CN201827099U - 加强导流冷却的冷却风扇 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种加强导流冷却的冷却风扇，其包括有轮毂、风叶和导流环，风叶与导流环连接在一起，其特征在于：轮毂周围设有螺旋式加强筋，该加强筋与风叶底部连接在一起，上述加强筋采用渐开线等距排布，同时渐开线方向对应风扇旋转方向，渐开线利用笛卡尔坐标系下的参数方程，可以随风扇的转向调换参数方程中的x、y，与现有技术相比，本实用新型大大增长了使用寿命，提高了冷却效果。

Description

加强导流冷却的冷却风扇 

技术领域

本实用新型涉及一种发动机冷却系统组件——冷却风扇。 

背景技术

近年来，我国汽车工业迅猛发展，汽车产业的支柱地位逐渐显现。与乘用车相比，我国商用车的市场表现更加突出，市场销量增幅近年来首次超越乘用车。重型货车实现大幅增长，产品升级步伐加快，供应链体系逐渐优化；随着汽车发动机转速和功率的不断提高，热负荷也愈来愈大，对冷却系统的要求也越来越高，人们对冷却系统的研究越来越重视，新技术、新材料不断涌现。冷却系统的作用是在所有工况下，保证发动机在最适宜的温度下工作，冷却系统匹配的是否合适将直接影响到发动机的使用寿命和燃油经济性，所以在冷却系统的设计及计算中，散热器的选型以及风扇的匹配对冷却系统起着至关重要的作用。散热器将发动机水套内冷却液所携带的多余热量经过二次热交换，在冷却风扇的强制气流作用下将高温零件所吸收的热量散发到空气中。为便于组织气流，散热器布置在整车的前面，但由于受到整车布置空间的限制，在其前面还布置了空调冷凝器，这会增加风阻，影响散热器的进风量，从而影响冷却系统的冷却能力。因此冷却系统对风扇的要求越来越高。普通冷却风扇的风叶在径向是开式的，为保证风叶的强度与刚性，风扇风叶由轮毂中心沿径向向外厚度逐渐变薄，注塑成型时易变形。所以跳动大，不平衡量较大，噪声大。环形冷却风扇则是近期来的发明，是在普通冷却风扇的基础上改进风叶流线，增加导流环。环形冷却风扇由托盘、轮毂、风叶、导流环构成，风叶厚度超薄型设计，风叶与导流环连接在一起，减轻了风叶的重量，增加了刚性，减小了风叶的变形，跳动小，静平衡性好，噪声小。其存在的缺陷是在工作时存在涡流，涡流风由于不能被即时疏散出去，在环形轮毂内形成乱流，对轮毂产生不规则的冲击，降低了风扇的效率和耐疲劳冲击强度，使使用寿命降低，而环形轮毂设计，使迎面进入的风不能向四周发散出去进行有效的冷却，需进一步改进。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能增加使用寿命，提高冷却效果的加强导流冷却的冷却风扇。 

本实用新型解决上述技术问题而采用的技术方案为：一种加强导流冷却的冷却风扇，其至少包括轮毂、风叶和导流环，风叶的外侧与导流环连接在一起，其特征在于：轮毂周围设有螺旋式加强筋，该加强筋与风叶里侧底部连接在一起。 

作为改进，所述的加强筋采用渐开线等距排布，同时渐开线方向对应风扇旋转方向。 

作为改进，所述的渐开线利用笛卡尔坐标系下的参数方程，如下，设压力角afa由0到α度，基圆半径为R： 

afa＝α×t 

x＝R×cos(afa)+∏×R×afa/180×sin(afa) 

y＝R×sin(afa)-∏×R×afa/180×cos(afa) 

z＝0。 

作为改进，所述的笛卡尔坐标系下的参数方程中x、y可以对调。 

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：轮毂周围螺旋式加强筋设计，有效的将迎面进入的风疏散向四周，进入叶片参与冷却，提高冷却效果，还能有效的消除轮毂处的乱流，提高风扇效率和增强耐疲劳度冲击强度，增长了使用寿命，加强筋采用渐开线等距排布，冷却性比环形轮毂设计的风扇提升12％～14％，效率提高7％～9％，同时也能更好的消除乱流，减小振动、降低噪音，也能增强耐疲劳冲击强度，渐开线方向对应风扇旋转方向，提高了风叶之间空气的流速，增强了热交换能力，也能起到冷却效果，加强筋与风叶底部连接在一起，增加了风叶的刚性和强度，减小了风叶的变形，结构更加合理实用。 

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图； 

图2为图1的侧面图。 

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。 

如图所述螺旋式加强导流冷却新型轮毂设计风扇，其至少包括有轮毂1、风叶2和 导流环3，所述的轮毂1周围设有螺旋式加强筋4，上述风叶2的外侧顶端与导流环3连接在一起，风叶2的里侧底部与加强筋4连接在一起，传统的轮毂是环形设计，传统风扇的风叶底部直接与环形面相连，由于其结构的限制，致使迎面进入的风不能向四周发散出去进行有效的冷却；上述螺旋式加强筋4采用渐开线等距排布，有效的将迎面进入的风疏散向四周，进入叶片参与冷却，可使冷却效果提升12％～14％，效率提高7％～9％，消除乱流，增强了使用寿命，同时渐开线方向对应风扇旋转方向，提高了风叶2之间空气的流速，增强了热交换能力；所述的渐开线利用笛卡尔坐标系下的参数方程，如下，设压力角afa由0到α度，基圆半径为R： 

afa＝α×t 

x＝R×cos(afa)+∏×R×afa/180×sin(afa) 

y＝R×sin(afa)-∏×R×afa/180×cos(afa) 

z＝0； 

∏为圆周率，t为受外界影响如温度、材料而调整的参数。有关压力角afa和基圆半径R参数该领域的技术人员能够根据设计的风扇规格和要求进行选择。 

当对调笛卡尔坐标系下的参数方程中的x、y时可以改变渐开线的旋向，使轮毂1能更好的配合风扇的旋转方向。 

Claims (4)

1.一种加强导流冷却的冷却风扇，其至少包括有轮毂(1)、风叶(2)和导流环(3)，风叶(2)外侧与导流环(3)连接在一起，其特征在于：轮毂(1)周围设有螺旋式加强筋(4)，该加强筋(4)与风叶(2)里侧底部连接在一起。

2.根据权利要求1所述的冷却风扇，其特征在于：所述的加强筋(4)采用渐开线等距排布，同时渐开线方向对应风扇旋转方向。

3.根据权利要求2所述的冷却风扇，其特征在于：所述的渐开线利用笛卡尔坐标系下的参数方程如下：

afa＝α×t

x＝R×cos(afa)+∏×R×afa/180×sin(afa)

y＝R×sin(afa)-∏×R×afa/180×cos(afa)

z＝0；

压力角为afa，t为受外界影响如温度、材料而调整的参数，基圆半径为R，∏为圆周率。

4.根据权利要求3所述的冷却风扇，其特征在于：所述的笛卡尔坐标系下的参数方程中x、y可以对调。 

Images