[發明專利]一種低諧波噪聲的冷卻風扇

有效

• 申請號: 201810035149.1
• 申請日: 2018-01-15
• 公開（公告）號: CN110043514B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 彭志剛;李銘濤;吳愛平;羅智恒
• 申請（專利權）人: 上海博澤電機有限公司
• 主分類號: F04D29/32
• 分類號: F04D29/32;F04D29/54;F04D29/66;F04D29/02;F01P5/02
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 梁曉廣;車文

本公開提供了一種低諧波噪聲的冷卻風扇，該冷卻風扇包括：扇葉，該扇葉包括呈非均勻分布的七個葉片；靜葉，該靜葉被設置成使得扇葉能夠相對于靜葉旋轉。該冷卻風扇被構造成：靜葉包括第一組導葉和第二組導葉，其中第一組導葉和第二組導葉中的每一組導葉都具有均勻分布的三個導葉，并且第二組導葉相對于第一組導葉以介于23°至25°之間的導葉偏轉角度偏轉。該冷卻風扇在整體上有效降低離散噪聲，從而提高汽車的駕駛舒適性。

技術領域

本公開涉及冷卻風扇，更具體地，涉及諧波噪聲降低的冷卻風扇。

背景技術

汽車發動機冷卻風扇被廣泛應用于汽車發動機冷卻系統。冷卻風扇通過自身的旋轉將空氣輸送到汽車發動機的冷凝器散熱器并帶走發動機運行時產生的熱量，從而保證發動機在合適的溫度下工作。

通常，汽車發動機冷卻風扇包括扇葉、靜葉和電機，扇葉安裝在電機上并且電機安裝在靜葉上，其中扇葉包括以彼此之間呈一定夾角的方式分布的多個葉片，靜葉包括以彼此之間呈一定夾角的方式分布的多個導葉。在工作時，電機通電并驅動扇葉旋轉從而產生空氣流動，空氣流然后經過保持處于固定狀態的靜葉。

但是，在冷卻風扇通過旋轉產生空氣流動的同時，也引起氣流的擾動而出現不期望的諧波噪聲，導致汽車的駕駛舒適性惡化。冷卻風扇的諧波噪聲產生的原因有多種，例如扇葉葉片的分布角度、扇葉與靜葉的干涉、進氣的均勻性等均可能對諧波噪聲產生影響。風扇在周期性地擊打空氣質點時，所有扇葉葉片擊打空氣質點而產生的諧波成分經常集中在某些特定階次，形成例如低階次的第一諧波、中間階次的第二諧波以及高階次的第三諧波。

因此，期望研發一種能夠降低諧波噪聲的冷卻風扇。

發明內容

本公開的目的在于提供一種諧波噪聲降低的冷卻風扇，以改善汽車的駕駛舒適性。

本公開的一個方面提供一種冷卻風扇，該冷卻風扇包括：扇葉，該扇葉包括呈非均勻分布的七個葉片；和靜葉，該靜葉被設置成使得扇葉能夠相對于靜葉旋轉。該冷卻風扇被構造成：靜葉包括第一組導葉和第二組導葉，其中第一組導葉和第二組導葉中的每一組導葉都具有均勻分布的三個導葉，并且第二組導葉相對于第一組導葉以介于23°至25°之間的導葉偏轉角度偏轉。

在根據本公開的上述方面的冷卻風扇中，第二組導葉相對于第一組導葉以24°的導葉偏轉角度偏轉。

在根據本公開的上述方面的冷卻風扇中，扇葉包括呈非均勻分布的七個葉片，并且將靜葉包括的六個導葉分為兩組，每組導葉包括均勻分布的三個導葉，并且兩組導葉以介于23°至25°之間的導葉偏轉角度偏轉。通過使扇葉包括呈非均勻分布的七個葉片，調控扇葉葉片的周向分布位置，使得扇葉葉片彼此之間的夾角呈非均勻分布，從而改變相位角，保證冷卻風扇旋轉時產生的噪聲不在一個諧波階次疊加，促使諧波成分轉移到其它階次上，由此降低諧波噪聲。在此基礎上，基于靜葉導葉偶極子聲輻射理論，建立兩組導葉的導葉偏轉角度與諧波噪聲幅值之間的關系，進而通過以合適的導葉偏轉角度使兩組靜葉導葉(每組包括3個導葉)相對于彼此偏轉來對目標諧波噪聲的幅值進行衰減。

通過上述布置的配合，能夠同時有效降低第一諧波、第二諧波和第三諧波三者的噪聲，從而在整體上有效降低冷卻風扇的噪聲。因此，在根據本公開的上述方面的冷卻風扇中，冷卻風扇的靜葉不僅起支撐和固定作用，而且還與非均勻分布的扇葉葉片配合來降低諧波噪聲。

在根據本公開的上述方面的冷卻風扇中，七個葉片中的相鄰兩個葉片之間的夾角可以依次為61.2°±1°、37.3°±1°、47.9°±1°、67.1°±1°、47.9°±1°、37.3°±1°和61.2°±1°。

在根據本公開的上述方面的冷卻風扇中，導葉可以具有圓形、橢圓形、矩形或菱形等橫截面形狀，并且可以呈U形、空心或實心等形式。

在根據本公開的上述方面的冷卻風扇中，葉片可以具有對稱翼型、雙凸翼型、平凸翼型、凹凸翼型、平板翼型或圓弧板翼型等翼型。