CN103375415B - 鼓风机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种鼓风机(1),其具有鼓风机壳体(2)、以可旋转的方式设置在鼓风机壳体(2)之内的鼓风机叶轮(4)、用于旋转驱动鼓风机叶轮(4)的电机(6)以及设置在鼓风机壳体(2)上的外部碗形附件盒(8)。所述附件盒(8)包含有一电机控制电路(10),并在其朝向鼓风机壳体(2)的连接区中具有用来遮蔽电机控制电路(10)并屏蔽来自电机(6)的电磁辐射的金属保护件(14)。
Description
技术领域
本发明涉及一种鼓风机,其带有鼓风机壳体、以可旋转的方式设置在该鼓风机壳体中的鼓风机叶轮、用于旋转驱动鼓风机叶轮的电机以及设置在通风机壳体上的外部碗形的附件盒,其中,所述附件盒包含电机控制电路。
背景技术
作为径流式鼓风机的一种实施方式,这样一种鼓风机已通过欧洲专利申请文件EP2 236 838 A1而广为人知。在该文献中,用来驱动设置在鼓风机壳体内的鼓风机叶轮的电机被构造成外转子电机并设置在径流式转轮的内部。另外,所述电机还被构造成常称作EC电机的电子换向直流电机,因此需有一控制电路实施电子控制。在这种公知鼓风机中,所述控制电路被安置在所谓的接线箱中,该接线箱作为附件盒固定在鼓风机壳体的外部。这种公知的鼓风机因采用了EC电机而具有优点,但其实际运行表明,它的运转性能并未达到最理想的程度。
在欧洲专利申请文件EP 0 985 829 B1中也记述有一种类似的鼓风机,该文献公开了一种固定在鼓风机壳体的外部但仅作为接线箱的附件盒,该接线箱中除了用来在电机连接导线与外部连接电缆之间建立插接连接的电气连接器之外,还有交流电机所需的工作电容器。
最后,欧洲专利申请文件EP 1 484 509 B1记述了一种双鼓风机装置,带有两个由同一电机共轴驱动的径流式鼓风机,其中电机位于两个鼓风机壳体之间的外部,其通过在轴向上反向布置的轴来承载两个径流式转轮。在这种双鼓风机装置中,同样也在两个鼓风机壳体的外部固定有接线箱。
发明内容
本发明的基本目的在于,利用简化结构的手段改善前述类型的鼓风机的电机运转性能。
根据本发明,上述目的是通过以下特征得以实现的:一种鼓风机,其具有鼓风机壳体、以可旋转的方式设置在鼓风机壳体内的鼓风机叶轮、用于旋转驱动鼓风机叶轮的电机以及设置在鼓风机壳体上的外部碗形附件盒,其中,所述附件盒包含电机控制电路,其中,所述附件盒在其朝向鼓风机壳体的连接区中具有用来遮蔽电机控制电路并屏蔽来自电机的电磁辐射的金属保护件,所述保护件具有至少一个接地导线接头并且所述保护件被构造成半导体冷却件,其中,所述保护件具有至少一个经冲压成型的贴靠区以导热地贴靠在控制电路的半导体部件上。本发明的其他有利设计特征包含在各从属权利要求及随后的说明中。
相应地,在根据本发明的设计方案中是这样设计的,即,所述附件盒在其朝向鼓风机壳体的连接区中具有用来遮蔽电机控制电路并屏蔽来自电机的电磁辐射的金属保护件(Abdeckelement)。
本发明基于如下知识:当电机处于旋转的运行状态时,会对控制电路产生不利的电磁影响,因为安置在附件盒中的控制电路相当接近电机。因此,电磁辐射能够耦合到控制电路中并对其产生不利影响,由此导致不能对电机的运行性能,例如电机的运转平稳性进行完全理想的控制。
根据本发明的保护件将能够有利地消除或至少明显减少这种电磁影响,因为保护件屏蔽了由电机产生的电磁辐射,从而避免其耦合到控制电路中。所以,保护件形成了“EMV防护板(EMV=电磁相容)”。由此可以起到防止电磁耦合的保护作用,因而保证了运行性能可得到改善。
在本发明的另一有利设计方案中,所述保护件被构造成还具有其它辅助功能,从而使得其为具有复合功能的构件。
由于保护件为了其作为EMV防护板的功能反正已具有接地导线接头,其同样被构造成实现接地(Erdungs-Durchfuehrung),其中,其具有两个设置在彼此相对的侧面区域上的接地导线接头。确切地说,从电机侧的定子接地端(Statorerdung)引出的接地导线连接线可被接到保护件的面上。接地导线将通过保护件被引导至另一侧,并在那里通过一插接连接件与外部接地导线连接。这样就实现了一个在控制电路上方延伸过的一段间距的功能性接地,由于它与控制电路在空间上是分离开的,因此十分有效地防止了EMV耦合。
此外,保护件可有利地构造成半导体冷却件。为此,保护件可具有至少一个冲压成型的贴靠区,其在安装完毕的状态下与控制电路的半导体构件紧贴在一起以便传热。当控制电路具有多个需冷却的半导体构件时,保护件可被构造成具有相应数量的这种冲压成型的贴靠区。这样,由各半导体构件产生的损耗热量将被保护件吸收并释放到环境中。此外,当保护件具有与鼓风机壳体形状相匹配的平面区以贴靠鼓风机壳体时,将获得额外的益处。因此就能实现通过壳体壁将热能传递到被输送的、在鼓风机壳体之内流动的气体上。另外,处于保护件的贴靠区域中的壳体壁可具有至少一个开口,被输送的气体将穿过该开口直接流经保护件从而使保护件得到有效冷却。
最后,附件盒、控制电路以及根据本发明的保护件形成预装配的组件,其能够在厂内(innerbetrieblich)接触安全地***作和运输,直到完成与鼓风机壳体的安装连接。此时有利的是,由于保护件与附件盒连接在一起,其还起到了机械加固件的作用,从而可以采用由塑料制成的价廉物美的成型件来作附件盒。而机械稳定性则主要通过金属保护件来实现。
附图说明
下面,借助于附图中示出的优选实施例对本发明进行详细解释。在附图中:
图1是根据本发明的鼓风机的立体图,图中作为示例示出的是双径流式鼓风机的一个实施例;
图2是包含了控制电路的附件盒的壳体侧的内面的单独立体图;
图3是图2的分解立体图;
图4是沿图2中切面IV-IV的纵剖图;以及
图5是图4中的区域V的截面放大图。
在附图中不同的图形上,同样的部件都配以同样的附图标记。
具体实施方式
对于后文的描述,需要强调的是:本发明并不限于这些实施例,因此也不限于所描述的特征组合中的全部或多个特征;实际上,任一实施例中的每一单个子特征在与其它所有结合在一起描述的子特征分开的情况下,其本身或其与另一实施例中的任意特征的组合,无论是否被概括或者援引在权利要求中,均具有发明意义。
首先,如图1所示,根据本发明的鼓风机1包括鼓风机壳体2、以可旋转的方式设置在鼓风机壳体2中的鼓风机叶轮4以及用于旋转驱动鼓风机叶轮4的电机6。此外,在鼓风机壳体2上设置有外部碗形的附件盒8。
就像在图2至5中分开展示的那样,附件盒8包含用来对电机6进行电子控制的控制电路10。电机6优选被构造成电子换向式直流电机,亦即EC电机。在这里,控制电路10不仅用来对电机6的定子绕组(图中未显示)进行电子换向,而且还用于控制或调节转数。如图3所示,控制电路10连同其所需零件均被设置在印刷电路板12上。对此可尤其参阅图4和图5中的剖面图。
从图2至5中可进一步看出,根据本发明的附件盒8在其朝向鼓风机壳体2的、在图3中实际上是敞开的连接区上具有一金属保护件14,其遮蔽电机控制电路10并屏蔽来自电机6的电磁辐射。符合目的的,将保护件14构造成金属板成型件,因此它由冲压成型和/或弯折成型的金属板,特别是钢板制成。图2和3中清晰地展示出了它的形状。
从中还可进一步获知,保护件14、附件盒8以及控制电路10优选连接成预装配的控制组件。为此,如图2和3所示,保护件14在其将控制电路10遮盖起来的位置上通过螺丝16被固定在附件盒8上。螺丝16被引入保护件14的螺孔18并拧入到附件盒8内的螺口20中。
在像这样连接好的状态下,保护件14在将控制组件安装到鼓风机壳体2上的最终装配过程之前,还起到对于控制电路10的接触保护作用。
如图3所示,保护件14具有至少一个接地导线接头22。为实现触点接通,在安装完毕的位置中,该接地导线接头22将***到设置在印刷电路板12上的接触件中。在另一优选设计方案中,保护件14具有至少一个第二接地导线接头26,在这种情况下,两个接地导线接头22、26被设置在保护件14的两个相对的侧面区域中以实现接地导通(Erdungs-Durchleitung)的目的。
在另一有利设计方案中,保护件14另外还被构造成半导体冷却件。为此,保护件14具有至少一个经冲压成型的、用于平面地贴靠到控制电路10的半导体部件30上的贴靠区28。在这样示出的优选实施例中,保护件14具有两个这样的贴靠区28。在贴靠区28平面状地贴靠到相应的部件30上时,在运转时由部件30产生的损耗热能将通过起冷却件功能的保护件14导出。为此符合目的的是,在保护件14的这个/每个贴靠区28和其配属的半导体部件30之间设置导热层32(对此请尤其参见图5中的放大截面)。例如可以采用一合适的导热箔来作为导热层32(见图3)。
通过将保护件14与附件盒8以机械方式连接起来,金属保护件14还可有利地起到金属加固件的作用。因此,附件盒8可优选是由塑料制成的成型件。
在该优选实施例中,鼓风机1被设计成径流式鼓风机(见图1)。而鼓风机叶轮4则被构造成常规的径流式转轮。鼓风机壳体2形成螺旋壳体,其具有将叶轮4包围起来的圆周壁34以及至少一个轴向进气口36。然而其优选为具有两个彼此相对的轴向进气口36的两侧吸入式实施方式。圆周壁34从较小半径开始至较大半径成螺旋状地扩展,接着渐变成切向出气口38。圆周壁34的半径在圆周上扩大的方向与鼓风机叶轮4的旋转方向一致。
在这一实施例中,附件盒8被符合目的地设计为被设置在圆周壁34的那一半径较小且毗邻切向出气口38的区域中。由于切向出气口38沿鼓风机叶轮4的切向取向,在圆周壁34与切向出气口38之间区域的外侧就形成了楔形的角区,这一角区被有利地用来安装附件盒8。在这种情况下,当附件盒8延伸在鼓风机壳体2的整个轴向测量的宽度上时是有利的。这样,在使鼓风机壳体2的附件盒8的径向突出尽可能小的情况下,可以获得尽可能大的容纳控制电路10的结构空间。
因此,附件盒8具有平行于鼓风机叶轮4的旋转轴延伸并带有两个彼此相对而置的端面的长形结构空间。附件盒8在其两个彼此相对而置的端面区域中分别具有电气连接件40、42,其一方面用于外部连接导线(未示出),另一方面用于引至电机6上的电机导线(图中同样未示出)。连接件40、42优选构造成插接连接器。此外,从与鼓风机叶轮4的旋转轴相垂直的横断面上看,附件盒8被有利地设计成三角状,其具有两个彼此大致成直角的壁44、46以及一个被保护件14遮蔽住的开口(未标明)。其中一个壁(如图4和5所示为壁46)构成底壁,带有控制电路10的印刷电路板12被固定在该底壁上。
另外,保护件14具有平面区48,其贴靠在鼓风机壳体2或鼓风机壳体的圆周壁34上并且与其拱形相适配。由此将实现如下目的,即,由所述/每个部件30吸收的热量将通过保护件14导出,并进一步通过圆周壁34传递给被输送的气流。在这里有利的是,在保护件14的平面区48的贴靠区域中的圆周壁34上构造至少一个开口,这样,在这一区域中,被输送的气体将能够通过该开口直接接触并冷却保护件14。
从图2至4中还可看出,为在安装时能够与鼓风机壳体2连接到一起,附件盒8在其中一个壁44的纵向侧边缘上具有保持凸肩50,以用于啮合进鼓风机壳体2上的对应固定孔中。在另一壁46的相对而置的纵向侧边缘上设置有用于未示出的保持螺丝的螺口52。
最后,从图1中还可看出(本文开头亦已提到),根据本发明的鼓风机1优选为双鼓风机的构件。在这种情况下,电机6设置在鼓风机壳体2的外部且轴向位于前述鼓风机壳体与另一类似的第二鼓风机1a之间的中部。电机6通过两条轴向相对且处于同一轴线上的轴(未标明)与两个鼓风机叶轮4、4a连接。之前阐明的第一鼓风机1与第二鼓风机1a之间,除了其中的一个(且仅有一个,如前述鼓风机1)具有带有控制电路10的附件盒8之外,其余的设计是一致的。
此种双鼓风机设计方案的其余部分也与开头提到的专利申请文件EP 1 484 509B1中提出的设计方案相当,在该设计方案中,电机6与通过轴相连的鼓风机叶轮4、4a形成风扇组,而该风扇组由位于两个鼓风机壳体2、2a之间的支承架54吊装。双鼓风机的装配是通过分别构造有法兰状周缘的切向出气口38、38a来实现的,在这种情况下,其被固定(以法兰连接的方式)在位置固定的托架(未示出)上。
由附件盒8、控制电路10及保护件14构成的控制组件可有利地与之前提到的风扇组件预装成一所谓的传动系(Antriebsstrang),此时,附件盒8可被单侧地固定到支承架54上。在接下来的装配过程中,这种预安装的传动系可与两个(构成壳体组件的)鼓风机壳体2、2a连接到一起。
Claims (13)
1.一种鼓风机(1),其具有鼓风机壳体(2)、以可旋转的方式设置在鼓风机壳体(2)内的鼓风机叶轮(4)、用于旋转驱动鼓风机叶轮(4)的电机(6)以及设置在鼓风机壳体(2)上的外部碗形附件盒(8),其中,所述附件盒(8)包含电机控制电路(10),
其特征在于,所述附件盒(8)在其朝向鼓风机壳体(2)的连接区中具有用来遮蔽电机控制电路(10)并屏蔽来自电机(6)的电磁辐射的金属保护件(14),所述保护件(14)具有至少一个接地导线接头(22)并且所述保护件(14)被构造成半导体冷却件,其中,所述保护件(14)具有至少一个经冲压成型的贴靠区(28)以导热地贴靠在控制电路(10)的半导体部件(30)上。
2.根据权利要求1所述的鼓风机,其特征在于,所述保护件(14)与所述附件盒(8)以及控制电路(10)被连接成预装配的组件。
3.根据权利要求1或2所述的鼓风机,其特征在于,所述保护件(14)具有两个设置在相对的侧面区中的接地导线接头(22,26)以用来实现接地导通。
4.根据权利要求1或2所述的鼓风机,其特征在于,在所述保护件(14)的贴靠区(28)与半导体部件(30)之间设置有能够导热的层(32)。
5.根据权利要求1或2所述的鼓风机,其特征在于,所述附件盒(8)是由塑料制成的成型件,其中,所述金属保护件(14)由于与附件盒(8)连接在一起,因而起到了机械加固件的作用。
6.根据权利要求1或2所述的鼓风机,其特征在于,所述鼓风机被构造成径流式鼓风机,其中,所述鼓风机叶轮(4)被构造成径流式转轮,而所述鼓风机壳体(2)则构成螺旋状壳体,所述螺旋状壳体具有将叶轮(4)包围起来的圆周壁(34)、至少一个轴向进气口(36)及切向出气口(38),其中,所述圆周壁(34)从较小半径开始至较大半径呈螺旋状地扩展。
7.根据权利要求1或2所述的鼓风机,其特征在于,所述附件盒(8)被设置在圆周壁(34)的一个区域内,该区域半径较小且位于切向出气口(38)附近。
8.根据权利要求1或2所述的鼓风机,其特征在于,所述附件盒(8)具有长形的、以与鼓风机叶轮(4)的旋转轴平行的方式延伸在鼓风机壳体(2)的整个轴向测量宽度上的结构,该结构具有两个彼此相对而置的端面。
9.根据权利要求1或2所述的鼓风机,其特征在于,所述附件盒(8)在其两个彼此相对而置的端面区域中分别具有电气连接件(40,42),其一方面用于外部连接导线,另一方面则用于引至电机(6)的电机导线。
10.根据权利要求1或2所述的鼓风机,其特征在于,从与鼓风机叶轮(4)的旋转轴相垂直的横断面上看,所述附件盒8被设计成三角状,其具有两个彼此大致成直角的壁(44,46)以及一个被保护件(14)遮蔽的开口。
11.根据权利要求1或2所述的鼓风机,其特征在于,为在安装时能够与鼓风机壳体(2)连接到一起,所述附件盒(8)在一个侧边缘上具有用来啮合进鼓风机壳体(2)的固定孔中的保持凸肩(50),而在另一相对而置的侧边缘上具有用于固定螺丝的螺孔(52)。
12.一种鼓风机,其特征在于,所述鼓风机被设计成由第一鼓风机和第二鼓风机(1a)组成的双鼓风机,其中,所述第一鼓风机为权利要求1-11之一所述的鼓风机(1),其中,在所述第一鼓风机和第二鼓风机(1a)之间,除了所述第一鼓风机具有带有控制电路(10)的附件盒(8)之外,其余的设计是一致的,其中,所述电机(6)被设置在所述第一鼓风机的鼓风机壳体(2)的外部且轴向位于鼓风机壳体(2)与所述第二鼓风机(1a)的鼓风机壳体(2a)之间,其中,所述电机(6)通过两条轴向相对且处于同一轴线上的轴与两个鼓风机叶轮(4,4a)连接。
13.根据权利要求12所述的鼓风机,其特征在于,所述电机(6)是通过位于所述第一鼓风机的鼓风机壳体(2)和所述第二鼓风机(1a)的鼓风机壳体(2a)之间的支承架(54)来吊装的。
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