CN101772651A - 轴流式风机 - Google Patents

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Abstract

一种轴流式风机包括中心毂(2)和多个叶片(3)，每个叶片固定至所述中心毂(2)且从靠近所述毂(2)的对应第一端(3a)延伸到远离所述毂(2)的对应第二端(3b)；所述叶片(3)相对于风机的转动平面(R)以一键固角(β)倾斜，所述风机还包括多个空气动力突部(11)，每个突部在所述第二端(3b)附近从对应叶片(3)的第一侧边(6)延伸；每个突部(11)位于垂直于风机转动轴线(A)的平面(PP)中。

Description

轴流式风机
技术领域
本发明涉及轴流式风机。
具体地说，本发明应用于驱动气流轴向地经过热交换器，该热交换器较佳地在机动车辆的冷却和加热系统中。
背景技术
已知的风机包括中心毂，多个等距隔开的叶片连接至该中心毂。该毂在功能上与电动机相关联，电动机转动地驱动风机从而促进气流的轴向运动。
在已知的风机中，每个叶片与相应的空气动力翅片相关联，空气动力翅片位于叶片相对于毂的远端附近。
与叶片形成为单个部件的翅片与没有这些翅片的风机相比，有助于在压头和/或效率方面改进风机性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在供给压头和/或空气动力效率方面有改进性能的风机。
根据本发明，通过一种轴流式风机来实现该目的，该轴流式风机包括在所附权利要求的一项或多项中所述的技术特征。
附图说明
参照以上目的，在所附权利要求书中清楚地描述本发明的技术特征，且参照附图从以下详细说明书中会显现出其优点，附图仅以示例而非限制本发明概念范围的方式示出本发明的较佳实施例，在附图中：
-图1是根据本发明的轴流式风机的平面图；
-图2示出了图1的风机的细节；以及
-图3是图1的风机的叶片形成部分的剖视图。
具体实施方式
参照附图，附图标记1总地标示根据本发明的轴流式风机。
风机1包括中心毂2和多个固定至毂2的叶片3。
毂2是杯状的，且可连接至电动机，电动机驱动风机1绕其转动轴线“A”转动从而使气流轴向地运动。
每个叶片3在第一端3a和第二端3b之间延伸，第一端3a靠近毂2，而第二端3b与第一端相反而远离毂2。
换言之，每个叶片3具有内边4，内边4位于第一端3a处、刚性地固定至毂2且具有凹入的形状。
每个叶片3还包括外边5，外边5位于每个叶片3的第二端3b处且具有凸出的形状。
每个叶片3还具有第一侧边6和第二侧边8，第一侧边6至少部分地限定每个叶片3的前缘，第二侧边8限定后缘9。第一侧边6和/或第二侧边8是平直的。
有利的是，叶片3以相等的角间隔隔开。在所述的实施例中，风机1包括七个以角间隔θ等距隔开的叶片3，该角间隔θ基本上等于51.4°(图1)。
在本说明书中，叶片3的间隔角θ是在转动轴线“A”上经过每个叶片3的对应点的半径之间测得的角。具体参见图1，间隔角θ是在转动轴线“A”上经过内边4与两个相邻叶片3的第一侧边6相交点的半径之间测得的角。
叶片3刚性地固定至毂2，以使叶片3以一角度倾斜于叶片3自身的转动平面“R”。换言之，叶片3定位成使得键固角β为非零(在图3中，转动平面“R”由直线来表示)。
在本说明书中，“键固角β”是风机1的(换言之，叶片3的)转动平面“R”与经过叶片3的空气动力剖面的前缘7和后缘9的直线所形成的角。
更详细地说，每个叶片3具有从第一端3a延伸到第二端3b的螺旋形状。
换言之，每个叶片3是通过将已知几何形状的空气动力剖面并排放置并使每个剖面相对于前一剖面转动来成形的，从而键固角β从每个叶片3的第一端3a到第二端3b是减小的。
在所述的实施例中，风机1还包括圆周带10，圆周带10刚性地连接叶片3的第二端3b。
更具体地说，周带10刚性地固定至叶片3的外边5。
有利的是，周带10对成组的叶片3进行加劲，从而防止在靠近第二端3b区域的叶片3的键固角β发生变化。这种变化是由空气动力负载引起的，空气动力负载在靠近叶片3的第二端3b的区域较高。
周带10还减轻在叶片3的第二端3b处产生的漩涡效应。端部漩涡是由叶片3的背面压力和正面压力之间的差所产生的空气动力效应。端部漩涡会降低叶片3的空气动力效率。有利的是，因此，周带10有助于提高风机1的效率。
风机1还包括多个空气动力突部11，每个空气动力突部11连接至对应的叶片3。
更详细地说，每个突部11在每个叶片3的第二端3b附近从第一侧边6延伸。此外，突部11是共面的，位于垂直于风机1的转动轴线“A”的平面“PP”中。
如图所示，平面“PP”平行于转动平面“R”。
每个突部11是基本上三角形形状的，且具有将其连接至对应叶片3的边界12。具体地说，连接边界12刚性地连接至叶片3的第一侧边6的端部6a。
还有，每个突部11具有沿圆弧延伸的外边13，圆弧的中心是转动轴线“A”。
更详细地说，叶片3的外边5和突部11的外边13不中断地延伸。此外，叶片3的外边5在垂直平面“PP”上的投影和突部11的外边13位于同一圆弧上，该圆弧的中心位于风机1的转动轴线“A”上。
在所述的实施例中，每个突部11的外边13也刚性地连接至周带10。
图2具体示出了每个突部11如何还具有斜边14，斜边14将连接边界12结合至突部11的外边13。
斜边14限定叶片3的前缘7的至少一部分。
更详细地说，前缘7由叶片3的第一侧边6的自由部分6b和突部11的斜边14来限定。更具体地说，第一侧边6的自由部分6b是第一侧边6的从叶片3的内边4延伸到突部11的斜边14与叶片3的第一侧边6相交之处的部分。
在所述的实施例中，每个突部11的外边13的圆弧长度C1与叶片3的外边5在垂直平面“PP”上的投影的圆弧长度C2的比值是0.35-0.55。较佳的是，该比值是0.40-0.50。在所述的实施例中，该比值基本上等于0.45(图2)。
此外，每个突部11的连接边界12的长度L1与每个叶片3的第一侧边6的长度L2的比值是0.20-0.40。较佳的是，该比值是0.25-0.35。在所述的实施例中，该比值基本上等于0.29(图2)。
参见垂直平面“PP”上的投影，叶片3的第一侧边6的提前角α1的值小于10°。较佳的是，该提前角α1是5°-9°。
更具体地说，叶片3的第一侧边6的提前角α1定义为第一侧边6与经过第一点“P1”的半径所形成的角，叶片3的外边5与叶片3的第一侧边6在第一点“P1”处相交。
此外，叶片3的第二侧边8的提前角α2的值小于20°。较佳的是，该提前角α2是13°-18°。
更具体地说，叶片3的第二侧边8的提前角α2定义为第二侧边8与经过第二点“P2”的半径所形成的角，叶片3的外边5与叶片3的第二侧边8在第二点“P2”处相交。
每个叶片3形成第一侧边6在垂直平面“PP”上的投影与第二侧边8在垂直平面“PP”上的投影之间的角δ。角δ是20°-28°。较佳的是，角δ的值是22°-26°。
应该强调的是，与具有基本已知类型的平直叶片的风机相比，选自上述对应范围内的较佳值C1/C2、L1/L2、α1、α2和δ可在气流和噪声方面优化风机性能，性能上的总体改进已由具体实验来证实。
本发明实现了预设的目的。
风机1的性能可由共面的空气动力突部11可观地改进。风机1的这种性能改进尤其是在确保的压头和空气动力效率方面实现的。
根据本发明的风机1的另一重要优点是其低的噪声排放。

Claims (13)

1.一种轴流式风机，包括中心毂(2)和多个叶片(3)，每个叶片固定至所述中心毂(2)且从靠近所述毂(2)的对应第一端(3a)延伸到远离所述毂(2)的对应第二端(3b)；所述叶片(3)相对于所述叶片(3)的转动方向(D)以一键固角(β)倾斜，所述风机还包括多个空气动力突部(11)，每个突部在所述第二端(3b)附近从所述叶片(3)的第一侧边(6)延伸；所述风机的特征在于，每个突部(11)位于垂直于风机转动轴线(A)的平面(PP)中。
2.如权利要求1所述的风机，其特征在于，每个突部(11)具有基本上三角形的形状；每个突部(11)还具有用于将其连接至所述叶片(3)的边界(12)、以及沿着与所述转动轴线(A)同心的圆弧延伸的外边(13)。
3.如权利要求2所述的风机，其特征在于，所述叶片(3)具有位于所述第二端(3b)附近的外边(5)；每个突部(11)的所述外边(13)的长度(C1)与每个叶片(3)的所述外边(5)在所述平面(PP)上的投影的长度(C2)的比值是0.35-0.55，较佳地是0.40-0.50。
4.如权利要求2或3所述的风机，其特征在于，所述叶片(3)的所述外边(5)和所述突部(11)的所述外边(13)不中断地延伸；所述叶片(3)的所述外边(5)在所述平面(PP)上的投影和所述突部(11)的所述外边(13)位于同一圆弧上，所述圆弧与所述转动轴线(A)同心。
5.如权利要求2所述的风机，其特征在于，每个突部(11)的所述连接边界(12)的长度(L1)与每个叶片(3)的所述第一侧边(6)的长度(L2)的比值是0.20-0.40，较佳地是0.25-0.35。
6.如前述权利要求中任一项所述的风机，其特征在于，所述叶片(3)的所述第一侧边(6)是平直的，且至少部分地限定所述叶片(3)的前缘(7)。
7.如权利要求6所述的风机，其特征在于，所述第一侧边(6)的提前角(α1)小于10°，较佳地是5°-9°。
8.如前述权利要求中任一项所述的风机，其特征在于，每个叶片(3)还具有与所述第一侧边相反的第二侧边(8)，所述第二侧边(8)限定所述叶片(3)的后缘(9)；所述第二侧边(8)是平直的。
9.如权利要求8所述的风机，其特征在于，所述第二侧边(8)的提前角(α2)小于20°，较佳地是13°-18°。
10.如权利要求8或9所述的风机，其特征在于，由所述叶片(3)形成的、所述第一侧边(6)在所述平面(PP)上的投影与所述第二侧边(8)在所述平面(PP)上的投影之间的角(δ)是20°-28°，较佳地是22°-26°。
11.如前述权利要求中任一项所述的风机，其特征在于，每个叶片(3)具有从所述第一端(3a)延伸到所述第二端(3b)的螺旋形状。
12.如前述权利要求中任一项所述的风机，其特征在于，所述风机还包括连接所述叶片(3)的所述第二端(3b)的周带(10)。
13.如权利要求12所述的风机，其特征在于，每个突部(11)刚性地固定至所述周带(10)。
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