CN105339676A - 风扇护罩组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种风扇护罩组件，尤其涉及一种包括防涡流锯齿并且形成有第一区域和第二区域的风扇护罩组件，其中，所述防涡流锯齿沿着送风部的内周面预定区域而与风扇的叶片端部或者风扇环端部维持预定间距地排列并且以锯齿形态形成，所述第一区域是形成有防涡流锯齿的区域，所述第二区域是去除了防涡流锯齿的区域，因此随着压力变动量变小，可以有效减少被移送的空气产生涡流以及由此产生的噪声。

Description

风扇护罩组件
技术领域
本发明涉及一种风扇护罩组件，尤其涉及一种包括防涡流锯齿并且形成有第一区域和第二区域的风扇护罩组件，其中，所述防涡流锯齿沿着送风部的内周面预定区域而与风扇的叶片端部或者风扇环端部维持预定间距地排列并且以锯齿形态形成，所述第一区域是形成有防涡流锯齿的区域，所述第二区域是去除了防涡流锯齿的区域，因此被移送的空气随着压力变动量变小而产生涡流，据此可以有效地减少噪声。
背景技术
产生车辆的实际驱动力的引擎中，在将化学能转换成动能的过程中产生大量的热能。如果这种热能过度地产生，引擎以及/或者引擎周围的部件因为过热而受损或者被破坏从而可能引起大故障和事故，并且有着大幅降低引擎自身的效率等多种问题。因此，为了消除这些问题因素，通常在车辆中具备用于冷却引擎的装置。为了冷却引擎而使用的代表性的方法是利用冷却水的方法，该方法在引擎的周围使冷却水流通，并且配备用于冷却冷却水的散热器(radiator)，从而吸收从引擎产生的热量之后，由散热器释放所吸收的热量，由此防止引擎过热。并且，为了车辆的驾驶员以及搭乘者的舒适性，同时具备用于冷却室内的装置。为了冷却这种用于对室内进行制冷的空调的冷媒，使用冷凝器(condenser)等热交换器。
车辆的引擎室前方具有如上文所述的散热器或者冷凝器等热交换器，在所述热交换器中周围空气和热交换器内部的热交换媒介之间发生热交换。此时，为了提高所述热交换器的散热效率，设置有可以对所述热交换器进行强制送风的轴流风扇。
轴流风扇通常被收容具备于护罩内，并且护罩固定有用于使轴流风扇旋转的电机等，并且护罩通过装配而固定其位置。如上文所述，由轴流风扇、护罩、电机等组成的轴流风扇组件可以通过装配于热交换器或者引擎室底板，布置于热交换器的前方或者后方。
如图1所示，根据现有技术的风扇护罩组件F大体上分为风扇10和护罩20。所述风扇10包括：轮毂，结合于电机11的旋转轴；多个叶片12，以预定的间距形成于所述轮毂的外周面上；J字形或者钩子形的环，在所述叶片12的端部连接这些叶片12。
所述护罩20沿着所述叶片12的最外端的旋转轨迹以与环不接触的地围绕环的形状形成，并且与热交换器(未图示)相邻。
在与所述热交换器相邻的相反侧对应的叶片20的端部，一体地形成有以预定曲率弯曲的锥形口21，旋转轴与所述轮毂结合的电机11通过专门的电机装配部22得以装配固定。
并且，所述护罩20设置有多个固定片(stator)23，所述固定片23连接所述电机装配部22的外侧面和所述锥形口21的外侧面。
根据如上文所述地构成的现有技术，随着风扇10的叶片12接收电机11的驱动力而旋转，通过热交换器的空气被强制吸入，大部分空气直接通过叶片12，其余空气沿着护罩20的内侧面流动至锥形口21，并且流动至锥形口21的空气被排出到风扇10的外部。
但是此时，与所述锥形口21相邻的部分为被风扇10移送的空气流动的端部，在所述锥形口21部分空气流动发生剧变而容易产生涡流，并因此产生噪声。
韩国授权专利第0729650号(授权日为2007.06.12，名称：具有减少噪声结构的护罩，下文中称为“现有专利”)中公开了一种具有噪声减少结构的护罩。所述护罩在插入有轴流风扇的送风部排列有朝轴流风扇的旋转方向倾斜的防涡流锯齿，由此抑制轴流风扇的旋转引起的空气送风时的涡流(swirlingairflow)以及逆流(recirculatingairflow)的产生，从而可以有效地消减噪声的同时移送空气，图2中示出应用与所述现有专利相似的防涡流锯齿的护罩。
但是，如图2所示，车辆用风扇护罩组件20的形状通常不是对称形状，并且因为用于安装到车辆的空间的局限性，形成防涡流锯齿的锥形口21和护罩外侧边缘位置之间的空间变窄的部分将产生于所述锥形口以及送风部的上端以及下端相邻的区域。
在这样的部分中，由于为了防止噪声而形成的防涡流锯齿24，反而会使流动的压力变动增加，从而存在增加噪声的产生的问题。
发明内容
技术问题
本发明是为了解决上述问题而提出的，本发明的目的在于提供一种包括防涡流锯齿并且形成有第一区域和第二区域的风扇护罩组件，其中，所述防涡流锯齿沿着送风部的内周面预定区域而与风扇的叶片端部或者风扇环端部维持预定间距地排列并且以锯齿形态形成，所述第一区域是形成有防涡流锯齿的区域，所述第二区域是去除了防涡流锯齿的区域，因此被移送的空气随着压力变动量变小而产生涡流，据此可以有效地减少噪声。
即，本发明的目的在于提供一种如下的风扇护罩组件：为了通过防涡流锯齿来抑制由风扇的旋转引起的空气移送过程中的涡流以及逆流的产生，从而减少噪声，并且为了防止因位于锥形口和护罩的外侧边缘位置之间的空间变窄的部分(即，与送风部的垂直方向半径线相邻的区域)的防涡流锯齿而使流动的压力变动反而增加的问题，只在局部区域形成防涡流锯齿。
并且，本发明的另一目的在于提供一种可以防止风扇环和护罩的锥形口之间产生水分冻结而导致风扇固着或者结冰的现象的风扇护罩组件。
技术方案
本发明的风扇护罩组件包括：风扇150，包括：轮毂120，与电机110的旋转轴结合；多个叶片130，形成于所述轮毂120的外周面；风扇环140，在所述叶片130的端部连接所述叶片130；护罩160，形成有：压力通风部101；锥形口200，形成借助于风扇的旋转而移送空气的送风部100；电机装配部300，使驱动所述风扇的电机得到固定支撑；多个固定片400，在所述风扇的车辆前方侧连接所述电机装配部300和锥形口200。其中，风扇护罩组件1包括：防涡流锯齿500，沿着所述送风部100的内周面预定区域以锯齿形状形成，并且以与所述风扇环的末端维持预定间隙的方式排列，形成所述防涡流锯齿500的区域的沿圆周方向的端部相分隔。
并且，所述风扇护罩组件可以包括：第一区域A1，是形成所述防涡流锯齿500的区域；第二区域A2，是所述送风部的内周面扁平地形成的区域。
并且，根据本发明的一实施例的所述第二区域A2可以形成于使压力通风部101的外侧边缘位置表面和锥形口200之间的距离变成最短距离的区域。
并且，根据本发明的一实施例的所述第二区域A2可以包括：从半径线R1向一侧方向相隔θ的区域以及向另一侧方向相隔θ＇的区域，所述半径线R1从所述送风部100的中心部沿半径方向延伸。
并且，根据本发明的一实施例的所述第二区域A2中从所述半径线R1沿圆周方向朝两侧相隔的角度θ以及θ＇可以是锐角。
并且，根据本发明的一实施例的所述第二区域A2中从所述半径线R1沿圆周方向朝两侧相隔的角度θ以及θ＇可以彼此相同。
并且，根据本发明的一实施例的所述第二区域A2中从所述半径线R1沿圆周方向朝两侧相隔的角度θ以及θ＇可以彼此不同。
并且，根据本发明的一实施例的所述第二区域A2中从所述半径线R1沿圆周方向朝两侧相隔的角度θ以及θ＇可以是15～20°。
并且，根据本发明的一实施例的所述半径线R1可以是与所述压力通风部101的外侧边缘位置的面和锥形口200之间的距离成为最短距离的点的切线垂直的线。
并且，根据本发明的一实施例的所述半径线R1可以与从所述送风部100的中心部沿垂直方向延伸的半径线一致。
并且，根据本发明的一实施例的所述护罩160的所述压力通风部101可以以长方形或者正方形形状形成。
并且，根据本发明的一实施例的所述半径线R1可以是从所述送风部100的中心部沿垂直方向延伸的半径线旋转预定角度的状态。
并且，根据本发明的一实施例的所述第二区域A2可以是在重力方向上位于下部的区域。
有益效果
本发明的风扇护罩组件中护罩包括防涡流锯齿并且形成有第一区域和第二区域，其中，所述防涡流锯齿沿着送风部的内周面预定区域而与风扇的叶片端部或者风扇环端部维持预定间距地排列并且以锯齿形态形成。所述第一区域是形成有防涡流锯齿的区域，所述第二区域是去除了防涡流锯齿的区域，因此可以随着压力变动量变小，可以有效减少被移送的空气产生涡流以及由此产生的噪声。
即，本发明为了通过防涡流锯齿来抑制由风扇的旋转引起的空气移送过程中的涡流以及逆流的产生，从而减少噪声，并且为了防止因位于锥形口和护罩的外侧边缘位置之间的空间变窄的部分，即位于与送风部的垂直方向半径线相邻的区域的防涡流锯齿而使流动压力变动反而增加的问题，通过只在局部区域形成防涡流锯齿，可以相比防涡流锯齿沿着送风部的内周面整体地形成的情形，增大减少噪声效果。
并且，本发明的风扇护罩组件在使防涡流锯齿不形成在位于护罩的重力方向上的最下端的锥形口的情况下，可以防止发生水分易于积聚在锥形口与风扇环之间的情况，从而可以防止发生风扇因水分的冻结而固着或者结冰的现象。
附图说明
图1是示出现有风扇护罩组件的正面图。
图2是示出现有的另一护罩的正面图。
图3以及图4是示出根据本发明的护罩的正面图。
图5以及图6是对由在护罩中以半径线(R1)为中心去除防涡流锯齿的不同区域引起的噪声进行比较的图形。
图7以及图8是对在护罩中以半径线(R1)为中心的相邻区域中防涡流锯齿被去除前和被去除后的情形进行分析的流动特性分析图。
图9是示出根据本发明的风扇护罩组件中护罩不是直角四边形的实施例的图。
图10是示出根据本发明的风扇护罩组件中的A1区域的剖面图。
图11是示出根据本发明的风扇护罩组件中的A2区域的剖面图。
最佳实施方式
以下，参考附图对如上文所述的根据本发明的风扇护罩组件进行详细的说明。
如图3所示，根据本发明的风扇护罩组件1大体上由风扇150以及护罩160构成。
首先，所述风扇150是借助于电机110而旋转的同时向车辆的热交换器传递送风空气的旋转风扇，包括：轮毂120、叶片130以及风扇环140，并且所述护罩160包括：锥形口200、电机装配部300以及固定片400。
首先，为了借助于风扇150而移送空气，所述锥形口200形成送风部100，该送风部100是压力通风(plenum)部的中央预定区域呈中空的空间。
所述电极装配部300是装配用于驱动所述风扇150的电机的部分，其位于送风部100的中央区域。
所述固定片400是在风扇的车辆前方侧连接所述电机装配部300和锥形口200的部件，其以从所述电机装配部300的外周面连接所述锥形口200的内周面的方式形成，并且沿着所述锥形口200的周围形成为多个，从而控制从所述风扇150移送的空气的流入角以及排出角。
尤其，所述护罩160还包括防涡流锯齿500，该防涡流锯齿500沿着所述送风部100的内周面的预定区域，与所述风扇150的叶片130端部、或者所述风扇150的风扇环140端部维持预定间隙地排列，且以锯齿形态形成，但是只在其中一部分区域形成有防涡流锯齿500，从而存在没有形成所述防涡流锯齿500的区域。
即，所述护罩160中，形成所述防涡流锯齿500的区域为一个的情况下，两侧端部沿着圆周方向互相隔离，并且在形成所述防涡流锯齿500的区域为多个的情况下，沿着圆周方向相邻的区域的端部互相隔离而形成。
作为参考，所述叶片130是在形成于所述风扇150的中央部的轮毂的圆周上以辐射状布置为多个的构成，其沿轴向移送空气。
并且，所述风扇环150指的是以相互连接所述叶片130的端部的方式形成，并且整体上形成为环状的构成。
即，所述护罩160并不是沿着所述送风部100的内周面而在整个区域形成防涡流锯齿500，而是以从所述送风部100的中心部向半径方向延伸的半径线R1为中心，在预定角度内不形成防涡流锯齿500，而只在其余区域形成。
这是为了改善以下问题：在所述防涡流锯齿500沿着所述送风部100的内周面形成于整个区域的情况下，在所述锥形口200和护罩160的外侧边缘位置之间的空间变窄的部分，即所述锥形口200的上端以及下端区域中，流动的压力变动因锯齿形状反而增加。
此时，所述半径线R1指与如下的点的切线垂直的线，所述点是所述压力通风部101的外侧边缘位置的表面和锥形口200之间的距离变为最短距离的点。
所以，本发明的风扇护罩组件有着以下优点：通过在部分区域中去除防涡流锯齿500，使压力变动量降低，从而有效地减少被移送的空气产生涡流以及由此产生的噪声。
此时，本发明的风扇沪指组件中，假设形成所述防涡流锯齿500的区域为第一区域A1，没有形成所述防涡流锯齿500从而所述送风部100的内周面扁平地形成的区域为第二区域A2时，所述第二区域A2包括从所述半径线R1向一侧方向相隔θ的区域和向另一侧相隔θ＇的区域。
即，如图3所示，本发明的风扇护罩组件以半径线R1为中心，在向两侧θ以及θ＇角度以内的区域没有形成防涡流锯齿500，而在其余区域形成防涡流锯齿500。
此时，所述半径线R1可以与从所述送风部100的中心沿垂直方向延伸的半径线一致，并且可以是从所述送风部100的中心沿垂直方向延伸的半径线旋转预定角度的状态。
如图3所示，在所述压力通风部101以长方形或者正方形形状形成的情况下，所述半径线R1与沿垂直方向延伸的半径线一致；并且如图9所示，在所述压力通风部101的一侧或者两侧面预定区域沿着高度方向形成阶梯差的情况下，所述半径线R1是沿垂直方向延伸的半径线旋转预定角度的状态。
这是因为如图8所示，空气流动的压力变动是在所述锥形口200和护罩160的压力通风部101的外侧边缘位置之间的空间变窄的部分中增加。
即，在具有长方形或者正方形的压力通风部101的风扇护罩组件中，压力变动增加的区域位于垂直方向半径线的两端；如图9所示，具有形成阶梯差的压力通风部101的风扇护罩组件中，压力变动增加的区域位于从垂直方向的半径线倾斜预定角度的区域的两端。
据此，如上文所述，本发明的风扇护罩组件为了最小化压力变动，在所述压力通风部101外侧边缘位置之间的空间变窄的部分没有形成防涡流锯齿500。
此时，本发明的风扇护罩组件中，所述第二区域A2可以与所述半径线R1的两侧端部相邻地形成，但是也可以只形成于重力方向的上部或者下部区域。
图7以及图8是对对于护罩160在与垂直方向的半径线R1相邻的区域中去除防涡流锯齿500之前和去除之后的情形进行分析的流动特性分析图。
如图7所示，可以知道，空气流动的压力变动在所述锥形口200和护罩160的压力通风部101的外侧边缘位置之间的空间变窄的部分中增加。
相反，在去除形成于所述锥形口200和压力通风部101的外侧边缘位置之间的空间变窄的部分的防涡流锯齿500的情况下，如图8所示，可以知道，相同区域中空气流动的压力变小。
此时，所述锥形口200和所述压力通风部101的外侧边缘位置之间的空间变窄的部分是与所述送风部100的垂直方向半径线R1相邻的区域，对于因为车辆内的安装空间的制约而通常以长方形或者正方形形成的护罩160的压力通风部101而言，所述部分指与作为同心圆的送风部100的上端以及下端相邻的区域。
如图3所示，所述防涡流锯齿500可以形成于以所述送风部100的所述半径线R1为中心的互相对称的区域。
即，以图3的A处为中心，相隔θ的距离与相隔θ＇的距离可以具有相同的值。
当然，所述风扇护罩组件中，从所述半径线R1沿圆周方向朝两侧相隔的角度θ和θ＇可以彼此不同，其角度可以有多样的变更实施。
此时，所述护罩160的噪声减少效果可以根据θ以及θ＇值而不同，为了得到优选的θ以及θ＇值，对不同角度进行了实验，其结果示于图5以及图6中。
图5(a)为示出以多种角度改变θ值的情况下在风扇护罩组件的叶片前方1m处用噪声测量仪测量的噪声的图，图4(b)是示出风扇护罩组件的噪声成分中的最大峰值噪声(Maxpeaknoise)的图。
如图5以及图6所示，风扇护罩组件的噪声在θ以及θ＇的值为15～20°的情况下，有着最大幅度的减少。
据此，所述护罩160优选地以所述送风部100的所述半径线R1为中心，相隔15～20°而形成所述防涡流锯齿500。这是因为如图6所示，A区域中的压力的急剧增加导致噪声增加，并且如果θ以及θ＇的值小于或者大于15～20°，则噪声会增加到一定程度以上，所以所述防涡流锯齿500优选地不形成于θ以及θ＇的值为15～20°的区域。
并且，所述护罩160中没有形成所述防涡流锯齿500的区域，即所述第二区域A2可以以所述送风部100的水平方向半径线R2为中心相互对称。
另外，所述防涡流锯齿500包括：相对所述送风口的半径线，所述风扇的旋转方向侧的第一面和旋转方向相反侧的第二面，所述第一面或者所述第二面相对所述风扇的半径线倾斜地形成，所述防涡流锯齿500的峰或者谷可以沿所述风扇的轴方向并排形成。
参考图3以及图4对根据本发明的风扇护罩组件1的工作过程进行说明。在所述风扇150开始旋转后，因为所述风扇150的叶片130的旋转引起的吸引力，空气从交换器前方被移送到热交换器侧而冷却热交换器。
经过热交换器的空气被引导至所述护罩160的送风部100侧。被引导至所述送风部100侧的空气借助于所述锥形口200而通过所述叶片之间并排出到所述护罩160后方。
此时，因为所述叶片末端的旋转，在所述送风口的内周面侧吸入空气的一侧即前方形成低压，并且在排出空气的一侧即后方形成高压，因此空气从后方向前方形成涡流并使空气产生逆流，但是应用所述护罩160的风扇护罩组件中因所述防涡流锯齿500而使涡流以及逆流的产生得到抑制，从而可以有效地减少噪声。
并且，在所述锥形口200和护罩160的外侧边缘位置之间的空间变小的部分中，因为流动压力不产生大的变动，所以相比所述防涡流锯齿500形成于所述送风部100的整体内周面的情形，可以增大噪声减少效果。
即，所述护罩160通过防涡流锯齿500减少由风扇的旋转引起的空气移送过程中产生的涡流以及逆流，从而并减少噪声，并且为了防止因位于锥形口200和护罩160的外侧边缘位置之间的空间变窄的部分的防涡流锯齿500反而引起压力变动增加的问题，使防涡流锯齿500只形成于部分区域，所以相比防涡流锯齿500沿着送风部100的内周面形成于整体的情形，可以增大噪声减少效果。
并且，本发明的风扇护罩组件可以防止在护罩的重力方向上位于最下端部的锥形口的防涡流锯齿之间形成的凹陷的部分中容易积水并冻结的问题。
即，本发明通过在护罩的重力方向上最下端部形成第二区域，所述第二区域中没有形成防涡流锯齿，从而可以防止积水，由此可以具有防止冻结引起的固着以及结冰的额外效果。
本发明不限于上述实施例，并且其应用范围当然可以多样，在不脱离权利要求书中要求的本发明的宗旨的情况下，本发明的所属领域中具有一般知识的任何人当然可以实现多种变形实施。

Claims (13)

1.一种风扇护罩组件，其特征在于，包括：
风扇(150)，包括：轮毂(120)，与电机(110)的旋转轴结合；多个叶片(130)，形成于所述轮毂(120)的外周面；风扇环(140)，在所述叶片(130)的端部连接所述叶片(130)；
护罩(160)，形成有：压力通风部(101)；锥形口(200)，形成借助于风扇的旋转而移送空气的送风部(100)；电机装配部(300)，使驱动所述风扇的电机得到固定支撑；多个固定片(400)，在所述风扇的车辆前方侧连接所述电机装配部(300)和锥形口(200)，
其中，风扇护罩组件(1)包括：防涡流锯齿(500)，沿着所述送风部(100)的内周面预定区域以锯齿形状形成，并且以与所述风扇环的末端维持预定间隙的方式排列，
形成所述防涡流锯齿(500)的区域的沿圆周方向的端部相分隔。
2.如权利要求1所述的风扇护罩组件，其特征在于，
所述风扇护罩组件包括：
第一区域(A1)，是形成所述防涡流锯齿(500)的区域；
第二区域(A2)，是所述送风部的内周面扁平地形成的区域。
3.如权利要求1所述的风扇护罩组件，其特征在于，
所述第二区域(A2)形成于压力通风部(101)的外侧边缘位置表面和锥形口(200)之间的距离成为最短距离的区域。
4.如权利要求1所述的风扇护罩组件，其特征在于，
所述第二区域(A2)包括：从半径线(R1)向一侧方向相隔θ的区域以及向另一侧方向相隔θ＇的区域，所述半径线(R1)从所述送风部(100)的中心部沿半径方向延伸。
5.如权利要求4所述的风扇护罩组件，其特征在于，
所述第二区域(A2)中从所述半径线(R1)沿圆周方向朝两侧相隔的角度θ以及θ＇是锐角。
6.如权利要求5所述的风扇护罩组件，其特征在于，
所述第二区域(A2)中从所述半径线(R1)沿圆周方向朝两侧相隔的角度θ以及θ＇彼此相同。
7.如权利要求5所述的风扇护罩组件，其特征在于，
所述第二区域(A2)中从所述半径线(R1)沿圆周方向朝两侧相隔的角度θ以及θ＇彼此不同。
8.如权利要求5所述的风扇护罩组件，其特征在于，
所述第二区域(A2)中从所述半径线(R1)沿圆周方向朝两侧相隔的角度θ以及θ＇是15～20°。
9.如权利要求4所述的风扇护罩组件，其特征在于，
所述半径线(R1)是与所述压力通风部(101)的外侧边缘位置的表面和锥形口(200)之间的距离成为最短距离的点的切线垂直的线。
10.如权利要求9所述的风扇护罩组件，其特征在于，
所述半径线(R1)与从所述送风部(100)的中心部沿垂直方向延伸的半径线一致。
11.如权利要求10所述的风扇护罩组件，其特征在于，
所述护罩(160)的所述压力通风部(101)以长方形或者正方形形状形成。
12.如权利要求9所述的风扇护罩组件，其特征在于，
所述半径线(R1)是从所述送风部(100)的中心部沿垂直方向延伸的半径线旋转预定角度的状态。
13.如权利要求9所述的风扇护罩组件，其特征在于，
所述第二区域(A2)是在重力方向上位于下部的区域。
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