通风单元

技术领域

本发明涉及一种通风单元，所述通风单元由至少一个风扇、沿轴向与所述风扇间隔开布置的热交换器、以及壳体构成。

背景技术

从现有技术中已知通用的通风单元。热交换器布置在长方体壳体中。具有圆形横截面的风扇放置在所述壳体上，空气被吸入通过外壳和热交换器。从横截面为矩形的壳体到圆形风扇的过渡在噪声产生和压力积聚方面存在问题，因为产生高湍流或涡流。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种通风单元，所述通风单元使气流均匀，并且因此改善压力积聚以及减少噪音的产生。

所述目的通过根据权利要求1的特征组合实现。

根据本发明，提出一种通风单元，所述通风单元由至少一个风扇、沿轴向与所述风扇间隔开布置的热交换器、以及壳体构成。所述壳体具有第一壳体部分，所述第一部分具有恒定的气流横截面，所述热交换器布置在所述第一壳体部分中。此外，所述壳体包括在轴向气流方向上与所述第一壳体部分邻接的第二壳体部分，在所述第二壳体部分上布置有风扇，并且在运行期间输送或吸入空气通过布置在所述第一壳体部分中的热交换器并通过第二壳体部分。其中规定，通过调整所述第二壳体部分的壳体壁部分的形状，使得在从所述第一壳体部分到所述风扇的气流方向上的所述第二壳体部分的气流横截面减小。与所述至少一个风扇邻接的所述第二壳体部分的调整形状的壳体壁部分形成导流表面，所述导流表面对准或指向所述至少一个风扇。气流横截面由垂直于所述风扇的旋转轴的相应的壳体部分的轴向横截面面积限定。

通过朝向至少一个风扇的壳体壁形状调整通过通风单元的壳体的气流通道，减少在从所述壳体到所述至少一个风扇的过渡期间涡流和湍流的形成。气流变得均匀，并改善压力积聚和效率。

在有利的实施例变体中规定，在通风单元中，第二壳体部分限定所述至少一个风扇可自由气流的吸入空间。因此，气流通道在壳体中到至少一个风扇的调整仅通过壳体壁部分的形状来实现。

优选地，第二壳体部分的壳体壁部分各自沿着一平面延伸，即，它们作为导流表面朝向风扇沿以直线延伸。可替代地，所述第二壳体部分的壳体壁部分也可以各自具有弯曲的轮廓形状，例如以弧形形状朝向风扇延伸，同时减小气流横截面。

通风单元的实施例的特别之处还在于，所述第二壳体部分具有流出侧的轴向壁，所述轴向壁具有轴向开口，并且所述至少一个风扇布置在所述轴向壁上的轴向开口处。所述轴向壁在所述至少一个风扇的侧面上封闭所述壳体。因此，被所述风扇吸入的空气排他地且完全地通过所述轴向开口被引导到所述风扇中。在此情况下，所述轴向壁形成所述第二壳体部分的形状调整的壳体壁部分的端部，这减小了朝向所述风扇的气流横截面。

此外，通风单元的实施例是有利的，其中容纳所述热交换器的所述第一壳体部分的轴向截面为矩形，该矩形具有两个相同或不同的侧边长，并且面向所述热交换器的所述至少一个风扇的吸入直径小于矩形的第一壳体部分的每个侧边长。

通风单元的独特之处还在于，所述第二壳体部分的壳体壁部分设计成部分地朝向所述至少一个风扇的旋转轴线倾斜。特别地，两个相对的壳体壁部分具有相同的形状，并且以相同的角度朝向风扇延伸。

通风单元的替代的实施例规定，在所述第二壳体部分中布置有导流插件，所述导流插件设计成部分地朝向所述至少一个风扇的旋转轴线倾斜，从而减小所述第二壳体部分在至少一个风扇的方向上的气流横截面。所述导流插件减小所述第二壳体部分中的气流横截面，并用作与所述风扇对齐的用于气流的导流表面。壳体表面在所述第一壳体部分和所述第二壳体部分中可以相同地形成，因为气流通道的形状仅通过所述气流插件来调整。

在通风单元的另一改进方案中，导流插件是穿孔的引导板，并且在壳体和引导板之间形成的空腔中填充有吸音材料。该解决方案具有以下优点：一方面，气流通过所述引导板被引导至所述至少一个风扇，另一方面，在调整气流方向的同时，通过吸音材料主动地降低噪音的产生。

通常，已经证明在通风单元的气流技术方面有利的是，所述第二壳体部分的沿气流方向延伸的轴向长度C与所述至少一个风扇的吸入直径D的比设定在0.2≤C/D≤0,5的范围内。从气流通过的热交换器的端部开始测量所述第二壳体部分。

此外，通风单元的实施例在气流技术方面是有利的，其独特之处在于，壳体在轴向截面上是矩形的，该矩形具有两个相同或不同的侧边长X、Y，且所述侧边长X、Y与所述至少一个风扇的吸入直径D的比设定在1.1<(X、Y)/D<2.0的范围内，优选在1.2≤(X、Y)/D≤1.8的范围内。

通风单元不限于仅具有一个风扇的设计。还包括这样的解决方案，其中两个或更多个风扇彼此轴向平行地布置并且放置在上所述第二壳体部分的所述轴向壁上。长方体的外壳部分在一侧的尺寸应相应较长，以使两个风扇并排地安装。此外，针对本发明提出的特征也相应地适用。

所述风扇由风扇叶轮形成，所述风扇叶轮被可透气的风扇壳体包围，所述风扇壳体确定吸入直径。

优选的方案是，所述风扇壳体的吸入直径具有与所述第二壳体部分的所述轴向壁的所述轴向开口相同的尺寸。因此，在所述壳体和所述风扇之间存在气流技术优化的、无边缘的过渡。

附图说明

本发明的其他有利的改进方案在从属权利要求中示出，或者在下文中参考附图与对本发明的优选的实施例的描述一起更详细地阐述。在附图中：

图1为通风单元的实施例的侧视图；

图2为根据图1的通风单元的实施例的正视图；

图3为根据图1的通风单元的实施例的俯视图；

图4为通风单元的替代的实施例；

图5为根据图1的通风单元的体积流变化过程中的声功率图；

图6为在根据图1的通风单元的频率变化过程中的声级图。

具体实施方式

在图1至图3中，以侧视图、正视图和俯视图示出通风单元1的实施例。所述通风单元1包括壳体3，所述壳体由第一壳体部分4和在轴向气流方向上直接邻接的第二壳体部分5构成，风扇2安装在所述第二壳体部分上。热交换器(未示出)布置在所述第一壳体部分4中。可替代地，所述热交换器的壳体部分也可以形成所述壳体3的第一壳体部分4。所述第一壳体部分4和所述第二壳体部分5的紧邻的前部部分具有相同的矩形横截面形状，该矩形横截面形状具有两个侧边长X、Y，因此形成恒定的气流横截面。在所述第二壳体部分5中，壳体壁部分6、6’沿着朝向所述风扇2的旋转轴线的平面倾斜地延伸，并且因此减小在朝向所述风扇2的气流方向上的所述第二壳体部分5的气流横截面。未示出，但是作为替代实施例，可以规定，所述壳体壁部分6、6’不沿平面以直线延伸，而是在风扇2上至少部分地以弧形延伸。第二壳体部分5提供用于风扇2的可无障碍地通过的吸入空间，其中吸入的空气沿所述风扇2的方向被引导通过所述壳体壁部分6、6’。

壳体3的面向风扇2的轴向端部被轴向壁7封闭，轴向开口9设置在轴线中心上，风扇2被布置成放置在轴向开口9上，并且运行过程中吸入并轴向吹出空气通过所述壳体3并因而通过热交换器。所述风扇2包括布置在风扇壳体8中的风扇叶轮11。风扇壳体8是喷嘴形，并且确定吸气侧的吸入直径D，所述吸入直径D与所述轴向壁7的轴向开口9的直径相同，但小于侧边长X和Y。根据图2所示的实施例，比例X/D＝1.2，并且比例Y/D＝1.3。作为轴流风扇的替代，在其他实施例中使用对角风扇。

在图4中，以与图2相似的俯视图示出通风单元1的替代的实施例。除了两个风扇2、22彼此平行地布置之外，根据图1至图3的实施例所公示的所有特征也相应地适用于图4。

在图5中用图表示出了在输送体积流V[m

再次参考图1至图3，除了所示的实施例之外，对尺寸比例的修改也包括在本发明的保护范围内。侧边长在0.5

优选相对于风扇2的吸入直径D来设计系数a、β和γ以及由此的壳体壁部分6、6’的几何形状，使得：

0，2·D≤C≤0，5·D

α≥0，4且γ≥0，3对于0，1·D≤A≤0，3·D

β≥0，4且γ之0，3对于0，1·D≤B≤0，3·D

α≥0，2且γ≥0，25对于0，3·D≤A≤0，5·D

β≥0，2且γ≥0，25对于0，3·D≤B≤0，5·D

在另一变体中，确定相对于长度a、b的长度延伸c，使得：

δ≥I·γ+J对于0≤γ≤0，5

δ≥K对于0，5＜γ≤1

ε≥I·γ+J对于0≤γ≤0，5

ε≥K对于0，5＜γ≤1

其中

I、J和K的值是：

l＝-200；J＝120和K＝20。另外，0＜δ、ε＜90°。通过在此范围内的尺寸比，可以实现用于实现上述目的的有利的气流效果。给定的尺寸比明确地不仅适用于图1至图3所示的实施例，而且普遍地适用于第二壳体部分5。