TW201723321A

TW201723321A - 通風裝置

Info

Publication number: TW201723321A
Application number: TW105136764A
Authority: TW
Inventors: 克勞斯甘德爾; 湯瑪斯海格爾德; 華爾特慕勒
Original assignee: 尼科特拉格哈德有限公司
Priority date: 2015-12-22
Filing date: 2016-11-11
Publication date: 2017-07-01
Also published as: DK3184826T3; CN118855766A; ES2796280T3; CN106996395A; US10393123B2; DE102015226575C5; DE102015226575B4; DE102015226575A1; EP3184826B1; TWI726002B; EP3184826A1; US20170175747A1

Abstract

一種通風裝置，具有至少一徑向通風器(12)，具有一通風器殼體(13)，在通風器殼體中設置一對一轉軸(14)旋轉驅動之運轉輪(15)，而該通風器殼體(13)具有一在運轉輪(15)周緣方向(24)以螺旋形對運轉輪延伸之導壁(25)，該導壁遞變至一空氣吹出口(23a-d)，其中，該導壁(25)具有在周緣方向(24)設計成螺旋形之導壁段(27a-d)，各自遞變至一自身之空氣吹出口(23a-d)，其遞變方式為，該通風器殼體(13)具有複數個在運轉輪(15)周緣方向(24)分佈設置之空氣吹出口(23a-d)。

Description

通風裝置

本發明係關於一種通風裝置，其具有至少一徑向通風器，具有一通風器殼體，在通風器殼體中設置一對一轉軸旋轉驅動之運轉輪，而該通風器殼體具有一在運轉輪周緣方向以螺旋形延伸之導壁，該導壁遞變至一空氣吹出口。

徑向通風器原則上可歸類為不同之兩種類屬：其中一群組構成具有螺旋殼體之徑向通風器，另一群組構成自由運轉之徑向通風器。

第一群組中徑向通風器之螺旋殼體需滿足二任務。其收集由運轉輪湧出之空氣，將之導向一共同之出口，且經由在流動方向持續之截面擴大(擴散器效應)，將速度能量(動壓)之一部分轉換成壓力能量(靜壓)。在自由運轉之徑向通風器方面，在運轉輪中之空氣被導成徑向，且在該處由運轉輪之渦輪葉片出口直徑上湧出。為提高靜態效率，已有擴散器為人所知，其運轉輪之蓋板與底板具有超過渦輪葉片直徑向外突出之外緣區。

本發明之目的在於提出一種前述類型之通風裝置，其相較於具有自由運轉之徑向通風器之傳統通風裝置具有精簡構造及更佳效率。

此目的以一具有獨立請求項1特徵之通風裝置達成。本發明之其他改進說明於申請專利範圍之附屬請求項。

本發明之通風裝置之特徵在於，導壁在周緣方向分段，且具有複數個本身為螺旋形構成之導壁段，該導壁段遞變成自身之空氣吹出口，使得該通風器殼體具有複數個在運轉輪周緣方向分佈設置之空氣吹出口。

本發明選擇之方式為，改善具有螺旋殼體之徑向通風器，保留其螺旋殼體之優點，亦即高穩定性、目標導向之空氣導引，同時大幅改善靜態效率，使本發明之具有螺旋殼體之徑向通風器之效率高於自由運轉之徑向通風器。

與先前技術中具有至少一徑向通風器、且具有螺旋殼體及一空氣吹出口之通風裝置相比，本發明之通風裝置至少具有二空氣吹出口，亦即，在先前技術中習知之由螺旋殼體構成之單一螺旋在本發明中經由分段之導壁分成複數個部分螺旋。在運轉輪中被導成徑向之空氣相對於先前技術亦非僅在一螺旋中收集，並被送往空氣吹出口，而係在複數個部分螺旋中收集，並被導向各自之空氣吹出口。

此不僅提升靜態效率，亦對構造尺寸有正面影響，相對於僅具有一個空氣吹出口之傳統徑向通風器其尺寸較小。於此，本發明之通風裝置由於構造精簡，在相同之輸送容積下，相對於具有螺旋殼體之傳統徑向通風器，亦適於裝機在各種容許自由抽吸及自由排氣之組合中，例如裝機在抽風機殼或空調機殼之較小通道截面中，例如空調箱或空調通道中。

在本發明另一改進例中，導壁段各具有一內導壁段部及一外導壁段部，而空氣吹出口各由在運轉輪周緣方向直接前後設置之導壁段之相鄰之內及外導壁段部構成。

較佳地，導壁段外部弓形彎曲，而在周緣方向相鄰之導壁段之間各突出一空氣吹出凸緣，其縱軸平行於運轉輪上一切線，或對該切線成角度。總共可設至少二空氣吹出凸緣，各自界定空氣吹出口。空氣吹出口之截面積特別是直角形，例如方形。

在本發明之另一改進例中，空氣吹出口中至少二個吹出口位於對轉軸之運轉輪之直徑兩端。

通風器殼體可具有直角之基本形，且空氣吹出口位於通風器殼體隅角區。

較佳在運轉輪周緣方向分佈設置四個空氣吹出口。在此設計中，空氣可被四個部分螺旋收集，並被導向所屬之空氣吹出口。若通風器殼體為直角形且具有四個空氣吹出口，則此通風器殼體亦稱為四象(Quad)殼體。

在本發明之又一改進例中，通風器殼體具有一抽吸側之側壁，及一驅動側之側壁，該抽吸側之側壁具有一抽吸口，而該驅動側之側壁位於抽吸側側壁之對面，一通風驅動器配置給該驅動側之側壁，在抽吸側之側壁與驅動側之側壁之間容納運轉輪。

驅動側之側壁特別是具有一固定接點，用以固定一通風驅動器。相較於自由運轉之徑向通風器，具有一殼體之徑向通風器更加穩定，因而適合將通風驅動器直接安裝在通風器殼體上。因而通風器殼體及容納於其中之運轉輪與裝設之通風驅動器之結合相較於自由運轉之徑向通風器之驅動器加運轉輪更加精簡。

在本發明之再一改進例中，通風裝置具有一空調殼體，徑向通風器置於其中。該空調殼體可為例如一空調箱，該空調箱可為一中央空調之組成部分。而備選方案亦可為，該空調殼體為一空調通道。當然，將可能的是，該徑向通風器設於一通氣殼體內，例如設於一通氣通道內。

較佳地，該徑向通風器置於一空調殼體內，其在空氣吹出口與一配合之空調殼體之空調殼壁間形成一流出區。

在本發明更一改進例中，該空調殼體具有複數個--例如四個互相成直角之--空調殼壁，各壁皆配有一徑向通風器之空氣吹出口。有意義者是，空氣吹出口之出口面與其所屬之空調殼壁間夾成一角度，亦即並不互相平行，此設計實現一種優化之空氣外流。同樣可行者是，徑向通風器相對於空調殼壁做少許扭轉，使空氣吹出口聚焦於相鄰空調殼壁間之隅角方向。

在本發明續一改進例中，通風裝置具有一懸吊於殼蓋下方之中間蓋，徑向通風器納於其中。

可行者是，通風裝置具有一設於殼底板上方之中間底板，徑向通風器納於其中。

11‧‧‧通風裝置

12‧‧‧徑向通風器

13‧‧‧通風器殼體

14‧‧‧轉軸

15‧‧‧運轉輪

16‧‧‧通風驅動器

17、18‧‧‧側壁

19‧‧‧固定接點

20‧‧‧驅動承載器

21‧‧‧葉片軸頸

22‧‧‧葉片

23a-d‧‧‧空氣吹出口

24‧‧‧周緣方向

25‧‧‧導壁

27a-d‧‧‧導壁段

28a-d‧‧‧內導壁段部

29a-d‧‧‧外導壁段部

30a-d‧‧‧吹出凸緣

31‧‧‧空調殼體

32a-d‧‧‧空調殼壁

B、B’、B”‧‧‧構造寬度

H、H’、H”‧‧‧構造高度

本發明之較佳實施例顯示於所附圖式中，以下將進一步說明。圖中顯示：第1圖本發明之通風裝置第一實施例之一側視圖。

第2圖第1圖中通風裝置之一周緣視圖。

第3圖不同通風裝置之示意圖，綜合顯示於一視圖中，其根據先前技術具有單一空氣吹出口，或根據本發明具有二或四個空氣吹出口。

第4圖先前技術中一通風裝置之通風器殼體之示意圖。

第5圖本發明之通風裝置第二實施例之一立體視圖，其中具有二空氣吹出口。

第6圖本發明之通風裝置第二實施例之通風器殼體一立體視圖，其中具有四個空氣吹出口。

第7圖本發明之通風裝置第一實施例之一側視圖，其中徑向通風器置於空調殼體內。

第1及2圖顯示本發明之通風裝置11之第一實施例。通風裝置11之主要組成部分係一徑向通風器12，其具有一通風器殼體13，在殼體中設置一運轉輪15，該運轉輪被驅動成可對一轉軸14旋轉。

通風器殼體13設計成箱形，且具有二互相平行之側壁17、18，兩側壁互相保持距離，而在兩側壁之中間空室中容納運轉輪15。

設有一抽吸側之側壁17，壁上有一進入開口(未圖示)，決定抽吸直徑。進入開口位於抽吸側之側壁17之外側，而穿流面積可因應抽吸側之側壁17之輪廓而擴大，例如以喇叭形擴大。

抽吸側之側壁17對面設置驅動側之側壁18。在驅動側之側壁18上有一固定接點19，通風驅動器固定16於該位置。特別如第1圖所示，固定接點19包含一驅動承載器20，其形式為一固定凸緣，通風驅動器16裝設於其上。該通風驅動器16較佳為一電動機，特別是一種永磁激勵之同步電動機。然而亦可使用異步電動機作為通風驅動器16。

由於通風器殼體13之高穩定性，驅動承載器20連同閥門驅動器16直接安裝在通風器殼體13之固定接點19上。為此凸緣式驅動承載器20接設在驅動側之側壁18外側，並在該處以適當方式固定，例如以固定螺絲螺固。通風驅動器16之驅動軸經由一開孔伸入通風器殼體內部，並承載運轉輪15，該運轉輪--如前所述--在操作狀態時在通風器殼體13內部轉動。

運轉輪15具有一葉片軸頸21，其由複數個葉片22構成，葉片22例如可由內向外逆向運轉方向傾斜。

特別如第1圖所示，葉片22例如係顯示成向後彎曲之葉片22，然而亦可使用向後傾斜之直的葉片22。

徑向通風器12之通風器殼體13實施成螺旋殼體，其目的在於收集被運轉輪15導向徑向方向之空氣，並將其導向一共同的空氣出口，一空氣吹出口23。其間經由在流動方向持續擴大截面積將一部份速度能量(動壓)轉換成壓力能量(靜壓)。

為此通風器殼體13具有一導壁25，該導壁本身在運轉輪15之一周緣方向24螺旋形旋轉延伸，遞變成空氣吹出口23。導壁25構成側壁17、18在周緣側之末端，並與此側壁共同構成箱形之通風器殼體13。

本發明之徑向通風器12因而在周緣方向具有分段之導壁25，其具有複數個各自為螺旋構造之導壁段27a-d，各導壁段各自遞變成空氣吹出口23a-d，其方式為，通風器殼體13在運轉輪15周緣方向具有複數個分佈設置之空氣吹出口23a-d。在所示之實施例中，導壁25分段成四個導壁段27a-d，且在運轉輪15周緣方向24以分佈方式設有四個空氣吹出口23a-d。不言可喻者是，導壁段27a-d之數目及空氣吹出口23a-d之數目不僅限於四個，亦即可為二、三或多於五個。

特別如第1圖所示，導壁段27a-d各具有一內導壁段部28a-d及一外導壁段部29a-d，而空氣吹出口23a-d分別由在運轉輪15周緣方向24直接前後設置之導壁段27a-d相鄰之內導壁段28a-d及外導壁段部29a-d所構成。

在第1圖中另外顯示，相鄰之空氣吹出口23a-d之出口面互相成直角。在所示之實施例中，通風器殼體13具有一直角形，特別是方形，之基本形，而導壁段27a-d構成方形設計之通風器殼體13之周緣側。

在實施例中，二空氣吹出口27a、c與27b、d相互對轉軸14成直徑兩端對立。這在方形或箱形通風器殼體13上意味著，空氣吹出口23a-d各坐設於通風器殼體13之隅角區。

另外在第1圖中尚顯示，各導壁段27a-d外部弓形彎曲，而在周緣方向24相鄰之導壁段27a-d之間各有一空氣吹出凸緣30a-d突出，其縱軸平行於運轉輪15上一切線，或與該切線成一角度。

各空氣吹出凸緣30a-d代表各該部分螺旋之出口區，各收集一部份被運轉輪15徑向導出之空氣，並將之導至所配屬之空氣吹出口23a-d。在一未圖示之修改例中，空氣吹出凸緣30a-d之出口面可相對於導壁段部29a-d突出或縮回。

第3圖以示意方式顯示先前技術中之一通風裝置，其徑向通風器具有一螺旋殼體，僅有一個空氣吹出口。在同一張圖上，同時顯示前述之本發明之通風裝置11之第一實施例，其中該通風器殼體13具有四個在運轉輪15周緣方向24分佈設置之空氣吹出口23a-d。

同樣在第3圖中顯示本發明之通風裝置11的第二實施例，其中徑向通風器12之通風器殼體13具有兩個在運轉輪15周緣方向24分佈設置之空氣吹出口23a、b。

特別是本發明之各種不同通風裝置之綜合圖示及先前技術之通風裝置顯示，本發明之通風裝置11之構造體積明顯小於先前技術之通風裝置。

此外第4至6圖顯示，第一實施例之構造寬度B’以及第二實施例之構造寬度B”皆小於先前技術之螺旋殼體之構造寬度B。在構造高度方面亦同：構造高度H’及構造高度H”明顯小於先前技術之螺旋殼體之構造高度H。本發明之通風裝置11之顯著精簡尺寸相較於先前技術中相同容積流量之通風裝置節省巨大的空間需求。

第7圖顯示本發明之通風裝置11之第三實施例。第三實施例之通風裝置11除一徑向通風器12外尚包括一空調殼體31，徑向通風器12構建於該空調殼體中。空調殼體31例如顯示為一空調箱形式，具有直角形截面，特別是方形截面，在所示之實施例中具有四個互相成直角之空調殼壁32a-d。為將徑向通風器12固定在空調殼體31內，例如使用一固定在殼體壁31內之分隔壁(未圖式)，徑向通風器12可藉由適當之固定方式固定在該分隔壁上。通風器12在分隔壁上之固定以在通風器殼體13之抽吸側之側壁17上為佳。可想而知之其他方案為，藉由一腳架結構，例如L-形腳架，或一足座結構，將徑向通風器裝設在通道殼體內。

特別由第7圖可見，各空調殼壁32a-d皆配有一徑向通風器12之空氣吹出口23a-d。然而，空氣吹出口23a-d之出口面並不平行於所屬之空調殼壁32a-d，而係與所屬之空調殼壁32a-d構成一角度。換言之，徑向通風器12相對於空調殼壁32a-d處於一旋轉位置，在該位置上導壁段27a-d相對於空調殼壁32a-d成角度0°<α<90°，特別是成角度5°<α<45°。

徑向通風器12之此種組合容許經由個別空氣吹出口23a-d優化空氣排出。空氣吹出口23a-d及空氣吹出凸緣30a-d以其縱軸朝向相鄰空調殼壁32a-d間之隅角方向。

因而在空氣吹出口23a-d之間及在其出口面與所配屬之空調殼壁32a-d之間構成一種具有特徵之流出區，其以極小之損失導至吹出區。一種如此之空調箱可例如是一中央空調之組成部分，其除具有徑向通風器12外尚包括更多組件，例如過濾器等。