[发明专利]用于轴流式风扇的风扇叶轮

说明书

本发明涉及一种用于轴流式风扇的用于产生冷却空气流的风扇叶轮(2)，优选地用于车辆散热器，包括轮毂(7)，多个叶片(8)从所述轮毂(7)延伸，其中，每个叶片(8)在径向内侧具有与轮毂(7)连接的叶片根部(13)，并且在径向外侧具有远离轮毂(7)的叶片顶端(14)，其中，每个叶片(8)具有面向风扇叶轮(2)的压力侧(16)的叶片前侧(17)、面向风扇叶轮(2)的吸入侧(15)的叶片后侧(18)以及位于垂直于径向方向(12)延伸的横截平面(20)中的横向剖面(19)，并且其中，每个叶片(8)在横向剖面(19)中具有横向曲率(21)，使得叶片前侧(17)在横向剖面(19)中朝向压力侧(16)凹入地弯曲，而叶片后侧(18)在横向剖面(19)中朝向吸入侧(15)凸出地弯曲。如果叶片(8)的横向剖面(19)的横向曲率(21)从径向地位于叶片根部(13)与叶片顶端(14)之间的叶片中心区域(24)到叶片顶端(14)减小，可以使风扇叶轮(2)的操作稳定。

技术领域

本发明涉及一种用于轴流式风扇的用于产生冷却空气流的风扇叶轮，优选地用于车辆散热器，具有权利要求1的前序部分所述的特征。本发明还涉及一种配备有这种风扇叶轮的轴流式风扇。

背景技术

从DE102010042325A1知晓一种风扇叶轮，其具有多个叶片从其延伸的轮毂。每个叶片在径向内侧具有与轮毂连接的叶片根部，并且在径向外侧具有远离轮毂的叶片顶端。此外，每个叶片具有面向风扇叶轮的压力侧的叶片前侧、面向风扇叶轮的吸入侧的叶片后侧以及位于垂直于径向方向延伸的横截平面中的横向剖面。叶片的横向剖面中分别具有在下文中被称为横向曲率(transverse curvature)的曲率。横向曲率使得叶片前侧朝向横向剖面中的压力侧凹入地弯曲，而叶片后侧朝向横向剖面中的吸入侧凸出地弯曲。

配备有这种风扇叶轮的轴流式风扇可以具有配备有壳体的风扇盖或风扇罩。在安装状态下，风扇盖形成流动通道，该流动通道从车辆散热器通向同轴地布置在壳体中的风扇叶轮，使得壳体在周向方向上包围或围绕风扇叶轮。在壳体与风扇叶轮的叶片顶端之间径向地形成径向间隙，以防止碰撞。已经发现，通过在轴流式风扇的运行期间的高效的风扇叶轮，在风扇叶轮的吸入侧与压力侧之间出现相对大的压力差。在此，可以在叶片上发生的是，穿过所述径向间隙，在相应的叶片顶端周围，从前侧到后侧发生间隙流动。在安装情况和当前运行状态的不利组合的情况下，该间隙流动可能导致风扇叶轮变得不稳定。由于不稳定的风扇叶轮，可能在限定风扇叶轮的旋转速度和输送能力之间的关联的特性内带来噪声发展和/或偏差。

发明内容

本发明涉及分别针对上述类型的风扇叶轮或配备有该风扇叶轮的轴流式风扇指出改进的实施方案的问题，其以风扇叶轮的改进的稳定性为特征。

根据本发明，该问题是通过独立权利要求的主题来解决的。有利的实施方案是从属权利要求的主题。

本发明基于这样的总体思想，即至少在风扇叶轮的一个叶片(优选地所有叶片)的情况下，减小叶片顶端的区域中的横向剖面的横向曲率。已经发现，叶片顶端的区域中的横向曲率的减小减小了叶片顶端处的叶片前侧与叶片后侧之间的压力差，由此阻止了不期望的间隙流的形成。由于叶片的横向曲率对风扇叶轮的输送能力有显著的影响，因此叶片顶端的区域中的曲率的减小伴随着输送能力的损失。为了补偿该损失，本发明还提出了扩大径向地位于叶片根部与叶片顶端之间的叶片中心区域中相应叶片的横向曲率。为了防止叶片前侧和/或叶片后侧的路线中在空气动力学上的不利的跳跃(jump)，本发明最后提出了配置横向曲率，使得其从叶片中心区域到叶片顶端减小。有利地，横向曲率在此连续地下降。因此，理想地，可以设置风扇叶轮，其一方面显示了有效的输送能力，而另一方面，其以不稳定性降低为特征。

在本文中，“径向方向”、“轴向方向”和“周向方向”适用于风扇叶轮的旋转轴线。旋转轴线限定轴向方向，即轴向方向平行于旋转轴线延伸。径向方向垂直于轴向方向，并且周向方向围绕旋转轴线垂直于径向方向旋转。