CN101363356A - 改进的风扇设计及操作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种冷却内燃机中的散热器的方法，其中设有多个风扇组件。具体地，其中每个风扇组件具有包括内部和外部的壳体，所述内部包含风扇叶片，所述外部具有形成六边形周界的六侧。然后为了使设在机壳上的风扇组件的数量最大，并排布置风扇组件以形成一组风扇组件。然后靠近散热器放置所述一组风扇组件，控制所述散热器上的气流，以便冷却发动机。

Description

改进的风扇设计及操作方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2007年8月8日申请的美国临时申请号60/954,651的优先权。
技术领域
本发明涉及液力传动车辆。更具体地，本发明涉及用于冷却内燃机动力车辆的发动机的电风扇。
背景技术
如图1和2示出的电动发动机冷却风扇在现有技术中是常见的。典型地，风扇在筒形的壳体内，并使用一系列安装凸耳将一组风扇安装在某种类型的机壳或机体上。机体或机壳引导气流到与内燃机、空调系统等相连的散热器。具体地，风扇布置在彼此间隔的并排位置。
因为现有技术的风扇必须附加到较大的平面，所以这种风扇必须在机壳平面上间隔一定距离，以便机壳平面保持足够的强度和硬度来支撑风扇。因而，在现有技术中存在能够有效地包装的改进的风扇设计的需求。
现有风扇的另一问题是这种结构造成风扇组件的差的空气动力学性能。具体地，使用这种风扇布置空气不能平稳地流入风扇组件。
发明内容
一种用于冷却内燃机的散热器的方法及其装置。该装置包括多个风扇组件，其中每个风扇组件具有包含风扇叶片的内部和具有形成六边形周界的六侧的外部。多个风扇组件彼此靠近放置，以致第一风扇组件的第一侧靠近或互连到第二风扇组件的第一侧，以便形成一组风扇组件。然后这组风扇组件靠近散热器放置，以便控制该散热器上的气流，从而冷却发动机。
附图说明
图1是风扇组件的现有技术的透视图；
图2是布置在一起的多个风扇组件的现有技术的透视图；
图3是风扇组件的透视图；
图4是风扇组件的透视图；
图5是没有风扇叶片的风扇组件的透视图；
图6是多个风扇组件的拆分透视图；
图7是形成一组风扇组件的多个互连风扇组件的侧视图；
图8是风扇组件的侧视剪切图；
图9是靠近散热器的一组风扇组件的侧面透视图。
具体实施方式
图3和4示出了具有壳体30的风扇组件20。壳体30包括：罩部分31，其具有设计来环绕风扇叶片的基本圆形的内径32；六边形部分33，其设计为便于靠近风扇单元的互连；多个轮辐34，其将中心电动机壳体35连接到壳体30的罩部分31。壳体30还包括槽36和心轴37，其用于支撑电动机和可选的电子电路。可选地设有切口槽38，用于安装向风扇组件提供动力的电子或其它动力连接器。替换地，切口槽38可选地用于诸如液压或气压的管状连接器的其它动力或控制连接器。壳体30还包含用于控制经过组件的气流的风扇叶片41。
图5示出了电连接器51如何位于壳体30中设置的切口槽38中。图5还教导了为了在一排中将一个风扇装配到另一个风扇设有多个通孔52和可选的多个螺纹孔53。
此外，为了使风扇组件40附于合适的机壳设有多个轴向孔54。同样地，为了从在风扇组件的背面上的六边形内径56过渡到在风扇的正面上的圆形内径32，设有空气动力的弓形或曲形平面55。
图6是几个风扇组件或单元20的组件拆分图。拆分的组件包括：几个风扇组件20；多个轴向螺钉61，其使风扇组件附于机壳；多个横向螺钉62，其使一个风扇单元附于另一个；以及可选地，如果风扇组件或单元设计有不垂直于正面的侧面，间隔风扇侧面的多个楔63。为了清楚，图6中省略了风扇叶片。类似地，图7示出了八个风扇单元20的组件70。图8示出了利用螺钉61的三个风扇单元的互连和用螺钉62与机壳的连接。图9示出了本设计的八个风扇20的组件90，其被装配到用于引导气流从风扇经过至少一个散热器92的五边形机壳91。
在操作中，具有多个风扇组件20的组件70或90靠近多个散热器放在内燃机动力车辆内。然后电子控制电路适于来确定每个散热器需要的冷却级别，并调整每个风扇的旋转速度，以便无需过度冷却散热器就提供每个散热器的改进及期望的冷却。类似地，在低冷却要求期间，停止一个或多个风扇组件70或90，或者在组件70或90内以减速运行。
按照这种方式，为了独立地控制散热器上的冷却气流，可以靠近期望的散热器放置一组多个风扇。例如，在一些车辆中，发动机冷却剂散热器放在传送油冷却散热器旁和充气冷却散热器旁。从而，一组风扇或组件70或90放在每个处，以致为了期望的冷却可以独立地控制每个组件70或90。组件70或90由直流电流、交流电流、单相电流、三相电流、多相电流、液压流体流、压缩空气流、蒸汽动力、直接的机械驱动、机械组合驱动(mechanical built drive)、或不落在本说明书范围外的动力来驱动。
因此，组件70或90通过提供形状基本为六边形的冷却风扇克服了现有技术的缺陷。六边形按照“平铺”方式充分布置来完全并充分覆盖一个区域。此外，为了控制与发动机空调系统、液压驱动系统或其它流体冷却的电子器件或系统相连的分离的各个散热器上的气流，可以独立地使用多组风扇。因此，至少已经满足所有的所述目的。
本领域的技术人员可以理解，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可以对该设备作其它各种修改。所有这些修改和变化落在权利要求的范围内并从而期望被其覆盖。

Claims (8)

1.一种冷却内燃机的散热器的方法，包括步骤：
提供多个风扇组件，其中每个风扇组件具有包括内部和外部的壳体，所述内部包含在壳体内可旋转连接的风扇叶片，所述外部具有形成六边形周界的六侧；
使第一风扇组件的第一侧靠近第二风扇组件的第一侧，第三风扇组件的第一侧靠近第一风扇组件的第二侧，第三风扇组件的第二侧靠近第二风扇组件的第二侧，以便形成一组风扇组件；以及
靠近散热器放置所述一组风扇组件，以便控制所述散热器上的气流并冷却所述散热器。
2.根据权利要求1所述的方法，其中第一风扇组件的第一侧与第二风扇组件的第一侧互连。
3.根据权利要求2所述方法，其中第三风扇组件的第一侧与第一风扇组件的第二侧互连。
4.根据权利要求1所述的方法，其中将所述一组风扇组件安装于将气流从风扇组件引导到散热器的机壳。
5.根据权利要求4所述的方法，其中机壳是五边形。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述一组风扇组件靠近多个散热器放置。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括同时驱动第一和第二风扇组件，然后仅停止第一风扇组件，以给散热器提供比当第一和第二风扇组件被同时驱动时更少的气流。
8.根据权利要求1所述的方法，其中在第一和第二风扇组件之间布置楔。
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