CN103291656A - 电机轴流风扇 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机轴流风扇，其包括一个环形中心毂，以及环形中心毂外圆侧壁分布的若干个扇叶，这些扇叶沿着该环形中心毂的圆周径向延伸，用于朝向轴向吹动空气，所述每个扇叶的进风面和与其相邻扇叶的出风面轴向空间投影互相重叠，重叠区间为绕环形中心毂外圆0°~15°之间。轴向空间投影相互交叉的扇叶布置，能起到有效的防止空气倒流，增大风压的作用，确保空气向电机绕组和铁芯方向流动，加强电机内部的散热效果。本发明结构简单合理，由于改进了轴流风扇的结构，消除了空气在扇叶之间的间隙倒流的现象，从而增大风压，提高了轴流风扇的空气动力学效率，导流圈不仅起到导风的作用，而且还能提高风扇的结构强度，减少使用过程的损坏。

Description

电机轴流风扇

技术领域

 本发明涉及一种轴流风扇，特别涉及一种电机轴流风扇，其能够有效的提高轴流风扇的风压，免去导风罩，并有良好的散热效果。

背景技术

众所周知，电机轴流风扇是一种流体机械，其主要是为电机绕组和铁芯提供通风散热的作用，轴流风扇包括一环形中心毂和多个叶片，其通过多个叶片的旋转而沿着其轴线方向吹动空气，常由铝合金压铸或塑料注塑成形。传统轴流风扇由于风压小，空气流动方向遇到阻力时，容易倒流，影响散热效果，而且传统轴流风扇一般还需要额外的风罩导向配合，才能使风按照一定的方向流动，这样就造成电机结构复杂、体积大、成本高。

另外，如，授权公告号为CN 100371607C的中国专利，其公开了一种轴流风扇，其具有:中心毂，中心毂接合在电机的旋转轴上；多个叶片，这些叶片从毂的外周径向向外延伸，用于沿着轴向吹动空气，所述多个叶片与所述毂结合成一体;以及环形风扇带，其固定地接合在多个叶片的周端上，用于围绕所述多个叶片，多个叶片中的每个叶片都具有前缘线(L.E.L)和后缘线(T.E.L)，该前缘线和后缘线沿着大致彼此相同的方向形成为波浪形形状，并且具有至少两对沿着这些线形成的拐点，上述专利主要用于发动机的轴流风扇，其结构使得风扇产生气流不向发动机机体流动，从而不撞击发动机机体。该专利并不能解决电机轴流风扇所要的增大风压，加速电机散热的问题，而是引导气流不经过热交换器，其对电机内部散热并无作用。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题提供一种电机轴流风扇，能够有效的防止气流倒流，从而增大风压，确保气流按预定的方向流动，并能实现电机内部的散热。

本发明的目的是由以下技术方案实现的：一种电机轴流风扇，其包括一个环形中心毂，以及环形中心毂外圆侧壁分布的若干个扇叶，这些扇叶沿着该环形中心毂的圆周径向延伸，用于朝向轴向吹动空气，所述每个扇叶的进风面和与其相邻扇叶的出风面轴向空间投影互相重叠，重叠区间为绕环形中心毂外圆0°~15°之间。轴向空间投影相互交叉的扇叶布置，能起到有效的防止空气倒流，增大风压的作用，确保空气向电机绕组和铁芯方向流动，加强电机内部的散热效果。

所述电机轴流风扇外端接有导流圈，导流圈固定接合扇叶的未端，在导流圈的作用下，便于气流沿管分布不至于外散，形成闭环进风口。

所述环形中心毂、若干扇叶和导流圈为一体式结构，保证其能在高强度转动中，保持结构紧密固定，增强寿命。

本发明结构简单合理，由于改进了轴流风扇的结构，消除了空气在扇叶之间的间隙倒流的现象，从而增大风压，提高了轴流风扇的空气动力学效率，导流圈不仅起到导风的作用，而且还能提高风扇的结构强度，减少使用过程的损坏。

附图说明

图1为本发明最佳实施方式结构示意图；

图2为本发明最佳实施方式与发动机前端盖结合结构示意图；

图3为本发明最佳实施方式扇叶结构示意图；

图4为本发明轴流风扇相邻两扇叶的轴向正投影示意图；

图5为本发明最佳实施方式下电机温升实验数据图；

图6为配置某厂现有轴流风扇下电机温升实验数据图；

图5、图6所示的采温时间点，为区间时间。

具体实施方式

如图1~4所示，一种电机轴流风扇，其包括一个环形中心毂1，以及环形中心毂外圆侧壁分布的若干个扇叶2，这些扇叶2沿着该环形中心毂的圆周径向延伸，用于朝向轴向吹动空气，所述每个扇叶的进风面3和与其相邻扇叶的出风面4轴向空间投影互相重叠，重叠区间C为绕环形中心毂外圆0°~15°之间。轴向空间投影相互交叉的扇叶布置，能起到有效的防止空气倒流，增大风压的作用，确保空气向电机绕组和铁芯方向流动，加强电机内部的散热效果。

所述电机轴流风扇外端接有导流圈5，导流圈固定接合扇叶的未端，在导流圈的作用下，便于气流沿管分布导流不至于外散，形成闭环进风口，且对叶片具有紧固作用。如果没有导流圈，由于轴流风扇是套在环形电机外壳内，因此，电机外壳也有一定程度上也具有导流，闭风的作用，但其外壳结构易通风，使得密闭效果不如导流圈理想。

所述环形中心毂1、若干扇叶2和导流圈5为一体式结构，保证其能在高强度转动中，保持结构紧密固定，增强寿命。

一般而言，环形中心毂与导流圈的轴向高度与电机和电机外壳的轴向尺寸同比例增加或减小，环形中心毂与导流圈的轴向高度尽可能大，以便增加扇叶叶片面积，也增加扇叶两端与环形中心毂与导流圈的连接线长度，从而增加扇叶与环形中心毂及导流圈的整体结构强度。

电机中绝缘材料的寿命与运行温度有密切的关系，为保证电机安全、合理的使用，需要监视与测量电机绕组、铁心等其他部分的温度。按国家标准规定，不同绝缘等级的电机绕组有不同的允许温升，如下表所示：

若超过规定值，如对B级绝缘的电机，温升每增加10℃，电机的寿命将降低一半。因此电机的温升试验，准确的测取某个部件的温度，对改进电机的设计和制造工艺，提高电机的质量是非常重要的。

在测试轴流风扇的降温效果时，需对电机内的电机绕组和其他各部分的温度测量，此时可采用电阻法。在一定的温度范围内，电机绕组的电阻值将随着温度的上升而相应的增加，而且其阻值与温度之间存在着一定的函数关系。根据这一原理，可以通过测定电机绕组的电阻来确定其温度，故称电阻测量法。

当绕组温度在-50~150度范围时，其温升由下式确定：

Δθ=(Rf-R0)(k+θ0)/R0+θ0-θf，

式中R0、θ0分别为绕组的实际冷态电阻和环境温度；Rf、θf分别为绕组热态式电阻和环境温度；k为常数，对铜绕组为235，对铝绕组225。

如果不能采用带电测量装置，可采用较先进的快捷、准确、数字显示的各种毫欧表或微欧计等直流电阻测量仪，其基本工作原理是采用高准确度、高稳定度的恒流电源所产生的直流电流通到被测电阻上，则电阻两端的电压降将严格的按照电阻值变化，从而获得内部温度值。

测试本发明轴流风扇的降温效果时采用电阻法，在室温为28℃时，同时启动使用本发明轴流风扇的电机和使用某厂现有轴流风扇电机，两台电机的电机结构相同，在相同区间的采温时间点，通过测试比较各项电流、电压、功率、频率数值，计算两电机对比升温温度值，并制出如图5、图6所示的两对比电机温升实验数据图。具体测试数据如下两表所示：

1、使用本发明轴流风扇的电机：

2、使用某厂现有轴流风扇的电机：

   通过对比测试数据可以发现，在相同技术规格的电机中，使用本发明的轴流风扇的电机对比使用某厂现有轴流风扇的电机，可以输出更高的功率，使得电机能保持更好的使用性能。

从温度变化趋势图还可以看出使用本发明轴流风扇时，电机内温度稳定在95℃~96℃之间，使用某厂的轴流风扇，电机内的温度稳定在104℃~105℃之间，可以得出，本发明的温升温度约为67℃，符合了A-E类的各绝缘等级的电机绕组对温升范围的要求，而某厂现有轴流风扇，其温升温度约为76℃，相比而言，接近10℃的差距，即表明使用本发明的轴流风扇的电机较使用现有轴流风扇的同样电机的使用寿命可以增加一倍，这对整个电机行业的发展是一次巨大的飞跃。

本发明专利的轴流风扇改进结构虽简单，但却解决了长期以来因轴流风扇对电机的散热效果差，由此导致的电机易烧坏、使用成本高的问题，还解决了因现有轴流风扇需要风罩配合工作，导致电机整体体积庞大、结构复杂，制造和使用成本高的问题。因此，本发明专利对轴流风扇的改进革新，在电机发展领域具有重大的意义。

Claims (3)

1.一种电机轴流风扇，其特征在于，其包括一个环形中心毂，以及环形中心毂外圆侧壁分布的若干个扇叶，这些扇叶沿着该环形中心毂的圆周径向延伸，所述每个扇叶的进风面和与其相邻扇叶的出风面轴向空间投影互相重叠，重叠区间为绕环形中心毂外圆0°~15°之间。

2.根据权利要求1所述的一种电机轴流风扇，其特征在于，所述电机轴流风扇外端接有导流圈，导流圈固定接合扇叶的未端。

3.根据权利要求1所述的一种电机轴流风扇，其特征在于，所述环形中心毂、若干扇叶和导流圈为一体式结构。

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