[發(fā)明專利]一種葉片

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510821041.1
• 申請日: 2015-11-23
• 公開（公告）號: CN105715584A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發(fā)明（設計）人: 丹尼爾·格伯特;索斯滕·皮薩爾奇克;奧利弗·哈弗;埃哈德·格魯伯
• 申請（專利權）人: 依必安-派特穆爾芬根股份有限兩合公司
• 主分類號: F04D29/38
• 分類號: F04D29/38
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 董科

技術領域

本發(fā)明涉及一種風機葉輪的葉片，具體地，本發(fā)明涉及一種端側朝向輪彀的葉片的幾何結構。本發(fā)明還涉及一種風機葉輪。

背景技術

在軸流風機上，葉輪的旋轉軸轉動方向平行或軸向于氣流方向。在徑流式風機上，葉輪的旋轉軸轉動方向放射狀的面相出口側的氣流方向。帶有葉片的葉輪圍繞輪彀旋轉，因而傳送了一個氣體介質(zhì)。特別是在在一個設備內(nèi)或類似物體內(nèi)的風機輪模塊制造和/或安裝期間，危險的應力產(chǎn)生，它可能會損壞葉片。在風機葉輪工作時，圍繞風機輪葉片的氣體介質(zhì)的氣流通過風扇輪轂進入附著在風扇輪轂上的軸，產(chǎn)生被消散的力，這樣的話，由于離心力產(chǎn)生的壓力會對風機葉輪帶來問題。

現(xiàn)有技術是這樣解決這個問題的。例如，增加連接輪彀和葉片區(qū)域的葉片的壁厚。但是這樣勢必增加風機葉輪的重量，這提高了材料消耗，導致制造成本增加。風機葉輪通常由塑料制成，增加壁厚會延長葉輪的制造周期，例如，在熱塑性塑料噴射鑄造的冷卻過程中壁厚有一個二次效應。

另外一種已知的能夠加固葉片的方法是在葉片的橫截面設置一個焊珠。這樣也可以增加壁厚。此外美國專利5,066,196提出在葉片和輪轂連接的區(qū)域至少設置一條加強筋。同時美國公開專利申請文件2004/0013526A1提出在風機葉輪葉片的附屬區(qū)域預設至少兩根筋。

然而，這些增加強度的手段會對氣流產(chǎn)生不利影響。氣流在輪彀區(qū)域的分離會對工作效率和工作噪音產(chǎn)生不利影響。此外，當旋轉軸處于垂直位置時，特別是當軸流式風機葉輪處于靜止狀態(tài)時，液體無法完全排出。水在風機葉輪葉片上的積聚會造成風機葉輪不平衡和冰凍損壞，特別是在冬天。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于風機葉輪的葉片，其根據(jù)強度需求，材料使用和產(chǎn)品易生產(chǎn)性方面，具有優(yōu)化的屬性，至少保留了氣流的屬性，并且不會對工作噪音和工作效率進行技術妥協(xié)。

獨立權利要求1所記載的風機葉輪葉片的特征可以實現(xiàn)本發(fā)明的目的。

從屬權利要求2至14提供了進一步改進葉片的特征。

本發(fā)明的另一個目的在于提供一種風機葉輪，其根據(jù)強度需求，材料使用和產(chǎn)品易生產(chǎn)性方面，具有優(yōu)化的屬性，至少保留了氣流的屬性，并且不會對工作噪音和工作效率進行技術妥協(xié)。

另一個獨立權利要求15所記載的風機葉輪的特征可以實現(xiàn)本發(fā)明的另一個目的。從屬權利要求16和17提供了進一步改進風機葉輪的特征。

根據(jù)本發(fā)明，一個風機葉輪葉片，具有朝向輪彀的一個末端區(qū)域，借此葉片在朝向輪糓的末端區(qū)域至少有一個筋，借此筋具有類似流動剖面的外部形狀。此處，葉片橫截面的形狀被稱之為術語“流動剖面”,因為它的特殊的葉片形狀，并因為氣流產(chǎn)生了沖擊物體的力。例如，這可以是具有凸第一葉片側和平第二葉片側的平凸外形，或者它可以是具有凸第一葉片側和凹第二葉片側的凹凸外形。這里，葉片橫截面形成一外部形狀，借此在筋的區(qū)域內(nèi)，外層形成外部形狀的輪廓。此外，本發(fā)明的葉片具有一個筋底，在朝向輪彀的末端區(qū)域內(nèi)的筋的起始點，它比在筋的末端的相反的筋底位于更高的軸向方向。因此，流體方向的在筋的末端的筋底位于低于在朝向輪彀的末端區(qū)域內(nèi)的筋的起始點的筋底。因此，任何擊打固定風機葉輪的葉片的水可以被排出，尤其在風機葉輪被設置為基本上旋轉軸垂直定向時，作為此設置的結果，即使在環(huán)境溫度低于冰點時，冰塊被除去，并且因而不會產(chǎn)生不平衡和/或冰凍損壞。

本發(fā)明是基于一個令人驚訝的發(fā)現(xiàn)，當把筋的外部形狀類似成流動剖面時，盡管經(jīng)過筋和葉片輪廓的揣流強度提高了，其中介質(zhì)流體在葉片輪廓上被中斷，但筋不會對經(jīng)過葉片的氣流產(chǎn)生負面影響。當介質(zhì)流體在葉片輪廓上被多個葉片上的筋中斷數(shù)次時，這種效應仍然存在。然而，筋具有加強作用。因此，本發(fā)明的葉片具有優(yōu)化的強度性能，至少保證流動性能，并且導致噪音和效率的技術折衷，借此葉片的壁厚不會增加，因此不會對材料的消耗和易生產(chǎn)性產(chǎn)生不利影響。

在本發(fā)明所述的葉片的一個優(yōu)選的實施例里，葉片的最大壁厚和葉片的最大剖面厚度之間的比例為0.1至0.9，其中更優(yōu)選的比例為0.2至0.6。

另外一個被證明的優(yōu)選實施例是，筋的厚度和葉片的壁厚之間的比例為0.1至2，其中更優(yōu)選的比例是0.5至1.5之間。

在本發(fā)明所述的葉片的另一個優(yōu)選的實施例里，在轂的肩膀處，筋在徑向方向形成的角度范圍在-80°至+80°之間，其中更優(yōu)選的范圍是-45°至+45°之間。

筋的運動路徑可以被設計成直線。或者，也可以被設計成逆時針方向徑向向左彎曲運動，或者被設計成順時針方向徑向右彎曲運動。