具有流量矯直器的風扇布置的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及根據權利要求1的一般部分所述的風扇布置。
【背景技術】
[0002]從DE 105 26 24已知一種流量矯直器。在此例子中，徑向定位的形狀為肋狀的偏轉板布置在風扇布置的文氏管上，其中所述偏轉板被放置在所述文氏管的外曲率半徑中，且共同以與流方向相反的傘的形式從所述文氏管突出。為此，所述偏轉板不延伸直到中央星點，使得存在不具有偏轉板的入流開口。在此已知流量矯直器中，低頻頻率范圍內的噪聲電平未充分降低，尤其如與葉片通過聲音有關。
[0003]從EP O 547 253已知一種用于風扇的流量矯直器，其中此風扇包括在垂直于縱軸的平面內打開的格子，所述格子由多個環岸以及八個軸向網組成，所述環岸相互同心延伸，徑向隔開，且所述軸向網在外圍方向上分散布置，其中所述軸向網將所述環岸連接在一起，并具有環繞安裝開口的內部保持環，且具有外部保持環。然而，這種已知流量矯直器中存在較高的壓力損耗，這通過所需電力消耗的增加而變得顯而易見。
【發明內容】
[0004]基于開始描述的現有技術，本發明的目的是最小化入流且因此低頻噪聲中的紊流，尤其是減少葉片通過噪聲以及流量矯直器的壓力損耗。
[0005]根據本發明，這些特征是通過如權利要求1所述的特性零件來實現的。為此，如果軸向高度的大小被設計成使得以下情況適用，那么將特別有利:0.05 ( H/Dlf^ 0.5，其中Dlf是風扇布置的葉輪的外徑。幾何網優選具有截頭金字塔的形式，或也可具有η面截頭金字塔的形式，其中η為整數，且大于/等于3。根據本發明，如果截頭圓錐網具有圓形基座區域和圓形端面，那么是有利的。格子開口可方便地具有多邊形或橢圓形形狀。此外，根據本發明，如果截頭圓錐體網的圓周表面沿縱向截面中所見的縱軸向外凸拱形延伸，那么是有利的。然而，如果此圓周表面凹入延伸，那么也在本發明的范圍內。
[0006]本發明是基于以下認識:根據本發明的格子結構的實施方案使入流均勻，同時減少紊流。由于格子網所形成的壁，防止了垂直于流的主方向的速度波動。此影響可受所述壁的相互間距控制，其中同時，最小化根據本發明的網狀結構所引起的壓力損耗也是重要的。根據本發明，入流開口不具有網是特別有利的，因為這將防止此區域中的壓力損耗。
[0007]本發明的進一步有利實施方案可在子權利要求中找到，且將參考附圖中所表示的實施方案來詳細闡釋。
[0008]本發明還涉及一種具有根據本發明的流量矯直器的風扇布置。
【附圖說明】
[0009]圖式如下示出:
[0010]圖1是根據本發明的風扇布置的作為局部截面的透視圖，
[0011]圖2是圖1中的II處的細節圖，
[0012]圖3是到根據圖1的流量矯直器上的透視圖，
[0013]圖4是到根據圖3的流量矯直器的后側上的透視圖，
[0014]圖5是根據本發明的風扇布置的另一實施方案，
[0015]圖6是到根據圖5的流量矯直器上的透視圖，
[0016]圖7是從其后側來看的根據圖6的流量矯直器的透視圖，
[0017]圖8是根據本發明的風扇布置的流量矯直器的另一實施方案的透視圖，
[0018]圖9是到根據圖8的流量矯直器上的后視圖，
[0019]圖10是到依據圖8的根據本發明流量矯直器上但作為局部截面的的透視圖，
[0020]圖11是取決于A-電平的聲功率的曲線圖，以及
[0021]圖12是用于測量聲功率的風扇的典型安裝條件。
【具體實施方式】
[0022]在圖1到圖10中，已用相同參考符號標記了相同組件或具有相同功能性的組件。如果上下文中僅用一個實施方案來描述已描述和/或可在圖中找到的流量矯直器或其組件的特定特征，那么根據本發明，這些作為獨特特征或也結合所述實施方案的其它特征，相對于此實施方案來說是重要的，且被要求為本發明的一部分。
[0023]圖1說明推進器風扇布置I，其包括推進器風扇2，推進器風扇2具有葉片輪3和定位在中心的轂4，以及套設到轂4的周長上的葉片5，所述葉片5徑向延伸到中心縱軸X-X。中心縱軸X-X與轂4的旋轉軸重合，其中轂4特別被設計為電外部轉子馬達6的外部轉子。
[0024]葉輪5在外圍由優選圓形的圓柱形框架環7圍封，在其吸入側上，在框架環7的進流開口 10上提供圓形文氏管8，其可優選被設計為與框架環成一體。安裝板9在吸入方向Y上，布置在文氏管8前面的吸入側上，所述安裝板圍封進流開口 10。根據本發明的流量矯直器11在吸入方向Y上附接在進流開口 10前面，也參見圖2到圖4。此流量矯直器11具有在縱軸X-X的方向上延伸的交叉網(即，具體來說，軸向網14)和在與縱軸X-X同心的特定方向上延伸的圓形外圍網15的格子結構12。此格子結構12在軸向網14與外圍網15之間具有格子開口 15a。根據本發明的格子結構12形成幾何網，其中幾何主體具有所說明的實施方案中的截頭圓錐的形式，所述幾何主體的基座區域環繞進流開口 10，且與基座區域相對的端面包括或包含入流開口 16。如果具有外圍網15的軸向網14在其相交處包括90° ±10%偏差的角度α，那么是有利的。在所示出的實施方案中，格子開口 15a是矩形的，g卩，具體來說，具有彎曲的外圍側，其截面由外圍網15形成。然而，格子開口 15a也可具有不同的多邊形形狀或橢圓形形狀。在所示出的實施方案中，由格子結構12形成的截頭圓錐體網的圓周表面被設計成通過其在縱向截面中的縱軸X-X來看為向外凸拱形。根據本發明，如果格子結構12的截頭圓錐主體的圓周表面向內凹拱形延伸或也平直伸展，那么也可為有利的。在所示出的實施方案中，入流開口 16形成于格子結構12的中心，且在縱軸X-X的中心。此入流開口 16沒有網。優選的是，具有外圍圓形邊緣鰭片16a的格子結構12在組裝好的狀態下，用其整個表面承受安裝板9，使得邊緣鰭片16a以在組裝好的狀態下平行于安裝板9伸展(即，垂直于縱軸X-X伸展)的方式模制到所述安裝板9。軸向網14在入流開口 16的方向上，與吸入方向Y相反，從邊緣鰭片16a延伸。軸向網14優選具有突出部17，在組裝好的狀態下，軸向網14用突出部17來圍繞進流開口 10的邊緣區18，見圖4。中心入流開口 16 (其尤其不具有網)具有內SD1，其中具體地說，以下適用=D1SDlf X 0.55，其中直徑Dlf是葉輪的最大外徑。網，S卩，格子結構12的軸向網14和外圍網15優選具有網高度Hf和網厚度Tf，其中Hf/Tf> 5適用。格子開口 15a具有軸向寬度L1^以及外圍格子寬度L1，其中優選的是，1/3 < LuA1^ 3適用。為此，格子開口 15a具有對角線開口寬度L d，其大小特別設計成使得0.01 < Ld/Dlf< 0.15適用，其中D ^是葉輪，即葉片輪3的直徑。基于0.05 < H/Dlf^ 0.5來計算入流開口 16相對于網狀結構12或安裝板9的基座區域的軸向高度H。
[0025]軸向網14方便地總是具有相同的相互外圍角距離，且外圍網15方便地總是具有相同的相互軸向距離。如果格子寬度LjP /或比率L 在格子結構12的半徑上和/或在周邊上變化，那么這也在本發明的范圍內。另外，格子結構12的區域可形成為開放的，使得那里不存在網。此外，如果軸向網14和/或外圍網15不是均勻分布而是不均勻地分布在根據本發明的格子結構12內，那么也在本發明的范圍內。
[0026]如果流量矯直器11的入流開口 16被外圍網15圍封，使得軸向網14在此外圍網15處終止，那么是可取的。將具有口的固定耳19方便地模制到外部邊緣鰭片16a上，其中流量矯直器11借助于附接構件(未說明)和固定耳18[sic]附接在安裝板9上。
[0027]圖5說明具有離心式風扇20的風扇布置I。此風扇具有葉片輪21，其具有定位在中心的轂22。葉片23附接到轂22上。轂22的旋轉軸與風扇布置I的中間縱軸X-X重合。方便地，將電外部轉子馬達用作驅動器，其馬達同時形成轂22。
[0028]此外，葉片輪21由管套24組成。由管套24圍封的環狀文氏管8被定位在進流開口 10的吸入側上。此文氏管8，也與圖1中的相同，由圓柱形部分8a形成，圓柱形部分8a在所說明的實例中，連接到管套24上，且具有可與安裝壁9連接的部分，且圓柱形部分8a延伸到文氏管部分8b中，文氏管部分8b拱形向上張開到安裝壁9。如圖1中所描述，根據本發明的流量矯直器11在吸入方向Y上，定位在進流開口 10的上游，也見圖6。所述流量矯直器由軸向網14和外圍網15組成，為此，參考圖1到圖4的整個范圍的描述，且參考相對于網(即，軸向網14和外圍網15)的定尺寸和格子開口 15a的定大小的整個范圍的尺寸數據。
[0029]如從圖5到圖7可見，流量矯直器11可與外圍邊緣鰭片16a附接，以完全承受安裝板9，為此，在邊緣鰭片16a中提供用于附接構件的口 19。
[0030]圖8到圖10說明根據本發明的流量矯直器11的另一實施方案，其中流量矯直器11與文氏管8形成為一體。通過此實施方案，根據圖5到圖7的邊緣鰭片16可省略，且具有端部的軸向網14直接與其文氏管部分Sb的區域中的文氏噴嘴8連接。在此變體中，部分Sc上的文氏噴嘴8具有環形凸緣部分，其可直接附接到安裝壁9上。
[0031]可通過注射模制或壓鑄，從一個或從多個零件生產根據本發明的流量矯直器11。
[0032]這些個別零件可用鉚釘固定、接合或焊接或用螺絲固定在一起。在本發明的范圍內，按扣連接也將是可行的。因為涉及根據本發明的流量矯直器的金屬零件，因此這些也可由模切來生產。如接合圖8到圖10特別描述，流量矯直器11也可用螺絲連接在一起、接合在一起、用鉚釘固定在一起，或通過與根據本發明的推進器風扇布置或與壁緊扣環的夾緊連接來連接。焊接連接也是可能的。根據本發明的格子結構12也可由塑料、金屬或也由復合材料組成。根據本發明，如果根據本發明的流量矯直器11具備阻燃涂層，那么也可為有利的。選擇制造材料，使得其符合防火要求也是可能的。
[0033]根據本發明的格子結構12的格子網，具體來說，軸向網14和外圍網15有利地被設計和布置成使得來自根據本發明的流量矯直器11的排出流不旋轉，或使得根據本發明的格子結構12不將角動量添加到所述流。如果入流開口 10的內徑D1在開口的圓周上變化，那么也在本發明的范圍內。為了實現對意外接觸的防護，如果入流開口 10被保護欄圍封也可為有用的。尤其因為組裝考慮，如果根據本發明的流量矯直器11也可直接附接到風扇或推進器風扇布置的支撐網格或保護欄的吸入側，那么也是有用的。入流開口 16也可容納額外元件，如果所述額外元件的總流表面并不占用入流開口 16的表面的15%以上。因此，例如在入流開口 16內提供固持件來用于風扇安裝是可能的。
[0034]與開頭所描述的現有技術相比，導致風扇的葉片通過噪聲的明顯減少，即不管是安裝了還是未安裝。此外，聲音輸出水平的明顯減小的結果是安裝好的狀態，其中效率無惡化或僅最小的惡化發生。
[0035]如從圖11可見，通過使用根據本發明的流量矯直器，實現噪聲減少的明顯優勢。曲線圖A說明在14400m3/h的流量下且在58Pa的壓力下，軸向風扇的聲功率的三分之一倍頻程