CN102606527A - 风扇叶轮及具有该叶轮的风扇 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种风扇叶轮，包括一个杯状轮毂、多个叶片及多个肋条。该杯状轮毂具有环形侧壁及封闭该侧壁一端的底壁。各叶片自该侧壁外侧向外延伸。各肋条包括自该侧壁内侧向内延伸的轴向延伸部及自底壁延伸的径向延伸部。该轴向延伸部背对该侧壁的内边缘与该侧壁在径向上的距离随着该内边缘与该底壁的轴向距离的减少而大致沿线性递增。各肋条还包括一个位于该轴向延伸部及该径向延伸部之间的中间部，该中间部向背离该侧壁与该侧壁的方向凸起。如此，各肋条的重心向叶轮的中心及底壁方向移动，使得在轮毂刚性得到保证的前提下，叶轮的旋转惯性变小，因此，在叶轮加速的过程中所需的扭矩也变小。

Description

风扇叶轮及具有该叶轮的风扇
技术领域
本发明涉及风扇叶轮，尤其涉及风扇叶轮内的肋条结构。
背景技术
机动车辆的散热器通常由一个风扇散热。风扇的叶轮10通常如图1所示，包括一个轮毂30及多个叶片20。轮毂30呈杯状，包括一个环形的侧壁30a及一个底壁30b。底壁30b中间具有一个用于与一个驱动马达的转轴连接的凸起50。各叶片20自侧壁30a向外延伸。为了加强轮毂30的刚性，叶轮1通常还包括多个肋条40。各肋条40位于侧壁30a及凸起50之间，包括一个自侧壁30a沿轴向延伸的轴向延伸部40a及一个自底壁30b沿径向延伸的径向延伸部40b。请再结合图2，现有技术中，各肋条40大致呈L形，轴向延伸部40a远离底壁30b的一端呈凸起的弧状，而靠近底壁30b的一端呈凹陷的弧状以与径向延伸部40b连接，位于中间的部位大致平行于侧壁30a。并且，出于刚性需要，轴向延伸部40a自侧壁30a延伸的长度比径向延伸部40b自底壁30b延伸的长度大。如此，会导致肋条40的重心偏外，在叶轮10加速时会增加驱动马达的输出功率。因此，如何在保证轮毂30的刚性的前提下降低轴向延伸部40a在加速阶段所需扭力，成为业界关注的问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种有效降低轴向延伸部在加速阶段所需扭力的风扇叶轮及具有该叶轮的风扇。
一种风扇叶轮，包括一个杯状轮毂、多个叶片及多个肋条。该杯状轮毂具有环形侧壁及封闭该侧壁一端的底壁。各叶片自该侧壁外侧向外延伸。各肋条包括自该侧壁内侧向外延伸的轴向延伸部及自底壁向外延伸的径向延伸部。该轴向延伸部背对该侧壁的内边缘与该侧壁在径向上的距离随着该内边缘与该底壁的轴向距离的减少而大致沿线性递增。各肋条还包括一个位于该轴向延伸部及该径向延伸部之间的中间部，该中间部向背离该侧壁与该侧壁的方向凸起。
一种风扇，具有一个叶轮及一个驱动该叶轮的驱动马达。该叶轮包括一个杯状的连接至该驱动马达的轮毂、多个叶片及多个肋条。该杯状轮毂具有环形侧壁及封闭该侧壁一端的底壁。各叶片自该侧壁外侧向外延伸。各肋条包括自该侧壁内侧向外延伸的轴向延伸部及自底壁向外延伸的径向延伸部。该轴向延伸部背对该侧壁的内边缘与该侧壁在径向上的距离随着该内边缘与该底壁的轴向距离的减少而大致沿线性递增。各肋条还包括一个位于该轴向延伸部及该径向延伸部之间的中间部，该中间部向背离该侧壁与该侧壁的方向凸起。
本发明的风扇叶轮具有上述结构特征使得各肋条的重心向叶轮的中心及底壁方向移动，如此，可使得在轮毂刚性得到保证的前提下，叶轮的旋转惯性变小，因此，在叶轮加速的过程中所需的扭矩也变小。同时，由于中间部的表面积较大且位于轴向延伸部较容易相对径向延伸部发生变形的位置，因此，轮毂的刚性也得到了增强。
附图说明
图1为现有的一种叶轮的结构示意图。
图2是图1的叶轮的剖视示意图。
图3是本发明较佳实施方式的叶轮的结构示意图。
图4是图3的叶轮的剖视示意图。
图5是图3的叶轮的部分俯视图。
图6是具有图3的叶轮的风扇的剖视示意图。
具体实施方式
为了使本发明的所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图3、4及6，本发明实施方式提供的一种风扇叶轮1可用于机动车辆热交换器的散热风扇。风扇叶轮1包括一个轮毂3、多个叶片2及多个肋条4。轮毂3呈杯状，包括一个环形的侧壁3a及一个封闭侧壁3a一轴向端的底壁3b。底壁3b中间具有一个用于与一驱动马达M(见图6)的转轴连接的圆环状凸起5。各叶片2自侧壁3a外侧向外延伸。各肋条4位于侧壁3a内侧及凸起5之间，包括一个自侧壁3a内测沿轴向向内(即向远离侧壁3a内测的方向)延伸的轴向延伸部4a、一个自底壁3b内侧向内(即向远离底壁3b内测的方向)延伸的径向延伸部4b以及一个位于轴向延伸部4a及径向延伸部4b之间呈凸起的弧状的中间部4c。
轴向延伸部4a呈片状，包括一个背向侧壁3a的内边缘4f。内边缘4f与侧壁3a在径向方向上的距离随着内边缘4f与底壁3b的轴向距离的减少增加。在本实施方式中，内边缘4f与侧壁3a在径向方向上的距离从远离底壁3b一端的接近零的最小值大致线性递增至于中间部4c连接一端的最大值。可以理解，内边缘4f也可稍微向侧壁3a方向内凹，以减小轴向延伸部4a的表面积。中间部4c也呈片状，其向背离侧壁3a与底壁3b的方向凸起，并且其背离侧壁3a与底壁3b的边缘大致呈圆弧形。径向延伸部4b也呈片状，并连接凸起5与中间部4c。通过由虚线表示在图4中的现有的肋条的形状以与本申请的肋条4的对比，可明显看出，在肋条4的表面积不大于现有的肋条的表面积的情况下，本发明的肋条4的表面积向叶轮的轴线A-A方向及底壁3b的方向“移动”，也即是说，肋条4的重心向叶轮的轴线A-A方向及底壁3b的方向移动。如此，在本发明的结构特征下，叶轮1的旋转惯性会变小，在叶轮1加速的过程中驱动马达M需输出的扭矩也会变小。另外，由于中间部4c表面积较大且位于轴向延伸部4a较容易相对径向延伸部4b发生变形的位置，因此，轮毂3的刚性也得到了增强。再者，上述结构特征还可提高叶轮1对马达M的散热效果。
优选地，请结合图5所示的俯视图，在自凸起5向侧壁3a延伸的方向上，肋条4自凸起5沿平滑的弧形向侧壁3a延伸，没有拐点，以减少风阻。具体地，径向延伸部4b靠近凸起5的内端4b’大致先沿凸起5的圆形内边缘的切线方向延伸，然后再大致沿轮毂3径向方向弯曲。径向延伸部4b靠近中间部4c的外端4b”自内端4b’大致沿直线向外延伸。中间部4c及轴向延伸部4a自外端4b”向外沿一定弧度弯曲并使得沿平行轮毂轴向看，中间部4c与外端4b”平滑连接，轴向延伸部4a大致与侧壁3a正交。更优选地，内端4b’及外端4b”在径向上所延伸的长度分别至少为整个肋条4在径向上的长度的四分之一。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种风扇叶轮，包括：
一个杯状轮毂(3)，具有一个环形侧壁(3a)及一个封闭该侧壁(3a)一端的底壁(3b)，
多个自该侧壁(3a)外侧向外延伸的叶片(2)，
多个肋条，各肋条(4)包括一个自该侧壁(3a)内侧延伸的轴向延伸部(4a)及一个自底壁(3b)内侧延伸的径向延伸部(4b)；
其特征在于，该轴向延伸部(4a)背对该侧壁(3a)的内边缘(4f)与该侧壁(3a)在径向上的距离随着该内边缘(4f)与该底壁(3b)的轴向距离的减少而增加；各肋条(4)还包括一个位于该轴向延伸部(4a)及该径向延伸部(4b)之间的中间部(4c)，该中间部(4c)向背离该侧壁(3a)与该底壁(3b)的方向凸起。
2.如权利要求1所述的风扇叶轮，其特征在于，该轴向延伸部(4a)背对该侧壁(3a)的内边缘(4f)与该侧壁(3a)在径向上的距离随着该内边缘(4f)与该底壁(3b)的轴向距离的减少而沿线性递增。
3.如权利要求2所述的风扇叶轮，其特征在于，该内边缘(4f)向该侧壁(3a)方向凹陷。
4.如权利要求1至3任一项所述的风扇叶轮，其特征在于，该风扇叶轮还包括一个与该轮毂(3)同轴的圆环状凸起(5)，该凸起(5)用于与一个驱动马达(M)的转轴连接，该径向延伸部(4b)靠近该凸起(5)的内端(4b’)先沿该凸起(5)内边缘的切线方向延伸，然后再沿径向方向弯曲。
5.如权利要求4所述的风扇叶轮，其特征在于，在自该凸起(5)向该侧壁(3a)延伸的方向上，各肋条(4)自该凸起(5)沿平滑的弧形向该侧壁(3a)延伸。
6.如权利要求5所述的风扇叶轮，其特征在于，在由该凸起(5)向该侧壁(3a)延伸的方向上，径向延伸部(4b)还具有一个自该内端(4b’)沿直线向外延伸的外端(4b”)，该中间部(4c)及该轴向延伸部(4a)自该外端(4b”)向外沿一定弧度弯曲并使得沿平行轮毂轴向看，该中间部(4c)与该外端(4b”)平滑连接，该轴向延伸部(4a)与该侧壁(3a)正交。
7.如权利要求6所述的风扇叶轮，其特征在于，该径向延伸部(4b)的内端(4b’)及外端(4b”)在径向上所延伸的长度分别至少为整个肋条(4)在径向上的长度的四分之一。
8.如权利要求1所述的风扇叶轮，其特征在于，该中间部(4c)远离侧壁(3a)与底壁(3b)的边缘呈圆弧形。
9.一种风扇，具有一个如权利要求1至8任一项所述的风扇叶轮及一个驱动该叶轮的驱动马达。
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