径流式风扇的螺旋壳的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种径流式风扇的螺旋壳，其所具有的通流横断面从壳舌开始沿周向方向增大，且围绕着能够安置于轴向中轴上的风扇叶轮，其中，通流横断面由该螺旋壳的至少一个轴向侧边部分的轮廓决定，其中，侧边部分具有轴向进气口，该进气口具有包围其的开口边缘部段，从径向方向看，沿周向方向延伸的过渡部段直接邻接该开口边缘部段，而该过渡部段在从壳舌开始沿周向方向延展过一预定角度的起始部段中是与开口边缘部段在轴向上间隔开的，并且该过渡部段具有使所述通流横断面沿周向方向增大的曲线，直至开口边缘部段与过渡部段的轴面在同一平面内延伸。
【专利说明】
径流式风扇的螺旋亮
技术领域
[0001] 本实用新型设及一种径流式风扇的螺旋壳W及一种具有此种螺旋壳的径流式风 扇。
【背景技术】
[0002] 现有技术中有多种不同形状的螺旋壳为人熟知。德国专利申请文件DE 8308512 UUDE 102009050684 Al或DE 10017808 B4示出了示例性的实施方式。
[0003] 在径流式风扇中，螺旋壳的作用是使气流在径流式风扇出口处汇集，让其朝一个 方向流出，从而起到导向结构(Nachleitgeome化ie)的作用。在运里，实现了从动态压复原 至静态压。螺旋壳在螺旋主体的边界区与出口处有一专业人员称之为壳舌 (Geh如犹zunge)的狭窄处化ngstelle)。众所周知，此壳舌必须置于叶轮附近，W便径流 式风扇实现良好的效率。但是，径流式风扇处于旋转之中的叶轮与壳舌相互作用，会导致风 扇噪声频谱中出现很强的声调分量(旋转声响），运种声调令人烦扰，明显提高了噪声响度。 【实用新型内容】
[0004] 因此本实用新型的基本目的是提供一种螺旋壳，运种螺旋壳在降低噪声及低旋转 声响方面具有良好效果。
[0005] 运一目的是通过如下所述的特征组合实现的。
[0006] 根据本实用新型，运一目的是通过调整外壳轮廓实现的，其直接影响通流横断面， 因而必定影响气流，而气流则为效率与噪声形成而负责。在运里，只要对螺旋壳的侧边部分 加 W调整就足够了。因此螺旋壳优选构造成多件式，尤其是包含侧边部分与底侧部分的两 件式，且此两部分在轴剖面中大致在中间分开。
[0007] 本实用新型提出运样一种径流式风扇的螺旋壳，其所具有的通流横断面面积从壳 舌开始沿周向方向增大，且围绕着能够安置于轴向中轴上的风扇叶轮，所述通流横断面由 所述螺旋壳的至少一个轴向侧边部分的轮廓决定。所述侧边部分具有轴向进气口，该进气 口具有包围其的开口边缘部段，从径向方向看，沿周向方向延伸的过渡部段直接邻接该开 口边缘部段，而该过渡部段在从壳舌开始沿周向方向延展过一预定角度的起始部段中是与 开口边缘部段在轴向上间隔开的，并且该过渡部段具有使通流横断面沿周向增大的曲线， 直至开口边缘部段与过渡部段的轴面在同一平面内延伸。
[000引运种根据本实用新型的形状是通过W下设计实现的，即一方面，在壳舌的区域中， 使风扇叶轮与螺旋壳之间的轴向间距极小，而另一方面，在螺旋体的其余区域中，则能够使 所述轴向间距增大。运种设计使得采用此种螺旋壳的径流式风扇提高了效率，同时也降低 了旋转声响。
[0009]在一个有利实施方式中是运样设计的，过渡部段具有令通流横断面沿周向方向增 大的曲线，直至开口边缘部段与过渡部段的轴面在垂直于螺旋壳旋转轴的同一平面内延 伸。运意味着，开口边缘部段与过渡部段的轴面在靠近中轴的过渡部段中、在与中轴相垂直 的每一剖面中对齐。
[0010] 另外，对于螺旋壳来说，假如开口边缘部段的轴面在垂直于螺旋壳旋转轴的整个 周边上延伸是有利的。运样，与开口边缘部段相比，过渡部段将改变其轮廓，并沿着其周向 方向上的延展来增大通流横断面。相反，开口边缘部段则在轴向平面的整个周边上延伸。运 种设计能够使螺旋壳在进气区域与风扇叶轮区域具有相对较大的轴向结构高度。
[0011] 在螺旋壳的一个有利改进方案中是运样设计的，在径向方向上，一至少部分形成 螺旋壳压力腔的压力腔部段与过渡部段邻接，该压力腔部段的通流横断面在起始部段中是 由一个在径向剖面中沿切向逐渐变成过渡部段的轮廓决定。压力腔部段是螺旋壳内部的径 向外侧区域，在该区域中，流体基本上只朝着周向方向被推送。螺旋壳内部的压力腔部段的 容积明显大于过渡部段的容积。在起始部段中，过渡部段与压力腔部段通过根据本实用新 型的轮廓沿径向剖面看平滑地相互逐渐转变。
[0012] 在与效率及噪声形成相关的一个优选实施方式中，起始部段从壳舌，亦即从螺旋 壳中最狭窄的位置出发，沿着周向方向延展经过5°-270°的角度，进一步优选延展经过20°-180°的角度。在整个角度范围内，前面述及的过渡部段相对于开口边缘部段或压力腔部段 的曲线优选为连续延伸。
[0013] 在本实用新型的一个实施变例中，一中间部段在周向方向上邻接起始部段，在该 中间部段中，开口边缘部段与过渡部段的轴面在垂直于旋转轴的同一平面内延伸，由此使 得由过渡部段形成的通流横断面保持恒定。换言之，过渡部段与开口边缘部段在中间部段 中重合，并形成一平面。在径向方向上，压力腔部段继续紧接着过渡部段延展，且该压力腔 部段相比过渡部段具有增大的通流横断面。因而在中间部段中，压力腔部段的通流横断面 面积在径向方向上相对于过渡部段跃变式地增大。
[0014] 在周向方向上，出气口结构可W直接邻接中间部段。不过，螺旋壳的如下实施方式 是有利的，即，在螺旋壳上，一末端部段在周向方向上邻接中间部段，在该末端部段中，过渡 部段构成一沿轴向方向向内指向且使通流横断面缩小的轴向台阶。由此，使得在起始部段 中增大的通流横断面在末端部段中重新缩小。出口优选直接与末端部段邻接。
[0015] 在一个同样起到有利效果的实施方式中，轴向台阶被设计成在周向方向上与壳舌 错开，从而使得流体能够不受壳舌影响。不过，在一特殊实施方式中，轴向台阶沿周向方向 W指向壳舌的方式进行延展。运样，轴向台阶采取了螺旋状结构，而非直接指向出气口。
[0016] 在出气口部段中，出气口沿切向，亦即W直线形式邻接螺旋体。在过渡区域中，轴 向台阶在周向方向上从螺旋状构造成出气口的直线型，运是有利的。
[0017] 另外，在根据本实用新型的螺旋壳中，从良好效率的角度来说，若压力腔部段中的 通流横断面沿周向方向持续增大是有利的。
[0018] 另外，在一个有利改进方案中是运样设计的，对于螺旋壳来说，进气口设计为旋转 对称并制成进气喷嘴。
[0019] 具有前述螺旋壳的径流式风扇同样也属于本实用新型的范围。
【附图说明】
[0020] 本实用新型的其它有利改进方案由各从属权利要求给出，或者在下文中，与本实 用新型的优选实施例一起借助于附图进行更详细的说明。在附图中：
[0021] 图I示出了螺旋壳的一个实施例的立体图；
[0022] 图2示出了图1中的螺旋壳的俯视图；
[0023] 图3示出了图2中的螺旋壳沿剖切面A-A剖开的剖视图；
[0024] 图4示出了图2中的螺旋壳沿剖切面B-B剖开的剖视图。
[002引附图标记列表
[0026] 1螺旋壳
[0027] 2侧边部分
[002引 3进气口
[0029] 4开口边缘部段
[0030] 5过渡部段
[0031] 6压力腔部段
[0032] 7起始部段
[0033] 8中间部段
[0034] 9末端部段
[0035] 10 壳舌
[0036] 11 出口
[0037] 12轴向台阶
[0038] 20底侧部分
【具体实施方式】
[0039] 图1、图2、图3和图4W不同视图示出了径流式风扇的根据本实用新型的螺旋壳1的 实施例。
[0040] 螺旋壳1由侧边部分2和底侧部分20两部分构成。由电机驱动的风扇叶轮（图中未 示出）安装在轴向中轴上。为了提高效率并降低运行中的噪声，图中标识为壳舌10的狭窄处 沿周向方向（沿流动方向看)构造成调整后螺旋壳1的不同部分的轮廓的起始点。切向延伸 的出口 11邻接螺旋壳1的螺旋状结构（Spiralform)。出口 11的横截面可为任意形状，例如圆 形、橄揽形或楠圆形。
[0041 ]侧边部分2具有轴向进气口 3，后者具有环形的开口边缘部段4，所述开口边缘部段 4形成一轴面。开口边缘部段4在其垂直于螺旋壳1的旋转轴的整个圆周上延伸。进气口 3制 成进口喷嘴巧inlauf加 Se)，该进口喷嘴带有一轴向向内伸入进气口3并朝着风扇叶轮方向 锥形伸展的喷嘴部分。
[0042] 从径向方向看，沿周向方向延伸的过渡部段5直接邻接开口边缘部段4,在从壳舌 10开始沿周向方向延展过超过90度的角度a的起始部段7中，该过渡部段与开口边缘部段4 在轴向上是间隔开的，而且具有沿轴向方向增大的曲线，通过运种增大的曲线，过渡部段5 中的通流横断面得W沿着周向方向增大。过渡部段5的该扩大的曲线沿着周向方向一直延 展，直至开口边缘部段4与过渡部段5的轴面在垂直于螺旋壳1的旋转轴的同一个轴向平面 中延伸。
[0043] 压力腔部段6在径向上与过渡部段5邻接，该压力腔部段6构成螺旋壳1的压力腔， 该压力腔部段6的通流横断面在与壳舌10邮邻的起始部段7中具有一轮廓，即像在径向剖面 B-B中清晰示出的那样，在径向剖面中沿切向逐渐变成过渡部段5。一旦过渡部段5与开口边 缘部段4具有一在径向剖面中沿切向相互逐渐转变的轮廓，即，在运种情况下，在垂直于螺 旋壳1的旋转轴的同一个轴向平面中延伸，则此时起始部段7在周向方向上终止。运一区域 构成过渡部段5的具有恒定通流横断面的中间部段8。
[0044] 沿着周向方向继续观察，可见中间部段8之后紧接着末端部段9,在末端部段，过渡 部段5形成一个使通流横断面缩小的、向内指向的轴向台阶12。该轴向台阶12构造成在周向 方向上与实际的壳舌10相错开的第二壳舌的样子。在过渡部段5中的在周向方向上先增大、 然后恒定的通流横断面将通过轴向台阶12再次缩小。该轴向台阶12在螺旋状的过渡区域中 构造成出口 11的直线型，但是沿周向方向延展至壳舌10为止。因此，壳舌10与轴向台阶12在 流体工程（如々mung别echniSCh )上协同作用，尽管它们在周向方向上是间隔开的。
[0045] 沿径向方向观察螺旋壳1，则可看出：与过渡部段5相比，构成压力腔的压力腔部段 6的通流横断面在中间部段8中出现了跃变式的增大。运种增大后的偏差(AbmaPe) -直保持 至末端部段9,直至进入出口 11中。另外，压力腔部段6中的通流横断面同样也沿着周向方向 持续增大。
[0046] 除了用于轴向埋入风扇叶轮的容纳件之外，底侧部分20还沿径向平直地延展，不 像侧边部分2那样具有特殊造型。
[0047] 本实用新型在实施方式上并不限于前述优选实施例。实际上其实施方式可有大量 采用在原理上与前文所示解决方案不同的设计的变型。例如，不影响通流的螺旋壳外轮廓 可制成任意形状。
【主权项】
1. 一种径流式风扇的螺旋壳，其特征在于，所述螺旋壳所具有的通流横断面从壳舌 (10)开始沿周向方向增大，且围绕着能够安置于轴向中轴上的风扇叶轮，其中，所述通流横 断面由所述螺旋壳的至少一个轴向侧边部分(2)的轮廓决定，其中，所述侧边部分(2)具有 轴向进气口（3)，该进气口具有包围其的开口边缘部段(4)，从径向方向看，沿周向方向延伸 的过渡部段(5)直接邻接该开口边缘部段，而该过渡部段在从所述壳舌（10)开始沿周向方 向延展过一预定角度的起始部段(7)中是与所述开口边缘部段(4)在轴向上间隔开的，并且 该过渡部段具有使所述通流横断面沿周向方向增大的曲线，直至所述开口边缘部段(4)与 过渡部段(5)的轴面在同一平面内延伸。
【文档编号】F04D29/42GK205423324SQ201520806000
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年10月16日
【发明人】丹尼尔·格伯特, 奥利弗·哈夫
【申请人】依必安-派特穆尔芬根股份有限两合公司