CN101027824A - 风扇电动机支撑 - Google Patents

Abstract

一种风扇电动机支撑托架，其设置有中心体部分和从该中心体向上偏移的第一和第二端部。第一和第二过渡部分分别在所述第一和第二端部与所述中心体部分的第一和第二末端之间延伸。所述中心体部分设置有基部以及一般从该基部向上延伸的第一和第二侧壁。所述第一侧壁设置有至少一个用于容纳电动机安装耳部的凹槽。

Description

风扇电动机支撑

发明背景

(1)发明领域

本发明涉及供热通风和空气调节(HVAC)系统。更具体地说，本发明涉及这种系统的风扇。

(2)相关技术说明

在HVAC系统中风扇是普遍存在的。存在多种风扇结构。典型的电风扇包括具有从一端伸出的传动轴的电动机。风扇组件安装到该传动轴，以便通过电动机驱动。

发明内容

本发明的一个方面涉及一种风扇电动机支撑托架。中心体部分设置有基部以及一般从所述基部向上延伸的第一和第二侧壁。所述第一侧壁至少设置有一个用于容纳电动机安装耳部的凹槽。第一和第二端部从所述中心体部分向上偏移。第一和第二过渡部分分别在所述第一和第二端部与所述中心体部分的第一和第二末端之间延伸。

在各种实施中，所述中心体部分、第一和第二端部以及第一和第二过渡部分相互之间由一单块钢一体成形。所述第一和第二端部可以基本上没有侧壁。所述第一和第二过渡部分可以各自设置有从所述中心体部分的第一和第二侧壁过渡并向外减小深度/高度的第一和第二侧壁。

本发明的另一方面涉及一种设备，该设备设置有风道；跨越所述风道的第一和第二风扇电动机支撑托架；由所述第一和第二风扇电动机支撑托架支撑的风扇电动机；以及在所述第一和第二风扇电动机支撑托架上方安装到风扇电动机的风扇。

在各种实施中，所述风扇电动机可以设置有带有第一、第二、第三和第四安装耳部的壳体。所述第一和第二安装耳部可以被容纳于所述第一风扇电动机支撑托架的第一和第二凹槽中，并且所述第三和第四安装耳部可以被容纳于所述第二风扇电动机支撑托架的第一和第二凹槽中。多个螺纹紧固件组成对(moiety pairs)可以将所述风扇电动机固定到所述第一和第二风扇电动机支撑托架。每一螺纹紧固件组成对(threaded fastener moiety pairs)可以包括螺钉和螺母。可以设置有第三和第四风扇电动机支撑托架来支撑驱动第二风扇的第二电动机。

本发明的再一方面涉及一种设备，该设备包括风道；跨越所述风道的成对电动机支撑托架；由所述托架支撑的电动机；与所述电动机接合的风扇；以及具有将所述电动机固定到所述电动机支撑托架的接合条件和允许将所述电动机从所述电动机支撑托架拆卸的拆卸条件的多个紧固件。所述电动机可以相对于所述支撑托架设置，使得当所述紧固件处于拆卸条件时可以通过向上竖直抽取出所述电动机使其从中拆卸。

在下面的附图和说明书中描述了本发明一个或多个实施方式的细节。从说明书和附图中以及从权利要求书中将清楚本发明的其他特征、目的和优点。

附图说明

图1是一对电风扇单元的局部分解图。

图2是图1系统的安装托架的内侧视图。

图3是图2托架的俯视图。

图4是图2托架沿4-4线的横向截面图。

图5是图2托架沿5-5线的横向截面图。

图6是图2托架沿6-6线的横向截面图。

图7是图2托架沿7-7线的横向截面图。

图8是一对可选电风扇单元的局部分解图。

在各个附图中，同样的引用数字和标号表示同样的元件。

具体实施方式

图1显示了一对由HVAC系统的风道元件22装配的电风扇单元20。每个风扇单元包括具有传动轴26的电动机24，该电动机24带有从容纳定子(图中未示)的罩体或壳体28中伸出的部分。在操作中，该电动机轴围绕风扇单元的共同中心纵轴线500传动。该风扇单元还包括安装到该轴的伸出部分的风扇组件30(例如，通过键销并纵向通过螺钉而保持，以抵抗相对旋转)。

在示例性实施例中，每个风扇单元通过一对安装托架32安装到风道组件上。在示例性实施例中，每个风扇组件30同心地安装在从平面风道壁42处的近端延伸到承载有格栅44的远端的环形圆柱风道延长部分40中。也可能是其他结构。

图2和图3显示了这种示例性托架32的更多细节。该示例性托架各自包括一体成形的金属部件50，该金属部件具有中心体部分52、第一端部54和第二端部56以及分别在中心体部分52的第一和第二末端与端部54和56之间的第一过渡部分58和第二过渡部分60。沿着中心体部分52，该托架形成有带有基部62的U形通道、内侧壁64和外侧壁66。在截面中，基部部分62与侧壁部分64和66之间有圆形的过渡部分。内侧壁64具有延伸至基部62平面部分的一对凹槽、凹进或切口68。与凹槽68中心对齐的锁定螺母/垫圈70(例如，具有用于旋拧接合或扳拧接合的相依赖的多面部分(dependingfaceted portion))被固定在基部中的圆孔内。为了将该电动机24安装到托架，对于每个托架，电动机罩体/壳体28包括一对容纳于相关凹槽68内的有孔电动机安装耳部72。螺纹紧固件74(例如，帽螺钉)延伸通过每个耳部的孔并进入相关的锁定螺母/垫圈70，以便将该电动机固定在其相关的成对托架上。除所述凹槽以外，该示例性金属部件50相对于其横向中心面502和纵向中心面504对称。

在示例性实施例中，端部54和56从中心部分向上偏移了高度H₁(例如，从托架下面测量)。每个端部可以承载位于相关孔中的锁定螺母/垫圈80。螺纹紧固件82(例如，图1中的帽螺钉)可以延伸通过风道或其他周围结构，并进入锁定螺母/垫圈80中以便将该托架固定在适当位置。

在示例性实施例中，基部部分62包括在凹进外侧的横向中心面502相对两侧上的两对孔90。在示例性实施例中，这些孔90用来使水排出和/或容纳用于电动机布线的锚固装置/夹持装置。

在示例性制造方法中，从较大的原料上切下用于形成托架前体的一条金属片。然后，将该前体弯曲/成形(例如，通过冲压)从而形成通道部分和端部偏移。在示例性实施例中，这种成形逐渐降低了在外侧方向上通道的壁厚，直到该原始扁平条形形状维持在端部处(如图4-图7)。可以钻成多种不同的孔并切割成凹槽68。还可以进行附加的步骤机加工该条形的拐角、打磨条形边缘等。可以涂布一层或多层油漆和/或其他涂料。可以安装所述锁定螺母/垫圈。

在示例性使用方法中，每对托架通过紧固件82和锁定螺母80固定在周围结构上。随着这项操作的完成，工人可以容易地降低电动机进入适当位置，其中耳部72被容纳于相关凹槽68中，从而首先定位电动机。这项操作可以由手工进行。然后，可将紧固件74插入耳孔并进入螺母70中，然后通过螺纹结合与之固定。此后，该风扇可以固定在电动机轴上，并且维持所试图达到的装配细节。为了拆卸(例如，用于维修)，可以反向进行该过程：如前所述，工人最终卸掉紧固件74和电动机，然后更换修理的电动机或者安装新的电动机。从上面插入电动机，并结合耳部与凹槽的配合以及结合使用锁定垫圈，使得易于通过一个工人进行安装和拆卸。不需要额外的工人或设备来使电动机保持在适当位置(例如，与向上安装的电动机形成对比)。还减小或消除了丢失螺母的可能性。

在尺寸上，除图2的偏移高度H₁以外，图3显示了该托架的总体长度L₁、托架安装紧固件间隔L₂、电动机安装紧固件间隔L₃和中心体长度L₄。图4显示了中心体通道宽度W₁和高度H₂。图7显示了端部宽度W₂。图7显示了条形厚度T，一般来说该条形厚度T沿托架长度恒定。

在示例性实施中，H₁至少可以为0.05m(更精确为0.10-0.15m)。L₁至少为0.5m(更精确为0.8m-1.2m)，L₂比L1例如小1.5-5cm。W₁至少为20mm(更精确为30-60mm)，在示例性实施例中为40mm。H₂优选至少为20mm(更精确为25-50mm，例如为30mm)。W₂至少为25mm(更精确为35-70mm，例如大约为50mm)。厚度T至少为2mm(更精确为2.5-4.0mm，例如为3.0mm)。侧壁到基部外部曲率半径例如为5-20mm，更精确为8-12mm。各种考虑可以影响或决定所述尺寸参数和形状参数。例如，长度参数L₁和L₂可以由预先存在的风道尺寸决定。如果给出了电动机和风扇的尺寸，偏移H₁可以由所需风扇的位置决定。然而，这些参数可以通过人工或者通过计算机模拟被优化来提供所需的结构性能。这些结构性能既包括静态性能也包括动态性能。所述静态性能可以包括提供轻重量状态和材料节约性，同时至少提供各种最小强度值。所述动态性能可以包括振动阻力/阻尼、噪声最低限度(例如，来自气流扰动和振动)等。就偏移H₁可以与电动机上安装耳部的位置一起优化来说，这种参数的结合对优化动态性能是特别有用的。

图8显示了一种可选系统，其中托架32将风扇电动机支撑在风道200上方，该风道包括一对相互成锐角并向远离风扇方向汇聚的热交换器202和204(例如，冷凝盘管)。可以优化各种冷凝器、风扇和风道的几何形状，包括两交换器之间夹角，从而提供与冷凝盘管之间有利的气流交互作用，并因此提升冷凝器性能。

已经描述了本发明一个或多个实施方式。不过，应当理解在本发明精神和范围内可以进行各种修改。例如，就该托架用于现有环境或与其他现有元件使用(例如，电动机)来说，这种现有环境或元件可以影响或决定实施的细节。因此，其他实施方式都将落入所附权利要求书的范围内。

Claims (18)

1.一种风扇电动机支撑托架，包括：

中心体部分，该中心体部分具有基部以及一般从所述基部向上延伸的第一和第二侧壁的，所述第一侧壁至少具有一个用于容纳电动机安装耳部的凹槽；

从所述中心体向上偏移的第一和第二端部；以及

分别在所述第一和第二端部与所述中心体部分的第一和第二末端之间延伸的第一过渡部分和第二过渡部分。

2.如权利要求1所述的托架，其中：

所述中心体部分、第一、第二端部以及第一、第二过渡部分相互之间由一单块钢一体成形。

3.如权利要求1所述的托架，其中：

所述第一和第二端部基本上没有侧壁；以及

所述第一过渡部分和第二过渡部分各自设置有从所述中心体部分的第一和第二侧壁过渡并向外减小深度的第一和第二侧壁。

4.如权利要求1所述的托架，其中：

所述第一和第二端部各自具有在第一边缘和第二边缘之间延伸的扁平条形形状；以及

所述第一过渡部分和第二过渡部分各自设置有从所述中心体部分的第一和第二侧壁过渡并向外减小深度的第一和第二侧壁。

5.如权利要求1所述的托架，其中：

所述第一和第二端部的各自下侧从基部部分的下侧向上偏移至少0.1m；

所述托架的长度至少为0.8m；

所述中心体部分的宽度为30-60mm；

所述中心体部分的高度为25-50mm；

所述中心体部分的厚度为2.5-4.0mm；以及

所述第一和第二端部的宽度大于所述中心体部分的宽度并且为35-70mm。

6.如权利要求1所述的托架，其中：

所述第一和第二侧壁具有到达基部部分的弯曲过渡，该弯曲过渡具有至少5mm的外部曲率半径。

7.如权利要求1所述的托架，其中：

所述第一和第二端部的各自下侧从基部部分的下侧向上偏移至少100mm。

8.如权利要求1所述的托架，其中：

设置有用于分别容纳第一安装耳部和第二安装耳部的第一和第二凹槽。

9.如权利要求1所述的托架，还包括：

至少一个电动机安装螺母，其锁定于基部的孔中并且具有相依赖的多面旋拧部分。

10.如权利要求1所述的托架，还包括：

第一和第二托架安装螺母，它们分别锁定于第一和第二端部的第一和第二孔中，并且各自具有相依赖的多面旋拧部分。

11.一种设备，包括：

风道；

跨越所述风道的如权利要求1所述的第一和第二风扇电动机支撑托架；

由所述第一和第二风扇电动机支撑托架支撑的风扇电动机；以及

在所述第一和第二风扇电动机支撑托架上方安装到风扇电动机的风扇。

12.如权利要求11所述的设备，其中：

所述风扇电动机具有带有第一、第二、第三和第四安装耳部的壳体；

所述第一和第二安装耳部容纳于所述第一风扇电动机支撑托架的第一和第二凹槽中；以及

所述第三和第四安装耳部容纳于所述第二风扇电动机支撑托架的第一和第二凹槽中。

13.如权利要求11所述的设备，还包括：

将风扇电动机固定到第一和第二风扇电动机支撑托架的多个螺纹紧固件组成对。

14.如权利要求11所述的设备，还包括：

跨越所述风道的、与第一和第二风扇电动机支撑托架平行并且对齐的如权利要求1所述的第三和第四风扇电动机支撑托架；

由第一和第二风扇电动机支撑托架支撑的第二风扇电动机；以及

在第三和第四风扇电动机支撑托架上方安装到第二风扇电动机的第二风扇。

15.一种设备，包括：

风道；

跨越所述风道的成对电动机支撑托架；

由所述成对电动机支撑托架支撑的电动机；

与所述电动机接合的风扇；以及

具有将所述电动机固定到所述电动机支撑托架的接合条件和允许将所述电动机从所述电动机支撑托架拆卸的拆卸条件的多个紧固件，

其中：

所述电动机相对于所述支撑托架定位，使得当所述紧固件处于拆卸条件时可以通过向上竖直抽取出所述电动机使其从中拆卸。

16.如权利要求15所述的设备，其中：

所述电动机具有带有四个安装耳部的金属壳体；以及

设置有四个紧固件，在其处于接合条件时各自延伸通过安装耳部中的相关的一个。

17.如权利要求15所述的设备，其中：

每个电动机支撑托架具有沿其主要长度的一般向上开口的U形截面。

18.如权利要求15所述的设备，其中每个电动机支撑托架具有：

中心体部分，该中心体部分具有基部以及一般从所述基部向上延伸的第一和第二侧壁，所述第一侧壁至少具有一个用于容纳电动机安装耳部的凹槽；

从所述中心体部分向上偏移的第一和第二端部；以及

分别在所述第一和第二端部与所述中心体部分的第一和第二末端之间延伸的第一过渡部分和第二过渡部分。

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