专利名称:高效率轴流式风机的利记博彩app
技术领域:
本发明涉及一种轴流式风机,具有在风机的旋转平面倾斜的叶片。
根据本发明的风机可用于各种应用,例如,用于使空气移动通过热交换器或汽车发动机冷却系统散热器等。
根据本发明的风机应用的具体部分是空调系统,即用于车辆内部的加热和/或空气调节。
背景技术:
这种风机必须符合各种要求,包括低噪声、高效率、紧凑尺寸、达到好的压力值和流动速率值的能力。
同一申请人的专利EP-0533598提出了一种风机,具有在前缘和后缘由突出风机旋转平面的两圆弧的曲线界定的叶片。
根据所述专利构造的风机提供好的效率和低噪声,但是具有关于达到高压力值的限制,因为叶片是用中心线与叶片径向延伸部相比相对短的轮廓制成的。
此外,根据上述专利构造的风机具有受限的轴向尺寸,但是相对大的直径。
对于用于车辆内部加热和/或空气调节系统的换热器单元,必须限制风机的总体尺寸,这意味着直径必须受到限制,而需要好的空气流动速率,具有高压力和低噪音。
对于这些原因,在上述热交换器单元中经常使用离心式风机,其可具有相对小的直径,但是具有相当大的轴向尺寸。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种风机,其具有大致受限的尺寸,其可产生具有高压和低噪声值的良好空气流率。
根据一个方面,一种权利要求1描述的轴流式风机。
从属权利要求提到本发明优选的、有利的实施例。
本发明参照以下附图进行更详细地说明,其中示出了优选的、非限制性的实施例,其中-图1示出了根据本发明风机的正视图;-图2示出了根据本发明风机的侧视图;-图3示出了在前附图示出的风机的立体图;-图4示出了在前附图所示风机叶片的示意性正视图;-图4a示出了在前附图所示风机叶片的示意性侧视图;-图5示出了轮廓的剖视图和相应的几何特征;-图6示出了在各种风机直径下几个轮廓的剖视图。
具体实施例方式
参照附图,风机1在平面XY围绕轴线2转动,并包括具有中心O的中心毂3,多个叶片4连接到中心毂3上,叶片4在风机1的旋转平面XY上弯曲。
叶片4具有底部5、端部6并由凹的前缘7和凸的后缘8界定。
为了实现关于效率、流动速率和空气压力的最好结果,风机1应当与旋转方向V一致旋转,如图1和4所示,使得每个叶片4的端部6在底部5前面遇到气流。
图4示出了叶片4的几何特征的实例前缘7由两圆弧段9、10,且后缘8由一圆弧段11界定。
在前缘7,标为R1的半径是从一圆弧段变化到另一圆弧段的变化点。
根据图4中的实例,叶片4在平面XY上突出的大致尺寸概括如下表1所示
表1-叶片4的尺寸
相对于直径55mm的毂限定叶片4的大致几何特征,即叶片4具有底部5处的最小半径Rmin=27.5mm,和风机1的155mm的外部直径,因此叶片4具有端部6处的最大半径Rmax=77.5mm;意味着叶片4具有50mm的径向延伸。
考虑到叶片4具有最小半径Rmin=27.5mm和最大直径Rmax=77.5mm,前缘7在圆弧发生变化的地方具有半径R1,相当于前缘(在底部5开始)的径向延伸部、已经指出的为50mm的延伸部的42.6%。
靠近底部5的前缘7的部分9由具有半径等于半径Rmax的约76.6%的圆弧组成,靠近端部6的且前缘7的部分10由具有半径等于叶片4的半径Rmax的约35.5%的圆弧段组成。
关于后缘8,圆弧段11具有的半径等于叶片4的半径Rmax的约40.9%。
百分比尺寸概括如表2表2-百分比形式的叶片4尺寸
即使用关于这些百分比尺寸的值,也实现了关于流动速率、压力和噪声的令人满意的结果。
尤其是,有可能对上述尺寸增或减10%的变化。
相对于尺寸的百分比范围概括如表3
表3-叶片4边缘百分比范围
对于前缘7,在圆弧段变化区域,可能有适合的内圆角使得边缘7是光滑且没有尖角的。
关于叶片的宽度或角延伸,再参见图4,叶片4在平面XY上突出使得在底部5处,有约41度的相对于风机1的中心O的由角B1表示的幅度,以及在端部6处,有约37度的相对于中心O的由角B2表示的幅度。同样,用关于这些值的角B1、B2的值也获得了关于流动速率、压力和噪声的令人满意的结果。尤其是,有可能对这些指定角增或减10%的变化。角B1可从36.9变化到45.1度,而角B2可从33.3变化到40.7度。
一般而言,必须考虑到由于用来制造风机的塑料材料,必须考虑所有的尺寸和角度可变化指定值的增或减5%。例如考虑到角B1、B2的相应二等分线和风机1的旋转方向V,端部6以约15.6度的角B3进一步领先底部5。
叶片4特征的其它角是由两缘7、8的相应切线和由相应的通过点S、T、N、M的线形成的角B4、B5、B6、B7(图4)角B4和B5相应为26和59度,且角B6、B7相应为22和57度。
可有四到九个叶片4,且根据优选实施例,7个叶片4根据不同角度分开。
一个叶片和下一个叶片(考虑到例如相应的前缘7或后缘8)之间到中心O的角是51、106、157、204、259、311(度)。
使用这些角提供关于噪声的好处,而风机1完全保持静态和动态平衡。每个叶片4由从底部5开始到端部6逐步连接的一系列空气动力学轮廓组成。
图6示出了5个轮廓12-16,其涉及以沿着叶片4的径向延伸部的各种间隔取得的相应部分。
轮廓12-16也由图5中提供的用于轮廓之一、具体地例如轮廓12的示例的几何特征限定。
如图5所示,每个轮廓12-16由没有折曲点或尖角的光滑中心线L1和弦L2形成。
每个轮廓12-16还由与关于前缘和后缘的两角BLE、BTE形成,所述角由它们在与前缘和与后缘交点处相应的到中心线L1的切线和通过相应交点垂直于XY平面的竖直线形成。
参照五个轮廓12-16,以下表4指出前缘的角BLE和后缘的角BTE,叶片4轮廓的中心线L1和弦L2的长度。
表4-径向位置、前缘和后缘角、叶片4轮廓中心线和的弦的长度
应当注意,中心线L1具有风机1半径的重要百分比的值,且其从毂处最小值增加到叶片顶端的最大值。同样,用关于这些百分比尺寸的值,可实现好的结果。尤其是,有可能对上述尺寸增或减10%的变化。
相对于中心线长度的百分比范围概括如下表4a表4a-径向位置-叶片4轮廓的中心线长度的%范围
应当注意,每个轮廓12-16的厚度根据翼形的典型形状,初始时增加,并在中心线L1长度的约20%达到最大值S-MAX,并从那里逐渐减小直到后缘8。
在百分数中,厚度S-MAX在半径Rmax的2.81%和2.88%之间;轮廓的厚度关于中心线L1对称分布。
轮廓12-16相对于叶片4的径向延伸部的位置和相对于中心线L1根据它们的位置的厚度的相应值概括如下表5。
表5-叶片4轮廓的径向位置和厚度倾向
以下表6概括了参照所示实施例对于每个轮廓12-16相对于中心线L1根据它们的位置的厚度倾向的实际mm值。
表6-以mm为单位的叶片4的轮廓12-16厚度倾向
较佳地,轮廓12-16由在前缘7侧的椭圆形连接和在后缘8侧的直段产生的一截断界定。
图4a是定点部分的示意性图示,即在风机1的半径方向延伸的侧向部分,在叶片4处使得边缘7和8的趋势变得明显。
以下表7概括了相对于垂直平面XY的轴线Z的位置mm值,并采用毂3的下部边缘作为参考。
表7-叶片4轮廓12-16相对于顶点部分的倾向
该表显示,每个叶片4在毂3处具有最大径向尺寸,且为21.95mm,即是说,考虑到百分比,叶片4具有半径Rmax的28.32%的最大轴向尺寸。因此,可看出叶片4在轴向相当地延伸且所述轴向尺寸几乎是风机1最大半径Rmax的三分之一。
下表概括了以mm表示的各轮廓12-16的轴向延伸值,作为风机1最大半径的百分比值,并具有10%增减的百分比范围。所述范围内的轴向延伸值也提供令人满意的结果。
表8叶片4轮廓12-16相对于顶点部分的百分比倾向
根据效率、流动速率和空气压力根据本发明的风机实现了最佳性能,具有非常紧凑的总体尺寸。
由于叶片的特殊设计,具有特别的气体动力有效轮廓,噪声水平也非常低。
所揭示的轴流式风机能够与可比较性能的离心式风机相比具有显著地更小的尺寸。
这些特征在用于空气调节系统等中尤其有利,其中降低了尺寸是非常重要的。
所述本发明可进行修改和改变而不因此偏离由权利要求书限定的本发明概念的范围。
权利要求
1.一种轴流式风机(1),在平面(XY)上沿方向(V)围绕轴线(2)旋转,包括具有中心(0)和半径Rmin的中心毂(3),多个叶片(4),每个叶片具有底部(5)和延伸到端部半径(Rmax)的端部(6),所述叶片(4)由凹的前缘(7)和凸的后缘(8)界定,并由相对于沿着叶片(4)的径向延伸部的不同间距取得的相应截面的若干空气动力学轮廓(12-16)形成,每个轮廓(12-16)由连续的而没有折曲和尖头的中心线(L1)形成,其特征在于,每个轮廓(12-16)的中心线(L1)的长度由相对于所述风机(1)的最大半径Rmax的百分比范围限定,如下表所示
2.如权利要求1所述的轴流式风机(1),其特征在于,每个轮廓(12-16)由具有相对于风机(1)的最大半径Rmax的百分比长度范围的轴向延伸部形成,如下表所示
3.如权利要求1或2所述的轴流式风机(1),其特征在于,所述前缘(7)包括靠近底部(5)的、半径落入端部半径(Rmax)的68.9%到84.3%之间的第一圆弧段(9),和靠近端部(6)的、半径落入端部半径(Rmax)的32%到39%之间的第二圆弧段(10),以及在两圆弧段(9、10)之间的变化处的半径落入叶片(4)的延伸部(Rmax-Rmin)的38.3%到46.9%之间。
4.如前述权利要求任一项所述的轴流式风机(1),其特征在于,所述后缘(8)包括半径落入端部半径(Rmax)的36.8%到45%之间的圆弧段(11)。
5.如前述权利要求任一项所述的轴流式风机(1),其特征在于,前缘(7)包括靠近底部(5)的、半径等于端部半径(Rmax)的76.6%的第一圆弧段(9),和靠近端部(6)的、半径等于端部半径(Rmax)的35.5%的第二圆弧段(10),以及在两圆弧段(9、10)之间的变化处的半径(R1)相当于叶片(4)的延伸部(Rmax-Rmin)的42.6%。
6.如前述权利要求任一项所述的轴流式风机(1),其特征在于,后缘(8)包括半径是端部半径(Rmax)的40.9%的圆弧段(11)。
7.如前述权利要求任一项所述的轴流式风机(1),其特征在于,所述叶片(4)在所述平面(XY)上的突出在底部(5)具有在36.9到45.1度之间的相对于中心(O)的用角(B1)表示的幅度。
8.如前述权利要求任一项所述的轴流式风机(1),其特征在于,所述叶片(4)在所述平面(XY)上的突出在端部(6)具有在33.3到40.7度之间的相对于中心(O)的用角(B2)表示的幅度。
9.如前述权利要求任一项所述的轴流式风机(1),其特征在于,所述叶片(4)在所述平面(XY)上的突出在底部(5)具有约41度的相对于中心(O)的用角(B1)表示的幅度。
10.如前述权利要求任一项所述的轴流式风机(1),其特征在于,所述叶片(4)在所述平面(XY)上的突出在端部(6)具有约37度的相对于中心(O)的用角(B2)表示的幅度。
11.如前述权利要求任一项所述的轴流式风机(1),其特征在于,考虑到在所述叶片(4)在所述平面(XY)上的突出和风机(1)的旋转方向(V),所述端部(6)以约15.6度的相对于中心(O)的角(B3)进一步领先底部(5)。
12.如前述权利要求任一项所述的轴流式风机(1),其特征在于,所述叶片(4)在所述平面(XY)上的突出形成了在所述后缘(8)和所述毂(3)之间的交点(M),并具有26度的角(B4),角(B4)由在点(M)处后缘(8)的相应切线和由从所述风机(1)的中心(O)发出并通过点(M)的相应线形成。
13.如前述权利要求任一项所述的轴流式风机(1),其特征在于,所述叶片(4)在所述平面(XY)上的突出形成了在所述后缘(8)和所述端部(6)之间的交点(N),并具有59度的角(B5),角(B5)由在点(N)处后缘(8)的相应切线和由从所述风机(1)的中心(O)发出并通过点(N)的相应线形成。
14.如前述权利要求任一项所述的轴流式风机(1),其特征在于,所述叶片(4)在所述平面(XY)上的突出形成了在所述前缘(7)和所述毂(3)之间的交点(S),并具有22度的角(B6),角(B6)由在点(S)处前缘(7)的相应切线和由从所述风机(1)的中心(O)发出并通过点(S)的相应线形成。
15.如前述权利要求任一项所述的轴流式风机(1),其特征在于,所述叶片(4)在所述平面(XY)上的突出形成了在所述前缘(7)和所述端部(6)之间的交点(T),并具有57度的角(B7),角(B7)由在点(T)处前缘(7)的相应切线和由从所述风机(1)的中心(O)发出并通过点(T)的相应线形成。
16.如前述权利要求任一项所述的轴流式风机(1),其特征在于,每个轮廓(12-16)由与所述前缘和所述后缘关联的两个角(BLE、BTE)形成,所述角由在与前缘和与后缘交点处的中心线(L1)的相应的切线和通过相应交点垂直于平面(XY)的相应直线限定,并还具有以下特征所述轮廓(12-12)的所述角(BLE、BTE)具有下表中所示的值
17.如前述权利要求任一项所述的轴流式风机(1),其特征在于,每个轮廓(12-16)由相对于垂直所述平面(XY)的轴线(Z)的位置的值(以mm为单位)限定,以所述毂(3)的下部边缘为参考,如下表所示
18.如前述权利要求任一项所述的轴流式风机(1),其特征在于,每个轮廓(12-16)具有相对于中心线(L1)对称设置的厚度S-MAX,并具有端部半径Rmax的2.81%到2.88%之间范围内的值。
19.如权利要求18所述的轴流式风机(1),其特征在于,所述轮廓(12-16)具有相对中心线(L1)对称设置的厚度,且厚度趋势是,初始时增加,中心线(L1)长度约20%时达到最大值S-MAX,并然后逐渐减小直到后缘(8),且其中厚度趋势由下表限定
20.如前述权利要求任一项所述的轴流式风机(1),其特征在于,包括以不同角设置的七个叶片(4);以度表示的所述角,在一个叶片(4)和下一个叶片(4)-考虑到例如相应的前缘(7)或后缘(8)-之间的所述角为以下数值51、106、157、204、259、311。
全文摘要
一种轴流式风机(1),在平面(XY)围绕轴线(2)旋转,包括中心毂(3),多个叶片(4),叶片具有底部(5)和端部(6),所述叶片(4)由凹的前缘(7)和凸的后缘(8)界定,前者在叶轮旋转平面(XY)上的突出由两圆弧段限定,后者在叶轮旋转平面(XY)上的突出由一圆弧段限定;叶片(4)由在它们中心线方向相对延伸的具有空气动力学轮廓的部分形成,提供了相对于风机总体尺寸的良好流动速率和空气压力。
文档编号F04D29/38GK1993556SQ200580026419
公开日2007年7月4日 申请日期2005年7月25日 优先权日2004年8月5日
发明者A·斯帕吉艾瑞 申请人:斯佩尔汽车有限公司