[发明专利]可减小叶尖间隙的导风罩

说明书

技术领域

 本发明涉及工程机械及汽车的热交换技术领域，特别涉及热交换器、风扇以及位于风扇和热交换器之间的可减小叶尖间隙的导风罩。

背景技术

工程机械冷却系统的能耗主要包括风扇及水泵的功率消耗，冷却系统能耗随风速的变化要远大于水流量的变化，即风扇能耗占主要部分，一般风扇消耗的功率与其转速的三次方成正比，占发动机有效功率的5%~12%，在发动机附件损失中占第一位。因此在工程机械中对冷却系统进行功率优化匹配时，如何提高风扇效率降低风扇转速成为了优化工作的重点。

而位于风扇和热交换器之间的导风罩的作用是确保风扇产生的风量全部流经散热器，提高风扇效率；使空气在散热芯子上获得更加均匀的分布并且阻止发动机舱内的热风空气回流；但风扇工作时由于离心作用，部分气流径向流动，同时风扇前后存在压差，所以风扇在叶尖处易产生回流，结果使通过散热器的风量减小，同时热风的回流及回流的扰动导致导风罩内的热风无法及时排出等，都会使局部进/出风温度升高，导致热交换器的热交换效率降低，同时由于叶尖的扰动作用，叶尖间隙越大，扰动越严重，产生的空气动力性噪音越大；

因此从理论上讲，在不发生接触的前提下，叶端的径向间隙越小越好，但由于风扇的驱动装置及风扇在运行的过程中会产生振动，同时安装风扇与驱动装置垫块的同轴度问题，安装位置的相对偏心问题等，风扇与导风罩间的间隙一般为风扇直径的1.5%—2.5%之间，出于安全考虑，在工程机械上导风罩与风扇叶尖间隙基本都大于12mm以上，在大型机上风扇的叶尖间隙甚至达到了25mm左右，间隙较大，风扇效率不高，叶尖气流仍较为混乱，且叶尖处有来自发动机机舱内的热风回流，不利于降噪及散热。

发明内容

本发明的目的就是提供一种可减小风扇与导风罩之间间隙，从而改善风扇叶尖气流状态，使其能建立一个相对较为稳定的流场，提高风扇的效率，降低叶尖涡流噪音的产生，减小发动机机舱的热风从叶尖间隙的回流等；最终在不改变冷却系统且满足整机热平衡需求的条件下，降低风扇的转速从而实现降噪、降风扇能耗的目的，或在满足热平衡需求的前提下，可把整个散热组的散热面相对的做小些，从而减少散热器组材料的使用量实现降成本的可减小叶尖间隙的导风罩。

本发明的解决方案是这样的：沿导风圈或者导风环装配有至少一层柔性介质，所述柔性介质向风扇方向伸出，即可减小了风扇的叶尖间隙，又可有效地避免了两刚性体之间的接触、碰撞而照成的结构性的破坏。

更具体的技术方案还包括：所述柔性介质为毛刷类或海绵类的介质。

进一步的：所述柔性介质为首尾相连的圈状，沿导风圈或者导风环安装, 安装的方式可以是装配式的、焊接式的、粘贴式的之一种方式或者至少两种的任意组合安装方式。

本发明的优点是改善风扇叶尖气流状态，使其能建立一个相对较为稳定的流场，提高风扇的效率，降低叶尖涡流噪音的产生，减小发动机机舱的热风从叶尖间隙的回流等；最终在不改变冷却系统且满足整机热平衡需求的条件下，降低风扇的转速从而实现降噪、降风扇能耗的目的，或在满足热平衡需求的前提下，可把整个散热组的散热面相对的做小些，从而减少散热器组材料的使用量实现降成本。

附图说明

附图1是本发明安装在有导风环的导风罩上的结构示意图；

附图2是本发明安装在箱式导风罩上结构示意图。

具体实施方式

实施例1：

如图1所示，在有导风环的导风罩103A装配有一圈用海棉制成首尾相连柔性介质104，柔性介质104向风扇102中心方向伸出，保持导风罩与风扇间的间隙处于最小，提高散热器101的散热效率。

实施例2：

如图2所示，在箱式导风罩103B装配有一圈用毛刷制成首尾相连柔性介质104，柔性介质104向风扇102中心方向伸出，保持导风罩与风扇间的间隙处于最小，提高散热器101的散热效率。