防護(hù)柵和風(fēng)機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種防護(hù)柵，其作為防護(hù)例如離心風(fēng)機或斜流風(fēng)機等的風(fēng)機的吸入側(cè)的意外接觸的防護(hù)裝置，該防護(hù)柵具有由在周向上間隔開的徑向板和在徑向上間隔開的同軸周向板形成的平面柵格板(grid web)結(jié)構(gòu)。典型地，具有較厚壁厚度的塑料材料或金屬被用作防護(hù)柵的材料以確保足夠的穩(wěn)定性。
【背景技術(shù)】
[0002]這里，缺點在于，當(dāng)空氣通過防護(hù)柵被吸入時，配置有防護(hù)柵的風(fēng)機的總靜態(tài)效率降低，聲功率顯著增大，特別是在較高體積流量時。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]因此本實用新型解決的問題是提供一種風(fēng)機用防護(hù)柵，當(dāng)將其安裝于風(fēng)機時，與傳統(tǒng)的防護(hù)柵相比，確保了更好的總靜態(tài)效率(overall static efficiency)和減小的聲功率。
[0004]這個問題由具有根據(jù)如下技術(shù)方案的特征組合的防護(hù)柵解決。
[0005]本實用新型提供一種防護(hù)柵，其特征在于，其具有用于將所述防護(hù)柵配置在風(fēng)機上的緊固部件，所述防護(hù)柵包括柵格板結(jié)構(gòu)，所述柵格板結(jié)構(gòu)包括在周向上間隔開的徑向板和在徑向上間隔開的同軸周向板，其中，所述防護(hù)柵具有至少一個徑向外部區(qū)域和圍繞所述防護(hù)柵的中央軸線的一個中央?yún)^(qū)域，跨過所述徑向外部區(qū)域和所述中央?yún)^(qū)域的包絡(luò)面形成為:在所述徑向外部區(qū)域中是凸?fàn)畹模约霸谒鲋醒雲(yún)^(qū)域中是平坦的。
[0006]優(yōu)選地，所述防護(hù)柵是旋轉(zhuǎn)對稱的，并且所述中央?yún)^(qū)域在徑向上直接與所述徑向外部區(qū)域鄰接，所述徑向外部區(qū)域的凸?fàn)畎j(luò)面以平滑的方式與平坦的所述中央?yún)^(qū)域結(jié)入口 ο
[0007]優(yōu)選地，所述徑向板和/或所述周向板具有如下矩形截面:該矩形截面的高度為H，壁厚度為B，高度H和壁厚度B的比設(shè)定為H:B ^ 3。
[0008]優(yōu)選地，所述周向板分別被配置在徑向上從所述防護(hù)柵的軸向中心起的徑向距離r處，并且所述周向板分別相對于所述防護(hù)柵的軸向平面具有不同的角度設(shè)定。
[0009]優(yōu)選地，所述周向板的各自的角度設(shè)定根據(jù)該周向板距所述防護(hù)柵的軸向中央軸線的距離r與最外部的周向板距所述防護(hù)柵的軸向中央軸線的最大距離R之比而變化，并且，在距離比r:R= 1.0處的周向板相對于所述防護(hù)柵的軸向平面的角度設(shè)定被設(shè)置為50° -70°，在距離比r:R = 0.85處的角度設(shè)定被設(shè)置為30° -50°，在距離比r:R = 0.70處的角度設(shè)定被設(shè)置為20° -30°，和/或在距離比r:R<0.55處的角度設(shè)定被設(shè)置為O。 -20。。
[0010]優(yōu)選地，凸?fàn)畹乃霭j(luò)面的橫截面在所述徑向外部區(qū)域中限定了局部橢圓輪廓，該輪廓的特征在于，所述徑向外部區(qū)域的徑向長度a與所述防護(hù)柵的半徑c的比被設(shè)定為 a:c>0.25。
[0011]優(yōu)選地，凸?fàn)畹乃霭j(luò)面的橫截面在所述徑向外部區(qū)域中限定了局部橢圓輪廓，該輪廓的特征在于，所述防護(hù)柵的軸向高度b與所述防護(hù)柵的半徑c的比被設(shè)定為
b:c>0.02ο
[0012]優(yōu)選地，所述防護(hù)柵的軸向高度b與所述防護(hù)柵的半徑c的比被設(shè)定在0.025 ^ b:c ^ I 的范圍。
[0013]優(yōu)選地，所述徑向板徑向地和/或軸向地向外延伸超過最外部的周向板并形成所述防護(hù)柵的外緣。
[0014]優(yōu)選地，所述徑向外部區(qū)域中的徑向板的數(shù)量高于所述中央?yún)^(qū)域中的徑向板的數(shù)量。
[0015]優(yōu)選地，設(shè)置在所述中央?yún)^(qū)域中的徑向板的數(shù)量朝向所述防護(hù)柵的軸向中心減少。
[0016]優(yōu)選地，所述徑向板在軸向截面中是彎曲的形狀。
[0017]優(yōu)選地，所述包絡(luò)面形成為在所述中央?yún)^(qū)域中與所述防護(hù)柵的徑向平面平行。
[0018]本實用新型還提供一種風(fēng)機，其包括根據(jù)前述特征中任一項所述的防護(hù)柵。
[0019]在上下文中，根據(jù)本實用新型提出一種至少部分在軸向上以三維方式彎曲的防護(hù)柵，其具有用于配置在風(fēng)機上的緊固部件，然而，由于防護(hù)柵至少一些部分為凸?fàn)畹男螤?，因而防護(hù)柵的徑向中央?yún)^(qū)域距風(fēng)機距離較大，由此距扇輪(fan wheel)距離較大。防護(hù)柵具有柵格板結(jié)構(gòu)，所述柵格板結(jié)構(gòu)包括在周向上間隔開的徑向板和在徑向上間隔開的同軸周向板，，所述防護(hù)柵具有至少一個徑向外部區(qū)域和圍繞所述防護(hù)柵的中央軸線的一個中央?yún)^(qū)域，跨過所述徑向外部區(qū)域和所述中央?yún)^(qū)域的包絡(luò)面在所述徑向外部區(qū)域中是凸?fàn)畹?，以及在所述中央?yún)^(qū)域中是平坦的，特別是在所述中央?yún)^(qū)域中與所述防護(hù)柵的徑向平面平行。
[0020]防護(hù)柵的由設(shè)置有凸?fàn)畎j(luò)面的徑向外部區(qū)域形成的穹頂形狀增加了防護(hù)柵的強度和穩(wěn)定性，并允許徑向板和周向板形成截面較薄的壁。這減小了板的氣流表面、由板產(chǎn)生的流阻和由板引起的旋渦形成，該旋渦形成進(jìn)而導(dǎo)致噪音的生成。
[0021]在有利的實施方式中，所述徑向板和/或所述周向板具有如下矩形截面:該矩形截面的高度為H，壁厚度為B，高度H和壁厚度B的比設(shè)定為H:B ^ 3，特別是H:B ^ 3.5，更優(yōu)選H:B ^ 4。在這種情況下，徑向板和周向板的確定壁厚度B的側(cè)面指向流動方向或與流動方向相反的方向，在中央?yún)^(qū)域，該方向至少大致與防護(hù)柵的軸向方向?qū)?yīng)。
[0022]防護(hù)柵優(yōu)選是旋轉(zhuǎn)對稱的。在有利的變形中，所述中央?yún)^(qū)域在徑向上直接與所述徑向外部區(qū)域鄰接，所述徑向外部區(qū)域的凸?fàn)畎j(luò)面以平滑的方式與平坦的所述中央?yún)^(qū)域結(jié)合。如上述，以這種方式沿防護(hù)柵包絡(luò)面連續(xù)地形成防護(hù)柵同樣有利于強度和穩(wěn)定性，并促進(jìn)了使徑向板和周向板形成具有更薄壁的可能性。可選擇地，可以在徑向外部區(qū)域與中央?yún)^(qū)域之間設(shè)置另外的中間區(qū)域，該中間區(qū)域的包絡(luò)面比徑向外部區(qū)域凸?fàn)钚〉黄教埂?br>[0023]在本實用新型的同樣有利的實施方式中，設(shè)置周向板，所述周向板分別被配置在徑向上從所述防護(hù)柵的軸向中心起的徑向距離!■處，所述周向板分別相對于所述防護(hù)柵的軸向平面具有不同的角度設(shè)定。在這種情況下，周向板的角度設(shè)定在防護(hù)柵上徑向向外增大。根據(jù)本實用新型，這是指，所述周向板的各自的角度設(shè)定根據(jù)該周向板距所述防護(hù)柵的軸向中央軸線的距離r與最外部的周向板距所述防護(hù)柵的軸向中央軸線的最大距離R之比而變化，并且，在距離比r:R= 1.0處的周向板相對于所述防護(hù)柵的軸向平面的角度設(shè)定被設(shè)置為50° -70°，在距離比r:R = 0.85處的角度設(shè)定被設(shè)置為30° -50°，在距離比r:R=0.70處的角度設(shè)定被設(shè)置為20° -30°，和/或在距離比r:R< 0.55處的角度設(shè)定被設(shè)置為0° -20°。在周向板的沿其垂直方向的延長(高度H)與防護(hù)柵的軸向平面之間測量該角度。周向板的從中央平面朝向徑向外部區(qū)域增大的角度設(shè)定也有助于減小噪音和改善所連接的風(fēng)機的效率。
[0024]在另一有利的實施方式中，每個徑向板在軸向截面中是彎曲的形狀，并以具有指向防護(hù)柵的軸向中心線的凸起的弓形方式延伸。
[0025]本實用新型的另一個積極方面通過包絡(luò)面實現(xiàn)，在防護(hù)柵的徑向外部區(qū)域中，包絡(luò)面特別是以凸?fàn)畹姆绞匠尚?。在有利的解決方案中，提出了凸?fàn)畹乃霭j(luò)面的橫截面在所述徑向外部區(qū)域中限定了局部橢圓輪廓，區(qū)別在于，所述徑向外部區(qū)域的徑向長度a與所述防護(hù)柵的半徑c的比被設(shè)定為a:c>0.25。這建立了防護(hù)柵的總半徑的至少25%的徑向外部區(qū)域的徑向延伸。還優(yōu)選以下變型，所述防護(hù)柵的軸向高度b與所述防護(hù)柵的半徑c的比被設(shè)定為b:c>0.02。進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述防護(hù)柵的軸向高度b與所述防護(hù)柵的半徑c的比被設(shè)定在0.025 < b:c < I的范圍，使得確保了距其所連接的風(fēng)機或扇輪有足夠的軸向距離，并使得防護(hù)柵在噪音改進(jìn)方面優(yōu)化，且同時提供了效率。
[0026]關(guān)于防護(hù)柵的周向板和徑向板的延伸和配置，多個另外的影響變量已被證明對噪音發(fā)展和效率是有利的。在第一方面設(shè)置為所述徑向板徑向地或軸向地向外延伸超過最外部的周向板并形成所述防護(hù)柵的外緣，因而外緣被設(shè)計成關(guān)于流動而開口(open)。由于最外部的徑向外部區(qū)域中的防護(hù)柵幾乎都僅沿軸向方向延伸，因此徑向板的軸向延伸的主部分超出徑向最外部的周向板。在一個實施方式中，緊固部件在防護(hù)柵的徑向外緣處與防護(hù)柵一體地形成，以便允許借助于現(xiàn)有技術(shù)中典型的緊固元件連接到風(fēng)機。
[0027]在另外的方面，防護(hù)柵被形成使得所述徑向外部區(qū)域中的徑向板的數(shù)量高于所述中央?yún)^(qū)域中的徑向板的數(shù)量，以便使中央?yún)^(qū)域的流阻盡可能的低。歸因于總體穹頂形狀的防護(hù)柵和中央?yún)^(qū)域距連接的風(fēng)機或扇輪的相關(guān)聯(lián)的較大的軸向距離，能夠增加該區(qū)域的柵格板結(jié)構(gòu)的網(wǎng)眼尺寸。根據(jù)本實用新型，這通過以下方式實現(xiàn):減少設(shè)置在中央?yún)^(qū)域中的徑向板的數(shù)量，即，朝向防護(hù)柵的軸向中心減少徑向板的數(shù)量。
[0028]本實用新型還包括由具有如上述防護(hù)柵的風(fēng)機形成的單元，該單元的效率被改善，并且該單元的聲功率減小。
[0029]因此，本實用新型提供的防護(hù)柵確保了更好的總靜態(tài)效率和減小的聲功率。
【附圖說明】
[0030]下面參照附圖并結(jié)合本實用新型的優(yōu)