本發(fā)明屬于風(fēng)扇技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種可用于汽車發(fā)動機(jī)冷卻用的車用散熱風(fēng)扇。
背景技術(shù):
目前,汽車發(fā)動機(jī)冷卻用的直流有刷電機(jī)和無刷電機(jī)風(fēng)扇中,電機(jī)需要通過安裝圈固定在護(hù)風(fēng)罩中,圖1和圖2所示為一種傳統(tǒng)無刷電機(jī)安裝圈結(jié)構(gòu),其中,電機(jī)1前端為散熱端蓋101,側(cè)面設(shè)有接線頭102,電機(jī)1通過螺釘固定在安裝圈2中,安裝圈2采用正常的等壁厚設(shè)計(jì),內(nèi)壁一般采用平面結(jié)構(gòu),同時(shí)安裝圈2和電機(jī)1之間留有的空隙通常也較小。這種安裝圈一方面耗費(fèi)較多的材料,另一方面,流經(jīng)安裝圈2和電機(jī)1之間空隙的空氣較少,而且只能沿著軸向從前端流出,不能沿著徑向流動,電機(jī)1前端的散熱端蓋101表面的空氣流動性較差,對電機(jī)1的散熱作用不大。因此,需要對電機(jī)的安裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化以提高散熱效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)中車用散熱風(fēng)扇的電機(jī)安裝圈對電機(jī)散熱效果不佳的技術(shù)問題,本發(fā)明的目的在于提供一種車用散熱風(fēng)扇,所述車用散熱風(fēng)扇中的電機(jī)安裝圈以及風(fēng)葉組件可對電機(jī)起到較佳的散熱作用。
本發(fā)明的車用散熱風(fēng)扇包括電機(jī)、固定組件和風(fēng)葉組件,
所述固定組件包括電機(jī)安裝圈和護(hù)風(fēng)罩,所述電機(jī)安裝圈固定在所述護(hù)風(fēng)罩中心,所述電機(jī)安裝圈包括可將所述電機(jī)側(cè)面罩住的筒狀的軸向擋板,所述軸向擋板前端垂直向內(nèi)延伸形成徑向擋板,所述徑向擋板呈環(huán)狀且中間開口的形狀與所述電機(jī)前端的散熱端蓋形狀相匹配;所述軸向擋板內(nèi)壁和所述徑向擋板內(nèi)壁組成平滑的曲面并設(shè)有弧形的導(dǎo)風(fēng)筋,所述導(dǎo)風(fēng)筋自所述軸向擋板邊緣延伸至所述徑向擋板邊緣,所述導(dǎo)風(fēng)筋彎曲方向與所述風(fēng)葉組件旋轉(zhuǎn)方向相同;所述軸向擋板一側(cè)開有形狀與所述電機(jī)的接線頭對應(yīng)的接線口;所述徑向擋板上間隔設(shè)有至少三個(gè)安裝孔;
所述風(fēng)葉組件包括輪轂和若干葉片,所述葉片分散連接在所述輪轂周圍,所述輪轂分為中心本體和葉片連接圈,所述葉片連接圈通過若干弧形連接片連接于所述中心本體外圍,相鄰的所述弧形連接片之間形成弧形的進(jìn)風(fēng)槽孔,所述進(jìn)風(fēng)槽孔的進(jìn)口朝向與所述輪轂工作時(shí)轉(zhuǎn)向相同;
所述電機(jī)安裝在所述電機(jī)安裝圈中,所述電機(jī)前端的散熱端蓋與所述徑向擋板邊緣之間留有間隙,所述電機(jī)上預(yù)設(shè)有與所述安裝孔對應(yīng)的螺孔并通過螺釘固定,所述電機(jī)的接線頭置于所述接線口中;所述電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與所述輪轂的中心本體同軸連接。
本發(fā)明中,所述的軸向指與筒狀的軸向擋板或所述電機(jī)的中心軸線相同的方向;所述的徑向指垂直于軸向的方向。
較佳的,所述導(dǎo)風(fēng)筋延伸至所述徑向擋板邊緣時(shí)指向所述開口中心。
較佳的,所述徑向擋板上間隔設(shè)有三個(gè)所述安裝孔,所述安裝孔等間隔設(shè)置;對應(yīng)的所述電機(jī)側(cè)面設(shè)有三個(gè)所述螺孔。
較佳的,所述進(jìn)風(fēng)槽孔的出口朝向與軸向相同。
較佳的,所述護(hù)風(fēng)罩設(shè)有一個(gè)連接環(huán),所述電機(jī)安裝圈置于所述連接環(huán)中并與所述連接環(huán)共圓心,所述軸向擋板和所述連接環(huán)之間通過若干支撐桿連接;與所述接線口相鄰的兩根所述支撐桿以及所述連接環(huán)之間設(shè)有電阻器支架板。所述接線頭連接的電線可與電阻器連接,而電阻器可安裝于所述電阻器支架板上。
所述電機(jī)為無刷電機(jī)或有刷電機(jī),優(yōu)選無刷電機(jī)。
本發(fā)明的有益效果在于:
所述電機(jī)啟動帶著所述風(fēng)葉組件轉(zhuǎn)動時(shí),產(chǎn)生的氣流向前吹向發(fā)動機(jī)等設(shè)備加速其散熱,而所述葉片的根部產(chǎn)生的氣流有部分將進(jìn)入所述電機(jī)安裝圈和所述電機(jī)之間,同時(shí)所述弧形連接片也將產(chǎn)生氣流且大部分可進(jìn)入所述軸向擋板和所述電機(jī)之間,這兩部分氣流作為所述電機(jī)的散熱風(fēng)源,沿著所述導(dǎo)風(fēng)筋由后端流至前端,并經(jīng)過所述徑向擋板與電機(jī)前端的散熱端蓋之間的間隙流出,氣流在所述徑向擋板的阻擋作用下流向由軸向轉(zhuǎn)為徑向,出去后可徑向流經(jīng)散熱端蓋表面,加快所述電機(jī)的散熱端蓋的散熱。同時(shí)所述導(dǎo)風(fēng)筋對進(jìn)入的氣流分隔引導(dǎo),可使氣流均勻分散,尤其是當(dāng)所述導(dǎo)風(fēng)筋于所述徑向擋板邊緣處指向所述開口中心時(shí),可使氣流最大限度地流經(jīng)散熱端蓋表面。對本發(fā)明的一較佳實(shí)施例計(jì)算熱分布,計(jì)算結(jié)果云圖顯示相比于原有的封閉式平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),散熱端蓋的熱阻減小了40%,表面溫度降低了近36%。
另外,相較于原有安裝圈的封閉式平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),本發(fā)明中的所述電機(jī)安裝圈結(jié)構(gòu)相對簡單,可一定程度上節(jié)約材料成本。
附圖說明
圖1為現(xiàn)有的電機(jī)和安裝圈的正面示意圖;
圖2為現(xiàn)有的電機(jī)和安裝圈的背面示意圖;
圖3為本發(fā)明車用散熱風(fēng)扇的正面示意圖;
圖4為本發(fā)明車用散熱風(fēng)扇的背面示意圖;
圖5為本發(fā)明中固定組件的正面示意圖;
圖6為本發(fā)明中固定組件的背面示意圖;
圖7為本發(fā)明中電機(jī)安裝圈的正面示意圖;
圖8為本發(fā)明中電機(jī)安裝圈的背面示意圖;
圖9為本發(fā)明中電機(jī)安裝圈和電機(jī)正面的立體示意圖;
圖10為本發(fā)明中輪轂的正面立體示意圖;
圖11為本發(fā)明中輪轂的背面立體示意圖;
圖12為本發(fā)明另一較佳的電機(jī)安裝圈的正面示意圖;
圖13為本發(fā)明另一較佳的電機(jī)安裝圈的背面示意圖。
附圖標(biāo)記
電機(jī)1,散熱端蓋101,接線頭102;
現(xiàn)有的安裝圈2;
固定組件3,電機(jī)安裝圈31,軸向擋板311,徑向擋板312,開口313,導(dǎo)風(fēng)筋314,接線口315,安裝孔316;護(hù)風(fēng)罩32,連接環(huán)321;支撐桿33,電阻器支架板34;
風(fēng)葉組件4,葉片41,輪轂42,中心本體421,葉片連接圈422,弧形連接片423,進(jìn)風(fēng)槽孔424。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例,對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。應(yīng)理解,以下實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而非用于限定本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1
圖3和圖4所示為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的車用散熱風(fēng)扇,其包括電機(jī)1、固定組件3和風(fēng)葉組件4。
其中固定組件3如圖5和6所示,由電機(jī)安裝圈31和護(hù)風(fēng)罩32組成。
電機(jī)安裝圈31如圖7和8所示,包括可將電機(jī)1側(cè)面罩住的筒狀的軸向擋板311,軸向擋板311前端垂直向內(nèi)延伸形成徑向擋板312,徑向擋板312呈環(huán)狀且中間開口313的形狀與電機(jī)1前端的散熱端蓋形狀相匹配;軸向擋板311內(nèi)壁和徑向擋板312內(nèi)壁組成平滑的曲面并設(shè)有弧形的導(dǎo)風(fēng)筋314,導(dǎo)風(fēng)筋314自軸向擋板311邊緣延伸至徑向擋板312邊緣,導(dǎo)風(fēng)筋314彎曲方向與風(fēng)葉組件4的旋轉(zhuǎn)方向相同,導(dǎo)風(fēng)筋314延伸至徑向擋板312邊緣時(shí)指向開口313中心。軸向擋板311一側(cè)開有形狀與電機(jī)1是接線頭102對應(yīng)的接線口315;徑向擋板312上等間隔設(shè)有三個(gè)安裝孔316。
如圖5和6所示,護(hù)風(fēng)罩32設(shè)有一個(gè)連接環(huán)321,電機(jī)安裝圈31置于連接環(huán)321中并與之共圓心,電機(jī)安裝圈31的軸向擋板311和連接環(huán)321之間通過若干支撐桿33連接;與接線口315對應(yīng)的兩根支撐桿33以及連接環(huán)321之間設(shè)有電阻器支架板34。
電機(jī)1安裝在電機(jī)安裝圈31內(nèi),如圖9所示,電機(jī)1前端的散熱端蓋與徑向擋板312邊緣之間留有間隙,電機(jī)1上預(yù)設(shè)的螺孔與安裝孔316對應(yīng)并通過螺釘固定,電機(jī)1的接線頭正好置于接線口315中。接線頭連接的電線可與電阻器連接,而電阻器可安裝于電阻器支架板34上。
如圖9所示,風(fēng)葉組件4包括若干葉片41和輪轂42,葉片41分散連接在輪轂42周圍。如圖10和圖11所示,輪轂42分為中心本體421和葉片連接圈422,中心本體421與電機(jī)1的轉(zhuǎn)軸同軸連接,葉片連接圈422通過若干弧形連接片423連接于中心本體421外圍,相鄰的弧形連接片423之間形成弧形的進(jìn)風(fēng)槽孔424,進(jìn)風(fēng)槽孔424的進(jìn)口朝向與輪轂工作時(shí)轉(zhuǎn)向相同,進(jìn)風(fēng)槽孔424的出口朝向與輪轂軸向相同。
該車用散熱風(fēng)扇工作時(shí),以圖4為準(zhǔn),電機(jī)1運(yùn)行時(shí),驅(qū)動風(fēng)葉組件4順時(shí)針轉(zhuǎn)動,朝車用散熱風(fēng)扇前面吹風(fēng)可用于發(fā)動機(jī)等設(shè)備的散熱,其中葉片41根部產(chǎn)生的氣流有部分將進(jìn)入電機(jī)安裝圈31和電機(jī)1之間,同時(shí)弧形連接片423轉(zhuǎn)動也將切割空氣產(chǎn)生氣流且大部分可進(jìn)入電機(jī)安裝圈31和電機(jī)1之間,這兩部分氣流作為電機(jī)1的散熱風(fēng)源,沿著導(dǎo)風(fēng)筋314由后端流至前端,流向逐漸由軸向轉(zhuǎn)變至徑向,并經(jīng)過徑向擋板312與電機(jī)1前端的散熱端蓋之間的間隙流出,氣流在徑向擋板312的阻擋作用下徑向流經(jīng)散熱端蓋表面,加快電機(jī)1的散熱端蓋的散熱。同時(shí)導(dǎo)風(fēng)筋314對進(jìn)入的氣流分隔引導(dǎo),可使氣流均勻分散,尤其是當(dāng)導(dǎo)風(fēng)筋314于徑向擋板312邊緣處指向開口313中心時(shí),可使氣流最大限度地流經(jīng)散熱端蓋表面。計(jì)算結(jié)果云圖顯示相比于原有的封閉式平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),該車用散熱風(fēng)扇中,電機(jī)1的散熱端蓋的熱阻減小了40%,表面溫度降低了近36%。
電機(jī)安裝圈31可根據(jù)電機(jī)的尺寸和形狀做相應(yīng)的調(diào)整,比如開口313形狀需要根據(jù)電機(jī)前端的散熱端蓋形狀的修剪,使得安裝時(shí)徑向擋板312的邊緣與電機(jī)前端的散熱端蓋之間正好留有出風(fēng)的間隙即可。再比如接線口315的形狀也需要根據(jù)電機(jī)的接線頭調(diào)整;若電機(jī)尺寸較大,安裝孔316的數(shù)量也可相應(yīng)增加;導(dǎo)風(fēng)筋314的弧度以及彎曲的方向也可根據(jù)葉片的旋向的不同而改變。
如圖12和13所示即為另外一種調(diào)整后的電機(jī)安裝圈,由圖可知,該電機(jī)安裝圈與實(shí)施例1中的電機(jī)安裝圈的在細(xì)節(jié)上存在細(xì)微差異之外,不同點(diǎn)主要在于其為閉合的圓圈,在接線口315處為開環(huán)結(jié)構(gòu),便于安裝。
以上已對本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實(shí)施例進(jìn)行了具體說明,但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于實(shí)施例,熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明創(chuàng)新的前提下還可作出種種的等同的變型或替換,這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。