專利名稱：帶有重疊風扇的發動機冷卻風扇組件的制作方法
技術領域：
本發明的背景一種典型的汽車發動機冷卻風扇組件包括一個或多個風扇，每個由一個電動機驅動，以及包容在一個護罩內，它引導空氣通過一個或多個熱交換器。每個電動機典型地被支臂或靜子支承，后者被護罩支承。這種風扇組件能夠放置在熱交換器的上游或下游，它典型地包括一個冷卻發動機的散熱器和一個空氣調節冷凝器。
一個風扇組件要求有效地提供所需數量的發動機冷卻，而又滿足各種噪聲準則。這些噪聲準則通常涉及寬帶噪聲和音調。在一個給定的風扇功率下，寬帶噪聲經常發現可以借助增大風扇直徑而降低，雖然，如果風扇重疊熱交換器的一個邊緣，風扇噪聲，尤其是風扇噪聲的音調含量增加。
風扇效率也經常借助增大風扇直徑而改善。其一個理由是使通過風扇的空氣加速的功率消耗一般是不能回收的。這個功耗借助增大風扇DM積而減小。另一個理由是一個較大的風扇面積提供熱交換器較好的覆蓋范圍。由于風扇組件典型的淺深度，通過風扇投影區外部熱交換器芯子的空氣速度通常小于風扇投影區內部的。這種流動不均勻性增加了平均的壓力降，以及降低了熱交換器的效率。
當熱交換器芯子區是大致的方形，借助使用一個單獨風扇，其直徑大致等于方形的一個側面的長度，流動不均勻性能夠合理地變小。當芯子的一個尺寸(典型地是寬度)大于其它的尺寸(典型地是高度)，噪聲的考慮一般地限制風扇直徑為較小的尺寸。作為一個結果，對于一個非方形芯子的流動不均勻性通常大于一個方形芯子的情況，除非芯子的縱橫比(最長側面與最短側面比)足夠大，能夠實際上配合兩個風扇為側面靠側面。雖然一個雙風扇組件的理想的芯子縱橫比為2，這樣一個組件能夠在較小的縱橫比下提供在流動不均勻性中一個顯著的優點。
能提供給熱交換器芯子良好覆蓋的一個給定風扇排列的一個尺度范圍是面積比Af/Ac，它是總風扇盤面積Af與熱交換器芯子的面積Ac之比。對于在一個方形芯子上的一個單獨的風扇，在沒有重疊芯子的邊緣時可達到的最大的面積比為□/4或0.79，這也是使用一個邊靠邊的雙風扇在一個芯子縱橫比2能夠達到的最大值。
在實踐中，許多汽車熱交換器具有一個縱橫比大致介于1和2之間的中間值，對于一個方形熱交換器以及一個單獨的風扇理想的是1，對于一個雙風扇理想的是2。這樣對于風扇設計師存在的一個問題是，無論在一個單獨的風扇構造中，或者一個雙風扇的排列中都沒有通過芯子的一個有利的流動分布。一個縱橫比約1.35或許代表最差的情況，其中風扇面積與芯子面積之比對于單獨的風扇和雙風扇組件同樣地小。這兩種排列的示意圖示于
圖1a和1b。同樣對于單風扇和雙風扇組件，面積比為約0.58。事實上，一個三風扇組件，如圖1c所示，也具有一個面積比為0.58。因為在圖1a、1b和1c內所示構造的總風扇面積是大致相等的，這些構造的效率和噪聲也是大致相同的。
除了增大風扇面積的問題外，另一個面對的問題是增大風扇功率。這點有時有利于使用多風扇。尤其是，在這樣的情況下，當可能的最大的電動機在一個單風扇系統內傳送要求的冷卻也太小時，一個多風扇組件可能是需要的，即使會損失最佳的系統效率。這種狀態能夠在下列場所遭遇，當設計電冷卻系統以代替發動機驅動風扇用于輕型貨車的冷卻時。它或許也能在新一代燃料電池車輛的冷卻中遭遇。
本發明的概述本發明是一個汽車發動機冷卻風扇組件，使用兩個或多個風扇，當由上游或下游方向觀察時，其中至少兩個風扇是彼此重疊的一組支臂，它支承電動機驅動一對重疊的風扇的一個風扇，是這一個風扇的上游，以及一組支臂，它支承電動機驅動一對風扇的另一個風扇，是另一個風扇的下游。一對風扇的重疊可以借助投影這些風扇在一個平面上顯示，這個平面垂直于一個或兩個風扇的軸線。一個第一圓盤定中心在一個風扇的軸線的投影上(第一盤的直徑等于這個風扇的直徑)重疊一個第二圓盤，定中心在另一個風扇的軸線的投影上(第二盤的直徑等于另一個風扇的直徑)。
在一個優選的實施例中，一組支臂，它支承電動機驅動一個重疊對風扇的每個風扇，其軸向位置基本上與此對風扇的另一個風扇的軸向位置相同。此對風扇的每個風扇用的一組支臂消除了任何元件，它與此對風扇的另一個風扇的放置能夠干涉，它在與此組支臂處于相同的軸向位置。這樣允許模組在軸向方向上非常緊湊。
最好，小的間隙保持在上述的護罩和每個風扇之間，沿著重疊區外面的風扇的周邊的一部分。最好，在垂直于一個或兩個風扇軸線的一個平面上護罩開口的投影是兩個基本上圓形元件，它們在風扇重疊區內重疊。
在一個優選的實施例中，兩個電動機是在離開熱交換器芯子大致相同的距離。在此實施例中，芯子和一個電動機上最遠點之間的距離是0.8至1.25乘以芯子和另一個電動機上最遠點之間的距離。電動機的長度經常是制造一個風扇組件的一個限制因素，它是軸向上緊湊的。
當按照一個最優選的實施例的一個風扇組件是軸向地由上游或下游觀察時，支承重疊對的一個風扇的驅動電動機的一組支臂的投影區落在重疊對的另一個風扇的投影盤區的外面。
在一個實施例中，風扇組件是一個雙風扇組件。這種排列提供通過一個熱交換器芯子的一個良好的流動均勻性，在這些情況下，其中單風扇組件或普通的側面靠側面雙風扇組件是不能夠的，這就是，在這些情況下，其中護罩覆蓋熱交換器的一個矩形區，以及其中此矩形區的縱橫比大致界于1和2之間。在一個優選的實施例中，組件是一個雙風扇系統，以及定尺寸為移動空氣通過一個縱橫比大致為1.25至1.8的芯子區。在一個最優選的實施例中，組件是一個雙風扇系統，以及兩個風扇直徑是相等的，或者如果是不相等的，較小的風扇的直徑是大于較大的風扇的直徑的85％，以及較大的風扇的直徑是大于芯子區的較小尺寸的75％。
在其它的實施例中，風扇組件包括多于兩個風扇。
在優選的實施例中，重疊的范圍，當在一個平面上測量時，這個平面含有一個重疊對的至少一個風扇的轉動軸，以及另一風扇的軸線上的至少一點，是大于兩個風扇的較小的風扇的直徑的10％，以及小于較小的風扇的葉片的跨度。風扇的直徑是取風扇葉片尖端的揮動直徑，以及葉片跨度是由盤轂至風扇葉片尖端的徑向距離。重疊，直徑和葉片跨度是不包括在任何轉動的尖端帶內。任何較大的重疊可能產生聲學音調。如果使用小的重疊，本發明的利益將較小。
雖然在某些實施例中，風扇是用液壓馬達驅動的，在優選的實施例中，它們是用電動機驅動的。本發明的一個優點是允許使用在一個較小包裝內的兩個或多個大電動機，在此處一個側面靠側面的排列將限制風扇直徑至一個尺寸，不能有效地吸收大量的電動機功率，以及在此處使用兩個下游的或兩個上游的電動機支承的一個重疊的風扇排列在配合入一個車輛時將是太深。
在優選的實施例中，護罩形成在熱交換器芯子和風扇之間的一個通風口，以及此通風口在鄰接帶有上游支承支臂的風扇區是較深的。這樣加大了對于一個給定的護罩的軸向深度時的通風口深度，以及減少了流動不均勻性。
在優選的實施例中，再循環是借助保持一個小間隙在每個風扇和風扇周邊的非重疊部分的護罩之間-此部分不是任何其它風扇的上游或下游。此間隙最好小于風扇直徑的2％。
在優選的實施例中，使用帶扎的風扇，這種類型的風扇具有一個轉動帶附著在葉片尖端，能夠保持尖端加載比在重疊區自由尖端風扇更有效。
轉動的方向規定為相對于在組件的軸向下游的一個觀察者。在某些實施例中，一個重疊對的一個風扇在順時針方向轉動，以及此對的另一個風扇在反時針方向轉動。這樣引起風扇葉片在重疊區內在相同的方向上轉動。這種排列增加了在重疊區內的總渦旋速度。與在重疊區內葉片在相對的方向轉動的排列比較，減小了效率。然而，在下游減小相對速度，風扇能夠相對于代替的排列降低風扇噪聲。另一個優點是，由于電動機的安裝排列。兩個電動機具有相對于電動機相同的轉動方向。在某些情況下，可以使用相同的電動機。
在其它的實施例中，一個重疊對的兩個風扇在相同的方向上轉動(兩個在順時針或反時針方向上)。這樣引起葉片在重疊區在相對的方向上轉動。由于渦旋的抵消，這種排列能夠比在此區內葉片在相同的方向上轉動的排列多少更有效。然而，在下游增加的相對速度，風扇能夠相對于代替的排列增加噪聲。
在優選的實施例中，一個重疊對的兩個風扇具有不相等數目的葉片。同樣在優選的實施例中，一個重疊對的至少一個風扇的葉片尖端是可變間距的。
在優選的實施例中，一個重疊對的兩個風扇具有的葉片是在它們的尖端處前掠的。這種幾何形狀發現具有良好的效率，以及相對于其它幾何形狀減少的噪聲。這點可能是由于事實上前掠的葉片具有一個較高的流動不穩定性的忍耐力。這種不穩定性是當葉片移動進入和脫離重疊區時遭遇到的。
在優選的實施例中，一個重疊對的一個風扇在順時針方向上轉動，以及另一個風扇在反時針方向上轉動，以及下游風扇具有一個尖端前緣掠角，它與上游風扇的尖端后緣掠角是相反的。在此種構造中，下游風扇跨過上游風扇的尾流，以這樣一種方式，使在不同葉片段上的不穩定力傾向于彼此抵消，從而降低聲學音調。
在其它優選的實施例中，一個重疊對的兩個風扇是在相同的方向上轉動，以及下游風扇具有一個尖端前緣掠角，它與上游風扇尖端后緣掠角是相同符號的。這是另一個構造，可提供降低的音調。
在一個最優選的實施例中，一個重疊對的一個上游風扇具有根部后緣掠角，在與尖端前緣掠角相反的方向上。
本發明或者放置在熱交換器的上游或下游，或者放置在兩個熱交換器之間。
電動機可以是直流電動機，以及還可以或者是機械地，或者是電子地連接的。
在優選的實施例中，護罩具有一個圓桶，圍繞一對重疊風扇的至少一個，以及圓桶延伸進入一對風扇的另一個風扇的上游或下游區，以及使用以支承另一個風扇的電動機的安裝架。
附圖的簡要說明圖1a示出一個單風扇組件和一個1.35縱橫比的芯子的一個示意圖；圖1b示出一個非重疊的雙風扇組件和一個1.35縱橫比的芯子的一個示意圖；圖1c示出一個非重疊的三風扇組件和一個1.35縱橫比的芯子的一個示意圖；圖1d示出一個重疊的雙風扇組件和一個1.35縱橫比的芯子的一個示意圖；圖1e示出一個重疊的三風扇組件和一個1.35縱橫比的芯子的一個示意圖；圖2示出一個風扇葉片的一個軸向視圖，其中前緣和后緣的掠角是限定的；圖3示出按照本發明的一個重疊的雙風扇組件的一個剖面圖，其中葉片是以一個“掠角”視圖示出的；圖4示出按照本發明的一個重疊的雙風扇組件的一個軸向上游視圖；圖5示出按照本發明的一個重疊的雙風扇組件的一個軸向下游視圖；圖6示出按照本發明的一個重疊的雙風扇組件的一個透視圖；圖7示出在重疊區的風扇葉片的外形，其中兩個風扇是在相同的方向上轉動，以及葉片的幾何形狀是本發明的一個優選的實施例中的；圖8示出在重疊區的風扇葉片的外形，其中兩個風扇是在相對的方向上轉動，以及葉片的幾何形狀是本發明的另一個優選的實施例中的；圖9示出按照本發明的一個重疊的雙風扇組件的一個軸向下游視圖，示出的風扇具有不均勻的葉片尖端間距以及圓桶圍繞下游風扇，延伸進入上游風扇的下游區。
本發明的詳細說明圖1a-1c示出幾個不同的非重疊的風扇構造，在一個1.35縱橫比的芯子上。圖1a示出一個單風扇排列，其中風扇是最大的，它將配合，不與芯子邊界重疊。其面積比，或者盤面積與芯子面積比是0.58。盤面積是限定為具有直徑等于風扇直徑的一個圓盤的面積。雖然在某些情況下，芯子邊界的一個重疊是允許的，大量的重疊發現會導致風扇噪聲的增加。
圖1b和1c示出雙風扇和三風扇構造的非重疊的構造(側面靠側面)，也是在一個1.35縱橫比的芯子上。這些構造也具有一個面積比大致為0.58。在此處，盤面積取各個風扇的盤面積的總和。在圖1b和1c內，相鄰風扇的葉片尖端將在風扇盤的相切點接觸。在實踐中，存在任何轉動的葉尖帶和要求的轉動間隙將減小面積比至稍小于計算的值。
圖1d和1e示出重疊的風扇構造的示意圖，在一個1.35縱橫比的芯子上。重疊的風扇構造一般提供比這種芯子縱橫比的非重疊的風扇構造更大的面積比。圖1d是一個雙風扇排列，它提供一個面積比為0.68。圖1e是一個三風扇排列，它具有一個面積比大約同樣高。在此處，盤面積是取各個風扇的盤面積的總和減去重疊的面積。
除了由重疊的風扇提供的較好的覆蓋外，這些構造還可改進在這些情況下的風扇效率，在此處在通過風扇的加速空氣中消耗和風扇功率的分量與克服芯子的阻力消耗的那些分量比較是較大的。風扇功率的此部分可以借助增大風扇的盤面積減小通過風扇的軸向速度來降低。
圖2示出一個風扇葉片的外形，一個箭頭指示轉動的方向。葉片14具有一個葉尖141，一個葉根142，一個前緣143和一個后緣144。前緣掠角Λte以及后緣掠角Λte示出在葉片的根部和尖端處。每個掠角限定為至給定半徑的葉片邊緣的切線和此半徑處徑向直線之間的角度。掠角的符號相對于葉片的轉動方向確定。圖2所示的風扇具有前緣掠角和后緣掠角，它們在葉片尖端為正的和在根部為負的。前緣和后緣因此都考慮在葉片尖端為前掠(掠向轉動方向)以及在根部為后掠(掠向轉動的相反方向)。徑向尺寸“R”如圖所示是風扇直徑的一半。葉片跨度限定為葉片的徑向范圍，以及示出為“S”。
圖3是通過按照本發明的一個重疊的雙風扇組件的一個剖面圖，安裝在熱交換器4的下游，剖面的平面含有兩個重疊的風扇10和20的轉動軸。風扇10被直流電動機20驅動，它附著至安裝架30。安裝架30被支臂40支承，后者被護罩2支承。風扇110被直流電動機120驅動，后者附著至安裝架130，安裝架130被支臂140支承，后者被護罩2支承。風扇10和110彼此在重疊區22內彼此重疊。支臂40放置在風扇10的上游。這就意味，空氣流在進入風扇10之前進入支臂40。支臂140放置在風扇110的下游。空氣流在進入風扇110之后進入支臂140。可以看出，組件在軸向上是非常緊湊的。安裝架30和130，支臂40和140以及護罩2是模塑的作為一個單獨的塑料件。
葉片14和114以一個“掠角”視圖表示，示出葉片的軸向范圍作為半徑的一個函數。葉片附著至轉動的尖端帶16、116，它們幫助在重疊區22內的葉片加載。轉動的尖端帶16和116具有緊密的運動間隙18和118，相對于護罩2在此區的外面。這些間隙小于風扇直徑的2％。這些緊密的間隙減少了角循環，否則它由于一個汽車發動機冷卻風扇引起的大的壓力升高而產生。
在此實施例中，兩個風扇是等直徑的。葉片跨距如“S”所示。葉片重疊的范圍如尺寸“0”所示。尺寸“0”比尺寸“S”稍小。葉片14不在風扇轂112后面通過以及葉片114不在風扇轂12之前通過。對重疊的此種限制降低了由風扇10和110產生的聲學音調。
在芯子4的表面和電動機20之間的最大距離示出為d1，以及在芯子4的表面和電動機120之間的最大距離示出為d2。所示的d1大致等于d2。在優選的實施例中，d1和d2之間的差別小于較小的d1和d2的25％。
圖4是圖3的重疊的雙風扇組件的一個軸向的上游視圖。風扇10和110在圖中清晰地彼此重疊。風扇10具有9個葉片14以及風扇110具有11個葉片114。風扇的音調由于在兩個風扇上使用不同數目的葉片而降低。
可以看出，上游支臂40不包括任何元件，它的投影區落入風扇110的投影盤區內。這種排列允許風扇110和支臂40定位在相同的軸向位置，從而減少了風扇組件的軸向范圍。雖然支臂40示出為一組軸向延伸的元件，許多其它的形狀也可以使用。例如，非徑向的，或掠角的支承臂也可以使用，以及橫向支撐或中間環結構能夠提供補充的支承。
雖然電動機安裝架30如圖所示通常是作為帶有幾個安裝片的一個環形元件，電動機安裝架的許多其它構造也可以使用。
被護罩2覆蓋的熱交換器芯子的面積是大致的矩形，其縱橫比為1.44。每個風扇具有一個直徑為約0.79乘以此面積的較小的尺寸。
上游支臂40的橫截面是細長的，以及取向為這樣，以減小氣流的障礙，以及保證在護罩圓桶50的周邊外面區域的可模塑性。
在帶16和護罩圓桶50之間的間隙18和在帶116和護罩圓桶150之間的間隙118是小于在重疊區22外面相應的風扇直徑的2％。
圖5示出圖3和4的風扇組件的一個下游軸向視圖。可以看出，支臂140不包括任何元件，它的投影區落入風扇10的投影盤區內。支臂140能夠看出是一組徑向延伸的靜子葉片，每個相對于軸向傾斜，如同經常的情況，帶有支臂放置在一個發動機冷卻風扇的下游。如果使用上游支臂，許多其它的支臂形狀可以使用。
箭頭示出風扇10和110在相同的方向轉動(在此圖內為順時針)。這種排列引起葉片14在重疊區內與葉片114反向地轉動。在此區內，由風扇110產生的渦旋被風扇10產生的渦旋稍有抵消。這種排列能夠導致比在重疊區內葉片在相同的方向轉動的排列具有稍高的效率。
風扇葉片14和114具有前緣15和115，它們在葉片尖端是前掠的。前掠的葉片通常顯示對氣流不穩定性高的忍耐力，比如重疊的風扇的葉片經受的那種不穩定性。這種忍耐力能夠導致比一個后斜的設計更高的效率和更低的噪聲。
圖6是圖3、4和5所示風扇組件的一個透視圖。可以看出，護罩通風口5在鄰接至下游風扇10的護罩2區內比鄰接至上游風扇110的護罩2區內更深。這種排列借助改進通過鄰接至風扇10的芯子部分的氣流的均勻性提高了組件的效率，而保持了組件的軸向的緊湊性。
護罩圓桶50和150保證了重疊區外面的泄漏控制。
圖7是圖3至6所示的重疊的風扇組件的一個詳細的視圖。它示出軸向地由下游觀察的重疊區內風扇葉片的外形。兩個風扇在順時針方向轉動，上游葉片后緣是在尖端前掠的和在根部后掠的，以及下游葉片前緣是在葉片尖端前掠的。下游葉片示出為在四個不同的轉動角以及上游葉片在每種情況下的轉動顯示在下游葉片前緣的尖端段和上游葉片后緣之間的交叉角。由于在各風扇之間的軸向間隙小，此角度接近一個角度，其中下游葉片跨過上游葉片的尾流。為了減小風扇的音調，此角度應理想地接近90°，但是由于轉動的葉片存在的變化的幾何形狀，這樣一個理想的排列不能夠達到。所示的排列顯示，在所示的四個轉動角中有三個是有利的交叉角。在55°轉動角，下游葉片前緣瞬時地平行于上游葉片后緣，但是這種情況僅存在一個短的時間期限。
圖8與圖7類似，但在此處兩個風扇在相反的方向上轉動。上游風扇順時針轉動，以及它的后緣是在尖端處前掠以及在根部處后掠。下游風扇反時針轉動，以及它的前緣是在尖端處后掠。如圖7中所示，下游葉片示出為在四個不同的轉動角，以及上游葉片在每種情況下的轉動顯示在下游葉片前緣的尖端段和上游葉片后緣之間的交叉角。所示的四個轉動角中有三個是有利的交叉角。在74°轉動角，下游葉片前緣瞬時地平行于上游葉片后緣，但是這種情況僅存在一個短時間期限。
圖9是一個組件的一個下游軸向視圖，與圖5所示的類似。在此組件中風扇10和110具有葉片14和114，它們是在根部均勻間隔的和在尖端非均勻間隔的。按照專利U.S.Patentno.5,000,660，使用非均勻間隔的葉片尖端在兩個風扇的至少一個上，以及最好在兩個上能夠改進組件的主觀噪聲質量。類似的噪聲改進能夠借助使用非均勻間距葉片獲得。
圖9還示出護罩圓桶50，圍繞下游風扇10，延伸進入風扇110的下游區。延伸區51提供電動機安裝架130的補充的支承，直接地和通過補充的支臂141。一個類似的護罩圓桶的延伸區圍繞上游風扇，能夠提供結構的利益。
技術熟練人員將會理解，其它的實施例也在下列權利要求的范圍內。例如，本發明可以完全地不包括一個通風口；代替地，本發明可以包括一個通風口，僅它的一部分與圓桶和電動機安裝架制成整體，通風口的剩余部分作為一個單獨的部件提供。
權利要求
1.一種汽車發動機冷卻風扇組件，包括a)一個第一風扇，被一個第一電動機驅動；上述的第一電動機被一個第一電動機安裝架支承，上述的第一電動機安裝架是被第一組支臂支承，上述的第一組支臂延伸至一個護罩并被其支承，以及b)一個第二風扇，被一個第二電動機驅動，上述的第二電動機被一個第二電動機安裝架支承，上述的第二電動機安裝架被第二組支臂支承，上述的第二組支臂延伸至一個護罩并被其支承，以及其中，上述的護罩在上述的風扇和熱交換器芯子之間的至少部分距離上引導空氣流，以及上述的第一和第二風扇每個以一個直徑為其表征，以及上述的第一風扇和上述的第二風扇具有一個轂盤和多個延長的葉片，每個上述的葉片具有一個根部，一個尖端，一個前緣和一個后緣，其特征在于，當軸向地由上游或下游方向觀察時，上述的第一和第二風扇是重疊的，以及，上述的第一組支臂定位在上述的第一風扇的上游，以及上述的第二組支臂定位在上述的第二風扇的下游。
2.按照權利要求1的汽車發動機冷卻風扇組件，其特征在于，在上述的護罩和每個上述的風扇之間，沿著重疊區之外，風扇的周邊部分保持一個小的間隙。
3.按照權利要求1的汽車發動機冷卻風扇組件，其特征在于，上述的第一風扇的軸向位置基本上與上述的第二組支臂的軸向位置相同，上述的第二風扇的軸向位置基本上與上述的第一組支臂的軸向位置相同。
4.按照權利要求1的汽車發動機冷卻風扇組件，其特征在于，當上述的第一和第二組支臂投影在一個平面上，此平面垂直于兩個上述的風扇的一個或兩個風扇的軸線，以及上述的第一和第二風扇投影在上述的平面上，上述的第二組支臂的投影區落在定中心在上述的第一風扇的軸線投影上一個第一圓盤的外面，上述的第一圓盤的直徑與第上述的第一風扇的直徑相等，以及上述的第一組支臂的投影區落在定中心在上述的第二風扇的軸線投影上的一個第二圓盤的外面，上述的第二圓盤的直徑與上述的第二風扇的直徑相等。
5.按照權利要求1的汽車發動機冷卻風扇組件，其特征在于，在上述的熱交換器芯子和上述的第一電動機上最遠點之間的距離是0.8至1.25乘以芯子和上述的第二電動機上最遠點之間的距離。
6.按照權利要求1-4的任何一項的汽車發動機冷卻風扇組件，其特征在于，它沒有補充風扇，
7.按照權利要求1-4的任何一項的汽車發動機冷卻風扇組件，其特征在于，除了上述的第一風扇和上述的第二風扇外還包括至少一個風扇。
8.按照權利要求6的汽車發動機冷卻風扇組件，其特征在于，上述的風扇移動空氣通過上述的熱交換器的一個大致矩形區，以及上述的矩形區的較大的尺寸是1.25至1.8乘以上述的矩形區的較小的尺寸。
9.按照權利要求6的汽車發動機冷卻風扇組件，其特征在于，兩個風扇的直徑是相等的，或者，如果是不相等的，上述的風扇的最小風扇的直徑大于上述的風扇的最大風扇的直徑的85％。
10.按照權利要求8的汽車發動機冷卻風扇組件，其特征在于，上述的風扇的至少一個風扇的直徑大于上述的矩形區的上述的較小尺寸的75％。
11.按照權利要求1-4的任何一項的汽車發動機冷卻風扇組件，其特征在于，當在一個平面上測量時，這個平面含有上述的風扇的至少一個風扇的轉動軸以及另一個風扇的軸線上的至少一點，重疊的范圍大于上述的風扇的較小風扇的直徑的10％，以及小于上述的風扇的較小風扇的葉片跨度。
12.按照權利要求1-4的任何一項的汽車發動機冷卻風扇組件，其特征在于，各個馬達是電動機。
13.按照權利要求1-4的任何一項的汽車發動機冷卻風扇組件，其特征在于，包括一個通風口，位于上述的風扇和上述的熱交換器芯子之間，其中，鄰近距芯子較遠的風扇的通風口的深度大于鄰近距芯子較近的風扇的通風口的深度。
14.按照權利要求1-4的任何一項的汽車發動機冷卻風扇組件，其特征在于，在上述的護罩和每個上述的風扇之間的間隙小于風扇直徑的2％，沿著風扇的周邊的未重疊部分的大部分。
15.按照權利要求1-4的任何一項的汽車發動機冷卻風扇組件，其特征在于，各風扇的至少一個風扇是帶扎的。
16.按照權利要求1-4的任何一項的汽車發動機冷卻風扇組件，其特征在于，軸向地由下游方向觀察，上述風扇的一個在順時針方向上轉動，以及上述風扇的另一個在反時針方向上轉動。
17.按照權利要求1-4的任何一項的汽車發動機冷卻風扇組件，其特征在于，軸向地由下游方向觀察，兩個上述的風扇在相同的方向上轉動。
18.按照權利要求1-4的任何一項的汽車發動機冷卻風扇組件，其特征在于，上述的第一風扇具有第一數目的葉片和上述的第二風扇具有第二數目的葉片，以及葉片的第一數目不等于葉片的第二數目。
19.按照權利要求1-4的任何一項的汽車發動機冷卻風扇組件，其特征在于，至少上述的一組葉片具有不均勻間距的葉片尖端。
20.按照權利要求1-4的任何一項的汽車發動機冷卻風扇組件，其特征在于，兩個上述的風扇在其尖端具有前掠前緣。
21.按照權利要求16的汽車發動機冷卻風扇組件，其特征在于，下游風扇具有尖端前緣掠角，它與上游風扇尖端后緣掠角相反。
22.按照權利要求17的汽車發動機冷卻風扇組件，其特征在于，下游風扇具有尖端前緣掠角，它與上游風扇尖端后緣掠角的符號相同。
23.按照權利要求21的汽車發動機冷卻風扇組件，其特征在于，在與尖端后緣掠角相反的方向上，上游風扇具有根部后緣掠角。
24.按照權利要求22的汽車發動機冷卻風扇組件，其特征在于，在與尖端后緣掠角相反的方向上，上游風扇具有根部后緣掠角。
25.按照權利要求1-4的任何一項的汽車發動機冷卻風扇組件，其特征在于，上述的風扇是由注射模塑的塑料制造的。
26.按照權利要求1-4的任何一項的汽車發動機冷卻風扇組件，其特征在于，上述的第一電動機安裝架，上述的第一組支臂，上述的第二電動機安裝架，上述的第二組支臂，以及上述的護罩的至少一部分是由注射模塑的塑料制造的。
27.按照權利要求26的汽車發動機冷卻風扇組件，其特征在于，一個單獨的注射模塑部件包括上述的第一電動機安裝架，上述的第一組支臂，上述的第二電動機安裝架，上述的第二組支臂以及上述的護罩的至少一部分。
28.按照權利要求1的汽車發動機冷卻風扇組件，其特征在于，在垂直于至少一個風扇軸線的一個平面內，護罩開口的一個投影是兩個大致圓形，它們在風扇的重疊區內重疊。
29.按照權利要求1-4的任何一項的汽車發動機冷卻風扇組件，其特征在于，護罩包括一個圓桶，圍繞上述的第一風扇，以及上述的圓桶延伸進入上述的第二風扇軸向下游區，以支承上述的第二電動機安裝架。
30.按照權利要求1-4的任何一項的汽車發動機冷卻風扇組件，其特征在于，護罩包括一個圓桶圍繞上述的第二風扇，以及上述的圓桶延伸進入上述的第一風扇的軸向上游區，以支承上述的第一電動機安裝架。
全文摘要
一個汽車發動機冷卻風扇組件，使用成對的重疊的風扇(10、110)，以改進通過熱交換器芯子(4)的流動不均勻性，以及增加風扇功率量，它是使用限制的電動機尺寸能夠達到的。每對風扇的一個風扇(10)具有上游支臂(40)以及另一個風扇(110)具有下游支臂(140)，以及這些支臂(40、140)構造為這樣，使減少組件的軸向尺寸。使用風扇組合提高了風扇的性能，以及葉片傾斜減少了風扇噪聲。
文檔編號F04D29/38GK1723348SQ03805489
公開日2006年1月18日 申請日期2003年3月17日 優先權日2002年3月15日
發明者威廉·M·史蒂文斯, F·R·科泰 申請人:羅伯特博施公司