通风结构的制作方法
【专利摘要】本发明通风结构包括支撑结构或罩壳和风扇；支撑结构或罩壳形成有包括第一轴向部、连接部和第二轴向部的管道，风扇包括具有多个叶片的叶轮，叶片延伸于轮毂和外围环之间，外围环具有与叶片的径向外端连接的主体部，主体部的末端联结有向外发散的唇部；在外围环和管道壁之间形成环形通道，环形通道包括第一部和第二部，第一部形成于唇部和连接部之间，第二部形成于主体部和第二轴向部之间；唇部呈截头圆锥体形；连接部也呈截头圆锥体形，截头圆锥体具有与唇部的倾角基本相同、大小在115°至145°之间的倾角α。本发明通风结构既可以将环形通道中的分散的气流减少到最少，也可减小叶轮的外围环、罩壳的管道的壁和回流阻止环之间的间隙。
【专利说明】通风结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于机动车辆热交换器的通风结构，例如散热器。
【背景技术】
[0002]附图1a至Id以图形方式部分地展示了现有技术中同类通风结构的横截面。
[0003]在这些附图中，固定于热交换器中的支撑结构或罩壳以“I”标记，相关联的电机驱动型风扇的叶轮整体上以“2”标记。形成于所述罩壳I中的管道3包括具有较大横截面的部3a和具有较小横截面的部3b，部3a和部3b通过中间连接部3c互连(如图1a和Ib示例)。
[0004]所述叶轮2包括一个中心轮毂4，由该中心轮毂4延伸出多个叶片5，这些叶片5的径向外端与一个外围环6连接。该外围环6具有一个基本呈圆柱体形的主体部6a，该主体部6a与所述多个叶片5连接，还与一个处于主体部6a末端、径向向外发散的唇部6b联结。
[0005]在管道3和外围环6之间形成的环形通道整体上以“7”标记。
[0006]在图1a所示的变形中，所述叶轮的所述外围环6的所述唇部6b延伸至与所述罩壳I近乎处于同一平面位置处；而在图1b所示的实施例中所述唇部6b相较于所述平面回落，且延伸进入所述管道3的所述第一部3a。
[0007]在图1c所示的变形中，所述叶轮的所述外围环6的所述唇部6b延伸出所述管道3夕卜，且超出罩壳I所处总体平面一段设定的距离。
[0008]最后，在如图1d所示的变形中，与所述罩壳I和所述管道3相对的所述叶轮2的位置大体上同图1b所示的相同，但是，所述罩壳I还具有一个相配套的回流阻止环9，该回流阻止环是一个声学环，其向所述叶轮的轴线径向延伸，其局部面向所述叶轮2，在某些情形下，其向所述叶轮2弯曲。
[0009]典型的，所述罩壳I和所述叶轮2由热塑性聚合物通过模压制成，为了平衡对减轻重量的需要和对可接受的刚度的需要，对它们进行设计时需要特别的注意。叶轮是在运行过程中动态承受高强压力的部件，为避免它同固定部件接触，须适当考虑它的变形和运动。基于这些原因，必须合适地设置各个部件之间的间隙的尺寸。出于安全考虑，这些间隙被设置得过大，这不利地抵消了所产生的气流的流速和气压，而且增加了噪声、增加了电力消耗和降低了运行效率。
【发明内容】
[0010]因此，本发明的目的之一是提供前述类型的一种通风结构，其能改善现有的技术方案的性能，尤其能减少气流的回流、降低噪声、减少电力消耗、提高总效率。
[0011]发明提供的前述类型的一种通风结构能够实现上述目的以及其他目的，该通风结构用于车辆的热交换器中，其包括:
[0012]一个支撑结构或罩壳和一个电机驱动型风扇；
[0013]所述支撑结构或罩壳形成有一个管道，该管道至少包括具有较大横截面的第一轴向部和具有较小横截面的第二轴向部，该第一轴向部和该第二轴向部通过一个中间连接部互连，
[0014]所述风扇包括可旋转地安装于所述管道上的叶轮，该叶轮包括多个叶片，所述多个叶片延伸于一个中心轮毂和一个外围环之间；
[0015]所述外围环具有一个基本呈圆柱体形的主体部，所述主体部与所述多个叶片的径向外端连接，在该主体部的末端联结有一个向外发散的唇部；
[0016]在所述外围环和所述管道的壁之间形成了一个环形通道，所述环形通道的两端分别与所述外围环和所述轮毂之间的空间相通，该环形通道包括一个第一部和一个基本呈轴向的第二部，所述第一部形成于所述唇部和所述连接部之间，所述第二部形成于所述主体部和所述第二轴向部之间；
[0017]所述通风结构主要具有如下独特的特征:
[0018]所述唇部大体上呈截头圆锥体形，该截头圆锥体具有一个大小为115°至145°的倾角，
[0019]所述连接部也大体上呈截头圆锥体形，该截头圆锥体具有一个倾角，该倾角与所述唇部的倾角基本相同。
[0020]进一步的，所述唇部具有呈截头圆锥体形和线性轮廓的外表面，还具有呈凸形轮廓的(尤其是呈抛物线形的)内表面。
[0021]在一个实施例中，所述支撑结构或罩壳具有一个相配套的回流阻止环，回流阻止环自所述第一轴向部上与所述第二轴向部相对的末端延伸出。该回流阻止环面向所述唇部且向所述叶轮靠拢，形成一个与所述唇部的倾角基本相同的倾角。
[0022]在所述外围环和所述管道之间形成有环形通道，在该环形通道中设有一个环形突起，该环形突起自所述回流阻止环和所述第一轴向部之间的连接区域向所述唇部延伸，从而在所述环形通道中形成了一个局部的窄道。
[0023]根据如上所述的本发明的通风结构，既可以将进入环形通道中形成回流的气流减少到最少，也可减小叶轮的外围环、罩壳的管道的壁和回流阻止环之间的间隙。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]通过以下的详细描述将使本发明更进一步的特征和优势变得清晰，但这种描述是并不起限定作用的举例，与此相关的附图中:
[0025]图1a至Id以图形方式展示了现有技术通风结构的局部的横截面，在上文中已对它们有所描述；
[0026]图2是基于本发明的一个通风结构的局部的横截面图；以及
[0027]图3是图2的局部放大图。
【具体实施方式】
[0028]在图2、3展示了基于本发明的技术方案，已描述过的部件和零件用与前文相同的数字或字母进行标记。
[0029]图2、3中显示的通风结构包括一个模压塑料制成的支撑结构或罩壳1，该支撑结构或罩壳I中形成有一个管道3，在管道3的内部可旋转地安装有一个叶轮2，叶轮2被一个电动机(例如有刷直流电机或无刷直流电机)以熟知的方式驱动。
[0030]叶轮2具有一个中心轮毂4，自中心轮毂4延伸出多个叶片5，这些叶片5的径向外端与外围环6的圆柱体形主体部6a连接,在主体部6a的一端形成有一个向外发散的唇部6b ο
[0031]所述唇部6b大体呈截头圆锥体形，该截头圆锥体具有自叶轮2的轴线向外偏离的倾角α，倾角α的大小在115°至145°之间为宜。
[0032]在罩壳I中形成的管道3具有均基本呈圆柱体形的第一轴向部3a和第二轴向部3b，第一轴向部3a具有较大的横截面，第二轴向部3b具有较小的横截面。管道3的第一轴向部3a和第二轴向部3b通过中间连接部3c互连,连接部3c也大体呈截头圆锥体形,该截头圆锥体的倾角至少大约与叶轮2的外围环6的唇部6b的倾角相同。特别地，管道3的连接部3c面向唇部6b的外表面，且连接部3c至少近似平行于唇部6b的外表面。
[0033]在图3中能更清楚地看到，在外围环6和管道3的壁之间形成有一个环形通道(整体上以“7”标记)。该环形通道7包含形成于唇部6b和连接部3c之间的第一部7a。环形通道7的第一部7a向一个方向延伸，相对通风结构的所述轴线形成了一个夹角，从而成为了一个放射状的组件。
[0034]环形通道7还包括基本呈轴向的第二部7b，第二部7b形成于主体部6a和第二轴向部3b之间。
[0035]在本实施例中，管道3的壁还具有一个第三部3d，该第三部3d与第二轴向部3b联结、且位于第一轴向部3a和连接部3b相对的一侧。该第三部3d轴向延伸至超出外围环6，且同样大体呈截头圆锥体形，并在远离叶轮2的方向上逐渐收敛。管道3的壁的第三部3d具有一个倾角，该倾角同样至少大约与连接部3c的倾角和唇部6b的倾角相同。
[0036]在第三部3d的末端边沿和主体部6a的底部边缘之间形成一个环形的入口通道，该入口通道在图3中以“8”标记。
[0037]在图2、3显示的实施例中，设有一个同支撑结构或罩壳I相配套的回流阻止环9。该回流阻止环9在环形通道7的第一部7a的上端延伸、且位于第二部7b的相对一侧。
[0038]回流阻止环9包括一个面向唇部6b的末端部9a。该末端部9a向叶轮2靠拢且呈至少近似于呈截头圆锥体形，回流阻止环9具有一个倾角，该倾角至少与前述唇部6b的倾角基本相同。
[0039]唇部6b的外表面6c呈截头圆锥体形,该外表面6c具有基本线性的轮廓,唇部6b的内表面6d呈凸面的轮廓，特别地，其呈抛物线形的轮廓。
[0040]回流阻止环9较适宜具有一个凹面的内表面轮廓9b和一个凸面的外表面轮廓9c，内表面轮廓9b和外表面轮廓9c均优选为抛物线形的轮廓。
[0041]环形通道7的另一部7c形成于唇部6b的内表面6d和回流阻止环9的内表面9b之间。
[0042]在环形通道7内，一个环形突起10自回流阻止环9和管道3的第一轴向部3a之间的连接区域向唇部6b延伸。
[0043]该环形突起10在环形通道7内相对唇部6b的末端形成一个局部的窄道。
[0044]尽管在图2、3中，回流阻止环9和环形突起10与支撑结构或罩壳I为一体结构，但为了使相关的模压操作简化，尤其是避免需要生产底切(undercut)的部件，它们较适宜于作为一个与支撑结构或罩壳I相分离的组件。
[0045]在运行过程中，叶轮2的转动导至在管道3中产生气流H)，正如图3中以箭头表示的气流流向所示。
[0046]上述气流的大部分(如图3中所示的气流Fl)迎面经过回流阻止环9，然后从外围环6和轮毂4之间穿过。
[0047]上述气流的一小部分环绕外围环6循环流动，正如图3中气流F2所标示的:该小部分气流自入口通道8进入环形通道7，即依次流经第二部7b、第一部7a和另一部7c。
[0048]根据如上所述的本发明的通风结构，既可以将环形通道中的连锁弥散的气流减少到最少(该环形通道形成于外围环和管道的壁之间)，也可减小叶轮的外围环、罩壳的管道的壁和回流阻止环之间的间隙。
[0049]显然，上述对实施例和细节结构的描述和图示仅仅是非限制性地举例，在不改变本发明原理的情况下，仍可有大量变形的实施例和细节结构，但却不会脱离本发明权利要求限定的范围。
【权利要求】
1.通风结构，用于车辆的热交换器中，其包括: 一个支撑结构或罩壳(I)和一个电机驱动型风扇； 所述支撑结构或罩壳(I)形成有一个管道(3)，该管道(3)至少包括具有较大横截面的第一轴向部(3a)和具有较小横截面的第二轴向部(3b)，该第一轴向部(3a)和该第二轴向部(3b)通过一个中间连接部(3c)互连， 所述风扇包括可旋转地安装于所述管道(3)上的叶轮(2)，该叶轮(2)包括多个叶片(5),所述多个叶片(5)延伸于一个中心轮毂⑷和一个外围环(6)之间； 所述外围环(6)具有一个基本呈圆柱体形的主体部(6a)，所述主体部^a)与所述多个叶片(5)的径向外端连接，在该主体部(6a)的末端联结有一个向外发散的唇部(6b)； 在所述外围环(6)和所述管道(3)的壁之间形成了一个环形通道(7)，所述环形通道(7)的两端分别与所述外围环(6)和所述轮毂⑷之间的空间相通，该环形通道(7)包括一个第一部(7a)和一个基本呈轴向的第二部(7b)，所述第一部(7a)形成于所述唇部(6b)和所述连接部(3c)之间，所述第二部(7b)形成于所述主体部^a)和所述第二轴向部(3b)之间； 所述通风结构的特征在于: 所述唇部^b)呈截头圆锥体形， 所述连接部(3c)呈截头圆锥体形，该截头圆锥体具有一个大小在115°至145°之间的倾角α，该倾角α与所述唇部(6b)的倾角基本相同。
2.根据权利要求1所述的通风结构，其中，所述唇部(6b)的外表面(6c)呈截头圆锥体形且具有线性轮廓，该唇部^b)的内表面^d)为凸面轮廓。
3.根据权利要求2所述的通风结构，其中，所述内表面(6d)具有抛物线形的凸面轮廓。
4.根据权利要求1、2或3所述的通风结构，其中，所述管道(3)还具有一个第三部(3d)，该第三部(3d)在与所述第一轴向部(3a)相对的一侧同所述第二轴向部(3b)联结；所述第三部(3d)轴向延伸至超出所述外围环￠)，该第三部(3d)呈截头圆锥体形，并在远离所述叶轮(2)的方向上逐渐收敛。
5.根据权利要求4所述的通风结构，其中，所述第三部(3d)具有一个倾角，该倾角与所述连接部(3c)的倾角基本相同。
6.根据权利要求1、2或3所述的通风结构，其中，所述支撑结构或罩壳(I)具有一个相配套的回流阻止环(9)，该回流阻止环(9)自所述第一轴向部(3a)的与所述第二轴向部(3b)相对一侧的末端延伸出，且面向所述唇部^b);所述回流阻止环(9)向所述叶轮(2)靠拢。
7.根据权利要求6所述的通风结构，其中，所述回流阻止环(9)形成一个与所述唇部(6b)的倾角基本相同的倾角。
8.根据权利要求6所述的通风结构，其中，所述回流阻止环(9)的内表面轮廓(9b)呈凹面，该回流阻止环(9)的外表面轮廓(9c)呈凸面，且该内表面轮廓(9b)和该外表面轮廓(9c)均呈抛物线形。
9.根据权利要求6所述的通风结构，其中，在所述环形通道(7)内，一个环形突起(10)自所述回流阻止环(9)和所述第一轴向部(3a)之间的连接区域向所述唇部(6b)延伸，从而在所述环形通道(7)内形成一个局部的窄道。
10.根据权利要求6所述的通风结构，其中，所述唇部(6b)伸入所述回流阻止环(9)与所述连接部(3c)之间的空间，所述唇部(6b)、回流阻止环(9)及连接部(3c)三者的延伸方向基本一致。
【文档编号】F04D29/52GK104514737SQ201410505705
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年9月26日 优先权日:2013年10月4日
【发明者】皮耶尔乔治·因诺琴蒂 申请人:德昌电机(深圳)有限公司