[发明专利]散热器风扇

说明书

本发明涉及一种散热器风扇(4)，其具有风扇框架(6)，风扇框架具有框架上侧(O)和框架下侧(U)以及风扇叶轮凹部(10)，风扇叶轮凹部由框架环(12)包围，并且散热器风扇具有以能转动的方式布置在风扇叶轮凹部(10)内的风扇叶轮(8)，其用于沿从框架上侧(O)往框架下侧(U)的输送方向(F)输送气流，其中，风扇叶轮(8)具备带有一定数量的径向定向的叶片(16)的中央毂罐(14)以及具备将叶片(16)在叶片尖端侧彼此连接的外圈(24)，其中，在外圈(24)和框架环(12)之间形成环绕的环形间隙(26)，其中，在环形间隙(26)内引入用于减少反向于输送方向(F)定向的间隙流的起旋的肋结构(28)，其中，框架环(12)在框架下侧(U)上以框架环区段(40)轴向延伸超出外圈(24)，并且其中，框架环区段(40)平行于输送方向(F)定向或相对于输送方向(F)以倾斜角(NW)径向向内定向。

技术领域

本发明涉及一种尤其是机动车的优选电(电动马达)驱动的散热器风扇，其具备带有风扇叶轮凹部的风扇框架且具备包围外圈(罩圈)的风扇叶轮，其以能转动的方式布置或定位在风扇叶轮凹部内。本发明还涉及一种散热器风扇模块，尤其是作为预制结构单元。

背景技术

现代内燃机、尤其是机动车中的四冲程发动机按照典型方式利用冷却液散热，为此通常应用由水、防冻剂和防腐剂组成的混合物。冷却液经由软管、管子和/或通道通过内燃机(缸盖和发动机缸体)以及也许由内燃机的受热负荷的附件，例如废气涡轮增压器、发电机或废气再循环散热器输送。在此，冷却液吸收内燃机产生的热能并且将其从上述组件中排出。被加热的冷却液流过安装在机动车正面的散热器，借助其按照热交换原理使气流吸收冷却剂的热能并且将其降温，之后，降温了的冷却剂重新回流至内燃机，由此冷却剂回路闭合。

内燃机、尤其是机动车的这种散热系统主要是排放向燃烧室的壁和气缸的壁给出的热量。因为升高的温度会损害内燃机，例如通过润滑膜剥离、燃料空气混合物的进气阀/排气阀燃烧等，所以应当主动使内燃机散热。为了通过散热器输送空气，在流动方向上在散热器前方(即，在上游)或散热器后方(即，在下游)设置散热器风扇，其通过皮带传动装置机械驱动或通过电动马达电驱动。

以电或电动马达式驱动或能驱动的机动车(例如电动汽车或混合动力汽车)通常包括电动马达作为电驱动系统，利用其能驱动一个或两个车桥。为了实现供电目的，电动马达按照典型方式与作为蓄电器的车辆内部(高压)电池连接。

这种电动马达作为电驱动机在运行时生成相对较少的废热，由此与内燃机相比仅需要更少的散热功率。然而，在电驱动或能电驱动的机动车中出现额外的问题，即，电池在例如超过45℃的高电池温度下开始劣化。这意味着，在这种温度升高情况下，电池内部出现电化学反应，它们损坏或完全损毁电池。

为了改进电动汽车，在电动车辆或混合动力车辆中往往期望所谓的快充操作，其中，车辆内部的电池在尽量短的时间间隔之内充电。在这种快充过程中出现相对较高的电流强度，其随后在充电过程中促使电池温度升高。

电池充电通常在车辆停车时实施，从而不存在用于散热的迎面风。为了改进电池快充模式下的散热功率，例如可以借助散热器风扇通过换热器生成散热气流。

下列实施方案涉及如下散热器风扇，其具备带有风扇叶轮凹部的风扇框架并且具备风扇叶轮，其以能转动的方式布置在风扇叶轮凹部内。风扇框架通常具有包围风扇叶轮凹部的框架环，其中，风扇叶轮按照典型方式具有外圈或罩圈，其在周边侧将风扇叶轮叶片的叶片尖端连接起来。在风扇叶轮的外圈和风扇框架的框架环之间形成环状间隙或中间空间形式的净间距，以下也称为环形间隙。

在这种散热器风扇运行期间，基于旋转风扇叶轮和固定散热器风扇框架之间的压差出现所谓的逆流、泄漏流或间隙流。出现的间隙流由环境空气的分量和已输送气流的分量组成。在此，间隙流尤其表示这种(气)流：其在间隙范围内基于负压形成，并且其由于风扇叶轮的旋转而起旋，即，至少具有一定的角动量或切向流动分量。