防护栅和风机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种防护栅，其作为防护例如离心风机或斜流风机等的风机的吸入侧的意外接触的防护装置，该防护栅具有由在周向上间隔开的径向板和在径向上间隔开的同轴周向板形成的平面栅格板(grid web)结构。典型地，具有较厚壁厚度的塑料材料或金属被用作防护栅的材料以确保足够的稳定性。
【背景技术】
[0002]这里，缺点在于，当空气通过防护栅被吸入时，配置有防护栅的风机的总静态效率降低，声功率显著增大，特别是在较高体积流量时。
【实用新型内容】
[0003]因此本实用新型解决的问题是提供一种风机用防护栅，当将其安装于风机时，与传统的防护栅相比，确保了更好的总静态效率(overall static efficiency)和减小的声功率。
[0004]这个问题由具有根据如下技术方案的特征组合的防护栅解决。
[0005]本实用新型提供一种防护栅，其特征在于，其具有用于将所述防护栅配置在风机上的紧固部件，所述防护栅包括栅格板结构，所述栅格板结构包括在周向上间隔开的径向板和在径向上间隔开的同轴周向板，其中，所述防护栅具有至少一个径向外部区域和围绕所述防护栅的中央轴线的一个中央区域，跨过所述径向外部区域和所述中央区域的包络面形成为:在所述径向外部区域中是凸状的，以及在所述中央区域中是平坦的。
[0006]优选地，所述防护栅是旋转对称的，并且所述中央区域在径向上直接与所述径向外部区域邻接，所述径向外部区域的凸状包络面以平滑的方式与平坦的所述中央区域结入口 ο
[0007]优选地，所述径向板和/或所述周向板具有如下矩形截面:该矩形截面的高度为H，壁厚度为B，高度H和壁厚度B的比设定为H:B ^ 3。
[0008]优选地，所述周向板分别被配置在径向上从所述防护栅的轴向中心起的径向距离r处，并且所述周向板分别相对于所述防护栅的轴向平面具有不同的角度设定。
[0009]优选地，所述周向板的各自的角度设定根据该周向板距所述防护栅的轴向中央轴线的距离r与最外部的周向板距所述防护栅的轴向中央轴线的最大距离R之比而变化，并且，在距离比r:R= 1.0处的周向板相对于所述防护栅的轴向平面的角度设定被设置为50° -70°，在距离比r:R = 0.85处的角度设定被设置为30° -50°，在距离比r:R = 0.70处的角度设定被设置为20° -30°，和/或在距离比r:R<0.55处的角度设定被设置为O。 -20。。
[0010]优选地，凸状的所述包络面的横截面在所述径向外部区域中限定了局部椭圆轮廓，该轮廓的特征在于，所述径向外部区域的径向长度a与所述防护栅的半径c的比被设定为 a:c>0.25。
[0011]优选地，凸状的所述包络面的横截面在所述径向外部区域中限定了局部椭圆轮廓，该轮廓的特征在于，所述防护栅的轴向高度b与所述防护栅的半径c的比被设定为
b:c>0.02ο
[0012]优选地，所述防护栅的轴向高度b与所述防护栅的半径c的比被设定在0.025 ^ b:c ^ I 的范围。
[0013]优选地，所述径向板径向地和/或轴向地向外延伸超过最外部的周向板并形成所述防护栅的外缘。
[0014]优选地，所述径向外部区域中的径向板的数量高于所述中央区域中的径向板的数量。
[0015]优选地，设置在所述中央区域中的径向板的数量朝向所述防护栅的轴向中心减少。
[0016]优选地，所述径向板在轴向截面中是弯曲的形状。
[0017]优选地，所述包络面形成为在所述中央区域中与所述防护栅的径向平面平行。
[0018]本实用新型还提供一种风机，其包括根据前述特征中任一项所述的防护栅。
[0019]在上下文中，根据本实用新型提出一种至少部分在轴向上以三维方式弯曲的防护栅，其具有用于配置在风机上的紧固部件，然而，由于防护栅至少一些部分为凸状的形状，因而防护栅的径向中央区域距风机距离较大，由此距扇轮(fan wheel)距离较大。防护栅具有栅格板结构，所述栅格板结构包括在周向上间隔开的径向板和在径向上间隔开的同轴周向板，，所述防护栅具有至少一个径向外部区域和围绕所述防护栅的中央轴线的一个中央区域，跨过所述径向外部区域和所述中央区域的包络面在所述径向外部区域中是凸状的，以及在所述中央区域中是平坦的，特别是在所述中央区域中与所述防护栅的径向平面平行。
[0020]防护栅的由设置有凸状包络面的径向外部区域形成的穹顶形状增加了防护栅的强度和稳定性，并允许径向板和周向板形成截面较薄的壁。这减小了板的气流表面、由板产生的流阻和由板引起的旋涡形成，该旋涡形成进而导致噪音的生成。
[0021]在有利的实施方式中，所述径向板和/或所述周向板具有如下矩形截面:该矩形截面的高度为H，壁厚度为B，高度H和壁厚度B的比设定为H:B ^ 3，特别是H:B ^ 3.5，更优选H:B ^ 4。在这种情况下，径向板和周向板的确定壁厚度B的侧面指向流动方向或与流动方向相反的方向，在中央区域，该方向至少大致与防护栅的轴向方向对应。
[0022]防护栅优选是旋转对称的。在有利的变形中，所述中央区域在径向上直接与所述径向外部区域邻接，所述径向外部区域的凸状包络面以平滑的方式与平坦的所述中央区域结合。如上述，以这种方式沿防护栅包络面连续地形成防护栅同样有利于强度和稳定性，并促进了使径向板和周向板形成具有更薄壁的可能性。可选择地，可以在径向外部区域与中央区域之间设置另外的中间区域，该中间区域的包络面比径向外部区域凸状小但不平坦。
[0023]在本实用新型的同样有利的实施方式中，设置周向板，所述周向板分别被配置在径向上从所述防护栅的轴向中心起的径向距离!■处，所述周向板分别相对于所述防护栅的轴向平面具有不同的角度设定。在这种情况下，周向板的角度设定在防护栅上径向向外增大。根据本实用新型，这是指，所述周向板的各自的角度设定根据该周向板距所述防护栅的轴向中央轴线的距离r与最外部的周向板距所述防护栅的轴向中央轴线的最大距离R之比而变化，并且，在距离比r:R= 1.0处的周向板相对于所述防护栅的轴向平面的角度设定被设置为50° -70°，在距离比r:R = 0.85处的角度设定被设置为30° -50°，在距离比r:R=0.70处的角度设定被设置为20° -30°，和/或在距离比r:R< 0.55处的角度设定被设置为0° -20°。在周向板的沿其垂直方向的延长(高度H)与防护栅的轴向平面之间测量该角度。周向板的从中央平面朝向径向外部区域增大的角度设定也有助于减小噪音和改善所连接的风机的效率。
[0024]在另一有利的实施方式中，每个径向板在轴向截面中是弯曲的形状，并以具有指向防护栅的轴向中心线的凸起的弓形方式延伸。
[0025]本实用新型的另一个积极方面通过包络面实现，在防护栅的径向外部区域中，包络面特别是以凸状的方式成形。在有利的解决方案中，提出了凸状的所述包络面的横截面在所述径向外部区域中限定了局部椭圆轮廓，区别在于，所述径向外部区域的径向长度a与所述防护栅的半径c的比被设定为a:c>0.25。这建立了防护栅的总半径的至少25%的径向外部区域的径向延伸。还优选以下变型，所述防护栅的轴向高度b与所述防护栅的半径c的比被设定为b:c>0.02。进一步优选的是，所述防护栅的轴向高度b与所述防护栅的半径c的比被设定在0.025 < b:c < I的范围，使得确保了距其所连接的风机或扇轮有足够的轴向距离，并使得防护栅在噪音改进方面优化，且同时提供了效率。
[0026]关于防护栅的周向板和径向板的延伸和配置，多个另外的影响变量已被证明对噪音发展和效率是有利的。在第一方面设置为所述径向板径向地或轴向地向外延伸超过最外部的周向板并形成所述防护栅的外缘，因而外缘被设计成关于流动而开口(open)。由于最外部的径向外部区域中的防护栅几乎都仅沿轴向方向延伸，因此径向板的轴向延伸的主部分超出径向最外部的周向板。在一个实施方式中，紧固部件在防护栅的径向外缘处与防护栅一体地形成，以便允许借助于现有技术中典型的紧固元件连接到风机。
[0027]在另外的方面，防护栅被形成使得所述径向外部区域中的径向板的数量高于所述中央区域中的径向板的数量，以便使中央区域的流阻尽可能的低。归因于总体穹顶形状的防护栅和中央区域距连接的风机或扇轮的相关联的较大的轴向距离，能够增加该区域的栅格板结构的网眼尺寸。根据本实用新型，这通过以下方式实现:减少设置在中央区域中的径向板的数量，即，朝向防护栅的轴向中心减少径向板的数量。
[0028]本实用新型还包括由具有如上述防护栅的风机形成的单元，该单元的效率被改善，并且该单元的声功率减小。
[0029]因此，本实用新型提供的防护栅确保了更好的总静态效率和减小的声功率。
【附图说明】
[0030]下面参照附图并结合本实用新型的优