CN102844575A - 轴流式冷却扇护罩 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于具有扇(110)的冷却扇组件的扇护罩(100),该扇可围绕旋转轴线(116)旋转并限定出沿旋转轴线(116)的下游方向。护罩(100)包括用于容纳扇(110)的筒体(118)。筒体(118)与旋转轴线(116)同中心并且还包括基底部分(122)。压力通风部(130)包括从基底部分(122)处径向延伸的压力通风部本体(132)。压力通风部本体(132)限定出至少一个长度L1的边缘(134)。裙部(140)邻近至少一个长度L1的边缘(134)延伸并且基本上平行于旋转轴线(116)。交界部(142)联接至少一个长度L1的边缘(134)和裙部(140)并且具有长度L1。交界部(142)包括具有小于长度L1的长度的过渡面(146)的下侧。

Description

轴流式冷却扇护罩
相关申请
本申请根据35 U.S.C.§119要求2010年3月8日提交的临时专利申请号61/311,492的优选权,在此以引用的方式加入其公开内容。
技术领域
本发明涉及冷却扇护罩并且更特别是涉及供轴流式扇组件使用来冷却发动机的冷却扇护罩。
一种用于吸入空气通过一个或多个换热器的典型的冷却扇组件包括扇、驱动扇的电机和护罩。护罩用于至少三个目的:a)支承电机和扇,b)将组件附连到换热器上,和c)从换热器的下游面将冷却空气导入扇。
背景技术
扇效率和扇噪音的产生极大地受进入扇的气流的质量的影响。影响该质量的两个因素是流动均匀性和流动取向。更均匀的流动样式是所希望的,因为用于该类应用的典型的冷却扇被设计成单一入流状态。任何不同于该状态的非均匀入流导致扇远离设计点运行并且结果使运行效率低。入流的非均匀性还引起了不稳定的叶片载荷,这产生了噪音。进入扇的轴向流同样是所希望的,以便更紧密地符合典型的扇设计方法,其采用这样的状态。因此,除了轴向之外的流进一步表示效率的损失。因此,配置成用于最佳地引导空气以提高扇效率并且减小噪音的扇护罩促进了从换热器的下游面进入扇的均匀和轴向流。
发明内容
本发明提供了一种能够使更均匀的和轴向的流从换热器流入扇入口的改进的气流结构,因此允许更高效的扇运转同时使扇噪音最小。
在用于冷却扇组件的扇护罩的一个实施例中,该冷却扇组件具有扇,该扇可围绕旋转轴线旋转并且限定了沿旋转轴线的下游方向,该扇护罩包括用于容纳该扇的筒体。筒体与旋转轴线同中心并且还包括基底部分。压力通风部(plenum)包括从基底部分径向延伸的压力通风部本体。压力通风部本体限定出至少一个长度L1的边缘。裙部邻近至少一个长度L1的边缘延伸并且基本上平行于旋转轴线。交界部联接至少一个长度L1的边缘和裙部并且具有长度L1。交界部包括下侧,该下侧具有小于长度L1的长度的过渡面。
在用于促进通过换热器传热的冷却扇组件的另一实施例中,冷却扇组件包括可围绕旋转轴线旋转并限制出沿旋转轴线的下游方向的扇。扇定位在换热器的下游并且还包括多个扇叶片。扇护罩包括与旋转轴线同中心并且包围多个扇叶片的筒体。筒体限定出了筒体半径并且具有基底部分。压力通风部包括压力通风部本体和至少一个裙部。压力通风部本体联接至筒体并且具有沿上游方向观察到的基本上矩形平面形状。压力通风部本体限定出了有效表面,该有效表面在上游离基底部分的距离单调增加。至少一个裙部基本上平行于旋转轴线延伸并且联接至压力通风部本体。至少一个裙部包括具有第一端和第二端的基本上直线的上游边沿。对于至少一个裙部的通过旋转轴线并且垂直于裙部的横截面C,压力通风部限定出了横截面C和上游边沿的第一端之间的距离D1、横截面C和上游边沿的第二端之间的距离D2和距离D3,其中D3等于D1和D2中的较小者,或者如果D1与D2相等则等于D1。压力通风部还限定出了平行于横截面C并且从横截面C偏移小于D3的偏移距离DP1的平面P1。压力通风部还限定出了平行于横截面C并且在横截面C的与平面P1相反的侧面上从横截面C偏移小于D3的偏移距离DP2的平面P2。压力通风部还限定出了垂直于横截面C和旋转轴线两者并且包括上游边沿上的点的平面P3、垂直于平面P3和横截面C并且包括位于横截面C和压力通风部本体上的点的平面P4、平行于横截面C并从横截面C处偏移等于D3的偏移距离的平面P5和平行于横截面C并且在横截面C的与平面P5相反的侧面上从横截面C偏移等于D3的偏移距离的平面P6。由平面P1、P2、P3、P4和有效表面所包围的体积称为体积V1。由平面P1、P3、P4、P5和有效表面所包围的体积称为体积V2。由平面P2、P3、P4、P6和有效表面所包围的体积称为体积V3。平均横截面积A1定义为V1/(DP1+DP2)。平均横截面积A2定义为(V2+V3)/((D3-DP1)+(D3-DP2))。A1小于A2。
本发明的其他方面通过考虑详细说明和附图将变得显而易见了。
附图说明
图1是一种传统的扇护罩的下游透视图。
图2是图1的扇护罩的上游透视图。
图3是第二种传统的扇护罩的下游透视图。
图4是图3的扇护罩的上游透视图。
图5是体现本发明的扇组件的下游透视图。
图6是图5的扇组件的上游透视图。
图6A是沿图6的线6A-6A截取的局部剖视图。
图6B是沿图6的线6A-6A截取的局部剖视图。
图7是显示出备选的筒***置的扇护罩的压力通风部的上游平面图。
图8是利用基准面示出并且为了描述目的增大了尺寸的图5的扇组件的下游透视图。
图9A是图8的扇护罩的下游平面图。
图9B是图8的扇护罩的侧视图。
图9C是沿图9B的线9C-9C截取的局部剖视图。
图10A是显示出表面偏离的扇护罩的上游透视图。
图10B是图10A的扇护罩的局部横剖面视图。
图10C是图10B的扇护罩的有效表面积的局部横剖面视图。
图11是图8的扇护罩的上游透视图。
图11A是图8和11的扇护罩的某一横截面积的视图。
图12是图1的扇护罩的上游透视图。
图12A是图1的扇护罩的某一横截面积的视图。
图13是图3的扇护罩的上游透视图。
图13A是图3的扇护罩的某一横截面积的视图。
图14是根据本发明的具有多个扇的扇组件的透视图。
图14A是图14的扇护罩的平面图。
图14B是图14A的扇护罩的侧视图。
具体实施方式
在详细说明本发明的任何实施例之前,应当理解,本发明在其应用方面不限于以下说明中所陈述的或者以下附图中所图解的部件的构造细节和布置。本发明能够有其他实施例或者按多种方式来实践或者执行。
一般地,冷却扇护罩包括压力通风部和下游的圆形筒体,该压力通风部具有用于与换热器的表面接触的一个或多个边缘,联接至压力通风部的圆形筒体容纳用于通过护罩吸入空气的冷却扇。更具体地说,冷却扇护罩可能通常表现出具有恒定的锥角结构或者恒定的壁高结构的特性。
参见图1,具有传统的恒定锥角设计的护罩包括压力通风部,该压力通风部具有以稍微锥形的结构从筒体处延伸的顶表面,该稍微锥形结构大致是由与顶表面相切的直线和垂直于旋转轴线的直线之间所形成的锥角所限定的。该锥角在方位角的方向上是基本上恒定的。恒定的锥角设计在以下方面具有优点,可以通过利用小锥角来形成总的大容积的压力通风部。更大的压力通风部容积提高了扇抽吸空气通过换热器的能力。图2中示出了传统的恒定锥角设计的下侧。
参见图3,具有传统的恒定壁高设计的护罩包括具有如此配置的顶表面的压力通风部,即,在筒体靠近护罩周边的区域中,邻近筒体的压力通风部表面与环绕表面相比成更陡的角度,以产生更轴向和均匀的流进入扇中。图4中示出了传统的恒定壁高设计的下侧。通常可以如下文所述地对结构或者任何扇护罩进行改进以增强进入扇的气流。
图5图解了轴向冷却扇组件,该轴向冷却扇组件包括包围轴流式扇110的扇护罩100。扇110具有联接到围绕旋转轴线116转动的毂114上的一个或多个扇叶片112,以用于抽吸空气通过换热器(未显示)。如此限定出沿旋转轴线116的下游方向,即,扇110位于换热器的下游。扇护罩优选是由塑料构造的,优选为注射成型的塑料部件。
扇护罩100包括筒体118和压力通风部130。筒体118通常围绕并容纳轴流式扇110并且与旋转轴线116同中心。筒体118包括位于联接至压力通风部130的基底部分122的下游的外壳部分120。外壳部分120包括内表面121。参见图5和7,筒体还限定出筒体半径124,该筒体半径124从与旋转轴线重合的筒体中点126延伸至外壳部分120的内表面121。
压力通风部130包括从基底部分122径向地延伸的压力通风部本体132。压力通风部本体132限定了一个或多个边缘134,每个边缘134包括第一端136和第二端138。边缘134通常具有与第一端136和第二端138之间的距离一致的长度L1,如图5所示。压力通风部本体132通常垂直于旋转轴线116延伸。替代地,压力通风部本体132可以与基底部分122成角度,从而边缘134定位成比基底部分122更靠近上游。如果如此成角度,则没有必要使压力通风部本体132按基本上恒定角度从基底部分122倾斜。裙部140靠近边缘134并且沿基本上平行于旋转轴线116的方向延伸。
压力通风部130还包括使相应边缘134与相应裙部140相联的交界部142。交界部142优选具有与相邻边缘134相应的长度L1。参见图6,交界部142包括下侧144。更具体地说,下侧144包括过渡表面146。过渡表面146不同于下侧144位于过渡表面146的一侧上的第一段148和下侧44位于过渡表面146的另一侧上的第二段150。如图所示,第一段148和第二段150在裙部140和边缘134之间提供了大致光滑的表面。过渡表面146具有小于交界部142的长度L1的长度并且优选具有在筒体半径124的大约0.25到大约1.5之间的长度。过渡表面146可以定位在交界部142内部的任何位置,但是过渡表面146的中心149优选定位在交界部142中点处,或者替代地基本上与筒体的中点126对准。在图6、6A和6B所示的实施例中,过渡表面处于凹进部146a的形式并且可以是几个半径中的任何一个。更具体地说,凹进部146a的半径152大于第一段148和第二段150两者的相应半径。
设想过渡表面146的其他实施例。例如,如图6A所示,过渡表面146可以处于直线146b或者凸出部146c的形式(以虚线示出)。仍然在其他实施例中,如图6B所示,过渡表面146可以处于与第二线性表面146e(以虚线示出)形成顶点160的第一线性表面146d的形式。顶点160可以朝向或者远离旋转轴线116定位(参见图5)。在其他实施例中,过渡表面146还可以处于许多台阶的形式(未显示)。在所图解的实施例中,压力通风部130具有与具体的制造方法无关的基本上均匀的厚度,该压力通风部130包括压力通风部本体132、裙部140和带有过渡表面146的交界部142。包括过渡表面146的所述交界部142允许邻近裙部140移动的进入空气更平滑地流动并且进入轴流式扇110中,以如前所述地提高扇效率并且减小扇噪音。
虽然在图5-6中关于单个过渡表面146来图解并描述了该实施例,但是未暗示这种限制,并且可以如此配置由压力通风部本体132所限定的任何或全部交界部142、裙部140和边缘134。另外,特定的边缘134可能具有比长度L1的数值更大或更小的限定长度。例如,一个边缘134可能具有长度L1并且另一边缘134可能具有长度L2,其中L2是与L1不同的长度。在所有其他方面,上述说明适用于所述配置的扇护罩,并且具有相应长度L1、长度L2等的边缘134中的一个、一些或者全部可能包括交界部142,该交界部142具有下侧144,该下侧144具有如本文中所述的使边缘134与相应裙部140相联的过渡表面146。例如,具有长度L1(或者长度L2)的第二边缘134可能联接到第二裙部140上,第二裙部140靠近具有优选长度L1(或者L2)的第二交界部142的第二边缘134延伸,第二交界部142具有下侧144,该下侧144带有过渡表面146、位于过渡表面146的一侧上的第一段148和位于过渡表面146的另一侧上的第二段150。每个所述下侧144的过渡表面146具有小于相应的交界部142的长度L1(或者长度L2)的长度。每个下侧的过渡表面146可能具有如先前所说明的长度。此外,每个下侧144的过渡表面146可能处于先前所说明的任何实施例的形式。图9A显示了具有用于所图解的所有四个裙部的过渡表面146的结构,其中三个以虚线描述出。如同上述说明一样,过渡表面146可以定位在相应交界部142内部的任何位置处,但是过渡表面146的中心149优选位于相应交界部142的中点处,或者替代地,基本上与筒体的中点126对准。
筒体118可能相对于压力通风部本体132不同地定位,如图7所示。在如图7所示的结构中,与旋转轴线重合的筒体中点126到每个压力通风部边缘134的中点不必是等距离的。此外,如图所示,对于至少一个压力通风部边缘134,筒体半径124与垂直于旋转轴线地从筒体中点126引出并且到裙部140的最外面的区域的直线170的距离之间的比值可能优选介于从大约0.70到0.88的范围。
以下说明利用了附加的附图标记来表示了先前描述的并且如图5-7所示的冷却扇组件内部的各种几何关系。参见图8、9A、9B和9C,轴流式冷却扇组件包括包围轴流式扇210的扇护罩200。扇210具有联接到围绕旋转轴线216转动的毂214上的一个或多个扇叶片212,以用于抽吸空气通过换热器(未显示)。如此限定出沿旋转轴线216的下游方向,即,扇210位于换热器的下游。
扇护罩200包括筒体218和压力通风部230。筒体218通常围绕并容纳轴流式扇210并且与旋转轴线216同中心。筒体218包括位于联接至压力通风部230的基底部分222的下游的外壳部分220。外壳部分220包括内表面221。筒体还限定出筒体半径224,该筒体半径224从与旋转轴线重合的筒体中点226延伸至外壳部分220的内表面221。
压力通风部230包括从基底部分222径向地延伸并且从上游方向观察时具有基本上矩形平面形状的压力通风部本体232。压力通风部本体232可以与基底部分222成角度,从而在从旋转轴线216的另一半径处,压力通风部本体232定位在更上游。压力通风部230还包括至少一个裙部240,该裙部240联接至压力通风部本体232并且在基本上平行于旋转轴线216的方向上延伸。裙部240包括具有第一端236和第二端238的基本上直线的上游边沿242。
横截面C被限定为平行于旋转轴线216并且穿过筒体的中点226。横截面C还基本上垂直于其穿过的裙部240。另外,横截面C不但不限于特定定向,而且也不取决于筒体218相对于压力通风部本体232的位置。横截面C和第一端236之间限定出了距离D1,并且横截面C和第二端238之间限定出了距离D2。规定距离D3为D1和D2中的较小的值,或者如果D1等于D2,则D3等于D1或者D2。限定平面P1平行于横截面C并且偏离横截面C。优选是,平面P1偏移等于大约筒体半径224的0.125倍到大约筒体半径224的0.75倍之间的距离DP1,但是小于D3的值。规定平面P2在横截面C的与平面P1相反的侧面上平行于横截面C并且偏离横截面C。优选是,平面P2偏移等于大约筒体半径224的0.125倍到大约筒体半径224的0.75倍之间的距离DP2,但是小于D3的值。DP1与DP2的和优选在一范围内,该范围具有大约筒体半径224的0.25倍的下限和大约筒体半径224的1.5倍的上限。限定平面P3垂直于横截面C并且包括位于裙部240上游边沿242上的一点。平面P4垂直于平面P3并且垂直于横截面C并且包括压力通风部本体232的横截面C上的点250。点250优选位于离旋转轴线216至少为筒体半径224的1.1倍的一距离处。规定平面P5平行于横截面C并且偏离横截面C。优选是,平面P5偏移等于D3的距离。规定平面P6在横截面C的与平面P5相反的侧面上平行于横截面C并且偏离横截面C。优选是,平面P6偏移等于D3的距离。
参见图10A和10B,将上游表面251规定为位于压力通风部本体232的上游并且与裙部240的表面相连续直到上游边沿242的压力通风部230的表面。通常,上游表面251沿上游方向离基底部分222的距离单调增加。通过单调增加,上游表面251在上游方向上离基底部分222的距离或者增大或者至少不减小。然而,扇护罩200可能包括从单调增加的上游表面251出发的一个或多个表面偏离部252。在图10C中,限定了有效表面260并且显示为重叠在上游表面251上。参见图10C,有效表面260表示在没有表面偏离部252的情况下等于上游表面251并且在存在表面偏离部252的情况下等于单调增加表面的表面。因此,有效表面260考虑到了扇护罩200中存在的任何表面偏离,以便保护单调增加的参考面。
利用前述几何结构,由平面P1、平面P2、平面P3、平面P4和有效表面260所包围的体积限定为体积V1。由平面P1、平面P3、平面P4、平面P5和有效表面260所包围的体积限定为体积V2。由平面P2、平面P3、平面P4、平面P6和有效表面260所包围的体积限定为体积V3。规定平均横截面积A1为体积V1除以偏移距离DP1与偏移距离DP2的和或者为V1/(DP1+DP2)。规定平均横截面积A2为体积V2加上体积V3除以距离D3减去偏移距离DP1加上距离D3减去偏移距离DP2的和,或者为(V2+V3)/((D3-DP1)+(D3-DP2))。
作为轴流式冷却扇组件的结构的结果,并且特别是如先前描述的扇护罩200,平均横截面积A1小于平均横截面积A2。这在图11和11A中可见地示出,其中如先前描述中所规定的阴影体积270表示体积V1,阴影体积272表示体积V2,并且阴影体积274表示体积V3。计算并描绘成面积276的平均横截面积具有比计算并描绘成面积278的平均横截面积小的值,如图11A所示。面积276、278表示平均面积,并且在图11中的其精确位置并不重要。用于对比,图12和12A显示了如上所述的图1的传统扇护罩的所述体积和面积的相应图解,并且图13和13B显示了图3的传统扇护罩的所述体积和面积的相应图解。图12A和13A特别是图解了面积A1通常大于传统扇护罩的面积A2。
虽然在图8-11中按照相对于单个裙部的单个横截面来图解并描述了该实施例,但是未暗示所述限制。例如,可能相对于扇护罩200的一个、一些或者全部裙部240来类似地限定并定位单独的横截面、平面及如上所述的其他参数,结果形成了先前为每个裙部240所描述的体积和横截面积。此外如先前描述和图7中所示,筒体218可能相对于压力通风部本体232不同地定位,在该情况中,距离D1不等于距离D2,因此这将反映在距离D3的应用中。另外,先前的说明适用于除图6A-6B中所公开的以外的实施例。
上述说明同样适用于具有多个扇300、302的轴流式冷却扇组件,如图14所示。在该结构中,压力通风部本体304转变为两个筒体306、308并且限定出两个扇护罩段310、312。筒体306、308容纳扇300、302并且与扇300、302分别围绕其旋转的旋转轴线314、316同中心。在所述情况中,分别如先前所述地来分析每个扇护罩段310、312。例如,图14A和14B分别显示了具有类似于先前描述的图9A和9B的横截面、平面及其他参数的双扇结构。还可以如此设想和分析超过两个扇和两个扇护罩段。
在以下权利要求中阐述了本发明的各个特征和优点。

Claims (25)

1.一种用于促进通过换热器传热的冷却扇组件,所述冷却扇组件包括:
扇,其可围绕旋转轴线旋转并且限定了沿所述旋转轴线的下游方向,其中所述扇定位在所述换热器的下游,所述扇还包括多个扇叶片;以及
扇护罩,包括:
筒体,其与旋转轴线同心并且包围所述多个扇叶片,所述筒体限定了筒体半径并且具有基底部分;以及
压力通风部,其包括压力通风部本体和至少一个裙部,所述压力通风部本体联接至所述筒体并且沿上游方向观察时具有基本上矩形平面形状,所述压力通风部本体限定了有效表面,该有效表面在上游离所述基底部分的距离单调增加,所述至少一个裙部基本上平行于旋转轴线延伸并且联接至所述压力通风部本体,所述至少一个裙部包括基本上直线的上游边沿,所述上游边沿具有第一端和第二端,并且其中对于至少一个裙部,所述压力通风部限定出:
通过旋转轴线并且垂直于所述裙部的横截面C;
横截面C与所述上游边沿的第一端之间的距离D1,和横截面C与所述上游边沿的第二端之间的距离D2;
距离D3,其中D3等于D1和D2中的较小者,或者如果D1等于D2,则等于D1;
平面P1,其平行于横截面C并且从横截面C偏移小于D3的偏移距离DP1;
平面P2,其平行于横截面C并且在横截面C的与平面P1相反的侧面上从横截面C偏移小于D3的偏移距离DP2;
平面P3,其垂直于横截面C和旋转轴线两者并且包括所述上游边沿上的点;
平面P4,其垂直于平面P3和横截面C并且包括位于横截面C上和所述压力通风部本体上的点;
平面P5,其平行于横截面C并且从横截面C偏移等于D3的偏移距离;以及
平面P6,其平行于横截面C并且在横截面C的与平面P5相反的侧面上从横截面C偏移等于D3的偏移距离,
其中将由平面P1、P2、P3、P4和所述有效表面所包围的体积限定为体积V1,将由平面P1、P3、P4、P5和所述有效表面所包围的体积限定为体积V2,将由平面P2、P3、P4、P6和所述有效表面所包围的体积限定为体积V3,限定平均横截面积A1为V1/(DP1+DP2),限定平均横截面积A2为(V2+V3)/((D3-DP1)+(D3-DP2)),并且其中A1小于A2。
2.如权利要求1所述的冷却扇组件,其中A1小于或等于0.95A2。
3.如权利要求1所述的冷却扇组件,其中A1小于或等于0.90A2。
4.如权利要求1所述的冷却扇组件,其中A1小于或等于0.80A2。
5.如权利要求1所述的冷却扇组件,其中A1小于或等于0.70A2。
6.如权利要求1所述的冷却扇组件,其中A1小于或等于0.50A2。
7.如权利要求1所述的冷却扇组件,其中所述偏移距离DP1在所述筒体半径的大约0.125到大约0.75之间。
8.如权利要求1所述的冷却扇组件,其中所述偏移距离DP2在所述筒体半径的大约0.125到大约0.75之间。
9.如权利要求1所述的冷却扇组件,其中包含在平面P4中、位于横截面C上和所述压力通风部本体上的所述点离所述旋转轴线的距离至少为所述筒体半径的1.1倍。
10.如权利要求1所述的冷却扇组件,其中所述冷却扇组件包括用于容纳可围绕第二旋转轴线旋转的第二扇的第二筒体,该第二筒体与该第二旋转轴线同心。
11.如权利要求1所述的冷却扇组件,其中D1不等于D2。
12.一种用于冷却扇组件的扇护罩,所述冷却扇组件包括扇,该扇可围绕旋转轴线旋转并且限定了沿所述旋转轴线的下游方向,所述扇护罩包括:
用于容纳所述扇的筒体,所述筒体与所述旋转轴线同心,并且还包括基底部分;以及
压力通风部,包括:
从所述基底部分径向地延伸的压力通风部本体,所述压力通风部本体限定了至少一个长度L1的边缘;
裙部,其邻近至少一个长度L1的边缘延伸并且基本上平行于旋转轴线;以及
交界部,其联接至少一个长度L1的边缘和所述裙部并且具有长度L1,其中所述交界部包括下侧,该下侧具有长度小于长度L1的过渡表面。
13.如权利要求12所述的扇护罩,其中所述筒体限定了筒体半径,并且其中所述过渡表面具有在所述筒体半径的大约0.25到所述筒体半径的大约1.5之间的长度。
14.如权利要求12所述的扇护罩,其中所述下侧包括位于所述过渡表面的一侧上的第一段和位于所述过渡表面的另一侧上的第二段,并且其中所述过渡表面处于凹进部的形式,并且此外其中所述凹进部的半径大于所述第一段和第二段两者的半径。
15.如权利要求12所述的扇护罩,其中所述过渡表面处于直线形式。
16.如权利要求12所述的扇护罩,其中所述过渡表面处于凸出部形式。
17.如权利要求12所述的扇护罩,其中所述过渡表面处于第一线性表面、第二线性表面和形成于其之间的顶点的形式。
18.如权利要求12所述的扇护罩,其中所述筒体包括与旋转轴线重合的筒体中点,并且其中所述过渡表面的中心基本上与所述筒体的中点对准。
19.如权利要求12所述的扇护罩,其中所述压力通风部本体限定了长度L1的第二边缘。
20.如权利要求19所述的扇护罩,其中长度L1的第一边缘和长度L1的第二边缘的相应中点至所述旋转轴线是等距离的。
21.如权利要求19所述的扇护罩,其中从所述旋转轴线至长度L1的第一边缘的中点的距离不等于从所述旋转轴线至长度L1的第二边缘的中点的距离。
22.如权利要求19所述的扇护罩,还包括:
第二裙部,其靠近长度L1的第二边缘延伸并且基本上平行于该旋转轴线;
第二交界部,其联接长度L1的第二边缘和第二裙部并且具有长度L1,其中所述第二交界部包括过渡表面,该过渡表面具有小于长度L1的长度。
23.如权利要求12所述的扇护罩,其中所述压力通风部本体、所述裙部和所述交界部具有基本上均匀的厚度。
24.如权利要求12所述的扇护罩,其中所述压力通风部本体限定了长度L2的第二边缘,其中长度L2不等于长度L1,并且还包括:
第二裙部,其邻近长度L2的第二边缘延伸并且基本上平行于旋转轴线;以及
第二交界部,其联接长度L2的第二边缘和第二裙部并且具有长度L2,其中所述第二交界部包括过渡表面,该过渡表面具有小于长度L2的长度。
25.如权利要求12所述的扇护罩,其中所述冷却扇组件包括用于容纳可围绕第二旋转轴线旋转的第二扇的第二筒体,该第二筒体与该第二旋转轴线同心。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113056615A (zh) * 2018-12-12 2021-06-29 依必安派特穆尔芬根有限两合公司 通风单元

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9157453B2 (en) * 2011-08-23 2015-10-13 Ctb, Inc. Plastic fan shroud and cone assembly and method
JP5805214B2 (ja) * 2011-12-19 2015-11-04 三菱電機株式会社 室外機及びこの室外機を備えた冷凍サイクル装置
DE102012003336A1 (de) * 2012-02-17 2013-08-22 Ziehl-Abegg Ag Diffusor, Ventilator mit einem solchen Diffusor sowie Gerät mit solchen Ventilatoren
DE102012019795A1 (de) * 2012-10-05 2014-04-10 Ziehl-Abegg Ag Ventilatoreinheit
US10081250B2 (en) * 2014-12-15 2018-09-25 Dayton-Phoenix Group, Inc. Cooling fan vane assembly for a resistor grid
US10267209B2 (en) * 2015-01-21 2019-04-23 Hanon Systems Fan shroud for motor vehicle
KR102510470B1 (ko) * 2015-01-21 2023-03-17 한온시스템 주식회사 차량용 팬 슈라우드
JP6157657B2 (ja) 2015-02-06 2017-07-05 ハンオン システムズ 車両用ファンシュラウド
US9915267B2 (en) * 2015-06-08 2018-03-13 Air Distribution Technologies Ip, Llc Fan inlet recirculation guide vanes
US10982863B2 (en) 2018-04-10 2021-04-20 Carrier Corporation HVAC fan inlet

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5106270A (en) * 1991-01-10 1992-04-21 Westinghouse Air Brake Company Air-cooled air compressor
US5649587A (en) * 1996-02-23 1997-07-22 Mccord Winn Textron, Inc. Fan shroud and receptacle arrangement
CN2494486Y (zh) * 2001-06-06 2002-06-05 英志企业股份有限公司 具有集风罩的散热器
US6579063B2 (en) * 2000-11-08 2003-06-17 Robert Bosch Corporation High efficiency, inflow-adapted, axial-flow fan
CN2680907Y (zh) * 2003-11-03 2005-02-23 奇鋐科技股份有限公司 风扇导风罩结构
US20050180848A1 (en) * 2004-02-12 2005-08-18 Brown Daniel J. Vehicle cooling fan shroud with an articulatable portion
US20090211287A1 (en) * 2008-02-25 2009-08-27 Carrier Corporation Modular condenser fan assembly

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6676371B1 (en) * 2002-08-22 2004-01-13 Custom Molders, Inc. Double barrel vehicle cooling fan shroud
US7309207B2 (en) * 2005-08-29 2007-12-18 Siemens Vdo Automotive Canada Inc. Fan shroud structure reinforcement to reduce or eliminate warping and distortion

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5106270A (en) * 1991-01-10 1992-04-21 Westinghouse Air Brake Company Air-cooled air compressor
US5649587A (en) * 1996-02-23 1997-07-22 Mccord Winn Textron, Inc. Fan shroud and receptacle arrangement
US6579063B2 (en) * 2000-11-08 2003-06-17 Robert Bosch Corporation High efficiency, inflow-adapted, axial-flow fan
CN2494486Y (zh) * 2001-06-06 2002-06-05 英志企业股份有限公司 具有集风罩的散热器
CN2680907Y (zh) * 2003-11-03 2005-02-23 奇鋐科技股份有限公司 风扇导风罩结构
US20050180848A1 (en) * 2004-02-12 2005-08-18 Brown Daniel J. Vehicle cooling fan shroud with an articulatable portion
US20090211287A1 (en) * 2008-02-25 2009-08-27 Carrier Corporation Modular condenser fan assembly

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113056615A (zh) * 2018-12-12 2021-06-29 依必安派特穆尔芬根有限两合公司 通风单元

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EP2545285A1 (en) 2013-01-16
US8662840B2 (en) 2014-03-04
KR20130014541A (ko) 2013-02-07
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