[发明专利]一种用于车辆的鼓风机总成

说明书

一种该鼓风机总成包括具有空气入口侧和蜗壳形壁的壳体、具有在壳体内延伸的输出轴的马达以及气流出口。叶轮被安装到输出轴以用于在壳体内旋转，并且具有用于沿着蜗壳形壁产生气流的多个叶片。入口环由壳体的空气入口侧支撑，并且包括迷宫式密封部以限制来自气流的空气的再循环。迷宫式密封部具有外表面，进入壳体的环境空气沿着外表面从近端部流动到远端部，并且引导件从近端部的外表面下游延伸。迷宫式密封部可以是钩形或定尺寸为适合叶片尖端的形状。引导件可以从远端部或者从外表面沿着入口环的一部分延伸。在另一实施例中，迷宫式密封部的外表面和引导件的外表面可以形成光滑曲面。

技术领域

本发明总体上涉及用于车辆的鼓风机总成，并且更具体地涉及用于这种总成以减少音调噪声的入口环噪声。

背景技术

鼓风机总成是车辆暖通空调(HVAC)系统的常见部件，并且被设计为最大效率/气流。如图1总体所示，已知鼓风机总成10包括壳体12，壳体12包括蜗壳形壁(scrolled wall)14和侧壁16、18。定位在壳体12内的鼓风机叶轮20包括多个叶片22，并安装在马达26的输出轴24上。

在操作中，马达26旋转输出轴24，输送轴24又使鼓风机叶轮20和叶片22旋转。环境空气通过侧壁16的入口并穿过多个叶片22被吸入，以产生内部气流。气流包括穿过入口环30进入壳体12的环境气流和在壳体12内部的内部气流(通常由箭头28示出)。内部气流28从鼓风机叶轮叶片22通过与气流路径内的蜗壳截止部31相邻的气隙而行进。内部气流28在气流出口或通风口32处离开壳体之前围绕壳体12的蜗壳形壁14继续。

如上所述，鼓风机总成10还包括附接到壳体12的入口环30。在图2中以横截面示出的入口环30包括迷宫式密封部34，以限制内部气流28的再循环。如本领域已知的，迷宫式密封部34被定尺寸(dimensioned)为适合鼓风机叶轮叶片22的尖端36，以产生设计为防止内部气流28再循环的曲折路径形式的机械密封。迷宫式密封部34的外表面40还引导进入壳体12的环境气流(通常由箭头42示出)在进入壳体之前从近端部44经过叶片尖端36到远端部46。

如图3最佳描绘的，进入壳体12的环境气流以高浓度并且一定角度撞击鼓风机叶轮叶片22的尖端36。在这个角度，气流包括轴向分量(大致平行于叶片)和径向分量(大致垂直于叶片)。气流的轴向分量倾向于撞击鼓风机叶轮叶片22的尖端36，以造成不希望的振动和噪声(包括音调噪声)，这通过邻近叶片尖端的高浓度环境空气而增强。

如图4所示，为了减少与上述鼓风机总成10相关联的不期望的振动和噪声，从迷宫式密封部34的外表面40的近端部44大体上垂直延伸的空气块48被添加到入口环30。空气块48被设计成在被吸入侧壁16的入口之前干扰或改变沿着迷宫式密封部34的外表面40的环境气流。这种环境气流的改变在图5中最佳示出，其中环境气流被迫在空气块48上行进。与没有空气块的鼓风机总成相比，这减小了外表面40对环境气流的影响。因此，一部分环境气流在撞击到鼓风机叶轮叶片22之前被引导越过叶片尖端36。

以这种方式，减少了碰撞叶片尖端36的环境气流的量，从而减少不期望的振动和噪声。虽然通过将一部分环境气流引导通过叶片尖端36而成功地减少一些显著的不利后果，但是空气块48也在空气块的邻近的(immediately)下游和叶片22的入口侧(即，远端46的邻近的下游)产生湍流气流的涡流。这些湍流气流的涡流本身产生了倾向于撞击在叶片尖端36上的气流的新的轴向分量，以导致气流效率损失以及对于不期望的振动和噪声的附加可能性。

为了进一步减少上述不利后果，入口环应当配置为减少(如果不是消除)与迷宫式密封部的远端相邻的高浓度的空气，并且将进入壳体的环境气流更加均匀地分配在风扇叶片的长度上同时避免产生湍流气流。更具体地，入口环应当被配置为通过提供外表面而更有效，沿着该外表面，环境空气可以保持连接或附接较长的时间段。外表面还应当提供平滑的过渡以使空气粘附，以便避免产生湍流空气的涡流，并且外表面的远端部(也称为气流分离点)应当位于比仅设计为作为迷宫式密封部的一部分的远端部离风扇叶片更远的距离处。