[发明专利]风扇叶片边缘

说明书

技术领域

本发明涉及一种风扇轮叶片，尤其涉及空心型材的叶片边缘，用于风扇轮。

背景技术

径流或轴流式风扇的风扇轮的目的是传送和/或压缩气体介质，尤其是空气。有一些叶片分布在风扇轮中，其中流体通道在叶片间形成。每片叶片具有一压缩侧和一吸入侧。现有技术中已知的叶片生产源于片状的金属材料形成的空心型材的叶片。这样设计的优点是，它提供了一种从半成品生产叶片的可能性，以使这种生产具有经济优势。空心型材的类型也使叶片具有重量的优势，因此减轻了驱动电机的负载。此外，使用此设计也节约了材料，节省了成本。

例如，未经检查的德国申请DE 102011013841A1公开了这样一个由金属材料制成的具有空心型材的叶片。每个空心型材的叶片由半成品制成，因此叶片具有一承载类型的横截面。尤其是叶片具有一前缘和一后缘，前缘由一弯曲的半成品制成。半成品的两端在后缘互相平放。为此，此设计考虑到，如果空心型材的叶片的后缘尽可能薄的话，它就会具有一理想的空气动力学形状。换句话说，为达到空心型材的叶片的理想的空气动力学形状，必须使它的后缘壁的厚度尽可能的薄。例如，此发明中后缘壁的厚度大约为使用的半成品厚度的两倍。半成品的两端可以用已知的方法互相连接，例如焊接或硬焊。

本发明的叶片轮廓也具有一连续累进的表面轮廓。根据本领域已知的观点，突出，横档或叶片外形中类似的部分会对流体运动产生有害影响。

如果媒介尽可能的沿着叶片的相邻表面以如此的方式流动，以至于它的速度向量尽可能的平行于叶片表面，一个如此的前进过程是对空气动力学有利的。流动分离，湍流或类似情况通常是不期望的，因为它们会引起流体内的损失。这些流体的状况偏离了有利的流体方向，并降低了效率，损害了声学性能并导致了不稳定的特性曲线。

本发明说明的问题是一种风扇轮的空心型材叶片，它优化了已知的空心型材的叶片效率和声学性能。本发明说明的另一个问题是一种径流式风扇的风扇轮，它相对已知的风扇轮，展现了改善的效率和改善的空气动力学性能。

发明内容

根据本发明，此问题由一个具有独立权利要求1中的属性的空心型材叶片所解决。附属权利要求2至22对空心型材叶片进行了有利的拓展。进一步的，此问题由权利要求23和权利要求24中的风扇轮所解决。

根据本发明，从至少具有一第一平面的半成品上生产了一空心型材叶片，用于一风扇轮，叶片具有一前缘和一后缘，以及一压缩侧和一吸入侧，其中压缩侧具有第一平面的半成品的第一部分，吸入侧具有第一平面的半成品的第二部分。空心型材叶片内具有一空心区域，空心区域内空心型材叶片具有一壁，其位于后缘的前面，并且立即相邻于后缘区域内的厚度小于第一平面半成品的两倍的厚度。此设计获得的带有后缘的叶片，在末端具有一非常薄的几何结构，其中空心型材叶片被空气动力学的优化了。此外，空心型材叶片的后缘的区域内，第一平面半成品的第一部分弯曲约180°，并向内的进入空心型材叶片中空区域。向内的进入空心型材叶片中空区域的第一平面半成品的第一部分具有增强空心型材叶片的效果，其中叶片后缘区域内可能的精确变形在叶片运行期间变得最小。或者，第一平面半成品的第二部分可弯曲约180°，并向内的进入空心型材叶片中空区域，其中的效果类似。

在一个优选的实施例中，后缘前面的区域和直接相邻后缘区域中，空心型材叶片具有的壁厚，基本上对应于第一平面半成品的单个壁厚。

同样的，在一个实施例中，第一平面半成品的第一部分可延伸并超过平面半成品的第二部分，此区域可位于后缘的前端并直接相邻后缘。例如，在第一实施例中，空心型材叶片的压缩侧可以从空心型材叶片的第一平面半成品的第一部分中形成，而吸入侧可以从空心型材叶片的第一平面半成品的第二部分中形成，其中第一平面半成品的第一部分延伸并超过平面半成品的第二部分。在另一个实施例中，第一平面半成品的第二部分可在叶片后缘的区域内延伸并超过平面半成品的第一部分。

平面半成品通常由一薄片组成，例如一金属材料。薄片可被弯曲，例如，在一折弯机上弯曲。

在一个优选的实施例中，空心型材叶片的第一平面半成品的第一部分紧密的和齐平的连接第一平面半成品的第二部分。此连接可以是，例如包含一个焊缝或者包含独立的焊点。优选的，连接点位于靠近叶片后缘的区域并位于远离空心型材叶片的前缘的位置。