CN216044609U

CN216044609U - 一种异型静子和转子装配的低噪声风扇

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Publication number: CN216044609U
Application number: CN202122157469.4U
Authority: CN
Inventors: 马宝发
Original assignee: Changchun Ri Yong Jea Gate Electric Co ltd; Shanghai Riyong Jea Gate Electric Co ltd; Shanghai Malu Ri Yong Jea Gate Electric Co ltd
Current assignee: Changchun Ri Yong Jea Gate Electric Co ltd; Shanghai Riyong Jea Gate Electric Co ltd; Shanghai Malu Ri Yong Jea Gate Electric Co ltd
Priority date: 2021-09-08
Filing date: 2021-09-08
Publication date: 2022-03-15
Anticipated expiration: 2031-09-08

Abstract

本实用新型涉及一种异型静子和转子装配的低噪声风扇，包括转子、静子和旋转机，所述旋转机支撑圈与所述风罩护风圈之间通过异形筋呈轮辐状连接；所述风罩护风圈几何中心位于所述叶片的旋转轴线上，使得所述静子的重心积叠线与所述叶片的重心积叠线在同一直线上；所述旋转机的壳体固定在旋转机支撑圈中，所述旋转机的旋转块固定至所述轮毂；所述旋转块驱动叶片将气流导向所述静子方向。本实用新型的有益效果是在通过对异型静子和转子的特殊布置，实现机动车内散热风扇噪音强度的降低。

Description

一种异型静子和转子装配的低噪声风扇

技术领域

本实用新型涉及汽车用散热风扇结构，尤其涉及一种异型静子和转子装配的低噪声风扇。

背景技术

散热风扇在机动车散热模块中不可或缺。散热风扇由转子部分和静子部分组成。转子作为带动空气流动做功的主要部件，现有技术一般地通过优化设计转子部分来提升散热风扇输出性能,静子部分一般起到支撑强度和导向出口气流的作用，整体噪音强度不可控。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，解决机动车内散热风扇噪音强度不可控的问题。

为达到上述实用新型目的，提供一种异型静子和转子装配的低噪声风扇，包括转子、静子和旋转机；

所述转子包括轮毂和叶片护风圈，所述轮毂与所述叶片护风圈之间通过若干叶片呈轮辐状连接；

所述静子包括内部的旋转机支撑圈和外部的风罩护风圈，所述旋转机支撑圈内固定旋转机；所述旋转机支撑圈与所述风罩护风圈之间通过异形筋呈轮辐状连接；所述风罩护风圈几何中心位于所述叶片的旋转轴线上，使得所述静子的重心积叠线与所述叶片的重心积叠线在同一直线上；

所述旋转机的壳体固定在旋转机支撑圈中，所述旋转机的旋转块固定至所述轮毂；所述旋转块驱动叶片将气流导向所述静子方向。

所述叶片的旋转中心位于轮毂内，所述轮毂与旋转机输出轴上的旋转块连接固定，使得叶片绕着旋转旋转机的输出轴旋转，叶片直接对气流做功。

优选的，所述轮毂朝向静子方向伸出筒状周向壁，所述周向壁内面设有翅肋，所述翅肋旋转时产生朝向所述转子方向的气流。

本处所指的轮毂在周向壁内翅肋间隙区域可以设置为贯通部分，让气流直接通过。当然地，也可以不设置贯通部分，提升其防异物效果。

优选的，所述旋转机支撑圈内部与所述旋转机之间的间隙填充若干沿径向延伸的肋筋。

本处所指的各肋筋之间留有供气流通过的间隙。

优选的，所述肋筋呈渐开式分布，其渐开方向与转子旋转方向相反；所述肋筋根处的旋转机支撑圈呈将风导向至旋转机的弧形内凹。

沿着气流流动方向，所述旋转机支撑圈肋筋及其下的凹形面与旋转机静子轴向上形成一个渐缩环形流道。

优选的，所述叶片护风圈位于所述风罩护风圈内，所述叶片护风圈在轴向远离异形筋的一端径向向外延伸出凸圈，所述风罩护风圈内侧在轴向呈与所述凸圈匹配的阶梯造型；所述叶片护风圈与所述风罩护风圈之间留有间隙，所述叶片护风圈的凸圈与所述风罩护风圈的阶梯在径向方向上有投影重叠。

叶片护风圈与风罩护风圈在叶顶处相配合，通过间隙形成环槽。

优选的，所述异形筋由若干个翼型在轴向和周向上堆叠而成；所述翼型采用后掠方式，沿着气流轴向流动方向堆叠，并在周向上采取与所述叶片尾缘周向相同的堆叠方式，从叶根至叶顶与所述叶片采取相同的重心积叠线方程；若干所述异形筋按照各异的角度，向心地排列在旋转机支撑圈的周向。

优选的，该重心积叠线方程为：y＝156.2x³-329.1x²+54.67x，

其中，x为截面直径(m),y为截面的弯曲角度(°)。

优选的，所述叶片用奇数叶片数,所述异形筋的筋数与所述叶片数为互质数。

优选的，所述异形筋的筋数比所述叶片数略大。

叶片配合异形筋，能够实现对靠近出风截面处的涡量扰动的调整，从而在静子端降低风扇噪声。

叶片、轮毂随旋转块高速旋转，不断有气体流入轮毂内部，气流经过旋转的内部翅肋，使得气流朝向转子方向的速度增加，增强了气流对旋转机的散热效果。

肋筋通过设置形成的间隙，增加了旋转机表面与气流的换热面积和表面气流速度，充分利用了该部位的低能气流。

旋转机支撑圈与轮毂配合，能在轴向上形成渐缩的环形流道，对靠近旋转机支撑圈附近的低速流体有加速作用，从而增强此处的散热效果。

转子高速转动，叶片直径最大处的气流速度最大，对应气流分离损失也较大，通过特殊环槽的构造可以减少二次流动的气流碰撞汇入主流区域，影响气流效果，降低整体风噪。

转子的叶片出口处装配静子的异形筋，同时使得静子的重心积叠线与转子叶片相同。当气流经过异形筋，靠近出风截面处存在较大的涡量扰动，靠近叶片处扰动较小，弱化了静子对风扇噪声性能的影响，利于减小散热风扇气动噪声的总声压级。

叶片不等距分布在轮毂周向、异形筋不等角度分布在风罩支撑圈周向，使得散热风扇的离散噪声得到优化。

通过将筋数设置得更大，将风扇的整体强度和风量进行了综合布置，确保了风扇的整体支撑强度。

本实用新型的有益效果是在通过对异型静子和转子的特殊布置，实现机动车内散热风扇噪音强度的降低。

附图说明

图1为本实用新型的异型静子和转子装配的低噪声风扇爆炸装配示意图；

图2为本实用新型的异型静子和转子装配的低噪声风扇的转子正面示意图；

图3为本实用新型的异型静子和转子装配的低噪声风扇的轮毂示意图；

图4为本实用新型的异型静子和转子装配的低噪声风扇的静子正面示意图；

图5为本实用新型的异型静子和转子装配的低噪声风扇的旋转机支撑圈示意图；

图6为本实用新型的异型静子和转子装配的低噪声风扇的叶片护风圈与所述风罩护风圈间隙局部截面示意图；

图7为本实用新型的异型静子和转子装配的低噪声风扇的旋转块与轮毂配合局部截面示意图；

图8为本实用新型的异型静子和转子装配的低噪声风扇的旋转机支撑圈与旋转机壳体配合局部截面示意图；

图9为本实用新型的异型静子和转子装配的低噪声风扇的单个叶片及单个异形筋的11个截面对照示意图；

其中：

1-叶片 11-轮毂 111-周向壁

112-翅肋 12-叶片护风圈 121-凸圈

2-异形筋 21-旋转机支撑圈 211-肋筋

22-风罩护风圈 221-阶梯 3-旋转机

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型做进一步说明。

根据图1至图9所示的一种异型静子和转子装配的低噪声风扇，包括转子、静子和旋转机，所述转子包括轮毂11和叶片护风圈12，所述轮毂11与所述叶片护风圈12之间通过若干叶片1呈轮辐状连接；所述静子包括内部的旋转机支撑圈21和外部的风罩护风圈22，所述旋转机支撑圈21内固定电机式旋转机3；所述旋转机支撑圈21与所述风罩护风圈22之间通过异形筋2呈轮辐状连接；所述风罩护风圈22几何中心位于所述叶片1的旋转轴线上，使得所述静子的重心积叠线与所述叶片1的重心积叠线在同一直线上；所述旋转机3的壳体固定在旋转机支撑圈21中，所述旋转机3的旋转块固定至所述轮毂11；所述旋转块驱动叶片1将气流导向所述静子方向。

所述轮毂11朝向静子方向伸出筒状周向壁111，所述周向壁111内面设有翅肋112，所述翅肋112旋转时产生朝向所述转子方向的气流。

所述旋转机支撑圈21内部与所述旋转机3之间的间隙填充若干沿径向延伸的肋筋211。

所述肋筋211呈渐开式分布，其渐开方向与转子旋转方向相反；所述肋筋211根处的旋转机支撑圈21呈将风导向至旋转机3的弧形内凹。

所述叶片护风圈12位于所述风罩护风圈22内，所述叶片护风圈12在轴向远离异形筋2的一端径向向外延伸出凸圈121，所述风罩护风圈22内侧在轴向呈与所述凸圈121匹配的阶梯221造型；所述叶片护风圈12与所述风罩护风圈22之间留有间隙，所述叶片护风圈12的凸圈121与所述风罩护风圈22的阶梯221在径向方向上有投影重叠。

所述异形筋2由若干个翼型在轴向和周向上堆叠而成；所述翼型采用后掠方式，沿着气流轴向流动方向堆叠，并在周向上采取与所述叶片1尾缘周向相同的堆叠方式，从叶根至叶顶与所述叶片1采取相同的重心积叠线方程；若干所述异形筋2按照各异的角度，向心地排列在旋转机支撑圈21的周向。该重心积叠线方程为：y＝156.2x³-329.1x²+54.67x，

其中，x为截面直径(m),y为截面的弯曲角度(°)。

所述叶片1用奇数叶片数,所述异形筋2的筋数与所述叶片数为互质数。所述异形筋2的筋数比所述叶片数略大。

对该实施例更详细地描述中：

如图2所示，转子由轮毂11、若干叶片1、叶片护风圈12组成。其中，叶片1共七片，叶片之间夹角为49°，52°，55°，47°，51°，55°，51°。轮毂11不均匀分布十六根翅肋112，如图3所示。转子与电机(即旋转机3)的旋转块装配后，旋转块与轮毂11内的翅肋112形成如图7所示的结构，翅肋112与转子一同高速旋转，增强了气流对电机的散热效果。

如图4所示，静子由若干异形筋2，旋转机支撑圈21，风罩护风圈22组成。其中，异形筋2共十根，异形筋2之间夹角为34°，33.5°。32.7°，31.2°，30.3°，31.3°，32.4°，33.2°，34.4°，49.2°，34.8°。旋转机支撑圈21内设有若干肋筋211，排布呈现渐开逆时针方向，如图5所示。

转子与静子装配后，风罩护风圈22与叶片护风圈12在风扇轴向和径向有一定距离，在叶片1叶顶处形成环槽构造，如图6所示。

旋转机支撑圈21与电机壳体装配后，旋转机3和旋转机支撑圈21在轴向上形成渐缩的环形流道，如图8所示。

叶片1和异形筋2动静配合，采取相同的重心积叠线方程。自叶根至叶顶，平均划分十一个截面。如图9所示:叶片1的十一个截面的弦长与安装半径之比为b1＝0.646，b2＝0.411，b3＝0.296，b4＝0.229，b5＝0.188，b6＝0.171，b7＝0.161，b8＝0.152，b9＝0.147，b10＝0.145，b11＝0.142。异形筋2的十一个截面的弦长与安装半径d1＝0.206，d2＝0.103，d3＝0.110，d4＝0.09，d5＝0.079，d6＝0.076，d7＝0.077，d8＝0.080，d9＝0.081，d10＝0.0831，d11＝0.0749。另外，如图9所示:叶片1的十一个截面的安装角度为a1＝30～31°，a2＝26～27°，a3＝224～25°，a4＝21～22°，a5＝18～19°，a6＝19～20°，a7＝18～19°，a8＝18～19°，a9＝16～17°，a10＝18～19°，a11＝19～20°。异形筋2的十一个截面的安装角度为c1＝43～45°，c2＝43～45°，c3＝43～45°，c4＝45～46°，c5＝45～46°，c6＝46～47°，c7＝43～45°，c8＝39～40°，c9＝34～36°，c10＝31～33°，c 11＝32～34°。

以上已对本实用新型创造的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述的实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型创造精神的前提下还可以作出种种的等同的变型或替换，这些等同变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims

1.一种异型静子和转子装配的低噪声风扇，包括转子、静子和旋转机，其特征在于，

所述静子包括内部的旋转机支撑圈和外部的风罩护风圈，所述旋转机支撑圈内固定旋转机；所述旋转机支撑圈与所述风罩护风圈之间通过异形筋呈轮辐状连接；所述风罩护风圈几何中心位于所述叶片的旋转轴线上，使得所述静子的重心积叠线与所述叶片的重心积叠线在同一直线上；所述异形筋由若干个翼型在轴向和周向上堆叠而成；所述翼型采用后掠方式，沿着气流轴向流动方向堆叠，并在周向上采取与所述叶片尾缘周向相同的堆叠方式，从叶根至叶顶与所述叶片采取相同的重心积叠线方程；若干所述异形筋按照各异的角度，向心地排列在旋转机支撑圈的周向；

所述旋转机的壳体固定在旋转机支撑圈中，所述旋转机的旋转块固定至所述轮毂；所述旋转块驱动叶片将气流导向静子方向。

2.根据权利要求1所述的低噪声风扇，其特征在于，所述轮毂朝向静子方向伸出筒状周向壁，所述周向壁内面设有翅肋，所述翅肋旋转时产生朝向所述转子的方向的气流。

3.根据权利要求1所述的低噪声风扇，其特征在于，所述旋转机支撑圈内部与所述旋转机之间的间隙填充若干沿径向延伸的肋筋。

4.根据权利要求3所述的低噪声风扇，其特征在于，所述肋筋呈渐开式分布，其渐开方向与转子旋转方向相反；所述肋筋根处的旋转机支撑圈呈将风导向至旋转机的弧形内凹。

5.根据权利要求1所述的低噪声风扇，其特征在于，所述叶片护风圈位于所述风罩护风圈内，所述叶片护风圈在轴向远离异形筋的一端径向向外延伸出凸圈，所述风罩护风圈内侧在轴向呈与所述凸圈匹配的阶梯造型；所述叶片护风圈与所述风罩护风圈之间留有间隙，所述叶片护风圈的凸圈与所述风罩护风圈的阶梯在径向方向上有投影重叠。

6.根据权利要求1所述的低噪声风扇，其特征在于，该重心积叠线方程为：y＝156.2x³-329.1x²+54.67x，

其中，x为截面直径(m),y为截面的弯曲角度(°)。

7.根据权利要求1所述的低噪声风扇，其特征在于，所述叶片用奇数叶片数,所述异形筋的筋数与所述叶片数为互质数。

8.根据权利要求7所述的低噪声风扇，其特征在于，所述异形筋的筋数比所述叶片数略大。