CN101672298A - 冷却风扇的风叶 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种冷却风扇的风叶，由轮毂、叶片和护风环组成一体，通过联轴结构与电动机组成风扇，其中的叶片为七片，七片叶片不等距分布，分布角度按逆时针方向依次为52.1°、50.8°、51.3°、51.8°、50.9°、51.8°和51.3°。本发明的冷却风扇的风叶与现有技术的带环风叶相比，降低了噪声的数值，使人耳主观舒适度有较明显的提高。

Description

冷却风扇的风叶
技术领域
本发明涉及一种风扇，尤其涉及一种冷却风扇的风叶。
背景技术
目前在汽(轿)车中使用的冷却风扇采用的风叶，结构上分为带环风叶和不带环风叶，叶型上分为直叶片和弯叶片。
随着汽车工业的发展，人们对于汽车功能的要求越来越高，不仅追求外观，更注重其内在品质和舒适性。对汽车用冷却风扇而言，其风量和噪声是主要的性能指标，整车制造企业往往需求在一定工况条件下，风扇具有较高的风量和较低的功率消耗，这就要求风扇有较高的效率，同时又要求风扇有较低的噪声。并且随着科技的进步，现在各整车制造企业对噪声质量有了更多的要求，不仅要求总体噪声低，且要求在噪声频谱上，相邻频段的噪声差值不能超过一定的限值。
现有技术的一种风扇产品使用的是一种5片叶片均布不带环的风叶，在高速旋转工作时，由于叶片的不规则抖动，导致出现异常的噪声，且噪
Figure G2009101966600D00011
声分贝数值较高。同时在离心力作用下，叶片发生变形，其安装角变小，导致风叶性能下降。
发明内容
本发明的目的，就是为了提供一种在满足风扇流量性能的情况下，能降低噪声，改善声质量，并且具有美化环境功能的冷却风扇的风叶。
为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：由轮毂、叶片和护风环组成一体，通过联轴结构与电动机组成风扇，其特点是，所述的叶片为七片，七片叶片不等距分布，分布角度按逆时针方向依次为52.1°、50.8°、51.3°、51.8°、50.9°、51.8°和51.3°。
所述的叶片采用前弯型，从内径向外径等距取11个截面设计，11个截面的弯曲角度依次设计为0°、-0.245°、-0.122°、0.146°、0.668°、1.744°、3.219°、5.188°、8.437°、12.383°和16.186°；11个截面的安装角度依次为30.03°、26.40°、23.63°、21.46°、19.71°、18.28°、17.08°、16.06°、15.19°、14.43°和13.76°；11个截面的叶片半径截面的弦长依次为50.19mm、51.57mm、52.92mm、54.31mm、55.81mm、57.44mm、59.20mm、61.13mm、63.21mm、65.47mm和67.92mm。
所述的叶片的半径截面翼型从内径向外径由NACA67906，a＝0.5逐步过渡为NACA67905，a＝0.5，即叶型相对厚度由6％过渡为5％，叶型后缘作倒圆处理。
本发明的冷却风扇的风叶由于采用了以上技术方案，具有以下的优点和和特点：
1、叶片采用奇数片不等距分布，不仅能降低噪声的数值，更优化了噪声的舒适程度。
2、叶片采用前弯型结构，通过适当的前弯角度，不仅提高了叶片的强度，还可以起到优化流场并降低噪声的作用。
3、在叶片顶部采用了护风圈结构，提高了叶片强度，克服了在高速旋转时，叶片在离心力作用下径向拉直引起的前弯角度和叶片翼型安装角的较大变化，可保证风叶的运行性能不会有大的变化。同时由于护风圈的支撑加强作用，克服了旋转时叶片的不规则抖动，避免了由于叶片抖动而引起的异常噪声，优化了噪声的舒适程度。风叶带外环(护封圈)，克服了风叶在旋转时，在离心力的作用下，叶片在径向被“拉直”而造成弯曲角度和叶片角度的变化；气流压力沿圆周切向不均匀分布而引起的旋转噪声及涡流噪声，从而减少风叶变形，减少振动，提高了风叶的效率。
4、叶片设计采用了ΔCurn＝常数的变环量流型，指数n沿半径规律变化，优化了流场，提高了效率并降低了噪声。
附图说明
图1是本发明冷却风扇的风叶的基本结构示意图；
图2是本发明中的叶片的11个截面的安装角度和截面弦长示意图。
具体实施形式
参见图1，本发明冷却风扇的风叶，由轮毂1、叶片2和护风环3组成一体，风叶为整体注塑制品，叶片2在叶顶处与护风环3连接，在叶根处与轮毂1连接，轮毂上有联轴结构4。电机轴通过联轴结构4与风叶连接，带动风叶旋转输送空气。
为改善风叶的声学表现，本发明中的叶片为七片，七片叶片不等距分布，分布角度按逆时针方向依次为52.1°、50.8°、51.3°、51.8°、50.9°、51.8°和51.3°，如图1中的A1所示。
为降噪并提高叶片的强度，本发明中的叶片采用前弯型，从内径向外径等距取11个截面设计，11个截面的弯曲角度依次设计为0°、-0.245°、-0.122°、0.146°、0.668°、1.744°、3.219°、5.188°、8.437°、12.383°和16.186°，如图1中的A2所示。
配合参见图2，为获得稳定的流场，且在指定的工况(静压，流量)下能够在最高静压效率下运行，风叶采用变环量流型，使全压沿半径增加并充分利用叶顶做功，且减小叶根负荷。从内径向外径的叶片安装角度依次为30.03°，26.40°，23.63°，21.46°，19.71°，18.28°，17.08°，16.06°，15.19°，14.43°，13.76。从内径向外径的叶片半径截面的弦长依次为50.19mm、51.57mm、52.92mm、54.31mm、55.81mm、57.44mm、59.20mm、61.13mm、63.21mm、65.47mm和67.92mm。
本发明中的叶片的半径截面翼型从内径向外径由NACA67906，a＝0.5逐步过渡为NACA67 905，a＝0.5，即叶型相对厚度由6％过渡为5％，叶型后缘作倒圆处理，可改善在后缘处的流场。
本发明中的叶片的主要数据如表1所示。
表1
  叶片设计计算半径[mm]   叶片弯曲角度A2[°]   半径截面翼型弦长[mm]   半径截面翼型安装角[°] 翼型参数
  65   0   50.19   30.03   NACA67
  9060，a＝0.5
75.25 -0.245 51.57 26.40   NACA679059，a＝0.5
85.5 -0.122 52.92 23.63   NACA679058，a＝0.5
95.75 0.146 54.31 21.46   NACA679057，a＝0.5
106 0.668 55.81 19.71   NACA679056，a＝0.5
116.25 1.744 57.44 18.28   NACA679055，a＝0.5
126.5 3.219 59.20 17.08   NACA679054，a＝0.5
136.75 5.188 61.13 16.06   NACA679053，a＝0.5
147 8.437 63.21 15.19   NACA679052，a＝0.5
157.25 12.383 65.47 14.43   NACA679051，a＝0.5
167.5 16.186 67.92 13.76   NACA679050，a＝0.5

Claims (3)

1、一种冷却风扇的风叶，由轮毂、叶片和护风环组成一体，通过联轴结构与电动机组成风扇，其特征在于：所述的叶片为七片，七片叶片不等距分布，分布角度按逆时针方向依次为52.1°、50.8°、51.3°、51.8°、50.9°、51.8°和51.3°。
2、如权利要求1所述的冷却风扇的风叶，其特征在于：所述的叶片采用前弯型，从内径向外径等距取11个截面设计，11个截面的弯曲角度依次设计为0°、-0.245°、-0.122°、0.146°、0.668°、1.744°、3.219°、5.188°、8.437°、12.383°和16.186°；11个截面的安装角度依次为30.03°、26.40°、23.63°、21.46°、19.71°、18.28°、17.08°、16.06°、15.19°、14.43°和13.76°；11个截面的叶片半径截面的弦长依次为50.19mm、51.57mm、52.92mm、54.31mm、55.81mm、57.44mm、59.20mm、61.13mm、63.21mm、65.47mm和67.92mm。
3、如权利要求1所述的冷却风扇的风叶，其特征在于：所述的叶片的半径截面翼型从内径向外径由NACA67 906，a＝0.5逐步过渡为NACA67 905，a＝0.5，即叶型相对厚度由6％过渡为5％，叶型后缘作倒圆处理。
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