CN106687692A - 特别是用于机动车辆内燃机的用于输送冷却空气的轴流风扇 - Google Patents

特别是用于机动车辆内燃机的用于输送冷却空气的轴流风扇 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种特别是用于机动车辆内燃机的用于输送冷却空气的轴流风扇，包括轮毂(2)，在该轮毂上设有多个沿径向向外延伸的风扇叶片(4)，这些风扇叶片分别具有一个叶片后边缘(8)。在效率与流量之间具有最优关系的轴流风扇中，所述风扇叶片(4)的叶片后边缘(8)的轮廓(9)沿周向方向相对于由所述轴流风扇(1)的旋转轴线和所述风扇叶片(4)的纵向长度张成的平面(E)呈弯曲状延伸。

Description

特别是用于机动车辆内燃机的用于输送冷却空气的轴流风扇
技术领域
本发明涉及一种特别是用于机动车辆内燃机的用于输送冷却空气的轴流风扇，该轴流风扇包括轮毂，在该轮毂上设有多个沿径向向外延伸的风扇叶片，这些风扇叶片分别具有一个叶片后边缘。
背景技术
DE 690 14 630 T2公开了一种轴流式导向环风扇，该风扇具有中央轮毂、环形外壳和多个叶片，其中，叶片沿径向在轮毂与外壳之间延伸。叶片(此外也被称作风扇叶片)沿着风扇旋转方向向前倾斜并且具有前边缘和后边缘。
在DE 10 2010 062 301 A1公开了一种轴流风扇，该风扇包括轮毂，在轮毂上设有具有压力侧和吸入侧、后边缘和前边缘的风扇叶片。此外，该轴流风扇在风扇叶片的压力侧上还具有逆着轴流风扇的旋转方向升高的轮毂斜坡，由此风扇叶片的后边缘被划分成一个位于轮毂斜坡的径向外侧的外侧区域和一个位于轮毂斜坡的径向内侧的内侧区域。在轮毂斜坡内分别设有切口或者凹槽，以减轻轴流风扇的重量。
发明内容
本发明的目的是在保持流量的条件下提高这种轴流风扇的效率。
该目的通过一种具有权利要求1的特征的轴流风扇得以解决。
根据本发明的一个方面，提供一种特别是用于机动车辆内燃机的用于输送冷却空气的轴流风扇，该轴流风扇具有轮毂，在该轮毂上设有多个沿径向向外延伸的风扇叶片，这些风扇叶片分别具有一个叶片后边缘。在这种轴流风扇中，风扇叶片的叶片后边缘的轮廓沿周向方向在由风扇的旋转轴线和风扇叶片的纵向长度张成的平面内呈弯曲状。这具有以下优点：轴流风扇的效率得到提高，同时轴流风扇的流量得以保持。
有利地，叶片后边缘的轮廓在它的径向长度上分成三个区段地延伸，其中，中间区段被设计成大致笔直的或者说近似笔直的，而与中间区段分别相接的第一和第三区段呈弯曲状延伸。基于在给定条件下风扇叶片的半径向通流，得到流量与静态效率之间的非常好的折中方案。
在一种设计方案中，叶片后边缘的远离轮毂的位于外侧的第一区段以第一半径以及叶片后边缘的与轮毂相接的第三区段以第二半径呈弯曲状。如果该轮廓在一个由径流风扇的旋转轴线和风扇叶片的径向长度张成的平面与轴流风扇的旋转轮廓相交时被投影到该平面内，这是特别清楚可见的。
在一种变形方案中，叶片后边缘的第三区段的第二半径和/或第一区段的第一半径沿切向过渡到叶片后边缘的轮廓的被设计成笔直的中间区段。因此，在叶片后边缘的区域中对流体导向产生有利影响。叶片后边缘在主要流动损失的区域中被调整，使得不仅可以获得很好的增压而且也可以获得很好的效率。
在一种改进方案中，叶片后边缘的轮廓的第三区段的第一半径与风扇叶片的总径向长度之间的第一比例为0.8到1.2之间。因此，轴流风扇的效率得到进一步优化。
在另一实施方式中，叶片后边缘的轮廓的第一区段的第一半径与第三区段的第二半径之间的第二比例为3到4。
在一种设计方案中，叶片后边缘的轮廓的第二和第三区段大约在风扇叶片的径向长度的四分之一上延伸，由此进一步提高轴流风扇的效率。
此外，另一实施方式还允许，叶片后边缘的轮廓的远离轮毂的第一区段大约在风扇叶片的径向长度的一半上延伸。这种设计方案也对轴流风扇的效率与流量之间的最优关系的设定起到促进作用。
其它有利的设计方案通过随后的附图描述以及从属权利要求进行描述。
附图说明
下面基于至少一个实施例，根据附图中的各图对本发明进行详细说明。在附图中：
图1示出了根据本发明的轴流风扇的第一实施例的立体前视图；
图2示出了根据本发明的轴流风扇的第一实施例的立体后视图；
图3示出了根据本发明的轴流风扇的第一实施例的侧视图；
图4示出了根据本发明的轴流风扇的第一实施例的部分前视图；以及
图5示出了如图1的实施例的风扇叶片的示意图。
具体实施方式
图1、2、3示出了根据本发明的轴流风扇1的第一实施例。轴流风扇1包括中央轮毂2和环形外壳3，在它们之间设有多个风扇叶片。在风扇叶片4的压力侧上分别设有逆着轴流风扇1的旋转方向升高的轮毂斜坡5，该轮毂斜坡通过连接片6固定在风扇叶片上。
每个风扇叶片4在这里具有沿旋转方向设置在下方的叶片前边缘7和位于上方的叶片后边缘8。风扇叶片4的叶片后边缘8的轮廓9在图4中被示出，在那里，由轴流风扇1的旋转轴线和风扇叶片4的径向长度H张成了一个平面E。如果将该平面E与轴流风扇的旋转轮廓相交，可得出风扇叶片4的叶片后边缘8的轮廓9被划分成三个区段。
如从图5可见，叶片后边缘8的轮廓9的位于外侧的第一区段91被设计成呈弯曲状并且通过第一半径R1描述。与该半径R1相接的是叶片后边缘8的轮廓9的中间区段92，该区段笔直地延伸。笔直延伸的区段92与叶片后边缘8的轮廓9的位于内侧的第三区段93相接，该区段与轮毂2直接邻接。轮廓9在叶片后边缘8的第三区段93中被设计成呈弯曲状并且可以通过第二半径R2描述。叶片后边缘8的轮廓9的中间区段92和第三区段93在这里大致在风扇叶片4的径向长度H的四分之一上延伸。叶片后边缘8的轮廓9的位于外侧的远离轮毂2的第一区段91大致在风扇叶片的径向长度H的一半上延伸。呈弯曲状的第一区段91以及呈弯曲状的第二区段93分别与直线相切地与叶片后边缘8的笔直的中间区段92相接。
为了对轴流风扇1的流量与静态效率之间的最优关系进行设定，由叶片后边缘8的轮廓9的位于外侧的第一区段91的半径R1与风扇叶片4的径向长度H构成的第一比例在0.8到1.2之间进行选择。如果第一区段91的第一半径R1与第三区段93的第二半径R2之间的比例在3到4之间变动，那么这促进了该优化。

Claims (8)

1.特别是用于机动车辆内燃机的用于输送冷却空气的轴流风扇，该轴流风扇具有轮毂(2)，在所述轮毂上设有多个沿径向向外延伸的风扇叶片(4)，所述风扇叶片分别具有一个叶片后边缘(8)，其特征在于，所述风扇叶片(4)的叶片后边缘(8)的轮廓(9)沿周向方向相对于由所述轴流风扇(1)的旋转轴线和所述风扇叶片(4)的纵向长度张成的平面(E)呈弯曲状延伸。
2.如权利要求1所述的轴流风扇，其特征在于，所述叶片后边缘(8)的轮廓(9)被设计成在它的径向长度上划分成三个区段(91、92、93)，其中，中间区段(92)大致笔直地延伸，而与中间区段(92)分别相接的第一和第三区段(91、93)呈弯曲状延伸。
3.如权利要求2所述的轴流风扇，其特征在于，所述叶片后边缘(8)的位于外侧的远离所述轮毂(2)的所述第一区段(91)以第一半径(R1)呈弯曲状，以及所述叶片后边缘(8)的与所述轮毂(2)相接的所述第三区段(93)以第二半径(R2)呈弯曲状。
4.如权利要求3所述的轴流风扇，其特征在于，所述叶片后边缘(8)的所述第三区段(93)的第二半径(R2)和/或所述第一区段(91)的第一半径(R1)沿切向过渡到所述叶片后边缘(8)的轮廓(9)的被设计成笔直的所述中间区段(92)。
5.如前述权利要求中的至少一项所述的轴流风扇，其特征在于，所述叶片后边缘(8)的轮廓(9)的所述第一区段(91)的第一半径(R1)与所述风扇叶片(4)的总径向长度(H)的第一比例为0.8到1.2之间。
6.如前述权利要求中的至少一项所述的轴流风扇，其特征在于，所述叶片后边缘(8)的轮廓(9)的第一区段(91)的第一半径(R1)与第三区段(93)的第二半径(R2)之间的第二比例为3到4之间。
7.如前述权利要求中的至少一项所述的轴流风扇，其特征在于，所述叶片后边缘(8)的轮廓(9)的第二和第三区段(92、93)大约在所述风扇叶片(4)的径向长度(H)的四分之一上延伸。
8.如前述权利要求中的至少一项所述的轴流风扇，其特征在于，所述叶片后边缘(8)的轮廓(9)的远离所述轮毂(2)的第一区段(91)大约在所述风扇叶片(4)的径向长度(H)的一半上延伸。
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