[发明专利]具有冷却功能的转子安装单元

说明书

本发明涉及一种具有用于高速径流式通风机的集成式导热通道的转子组件(10)，所述转子组件包括在内部轴向打开的轴承管(20)，在所述轴承管中，承载通风机叶轮(30)的轴(40)借助屏蔽电动机的转子(50)支承在轴承(24、25)上，其中所述轴承管(20)具有向外突出的径向突出部(21)，所述突出部至少部分地借助散热区段(23)在所述通风机叶轮(30)的外周(31)上延伸并且提供从所述轴承(24)延伸至所述散热区段(23)的集成式导热通道。

技术领域

本发明涉及一种具有通风机叶轮的转子组件以及一种具有这种转子组件的径流式风扇，所述转子组件具有集成的冷却功能。

背景技术

径流式通风机的问题在于，由于机械摩擦，在转子轴的轴承中会产生热量，这会导致过热。就用于高速应用的径流式风扇而言，其中这些径流式风扇应被安装在轴向地一侧闭合的一体式隔离套中，特别是存在该问题，因为在该处还通过此隔离套防止热量向外传递。

在本发明中，高速应用是通风机叶轮的转速，在这些转速下，径流式压缩机出口处的周向速度为至少60m/s。这样就会加剧热问题，因为随着转速的增大，也不可避免地会产生额外的热量。

在某些应用实例中，高速风扇的壳体由金属制成。这样就实现了冷却并且易于通过导热的壳体壁进行散热。就大型或稳定的高速风扇而言，也可以替代性地使用成本更高的油冷却或水冷却。如果可以将某种介质用于进行冷却，待冷却的区域则会被此介质环流。

如果壳体完全由金属构成，则缺点在于，只能使用有限的成形和连接技术。用塑料来制造通风机的主壳体可以实现更高的形状自由度并且能够采用替代性的接合方法，但在此情况下，传热效果却并不理想。

在通过油或水等辅助介质实现轴承冷却时，这需要较高的设计成本以及附加设备。

发明内容

因此，本发明的目的是克服上述缺点并提供一种径流式通风机、特别是高速径流式通风机的转子组件，所述转子组件为轴承冷却提供了优化的冷却方案。

根据本发明，为此提出一种具有用于高速径流式通风机的集成式导热通道的转子组件，所述转子组件包括在内部轴向打开的轴承管，在所述轴承管中，承载通风机叶轮的轴借助屏蔽电动机的转子支承在轴承上，其中所述轴承管具有向外突出的径向突出部，所述突出部至少部分地借助散热区段在所述通风机叶轮的外周上延伸并且提供从所述轴承延伸至所述散热区段的集成式导热通道。

这个突出部的较大直径区域在风扇叶轮的直径上延伸(径向结构或对角结构)。这样就确保风扇叶轮的空气流掠过轴承管的直径增大部的边缘区域。

这样就通过与风扇叶轮的介质流的耦合产生散热片。转子系统中产生的热量大部分是通过热传导而散发的。为了使这种效应开始起作用，突出的散热区段的材料所需的导热系数至少为1W/m*K。但是，散热区段是否由与轴承管自身相同的部分或材料构成是无关紧要的。因此，这个结构可以以不同的方式形成，即以整体式、一体式、多件式或复合式的方式形成。

就径流式风扇而言，位于风扇叶轮下方的泄漏电流也是实用的，所述泄露电流也有助于散热。

如果使用相对较窄的凸缘作为散热区段，则可以将位于叶轮下方的泄漏电流用作冷却装置。

在本发明的一个有利的技术方案中，所述突出部构建为基本上圆形的板状突出部，其直径D_A大于通风机叶轮的直径D_V。

进一步有利的是，所述突出部具有在外部环绕的凸缘，所述凸缘沿轴向方向延伸并且至少部分地或者在整个周边范围内径向地在外部包围通风机叶轮的径向边缘区域。