CN110017292B - 风扇组件的对齐和定心特征 - Google Patents
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Abstract
一种风扇组件，包括风扇和风扇驱动器。风扇包括位于风扇中心轴线处的风扇毂以及从风扇毂向外延伸的多个风扇叶片。风扇毂在风扇中心轴线处具有风扇毂开口。风扇毂开口由多个节点至少部分地限定，所述多个节点从风扇毂朝向风扇中心轴线径向向内延伸。风扇驱动器经由多个节点与风扇驱动器的外表面之间的过盈配合安装在风扇毂开口中，从而使风扇驱动器在风扇毂开口中定心。
Description
背景技术
示例性实施方案涉及供暖、通风、空调和制冷(HVAC＆R)系统领域。更具体地，本公开涉及用于HVAC＆R系统的风扇组件。
HVAC＆R系统通常包括用于空气管理的一个或多个风扇。此类风扇的示例包括促使气流穿过HVAC＆R系统的冷凝器的冷凝器风扇，以及同样促使气流穿过HVAC＆R系统的蒸发器的蒸发器风扇。在一些风扇组件中，风扇在风扇毂开口处固定到风扇驱动器。
发明内容
在一个实施方案中，风扇组件包括风扇和风扇驱动器。风扇包括位于风扇中心轴线处的风扇毂，以及从风扇毂向外延伸的多个风扇叶片。风扇毂在风扇中心轴线处具有风扇毂开口。风扇毂开口由多个节点至少部分地限定，所述节点从风扇毂朝向风扇中心轴线径向向内延伸。风扇驱动器经由多个节点与风扇驱动器的外表面之间的过盈配合安装在风扇毂开口中，从而使风扇驱动器在风扇毂开口中定心。
另外地或可替代地，在该实施方案或其他实施方案中，多个节点是三个或更多个节点。
另外地或可替代地，在该实施方案或其他实施方案中，多个节点中的每个节点沿着风扇毂的凸缘径向向内延伸。
另外地或可替代地，在该实施方案或其他实施方案中，多个节点限定风扇毂与风扇驱动器之间的接触区域。
另外地或可替代地，在该实施方案或其他实施方案中，多个节点中的节点包括凹坑，以在风扇安装到风扇驱动器期间增大节点的可变形性。
另外地或可替代地，在该实施方案或其他实施方案中，凹坑是节点的轴向厚度的局部减小。
另外地或可替代地，在该实施方案或其他实施方案中，凹坑基本上是卵形的。
另外地或可替代地，在该实施方案或其他实施方案中，多个紧固件将风扇轴向且周向地保持到风扇驱动器。
另外地或可替代地，在该实施方案或其他实施方案中，多个紧固件中的每个紧固件定位成与多个节点中的节点周向对齐。
另外地或可替代地，在该实施方案或其他实施方案中，风扇护罩位于多个风扇叶片的叶片尖端处。
另外地或可替代地，在该实施方案或其他实施方案中，风扇驱动器包括电动马达。
在另一个实施方案中，供暖、通风、空调和制冷(HVAC＆R)系统包括一个或多个热交换器和一个或多个风扇组件，以促使气流穿过一个或多个热交换器。一个或多个风扇组件中的风扇组件包括风扇和风扇驱动器。风扇包括位于风扇中心轴线处的风扇毂和从风扇毂向外延伸的多个风扇叶片。风扇毂在风扇中心轴线处具有风扇毂开口。风扇毂开口由多个节点至少部分地限定，所述节点从风扇毂朝向风扇中心轴线径向向内延伸。风扇驱动器经由多个节点与风扇驱动器的外表面之间的过盈配合安装在风扇毂开口中，从而使风扇驱动器在风扇毂开口中定心。
另外地或可替代地，在该实施方案或其他实施方案中，多个节点是三个或更多个节点。
另外地或可替代地，在该实施方案或其他实施方案中，多个节点中的每个节点沿着风扇毂的凸缘径向向内延伸。
另外地或可替代地，在该实施方案或其他实施方案中，多个节点限定风扇毂与风扇驱动器之间的接触区域。
另外地或可替代地，在该实施方案或其他实施方案中，多个节点中的节点包括凹坑，以在风扇安装到风扇驱动器期间增大节点的可变形性。
另外地或可替代地，在该实施方案或其他实施方案中，凹坑是节点的轴向厚度的局部减小。
另外地或可替代地，在该实施方案或其他实施方案中，凹坑基本上是卵形的。
另外地或可替代地，在该实施方案或其他实施方案中，多个紧固件将风扇轴向且周向地保持到风扇驱动器。
另外地或可替代地，在该实施方案或其他实施方案中，多个紧固件中的每个紧固件定位成与多个节点中的节点周向对齐。
附图说明
以下描述不应被视为以任何方式进行限制。参考附图，相似元件的编号相似：
图1是供暖、通风、空调和制冷(HVAC&R)系统的实施方案的示意图；
图2是风扇组件的实施方案的局部分解示意图；
图3是风扇组件的实施方案的平面图；
图4是风扇组件的实施方案的风扇驱动器与风扇之间的接口的局部剖视图；并且
图5是风扇组件的另一个实施方案的平面图。
具体实施方式
为实现风扇组件的良好性能，必须控制风扇与风扇驱动器之间的平衡、同心度、偏转精度和可重复性。此外，在一些风扇组件中，风扇是模制塑料部件，其可变性程度可能高于期望的可变性程度，因此风扇到风扇驱动器的准确且可重复的组装可能需要二次操作，这降低了制造效率。
本文参考附图通过举例而非限制的方式呈现了所公开的设备和方法的一个或多个实施方案的详细描述。
参考图1，示出了供暖、通风、空调和制冷(HVAC＆R)系统10的示意图。HVAC＆R系统10包括压缩机12，以压缩通过其中的制冷剂14的蒸气流。压缩的制冷剂14经由与冷凝器气流18的热能交换在冷凝器16处变为液相。冷凝器16流体连接到膨胀装置20，所述膨胀装置20又流体连接到蒸发器22。蒸发器气流24被引导穿过蒸发器22，所述蒸发器22冷却蒸发器气流24并使穿过其中的制冷剂14流沸腾。当前蒸发的制冷剂14流返回到压缩机12。
在一些实施方案中，冷凝器风扇26位于冷凝器16处以引导冷凝器气流18穿过冷凝器16。此外，蒸发器风扇28可位于蒸发器22处，以引导蒸发器气流24穿过蒸发器22。
现在参考图2的部分分解图，示出了风扇组件30的实施方案。风扇组件30可以用作冷凝器风扇26、蒸发器风扇28或作为HVAC＆R系统10的部件的另一个风扇。虽然本文的描述和附图涉及用于HVAC＆R系统10的风扇组件30，但是本领域技术人员将理解，风扇组件30可以用于其他空气管理应用中。
风扇组件30包括风扇32，所述风扇32具有位于风扇中心轴线36处的风扇毂34，其中多个风扇叶片38从风扇毂34径向向外延伸。风扇叶片38从风扇毂34处的叶片根部40延伸到与叶片根部40相对的叶片尖端42。在一些实施方案中，风扇32包括风扇护罩44，所述风扇护罩44在叶片尖端42处或附近固定到风扇叶片38。风扇组件30还包括风扇驱动器46，所述风扇驱动器46固定到风扇毂34以驱动风扇32围绕风扇中心轴线36旋转。在一些实施方案中，风扇驱动器46包括原动机，诸如电动马达。风扇驱动器46位于风扇中心轴线36处，并且与风扇32同轴，并且在风扇毂34（特别是在风扇中心轴线36处的风扇毂开口48）处安装到风扇32。在一些实施方案中，风扇32由模制塑料材料（例如诸如尼龙或聚丙烯材料）形成。然而，应当理解，这些材料仅仅是示例性的并且可以利用其他材料。
现在参考图3，风扇毂开口48由径向延伸的风扇毂凸缘50限定，所述风扇毂凸缘50包括限定风扇32与风扇驱动器46之间的接触区域的多个凸起52，如图4所示。在一些实施方案中，多个凸起是至少三个凸起52，以在风扇32安装到风扇驱动器46时使风扇32在风扇驱动器46处定心。风扇毂凸缘50具有多个凸缘表面54，每个凸缘表面54位于相邻的凸起52之间。在一些实施方案中，凸缘表面54位于距风扇中心轴线36第一径向距离处，而凸起52具有位于距风扇中心轴线36第二径向距离处的径向内侧范围，所述第二径向距离小于第一径向距离。此外，第二径向距离小于风扇驱动半径56，使得当风扇32安装在风扇驱动器46处时，每个凸起52与风扇驱动器46具有过盈配合，如图4所示。凸起52到风扇驱动器46的过盈配合使风扇32在风扇驱动器46处且围绕风扇中心轴线36定心。
凸起52具有形成在其中的凹坑58。每个凹坑58具有凹坑深度60和凹坑宽度62，并且定位成使得凹坑58和凸起52限定邻接风扇驱动器46的凸起壁64。因此，凹坑58是节点52的轴向厚度的局部减小。凹坑58的大小、形状和位置被限定成将风扇32到风扇驱动器46的安装力调节为选定的安装力。在一些实施方案中，凹坑58被形成为使得凹坑基部72具有基部厚度68，所述基部厚度68在凸起52的凸起厚度70的15%和40%之间。再次参考图3，在一些实施方案中，凹坑58具有卵形，而在其他实施方案中，凹坑58可以具有其他形状，诸如圆形或椭圆形。虽然在一些实施方案中，诸如如图3和图4所示，凸起52具有凹坑58，在其他实施方案中，凸起52可以形成为没有凹坑58，诸如在图5所示的实施方案中。与具有凹坑58的实施方案相比，没有凹坑58的实施方案更多地依赖于材料的压缩而不是特征的变形，从而形成更高的安装力。在包括凸起52和凹坑58的诸如图3和图4的实施方案中，凸起52可以被配置成在需要减小的安装力或者在母体材料强度和刚度足够高以限制塑性变形量的情况下主要进行弹性变形（例如在选定的负载情况下，塑性变形量小于弹性变形量）。在诸如那些没有凹坑的其他实施方案中，凸起52可以被配置成在可以允许有更高的安装力或者在母体材料强度和刚度允许足够的塑性变形的情况或配置下主要进行塑性变形（例如，在选定的负载情况下，塑性变形量大于弹性变形量）。
再次参考图2，一旦安装到风扇驱动器46上，多个紧固件66通过轮毂凸缘50安装到风扇驱动器46中。如图2所示，紧固件66可以定位在相邻的凸起52之间，或者可选地，可以位于凸起52处，并且在一些实施方案中位于凹坑58中。紧固件66提供风扇32到风扇驱动器46的轴向和周向保持。
本公开包括风扇32与风扇驱动器46的过盈配合以允许风扇32准确地安装到风扇驱动器46，而无需高成本和耗时的二次操作，诸如机加工或使用包覆模制的金属风扇毂。
术语“约”旨在包括基于提交本申请时可用的设备的与特定量的测量相关联的误差程度。
本文使用的术语仅用于描述特定实施方案的目的，而不旨在限制本公开。如本文所用，除非上下文另外明确指出，否则单数形式“一个”、“一种”和“该/所述”也旨在包括复数形式。还应当理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指定所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件部件和/或其群组的存在或添加。
虽然已参照一个或多个示例性实施方案描述了本公开，但是本领域技术人员应理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可做出各种改变并可用等效物替代本公开的元件。此外，在不脱离本公开的基本范围的情况下，可以做出许多修改以使特定情况或材料适于本公开的教导内容。因此，本公开不旨在限于作为预期用于执行本公开的最佳模式而公开的特定实施方案，而是本公开将包括落入权利要求书的范围内的所有实施方案。
Claims (16)
1.一种风扇组件，其包括：
风扇，所述风扇包括：
风扇毂，所述风扇毂位于风扇中心轴线处；和
多个风扇叶片，所述多个风扇叶片从所述风扇毂向外延伸；
所述风扇毂在所述风扇中心轴线处具有风扇毂开口，所述风扇毂开口由多个节点至少部分地限定，所述多个节点从所述风扇毂朝向所述风扇中心轴线径向向内延伸；和
风扇驱动器，所述风扇驱动器经由所述多个节点与所述风扇驱动器的外表面之间的过盈配合安装在所述风扇毂开口中，从而使所述风扇驱动器在所述风扇毂开口中定心；
其中，所述多个节点中的节点包括凹坑，以在将所述风扇安装到所述风扇驱动器期间增大所述节点的可变形性；且
所述凹坑是所述节点的轴向厚度的局部减小。
2.根据权利要求1所述的风扇组件，其中所述多个节点是三个或更多个节点。
3.根据权利要求1所述的风扇组件，其中所述多个节点中的每个节点沿着所述风扇毂的凸缘径向向内延伸。
4.根据权利要求1所述的风扇组件，其中所述多个节点限定所述风扇毂与所述风扇驱动器之间的接触区域。
5.根据权利要求1所述的风扇组件，其中所述凹坑基本上是卵形的。
6.根据权利要求1所述的风扇组件，其还包括多个紧固件，以将所述风扇轴向且周向地保持到所述风扇驱动器。
7.根据权利要求6所述的风扇组件，其中所述多个紧固件中的每个紧固件定位成与所述多个节点中的节点周向对齐。
8.根据权利要求1所述的风扇组件，其中风扇护罩位于所述多个风扇叶片的叶片尖端处。
9.根据权利要求1所述的风扇组件，其中所述风扇驱动器包括电动马达。
10.一种供暖、通风、空调和制冷(HVAC&R)系统，其包括：
一个或多个热交换器；和
一个或多个风扇组件，所述一个或多个风扇组件用于促使气流穿过所述一个或多个热交换器，所述一个或多个风扇组件中的风扇组件包括：
风扇，所述风扇包括：
风扇毂，所述风扇毂位于风扇中心轴线处；和
多个风扇叶片，所述多个风扇叶片从所述风扇毂向外延伸；
所述风扇毂在所述风扇中心轴线处具有风扇毂开口，所述风扇毂开口由多个节点至少部分地限定，所述多个节点从所述风扇毂朝向所述风扇中心轴线径向向内延伸；和
风扇驱动器，所述风扇驱动器经由所述多个节点与所述风扇驱动器的外表面之间的过盈配合安装在所述风扇毂开口中，从而使所述风扇驱动器在所述风扇毂开口中定心；
其中，所述多个节点中的节点包括凹坑，以在将所述风扇安装到所述风扇驱动器期间增大所述节点的可变形性；且
所述凹坑是所述节点的轴向厚度的局部减小。
11.根据权利要求10所述的供暖、通风、空调和制冷(HVAC&R)系统，其中所述多个节点是三个或更多个节点。
12.根据权利要求10所述的供暖、通风、空调和制冷(HVAC&R)系统，其中所述多个节点中的每个节点沿着所述风扇毂的凸缘径向向内延伸。
13.根据权利要求10所述的供暖、通风、空调和制冷(HVAC&R)系统，其中所述多个节点限定所述风扇毂与所述风扇驱动器之间的接触区域。
14.根据权利要求10所述的供暖、通风、空调和制冷(HVAC&R)系统，其中所述凹坑基本上是卵形的。
15.根据权利要求10所述的供暖、通风、空调和制冷(HVAC&R)系统，其还包括多个紧固件，以将所述风扇轴向且周向地保持到所述风扇驱动器。
16.根据权利要求15所述的供暖、通风、空调和制冷(HVAC&R)系统，其中所述多个紧固件中的每个紧固件定位成与所述多个节点中的节点周向对齐。
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