RU2731486C1 - Blower casing with additional air channels - Google Patents
Blower casing with additional air channels Download PDFInfo
- Publication number
- RU2731486C1 RU2731486C1 RU2019131206A RU2019131206A RU2731486C1 RU 2731486 C1 RU2731486 C1 RU 2731486C1 RU 2019131206 A RU2019131206 A RU 2019131206A RU 2019131206 A RU2019131206 A RU 2019131206A RU 2731486 C1 RU2731486 C1 RU 2731486C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fan
- casing
- channels
- ring
- channel
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
- F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к легковым автомобилям.The invention relates to transport engineering, in particular to passenger cars.
Для обеспечения работы двигателя легкового автомобиля в тяжелых дорожных условиях при движении с малой скоростью применяется вентилятор, который при включении обдувает радиатор системы охлаждения. Для увеличения КПД вентилятор используется с кожухом (Жидкостное охлаждение автомобильных двигателей / A.M. Кригер, М.Е. Дискин, А.Л. Новеннй- ков, В.И. Пикус. - М.: Машиностроение, 1985. - 176с.). Из существующего уровня техники конструкции вентиляторной установки (фиг. 1 и фиг.2) представляет собой электровентилятор 1 и кожух вентилятора 2. Кожух — это прямоугольный короб с открытой передней частью, направленной к радиатору и охватывавшая его сердцевину по периметру. На задней стенке имеется отверстие, охваченное кольцом 3, в проеме этого отверстия располагается вентилятор (фиг. 2).To ensure the operation of the engine of a passenger car in difficult road conditions when driving at low speed, a fan is used, which, when turned on, blows the radiator of the cooling system. To increase the efficiency, the fan is used with a casing (Liquid cooling of automobile engines / A.M. Krieger, ME Diskin, AL Novennykov, VI Pikus. - M .: Mashinostroenie, 1985. - 176p.). From the state of the art, the design of the fan installation (Fig. 1 and Fig. 2) is an
КПД вентилятора увеличивается потому, что за кожухом создается разряжение, которое распространяется по всей поверхности сердцевины радиатора. Благодаря этому воздух всасывается через удаленные от центра участки фронтальной поверхности радиатора. В легковых автомобилях большая часть охлаждающего воздуха поступает за счет использования набегающего потока воздуха при их движении. Кожух вентилятора в этом смысле в значительной степени ухудшает использование набегающего потока воздуха. Резкое сужение потока в отверстии кожуха создает большое сопротивление для прохода воздуха и в некоторых случаях эту потерю приходится возмещать включением вентилятора. Какие-либо мероприятия, направленные на улучшение использование набегающего потока воздуха, как правило, приводят к снижению эффективности вентилятора. Две эти функции, работа вентилятора и использование набегающего потока, практически всегда имеют взаимно противоположное влияние. Существует еще одна проблема снижающая эффективность системы охлаждения — это неравномерное распределение скорости охлаждающего воздуха по фронтальной поверхности радиатора. Вследствие того, что кожух вентилятора имеет резкое сужение, воздушный поток вынужден преодолевать большое сопротивление через участки радиатора удаленных от выходного отверстия в кожухе. Особенно большие проблемы возникают на участках радиатора по углам кожуха, скорость воздуха здесь в разы ниже, чем по центру.The efficiency of the fan is increased because a vacuum is created behind the casing, which spreads over the entire surface of the radiator core. As a result, air is drawn in through the distant sections of the radiator front surface. In passenger cars, most of the cooling air comes from the use of the incoming air flow during their movement. The fan casing in this sense significantly impairs the use of the ram air flow. The sharp restriction of the flow in the opening of the casing creates a large resistance for the passage of air and in some cases this loss must be compensated for by turning on the fan. Any measures aimed at improving the use of the incoming air flow, as a rule, lead to a decrease in the efficiency of the fan. These two functions, fan operation and ram flow, almost always have a mutually opposite effect. There is another problem that reduces the efficiency of the cooling system - this is the uneven distribution of the speed of the cooling air over the front surface of the radiator. Due to the fact that the fan casing has a sharp narrowing, the air flow is forced to overcome a large resistance through the sections of the radiator remote from the outlet in the casing. Especially big problems arise in the areas of the radiator at the corners of the casing, the air speed here is several times lower than in the center.
Кольцо на кожухе выполняет важную функцию, оно препятствует циркуляции воздушного потока на концах лопастей вентилятора обратно под кожух. Эту же функцию выполняет кольцо на концах лопастей 4, вместе они образуют лабиринтное уплотнение между кожухом и вентилятором.The ring on the shroud has an important function as it prevents the airflow at the ends of the fan blades from circulating back under the shroud. The same function is performed by the ring at the ends of the
Условия применения вентиляторных установок на легковых автомобилях в значительной мере осложнена, реализовать оптимальную геометрию и форму в этих условиях проблематичная задача. Дело в том, что подкапотное пространство легкового автомобиля критически ограничено. Эти обстоятельства в значительной мере снижают эффективность применения вентилятора и снижают возможность использования набегающего потока воздуха, это в существенной мере снижает эффективность системы охлаждения двигателя и в результате приходится затрачивать больше энергии для подачи охлаждающего воздуха.The conditions for the use of fan units in passenger cars are significantly complicated; it is a problematic task to realize the optimal geometry and shape under these conditions. The fact is that the engine compartment of a passenger car is critically limited. These circumstances significantly reduce the efficiency of the fan and reduce the possibility of using the ram air flow, this significantly reduces the efficiency of the engine cooling system and, as a result, more energy has to be spent for supplying cooling air.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в увеличении эффективности вентиляторной установки системы охлаждения двигателя легкового автомобиля, рационального использования набегающего потока воздуха при движении автомобиля.The problem to be solved by the claimed invention is to increase the efficiency of the fan installation of the car engine cooling system, rational use of the incoming air flow when the car is moving.
Поставленная задача решается за счет изменения конструкции кожуха вентилятора.The task is solved by changing the design of the fan casing.
Сущность предлагаемого устройства заключается в том, что за основу взят вентиляторная установка легкового автомобиля существующего уровня техники (фиг. 1 и 2), которая состоит из вентилятора 1 и кожуха 2. Кольцо на кожухе 3 цельное и задняя стенка ровная. В изобретении предлагается изменить конструкцию кожуха вентилятора. На кожухе вентилятора в отличии от прототипа на задней стенке выполнены четыре воздушных канала (фиг. 3 и 4, поз. 4). Во фронтальной проекции каналы имеют клиновидную форму, причем каналы расширяются от угла кожуха к кольцу 3. Боковые стороны каналов выполнены по дуге, задавая каналу направление по касательной к выходному отверстию кожуха, по отношению к направлению вращения вентилятора (направление вращения вентилятора против часовой стрелки (фиг. 3)). В продольной проекции (фиг. 5) канал 4 также имеет клиновидную форму и расширяется от угла кожуха к кольцу. На выходе из канала, там, где он контактирует с кольцом, в кольце сделано отверстие (фиг. 5 и 6, поз. 6) по форме соответствующей проекции канала. В проеме отверстия размещаются пять пластинчатых дефлекторов, направленных под углом по касательной в противоположном направлении к вращению вентилятора. Вдоль потока воздуха отверстия расположены за кольцом вентилятора в открытой зоне (фиг. 6, поз. 6).The essence of the proposed device lies in the fact that the basis is taken the fan installation of a passenger car of the existing prior art (Fig. 1 and 2), which consists of a
На фиг. 1 изображена вентиляторная установка легкового автомобиля существующего уровня техники. Вид из моторного отсека, т.е. видна задняя стенка кожуха вентилятора.FIG. 1 shows a prior art passenger car fan assembly. View from the engine compartment, i.e. the rear wall of the fan casing is visible.
На фиг. 2 изображен фрагмент сечения в вертикальной продольной плоскости вентиляторной установки существующего уровня техники. Поток воздуха идет справа налево, справа передняя часть, слева задняя.FIG. 2 shows a fragment of a section in the vertical longitudinal plane of a fan installation of the prior art. The air flow goes from right to left, right front, left back.
На фиг. 3 изображена вентиляторная установка с заявляемым кожухом вентилятора. Вид из моторного отсека, т.е. видна задняя стенка кожуха вентилятора.FIG. 3 shows a fan installation with the claimed fan casing. View from the engine compartment, i.e. the rear wall of the fan casing is visible.
На фиг. 4 изображена вентиляторная установка с заявляемым кожухом вентилятора. Вид со стороны радиатора, т.е. видна передняя стенка кожуха вентилятора.FIG. 4 shows a fan installation with the claimed fan casing. View from the radiator side, i.e. the front wall of the fan casing is visible.
На фиг. 5 изображен фрагмент диагонального сечения вдоль оси воздушного канала заявляемой вентиляторной установки. Передняя стенка кожуха сверху.FIG. 5 shows a fragment of a diagonal section along the axis of the air channel of the inventive fan installation. The front wall of the casing is from above.
На фиг. 6 изображен фрагмент сечения в вертикальной продольной плоскости заявляемой вентиляторной установки. Поток воздуха идет слева направо.FIG. 6 shows a fragment of a section in the vertical longitudinal plane of the inventive fan installation. The air flow goes from left to right.
Конструкция работает следующим образом. При создании данной конструкции требовалось решить две задачи, необходимо увеличить эффективность использования набегающего потока воздуха при движении автомобиля и при этом вентиляторная установка не должна снизить эффективность при использовании вентилятора. Этот компромисс достигается несколькими решениями. Для того, чтобы увеличить эффективность использования набегающего потока воздуха на задней стенке кожуха выполнены каналы 4. Каналы предназначены для того, чтобы уменьшить сопротивление для прохода воздуха с наиболее удаленных участков радиатора. Для снижения сопротивления самих каналов они имеют клиновидную форму в двух плоскостях. Важное значение имеет выпуск воздуха из этих каналов, выпуск должен быть организован так, чтобы через эти каналы не было «подсасывания» воздуха из подкапотного пространства при работе вентилятора. Иначе будет возникать циркуляция воздуха, что приведет к снижению эффективности вентилятора. Для решения этой проблемы выходные отверстия должны быть размешены в кольце кожуха 3. При этом выход набегающего воздуха осуществляется в открытую зону за вентилятором, таким образом осуществляется «обход» вентилятора, и он не вносит дополнительного сопротивления этому потоку. Для того, чтобы исключить рециркуляцию воздуха реализуется еще одна мера, это искривленная форма оси канала и направление этой оси под определенным углом. Эти меры препятствуют захвату потока воздуха при вращении вентилятора, поскольку канал направлен в противоположную сторону закручивающемуся потоку. Главную роль против захвата закрученного потока играют дефлекторы 5, направленные под обратным углом к потоку, которые отсекают вовлечение воздуха в рециркуляцию. Для правильного решения этой проблемы необходимо найти точный баланс между размерами выпускных отверстии 6 каналов и остальными атрибутами. Если дальше увеличивать размеры отверстий 6, то естественно эффективность использования набегающего потока будет расти, но при этом эффективность вентилятора может падать, что недопустимо. Как показали исследования все перечисленные меры позволяют повысить поступление набегающего потока воздуха на 2%. За счет того, что каналы расположены диагонально увеличилась скорость воздуха через радиатор по углам кожуха, вследствие этого равномерность поля скоростей воздуха по фронтальной поверхности радиатора улучшилась на 1%. При работе вентилятора циркуляция потока воздуха отсутствовала.The design works as follows. When creating this design, it was required to solve two problems, it is necessary to increase the efficiency of using the incoming air flow when the car is moving, and at the same time the fan installation should not reduce the efficiency when using the fan. This trade-off is achieved by several solutions. In order to increase the efficiency of the use of the incoming air flow,
«Выштамповкой» на кожухе для организации воздушных каналов одновременно могут выполнять дополнительную функцию, использоваться как ребра жесткости стенок кожуха.By "stamping" on the casing to organize air channels, they can simultaneously perform an additional function, be used as stiffening ribs of the casing walls.
Простое конструктивное решение позволяет заметно повысить эффективность использования набегающего потока воздуха, таким образом снизить затраты мощности для подачи воздуха для системы охлаждения двигателя легкового автомобиля, а значит уменьшить расход топлива и выброс вредных веществ в атмосферу. Все мероприятия не приводят к увеличению габаритных размеров вентиляторной установки и ее массы.A simple design solution allows to significantly increase the efficiency of the use of the incoming air flow, thus reducing the power consumption for supplying air to the engine cooling system of a passenger car, which means reducing fuel consumption and emission of harmful substances into the atmosphere. All measures do not lead to an increase in the overall dimensions of the fan unit and its weight.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019131206A RU2731486C1 (en) | 2019-10-01 | 2019-10-01 | Blower casing with additional air channels |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019131206A RU2731486C1 (en) | 2019-10-01 | 2019-10-01 | Blower casing with additional air channels |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2731486C1 true RU2731486C1 (en) | 2020-09-03 |
Family
ID=72421783
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019131206A RU2731486C1 (en) | 2019-10-01 | 2019-10-01 | Blower casing with additional air channels |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2731486C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU208760U1 (en) * | 2021-09-02 | 2022-01-12 | Публичное акционерное общество "КАМАЗ" | FAN HOOD |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6070650A (en) * | 1996-11-29 | 2000-06-06 | Denso Corporation | Vehicular air conditioning system |
RU167897U1 (en) * | 2016-03-24 | 2017-01-11 | Александр Васильевич Марунин | COOLING SYSTEM WITH TUBE RODIATOR |
RU2621585C2 (en) * | 2012-04-26 | 2017-06-06 | Сдмо Индастриз | Cooling axial fan with axipetal guide blades of the stator |
RU2629974C2 (en) * | 2012-10-09 | 2017-09-05 | Бсх Хаусгерете Гмбх | Fan unit |
-
2019
- 2019-10-01 RU RU2019131206A patent/RU2731486C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6070650A (en) * | 1996-11-29 | 2000-06-06 | Denso Corporation | Vehicular air conditioning system |
RU2621585C2 (en) * | 2012-04-26 | 2017-06-06 | Сдмо Индастриз | Cooling axial fan with axipetal guide blades of the stator |
RU2629974C2 (en) * | 2012-10-09 | 2017-09-05 | Бсх Хаусгерете Гмбх | Fan unit |
RU167897U1 (en) * | 2016-03-24 | 2017-01-11 | Александр Васильевич Марунин | COOLING SYSTEM WITH TUBE RODIATOR |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU208760U1 (en) * | 2021-09-02 | 2022-01-12 | Публичное акционерное общество "КАМАЗ" | FAN HOOD |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2014320631B2 (en) | Cooling and exhaust system for a cooking oven | |
CN108569133B (en) | Duct structure for vehicle | |
US10052931B2 (en) | Outdoor cooling unit in vehicle air-conditioning apparatus | |
RU2731486C1 (en) | Blower casing with additional air channels | |
EP2517909B1 (en) | An air curtain, and a vehicle provided with such an air curtain | |
WO2022247281A1 (en) | Charging post | |
CN102756643A (en) | Cooling system for electric vehicle and cooling method for electrical component | |
CN112930443B (en) | Fan arrangement for a motor vehicle | |
KR101946474B1 (en) | Compact heat exchanger-blower unit for motor vehicles | |
CN204283598U (en) | Ventilation heat abstractor and vehicle | |
US20210123611A1 (en) | Diffuser, diffuser assembly, and air conditioner having the same | |
JP6258927B2 (en) | Air supply device | |
US20120112586A1 (en) | Motor shield for the drainage device of a cooling or air-conditioning system | |
GB2562263A (en) | Bellmouth for jetfan | |
AU2017410135A1 (en) | Propeller fan and outdoor unit for air-conditioning apparatus | |
CN108626148B (en) | Fan and roof machine | |
JP6155475B2 (en) | Cooling structure of vehicle engine room | |
CN210404946U (en) | Range extender and controller heat dissipation device | |
US20170108277A1 (en) | Air-Cooled Heat Exchange System | |
JPH0558897U (en) | Air conditioner blower | |
US11780321B2 (en) | Cooling module for an electric motor vehicle, comprising a tangential-flow turbomachine | |
KR102629657B1 (en) | Automotive heat exchanger module | |
JP2014134364A (en) | Blower module and air conditioner outdoor unit | |
CN110087436B (en) | Heat dissipation electric cabinet | |
US10006469B2 (en) | Diffuser and method of operating diffuser |