專利名稱：有相對轉(zhuǎn)軸傾斜葉片的離心風(fēng)扇葉輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種離心式風(fēng)扇的葉輪，其葉片相對于葉輪本身的旋轉(zhuǎn)軸傾斜。
本發(fā)明的葉輪可用于多種不同使用場合的風(fēng)扇中，例如，用于通過汽車加熱裝置中的熱交換器來使空氣流動。本發(fā)明還可用于家用空調(diào)或供暖裝置的風(fēng)扇。
背景技術(shù)：
用于此類風(fēng)扇的葉輪必須滿足多項要求，包括噪聲低、噪聲譜分配優(yōu)良、效率高、空間緊湊、壓位差和容量適當(dāng)。
文獻(xiàn)EP-0 816 687公開了一種離心式風(fēng)扇，其具有帶傾斜葉片的葉輪。
葉片圍繞葉輪軸布置在環(huán)形曲面上。每一葉片具有一錐形段，并且外彎，即具有外彎的邊緣部。
雖然這種結(jié)構(gòu)設(shè)計使得噪音有效降低，但是卻難以通過塑料注模的方式進(jìn)行制造。由此，EP-0 816 687還提供了一種用于制造專門為此目的而設(shè)計的葉輪和模具的專用方法。
本發(fā)明的目的在于提供一種具有傾斜葉片的改進(jìn)型低噪音離心式風(fēng)扇葉輪，其在壓差和容量方面提供了最優(yōu)的性能，同時還容易構(gòu)造。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個方面在于提供一種如權(quán)利要求1所限定的具有傾斜葉片的離心式風(fēng)扇葉輪。
從屬權(quán)利要求涉及本發(fā)明有利的優(yōu)選實(shí)施方案。


附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施方案，但并不會限制其使用場合的范圍，其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的葉輪的側(cè)面透視圖；圖2為圖1的葉輪的透視前視圖；圖3為形成圖1葉輪部分的葉片的側(cè)視平面圖；圖4和5分別示出了形成圖1葉輪部分的葉片根部和端部處的剖面圖；圖6為現(xiàn)有技術(shù)的葉輪的聲譜圖；圖7為圖1的葉輪的聲譜圖；以及圖8為圖1的葉輪的前視圖。
具體實(shí)施例方式
下面為用于描述本發(fā)明的葉輪的簡要術(shù)語定義前緣(A)為限定葉片的前邊的線，即葉片外形與流體流接觸的初始部分；后緣(U)為限定葉片的后面的線，即葉片外形與流體流接觸的最后部分；弦長(L)為對于葉片與葉輪的旋轉(zhuǎn)軸的垂直面之間的交叉點(diǎn)處的葉片段的空氣動力學(xué)外形的自前緣延伸至后緣的弧的端部連線的長度；葉片中線(MC)為不同半徑的弦長L的中點(diǎn)連線；葉片傾角(α)為葉片中線(MC)與葉輪的軸所成的角度；拱高(f)為弦長(L)的最長垂線，自弦長(L)起算至外形或葉片的拱線；拱高(f)相對于弦長(L)的位置可按弦長本身長度的百分比表示。
參見附圖中的圖1和2，附圖標(biāo)記1表示本發(fā)明的整個葉輪。
葉輪1可包括兩個或多個模件2，每一模件包括在安裝盤4與至少一個連接環(huán)5之間延伸的若干葉片3。葉片3與這些部件相對于葉輪1的旋轉(zhuǎn)軸6成一角度地連接。該角度α可為5至30(六十進(jìn)制)度，優(yōu)選10度。
兩個相鄰模件2的葉片3可同向傾斜或反向傾斜。此外，其中一個模件2的葉片3優(yōu)選相對于相鄰模件2的葉片偏置，即，其中一個模件2的一個葉片3的端部大約為相鄰模件2的兩個葉片3的間距的一半。在一優(yōu)選實(shí)施方案中，葉輪1被設(shè)計成安裝在從側(cè)邊吸入流體的離心式風(fēng)扇中。
在未示出的另一實(shí)施方案中，空氣僅從離心扇的一側(cè)吸入，而葉片3安裝盤4位于空氣吸入側(cè)的相對側(cè)上。在后一種情況下，葉輪1可包括兩個或多個并排設(shè)置的模件2。
每一葉片3的幾何特征在圖3至5中示出。
圖3示出了弄平的平面圖中的葉片3。葉片3基本上為不規(guī)則四邊形，但為了增加容量，其也可為矩形。
葉片3包括相對于葉輪1的軸6傾斜角度β的直的前緣A、與葉輪1的軸6平行的直的后緣U、與安裝盤4相連的根部7以及與環(huán)5相連的端部8。
如果葉片3為矩形，則前緣4的傾斜角度β可為0度至40(六十進(jìn)制)度。
葉片3是矩形還是不規(guī)則四邊形取決于所要求性能的類型矩形葉片使得容量提高，而不規(guī)則四邊形葉片則使得壓差更大并且聲學(xué)性能更佳。
在容量、壓差與聲學(xué)性能方面提供極佳性能的角度β的優(yōu)選值為12.65度。
葉片3的延伸長度為L，葉片3的外形在根部7處具有沿外形的中線測得的直線長度W1，以及在端部8處的直線長度W2。
外形的長度W1、W2與長度L的比率如下W2為長度L的0.3～0.5，優(yōu)選為0.35；W1為長度L的0.3～0.8，優(yōu)選為0.70。
圖4和5分別示出了葉片3輪廓在根部7和端部8處的外形圖。
根部7處的外形的中線9的曲度按如下公式定義Y＝Y(jié)0+α1(x-x0)+b1(x-x0)2+c1(x-x0)3+d1(x-x0)4其中:
外形的弦長C1為21.488mm，恒定厚度S1為1.1mm，中線9與弦長C1之間的拱高f1為4.20306mm。
另外，端部8處的外形的中線10的曲度也按如下公式定義Y＝Y(jié)0+α1(x-x0)+b1(x-x0)2+c1(x-x0)3+d1(x-x0)4其中的常數(shù)同上。
外形的弦長C2為14.154mm，恒定厚度S2為1.1mm，拱高f2為1.5033mm。
拱高f1和f2約位于相應(yīng)弦長C1和C2的一半，這些位置由下表中的值lf1、lf2表示。
厚度S1、S2和外形的拱高f1、f2與弦長C1、C2的比值如下S1為弦長C1的5％～8％，優(yōu)選6％；f1為弦長C1的10％～15％，優(yōu)選12％；S2為弦長C2的6％～10％，優(yōu)選8％；f2為弦長C2的10％～15％，優(yōu)選12％。
根部7處外形的弦長C1與前緣A處測量的半徑R1成角度γ1。該角度γ1可為50至80(六十進(jìn)制)度，優(yōu)選65.2度。
端部8處外形的弦長C2與前緣A處測量的半徑R2形成角度γ2。角度γ2可為33至63(六十進(jìn)制)度，優(yōu)選48.2度。
下文的描述涉及本發(fā)明的葉輪的優(yōu)選實(shí)施方案，但并無限制發(fā)明構(gòu)思的范圍之意。附圖中示出的葉輪1由兩個具有側(cè)面吸入部的兩個對稱模件2組成。
每一模件2具有相對于相鄰模件2的葉片偏置的二十八個葉片，模件的外徑約為99mm，寬約為44mm。
本發(fā)明的葉輪1優(yōu)選沿圖8中的箭頭S所標(biāo)示的方向旋轉(zhuǎn)，也就是說，此方向使得當(dāng)葉輪沿此方向旋轉(zhuǎn)時，最內(nèi)部直徑上的葉片3的前緣A位于最外部直徑上的后緣U之后。
此構(gòu)造為葉輪1的無聲運(yùn)轉(zhuǎn)和性能提供了最佳結(jié)果。
本發(fā)明的風(fēng)扇葉片3的推薦優(yōu)選實(shí)施方案的所有特征值在下表中總結(jié)出，其中，
C1，C2 表示弦長；f1，f2 表示拱高；lf1，lf2 表示相對于弦長C1，C2的拱高位置；S1，S2 表示外形厚度；W1，W2 表示外形的直線長度；α 表示葉片中線MC與葉輪的軸6的夾角；β 表示葉片3的前緣與葉輪的軸6的夾角；γ1，γ2 表示葉片根部和端部處的葉片3的外形分別與穿過外形的前緣的葉輪半徑R1、R2形成的角度。

圖6和7示出了常規(guī)直葉片式葉輪(圖6)與根據(jù)本發(fā)明制造的葉輪(圖7)的測試結(jié)果，兩種葉輪均具有同樣的容量和壓差。
測試表明聲級減少了大約1dB(A)，聲適感明顯改善。
就此而論，應(yīng)當(dāng)記得，人耳的靈敏度是兩個主變量的函數(shù)頻率和聲壓級。
人耳的靈敏度在低頻區(qū)降低，在中頻區(qū)增加，而在高頻區(qū)再次降低，這樣便可形成聲音的感覺強(qiáng)度(響度)曲線圖，通常稱為“等響度曲線”，例如由國家和國際標(biāo)準(zhǔn)組織使用。
本發(fā)明的葉輪使得聲壓級可朝較少干擾人耳的頻率移動，換言之，這意味著葉輪產(chǎn)生的聲音更“令人愉快”。
在不背離如權(quán)利要求所限定的發(fā)明構(gòu)思的范圍的前提下，可對上述發(fā)明進(jìn)行改進(jìn)和改變。
另外，本發(fā)明的所有細(xì)部可由技術(shù)上相當(dāng)?shù)脑卮妗?br> 權(quán)利要求
1.一種離心式風(fēng)扇葉輪(1)，其具有旋轉(zhuǎn)軸(6)并包括一個或多個模件(2)，每一模件(2)包括一安裝盤(4)、至少一個連接環(huán)(5)以及若干在安裝盤(4)與連接環(huán)(5)之間延伸的葉片(3)，葉片(3)與安裝盤(4)和連接環(huán)(5)相對于葉輪(1)的旋轉(zhuǎn)軸(6)成一角度(α)地連接，葉輪的特征在于，葉片(3)的傾斜角度(α)可為5至30(六十進(jìn)制)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉輪，其特征在于，葉片(3)的傾斜角度(α)為10(六十進(jìn)制)度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的葉輪，其特征在于，當(dāng)從弄平的平面圖中看時，每一葉片(3)基本上為不規(guī)則四邊形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的葉輪，其特征在于，當(dāng)從弄平的平面圖中看時，每一葉片(3)基本上為矩形。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的葉輪，其特征在于，每一葉片(3)具有一直邊前緣(A)，其與葉輪(1)的軸(6)的傾斜角度(β)為0至40(六十進(jìn)制)度。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的葉輪，其特征在于，每一葉片(3)具有一與葉輪(1)的軸(6)平行的直的后緣(U)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的葉輪，其特征在于，每一葉片(3)具有直的前緣(A)，其與葉輪(1)的軸(6)的傾斜角度(β)為12.65(六十進(jìn)制)度。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的葉輪，其特征在于，每一葉片(3)的外形在所述根部的傾斜角度(γ1)為50至80(六十進(jìn)制)度。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的葉輪，其特征在于，每一葉片(3)的外形在所述端部的傾斜角度(γ2)為33至63(六十進(jìn)制)度。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的葉輪，其特征在于，每一葉片(3)的外形在所述根部的傾斜角度(γ1)為65.2(六十進(jìn)制)度。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的葉輪，其特征在于，每一葉片(3)在所述端部的傾斜角度(γ2)為48.2(六十進(jìn)制)度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種離心式風(fēng)扇葉輪(1)，其具有旋轉(zhuǎn)軸(6)并包括一或多個模件(2)。每一模件(2)包括一安裝盤(4)、至少一個連接環(huán)(5)、以及若干在安裝盤(4)與連接環(huán)(5)之間延伸的葉片(3)。葉片(3)與安裝盤(4)和連接環(huán)(5)相對于葉輪(1)的旋轉(zhuǎn)軸(6)成一角度(α)相連。葉片(3)的傾斜角度(α)值可為5至30(六十進(jìn)制)度，而根據(jù)所要求的性能類型不同，葉片(3)可為矩形或梯形矩形葉片使得容量提高，梯形葉片使得壓位差和聲學(xué)性能提高，從而實(shí)現(xiàn)了高性能與聲適感的結(jié)合。
文檔編號F04D29/28GK1675472SQ03818579
公開日2005年9月28日 申請日期2003年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月2日
發(fā)明者薩爾瓦托雷·帕蒂 申請人:斯帕爾公司