风扇叶轮制造技术

本发明专利技术涉及一种风扇叶轮(1)，其具有轮毂(2)和从该轮毂上凸出的风扇叶片(4)。对于本发明专利技术至关重要的是：风扇叶片(4)在前缘(5)处具有S形轮廓；风扇叶片(4)在轮毂区域(6)处比在风扇叶片尖端(7)处更厚；在风扇叶片(4)的正面(8)上布置有通道(9)，所述通道在风扇叶片(4)的正面(8)上倾斜地延伸。由此，能够实现高功率且同时稳定的风扇叶轮(1)。

【技术实现步骤摘要】
风扇叶轮
本专利技术涉及一种风扇叶轮，其具有轮毂和从所述轮毂上凸出的风扇叶片。此外，本专利技术还涉及一种具有这种风扇叶轮的风扇以及一种用于制造不同的这种风扇叶轮的方法。
技术介绍
具有轮毂和从所述轮毂上沿径向方向凸出的风扇叶片的通用风扇叶轮已经是广泛已知的，并且例如被用在机动车辆的散热器上以用于冷却内燃机。除了较高的风扇功率之外，总是期望这种风扇叶轮具有较高的(至少足够的)稳定性，尤其是当所述风扇叶轮例如被安装在散热器的后方和机动车辆发动机室中的内燃机前方时。这里，风扇功率主要由风扇叶片的形状来决定，其中，由于无法获得为此所需的安装空间，因此不能够采用任意大小的风扇叶片来实现高风扇功率。原则上，这种风扇叶轮或者其风扇叶片必须能够经受涉水行驶而不被损坏，尤其是不允许其与其它组件(例如散热器)接触而发生变形，并因此被损坏。
技术实现思路
因此，本专利技术涉及的问题是为通用类型的风扇叶轮提供改进的或至少替代的实施例，所述实施例尤其能够实现高风扇功率和风扇叶片的高稳定性。根据本专利技术，该问题通过独立权利要求的主题来解决。有利的实施例是从属权利要求的主题。本专利技术基于以下总体思想：通过在风扇叶轮的每个风扇叶片上设置基本上倾斜于径向方向延伸的通道而在其性能和其稳定性方面对风扇叶轮进行优化，其中，类似于车身部件中的通道卷边，所述通道起到对从轮毂流出的气流之一进行流体优化的作用，还起到对各个风扇叶片进行稳定的作用。这里，根据本专利技术的风扇叶轮以已知的方式具有轮毂和从所述轮毂凸出的风扇叶片。根据本专利技术，风扇叶片在轮毂区域上比在风扇叶片尖端处更厚，并且在风扇叶片的正面上具有前述的通道卷边状的通道，该通道在轮毂侧处比其在风扇叶片尖端处更加靠近前缘，并且因此倾斜地在吸入侧上延伸。另外，风扇叶片在前缘上具有S形轮廓。这里，术语“正面”应理解为是相应风扇叶片的吸入侧，而术语“背面”应理解为是相应的受压侧。通过前缘处的S形轮廓能够实现：明显更好地将待输送的空气分配到正面(吸入侧)上和背面(受压侧)上，由此能够提高本身的风扇功率。通过各个风扇叶片正面的通道形凹部，能够实现次级空气流在风扇叶片正面上的流出，其中，通过通道卷边状的凹部能够最大程度地避免从轮毂区域向外流动的次级空气流(侧流)和在轴向方向上流过风扇叶轮的首要空气流(主流)的交叉，由此能够实现相对较高的风扇功率，这是因为虽然首要和次级空气流相交叉，但是该交叉发生在不同的平面上，因此能够基本上排除相互之间的干扰。通过将轮毂处的根据本专利技术的风扇叶片设计得更厚，风扇叶片本身也能够被设计得更加稳定，因此不易受到例如在涉水行驶时可能发生的变形的影响。通过通道卷边和仅在轮毂侧的风扇叶片增厚能够因此整体上实现重量优化的(即变轻的)并且还极其稳定的风扇叶片，并且因此也实现了较容易地满足如下要求的风扇叶轮，即高风扇功率的要求和在涉水行驶时不超过特定变形的要求。布置在风扇叶片正面上的通道能够以相对容易的方式将次级空气流沿径向方向从轮毂区域中流动优化地引导出，从而降低前述的与首要空气流或主气流之间的碰撞风险。在根据本专利技术的解决方案的有利的改进方案中，风扇叶片背面上的通道被形成为凸起部。由于风扇叶片本身被设计得较薄以便能够实现低重量并且同时具有高风扇功率，因此通道在风扇叶片的正面上被模压为正轮廓并且在风扇叶片的背面上被互补地模压为负轮廓。因此，在通道的区域中，风扇叶片是弧形的，其中，类似于车身上的通道卷边，这种弧形的形状提高了风扇叶片的刚性并因此也提高了风扇叶片的稳定性。在根据本专利技术的解决方案的有利改进方案中，在每个风扇叶片的背面上布置有加强轮廓，在轮毂区域中，该加强轮廓的一端邻接前缘，而另一端邻接通过通道在风扇叶片背面上形成的凸起部。这种加强轮廓例如能够具有弯曲的外轮廓和至少一个基本上径向延伸的加强筋，该加强筋在内侧邻接轮毂并且在外侧邻接加强轮廓的外轮廓。当然，也能够设置更多个这样的加强筋。因此，加强轮廓利用其外缘，一方面使空气从轮毂偏转到风扇叶片的后缘，另一方面对风扇叶片加固，这附加地由至少一个径向延伸的加强筋加强或支撑。因此，加强轮廓附加地有助于对根据本专利技术的风扇叶轮进行稳定，尤其是对其风扇叶片进行稳定。在根据本专利技术的解决方案的有利的改进方案中，外轮廓延伸穿过相应的风扇叶片背面上的凸起部并且终止于后凸起部边缘。在这种情况下，“后凸起部边缘”是指在风扇叶片的旋转方向上的后凸起部边缘。这里，外轮廓沿旋转方向在相应的凸起部的前面具有更大的轴向高度，从而对该区域中的风扇叶片进行加固。在后凸起部边缘的方向上，外轮廓相对于其轴向高度终止，使得其终止于风扇叶片背面的高度处的后凸起部边缘的区域中。通过外轮廓的这种逐渐终止能够形成尤其流动优化的形状。在根据本专利技术的解决方案的另一有利实施例中，各个风扇叶片在其风扇叶片尖端处通过环彼此连接。这样的环在很大程度上对风扇叶轮进行了附加地加固，并且尤其是在涉水行驶时防止了单个风扇叶片弯曲，其然后可能例如与散热器接触并因此被损坏。这样的环例如能够被设计成是管状的或套筒状的，由此首要空气流几乎不受干扰，并且此外甚至次级空气流在风扇叶片的轴向方向上从环偏转，从而能够附加地提高风扇功率，其中，该次级空气流在风扇叶片尖端或后缘的方向上流过相应的风扇叶片正面处的通道。然而，这种环的优点尤其在于：通过相邻的风扇叶片来加强每个风扇叶片的稳定性。在根据本专利技术的解决方案的有利的改进方案中，通道通过倒圆的边缘过渡到相应的风扇叶片的正面。这样的倒圆的边缘改善了空气动力学特性，这是因为流过它们上的气流不会突然改变其方向。有利地，通道的宽度在风扇叶片的径向范围内是变化的，其中，通道的宽度尤其在相应的风扇叶片的中间位置是减小的。这样，能够实现空气动力学上的优点，同时能够提高通道中心区域(沿径向方向观察)的次级空气流的流速，同时由于通道宽度的增加，次级空气流的速度再次从通道中心朝向风扇叶片尖端减慢。如果同时在朝向风扇叶片尖端的方向上减小通道深度，则优选地能够在任何地方实现相同的次级空气流速度。在根据本专利技术的解决方案的另一有利的实施例中，在轮毂区域中的通道深度大于在风扇叶片尖端区域中的通道深度。这样，在轮毂区域中，相对较多的次级空气流能够以较低的流速被引导通过相应风扇叶片的正面上，同时由于通道深度的减小，次级空气流的流速在朝向风扇叶片尖端的方向上增加。通过根据本专利技术所提供的通道，次级空气流的空气优选地通过后缘的至少大部分流出。因此，能够减小通过气体路径的通道的横截面面积(B*T)。因此能够将减小的通道深度设计成使得通道横截面在朝向风扇叶片尖端的方向上减小，进而能够至少在后缘的大部分上实现次级空气流通过后缘均匀地流出。此外，通道在轮毂区域中的更大的深度能够使在轮毂区域中通道对于风扇叶片的加固作用显着提高，附加地，该加固作用是通过布置在相应风扇叶片背面上的带有弯曲外轮廓和加强筋的加固轮廓来支撑的。有利地，通道朝着风扇叶片的尖端逐渐变尖，这再次提供了空气动力学优点。有利的是，风扇叶轮连同风扇叶片被形成为一件式的，尤其是形成为一件式塑料注塑件或金属件。在作为塑料注本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风扇叶轮(1)，其具有轮毂(2)和从所述轮毂上凸出的风扇叶片(4)，/n其特征在于，/n-所述风扇叶片(4)在前缘(5)处具有S形轮廓；/n-所述风扇叶片(4)在轮毂区域(6)处比在风扇叶片尖端(7)处更厚；/n-在所述风扇叶片(4)的正面(8)上布置有通道(9)，所述通道在所述风扇叶片(4)的正面(8)上倾斜地延伸。/n

【技术特征摘要】
20200121 DE 102020200652.01.一种风扇叶轮(1)，其具有轮毂(2)和从所述轮毂上凸出的风扇叶片(4)，
其特征在于，
-所述风扇叶片(4)在前缘(5)处具有S形轮廓；
-所述风扇叶片(4)在轮毂区域(6)处比在风扇叶片尖端(7)处更厚；
-在所述风扇叶片(4)的正面(8)上布置有通道(9)，所述通道在所述风扇叶片(4)的正面(8)上倾斜地延伸。


2.根据权利要求1所述的风扇叶轮，
其特征在于，
所述通道(9)在所述风扇叶片(4)的背面(12)上被形成为凸起部(13)。


3.根据权利要求2所述的风扇叶轮，
其特征在于，
在每个风扇叶片(4)的所述背面(12)处布置有加强轮廓(14)，在所述轮毂(2)区域中，所述加强轮廓的一端邻接所述前缘(5)，并且另一端邻接所述凸起部(13)。


4.根据权利要求3所述的风扇叶轮，
其特征在于，
所述加强轮廓(14)具有弯曲的外轮廓(15)和基本上径向延伸的加强筋(16)，所述加强筋在内侧邻接所述轮毂(2)，并且在外侧邻接所述加强轮廓(14)的外轮廓(15)。


5.根据权利要求4所述的风扇叶轮，
其特征在于，
所述外轮廓(15)在所述凸起部(13)上延伸，并在后凸起部边缘(19)处终止。


6.根据前述权利要求之一所述的风扇叶轮，
其特征在于，
各个风扇叶片(4)在其风扇叶片尖端(7)处通过环(21)相互连接。

【专利技术属性】
技术研发人员：弗罗·斯蒂芬妮·拉尔庞，
申请(专利权)人：马勒国际有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE