CN104747501A - 用于包括冰箱的装置的离心式风扇 - Google Patents

Abstract

一种用于冰箱的离心式风扇可包括：多个叶片，绕中心轴径向布置；环形保护罩，连接到所述叶片，并且包括具有预定半径或曲率的弯曲部和关于所述弯曲部具有一预定梯度或呈一角度的角形部；以及底面，连接到与所述保护罩相对侧上的叶片，其中为所述叶片和所述轴之间的最短距离的内径r与为所述叶片和所述轴之间的最长距离的外径R的比值（r/R）在约为0.69±0.01的范围内。

Description

用于包括冰箱的装置的离心式风扇

相关申请的交叉引用

本申请基于并要求2013年12月30日提交的韩国专利申请第10-2013-0166419号的优先权，其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

根据本公开的实施例涉及可用在诸如冰箱等装置中的离心式风扇。

背景技术

通常，冰箱使用制冷循环提供冷空气，并且能冷却食物和/或防止食物变坏。冰箱是能使用冷空气储存食物并将能其保持新鲜状态较长时间的装置（例如，家用电器）。风扇被安装在冰箱中，与使冷空气循环到冷藏室和/或冷冻室并通过冷藏室和/或冷冻室的导管连通。

图1是冰箱的实例的截面图。

如图1中所示，冰箱通常包括：外壳1，与开口的前表面一起形成外框架；以及内壳2，安装在外壳1内。

储藏室3（例如，冷藏室或冷冻室）位于内壳2内。门或多个门4被安装在外壳1的开口的前表面处，允许用户接触冷藏室和/或冷冻室。

来自储藏室3的空气通过与蒸发器5中的制冷剂交换热量而被冷却。冷空气在外壳1和内壳2之间循环，并且也在内壳2内（例如在储藏室3内）循环。

使冷空气循环的鼓风装置10（例如，风扇）被安装在蒸发器5上。

图2是安装在图1的冰箱中的鼓风装置10的截面图。

如图2中所示，鼓风装置10包括：壳体12，具有入口12a和出口12b；离心式风扇，位于入口12a处，用于接收通过入口12a的空气和将空气排到出口12b；以及电机16，用于驱动（旋转）离心式风扇。

离心式风扇包括多个叶片14以及保护罩15。空气从壳体的入口12a流到壳体的出口12b。保护罩15将多个叶片14连接到离心式风扇的内部，且将来自入口12a的空气引导到离心式风扇的内部。底部13在保护罩15的相对侧连接多个叶片14。

壳体的入口12a形成变圆（倒圆）的喇叭口11，并形成向着离心式风扇弯曲（变宽）并且便于离心式风扇旋转时抽或吸空气的表面。

这样，离心式风扇具有其中来自蒸发器5的冷空气在电机16的轴的方向上被导入和在通过出口12b的离心和/或垂直方向上排出的结构。与轴流风扇相比，离心式风扇减少了噪声和功耗。

入口12a的形状（例如，喇叭口）和宽度被适当设计为适于平稳的层流气流。

保护罩15可被设计为引导空气通过入口12a和通过出口12b。保护罩15的形状可取决于入口12a和喇叭口11的部分11a的形状。

存在于出口12b处的空气可以打旋，形成涡流。这样，会发生碰撞损失（例如，减少气流）和/或产生过多的噪声。

发明内容

根据本公开的实施例涉及举例来说可用在冰箱中的离心式风扇。通过改善风扇的保护罩结构和叶片，根据本公开的实施例中的离心式风扇能防止碰撞损失，并且也能减少噪声和功耗。

在一个或多个实施例中，离心式风扇包括：多个叶片，绕中心轴径向布置；环形保护罩，连接到叶片，并且具有（i）具有预定半径或曲率的弯曲部和（ii）具有关于弯曲部的预定梯度或角度的角形部；以及底面，在与保护罩相对的侧处连接到叶片，其中为叶片和轴之间的最短距离的内径r与为叶片和轴之间的最长距离的外径R的比值（r/R）约为0.69±0.01。

在一个或多个实施例中，保护罩的弯曲部的曲率对应于保护罩的入口和从保护罩延伸的元件的形状。

在一个或多个实施例中，保护罩的弯曲部的曲率对应于叶片的入口宽度和保护罩的出口宽度，且角形部关于弯曲部的角度相应于保护罩的入口宽度和出口宽度。

在一个或多个实施例中，保护罩的出口宽度与叶片的直径之比约为0.16±0.01。

在一个或多个实施例中，叶片的入口宽度与叶片的直径之比约为0.24±0.01。

在一个或多个实施例中，叶片具有约为25°±1的入口角（例如，通过叶片的切线[例如，在叶片中心处或从叶片的中心]和叶片的虚拟内圆C1形成的入口角）。

在一个或多个实施例中，叶片具有约为37°±1的出口角（例如，通过叶片的切线[例如，从叶片的中心]和叶片的虚拟外圆C2形成的入口角）。

在一个或多个实施例中，叶片具有约为1.0±0.1的密实度比（solidityratio）。硬度可被定义为节距P或邻近的叶片的出口角的弧的长度与弦长L或叶片的前边缘或周缘（例如，入口角的顶点位置）和叶片的后边缘或周缘（例如，出口角的顶点位置）之间的最短距离之比（L/P）。

根据本公开的一个或多个实施例，相对于传统的离心式风扇，可降低风扇电机的速度或转速（例如，对于给定的空气体积和/或流速，约降低100到150rpm，例如35CMH[cubic meters per hour，立方米/小时]的流速等）。

根据本公开的一个或多个实施例，与传统的离心式风扇相比，可减少噪声（例如，约降低3到4dB），和/或对于给定的空气体积和/或流速（例如，35CMH的体积），可降低功耗约22%到30%。

上述内容仅为示意性的，决不意味着限制。除了上述示意性方面、实施例、和特性外，结合附图和下面的具体实施方式，进一步的方面、实施例和特性将变得显然。

附图说明

图1是冰箱的实例的截面图。

图2是安装在图1的冰箱中的鼓风装置的截面图。

图3是根据本公开的一个或多个示意性实施例中的鼓风装置的示意图。

图4是沿图3的线A-A’的根据本公开的一个或多个实施例中的示意性离心式风扇的叶片截面图。

图5（a）、图5（b）、和图5（c）示出各种保护罩形状的涡流特性。

图5（d）示出根据本公开的一个或多个示意性实施例中的保护罩的气流。

图6示出噪声水平对空气体积流速的比较实验结果的示意图。

图7示出功率消耗对空气体积流速的比较实验结果的示意图。

具体实施方式

下面，将参看附图详细描述根据本公开的示意性实施例。

在描述示意性实施例中，将不描述本公开所属的技术领域中所公知的以及与本公开没有直接关系的技术内容。通过省略不必要的描述，能更清楚地描述和/或传递本发明的技术内容。

一些部件可能在尺寸上作了放大，或者被省略掉了，或者在附图中被示意性地示出。附图不必按比例绘制。在每幅图中，相同的参考标号表示相同的或对应的元件。

图3是根据本公开的一个或多个示意性实施例中的包括离心式风扇60的鼓风装置50的示意图，其中该鼓风装置举例来说可用在冰箱或空调中。图4是沿图3的线A-A’的离心式风扇的风扇叶轮和/或叶片的截面图。

参看图3，鼓风装置50包括：壳体52，具有入口52a和出口52b；离心式风扇60，位于壳体52中；以及电机70，用于经由轴72驱动（例如，旋转）离心式风扇60。

壳体52形成使空气循环进入和通过例如冰箱的流道的部分。

冷空气通过壳体52的入口52a进入离心式风扇60。入口52形成喇叭口51。喇叭口51被用于将空气更有效地导入壳体52和使空气通过壳体52。喇叭口51是凸的（喇叭口从面向电机70的表面向壳体52的入口52a变宽）。

如图3中所示，离心式风扇60包括多个叶片62。空气通过壳体52的入口52a，流到壳体52的出口52b。环形保护罩64连接多个叶片62的边缘（例如，上外边缘），并且引导空气从入口52a到离心式风扇60的内部。底面66在与保护罩64相对的侧连接多个叶片62的边缘。

换言之，参看图4，圆C1对应于叶片62的内边缘，位于底面66上和保护罩64内，圆C2对应于环形保护罩64的外径。叶片62的每个的底部边缘的部分都连接到底部66，且叶片的每个的顶部边缘的部分都连接到保护罩64。叶片62可以是曲线形。在一个实施例中，它们可具有凸的外表面（背对轴72和/或朝向出口52b）和大致凸的内表面（例如，朝向轴72）；或者，叶片62可以是平面形或大致平面形，并且具有矩形或大致为矩形的截面。

参看图3，保护罩64与连接到喇叭口51（从喇叭口51延伸）的邻近元件51a隔开预定间隔或距离。

保护罩64包括具有预定半径或曲率的弯曲部64a和与弯曲部64a成预定角度（例如，以度的形式）的角形部64b。可选地，角形部64b可以与底部66的平面部分成预定角度（例如，以度的形式）。

更具体地，弯曲部64a的半径或曲率是根据入口52a和元件51a的形状被设置的。弯曲部64a的半径或曲率是根据保护罩64的入口宽度或深度621和出口宽度或深度622被设置的。角形部64b的角度或梯度也可根据保护罩64的入口宽度或深度621和出口宽度或深度622被设置。

在一个或多个实施例中，入口宽度或深度621是叶片62的位于最接近离心式风扇的中心的边缘的实际宽度，而无需考虑离心式风扇60的底面66的厚度（例如，入口宽度621是保护罩64的顶/外边缘和底部66的顶/内侧之间的距离）。入口宽度621与离心式风扇60的直径（例如，风扇叶轮的直径）之比为0.24±0.01，或在约为0.24±0.01的范围内。出口宽度622是叶片62的离离心式风扇的中心最远的边缘的实际宽度，无需考虑保护罩64的厚度（例如，出口宽度622是保护罩64的底/内边缘和底部66的底/外侧之间的距离）。出口宽度622与离心式风扇60的直径之比为0.16±0.01，或在约为0.16±0.01的范围内。

如图4中所示，叶片62具有成形为飞机机翼或机翼的分界面；在根据本公开的实施例中，每个叶片的最后的截面部分位于叶片的中部处或附近。叶片62的每个都包括正压面62a和负压表面62b。该正压表面也可被称为压力面，且负压表面也可被称为吸力面。当离心式风扇60转动时，叶片62推动空气；因此，正压面62a上的压力高于大气压力，并且压力低于负压面62b上的大气压力。每个叶片62包括：压力面62a和接触通过入口52a导入的冷空气的负压面62b上的前周缘部62c；以及压力面62a和排放冷空气到出口52b的负压面62b上的离心式风扇60的外圆周上的后周缘部62d。

叶片62形成具有从电机轴72到前周缘部62c的半径r的虚拟内圆C1，并且也形成具有从电机轴72到后周缘部62d的半径R的虚拟外圆C2。内径r是多个叶片中的一个叶片的内边缘和轴之间的最小距离，且外径R是叶片的外边缘和轴之间的最长距离。圆C1的直径在这里也被称之为最小风扇叶轮直径，因此半径r可被称之为最小风扇叶轮半径。圆C2的直径在这里也被称之为最大风扇叶轮直径，因此半径r可被称之为最大风扇叶轮半径。

在根据本公开的一个或多个实施例中，比值r/R（内圆C1的半径r与外圆C2的半径R之比）为0.69±0.01，或在约为0.69±0.01的范围内。

入口角α在这里被定义为叶片62的内圆C1的切线和前边缘部62c之间的夹角。角α也可被称为迎角。在根据本公开的一个或多个实施例中，入口角α可以是25°±1，或在约为25°±1的范围内。出口角β在这里被定义为叶片62的外圆C2的切线和后边缘部62d之间的夹角。角β也可被称为浆叶角。在根据本公开的一个或多个实施例中，出口角β可以是37°±1，或在约为37°±1的范围内。

叶片62的外尖端和/或外边缘彼此隔开节距P，该节距可以是连接相邻的叶片的外尖端/外边缘的弧形的长度（例如，连接任何一个叶片和距它最近的叶片的后周缘部62d之间的外圆C2中的出口角β和最近/邻近的叶片62的出口角β的弧形的长度）。如果叶片62均匀隔开，则节距是被叶片62的数量分成的外圆C2的周长。叶片62的至少一个包括具有长度L的弦（例如，从最内边缘到最外边缘的一维线段，或在内角和外教的顶点之间的一维线段）。弦也可以是连接前周缘部62c和后周缘部62d的直线。换言之，弦通常是连接叶片62的前边缘和后边缘的直线。通常，所有叶片62具有相同的弦。在根据本公开的一个或多个实施例中，弦L和节距P的比值L/P或叶片面积比在1.0±0.1的范围内。

图5（a）、图5（b）、和图5（c）示出由可用在传统的离心式风扇中的不同保护罩形状形成的涡流。

如图5（a）中所示，当保护罩的形状81具有圆形或弯曲部81a和水平部81b时，涡流出现在圆形部81a和水平部81b的通常向着出口的分界面处。

如图5（b）中所示，当保护罩的形状82具有锥形部82a和水平部82b时，比图5（a）的涡流大的涡流出现在水平部81b中，经过圆形部81和水平部81b之间的向着出口的分界面。

如图5（c）中所示，当保护罩的来自水平入口83a的形状83是翘起的（例如，锥形表面83b）时，出口处或附近的导管的碰撞损失阻力由轴向分速度（例如，风扇的气流的轴向分速度）产生。

图5（d）示出使用根据本公开的保护罩（例如，图3的保护罩64）的示意性气流。如图5（d）中所示，在根据本公开的一个或多个实施例中，保护罩64的形状84包括弯曲部84a（64a）和角形部84b（64b）。因此，涡流不会出现在保护罩内或之下或出口处，并且减少了碰撞损失。

图6示出测量根据本公开的示意性实施例的离心式风扇（例如，具有形状为类似于或相同于图5（d）的形状的保护罩）和传统的离心式风扇（例如，具有形状为类似于或相同于图5（a）的形状的保护罩）中的噪声水平对空气体积流速的实验的比较结果的示意图。图7示出测量根据本公开的示意性实施例的离心式风扇和传统的离心式风扇中的功率消耗（功耗）对空气体积（风量）/流速的实验结果的示意图。

在图6中示出用于根据本公开的示意性实施例的离心式风扇60的噪声水平结果91b和用于传统的离心式风扇的噪声水平结果91a。离心式风扇60产生比传统的离心式风扇的较少的噪声。例如，在35CMH的空气体积流速处，离心式风扇60的噪声水平处于21到22dB（A）的范围内，且传统的离心式风扇的噪声水平处于24到25dB（A）的范围内。因此，离心式风扇60的噪声水平比传统的离心式风扇低3到4dB（A）。可选地，在相同的噪声水平处，根据本公开的实施例的风扇能移动或循环的空气体积比传统的离心式风扇多15-20%或更多。

同时，在图7中示出用于根据本公开的示意性实施例的离心式风扇60的功耗结果92b和用于传统的离心式风扇的功耗结果92a。本发明的示意性离心式风扇60的功耗低于传统的离心式风扇的功耗。例如，本发明的示意性离心式风扇60的功耗在空气体积/流速为35CMH时约为1.75W，且传统的离心式风扇的功耗在该空气体积/流速时约为2.5W。因此，离心式风扇60的功耗比传统的离心式风扇低约22%到30%，从而可以较高的空气流速得以改进。

根据上述，将理解，这里描述的本公开的各个实施例仅为示例目的，可做出各种改变和修改，而不偏离权利要求书所限定的本发明的范围。本公开的说明书中公开的示意性实施例不会限制本公开。本公开的范围将由所附的权利要求书解释，并且将理解，在与权利要求书等价的范围的所有技术属于本公开的范围。

Claims (16)

1.一种用在冰箱中的离心式风扇，所述离心式风扇包括：

多个叶片，绕中心轴径向布置；

环形保护罩，连接到所述叶片，并且包括（i）具有预定半径或曲率的弯曲部和（ii）关于所述弯曲部呈一角度的角形部；以及

底面，连接到与所述保护罩相对的叶片，

其中为所述多个叶片的一个叶片的内边缘和所述轴之间的最短距离的内径r与为所述叶片的外边缘和所述轴之间的最长距离的外径R的比值（r/R）在0.69±0.01的范围内。

2.根据权利要求1所述的离心式风扇，其中所述弯曲部的半径或曲率相应于保护罩的入口和从所述保护罩延伸的元件的形状。

3.根据权利要求1所述的离心式风扇，其中所述弯曲部的半径或曲率相应于所述叶片的入口宽度和所述保护罩的出口宽度，且所述角形部关于所述弯曲部的角度相应于所述入口宽度和所述出口宽度。

4.根据权利要求1所述的离心式风扇，其中所述保护罩的出口宽度与所述离心式风扇的直径之比在0.16±0.01的范围内。

5.根据权利要求1所述的离心式风扇，其中所述叶片的入口宽度与所述离心式风扇的直径之比在0.24±0.01的范围内。

6.根据权利要求1所述的离心式风扇，其中所述叶片具有在25°±1的范围内的入口角。

7.根据权利要求1所述的离心式风扇，其中所述叶片具有在37°±1的范围内的出口角。

8.根据权利要求1所述的离心式风扇，其中所述叶片具有在1.0±0.1的范围内的密实度比。

9.一种冰箱，包括：

蒸发器；

室；以及

离心式风扇，被配置为使空气从所述蒸发器循环到所述室，包括风扇叶轮的离心式风扇包括：

多个叶片；

环形保护罩，连接到所述叶片，并且包括（i）具有半径或曲率的弯曲部和（ii）关于所述弯曲部呈一角度的角形部；以及

表面，连接到与所述保护罩相对的叶片，

其中所述风扇叶轮的最小半径与所述风扇叶轮的最大半径之比（r/R）在0.69±0.01的范围内。

10.根据权利要求9所述的冰箱，其中所述弯曲部的半径或曲率对应于所述保护罩的入口和从所述保护罩延伸的元件的形状。

11.根据权利要求9所述的冰箱，其中所述弯曲部的半径或曲率相应于所述叶片的入口宽度和所述保护罩的出口宽度，且所述角形部关于所述弯曲部的角度相应于所述入口宽度和所述出口宽度。

12.根据权利要求9所述的冰箱，其中所述保护罩的出口宽度与所述风扇叶轮的最大直径之比在0.16±0.01的范围内。

13.根据权利要求9所述的冰箱，其中所述叶片的入口宽度与所述风扇叶轮的最大直径之比在0.24±0.01的范围内。

14.根据权利要求9所述的冰箱，其中所述叶片具有在25°±1的范围内的迎角。

15.根据权利要求9所述的冰箱，其中所述叶片具有在37°±1的范围内的叶片角。

16.根据权利要求9所述的冰箱，其中所述叶片具有在1.0±0.1的范围内的密实度比。