專利名稱：橫流風(fēng)扇及其制造方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于空調(diào)機(jī)的室內(nèi)風(fēng)扇等的橫流風(fēng)扇(橫流フアン)及其制造方法和裝置，特別是涉及將模制成形的多個(gè)多葉片葉輪沿軸向依次一個(gè)個(gè)重疊并固定連接起來的橫流風(fēng)扇及其制造方法和裝置。
把這種橫流風(fēng)扇作為室內(nèi)風(fēng)扇裝入空調(diào)機(jī)的一般實(shí)例如

圖17所示。吸入格柵3和吹出格柵4分別配置在室內(nèi)機(jī)1的機(jī)殼2的前側(cè)面2a的上方和下方，吸入格柵3和吹出格柵4通過風(fēng)扇殼體5內(nèi)的通風(fēng)道6而相通。
在通風(fēng)道6中，在室內(nèi)側(cè)熱交換器7的下風(fēng)側(cè)配置作為室內(nèi)風(fēng)扇的橫流風(fēng)扇8，從吸入格柵3吸入機(jī)殼2的室內(nèi)空氣通過室內(nèi)側(cè)熱交換器7進(jìn)行熱交換，冷風(fēng)或曖風(fēng)通過橫流風(fēng)扇8從吹出格柵4再次向室外送風(fēng)，從而用作冷氣設(shè)備或暖氣設(shè)備。
這種以前的橫流風(fēng)扇8如圖18所示，左右兩端有一對(duì)圓板狀的端板8a和8b，其間在圓周方向按一定間距裝有與風(fēng)扇軸0平行的長葉片8c，并在軸向按一定間距裝有環(huán)狀隔板8d。
如圖17所示，橫流風(fēng)扇8與風(fēng)扇殼體5和凸頭(ノ－ズ)9組成送風(fēng)機(jī)，而凸頭9和風(fēng)扇殼體5與橫流風(fēng)扇8之間的間隙附近則分成吸入部分和吹出部分。特別是由于在這兩個(gè)間隙部分，對(duì)于橫流風(fēng)扇8的長葉片8c的流速方向發(fā)生反轉(zhuǎn)，因此會(huì)產(chǎn)生很大的壓力變動(dòng)，成為送風(fēng)噪音的主要音源。
這種因壓力變動(dòng)引起的噪音產(chǎn)生如圖19(A)所示的噪音波形N，其中有以橫流風(fēng)扇8的長葉片8c數(shù)目×轉(zhuǎn)數(shù)(轉(zhuǎn)/秒)所表示的頻率(Hz)相應(yīng)的噪音PA(稱為葉片間距音)，同時(shí)由于壓力變動(dòng)波形陡峻，從而具有容易產(chǎn)生以此作為基本波的高次諧波(諧音PB)的特點(diǎn)。
圖19(A)所示的是，橫流風(fēng)扇8的尺寸例如為直徑88毫米，全長593毫米，長葉片8c數(shù)目為35，長葉片8c與風(fēng)扇軸0平行，以轉(zhuǎn)速20轉(zhuǎn)/秒運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)(PA＝700Hz，PB＝1400Hz)的送風(fēng)機(jī)噪音N的分析圖。
因此，橫流風(fēng)扇8與凸頭9和風(fēng)扇殼體5的間隙越小，則每轉(zhuǎn)的風(fēng)量趨于增大，但由于該部分的壓力變動(dòng)也相應(yīng)增大，回轉(zhuǎn)噪音N變大，其高次諧波成分也增加了。這個(gè)間隙小到一定程度時(shí)，由于風(fēng)量增加較多而使同一風(fēng)量時(shí)的噪音值下降，從而送風(fēng)性能有所提高，但若減小該間隙則回轉(zhuǎn)音N相對(duì)變大，引起剌耳等聽感問題，因此間隙不能太小。
在采用長葉片8c的長度方向與風(fēng)扇0平行的以前的橫流風(fēng)扇8的送風(fēng)機(jī)中，與橫流風(fēng)扇8一起構(gòu)成送風(fēng)機(jī)的凸頭9和風(fēng)扇殼體5是與風(fēng)扇軸0平行的，因此一片片的長葉片8c的整個(gè)長度方向是同時(shí)短時(shí)間地通過它與凸頭9和風(fēng)扇機(jī)殼的各個(gè)間隙附近的，這樣就會(huì)在長葉片8c的長度空間中同時(shí)產(chǎn)生壓力變動(dòng)，因此在一片長葉片8c上產(chǎn)生的壓力變動(dòng)總量較大，波形失真也較大，因此容易產(chǎn)生大的高次諧波成分(圖19(A))。這種波形失真根據(jù)凸頭9、風(fēng)扇殼體5與長葉片8c的平行度的不同而變化很大，高次諧波的數(shù)目和大小很容易變化。也就是說在采用長葉片8c與風(fēng)扇軸0平行的送風(fēng)機(jī)中，很容易產(chǎn)生回轉(zhuǎn)噪音N的高次諧波成份中個(gè)體差異很大的情況。這種高次諧波一般情況下若包括在噪音里，具有容易變成剌耳音的特點(diǎn)。此外，若為了增大風(fēng)量而減小與凸頭9的間隙和與風(fēng)扇殼體5的間隙，則回轉(zhuǎn)音N明顯增大，因此間隙不能做得過小，從而風(fēng)量也無法增大。
因此，在日本實(shí)用新型公告公報(bào)1984年39196號(hào)、日本實(shí)用新型公開公報(bào)1981年第2092號(hào)、及實(shí)用新型公開公報(bào)1981年第45196號(hào)中分別記載的橫流風(fēng)扇通過使葉片相對(duì)于風(fēng)扇軸0不平行而使壓力變動(dòng)連續(xù)產(chǎn)生，從而減少前述的回轉(zhuǎn)噪音N。
為了實(shí)現(xiàn)這一目的，一般如圖20所示的橫流風(fēng)扇10那樣，使多片長葉片11穿過數(shù)個(gè)圓盤狀隔板12，把這些長葉片11固定在幾個(gè)隔板12和左右二個(gè)端板13a和13b上后，加以扭轉(zhuǎn)外力使之產(chǎn)生塑性變形，或是如圖21所示的橫流風(fēng)扇14那樣，即在多片長葉片15上加以外力使之處于扭轉(zhuǎn)狀態(tài)，再固定在多塊隔板16和左右二個(gè)端板17a和17b上。
在日本實(shí)用新型公告1984年第19838號(hào)公報(bào)中記載的橫流風(fēng)扇上采用的是在隔板一側(cè)面上設(shè)有多片與風(fēng)扇軸平行的葉片，而在隔板另一側(cè)面上開設(shè)有與葉片數(shù)相等的嵌合槽的多葉片葉輪，將這種多葉片葉輪的葉片頂端部嵌合在另一個(gè)多葉片葉輪的隔板嵌合槽里使之相連接，裝配成一臺(tái)橫流風(fēng)扇。上述槽設(shè)定有一定的形狀，以便為了嵌合而把葉片壓入槽中時(shí)，能使葉片頂端部朝規(guī)定方向扭轉(zhuǎn)。
(1)然而在以前的橫流風(fēng)扇中由于要在葉片上施加外力引起變形，因此在葉片材料內(nèi)部存在許多殘余應(yīng)力，尺寸精度難以保證，因此送風(fēng)機(jī)的性能容易產(chǎn)生差異。同時(shí)為了減少這種殘余應(yīng)力，還必須進(jìn)行長時(shí)間的退火。為了使葉片材料不帶有殘余應(yīng)力，可以采用使葉片本身沿長度方向形成圓弧狀的方法，但如采用切削法則既浪費(fèi)材料又增加了切削工序。
(2)在日本實(shí)用新型公告公報(bào)1984年第39196號(hào)公報(bào)記載的橫流風(fēng)扇中，是使長葉片以扭轉(zhuǎn)狀態(tài)成形后再進(jìn)行裝配的，因而長葉片的殘余應(yīng)力可以很少，但存在以下(3)的問題需解決。
(3)一般來說，從外部對(duì)橫流風(fēng)扇加以沖擊力時(shí)，在葉片和隔板接合部處應(yīng)力最為集中。因此這些接合部具有容易產(chǎn)生破壞變形的性質(zhì)。
因此，在把長葉片嵌入隔板的槽或孔中成形的情況下，作為葉片和隔板的接合手段一般采用鉚接或粘結(jié)，但不管那種方法，接合部分的強(qiáng)度和剛性都比較低，即使在較小的外力作用下，接合部分也容易引起塑性變形，隔板與葉片的安裝角度也容易變化。
進(jìn)一步來說，要穩(wěn)定葉片對(duì)于風(fēng)扇軸心的形狀，特別是與風(fēng)扇軸心的不平行度，在制造上是很困難的，而制造誤差增大，將使送風(fēng)性能產(chǎn)生很大的差異。
另外，在以前這種鉚接固定方式中為了提高工作性能，通常在鉚接點(diǎn)以外的部分開設(shè)間隙，而在橫流風(fēng)扇的情況下則在葉面上產(chǎn)生軸方向氣流，這種氣流會(huì)激烈沖擊隔板，因此存在著軸方向的氣流流入鉚接用間隙，引起吹笛音的問題。
(4)日本實(shí)用新型公告公報(bào)1984年第19838號(hào)公報(bào)記載的橫流風(fēng)扇是使葉片的熔敷槽形成研缽狀，葉片熔敷時(shí)即成扭曲狀，可使不同葉片長度的產(chǎn)品便于制造，然而葉片一旦成形后，在裝配時(shí)須加外力產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形，因而產(chǎn)生與前述(1)同樣的問題。
本發(fā)明考慮到上述情況，其目的在于提供一種低噪音、高效率、葉片形狀和風(fēng)扇長度容易變更的高可靠性、廉價(jià)的橫流風(fēng)扇及其制造方法和裝置。
為解決前述問題，本發(fā)明構(gòu)成情況如下。
本發(fā)明是通過使許多葉片在圓板狀或環(huán)狀隔板的一側(cè)面上成一體地豎立設(shè)置成環(huán)狀并傾斜一定的角度，整體成形為一節(jié)多葉片葉輪，把這些多葉片葉輪沿軸方向依次一節(jié)節(jié)地固定連接，在連接后兩端的多葉片葉輪中的一個(gè)的所述葉片的頂端固定有端板，在另一個(gè)的所述隔板上形成與回轉(zhuǎn)軸相結(jié)合的輪轂部。
葉片在隔板上沿其圓周方向以多種安裝間距配置成環(huán)狀。
軸向相鄰的多葉片葉輪分別圍繞軸心錯(cuò)開一定角度相連接。
葉片在其長度方向均為直線狀，同時(shí)向回轉(zhuǎn)方向按一定角度傾斜配置。
葉片垂直于回轉(zhuǎn)軸的截面厚度從葉根至葉端逐漸變小。
本發(fā)明的橫流風(fēng)扇的制造方法是通過使許多葉片在圓板狀或環(huán)狀隔板的一側(cè)面上成一體地豎立配置成環(huán)狀并傾斜一定的角度，整體成形為一節(jié)多葉片葉輪，再把這些多葉片葉輪分別沿軸方向依次一節(jié)節(jié)地層疊固定起來，并在兩端部的多葉片葉輪中的一個(gè)的前述各葉片頂端固定端板，在另一個(gè)的所述隔板上形成與回轉(zhuǎn)軸相結(jié)合的輪轂部，并且，在前述多葉片葉輪在成形模中整體注塑成形之后，有一個(gè)使該多葉片葉輪一面繞其回轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，一面從前述成形模中拔出的工序。
本發(fā)明還包括可將隔板從下模向外自由頂出地支承并設(shè)有與該隔板的結(jié)合部離合自如地結(jié)合的結(jié)合部的推頂塊、支承該推頂塊的推頂軸、以及在多葉片葉輪注塑成形用模型的上模與下模分離后使前述推頂塊通過推頂軸一面轉(zhuǎn)動(dòng)一面向上頂出的凸輪板。
由于橫流風(fēng)扇是把許多節(jié)的多葉片葉輪沿軸方向依次一節(jié)節(jié)地固定起來形成一體的，因此制造簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，而且通過適當(dāng)選擇多葉片葉輪的節(jié)數(shù)，風(fēng)扇軸長度變更容易。而且各節(jié)多葉片葉輪彼此可以在圓周方向適當(dāng)錯(cuò)開，即所謂每節(jié)葉輪錯(cuò)開角度設(shè)定容易，葉片形狀也可任意設(shè)定。
通過使許多葉片在隔板的一側(cè)面上傾斜配置而對(duì)于風(fēng)扇軸形成不平行，從而可以使具有這種葉片的橫流風(fēng)扇與凸頭和風(fēng)扇殼體的間隙處產(chǎn)生的壓力連續(xù)變動(dòng)，因此可減少橫流風(fēng)扇的回轉(zhuǎn)噪音。
同時(shí)由于各葉片與隔板是整體成形的，葉片與隔板的安裝角度精度高而穩(wěn)定，可減少送風(fēng)性能的偏差；而且由于各葉片不必鉚止在隔板上，葉片的扭轉(zhuǎn)角度可以比較大；加以由于不必在隔板上考慮鉚接間隙，可避免因氣流流入此間隙而產(chǎn)生吹笛音。
由于是把許多葉片在隔板上沿圓周方向采用許多種安裝間距安裝的，可對(duì)因葉片傾斜形狀減少了的回轉(zhuǎn)噪音的波峰頻率起分散作用，從而可以降低剌耳程度，改善聽感。
由于軸向相鄰的各節(jié)多葉片葉輪彼此對(duì)于回轉(zhuǎn)軸心錯(cuò)開一定角度，因而可為了消除隔板兩旁各相鄰葉片上產(chǎn)生的音壓波而使其有相位差。從而可使因葉片傾斜形狀而減少了的回轉(zhuǎn)音進(jìn)一步降低。
由于葉片在其長度方向?yàn)橹本€狀，而在回轉(zhuǎn)方向則按一定角度傾斜配置，故多葉片葉輪成形模具制作容易，葉片長度方向拉伸及壓縮強(qiáng)度高，多葉片葉輪從成形模具中拔出時(shí)摩擦減少，可延長模具壽命。
另外，多葉片葉輪的產(chǎn)品強(qiáng)度提高，可靠性增加，由于強(qiáng)度的提高，還可進(jìn)一步減少葉片厚度，向輕量化發(fā)展，并可增加送風(fēng)量。
各葉片在軸垂直截面中的厚度從葉根至葉端逐漸減小，因此在注塑成形后把多葉片葉輪從模具中拔出時(shí)的摩擦力減少，拔出容易且成形性良好。
由于多葉片葉輪在注塑成形后系一面繞其回轉(zhuǎn)軸向各葉片傾斜方向回轉(zhuǎn)一面從模具中拔出，故即使各葉片相對(duì)于隔板按一定角度傾斜，也不會(huì)損傷葉片且可很容易地拔出，成型性提高且模具壽命長。
以下是對(duì)附圖簡(jiǎn)單說明圖1是本發(fā)明中橫流風(fēng)扇的一個(gè)實(shí)施例的立體圖。
圖2是圖1所示實(shí)施例的分解立體圖。
圖3是圖1的詳細(xì)放大圖。
圖4是圖2所示多葉片葉輪一例的立體圖。
圖5是圖2所示多葉片葉輪另一例的立體圖。
圖6是圖4的仰視圖。
圖7是圖6的局部放大圖。
圖8是表示圖1所示實(shí)施例橫流風(fēng)扇各節(jié)葉輪錯(cuò)開角的立體圖。
圖9是示出圖8所示各節(jié)葉輪錯(cuò)開角和葉片扭轉(zhuǎn)角的局部放大立體圖。
圖10是示出圖6所示多葉片葉輪葉片安裝間距的仰視圖。
圖11是表示通過傳統(tǒng)的平行頂銷把圖2等所示整體成形的多葉片葉輪從模型中拔出方法的局部放大立體圖。
圖12是把圖2等所示的多葉片葉輪從模型中拔出用推頂器裝置的立體圖。
圖13是表示用圖12所示推頂塊把圖2等所示的多葉片葉輪從下模中拔出狀態(tài)的立體圖。
圖14是圖13所示多葉片葉輪局部放大立體圖。
圖15是圖13所示多葉片葉輪變化例的局部放大立體圖。
圖16是本發(fā)明其它實(shí)施例的部分切口分解立體圖。
圖17是傳統(tǒng)空調(diào)機(jī)中室內(nèi)機(jī)一例的縱剖視圖。
圖18是圖17所示傳統(tǒng)的橫流風(fēng)扇的立體圖。
圖19中，(A)為圖18所示傳統(tǒng)橫流風(fēng)扇的回轉(zhuǎn)音分布圖，(B)～(E)為圖1等所示本發(fā)明各實(shí)施例的回轉(zhuǎn)音分布圖。
圖20是其它的傳統(tǒng)橫流風(fēng)扇的立體圖。
圖21是圖20所示橫流風(fēng)扇的分解立體圖。
下面根據(jù)圖1～圖16對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作一說明。在圖1～圖16中，對(duì)同一部分或相應(yīng)部分采用同一符號(hào)。
圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的總體立體圖，圖2是圖1的分解立體圖，圖3(A)、(B)是圖1的詳細(xì)立體圖。在這些圖中，橫流風(fēng)扇21系適用于作為室內(nèi)風(fēng)扇裝在象圖17所示空調(diào)機(jī)的室內(nèi)機(jī)1中等場(chǎng)合的橫流風(fēng)扇，左右兩邊有一對(duì)端板22，23，其間有許多橫截面為圓弧狀的葉片24成同心狀配置成環(huán)形，同時(shí)按一定角度傾斜并橫架固定，各葉片24的軸方向中間部分按所需間距沿軸方向配置環(huán)狀隔板25，通過繞風(fēng)扇軸0回轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)軸方向送風(fēng)。
如圖2所示，橫流風(fēng)扇21系由許多節(jié)整體成形的多葉片葉輪26沿軸方向依次呈同心狀固定連接而成，圖2中右端多葉片葉輪26的端板23是在圓板狀或環(huán)狀隔板25的外側(cè)面，與通過止動(dòng)螺釘?shù)扰c圖中未示的馬達(dá)等的回轉(zhuǎn)軸裝卸自如地結(jié)合的輪轂部27呈同心狀地一體形成或一體性形成的。
另一方面，圖2中左端端板22則用于將右側(cè)相鄰的多葉片葉輪26上各葉片24的頂端部嵌入各嵌合槽22a中固定，其外面中央處同心狀成一體或一體性地突出設(shè)有軸28。
如圖2、圖4所示，在各多葉片葉輪26的環(huán)狀隔板25的一側(cè)面設(shè)有供相鄰多葉片葉輪26的各葉片24的頂端部分別嵌入并固定的圓弧狀嵌合凹槽25a，隔板25的另一側(cè)面則沿圓周方向按所需安裝間距通過注塑成形等成一體地配置許多葉片24。
各葉片24橫截面形狀為相對(duì)于回轉(zhuǎn)方向向前傾斜的圓弧狀，其回轉(zhuǎn)方向前邊緣24a朝向回轉(zhuǎn)方向且相對(duì)于風(fēng)扇軸0按一定角度直線傾斜，如此而與隔板25整體模制成形。當(dāng)然也可如圖5所示那樣，使各葉片24回轉(zhuǎn)方向前邊緣24a成曲線傾斜地與隔板整體成形。
各葉片24如其仰視6及其局部放大7所示，其橫截面厚度從隔板25一側(cè)的葉根部24c向葉片頂端部24d逐漸變薄，并且，與連接葉片根部24c和葉片頂端部24d的兩個(gè)前邊緣部(外周緣部)的前邊緣24a的外形線相切的切線L0，與從葉片頂端部24d前邊緣至風(fēng)扇軸○的垂線So形成的角度θ0為90°以上(θo≥90°)，而且，與連接葉根部24c和葉片頂端部24d的兩個(gè)后邊緣部(內(nèi)周緣部)的后邊緣24e的外形線相切的切線Li，與從葉根部24c后邊緣至風(fēng)扇軸0的垂線Si形成的角度θi也為90°以上(θi≥90°)。
如圖8、圖9所示，橫流風(fēng)扇21系把在軸方向相鄰的各節(jié)多葉片葉輪26向回轉(zhuǎn)方向錯(cuò)開一定的角度29并依次成同心狀連接固定。
在這種情況下，各葉片24前邊緣24a的頂端與圖9中虛線所示垂線相比朝回轉(zhuǎn)方向僅傾斜了一個(gè)扭轉(zhuǎn)角30并在隔板25上固定，這個(gè)扭轉(zhuǎn)角30設(shè)定為比前述各節(jié)葉輪錯(cuò)開角度29要小的值。
如圖10所示，各多葉片葉輪26的各個(gè)隔板25上的各個(gè)葉片24沿周圓方向的安裝間距可以設(shè)定三種以上，如Pa、Pb、Pc。
以下對(duì)前述多葉片葉輪26在通過注塑成形形成一體后從模型(成形模具)中拔出的方法及裝置作一說明。
以前在從已與模型的上模分離的下模中拔出注塑件時(shí)，如圖11所示是采用把許多平行頂銷31頂靠在多葉片葉輪26的隔板25下側(cè)面向上頂出的方法，由于各葉片24相對(duì)于隔板25傾斜一定角度，因此這種方法不能從模型中簡(jiǎn)單地拔出多葉片葉輪，如勉強(qiáng)拔則會(huì)損壞葉片24等。
有鑒于此，本發(fā)明人提出一種使多葉片葉輪26一面繞其回轉(zhuǎn)軸向各葉片24的傾斜方向轉(zhuǎn)動(dòng)一面從模型中拔出的方法，并發(fā)明了相應(yīng)的推頂器裝置。
圖12是這種推頂器裝置32之一例的關(guān)鍵部分立體圖，在繞軸心回轉(zhuǎn)的推頂軸33上通過凸輪結(jié)構(gòu)設(shè)置扭轉(zhuǎn)凸輪板34，使推頂軸33一面回轉(zhuǎn)一面作上下運(yùn)動(dòng)。在推頂軸33的上端部連接著推頂塊35。
如圖13所示，推頂塊35有一個(gè)在可上下分離的上模(圖中未表示)已從下模36分離時(shí)，使多葉片葉輪26一面繞其軸心回轉(zhuǎn)一面從下模36向上面拔出的圓盤上的底座37。
這個(gè)底座37在多葉片葉輪26成形時(shí)同下模36一起起下模作用，將相當(dāng)于多葉片葉輪26的隔板25的部分成形，底座37的圓形突起部37a的大小與隔板25的中心孔25b相當(dāng)。
在突起部37a外圈上面，設(shè)有嵌入凹部37b，它可供如圖14也示出的在隔板25的內(nèi)側(cè)面(下側(cè)面)上所設(shè)的矩形突起部25c裝卸自如地嵌入，從而在底座37一面回轉(zhuǎn)一面帶著多葉片葉輪26上升時(shí)，使多葉片葉輪26可靠地跟隨底座37的動(dòng)作。另外，如圖15所示，隔板25的突起部25c也可以是個(gè)圓孔25d，在這種情況下必須在推頂塊35上配置可裝卸自如地嵌入圓孔25d的突起部。
因此在制造這種多葉片葉輪26時(shí)首先是在把圖中未示的模型的上模、下模36和底座37合起來所形成的空間中注入樹脂材料完成多葉片葉輪26的成形。
此后上模從下模分離，推頂軸33將多葉片葉輪26從下模頂出。此時(shí)推頂器軸33通過扭轉(zhuǎn)凸輪板34向圖中箭頭A的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。與此同時(shí)，推頂塊35和底座37也在轉(zhuǎn)動(dòng)，已在底座37上成形的多片葉輪26的隔板25也在轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，多葉片葉輪26一面轉(zhuǎn)動(dòng)一面從下模36中拔出。
以下根據(jù)圖19(B)～(E)對(duì)本實(shí)施例的降噪效果作一說明。圖19(B)～(E)示出了用與得出傳統(tǒng)例之噪音分布的圖19(A)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所用實(shí)驗(yàn)方法同樣條件所作實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。即橫流風(fēng)扇的尺寸、葉片24的數(shù)目、單位時(shí)間的轉(zhuǎn)數(shù)均與傳統(tǒng)例的實(shí)驗(yàn)相同。
首先，由于本實(shí)施例如圖1等所示，各葉片相對(duì)于風(fēng)扇軸0是傾斜的，形成不平行狀態(tài)，因此在橫流風(fēng)扇21與圖17所示凸頭9及風(fēng)扇殼體5的間隙處產(chǎn)生的壓力是連續(xù)變動(dòng)的。為此，即使在各節(jié)葉輪不設(shè)錯(cuò)開角29，且各葉片24圓周方向間距為等間隔的情況下，如圖19(B)所示，回轉(zhuǎn)音峰值PA和其諧音峰值PB均可減小。
而在葉片24相對(duì)于風(fēng)扇軸0傾斜、同時(shí)各節(jié)葉輪設(shè)有錯(cuò)開角29的情況下，可以為了將隔板25兩旁相鄰葉片24上產(chǎn)生的音壓波通過葉輪錯(cuò)開角29來相互抵消而使之有相位差，從而如圖19(C)所示能使因葉片24傾斜形狀減少了的全部回轉(zhuǎn)音進(jìn)一步降低。
進(jìn)一步，由于將許多葉片24沿圓周方向的安裝間距設(shè)定為多種Pa～Pc，故即使各節(jié)葉輪不設(shè)錯(cuò)開角29，如圖19(D)所示，能使因各葉片24傾斜形狀減少了的回轉(zhuǎn)音N的峰值頻率成分得以分散，減少剌耳感，改善聽感。
而在將許多葉片24沿圓周方向的安裝間距設(shè)定為多種Pa～Pc的同時(shí)各節(jié)葉輪設(shè)有錯(cuò)開角29的情況下，如圖19(E)所示，因各葉片24傾斜形狀而減少了的回轉(zhuǎn)音N進(jìn)一步降低，而且能分散殘余的葉片間距音的頻率成分，改善剌耳感，改善聽感。
而且，本實(shí)施例由于將許多節(jié)由隔板25和各葉片24整體成形的多葉片葉輪26沿軸方向連接固定，通過對(duì)葉輪節(jié)數(shù)的適當(dāng)調(diào)節(jié)使得環(huán)流風(fēng)扇21總長度變更十分容易，通過對(duì)各節(jié)葉輪錯(cuò)開角29的適當(dāng)選擇使得葉片24的形狀變更也十分容易，并可降低制造成本。
同時(shí)由于多葉片葉輪26系葉片24和隔板25整體成形，因此具有以下效果。
(1)不必象以前那樣對(duì)葉片24通過后加工進(jìn)行扭轉(zhuǎn)，不會(huì)產(chǎn)生殘余變形，因此可提高葉片24和隔板25的強(qiáng)度，同時(shí)由于能使葉片24與隔板25的安裝角度等部件尺寸精度穩(wěn)定和提高，還可減少送風(fēng)性能的偏差。
(2)葉片24的扭轉(zhuǎn)角30比傳統(tǒng)的方法要大，可大幅度降低噪音。而如果在圖20所示的傳統(tǒng)的鉚接結(jié)構(gòu)橫流風(fēng)扇10上采用這樣大的扭轉(zhuǎn)角將會(huì)降低鉚接強(qiáng)度。為了使葉片11上不留下大的變形，必須把平板切削成圓弧狀，但這樣又產(chǎn)生了浪費(fèi)材料的問題。
(3)隔板25附近不會(huì)產(chǎn)生傳統(tǒng)方法中存在的吹笛音等異常音。即，在橫流風(fēng)扇21上，在葉片24的面上必定要產(chǎn)生沿軸方向的流動(dòng)，因此存在氣流激烈沖擊隔板的特點(diǎn)。為此，在以前的鉚接方式中為了提高工作性能，通常在鉚接點(diǎn)以外部分制作間隙。但是由于軸方向氣流流入這個(gè)間隙而存在產(chǎn)生吹笛音的問題。而在本實(shí)施例中由于隔板25上沒有貫通的間隙，因此幾乎不存在由此而產(chǎn)生的吹笛音等異常音。
而且，由于注塑成形后多葉片葉輪26系一面繞其軸心轉(zhuǎn)動(dòng)一面從下模36拔出，因此可減少把多葉片葉輪26從模型中拔出時(shí)的摩擦力，使拔出容易，成形性好。而且由于各葉片24形狀為前端較薄，從模型中拔出更為容易。
而且由于各葉片24的前、后邊緣24a、24e的切線Lo、Li與風(fēng)扇軸0的垂線So、Si形成的角度θo、θi均設(shè)定在90°以上，因此在使多葉片葉輪26一面轉(zhuǎn)動(dòng)一面從模型中拔出時(shí)各葉片24的前、后邊緣24、24e不會(huì)接觸到模型，從而減少了多葉片葉輪26的應(yīng)力，提高了多葉片葉輪的強(qiáng)度，同時(shí)還減少了模型的摩擦損耗，延長了模型壽命。
在上述實(shí)施例中，對(duì)于將葉片24在隔板25的一側(cè)面整體配置的情況作了說明，但是本發(fā)明并不限于這種情況，也可象圖16所示的橫流風(fēng)扇41那樣，把許多葉片43分別在環(huán)形隔板42的兩側(cè)面上整體配置。
如上所述，本專利申請(qǐng)第1～第4項(xiàng)發(fā)明由于采和將許多節(jié)多葉片葉輪沿軸方向依次一節(jié)節(jié)固定而一體形成橫流風(fēng)扇，因此制造簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，通過適當(dāng)選擇多葉片葉輪的節(jié)數(shù)，可以很容易地改變風(fēng)扇軸長。而且可以很容易地設(shè)定各節(jié)多葉片葉輪的錯(cuò)開角，使多葉片葉輪波此在圓周方向適當(dāng)錯(cuò)開，因此還可以任意設(shè)定葉片形狀。
由于使許多葉片在隔板的一側(cè)面上傾斜配置而相對(duì)于風(fēng)扇軸形成不平行，在具有這種葉片的橫流風(fēng)扇與凸頭和風(fēng)扇殼體的間隙處產(chǎn)生的壓力是連續(xù)產(chǎn)生的，因此可以減少橫流風(fēng)扇的回轉(zhuǎn)音。
而且由于各葉片和隔板是整體成形的，因此可以使這些葉片與隔板的安裝角度精度穩(wěn)定提高，減少送風(fēng)性能的偏差；由于不必把各葉片鉚止在隔板上，可以把葉片的扭轉(zhuǎn)角做得大一些；同時(shí)由于不必在隔板上設(shè)置鉚接用間隙，可以避免因氣流流入此種間隙而產(chǎn)生吹笛者。
由于許多葉片在隔板上沿其圓周方向是以多種安裝間距安裝的，可以將因許多葉片的傾斜形狀而減少了的回轉(zhuǎn)音的峰值頻率進(jìn)行分散，故可減少剌耳感改善聽感。
由于軸向相鄰的各節(jié)多葉片葉輪彼此對(duì)于回轉(zhuǎn)軸心錯(cuò)開一定角度，因而可為消除隔板兩旁各相鄰葉片上產(chǎn)生的音壓波而使之有一定的相位差。這樣可使因葉片傾斜形狀而減少了的回轉(zhuǎn)音進(jìn)一步降低。
由于葉片在其長度方向上成直線狀伸展的同時(shí)在回轉(zhuǎn)方向則按一定角度傾斜配置，故多葉片葉輪成形模具制作容易，葉片長度方向拉伸及壓縮強(qiáng)度高，多葉片葉輪從成形模具中拔出時(shí)摩擦減少，可延長模具壽命。
同時(shí)在提高多葉片葉輪的產(chǎn)品強(qiáng)度同時(shí)又增加了可靠性，進(jìn)一步還可使葉片厚度變薄而向輕量化發(fā)展，并可增加送風(fēng)量。
由于各葉片在軸垂直截面中的厚度系從葉根至葉片頂端逐漸減小，因此在注塑成形后把多葉片葉輪從模型中拔出時(shí)的摩擦力減少，拔出容易且成形性良好。
由于多葉片葉輪在注塑成形后系一面繞其回轉(zhuǎn)軸向各葉片傾斜方向回轉(zhuǎn)一面從模型中拔出，即使各葉片相對(duì)于隔板按一定角度傾斜，也不會(huì)損傷葉片且可很容易地拔出，成型性提高且模具壽命延長。
權(quán)利要求
1.一種橫流風(fēng)扇，其特征在于，通過使許多葉片在圓板狀或環(huán)狀隔板的一側(cè)面上成一體地豎立配置成環(huán)狀并傾斜一定的角度，整體成形為一節(jié)多葉片葉輪，把這些多葉片葉輪沿軸方向依次一節(jié)節(jié)地固定連接，兩端部的多葉片葉輪中的一個(gè)在所述各葉片頂端固定有端板，在另一個(gè)的所述隔板上則形成有與回轉(zhuǎn)軸相結(jié)合的輪轂部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1記載的橫流風(fēng)扇，其特征在于，葉片在隔板上沿其圓周方向按多種安裝間距配置成環(huán)狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1記載的橫流風(fēng)扇，其特征在于，軸向相鄰的多葉片葉輪相對(duì)回轉(zhuǎn)軸心錯(cuò)開一定角度相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1—3中的任一項(xiàng)記載的橫流風(fēng)扇，其特征在于，葉片在其長度方向?yàn)橹本€狀向回轉(zhuǎn)方向按一定角度傾斜配置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1—3中的任一項(xiàng)記載的橫流風(fēng)扇，其特征在于，葉片垂直于回轉(zhuǎn)軸的截面的厚度從葉根至葉端逐漸變小。
6.根據(jù)權(quán)利要求4記載的橫流風(fēng)扇，其特征在于，葉片垂直于回轉(zhuǎn)軸的截面的厚度從葉根至葉端逐漸變小。
7.一種橫流風(fēng)扇的制造方法，它通過使許多葉片在圓板狀或環(huán)狀隔板的一側(cè)面上成一體地豎立配置成環(huán)狀并傾斜一定的角度，整體成形為一節(jié)多葉片葉輪，把這些多葉片葉輪分別沿軸方向依次一節(jié)節(jié)地固定連接，在連接后的兩端多葉片葉輪中的一個(gè)的所述各葉片頂端上固定端板，在另一個(gè)的所述隔板上則形成與回轉(zhuǎn)軸相結(jié)合的輪轂部，其特征在于，在將所述多葉片葉輪在成形模中整體注塑成形之后有一個(gè)使該多葉片葉輪一面繞其回轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，一面從所述成形模中拔出的工序。
8.一種橫流風(fēng)扇的制造裝置，其特征在于包括可將隔板從下模向外自由頂出地支承且具有與該隔板的結(jié)合部離合自如地結(jié)合的結(jié)合部的推頂塊，支承該推頂塊的推頂軸，以及在多葉片葉輪注塑成形用模型的上模與下模分離后、使所述推頂塊通過推頂軸一面轉(zhuǎn)動(dòng)一面向上頂出的凸輪板。
全文摘要
一種橫流風(fēng)扇及其制造方法和裝置。通過在圓板狀或環(huán)狀隔板的一側(cè)面上把多個(gè)葉片按一定角度傾斜地豎立配置成環(huán)狀，整體成型成一節(jié)多葉片葉輪，把這些多葉片葉輪沿軸方向一節(jié)節(jié)固定連接，連接后兩端的一個(gè)多葉片葉輪的各葉片頂端固定在端板上，同時(shí)在另一端葉輪的隔板上形成與回轉(zhuǎn)軸相結(jié)合的輪轂部。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)低噪音、高效率、葉片形狀和風(fēng)扇長度變更容易、可靠性高、價(jià)格便宜。
文檔編號(hào)F04D29/28GK1118844SQ95100629
公開日1996年3月20日 申請(qǐng)日期1995年1月29日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月9日
發(fā)明者金野悟, 永守朗, 堀野博文, 廣瀨勉, 池田義雄, 小林洋一朗 申請(qǐng)人:東芝株式會(huì)社