[發明專利]具備旋渦形狀殼體的通風裝置

有效

• 申請號: 201380037068.0
• 申請日: 2013-06-17
• 公開（公告）號: CN104411981A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: D.皮耶
• 申請（專利權）人: 德爾福汽車系統盧森堡有限公司
• 主分類號: F04D29/42
• 分類號: F04D29/42;F04D29/66
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉楨;胡斌

技術領域

本發明涉及一種用于加熱、通風和/或空氣調節或HVAC（加熱通風空氣調節）設備的通風裝置，特別是要適于機動車的。

背景技術

本發明更具體地涉及一種通風裝置，其包括至少一個元件，用于空氣的離心推進，意圖引導空氣通過分布式回路朝著車輛的客艙。離心推進元件包括具備葉片的環形渦輪機，其被電機驅動圍繞旋轉軸線旋轉并且通常布置在旋渦形狀殼體的中心。空氣被渦輪機沿軸向從殼體的外部吸取并且沿著殼體形成的通道行進到排空節流孔或是與分布式回路連通的徑向空氣輸送口。

通道由渦輪機的旋轉外表面確定界線，由葉片的外區段和隔開一定距離覆蓋渦輪機葉片的殼體的外周壁的內表面形成。殼體的外周壁的徑向輪廓逐漸形成旋渦形狀從而引起葉片區段與外周壁內表面之間的間距的逐漸變化。外周壁因此圍繞渦輪機在這個方向上形成螺旋，所述螺旋朝著渦輪機的旋轉方向形成。

為了界定旋渦形狀，限定旋渦的展開角度，在旋渦的確定點，該角度對應于相切于該旋渦的切線與相切于通過這個點的圓的切線之間形成的角度，旋渦的中心和所述圓的中心在此由渦輪機的旋轉軸線形成。

通常，朝著渦輪機的旋轉方向行進通過旋渦，人們發現，展開角度大致是始終如一的，這導致渦輪機葉片的外區段與外周壁內表面之間的距離有規律的增大。

對于這類通風裝置的設計，必須應付不同的參數，例如裝置的效率、渦輪機所提供空氣的產量和流速、渦輪機和殼體的總尺寸以及它們之間的相對尺寸以及產生的噪聲污染。通常希望具有最小可能尺寸的裝置以優化可用空間，并且希望盡可能地避免產生噪聲污染的湍流區的形成。

在現有技術的裝置中已經提出了多種解決方案和不同的折衷辦法，但是它們沒有允許在尺寸和聲級方面獲得完全令人滿意的結果。

發明內容

本發明意圖解決上述問題，提出了一種通風裝置，其在尺寸和聲級方面是特別有效和顯著的。

為此，本發明提出一種用于對機動車客艙加熱、通風和/或空氣調節的設備的通風裝置，其包括渦輪機，帶有葉片安裝在沿徑向旋渦形狀殼體內部圍繞旋轉軸線旋轉，該殼體包括用于吸入空氣的軸向口和用于輸送空氣的徑向口，它們與由殼體外周壁界定的旋渦形狀隔間的內部相通，殼體的外周壁從旋渦舌部到旋渦的遠端逐漸移離渦輪機的外周，旋渦的徑向展開由展開角定義，特征在于，在旋渦舌部附近的展開初始角比旋渦遠端附近的展開最終角大1.5至3倍，因此，殼體的外周壁在旋渦開始時更快速地移離葉片，最小化旋渦舌部處產生的湍流。

申請人進行的試驗已經允許驗證本發明的通風裝置的特征的組合允許獲得特別好的結果，特別是有關聲級，因為，它通過減少不希望有的湍流同時保持強制通風的高流量和強制通風流速，可能節省數個分貝（至少3分貝（A））。此外，用恒定外尺寸殼體獲得這些良好結果，即，不需要增大殼體的外尺寸。

本發明的通風裝置還具有的優點是，獲得這些良好結果的同時具有易于制造和組裝的結構，因此，制造成本/效率比特別有優勢。

有利地，獲得特別良好的結果，此時，旋渦的徑向展開由下列方程式定義：

其中：

R_vi是在旋渦的確定點處旋渦的半徑，

R_t是渦輪機的外半徑，

d_tv是渦輪機葉片的外緣與旋渦舌部之間的最小徑向距離，

θ_i是由旋渦的起始端和旋渦的確定點圍繞旋轉軸線限定的角度，

a₁是旋渦展開初始角，

a₂是旋渦展開最終角，

θ_max是旋渦角，對應于由旋渦的起始端和旋渦的遠端圍繞旋轉軸線限定的角度。

按照本發明的其它有利特征：

-旋渦角在290與315度之間；

-展開初始角在3.5與9度之間；

-展開最終角在3與5度之間；

-旋渦外周壁的軸向截面具有大致C形輪廓，優選為卵形輪廓；

-徑向輸送口具有圓形或卵形輪廓的軸向截面，因此，從旋渦遠端延伸到徑向輸送口的出口截面逐漸形成管；

-旋渦的軸向展開的發展大致遵循著其徑向展開的發展；

-旋渦舌部大致具有卵形輪廓；

-渦輪機在軸向平面上的外輪廓大致平行于渦輪機的軸線；

-旋渦的內圓周邊緣在軸向吸入口側延伸徑向延伸段，其蓋住渦輪機的一部分并且界定軸向吸入口；