离心鼓风机制造技术

本发明专利技术的离心鼓风机（１），优选为高速离心鼓风机，包括：叶轮（８），容纳叶轮轴（７）的电力驱动器（４）的转子（６）和定子（５）的外壳（２），和冷却系统。本发明专利技术的目标是就所需的冷却系统进一步改进这种离心鼓风机。为此，在外壳（２）中设置用于第一冷却介质（Ｋ↓［１］）和第二冷却介质（Ｋ↓［２］）的路径（３０，３７），该第二冷却介质（Ｋ↓［２］）借助于该外壳（２）由第一冷却介质（Ｋ↓［１］）来冷却，且所述路径（３０，３７）由所述外壳（２）的完好的材料壁（４０）相互分隔开。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种离心鼓风机、优选为高速离心鼓风机，该离心鼓风机具有 叶轮和外壳，该外壳容纳叶轮轴的电力驱动器的转子和定子，并设有冷却装置。
技术介绍
所述离心鼓风机，尤其是以高速旋转的离心鼓风机，是公知的且例如与激 光协作使用。由于在此必须排出可观的热负荷，因此设置了冷却装置。
技术实现思路
关于上述现有技术，考虑本专利技术的目标是针对所需的冷却进一步改进所述 类型的离心鼓风机。由于对于这种离心鼓风机同样必须排出可观的热负荷，本专利技术的另 一个目 标是针对必要的冷却装置有利地构造这种离心鼓风机。此外，对于由容纳在外壳中的电力驱动器驱动的叶轮，希望有利地以安全 的方式构成。第一目标首先且首要地通过权利要求l的主题来实现，这基于这样的事实即，在外壳中设置用于第一冷却介质和第二冷却介质的路径，以便依靠外壳由 第一冷却介质来冷却第二冷却介质，且这些路径由外壳的连续材料壁相互分隔 开。因此，这提供了允许对离心鼓风机尤其是外壳和/或其转子/定子区进行二 重冷却的不密封系统，即，通过第一冷却介质和第二冷却介质来进行二重冷却， 该第二冷却介质用来进行副冷却而第 一冷却介质用于提供主冷却。两个冷却介 质的路径相互密封地分隔开，这种分隔通过外壳本身的材料壁来实现。为此， 鼓风机外壳优选地包含铸造材料比如，尤其是重量轻的材料，例如形成为厚壁 的铝组成。这以下根据权利要求1的主题说明其他权利要求的主题，但以它们的独立 表述也是重要的。因此，在优选的结构中这样设置外壳中的路径相对彼此成一定角度地延 伸，换言之，当三维地看时，它们互不平行。此外，在投影中，两个冷却介质 的路径成例如锐角，这导致在投影中冷却介质路径是交叉的。优选的结构是其 中路径相互垂直地延伸的结构，在这种情况下，例如，第一冷却介质的路径平 行于叶轮轴的轴线，而第二冷却介质的路径基本上沿相对于叶轮轴的轴线的周 向方向延伸。路径以铸造工艺形成在外壳中和/或形成为孔。由此能够在制造外 壳的铸造操作中同时形成这些路径。可选地，特别是在实心外壳元件中，路径 可通过孔来形成。第一冷却介质的路径优选地置于外壳的外壁中，处在横截面 为腔状的外壳凹部内。因此，该腔状外壳凹部优选地在制造工艺过程中，尤其 是通过铸造来制造的过程中形成在外壳中。该腔状外壳凹部在相对于外壳的径 向向外的方向上敞开，此外，第一冷却介质的两个沿周向分布的路径伸入腔状 外壳凹部中。对应地，第一冷却介质的连续路径在外壳凹部中变宽，优选是在 周向上变宽。在本专利技术主题的优选结构中这样设置在周向上设置三个或三个 以上的腔状外壳凹部，更优选是四个这种外壳凹部，它们均匀地分布在周向上。 在外壳的轴线方向上，腔状外壳凹部的边界由外壳的一体壁限定。此外在周向 上，两个相邻的腔状外壳凹部通过外壳的实心部分相互分隔开，该实心部分具 有用于使第一冷却介质从其中通过的至少一个路径，以便连接这些相邻的腔状 外壳凹部。腔状外壳凹部由在外壳的轴线方向上延伸的遮盖件封闭。结果，所 有侧面都封闭的腔状外壳凹部形成了用于第一冷却介质的部分路径。据此，考 虑分布在周向上的外壳凹部和在每一种情况下都设置在两个相邻凹部之间并穿 过外壳部分的路径，电路设置在外壳的周向上。遮盖件可形成为包围外壳的管 状部件的形式。可选地，也可以使板状的单个遮盖件与每一个腔状外壳凹部相 关联。这里的要点是将每一个单独的外壳凹部都以密封的方式封闭。 一个腔状 外壳凹部优选地形成为冷却介质进给口而另一个腔状外壳凹部形成为冷却介质 排出口。据此，优选地，与这些外壳凹部，或者封闭它们的遮盖件或遮盖部分 相联结地设置用于连接外管或软管部分的联轴节。还建议外壳是筒形的，其一 端与叶轮相连，而另一端则被底部封闭，以便密封地封闭外壳，该外壳包含用于冷却介质的路径并容纳用于叶轮轴的电力驱动器。为了密封，还提供具有阶 梯形形状的另一端，且底部是对应的阶梯形。特别地，该阶梯形形状造成了第 二冷却介质路径相对于外界密封。此外，底部可同时在外壳内部方向上形成用于第二冷却介质的部分路径。除此以外， 一方面，底部可具有用于电力供应的 插接状入口，另一方面，可具有传感器系统和相关电子设备。至少在腔状外壳 凹部之间的区域中，在径向上看第一冷却介质的路径比第二冷却介质的路径向 内部延伸得更多，第二冷却介质也穿过外壳的内部，由此获得了冷却上的优点。 第二冷却介质的路径因此优选地在使两个在周向上相邻的腔状外壳凹部相互分隔开的实心外壳部分的区域中平行于叶轮轴的轴向取向延伸。这些实心外壳部 分既具有在一个方向上穿过它们的第一冷却介质的路径又具有优选垂直于上述 方向地穿过它们的第二冷却介质的路径。可选地，也可以使第一冷却介质的路 径设置成在径向上看时比第二冷却介质的路径向外部延伸得更多。此外，在一 种优选的结构中，建议第 一冷却介质路径在相对于叶轮轴的轴线的周向上延伸。 在此，设置有轴向地一个接一个地定位且在每一种情况下都被一起引入到腔状 外壳凹部中的多个路径。更优选地，用于第一冷却介质的路径的这种多重性被 限定在外壳中的电力驱动器区域中。更优选地，第二冷却介质的路径在外壳的 从叶轮到对向设置的底部的大致整个轴向长度之上延伸。因此，在对本专利技术的 主题的改进中，主要是为了排出定子的功率损耗，建议第一冷却介质的路径靠 近定子以使得保留在路径与将要被冷却的定子之间的外壳材料的厚度相当于或 小于冷却介质路径的直径。还建议设置对应于用于第二冷却介质的路径且用来 容纳电线的孔。因此在确保相对于第 一冷却系统的绝缘的同时极其容易实现电 线的轴向引入。关于冷却系统的目标首先且首要地通过权利要求17的主题来实现，这是 基于这样的事实即，冷却、特别是电力驱动器的冷却是通过从将要被压缩的 气体中分离出的部分气流来获得的。由此提供了一种冷却系统，可以利用该冷 却系统在相对于外界的密封封闭的情况下排出可观的热负荷。为此，在任何情 况下由离心鼓风机压缩的气体用于鼓风机电力驱动器特别是容納转子/定子的 外壳区域的自冷却，在这种情况下用于冷却目的的分流出的部分气流特别地被 引导通过外壳和/或通过转子/定子区域。除此以外，该分流出的部分气流，在 通过冷却路线以后，被回送到由鼓风机叶轮产生的主气流。由此获得离心鼓风 机相对于外界的密封冷却。在优选的结构中，因此能够实现不密封的系统。以下关于权利要求17的主题说明进一步的权利要求18的主题，但后者的 独立表述也是重要的。因此，在本专利技术的主题的优选发展中，这样设置部分气流的冷却通过与 外壳壁接触来实现，对其来说，该外壳壁被主动地冷却。因此部分气流能够被 引导通过恰当地设置在外壳中的通道，并沿着外壳的壁进行热交换。本专利技术还涉及一种根据权利要求17的前序部分的特征的离心鼓风机，在 冷却能力方面的改进通过从将要被压缩的气体中分离出的部分气流在分离之后 被引导至冷却通道外壳的路径内来实现，该冷却通道外壳本身至少间接地^f皮主 动冷却。这导致部分气流(初步)冷却，首先主要是通过与确定了外壳路径的 界限的外壳壁相接触，其次是通过对冷却通道外壳以及外壳路径的壁的单独主 动冷却。为此外壳具有良好的导热性，且更优选由金属材料组成，尤其是轻金 属材料，例如以铝铸件的形式。为了进一步提高冷却能力，还设有用于外壳的 主动冷却装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离心鼓风机（１）、优选为高速离心鼓风机，该离心鼓风机具有叶轮（８）和外壳（２），该外壳（２）容纳用于该叶轮的轴（７）的电力驱动器（４）的转子（６）和定子（５）并设置有冷却装置，其特征在于，在该外壳（２）中设有用于第一冷却介质（Ｋ↓［１］）和第二冷却介质（Ｋ↓［２］）的路径（３０，３７），以便借助于该外壳（２）由该第一冷却介质（Ｋ↓［１］）来冷却该第二冷却介质（Ｋ↓［２］），且这些路径（３０，３７）由该外壳（２）的连续材料壁（４０）相互分隔开。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2005-6-6 102005025858.1;DE 2005-6-6 102005025851.一种离心鼓风机(1)、优选为高速离心鼓风机，该离心鼓风机具有叶轮(8)和外壳(2)，该外壳(2)容纳用于该叶轮的轴(7)的电力驱动器(4)的转子(6)和定子(5)并设置有冷却装置，其特征在于，在该外壳(2)中设有用于第一冷却介质(K1)和第二冷却介质(K2)的路径(30，37)，以便借助于该外壳(2)由该第一冷却介质(K1)来冷却该第二冷却介质(K2)，且这些路径(30，37)由该外壳(2)的连续材料壁(40)相互分隔开。2. 根据权利要求1所述的离心鼓风机，其特征在于，该外壳(2)中的所 述路径(30, 37)彼此成一角度地延伸。3. 根据前面任何一项或多项权利要求所述的离心鼓风机，其特征在于，所 述路径(30， 37)互相垂直地延伸。4. 根据前面任何一项或多项权利要求所述的离心鼓风机，其特征在于，所 述路径(30， 37)通过铸造工艺和/或作为孔形成在该外壳(2)中。5. 根据前面任何一项或多项权利要求所述的离心鼓风机，其特征在于，所 述第一冷却介质(KJ的所述路径(30， 37)设置在所述外壳(2)的外壁中的 横截面为腔状的外壳凹部(38)中。6. 根据前面任何一项或多项权利要求所述的离心鼓风机，其特征在于，所 述第一冷却介质(Kl)的两个在周向上分布的路径(37)在腔状外壳凹部(3S) 中经过。7. 根据前面任何一项或多项权利要求所述的离心鼓风机，其特征在于，在 该周向上设有三个或多个腔状外壳凹部(38)。8. 根据前面任何一项或多项权利要求所述的离心鼓风机，其特征在于，所 述腔状外壳凹部(38)在所述外壳(2)的轴向上通过所述外壳(2)的若千一 体壁(41 )来限定边界。9. 根据前面任何一项或多项权利要求所述的离心鼓风机，其特征在于，所 述腔状外壳凹部(38 )通过在所述外壳(2 )的轴向上延伸的遮盖件(42 )封闭。10. 根据前面任何一项或多项权利要求所述的离心鼓风机，其特征在于， 所述遮盖件(42)呈封闭所述外壳(2)的管状部件(46)的形式。11. 根据前面任何一项或多项权利要求所述的离心鼓风机，其特征在于，一个腔状外壳凹部(38)形成为冷却介质进给部(44)，而一个腔状外壳凹部(38) 形成为冷却介质排出部(44)。12. 根据前面任何一项或多项权利要求所述的离心鼓风机，其特征在于， 所述外壳(2)是筒形的，其一端与叶轮(8)相连而另一端则被底部(9)封闭。13. 根据前面任何一项或多项权利要求所述的离心鼓风机，其特征在于， 所述另一端呈阶梯形，且该底部(9)对应地呈阶梯形。14. 根据前面任何一项或多项权利要求所述的离心鼓风机，其特征在于， 在径向上看，至少在所述腔状外壳凹部(38)之间的区域中，所述第一冷却介 质(K,)的所述路径(37)比所述第二冷却介质(K2)的所述路径(30)向内 部延伸得更多，所述第二冷却介质(K2)还穿过所述外壳(2)的内部。15. 根据前面任何一项或多项权利要求所述的离心鼓风机，其特征在于， 主要为了排出定子(5)的功率损耗，使得所述第一冷却介质(K，)的所述路径(37)靠近所述定子(5)。16. 根据前面任何一项或多项权利要求所述的离心鼓风机，其特征在于， 设有轴向孔，该轴向孔对应于用于所述第二冷却介质(K2)的路径(30)并用 于容纳电线。17. —种离心鼓风机(l)、优选为高速离心鼓风机，该离心鼓风机具有叶 轮(8)和外壳(2),还设有冷却装置，该外壳(2)容纳用于该叶轮的轴(7) 的电力驱动器(4)的转子(6)和定子(5),其特征在于，冷却、尤其是电力 驱动器(4)的冷却通过从要被压缩的气体中分离出的部分气流(T)实现。18. 根据权利要求17所述的离心鼓风机，其特征在于，对所述部分气流(T) 的冷却通过与所述外壳的壁(35)相接触而进行，而该外壳壁本身被主动冷却。19. 根据权利要求17的前序部分的特征所述的离心鼓风机，其特征在于， 从要被压缩的气体分离出的部分气流(T)在分离之后被引导至冷却通道外壳(14)的若干路径(31)中，而该冷却通道外壳本身至少间接地被主动冷却。20. 根据前面任何一项或多项权利要求所述的离心鼓风机，其特征在于， 所述外壳路径(31)是迷宫式的。21. 根据前面任何一项或多项权利要求所述的离心鼓风机，其特征在于， 所述外壳路径(31) /人外部径向地通向内部。22. 根据前面任何一项或多项权利要求所述的离心鼓风机，其特征在于， 在扩散器(20)的区域中，所述部分气流(T)从所述叶轮(8)的径向向外的主气流(H)分流出。23. 根据前面任何一项或多项权利要求所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：伯恩哈德雷德马彻，弗兰克迪德里克森，阿奇姆冯卡森，
申请(专利权)人：格布尔贝克尔有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]