本實用新型涉及一種氣動裝置、尤其是風扇葉輪的旋轉(zhuǎn)件的邊棱(Kantenberandung),用于減少微粒附著。另外,本實用新型還涉及一種用于通風機的風扇葉輪,該風扇葉輪帶有特定的風扇葉輪葉片輪廓,從而能夠在工作過程中減少風扇葉輪,尤其是風扇葉輪葉片上的微粒附著。
背景技術(shù):
此類風扇葉輪在現(xiàn)有技術(shù)中是公知的,例如歐洲專利文件EP 2 366 907A2中所公開的。
此種風扇葉輪在其幾何結(jié)構(gòu),尤其是葉片構(gòu)造方面進行了如下優(yōu)化,在產(chǎn)生極小的噪聲的情況下進行高效的氣流供給。不過在運轉(zhuǎn)過程中會產(chǎn)生如灰塵或絨毛等微粒附著,這對這些參數(shù)帶來了負面影響。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型對公知的氣動裝置、尤其是葉輪僅就其幾何結(jié)構(gòu)方面進行改進。因此,本實用新型的基本目的是提供一種旋轉(zhuǎn)件的邊棱,其使運轉(zhuǎn)時微粒附著最小化。本實用新型另外還提供一種風扇葉輪,其具有一種在運轉(zhuǎn)中使微粒附著最小化的風扇葉輪葉片結(jié)構(gòu)。
上述目的是通過根據(jù)下述特征組合實現(xiàn)的。
根據(jù)本實用新型提出了一種氣動裝置、尤其是風扇葉輪的旋轉(zhuǎn)件的邊棱。所述旋轉(zhuǎn)件以與旋轉(zhuǎn)軸平行的方式沿軸向延伸并在運轉(zhuǎn)時輸送一氣體量(Luftvolumen)。所述邊棱從截面上看如此地幾何構(gòu)造,使得其通過以下公式確定,
f(x)=n*(0.025*x2-0.8*x+c)
從而減少在所述旋轉(zhuǎn)件旋轉(zhuǎn)期間的微粒附著,其中,n與x被限定為3≥n≥1/3,d≥x≥d/50,d是氣動裝置或者風扇葉輪的直徑,而c則是一可變的數(shù)。
邊棱被定義為氣動裝置的獨立的(freistehend)邊緣(Kante),其在運轉(zhuǎn)時與運動的氣流互相作用。
本實用新型的要素是在風扇葉輪的風扇葉輪葉片的至少一個邊緣處應用前文提到的邊棱。所述邊緣優(yōu)選指向風扇葉輪的進氣側(cè),并確定葉片輪廓。
另外,本實用新型包括一風扇葉輪,其具有軸向進氣側(cè)以及多個在周向上間隔安置并至少局部沿徑向延伸的風扇葉輪葉片,在徑向截面中看,該風扇葉輪葉片各自具有至少在局部上徑向向外擴大且指向進氣側(cè)的葉片輪廓,所述葉片輪廓的邊棱由以下公式確定,
f(x)=n*(0.025*x2-0.8*x+c)
其中,n限定擴散通道(Streuungskorridor),其值落在3≥n≥1/3的范圍中,d是風扇葉輪的直徑,c是一可變的數(shù),x處于d≥x≥d/50的范圍中。
變量c不影響葉片輪廓的曲線走向,而只是確定指向進氣側(cè)的葉片輪廓在坐標系中的縱坐標上的高度,因而c的值可任選。
通過參數(shù)n的取值區(qū)間撐開了兩個曲線走向的通道,而葉片輪廓的曲線走向就落在此通道內(nèi)。
風扇葉輪葉片的指向進氣側(cè)的特定的葉片輪廓會產(chǎn)生氣流,其在運轉(zhuǎn)中減少25-50%的微粒附著。此處決定性因素還在于,風扇葉輪葉片在其徑向內(nèi)置部段極小地沿軸向延伸,而沿著徑向向外方向根據(jù)公式特定地弧形增大。
在優(yōu)選實施變例中設(shè)計為,使得在徑向方向上風扇葉輪葉片的葉片輪廓占風扇葉輪葉片的總延伸(Gesamterstreckung)的至少40%。通過風扇葉輪葉片長度的如此的特殊曲線走向,能夠有效降低微粒附著。另外,當風扇葉輪葉片至少在一徑向內(nèi)置的部段中具有所述葉片輪廓,該部段從其徑向內(nèi)置的端部出發(fā)徑向向外延伸,這種實施方式也是有利的。
在一改進方案中,風扇葉輪葉片在周向上至少朝著一個方向彎曲,特別是構(gòu)造成弓形。在本文中只要提到風扇葉輪葉片的“徑向延伸”,它們都是指在彎曲的風扇葉輪葉片中沿徑向及周向方向由徑向內(nèi)側(cè)向徑向外側(cè)的延伸。
在一實施方式中,風扇葉輪具有一沿軸向朝著進氣側(cè)圓錐狀地延伸的輪轂,風扇葉輪葉片以徑向間隔開的形式與該輪轂毗鄰。因此,逐漸變成圓錐狀的輪轂與風扇葉輪葉片存在流通技術(shù)意義上的有效連接。
另外,風扇葉輪優(yōu)選具有底板,風扇葉輪葉片在此底板上一體制成。底板和輪轂在徑向方向上直接且齊平地相互轉(zhuǎn)變。另外,在一實施方式中,底板繼續(xù)輪轂的圓錐狀延伸,且自身在與輪轂毗鄰的徑向內(nèi)側(cè)區(qū)域內(nèi)具有軸向高度。在一實施例中,風扇葉輪葉片僅設(shè)置在底板區(qū)域內(nèi)。
在一改進方案中,在風扇葉輪上設(shè)置一與底板軸向?qū)χ玫纳w板,此時,風扇葉輪葉片在底板與蓋板之間軸向延伸,并形成相應的間距。蓋板沿著徑向與軸向方向延伸,在其中一種實施方式中,其以一內(nèi)側(cè)的孔邊緣形成軸向進氣口。因而如下實施方式是有利的,即風扇葉輪葉片在軸向俯視圖中觀察沿徑向方向向內(nèi)延伸過該孔邊緣。換言之,進氣口直徑的大小應使風扇葉輪葉片看起來像是徑向向內(nèi)經(jīng)過孔邊緣突伸到進氣口中。因此相應地,進氣口的直徑就要比輪轂的直徑更大。通過所述公式確定的特定的葉片輪廓尤其設(shè)置在一區(qū)域中,該區(qū)域沿徑向方向向內(nèi)延伸經(jīng)過進氣口的孔邊緣。
另外,這樣的風扇葉輪的實施變例是有利的,其中,風扇葉輪葉片在其各自的徑向內(nèi)端部的軸向延伸均平滑地轉(zhuǎn)變成底板的表面。其中,風扇葉輪葉片沿徑向向內(nèi)在軸向上逐漸變短,直至其結(jié)束于底板。此時,風扇葉輪葉片的葉片輪廓的由公式所限定的曲線走向設(shè)置在進氣口的區(qū)域內(nèi)。由此將使徑向內(nèi)置區(qū)域內(nèi)的微粒附著顯著減少。另外,材料消耗量以及隨之應需的附著表面積均通過所述風扇葉輪葉片得以最小化。
在另一實施變例中設(shè)置為使風扇葉輪葉片在其各自徑向外緣部段具有其最大的軸向延伸,并以與底板和/或蓋板的外邊棱齊平的方式終止。
在一有利變例中,風扇葉輪一體制成,并尤其用塑料制成。由此既減少了零件數(shù)量,也降低了裝配成本。
本實用新型另外還包括通風機,其帶有一具備前述技術(shù)特征的風扇葉輪。
所有公開的特征,只要在技術(shù)上可以實現(xiàn),就可任意組合。
附圖說明
本實用新型的其它有利改進方案在從屬權(quán)利要求中示出,或者,在下文中根據(jù)附圖結(jié)合本實用新型的優(yōu)選實施方式的描述進行更詳細地說明。其中:
圖1示出了根據(jù)本實用新型的風扇葉輪的立體圖;
圖2示出了圖1的風扇葉輪的俯視圖;
圖3示出了圖1的風扇葉輪局部切開的側(cè)剖圖;
圖4示出了圖1的風扇葉輪和葉片輪廓的投影視圖。
具體實施方式
在圖1和圖2中,在立體圖和俯視圖中示出了根據(jù)本實用新型的風扇葉輪1具有根據(jù)本實用新型的風扇葉輪葉片2的邊棱的實施例。風扇葉輪1與底板6及蓋板7一體制成,所述底板和蓋板通過沿軸向延伸且沿周向彎曲的風扇葉輪葉片2連接。底板6和蓋板7以與風扇葉輪葉片2的徑向外邊棱齊平的方式結(jié)束,并形成風扇葉輪1的直徑d。蓋板7具有內(nèi)部的孔邊緣9,其確定風扇葉輪1的軸向進氣口8的尺寸。從圖2的軸向俯視圖中看,風扇葉輪葉片2沿徑向方向向內(nèi)延伸經(jīng)過孔邊緣9。
風扇葉輪葉片2分別具有指向進氣側(cè)的葉片輪廓3,其以n=1,11≤x≤33且c=0的值按照前文提及的公式確定所形成的邊棱的幾何結(jié)構(gòu)。風扇葉輪葉片2的相應形狀從其徑向內(nèi)置的端部4開始沿徑向向外延伸。另外,在風扇葉輪1上安置著在軸向上逐漸變成圓錐狀的輪轂5,其在輪轂邊緣10處轉(zhuǎn)變成底板6。風扇葉輪葉片2以在徑向方向上間隔開的形式與輪轂5毗鄰。
圖3示出了圖1和圖4所示的風扇葉輪的局部剖開的徑向剖切面A-A,其中去掉了蓋板7,以便在徑向內(nèi)側(cè)截面中清楚地示出具有根據(jù)前述公式的風扇葉輪葉片2的邊棱的葉片輪廓3。在沿徑向方向鄰接并被蓋板7完全覆蓋的區(qū)域中,風扇葉輪葉片2的葉片輪廓3以基本上沿軸向連續(xù)下降的方式一直延伸至徑向外邊緣。從徑向上看,具有根據(jù)前述公式的風扇葉輪葉片2的邊棱的葉片輪廓3的端部形成尖端21,所述尖端同時構(gòu)成轉(zhuǎn)變成基本上軸向連續(xù)地下降的葉片輪廓3的轉(zhuǎn)變部。風扇葉輪葉片2的徑向內(nèi)置的自由端4平滑地轉(zhuǎn)到底板6的表面。
為更好地理解具有根據(jù)上述公式的風扇葉輪葉片2的邊棱的葉片輪廓3,圖4是以投影看圖1所示風扇葉輪的視圖。在示出的實施例中,通過公式定義的邊棱沿著葉片輪廓3延伸了投影長度R。在相同的環(huán)境條件下進行的測量中,示出的風扇葉輪1與現(xiàn)有技術(shù)中的風扇葉輪相比,減少超過30%的微粒附著
本實用新型在其實施方式上并不限于前述優(yōu)選實施例。實際上可有大量采用在原理上與前文所示解決方案不同的設(shè)計的變型。例如,也可以采用在軸向俯視圖中看呈S形的風扇葉輪葉片。