CN218117894U - 一种汽车散热风扇总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车散热风扇总成，包括护风罩、驱动电机和风扇，护风罩包括罩体和处于罩体内的电机安装轮毂，电机安装轮毂和罩体之间通过若干根筋板连接，电机安装轮毂上固定有所述驱动电机，风扇包括中央轮毂、若干片扇叶和保压环，扇叶的内侧端与中央轮毂连接，扇叶的外侧端与所述保压环连接，中央轮毂安装于所述驱动电机的转子上，保压环的迎风侧设置有向外侧翻折的外翻边，罩体上设置有与外翻边间隙配合的配合台阶，扇叶的吸力面的迎风边缘高于所述保压环形成辅助翼部，扇叶的辅助翼部的外侧端通过连接翼部与保压环连接，该散热风扇总成可以减少保压环内侧的涡流，提高出风量的同时降低噪音。

Description

一种汽车散热风扇总成

技术领域

本实用新型涉及散热风扇技术领域，尤其涉及一种汽车散热风扇总成。

背景技术

汽车散热风扇总成主要是用于汽车的冷却系统中，起到散热作用，散热风扇总成，包括护风罩、驱动电机和风扇，所述护风罩包括罩体和处于罩体内的电机安装轮毂，所述电机安装轮毂和罩体之间通过若干根筋板连接，所述电机安装轮毂上固定有所述驱动电机，而风扇主要是包括中央轮毂和一组扇叶，所述一组扇叶的内侧端与中央轮毂固定，所述一组扇叶的外侧端固定有保压环，中央轮毂固定在电机的转子上，通过转子的高速旋转带动风扇旋转，保压环的边缘向外侧翻折形成折边，护风罩上设置有与外翻边间隙配合的配合台阶，而扇叶的吸力面的外侧端是与保压环的表面平齐，这样风扇在旋转的过程中，空气从扇叶的吸力面吸入，然后从扇叶的压力面流出，而由于保压环和护风罩之间有间隙，因此气体会从扇叶的压力面流出后，气流又会从间隙反向吸入，然后在绕过保压环装再被扇叶的吸力面吸入，此时气流流出时就会在保压环的内侧面形成涡流，该涡流会对空气的流动产生较大的阻力，从而导致出风量减少，扇叶压力面静压升高，并且涡流存在也使风扇的运行不平稳，这样导致噪音的增加。

另外，目前的护风罩的筋板主要是平板结构或者等厚度筋板，这种筋板的阻力增大，并且筋板一般是完全与护风罩的半径平行，这样风扇的扇叶旋转产生的旋转的气流经过筋板后又会改变流向，这样也进一步导致出风量的降低。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种汽车散热风扇总成，该散热风扇总成可以减少保压环内侧的涡流，提高出风量的同时降低噪音。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种汽车散热风扇总成，包括护风罩、驱动电机和风扇，所述护风罩包括罩体和处于罩体内的电机安装轮毂，所述电机安装轮毂和罩体之间通过若干根筋板连接，所述电机安装轮毂上固定有所述驱动电机，所述风扇包括中央轮毂、若干片扇叶和保压环，所述扇叶的内侧端与中央轮毂连接，所述扇叶的外侧端与所述保压环连接，所述中央轮毂安装于所述驱动电机的转子上，所述保压环的迎风侧设置有向外侧翻折的外翻边，所述罩体上设置有与外翻边间隙配合的配合台阶，所述扇叶的吸力面的迎风边缘高于所述保压环形成辅助翼部，所述扇叶的辅助翼部的外侧端通过连接翼部与保压环连接。

作为一种优选的方案，所述连接翼部的轴向高度为扇叶外侧端轴向高度的1/4-1/3。

作为一种优选的方案，沿着径向用等间距圆弧将扇叶分解成若干个半径不同的扇叶翼型截面，由内而外依次为S₁、S₂、……、Sn，其中n为自然数，每个扇叶翼型截面的迎风前点称为扇叶翼型前缘；与扇叶翼型前缘的距离最大的点称为扇叶翼型后缘；连接扇叶翼型前缘和扇叶翼型后缘的直线称为扇叶翼型截面的扇叶弦线，气体来流方向与扇叶弦线的夹角称为气流攻角θ，该气流攻角θ为5°-8°。

作为一种优选的方案，定义垂直于扇叶弦线的方向轴为Z轴，扇叶弦线的长度为C，扇叶翼型截面的上下表面平行于Z轴的中点连成的曲线称为翼型中弧线，该翼型中弧线与扇叶弦线之间的距离最大值f与C的比值称为最大弯度F，扇叶翼型截面S₁到扇叶翼型截面Sn最大弯度F逐渐缩小，扇叶翼型截面S₁到扇叶翼型截面Sn的翼型厚度逐渐缩小。

作为一种优选的方案，所述筋板包括圆周均布的径向筋板，所述径向筋板连接于电机安装轮毂和罩体之间，所述径向筋板的轴向截面为筋板翼型截面，筋板翼型截面的迎风前点称为筋板翼型前缘；与筋板翼型前缘的距离最大的点称为筋板翼型后缘；连接筋板翼型前缘和筋板翼型后缘的直线称为筋板翼型截面的筋板弦线，所述筋板翼型截面的中间厚度大于两端的厚度，所述筋板翼型截面的迎风前端的厚度大于出风后端的厚度。

作为一种优选的方案，所述径向筋板各位置的筋板翼型截面的形状相同。

作为一种优选的方案，所述筋板弦线与风扇轴线夹角为筋板安装角，所述筋板安装角的范围为15°-30°。

作为一种优选的方案，所述筋板弦线与风扇轴线夹角为筋板安装角，所述筋板安装角由内至外逐渐缩小。

作为一种优选的方案，所述径向筋板由内而外依次由c1、c2和c3三个筋板翼型截面等分，所述c1的筋板安装角为25.6°±1°；所述c2的筋板安装角为21.4°±1°；所述c3的筋板安装角为18.0°±1°。

采用了上述技术方案后，本实用新型的效果是：由于所述扇叶的吸力面的迎风边缘高于所述保压环形成辅助翼部，所述扇叶的辅助翼部的外侧端通过连接翼部与保压环连接，因此，在风扇旋转时，扇叶的吸力面将气体吸入并从压力面压出，而保压环的外翻边和罩体之间的间隙还是会将气流反向吸入，而此时气流绕过保压环后再进入到扇叶之间的区域，此时由于辅助翼部高于保压环，此时辅助翼部在旋转时会对从间隙吸入的逆向气流进行挤压，这样使高于保压环的逆向气流收到的挤压力更大并且更迅速，从而减少了保压环内表面的涡流现象，提升了空气流量和扇叶效率，同时，涡流的现象的减少也可以提高风扇运行的平稳性，减少噪音。

又由于所述连接翼部的轴向高度为扇叶外侧端轴向高度的1/4-1/3，因此，该连接翼部的高度就能够使辅助翼部高度处于合适范围，既能够保证辅助翼部的强度，同时也能保证辅助翼部对逆向气流具有更好的挤压作用。

又由于沿着径向用等间距圆弧将扇叶分解成若干个半径不同的扇叶翼型截面，由内而外依次为S₁、S₂、……、Sn，其中n为自然数，每个扇叶翼型截面的迎风前点称为扇叶翼型前缘；与扇叶翼型前缘的距离最大的点称为扇叶翼型后缘；连接扇叶翼型前缘和扇叶翼型后缘的直线称为扇叶翼型截面的扇叶弦线，气体来流方向与扇叶弦线的夹角称为气流攻角θ，该气流攻角θ为5°-8°。在此气流攻角区间内，翼型的升阻比非常大，对风扇来说就意味着更好的效率，而当气流攻角进一步增大后，翼型的升力系数和阻力系数都会上升，当超过该区间时，阻力系数会迅速上升，而此时升力系数开始反倒开始下降，因此，通过优化气流攻角，进一步提高风扇的效率。

又由于所述筋板包括圆周均布的径向筋板，所述径向筋板连接于电机安装轮毂和罩体之间，所述径向筋板的轴向截面为筋板翼型截面，筋板翼型截面的迎风前点称为筋板翼型前缘；与筋板翼型前缘的距离最大的点称为筋板翼型后缘；连接筋板翼型前缘和筋板翼型后缘的直线称为筋板翼型截面的筋板弦线，所述筋板翼型截面的中间厚度大于两端的厚度，所述筋板翼型截面的迎风前端的厚度大于出风后端的厚度，因此通过优化该径向筋板的轴向截面，将该轴向截面设置成筋板翼型截面，这种截面在气流流过时阻力更小，从而流量增加。

又由于所述筋板弦线与风扇轴线夹角为筋板安装角，所述筋板安装角由内至外逐渐缩小，这样气流从扇叶流出时，扇叶内端的气流相对来说更容易旋转，而外圈的气流更容易平直，因此，筋板安装角由内至外逐渐缩小，形成了一个稍带有扭转角度的筋板，这样就使原本旋转的气流随着具有一定扭转角度的筋板导出，筋板不会再对旋转的气流产生一个校值的反作用力，从而减少了阻力而提高了风量。

又由于所述径向筋板由内而外依次由c1、c2和c3三个筋板翼型截面等分，所述c1的筋板安装角为25.6°±1°；所述c2的筋板安装角为21.4°±1°；所述c3的筋板安装角为18.0°±1°，在该角度范围下，风扇的流量提升相比同尺寸的现有技术的风扇提高了5％，效率提高了6％。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是实施例汽车散热风扇总成的立体图；

图2是实施例护风罩的剖视图；

图3是实施例护风罩的正面示意图；

图4是实施例筋板翼型截面的示意图；

图5是实施例风扇的立体图结构图；

图6是实施例风扇正面示意图；

图7是实施例风扇局部剖视图；

图8是各扇叶翼型截面的示意图；

图9是单个扇叶翼型截面的示意图；

图10是本实施例中风扇与护风罩之间配合的局部示意图；

附图中：1、风扇；101、保压环；1011、外翻边；102、扇叶；1021、吸力面；1022、压力面；1023、连接翼部；1024、辅助翼部；103、中央轮毂；104、扇叶翼型前缘；105、扇叶翼型后缘；106、翼型中弧线；107、扇叶弦线；2、护风罩；21、罩体；22、筋板；221、筋板翼型后缘；222、筋板翼型前缘；223、筋板弦线；23、电机安装轮毂；24、配合台阶；3、驱动电机；4、风扇轴线。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

如图1-10所示，一种汽车散热风扇总成，包括护风罩2、驱动电机3和风扇1，护风罩2包括罩体21和处于罩体21内的电机安装轮毂23，电机安装轮毂23和罩体21之间通过若干根筋板22连接，电机安装轮毂23上固定有所述驱动电机3，风扇1包括中央轮毂103、若干片扇叶102和保压环101，扇叶102的内侧端与中央轮毂103连接，所述扇叶102的外侧端与所述保压环101连接，中央轮毂103安装于所述驱动电机3的转子上，所述保压环101的迎风侧设置有向外侧翻折的外翻边1011，罩体21上设置有与外翻边1011间隙配合的配合台阶，扇叶102的吸力面1021的迎风边缘高于所述保压环101形成辅助翼部1024，扇叶102的辅助翼部1024的外侧端通过连接翼部1023与保压环101连接。

本实施例中，连接翼部1023的轴向高度为扇叶102外侧端轴向高度的1/4-1/3，沿着径向用等间距圆弧将扇叶102分解成若干个半径不同的扇叶102翼型截面，由内而外依次为S₁、S₂、……、Sn，其中n为自然数，附图7-8中，n为15，每个扇叶102翼型截面的迎风前点称为扇叶翼型前缘104；与扇叶翼型前缘104的距离最大的点称为扇叶翼型后缘105；连接扇叶翼型前缘104和扇叶翼型后缘105的直线称为扇叶102翼型截面的扇叶弦线107，气体来流方向与扇叶弦线107的夹角称为气流攻角θ，该气流攻角θ为5°-8°。

定义垂直于扇叶弦线107的方向轴为Z轴，扇叶弦线107的长度为C，扇叶102翼型截面的上下表面平行于Z轴的中点连成的曲线称为翼型中弧线106，该翼型中弧线106与扇叶弦线107之间的距离最大值与弦长c的比值称为最大弯度F，扇叶102翼型截面S1到扇叶102翼型截面Sn最大弯度F逐渐缩小，扇叶102翼型截面S1到扇叶102翼型截面Sn的翼型厚度逐渐缩小，筋板22包括圆周均布的径向筋板22，所述径向筋板22连接于电机安装轮毂23和罩体21之间，径向筋板22的轴向截面为筋板22翼型截面，筋板22翼型截面的迎风前点称为筋板翼型前缘222；与筋板翼型前缘222的距离最大的点称为筋板翼型后缘221；连接筋板翼型前缘222和筋板翼型后缘221的直线称为筋板22翼型截面的筋板弦线223，筋板22翼型截面的中间厚度大于两端的厚度，筋板22翼型截面的迎风前端的厚度大于出风后端的厚度，径向筋板22各位置的筋板22翼型截面的形状相同，筋板弦线223与风扇轴线4夹角为筋板22安装角，筋板22安装角的范围为15°-30°，筋板22安装角由内至外逐渐缩小，形成了一个稍带有扭转角度的筋板22，这样就使原本旋转的气流随着具有一定扭转角度的筋板22导出，筋板22不会再对旋转的气流产生一个校值的反作用力，从而减少了阻力而提高了风量。

如附图4所示，径向筋板22由内而外依次由c1、c2和c3三个筋板22翼型截面等分，所述c1的筋板22安装角为25.6°±1°；所述c2的筋板22安装角为21.4°±1°；所述c3的筋板22安装角为18.0°±1°。

在风扇1旋转时，扇叶102的吸力面1021将气体吸入并从压力面1022压出，保压环101的外翻边1011和罩体21之间的间隙还是会将气流反向吸入，此时气流绕过保压环101后再进入到扇叶102之间的区域，由于辅助翼部1024高于保压环101，辅助翼部1024在旋转时会对从间隙吸入的逆向气流进行挤压，这样使高于保压环101的逆向气流收到的挤压力更大并且更迅速，从而减少了保压环101内表面的涡流现象，提升了空气流量和扇叶102效率，涡流的现象的减少还可以提高风扇1运行的平稳性，减少噪音。

本实施例中提到的电机等执行装置为目前的常规技术，在2008年4月北京第五版第二十八次印刷的《机械设计手册第五版》中详细的公开了气缸、电机以及其他传动机构的具体结构和原理和其他的设计，属于现有技术，其结构清楚明了。

以上所述实施例仅是对本实用新型的优选实施方式的描述，不作为对本实用新型范围的限定，在不脱离本实用新型设计精神的基础上，对本实用新型技术方案作出的各种变形和改造，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种汽车散热风扇总成，包括护风罩、驱动电机和风扇，所述护风罩包括罩体和处于罩体内的电机安装轮毂，所述电机安装轮毂和罩体之间通过若干根筋板连接，所述电机安装轮毂上固定有所述驱动电机，其特征在于：所述风扇包括中央轮毂、若干片扇叶和保压环，所述扇叶的内侧端与中央轮毂连接，所述扇叶的外侧端与所述保压环连接，所述中央轮毂安装于所述驱动电机的转子上，所述保压环的迎风侧设置有向外侧翻折的外翻边，所述罩体上设置有与外翻边间隙配合的配合台阶，所述扇叶的吸力面的迎风边缘高于所述保压环形成辅助翼部，所述扇叶的辅助翼部的外侧端通过连接翼部与保压环连接。

2.如权利要求1所述的一种汽车散热风扇总成，其特征在于：所述连接翼部的轴向高度为扇叶外侧端轴向高度的1/4-1/3。

3.如权利要求2所述的一种汽车散热风扇总成，其特征在于：沿着径向用等间距圆弧将扇叶分解成若干个半径不同的扇叶翼型截面，由内而外依次为S₁、S₂、……、Sn，其中n为自然数，每个扇叶翼型截面的迎风前点称为扇叶翼型前缘；与扇叶翼型前缘的距离最大的点称为扇叶翼型后缘；连接扇叶翼型前缘和扇叶翼型后缘的直线称为扇叶翼型截面的扇叶弦线，气体来流方向与扇叶弦线的夹角称为气流攻角θ，该气流攻角θ为5°-8°。

4.如权利要求3所述的一种汽车散热风扇总成，其特征在于：定义垂直于扇叶弦线的方向轴为Z轴，扇叶弦线的长度为C，扇叶翼型截面的上下表面平行于Z轴的中点连成的曲线称为翼型中弧线，该翼型中弧线与扇叶弦线之间的距离最大值f与扇叶弦线的长度C的比值称为最大弯度F，扇叶翼型截面S₁到扇叶翼型截面Sn最大弯度F逐渐缩小，扇叶翼型截面S₁到扇叶翼型截面Sn的翼型厚度逐渐缩小。

5.如权利要求1至4任一项所述的一种汽车散热风扇总成，其特征在于：所述筋板包括圆周均布的径向筋板，所述径向筋板连接于电机安装轮毂和罩体之间，所述径向筋板的轴向截面为筋板翼型截面，筋板翼型截面的迎风前点称为筋板翼型前缘；与筋板翼型前缘的距离最大的点称为筋板翼型后缘；连接筋板翼型前缘和筋板翼型后缘的直线称为筋板翼型截面的筋板弦线，所述筋板翼型截面的中间厚度大于两端的厚度，所述筋板翼型截面的迎风前端的厚度大于出风后端的厚度。

6.如权利要求5所述的一种汽车散热风扇总成，其特征在于：所述径向筋板各位置的筋板翼型截面的形状相同。

7.如权利要求6所述的一种汽车散热风扇总成，其特征在于：所述筋板弦线与风扇轴线夹角为筋板安装角，所述筋板安装角的范围为15°-30°。

8.如权利要求7所述的一种汽车散热风扇总成，其特征在于：所述筋板弦线与风扇轴线夹角为筋板安装角，所述筋板安装角由内至外逐渐缩小。

9.如权利要求8所述的一种汽车散热风扇总成，其特征在于：所述径向筋板由内而外依次由c1、c2和c3三个筋板翼型截面等分，所述c1的筋板安装角为25.6°±1°；所述c2的筋板安装角为21.4°±1°；所述c3的筋板安装角为18.0°±1°。

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