CN105090106A - 用于对角式或径向通风机的叶轮、制造这种叶轮的注塑工具和具有至少一个这种叶轮的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种叶轮，所述叶轮具有底部盘件和顶盖盘件，底部盘件和顶盖盘件通过叶片相互连接。顶盖盘件，底部盘件和叶片这样三维成型，使得它们可以按注塑方法相互一体地制成。叶片的后缘和/或前缘的延长线在与旋转轴线同轴的、具有后缘及前缘的平均直径的圆柱体上的投影中与旋转轴线的平行线成角度，其中至少一个角度不等于0°。注塑工具为了制造带有接口的底部盘件具有至少一个成型模芯，该成型模芯位于两个滑块之间。

Description

用于对角式或径向通风机的叶轮、制造这种叶轮的注塑工具和具有至少一个这种叶轮的装置

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的、用于对角式或径向通风机的叶轮、一种根据权利要求21的前序部分所述的用于制造这种叶轮的注塑工具和一种根据权利要求23的具有至少一个这种叶轮的装置。

背景技术

用于对角式或径向通风机的叶轮是已知的，所述叶轮设有2D几何结构并作为注塑件一体地制成。当然具有2D几何结构的叶轮具有较低的效率、较小的通风功率和高的噪声水平。

也已知3D叶轮，但是这种叶轮构造成多件式的并必须被相互连接。因此这种叶轮只能经济性较差地制造。

发明内容

本发明的任务在于，这样构成所述类型的叶轮、所述类型的注塑工具和装置，使得在只使用较少材料的情况下能简单地制造具有3D几何结构的叶轮，并且因此能实现特别高的效率、特别高的排气功能和特别低的噪声。

对于所述类型叶轮，所述任务按照本利用权利要求1特征部分的特征来解决，对于所述类型注塑工具，按照本发明利用权利要求21特征部分的特征来解决，而对于所述装置利用权利要求23的特征来解决。

根据本发明的叶轮的特征在于，所述叶轮的底部盘件、所述叶轮的顶盖盘件和所述叶轮的叶片这样三维地成形，使得所述底部盘件、顶盖盘件和叶片能够按注塑方法彼此一体地制造。叶片的后缘和/或前缘的延长线在具有后缘或前缘的平均直径的同轴的圆柱体上的投影中分别与旋转轴线的平行线成一个角度，其中至少一个角度不等于0°。这种三维的叶轮几何结构在噪声水平低的同时实现了高效率。该叶轮设计成，使得能确保从注塑工具中的可脱模性。这种三维的结构造型使得，除了高效、高送风功率和低噪声水平以外，还能将各构件构造成薄壁的并且仍能实现叶轮的高强度。至少其中一个角度有利地大于0°。

按照本发明在一个特别有利的实施形式中，所述叶轮构造成，使得叶片的后缘和/或前缘的延长线的投影与旋转轴线的平行线之间的两个角度是明显不同的，这样可以使得后缘和/或前缘具有弯曲的走势。

与顶盖盘件对应的角度优选大于与底部盘件对应的角度。

顶盖盘件有利地构造成，使得顶盖盘件的直径在轴向剖面中观察从空气进口朝空气出口的方向上增大。这种结构造型使从注塑工具中脱模更容易。此外顶盖盘件的这种结构造型还有助于实现高效率和低的噪声水平。

顶盖盘件的母线/母面(Erzeugende)优选构造成这样弯曲的，使得顶盖盘件的直径从空气进口向空气出口连续增大。借助这种母线可以非常简单地确定顶盖盘件的三维形状。

有利地有助于实现叶轮从注塑工具中容易的可脱模性的还有，该造型与空气进口隔开间距地直线延伸。

在一个特别有利实施形式中，在轴向剖面中观察，底部盘件的直径从朝向顶盖盘件的端部起增大。这样构成的底部盘件有利地有助于实现高效率和小噪声水平。

底部盘件的母线有利地从朝向顶盖盘件的侧面起这样弯曲地延伸，使得底部盘件的直径在轴向剖面中增大。借助于这种母线底部盘件的三维形状可以简单地与叶轮要求的使用条件相适配。

另外有助于实现能够容易地脱模的是，所述母线与其朝向顶盖盘件的端部(与空气入口)隔开间距地直线延伸。

在一个特别有利的实施形式中实现了高的送风功率、高效率和低噪声污染，在该实施形式中，底部盘件在其背离顶盖盘件的自由边缘上在轴向剖面中与径向方向所成的角度α2比顶盖盘件在其朝向空气出口的端部上在轴向剖面中与径向方向所成的角度α1小至少3°。

为了尽管叶片具有薄壁的结构仍确保实现高强度，叶片到顶盖盘件和/或到底部盘件的过渡区域构造成倒圆的。因此关键的过渡区域可以构造成，使得在叶轮的使用中避免出现应力峰值并且能可靠地承受这个区域中的负荷。

为了使过渡区域能与使用中的负荷相适配，有利的是，叶片到顶盖盘件和/或到底部盘件的过渡部在叶片的两个侧面上以不同的宽度延伸。

因此例如所述倒圆部沿叶片方向和沿顶盖盘件/底部盘件的方向具有不同的宽度。

为了使叶轮能简单地与电机连接，底部盘件设有用于与电机连接的相应接口。

如果电机仅是小规格的，则所述接口有利地是环形的盘件，该盘件设置在底部盘件的内边缘上。

为了能简单地将叶轮连接在电机上，沿叶轮的轴线方向观察，所述接口位于由叶轮叶片包围的区域内部。

如果叶轮设定为用于具有较大尺寸的电机，则所述接口有利地与底部盘件的内边缘隔开间距设置并通过从底部盘件的外侧伸出的突起构成。固定螺栓可以直接旋入突起中或旋入到置入突起中的金属套中，以使电机与叶轮连接。

在一个优选的实施形式中，借助于旋入突起中的自攻的塑料螺栓建立叶轮在电机上的连接。

为了改进在接口区域中的流动导向，在一个优选的实施形式中可以在底部盘件的内边缘上安装导流罩。

所述导流罩优选方式构造成，使得该导流罩以其外侧至少近似地构成底部盘件内侧的连续的延长部。

根据本发明的注塑工具为了连同接口一起制造顶盖盘件设有至少一个成型模芯，所述成型模芯位于两个滑块(Schieber)之间。在注塑工具内，借助于成型模芯则在两个模具(部件)内部制造带有接口的底部盘件。该成型模芯的形状根据接口应该具有的形状确定。因此通过简单地更换成型模芯就能在注塑工具中简便地制造具有不同接口的底部盘件。

因为利用成型模芯形成带有接口的整个底部盘件，工具成本还不是最佳的。出于这个原因在一个有利的实施形式中设定，该成型模芯是适配模芯，其中可置入更小的成型模芯，以用于构成接口。适配模芯主要用于构成底部盘件，而所置入的小成型模芯用于在底部盘件上的构成接口。通过使用具有小成型模芯的适配模芯节省了工具成本，因为为了构成不同的接口只需要这种小的成型模芯。

根据本发明的装置具有至少一个具有根据本发明的叶轮的通风机。

所述装置有利地具有至少两个并列设置的通风机。因此可以特别好地冷却装置。

当通风机之间的轴线间距最高约为12.75xD1时，尽管有至少两个通风机，该装置仍紧凑地构成，这里D1是顶盖盘件在空气出口区域中的直径。

一种相对于鼓风功率的特别紧凑的装置可以设计成，使得装置侧壁在径向上非常靠近通风机叶轮的空气出口，而在效率、鼓风功率或低噪声方面没有明显损失。一种特别紧凑的装置具有装置侧壁的特征性尺寸Dg(在圆形的情况下是直径，在矩形的情况下是侧壁间距)，Dg＜＝1.75D1，其中D1是顶盖盘件在空气出口区域中的直径。

本申请技术主题不仅由各权利要求的主题得出，而且也通过所有在附图和说明书中公开的描述和特征得出。如果这些描述和特征不是权利要求的主题，只要它们单独或组合地相对于现有技术是新的，也作为本发明的重要内容而要求保护。

本发明其他的特征由其他权利要求、说明书和附图得出。

附图说明

借助于在附图中示出的实施例详细说明本发明。其中：

图1示出根据本发明的叶轮，

图2示出按图1的叶轮的轴向剖面，

图3示出根据本发明的叶轮的侧视图，

图3a示出具有特征角的叶片后缘的二维视图，

图4a至图4c用放大图示出图2中的细节X的不同设计方案，

图5示出根据本发明的叶轮的前视图，

图6示出叶轮的轴向剖面，该叶轮设有用于大结构的电机的电机连接部，

图6a用根据图2的图示示出用于确定叶轮叶片的型廓断面的特征角，

图6b用根据图2的图示示出带有电机的叶轮，

图7用示意图示出注塑工具的剖面，借助于所述注塑工具能制造具有用于小结构的电机的电机连接部的叶轮，

图8用对应于图7的图示示出用于制造具有用于大结构的电机的电机连接部的叶轮的注塑工具，

图9和图10分别用对应于图7的图示示出用于制造叶轮的注塑工具的另外的实施形式，

图11用示意性剖视图示出叶轮的导流罩，

图12用放大图示出图6a中线A-A上的剖面，

图13示出根据本发明的具有两个并排设置的通风机的装置，

图14示出根据本发明的装置的另一个实施形式。

具体实施方式

叶轮设定为用于这样的通风机，所述通风机可以是对角式或径向通风机。该叶轮的特征在于自由的三维几何结构。这是指，在通风机叶片上不出现直线或出现平的或挤出的面。这里挤出是指，在空间中通过生成曲线的平行移动形成通风机叶片的面。具有这种叶轮的通风机在噪声水平特别小的同时具有很高的效率。该叶轮一体地构造成注塑件。对于通风机叶片、叶轮的底部盘件和其顶盖盘件使用小的壁厚，因此可以节省用于制造叶轮的材料。但叶轮仍具有高强度。

叶轮有利地由纤维强化的热塑性塑料制成。在可能的实施形式中，热塑性塑料可以是：聚酰胺(PA6、PA66、PA66/6、PAPA、PPA、PA4.6、PA12)，聚酯(PBT、PET)，聚丙烯(PP)，PPS、PES、PESU、PEEK、ABS、PC、或ASA，优选是聚酰胺或聚丙烯。强化纤维可以由玻璃、碳素、芳族聚酰胺、热塑性塑料(PET、PA)或天然纤维(如亚麻、大麻、西沙尔麻、黄麻、椰树纤维)构成，优选由玻璃纤维构成。

叶轮具有顶盖盘件1，空气通过顶盖盘件沿流动箭头2的方向被吸入。顶盖盘件1构造成旋转体并具有在流入方向上连续扩大的流动横截面。顶盖盘件1有利地构造成，使得顶盖盘件在出口4区域中(图2)具有比进口5区域中约大30-70％的直径。

顶盖盘件1通过叶片6与底部盘件7连接。底部盘件和该实旋形式中的顶盖盘件1一样构造成旋转体。底部盘件7构造成基本上为锥形的并具有周边壳体8，周边壳体与顶盖盘件1的相对置的壁部一起构成流动空气的通道。底部盘件7在其自由端上具有最大的直径，该直径例如大于顶盖盘件1的进口5的直径。从周边壳体8的自由端起，底部盘件7的直径朝顶盖盘件1的方向有利地连续减小。在周边壳体8的内端上连接电机连接部9，它构成用于连接驱动电机的接口并构造成环形盘。电机连接部9位于叶轮的一个径向平面中。电机连接部具有在圆周上分布设置的用于固定螺栓的通孔10。

底部盘件7的周边壳体8在轴向剖面中在其长度上可以直线地延伸。在所示实施形式中，周边壳体8到紧接着电机连接部9弯曲地延伸并且在与电机连接部隔开一定距离处才直线地延伸。

顶盖盘件1和底部盘件7优选构造成旋转体。但根据应用场合和应安装这种叶轮的通风机的结构，它们也可以具有任意其他的形状。

顶盖盘件1和底部盘件7通过叶片6相互连接。如图1至3所示，叶片6具有到顶盖盘件1的进口5的较小间距以及到底部盘件7的自由边缘11的较小间距。各叶片6构造成相同的并在通风机使用中用于确保使空气通过顶盖盘件1的进口5沿流动箭头2方向被吸入并向外倾斜地沿流动箭头12方向在顶盖盘件1的壁部3和底部盘件7的周边壳体8之间流出。在根据图2的轴向剖面中，投影到对应于轴向平面的图平面上的流动方向12与叶轮的所属半径成锐角α。

角度α描述这个在叶轮出口处投影到轴向平面的假想的平均流动方向12与叶轮旋转轴线的包含在轴向平面中的垂线之间的角度，所述平均由叶轮的几何特性估算。对于对角式通风机，角度α在约20°和约70°之间。这里角度α按照关系式α＝0.5(α1+α2)确定。这里，当在噪声水平较小时要求高效率时，要遵守角度α1≥α2。在一个特别有利的实施形式中，α2比α1小至少3°，该实施形式实现了高的鼓风功率、高的效率和低的噪声水平。有利的角度区域在约5°和约15°之间。

在旋转轴线13的包含在所述轴向平面中的垂线和顶盖盘件1的壁部3包含在所述轴向平面中的延长线之间确定角度α1。这里旋转轴线13的垂线延伸通过顶盖盘件1的自由端部14。

以相同方式，在旋转轴线13的包含在所述轴向平面中的垂线和底部盘件7的周边壳体8的包含在所述轴向平面中的延长线之间确定角度α2。其中垂线延伸通过底部盘件7的自由边缘11。

根据图3说明叶片6的三维结构。叶片6具有后缘15，后缘的延伸曲线明显不同于所属的直线弦16。所述弦连接后缘15的两个端部。叶片6的前缘17也具有明显不同于所属的直线弦的延伸曲线。在一个有利的实施形式中，弦16到叶片后缘的最大间距大于弦16的长度的8％。这也类似地适用于叶片前缘和其弦。叶片6构造成，使得整个叶轮尽管具有复杂的三维几何结构也可以在注塑工具中简单且经济地制造。

下面说明，如何获得图3a中后缘15的二维图示。在图3a中，在图3中狭长的面表示的后缘15简化地通过其中线的延伸曲线来示出。为了从图3导出图3a，将简化为线条示出的后缘投影到一个圆柱面上。这里用于投影的圆柱体以旋转轴线作为轴线，并以后缘15的两个端点的平均直径作为直径。所采用的投影方法是最小间距的投影方法(投影点是在圆柱面上到原始点具有最小间距的点)。后缘15在圆柱面上投影的图像还展开到图平面中，这样就最终获得了在图3a中后缘15的图示。可以用完全类似的方式导出叶片前缘17的延伸曲线的二维的图示。

图3a中，角度β、β1和β2具有正值。正角度倾向于产生这样的效果，当在后缘上朝底部盘件方向运动时，后缘曲线在叶轮的旋转方向47上运动。

按照对叶轮的空气动力学要求，也可以设想采用负角度β、β1和β2。在图3a中作为例子示意示出负角β2-。该负角β2-以与前面针对角度β2的正值所介绍的相同方式获得。

为了接近地确定叶片6以及由此确定叶轮的三维特性使用所述角度β、β1和β2(图3a)，这些角度在数值上明显大于0°。在图3a中，这些角度是叶片后缘15上相应的切线(点虚线示出)和用短划线示出的轴线平行线之间的角度。例如，叶片后缘15的端点处的两个角度β1和β2在数值上可以大于约10°。有利的是，角度β1和β2具有正值。这里两个角度β1和β2(图3a)可以是相同大小的，但也可以是彼此明显不同的。在一个特别有利的实施形式中，这两个角度β1和β2相差大于10°。这里β1大于β2。在该实施形式中，角度β的变化曲线从后缘15在顶盖盘件1上的起点到后缘15在底部盘件7上的终点是单调降低的，在起点处该角度具有值β1，在终点处该角度具有值β2。但也可以设想角度β的非单调的变化曲线。

针对叶片后缘所描述的角度β、β1和β2的变化曲线也可以类似地应用于叶片前缘的变化。叶片后缘曲线或叶片前缘曲线或者这两个曲线可以具有所描述的特性，从而由此描述三维的叶轮几何结构。在一个有利的实施形式中，叶片6的后缘15和前缘17切向连续地延伸，就是说它们没有折点(Knick)。

数值大的角度β、β1和β2带来空气动力学和空气声学上的优点。出于制造技术的原因(在一体的制造方式中从注塑工具中的可脱模性)有利的是，不选择数值上过大的角度。因此β1和β2在数值上有利地不大于50°，以及在数值最大的角度β在整个后缘15上观察不大于65°。

在图12中示出叶片6的横截面。这个横截面通过用剖切面A-A剖切叶片6产生，如在图6a中示出的剖切面。剖切面A-A的位置现在还要更精准地描述。

每个可能的剖切面A-A都在点P处与叶片后缘15的中线相交(图6a)。在所述点P处，剖切面A-A平行于假想的、投影到局部的轴向平面上的流动出口方向12延伸，所述流动出口方向通过角度α描述。此外，剖切面A-A在点P处平行于局部的旋转速度方向(圆周方向)延伸。这里只考察既与叶片后缘相交也与叶片前缘相交的剖切面。通过这个条件得到一个最靠近顶盖盘件1的剖切面和一个最靠近底部盘件7的剖切面。这两个极端的剖切面构成剖切面变化的起点(顶盖盘件)和终点(底部盘件)。

按所述方式获得的叶片6横截面(图12)优选为类似于机翼断面，如由飞机已知的机翼断面。这使得运行中实现低噪声污染以及获得高效率。为了节省材料和成本，优选选择薄的轮廓横截面。最大的轮廓厚度dmax(最大的内圆直径)与轮廓弦长度s的比例优选为d/s＜0.04。为使噪声污染进一步最小化，叶片6的厚度在后缘15的区域(下游侧)内进一步最小化。为了能够在制造技术上实现尽可能小的后缘厚度，在该区域shk(弦长s的最后10％)中厚度大大减小。该厚度从该区域的起始处到直接在后缘15上的末端处的减小比例大于30％，优选为50％。

剖切平面(图12)中的角度γ表示弦s相对直线l的角度，该直线将弦中点与旋转轴线13连接。这个角度γ有利地在20°和70°之间。在一个特别有利的实施形式中，这个角度γ在不同的剖切面(从顶盖盘件至底部盘件)之间的变化明显大于10°。因此叶片6是扭转的，这个对于功率和噪声是特别有利的。

叶片6的扭转也可以借助角度γ1和/或γ2来描述。在特别有利的实施形式中，角度γ1和/或γ2在不同的剖切面(从顶盖盘件至底部盘件)之间的变化明显大于10°地变化。

按照图12，γ1表示在叶片前缘17上的叶片轮廓的骨架线的切线和直线l1之间的角度，该直线将前缘17与旋转轴线13连接。根据图12，γ2以类似的方式表示在叶片后缘15上的叶片轮廓的骨架线的切线和直线l2之间的角度，该直线将后缘15与旋转轴线13连接。

叶片的三维性还通过弦长s在不同剖切面(从顶盖盘件至底部盘件)之间的强烈变化清楚地表现。在一个特别有利的实施形式中，弦长在两个最靠外剖切面(在顶盖盘件和低盘处)之间的变化大于5％。

在另一个特别有利的实施形式中，具有最长之弦长的剖切面位于在叶轮的顶盖盘件和底部盘件之间的中间区域中。在这种情况下，最大的弦长要比与顶盖盘件对应的剖切面中的弦长大至少3％，也比与底部盘件对应的剖切面中的弦长大至少3％。

叶片6与顶盖盘件1和底部盘件7一体地构成(图2)。在叶片6和底部盘件或顶盖盘件之间的过渡部可以设计成不同的，这根据图4a至4c来详细说明。这些过渡部特别是可以设计成，使得在材料投入较少时避免这些过渡区域中出现应力峰值或应力峰值强烈地降低，使得在叶轮的使用中不构成问题。

在图4a的结构方案中，叶片6的两个外侧18、19分别以尖棱角地过渡到底部盘件7的周边壳体8的内侧20。由于尖棱角的过渡部，在叶轮的使用中出现较高的应力峰值，所述应力峰值应力集中效应相关联。叶片6和周边壳体8因此具有这样的壁厚，使得在过渡区域中不会出现断裂。

在根据图4b的实施形式中，叶片6的外侧18、19分别倒圆地过渡到周边壳体8的内侧20。所述倒圆部构造成，使得倒圆部沿叶片方向dy和沿盖/底部盘件方向dx延伸大致相同距离。由于所述倒圆，从叶片6到周边壳体8的过渡区域中的横截面连续增加。由于这个设计方案，在使用中在过渡区域中仅出现很小的应力峰值。

在根据图4c的实施形式中，在叶片6的两侧上的倒圆剖设计成不同的。在过渡区域中倒圆区域的延伸与在运行中出现的负荷相造配。因此在叶片方向dy上延伸的过渡部明显地大于在顶盖盘件/底部盘件1、7方向dx上延伸的区域。例如过渡区域dy大于约1.5dx。通过这个在叶片6和顶盖盘件/底部盘件1、7之间不均等的过渡区域设计可以使叶轮与使用中预期的负荷最佳地适配。

按图1、2和5的叶轮设定为用于具有小接口直径的电机。电机可被拧装可以螺纹安装到环形的电机连接部9上。如图5所示，沿叶轮的轴线方向观察，叶片6的前缘17具有到电机连接部9的径向间距。因此电机可以以其相应的接口毫无问题地螺纹安装到环形的电机连接部9上。

在图6b中示出这种带有已螺纹安装的电机39的叶轮。在电机39的旋转的法兰40上加工出螺纹孔，电机39利用螺栓41固定，螺栓从抽吸孔5旋入。也可以设想，在电机法兰40中没有加工螺纹孔，而是利用螺母将螺栓41固定在电机39上。(外转子)电机39的静止部分39'按已知的方式安装。

在一个有利的实施形式中，还将金属套装入塑料叶轮的通孔10中，这样使得螺纹连接的强度提高。

如果与此相反叶轮应用于具有较大接口直径的电机39，则电机连接部9设置在底部盘件7的周边壳体8的区域中(图6)。电机连接部9通过在圆周方向上依次隔开间距的突起21构成，所述突起从底部盘件7的周边壳体8的外侧22上突出。突起21分别设有凹部23以容纳固定螺栓，利用所述固定螺栓能以电极相应的接口螺纹安装电机39。电机39也可以通过附加的、由金属或塑料制成的转接件与电机连接部9连接。按图6的底部盘件7与前面实施形式的区别在于，它在收缩的端部上没有环形盘。在其余方面，底部盘件7可以构造成与前面实施形式中的情况相同。因为突起21设置在周边壳体8与顶盖盘件1相背离的外侧22上，叶轮可以方便地连接在电机39上。

为了能简单地制造具有不同电机连接部9的叶轮，可以只使用不同的、用于注塑工具的模芯，如还将根据图7至10说明的那样。以这种方式可以通过注塑非常简单地制造用于不同规格电机的叶轮。

所描述的叶轮具有特征化的尺寸或尺寸比例，借助于所述尺寸或尺寸比例能按注塑方法简单地制造叶轮。

顶盖盘件1在进口5的区域中具有内直径Ds。叶片6与进口5相邻的端部24位于具有直径Di1的圆上。在轴向剖面中观察，叶片6位于底部盘件7上的端部24a位于具有直径Di2的圆上。顶盖盘件1在出口4的区域中具有直径D1。底部盘件7在自由边缘11处具有直径D2。

在图6中没有给出上述的直径，而是以Ds/2，Di1/2，Di2/2，D1/2和D2/2的形式给出所属半径。

叶片6的端部24在根据图6的图示中没有位于图平面中，而是相对于图平面向后地移置。叶片端部24位于顶盖盘件1的周边壳体3上。根据周边壳体3的形状，围绕所述周边壳体，直径Di1可以等于直径Ds，但也可以小于或大于直径Ds。

直径D1和D2以及Di1和Di2的区别在于分别确定的比例。此外在叶轮中，比例Ds/D1较大，并且例如在大于约0.6的区域中、优选是0.7...0.85。这样的直径比使得，叶轮在运行中只有较小的噪声发生。通过大的比例Ds/D1通风机可以输送大的空气体积流。

直径D2小于或等于D1。D2优选在0.8...0.95D1的区域中。通过这样选择D2能实现高的空气体积流，因为空气流在底部盘件7上没有过多地转向到径向。

因此还有助于使直径D1和D2也相互协调，使得优化设计空气排出(流动箭头12)并且有助于实现叶轮高度的降噪。

直径Di2明显小于Di1。在一个有利的实施形式中，Di2在0.2...0.5Di1的范围中。这实现了高的效率和低的噪声。此外这个比例还表征叶轮几何结构的三维性和其复杂性，其从注塑工具中一体的脱模是需要解决的问题。

叶片6同样可以设计成，使得所述叶片在叶轮的使用中只产生很小的噪声，但同时还最佳地输送空气。

所述叶轮的突出之处在于高的效率和特别低的噪声水平。这里叶轮可以经济地制造，因为所述叶轮特别是能一体地制造。特别有利的是，叶轮由纤维强化的塑料作为注塑件制造。因此叶轮不仅具有较小的重量，而且其突出之处还在于高的强度。通过叶片6与底部盘件7的周边壳体8之间或与顶盖盘件1的周边壳体3之间过渡部特殊的结构设计，叶片6可以设计成非常薄壁的，而不会由此牺牲强度。如根据图4c所述的那样，叶片6和顶盖盘件1或底部盘件7之间的过渡部可以与在叶轮使用中在该区域中出现的载荷相适配。叶片6到顶盖盘件1或底部盘件7的过渡部的倒圆这样选择，使得过渡区域能承受在叶轮使用中出现的载荷。因此叶片6本身可非常薄壁地构成，这样不仅有助于实现叶轮较小的重量，而且实质性地有助于节省用于制造叶轮的塑料。

下面描述在注塑工具中不同叶轮的制造。图7示意性示出注塑工具，利用该注塑模具可以制造根据图1、2和5的叶轮，其中电机连接部9通过底部盘件7的内边缘上的环形盘构成。注塑工具具有两个滑块26、27，它们位于在成型模芯28的两侧，借助于所述成型模芯制造具有环形盘9的底部盘件7。成型模芯28与其他(未示出的)注塑模具部件共同限定空腔，用于制造底部盘件7的塑料注入该空腔中。在注塑过程结束后，所述两个位于成型模芯28两侧的滑块26、27沿彼此相反的箭头方向移开。

如果要制造按图6的电机连接部23不是位于底部盘件7的内边缘上的叶轮，则代替成型模芯28采用成型模芯29(图8)，这个成型模芯29设计成，使得突起21在底部盘件7的周边壳体8的外侧22上形成。滑块26、27保持不变。

以所述方式可以通过采用不同的模芯分别这样制造底部盘件7，使得不同尺寸的电机都能连接到叶轮上。

对于按图1、2和5的电机连接部9，固定螺栓从进口侧5通过开口10旋入电机法兰40。驱动电机本身位于在由底部盘件7包围的区域上。

在按图6的叶轮中，螺栓被从底部盘件7的一侧出发通过电机法兰或转接法兰被直接旋入底部盘件7的突起21中。自攻和自锁的塑料螺栓有利地直接旋入突起21中。但也可以将带螺纹的金属套置入突起21中，固定螺栓旋入金属套中。

图9示出注塑工具的另一个实施形式，借助该注塑工具能制造按图1、2和5的底部盘件7。与图7实施形式的区别在于，采用两个成型模芯30、31，这两个成型模芯位于注塑工具的滑块26、27之间。成型模芯30构成适配模芯，其中可置入不同的成型模芯，以便制造不同的电机连接部。成型模芯30设计成，使得借助它基本上构成底部盘件7的周边壳体8。该明显较小的成型模芯31用于制造周边壳体8的其余部分以及底部盘件7的电机连接部9。

如图10所示，通过更换小成型模芯31可以制造其他形式的底部盘件7的电机连接部9。成型模芯30与根据图9的注塑工具的成型模芯相同。

两个具有成型模芯31的实施例表明，不同的电机连接部9可以通过采用很小的成型模芯简单地制造。当应在底部盘件7的内端部上制成不同结构的电机连接部9时，适配模芯30使得能节省工具成本。

图11示出在底部盘件7上设置导流罩32的可能方案，借助于所述导流罩能改善电机连接区域中的流动引导。导流罩32可以事后安装在叶轮上。其构型可以例如根据所使用的电机、其外部几何结构和其热特性设计。导流罩32在该实施例中构造成闭合的并因此封闭底部盘件7中央的开口33。导流罩32也可以具有中央的开口，所述开口例如为电机的部件、例如电机罩留出位置。

所述导流罩32构造成大致锥形的，具有倒圆的锥顶34，并在其自由边缘上具有至少一个固定元件35，借助于所述固定元件可以将导流罩固定在底部盘件7上。固定元件35例如是环绕的、具有外侧的环形槽36的环件，底部盘件7的边缘25上的成型件37嵌入所述环形槽中。成型件37和环形槽36按照燕尾槽的型式相互嵌接，因此导流罩32可靠地与底部盘件7连接。

导流罩32的外侧38构成底部盘件7的内侧20的基本上连续的延长部。

导流罩32可以任何适合的方式与底部盘件7连接，例如通过卡钩、借助螺纹连接和类似结构。

所述叶轮特别适于在具有低流动阻力的工作点处使用。叶轮紧凑地构成，因此这种叶轮也可以在狭窄的安装条件下使用。由于整体式的结构，叶轮可以利用相应的注塑工具经济地制造。

图13示出装置42，该装置例如可以是碎裂装置、屋顶风扇、热泵，所述装置上安装两个具有根据本发明的叶轮的通风机43。这些通风机43从装置42中抽吸空气。通过叶轮的造型使得能够非常紧密地并排设置多个通风机43，同时也不出现效率或声学上的大损失。原因首先在于排流角α的选择，而且还在于优化的三维叶片几何结构。现在可以以非常紧凑的布置结构以1.75D1或更小(特别是1.4..1.7D1)的轴线间距Dax平行设置两个或更多个按本发明的通风机叶轮，并同时保持低噪声和高能效。

通风机43可以并排设置和/或上下设置。可以根据要冷却的装置42的尺寸选择通风机43的数量。通风机以其顶盖盘件1分别连接到装置42的入口喷嘴44上。因为空气流从通风机沿流动箭头12方向倾斜向外排出，通风机可以较为紧密并排设置在装置42上，而从通风机排出的空气流12不会相互妨碍。

图14示出装置45，该装置例如可以是箱式空调装置或管道通风机，其中具有根据本发明的叶轮的通风机43将空气从左边压入到装置45中。装置壁46的形状在直径上可以是圆的(管)或也可以是四边形的(箱式空调)。在流出侧由于结构因素或位置因素侧壁46会干扰空气流。通过根据本发明的叶轮的特殊形状，可以使有干扰性的装置壁46非常近地朝通风机43移动，同时不必忍受明显的损失(噪声、效率)。这样使得可以实现非常紧凑的结构方式。在装置壁46之间的间距Dg可选择为＜1.75D1，特别是1.4...1.7D1。

所述叶轮可以用于不同的装置和通风机。这样叶轮可以有利地在通道通风机或管道通风机中、精密空调装置中、热泵中、紧凑式或箱式空调装置中、电子装置冷却器中、发电机冷却装置中、通风箱中或住宅通风装置中使用。

Claims (26)

1.用于对角式或径向通风机的叶轮，所述叶轮具有底部盘件(7)和顶盖盘件(1)，所述底部盘件和顶盖盘件通过三维成形的叶片(6)相互连接，所述叶片与底部盘件(7)和顶盖盘件(1)一体地构成，其特征在于，叶片的后缘和/或前缘(15、17)的延长线在具有后缘或前缘(15、17)的平均直径的与旋转轴线(13)同轴的圆柱体上的投影中与旋转轴线(13)的平行线成角度(β1、β2)，其中至少一个角度(β1、β2)不等于0°。

2.按权利要求1的叶轮，其特征在于，在轴向剖面中，顶盖盘件(1)的直径从空气进口(5)朝空气出口(4)的方向增大。

3.按权利要求2的叶轮，其特征在于，顶盖盘件(1)的母线弯曲地延伸，使得顶盖盘件(1)的直径从空气进口(5)朝空气出口(4)的方向连续地增大。

4.按权利要求3的叶轮，其特征在于，所述母线与空气进口(5)隔开间距地直线延伸。

5.按权利要求1至4之一的叶轮，其特征在于，在轴向剖面中，底部盘件(7)的直径从朝向顶盖盘件(1)的一侧起增大。

6.按权利要求5的叶轮，其特征在于，底部盘件(7)的母线从朝向顶盖盘件(1)的一侧起弯曲地延伸，使得底部盘件(7)的直径渐增。

7.按权利要求6的叶轮，其特征在于，所述母线与其朝向顶盖盘件(1)端部隔开间距地直线延伸。

8.按权利要求1至7之一的叶轮，其特征在于，底部盘件(7)在轴向剖面中在其自由边缘(11)上与径向方向所成的角度α2小于顶盖盘件(1)在轴向剖面中在其朝向空气出口(4)的端部处与径向方向所成的α1。

9.按权利要求1至8之一的叶轮，其特征在于，叶片(6)到顶盖盘件(1)和/或到底部盘件(7)的过渡区域是倒圆的。

10.按权利要求9的叶轮，其特征在于，叶片(6)到顶盖盘件(1)和/或到底部盘件(7)的过渡部在叶片(6)的两侧以不同的宽度延伸。

11.按权利要求9或10的叶轮，其特征在于，所述倒圆部在叶片方向(dy)上和在顶盖盘件/底部盘件(1、7)的方向(dx)上是不同宽度的。

12.按权利要求1至11之一的叶轮，其特征在于，底部盘件(7)设有用于与电机(39)连接的接口(9、21)。

13.按权利要求12的叶轮，其特征在于，接口(9)是环形的盘件，该盘件设置在底部盘件(7)的内边缘上。

14.按权利要求13的叶轮，其特征在于，沿叶轮的轴线方向观察，接口(9)位于由叶片(6)包围的区域的内部。

15.按权利要求12的叶轮，其特征在于，接口(21)与底部盘件(7)的内边缘隔开间距地设置并通过从底部盘件(7)的外侧(22)上突出的突起构成。

16.按权利要求15的叶轮，其特征在于，叶轮在电机(39)上的连接借助于自攻的塑料螺栓建立，所述塑料螺栓旋入所述突起(21)中。

17.按权利要求1至16之一的叶轮，其特征在于，在底部盘件(7)的内边缘上能安装导流罩(32)。

18.按权利要求17的叶轮，其特征在于，导流罩(32)以其外侧(38)至少近似地构成底部盘件(7)的内侧(20)的连续的延长部。

19.叶轮，特别是按权利要求1至18之一的叶轮，其特征在于，角度(β1、β2)是不同的。

20.叶轮，特别按权利要求1至19之一的叶轮，其特征在于，与顶盖盘件(1)对应的角度(β1)大于与底部盘件(7)对应的角度(β2)。

21.用于制造按权利要求1至20之一的叶轮的注塑工具，具有成型工具，制造叶轮的塑料注入所述成型工具中，其特征在于，为了制造带有接口(9、21)的底部盘件(7)设有至少一个成型模芯(28至31)，所述成型模芯位于在两个滑块(26、27)之间。

22.按权利要求21的注塑工具，其特征在于，成型模芯(30)是适配模芯，在所述适配模芯中能装入更小的、用于构成接口(9、21)的成型模芯(31)。

23.具有至少一个通风机(43)的装置，所述通风机具有按权利要求1至20之一的叶轮。

24.按权利要求23的装置，其特征在于，该装置(42)具有至少两个并排设置的通风机(43)。

25.按权利要求24的装置，其特征在于，通风机(43)之间的轴线间距(Dax)最高约为1.75D1，其中D1是顶盖盘件(1)在空气出口(4)区域中的直径。

26.按权利要求23的装置，其特征在于，在压力侧连接在根据本发明的通风机(23)上的装置内腔具有最高约1.75D1的直径或径向上的侧壁间距(Dg)，其中D1是顶盖盘件(1)在空气出口(4)区域中的直径。