轴流式风扇制造技术

在轴流式风扇中，为了减少动态出口损失并且保持或甚至改进声学效果，本实用新型专利技术提供了一种用于与壁环板一起使用的轴流式风扇，其包括具有入口区域的壳体，以及转子，所述转子具有与标准化转子直径相比而有所增加的转子直径，其中在入口侧上，所述入口区域具有锥形区段，所述锥形区段在横截面图上从入口直径至壁环直径以拱形形式变窄，所述锥形区段的轴向宽度和径向长度按预先确定的比形成。该轴流式风扇具有优于已知系统的改良效率而不增加噪音产生，并且可用作带有壁环板的轴流式风扇的直接替换。

Axial flow fan

In the axial flow fan, in order to reduce the loss and keep dynamic export or even improve the acoustic effect, the utility model provides a method for axial flow fan with wall ring plate, which comprises a shell, with the entrance area and the rotor, the rotor with the standard rotor diameter than the diameter of the rotor increased, which in the entrance on the side, the entrance area has a tapered section, the conical section in cross section from the entrance diameter to wall ring diameter in an arch form narrow axial width and the radial length of the tapered section at a predetermined ratio. The axial flow fan has better efficiency than the known system without noise increase, and can be used for direct replacement of axial fan with wall ring plate.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】轴流式风扇
本技术涉及用于与壁环板(wallringplate)一起使用的轴流式风扇，尤其是在通风技术、空调技术和制冷技术的领域中。
技术介绍
将风扇与壁环板提供作为结构单元是本领域已知的，其中壁环板的尺寸经过标准化以便可能通过替换整个结构单元来交换装置。带有壁环板的风扇的新解决方案因而必须以考虑它们尺寸(壁环板的长度和宽度)的方式进行设计，从而使得它们可替换现有系统。它们因此受到以有关长度和宽度的结构空间为条件的限制，并且必须能够使用传统EC和AC电机。基于DIN323或ISO3的标准系列R20，具有根据下列等式计算的直径D标准的转子用于风扇转子的D标准标准直径相应地是，例如，大约501mm、562mm、630mm、707mm等。可考虑2％的公差。为了协调由风扇和壁环板构成的单元，可改变结构单元的轴向延伸，即，尤其是风扇、电机和可能的附加结构部件的轴向延伸，壁环板中的风扇室和转子本身的尺寸和几何形状。这些改变意图改进传统轴流式风扇的流动力学，以便通过减少转矩要求来增加它们的效率和先前使用的电机的空气动力，并且使得能够使用具有转矩较低和功耗减少的更经济电机，该电机以相同的方式供应空气动力。基本上，可通过减少动态输出损失(压力恢复)来增加效率，如尤其在DE202010016820U1中描述。例如，随动导轮或扩散器可设在轴流式风扇中，作为用于根据节距和出口速度来影响流的结构调节手段。然而，这种下游再转变从不彻底，并且因此与导致转子速度减小的轴流式风扇内部的措施相比，效率较低。当使用外转子电机时，轮毂的直径大于电机，因为电机位于轮毂的内部。然而，大的轮毂会增加流的轴向速度，并且在给定相同体积流量的情况下，轴流式风扇中的出口损失随之增加。可基本上通过加大转子来增大轴流式风扇的空气动力。然而，这会有以下问题：在保持结构空间时会产生声学效果明显劣化现象，这是因为使用了外部尺寸根据标准定义的壁环板并且因为加大型转子的壁环的直径有所增加。因此，为了实现动态流的整体改进，在轴流式风扇中，应在转子的区域采取措施，以减少动态出口损失并且保持或甚至改进声学效果。
技术实现思路
因此，本技术的目标是提供轴流式风扇，该轴流式风扇具有优于已知系统的改良效率而不增加噪音产生，并且可用作带有壁环板的轴流式风扇的直接替换。这个目标由根据技术方案1的特征组合实现。在这个特征组合中，提出用于与壁环板一起使用的轴流式风扇，具体而言，低压轴流式风扇，其包括电机、具有入口区域和出口区域的壳体以及可由电机驱动的转子，其中所述壳体在所述入口侧上具有外部壳体直径D1，并且所述转子具有转子直径DL，与基于DIN标准或ISO标准(具体而言，DIN323或ISO3)标准化的转子直径D标准相比，所述转子直径DL有所增加，从而D1/DL之比小于D1/D标准之比。如在所述入口侧和流动方向上所见，所述入口区域包括锥形区段，所述锥形区段在横截面图上从入口直径DA至壁环直径DWR以拱形形式变窄，所述锥形截面的轴向宽度b和径向长度a形成a/b之比，所述比在0.3到0.7范围内，优选地在0.4到0.6的范围，更优选地0.5。在有利的实施方案中，拱形形状的侧向横截面因而形成卵形的一部分，更优选地，椭圆形的一部分。转子直径DL比标准化转子直径有所增加与同时适应入口几何形状的组合产生所需的转矩要求而声学效果没有劣化。增加转子直径将出口表面增加，因此，实现动态出口损失的减少和相关联的效率增加。上述入口几何形状实现在保持良好声学行为的同时加大转子的可能。在保持外部尺寸的同时，转子直径比标准化转子直径增加g倍被证实是有利的，即，对于D1和DL而言：D1＝f×D标准DL＝g×D标准此处，根据本技术的在g最小至g最大范围内和在f最小至f最大范围内的g倍和f倍被限定为g最小＝-0.00008×D标准+1.1并且g最大＝-0.00022×D标准+1.34，优选地，g最大＝-0.00022×D标准+1.088，以及f最小＝-0.00022×D标准+1.35，优选地，f最小＝-0.00028×D标准+1.42，并且f最大＝-0.00028×D标准+1.5，优选地，f最大＝-0.00028×D标准+1.46。具体而言，本技术涉及具有350至1300mm，更优选地500至910mm的直径的转子。转子本身具有3个到13个，优选地4个到7个叶片。轴流式风扇的壳体根据本技术进行构建，从而以一定方式改进声学效果，使得所述壳体具有入口几何形状，其中锥形区段的轴向宽度b与径向垂直地延伸了长度c的外部边缘区域之比j限定在如下j最小至j最大的范围内：j最小＝-0.0047×D标准+6.5225，并且j最大＝0.0054×D标准+8.8135，优选地，j最大＝8。由入口几何形状和上述范围内的转子直径的关系实现了关于风扇轮的效率加上静态效率程度η>58％(根据ISO5801)和声学效果特别有利的结果。替代实施方案提出沿轴向、径向或倾斜方向延伸的加固腹板形成在外部边缘区域与锥形区段之间，并且在该实施方案的有利变型中，所述加固腹板沿流动方向水平延伸或径向垂直延伸。这种“加固构造”在入口区域加固壳体，并且使由风扇和壁环板构成的整体结构单元稳固。众所周知，无量纲强转子在声学上比无量纲弱转子更好，在所述无量纲强转子中，静态效率最佳结果在于流过数φ和压力数ψ的较大值，所述值基本上受叶片数量和角位置的影响。根据本技术，在特别积极的声学效果中，最佳的是静态效率最佳结果在于如下限定的范围内的压力数ψ的值(根据标准ISO5801)：优选地，通过在转子叶片的每个上形成小翼，具体而言，通过在叶片的径向外部区域上整体形成，可进一步改进轴流式风扇的效率和声学效果。为了能够将具有不同电机直径的不同电机连接至转子，本技术提出可在转子轮毂的内部布置大小适合特定电机的可替换电机交换插入件。这增加了结构的可变性并且降低不同型号的成本。本技术的轴流式风扇不限于在转子的区域中适应壳体。相反，提出扩散器整体布置在壳体上的出口区域中，以便确保压力的恢复。在优选实施方案中，壳体从壁环区域至扩散器的过渡被修成圆形。另外有利的是，针对本技术的轴流式风扇中的相对较高背压，随动导轮插入在壳体的出口区域中，该轮可任选地改装。本技术的一个实施方案另外提出将保护栅用在壳体上的出口区域中作为接触保护。保护栅可设计成插入到扩散器中的插入件，并且可包括在形状和大小上适合的网或环。此外，具有整体式转子的实施方案是有利的。本技术的有利实施方案提出叶片是异形或月牙形的。根据本技术，将由注塑成型的塑料或铝压铸金属制成的转子提议为有利制造过程。附图说明本技术的其他有利的进一步发展在其他技术方案中表征，并且参考附图，与本技术的优选实施方案的描述一起在下文详细呈现。在附图中：图1示出带有壁环板的轴流式风扇的正视图；图2示出图1的轴流式风扇的一半的三维局部剖面图；图3示出图2的轴流式风扇的替代实施方案；以及图4示出根据本技术实现的压力数的图解。具体实施方式附图是示意性实例。相同的参考数字指定所有视图中的相同部分。上文和权利要求书中指定为D1、DA、DL、DWR、D标准的外部尺寸和直径在附图和下文中由下划线表征，即，D本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于与壁环板(9)一起使用的轴流式风扇，其包括电机(8)、带有入口区域(11)和出口区域(12)的壳体(10)，以及可以由所述电机(8)驱动的转子(20)，其中在所述入口侧上，所述壳体(10)具有外部壳体尺寸(D1)，并且所述转子(20)具有与基于DIN标准或ISO标准而标准化的转子直径(D标准)相比而有所增加的转子直径(DL)，从而使得D1/DL之比小于D1/D标准之比，其中在所述入口侧上，所述入口区域(11)具有锥形区段(4)，所述锥形区段在横截面图上从入口直径(DA)至壁环直径(DWR)以拱形形式变窄，所述锥形区段的轴向宽度(b)和径向长度(a)形成(a)/(b)之比，所述比在0.3至0.7的范围内，其中所述电机(8)被构造成外转子电机，并且所述转子(20)具有轮毂(6)，所述轮毂中接纳所述电机(8)，电机替换插入件布置在所述轮毂(6)的内部，并且具有不同电机直径的不同电机可以连接至这个插入件，以及在所述出口区域(12)中，扩散器(3)整体布置在所述壳体(10)上，并且所述壳体(10)从壁环区域(1)至所述扩散器(3)的过渡被修成圆形。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.18 DE 102014111767.01.一种用于与壁环板(9)一起使用的轴流式风扇，其包括电机(8)、带有入口区域(11)和出口区域(12)的壳体(10)，以及可以由所述电机(8)驱动的转子(20)，其中在所述入口侧上，所述壳体(10)具有外部壳体尺寸(D1)，并且所述转子(20)具有与基于DIN标准或ISO标准而标准化的转子直径(D标准)相比而有所增加的转子直径(DL)，从而使得D1/DL之比小于D1/D标准之比，其中在所述入口侧上，所述入口区域(11)具有锥形区段(4)，所述锥形区段在横截面图上从入口直径(DA)至壁环直径(DWR)以拱形形式变窄，所述锥形区段的轴向宽度(b)和径向长度(a)形成(a)/(b)之比，所述比在0.3至0.7的范围内，其中所述电机(8)被构造成外转子电机，并且所述转子(20)具有轮毂(6)，所述轮毂中接纳所述电机(8)，电机替换插入件布置在所述轮毂(6)的内部，并且具有不同电机直径的不同电机可以连接至这个插入件，以及在所述出口区域(12)中，扩散器(3)整体布置在所述壳体(10)上，并且所述壳体(10)从壁环区域(1)至所述扩散器(3)的过渡被修成圆形。2.根据权利要求1所述的轴流式风扇，其中所述壁环板(9)具有标准化外部尺寸并且成圆形或矩形，其中在矩形构造的情况下，它的较短侧边缘对应于所述外部壳体尺寸(D1)，而在圆形构造的情况下，它的总直径对应于所述外部壳体尺寸(D1)。3.根据前述权利要求1或2所述的轴流式风扇，其中所述壁环板(9)整体形成在所述壳体(10)上。4.根据前述权利要求1或2所述的轴流式风扇，其中在所述入口侧上，如在轴流方向上所见，所述壳体(10)的所述入口区域(11)具有以径向垂直方式从所述外部壳体尺寸(D1)至入口直径(DA)延伸了长度(c)的外...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·格伯特，托尔斯藤·皮萨奇克，安格利卡·克洛斯特曼，卡特里·博尔，马库斯·恩格特，奥利弗·哈夫，马克·施奈德，
申请(专利权)人：依必安派特穆尔芬根股份有限两合公司，
类型：新型
国别省市：德国,DE