專利名稱：多葉片風(fēng)扇的吸氣結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廣泛應(yīng)用于空調(diào)機(jī)中或者需進(jìn)行熱空氣或冷空氣吹風(fēng)作業(yè)之各領(lǐng)域中的多葉片風(fēng)扇的外殼，更具體說涉及一種多葉片風(fēng)扇的吸氣結(jié)構(gòu)，它能改善一多葉片風(fēng)扇的吹風(fēng)效率并減小風(fēng)扇的吸氣噪音。
一般來說，一現(xiàn)有技術(shù)的多葉片風(fēng)扇包括一對(duì)右和左側(cè)板1，1和渦板2，如附圖中的

圖1所示。其中一個(gè)側(cè)板1上形成有一個(gè)吸氣口1a，用于將空氣吸入多葉片風(fēng)扇3，另一側(cè)板則設(shè)有一個(gè)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇3的電機(jī)5，一個(gè)電機(jī)固定板6和一組防震件7。這樣一種多葉片風(fēng)扇外殼呈類似蝸牛殼的形狀，包括一個(gè)由渦板的彎曲部分形成的節(jié)流部分2a，一渦狀部分2b和一個(gè)由其頂部開口形成的排氣口2c。
采用這種結(jié)構(gòu)，如果驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電機(jī)5而使固定于一電機(jī)軸5a上的多葉片風(fēng)扇3轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖2所示，離心力通過多葉片風(fēng)扇的葉片3a就作用于處于風(fēng)扇內(nèi)部3b內(nèi)的空氣上，從而在風(fēng)扇內(nèi)部就建立了負(fù)壓而將外界空氣經(jīng)過形成于多葉片風(fēng)扇外殼上的吸氣口吸入其內(nèi)部。然后如圖中箭頭所示，借助于由電機(jī)5的驅(qū)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)的多葉片風(fēng)扇的葉片3a，吸入的空氣以增加的流率被推向排氣口2c。此時(shí)，由于節(jié)流部分2a，部分被推動(dòng)的空氣積累于渦狀部分2b以致由氣流速率產(chǎn)生的動(dòng)壓就轉(zhuǎn)變成靜壓然后空氣被導(dǎo)向排汽口2c并從中排至外部。
然而，在這種現(xiàn)有技術(shù)風(fēng)扇3中，由于根據(jù)風(fēng)扇的特征，流體沿風(fēng)扇轉(zhuǎn)軸的方向吸入，經(jīng)90°角的方向改變而徑向流動(dòng)，然后通過排氣口2c排出，所以如圖2中的斜線所示，由于空氣中所攜帶的顆粒的慣性在吸氣口側(cè)風(fēng)扇3的前端部分3c處就形成一個(gè)死區(qū)4，以致在此處可能不會(huì)建立吸氣通道。死區(qū)的范圍與各葉片長(zhǎng)度的20%-30%對(duì)應(yīng)。此外，由于多葉片風(fēng)扇3的外部壓力大于內(nèi)部壓力，如圖2中箭頭所示在死區(qū)4附近，即在風(fēng)扇的前端部分3c，就產(chǎn)生一個(gè)較大的渦流，導(dǎo)致靜壓損失，風(fēng)扇效率下降及產(chǎn)生氣流噪音。特別是由于在前端部分3c處可能不能建立吸氣通道，該部分的周向區(qū)域必須被補(bǔ)償?shù)剿绤^(qū)的范圍，這樣各葉片就比所需的長(zhǎng)，從而導(dǎo)致多葉片風(fēng)扇加寬。
鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一多葉片風(fēng)扇外殼的吸氣結(jié)構(gòu)，包括一個(gè)位于外殼吸氣口內(nèi)的流體吸入導(dǎo)向件，不僅改善了吹風(fēng)效率，而使人們能得到一薄的小型的風(fēng)扇，也能減小氣流噪音。
為了獲得上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)形式提供了一個(gè)多葉片風(fēng)扇外殼的吸氣結(jié)構(gòu)，包括一喇叭形的流體吸入導(dǎo)向件，它位于外殼的吸氣口內(nèi)并包括一流體導(dǎo)向管，其外徑小于吸氣口的直徑，并在其一端設(shè)有一向外彎曲的部分。
根據(jù)本發(fā)明的另一種形式，提供了一個(gè)多葉片風(fēng)扇外殼的吸氣結(jié)構(gòu)，包括一喇叭形的流體吸入導(dǎo)向件，它包括一個(gè)帶有一吸氣口的流體導(dǎo)向管和一個(gè)在其后部與其形成一體的向外彎曲部分;和一個(gè)鐘口件，鐘口件帶有一為流體導(dǎo)向的吸氣口和一個(gè)固定在外殼的一側(cè)板上的環(huán)形凸緣，并與通過一組支架同心安裝于其內(nèi)的導(dǎo)向管連接。
以下參照附圖，描述本發(fā)明的最佳實(shí)施例，附圖中圖1是一分解透視圖，示出了一現(xiàn)有技術(shù)多葉片風(fēng)扇的構(gòu)造;
圖2是圖1所示風(fēng)扇在組裝狀態(tài)下的橫剖視圖，示出了在其工作時(shí)流體流動(dòng)模式;
圖3是一分解透視圖，示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例;
圖4是一橫剖視圖，示出了圖3所示實(shí)施例中流體流動(dòng)模式;
圖5是一分解透視圖，示出了本發(fā)明的另一實(shí)施例;
圖6是一橫剖視圖，示出了圖5所示實(shí)施例中流體流動(dòng)模式;
圖7是一曲線圖，示出了根據(jù)圖5所示實(shí)施例的流體吸入導(dǎo)向件之不同位置壓力與流率的關(guān)系。
圖8是一曲線圖，示出了與現(xiàn)有技術(shù)相比圖5所示多葉片風(fēng)扇中一排出之流體的流率分布。
現(xiàn)在參照附圖中的圖3至8以舉例的方式詳細(xì)描述本發(fā)明。
首先參照?qǐng)D3和4，它們示出了根據(jù)本發(fā)明之一個(gè)實(shí)施例的多葉片風(fēng)扇吸氣結(jié)構(gòu)。多葉片風(fēng)扇外殼本身在結(jié)構(gòu)上與在描述現(xiàn)有技術(shù)中所述的相同，包括一對(duì)左，右側(cè)板1，1，其中一個(gè)側(cè)板上形成有一吸氣口1a，而另一側(cè)板則設(shè)有一個(gè)電機(jī)5和一個(gè)固定于電機(jī)之轉(zhuǎn)軸5a上的與其一起轉(zhuǎn)動(dòng)的多葉片風(fēng)扇3;及一個(gè)形成節(jié)流部分2a和一排氣口2c的渦板2。本發(fā)明之一個(gè)實(shí)施例的吸氣結(jié)構(gòu)包括一分立的流體吸入導(dǎo)向件10，它位于風(fēng)扇外殼的吸氣口1a內(nèi)。
流體吸入導(dǎo)向件10呈一喇叭形，它包括一圓柱狀的流體導(dǎo)向管8，其外徑小于外殼吸氣口1a的直徑并且在其后端8a形成有一個(gè)朝多葉片風(fēng)扇的前端部分3c向外彎曲的部分8b;和一組支架9，用以將導(dǎo)向管固定于外殼的側(cè)板上。
此外，包括彎曲部分8b的流體導(dǎo)向管8之后端8a具有一略小于吸氣口1a之內(nèi)徑的直徑，以便不會(huì)干涉多葉片風(fēng)扇3的葉片3a，這樣就可將導(dǎo)向管經(jīng)吸氣口插入外殼，然后通過支架9將其固定于外殼上。
更具體說，如圖4所示，流體導(dǎo)向管8(其向外彎曲的部分8b位于多葉片風(fēng)扇3的內(nèi)部)借助于支架9被固定于外殼的側(cè)板1上，支架9安裝于導(dǎo)向管的前端8c上。結(jié)果，流體導(dǎo)向管的后端8a位于圖2所示現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)中不可避免地建立的所謂死區(qū)處，這樣，它就可以有效地防止在多葉片風(fēng)扇3的前端部分3c處產(chǎn)生的渦流現(xiàn)象。
采用這種結(jié)構(gòu)，當(dāng)空氣隨著多葉片風(fēng)扇3的轉(zhuǎn)動(dòng)通過吸氣口1a被吸入外殼時(shí)，圍繞吸氣口的壁存在的外界空氣沿著流體吸入導(dǎo)向件10的流體導(dǎo)向管8之外圓周表面被導(dǎo)向，從而被引入風(fēng)扇的前端部分3c，同時(shí)在吸氣口內(nèi)的空氣被吸入風(fēng)扇的內(nèi)部3b，然后被導(dǎo)向葉片3a的其它部分而非前端部分3c。然后，導(dǎo)向葉片3a的空氣穿過葉片并以由離心力(由轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片產(chǎn)生)增加的流率被推向排氣口2c。
由于節(jié)流部分2a，被推動(dòng)的空氣部分地積累在渦狀部分2b，這樣由空氣流率產(chǎn)生的動(dòng)壓就變成靜壓，并且然后最終經(jīng)排氣口2c排入外界。
從上述內(nèi)容可知，本發(fā)明提供的優(yōu)點(diǎn)是根據(jù)上述結(jié)構(gòu)特征，位于入口側(cè)多葉片風(fēng)扇前端部分處的流體吸入導(dǎo)向件不僅能有效地抑制在風(fēng)扇的前端部分處產(chǎn)生死區(qū)和渦流現(xiàn)象(這已被認(rèn)為是傳統(tǒng)多葉片風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)問題)，而且可防止因渦流損耗造成的效率下降，從而可將風(fēng)扇效率提高至約30%。所以可以減小為補(bǔ)償死區(qū)而使風(fēng)扇增加的額外寬度，從而允許成品小型化。此外，由于使渦流損耗降至最低程度，所以風(fēng)扇本身的吸氣噪音等級(jí)可減小約2dB。
圖5至8示出了本發(fā)明的另一實(shí)施例。在前一實(shí)施例中，由于流體吸入導(dǎo)向件是借助于與導(dǎo)向件連接的支架固定在外殼的側(cè)板上，所以在精確地將導(dǎo)向件的中心對(duì)準(zhǔn)吸氣口的中心時(shí)就會(huì)出現(xiàn)困難。如果吸入導(dǎo)向件未能精確地對(duì)準(zhǔn)吸氣口安裝，而是相對(duì)于吸氣口偏心地安裝，就不會(huì)獲得被吸入空氣的平穩(wěn)流動(dòng)，以致導(dǎo)向件未能滿意地作為一導(dǎo)向件工作并不能充分防止渦流現(xiàn)象，導(dǎo)致風(fēng)扇效率降低并產(chǎn)生流動(dòng)噪音。此外，由于吸入導(dǎo)向件的前端伸出吸氣口，空氣不能平穩(wěn)流動(dòng)，從而導(dǎo)致流動(dòng)效率的下降。
為了解決這些問題，根據(jù)圖5所示的實(shí)施例，多葉片風(fēng)扇外殼的吸氣結(jié)構(gòu)包括一喇叭形的流體吸入導(dǎo)向件20(與前一實(shí)施例類似)，和一鐘口件30，它固定在外殼的側(cè)壁1上并用來保持吸入導(dǎo)向件。鐘口件30帶有一個(gè)固定在外殼側(cè)壁1上的環(huán)形凸緣31和一個(gè)由彎曲部分限定的為被吸入之流體導(dǎo)向的吸氣口32。
流體吸入導(dǎo)向件20包括一個(gè)在其后端22形成有一彎曲部分21的流體導(dǎo)向管24并借助于一組支架33被同心地安裝并固定在鐘口件30之內(nèi)，支架33將導(dǎo)向管的前端23與鐘口件連接。導(dǎo)向管的前端23位于從鐘口件30之環(huán)形凸緣31的前表面向后隔開的一個(gè)位置。
現(xiàn)在解釋這樣構(gòu)成的吸氣結(jié)構(gòu)的工作及效果。如圖6所示，當(dāng)空氣隨著多葉片風(fēng)扇3的轉(zhuǎn)動(dòng)通過吸氣口32被吸入外殼時(shí)，圍繞吸氣口存在的外界空氣沿吸入導(dǎo)向件20之流體導(dǎo)向管24的外圓周表面被導(dǎo)向，從而被引入風(fēng)扇的前端部分3c，同時(shí)吸氣口32內(nèi)的空氣被吸入風(fēng)扇的內(nèi)部3b，然后被導(dǎo)向葉片3的其余部分而非前端部分3c。
然后，被導(dǎo)向葉片3a的空氣穿過葉片并以由離心力(由轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片及電機(jī)5的驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生)提高的速率被推向排氣口2c。由于節(jié)流部分2a，被推動(dòng)的空氣部分地積累在渦狀部分2b，這樣由空氣流率產(chǎn)生的動(dòng)壓就轉(zhuǎn)變成靜壓，然后最終經(jīng)排氣口2c排出。
根據(jù)該特征，在現(xiàn)有技術(shù)多葉片風(fēng)扇外殼的前端部分往往產(chǎn)生的死區(qū)和渦流現(xiàn)象可得以有效地被抑制，從而防止了因渦流損耗造成的效率下降。結(jié)果可大大提高風(fēng)扇效率。
為了獲得最佳條件以使渦流損耗最小，并抑制吸氣噪音，對(duì)具有以下規(guī)格的風(fēng)扇進(jìn)行了試驗(yàn)風(fēng)扇的內(nèi)徑(D1)＝φ153風(fēng)扇的外徑(D2)＝φ180各葉片的長(zhǎng)度(B)＝58轉(zhuǎn)速＝1，070rpm在下面表1中列出的不同條件下進(jìn)行了試驗(yàn);
表1
D0＝流體吸入導(dǎo)向件之吸氣口的直徑;
D1＝多葉片風(fēng)扇的內(nèi)徑;
L＝導(dǎo)向管的后端與風(fēng)扇前端之間的距離;
B＝葉片的長(zhǎng)度;
G＝鐘口件的前表面和導(dǎo)向管的前端之間的距離。
從試驗(yàn)中獲得的結(jié)果畫于圖7中。曲線揭示了當(dāng)流體吸入導(dǎo)向件的前端位于離鐘口件前表面有5mm的距離并且風(fēng)扇的D0/D1值＝0.894及L/B＝0.20(如上表中B欄所示)時(shí)，可獲得最佳的性能。也就是說從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，當(dāng)多葉片風(fēng)扇這樣構(gòu)成時(shí)，即流體吸入導(dǎo)向件與鐘口件一體連接，吸入導(dǎo)向件的吸氣口之直徑(D0)與風(fēng)扇內(nèi)徑(D1)的比值D0/D1在0.88到0.91的范圍內(nèi)，導(dǎo)向管之彎曲部分的曲率半徑(R)與風(fēng)扇內(nèi)徑(D1)之比值R/D1在0.04到0.055的范圍內(nèi)，導(dǎo)向管的后端和風(fēng)扇前端之間的距離與風(fēng)扇各葉片之長(zhǎng)度(B)的比值L/B在0.18到0.22的范圍內(nèi)，及鐘口件的前表面和吸入導(dǎo)向件的前端之間的距離(G)在2mm到5mm的范圍內(nèi)時(shí)，可提供最佳性能。
如圖8所示，在具有以上列出之條件的多葉片風(fēng)扇外殼中，借助于風(fēng)扇的葉片朝排氣口排放的空氣具有大致均勻的速率，所以由不均勻流率造成的高頻波渦流噪音減小約1-1.5dB并且與沒有流體吸入導(dǎo)向件的情況相比在靜壓的整個(gè)范圍內(nèi)流率可提高約10-30%。
這些效果均歸功于對(duì)多葉片風(fēng)扇吸氣口之前端部分處產(chǎn)生的死區(qū)及渦流現(xiàn)象的有效抑制，從而有助于提高風(fēng)扇效率并減小渦流噪音。
上面參照最佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了描述，應(yīng)當(dāng)知道在不超出權(quán)利要求書限定之本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)可作形式及細(xì)節(jié)上的改進(jìn)及變化。
權(quán)利要求
1.一多葉片風(fēng)扇外殼的吸氣結(jié)構(gòu)，包括一個(gè)位于在所述外殼之吸氣口中的死區(qū)形成區(qū)域處之流體吸入導(dǎo)向件，以防止在此處產(chǎn)生的渦流。
2.如權(quán)利要求1所述的多葉片風(fēng)扇外殼的吸氣結(jié)構(gòu)，其中所述流體吸入導(dǎo)向件包括一個(gè)帶有向外彎曲端部的喇叭形流體導(dǎo)向管，和一組將所述導(dǎo)向管固定于所述外殼上的支架。
3.如權(quán)利要求2所述的多葉片風(fēng)扇外殼的吸氣結(jié)構(gòu)，其中所述流體導(dǎo)向管帶有一前端部分，其外徑小于所述吸氣口的直徑。
4.一多葉片風(fēng)扇外殼的吸氣結(jié)構(gòu)，包括一個(gè)帶有吸氣口及在其后端形成有一向外彎曲部分的流體導(dǎo)向管，和一鐘口件，所述鐘口件帶有一個(gè)為流體導(dǎo)向的吸氣口和一個(gè)固定于所述外殼的側(cè)板上的環(huán)形凸緣，并借助于一組支架與同心安裝于其內(nèi)的所述導(dǎo)向管連接。
5.如權(quán)利要求4所述的多葉片風(fēng)扇外殼的吸氣結(jié)構(gòu)，其中所述流體導(dǎo)向管的所述吸氣口直徑(D0)與多葉片風(fēng)扇的內(nèi)徑(D1)之比值D0/D1在0.88到0.91的范圍內(nèi)，所述導(dǎo)向管的所述彎曲部分之曲率半徑(R)與所述風(fēng)扇的內(nèi)徑(D1)之比值R/D1在0.04到0.055的范圍內(nèi)，所述導(dǎo)向管的后端和所述風(fēng)扇的前端之間的距離(L)與所述風(fēng)扇各葉片的長(zhǎng)度(B)的比值L/B在0.18到0.22的范圍內(nèi)，并且所述鐘口件的前表面和所述導(dǎo)向管的入口端之間的距離(G)在2mm到5mm的范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一多葉片風(fēng)扇外殼的吸氣結(jié)構(gòu)，該吸氣結(jié)構(gòu)包括一分立的流體吸入導(dǎo)向件，或一個(gè)帶有一與其一體的流體吸入導(dǎo)向件的鐘口件，位于外殼的吸氣口內(nèi)以減小由風(fēng)扇風(fēng)的渦流產(chǎn)生的噪音，并使在風(fēng)扇前端部分產(chǎn)生的死區(qū)和渦流現(xiàn)象達(dá)到最小程序，從而提高風(fēng)扇效率。
文檔編號(hào)F04D29/42GK1073241SQ9211346
公開日1993年6月16日 申請(qǐng)日期1992年11月28日 優(yōu)先權(quán)日1991年11月29日
發(fā)明者樸寅澈 申請(qǐng)人:株式會(huì)社金星社