[发明专利]特别用于机动车辆的风扇转子

说明书

技术领域

本发明涉及风扇转子。

本发明更具体地涉及包括毂部和从毂部朝向外部径向延伸的叶片的风扇转子，其中每一个叶片具有通用的轮廓，特别是机翼类型的轮廓，其具有前缘和后缘、中性轴线和位于前缘和后缘之间的跨距。

背景技术

该类型的转子可以特别用在机动车辆设备中，例如在发动机风扇单元中，以便使空气流加速穿过包括一个或多个热交换器的冷却模块，包括车辆发动机冷却散热器。

转子随后固定到电马达的轴，以便被旋转。

转子叶片从毂部延伸，且所述转子叶片的外部端部是自由的或被膨胀圈连结，所述圈也称作“引导件”。

在特别针对机动车辆发动机风扇单元的应用中，转子必须在广泛的条件下操作，且必须能够以非常低的能量需求产生高的空气流速。

为了满足这些条件，转子通常配备由少量叶片（一般在5和9之间），每一个叶片具有有限长度的跨距，以便减少风扇的扭矩。

因此，许多用于机动车辆应用中的风扇，对于给定的半径具有低比率的几何空间（从转子的中心开始）。该比率，也称为“稠度（solidity）”，定义为跨距的长度乘以叶片的数量且除以相关半径的周长。因此，该比率越高，转子具有越多的叶片，且叶片的跨距越大。

具有低水平稠度的风扇转子具有以下不利：它们对操作条件、对其他机械部件的周围区域、对空气在叶片端部处的再循环现象非常敏感。

在不适宜的条件下，全局效率下降，导致低劣的冷却条件和/或更高的能量需求以便以足够的旋转速度驱动风扇。

此外，在这些已知风扇中，转子叶片总是具有机翼类型的常规轮廓，其中轮廓的中性轴线沿相同方向具有凹部。

发明内容

本发明的目的特别是克服上述不利。

该目标特别地提供了一种风扇转子，其可以在广泛的操作条件下操作，同时提供高流速，以及具有低能量需求。

为此，根据本发明的第一实施例，提出的是叶片在其长度的至少一部分上具有形成为扁平（flattened）的S形状的轮廓，从而中性轴线使得反弯点可行，叶片具有两个相反的凹部，即，位于前缘和反弯点之间的正凹部和位于反弯点和后缘之间的负凹部。

因此，每一个叶片特征在于在其长度的至少一部分上轮廓的具体形状，这使得可以将稠度保持在适当的值，而不显著地增加阻力，且因此不显著地增加风扇的扭矩。

该特定空气动力学轮廓来源于，它的中性轴线使得反弯点可行，这允许具有各自相反方向的两个相继曲线的限定。

考虑到该特定轮廓，可以制造具有改进性能的转子，且该转子的操作较少收到效率下降的影响。

反弯点有利地位于跨距的长度的从前缘开始的20%和80%之间处。

但是，反弯点优选定位为相比于靠近前缘更靠近后缘。

根据本发明的另一特征，中性轴线在反弯点水平上的切线与跨距相交并形成4°的最小角度，且优选地10至20°的角度。

有利地，轮廓的正凹部具有至少2%的曲度，轮廓的负凹部具有至少2%的曲度，曲度定义为中性轴线相对于跨距的高度与跨距的长度的比率。

根据本发明的第二实施例，在轮廓的至少部分长度上，叶片具有一轮廓，该轮廓成形为使得中性轴线具有在前缘和中间点之间的正凹部，和在该中间点和后缘之间的大体平坦部分。

有利地，中性轴线的切线，特别是在中间点区域中的切线，与跨距相交并形成至少4°的角度，所述角度被视为在一位置，在该位置处，中性轴线的切线和跨距之间的角度最大。

根据本发明的另一特征，中间点基本上对应于中性轴线的反弯点。

大体平坦的部分优选地具有跨距长度的20%和60%之间的长度。

根据本发明的第二和第二实施例的成形轮廓不必沿叶片的从它在毂部水平处的跟部到它的外部端部的整个长度上呈现。

因此，根据优选实施例，叶片具有发展中的（developing）轮廓，该轮廓从在毂部水平上的根部区域中的所述成形轮廓开始，并结束于在叶片端部区域中的机翼类型的轮廓，没有中性轴线的反弯点。

根据本发明的另一特征，风斩转子具有至少为0.5的稠度。有利地，稠度从在毂部水平上的叶片跟部朝向叶片的端部下降。

例如，稠度从叶片的跟部至叶片的端部从约0.9变化至约0.5。

附图说明

在以下仅通过示例提供的详细描述中，对附图进行了参考，其中：

图1是根据本发明的风扇转子的透视图；

图2示出了根据本发明的第一实施例的叶片的展开横截面；