圖10b的實(shí)施例具有倒圓的輪廓。但這兩種小翼可由同一種葉片坯件制出。也可想到任何其它形狀，只要該形狀可由一種葉片坯件、在此即由根據(jù)圖10a的坯件制出。本發(fā)明思想尤其在于，使小翼最佳適配任何外徑和在任何梯級角時在一個事后的加工步驟中由一種坯件制出。但也可由一種坯件制出不同輪廓的小翼，這些小翼最佳地適配相應(yīng)的流動條件。
[0099]類似于圖10b和10c的上述說明，在圖10e和10f中以橫截面示出由根據(jù)圖10d的坯件制出的小翼。在圖10f中示出具有較小長度(較小外徑)的風(fēng)機(jī)葉片，但小翼輪廓類似于根據(jù)圖10e的風(fēng)機(jī)葉片。兩種風(fēng)機(jī)葉片可由同一種坯件制出。
[0100]根據(jù)圖10d的坯件中的增厚部48的優(yōu)點(diǎn)在于，提供更多的小翼設(shè)計(jì)可能性。為了實(shí)現(xiàn)所述附加的設(shè)計(jì)可能性，從前方在葉片的鑄模中設(shè)置增厚部48。
[0101]小翼輪廓沿葉片縱向延伸的設(shè)計(jì)可以是任意的。重要的僅是，所有要實(shí)現(xiàn)的小翼相應(yīng)于要實(shí)現(xiàn)的外徑和梯級角在幾何形狀上位于所屬坯件的輪廓之內(nèi)。在鑄造坯件之后在一個附加的加工步驟中制出小翼。
[0102]所描述的用于風(fēng)機(jī)葉片和小翼的坯件設(shè)計(jì)與風(fēng)機(jī)葉片是否具有借助圖1至9所描述的懸掛裝置或所描述的風(fēng)機(jī)葉片幾何形狀的特殊比值無關(guān)。通過使用坯件可使風(fēng)機(jī)葉片(具有或不具有小翼)最佳地適配相應(yīng)風(fēng)機(jī)、尤其是也與葉輪的相應(yīng)外徑和梯級角適配，從而可以以簡單的方式由坯件實(shí)現(xiàn)相應(yīng)風(fēng)機(jī)的最佳設(shè)計(jì)。
[0103]葉片坯件此外可已經(jīng)設(shè)有小翼坯件，小翼坯件隨后通過相應(yīng)的加工最佳地適配相應(yīng)的應(yīng)用情況。坯件的小翼形狀原則上可以是任意的。
【權(quán)利要求】
1.軸流式風(fēng)機(jī)，其包括電機(jī)和懸掛裝置，在電機(jī)上在轉(zhuǎn)子側(cè)固定有葉輪，風(fēng)機(jī)葉片從葉輪輪轂上伸出，所述風(fēng)機(jī)葉片具有前緣和后緣，電機(jī)借助懸掛裝置固定在殼體上并且懸掛裝置具有至少一個由扁平材料制成的橫撐部，該橫撐部連接電機(jī)與殼體并且大致豎起地沿空氣流動方向設(shè)置，其特征在于，所述橫撐部(4、5、8、43)在其部分長度上設(shè)有至少一個缺口⑵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的軸流式風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述橫撐部(4、5、8、43)通過金屬板件構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的軸流式風(fēng)機(jī)，其特征在于，從所述缺口(7)的至少一個邊緣上伸出至少一個支撐部(34、35)，優(yōu)選的是，該支撐部與橫撐部(4、5、8、43) —體構(gòu)造。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一的軸流式風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述橫撐部(4、5、8、34、35、43)的限定缺口(7、7’)的支腿(12、13，38至41)的寬度和厚度之比在約3至15的范圍內(nèi)、優(yōu)選為5。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一的軸流式風(fēng)機(jī)，其特征在于，多個橫撐部(4、5、8、43)大致彼此旋轉(zhuǎn)對稱和/或鏡像對稱地設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一的軸流式風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述橫撐部(4、5、8、43)的內(nèi)端部固定在容納電機(jī)(I)的罐形件(44)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的軸流式風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述罐形件(44)構(gòu)造成圓筒狀的、角形或U形的。
8.軸流式風(fēng)機(jī)，其包括電機(jī)和懸掛裝置，在電機(jī)上在轉(zhuǎn)子側(cè)固定有葉輪，風(fēng)機(jī)葉片從葉輪輪轂上伸出，所述風(fēng)機(jī)葉片具有前緣和后緣，電機(jī)借助懸掛裝置固定在殼體上并且懸掛裝置通過導(dǎo)流葉片構(gòu)成，所述導(dǎo)流葉片沿空氣流動方向處在葉輪后方，其特征在于，所述風(fēng)機(jī)葉片(24)在葉輪輪轂(23)上具有弦長(S)和葉高(H)之比在約0.5至約0.65的范圍內(nèi)、優(yōu)選約為0.57。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的軸流式風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述導(dǎo)流葉片(30)在其高度上彎曲地延伸。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9的軸流式風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述導(dǎo)流葉片(30)從內(nèi)管(31)延伸出。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的軸流式風(fēng)機(jī)，其特征在于，在內(nèi)管(31)中設(shè)置有用于電機(jī)(I)的固定法蘭(32)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11之一的軸流式風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述風(fēng)機(jī)葉片(24)構(gòu)造成扭曲的。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12之一的軸流式風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述風(fēng)機(jī)葉片(24)可圍繞橫向于葉輪(23、24)旋轉(zhuǎn)軸線的軸線調(diào)節(jié)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13之一的軸流式風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述風(fēng)機(jī)葉片(24)在其自由端部上具有弦長⑶和葉高⑶之比在約0.75至約0.90的范圍內(nèi)、優(yōu)選約為0.84。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14之一的軸流式風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述葉輪(23、24)具有約0.2至0.6、優(yōu)選約為0.45的輪轂比。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15之一的軸流式風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述風(fēng)機(jī)葉片(24)的后緣(27)仿生學(xué)地成形。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至16之一的軸流式風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述風(fēng)機(jī)葉片(24)的后緣(27)至少在其部分長度上具有波紋形狀或者鋸齒形狀。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至17之一的軸流式風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述風(fēng)機(jī)葉片(24)的前緣(26)鐮刀狀地延伸。
19.根據(jù)權(quán)利要求1至18之一的軸流式風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述風(fēng)機(jī)葉片(24)的后緣(27)凸形彎曲地延伸。
20.尤其是根據(jù)權(quán)利要求1至19之一的軸流式風(fēng)機(jī)，其包括用于驅(qū)動葉輪的電機(jī)，該葉輪具有風(fēng)機(jī)葉片，其特征在于，為風(fēng)機(jī)葉片(24)使用葉片坯件，所述葉片坯件通過切割產(chǎn)生相應(yīng)外徑和/或梯級角和/或被設(shè)置輪廓。
21.尤其是根據(jù)權(quán)利要求20的軸流式風(fēng)機(jī)，其特征在于，基本上相同的葉片坯件(24)通過被固定到不同直徑的輪轂體(23)上而調(diào)到不同外徑。
22.尤其是根據(jù)權(quán)利要求20或21的軸流式風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述葉片坯件(24)設(shè)有小翼坯件(48)，由小翼坯件通過相應(yīng)加工而制出用于相應(yīng)軸流式風(fēng)機(jī)的小翼。
【文檔編號】F04D29/64GK104302926SQ201380023650
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月6日
【發(fā)明者】O·薩迪, A·格羅斯, L·埃納曼, F·勒歇爾 申請人:施樂百歐洲公司