一种由环形风扇和护风圈组成的导流冷却系统的制作方法

本发明涉及一种发动机冷却系统部件，具体是一种由环形风扇和护风圈组成的导流冷却系统。

背景技术：

我国是个能源消费大国，又是一个能源短缺国家，资源能源的人均占有量、可消耗量远低于世界平均水平。随着我国汽车工业的不断发展，对汽车生产厂商的汽车生产成本、能源消耗控制提出了更高要求。汽车在行驶过程中需要风扇高速运转的时间与占车辆总运转时间的20-30％，硅油风扇离合器可以有效的降低发动机功率消耗，改善发动机燃烧、延长发动机使用寿命、节能减排降噪，提高使用者的舒适度。

发动机的冷却系统是发动机的重要组成部分，对发动机的动力性、经济性和可靠性有很大影响。随着发动机功率和转速的不断提高，对冷却系统的要求越来越高，如何改善冷却系统从而提高冷却系统的散热性能，是目前相关研究的重点部分。

对于发动机的冷却系统需要提高舱体的散热性能，优化冷却系统集成，对提高燃油经济性等都具有实际价值和意义。现有技术中，护风圈作为发动机风冷系统的重要子部件，其作用在于：风扇旋转时，改变空气走向，起导流作用,其结构设计直接影响发动机冷却风扇的效率，因此其结构研究在风扇与护风圈组成的冷却系统有重大的意义。

现有技术中，市场所运用的护风圈结构主要分为两种，一种是普通简单的护风圈，其冷却风扇的效率相对较低，噪音较大，其原因在于：风扇旋转时，回流口区域与出风口区域存在较大压力差，在叶顶间隙处形成涡流，出现较大回流现象，降低了冷却风扇的性能；另一种是迷宫式护风圈，其搭配的迷宫式冷却风扇虽然效率较高，降低了回流，但因其结构复杂，制造成本较高，且必须与特定规格的风扇配套使用，通用性较差，运用较少。

技术实现要素：

发明目的：为了解决现有技术的不足，本发明所述的一种由环形风扇和护风圈组成的导流冷却系统，通过在挡流板上加设回流风道，能够改善气体回流，提高冷却风扇的效率，并降低噪音，同时，此结构简单，成本低，工作稳定可靠，通用性较高。

技术方案：为了实现以上目的，本发明所述的一种由环形风扇和护风圈组成的导流冷却系统，它包括：冷却包，冷却包框架、护风圈、挡流板和回流风道，所述的冷却包框架固定在冷却包的外侧，护风圈的一端与冷却包框架固定在一起，护风圈的另一端与挡流板通过固定装置紧固得到回流风道，回流风道上设有回流口，挡流板的内侧设有环形风扇；

作为本发明的进一步优选，所述的回流风道包括：护风圈凸起、挡流端、挡流板定位端，所述的挡流端上设有挡流板定位端，护风圈凸起和流板定位端通过固定装置紧固。

作为本发明的进一步优选，所述的回流口为圆形孔、矩形孔或通孔等其他形状的孔洞。

作为本发明的进一步优选，所述的回流口的数量为至少2个，回流口的数量根据挡流板的形状的需要设定。

作为本发明的进一步优选，所述的回流口的高度为3mm以上，所述的回流口的高度小于护风圈凸起底部距离挡流板顶部高度的2/3，通过设置该尺寸，减少了气体的回流，能够改善气流的走向，可以使冷却风扇的效率提高8％～12％，并且使水箱的水温降低10摄氏度左右，同时，该冷却系统具有降低噪音的效果。

作为本发明的进一步优选，所述的护风圈凸起的一端与护风圈为一体成型结构，护风圈凸起的另一端为连续或间断的圆周凸起，护风圈凸起高度为至少0.1mm，挡流端的一端设有的挡流板定位端与护风圈凸起卡扣连接，挡流端的一另端与挡流板为一体成型结构，所述的护风圈凸起的截面为矩形，挡流板定位端为“h”形，当护风圈凸起上的连续圆周凸起卡入挡流板定位端下方，实现了挡流板定位端与护风圈凸起卡扣连接。

作为本发明的进一步优选，所述的固定装置为环箍固定、螺钉固定、铆钉固定或卡扣固定。

作为本发明的进一步优选，所述的环箍固定为通过环箍将挡流板固定于护风圈上，环箍的截面为矩形，通过环箍将挡流板固定于护风圈上保证了护风圈凸起和挡流板定位端连接的可靠性。

作为本发明的进一步优选，所述的护风圈凸起和流板定位端通过卡扣连接、铆接、螺纹连接、焊接等方式固定在一起。

有益效果：本发明所述的一种由环形风扇和护风圈组成的导流冷却系统，通过在挡流板上加设回流风道，减少了气体的回流，能够改善气流的走向，可以使冷却风扇的效率提高8％～12％，并且使水箱的水温降低10摄氏度左右，同时，该冷却系统具有降低噪音的效果，并且此结构简单，成本低，工作稳定可靠，通用性较高。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的左视图；

图3为本发明的全剖左视图；

图4为本发明工作时气流的走向图；

图5为回流风道的局部放大图；

图6为对比实验中静压曲线图；

图7为对比实验中静压效率曲线图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。

如附图所示，本发明所述的一种由环形风扇和护风圈组成的导流冷却系统，它包括：冷却包，固定在冷却包的外侧的冷却包框架1，护风圈2的一端与冷却包框架1固定在一起，护风圈2的另一端与挡流板3通过固定装置4紧固得到的回流风道5，冷却包由中冷器、冷凝器或水箱或者其结合组成。

实施例1

冷却包框架1固定在散热器的外侧，护风圈2的一端与冷却包框架1固定在一起，护风圈2的另一端与护风圈凸起51的一端为一体成型结构，护风圈凸起51的另一端为连续或间断的圆周凸起，挡流端52的一端设有的挡流板定位端53与护风圈凸起51卡扣连接，挡流端52的一另端与挡流板3为一体成型结构，固定装置4将挡流板定位端53固定在护风圈凸起51上，环箍固定为通过环箍将挡流板3固定于护风圈2上，环箍的截面为矩形，固定装置4为环箍固定，所述的挡流端52上设有回流口54，回流口54为圆形孔，回流口54的高度为3mm，回流口54的高度小于护风圈凸起51底部距离挡流板3顶部高度的2/3。

在环形风扇6和挡流端52的间隙处，因风扇出风口气压大于回流口气压，出现气体回流现象，当环形风扇6在旋转时，回流风道5属低压区，新的气流会源源不断地补充进入回流风道5内，通过加设回流风道5从而极大地降低了传统的环形风扇的叶尖湍流损失，即降低了湍流噪声，从而提高了风扇的效率。

实施例2

冷却包框架1固定在散热器的外侧，护风圈2的一端与冷却包框架1固定在一起，护风圈2的另一端与护风圈凸起51的一端为一体成型结构，挡流端52的一端设有的挡流板定位端53与护风圈凸起51通过螺纹连接的方式固定，固定装置4将挡流板定位端53固定在护风圈凸起51上，挡流端52的一另端与挡流板3为一体成型结构，固定装置4为螺钉固定，通过螺钉将挡流板3固定于护风圈2上，所述的挡流端52上设有回流口54，回流口54为矩形孔，回流口54的高度为25mm，回流口54的高度小于护风圈凸起51底部距离挡流板3顶部高度的1/3.

在环形风扇6和挡流端52的间隙处，因风扇出风口气压大于回流口气压，出现气体回流现象，当环形风扇6在旋转时，回流风道5属低压区，新的气流会源源不断地补充进入回流风道5内，通过加设回流风道5从而极大地降低了传统的环形风扇的叶尖湍流损失，即降低了湍流噪声，从而提高了风扇的效率。

实施例3

冷却包框架1固定在散热器的外侧，护风圈2的一端与冷却包框架1固定在一起，护风圈2的另一端与护风圈凸起51的一端为一体成型结构，挡流端52的一端设有的挡流板定位端53与护风圈凸起51通过焊接的方式紧固，固定装置4将挡流板定位端53固定在护风圈凸起51上，挡流端52的一另端与挡流板3为一体成型结构，固定装置4为卡扣固定，通过卡扣将挡流板3固定于护风圈2上，所述的挡流端52上设有回流口54，回流口54为通孔，回流口54的高度为28mm，回流口54的高度小于护风圈凸起51底部距离挡流板3顶部高度的1/4。

在环形风扇6和挡流端52的间隙处，因风扇出风口气压大于回流口气压，出现气体回流现象，当环形风扇6在旋转时，回流风道5属低压区，新的气流会源源不断地补充进入回流风道5内，通过加设回流风道5从而极大地降低了传统的环形风扇的叶尖湍流损失，即降低了湍流噪声，从而提高了风扇的效率。

对比实验

1.实验目的：

基于同一款环形风扇(环高为85mm)，在不同护风圈系统，测试风扇的性能，包括风扇风量、静压、消耗功率、静压效率。

2.实验对象：

对象一：本专利护风圈系统以及睿昕环形风扇；

对象二：常规护风圈系统以及睿昕环形风扇。

3.实验工况：

测试参考标准：gb/t1236-2000《工业通风机用标准化风道进行性能试验》。

4.测试数据

表(一)为基于本专利护风圈系统的风扇性能数据；表(二)为基于常规护风圈系统的风扇性能数据。

表(一)

表(二)

5.实验曲线：见说明书附图的图6和图7。

上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。