CN102374178A - 风扇 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高效节能风扇，特别是用于空调和冷冻技术，包括一个壳体(1)、一个叶轮(2)、一个驱动马达(5)和一个防护格栅(3)。该壳体(1)一体式由塑料构成并且主要包括一个沿流动方向逐渐变窄的入口喷嘴(1.1)、一个圆柱形导流装置(1.2)、一个扩散器状的扩大装置(1.5)、一些在其轮毂侧的端部上安装一个马达支座(1.4)的导向叶片(1.3)、一个用于固定防护格栅(3)的装置，以及一个用于将壳体(1)固定在一个为此设置的设备或建筑物上的装置。叶轮(2)绕一条中心轴可旋转地支承并且包括一个其上固定有叶片的中心轮毂，这些叶片在其径向外缘的区域内设有流动元件(小翼)。驱动马达(5)涉及一种外转子马达，该外转子马达或构成为三相电流-异步马达(AC-马达)，或构成为电子换向直流马达(EC-马达)。

Description

风扇
技术领域
本发明涉及一种风扇，包括一个一体式由塑料制成的集成有元件的壳体、一个绕一条中心轴线可旋转支承的叶轮、一个电驱动马达，以及一个防护格栅，所述元件是：入口喷嘴、圆柱形导流装置、扩散器、导向叶片(Nachleitflügel)和固定在导向叶片上的马达支座，该叶轮包括一个中心轮毂和固定在中心轮毂上、在其径向外端部具有流动元件
Figure BSA00000601918000011
(小翼(Winglet))叶片，该驱动马达构成为或在AC或EC技术中的外转子马达，该防护格栅可安装在壳体的一个为此设置的装置上。
发明背景
WO 2004/094835A1描述了一种具有一个送风通道
Figure BSA00000601918000012
和设置在其内的风扇叶轮的风扇，该风扇叶轮绕一条中心轴线可旋转且具有一个带有外圆周的中心轮毂，风扇叶片固定在该外圆周上，这些风扇叶片以其径向外缘一直延伸到向外限定边界的面并且这些风扇叶片具有月牙形的前缘并且在径向外边缘的区域内设有流动元件，这些流动元件对于一种围绕该径向外边缘从压力侧到吸入侧延伸的补偿流来说构成为环流障碍。
在Fan Noise 2003年的文章“EXPERIMENTAL AEROACOUSTICANALYSIS OF EFFICIENT AUTOMOTIVE ENGINE COOLING FANSYSTEM”中描述了一种用于机动车冷却***中的高效节能风扇，该风扇包括一个带有安装在一个壳体中的马达的叶轮，该壳体将一些功能元件：圆柱形导流装置、扩散器和导向叶片集成在一个结构件中，其中在此强调了风扇紧凑的结构方式。
发明内容
本发明的任务是公开一种风扇，它以一种紧凑的结构方式进一步降低噪声以及具有更高的效率，其中一个防护格栅同样一起集成到本发明的风扇中。
根据本发明，所述任务一方面通过这样的方式解决，即风扇的一体式由塑料构成的壳体1将对于提高效率起决定性作用的元件，即入口喷嘴1.1、圆柱形导流装置1.2、导向叶片1.3和扩散器1.5集成在一个紧凑的结构件中，其中导向叶(Nachleitschaufeln)同时负责马达支座1.4的连接，其中使用外转子马达使一种特别紧凑的结构方式成为可能。另一方面，特别是关于噪声降低，根据本发明，所述任务通过这样的方式解决，即采用成型的叶片2.2和导向叶片1.3，其中转子叶片2.2的径向外端部2.3设有流动元件(小翼)并且其中在转子叶片2.2和圆柱形导流装置1.2之间的头间隙(kopfspalt)构成为特别小，这只有通过使用特殊的塑料和注塑技术时才能实现。
该壳体1在这里同时承担多种功能并且在此需要相当小的结构空间。因此该壳体1负责带有其电驱动马达5的整个叶轮2的悬挂，该电驱动马达5构成为外转子马达。所有作用到风扇上的力和力矩经由与马达支座和壳体连接的导向叶片1.3向外传输。这些减小了流出速度的切向分量的导向叶片1.3以其特殊的外形非常有助于提高风扇的静态效率。在这种情况下，该壳体的入口喷嘴1.1的任务是使来自吸入侧空间的流体尽可能少损失地加速并且为此沿流动方向具有一种特殊的、逐渐变窄的轮廓。
为了进一步使由在叶轮2的叶片尖端2.3和圆柱形导流装置1.2的侧壁之间的间隙引起的损失和噪音形成最小化，将该间隙构成为非常小。此外，流动元件(小翼)2.3用于显著减小噪声形成。
气流沿叶轮2顺流而下从导向叶片1.3转向到达扩散器1.5，也就是到达扩大的流动通道中。特别地，流出速度的轴向分量通过扩散器1.5减小，这有助于进一步提高效率继而进一步提高风扇的有效功率。此外一个防护格栅3在流输侧可固定到壳体1上，该防护格栅特别构成为网孔格栅。本发明的另一方面是，使用或在AC或EC技术中的外转子马达。这使一种特别紧凑的结构方式成为可能，其中EC马达还带来额外的效率优势。
附图说明
在一个实施例中进一步描述本发明。其中
图1风扇的纵剖面图；
图2风扇的立体前视图；
图3风扇的俯视图；
图4风扇的立体后视图；
图5具有叶轮和导向叶片的风扇剖视图；
图6具有叶片轮廓的风扇剖视图。
具体实施方式
图1示出了一个具有其壳体1的风扇的纵剖面图，在此为一个轴流式风扇，该壳体沿流动方向具有一个特殊构成的、逐渐变窄的入口喷嘴1.1的轮廓，在该轮廓上连接一个圆柱形导流装置1.2以及紧接着一个扩大的流动通道、一个扩散器1.5。在壳体1的最窄的部位，即圆柱形导流装置1.2内设置所述叶轮2，其构成为特殊的流动元件小翼的叶片尖端距圆柱导流装置1.2仅仅具有非常小的间距，以使噪音形成和效率损失最小化。在叶轮2之后设置有与壳体1固定连接的导向叶片1.3，这些导向叶片在轮毂侧与马达支座1.4固定连接，驱动马达5与叶轮2一起固定在该马达支座上。在壳体1的端侧设置有防护格栅3，该防护格栅不仅可固定在扩散器1.5之内也可固定在扩散器之外。
图2示出了轴流式风扇倾斜的前视图，其中示出了具有叶轮轮毂2.1和马达5的叶轮2在壳体1中的空间配置。此外示出了在入口喷嘴1.1中的固定装置1.6，这些固定装置1.6在这里构成为孔。
图3示出了具有入口喷嘴1.1、叶轮2和防护格栅3的轴流式风扇的俯视图。在这里，入口喷嘴1.1的外部形状1.11不仅可以如图所示的那样是圆的，而且也可以具有正方形的、矩形的或其他的形状。
图4中示出了具有防护格栅3和居中设置的接线盒4的轴流式风扇的倾斜后视图。接线盒4不仅能够可拆卸地安装在保护格栅3上，也能够可拆卸地安装在马达支座1.4上。
图5示出了具有叶轮和导向叶片的轴流式风扇的剖视图，其中弯曲的叶片2.2在叶轮轮毂2.1上的前缘2.21优选构成为凹形的并且沿旋转方向月牙形超前地设置。此外还示出了，导向叶片1.3为多维拱形的，其中其前缘1.31优选构成为月牙形的并且其后缘1.32优选构成为锯齿形的或波浪形的。
此外图6示出了轴流式风扇的剖视图，其中叶片2.2的后缘2.22可以为凸形的和锯齿形的或波浪形的并且其径向外端部构成为小翼2.3。在径向端侧构成为小翼2.3的叶片2.2有助于实质上减小涡流继而有助于显著地降低噪音。

Claims (14)

1.风扇，特别是用于空调和冷冻技术，包括一个壳体、一个绕一条中心轴线可旋转支承的叶轮、一个驱动马达和一个防护格栅，其特征在于，在一体式由塑料制成的壳体(1)中集成流动元件，即入口喷嘴(1.1)、圆柱形导流装置(1.2)、导向叶片(1.3)以及扩散器(1.5)，其中导向叶片(1.3)同时负责将马达连接座(1.4)固定到外部轮廓上，并且在壳体(1)上有一个其上可以安装特别作为网孔格栅的防护格栅(3)的装置，以及叶轮(2)的叶片(2.1)的径向位于外面的叶片端部(2.3)构成为特殊的流动元件(小翼)，这些流动元件距侧壁(1.2)具有特别小的间距，以及驱动马达(5)为外转子马达，该外转子马达或为三相电流-异步马达(AC)，或为电子换向直流马达(EC)。
2.根据权利要求1所述的风扇，其特征在于，导向叶片(1.3)为多维拱形的，其中其前缘(1.31)优选构成为月牙形的而其后缘(1.32)优选构成为锯齿的或波浪形的。
3.根据权利要求1或2所述的风扇，其特征在于，导向叶片(1.3)的构成为月牙形的前边缘(1.31)优选与叶轮(2)的旋转方向相反倾斜地设置。
4.根据权利要求1至3之一项或多项所述的风扇，其特征在于，在壳体(1)中奇数个导向叶片(1.3)设置在马达支座(1.4)上。
5.根据权利要求1至4之一项或多项所述的风扇，其特征在于，壳体(1)与入口喷嘴(1.1)、圆柱形导流装置(1.2)、导向叶片(1.3)、马达支座(1.4)和扩散器(1.5)由玻璃纤维增强的塑料构成。
6.根据权利要求1至5之一项或多项所述的风扇，其特征在于，叶轮(2)具有一个轮毂(2.1)，在该轮毂(2.1)上设置多个弯曲的叶片(2.2)。
7.根据权利要求6所述的风扇，其特征在于，叶片(2.2)的前缘(2.21)优选构成为凹形的并且沿旋转方向月牙形超前地设置。
8.根据权利要求6所述的风扇，其特征在于，叶片(2.2)的后缘(2.22)构成为凸形的、锯齿形的或波浪形的。
9.根据权利要求6所述的风扇，其特征在于，叶轮(2)的轮毂(2.1)沿流动方向构成为锥形扩大的。
10.根据权利要求1至9之一项或多项所述的风扇，其特征在于，一个接线盒(4)在马达支座(1.4)的流出侧集成在壳体(1)上。
11.根据权利要求10所述的风扇，其特征在于，用于接线盒(4)的盖一体式集成在防护格栅(3)上。
12.根据权利要求1至11之一项或多项所述的风扇，其特征在于，马达支座(1.4)的连接图借助不同的型模部件可以在用于壳体(1)的注塑工具中改变，特别是可以有选择地选择用于一个AC或EC马达的连接图。
13.根据权利要求1至12之一项或多项所述的风扇，其特征在于，在入口喷嘴(1.1)的外部区域在圆周侧设置一些优选以开口的形式存在的固定装置(1.6)。
14.根据权利要求1至13之一项或多项所述的风扇，其特征在于，入口喷嘴(1.1)的外部形状优选构成为圆的、正方形的或矩形的。
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