[發明專利]一種大流量低噪聲燃料電池汽車高壓冷卻風扇

有效

• 申請號: 202010438227.X
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN111677693B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 郭榮;宓恬恬;葉勝望;蔣燕青;呂家明
• 申請（專利權）人: 同濟大學;上海汽車集團股份有限公司
• 主分類號: F04D29/32
• 分類號: F04D29/32;F04D29/38;F04D29/66;B60L58/33;B60K1/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 丁云

1.一種大流量低噪聲燃料電池汽車高壓冷卻風扇，包括輪轂(1)、扇葉(2)、外環(3)和護風圈(4)，所述的輪轂(1)和外環(3)同軸設置，所述的扇葉(2)固定在輪轂(1)和外環(3)之間并以旋轉軸線為中心在周向上呈等間距分布，所述的護風圈(4)設置在外環(3)外側，其特征在于，所述的扇葉(2)包括多個二維葉型，二維葉型以一定葉片安裝角傾斜，二維葉型投影至對應周向圓柱截面上成為三維葉型，扇葉(2)從葉根到葉尖的三維葉型沿設定的前緣積疊線(22)疊加至所述外環(3)內側，各二維葉型的安裝角與該二維葉型圓柱截面的歸一化半徑呈多項式函數關系，所述的歸一化半徑為三維葉型圓柱截面半徑與扇葉(2)葉尖處圓柱截面半徑的比值，所述的二維葉型的安裝角與該二維葉型圓柱截面的歸一化半徑呈多項式函數關系為：θ＝-15.894x⁴+47.575x³-51.656x²+23.53x-3.2213，其中θ為二維葉型的安裝角，x為二維葉型圓柱截面的歸一化半徑。

2.根據權利要求1所述的一種大流量低噪聲燃料電池汽車高壓冷卻風扇，其特征在于，所述的前緣積疊線(22)通過4次非均勻有理B樣條曲線擬合得到，具體地：設定前緣積疊線(22)在圓周方向的前傾角為18～22°，在前緣積疊線(22)的軸向投影曲線上取3個控制點，前緣積疊線(22)與輪轂(1)的交點至各控制點在前緣積疊線(22)首末連線上的投影點距離為L1、L2和L3，各控制點與前緣積疊線(22)首末連線的投影高度為H1、H2、H3，前緣積疊線(22)首末連線長度為L，其中，控制L1/L為0.046～0.066，H1/L為0.056～0.076，L2/L為0.135～0.175，H2/L為0.191～0.231，L3/L為0.494～0.534，H3/L為0.176～0.216，通過4次非均勻有理B樣條曲線擬合得到前緣積疊線(22)的多項式函數。

3.根據權利要求1所述的一種大流量低噪聲燃料電池汽車高壓冷卻風扇，其特征在于，所述的外環(3)為在氣流出口處翹曲的均勻過渡擴張結構。

4.根據權利要求3所述的一種大流量低噪聲燃料電池汽車高壓冷卻風扇，其特征在于，所述的外環(3)包括氣流入口和氣流出口，所述的氣流入口的壁面為平直或輕微擴張環形結構，氣流出口的壁面為大圓角徑向翹曲結構，所述的扇葉(2)的葉尖連接所述的翹曲結構的頂端。

5.根據權利要求3所述的一種大流量低噪聲燃料電池汽車高壓冷卻風扇，其特征在于，輪轂(1)直徑與外環(3)的氣流入口內徑的比值為0.38～0.42。

6.根據權利要求3所述的一種大流量低噪聲燃料電池汽車高壓冷卻風扇，其特征在于，所述的外環(3)的氣流入口與氣流出口內徑的比值為0.95～0.98。

7.根據權利要求3所述的一種大流量低噪聲燃料電池汽車高壓冷卻風扇，其特征在于，所述的外環(3)的壁面厚度為1.8～2.2mm。

8.根據權利要求1所述的一種大流量低噪聲燃料電池汽車高壓冷卻風扇，其特征在于，所述的護風圈(4)為氣流入口小、氣流出口大的階梯式環狀結構。

9.根據權利要求8所述的一種大流量低噪聲燃料電池汽車高壓冷卻風扇，其特征在于，所述的護風圈(4)與外環(3)的徑向間隙為4mm～8mm。