專利名稱：軸流風(fēng)扇的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軸流風(fēng)扇，具體涉及一種通過把旋轉(zhuǎn)葉片的彎度(camber)比減少率設(shè)定為33％～85％，能實(shí)現(xiàn)噪聲明顯比以往低的軸流風(fēng)扇。
背景技術(shù)：
軸流風(fēng)扇(Axial Flow Fan)是一種具有在轂(hub)的外周成放射狀設(shè)置的多個(gè)旋轉(zhuǎn)葉片，通過電動(dòng)機(jī)等旋轉(zhuǎn)并在旋轉(zhuǎn)葉片的軸方向吹送空氣的流體機(jī)械。作為代表性的軸流風(fēng)扇，具有為了促進(jìn)風(fēng)扇和換氣用換氣扇或者汽車的散熱器和冷凝器等的空冷式熱交換器的散熱而向上述熱交換器吹送散熱用空氣的冷卻風(fēng)扇(Cooling Fan)。
作為汽車空調(diào)裝置的熱交換器冷卻風(fēng)扇使用的軸流風(fēng)扇和罩板(Shroud)一起安裝在熱交換器的后面或前面，該罩板用喇叭口型通風(fēng)口包圍其周圍，并在通風(fēng)口的前面或后面具有可在軸方向誘導(dǎo)送風(fēng)空氣的引導(dǎo)葉片。這種軸流風(fēng)扇根據(jù)針對熱交換器的配置形式而大致分為推送式(Pusher Type)和牽引式(PullerType)。
一般，汽車用軸流風(fēng)扇1，如圖1和圖2所示，包圍固定其外周，并與引導(dǎo)送風(fēng)空氣的罩板(Shroud)2形成一組安裝在熱交換器的前面。而且，軸流風(fēng)扇1由以下部分形成一體型轂12，其與電動(dòng)機(jī)3的驅(qū)動(dòng)軸結(jié)合；多個(gè)旋轉(zhuǎn)葉片11，其在上述轂12的外周呈放射狀設(shè)置；以及圓形風(fēng)扇帶(fan band)13，其與上述旋轉(zhuǎn)葉片11的葉片端連結(jié)并包圍旋轉(zhuǎn)葉片11的周圍。上述轂12、旋轉(zhuǎn)葉片11和風(fēng)扇帶13的材料是合成樹脂。上述軸流風(fēng)扇1一面通過電動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)力，使設(shè)置在轂12外周的具有流線型斷面結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)葉片11旋轉(zhuǎn)，一面在其前后面生成由空氣流動(dòng)速度差引起的差壓，在軸方向吹送空氣。
因此，上述旋轉(zhuǎn)葉片11給軸流風(fēng)扇1的送風(fēng)效率和噪聲的發(fā)生量帶來最大影響。為此，正如表示軸流風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)葉片相關(guān)術(shù)語的定義的圖5的旋轉(zhuǎn)葉片斷面圖所示，在設(shè)計(jì)軸流風(fēng)扇1時(shí)，旋轉(zhuǎn)葉片11的設(shè)定角(Setting Angle)、彎度比(Max Camber value ratio)、橫方向曲率、弦長、以及軸方向傾斜角等成為重要的設(shè)計(jì)因素。
上述彎度比是最大彎度值(Max Camber Value)除以弦長(Chord Length)的比。
而且，上述設(shè)定角是90°減旋轉(zhuǎn)葉片11的交錯(cuò)角(Stagger Angle)所得的值。
此處，上述設(shè)計(jì)因素中，設(shè)定角和彎度比是更重要的。
現(xiàn)有技術(shù)中的設(shè)定角，如圖5和圖6所示，從中間區(qū)域到葉片端(Blade Tip)是恒定的，在端部減少若干，彎度比從轂12越到葉片端就越減少，減少率不超過30％。
然而，根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)計(jì)因素，在減少旋轉(zhuǎn)葉片旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生的送風(fēng)噪聲方面是有限制的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有問題而提出的，本發(fā)明的目的是提供一種通過把旋轉(zhuǎn)葉片的彎度比減少率設(shè)定為33％～85％，使噪聲明顯低于以往的軸流風(fēng)扇。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的一實(shí)施例，一種軸流風(fēng)扇，具有轂，其與電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸結(jié)合；以及多個(gè)旋轉(zhuǎn)葉片，其在上述轂的外周形成一體，一面旋轉(zhuǎn)一面在軸方向吹送空氣；其特征在于，當(dāng)把上述旋轉(zhuǎn)葉片的葉片根側(cè)的最大彎度值除以弦長所得的值設(shè)定為葉片根側(cè)彎度比(cr1)，把上述旋轉(zhuǎn)葉片的葉片端側(cè)的最大彎度值除以弦長所得的值設(shè)定為葉片端側(cè)彎度比(cr2)，以及把上述葉片根側(cè)彎度比(cr1)和上述葉片端側(cè)彎度比(cr2)的差除以上述葉片根側(cè)彎度比(cr1)所得的值設(shè)定為彎度比減少率(Δcr)時(shí)，上述彎度比減少率(Δcr)為33％～85％。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的另一實(shí)施例，一種軸流風(fēng)扇，具有轂，其與電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸結(jié)合；以及多個(gè)旋轉(zhuǎn)葉片，其在上述轂的外周形成一體，一面旋轉(zhuǎn)一面在軸方向吹送空氣；其特征在于，上述旋轉(zhuǎn)葉片的葉片根側(cè)具有向后擺動(dòng)(sweep)角，上述旋轉(zhuǎn)葉片的葉片端側(cè)具有向前擺動(dòng)角；在上述旋轉(zhuǎn)葉片中葉片根側(cè)的向后擺動(dòng)角區(qū)域和葉片端側(cè)的向前擺動(dòng)角區(qū)域之間的區(qū)域，由被劃分成擺動(dòng)角方向交替變化的多個(gè)區(qū)域的流動(dòng)分散區(qū)域組成；當(dāng)把上述旋轉(zhuǎn)葉片的葉片根側(cè)的最大彎度值除以弦長所得的值設(shè)定為葉片根側(cè)彎度比(cr1)，把上述旋轉(zhuǎn)葉片的葉片端側(cè)的最大彎度值除以弦長所得的值設(shè)定為葉片端側(cè)彎度比(cr2)，以及把上述葉片根側(cè)彎度比(cr1)和上述葉片端側(cè)彎度比(cr2)的差除以上述葉片根側(cè)彎度比(cr1)所得的值設(shè)定為彎度比減少率(Δcr)時(shí)，上述彎度比減少率(Δcr)為33％～85％。
根據(jù)本發(fā)明的軸流風(fēng)扇，通過把旋轉(zhuǎn)葉片的彎度比減少率設(shè)定為33％～85％，能夠使噪聲明顯低于以往。


圖1是一般軸流風(fēng)扇組裝體的分解透視圖。
圖2是圖1所示的軸流風(fēng)扇的正面圖。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的軸流風(fēng)扇的外觀的透視圖。
圖4是本發(fā)明的軸流風(fēng)扇的正面圖。
圖5示出與軸流風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)葉片有關(guān)的術(shù)語的定義，是沿圖4的指示線“V-V”的斷面圖。
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的設(shè)定角的變化的圖。
圖7是示出使用本發(fā)明的設(shè)定角時(shí)，以往和本發(fā)明的各自噪聲程度的圖。
圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的彎度比的變化的圖。
圖9是示出同一風(fēng)量時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的彎度比的噪聲程度的線型圖。
110旋轉(zhuǎn)葉片120轂具體實(shí)施方式
以下，根據(jù)附圖對根據(jù)本發(fā)明的軸流風(fēng)扇的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的軸流風(fēng)扇的外觀的透視圖，圖4是圖3的正面圖，圖5示出與軸流風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)葉片有關(guān)的術(shù)語的定義，是沿圖4的指示線“V-V”的斷面圖，圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的設(shè)定角的變化的圖，圖7是示出使用本發(fā)明的設(shè)定角時(shí)，以往和本發(fā)明的各自噪聲程度的圖，圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的彎度比的變化的圖，圖9是示出同一風(fēng)量時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的彎度比的噪聲程度的線型圖。
本發(fā)明的軸流風(fēng)扇100具有轂120，其與電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸結(jié)合；多個(gè)旋轉(zhuǎn)葉片110，其在上述轂120的外周設(shè)置成一體，一面旋轉(zhuǎn)一面在軸方向吹送空氣；以及圓形風(fēng)扇帶130，其與上述旋轉(zhuǎn)葉片110的葉片端連結(jié)，并包圍旋轉(zhuǎn)葉片110的周圍。
上述旋轉(zhuǎn)葉片110，其前緣110a和后緣110b形成波狀。
上述本發(fā)明的軸流風(fēng)扇100根據(jù)針對熱交換器的配置形式而分為推送式(Pusher Type)和牽引式(Puller Type)。
具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的第1實(shí)施例，當(dāng)把上述旋轉(zhuǎn)葉片110的葉片根側(cè)最大彎度值除以弦長所得的值設(shè)定為葉片根側(cè)彎度比cr1，把上述旋轉(zhuǎn)葉片110的葉片端側(cè)最大彎度值除以弦長所得的值設(shè)定為葉片端側(cè)彎度比cr2，以及把上述葉片根側(cè)彎度比cr1和上述葉片端側(cè)彎度比cr2的差除以上述葉片根側(cè)彎度比cr1所得的值設(shè)定為彎度比減少率Δcr時(shí)，上述彎度比減少率Δcr滿足33％～85％。
最優(yōu)選的是，上述彎度比減少率Δcr為50％～70％。
上述旋轉(zhuǎn)葉片110的設(shè)定角(setting angle；sa)從上述旋轉(zhuǎn)葉片110的中央?yún)^(qū)域越向上述旋轉(zhuǎn)葉片110的葉片端就越增加。
上述設(shè)定角從最低點(diǎn)增加到2°～8°。
上述旋轉(zhuǎn)葉片110的葉片根側(cè)彎度比cr1為最大0.1，上述旋轉(zhuǎn)葉片110的葉片端側(cè)彎度比cr2為最小0.01。
更優(yōu)選的是，上述旋轉(zhuǎn)葉片110的葉片根側(cè)彎度比cr1為最大0.065，上述旋轉(zhuǎn)葉片110的葉片端側(cè)彎度比cr2為最小0.025。
以上，對本發(fā)明的第1實(shí)施例作了說明。
本發(fā)明的第2實(shí)施例，上述旋轉(zhuǎn)葉片110的葉片根側(cè)具有向后擺動(dòng)角，上述旋轉(zhuǎn)葉片110的葉片端側(cè)具有向前擺動(dòng)角；在上述旋轉(zhuǎn)葉片110中葉片根側(cè)的向后擺動(dòng)角區(qū)域和葉片端側(cè)的向前擺動(dòng)角區(qū)域之間的區(qū)域，由被劃分成擺動(dòng)角的方向交替變化的多個(gè)區(qū)域的流動(dòng)分散區(qū)域組成。
進(jìn)行更詳細(xì)說明，擺動(dòng)角(sweep angle)σr在與轂120接觸的葉片根側(cè)向反旋轉(zhuǎn)方向傾斜，在作為旋轉(zhuǎn)葉片110的前端的葉片端側(cè)向旋轉(zhuǎn)方向傾斜，被定義成在通過旋轉(zhuǎn)葉片110的前緣110a或后緣110b上的任意地點(diǎn)的切線與通過該任意地點(diǎn)和轂120的中心的半徑線之間的角度，表示旋轉(zhuǎn)葉片110的旋轉(zhuǎn)方向的斜度。上述擺動(dòng)角(sweep angle)σr的方向盡管在葉片根側(cè)是向后(-)，然而越向葉片端就越在特定地點(diǎn)回折，在葉片端側(cè)改變?yōu)橄蚯?+)。即，上述擺動(dòng)角(sweepangle)σr在葉片根側(cè)區(qū)域具有向后的擺動(dòng)角σr1，在葉片端側(cè)區(qū)域具有向前的擺動(dòng)角σr2。
上述前緣110a或后緣110b具有擺動(dòng)角的方向從葉片根側(cè)的向后變?yōu)橄蚯暗牡?回折點(diǎn)r11，以及從向前變?yōu)橄蚝蟮牡?回折點(diǎn)r12，并還具有從向后變?yōu)橄蚯暗牡?回折點(diǎn)r13，并且還具有作為第1回折點(diǎn)r11和第3回折點(diǎn)r13之間區(qū)域的流動(dòng)分散區(qū)域D。
如上所述，如果具有流動(dòng)分散區(qū)域D，則在后緣側(cè)形成流動(dòng)集中的二個(gè)流動(dòng)集中部D1、D2。因此，根據(jù)本發(fā)明的軸流風(fēng)扇10與僅具有一個(gè)流動(dòng)集中部(參照圖2的符號C)的現(xiàn)有軸流風(fēng)扇相比，使流動(dòng)集中得到大幅緩和。
另一方面，當(dāng)把上述旋轉(zhuǎn)葉片110的葉片根側(cè)最大彎度值除以弦長所得的值設(shè)定為葉片根側(cè)彎度比cr1，把上述旋轉(zhuǎn)葉片的葉片端側(cè)最大彎度值除以弦長所得的值設(shè)定為葉片端側(cè)彎度比cr2，以及把上述葉片根側(cè)彎度比cr1和上述葉片端側(cè)彎度比cr2的差除以上述葉片根側(cè)彎度比cr1所得的值設(shè)定為彎度比減少率Δcr時(shí)，上述彎度比減少率Δcr滿足33％～85％。
最優(yōu)選的是，上述彎度比減少率Δcr為50％～70％。
上述旋轉(zhuǎn)葉片110的設(shè)定角(setting angle；sa)從上述旋轉(zhuǎn)葉片110的中間區(qū)域越向上述旋轉(zhuǎn)葉片110的葉片端就越增加。
上述設(shè)定角從最低點(diǎn)增加到2°～8°。
上述旋轉(zhuǎn)葉片110的葉片根側(cè)彎度比cr1為最大0.1，上述旋轉(zhuǎn)葉片110的葉片端側(cè)彎度比cr2為最小0.01。
更優(yōu)選的是，上述旋轉(zhuǎn)葉片110的葉片根側(cè)彎度比cr1為最大0.065，上述旋轉(zhuǎn)葉片110的葉片端側(cè)彎度比cr2為最小0.025。
此處，圖6的X軸把旋轉(zhuǎn)葉片110在圖4的V-V線方向作了17等分，Y軸意味著圖5所示的設(shè)定角。
進(jìn)一步詳細(xì)說明，設(shè)定角1(□)表示，如本發(fā)明那樣的設(shè)定角從上述轂120的中間區(qū)域越向上述旋轉(zhuǎn)葉片110的葉片端就越增加，設(shè)定角2(◇)表示，不是從轂120的中間區(qū)域越向上述旋轉(zhuǎn)葉片110的葉片端就越增加，而是大致恒定，設(shè)定角3(◆)、設(shè)定角4(■)、設(shè)定角5(△)表示如以往那樣的設(shè)定角從轂120的中間區(qū)域越向上述旋轉(zhuǎn)葉片110的葉片端就越減少，
此處，圖8的X軸把旋轉(zhuǎn)葉片110在圖4的V-V線方向作了17等分，Y軸意味著圖5所示的彎度比。
進(jìn)一步詳細(xì)說明，●是以往的旋轉(zhuǎn)葉片110的彎度比，表示從轂120越向旋轉(zhuǎn)葉片110的葉片端就越恒定，此時(shí)的彎度比在全部區(qū)間為0.06～0.07。
◇的彎度比表示從轂120越向旋轉(zhuǎn)葉片110的葉片端就越減少若干，此時(shí)的彎度比為0.06至0.07～0.05至0.06。
△是本發(fā)明的最佳彎度比，表示從轂120越向旋轉(zhuǎn)葉片110的葉片端就減少越多，此時(shí)的彎度比為0.065～0.025。
通過根據(jù)上述本發(fā)明的第1實(shí)施例和第2實(shí)施例來設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)葉片110的設(shè)定角，如圖7所示，在設(shè)定角1(□)，在同一風(fēng)量時(shí)噪聲顯著減少，而越到設(shè)定角2(◇)、設(shè)定角3(◆)、設(shè)定角4(■)、設(shè)定角5(△)，噪聲越是逐漸增加。
并且，通過根據(jù)第1實(shí)施例和第2實(shí)施例設(shè)定旋轉(zhuǎn)葉片110的彎度比減少率范圍以內(nèi)，如圖8和圖9所示，在本發(fā)明中，根據(jù)彎度比1(●)、彎度比2(◇)、彎度比3(△)，在同一風(fēng)量時(shí)噪聲逐漸減少。
而且，在本發(fā)明的最佳彎度比3(△)時(shí)，如圖9所示，在同一風(fēng)量時(shí)噪聲顯著減少。
權(quán)利要求
1.一種軸流風(fēng)扇，具有轂(120)，其與電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸結(jié)合；以及多個(gè)旋轉(zhuǎn)葉片(110)，其在上述轂(120)的外周設(shè)置成一體，一面旋轉(zhuǎn)一面在軸方向吹送空氣；其特征在于，當(dāng)把上述旋轉(zhuǎn)葉片(110)的葉片根側(cè)的最大彎度值除以弦長所得的值設(shè)定為葉片根側(cè)彎度比(cr1)，把上述旋轉(zhuǎn)葉片(110)的葉片端側(cè)的最大彎度值除以弦長所得的值設(shè)定為葉片端側(cè)彎度比(cr2)，以及把上述葉片根側(cè)彎度比(cr1)和上述葉片端側(cè)彎度比(cr2)的差除以上述葉片根側(cè)彎度比(cr1)所得的值設(shè)定為彎度比減少率(Δcr)時(shí)，上述彎度比減少率(Δcr)滿足33％～85％。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸流風(fēng)扇，其特征在于，上述旋轉(zhuǎn)葉片(110)的設(shè)定角(setting angle；sa)從上述旋轉(zhuǎn)葉片(110)的中間區(qū)域越向上述旋轉(zhuǎn)葉片(110)的葉片端就越增加。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軸流風(fēng)扇，其特征在于，上述設(shè)定角從最低點(diǎn)增加到2°～8°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸流風(fēng)扇，其特征在于，上述旋轉(zhuǎn)葉片(110)的葉片根側(cè)彎度比(cr1)為最大0.1，上述旋轉(zhuǎn)葉片(110)的葉片端側(cè)彎度比(cr2)為最小0.01。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的軸流風(fēng)扇，其特征在于，上述旋轉(zhuǎn)葉片(110)的葉片根側(cè)彎度比(cr1)為最大0.065，上述旋轉(zhuǎn)葉片(110)的葉片端側(cè)彎度比(cr2)為最小0.025。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸流風(fēng)扇，其特征在于，上述彎度比減少率(Δcr)為50％～70％。
7.一種軸流風(fēng)扇，具有轂(120)，其與電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸結(jié)合；以及多個(gè)旋轉(zhuǎn)葉片(110)，其在上述轂的外周形成一體，一面旋轉(zhuǎn)一面在軸方向吹送空氣；其特征在于，上述旋轉(zhuǎn)葉片(110)的葉片根側(cè)具有向后擺動(dòng)角，上述旋轉(zhuǎn)葉片(110)的葉片端側(cè)具有向前擺動(dòng)角；在上述旋轉(zhuǎn)葉片(110)中葉片根側(cè)的向后擺動(dòng)角區(qū)域和葉片端側(cè)的向前擺動(dòng)角區(qū)域之間的區(qū)域，由被劃分成擺動(dòng)角的方向交替變化的多個(gè)區(qū)域的流動(dòng)分散區(qū)域組成；當(dāng)把上述旋轉(zhuǎn)葉片(110)的葉片根側(cè)的最大彎度值除以弦長所得的值設(shè)定為葉片根側(cè)彎度比(cr1)，把上述旋轉(zhuǎn)葉片(110)的葉片端側(cè)的最大彎度值除以弦長所得的值設(shè)定為葉片端側(cè)彎度比(cr2)，以及把上述葉片根側(cè)彎度比(cr1)和上述葉片端側(cè)彎度比(cr2)的差除以上述葉片根側(cè)彎度比(cr1)所得的值設(shè)定為彎度比減少率(Δcr)時(shí)，上述彎度比減少率(Δcr)為33％～85％。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的軸流風(fēng)扇，其特征在于，上述旋轉(zhuǎn)葉片(110)的設(shè)定角(setting angle；sa)從上述旋轉(zhuǎn)葉片(110)的中間區(qū)域越向上述旋轉(zhuǎn)葉片(110)的葉片端就越增加。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的軸流風(fēng)扇，其特征在于，上述設(shè)定角從最低點(diǎn)增加到2°～8°。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的軸流風(fēng)扇，其特征在于，上述旋轉(zhuǎn)葉片(110)的葉片根側(cè)彎度比(cr1)為最大0.1，上述旋轉(zhuǎn)葉片(110)的葉片端側(cè)彎度比(cr2)為最小0.01。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的軸流風(fēng)扇，其特征在于，上述旋轉(zhuǎn)葉片(110)的葉片根側(cè)彎度比(cr1)為最大0.065，上述旋轉(zhuǎn)葉片(110)的葉片端側(cè)彎度比(cr2)為最小0.025。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的軸流風(fēng)扇，其特征在于，上述彎度比減少率(Δcr)為50％～70％。
全文摘要
本發(fā)明提供一種通過把旋轉(zhuǎn)葉片的彎度比減少率設(shè)定為33％～85％，比以往更能顯著減少噪聲的軸流風(fēng)扇。該軸流風(fēng)扇具有轂(120)，其與電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸結(jié)合；以及多個(gè)旋轉(zhuǎn)葉片(110)，其在上述轂的外周設(shè)置成一體，一面旋轉(zhuǎn)一面在軸方向吹送空氣；當(dāng)把上述旋轉(zhuǎn)葉片(110)的葉片根側(cè)的最大彎度值除以弦長所得的值設(shè)定為葉片根側(cè)彎度比(cr1)，把上述旋轉(zhuǎn)葉片(110)的葉片端側(cè)的最大彎度值除以弦長所得的值設(shè)定為葉片端側(cè)彎度比(cr2)，以及把上述葉片根側(cè)彎度比(cr1)和上述葉片端側(cè)彎度比(cr2)的差除以上述葉片根側(cè)彎度比(cr1)所得的值設(shè)定為彎度比減少率(Δcr)時(shí)，上述彎度比減少率(Δcr)滿足33％～85％。
文檔編號F04D29/38GK1526957SQ20041002866
公開日2004年9月8日 申請日期2004年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月5日
發(fā)明者趙慶錫, 樸世榮, 樸昌鎬 申請人:漢拏空調(diào)株式會(huì)社, 漢 空調(diào)株式會(huì)社