离心风机或斜流风机.pdf

本发明涉及一种包括工作轮(100)和围绕纵轴旋转的圆柱形的驱动单元的离心风机，其中，所述工作轮(100)由底板及设置在底板上的叶片(101)组成，且所述叶片(101)设置在面对主空气流的一侧，其特征在于，所述工作轮(100)在两个固定层与驱动单元(200)做有效连接。所述工作轮由底板及设置在其上的叶片构成，所述叶片设置在面对主空气流的底板一侧，且所述底板由设置在面对主空气流的一侧的顶部壳体和设置在背向主空气流的一侧的底部壳体构成，在已安装的状态下，所述顶部壳体和所述底部壳体与圆柱形的驱动单元构成封闭空腔，其中，第一固定层设置在顶部壳体及第二固定层设置在底部壳体。

权利要求书
1.  一种离心风机或斜流风机，其包括工作轮(100)和围绕纵轴旋转的圆柱形的驱动单元(200)，
其特征在于，
所述工作轮(100)在两个固定层与驱动单元(200)做有效连接，其中，所述工作轮(100)由底板及设置在其上的叶片(101)构成，并且，所述叶片(101)设置在面对主空气流的底板一侧，且所述底板由设置在面对主空气流的一侧的顶部壳体(102、401a-d)和设置在背向主空气流的一侧的底部壳体(103、402a-d)构成，在安装好状态下，所述顶部壳体(102、401a-d)和所述底部壳体(103、402a-d)与圆柱形的驱动单元(200)构成封闭空腔(104)，其中，第一固定层设置在顶部壳体(102、401a-d)上及第二固定层设置在底部壳体(103、402a-d)上。

2.  根据权利要求1所述的离心风机或斜流风机，
其特征在于，
紧固件(406c-d、407、408、409c-d)设置在每个固定层指定给驱动单元(200)的顶部壳体(102、401a-d)与底部壳体(103、402a-d)的边沿，且所述驱动单元(200)包括在纵轴上错开的两排法兰(202、203、403a-d、404a-d、602、603)，其中，所述法兰(202、203、403a-d、404a-d、602、603)具有紧固件(406a-b、409a-b、410、411)，其与工作轮(100)的紧固件(406c-d、407、408、409c-d)可拆卸地连接。

3.  根据权利要求2所述的离心风机或斜流风机，
其特征在于，
顶部壳体(102、401a-d)和底部壳体(103、402a-d)通过螺栓与在圆柱形的驱动单元(200)处在纵轴错开设置的法兰(202、403a-d、602、203、404a-d、603)进行连接。

4.  根据权利要求3所述的离心风机或斜流风机，
其特征在于，
顶部壳体(102、401a-d)的紧固件(408，409c-d)相对于底部壳体(103，402a-d)的紧固件(406c-d，407)在旋转的圆柱形的驱动单元(200)的纵轴径向错开地设置。

5.  根据权利要求4所述的离心风机或斜流风机，
其特征在于，
顶部壳体(102、401a-d)和/或底部壳体(103、402a-d)的安装孔(405c-d)相对于在已安装好状态下的被隐藏的紧固件(406a-d、407、408、409a-d、410、411、412)设置。

6.  根据权利要求5所述的离心风机或斜流风机，
其特征在于，
安装孔(405c-d)的直径大于在底部壳体(406c-d)的通孔和在顶部壳体(409c-d)的通孔的直径。

7.  根据权利要求5-6任一项所述的离心风机或斜流风机，
其特征在于，
顶部壳体(102，401a-d)的紧固件(408，409c-d)和底部壳体(103，402a-d)的紧固件(406c-d，407)包括通孔(406c-d，409c-d)或螺栓(407，408)，所述紧固件(408，409c-d)和紧固件(406c-d，407)与在已安装状态下的法兰(202，203，403a-d，404a-d，602，603)的通孔(406a-b，409a-b)或螺栓(410，411)有效连接。

8.  根据前述权利要求任一项所述的离心风机或斜流风机，
其特征在于，
顶部壳体(102，401a-d)和/或底部壳体包括定心件，所述顶部壳体和底部壳体通过定心件(605，606)在设置的法兰(202，203，403a-d，404a-d，602，603)处共同作用。

9.  根据权利要求8所述的离心风机或斜流风机，
其特征在于，
定心件为定心凸瘤(605)及定心井(606)，在安装工作轮(100)时，所述定心件在圆柱形驱动单元(200)处共同作用。

10.  根据前述权利要求任一项所述的离心风机或斜流风机，
其特征在于，
顶部壳体(102，401a-d)在主空气流的方向成旋转对称拱形地弯曲。

11.  根据前述权利要求任一项所述的离心风机或斜流风机，
其特征在于，
顶部壳体(102，401a-d)包括多个部分，所述顶部壳体包括至少一个凹进部分或一个凸出部分或一个平的部分。

12.  根据前述权利要求任一项所述的离心风机或斜流风机，
其特征在于，
底部壳体(103，402a-d)是平的。

13.  根据前述权利要求任一项所述的离心风机或斜流风机，
其特征在于，
空腔(104)包括至少一个支撑件(105，106)，所述支撑件为圆形的或多角形的环，围绕圆柱形的驱动单元(200)在轴向延伸，或相对于旋转的圆柱形的驱动单元(200)的纵轴在径向延伸。

14.  根据前述权利要求任一项所述的离心风机或斜流风机，
其特征在于，
设置在底板上的叶片(101)被构造为壳体结构。

15.  根据前述权利要求任一项所述的离心风机或斜流风机，
其特征在于，
设置在底板上的叶片(101)的轮廓，在其面对于主空气流的一侧是光滑的。

16.  根据权利要求2-14任一项所述的离心风机或斜流风机，
其特征在于，
驱动单元(200)的法兰(202，203，403a-d，404a-d，602，603)相对于纵轴在径向不同程度地延伸。

17.  根据权利要求2-16任一项所述的离心风机或斜流风机，
其特征在于，
法兰(202，203，403a-d，404a-d，602，603)中的安装孔(405a-b)相对于已安装好的状态下被隐藏的紧固件(406a-d，407，408，409a-d，410，411，412)设置。

18.  根据权利要求17所述的离心风机或斜流风机，
其特征在于，
安装孔(405a-b)的直径大于在上法兰的通孔(409a-b)及在下法兰的通孔(406a-b)的直径。

19.  根据前述权利要求任一项所述的离心风机或斜流风机，
其特征在于，
驱动单元(200)为转子(201，601)或轴连接。

20.  根据前述权利要求任一项所述的离心风机或斜流风机，
其特征在于，
工作轮(100)包括封闭的盖板。

说明书离心风机或斜流风机
技术领域
本发明涉及一种离心风机或斜流风机，其包括工作轮和围绕纵轴旋转的圆柱形的驱动单元，其中，工作轮由底板、设置在底板上的叶片及盖板组成，且叶片设置在面对主空气流的一侧。
背景技术
今天，具有弯曲叶片的离心风机或斜流风机已被大规模的应用。应用范围已延伸至家用电器，例如，抽油烟机，空调及不同的工业设备。空气被离心风机或斜流风机，或者从离心风机或斜流风机的驱动轴的轴向吸入，然后，通过离心工作轮的旋转吹出来。
离心风机或斜流风机原则上由驱动单元及工作轮构成。离心风机或斜流风机的驱动单元可以，例如，通过异步电机或永磁同步电机(EC-Motor)构成。离心式工作轮或斜流式工作轮与驱动单元的转子相连接，用于空气和/或其它气体的传输。现在的工作轮的材料的选择从塑料到金属。目前，由于强度的原因，具有较大直径(通常630mm)的工作轮构建成片状结构。此外，由于强度的原因，铝板或钢板具有较大的厚度(通常5mm或更厚)。现有技术中，在工作轮的直径为800mm的情况下，盖板厚度为4mm、叶片厚度为6mm及底板厚度为5mm。
发明内容
根据相对使用较多的材料，工作轮具有较高的自重，由此需要相应较高的加工费用。具有较高重量的其它后果是，提供承担较高负载的驱动单元及其它组件。为了能够安全承受所述负载及支撑所述高自重，必须设置大量的驱动单元及其它组件，同样，会大致产生较高的费用。
本发明的目的是解决上述的问题。
本发明的目的就是通过根据本发明的离心风机或斜流风机解决上述问题。优选的实施方式将由实施例得出。
根据本发明的离心风机或斜流风机包括工作轮和围绕纵轴旋转的圆柱形的驱动单元，其中所述工作轮在两个固定层与驱动单元进行有效连接。通过在两层中固定，提高了抗弯刚度，且由此，达到离心风机或斜流风机的较高的系统阻力，而无需增加重量。
工作轮由底板及设置在其上的叶片构成，并且，叶片设置在面对主空气流的底板一侧，且底板由设置在面对主空气流的一侧的顶部壳体和设置在背向主空气流的一侧的底部壳体构成，在安装好的状态下，顶部壳体和底部壳体与圆柱形的驱动单元构成封闭空腔，其中，第一固定层设置在顶部壳体上及第二固定层设置在底部壳体上。在建造壳体时，可减少使用材料的壁厚，由此，进一步降低离心风机或斜流风机的重量。通过在两层中的固定，仍然保持离心风机或斜流风机的刚性。
优选地，紧固件设置在指定给驱动单元的顶部壳体与底部壳体的边沿，在已安装的状态下，所述顶部壳体和底部壳体与紧固件在圆柱形的驱动单元处实现可拆卸连接。由此，工作轮在驱动单元处可以安装或拆卸。
优选地，顶部壳体和底部壳体通过螺栓与在圆柱形的驱动单元处在纵轴错开设置的法兰进行连接。通过所述错开设置的法兰，顶部壳体和底部壳体可以以这样的方式可错开地与驱动单元连接，特别地在驱动单元与工作轮之间产生的静态连接。
优选地，顶部壳体的紧固件相对于底部壳体的紧固件在旋转的圆柱形的驱动单元的纵轴径向错开地设置。通过径向可错开的设置，使得将工作轮简单安装在驱动单元的法兰处成为可能。
优选地，顶部壳体或底部壳体的安装孔相对于在已安装好状态下 的被隐藏的紧固件设置。由此可以到达紧固件处，无需移开驱动单元的工作轮。
在特别优选地实施例中，安装孔的直径大于在底部壳体的通孔和在顶部壳体的通孔的直径。由此工具可以，例如套筒扳手，通过安装孔延伸出去。特别优选地，当安装螺母时，所述螺母旋入螺栓，实现作为紧固件。特别地，可以设置成凸缘螺母，所述凸缘螺母具有外径扩大，例如，在外形上具有固定附着的底部垫圈。在此，所述凸缘螺母可以，例如，接收并安装由套筒扳手送入的磁性螺母。由此，所述凸缘螺母旋紧被覆盖的及最终保持在空腔中螺栓，而不至于螺母在安装中可能出现的遗矢。因此，可能是将安全及特别安全的自动安装。在安装中遗矢的螺母会明显阻碍安装过程。如果螺母遗矢在空腔中，其必须从空腔中移出。由于螺母遗矢在空腔中，导致径向风机不能完成安装。
优选地，顶部壳体的紧固件和底部壳体的紧固件包括通孔或螺栓，所述紧固件与在已安装的状态下的法兰的通孔或螺栓有效连接。由此，通过设置在通孔内的螺栓，可以完成驱动单元处的工作轮的安装。随后，所述螺栓可以与相应的螺母拧紧。
优选地，顶部壳体和/或底部壳体包括定心件(Zentriermittel)，所述顶部壳体和底部壳体通过定心件在设置的法兰处共同作用。所述定心件简化了驱动单元处工作轮的正确安装。优选地，定心件为定心凸瘤(Zentrierwarzen)及定心井(Zentriervertiefungen)，在安装工作轮时，所述定心件在圆柱形驱动单元(200)处共同作用。
优选地，顶部壳体在主空气流的方向成旋转对称拱形地弯曲。由此，避免气流分流()。同时，通过所述方式提高效率。
优选地，顶部壳体包括多个部分，所述顶部壳体包括至少一个凹进部分或一个凸出部分或一个平的部分。
优选地，底部壳体是平的，如此，降低了工具及零件费用。
优选地，空腔包括至少一个支撑件，所述支撑件为圆形的或多角形的环，围绕圆柱形的驱动单元在轴向延伸。通过所述支撑件，使得在较高负载情况下可以使用薄的材料。
优选地，空腔包括至少一个支撑件，相对于旋转的圆柱形的驱动单元的纵轴在径向延伸。由此确保动力流(Kraftfluss)从法兰到达叶片。
优选地，设置在底板上的叶片被构造为壳体结构。由此，可以进一步降低工作轮的重量。
优选地，设置在底板上的叶片的轮廓，在其面对于主空气流的一侧是光滑的，从而，可以达到较高的效率及降低流体流动的干扰。
在其他优选地实施例中，驱动单元的法兰相对于纵轴在径向不同程度地延伸。在此，在轴向可以轻松地完成离心风机的安装。
此外，优选地，法兰中的安装孔相对于在已安装状态下被隐藏的紧固件设置。
此外，优选地，安装孔的直径大于在上法兰的通孔及在下法兰的通孔的直径。由此，优点可做类似的描述，即指定了上壳体及下壳体的安装孔的直径。
离心风机的驱动单元为转子或轴连接。
在连接中与轻质轮固定的结构搭建，允许更高的马达使用率，且对于马达寿命具有有益的效果。
本发明的其他优点、特点及有意义的改进将参照附图通过下述优选的实施例进行描述。
附图说明
图1为第一实施例的具有在通过工作轮的剖面的离心风机的分解视图，
图2为根据图1在安装状态下的离心风机的空间视图，
图3为根据其它实施例的离心风机的剖面图，
图4a-f分别为根据其它实施例在驱动单元处的工作轮的连接示意图，
图5a-e分别为根据其它实施例的离心风机的剖面图，
图6为根据其它实施例的驱动单元的两个空间视图。
附图标记说明
100工作轮
101叶片
102、401a-d顶部壳体
103、402a-d底部壳体
104空腔
105、106支撑筋
200驱动单元
201、601转子
202、403a-d、602顶部法兰
203、404a-d、603底部法兰
405a-d安装孔
406a-b底部法兰的孔
406c-d底部壳体的孔
407底部壳体的螺栓
408顶部壳体的螺栓
409a-b顶部法兰的孔
409c-d顶部壳体的孔
410底部法兰的螺栓
411顶部法兰的螺栓
412螺柱
604按压螺栓
605定心凸瘤
606定心孔
607定心井
具体实施方式
在不同的附图中，相同部分使用相同的符号标记，且通常仅描述一次。
首先，根据图1和图2所示，本发明的离心风机由工作轮100和圆柱形的驱动单元200组成。工作轮100通过紧固件与驱动单元200相连，所述紧固件在后面做进一步说明。在此，图1为离心风机的分解视图，图2示出在组装及安装状态下的离心风机。所述离心风机用于借助工作轮100上的叶片101传输气体或流体，其中，所述叶片设置在工作轮100的底板上。工作轮100与圆柱形的驱动单元200围绕在圆柱形的驱动单元200的纵向运行的中心纵轴旋转。
根据本发明的底板由顶部壳体102及底部壳体103构成，其中，所述顶部壳体102面对主空气流设置，并且通过叶片传输气体或液体。所述气体或液体相对于离心风机平行或轴向被吸入，然后，通过工作轮的旋转径向或斜向吹出。为了简化可读性，在此仅指空气传输的情况，其中，还可以传输其他气体。主空气流可以是任何气体主流。因此，主空气流概念还包含主气体流。因为在此的传输介质的主要是流动的，所以，主空气流的空间通过叶片101与底板的顶部壳体102及驱动单元200的壁(例如，转子201)的连接确定。所述顶部壳体102与底部壳体103构成空腔104，在已安装的状态下，所述空腔与转子201封闭。所述顶部壳体102与所述底部壳体103设置为围绕纵轴旋转的驱动单元200旋转对称。所述两个壳体可以进行铆接，螺栓连接，焊接连接，冲压连接，按压连接或粘接连接。工作轮还可以与非旋转对称的底板或盖板进行组合。
为提高底板的稳定性，可以在空腔104内，在顶部壳体102与底 部壳体103之间设置支撑筋(105、106)，所述支撑筋进一步可以分隔空腔104。所述支撑筋105可以为至少一个围绕纵轴的轴向的环，或者是圆形或者是多角形的。因此，可以保证在旋转的底板上的重量是均匀分布的。所述支撑筋106还可以在纵轴的径向移动，如在图3中示出的。通过设置所述支撑筋106，确保动力流准确的从驱动单元200传递到叶片101。
优选地，叶片101具有定心轮廓，即其为定心的。由此，力传动(Krafteinleitung)分布到底板和盖板上，以至于所述力传动在工作轮100上减少应力集中(Spannungsspitzen)，且由此降低薄板厚度及减少重量。此外，优选地，主空气流流经的叶片的表面非常光滑，以避免涡流。
圆柱形的驱动单元200可以为异步电机的转子201或永磁异步电机的转子201，如图1至6中所示出的。所述驱动单元200还可以是通过马达驱动的轴。
两个环状的、向外径向凸出的法兰(202、203)围绕转子201伸展，所述法兰包括用于将工作轮固定在驱动单元200的转子201上的紧固件。所述法兰(202、203)设置在轴向相对于纵轴错开的两个层内，其中，所述法兰的间距大致与转子201处的顶部壳体102和底部壳体103的间距相符合。由此，在已安装的状态下，顶部壳体102与相对主空气流最接近的法兰202连接，底部壳体103与第二个法兰203连接。工作轮100的底板通过两个环状的紧固件连接在圆柱形的驱动单元200的转子201处，如在图3中示出的剖面。
图3示出工作轮100的剖面及转子201的部分。所述工作轮100包括基本上平的底部壳体103及圆顶形的顶部壳体102，所述壳体共同构成空腔104。根据所述实施例，支撑筋106在空腔104内相对于驱动单元200的纵轴径向设置。两个法兰(202、203)设置在驱动单元200的转子201处，通过紧固件，法兰202与顶部壳体102连接， 另一法兰203与底部壳体103连接。
图4a-f示出顶部壳体401a-d与底部壳体402a-d及其与不同法兰(403a-d、404a-d)连接的各种实施方式。所述顶部壳体401a-d与底部壳体402a-d包括不同的直径及不同的紧固件。下面分别对各实施方式进行说明。图4a示出具有比底部壳体402a的直径大的顶部壳体401a。即在转子201处安装时，所述顶部壳体401a比底部壳体402a更接近转子201。法兰403a与法兰404a必须相应地突出，在转子201处安装工作轮100时，在对于顶部壳体401a的法兰403a处，底部壳体402a可以在相对于驱动单元200的纵轴的轴向滑过。在图4a示出的实施例中，工作轮从上方，即从主空气流的方向进行轴向安装，使得底部壳体402a可以在顶部壳体401a的法兰403a处滑过。由此，对于顶部壳体401a的法兰403a相对于转子的凸出比对于底部壳体402a的法兰404a短。所述顶部壳体、底部壳体及法兰的几何布置同样还可用在图4c及图4e的实施方式中。在图4b、图4d及图4f的实施方式中，所述壳体及法兰的几何布置正相反，使得工作轮100必须从下面(背向主空气流的一侧)安装。所述顶部壳体401a及所述底部壳体402a设有螺栓(407、408)，其与相应的通孔(406a、409a)匹配。由此，通孔(406a、409a)及螺栓(407、408)作为将工作轮100固定在转子201处的紧固件。此外，由于显而易见的原因，所需的螺母或锁紧螺母在图4a-f中未示出。图4a中的法兰404a具有额外的安装孔405a，其可以实现安装顶部壳体401a的螺栓408的目的。图4b示出相反的布置，这样顶部壳体401b可以通过其上的螺栓408被安装在顶部法兰403b的通孔409b处。底部壳体402b通过螺栓407经过通孔406b被安装在底部法兰404b处，其中，安装孔405b设置在顶部法兰上。图4c及图4d示出两个示例性的实施方式，在所述实施方式中，螺栓(410、411)设置在法兰(403c、403d、404c、404d)处，所述螺栓可以插入顶部壳体(401c、401d)的通孔(409c、409d) 及底部壳体(402c、402d)的通孔(406c、406d)。在此，同样未示出螺母。在图4c中，顶部壳体401c包括安装孔405c。在图4d中，安装孔405d设置在底部壳体402d上。
还可以用螺杆412替代固定的螺栓(407、408)，如图4e及图4f所示。在图4e中，安装孔(405c、405a)设置在顶部壳体401c及底部法兰404a上。根据图4f示出的实施例，顶部法兰403b及底部壳体402d包括相应的安装孔(405b、405d)。对于图4a-f的所有的实施方式，紧固件可以围绕转子201多次使用。
图5a-e中的实施方式示出在剖面状态下不同的顶部壳体102的造型。通过所述不同的实施方式，按照不同介质可以减少流体损失及降低噪声传播。图5a示出被分成多段的顶部壳体102，其中，所述段呈凹的，凸的或直的或锥形。图5b示出从底部壳体103的方向看顶部壳体102呈凸形。在图5c中，所述顶部壳体102从主空气流方向看呈凸形。图5d示出呈直线造型的顶部壳体102。图5e再次汇总不同的造型。通过汇总描述的顶部壳体的形状可以提高效率及声功率级约0.5％-5％。在使用厚度(约0.5mm-2mm)较薄的薄板时，顶部壳体102及底部壳体103上使用不同类型的底板可以明显减重超过50％。由于本发明的工作轮较轻的重量，实现了高固有频率及高临界转数。优选地，底部壳体103实施同样的方案。
图6示出两个有关转子的实施方式。转子601不包括散热片，对此，转子201包括散热片。如果散热器或散热片设置在主空气流内，可能会出现涡流。为了冷却马达，散热器是必不可少的。所述冷却在绕流区域最有意义。图6进一步示出没有散热片的转子601的实施例，在法兰(602、603)处可以设置定心凸瘤605或定心孔606，其与在顶部壳体及底部壳体中相应的定心凸瘤和定心孔共同作用，简化了工作轮的安装。通过定心凸瘤605和定心孔606可以改进工作轮100的失衡情况，在生产工作轮100时，平衡的降低使得出现失衡。由于法 兰603在径向进一步延伸，这样可以在所述法兰603处设置用于提高稳定性的定心井607，因此，所述法兰进行凹进加工。图6进一步示出螺栓604，所述螺栓作为按下螺栓使用。所述按下螺栓604还可以包括定心附件，这样可以简化安装过程。通过使用所述按下螺栓604，在安装过程中还可以用锁紧螺母替代普通螺母。由此，通过套筒扳手可以更好地进行接收及定心。进一步可以避免倾斜或螺母及螺栓的遗矢。