CN209180120U - 用于径流式风扇的零件组 - Google Patents

Abstract

一种用于径流式风扇的零件组，包括风扇叶轮(2)、基本壳体部件(1)和第一互补壳体部件(3)，所述基本壳体部件和所述第一互补壳体部件可相互接合而形成包围所述风扇叶轮(2)且具有入口(27)和出口(23)的第一壳体，其特征在于：设有至少一个第二互补壳体部件(3’、3”)，所述第二互补壳体部件的设计不同于所述第一互补壳体部件(3)的设计，并且可取代所述第一互补壳体部件(3)而与所述基本壳体部件(1)连接，以形成第二壳体。

Description

用于径流式风扇的零件组

技术领域

本实用新型涉及一种用于径流式风扇的零件组。

背景技术

径流式风扇通常具有壳体，壳体包括：腔室，风扇叶轮在腔室中绕轴旋转；邻近该轴的入口；以及设置在腔室外围的出口。

风扇叶轮转速、出入口压差与体积流量之间的关系与风扇叶轮的几何特性以及容置风扇叶轮的腔室的几何特性有关，并且是任何一种风扇模型的特征。针对这种关系所提出的要求视径流式风扇的不同用途而不同。举例来说，如果将风扇作冷却用，则其体积流量随压差发生变化的程度应尽可能地小，以便在不利的条件下(例如当冷却风路的横截面有限时)也能维持足够的冷却空气流量。而要是使用风扇来辅助患者呼吸，那么体积流量与压差之间的强相关性是所希望的，以便一方面能够在患者吸气时提供较高的体积流量，但另一方面又不至于让患者因反压高而呼气受阻。

满足这些相反要求的传统方法是分别为冷却或辅助呼吸设计不同的风扇。这些风扇的专用壳体部件的需求件数小，单件成本相应就高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种零件组和一种方法，借助于这二者可以提供能使压差与体积流量之间的关系适应于特定用途的风扇。

这个目的一方面通过以下解决方案而达成：一种用于径流式风扇的零件组，除了风扇叶轮以及可相互接合而形成包围风扇叶轮且具有入口和出口的第一壳体的基本壳体部件和第一互补壳体部件外，还包括至少一个第二互补壳体部件，该第二互补壳体部件的设计不同于第一互补壳体部件的设计，并且可取代第一互补壳体部件而与基本壳体部件连接，以形成第二壳体。

互补壳体部件在压力与体积流量之间的理想关系方面总是经过专门的优化，并且被要求提供多种型式的互补壳体部件，以便能产生不同的关系，与之相比，基本壳体部件不是面向具体应用的，风扇叶轮优选也是如此。借此可以通过两个途径取得成本优势，其一是以低成本的方式大量提供非专用零件，其二是，面向具体应用的互补壳体部件仅占整个壳体的一小部分，因而可以使用小尺寸的、较为简单且成本相应低廉的工具来加以制造。

特别是在下述情况下，基本壳体部件对压力与体积流量之间的关系影响较小：风扇叶轮的基板布置在风扇叶轮面向基本壳体部件的一侧，借此将基本壳体部件与壳体内部的空气循环基本隔离。

入口应当设置在互补壳体部件中，一方面是因为，为了改变压力与体积流量之间的关系，有可能需要改变入口的尺寸，而这只能在互补壳体部件上实现，另一个原因是，入口在互补壳体部件处不会被基板阻挡。

出口也应当通过选择互补壳体部件而可变的，且因此至少部分地由互补壳体部件限定；由于出口一般远离轴设置，因此，出口优选既由基本壳体部件限定，又由与基本壳体部件接合的互补壳体部件限定。特别地，通过下述方式能够实现这样的不同出口：互补壳体部件通过壁区域的横截面区别于彼此，该壁区域限定包围风扇叶轮的吹风通道。

为能形成出口的不同的自由横截面，互补壳体部件应当通过限定出口的壁的特征区别于彼此。

根据本实用新型，互补壳体部件通过壁区域的横截面区别于彼此，该壁区域限定包围风扇叶轮的吹风通道。

吹风通道的横截面越小，互补壳体部件的限定吹风通道的壁区域的凹度一般也越小，该壁区域的刚度也越小。为了赋予互补壳体部件 (特别是限定横截面较小的吹风通道的互补壳体部件)必要的刚度，可在壁区域的外侧设置加固筋。

用于安装到基本壳体部件上的接口应当在所有互补壳体部件中都是相同的。这些接口例如可包括相互接触的法兰或相互嵌合的榫槽接头，以便基本壳体部件与互补壳体部件紧密接触，或者可包括配合作用的固定件，以便将互补壳体部件锚定在基本壳体部件上。

风扇叶轮优选支承在基本壳体部件上。这就可以将这二者先预装成非专用的组件，并且将适合于预定用途的互补壳体部件接合在该组件上，以此来适应该预定用途。因此，这个组件可以合理地大量生产，且必要时可保留库存；由于是在客户要求后才将该组件与适配的互补壳体部件相结合，因此绑定在库存上的资金量较小，却能对突然出现的客户需求做出迅速而灵活的反应。

合理地，在基本壳体部件上也设有用于驱动风扇叶轮的马达的安装空间。

前述目的还通过一种制造径流式风扇的方法而达成，该方法包括以下步骤：

-提供基本壳体部件、风扇叶轮以及数个设计各不相同的互补壳体部件，这些互补壳体部件可与基本壳体部件相结合而形成容置风扇叶轮的壳体，

-选择其中一个互补壳体部件；并且

-将选定的互补壳体部件与基本壳体部件及风扇叶轮接合起来。

附图说明

下面参照附图对实施例进行说明，从而得出本实用新型的其他特征与优点。其中：

图1为本实用新型的零件组的轴向分解剖视图；

图2为该零件组的基本壳体部件和风扇叶轮的轴向俯视图；

图3-1，3-2，3-3和3-4分别为该零件组的第一互补壳体部件的视图；

图4-1，4-2，4-3和4-4分别为第二互补壳体部件的视图；及

图5-1，5-2，5-3和5-4分别为又一互补壳体部件的视图。

具体实施方式

图1以分解图示出径流式风扇的基本壳体部件1、风扇叶轮2和互补壳体部件3。图1的剖切平面沿着风扇叶轮2的旋转轴4延伸。

基本壳体部件1包括底板5、外壁6和弹性缓冲环7，底板5通过弹性缓冲环与外壁6连接而形成外杯体。电动马达9在形成呈环形环周延伸的冷却空气通道8的情况下同心容置在外杯体中，并且被支撑在外壁6的凸肩10上的间壁11包围。

电动马达9包括轴12、转子13、定子14、载有用于为定子14 供电的逆变器的电路板15以及将上述组件12-15包围的壳体。该壳体包括内杯体16以及将内杯体16封闭的盖体17，轴12从盖体的中央开口突伸而出。

间壁11以及从间壁11的开口裸露出来的盖体17围绕旋转轴4 形成中央平台18。间壁11的包围平台18的边缘区域向外杯体内部缩进并且与外壁6共同限定沟槽19，该沟槽以渐增的横截面围绕旋转轴4延伸。

风扇叶轮2具有横向于旋转轴4定向的基板20，该基板的直径不大于平台18的直径，且该基板在组装状态下平台18紧邻相对。在基板20背离平台18的一侧上，风叶21沿轴向突出。

在图2的视图中，可以看到俯视角度下的基本壳体部件1以及安装在轴12上的风扇叶轮2的径向剖面。可以清楚看到沟槽19从起点 22开始逐渐变宽地以逆时针方向围绕风扇叶轮2延伸，并且与沿着风扇叶轮2的圆周切向分岔出去的出口23相衔接。

间壁11具有一或数个开口24，沟槽19在起点22附近通过所述开口与冷却空气通道8连通。这些开口24在图2中被风扇叶轮2遮住，因而以虚线示出。沟槽19与冷却空气通道8之间的其他通路25 位于出口23上。

风扇叶轮2的旋转在通路25前方产生高于开口24处的压力，使得空气经由通路25进入冷却空气通道8，在该处吸收马达9的余热，并且经由开口24再度离开冷却空气通道8。马达9与外壁6之间的径向壁26彻底分割冷却空气通道8，并且迫使吸入的空气在从通路 25到开口24的途中几乎完全环绕马达9。

图3-1，3-2，3-3和图3-4分别以三个视图和一个径向剖面的形式再次示出图1中的互补壳体部件3。该互补壳体部件具有围绕入口 27和旋转轴4延伸的端壁28，该端壁的漏斗形内表面29在组装状态下以较小的距离与风叶21的边沿30相对。就图1中的互补壳体部件3而言，这个漏斗形内表面29沿径向延伸越过基板20的边缘并且与外壁6的内侧对接。如此一来，当风扇组装完毕时，端壁28一方面限定叶轮室31，风扇叶轮2在该叶轮室中旋转，还与沟槽19一同限定围绕叶轮室31延伸的吹风通道32，风扇叶轮2的旋转在该吹风通道中产生超压。

在端壁28背离风扇叶轮2和吹风通道32的一侧上形成有加固筋 33。

环形法兰34围绕内表面29垂直于旋转轴4延伸。该法兰与外壁 6的上沿上的法兰35相对。两个法兰34、35各自具有环形槽36。在组装状态下嵌入两个环形槽36的密封圈37沿径向向外密封吹风通道 32。

在互补壳体部件3的圆周上分布有突出于法兰34的卡箍38。这些卡箍被设置用来在组装壳体时卡接在基本壳体部件1的外壁6上的凸起39(参见图2)上，以便将壳体部件1、2永久地连接在一起。

图4-1，4-2，4-3和4-4分别以类似于图3-1，3-2，3-3和3-4的视图示出第二互补壳体部件3’。这个壳体部件3’的入口27’的直径较之壳体部件3有所减小。

内表面29’的直径较之图3-1，3-2，3-3，3-4也有所减小，这使得该内表面仅与风扇叶轮2相对，并且在该内表面与法兰34之间设有与基本壳体部件1的沟槽19镜像反转的沟槽40’。法兰34以及分布在该法兰上的卡箍38与壳体部件3的法兰和卡箍形状相同，因此可以选择性地将这个壳体部件或另一壳体部件接合在基本壳体部件1 上。如果使用互补壳体部件3’，则吹风通道26的横截面将会大得多。

内表面29’的横截面特征与内表面29的与风扇叶轮2相对的内侧区域的横截面特征相一致，这使得两个互补壳体部件3、3’也能与同一个风扇叶轮2相结合。这样就可以将基本壳体部件1、马达9和风扇叶轮2预装成一个组件，后续通过接合互补壳体部件3或3’才确定该组件的空气动力学特性。

沟槽40’区域内的强曲率赋予端壁28’相当高的刚度，因而此处可以省去图3-1，3-2，3-3，3-4中所示出的壳体部件3上的筋条或者大幅减小其高度。

在壳体部件3中，吹风通道32的较窄横截面有利于压力-体积流量特性曲线的反转对称形式(inversionssymmetrische Form)，也就是说，风扇上在负体积流量-Q(反向于风扇的吹风方向)时的压降相对于体积流量消失时(Q＝0)的压降所提高的程度在绝对值上等于吹风方向上同等大小的体积流量Q下的压力减小。具有这种特征的风扇优选应用于呼吸机。壳体部件3’由于入口横截面小且吹风通道较为宽敞而适用于注重低流噪声的应用领域。

图5-1，5-2，5-3和5-4分别示出又一互补壳体部件3”。该互补壳体部件的端壁28”与壳体部件3’的端壁一样具有环周延伸的沟槽 40”，入口27”比壳体部件3、3’的入口大。这个互补壳体部件3”不如壳体部件3’低噪，但能提供更高的空气流量，因而特别适合用来有效冷却在生产车间或其他嘈杂环境中所使用的设备。

附图标记

1 基本壳体部件

2 风扇叶轮

3 互补壳体部件

4 旋转轴

5 底板

6 外壁

7 缓冲环

8 冷却空气通道

9 电动马达

10 凸肩

11 间壁

12 轴

13 转子

14 定子

15 电路板

16 杯体

17 盖体

18 平台

19 沟槽

20 基板

21 风叶

22 起点

23 出口

24 开口

25 通路

26 径向壁

27 入口

28 端壁

29 内表面

30 边沿

31 叶轮室

32 吹风通道

33 筋条

34 法兰

35 法兰

36 环形槽

37 密封圈

38 卡箍

39 凸起

40 沟槽

Claims (9)

1.一种用于径流式风扇的零件组，包括风扇叶轮(2)、基本壳体部件(1)和第一互补壳体部件(3)，所述基本壳体部件和所述第一互补壳体部件可相互接合而形成包围所述风扇叶轮(2)且具有入口(27、27’、27”)和出口(23、23’、23”)的第一壳体，其特征在于设有至少一个第二互补壳体部件(3’、3”)，所述第二互补壳体部件的设计不同于所述第一互补壳体部件(3)的设计，并且可取代所述第一互补壳体部件(3)而与所述基本壳体部件(1)连接，以形成第二壳体，且其中所述互补壳体部件(3、3’、3”)通过壁区域(28、40’、40”)的横截面区别于彼此，所述壁区域限定包围所述风扇叶轮(2)的吹风通道(32)。

2.根据权利要求1所述的零件组，其特征在于，所述风扇叶轮(2)的基板(20)布置在所述风扇叶轮面向所述基本壳体部件(1)的一侧。

3.根据权利要求1或2所述的零件组，其特征在于，所述入口(27、27’、27”)设置在所述互补壳体部件(3、3’、3”)中。

4.根据权利要求1或2所述的零件组，其特征在于，所述互补壳体部件(3、3’、3”)通过其入口(27、27’、27”)的横截面区别于彼此。

5.根据权利要求1或2所述的零件组，其特征在于，所述出口(23、23’、23”)由所述基本壳体部件(1)以及与所述基本壳体部件(1)接合的所述互补壳体部件(3、3’、3”)限定。

6.根据权利要求1所述的零件组，其特征在于，在限定横截面较小的吹风通道(32)的互补壳体部件中，所述壁区域(28)的外侧设有筋条(33)。

7.根据权利要求1或2所述的零件组，其特征在于，所述互补壳体部件(3、3’、3”)具有用于安装到所述基本壳体部件(1)上的相同接口(34、38)。

8.根据权利要求1或2所述的零件组，其特征在于，所述风扇叶轮(2)支承在所述基本壳体部件(1)上。

9.根据权利要求1或2所述的零件组，其特征在于，在所述基本壳体部件(1)上设有用于马达(9)的安装空间。