CN209781249U - 对角风扇 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种对角风扇，其包括电机(10)和通过电机(10)能绕着转轴(RA)驱动的对角叶轮(12)，其中所述对角叶轮(12)确定空气入口(30)和空气出口(31)并且具有轮毂(35)以及从轮毂径向向外延伸的、沿周向分布的叶轮叶片(121)，所述叶轮叶片在径向外侧被离心环(122)包围，其中通过离心环(122)相对于转轴(RA)形成的流动角度αD从空气入口(30)到空气出口(31)增大，并且通过轮毂(35)相对于转轴(RA)形成的流动角度αN从空气入口(30)到空气出口(31)减小。本实用新型提供的该对角风扇相对于结构尺寸相同的轴流风扇在效率提高的情况下具有更高的压力。

Description

对角风扇
技术领域
本实用新型涉及一种具有经优化的用于提高效率的对角叶轮的对角风扇。
背景技术
通常，对角风扇及其使用在现有技术中是已知的，例如从DE 10 2014 210 373 A1中已知。
对角风扇被用在背压较高而且安装空间小的情况下对空气输出要求较高的应用中，例如被用在制冷技术中或者抽油烟机中。通过在对角风扇处与结构空间相比布置在轴向中央的电机的大的电机直径以及轮鼓的径向扩展,在排出口处的排出面积比较小，由此在对角风扇的排风口处由于动态压力高而引起流动时发生高流出损耗。
实用新型内容
本实用新型解决了如下任务：提供一种具有轴向流出的对角风扇，该对角风扇相对于结构尺寸相同的轴流风扇具有在效率提高的情况下具有更高的压力。
一种对角风扇，其中，所述对角风扇包括电机和通过电机能绕着转轴驱动的对角叶轮，其中
所述对角叶轮确定空气入口和空气出口并且具有轮毂以及从轮毂径向向外延伸的、沿周向分布的叶轮叶片，所述叶轮叶片在径向外侧被离心环包围，其中
通过离心环相对于转轴形成的流动角度αD从空气入口到空气出口增大，并且
通过轮毂相对于转轴形成的流动角度αN从空气入口到空气出口减小。
优选地，通过离心环相对于转轴形成的流动角度αD1在空气入口处被规定为在0°≤αD1≤12°的角度范围内，而通过离心环相对于转轴形成的流动角度αD2在空气出口处被规定在10°≤αD2≤30°。
优选地，所述流动角度αD2被规定在15°≤αD2≤20°的角度范围内。
优选地，流动角度之差被规定在如下值域内，适用 2°≤αD2-αD1≤20°。
优选地，通过轮毂相对于转轴形成的从空气入口到空气出口的流动角度αN被规定为在20°≤αN1≤55°的角度范围内，而通过轮毂相对于转轴形成的流动角度在空气出口处被规定在0°≤αN2≤15°的角度范围内。
优选地，流动角度αD和αN在离心环和轮毂的连续延伸内发生变化。
优选地，叶轮叶片的安装角度在它们相应的轴向延伸内在相应的叶轮叶片的与离心环相邻的径向外部部分内减小了5°到15°的角度范围。
优选地，径向外部部分在相应的叶轮叶片的径向延伸的 75％-100％之间的区域内，其中径向延伸的0％确定在轮毂上而径向延伸的100％确定在离心环上。
优选地，所述叶轮叶片具有指向空气入口的叶片前边和指向空气出口的叶片后边，而且其中至少叶片后边朝轴向俯视图看具有S形延伸。
优选地，在S形延伸中的弧线的转折点在相应的叶轮叶片的径向延伸的50％-90％之间的区域内，其中径向延伸的0％确定在轮毂上而径向延伸的100％确定在离心环上。
优选地，所述转折点在相应的叶轮叶片的径向延伸的70％-90％处。
优选地，所述叶轮叶片的指向空气入口的叶片前边弧形地延伸。
优选地，对角叶轮具有最大叶轮直径Da而且在空气入口处具有吸气直径Ds，其中吸气直径Ds相对于叶轮直径Da的比例被规定为，适用0.8≤Ds/Da≤0.95。
优选地，所述吸气直径Ds相对于所述叶轮直径Da的比例被规定为0.9≤Ds/Da≤0.94。
优选地，所述叶轮叶片具有如下平均的轴向叶片延伸La，所述平均的轴向叶片延伸与对角叶轮的最大叶轮直径Da成比例，适用 0.05≤La/Da≤0.25。
优选地，所述平均的轴向叶片延伸与所述对角叶轮的最大叶轮直径Da成比例，适用0.09≤La/Da≤0.18。
优选地，所述轮毂具有轴中心的留空部，电机沿轴向延伸穿过所述留空部，而且因此形成指向空气入口的流入区。
优选地，所述轮毂形成电机容纳部而且在电机容纳部上在指向空气出口的一侧设置多个孔，所述孔形成从空气出口的一侧与空气入口的一侧的轴向流体连接。
优选地，沿轴向流动方向看，紧接着所述对角叶轮地布置导流装置，所述导流装置使由所述对角叶轮产生的空气流平稳。
按照本实用新型，提出了一种对角风扇，该对角风扇具有电机和能通过电机绕着转轴驱动的对角叶轮，其中该对角叶轮确定空气入口和空气出口，而且具有轮毂以及从轮毂径向向外延伸的、沿周向分布的叶轮叶片，所述叶轮叶片在径向外侧由离心环包围。在此规定：通过离心环相对于转轴形成的流动角度从空气入口到空气出口增大，而通过轮毂相对于转轴形成的流动角度从空气入口到空气出口减小。
在对角叶轮的情况下，叶轮叶片的区域是能通流的部分。沿着在径向外部和在径向内部的由离心环和轮毂形成的壁部分的流体的质量是关于对角风扇的压力产生、送风距离和效率的重要方面。按照本实用新型，离心轮和轮毂的几何形状相对应地通过增大离心环上的流动角度并且减小轮毂上的流体角度来适配，以便获得关于这方面被改善的值。转轴分别用作参照点，其中流动角度朝转轴的方向从值0°开始(0°对应于平行于转轴的轴平面)增大。
在一个扩展方案中，在对角风扇的情况下，设置对于在对角叶轮的径向外部区域上的流动角度来说特别有利的角度范围，其中通过离心环相对于转轴形成的流动角度αD1在空气入口处被规定为在 0°≤αD1≤12°的角度范围内,而通过离心环相对于转轴形成的流动角度αD2在空气出口处被规定为在10°≤αD2≤30°的角度范围内，优选地被规定为在15°≤αD2≤20°的角度范围内。
此外，作为有利的变型方案，公开了与绝对值无关的角度范围，流动角度之差αD2-αD1被规定在适用2°≤αD2-αD1≤20°的角度范围内。
在该对角风扇中，关于轮毂上的径向内部的区域有利的是，通过轮毂相对于转轴形成的从空气入口到空气出口的流动角度αN在空气入口处被规定为在20°≤αDN1≤55°的角度范围内，而通过轮毂相对于转轴形成的流动角度αN2在空气出口处被规定为在0°≤αDN2≤15°的角度范围内。
此外，该对角风扇的一个有利的实施方案是，其中流动角度αD 和αN在离心环和轮毂的连续的延伸中变化，也就是说离心环和轮毂的延伸在径向截面内看是连续的。
该对角风扇的一个有利的扩展方案还规定：叶轮叶片在它们相应的轴向延伸内的平均的安装角度在相应的叶轮叶片的与离心环相邻的径向外部部分内减少了5°到15°的角度范围。角度减小的方向是朝向外的。叶轮叶片的安装角度在技术上是已知的而且决定了叶轮叶片相对于垂直于转轴的轴向平面的迎角。
该径向外部部分优选地在相应的叶轮叶片的径向延伸的 75％-100％之间的区域内，其中径向延伸的0％确定在轮毂上而径向延伸的100％确定在离心环上。
叶轮叶片具有指向空气入口的叶片前边和指向空气出口的叶片后边。在此，在流体技术方面有利的是，至少叶片后边在轴向俯视图中看具有S形延伸。作为其扩展方案，有利的是：在S形延伸中的弧线的转折点、也就是说弧线方向发生变化的点在相应的叶轮叶片的径向延伸的50％-90％之间的范围内，尤其是在70％-90％处。这里也重新适用：径向延伸的0％确定在轮毂上而径向延伸的100％确定在离心环上。
此外，在该对角风扇中还有利的是，叶轮叶片的指向空气出口的叶片前边在其整个径向延伸内弧形地延伸。
此外，关于该对角风扇的对角叶轮的几何形状方面对效率也有积极影响，如果该对角叶轮具有最大叶轮直径Da而且在空气入口处具有吸气直径Ds，则其中吸气直径Ds相对于叶轮直径Da的比例被规定为，适用0.8≤Ds/Da≤0.95，优选地0.9≤Ds/Da≤0.94。
进一步地，该对角风扇的一个实施方案在流体技术方面是有利的，其中叶轮叶片具有如下平均的轴向叶片延伸La，该平均的轴向叶片延伸与对角叶轮的最大叶轮直径Da成比例，适用 0.05≤La/Da≤0.25、优选地0.09≤La/Da≤0.18。
该对角风扇的一个扩展方案规定：电机在轴中心区域内形成轮毂的流体轮廓。为此规定：轮毂具有轴中心的留空部，电机沿轴向延伸穿过该留空部，而且因此形成指向空气入口的流入区。转轴的布置始终限制在轴中心。
在一个实施例中，该对角风扇的特征还在于，轮毂形成电机容纳部而且在电机容纳部上在指向空气出口的一侧设置多个孔，这些孔提供从空气出口的一侧与空气入口的一侧的轴向流体连接。因此，从对角叶轮在空气入口处吸入并且在空气出口处吹出的空气可以通过轮毂上的孔流回并且改善轮毂上流体的施加。此外，回流用作沿着电机的冷却流。
为了进一步改善轴向流出，该对角风扇在一个实施方案中沿轴向流动方向看紧接着对角叶轮地包括导流装置，该导流装置使由对角叶轮产生的空气流平稳。为此，导流装置例如可具有多个沿周向分布的导向叶片。在一个扩展方案中，该导流装置具有伸展到该对角风扇的吹风口部分之上的防护栅栏。
本实用新型提供的该对角风扇相对于结构尺寸相同的轴流风扇在效率提高的情况下具有更高的压力。
附图说明
本实用新型的其它有利的扩展方案在从属技术方案中表征或在下文与对本实用新型的优选的实施方案的描述一起依据附图来进一步示出。其中：
图1示出了按照本实用新型的对角风扇的实施例的透视图；
图2示出了图1的对角风扇的径向截面图；
图3示出了图2的对角风扇的具有进一步的注解的径向截面图；
图4示出了对图1的对角风扇的轴向后视图；
图5示出了对图1的对角风扇的轴向俯视图。
具体实施方式
图1至5以多个视图示出了对角风扇1的实施例。在所示出的实施方案中，对角风扇1包括构造为外转子电机的电机10和对角叶轮 12，该对角叶轮具有其从绕着转轴RA延伸的轮毂35径向向外延伸的、沿周向分布的叶轮叶片121，所述叶轮叶片121在径向外侧被离心环122包围。
对角叶轮12在轮毂35与离心环122的内壁之间具有流动通道，对角叶轮12通过该流动通道将空气从空气入口30输送到空气出口 31。流动通道的径向内部的壁通过轮毂35的侧面来确定，径向外部的壁由离心环122的内壁来确定。在所示出的实施方案中，通过离心环122相对于转轴RA形成的流动角度αD1在空气入口30处被规定为10°，通过离心环122相对于转轴RA形成的流动角度αD2在空气出口处被规定为18°，使得角度差为8°。通过轮毂35的侧面相对于转轴RA形成的流动角度αN1在空气入口30处为40°，通过轮毂35 的侧面相对于转轴RA形成的流动角度在空气出口31为2°，使得角度差具有38°的值。不仅离心环122而且轮毂35的侧面在形成流动通道的区域内都具有连续的延伸。
轮毂35具有轴中心的留空部79，所述轴中心的留空部具有电机容纳部29。电机10沿轴向延伸穿过留空部79而且在吸气侧形成流入区15。在轮毂35中，在电机容纳部29的区域内设置有多个沿周向分布的孔85，流体的部分沿着电机10经过所述孔返回并且紧接着重新通过流动通道来输送。参考图1，附加地也在轮毂35的侧面的轴向上最前面的边中设置多个沿周向分布的孔73，这些孔73与空气出口31的区域流体连接。
此外，该对角风扇1的离心环122在空气入口30处构造出两个沿轴向延伸的、同轴的环形唇130、131，所述环形唇130、131在吹风侧会聚成一种盖片。
参考图1、3和4能看出，相应的叶轮叶片121的径向外边缘部分123在径向延伸S的75-100％的范围内特别地被构建。在该外边缘部分123中，叶轮叶片121的安装角度在其相应的轴向延伸内相对于径向上更内部的区域平均减小了约10°的值。叶片前边33具有没有方向变化的连贯的弧形。而叶片后边32S形地延伸，其中在两个相反的弧形之间的转折点W在径向延伸S的75％处，如在图4中示出的那样。
在图3中，示出了在空气入口30处的最大叶轮直径Da和吸气直径Ds，在所示出的实施例中，它们的比例Ds/Da为0.91。该比例可选地能在0.9-0.94的范围内被规定。此外，平均的轴向叶片延伸La 与最大叶轮直径Da的比例被确定为使得La/Da＝0.15。该比例可选地能在0.09-0.18的范围内被规定。
此外，即使在附图中没有示出，该对角风扇1也可以具有沿轴向流动方向看紧接着对角叶轮12布置的导流装置，该导流装置使由对角叶轮12产生的空气流平稳。

Claims (19)

1.一种对角风扇，其特征在于，所述对角风扇(1)包括电机(10)和通过所述电机(10)能绕着转轴(RA)驱动的对角叶轮(12)，其中
所述对角叶轮(12)确定空气入口(30)和空气出口(31)并且具有轮毂(35)以及从轮毂径向向外延伸的、沿周向分布的叶轮叶片(121)，所述叶轮叶片在径向外侧被离心环(122)包围，其中
通过离心环(122)相对于所述转轴(RA)形成的流动角度αD从空气入口(30)到空气出口(31)增大，并且
通过轮毂(35)相对于所述转轴(RA)形成的流动角度αN从空气入口(30)到空气出口(31)减小。
2.根据权利要求1所述的对角风扇，其特征在于，
通过离心环(122)相对于转轴(RA)形成的流动角度αD1在空气入口(30)处被规定为在0°≤αD1≤12°的角度范围内，而通过所述离心环(122)相对于所述转轴(RA)形成的流动角度αD2在空气出口处被规定在10°≤αD2≤30°的角度范围内。
3.根据权利要求2所述的对角风扇，其特征在于，所述流动角度αD2被规定在15°≤αD2≤20°的角度范围内。
4.根据权利要求2所述的对角风扇，其特征在于，
流动角度之差被规定在如下值域内，适用2°≤αD2-αD1≤20°。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的对角风扇，其特征在于，
通过所述轮毂(35)相对于所述转轴(RA)形成的从所述空气入口(30)到所述空气出口(31)的流动角度αN被规定为在20°≤αN1≤55°的角度范围内，而通过所述轮毂(35)相对于所述转轴(RA)形成的流动角度在所述空气出口(31)处被规定在0°≤αN2≤15°的角度范围内。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的对角风扇，其特征在于，所述流动角度αD和所述流动角度αN在所述离心环(122)和所述轮毂的连续延伸内发生变化。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的对角风扇，其特征在于，所述叶轮叶片的安装角度在它们相应的轴向延伸内在相应的叶轮叶片(121)的与离心环(122)相邻的径向外部部分(123)内减小了5°到15°的角度范围。
8.根据权利要求7所述的对角风扇，其特征在于，
所述径向外部部分(123)在相应的叶轮叶片(121)的径向延伸(S)的75％-100％之间的区域内，其中径向延伸(S)的0％确定在轮毂上而径向延伸的100％确定在离心环(122)上。
9.根据权利要求8所述的对角风扇，其特征在于，
所述叶轮叶片(121)具有指向空气入口(30)的叶片前边(33)和指向空气出口(31)的叶片后边(32)，而且其中至少叶片后边(32)朝轴向俯视图看具有S形延伸。
10.根据权利要求9所述的对角风扇，其特征在于，
在S形延伸中的弧线的转折点(W)在相应的叶轮叶片(121)的径向延伸(S)的50％-90％之间的区域内，其中径向延伸(S)的0％确定在轮毂(35)上而径向延伸(S)的100％确定在离心环(122)上。
11.根据权利要求10所述的对角风扇，其特征在于，所述转折点(W)在相应的叶轮叶片(121)的径向延伸(S)的70％-90％处。
12.根据权利要求9所述的对角风扇，其特征在于，
所述叶轮叶片(121)的指向空气入口(30)的叶片前边(33)弧形地延伸。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的对角风扇，其特征在于，所述对角叶轮(12)具有最大叶轮直径Da而且在空气入口(30)处具有吸气直径Ds，其中吸气直径Ds相对于叶轮直径Da的比例被规定为，适用0.8≤Ds/Da≤0.95。
14.根据权利要求13所述的对角风扇，其特征在于，所述吸气直径Ds相对于所述叶轮直径Da的比例被规定为0.9≤Ds/Da≤0.94。
15.根据权利要求1至3中任一项所述的对角风扇，其特征在于，所述叶轮叶片(121)具有如下平均的轴向叶片延伸La，所述平均的轴向叶片延伸与所述对角叶轮的最大叶轮直径Da成比例，适用0.05≤La/Da≤0.25。
16.根据权利要求15所述的对角风扇，其特征在于，所述平均的轴向叶片延伸与所述对角叶轮的最大叶轮直径Da成比例，适用0.09≤La/Da≤0.18。
17.根据权利要求1至3中任一项所述的对角风扇，其特征在于，所述轮毂(35)具有轴中心的留空部(7)，所述电机(10)沿轴向延伸穿过所述留空部，而且因此形成指向空气入口(30)的流入区(15)。
18.根据权利要求1至3中任一项所述的对角风扇，其特征在于，所述轮毂(35)形成电机容纳部(29)而且在电机容纳部(29)上在指向空气出口(31)的一侧设置多个孔(85)，所述孔形成从空气出口(31)的一侧与空气入口(30)的一侧的轴向流体连接。
19.根据权利要求1至3中任一项所述的对角风扇，其特征在于，沿轴向流动方向看，紧接着所述对角叶轮(12)地布置导流装置，所述导流装置使由所述对角叶轮(12)产生的空气流平稳。
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