用于通风机的壳体和通风机的制作方法

用于通风机的壳体和通风机
[0001]
本发明涉及一种用于通风机、特别是用于径向通风机或对角通风机的壳体，所述壳体具有形成壳体的壁区域。
[0002]
本发明还涉及一种具有对应壳体的通风机。
[0003]
用于通风机的壳体已知呈多种形式。特别地，还已知所谓的螺旋壳体，特别是在径向通风机中使用这种螺旋壳体在高压的特征曲线范围内提高静态效率。
[0004]
然而，这种螺旋形壳体生产复杂并且仅在有限程度上适合于安装在空调单元中，这是因为在那里通常在通风机之后沿轴向进一步引导空气并且在径向方向上空间受限。
[0005]
从de 10 2015 226 575 b4中已知一种具有径向通风机的通风机设备，其布置在通风机壳体中。更确切地说，在壳体中布置有围绕旋转轴线被旋转地驱动的叶轮，其中，通风机壳体具有引导壁，该引导壁在叶轮的周向方向上呈螺旋形延伸并且并入至少一个空气排放开口。
[0006]
基本上，径向通风机可以分为两个不同的类别，即具有螺旋壳体的一组和自由运行的径向通风机的一组。
[0007]
在已知的通风机设备中，壳体形成为具有四个臂。尽管其也适合于安装在空调单元中，但是该壳体制造复杂，这是因为需要具有特殊且复杂构造的四个螺旋形引导壁部段。此外，也即由于结构条件，该壳体不适于具有旋转扩散器的离心通风机。
[0008]
本发明所基于的目的是规定一种用于径向通风机或对角通风机的壳体，其具有螺旋壳体本身已知的效果，特别适于安装在空调单元中，并且易于设计和生产。此外，通过该壳体可以提高效率。最后，该壳体应不同于竞争性产品。还会规定一种具有这种壳体的对应通风机。
[0009]
上述目的通过具有权利要求1的特征的壳体来实现。该壳体的特征在于，壁区域基本上是平面或平坦的。
[0010]
根据本发明，已经认识到，可以简化根据de 10 2015 226 575 b4的在效率方面复杂的壳体的构造，而不会牺牲螺旋壳体的优点。这可以简易地实现，因为该壳体具有简易形成的壁区域，这些壁区域基本上是平面的或平坦的，即与现有技术相反。根据本发明的壳体基本上仅由平面的壁区域或模制件组成，其中，这些壁或模制件可以特别是金属片材件。
[0011]
具体而言，在周向方向上布置多个、优选四个壁区域或壁元件。在底盘侧上，端板封闭壳体，具有叶轮的马达有利地与其紧固。金属片材件可以彼此焊接、螺接、铆接或以其他方式连接。
[0012]
在另外的有利的方式中，壳体由基本一件式的金属片材组成，其中，通过折叠或弯曲侧部件来产生区域。
[0013]
如上所述，特别简易的构造是由于使用了平面的或平坦的金属片材件而壳体基本上由其组成所导致的。以这种方式，螺旋壳体的优点可以以最简易的构造来实现，即，通过相应的壁区域的对应成型，且由此可以限定空气出口。
[0014]
由于以下参考附图对所要求保护的教导的各个示例性实施例的非常详细的描述，因此此处省去了对该教导的一般性描述，特别是涉及权利要求的教导。
[0015]
对于有利地设计并改善本发明的教导存在各种选择。为此目的，一方面参考从属于权利要求1的权利要求，另一方面参考参考附图对根据本发明的壳体或根据本发明的通风机的优选示例性实施例的以下阐述。结合参考附图对本发明的优选示例性实施例的阐述，还阐述了教导的总体上优选的设计和改善。在附图中：
[0016]
图1以从流出侧看的立体图示出了具有根据本发明的壳体的通风机的示例性实施例；
[0017]
图2以从流出侧看的立体图示出了具有根据本发明的壳体的通风机的另外的示例性实施例；
[0018]
图3以从流出侧看的立体图示出了具有根据本发明的壳体的通风机的另外的示例性实施例；
[0019]
图4以从流出侧看的轴向俯视图和平面剖视图示出了具有根据图2的壳体的通风机；
[0020]
图5以从流出侧看的斜视图且在垂直于通风机轴线的平面中以剖视图示出了具有根据图2和4的壳体的通风机；
[0021]
图6示出了根据本发明的不带有壳体的通风机和具有壳体的通风机的效率曲线的图示；
[0022]
图7以从流出侧看的立体图示出了具有根据本发明的壳体的另外的实施例的通风机；
[0023]
图8以从流入侧看的立体图示出了根据图7的具有壳体的通风机；
[0024]
图9以从流入侧看的立体图且在通过通风机轴线的平面中以剖视图示出了根据图7和8的通风机；
[0025]
图10以侧视图示出了根据图7至9的具有壳体的通风机；
[0026]
图11以从流出侧看的立体图示出了具有根据本发明的具有穿孔的侧部件的壳体的另外的实施例的通风机；
[0027]
图12以从流出侧看的轴向俯视图示出了具有安装在空气管道的底部上的壳体的另外的实施例的通风机；
[0028]
图13以从流出侧看的立体图示出了根据图12的具有在空气管道中的壳体的通风机，其中，未示出壳体的底盘侧上的板；
[0029]
图14以从流出侧看的立体图示出了具有安装在空气管道底部上的壳体的另外的实施例的通风机，其中，未示出壳体的底盘侧上的板；
[0030]
图15以从流出侧看的立体图示出了具有安装在空气管道底部上的壳体的另外的实施例的通风机，其中，未示出壳体的底盘侧上的板；
[0031]
图16以从流出侧看的立体图示出了具有壳体的另外的实施例的通风机，其在径向方向上特别紧凑；
[0032]
图17以从流出侧看的立体图示出了根据图16的具有壳体的通风机，其中，出于图示的原因，未示出壳体的底盘侧上的板；
[0033]
图18以从流出侧看的轴向俯视图示出了根据图16和图17的具有壳体的通风机，其中，出于图示的原因，未示出壳体的底盘侧上的板；
[0034]
图19以从流出侧看的轴向俯视图示出了根据图16至18的具有壳体的通风机，其
中，未示出壳体的底盘侧上的板；
[0035]
图20以侧视图示出了根据图16至19的具有壳体的通风机；
[0036]
图21以从流入侧看的立体图示出了具有壳体的另外的实施例的通风机，其在径向方向上特别紧凑且其侧部件是穿孔的；
[0037]
图22示出了不带有壳体的通风机和具有根据本发明的壳体的通风机在恒定速度下的静压增量和抽吸侧声功率的曲线的图示；
[0038]
图23示出了不带有壳体的通风机和具有根据本发明的壳体的通风机在恒定速度和相等输送体积流量下的抽吸侧声压的频谱的图示。
[0039]
图1以从流出侧看的立体图示出了具有根据本发明的壳体1的通风机的示例性实施例。在内部，可以看到有利地具有径向或对角设计的通风机叶轮3，且具有马达4和入口喷嘴2。壳体1由底盘侧上的有利地平面的板6和位于通风机叶轮的空气出口的径向外侧(流出侧)的多个侧部件7组成。有利地设置四个侧部件7。侧部件7覆盖流出表面的一部分，由此使流动稳定。通风机的静态效率尤其在高压的特征曲线范围内得到改善。在示例性实施例中，侧部件7是平面的，也就是说，侧部件7基本上由一件式的连贯的平面或平坦的区域8组成。这对于呈金属片材形式的壳体1或其侧部件7的简易且廉价的制造是有利的。例如，整个壳体1可以通过切割和折叠而由金属片材制成。在马达4的区域中，在底盘侧上板6的中心区域31中设有合适的紧固和对中设备。在承载的实施例的情形中，在与喷嘴板5的连接区域32中，还有利地设有紧固装置(未示出)，例如用于旋拧或铆接在其上的折叠凸缘。承载的实施例是指，具有马达4的通风机叶轮3以承载的方式通过底盘侧上的板6和侧部件7紧固在喷嘴板5上或另一容座上。
[0040]
壳体1也可以设计为非承载的。在该情形中，侧部件7不一定要延伸到喷嘴板5。但是，已经表明，有利的是，在侧板7与喷嘴板5之间至多有小间隙(＜d/10，其中，d是通风机叶轮3的叶片18的后缘33相对于叶轮轴线的平均直径)。
[0041]
底盘侧上的板6延伸到侧部件7。在示例性实施例中，底盘侧上的板6在各个相邻侧部件7之间的区域中具有钝圆的过渡区域9。
[0042]
侧部件7各自具有流入侧边缘14和流出侧边缘15。在周向方向上看，流入侧边缘14和流出侧边缘15是侧部件7的边界。在通风机叶轮3的旋转方向上看，侧部件7的流入侧边缘14位于同一侧部件7的流出侧边缘15的前方。
[0043]
图2以从流出侧看的立体图示出了根据本发明的壳体1另外的示例性实施例。与根据图1的示例性实施例相反，在相应的相邻侧部件7之间的底盘侧上的板6上实施有平直过渡区域10。重要的是，底盘侧上的板6延伸到侧部件7。侧部件7基本上各自由一件式平面区域8构成，有利地是金属片材。整个壳体1基本上由平面区域构成。底盘侧上的板6也基本上是平面的。
[0044]
图3以从流出侧看的立体图示出了具有根据本发明的壳体1的通风机的另外的示例性实施例。与根据图1和2的示例性实施例相反，壳体1的每个侧部件7由两个平面区域8组成，它们各自在过渡部12处彼此压靠。包括其侧部件7在内的整个壳体1基本上仅由平面区域组成，这极大地便利了金属片材的制造。特别地，其生产无需模制工具，比如压花工具。也没有必要通过将它们弄圆而为片材提供曲线。例如，所示的壳体1可以由单个金属片材板或多个金属片材件通过修整或冲压和折叠来生产，每个金属片材件通过修整或冲压以及可能
的折叠而预制，然后通过螺接、焊接、铆接和类似方式彼此连接。为此目的，可以在相邻的金属片材件的连接区域上设置特殊的连接元件，例如折叠式螺钉或铆钉凸缘。在每个侧部件7的两个平面区域8中，一个具有流入侧边缘14，一个具有流出侧边缘15。在通风机叶轮3的旋转方向上看，侧部件7的流入侧边缘14位于同一侧部件7的流出侧边缘15的前方。具有流出侧边缘15的平面区域8被称为侧部件7的径向最外平面区域13，这是因为平均而言，它与通风机轴线的距离大于具有流入侧边缘14的平面区域8。在根据图1和2的实施例中，每个侧部件7的仅有的平面区域8同时也是各个侧部件7的径向最外平面区域。在根据图3的示例性实施例中，在相应的相邻侧部件7之间壳体1的底盘侧上的板6上形成有平直过渡区域10。在示例性实施例中，这些平直过渡区域10大致是径向最内平面区域34与底盘侧上的板6之间的过渡部的平直连续部。如其他示例性实施例中那样，可以有利地在侧部件7与喷嘴板5之间的连接区域32处设置紧固装置。
[0045]
图4示出了从流出侧看的具有根据图2的壳体1的通风机的轴向俯视图，该通风机安装在空气管道35中，其在垂直于通风机轴线的平面上且约在壳体1的轴向高度的中间处被剖开。在内部可以看到通风机叶轮3，在外部可以看到四个侧部件7，每个侧部件7由平面区域8组成，侧部件7同时还形成了径向最外平面区域13。在示例性实施例中，壳体1相对于通风机轴线具有至少约90
°
的旋转对称性。在剖视图中看到示出了径向最外平面区域13的长度l1(16)，并且在剖视图中还看到在周向方向上相邻的两个径向最外平面区域13的距离l2(17)。l1(16)小于l2(17)。l2(17)有利地约为l1(16)的1.5－2.5倍。l1(16)有利地是通风机叶轮3的叶片18的后缘33相对于通风机轴线的平均直径d的约45％－65％。在具有侧部件7的多个平面区域8的实施例中，例如是根据图3的实施例，仅基于径向最外平面区域13来限定l1(16)和l2(17)，而忽略其余的平面区域8。如果侧部件7的流入侧边缘14和/或侧部件7的流出侧边缘15不平行于通风机轴线延伸，则l1(16)和l2(17)对于不同的截平面是不恒定的。在这种情形中，径向最外平面区域13的l1(16)和l2(17)或两个相邻最外平面区域13之间的距离的平均值将用于评估。
[0046]
因为l2(17)在所述的程度上大于l1(16)，所以尽管存在壳体1，通风机叶轮3仍具有很好的可达性，例如用于维护或清洁目的，而无需拆卸壳体1。
[0047]
在所示的剖视图中或在轴向俯视图中，壳体1具有宽度w(37)。它由在垂直于轴线的平面处的剖视图或在轴向俯视图中外接壳体1的最小正方形40的边长限定。壳体1的宽度w(37)有利地是通风机叶轮3的叶片18的后缘33的平均直径d的1.5－1.7倍。壳体1的侧部件7的径向最外区域16的平均长度l1有利地约为壳体1的宽度w(37)的25％－45％。如果宽度w对于不同的截平面是可变的，则用在壳体1的整个轴向高度上的平均的宽度w来评估。
[0048]
空气管道35具有四个侧壁36。根据图4的剖视图，其具有宽度s(38)。如果空气管道具有大致矩形的横截面而具有不同的边长s1和s2，则s可以确定为s1和s2中的较小值，也可以根据公式s*s＝s1*s2来确定。如果将多个具有壳体1的通风机并联安装在空气管道中，则对于每个通风机仅考虑与其相关联的空气管道35的假想区域，就像在相邻通风机的中间始终设有平行于空气通道35的侧壁36的间隔壁。与通风机相关联的空气管道35的宽度s(38)有利地在相关联的壳体1的宽度w(37)的1.25倍至1.6倍的范围内。
[0049]
如果关联于通风机的空气管道35的宽度s(38)与相关联的壳体1的宽度w(37)之比s/w小于1.4，则相对于空气管道35略微旋转地安装壳体1可能是有利的，以便最小化偏转损
失。由此，可以将空气管道35的角部区域中的径向空间最佳地用于流量。如图4中所示，这在壳体1与相关联的空气管道35之间产生了角度α(39)。该角度位于相关联的壳体1的最小外接正方形40的一条边与相关联的空气管道35的最近的侧壁36之间。角度α(39)有利地在约5
°
－20
°
的范围内。
[0050]
图5以从流出侧看的对角视图且在垂直于通风机轴线的平面中以剖视图示出了具有根据图4的具有壳体1的通风机和空气管道35；此处，壳体1安装在空气管道35中。这意味着在离开壳体1之后，流出的空气在大致平行于观察者的方向上偏转。可以看到布置在壳体1的中心的通风机叶轮3的盖盘19和以剖视图示出的叶片18。在叶轮3的中心中，以剖视图示意性地示出了驱动马达4。在该图示中，叶轮的旋转方向为逆时针方向。可以看到背离观察者位于流入侧上的入口喷嘴2的后缘，该后缘在盖盘19的中心流入开口中。在该剖视图中看不到底盘侧上的板。否则，可以参考对图4的描述。
[0051]
图6示意性地示出了根据本发明的不带有壳体的通风机和具有壳体的通风机的效率曲线的图示。对于每种情形中获得的静态效率均绘出其与通风机恒定速度下的体积流量的关系曲线。虚线的效率特性曲线20通过不带壳体的向后弯曲的离心通风机的测量获得，而实线的效率特性曲线21通过相同但带有根据本发明的附加的附接壳体的通风机的测量获得。可以清楚地看到，特别是在小体积流量下、即在高压下，通过根据本发明的壳体显著提高了效率。在高体积流量或低压的情形中，改进较小。在低体积流量或高压范围内，改进为几个百分点，特别地至少可以是3个百分点。
[0052]
在图7中，以从流出侧看的立体图示出了具有根据本发明的壳体1的通风机的另外的示例性实施例。壳体1在底盘侧上具有基本为正方形的板6，然而，该板6具有在其径向外边缘上带有孔的折叠边缘，其形成用于将底盘侧上的板6紧固到侧部件7的装置24。这些件可以借助螺钉、铆钉、焊接或类似方式彼此紧固。在示例性实施例中，这些件被螺接在一起。底盘侧上的板6的中心区域31被实施为具有对应的钻孔和对中结构的用于马达4的容座。总体上，底盘侧上的板6被制造为整体式金属片材件。整体式金属片材件是指金属片材件通过切割和成型由单个金属片材板形成。
[0053]
与根据图1－5的示例性实施例相反，在根据图7的实施例中形成稳定区域26。在从喷嘴板开始直至底盘侧上的板6的轴向长度的约30％－70％的该稳定区域26中，壳体1在整个周界上基本上是封闭的。这意味着在该区域的整个周界上没有明显的通流开口。相反，通流区域27在底盘侧上的板6与稳定区域26之间延伸。即，在周向方向上看，其特征在于，通流开口和侧部件7的交替存在。侧部件7应理解为空气动力学实体，其在轴向方向上看仅在通流区域27上延伸。在图7中，侧部件7的朝向稳定区域26的假想边缘42由虚线示出。如在示例性实施例中那样，连贯的侧部件7可以由多个整体式金属片材件22形成，并且整体式金属片材件22可以同时形成侧部件7和其他部件，例如稳定区域26的区域。
[0054]
在根据图7的示例性实施例中，围绕通风机叶轮3的壳体1具体由底盘侧上的板6和另外四个整体式金属片材件22组成，后者形成靠近喷嘴板5的稳定区域26和侧部件7。这4个整体式金属片材件22中的每个在折叠边缘上在壳体1的角部区域29上延伸，并且这4个金属片材件中的每个在周向方向上相继地形成两个侧部件7的2个平面子区域11。为了经济高效地制造，重要的是，在底盘侧上的板6和四个整体式金属片材件22的示例性实施例中，壳体1的所有金属片材件可通过修整或冲压和折叠来制造而无需轮廓工具，这是因为它们基本上
仅由平面区域组成。相邻的整体式金属片材件22在周向方向上的连接在折叠的凸缘区域中发生，这些区域用作紧固装置25，并且在示例性实施例中特别地横向延伸通过壳体1的侧部件7。该构造特别稳定，刚性特别好，且特别易于生产。在示例性实施例中，四个整体式金属片材件22基本相同。因此，壳体1相对于通风机轴线基本上旋转对称，具有四重的划分。
[0055]
喷嘴板5朝向通风机的流入侧终止壳体1。用于将壳体1紧固到喷嘴板5或承担喷嘴板功能的设备壁的紧固装置23集成在稳定区域26或形成该稳定区域的整体式金属片材件22上。这些紧固装置23可以是钻孔、细长孔，或者也可以是折叠的凸缘区域，这些凸缘区域便于借助螺钉、铆钉或类似物将壳体1紧固到喷嘴板5或设备壁上。稳定区域26在垂直于通风机轴线的平面上的横截面中具有大致矩形的轮廓，这对于空气动力学功能是有利的。该区域稳定了重新进入进气喷嘴2与通风机叶轮3的盖盘19之间的径向间隙的再循环空气流，从而提高了效率并降低了声音。
[0056]
图8以从流入侧看的立体图示出了根据图7的具有壳体1的通风机。入口喷嘴2集成在喷嘴板5中。它可以由金属片材件整体地形成，该金属片材件也形成喷嘴板5，或者它可以实施为也由金属片材或注模制成的单独的部件，其特别是通过螺钉或铆钉紧固到喷嘴板5。运行期间，空气流过进气喷嘴2进入具有其叶片18的旋转通风机叶轮3中，并且在通过叶轮进行能量传递之后，空气被径向向外输送通过通流区域27的敞开区域。壳体1增加了通风机的静态效率。在示例性实施例中，叶轮的旋转方向是从流入侧看向入口喷嘴2时的顺时针方向。分别由2个平面区域11形成的侧部件7各自具有流入侧边缘14和流出侧边缘15。在示例性实施例中，这些边缘不轴向对准，即它们不平行于通风机轴延伸，而是倾斜的。当在垂直于通风机轴线的平面(对应于图4)的剖视图中观察时，侧部件7的长度l1(16)不是恒定的。为了进行评估(参见对图4的描述)，使用在侧部件7的轴向范围上看的l1(16)的平均值。相同地，长度l2(17)也不是恒定的，并且也是使用在侧部件7的轴向范围上看的l2的平均值进行评估。整体式金属片材件22在角部区域29处在稳定区域26的区域中折叠。
[0057]
在图9中，以从流入侧看的立体图且在通过通风机轴线的平面中以剖视图示出了根据图7和8的具有壳体1的通风机。通风机叶轮3包括盖盘19、底盘28和在它们之间延伸的叶片18。它由马达4驱动并紧固到马达4。马达4通过底盘侧上的板6、侧部件7和稳定区域26或形成这些区域的整体式金属片材件22连接到喷嘴板5。因此，壳体1在此设计成承载式。替代地，带有叶轮3的马达4可以紧固到喷嘴板5或以一些其他方式独立于壳体。于是，壳体1将不具有承载设计，并且可以紧固到喷嘴板5、设备壁或马达4。
[0058]
在所示图中的示例性实施例中，当通风机运行时，空气基本上从左侧流入进气喷嘴2，然后在盖盘19、底板28与叶片18之间通过叶轮3，从而将能量传递到空气，且在从通风机叶轮3离开后，在径向方向上通过通流区域27的敞开区域。但是，一小部分空气流在从叶轮3离开后在叶轮3的盖盘19与入口喷嘴2之间通过径向间隙再循环回到叶轮3中，并使叶轮3中的盖盘19上的流动稳定，从而在能量效率和低噪音方面产生了显著的优势。根据本发明的稳定区域26的设计以积极的方式对该流动稳定做出了显著贡献。
[0059]
在图10中，以侧视图示出了根据图7至9的具有壳体1的通风机。在该示例性实施例中，在垂直于通风机轴线看的侧视图中，稳定区域26在叶轮3的(不可见的)盖盘19上略微延伸。底盘侧上的板6与叶轮3的底盘28相距一定的轴向距离。总的说来，在轴向方向上看的流动区域27的宽度至少是在轴向方向上看的叶轮3的空气出口的宽度、即在每种情形中在其
径向外端处观察到的盖盘19与底盘28之间的轴向距离的90％。
[0060]
在图11中，以从流出侧看的立体图示出了具有根据本发明的壳体1的通风机的另外的示例性实施例。壳体1的侧部件7各自均设有多个穿孔30。穿孔30导致噪声的降低。它们有利地具有叶轮3的直径的0.5％－4％的直径，并且大致均匀地分布在侧部件7上。
[0061]
通常也可以想到的是，为通流区域27的敞开区域上设置触摸保护格栅。这将提供完全的接触保护，以防止从流出侧进入通风机叶轮3。这种触摸保护格栅甚至可以有利地集成到整体式金属片材件22中。
[0062]
在图12中，以从流出侧看的轴向俯视图示出了具有安装在空气管道35的底部36a上的壳体1的另外的实施例的通风机。壳体使用4个底部紧固元件41紧固到空气管道35的底壁36a，这些底部紧固元件有利地实施为阻尼元件。在该示例性实施例中，壳体1被设计成承载的，即，具有通风机叶轮3的马达4被紧固到承载壳体1。通常，与空气管道35的底壁36a的紧固在轴向俯视图中看导致壳体1或通风机叶轮3相对于空气管道35的非对称布置。特别是，底壁36a到壳体1的距离明显小于从空气管道35的一个或多个其他侧壁36到壳体1的距离。从壳体1在底壁36a的方向上通过通流区域27的空气流出由此被大大地削弱或完全防止了。相应地导致额外的安装损失。壳体1的特殊的适配的设计可以有利地用于这种类型的安装，这进而具有非对称性，以便更好地应对安装情况的非对称性。
[0063]
图13以从流出侧看的立体图示出了根据图12的具有在空气管道35中的壳体1的通风机，其中，为了更好的图示，未示出(隐去了)底盘侧上的板6。可以看到四个阻尼元件41，使用它们将壳体1紧固到空气管道35的底壁36a。更靠近观察者的两个阻尼元件41紧固到底盘侧上的板6(未示出)，其在其边缘区域处具有折叠的凸缘区域，阻尼元件41可很好地与其紧固。
[0064]
壳体1与空气管道35的底壁36a的紧固导致非对称性，如参照图12所述。壳体1的适配于安装条件的设计可能是有利的，特别是呈侧部件7的适配的长度l1(16)的形式。由于壳体1无需轮廓工具制造而仅通过修整或冲压和折叠，故而无需大量投资工具就可以实现几何形状的变化，例如在修改的长度l1的意义上，这是因为在最好的情形中，仅需改变对金属片材的修整并且相应地略微调整折叠过程。壳体1的组装也没有显著变化。
[0065]
由于壳体1在空气管道35中的非对称布置，可以在各个侧部件7(7a－7d)之间至少在流体上进行区分。存在与底壁36a相关联的侧部件7a、相对于侧部件7a在通风机的旋转方向(在该视图中为逆时针方向)上沿周向方向偏置约90
°
的侧部件7b、此外与侧部件7a相对偏移置180
°
的侧部件7c以及在通风机叶轮3的旋转方向上沿周向方向从侧部件7a偏置约270
°
的侧部件7d。相应地，长度l1a－l1d与侧部件7a－7d相关联。获得壳体1的简易构造，因为所有长度l1a至l1d都大致相等(于是可以称为长度l1(16))，并且壳体大致旋转对称地构造，因为这样整体式金属片材件22可以设计成彼此相同。在该情形中，与例如根据图4和5的对称地安装在喷嘴板侧上的空气管道的壁上相比，有利的是在安装在空气管道35的底壁上时选择较短的长度l1(16)。这在侧壁7b、7c和7d的侧面上产生更大的流动面积，因为侧壁7a上的侧面的通流被壳体35的底壁36a完全或很大程度上抑制了。在这方面，较小的l1(16)的选择至少部分地补偿了底壁36a造成的流量阻塞的负面影响。壳体1的平均长度l1(16)于是可以有利地仅为壳体1的宽度w(37，见图4)的约15％－40％，并且在这种变型中，在空气管道35的底壁36a上的安装可以比更旨在用于空气管道中的对称安装的相当的变型中短
10％－25％。
[0066]
具有不同长度l1a－l1d的壳体1可以产生另外的流体优点，但是具有较高的制造成本。在所示的安装条件下，长度l1a几乎没有影响，这是因为通过壳体1的对应侧面的流动无论如何大部分被空气管道35的底壁36a阻挡。l1b＞l1c和/或l1b＞l1d和/或l1c＞l1d是有利的。
[0067]
在根据图13的实施例中，对于效率有利的是，阻尼元件41的高度尽可能得大，该高度限定了空气管道35的底壁36a到壳体1的距离，因此，靠近底壁36a的那些通流区域27也仍然可以有效地流过它们。阻尼元件41的高度或壳体1距底壁36a的距离为通风机叶轮3的叶片18的后缘相对于通风机轴线的平均直径的至少10％是有利的。
[0068]
在图14中，以从流出侧看的立体图示出了具有安装在空气管道35底部36a上的壳体1的另外的实施例的通风机，其中，未示出壳体1的底盘侧上的板。与根据图13的实施例相比，该实施例的独特之处在于，壳体1的与空气管道的底壁36a相关联的一侧用金属片材完全封闭，也就是说，它没有通流面积。特别是从强度的角度来看，这也是有利的。另外，关于图13所作的陈述也适用。
[0069]
此处，应再次提及，侧部件7的流量相关轮廓的形成是至关重要的。因此，与根据图7至图14的实施例相反，还可以想到在整体式金属片材件中形成具有其他划分的对应壳体；因此，例如甚至可以想到通过切割或冲压和折叠由单个金属片材板整体地制造具有底盘侧上的板6以及所有侧部件7和稳定区域26的壳体1。
[0070]
在图15中，以从流出侧看的立体图示出了具有安装在空气管道35底部36a上的壳体1的另外的实施例的通风机，其中，未示出壳体1的底盘侧上的板6。侧部件7a和7d设计成使得在它们之间基本上没有形成通流区域。因此，在该示例性实施例中，壳体1仅具有3个流动发生在其中的区域：在侧部件7a与7b之间、在侧部件7b与7c之间、以及在侧部件7c与7d之间。这种设计形式在这种类型的安装中可能是有利的。另外，关于根据图13的实施例所做的陈述也适用。
[0071]
在图16中，以从流出侧看的立体图示出了具有壳体1的另外的实施例的通风机，其在径向方向上特别紧凑。通风机主要由叶轮3、驱动马达4、具有入口喷嘴2(此图中不可见)的喷嘴板5和壳体1组成。壳体1基本上由底盘侧上的板6和四个整体式金属片材件22构成。四个基本相同的整体式金属片材件22在周向方向上在紧固装置25处彼此连接。在示例性实施例中，相邻的整体式金属片材件22的紧固装置25正好位于稳定区域26的角部区域29中。稳定区域26和通流区域27由整体式金属片材件22限定，如在通流区域27的区域中的空气动力学有效侧部件7那样。在此，每个整体式金属片材件22整体上形成一个平面侧部件7。侧部件7各自具有流入侧边缘14和流出侧边缘15。在通风机叶轮3的旋转方向上看，流入侧边缘14位于侧部件7的后部；在通风机叶轮3的旋转方向上看，流出侧边缘15位于侧部件7的前部。叶轮3的旋转方向在所示的图中约为逆时针方向。侧部件7从稳定区域26到底盘侧上的板6逐渐变细。流入侧边缘14和流出侧边缘15倾斜地且不平行于叶轮轴线地延伸。侧部件7不居中地布置在稳定区域26的两个对应角部区域29之间，而是在叶轮3的旋转方向上相对于两个对应角部区域29之间的相应中心略微偏移，在该示例性实施例中，偏移叶轮直径的约10％
[0072]
马达4在中心区域31中紧固到底盘侧上的板6。壳体1基本上由平面金属片材件制
成，如根据图1－5和7－15所示的实施例那样。特别地，底盘侧上的板6和侧部件7基本上是平面的，就像稳定区域26也仅由基本上平面的金属片材部件制成一样。
[0073]
在图17中，以从流出侧看的立体图示出了根据图16的具有壳体1的通风机，其中，出于图示的原因，未示出壳体的底盘侧上的板。在该图示中，可以比根据图16的图示更好地看到基本上由底盘28、盖盘19和在它们之间延伸的叶片18组成的叶轮3。在所示实施例中，壳体1在在叶轮3的方面比例如更根据图1－5和7－15的实施例中紧凑得多。叶轮3或其盖盘19或其叶片18与壳体1的侧部件7之间的距离在此明显较小，特别是该距离小于通风机直径的15％。
[0074]
在图18中，以从流出侧看的轴向俯视图示出了根据图16和图17的具有壳体1的通风机，其中，出于图示的原因，未示出壳体1的底盘侧上的板。在该图示中可以特别好地看到和描述壳体1的径向紧凑性。在示例性实施例中，壳体1具有大致正方形基础形状，即，在所示的轴向俯视图中，壳体1具有大致正方形的形状，其具有正方形的边长w。这里，w表示面向叶轮的流体相关的内轮廓的边长。在其他具有非正方形壳体的实施例中，w有利地对应于由壳体内轮廓所外接的最小正方形的边长。由于w与叶轮直径d(叶轮3的叶片18的后缘的最大直径)的比相对较低，特别是小于1.3，因此所示的壳体1现在有利的是紧凑的。紧凑的壳体具有显著的优势，即安装通风机所需的空间很小；例如，紧凑的壳体因此可以被安装在带有相对较小的横截面的空气管道中，而不会使安装损失、即与安装有关的效率降低变得太大。例如，具有紧凑壳体的通风机可以安装在空气管道中，在横截面中看，空气管道的最小边长s(对于s，还请参见图4和说明)小于叶轮直径d的1.8倍。
[0075]
在图19中，以从流出侧看的实际俯视图示出了根据图16至18的具有壳体1的通风机，其中，还示出壳体1的底盘侧上的板4。底盘侧上的板4具有特别有利的形状。因此，在底盘侧上的板6或壳体1的角部区域中设有角部凹部45。角部凹部45提供了效率和声学优势，特别是具有壳体1的通风机安装在使流动轴向持续的空气管道中，例如参考图4和5所示。特别地，由于角部凹部45，为了获得最佳效率，不再需要壳体1相对于空气管道36(与图4相比)旋转角度α。叶轮(不可见)的旋转方向为逆时针方向(与图18相比)。在示例性实施例中，角部凹部45被实施为具有尺寸a(46)
×
b(47)的倒角。在此，从叶轮的旋转方向看，a(46)相对于b(47)位于前方。长度a(46)有利地大于长度b(47)，在示例性实施例中约为两倍那么大、优选为1.5至3倍那么大。角部凹部45也可以例如实施为倒圆或类似物，其中，也可以为角部凹部的范围定义等同的特征变量a和b，并且a始终对应于旋转方向上的前方范围(关于相应的相关联角部)。角部凹部45减小了地板盘侧上的板6的流体有效面积，其约为w x w而没有角部凹部。在示例性实施例中，四个角部凹部45中的每个将底盘侧上的板6的有效面积减少了基于w x w的约3.5％的面积，此处2％－5％的值是有利的。在示例性实施例中，长度a(46)约为长度w(37)的35％，有利的是20％至40％。
[0076]
在图20中，以侧视图示出了根据图16至19的具有根据实施例的壳体1的通风机。可以清楚地看到叶轮3相对于壳体1、其稳定区域26及其流动区域27的轴向位置。在该示例性实施例中，稳定区域26从喷嘴板5略微在盖盘19上轴向地延伸，即限定在底盘28与盖盘19之间的叶轮3的流出面积在径向方向上被稳定区域最小程度地覆盖。在紧凑的且侧壁7和稳定区域26在径向上与叶轮3仅相距很小的距离的壳体1该实施例中，这对于实现高效率是特别有利的。紧固有叶轮3的马达4被紧固到侧部件7，并因此最终通过底盘侧上的板6紧固到喷
嘴板5。因此，壳体1设计成承载的。侧部件7具有流入边缘14和流出边缘15，其中，从叶轮的旋转方向上看，每个侧部件7的流入边缘14位于流出边缘15的前方。
[0077]
图21以从流入侧看的立体图示出了具有壳体1的另外的实施例的通风机，其在径向方向上特别紧凑且其侧部件是穿孔的。侧部件7设有穿孔30，即大量开口。在示例性实施例中，这些穿孔30是大致圆形的，但是可以具有几乎任何可以想到的形状，例如四边形、六边形，或者它们也可以以非结构化的方式相对于彼此大幅变化的形状。穿孔的尺寸也可以在较大的范围内选择。在此，每个侧部件设置约28个穿孔，约10－50个是有利的。穿孔30减少了由于侧部件7而在压力侧上产生的调声。考虑到没有穿孔，由穿孔从侧部件7留出的总面积比例在约50％的范围内，40％－90％是有利的。留出面积越多，压力侧噪声降低就越好。但是，由于这是壳体的承载实施例，因此也必须在侧部件7处保留足够的材料，以便获得壳体1的必要强度。穿孔可以在剩余材料中产生类似于桁架结构的相对刚性的结构。稳定区域27中的金属片材也可以有利地穿孔，以便进一步改善压力侧声音辐射。有利地，它也可以仅在期望显著的声辐射的那些区域中局部地穿孔，特别是在侧部件7的流入边缘14附近。
[0078]
除了穿孔30之外，该实施例对应于根据图16－20的实施例，这就是为何也可以参考对这些图的描述的原因。此处仍然可以清楚地看到紧固装置23和入口喷嘴2，利用该紧固装置将壳体1紧固到喷嘴板5。紧固装置24还用于将底盘侧上的板6紧固到侧部件7，并且紧固装置25用于将稳定区域27的角部区域29中的相邻的整体式金属片材件22在周向方向上彼此连接。
[0079]
在图22中，示出了不带有壳体的通风机和具有根据本发明的壳体的通风机在相同恒定速度下的静压增量和抽吸侧声功率的曲线。除了图6和相关联的描述之外，该图示还明确了壳体的作用模式，其特征在于，将带有壳体的通风机的特性曲线在其中与相同、特别是具有相同的叶轮但其中壳体被一个大体上流体中性的马达悬架所替代的通风机的特性曲线进行了比较。曲线48示出了无壳体的通风机的静压增量的进程与输送体积流量的关系。具有壳体的通风机具有静压增量与输送体积流量关系的特性曲线49。通过使用壳体，可以实现比无壳体的通风机明显更大的静压增量，在相同速度下、尤其是在输送体积流量较低的情况下有5％至10％的范围内的静压增量。
[0080]
此外，曲线50示出了无壳体通风机的抽吸侧声功率与空气体积流量的关系，与此相比，曲线51示出了具有壳体的通风机的抽吸侧声功率。特别是在相当低的流速和较大的压力增量范围内，通过使用壳体在较大范围内将声功率显著地降低了5db以上(每两条相邻的水平辅助管线在抽吸侧上隔开5db)。
[0081]
此外，以虚线示出恒定的空气体积流量57；对于该空气体积流量，图23中还显示了声压频谱以进行比较。
[0082]
图23示出了不带有壳体的通风机(曲线55)和具有根据本发明的壳体的通风机(曲线56)在恒定速度和相同输送体积流量下在图22中所示的输送体积流量57处的抽吸侧声压的频谱。所示图表中的频率分辨率为3,125hz，但在其他频率分辨率下，可以在品质上看到相同的效果。所示的频率54是通风机的叶轮的叶片重复频率，其对应于以每秒转数为单位的叶轮的旋转频率与每个叶轮的叶片数量的乘积。与曲线的总体趋势相比，无壳体通风机(曲线55)以及具有壳体的通风机(曲线56)在该频率范围内的声压显著增加。对应的声音称为叶片经过声音。然而，声压曲线呈过度增量范围55(无壳体通风机)和56(具有壳体的通风
机)的形式的过度增量对于壳体的运行模式是决定性的。与此相对应的声音称为次谐波声音；向后弯曲的通风机经常以叶片重复频率的约70％-90％的频率发生这种情况。可以看出，通过对于具有壳体的通风机所示的输送体积流量，通常取决于输送体积流量的次谐波声音被大幅度降低，在所示示例中约为10db，通常为1－15db，其取决于关于运行点和频率分辨率。次谐波声音的频率也略微向下偏移叶片重复频率的约5％－20％。通过根据本发明的壳体的流动稳定来实现次谐波声音的这种减小和频移。这是根据本发明的壳体的非常特征性的特征。取决于实施例，具有壳体的通风机中的剩余声音、例如具有叶片重复频率54的叶片经过声音或宽带声音可以比不带有壳体的通风机更高或更低。描述作用模式的唯一决定性因素是在具有壳体的通风机的情形中次谐波声音的减少。
[0083]
关于根据本发明的教导的实施例的另外的有利改进，为了避免重复，参考本说明书的整体部分和所附权利要求。
[0084]
最后，要明确指出的是，根据本发明的教导的上述示例性实施例仅用于阐述所要求保护的教导，而不是将其限定为示例性实施例。
[0085]
附图标记列表
[0086]1ꢀꢀꢀ
壳体
[0087]2ꢀꢀꢀ
入口喷嘴
[0088]3ꢀꢀꢀ
通风机叶轮
[0089]4ꢀꢀꢀ
马达
[0090]5ꢀꢀꢀ
喷嘴板
[0091]6ꢀꢀꢀ
壳体的底盘侧上的板
[0092]7ꢀꢀꢀ
壳体的侧部件
[0093]
7a
ꢀꢀ
壳体的底侧部件
[0094]
7b
ꢀꢀ
在旋转方向上相对于底部横向的壳体的侧部件
[0095]
7c
ꢀꢀ
壳体的顶侧部件
[0096]
7d
ꢀꢀ
反向于旋转方向相对于底部横向的壳体的侧部件
[0097]8ꢀꢀꢀ
侧部件的平面区域
[0098]9ꢀꢀꢀ
底盘侧上的板的钝圆过渡区域
[0099]
10
ꢀꢀ
底盘侧上的板的平直过渡区域
[0100]
11
ꢀꢀ
侧部件的平面子区域
[0101]
12
ꢀꢀ
两个平面区域之间的过渡部
[0102]
13
ꢀꢀ
侧部件的径向最外平面区域
[0103]
14
ꢀꢀ
侧部件的流入侧边缘
[0104]
15
ꢀꢀ
侧部件的流出侧边缘
[0105]
16
ꢀꢀ
径向最外平面区域的(平均)长度l1
[0106]
17
ꢀꢀ
两个相邻侧部件7的径向最外平面区域之间的(平均)距离l2
[0107]
18
ꢀꢀ
通风机叶轮的叶片
[0108]
19
ꢀꢀ
通风机叶轮的盖盘
[0109]
20
ꢀꢀ
不带有壳体的示例性特性曲线
[0110]
21
ꢀꢀ
带有壳体的示例性特性曲线
[0111]
22
ꢀꢀ
整体式金属片材件
[0112]
23
ꢀꢀ
用于壳体－喷嘴板的紧固装置
[0113]
24
ꢀꢀ
用于侧部件－底盘侧上的板的紧固装置
[0114]
25
ꢀꢀ
相邻整体式金属片材件的紧固装置
[0115]
26
ꢀꢀ
喷嘴板附近的稳定区域
[0116]
27
ꢀꢀ
底盘侧上的板附近的通流区域
[0117]
28
ꢀꢀ
叶轮的底盘
[0118]
29
ꢀꢀ
稳定区域26的角部区域
[0119]
30
ꢀꢀ
侧部件的穿孔
[0120]
31
ꢀꢀ
底盘侧上的板的中心区域
[0121]
32
ꢀꢀ
与喷嘴板的连接区域
[0122]
33
ꢀꢀ
通风机叶轮的叶片的后缘
[0123]
34
ꢀꢀ
侧部件7的径向最内平面区域
[0124]
35
ꢀꢀ
空气管道
[0125]
36
ꢀꢀ
空气管道35的侧壁
[0126]
36a 空气管道35的底壁
[0127]
37
ꢀꢀ
壳体1的宽度w
[0128]
38
ꢀꢀ
空气管道35的宽度s
[0129]
39
ꢀꢀ
壳体1与空气管道35之间的角度α
[0130]
40
ꢀꢀ
壳体1的最小外接正方形
[0131]
41
ꢀꢀ
地板紧固件或阻尼元件
[0132]
42
ꢀꢀ
朝向稳定区域的侧部件的边缘
[0133]
43
ꢀꢀ
朝向稳定区域的侧部件的边缘
[0134]
44
ꢀꢀ
叶轮直径d
[0135]
45
ꢀꢀ
底盘侧上的板6上的角部凹部
[0136]
46
ꢀꢀ
用流入侧边缘14的角部凹部a的长度
[0137]
47
ꢀꢀ
流出侧边缘15的角部凹部b的长度
[0138]
48
ꢀꢀ
不带有壳体的静压增量的特性曲线
[0139]
49
ꢀꢀ
带有壳体的静压增量的特性曲线
[0140]
50
ꢀꢀ
不带有壳体的抽吸侧声功率的特性曲线
[0141]
51
ꢀꢀ
带有壳体的抽吸侧声功率的特性曲线
[0142]
52
ꢀꢀ
不带有壳体的抽吸侧声压频谱
[0143]
53
ꢀꢀ
带有壳体的抽吸侧声压频谱
[0144]
54
ꢀꢀ
叶片经过声音频率
[0145]
55
ꢀꢀ
不带有壳体的次谐波声压增量范围
[0146]
56
ꢀꢀ
带有壳体的次谐波声压增量范围
[0147]
57
ꢀꢀ
示例性运行点