CN219865536U - 一种冷却风扇 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种冷却风扇，包括：动叶轮，其包括动叶轮毂以及设置在动叶轮毂的外圆周面处的多个动叶，所述动叶被配置为通过旋转引入气流，其中气流经过动叶后的方向不与动叶轮的旋转轴向平行；以及静叶轮，其包括静叶轮毂以及设置在静叶轮毂的外圆周面处的多个静叶，所述静叶被配置为对引入的气流进行导流，使得气流经过静叶后的方向与动叶轮的旋转轴向平行。该冷却风扇设置有静叶进行导流，静叶的根部与风扇旋转轴向平行，轴向气流经过动叶引入后会与动叶轮的旋转轴向形成一定夹角，引入的气流经过静叶后调整为平行于动叶轮的旋转轴向，因此气流进出风扇的方向均为轴向。

Description

一种冷却风扇

技术领域

本实用新型涉及风冷散热技术领域，尤其涉及一种冷却风扇。

背景技术

在燃料电池汽车上，燃料电池电堆、空压机及控制器等在运行过程中会产生大量热量，因此开发大风量的高压轴流风扇去解决散热问题成了新的热门课题。轴流风扇包括吸风式和吹风式两种送风形式，其中吸风式的风扇位于蒸发器之后，靠转动形成的负压吸风，吹风式的风扇位于蒸发器之前，靠转动形成的正压吹风。通常用在燃料电池汽车上的轴流风扇缺少静叶进行导流。而且轴流风扇在运行的过程中会产生较大的噪声。

实用新型内容

为解决现有技术中的上述问题中的至少一部分问题，本实用新型提供了一种冷却风扇，包括：

动叶轮，其包括动叶轮毂以及设置在动叶轮毂的外圆周面处的多个动叶，所述动叶被配置为通过旋转引入气流，使得其气流经过动叶后的方向与动叶轮的旋转轴向成第一角度；以及

静叶轮，其包括静叶轮毂以及设置在静叶轮毂的外圆周面处的多个静叶，所述静叶被配置为对引入的气流进行导流，使得气流经过静叶后的方向与动叶轮的旋转轴向平行。

进一步地，所述静叶具有相对的根部和顶部，所述静叶的根部与所述静叶轮毂固定连接，所述静叶的根部和顶部与所述静叶轮毂的中心轴平行。

进一步地，所述静叶轮还包括静叶轮盖，其与所述静叶的顶部固定连接。

进一步地，所述动叶具有相对的根部和顶部以及位于根部和顶部之间尾缘，所述动叶的根部和动叶轮毂固定连接。

进一步地，所述尾缘设置有锯齿结构，所述锯齿结构包括多个沿动叶展长方向连续布置的锯齿。

进一步地，所述锯齿结构呈现变幅值正弦曲线形状，所述锯齿结构的齿距与齿高比值为0.5-4。

进一步地，从所述动叶的根部至叶高40％处的部分为等环量设计，从叶高40％处至动叶的顶部的部分为变环量设计，其中叶高为所述动叶的根部至顶部的竖直高度。

进一步地，所述动叶轮还包括：动叶轮盖，其与所述动叶的顶部固定连接；

动叶前端盖，其与所述动叶轮毂固定连接，所述动叶前端盖的中部具有安装孔。

进一步地，所述冷却风扇还包括驱动装置，所述驱动装置能够驱动所述动叶轮转动，其中所述驱动装置的一端具有转轴，所述转轴与所述动叶前端盖固定连接；以及

控制装置，其与所述驱动装置通信连接，且被配置为控制所述驱动装置运行。

本实用新型至少具有下列有益效果：(1)本实用新型提供了一种冷却风扇，该冷却风扇设置有静叶进行导流，静叶的根部与风扇旋转轴向平行，轴向气流经过动叶后会与风扇旋转轴向形成一定夹角，但是静叶会将流出风扇的气流的角度再次调整为轴向，使得气流进出风扇的方向均为轴向。当该冷却风扇的动叶轮朝向待散热转置时，冷却风扇进行吸风式散热，当该冷却风扇的静叶轮朝向待散热装置时，冷却风扇进行吹风散热，该冷却风扇集合了吸风式和吹风式两种送风形式。(2)动叶的尾缘设置有锯齿结构，可以促进动叶压力面与吸力面气流的混合，减弱尾缘处层流边界层涡流脱离现象，降低升力脉动，还可以降低尾缘附近低频湍流脉动强度与表面压力脉动幅值，由此降低噪声；(3)该冷却风扇的动叶采用等环量-变环量设计，优化了动叶各个截面的气动载荷，减弱了动叶根部的角区分离现象，使得动叶根部的气体通过能力得到了提升，增强了动叶的气动性能。

附图说明

为了进一步阐明本实用新型的各实施例的以上和其它优点和特征，将参考附图来呈现本实用新型的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本实用新型的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。在附图中，为了清楚明了，相同或相应的部件将用相同或类似的标记表示。

图1示出了本实用新型一个实施例的一种冷却风扇的结构示意图；

图2示出了本实用新型一个实施例的动叶轮的结构示意图；

图3示出了本实用新型一个实施例的一种冷却风扇的侧视示意图；

图4示出了本实用新型一个实施例的静叶轮的结构示意图；以及

图5示出了本实用新型一个实施例的冷却风扇运行时的风向示意图。

附图标记：1-动叶轮；2-静叶轮；3-驱动装置；11-动叶轮毂；12-动叶；13-动叶轮盖；14-动叶前端盖；21-静叶轮毂；22-静叶；23-静叶轮盖；121-尾缘；141-安装孔。

具体实施方式

应当指出，各附图中的各组件可能为了图解说明而被夸大地示出，而不一定是比例正确的。

在本实用新型中，各实施例仅仅旨在说明本实用新型的方案，而不应被理解为限制性的。

在本实用新型中，除非特别指出，量词“一个”、“一”并未排除多个元素的场景。

在此还应当指出，在本实用新型的实施例中，为清楚、简单起见，可能示出了仅仅一部分部件或组件，但是本领域的普通技术人员能够理解，在本实用新型的教导下，可根据具体场景需要添加所需的部件或组件。

在此还应当指出，在本实用新型的范围内，“相同”、“相等”、“等于”等措辞并不意味着二者数值绝对相等，而是允许一定的合理误差，也就是说，所述措辞也涵盖了“基本上相同”、“基本上相等”、“基本上等于”。

在此还应当指出，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是明示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为明示或暗示相对重要性。

另外，本实用新型的实施例以特定顺序对工艺步骤进行描述，然而这只是为了方便区分各步骤，而并不是限定各步骤的先后顺序，在本实用新型的不同实施例中，可根据工艺的调节来调整各步骤的先后顺序。

在本实用新型，术语“平行于”是指二者之间的夹角小于10°、优选小于5°、尤其是小于2°、最优选为0°。

图1示出了本实用新型一个实施例的一种冷却风扇的结构示意图。图2示出了本实用新型一个实施例的动叶轮的结构示意图。图3示出了本实用新型一个实施例的一种冷却风扇的侧视示意图。图4示出了本实用新型一个实施例的静叶轮的结构示意图。

如图1所示，一种冷却风扇包括动叶轮1、静叶轮2、驱动装置3以及控制装置。驱动装置3的一端具有转轴，动叶轮1与转轴连接，驱动装置3能够驱动动叶轮1转动。静叶轮2设置在驱动装置3的另一端，动叶轮1与静叶轮2相对。控制装置与驱动装置3通信连接，用于控制驱动装置3运行。

如图2和图3所示，动叶轮1包括动叶轮毂11、动叶12、动叶轮盖13、动叶前端盖14。多个动叶12设置在动叶轮毂11的外圆周面处。

动叶12具有相对的根部和顶部，动叶12的根部和动叶轮毂11固定连接，动叶12的顶部与动叶轮盖13。

动叶前端盖14与动叶轮毂11固定连接。动叶前端盖14的中部具有安装孔141，用于与驱动装置的转轴连接。动叶前端盖14与转轴连接后，转轴能够带动动叶轮1旋转。

动叶12被配置为通过旋转引入气流，其中气流经过动叶后的方向不与动叶轮的旋转轴向平行。

动叶12具有尾缘121，尾缘121位于根部和顶部之间。尾缘121设置有锯齿结构，所述锯齿结构包括多个沿动叶展长方向连续布置的锯齿。锯齿结构呈现变幅值正弦曲线形状，齿距与齿高比值为0.5-4。

在尾缘121设置锯齿结构可以促进动叶压力面与吸力面气流的混合，减弱尾缘处层流边界层涡流脱离现象，降低升力脉动，还可以降低尾缘附近低频湍流脉动强度与表面压力脉动幅值，降低噪声。

动叶12的叶高是根部至顶部的竖直高度。从动叶12的根部至叶高40％处的部分采用等环量设计。叶高40％处至顶部的部分采用变环量设计。动叶12沿叶高的各个截面都成机翼状，动叶外型呈三维空间扭曲状。采用等环量-变环量设计动叶，优化了动叶各个截面的气动载荷，减弱了动叶根部的角区分离现象，使得动叶根部的气体通过能力得到了提升，增强了动叶的气动性能。

在本实用新型的一个实施例中，动叶12的数量为12片。

如图4所示，静叶轮2包括静叶轮毂21、静叶22和静叶轮盖23。多个静叶22设置在静叶轮毂21的外圆周面处。

静叶22具有相对的根部和顶部，静叶22的根部和静叶轮毂21固定连接，静叶22的顶部与静叶轮盖23固定连接。静叶22被配置为对引入的气流进行导流，使得气流经过静叶22后的方向与动叶轮的旋转轴向平行。

图5示出了本实用新型一个实施例的冷却风扇运行时的风向示意图。

在上述冷却风扇工作过程中，如图5所示，轴向气流经过动叶引入后会与动叶轮1的旋转轴向形成一定夹角，引入的气流经过静叶后调整为平行于动叶轮1的旋转轴向，因此气流进出风扇的方向均为轴向。

当上述冷却风扇的动叶轮朝向待散热装置时，冷却风扇进行吸风式散热，当上述冷却风扇的静叶轮朝向待散热装置时，冷却风扇进行吹风散热。当冷却风扇进行吹风散热时，冷却风扇吹出的气流没有分散，正对着吹向待散热装置，散热效果好。上述冷却风扇集合了吸风式和吹风式两种送风形式，可以运用到更多的场景，便于系统工程师的布置工作。

虽然本实用新型的一些实施方式已经在本申请文件中予以了描述，但是本领域技术人员能够理解，这些实施方式仅仅是作为示例示出的。本领域技术人员在本实用新型的教导下可以想到众多的变型方案、替代方案和改进方案而不超出本实用新型的范围。所附权利要求书旨在限定本实用新型的范围，并借此涵盖这些权利要求本身及其等同变换的范围内的方法和结构。

Claims (9)

1.一种冷却风扇，其特征在于，包括：

动叶轮，其包括动叶轮毂以及设置在动叶轮毂的外圆周面处的多个动叶，所述动叶被配置为通过旋转引入气流，其中气流经过动叶后的方向不与动叶轮的旋转轴向平行；以及

静叶轮，其包括静叶轮毂以及设置在静叶轮毂的外圆周面处的多个静叶，所述静叶被配置为对引入的气流进行导流，使得气流经过静叶后的方向与动叶轮的旋转轴向平行。

2.根据权利要求1所述的冷却风扇，其特征在于，所述静叶具有相对的根部和顶部，所述静叶的根部与所述静叶轮毂固定连接。

3.根据权利要求2所述的冷却风扇，其特征在于，所述静叶轮还包括静叶轮盖，其与所述静叶的顶部固定连接。

4.根据权利要求1所述的冷却风扇，其特征在于，所述动叶具有相对的根部和顶部以及位于根部和顶部之间尾缘，所述动叶的根部和动叶轮毂固定连接。

5.根据权利要求4所述的冷却风扇，其特征在于，所述尾缘设置有锯齿结构，所述锯齿结构包括多个沿动叶展长方向连续布置的锯齿。

6.根据权利要求5所述的冷却风扇，其特征在于，所述锯齿结构呈现变幅值正弦曲线形状，所述锯齿结构的齿距与齿高比值为0.5-4。

7.根据权利要求4所述的冷却风扇，其特征在于，从所述动叶的根部至叶高40％处的部分为等环量设计，从叶高40％处至动叶的顶部的部分为变环量设计，其中叶高为所述动叶的根部至顶部的竖直高度。

8.根据权利要求4所述的冷却风扇，其特征在于，所述动叶轮还包括：动叶轮盖，其与所述动叶的顶部固定连接；

动叶前端盖，其与所述动叶轮毂固定连接，所述动叶前端盖的中部具有安装孔。

9.根据权利要求8所述的冷却风扇，其特征在于，所述冷却风扇还包括驱动装置，所述驱动装置能够驱动所述动叶轮转动，其中所述驱动装置的一端具有转轴，所述转轴与所述动叶前端盖固定连接；以及

控制装置，其与所述驱动装置通信连接，且被配置为控制所述驱动装置运行。