發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻必須適度,如果冷卻過度,將使傳熱損失增加,發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性變差,此外還會(huì)引起下述不良后果:燃油蒸發(fā)霧化不良,燃燒惡化;低溫下機(jī)油粘度增大,使摩擦損失增大;溫度過低還會(huì)使氣缸的腐蝕磨損加劇。如果冷卻不足,將使發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過高,動(dòng)力降低,潤滑性能變差。這些問題都將導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的有效功率下降,經(jīng)濟(jì)性變壞,使用壽命減少。
在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中,需要用到冷卻裝置,而風(fēng)扇是冷卻裝置的常用設(shè)備?,F(xiàn)有技術(shù)中,風(fēng)扇用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng),并消耗發(fā)動(dòng)機(jī)較大的功率,占到輸出功率的5%~8%,同時(shí)風(fēng)扇也是車內(nèi)外噪聲的重要來源之一。而風(fēng)扇(葉片式風(fēng)機(jī))按氣流運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)可分為離心式、軸流式和混流式。目前用于汽車散熱系統(tǒng)的多為軸流式風(fēng)扇,其作用是使足夠大流量的空氣通過散熱器,帶走散熱器的熱量,降低散熱器內(nèi)冷卻液的溫度。這種風(fēng)扇的動(dòng)力源一般是通過機(jī)械連接取自發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸,這種風(fēng)扇消耗較多的發(fā)動(dòng)機(jī)功率,并且轉(zhuǎn)速不易控制,噪聲大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是:提供一種無扇葉式發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇,解決現(xiàn)有技術(shù)中一種或以上的技術(shù)問題。
實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是:一種無扇葉式發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇,包括一第一扇框,圍成一第一出風(fēng)孔道;其中,所述第一扇框?yàn)橹锌战Y(jié)構(gòu);
一第一出風(fēng)狹縫,所述第一出風(fēng)狹縫沿所述第一出風(fēng)孔道周向分布于所述第一扇框的內(nèi)壁上,所述第一出風(fēng)狹縫連通于所述第一扇框的中空結(jié)構(gòu);
一第一進(jìn)風(fēng)口,開設(shè)于所述第一扇框的外側(cè)壁;
一第二扇框,圍成一第二出風(fēng)孔道;其中,所述第二扇框?yàn)橹锌战Y(jié)構(gòu);所述第二扇框的一外側(cè)壁與所述第一扇框的一外側(cè)壁相接,其相接處連通,形成一公共腔體;
一第二出風(fēng)狹縫,所述第二出風(fēng)狹縫沿所述第二出風(fēng)孔道周向分布于所述第二扇框的內(nèi)壁上,所述第二出風(fēng)狹縫連通于所述第二扇框的中空結(jié)構(gòu);
一第二進(jìn)風(fēng)口,開設(shè)于所述第二扇框的外側(cè)壁;
兩個(gè)微型風(fēng)機(jī),分別安裝于所述第一進(jìn)風(fēng)口和第二進(jìn)風(fēng)口。
在本發(fā)明一實(shí)施例中,所述第一進(jìn)風(fēng)口與所述第二進(jìn)風(fēng)口到公共腔體中心的距離之差為聲波半波長的奇數(shù)倍。
在本發(fā)明一實(shí)施例中,所述第一扇框包括
一第一擋風(fēng)段,
一第一出風(fēng)段,所述第一出風(fēng)段與所述第一擋風(fēng)段相互交錯(cuò)形成所述第一
出風(fēng)狹縫,所述第一擋風(fēng)段位于所述第一出風(fēng)段的外側(cè);
一第一導(dǎo)風(fēng)段,平滑連接于所述第一出風(fēng)段。
在本發(fā)明一實(shí)施例中,所述第一出風(fēng)段的表面為一科恩達(dá)曲面。
在本發(fā)明一實(shí)施例中,所述第一導(dǎo)風(fēng)段的表面為一平面,該平面由與所述第一導(dǎo)風(fēng)段連接處向?qū)эL(fēng)處傾斜以擴(kuò)散空氣。
在本發(fā)明一實(shí)施例中,所述第二扇框包括
一第二擋風(fēng)段,
一第二出風(fēng)段,所述第二出風(fēng)段與所述第一擋風(fēng)段相互交錯(cuò)形成所述第二出風(fēng)狹縫,所述第二擋風(fēng)段位于所述第二出風(fēng)段的外側(cè);
一第二導(dǎo)風(fēng)段,平滑連接于所述第二出風(fēng)段。
在本發(fā)明一實(shí)施例中,所述第二出風(fēng)段的表面為一科恩達(dá)曲面。
在本發(fā)明一實(shí)施例中,所述第二導(dǎo)風(fēng)段的表面為一平面,該平面由與所述第二導(dǎo)風(fēng)段連接處向?qū)эL(fēng)處傾斜以擴(kuò)散空氣。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明的無扇葉式發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇,在其內(nèi)部有微型風(fēng)機(jī),從外觀上看沒有扇葉(因此稱為無扇葉風(fēng)扇),顯著的增加了空氣入口處的流量,其流量倍增的性能得益于柯恩達(dá)效應(yīng)(附壁效應(yīng)),柯恩達(dá)效應(yīng)指流體與流過的物體表面存在表面摩擦,而使流體改變?cè)瓉淼姆较颍樦矬w表面流動(dòng)的現(xiàn)象,無扇葉風(fēng)扇內(nèi)置的微型風(fēng)機(jī)使空氣到達(dá)環(huán)形扇框的出風(fēng)狹縫后高速流出,高速流出的氣體由于柯恩達(dá)效應(yīng)流向發(fā)生改變,帶動(dòng)周邊空氣向前流動(dòng),氣流向前排出時(shí)后部產(chǎn)生負(fù)壓,后方空氣在負(fù)壓作用下也向前流動(dòng),從而達(dá)到增加空氣流量的效果,而且通過第一扇框(小扇框)和第二扇框(大扇框)的進(jìn)風(fēng)口到公共腔體的距離之差為聲波半波長的奇數(shù)倍的設(shè)計(jì);聲音在扇框內(nèi)的傳播可視為在管道內(nèi)以平面波形式傳播,利用兩扇框的不同長度使聲波在兩扇框公共部分產(chǎn)生干涉,當(dāng)兩扇框內(nèi)聲波相位差在90°-180°時(shí),兩列聲波的干涉會(huì)削弱聲壓幅值,從而實(shí)現(xiàn)降低噪聲的效果。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步解釋。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例的無扇葉式發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例的第一扇框或第二扇框的出風(fēng)狹縫處剖面圖。
其中,
11第一扇框; 12第一出風(fēng)狹縫;
13第一進(jìn)風(fēng)口; 21第二扇框;
22第二出風(fēng)狹縫; 23第二進(jìn)風(fēng)口;
3微型風(fēng)機(jī); 111第一擋風(fēng)段;
112第一出風(fēng)段; 113第一導(dǎo)風(fēng)段。
具體實(shí)施方式
以下實(shí)施例的說明是參考附加的圖式,用以例示本發(fā)明可用以實(shí)施的特定實(shí)施例。本發(fā)明所提到的方向用語,例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「頂」、「底」等,僅是參考附加圖式的方向。因此,使用的方向用語是用以說明及理解本發(fā)明,而非用以限制本發(fā)明。
實(shí)施例,如圖1所示,一種無扇葉式發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇,包括一第一扇框11、一第一出風(fēng)狹縫12、一第一進(jìn)風(fēng)口13、一第二扇框21、一第二出風(fēng)狹縫22、一第二進(jìn)風(fēng)口23以及兩個(gè)微型風(fēng)機(jī)3。
第一扇框11圍成一第一出風(fēng)孔道;第一扇框11為中空結(jié)構(gòu)。第一扇框11的包括一第一弧形段和一第一平直段,第一弧形段兩端平滑的連接于第一平直段,其中,第一進(jìn)風(fēng)口13設(shè)于第一弧形段的外側(cè)壁的中部,第一出風(fēng)狹縫12沿第一出風(fēng)孔道周向分布于第一扇框11的內(nèi)壁上,且第一出風(fēng)狹縫12連通于所述第一扇框11的中空結(jié)構(gòu);一微型風(fēng)機(jī)3安裝于該第一進(jìn)風(fēng)口13上,用于為第一扇框11提供風(fēng)源,當(dāng)微型風(fēng)機(jī)3開啟時(shí),空氣從中空結(jié)構(gòu)流向第一出風(fēng)狹縫12,并從第一出風(fēng)狹縫12流出。
風(fēng)扇的微型風(fēng)機(jī)3由蓄電池供電,可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的溫度實(shí)時(shí)控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,發(fā)動(dòng)機(jī)溫控效果更好。相比于傳統(tǒng)軸流式風(fēng)扇更加節(jié)能。
其中,如圖2所示,第一扇框11包括一第一擋風(fēng)段111、一第一出風(fēng)段112、一第一導(dǎo)風(fēng)段113。第一出風(fēng)段112與第一擋風(fēng)段111相互交錯(cuò)形成第一出風(fēng)狹縫12,第一擋風(fēng)段111位于第一出風(fēng)段112的外側(cè);圖2中,AB段位第一擋風(fēng)段111、CD段位第一出風(fēng)段112,DE段為第一導(dǎo)風(fēng)段113,第一導(dǎo)風(fēng)段113平滑連接于第一出風(fēng)段112,第一出風(fēng)段112的表面為一科恩達(dá)曲面。第一導(dǎo)風(fēng)段113的表面為一平面,該平面由與第一導(dǎo)風(fēng)段連接處向?qū)эL(fēng)處傾斜以擴(kuò)散空氣。
當(dāng)微型風(fēng)機(jī)3開啟后,空氣流動(dòng)方向沿著CD段(科恩達(dá)曲面)發(fā)生改變,DE段為擴(kuò)散面,截面線為直線。從第一出風(fēng)狹縫12高速流出的氣體由于科恩達(dá)效應(yīng)流向發(fā)生改變,帶動(dòng)周邊空氣向前流動(dòng)??諝鈿饬飨蚯芭懦鰰r(shí)后部產(chǎn)生負(fù)壓,后方空氣在負(fù)壓作用下也向前流動(dòng),從而達(dá)到增加空氣流量的效果。
第二扇框21圍成一第二出風(fēng)孔道;第二扇框21為中空結(jié)構(gòu)。第二扇框21的包括一第二弧形段和一第二平直段,第二弧形段兩端平滑的連接于第二平直段,其中,第二進(jìn)風(fēng)口23設(shè)于第二弧形段的外側(cè)壁的中部,第二出風(fēng)狹縫22沿第二出風(fēng)孔道周向分布于第二扇框21的內(nèi)壁上,且第二出風(fēng)狹縫22連通于所述第二扇框21的中空結(jié)構(gòu);一微型風(fēng)機(jī)3安裝于該第二進(jìn)風(fēng)口23上,用于為第二扇框21提供風(fēng)源,當(dāng)微型風(fēng)機(jī)3開啟時(shí),空氣從中空結(jié)構(gòu)流向第二出風(fēng)狹縫22,并從第二出風(fēng)狹縫22流出。
其中,如圖2所示,第二扇框21包括一第二擋風(fēng)段、一第二出風(fēng)段、一第二導(dǎo)風(fēng)段。第二出風(fēng)段與第二擋風(fēng)段相互交錯(cuò)形成第二出風(fēng)狹縫22,第二擋風(fēng)段位于第一出風(fēng)段的外側(cè)。第二扇框21的第二出風(fēng)狹縫22的設(shè)計(jì)原理與第一扇框11的第一出風(fēng)狹縫12原理一致,對(duì)此不再贅述。
本實(shí)施例中的第一扇框11的第一平直段的外側(cè)壁和第二扇框21的第二平直段的外側(cè)壁連接,且各自的中空結(jié)構(gòu)相互連通形成一公共腔體,第一進(jìn)風(fēng)口13與第二進(jìn)風(fēng)口23到公共腔體中心的距離之差為聲波半波長的奇數(shù)倍。聲音在扇框內(nèi)的傳播可視為在管道內(nèi)以平面波形式傳播,利用兩扇框的不同長度使聲波在兩扇框公共部分產(chǎn)生干涉,當(dāng)兩扇框內(nèi)聲波相位差在90o-180o時(shí),兩列聲波的干涉會(huì)削弱聲壓幅值,從而實(shí)現(xiàn)降低噪聲的效果。因此,在設(shè)計(jì)是,第一扇框11和第二扇框21設(shè)計(jì)成一大一小的形式,即合理設(shè)計(jì)兩扇框長度可以使波峰和波谷疊加從而降低噪音。
以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。