CN112262261B - 风扇和用于风扇的进气栅格 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种风扇(轴向、径向或对角风扇)，其包括叶轮和在叶轮之前、优选地在入口喷嘴的入口区域之前的流动路径中的进气引导装置，该进气引导装置作为流入栅格(1)设计有平坦的腹板(5)，这些腹板(5)形成多个栅格单元状流动通道(6)，这些腹板(5)主要在优选地两个分支点(15)之间或相应的分支点(15)与边界区域(14、31)之间延伸，且优选地，每个分支点(15)处交汇有三个腹板(5)。替代地，流入栅格(1)的流动通道(6)具有蜂窝状横截面，并且/或者流入栅格(1)相对于外和/或内包络表面形成笼状轮廓。本发明还涉及对应的流入栅格。

Description

风扇和用于风扇的进气栅格

本发明涉及一种风扇(轴向风扇、径向风扇或对角风扇)，其具有叶轮和在流动路径中位于叶轮上游、优选地位于入口喷嘴的入口区域上游的引导装置，其中，引导装置设计成具有平坦的腹板的进气栅格，并且其中，这些腹板形成类似于栅格单元的多个流动通道。此外，本发明涉及一种特别的引导装置，设计为具有平坦的腹板的进气栅格。

例如从WO 03/054395 A1中已知一种在进气侧具有引导装置的通用风扇。在那里设置的引导装置主要用于使流动顺畅，特别是用于降低噪音。已知的引导装置在叶轮的旋转方向上产生预旋流。在此重要的是，声学上的改进通常与空气性能和效率的降低有关。此处所提供的引导装置的制造也是非常昂贵的。

从实践中还已知用于提高效率和/或空气性能的所谓的引导轮。然而，这些引导轮会引起声学上的缺点，而且还具有复杂的设计以及在各个风扇产品中的安装复杂。它们通常安装在风扇叶轮上游的圆柱形安装空间中，该安装空间的直径与风扇叶轮的直径大致相同，因此它们的流通面积不会明显更大。因此，在这些引导轮的区域中的空气流量相对较高，特别是在声学方面存在缺点。

本发明基本上基于以下技术问题。

风扇往往会响应于扰动进入流量而产生更多的噪音。在许多风扇应用中，例如在受控住宅通风(CRV)中，对紧凑设计的通用要求必然会引起扰动的流入条件。所产生的噪音通常具有主要的音调成分，通常是低频噪音。这种低频噪音的降噪措施在通风设备中尤为重要。

还已经知道，通过使用所谓的流量整流器，可以显著降低与扰动进入流量相关的噪音。但是，此类流量整流器会引起相当大的压降，这并不是可忽略的，并且它们还需要较大的安装空间。因此，本发明的目的在于对这种风扇进行设计和改进，以降低与扰动流量相关的噪音。风扇应当紧凑，并且应当仅造成极小的压降。此外，设置入口引导装置，尤其是进气栅格和/或引导挡板，使得其满足以上定义的要求，并且可以利用经济的工具通过塑料的注射成型来制造。它应当具有尺寸稳定性，并应当有利地能够担负进气侧防接触栅格的功能。

通过根据独立权利要求1、2和3的特征的特征替代组合相对于本发明的风扇实现上述目的。对于本发明的进气栅格，通过权利要求12的特征实现上述目的，其基于涉及风扇的权利要求。

在根据权利要求1的第一变型的上下文中，腹板主要在两个分支点之间延伸或在每个分支点与边界区域中延伸。每个分支点最好有三个腹板。通过这些特征，特别优选地形成类似于栅格单元的流动通道，这些流动单元适用于在存在扰动流量时降低噪音。

独立权利要求2通过流动通道具有蜂窝状横截面这一事实实现上述目的。这种设计尤其也产生了很大的稳定性。

另一独立权利要求3涉及另一替代方案，根据该替代方案，进气栅格具有笼状轮廓，其中，该实施例基于进气栅格的外和/或内包络表面。

进气栅格本身的实施例也是如此，这在另一个独立权利要求12中参考与风扇有关的权利要求进行了定义。

独立权利要求基于以下基本思想：在风扇的入口喷嘴的上游提供进气栅格或流入栅格，以便降低在风扇运行中的扰动流量期间产生的噪音。进气栅格由平坦的腹板限定，使得这些腹板相对于彼此布置，从而形成类似于栅格单元的流动通道。由于形成分支点和节点的腹板的巧妙组合，能够实现有利的几何形状，例如使得流动通道具有蜂窝状横截面。术语“蜂窝”应在最广义上理解，因此它也包括多边形，例如具有矩形、五边形或六边形结构或具有更多角部的横截面的栅格单元。

根据前述的类似于栅格单元的流动通道，有利的是，进气栅格具有笼型轮廓，使得该轮廓可以指进气栅格的外或内包络表面。

上述类型的进气栅格在喷嘴板附近的区域中满足径向进气流的要求。这些流动通道具有使压力损失最小化的有益效果。笼型外部轮廓也有利于在特别是与塑料部件一起使用的注射成型技术的背景下容易脱模。此外，还能够以此方式制造具有各自特性的紧凑的栅格。

笼型外部轮廓如果是连续的和弯曲的则尤为有利。栅格应设计得尽可能薄，例如，腹板的厚度应在0.25mm至1mm的范围内。在流通方向上，它们的深度应至少为5mm(因此，权利要求中使用的术语“平坦的腹板”)。

另外有利的是，栅格形成非结构化的栅格，其中，蜂窝状栅格单元彼此组合。如上面已经解释的，栅格单元可以是多边形的并且可以彼此组合。这使得可以通过栅格腹板实现最小的阻碍，特别是当由于所需的降噪或考虑到防接触方面而需要一定的最大栅格宽度时，导致压力和效率的损失很小。

进气栅格还有利地在整个区域上延伸直至风扇轴线的假想延伸部，即，进气栅格在内部区域中没有特别大的开口或根本没有开口。由于本发明的教导，此类中心开口不是必需的。实际上，如果进气栅格还具有防接触功能，则这应当完全避免。另外，已经发现中心开口将与降低噪音和栅格稳定性的目标不一致。

无论如何，进气栅格的特殊设计不仅在类似于栅格单元的流动通道方面而且在连续弯曲的外部轮廓方面都是特别有利的。可以通过使用矩形、五边形或六边形的蜂窝单元来生产非结构化的栅格，从而可以根据需要在整个进气栅格上产生可变的栅格宽度。

本发明的进气栅格旨在用于轴向风扇、径向风扇或对角风扇，并且根据前面的描述进行设计。

对于在本发明的教导下有利地设计并开发存在各种可能性。首先应参考引用权利要求1的权利要求，然后再参考以下参考了附图对本发明进气栅格的优选实施例的论述。还结合参考附图对本发明的优选具体示例的论述来描述优选的一般实施例和对教导的改进。附图中：

图1示出了从进气侧看的本发明进气栅格的一个实施例的立体图；

图1a示出了由根据图1的腹板构成的单元的示意性细节的立体图，其标出了腹板和单元的特征尺寸；

图2示出了从流出侧看的图1的进气栅格的立体图；

图3示出了从流入侧看的图1和2的进气栅格的轴向俯视图；

图4示出了从流出侧看的图1至3的进气栅格的轴向俯视图；

图5示出了根据图1至4的进气栅格在穿过轴线的平面中的侧剖视图，其标出了进气栅格的特征尺寸；

图6示出了从流入侧看的本发明的进气栅格的另一实施例的立体图；

图7示出了从流出侧看的图6的进气栅格的轴向俯视图；

图8示出了从流入侧看的进气栅格的另一实施例的立体图；

图9示出了从流出侧看的图8的进气栅格的立体图；

图10示出了从流入侧看的图8和9的进气栅格的轴向俯视图；

图11示出了根据图8至10的进气栅格在穿过轴线的平面中的侧剖视图，其标出了进气栅格的特征尺寸；

图12示出了在穿过轴线的平面中具有弯曲的腹板的本发明的进气栅格的侧剖视图；

图13示出了从流入侧看的本发明的进气栅格的另一实施例的立体图，其具有中心封闭注射区域；

图14示出了从流入侧看的图13的进气栅格的轴向俯视图；

图15示出了根据图13和14的进气栅格的侧视图；

图16示出了在穿过轴线的平面中根据图13至15的进气栅格的侧剖视图；

图17示出了根据图13至16的具有马达、叶轮、入口喷嘴、喷嘴板和进气栅格的风扇的从流入侧看的立体示意图，并且是通过轴线的平面的剖视图。

图1以从前侧、即从流入侧看的立体图示出了进气栅格1的一个实施例。如图17中的示意图所示，进气栅格1有利地安装在风扇的入口喷嘴2的上游，使得其轴线大致对应于风扇的旋转轴线。在风扇运行期间，空气首先流经进气栅格1进入流入喷嘴2，然后流经风扇叶轮的总压力会增加，该叶轮由马达4驱动。进气栅格1使进入气流变得顺畅，从而降低叶轮中产生的噪音。

进气栅格1由多个腹板5组成，这些腹板限定了栅格单元6。在风扇运行期间，空气流过栅格单元6，即，这些单元形成流动通道。在入口喷嘴2上游的区域中，与在入口喷嘴2的内部相比，流入空气的速度较低，这是因为在入口喷嘴2的上游区域中，用于由风扇输送的空气质量流量的流通面积比入口喷嘴2中大的缘故。进气栅格1用于低流量的区域，即进气栅格1的流通率低于入口喷嘴2中的流通率。这样可以最大程度地降低流量损失以及进气栅格1处产生的噪音。

然而，由于在入口喷嘴2上游的区域中的流入是不平滑的，即，不是主要平行于轴线，所以不将进气栅格1的轮廓设计为完全平滑也是一个很大的优点。轮廓也可以由进气栅格1的外包络表面7和/或内包络表面8(图2)描述。这些包络表面7、8由分别位于入口端和/或出口端上的(参见图1a)的腹板5的端面7a和8a的总和限定，通过在流动通道6区域中假想的表面连续完成或曲面的弯曲连续完成进行补充。

图1a示出了图1的进气栅格1的区域的详细放大图。从通流方向看，腹板5具有显著的深度t(9)，有利地约为6－20mm。由于这个原因，腹板5也被称之为“平坦”的腹板。此外，栅格单元6的特征主要在于，例如由栅格6的最大内球面的半径限定的栅格宽度w(12)。较小的栅格宽度w(12)对于实现良好的声学效果是有利的，例如，对于进气栅格1的大多数单元6，其值w(12)不大于腹板深度t(12)的两倍至三倍。在根据图1的实施例中，进气栅格1中还是防接触装置，其必须根据关于单元的宽度w(12)的标准和法规符合要求，该宽度取决于单元的形状和单元6与风扇的旋转部分的距离。因此，单元宽度w(12)也具有尺寸上限。

为了降低压力损失和效率，有利的是，使栅格腹板5对流通面积的阻碍尽可能得小。这可以通过使用薄的腹板(腹板厚度d(10)有利地大部分≤2mm[≤1mm])和/或最小化腹板的总长度(所有腹板长度l(11)的总和)来实现。腹板长度l基于中性纤维13确定，有利地在外或内包络表面7和/或8上确定。如在该实施例中那样，具有蜂窝单元6的“非结构化”栅格设计对于在针对最大栅格宽度w(12)所描述的条件下所需的总腹板长度可能是非常有利的。

图2示出了从流出侧看的根据图1的进气栅格1的立体图。进气栅格1在外部区域上具有安装区域18，其用于将进气栅格1附接到入口喷嘴2或喷嘴板32(图17)。安装区域18的设计可以考虑多种选择。可能的紧固方式包括螺钉、铆钉、卡扣式挂钩、卡口式封口、粘接、互锁，钩环式紧固或其它。该实施例中，在四个安装区域18的每一个中均设有螺钉孔。

在根据图2的视图中可以清楚地看到进气栅格1的内包络表面8的笼状轮廓。该轮廓在外周上持续短距离，有利地大于10mm或大于外径D(20)的大约8％(图5)，大致平行于假想的中心轴线，大约在圆柱体表面(圆柱体表面类型区域34)上。该圆柱表面型区域34包含外排的单元19，其两个相邻的单元通过外排的腹板35彼此分开。外排的单元19具有非常细长的形状。为了确保它们是防接触的并且实现声学上的改进，这些单元的单元宽度w(内球面半径，基本上由外排的单元19中的距离在外排的单元19中确定决定)与其它单元6的内球面半径相比趋于更低。在靠近轴线的区域中，轮廓延伸为平坦或平面的，大致垂直于轴线(平坦区域33)。在该实施例中，从平坦区域33到气缸表面类型区域34的过渡发生在具有曲率的短过渡区域24上。在该实施例中，外包络表面7和内包络表面8大致平行。区域33、34、24可以分别基于外包络表面7和/或内包络表面8来分类。

图3示出了从前侧(如从流入侧看)的图1和2的进气栅格的轴向俯视图。这种进气栅格1有利地通过塑料的注射成型来制造。另外有利的是，还从图3中选择视线作为注射模具的脱模方向，以使模具的复杂性最小化。然后，一个模具部件相对于进气栅格1朝观察者移动，该部件有利地是模具的喷嘴侧，而另一模具部件则远离观察者移动。为了简化制造，注射模具有利地不具有其它滑阀。

安装区域18与栅格腹板5一起设计，使得它们可以在平行于轴线(对应于该图中的视线)的滑动方向上从注射模具释放，而没有任何底切部。可以看出，一部分腹板5不平行于中心轴线(＝视线)延伸，而是针对进气条件优化了它们的定向。腹板还可有利地具有曲率以最优地引导流动。例如，标记构成轴向对准的腹板的腹板29，即，其平行于轴线(视线和滑动方向)延伸，这有利于脱模。轴向对准的腹板29有利地设有脱模角。然而，也存在未轴向对准的腹板30、30a，这是因为所有的腹板5均沿流动方向优化的缘故。大致在圆周方向上延伸的两排径向最外侧的腹板5位于包络表面7或8的过渡区域24中，并且相互协调以使得仅产生很小的底切区域或根本不产生底切区域，即，它们从轴向方向看，彼此之间只有一点点或根本没有隐藏。例如，在此示出的实施例中，在径向最外侧的腹板5的腹板5a和第二排腹板5的腹板5b的组合中存在小的底切区域17，因为这两个腹板具有视线中有略微重叠的区域。当选择一个合适的、相对弹性材料时，可以制造小的底切部，而使用简单的开闭模具仍然允许部件在轴向方向上脱模。这样就使得可以容易且经济地产生在流体上高度优化的轮廓。另外，在两个腹板30和30a之间的分支点区域15中存在小的底切区域，其轴向并不对准，因为它们的表面法向向量的x分量具有不同的正负号。如果选择合适的材料，则也可以很容易地从简单的开闭模具中除去该小的底切部。

在该实施例中，靠近轴线的区域中的单元比远离轴线的区域中的单元小。单元尺寸、即单元宽度w(12，见图2)是关于符合接触保护规定和声学改进和/或流动顺畅措施的要求而优化的。通过使用特殊算法优化单元的分布。有各种各样的单元轮廓(从包络表面7或8之一看)，特别是但不限于规则和不规则的矩形、五边形和六边形。与所有其它单元的假想中心点相比，每个单元(从包络表面7或8看)大约描述了一个最接近假想中心点(在包络表面上)的点的区域。因此，栅格1的结构的特征还在于，在大多数分支点区域15中恰好有三个腹板5，并且在更少的分支点区域中会聚四个腹板5。此外，在边界处并不存在相对较小的单元，该单元的流通面积相对于相邻单元之一的流通面积小于50％，该相邻单元的流通面积是通过“切穿边界处的外部单元”而形成的。

根据图4，示出了从后侧(如从流出侧看)的图1至3的进气栅格1的轴向俯视图。在轴向上对准的外排的腹板35具有一个自由端14。因此，当打开时，可以通过沿流出侧的方向(朝向观察者)移动的模具滑阀来脱模腹板。外腹板35的端部14未连接的事实在强度和尺寸稳定性方面是不利的，但是这可以通过高质量的材料或厚壁d(10)来予以补偿。

在该实施例中，进气栅格1被设计成包括四个相同的部段。这特别是在部件和制造所需的模具的构造方面的实质性优点，因为由此将不同形状的栅格单元6的数量减少了4倍(倍数＝部段的数量)。由于该分段，流动模式与组装时的进气栅格1的对准x(象限)无关。不同数量的部段也是可能的。如果安装措施的数量与部段的数量不对应，则部段的安装方式可能会略有不同，或者在一些情况下，在轴线附近的内部区域中，分段则可能会更加困难。在某些情况下，特别是在大直径的情况下，可以有利地使用分段，从而进气栅格1可以由多个注射成型的部段组装而成，例如，通过夹紧、卡扣、拧紧、胶合、紧固到喷嘴板或类似物。通过这种多部分方法，还可以设想除了实际相同的部段之外还产生不同的单独中心部分，但该不同部分随后需要单独的注射模具。然而，中心部分可以具有简单的设计，特别是平面的，即平坦的。

在这里所示的实施例中，在轴线的中心处有四个(＝该实施例中的部段数)腹板5的中心分支点16。

图5示出了在穿过轴线的平面中根据图1至4的进气栅格1的侧剖视图。在此可以清楚地看到流入侧的包络表面7和/或流出侧的包络表面8的笼状轮廓的形状。外包络表面7具有外径D(20)，其也被称之为进气栅格1的直径D(20)，但是这里不考虑安装区域18的直径。在该实施例中，外包络表面7和内包络表面8大致平行延伸。包络表面7和8彼此之间的距离有利地是6mm至18mm，或者是进气栅格1的直径D(20)的大约3％－10％。轮廓在靠近安装高度的上下区域中大约平行轴向延伸一定距离(圆柱形表面型部分34)。到平坦区域33的过渡是连续的并且在过渡区域24中弯曲，该过渡区域在图中的右侧(流入侧)。过渡区域24在径向方向上短，小于外径D(20)的12.5％。平坦区域33具有直径DE(21)，直径DE(21)有利地相对较大，并且至少等于外径D(20)的值的75％。进气栅格1具有轴向设计高度H(22)，并且外包络表面7上的气缸表面型区域具有HZ(23)的轴向范围。HZ(23)有利地大于直径D(20)的6％。

进气栅格1和/或其包络表面7、8的笼型轮廓关于流动条件被很好地调整。从喷嘴板32沿径向方向流入的空气应在气缸笼型区域34中；这可以在大约整个包络表面7、8的短距离内实现，并且因此由于该区域中的栅格1的圆柱面型形状而具有较小的流量损失。在平坦的、即平坦的区域33中，期望轴向流入，然后还穿过栅格1以短距离跨过包络表面7、8。由于过渡区域24具有紧凑的设计和较小的范围，可以实现小的设计高度H(22)，这对于进气栅格1的小空间需求是有利的。轴向设计高度H(22)有利地不大于D(20)的25％。

另外，可以很好地看到腹板的目标对准，并不总是垂直于包络表面延伸，而是经过最优调整，在某些情况下明显偏离了精确的流入方向。在该实施例中，腹板5在流通方向上并不弯曲。然而，这在其它实施例中是完全可以设想的。通过径向外部腹板35，外部的端部14是敞开的，即，它们并不彼此连接(除了在安装区域18中)。

图6以从前方(即从流入侧)的立体图示出了进气栅格1的另一实施例。不同于根据图1－5的实施例，外排的腹板35的外端14通过外连接环25连接。这样就增加了外腹板35的尺寸稳定性，这在遵守防接触保护的要求方面可能是有利的，特别是在使用更软或更弹性的材料时。外部连接环25对于注射模的填充性能也是有利的。连接环25通过附接部27连接到腹板35。该附接部被设计为外腹板35的延伸区域，其形式为大曲率半径大于3mm的曲率。安装区域18被集成到连接环25中。

在该实施例中，连接环25处于代表朝喷嘴2和/或喷嘴板32的拧紧平面的平面中。在其它有利的实施例中，连接环25可以相对于拧紧平面轴向偏移，远离安装区域35。在安装状态下，喷嘴2与喷嘴板32和连接环25之间形成空间。对于存在的任何螺钉头来说，这种空间的存在可能是必要的，并且可以用于喷嘴2和喷嘴板32的螺钉连接，或者用于定位压力脱模装置。如果连接环在某些区域中相对于拧紧平面轴向偏移，则外排的某些或所有腹板35就有可能会超出它们伸到喷嘴2和/或喷嘴板32上，或者如从轴向方向看，该端部可以终止于连接腹板25。附加的腹板也可以安装在连接腹板和拧紧平面之间的区域中。在其它实施例中，也可以设想的是，连接环25在某些区域被中断，因此也可以存在具有敞开的外端14的单个外肋35。这些具有敞开的外端14的外肋35也可以被缩短，使得外端14位于距拧紧平面一定距离处。这也可以用于在安装状态下在拧紧平面和进气栅格1之间形成用于螺钉头、压力脱模装置等的空间。

图7示出了从后侧(如从流出侧看)的根据图6的进气栅格1的轴向俯视图。在该图中，尤其可以看到，连接环25完全位于所有腹板5的径向外侧，除了外排的轴向对准的腹板35及其附接在连接环25上的附接部27。这对于从简单的开闭式注模容易地脱模栅格1是特别有利的。作为示例，图7示出了由四个相同段组成的栅格1的四个相同单元26。由于通过这种分段大大减少了不同单元的数量，因而尤其降低了栅格1和相应的注射模具的制造成本。

图8以从前侧(即从流入侧)看的立体图示出了进气栅格1。单元6和腹板5在那里未被布置成蜂窝状，并且布置也没有结构化。取而代之的是，在径向上并且在圆周上延伸的腹板5。径向延伸的四个腹板5在中心轴向区域中的中心分支点16处相遇。在每个分支点区域15中相遇的腹板5的数量通常为四个。进气栅格1具有外包络表面7的笼型轮廓。在该实施例中，在平坦区域33和圆柱形表面类型区域34之间没有形成过渡区域，而是存在分离或连接这两个区域的“纽结”。与根据图8的设计类似的，具有稳定的切向过渡区域24的设计类似于根据图1－5的实施例的设计是可以设想的。从圆周方向看，根据图8的进气栅格1中的安装区域18附接在栅格1的外排的两个相邻的腹板35之间。

作为示例示出的腹板5a和5b相对于平行于轴线的脱模方向具有大的底切区域17。由于底切面积大，因而无法设想从简单的平行于轴向方向的开合式注塑模具中脱模。可以设想的是，具有滑阀的脱模，该滑阀使星形的径向脱模径向向外，从而形成栅格1的一部分，该部分对应于圆柱表面型部分34。

图9示出了从后侧(如从流出侧看)的根据图8的进气栅格1的立体图。在此可以很好地看到内包络表面8的笼型轮廓。

图10示出了从前侧(如从流入侧看)的图8和9的进气栅格1的轴向俯视图。示出了四部分分段的四个相同的单元格26作为示例。

图11示出了在穿过轴线的平面中根据图8至10的进气栅格1的侧剖视图。对于该栅格1，因为没有形成过渡区域，所以栅格1的直径D(20)对应于平坦、即平面区域33的直径DE(21)。栅格1的轴向设计高度H(22)比圆柱形部分的轴向高度HZ(23)稍大，这是因为安装区域18在轴向上超出栅格(向拧紧平面)向右突出的缘故。这意味着在安装状态下，喷嘴2和/或喷嘴板32与栅格1和/或外排的腹板35之间的安装区域之间的距离很小。该距离例如为连接喷嘴2和喷嘴板32的螺钉的螺钉头提供了空间，或者是在入口喷嘴2的半径内用于压力脱模装置的空间。对于类似于在图1至7和12至16中具有非结构化栅格的实施例还可设想的是以下类似的设计，其中，在一部分外部栅格腹板35和/或外部连接环25以及喷嘴2和/或喷嘴板32之间形成空间。类似地，在具有非结构化栅格的实施例中，也可以设想在圆柱形表面形区域34和进气栅格的平坦的、即平面区域33之间不形成过渡区域，但是相反，它们在纽结处彼此抵靠。

图12示出了通过轴线的平面的本发明的进气栅格1的另一实施例的侧剖视图。如在剖视图中看到的，在该实施例中的腹板5是部分弯曲的。因此，可以实现栅格1和/或腹板5对进入的流的更好的适配。此外，通过更有利于流动的在流入侧(外包络表面7)上的腹板5的固定表面角脱模，可以实现优点。此外，借助于弯曲的腹板5，可以根据需要实现有针对性的、低损失的流入偏转。可以设想任何曲率(方向、量)。弯曲的腹板5也可以同时是轴向对准的腹板。以这种方式，尤其是外排的腹板35例如也可以弯曲并轴向对准。

图13以从前方(即从流入侧)的立体图示出了进气栅格1的另一实施例。栅格1具有非结构化的布置，使得三个腹板5在大多数情况下在分支点区域15处相遇。形成外部连接环25，通过该外部连接环25，外排的腹板35彼此连接。外腹板35到连接环27的附接件27被设计为圆形，在腹板自身的延伸中具有相对较大的曲率半径。沿径向方向看，附接部27有利地在连接环25的径向范围的大部分上延伸(在该区域的一半以上)。四个安装区域18被集成到连接环25的形状中。在沿圆周方向看时大致位于安装区域18中心的外腹板35b具有减小的外径，以便能够进入进气栅格与安装区域18的螺纹连接。外径减小的这些外部腹板35b有利地向内延伸，以实现注塑过程所需的稳定性和所需的横截面(另请参见在图16中的安装区域18的区域中外排的腹板35b)。

在根据图13的实施例中，提供了封闭的中心注入区域28。在塑料的注射成型中，将熔融的塑料在该注射区域28中进行中心注射，然后通过该盘形区域分配到腹板5中。在该实施例中，最里面的腹板5具有内端31，在该内端处附接到中心注入区域28。

图14示出了从后侧(如从流出侧看)的根据图13的进气栅格1的轴向俯视图。就轴向上的脱模而言，该实施例被设计成根本不具有任何底切部。这样就极大地促进了模具的生产，并确保了可靠的注塑过程以及较短的周期时间。作为示例，这示出了两个腹板5a和5b，如在该轴向俯视图中所看到的，其位置被协调成使得它们不重叠。为此，重要的是要紧密配合包络表面7和8的形状、腹板深度t(9)的选择以及腹板的位置和对准方式，同时要考虑到需要采取防接触措施的规定。

当使用轴向对准的腹板29时，为了防止分支点区域15靠近底切区域，重要的是防止未轴向对准的两个腹板30在分支点区域15处相遇，以使垂直于壁并朝向相同单元6对准的向量的x分量(轴向平行的分量)具有不同的正负号。因此，在具有分支点区域15的该实施例中，两个未轴向对准的腹板30经常在一个轴向对准的腹板29或三个轴向对准的腹板29处相遇。其它组合较少出现。轴向对准的腹板29有利地设计成有脱模角，以便于从注射模具脱模。在注射模具中，轴向对准的腹板的两侧由相同的模具部件形成。严格来说，“轴向对准”的特性适用于轴向对准的腹板29的两侧之间的中心表面。

为了设计一个完全没有底切部的栅格，在某些情况下必须接受声学和效率方面的限制。视情况而定，最好接受较小的底切部，其仍然可以使用简单的模具进行脱模(强制脱模、模具部分的旋转运动、在射出器上绘制部件轮廓区域等)。

在该实施例中，所有腹板5在径向内部区域中被设计为轴向对准的腹板29，其大约超过特定极限半径。因此，可以设计模具，使得在相应的内部单元6仅具有或主要轴向对准的腹板29的情况下，没有模具分型线倾斜地穿过单元，而是可以将整个单元的轮廓引入模具部分中。这样就进一步促进了模具的生产。由于在靠近轴线的内部区域中有轴向流入，因此可以很好地实现这一点，而不会导致效率或声学上的任何重大损失。

根据图14的实施例由十二个相同的部段构成，其中仅通过四个安装区域18的12倍旋转对称被局部地中断。通过以大量的部段进行分段，肯定减少了不同单元6的数量。在该实施例中，进气栅格1总共具有312个单元6，但是由于分段的原因，只有二十六个不同设计的单元6。具有八个部段的实施例也是特别有利的。

在具有四个安装区域18的实施例中，分段的数量有利地是4的倍数。分段也可以用于制造本发明的进气栅格1，其为多个部分，特别是具有较大的外径。

图15示出了根据图11至图13的实施例的侧视图。可以清楚地看到外腹板35到外连接环25的附接区域27。在此实施为弯曲的固定区域27也可以以其它形式实施，例如倒角。

图16示出了在穿过轴线的平面中根据图13至15的实施例的侧剖视图。从轴向方向看，作为示例描述的腹板5a和5b不重叠。另外，从轴向方向看，连接环25没有隐藏腹板5a。所有这些对于注射模具的简单设计都是有利的，因为在平行于轴向方向的脱模方面要避免腹板5a和5b与连接环25之间的底切部。为了更好的可达性，在安装区域18的区域中，外排的腹板35b适合于将进气栅格1拧到入口喷嘴2或喷嘴板32上的螺钉，并且其外径减小。为了具有对于强度和注射成型工艺有利的腹板深度t，这些腹板35b还具有至少略微向内的直径偏移。

在剖视图中可以清楚地看到中心注入区域28。在注射成型过程中，在该区域中中心注入的熔融塑料可以通过内端31很好地分配到腹板5。内端31在此有利地使中心注入区域28具有曲率和/或其设有倒角。

图17示例性地示出了具有进气栅格1、安装在喷嘴板32上的喷嘴2以及由马达驱动的风扇叶轮3的风扇的示例，如图中示意性示出的。在运行过程中，空气首先流经进气栅格1并进入入口喷嘴2，然后流经风扇的旋转叶轮3时，压力会总体增加。流入物中的湍流导致风扇中产生更多的噪音。本发明的进气栅格1使流入物平滑，从而降低了噪音。根据实施例，进气栅格1还在进气侧上承担防接触措施的功能。通过本发明有利的设计使当空气流过栅格1时出现的压降最小化。该实施例示出了对角风扇3。进气栅格1还可以良好地用于径向风扇或轴向风扇。

关于本发明教导的附加有利的实施例，为了避免重复，参考说明书的整体部分和所附权利要求。

最后，应该明确指出的是，如上所述的本发明教导的实施例的示例仅是为了说明所要求保护的教导而给出的，但是本教导绝不局限于这些实施例。

附图标记列表

1 进气栅格

2 入口喷嘴

3 风扇叶轮

4 马达

5,5a,5b 腹板

6 栅格单元、流动通道

7 流入侧上的外包络表面

7a 流入侧上的腹板的外端面

8 内包络表面

8a 流出侧上的腹板的内端面

9 腹板深度t

10 腹板厚度d

11 腹板长度l

12 单元宽度、内球半径

13 腹板的中性纤维

14 腹板的外端、边界区域

15 腹板的分支区域

16 腹板的中心分支点

17 底切区域

18 安装区域

19 外排的单元

20 栅格的直径D

21 平坦、即平面栅格部件的直径DE

22 栅格的轴向高度H

23 圆柱形表面型部件的轴向高度HZ

24 包络表面的过渡区域

25 外连接环

26 部段的相同单元

27 连接环的附接部

28 闭合的中心注入区域

29 轴向对准的腹板

30,30a 未轴向对准的腹板

31 腹板的内端(边界区域)

32 喷嘴板

33 进气栅格的平坦、即平面区域

34 进气栅格的圆柱形表面型区域

35 外排的腹板

35b 安装区域18的区域中的外排的腹板

Claims (16)

1.一种风扇，所述风扇具有叶轮和在流动路径中位于所述叶轮上游的引导装置，其中，所述引导装置设计成进气栅格(1)，所述进气栅格具有平坦的腹板(5)，其中，所述腹板(5)形成具有栅格状流动通道的多个单元，并且其中，所述流动通道(6)至少部分地具有蜂窝状横截面，其中，所述多个单元(6)由具有不同单元轮廓的规则和/或不规则的四边形和/或五边形和/或六边形的组合形成，

其中所述腹板包括轴向对准的腹板和未轴向对准的腹板，其中在至少一个分支点区域中，两个未轴向对准的腹板在一个轴向对准的腹板或三个轴向对准的腹板处相遇。

2.根据权利要求1所述的风扇，其特征在于，所述风扇是轴向风扇、径向风扇或对角风扇。

3.根据权利要求1所述的风扇，其特征在于，所述引导装置位于入口喷嘴的入口区域上游。

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的风扇，其特征在于，所述多个单元(6)在靠近旋转轴线的区域中比在远离所述旋转轴线的区域中具有较小的流动横截面。

5.一种风扇，所述风扇具有叶轮和在流动路径中位于所述叶轮上游的引导装置，其中，所述引导装置设计成进气栅格(1)，所述进气栅格具有平坦的腹板(5)，其中，所述腹板(5)形成具有栅格状流动通道的多个单元，并且其中，所述进气栅格具有笼型轮廓，其具有圆柱形表面型外部区域(34)和靠近旋转轴线的平面区域(33)，

其中所述腹板包括轴向对准的腹板和未轴向对准的腹板，其中在至少一个分支点区域中，两个未轴向对准的腹板在一个轴向对准的腹板或三个轴向对准的腹板处相遇。

6.根据权利要求5所述的风扇，其特征在于，所述风扇是轴向风扇、径向风扇或对角风扇。

7.根据权利要求5所述的风扇，其特征在于，所述引导装置位于入口喷嘴的入口区域上游。

8.根据权利要求5所述的风扇，其特征在于，所述笼型轮廓是位于流入侧和/或流出侧上的包络表面。

9.根据权利要求5至8中任一权利要求所述的风扇，其特征在于，在所述进气栅格(1)的中心处形成无腹板(5)、即没有流动通道(6)的区域。

10.根据权利要求5至8中任一权利要求所述的风扇，其特征在于，所述腹板(5)的腹板厚度在0.25mm至2mm的范围内。

11.根据权利要求5至8中任一权利要求所述的风扇，其特征在于，轮廓靠近轴线的区域是平坦的或非常平坦的，其正交于中心轴线延伸。

12.根据权利要求11所述的风扇，其特征在于，内轮廓的外边界区域平行于中心轴线延伸。

13.根据权利要求11所述的风扇，其特征在于，内轮廓的外边界区域在假想的圆柱表面上平行于中心轴线延伸。

14.根据权利要求12或13所述的风扇，其特征在于，所述进气栅格(1)在外边界区域上具有紧固装置，用于形状配合地和/或力锁定地紧固在所述风扇的入口喷嘴(2)或喷嘴板(32)上。

15.根据权利要求14所述的风扇，其特征在于，所述紧固装置与一部分的所述腹板(5)成一体。

16.根据权利要求5至8中任一权利要求所述的风扇，其特征在于，在所述进气栅格(1)的边界区域上形成有稳定环，所述稳定环包括紧固装置，所述紧固装置用于形状配合地和/或力锁定地紧固在所述风扇的入口喷嘴(2)或喷嘴板(32)上。