CN104379940A - 通风单元 - Google Patents

Abstract

一种用于产生气流(F)的通风单元(1)，包括离心转子(2)，其能够绕旋转轴线(R)旋转；扩散器(4)，其包括第一和第二出口(6，7)，出口定位在离心转子(2)的相对侧上并限定了送风通道(5)，离心转子(2)被插入送风通道(5)内，并比照垂直于旋转轴线(R)的主轴线(X)与第一出口(6)和第二出口(7)对齐。

Description

通风单元

技术领域

本发明涉及一种通风单元，尤其是一种包括容纳在相应的扩散器内的离心风扇，更具体地是径向风扇，的通风单元。

背景技术

径向风扇是一种基本已知类型的风扇，其被驱动旋转时由进口吸入空气，进口与旋转轴线同轴线，并产生从风扇自身的径向扩散的气流。

这种风扇通常与相应的马达一起插入扩散器内，扩散器适当地成形，用于引导和优化由风扇产生的气流。

一般来说，上述风扇用于汽车领域，例如在汽车、卡车、农用机械、土方机械、公共汽车等中，用于从换热器中把热量带走，用于在驾驶员和乘客车厢中流通空气，或在一般情况下，用于冷却在操作过程中温度升高的部件或零件。

最近，出现了一种特别的需要，在车辆抑或只由电力驱动的车辆中，用于冷却能量存储电池。

在这种特殊的应用中，开发现有技术的风扇，以在相对有限的尺寸中伴随着高的流体动力效率获得低噪声排放，但并没有实现满意的结果。

发明内容

在此背景下，本发明的主要目的是克服上述的缺点。

本发明的目的是提供一种通风单元，尤其用于冷却电池，这比现有技术的方案更有效。

另一个目的是提供一种具有比现有技术方案更低噪音排放的通风单元。

指出的技术目的和指定的目标基本上由根据权利要求1的通风单元来实现。

附图说明

本发明的进一步的特征和优点通过非限制性的描述更加清楚，该描述伴随优选的、非限定性的通风单元的实施例结合附图予以说明，其中：

-图1是根据本发明的通风单元的局部分解示意透视图；

-图2是图1的通风单元的侧视示意图；

-图3是根据图2的线III-III的通风单元的剖面图；

-图4示出了根据本发明的通风单元运行的流体动力学模拟；

-图5示出了根据本发明的通风单元运行的第二流体动力学模拟。

具体实施方式

参照附图，附图标记1表示根据本发明的通风单元，其目的是产生冷却气流F。

通风单元1包括离心转子2，尤其是径向转子，该离心转子具有外径D，并能够绕旋转轴线R旋转；用于操作转子2的装置，其为基本已知的类型，并示意性地以方块3示出；和用于支撑转子2的扩散器4。

仅描述了用于理解本发明的必要的那些部件的转子2包括轮毂2a和多个具有叶端2c的叶片2b，该叶片与轮毂2a连接。

依着垂直于旋转轴线R的平面P，扩散器4延伸，并限定送风通道5，送风通道5中插入转子2。

扩散器包括进口20和气流F的第一和第二出口6、7。

第一和第二出口6、7定位在转子2的相对侧。

如图所示，第一和第二出口6、7定位在扩散器4的进口20的相对侧。

离心转子2、第一出口6和第二出口7比照垂直于旋转轴线R的主轴线X彼此对齐。

优选地，扩散器4的进口20与转子2的进口相对应。

扩散器4的进口20在横切于，优选地垂直于，旋转轴线R的平面内延伸。

轴线X还限定了通风单元1的送风方向，在图示的例子中，该方向对应于扩散器4延伸的主方向。

旋转轴线R限定了进入转子2和扩散器4的空气的优选的流动方向。

气流F沿着在方向V1上的送风路径从出口6排出通道5，并且沿着与V1相反的方向V2从出口7排出。

换句话说，扩散器4和转子2组装并相对于彼此配置为，由转子2产生的气流分布在与主轴线X平行的送风路径的方向V1与V2上。

扩散器4有利地具有中心对称的结构，中心处于旋转轴线R上。

换句话说，考虑到与平面P平行的截面，垂直于轴线R，在与上述截面相交的位置，轴线R本身限定了所考虑的截面的对称中心。

在这种方式中，气流F依据两个出口6、7之间的流率以平衡的方式保持分离。

在示例中，示出的扩散器4具有平行六面体的形状，尤其是直角平行六面体，其包括上表面8、下表面9、第一和第二侧面10、11，而出口6、7限定了扩散器4余下的两个面。

第一和第二出口6、7分别限定了用于气流F的第一和第二出口部6a，7a。

以举例的方式描述的实施例中，扩散器4的进口20设置在表面8上。

第一和第二出口部6a、7a横切于轴线X，特别是垂直于轴线X。

此外，优选地，沿旋转轴线R进行测量，第一和第二出口6、7定位在相同的高度。

优选地，出口6、7是相同的，并且相对于转子2对称地定位。

更详细地观察转子2，可以看到，沿轴线R测量的转子的高度如何有利地与沿轴线R测量的通道5的高度比较。

特别是参考图3、图4和图5，可以看到，转子2如何是带有叶片2b的径向型的转子，该叶片具有指向后方的叶端2c。在所示的图中，在这种情况下，旋转的方向V3为逆时针。

在图1、2、3和5所示的方案中，扩散器4包括用于引导上述通道5内的气流F的装置。

气流引导装置定位在扩散器内的转子2和第一出口6之间以及转子2和第二出口7之间，用于引导通道5的内部气流F。

更精确地，在该示例性的实施例中，引导装置包括第一偏流器12，其设置在送风通道5内的转子2和第一出口6之间，并在通道5内限定窄部13。

引导装置还包括第二偏流器14，其设置在送风通道5内的转子2和第二出口7之间，并在通道5内限定第二窄部15。

第一偏流器12和相应的窄部13以及第二偏流器12和相应的窄部14沿轴线X定位于转子2的相对侧。

第一偏流器12和相应的窄部13以及第二偏流器14和相应的窄部15沿横向轴线Y定位于转子2的相对侧，横向轴线Y垂直于送风路径和旋转轴线R。

旋转轴线R、主轴线X和横向轴线Y限定一组三个轴线，它们相互垂直。

优选地，扩散器4具有中心对称的结构，中心处于旋转轴线R上。

换句话说，考虑到与平面P平行的且垂直于轴线R的截面，在与上述截面相交的位置，轴线R本身限定了所考虑的截面的对称中心。

如图所示，由于转子2为带有叶片2b的径向型的转子，该叶片具有指向后方的叶端2c，并且转子2能够在示例图中沿逆时针方向V3旋转，因此，第一偏流器12和第二偏流器14以如下方式定位在通道5中：在实践中，给定叶片2b，在气流F的产生过程中，叶片的叶端2c首先遇到第一偏流器12，接着是第二窄部15，然后是第二偏流器14，最后，在再次遇到第一个偏流器12之前，它遇到第一窄部13。

以这种方式，如在下面更详细地描述的那样，气流F依据噪音和效率优化。

在所示的示例中，扩散器4的第一和第二侧面10、11，也就是说，限定它们的壁，被成形为在通道5内创建朝向通道5的内部凸起的偏流器12和14。

在进一步的实施例中，面10和11是平的，偏流器12，14从它们朝向通道5的内部凸起。

还是在本实施例中，配有偏流器12，14，用于引导气流F，如图所示的扩散器4保持中心对称，该中心在旋转轴线R上。

第一和第二偏流器12，14具有相似的形状和轮廓，并且每个包括各自的弯曲的第一面12a、14a，该第一面具有面向转子2凹部。

它的第一面12a、14a由圆柱面的一部分形成，该圆柱面的主轴线与旋转轴线R重合。

还是如图5所示，有利的是，由圆柱面的一部分限定的面12a和14a传送从转子2朝向出口7和6排出的气流，随后是其自然旋转的图案。

在这种方式中，扩散器4在从转子2朝向出口7和6排出的气流F的输送中特别有效。

优选地，面12a、14a分别朝出口7和出口6延伸，并带有延伸区域或轮廓12d，14d。

优选地，延伸区域12d和14d各自由平面限定，该平面位于由轴线R和X限定的平面。

第一和第二偏流器12，14均具有各自的弯曲的第二面12b，14b，该第二面12b，14b分别具有朝向第一出口6和朝向第二出口7的凹部。

第一和第二偏流器12，14均具有连接第一面12a、14a和第二面12b、14b的交点，即，圆形的点12c，14c。

给定转子2的直径“D”和通道5的宽度“H”(沿轴线Y测量)，从扩散器4的相应壁开始，沿Y轴线测量，交点12c和14c的高度“h”为“H”和“D”的函数，即，h＝□(H；D)。

类似地，从旋转轴线R沿X轴线测量，交点12c，14c的距离“1”为“H”和“D”的函数，即，1＝□(H；D)。

上文指出的“H”和“D”的函数也基于转子2的旋转速度加权。

引导装置12，14允许耗散能量的回收，否则这些能量会在产生的旋涡中损失。

在图4中，示出了扩散器4的基本实施例，附图标记16表示在气流F中的环流。

图5示出了在相同的操作条件下，环流如何在包括偏流器12，14的通风单元1的实旋例中不出现。

有利的是，即使与图4所示的第一实施例相比，偏流器12，14的存在也能引起性能提高，而不会影响通风单元1排出流率。此外，气流F根据两个出口6，7之间的流率以平衡的方式保持分离。

有利的是，环流16的消除有助于通风单元1的总体噪音的降低。

通常，通风单元1的中心对称允许气流F在扩散器4的所有部分呈现均匀性。

如所指出的，根据转子2的尺寸和转子的旋转速度，确定在通道5中的偏流器12，14的位置。

如同偏流器相对于扩散器的相应壁的高度“h”，偏流器12，14相对主轴线X的位置“1”也依赖于流率和转子2的旋转速度。

Claims (8)

1.一种用于产生气流(F)的通风单元，包括

离心转子(2)，其能够绕旋转轴线(R)旋转，

与离心转子(2)关联的扩散器(4)，其包括第一和第二出口(6，7)，该第一和第二出口定位在离心转子(2)的相对侧上，并限定气流(F)的送风通道(5)，离心转子(2)插入送风通道(5)内，

所述通风单元的特征在于，

比照垂直于旋转轴线(R)的主轴线(X)，离心转子(2)、第一出口(6)和第二出口(7)彼此对齐。

2.根据权利要求1所述的通风单元，其中，扩散器(4)包括用于在送风通道(5)内引导气流(F)的装置(12，14)，所述引导装置在离心转子(2)和第一出口(6)之间和/或离心转子(2)和第二出口(7)之间运行。

3.根据权利要求2所述的通风单元，其中，所述引导装置(12，16)包括第一偏流器(12)，其在通道(5)内形成第一窄部(13)，并定位在所述送风通道(5)内的转子(2)和第一出口(6)之间，和第二偏流器(14)，其在通道(5)内形成第二窄部(15)，并定位在送风通道(5)内的转子(2)和第二出口(7)之间，所述第一和第二偏流器(12，14)定位在转子(2)的相对侧。

4.根据权利要求3所述的通风单元，其中，所述第一和第二偏流器(12，14)每个都具有弯曲的第一面(12a，14a)，所述第一面带有面向转子(2)的凹部。

5.根据权利要求4所述的通风单元，其中，所述第一和第二偏流器(12，14)的第一面(12a，14a)由圆柱面的一部分形成，该圆柱面具有与旋转轴线(R)重合的主轴线。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的通风单元，其中，所述第一和第二偏流器(12，14)每个都包括弯曲的第二面(12b，14b)以及连接第一面(12a，14a)和第二面(12b，14b)的交点(12c，14c)，所述第二面(12b，14b)分别具有朝向第一出口(6)和朝向第二出口(7)的凹部。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的通风单元，其中，所述转子(2)为带有叶片(2b)的径向类型，所述叶片具有指向后方的叶端(2c)，所述第一和第二偏流器(12，14)在送风通道(5)内被定位为，在产生气流(F)过程中，使得所述叶端(2c)依次遇到第一偏流器(12)、第二窄部(15)、第二偏流器(14)和第一窄部(13)。

8.根据前述任一项权利要求所述的通风单元，其中，所述扩散器(4)中心对称，对称中心位于旋转轴线(R)上。