專利名稱：軸流風扇的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種軸流風扇，更具體地i^，涉及一種通過克服在風扇的旋 轉(zhuǎn)過程中導致的應力集中的問題而能夠分散旋轉(zhuǎn)應力的軸流風扇。
背景技術(shù)：
風扇是一種通過產(chǎn)生空氣流而用于通風或冷卻熱的機械裝置，通常包括 離心式風扇和軸流風扇。然而，離心式風扇具有相對低的容積流量和高的恒 定壓力，軸流風扇具有相對高的容積流量和低的恒定壓力。因此，軸流風扇 主要用于冷卻。
軸流風扇被構(gòu)造為包括基本呈圓柱形的轂和從轂沿著徑向延伸的多個翼。
軸流風扇的性能和噪聲屬性由翼的三維形狀確定。近來，通過優(yōu)化翼的 3D形狀而極大地改進了軸流風扇的性能和噪聲屬性。
此外，軸流風扇的安全系數(shù)可通過其^L械屬性確定。更具體地說，在軸 流風扇高速旋轉(zhuǎn)或者軸流風扇已被使用了很長時間的情況下，由于集中在某 一特定部分上的應力，可產(chǎn)生裂紋。安全系數(shù)受這種機械屬性的影響。例如， 由于轂和翼之間的連接部分具有急劇改變的形狀，因此應力會集中在連接部 分上，從而大大增加了出現(xiàn)裂紋的可能性。為了加強很可能發(fā)生裂紋的部件 的強度，在所述部件上附上專用構(gòu)件。

發(fā)明內(nèi)容
與本發(fā)明的實施例的一個方面一致，本發(fā)明的示例性實施例提供一種軸 流風扇，該軸流風扇包括轂；多個翼，從轂沿著徑向延伸并且與轂一起旋 轉(zhuǎn)，其中，加強構(gòu)件沿著翼的旋轉(zhuǎn)方向形成在每個翼和轂互相接觸的邊緣部分。
加強構(gòu)件可位于邊緣部分的端部。
加強構(gòu)件可位于邊緣部分的相對于翼的旋轉(zhuǎn)方向的前端。加強構(gòu)件可沿著翼的厚度方向突出。加強構(gòu)件可呈球形。
在軸流風扇中，轂與翼相對于加強構(gòu)件的接觸部分可被圓化。加強構(gòu)件可與轂和翼一體地形成。
加強構(gòu)件可包括球部，突出到翼的上部；圓柱形部分，突出到翼的下部。
加強構(gòu)件可包括在圓柱形部分中凹入預定深度的空心部分。其它方面和/或優(yōu)點將一部分在以下描述中被闡述，并且通過以下描述一
部分將變得清楚，或者可通過實施本發(fā)明而學習到。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了一種軸流風扇，其包括轂、從轂延伸的多
個翼和填充形成在轂的外周表面與每個翼的前邊緣部分之間的空間的加強構(gòu)件。
這里，轂和翼相對于加強構(gòu)件的接觸部分可被圓化。加強構(gòu)件可具有球形。
每個翼的前邊緣部分可以是相對于翼的旋轉(zhuǎn)方向的邊緣部分的前面，所述邊緣部分形成在每個翼與轂的外周表面接觸之處。
加強構(gòu)件可被焊接到轂和所述多個翼中的一個。
通過注模成型，加強構(gòu)件可與轂和翼一次性一體地形成。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種加強構(gòu)件，該加強構(gòu)件用于減小在附著到軸流風扇的翼的旋轉(zhuǎn)過程中的應力集中，所述加強構(gòu)件包括球形上部，被成型為安裝到翼的截面以及安裝到轂的圓周外表面中；下部，被成型為安裝到翼的截面以及安裝到轂的圓周外表面中。
下部可以是^求形的，從而下部和球形上部形成一個球。
下部可以是圓柱形的。
在下部中可形成空心部分。
加強構(gòu)件接觸轂或翼的位置可被圓化。


通過以下結(jié)合附圖對實施例進行的描述，這些和/或其它方面和優(yōu)點將會變得清楚和更加容易理解，其中
圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明實施例的軸流風扇的整體示圖；圖2顯示了例如圖1的部分A的放大透視圖3顯示了例如圖1的部分A的放大仰視透視圖4顯示了接觸例如圖2中的加強構(gòu)件的部件被圓化的狀態(tài)；
圖5顯示了接觸例如圖3中的加強構(gòu)件的部件被圓化的狀態(tài)；
圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明的實施例的軸流風扇的加強構(gòu)件的上部；
圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明的實施例的軸流風扇的加強構(gòu)件的下部。
具體實施例方式
現(xiàn)在將詳細說明本發(fā)明的實施例，其例子顯示在附圖中，圖中相同的標
號始終指代相同的部件。以下通過參照附圖描述實施例以解釋本發(fā)明。圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的實施例的軸流風扇的整體示圖。如圖1所示，軸流風扇包括轂10和從穀10沿著徑向延伸的多個翼20。轂IO具有圓柱形。設(shè)置在穀10中的電機緊固部分14連接到用于供應使
轂IO旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動力的電機(未示出)。多個翼20沿著轂10的外周按照均勻
的間隔布置。翼20通過與轂IO—起旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生空氣流。
如圖l所示，翼20的每個具有三維形狀。軸流風扇的性能和噪聲屬性由
翼20的3D形狀確定。由于多個翼20均可具有相同的3D形狀，因此，將闡
述和解釋所述多個翼20中的一個。
翼20具有凹曲面形狀，其包括相對于翼20的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)置在前側(cè)的前邊緣部分21和設(shè)置在前邊緣部分21的相對側(cè)的后邊緣部分22。軸流風扇還可包括通過翼20和轂10之間的接觸而形成的邊緣部分30。邊緣部分30的相對于旋轉(zhuǎn)方向?qū)谝?0的前部的前端31 ;故設(shè)置為靠近轂10的上表面12。邊緣部分30的對應于翼20的后部的后端32纟皮i殳置為靠近轂10的下表面13。參照圖1，翼20逆時針旋轉(zhuǎn)。前邊緣部分21的外部比其它部分相對于旋轉(zhuǎn)方向朝前突出得更多，從而在翼20的旋轉(zhuǎn)期間產(chǎn)生的流動噪聲可被最小化。
軸流風扇的安全系數(shù)由軸流風扇的機械屬性確定。這里，安全系數(shù)可由屈服應力比實際應力來表示。屈服應力與實際應力的比率越高，安全系數(shù)越高。因此，當構(gòu)造軸流風扇時，優(yōu)選地，在應力集中的部分，屈服應力被最大化而實際應力被最小化。以下，將解釋軸流風扇中應力集中的部分以及用于分散應力的結(jié)構(gòu)。在軸流風扇中，在轂10和翼20之間的邊緣部分30的形狀會急劇改變。當軸流風扇旋轉(zhuǎn)時，應力集中于形狀急劇改變之處，例如邊緣部分30。具體地說，由于應力集中在邊緣部分30的對應于相對于旋轉(zhuǎn)方向的翼20的前部的前端31，因此前端31容易出現(xiàn)裂紋。應力尤其容易在邊緣部分30的前端31上集中的原因是因為轂10的外周表面11和翼20的前邊緣部分21形成V形缺口 。因此，如圖2至圖7所示，加強構(gòu)件40可形成在邊緣部分30的前端31的部分A處，從而使得V形缺口更加流暢。
圖2顯示了從上方看到的圖1的部分A的放大示圖。圖3顯示了從下面看的部分A的放大示圖。
參照圖2和圖3,加強構(gòu)件40以預定程度填充轂10的外周表面11和翼20的前邊緣部分21之間的空間。加強構(gòu)件40具有球形，更具體地說，加強構(gòu)件40包括如圖2所示的形成在其上部的球部41和如圖3所示的形成在其下部的圓柱形部分42。加強構(gòu)件40沿著翼20的厚度方向安裝，以增大翼20的強度。
更具體地說，加強構(gòu)件40形成在邊緣部分30的前端31 (圖1 ),并沿著翼20的旋轉(zhuǎn)方向部分地突出。因為這種突出，加強構(gòu)件40可將由轂10的外周表面11和翼20的前邊緣部分21形成的V形缺口改變?yōu)榉碅形。也就是說，加強構(gòu)件40通過填充由轂10的外周表面11和翼20的前邊緣部分21形成的空間而使在外周表面11和前邊緣部分21之間形成的缺口形狀的角變鈍。結(jié)果，轂10和翼20可更加緩和地連接，從而限制了在邊緣部分30的前端31 (圖1)上的應力集中。
加強構(gòu)件40與轂10和翼20兩者接觸。當接觸部分的形狀急劇改變時，產(chǎn)生應力集中。因此，加強構(gòu)件40和穀10之間的接觸部分以及加強構(gòu)件40和翼20之間的接觸部分可以被圓化。
圖4顯示了通過圓化變形的轂10和圖2顯示的加強構(gòu)件40之間的接觸部分以及翼20和加強構(gòu)件40之間的接觸部分。圖5顯示了轂10和圖3顯示的加強構(gòu)件40之間的接觸部分以及翼20和加強構(gòu)件40之間的接觸部分被圓化。
如圖4和圖5所示，由于相對于加強構(gòu)件40的所有4姿觸部分都被圓化，所以可防止應力集中。
對于空氣流，加強構(gòu)件40由于呈球形而不會對空氣流導致很大的阻力。另外，與加強構(gòu)件40接觸的接觸部分由于被圓化而引起較小的阻力。
但是，如圖2和圖3所示將加強構(gòu)件40的上部設(shè)計為球形同時將加強構(gòu)件40的下部設(shè)計為圓柱形的原因與軸流風扇的重量相關(guān)。如果加強構(gòu)件40具有完美的球形，則軸流風扇的總重量增大的量等同于額外形成的加強構(gòu)件40的重量。在這種情況下，用于驅(qū)動軸流風扇的功耗因此而增加。此外，材料成本也增加?？紤]到這點，需要盡可能地限制由加強構(gòu)件40增加的重量。因此，加強構(gòu)件40的下部^皮形成為圓柱形，并且在下部中形成空心部分43。加強構(gòu)件40的重量可減少對應于形成在加強構(gòu)件40中的空心部分43(圖3)的容積的量。
但是，由于加強構(gòu)件40的部分相對于整個軸流風扇太小，因此，忽略由于增加重量而帶來的缺點，加強構(gòu)件40可形成為完美的^j^形，如圖6和圖7所示，同時，轂10和翼20與加強構(gòu)件40接觸的接觸部分仍然被圓化。
圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明的實施例的加強構(gòu)件的上部，圖7顯示了加強構(gòu)件的下部。
參照圖6和圖7，如前所述，由于加強構(gòu)件40而增加的重量被忽略，因此，加強構(gòu)件40的上部和下部均可具有球形。在這種情況下，加強構(gòu)件40填充由外周表面11和前邊纟彖部分21形成的空間，從而防止應力集中于邊緣部分30的前端31 (圖1 )。除此之外，加強構(gòu)件40和轂10之間的接觸部分以及加強構(gòu)件40與翼20之間的接觸部分被圓化，以使得應力可被分散。結(jié)果，在圖1的部分A上的應力的集中可被防止，從而提高軸流風扇的安全系數(shù)。
另外，由于加強構(gòu)件40具有流線型，因此對空氣流的阻力非常小，并且可順利地產(chǎn)生空氣流。
如圖2和圖3所示，加強構(gòu)件40可被分開地形成然后通過焊接連接到轂10和翼20, /人而隨后圓化接觸部分。
另一種方案是，加強構(gòu)件40可與轂10和翼20通過注模成型一次性一體地形成。當軸流風扇通過一次注模成型形成時，制造工藝可被簡化。因此，工作效率可被提高，同時降低成本。
雖然已經(jīng)顯示并描述了本發(fā)明的實施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應該理解，在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下，可對這些實施例進行改變，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
1、一種軸流風扇，包括轂；多個翼，從轂沿著徑向延伸并且與轂一起旋轉(zhuǎn)，其中，加強構(gòu)件沿著翼的旋轉(zhuǎn)方向形成在每個翼和轂互相接觸的邊緣部分。
2、 如權(quán)利要求1所述的軸流風扇，其中，加強構(gòu)件位于邊緣部分的端部。
3、 如權(quán)利要求1所述的軸流風扇，其中，加強構(gòu)件位于邊緣部分的相對 于翼的旋轉(zhuǎn)方向的前端。
4、 如權(quán)利要求1所述的軸流風扇，其中，加強構(gòu)件沿著翼的厚度方向突出。
5、 如權(quán)利要求1所述的軸流風扇，其中，加強構(gòu)件呈球形。
6、 如權(quán)利要求4所述的軸流風扇，其中，轂與翼相對于加強構(gòu)件的接觸 部分被圓化。
7、 如權(quán)利要求1所述的軸流風扇，其中，加強構(gòu)件與轂和翼一體地形成。
8、 如權(quán)利要求1所述的軸流風扇，其中，加強構(gòu)件包括 ^^部，突出到翼的上部；圓柱形部分，突出到翼的下部。
9、 如權(quán)利要求8所述的軸流風扇，其中，加強構(gòu)件包括在圓柱形部分中 凹入預定深度的空心部分。
10、 如權(quán)利要求1所述的軸流風扇，其中，加強構(gòu)件被焊接到穀和所述 多個翼中的一個。
11、 如權(quán)利要求1所述的軸流風扇，其中，通過注模成型，加強構(gòu)件與 轂和翼一次性一體地形成。
12、 一種加強構(gòu)件，該加強構(gòu)件用于減小在附著到軸流風扇的翼的旋轉(zhuǎn) 過程中的應力集中，所述加強構(gòu)件包括球形上部，被成型為安裝到翼的截面以及安裝到轂的圓周外表面中； 下部，被成型為安裝到翼的截面以及安裝到轂的圓周外表面中。
13、 如權(quán)利要求12所述的加強構(gòu)件，其中，下部是球形的，從而下部和 ^求形上部形成一個5求。
14、 如權(quán)利要求12所述的加強構(gòu)件，其中，下部是圓柱形的。
15、 如權(quán)利要求12所述的加強構(gòu)件，其中，在下部中形成空心部分。
16、 如權(quán)利要求12所述的加強構(gòu)件，其中，加強構(gòu)件接觸轂或翼的位置 被圓化。
全文摘要
公開了一種軸流風扇，其通過改進結(jié)構(gòu)而能夠防止在應力集中的部分產(chǎn)生裂紋。為此，所述軸流風扇包括轂、從轂的外表面延伸的多個翼以及填充形成在轂的外表面和每個翼的前邊緣部分之間的空間的加強構(gòu)件。
文檔編號F04D19/00GK101639075SQ20091014026
公開日2010年2月3日 申請日期2009年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月31日
發(fā)明者牟珍勇, 趙敏紀, 鄭二碩, 金晉伯 申請人:三星電子株式會社