專利名稱：車輛用熱交換組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛用熱交換組件，搭載于車輛的用于冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱器和/或用于空調(diào)裝置的冷凝器與風(fēng)扇單元被組件化為一體。
背景技術(shù)：
公知一種車輛用熱交換組件，在發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)的前方部，從前方側(cè)依次配設(shè)用于空調(diào)裝置的冷凝器和/或用于冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱器、螺旋槳式風(fēng)扇、風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)等，并將這些部件組件化為一體(也稱之為CRFM)。在該CRFM中設(shè)置有圍筒，該圍筒的流道截面積朝向正 對(duì)冷凝器和/或散熱器的下游側(cè)而設(shè)置的螺旋槳式風(fēng)扇逐漸縮小，將經(jīng)由冷凝器和/或散熱器吸入的冷卻空氣(外部空氣)引導(dǎo)到螺旋槳式風(fēng)扇。在這樣的CRFM中，就螺旋槳式風(fēng)扇而言，根據(jù)用冷凝器和散熱器換熱的熱量，設(shè)置一個(gè)或兩個(gè)。通常，對(duì)于呈橫寬矩形形狀的冷凝器和散熱器，在風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)電壓12V條件下風(fēng)量大致在2000m3/h以下的情況下，采用設(shè)置有一個(gè)螺旋槳式風(fēng)扇的單風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，在風(fēng)量超過2000m3/h的情況下，采用設(shè)置有兩個(gè)螺旋槳式風(fēng)扇的雙風(fēng)扇結(jié)構(gòu)。并且，風(fēng)量在2000m3A付近時(shí)，風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)輸入大致在240W以下。雙風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的情況與單風(fēng)扇結(jié)構(gòu)相比具有的優(yōu)點(diǎn)是，經(jīng)過換熱器(冷凝器、散熱器)的冷卻空氣的風(fēng)速分布呈均勻化，因此在換熱器中的壓力損失不增加，電動(dòng)機(jī)輸入也不增加，并且，因?yàn)槊總€(gè)風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的輸入變小，所以能夠?qū)L(fēng)扇電動(dòng)機(jī)小型輕量化，采購(gòu)變得容易。但是，因?yàn)槁菪龢斤L(fēng)扇和風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)變?yōu)閮蓚€(gè)，零部件數(shù)量增加，且雖然每個(gè)風(fēng)扇的重量變小，但是總重量變大。并且，就風(fēng)扇單元的成本而言，風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)所占比例大，因此，雖然每個(gè)電動(dòng)機(jī)的成本降低，但是包括兩個(gè)電動(dòng)機(jī)的總成本升高。另一方面，在原本應(yīng)當(dāng)是雙風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的部位采用單風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的情況下，經(jīng)過換熱器的空氣的風(fēng)速分布產(chǎn)生偏移，因此，來自換熱器的壓力損失(通風(fēng)阻力)增加，電動(dòng)機(jī)輸入增大，隨之發(fā)生風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的等級(jí)上升、噪聲增大等各種問題。另外，如專利文件1、2所述，通過將電動(dòng)機(jī)支撐梁靜翼化來抑制風(fēng)扇效率降低。并且，如專利文件3所述，為了通過圍筒的通風(fēng)面積減小來抑制運(yùn)行時(shí)冷卻性能下降，而在圍筒的鐘形口7々 >)周圍設(shè)置開口。進(jìn)一步，如專利文件4 6所示，為了減小螺旋槳式風(fēng)扇的縱深尺寸(軸向尺寸)，而增加葉片數(shù)量以呈多翼化。另外，如專利文件5、6所述，在葉片外周邊付近和根付近的負(fù)壓面和壓力面分別設(shè)置小翼O夕、y卜)而整流氣流，由此抑制在葉片表面的分離、失速等，謀求風(fēng)扇效率的提高。進(jìn)一步地，如專利文件7所述，使鐘形口在能夠?qū)泊_保其整周的范圍內(nèi)形成為最大限度的大小，使螺旋槳式風(fēng)扇盡可能地形成為大直徑化，由此謀求降低轉(zhuǎn)速，并且使冷卻空氣的氣流分布在周方向上變得均勻，噪聲低。現(xiàn)有技術(shù)文件專利文件專利文件I:(日本)特表2000-501808號(hào)公報(bào)(參照?qǐng)D3—圖4)
專利 文件2:(日本)特開2003-161299號(hào)公報(bào)(參照?qǐng)DI 一圖2)專利文件3:(日本)實(shí)開昭61-132430號(hào)公報(bào)(參照?qǐng)DI 一圖2)專利文件4:(日本)特開平6-336999號(hào)公報(bào)(參照?qǐng)DI)專利文件5:(日本)特開2007-40197號(hào)公報(bào)(參照?qǐng)DI)專利文件6:(日本)特開2007-40202號(hào)公報(bào)(參照?qǐng)D4 一圖5)專利文件7:(日本)特許第4191431號(hào)公報(bào)(參照?qǐng)DI 一圖2)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的技術(shù)問題如上所述，在以往的車輛用熱交換組件中，通常，如果在電動(dòng)機(jī)電壓12V的條件下風(fēng)量大致超過2000m3/h，則采用雙風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，此時(shí)風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)輸入大致在240W以下。在這樣的情況下，因能夠?qū)L(fēng)扇電動(dòng)機(jī)小型化而變得容易采購(gòu)，但是與單風(fēng)扇結(jié)構(gòu)相比，不能避免零部件數(shù)量增加、總重量和總成本上升。因此，從車輛用熱交換組件的輕量化、低成本化等觀點(diǎn)來看，需要能夠與風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)輸入在240W以下水平且風(fēng)量超過2000mVh相對(duì)應(yīng)的單風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的車輛用熱交換組件。然而，如果將雙風(fēng)扇結(jié)構(gòu)單純地變成單風(fēng)扇，則經(jīng)過換熱器的空氣的風(fēng)速分布產(chǎn)生偏移，因此，隨之產(chǎn)生來自換熱器的壓力損失(通風(fēng)阻力)增加、電動(dòng)機(jī)輸入增大、噪聲增力口。并且，隨著電動(dòng)機(jī)輸入的增加，產(chǎn)生提高風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)等級(jí)(’ y的需要，產(chǎn)生重量、成本、采購(gòu)等方面的不利因素。進(jìn)而，在變成單風(fēng)扇的情況下，經(jīng)過螺旋槳式風(fēng)扇的氣流流速增加，風(fēng)扇效率降低，使電動(dòng)機(jī)輸入增大，且噪聲惡化。并且，由于圍筒的開口部、即通風(fēng)面積減小而使冷卻空氣的流出(抜(O不良，因此產(chǎn)生運(yùn)行時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻性能降低等問題，因而如何解決這些問題成為技術(shù)問題。本發(fā)明的目的在于鑒于上述問題提供一種車輛用熱交換組件，能夠應(yīng)對(duì)使用電動(dòng)機(jī)輸入在規(guī)定水平以下的單風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的風(fēng)扇單元且風(fēng)量大致超過2000m3/h的CRFM等。用于解決技術(shù)問題的技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的車輛用熱交換組件采用以下技術(shù)方案。即，本發(fā)明的車輛用熱交換組件由矩形形狀的換熱器和設(shè)置在該換熱器下游側(cè)的風(fēng)扇單元構(gòu)成，該風(fēng)扇單元包括圍筒，其具有鐘形口和環(huán)狀開口部；螺旋槳式風(fēng)扇，其配設(shè)在該圍筒的所述環(huán)狀開口部?jī)?nèi)；風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)，其旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)該螺旋槳式風(fēng)扇。該車輛用熱交換組件的特征在于，所述風(fēng)扇單元是所述風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)輸入在規(guī)定水平以下的單風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的單元，在所述螺旋槳式風(fēng)扇中，在葉片根側(cè)的壓力面和負(fù)壓面這兩者上各自沿著周向在半徑方向上以規(guī)定間隔立起設(shè)置至少兩組小翼。根據(jù)本發(fā)明，在由矩形形狀的換熱器和設(shè)置在該換熱器下游側(cè)的風(fēng)扇單元構(gòu)成的車輛用熱交換組件中，風(fēng)扇單元是風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)輸入在規(guī)定水平以下的單風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的單元，該螺旋槳式風(fēng)扇構(gòu)成為，在葉片根側(cè)的壓力面和負(fù)壓面這兩者上沿著各自的周向在半徑方向上以規(guī)定間隔立起設(shè)置有至少兩組小翼，因此，即使在使用了電動(dòng)機(jī)輸入在規(guī)定規(guī)定水平以下的單風(fēng)扇結(jié)構(gòu)風(fēng)扇單元的情況下的大風(fēng)量、高壓力損失的運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，也能夠通過設(shè)置在葉片根側(cè)的壓力面和負(fù)壓面這兩者上的至少兩組小翼，來抑制在葉片表面的分離、失速等，以克服空氣動(dòng)力性能的降低、噪聲惡化等。因而，能夠應(yīng)對(duì)使用電動(dòng)機(jī)輸入在規(guī)定水平以下的單風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的風(fēng)扇單元且風(fēng)量大致超過2000m3/h的車輛熱交換組件，從而能夠?qū)崿F(xiàn)組件的輕量化、低成本化、容易采購(gòu)零部件。在本發(fā)明的車輛用熱交換組件中，所述風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)在所述螺旋槳式風(fēng)扇下游側(cè)經(jīng)由電動(dòng)機(jī)支撐梁支撐于所述圍筒，優(yōu)選該電動(dòng)機(jī)支撐梁為靜翼形狀。通過該結(jié)構(gòu)，風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)在螺旋槳式風(fēng)扇下游側(cè)經(jīng)由電動(dòng)機(jī)支撐梁支撐于圍筒，該電動(dòng)機(jī)支撐梁為靜翼形狀，因此，能夠在因采用單風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的風(fēng)扇單元而處于大風(fēng)量、高壓力損失的運(yùn)轉(zhuǎn)條件下的車輛用熱交換組件中，通過將電動(dòng)機(jī)支撐梁靜翼化使螺旋槳式風(fēng)扇出口的部分動(dòng)壓力恢復(fù)為靜壓，抑制風(fēng)扇效率降低。因而，能夠降低電動(dòng)機(jī)輸入，能夠有助于避免風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的等級(jí)上升。在上述車輛用熱交換組件中，就所述 靜翼形狀的電動(dòng)機(jī)支撐梁而言，優(yōu)選將其翼部的強(qiáng)度(”)m ”設(shè)定為I附近。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，呈靜翼形狀的電動(dòng)機(jī)支撐梁的翼部的強(qiáng)度(弦節(jié)比=翼弦長(zhǎng)/間隔)被設(shè)定為接近1，因此，能夠使從螺旋槳式風(fēng)扇流出的高速氣流恰當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)向，對(duì)螺旋槳式風(fēng)扇出口的動(dòng)壓力進(jìn)行有效的靜壓恢復(fù)。因而，能夠有效克服因采用單風(fēng)扇結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的風(fēng)扇效率下降。在上述的任一車輛用熱交換組件中，就所述螺旋槳式風(fēng)扇而言，優(yōu)選葉片數(shù)量至少在九片以上，由所述電動(dòng)機(jī)支撐梁構(gòu)成的靜翼數(shù)量?jī)?yōu)選至少在十片以上。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，螺旋槳式風(fēng)扇的葉片數(shù)量至少在九片以上，由電動(dòng)機(jī)支撐梁構(gòu)成的靜翼數(shù)量至少在十片以上，因此，使螺旋槳式風(fēng)翼片數(shù)量和被靜翼化的電動(dòng)機(jī)支撐梁靜翼數(shù)量分別多葉化為九片以上、十片以上，由此能夠使風(fēng)扇單元、甚至熱交換組件的縱深尺寸(軸向尺寸)十分薄。因而，即使附加靜翼也不影響向車輛搭載的性能、布局的性能，能夠享受到單風(fēng)扇結(jié)構(gòu)帶來的輕量化、低成本化等優(yōu)點(diǎn)。并且，因?yàn)閷L(fēng)扇與靜翼數(shù)量設(shè)定為互為質(zhì)數(shù)，所以能夠防止因在特定的頻率區(qū)域的壓力干擾而引起的離散頻率噪聲的增大，從而確切地抑制風(fēng)扇噪聲。并且，在本發(fā)明的車輛用熱交換組件中，優(yōu)選在所述圍筒上設(shè)置在所述鐘形口周圍增加通風(fēng)面積的缺口。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在圍筒上設(shè)置有在鐘形口周圍增加通風(fēng)面積的缺口，因此，通過缺口來增加因采用單風(fēng)扇結(jié)構(gòu)而減小的圍筒的通風(fēng)面積，能夠減小由圍筒產(chǎn)生的通風(fēng)阻力。因而，能夠在抑制隨著采用單風(fēng)扇結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的運(yùn)行時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻性能下降的同時(shí)，謀求圍筒、甚至熱交換組件的進(jìn)一步的輕量化。在上述車輛用熱交換組件中，優(yōu)選所述缺口的面積處于占所述圍筒的除去所述環(huán)狀開口部面積后剩余的面積的10%至30%的范圍。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，缺口的面積處于占所述圍筒的除去所述環(huán)狀開口部面積后剩余的面積的10%至30%的范圍，因此，能夠?qū)⑦\(yùn)行時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻性能和空閑時(shí)的制冷性能的變化控制在各自的容許范圍內(nèi)，運(yùn)行時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻性能和空閑時(shí)的制冷性能的變化是由于伴隨著采用了單風(fēng)扇結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的經(jīng)過換熱器的氣流流速分布變化所引起的。因而，能夠排除對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻性能和制冷性能的影響，從而確保各自的性能。并且，在本發(fā)明的車輛用熱交換組件中，優(yōu)選所述鐘形口在能夠?qū)λ鰢泊_保其整周的范圍內(nèi)形成為最大限度的大小。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，鐘形口在能夠?qū)泊_保其整周的范圍內(nèi)形成為最大限度的大小，因此，能夠盡可能地使螺旋槳式風(fēng)扇的直徑大徑化，降低風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，并且能夠使被風(fēng)扇吸入的氣流在周方向上的分布變得均勻。因而，能夠在低噪聲化的同時(shí)抑制葉片經(jīng)過頻率成分發(fā)生異音(噪音)，使聽感良好發(fā)明效果通過本發(fā)明，即使在使用了電動(dòng)機(jī)輸入在規(guī)定水平以下的單風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的風(fēng)扇單元的情況下的大風(fēng)量、高壓力損失的運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，也能夠通過在葉片根側(cè)的壓力面和負(fù)壓面這兩者上設(shè)置的至少兩組小翼，抑制在葉片表面的分離、失速等，克服空氣動(dòng)力性能下降、噪聲惡化等，因此，能夠使用電動(dòng)機(jī)輸入在規(guī)定水平以下的單風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的風(fēng)扇單元，充分地應(yīng)對(duì)風(fēng)量大致超過2000m3/h的車輛熱交換組件，實(shí)現(xiàn)其輕量化、低成本化、容易采購(gòu)零部件
坐寸o


圖I是從氣流方向的下游側(cè)看的本發(fā)明一實(shí)施方式的車輛用熱交換組件的立體圖。圖2是僅將圖I所示車輛用熱交換組件的風(fēng)扇單元拆下，從風(fēng)扇上游側(cè)看的該風(fēng)扇單元的立體圖。圖3是從壓力面?zhèn)瓤吹臉?gòu)成圖2所示風(fēng)扇單元的螺旋槳式風(fēng)扇的葉片的立體圖。圖4是從負(fù)壓面?zhèn)瓤吹臉?gòu)成圖2所示風(fēng)扇單元的螺旋槳式風(fēng)扇的葉片的立體圖。圖5是表示在圖3和圖4所示螺旋槳式風(fēng)扇的葉片上設(shè)置的根側(cè)小翼的配設(shè)位置的結(jié)構(gòu)圖。圖6是表示在構(gòu)成圖2所示風(fēng)扇單元的圍筒上設(shè)置的缺口量的允許范圍的說明圖。
具體實(shí)施例方式下面，參照?qǐng)DI至圖6對(duì)本發(fā)明一實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖I所示為，從氣流方向下游側(cè)看的本發(fā)明一實(shí)施方式車輛用熱交換組件的立體圖，圖2所示為，僅將其風(fēng)扇單元拆下，從風(fēng)扇上游側(cè)看的該風(fēng)扇單元的立體圖。車輛用熱交換組件I將沿著氣流方向依次配置的用于空調(diào)裝置的冷凝器2、冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的散熱器3、風(fēng)扇單元4經(jīng)由托架等組件化為一體，例如根據(jù)利用冷凝器2和散熱器3換熱的熱量，需要大致2000m3/h以上的風(fēng)量的規(guī)格。以下，也有將該組件I簡(jiǎn)單稱為CRFMl的情況。就CRFMl而言，在車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)的前方側(cè)面向前格柵而配設(shè)的情況較多，從向車輛搭載的性能或者在發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)布局的性能上考慮，優(yōu)選盡量使其縱深尺寸淺，并且輕量化。并且，因?yàn)樵谲嚫叩偷能囍懈叨确较虻某叽缡艿街萍s，所以采用整體而言在寬度方向上長(zhǎng)的矩形形狀的組件的情況較多。因此，冷凝器2和散熱器3使用呈橫寬矩形形狀且前面面積被設(shè)定得較大的薄型換熱器。以下，也有將該冷凝器2和散熱器3簡(jiǎn)單統(tǒng)稱為換熱器的情況。在冷凝器2和散熱器3的下游側(cè)，一體組裝有風(fēng)扇單元4。該風(fēng)扇單元4包括圍筒5，其用于將經(jīng)過冷凝器2和散熱器3的冷卻空氣(外部空氣)引導(dǎo)到螺旋槳式風(fēng)扇8 ;電動(dòng)機(jī)支撐梁6,其一體成形于該圍筒5 ;風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)7,其通過該電動(dòng)機(jī)支撐梁6被固定支撐；螺旋槳式風(fēng)扇8，其安裝在風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)7的旋轉(zhuǎn)軸(未圖示)上并被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。并且，該風(fēng)扇單元4例如是使用了一個(gè)螺旋槳式風(fēng)扇8的單風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的風(fēng)扇單元4，該螺旋槳式風(fēng)扇8通過在風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)電壓12V的條件下輸入在240W以下的水平的風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)7被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，該風(fēng)扇單元4的風(fēng)量大致超過2000m3/h。圍筒5是由樹脂材料構(gòu)成的一體成形品，其構(gòu)成為，前面開口具有與散熱器3的外形形狀大致相同形狀的外周邊緣，并且在該圍筒5的大致中央部設(shè)置有鐘形口 9和環(huán)狀開口部10，從前面開口朝向鐘形口 9和環(huán)狀開口部10流道截面斷面急劇縮小。通過在圍筒5左右兩側(cè)部設(shè)置多個(gè)缺口 11來增加圍筒5的通風(fēng)面積。該缺口 11的總面積被設(shè)定為處于占圍筒5的除去環(huán)狀開口部10的面積后剩余的面積的10%至30%的范圍。并且，設(shè)置于圍筒5的鐘形口 9以及與鐘形口 9連續(xù)的環(huán)狀開口部10在能夠確保圍筒5的整周的范圍內(nèi)形成為最大限度的大小。進(jìn)一步，在圍筒5上一體成形有用于固定支撐風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)7的電動(dòng)機(jī)支撐梁6。該電動(dòng)機(jī)支撐梁6由設(shè)置為同心圓狀的多組環(huán)12、連接多組環(huán)12之間的呈放射狀的多個(gè)(至少10個(gè)以上)輻條(7 —々)13、加強(qiáng)用的肋部14等構(gòu)成。就構(gòu)成電動(dòng)機(jī)支撐梁6的多個(gè)輻條13而言，為了降低電動(dòng)機(jī)輸入全部采用靜翼形狀。該被靜翼化的輻條13的翼部的強(qiáng)度(弦節(jié)比=翼弦長(zhǎng)/間隔)被設(shè)定在I左右。并且，在該電動(dòng)機(jī)支撐梁6的中心部固定設(shè)置有扁平形狀的薄型風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)7。螺旋槳式風(fēng)扇8構(gòu)成為，中心部具有輪轂15，在該輪轂15的外周至少設(shè)置有9片以上(本實(shí)施方式中為13片)的葉片16，螺旋槳式風(fēng)扇8為縱深尺寸淺的多翼螺旋槳式風(fēng)扇。該螺旋槳式風(fēng)扇8構(gòu)成為,輪轂15固定于風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)7的旋轉(zhuǎn)軸(未圖75),在圍筒5的環(huán)狀開口部10內(nèi)被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。如圖3至圖5所示，螺旋槳式風(fēng)扇8的各葉片16的形狀形成為，從連接在輪轂15上的根部17朝向半徑方向的外周邊部18，在周方向上的寬度逐漸變寬。形成該葉片16在旋轉(zhuǎn)方向上的前方端的前邊緣19,朝向形成后方端的后邊緣20彎曲為凸?fàn)?并且,后邊緣20在離前邊緣19遠(yuǎn)的方向彎曲為凸?fàn)?在該后邊緣20上設(shè)置有多個(gè)鋸齒21。葉片16是從外周邊部18到根部17翹曲逐漸變大的板狀翼，并且葉片16在輪轂15的外周表面上以相對(duì)于周方向保持規(guī)定的傾斜度而設(shè)置，在螺旋槳式風(fēng)扇8構(gòu)成為，在圖2中向右旋轉(zhuǎn)時(shí)，紙的表面?zhèn)瘸蔀樨?fù)壓面22、紙的背面?zhèn)瘸蔀閴毫γ?正壓面)23，冷卻空氣從紙的表面?zhèn)认虮趁鎮(zhèn)却党?。并且，在各葉片16上，在接近外周邊部18的部分的負(fù)壓面22和壓力面23這兩者上沿著周方向立起設(shè)置有小翼24，25。能夠謀求通過用該小翼24，25在整周上連接相鄰的各葉片16彼此的結(jié)構(gòu)，提高螺旋槳式風(fēng)扇8的強(qiáng)度。同樣，在接近根部17的部分的負(fù)壓面22和壓力面23這兩者上，沿著各自的周向在半徑方向上以規(guī)定間隔至少立起設(shè)置有兩組小翼26，27和28，29。這些小翼24，25和26，27，28，29設(shè)置為，從葉片16的前邊緣19附近到后邊緣20而立起設(shè)置，且起始于葉片16表面的高度從前邊緣19側(cè)朝向后邊緣20側(cè)逐漸變高。 進(jìn)一步，就小翼24，25和26，27，28，29而言較為有效的設(shè)置是，在將從葉片16的根部17到外周邊部18的半徑方向尺寸設(shè)為100時(shí)，將外周側(cè)的小翼24，25設(shè)置在從外周邊部18起5%至45%的尺寸范圍 內(nèi)，并且，根側(cè)的小翼26，27，28，29設(shè)置在從根部17起5%至45%的尺寸范圍內(nèi)。作為一個(gè)例子，如圖5所示，就根側(cè)的小翼26，27，28，29而言，在將輪轂15的外周尺寸設(shè)為R60mm、將葉片16的外周邊部18的半徑方向尺寸設(shè)為R190mm時(shí)，葉片16的半徑方向尺寸(從根部17到外周邊部18的半徑方向尺寸)成為190 - 60=130_，在將其內(nèi)側(cè)的小翼26 (28)的半徑方向尺寸(代表值)設(shè)為R76mm、將外側(cè)的小翼27 (29)的半徑方向尺寸(代表值)設(shè)為R92mm的情況下，各內(nèi)側(cè)的小翼26 (28)的離開根部17的位置成為(76 —60)/130=12. 5%的位置，外側(cè)的小翼27 (29)的離開根部17的位置成為(92 — 60)/130=25%的位置。通過以上說明的結(jié)構(gòu)，根據(jù)本實(shí)施方式能夠得到以下作用效果。在上述CRFMl中，如果被風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)7驅(qū)動(dòng)螺旋槳式風(fēng)扇8旋轉(zhuǎn)，則從冷凝器2的前表面經(jīng)由冷凝器2和散熱器3吸入冷卻空氣(外部空氣)。該外部空氣流經(jīng)冷凝器2和散熱器3之后，被引導(dǎo)向螺旋槳式風(fēng)扇8，該螺旋槳式風(fēng)扇8在通過風(fēng)扇單元4的圍筒5與鐘形口 9相連的環(huán)狀開口部10內(nèi)旋轉(zhuǎn)，該外部空氣通過螺旋槳式風(fēng)扇8經(jīng)由環(huán)狀開口部10向下游側(cè)吹出。此時(shí)，在冷凝器2和散熱器3中，冷媒和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水通過與外部空氣換熱被冷卻。在此，例如，在對(duì)風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)7的電壓為12V的條件下，適用于風(fēng)量超過2000m3/h的車輛用熱交換組件I (CRFMl)的情況下，不僅使經(jīng)過螺旋槳式風(fēng)扇8的風(fēng)量增加，而且因經(jīng)過換熱器(冷凝器2和散熱器3)的風(fēng)速分布產(chǎn)生偏移而使換熱器的壓力損失(通風(fēng)阻力)增加。因此，成為風(fēng)量大、壓力損失大的運(yùn)轉(zhuǎn)條件，從而產(chǎn)生在螺旋槳式風(fēng)扇8的翼表面的氣流分離、失速以及隨之產(chǎn)生的空氣動(dòng)力性能和噪聲的惡化、電動(dòng)機(jī)輸入增大、風(fēng)扇效率降低等問題。然而，根據(jù)本實(shí)施方式，在螺旋槳式風(fēng)扇8的各葉片16的外周邊部18側(cè)的負(fù)壓面22和壓力面23這兩者上設(shè)置有小翼24，25，由此，通過葉片的壓力面23和負(fù)壓面22之間的壓力差，抑制在葉片16的外周邊部18與圍筒5之間的間隙(葉梢間隙)發(fā)生的從壓力面23向負(fù)壓面22的泄漏流動(dòng)波及到主流，同時(shí)抑制因離心力引起的半徑方向的流動(dòng)，由此，能夠通過相鄰的葉片16使氣流高效地向下游側(cè)流出。并且，能夠通過在各葉片16的根部17側(cè)的負(fù)壓面22和壓力面23這兩者上以規(guī)定間隔設(shè)置的至少兩組小翼26，27，28，29，抑制在葉片16的根側(cè)表面(負(fù)壓面22和壓力面23)的氣流分離、以及已分離的氣流因離心力而吹向半徑方向而產(chǎn)生的氣流紊亂，并抑制空氣動(dòng)力性能惡化和噪聲增大。因此，能夠在風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)電壓12V條件下將輸入在240W以下的單風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的風(fēng)扇單元4適用于風(fēng)量超過2000m3/h的車輛用熱交換組件I (CRFMl)的情況下，抑制在螺旋槳式風(fēng)扇8的翼表面的流動(dòng)的分離、失速、以及隨之產(chǎn)生的空氣動(dòng)力性能和噪聲的惡化、電動(dòng)機(jī)輸入增大、風(fēng)扇效率降低等，將使用了電動(dòng)機(jī)輸入在規(guī)定水平以下的小型輕量且成本低的風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)7的單風(fēng)扇結(jié)構(gòu)風(fēng)扇單元4的適用范圍，擴(kuò)大到例如風(fēng)量大致超過2000m3/h的車輛熱交換組件1，從而能夠謀求其輕量化、低成本化以及容易采購(gòu)零部件等。并且，使所述風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)7支撐于螺旋槳式風(fēng)扇8下游側(cè)的電動(dòng)機(jī)支撐梁6的多個(gè)輻條13被設(shè)定為靜翼形狀，并將該靜翼化的翼部的強(qiáng)度(弦節(jié)比=翼弦長(zhǎng)/間隔)設(shè)定在I附近，因此，在因采用單風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的風(fēng)扇單元4而處于大風(fēng)量、高壓力損失的運(yùn)轉(zhuǎn)條件的車輛用熱交換組件I中，使從螺旋槳式風(fēng)扇8流出的高速氣流恰當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)向，對(duì)在螺旋槳式風(fēng)扇8出口的部分動(dòng)壓力進(jìn)行有效的靜壓恢復(fù)。因而，能夠有效地克服因采用單風(fēng)扇結(jié)構(gòu)而引起的風(fēng)扇效率降低，并能夠避免因電動(dòng)機(jī)輸入的增大而引起的風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)7等級(jí)上升。并且，在本實(shí)施方式中，構(gòu)成螺旋槳式風(fēng)扇8的葉片16的數(shù)量被設(shè)定在至少九片以上，且通過將電動(dòng)機(jī)支撐梁6的輻條13靜翼化而構(gòu)成的靜翼的數(shù)量被設(shè)定在至少十片以上，因此，通過將螺旋槳式風(fēng)扇8的葉片數(shù)量和被靜翼化的電動(dòng)機(jī)支撐梁6的靜翼數(shù)量分別設(shè)定在九片以上、十片以上而實(shí)現(xiàn)多翼化，能夠使風(fēng)扇單元4、甚至車輛用熱交換組件I的縱深尺寸(軸向尺寸)十分薄，并且，即使附加靜翼也不使向車輛搭載的性能、布局的性能受到損失，而能夠享受到因單風(fēng)扇結(jié)構(gòu)獲得的輕量化、低成本化等優(yōu)點(diǎn)。而且，因?yàn)槁菪龢斤L(fēng)扇8的葉片數(shù)量與由電動(dòng)機(jī)支撐梁6構(gòu)成的靜翼數(shù)量被設(shè)定為互為質(zhì)數(shù)的數(shù)量，所以能夠防止因在特定的頻率區(qū)域的壓力干涉而使離散頻率噪聲增大，從而確切地抑制風(fēng)扇噪聲。 進(jìn)一步，在圍筒5上設(shè)置有在鐘形口 9的周圍增加通風(fēng)面積的缺口 11，該缺口 11的面積處于占圍筒5的除去環(huán)狀開口部10的面積后剩余的面積的10%至30%的范圍。因此，通過缺口 11來增加因采用單風(fēng)扇結(jié)構(gòu)而減少的圍筒5的通風(fēng)面積，將由圍筒5產(chǎn)生的通風(fēng)阻力變小，由此，能夠?qū)⑦\(yùn)行時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻性能和空閑時(shí)的制冷性能的變化控制在各自的容許范圍內(nèi)，運(yùn)行時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻性能和空閑時(shí)的制冷性能的變化是由于伴隨著采用了單風(fēng)扇結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的經(jīng)過換熱器(冷凝器2和散熱器3)的氣流流速分布變化所引起的。S卩，如圖6所示，來自缺口 11的圍筒5的缺口量與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻性能和制冷性能之間的關(guān)系是，隨著缺口量變大，運(yùn)行時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻性能呈直線A那樣地提高，相反地，空閑時(shí)的制冷性能呈直線B狀下降，通過將缺口 11的面積設(shè)定為處于占圍筒5的除去環(huán)狀開口部10的面積后剩余的面積的10%至30%的范圍，能夠?qū)⑦\(yùn)行時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻性能和空閑時(shí)的制冷性能的變化控制在各自的容許范圍內(nèi)以確保各自的性能。同時(shí)，能夠通過缺口 11謀求圍筒5、甚至車輛用熱交換組件I進(jìn)一步的輕量化。并且，設(shè)置在圍筒5上的鐘形口 9在能夠?qū)?確保其整周的范圍內(nèi)形成為最大限度的大小。因此，能夠盡可能地使配設(shè)在環(huán)狀開口部10內(nèi)的螺旋槳式風(fēng)扇8的直徑大徑化，降低風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，并且，能夠使被螺旋槳式風(fēng)扇8吸入的氣流在周方向上的分布均勻化，能夠在低噪聲化的同時(shí)抑制葉片經(jīng)過頻率成分發(fā)生異聲(異音)(NZ音)，使聽感良好。需要說明的是，本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式的發(fā)明，能夠在不脫離其發(fā)明精神的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)刈冃汀＠?，雖然在上述實(shí)施方式中以在葉片16的外周端側(cè)設(shè)置小翼24，25為例進(jìn)行了說明，但是也可以取代該小翼24，25而采用設(shè)置環(huán)的結(jié)構(gòu)。附圖標(biāo)記說明I車輛用熱交換組件(CRFM)2冷凝器(換熱器)3散熱器(換熱器)4風(fēng)扇單元5 圍筒
6電動(dòng)機(jī)支撐梁7風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)8螺旋槳式風(fēng)扇9 鐘形口10環(huán)狀開口部11 缺口13輻條(W(靜翼形狀)16 葉片 17 根部22負(fù)壓面23壓力面(正壓面)26，27，28，29 小翼
權(quán)利要求
1.一種車輛用熱交換組件，由矩形形狀的換熱器和設(shè)置在該換熱器下游側(cè)的風(fēng)扇單元構(gòu)成，該風(fēng)扇單元包括圍筒，其具有鐘形口和環(huán)狀開口部；螺旋槳式風(fēng)扇，其配設(shè)在該圍筒的所述環(huán)狀開口部?jī)?nèi)；風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)，其旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)該螺旋槳式風(fēng)扇， 該車輛用熱交換組件的特征在于，所述風(fēng)扇單元是所述風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)輸入在規(guī)定水平以下的單風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的單元， 在所述螺旋槳式風(fēng)扇中，在葉片根側(cè)的壓力面和負(fù)壓面這兩者上各自沿著周向在半徑方向上以規(guī)定間隔立起設(shè)置有至少兩組小翼。
2.如權(quán)利要求I所述的車輛用熱交換組件，其特征在于，所述風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)在所述螺旋槳式風(fēng)扇下游側(cè)經(jīng)由電動(dòng)機(jī)支撐梁被支撐于所述圍筒，該電動(dòng)機(jī)支撐梁為靜翼形狀。
3.如權(quán)利要求2所述的車輛用熱交換組件，其特征在于，所述靜翼形狀的電動(dòng)機(jī)支撐梁的翼部的強(qiáng)度被設(shè)定為I附近。
4.如權(quán)利要求2或3所述的車輛用熱交換組件，其特征在于，所述螺旋槳式風(fēng)扇的葉片數(shù)量至少在九片以上，由所述電動(dòng)機(jī)支撐梁構(gòu)成的靜翼數(shù)量至少在十片以上。
5.如權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的車輛用熱交換組件，其特征在于，在所述圍筒上設(shè)置有在所述鐘形口周圍增加通風(fēng)面積的缺口。
6.如權(quán)利要求5所述的車輛用熱交換組件，其特征在于，所述缺口的面積占所述圍筒的除去所述環(huán)狀開口部面積的剩余的面積的10%至30%的范圍。
7.如權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)所述的車輛用熱交換組件，其特征在于，在能夠?qū)λ鰢泊_保其整周的范圍內(nèi)，所述鐘形口形成為最大限度的大小。
全文摘要
本發(fā)明提供一種車輛用熱交換組件，即使在使用了電動(dòng)機(jī)輸入在規(guī)定水平以下的單風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的風(fēng)扇單元的情況下的大風(fēng)量、高壓力損失的運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，也能夠抑制在葉片表面的分離、失速等，克服空氣動(dòng)力性能的降低和噪聲的惡化等。在該車輛用熱交換組件中，在矩形形狀的換熱器下游側(cè)設(shè)置有風(fēng)扇單元(4)，風(fēng)扇單元(4)包括圍筒(5)，其具有鐘形口(9)和環(huán)狀開口部(10)；螺旋槳式風(fēng)扇(8)，其配設(shè)在環(huán)狀開口部(10)內(nèi)；風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)，其旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)該螺旋槳式風(fēng)扇(8)。該車輛用熱交換組件的特征在于，風(fēng)扇單元(4)是電動(dòng)機(jī)輸入在規(guī)定水平以下的單風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的單元，在螺旋槳式風(fēng)扇(8)上，在葉片(16)根側(cè)的壓力面和負(fù)壓面這兩者上，沿著各自的周向在半徑方向上以規(guī)定間隔立起設(shè)置至少兩組小翼(26，27)。
文檔編號(hào)F04D29/54GK102656370SQ20108005740
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2010年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月19日
發(fā)明者佐藤誠(chéng)司, 小松由尚, 江口剛, 鈴木敦 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社