CN1173590A - 横流风扇、风扇彗尾形段成型模具及模具制造方法 - Google Patents

Abstract

一种横流风扇,它由多个风扇彗尾形段(2)同轴且一体配设制成,该风扇彗尾形段具有多个叶片(4),叶片(4)沿圆周方向相对于风扇轴0倾斜预定角度以该轴0为中心立设成环形。使多个风扇彗尾形段(2)以风扇轴0为中心整体旋转,送出垂直于风扇轴0的空气流。各叶片(4)的外周缘(4a)及内周缘(4b)相对于风扇轴0朝外弯曲。该横流风扇具有保持高送风性能且有效减小叶片间距音等噪音的优点。

Description

横流风扇、风扇彗尾形段成形模具及模具制造方法

本发明涉及适用于空气调节机等室内风扇的横流风扇，该横流风扇成形用模具及该成形模具的制造方法，具体而言，涉及具有斜扭叶片的横流风扇，用于该横流风扇的风扇彗尾形段的成形模具及该风扇彗尾形段成形模具的制造方法。

图18表示将上述横流风扇作为室内风扇组装的空气调节机的已有技术例。如图18中，在室内机100主壳体101的前面101a，图中上下配设有进气格栅102和排气格栅103，这些进气格栅102和排气格栅103经风扇壳体104内的风道105连通。

在该风道105中，横流风扇107配设在室内侧热交换器106下游侧作为室内风扇，从进气格栅102吸入主壳体101内的室内空气经室内侧热交换器106进行热交换，借助横流风扇107从排气格栅103向室内再次排出冷风或暖风，进行取暖或制冷。

在上述空调机(空气调节机)中谋图高性能化，尤其是希望减小送风时的噪声。作为这种噪声主要有因鼻形部108与横流风扇107间的间隙及其附近的压力变动产生涡流，由该涡流产生的所谓叶片间距音的噪声，减小这种叶片间距音等噪声成为重要课题。

在现有技术中，作为消除叶片间距音等噪声的诸项策略，有如图19所示的使叶片110相对于风扇轴0倾斜规定角度配置的横流风扇107A(将这种叶片110称为斜扭叶片，相反，将叶片110平行于风扇轴0配置的叶片称为直式叶片)。该横流风扇107A由多段同轴固定的每段具有多个叶片110的风扇彗尾形段111构成。按照该构成，叶片110以规定角度倾斜配置，故能使该叶片110与鼻部108间的间隔中产生的涡流(压力变动)分散，从而减小叶片间距音。

还有一种已知的结构是以多种间隔(随机间距)将多个斜扭叶片110设置在隔板112上，使斜扭叶片110所减小的旋转音的峰值(peak)频率发散。

作为减小叶片间距音等噪声的其它各种对策，已知的还有以相对于风扇轴以预定的扭角和扭动方向将叶片配置成螺旋状的结构(下面，将该叶片称为螺旋扭曲叶片，具有这种螺旋扭曲叶片的风扇称为螺旋扭曲风扇)，也具有分散上述涡流的效果。

另一方面，从具有上述斜扭叶片的横流风扇107A吹出的空气流，如图20所示，由于该风扇叶片的斜扭角度相对于风扇轴0仅定在规定方向上，故总是在相对于与风扇轴0正交的具有规定角度21的倾斜方向上流动。因此，难以按使用目的调整空气流吹出方向，再有，如图20所示，横流风扇107A的轴向端部形成无送风范围(无风区)或送风量不稳定范围115，从而不能获得均匀且宽的送风范围。

为此，特开平5-340380号公报中揭示了一种通过横流风扇107B的风扇轴0的中心、以与该风扇轴0垂直的位置(分界位置)B为界、改变斜扭方向、在两不同方向上吹出空气流的结构。例如，左侧的空气流总是在相对于与风扇轴0垂直方向成预定角度α1的倾斜方向上流动，右侧空气流总是在相对于风扇轴0垂直方向成预定角度α2的倾斜方向上流动。

图22为构成图19所示横流风扇107A的具有斜扭叶片110的风扇彗尾形段111的侧视图，图23为从隔板侧透过该隔板看该风扇彗尾形段111的视图。图24为图23所示风扇彗尾形段111中叶片110的放大图。

图24所示，在斜扭叶片中，沿叶片110立设方向的周边(该周边内，相对于风扇轴0最远的周边称为周边10a，最近的周边称为内周边110b)为直线状，因此如图25所示，从风扇轴0至风扇外周边110a的距离(风扇半径R)，可见在该外周边110a中央如图25斜线所示就会变小。风扇外周边110a相对于旋转轴0越远，送风性能越好，故具有斜扭叶片的送风风扇比常用的直式叶片送风风扇送风量小。

具有斜扭叶片110的风扇彗尾形段111所构成的横流风扇旋转时，叶片外周边110a圆周方向位置与该叶片外周边110a及鼻部108间的间隙(鼻间隙)的关系示于图26至图27(A)和图27(B)。图27(A)及图27(B)为图26中虚线所示部分的放大图，图27(A)和(B)中，旋转产生的叶片110的圆周方向位置不同。

如图27(A)及图27(B)所示，鼻间隙的大小随与鼻部108中最靠近叶片110的角度108a相对应的叶片外周边110a的位置不同而不同。即，可见在对应于风扇旋转鼻角部108a与叶片外周边110a中央部最靠近时鼻间隙C1(参见图27(A))、与对应于上述同样旋转、鼻角部108a与叶片外周边110a的端部最靠近时鼻间隙C2(参见图27(B))中，“C1＞C2”。

鼻间隙与静压力有密切关系，在斜扭叶片中，风扇旋转会使鼻间隙变化，从而在叶片外周方向(长度方向)上产生静压分布，结果产生噪声。

尤其在使用随机间距的斜扭叶片110A(参见图28)构成横流风扇107C的情况下，如图29所示，在叶片110A与鼻部108的间隔中产生的涡W的大小(涡半径r)按风扇转速的整数倍变化(参见图30)，这种随机间距产生的涡流的大小(涡半径r)变化随上述鼻部间隙在横流风扇107C中风扇轴0长度方向上的变化而增大(参见图31)，噪声倾向于更大。

已知斜扭叶片中的斜扭角越大，叶片间距音的抑制效果越高。

但是，如图32所示，在用模具成形制造具有斜扭叶片110的风扇彗尾形段111并从未图示的下金属模具中拔出该成型的(风扇彗尾形段111)的情况下，一边绕其轴心使风扇彗尾形段朝叶片倾斜方向旋转一边从下金属模具中拔出(其拔出方向D如图32所示)，在斜扭角足够大，其斜扭叶片部分上设有一般的拔锥(起模斜度)情况下，如图32所示，在该斜扭叶片110的外周边110a及内周边110b部分上因旋转而产生切削(undercut)，故使拔出困难。

总之，为了加大扭角，必须要解决这种因旋转而产生的切削。如图33所示，人们考虑到使斜扭叶片110’的拔锥增大作为解决这种切削增大扭角的方法，但这种方法使叶片产生不需要的变形而使送风性能下降。

在已有技术的螺旋扭曲风扇中，为了将叶片作成螺旋状而用模具成形时，会在该螺旋状部分中产生切削，难以从下金属模具(下模)中拔出，并难以采用彗尾形制作法等。

鉴于上述理由，已有的螺旋扭曲风扇是通过施加外力向规定方向拧动常用直式(不倾斜)形状的金属制及树脂制风扇来制作螺旋扭曲风扇的，由于这种外力的拧动使风扇内部形成拧动的余应力，故使风扇的可靠性下降。

此外，特开平5-340380号公报所揭示的横流风扇的结构，虽能在不同的两方向可靠地送出空气流，但如图21所示，横流风扇107B轴向两端存在无风区115A、115B，或送风量不稳定区，从而产生喘振现象。再有，在左右倾斜方向相反，送风方向向左右蔓延变化，使本次沿横流风扇107B的中心轴的中央部分来的送风下降，故同样会发生喘振现象。

本发明鉴于上述问题，其目的在于提供一种能有效减小叶片间距音等噪声并始终保持高送风性能的横流风扇，和具有上述优点的横流风扇构成所需的风扇彗尾形段成形用的风扇彗尾形段成形模具，以及该风扇彗尾形段成形模具的制造方法。

本发明的另一目的在于提供一种无喘振现象、具有均匀范围宽的送风区和良好送风量的横流风扇。

为完成上述发明目的，本发明的横流风扇，如权利要求1所记载，由多个风扇彗尾形段同轴设置构成，所述风扇彗尾形段包含多个叶片，所述多个叶片相对于风扇轴沿圆周方向倾斜规定的角度以风扇轴为中心立设成环形。

使得所述各叶片中离所述风扇轴最远的外周缘及离所述风扇轴最近的内周缘相对于该风扇轴朝外方弯曲。

按照权利要求2所述的横流风扇，所述多个叶片立设成所述环形时，使邻接叶片间的间距随机分布。

按照权利要求3所述的横流风扇，所述各叶片的外周缘根据该外周缘中所述风扇彗尾形段接合侧端部与所述风扇轴的连线段Rout0为曲率半径描绘的轨迹及拔锥构成，所述各叶片的内周缘根据该内周缘中所述风扇彗尾形段接合侧端部与所述风扇轴的连线段Rin0为曲率半径描绘的轨迹及拔锥构成。

按照权利要求4所述的横流风扇，取与所述Rout0的夹角θ为变量，根据所述Rout0及所述拔锥fout(θ)，所述叶片的外周缘相对于所述风扇轴的轨迹Rout(θ)满足下式：

(方程3)

Rout(θ)＜Rout0-fout(θ)    ……(1)

δfout(θ)/δθ＞0          ……(2)

同时取与所述Rin0的夹角θ为变量，根据所述Rin0及所述拔锥fin(θ)，所述叶片的内周边缘相对于所述风扇轴的轨迹Rin(θ)满足下式：

(方程4)

Rin(θ)＞Rin0+fin(θ)      ……(3)

δfin(θ)/δθ＞0          ……(4)

为实现上述目的，本发明的风扇彗尾形段的成形模具，如权利要求5所述，用于成形具有多个叶片的风扇彗尾形段，该成形模具具有用于成形所述各叶片的叶片成形孔，

沿圆周方向相对于与所述风扇轴相对应的所述横流风扇成形模具中心轴倾斜规定角度形成所述风扇成形孔，并且，

按照所述叶片成形孔内面离所述中心轴最远的最远内面周缘中叶片拔出侧端部与所述中心轴的连线段为曲率半径所描绘的轨迹及拔锥，弯曲所述最远内面周缘，与此同时，按照所述叶片成形孔内面离所述中心轴最近的最近内面周缘中叶片拔出侧端部与所述中心轴的连线段为曲率半径所描述的轨迹及拔锥，弯曲所述最近内面周缘。

本发明的风扇彗尾形段成形模具，如权利要求6所述，将具有多个叶片的风扇彗尾形段成形使得所述多个叶片沿圆周方向相对于风扇轴倾斜规定角度以该风扇轴为中心立设成环形，同时使其外周缘及内周缘相对于所述风扇轴朝外弯曲，

沿所述成形模具的径向按辐射状分割所述风扇彗尾形段成形模具中所述叶片成形用孔部，其分割面形成螺旋状。

如权利要求7所述的本发明风扇彗尾形段成形模具，将具有多个叶片的风扇彗尾形段成形使得所述多个叶片沿圆周方向相对于风扇轴倾斜规定角度以该风扇轴为中心立设成环形，同时使其外周缘及内周缘相对于所述风扇轴朝外弯曲，

按环状分割所述风扇彗尾形段成形模具中所述叶片成形用孔部，其分割面形成螺旋状。

另外，为实现上述发明目的，在权利要求8所记载的本发明的风扇彗尾形段成形模具制造方法中，所述风扇彗尾形段成形模具用于成形具有多个叶片的风扇彗尾形段，使所述多个叶片沿圆周方向相对于风扇轴倾斜规定角度并以该风扇轴为中心立设成环形，同时其外周缘及内周缘相对于所述风扇轴朝外弯曲，

预备好与所述各叶片形状具有基本相同形状的放电加工用电极，通过用所述放电加工用电极对制造所述彗尾形段成形模具用的被加工物件进行放电加工，切削加工为成形所述叶片的孔部。

为实现上述发明目的，如权利要求9所述，本发明的横流风扇是在一对侧板间同轴配设多个风扇彗尾形段而构成，所述风扇彗尾形段具有多个叶片，所述多个叶片沿圆周方向相对于风扇轴倾斜规定角度并以该风扇轴为中心立设成环状，所述横流风扇以所述风扇轴为中心使所述多个风扇彗尾形段整体旋转送出空气流，

所述多个彗尾形段中相互邻接的风扇彗尾形段的各叶片对于所述风扇轴的倾斜方向设置得相互相反。

具体而言，在权利要求10所述的横流风扇中，所述多个风扇彗尾形段为偶数个，与一侧板邻接的风扇彗尾形段中各叶片的倾斜方向设置得使经该风扇彗尾形段送出的空气流的偏向方向从垂直于所述风扇轴的方向偏向于所述一侧板侧，与另一侧板邻接的风扇彗尾形段中各叶片的倾斜方向设置得使经该风扇彗尾形段送出的空气流的偏向方向从垂直于所述风扇轴的方向偏向所述另一侧板一侧。

具体而言，在权利要求11所述的横流风扇中，所述多个风扇彗尾形段的各叶片在结构上使得所述各叶片中离所述风扇轴最远的外周缘及离所述风扇轴最近的内周缘相对于所述风扇轴朝外弯曲。

按照权利要求1至4所述的横流风扇，由于风扇彗尾形段中各叶片的外周缘及内周缘相对于所述风扇轴朝外弯曲，故使得鼻间隙在风扇轴长度方向上基本均匀，从而使风扇半径基本均匀在外周缘中央部不产生损耗。

按照权利要求5所述的风扇彗尾形段形成模具，叶片成形孔中最远内面周缘按照该最远内面周缘中叶片拔出侧端部与中心轴连线段为曲率半径所描绘的轨迹及拔锥进行弯曲，叶片成形孔中最近内面周缘按照该最近内面周缘中叶片拔出侧端部与中心轴的连线段为曲率半径所描绘的轨迹及拔锥进行弯曲，故即使使具有其外周缘及内周缘相对于所述风扇轴朝外弯曲形成的多个叶片的风扇彗尾形段一边旋转一边从风扇彗尾形段成形模具中拔出，也不产生切削。

按照权利要求6至7所述的风扇彗尾形段成形模具，由于风扇彗尾形段成形模具中叶片成形用孔部沿其成形模具的径向分割成如辐射状或环状，其分割面形成螺旋状，故即使使具有其外周缘及内周缘相对于所述风扇轴朝外弯曲成形的多个叶片的风扇彗尾形段一边旋转一边从风扇彗尾形段成形模具中拔出，也不会产生切削。

按照权利要求8所述的风扇彗尾形段成形模具制造方法，对外周缘及内周缘相对于风扇轴朝外弯曲成形的多个叶片进行成形的成形孔，由于难以用一般的电火花线切割制作，故通过预备好与叶片基本同形状的放电加工电极，并用该放电加工用电极对风扇彗尾形段成形模具制造用的被加工物件进行放电加工，切削加工为成形叶片的孔部。因此，能简便切削加工具有上述弯曲面的叶片成形用孔部。

在权利要求9至11所述的横流风扇中，由于多个风扇彗尾形段中相互邻接的风扇彗尾形段的各叶片倾斜方向相对于风扇轴设置成相互相反，故在风扇轴向两端部的区域中，由邻接于该端部的风扇彗尾形段与该风扇彗尾形段邻接的风扇彗尾形段送出的空气流是稳定的

下面，参照附图说明本发明的实施形态。

图1表示本发明第一实施形态横流风扇基本结构的立体图；

图2表示构成图1中横流风扇的风扇彗尾形段的立体图；

图3为从侧板侧透过该侧板看图2中风扇彗尾形段的视图；

图4表示图3中虚线包围叶片的放大图；

图5表示本实施形态横流风扇的风扇半径与已有技术的风扇半径的比较图；

图6表示本实施形态横流风扇的鼻间隙图；

图7表示将构成本实施形态横流风扇的风扇彗尾形段从下金属模具(风扇彗尾形段阴模)拔出状态的立体图；

图8表示放电加工机主要构成的立体图(一部分为方框图)，该加工机用于制造构成本实施形态横流风扇的风扇彗尾形段成形用的下金属模具(风扇彗尾形段阴模)；

图9为第二实施形态横流风扇中风扇彗尾形段的叶片放大视图；

图10中，(A)为图9中叶片内周缘侧中虚线所围部分的放大视图；(B)为图9中叶片外周缘侧中虚线所围部分的放大视图；

图11为具有第二实施形态叶片的风扇彗尾形段成形用风扇彗尾形段阴模中叶片孔腔的放大视图；

图12中，(A)表示图11中叶片孔腔内最近内面周缘中虚线所围部分的放大视图；(B)表示图11中叶片孔腔内最远内面周缘中虚线所围部分的放大视图；

图13表示对具有本发明斜扭叶片的风扇彗尾形段成形用风扇彗尾形段阴模分割制造时的分型线的视图；

图14表示对具有本发明斜扭叶片的风扇彗尾形段成形用风扇彗尾形段阴模分割制造时的分型线的视图；

图15表示第三实施形态横流风扇整体结构主要部分的正视图；

图16表示第三实施形态变形例的横流风扇整体结构主要部分的正视图；

图17表示第三实施形态变形例的横流风扇整体结构主要部分的正视图；

图18为概略表示已有技术空调机中室内机一例的纵剖视图；

图19表示具有已有技术斜扭叶片的横流风扇的立体图；

图20表示具有已有技术斜扭叶片的横流风扇的立体图；

图21表示具有已有技术斜扭叶片的横流风扇的立体图；

图22表示构成图19所示横流风扇具有斜扭叶片的风扇彗尾形段的侧视图；

图23为从隔板侧透过该隔板看图22所示风扇彗尾形段的视图；

图24为图23所示风扇彗尾形段中叶片的放大图；

图25表示图19至图24所示已有技术横流风扇中风扇半径的图；

图26表示具有已有技术斜扭叶片的风扇彗尾形段构成的风扇转动时的鼻间隙视图；

图27，其中(A)及(B)表示图26中虚线圆所示部分在不同叶片位置时的放大图；

图28表示使用随机间距化的斜扭叶片的横流风扇的示意图；

图29表示叶片与鼻部间隔产生涡流的示意图；

图30表示涡流大小(涡半径)周期变化的曲线图；

图31表示横流风扇长度方向中涡半径的变动图；

图32表示已有技术风扇彗尾形段中斜扭叶片产生切削构造的示图；

图33表示已有技术风扇彗尾形段中拔锥大的斜扭叶片的放大图。

(第一实施形态)

图1为本实施形态横流风扇主要部分整体构成的立体图。

横流风扇1作为室内风扇适于装入如图18所示空调机的室内机100内。该横流风扇1，通过如彗尾形段连接制作法将多个风扇彗尾形段2接合成一体而制成。也即，横流风扇1，其两端左右具有一对侧板3a、3b，在所述侧板3a、3b之间，同轴一体设置有由具有多个叶片4的侧板5构成的多个风扇彗尾形段2。

该横流风扇1以风扇轴0为中心可整体自由转动，通过该横流风扇1的转动，在与风扇轴0大致直交方向上以风的形式送出空气流。

如图2所示，各风扇彗尾形段2具有圆形或环形的侧板5，在该侧板5的一面形成分别嵌入固定相邻风扇彗尾形段2的各个叶片4的前端部用的圆弧形嵌合部5a。侧板5的另一面，以风扇轴0为中心按所需安装间距环形立设有横断面为圆弧形的多个叶片4。从侧板5至各叶片4立设侧前端部的距离取为L。图1中左端彗尾形段的端板兼作侧板。

下面，详细说明各叶片4的形状。图3为从侧板5侧透过该侧板所见风扇彗尾形段2的视图。图4为图3虚线所围部分的放大图。

从图3及图4可见，各叶片4，其横断面形状作成圆弧状，且沿旋转方向(圆周方向)相对于风扇轴0倾斜规定角度(该倾斜角称为“扭倾角”)。然而，本实施例各叶片4，其特征在于，相对于风扇轴0最远的周缘4a(称为“外周缘”)和相对于风扇轴0最近的周缘4b(称为“内周缘”)的形状。也即，已有技术的叶片的外周缘及内周缘，如图4中双点划线所示，呈直线状。然而，本实施例中叶片4的外周缘4a及内周缘4b，如图4所示，相对于风扇轴0朝外弯曲。

由于有上述结构，所以作为从风扇轴0至叶片外周缘4a的距离的风扇半径Ra在外周缘4a中任何位置上基本上都相同。若取已有技术风扇半径为Rc，如图5所示，如外周缘4a当中的风扇半径Ra为“Ra＝Rc+ΔR”，比已有风扇半径Rc大ΔR。

因此，如图6(A)及(B)所示，由于叶片4的风扇半径Ra大致均匀，故鼻间隙Ca与叶片4的外周缘4a相对于鼻角部108a的位置无关，始终保持基本相同。结果，不会产生因鼻间隙变化引起的静压分布，从而能大大减小噪音。

另外，由于消除了已有技术所发生的外周缘4a中央部中的半径损失(ΔR)，故能比已有技术增加送风量。

再有，按照本结构，由于叶片4的外周缘4a及内周缘4b相对于风扇轴0朝外弯曲，故有如下优点。

即，如图7所示，通过模具成形制造具有本结构的斜扭叶片4的风扇彗尾形段2，一边绕轴心旋转(旋转方向如箭头S所示)该成型品(风扇彗尾形段2)一边从下金属模具(风扇彗尾形段的阴模)10拔出时，由于叶片4的外周缘4a及内周缘4b呈弯曲，故能沿旋转方向S从下金属模具10的通道拔出该风扇彗尾形段2。因此，在本结构中，不存在像图33所示已有技术那样将拔锥不必要地作大，由于能将扭倾角作到最大也不发生切削，故能最大限度地提高叶片间距音的抑制效果，而不会发生送风量下降等。

按照具有本结构斜扭叶片的多个风扇彗尾形段2所构成的横流风扇1，无需担心切削，故用模具成形制造各风扇彗尾形段2时，易于从下模具拔出，能通过彗尾形段连接法连接该风扇彗尾形段2制成横流风扇1。因此，与已有技术的具有螺旋扭曲叶片的螺旋扭曲风扇相比，由于可应用彗尾形段连接法，故风扇制造方法简单容易，而且风扇制造工序中，无需外加扭力，不会发生因扭动风扇而残留应力，故提高了可靠性。

在制造用于作成图7所示横流风扇的各风扇彗尾形段的下模具(风扇彗尾形段的阴模)10时，为了使各叶片外周缘及内周缘弯曲，各叶片成形用叶片型腔11，不得不将其内侧面作成曲面，用已有技术的线切割(wire cuf)制作是不可能的。

所以，在本实施例中，加工成放电加工用电极的形状制作下模具(即“下金属模具”)。即，放电加工机15，如图8所示，备有：用于载置浸渍在未图示的加工液中的被加工物(模具基座)M的加工台16；通过对被加工物M进行脉冲放电、放电加工被加工物M的放电加工用电极17；作为该放电加工用电极17的电源的加工电源18；使放电加工用电极17沿图中(x、y、z)方向作水平、垂直、旋转移动的移动机构19；和控制该放电加工用电极17的移动、旋转位置的控制部20。

然后，在本结构中，用加工成与叶片形状基本相同形状(相似形状)的电极作为放电加工用电极17，根据移动机构19及控制部20的控制，一边旋转及垂直移动该放电加工用电极17一边切削加工被加工物M中的型腔11。

因而，对于已有技术线切割切削加工困难的在内侧面具有曲面的型腔的切削加工也变得容易了。

(第二实施形态)

图9为本实施形态横流风扇25的彗尾形段26的叶片27的放大图。图10(A)为叶片27内周缘侧中虚线所围部分的放大图，图10(B)为叶片27外周缘侧中虚线所围部分的放大图。本实施形态仅在彗尾形段26的各叶片27的结构方面与第一实施形态的不同，其它结构与第一实施形态的相同，故省略其说明。

本实施形态的各叶片27的外周缘27a，如图9所示，当取连接叶片27外周缘27a中前端侧27H的端部28a与风扇轴0的线段为Rout0时，按照以该Rout0为曲率半径从该前端侧端部28a所描绘的轨迹(即，无拔锥的轨迹：参看图中双点划线)进行弯曲，再将该弯曲形状变成具有拔锥的形状。

本实施形态各叶片27的内周缘27b，如图9所示，当取连接所述内周缘27b中前端侧27H端部28b和风扇轴0的线段为Rin0时，按照以该Rin0为曲率半径从该端点28b所描绘的轨迹进行弯曲，再使该弯曲形状具有拔锥形状。

也即，如图10(B)所示，对以离开Rout0的角度(θ)为变量时相对于风扇轴0的外周缘27a的轨迹(Rout(θ))，当用所述曲率半径Rout0的轨迹及拔锥(fout(θ))表达时，具有下面的(5)式及(6)式。

(方程5)

Rout(θ)＜Rout0-fout(θ)    ……(5)

δfout(θ)/δθ≥0          ……(6)

为了取风扇半径最大，虽可将拔锥fout(θ)设定为0(即，外周缘27a的轨迹Rout(θ)与定曲率半径Rout0的轨迹一致)，但拔锥fout(θ)为0时，在模具成形中会难以起模。因此，拔锥fout(θ)可设定为如：

(方程6)

fout(θ)＝A·θ·L/θmax    ……(7)

其中，A为常用直式叶片中所用的通用拔锥，θmax为从Rout0至相对于叶片27外周缘27a的侧板5的接合侧(根侧)27L的端部29a与风扇轴0的连接线段(Rout max)的角度(参见图9)。

另一方面，在内周缘27b中也一样。也即，如图10(A)所示，取离开Rin0的角度(θ)为变量的内周缘27b的轨迹(Rin(θ))，当以曲率半径Rin0的轨迹及拔锥(fin(θ))表示时，具有下面的(8)式及(9)式。

(方程7)

Rin(θ)＞Rin0-fin(θ)    ……(8)

δfin(θ)/δθ≥0        ……(9)

拔锥fin(θ)与外周缘27a的一样，如，设定为：

(方程8)

fin(θ)＝A·θL/θmax    ……(10)

按照上式(5)-(10)，对于叶片27的外周缘27a及内周缘27b，一边考虑拔锥fout(θ)、fin(θ)，一边按照定曲率半径Rout0及Rin0的轨迹将其弯曲，故与风扇半径均匀及外周缘中央部中风扇半径放大等的第一实施形态具有同样的效果。

按照上式(6)-(7)及(9)-(10)，拔锥fout(θ)及fin(θ)的值不为0，随着θ的增大(也即，随着朝向叶片27根侧27L)，该拔锥fout(θ)及fin(θ)的值也增大，故对于具有这种叶片27的风扇彗尾形段26容易进行起模。

因而，具有图9至图10所说明的叶片的彗尾形段，由于该叶片最外周缘及内周缘具有拔锥的弯曲形状，所以与已有技术的倾斜叶片的风扇彗尾形段相比不会发生切削，而且能制成具有大扭倾角叶片的风扇彗尾形段。

在模具成形制造具有图9至图10所说明叶片27的风扇彗尾形段26时，可按照该叶片27的形状如借助上述放电加工等形成风扇彗尾形段26的下模(风扇彗尾形段阴模)30中的叶片孔腔31。

图11放大显示了这种叶片孔腔31部分。图12(A)为图11中叶片孔腔31的下述最近内面周缘中虚线所围部分的放大图，图12(B)为图11中叶片孔腔31的下述最远内周缘中虚线所围部分的放大图。

图11中，若取对应于风扇轴的风扇彗尾形段阴模的中心轴(阴模轴)为0’，则叶片孔腔31其横断面呈圆弧状，且相对于阴模轴0’沿圆周方向按预定角度倾斜。

若取叶片孔腔31内面中离阴模轴0’最远的周缘31a(所谓最远内面周缘)的轨迹(形成叶片27外周缘27a部分的轨迹；参见图中虚线所示轨迹)为R’out(θ)，则该轨迹R’out(θ)以叶片孔腔31的最远内面周缘31a中叶片拔出侧端部32a和阴模轴0’的连线线段R’out0为曲率半径，按照该端部32a所描绘的轨迹(即，无拔锥的轨迹：参见图中双点划线所示轨迹)弯曲，然后再形成拔锥形状。

若取叶片孔腔31内面中离阴模轴0’最近的周缘31b(所谓最近内面周缘)的轨迹(形成叶片27内周缘27b部分的轨迹；参见图中虚线所示轨迹)为R’in(θ)，则该轨迹R’in(θ)以叶片孔腔31的最近内面周缘31b中叶片拔出侧端部32b与阴模轴0’的连接线R’in0为曲率半径，按照该端部32b所描绘的轨迹(即，无拔锥的轨迹；参看图中双点划线轨迹)弯曲，然后再形成拔锥形状。

即，如图12(B)所示，若用所述曲率半径R’out0的轨迹及拔锥(f’out(θ))表示R’out(θ)，则有下面(11)式和(12)式。

(方程9)

R’out(θ)＜R’out0-f’out(θ)    ……(11)

δf’out(θ)/δθ＞0              ……(12)

同样，如图12(A)所示，若用所述曲率半径R’in0的轨迹和拔锥(f’in(θ))表示R’in(θ)，则有下面(13)式和(14)式。

(方程10)

R’in(θ)＞R’in0-f’in(θ)      ……(13)

δf’in(θ)/δθ＞0              ……(14)

f’out(θ)及f’in(θ)，如可参照上式(7)及(10)等(孔腔31的深度可设定为L)进行设定。

如上所述，由于一边考虑拔锥一边按定曲率半径R’out0及R’in0的轨迹将该叶片孔腔31的最远内面周缘(对应于叶片的外周缘)31a及最近内面周缘31b(对应于叶片的内周缘)制成弯曲形状，所以能通过这种叶片孔腔制成具有大扭倾角叶片的风扇彗尾形段及具有这种风扇彗尾形段的横流风扇。

在上述各实施例中，虽可通过放电加工等制造风扇彗尾形段成形用下模(风扇彗尾形段阴模(自身)，但本发明并不限于此，也可分割制造风扇彗尾形段阴模。通常，在已有技术中，由于按照相邻风扇彗尾形段阴模构件间的分割面(分型线)为直线来设置这种风扇彗尾形段阴模构件的，且用这种已有技术方法，将具有上述各实施形态中详细说明的斜扭叶片的风扇彗尾形段一边旋转一边从模具中拔出，所以在这种分型线中有可能产生切削。

然而，如图13(A)及图13(B)所示，在这种叶片用孔腔37部分中沿该阴模的径向如放射状分割制造具有本实施形态斜扭叶片的风扇彗尾形段制造用风扇彗尾形段阴模的情况下，如沿叶片用孔腔37的倾斜方向呈螺旋状形成被分割后的各风扇彗尾形段阴模构件35a中相邻构件间的分型线36。按照这种结构，即使分割风扇彗尾形段阴模35，也不会在分型线36中产生切削。

另一方面，图14(A)至图14(C)，与图13(A)及(B)一样，表示分割制造具有本实施形态斜扭叶片的风扇彗尾形段制造用风扇彗尾形段阴模情况的另一例示图。

如图14(A)至(C)所示，在这种风扇彗尾形段阴模40的叶片孔腔41部分中以环状分割风扇彗尾形段阴模40，使得被分割后的一侧(环形体(圆柱部))42及与剩下的中空圆筒部43间的分型线44沿叶片用孔腔41的倾斜方向形成如螺旋状。由于这种结构与图13(A)及(B)相同，所以在分型线44中不会发生切削。

而且，在上述各实施形态中，以固定间距将斜扭叶片立设成环状，但本发明并不限于比，如前面揭示的图28所示，也可将斜扭叶片的安装间距设定为随机立设成环状。此时，如上所述，由于本实施形态斜扭叶片4、27具有基本均匀的鼻间隙，故根据该鼻间隙的变动不会发生涡流大小的变动，结果可避免噪音增大。因而，基于间距随机化而能具有使涡流分散的效果，从而能降低高频噪音。

(第三实施形态)

图15为本实施形态横流风扇主要部分整体结构的正视图。

该横流风扇51，通过如彗尾段连接法将多个风扇彗尾形段52接合成为一体。即，横流风扇51，其两端部左右具有一对侧板53a、53b，该侧板53a、53b间同轴设置着具有多个叶片54的多个风扇彗尾形段52并构成一体。

这种构成一体的多个(例如6个)风扇彗尾形段52在结构上以风扇轴0为中心，整体旋转自如，通过如该风扇彗尾形段52的箭头t方向的旋转，朝与风扇轴0大致正交的方向送风。

各风扇彗尾形段52的多个叶片54，以风扇轴0为中心按所需安装间距立设成环状。各叶片54沿圆周方向相对于风扇轴0倾斜规定角度(该倾斜角称为“扭倾角”)。

然后，各风扇彗尾形段中多个叶片54相对于风扇轴0的扭倾角，按本实施形态在相邻的风扇彗尾形段52中相互相反。

如图15所示，面向图面，邻接于右侧板53b的风扇彗尾形段52B中叶片54B，相对于风扇轴0呈扭倾角β1倾斜配置，另外，与该风扇彗尾形段52B邻接的风扇彗尾形段52C中叶片54C，相对于风扇轴0呈扭倾角β2倾斜配置，β1用β2相对于风扇轴0相互方向相反(图中，β1向下，β2向上)。

再如，面向图面，与左侧板53a邻接的风扇彗尾形段52A中叶片54A，构成扭倾角β2，与该风扇彗尾形段52A邻接的风扇彗尾形段52D中叶片54D构成扭倾角β1。

其结果如图15所示，所有风扇彗尾形段52成为一体朝箭头t方向旋转时，在邻接右侧板53b的风扇彗尾形段52B中空气流V1偏向左侧板53a侧，邻接该风扇彗尾形段52B的风扇彗尾形段52C中空气流V2偏向右侧板53b侧。因而，在横流风扇51轴向面向图面的右侧端部，根据由上述风扇彗尾形段52C所偏向的空气流V2，可获得稳定的风，并能减小喘振现象。

同样，在邻接左侧板53a的风扇彗尾形段52A中空气流V3偏向右侧板53b侧，与该风扇彗尾形段52A邻接的风扇彗尾形段52D中空气流V4偏向左侧板53b。因而，在横流风扇51轴向的面向图面的左侧端部，根据由上述风扇彗尾形段52D所偏向的空气流V4，可获得稳定的送风，同样能减小喘振现象。

如上所述，按照本实施形态，相邻的风扇彗尾形段52、52中各叶片54、54的扭倾方向设置得相反，通过该相邻的风扇彗尾形段52、52使送风的空气流相互相反偏向，故能减小喘振现象，使吹出的流速、送风量及送风区变得稳定。

作为本实施形态的结构，横流风扇51其相邻风扇彗尾形段52中各叶片54的扭倾方向设置得相反，若用周知的风扇制造方法的彗尾段连接法能容易实现，故不会使制造费用上升。

图16表示上述实施形态的变形例。按照该变形例，将横流风扇61中风扇彗尾形段62的个数设置为偶数个(如6个)，邻接右侧板63b的风扇彗尾形段62B中叶片64B相对于风扇轴0倾斜成扭倾角β2配置，邻接左侧板63a的风扇彗尾形段62A中叶片64A相对于风扇轴0倾斜成扭倾角β1配置。其它结构与图15所示结构相同，相邻风扇彗尾形段62中各叶片64的扭倾角相互相反。

由于上述结构，当所有风扇彗尾形段62成一体朝箭头t方向旋转时，在邻接右侧板63b的风扇彗尾形段62B中空气流V5偏向右侧板63b侧，相反，邻接左侧板63a的风扇彗尾形段62A中空气流V6偏向左侧板63a侧。

即，在本结构中，空气流的送风区沿风扇彗尾形段轴方向扩大，故在风扇轴向两端部能送出稳定的风，并能大幅度减小其两端部中的喘振。

在本实施例中，各风扇彗尾形段52、62的斜扭叶片54、64，可使用该叶片54、64的外周缘及内周缘呈直线状的斜扭叶片，也可使用第一及第二实施形态中已说明的外周缘及内周缘呈弯曲的斜扭叶片。尤其是，按照图15所示使用外周缘及内周缘弯曲的斜扭叶片的横流风扇71，如图17所示，由于鼻间隙基本均匀，故能获得更均匀的风速分布。

如上所述，按照本发明的横流风扇，多个叶片按照相对于风扇轴沿圆周方向倾斜成预定角度的状态以该风扇轴为中心立设成环形，并使所述叶片的外周缘及内周缘相对于所述风扇轴朝外弯曲，故能在风扇轴长度方向上形成基本均匀的鼻间隙，并能使风扇半径在外周缘中央部无损失，基本均匀。因而，不会发生因鼻间隙变化的静压分布，能大幅度减小噪音，横流风扇的送风量比已有技术的增大。

按照本发明的风扇彗尾形段成形模具，由于对成形的叶片部分和分型线不产生切削，因此能采用上述的风扇彗尾形段成形模具，易制造具有倾斜角度大、使相对于风扇轴向外弯曲外周缘与内周缘的叶片的风扇彗尾形段及其风扇彗尾形段的横向风扇。

按照本发明的风扇彗尾形段成形模具的的制造方法，能使用与叶片具有基本相同形状的放电电极容易切削加工用于制作相对于风扇轴使其外周缘及内周缘朝外弯曲形成的多个叶片的孔腔，因而，能容易制作风扇彗尾形段成形模具，用以制造具有大倾斜角的相对于风扇轴使其外周缘及内周缘朝外弯曲的叶片的风扇彗尾形段。

本发明的横流风扇，能够从邻接两端部的风扇彗尾形段或邻接该风扇彗尾形段的风扇彗尾形段，对风扇轴向所述的两端部区送出稳定的空气流。从而，不会产生喘振现象，并能实现均匀且宽范围的送风区及良好的送风量。

Claims (11)

1.一种横流风扇，由多个风扇彗尾形段(2)同轴设置构成，所述风扇彗尾形段(2)包含多个叶片(4)，所述多个叶片(4)相对于风扇轴(0)沿圆周方向倾斜规定的角度以风扇轴(0)为中心立设成环形，其特征在于，

使得所述各叶片(4)中离所述风扇轴(0)最远的外周缘(4a)及离所述风扇轴(0)最近的内周缘(4b)相对于该风扇轴(0)朝外方弯曲。

2.如权利要求1所述的横流风扇，其特征在于，所述多个叶片立设成所述环形使邻接叶片间的间距随机分布。

3.如权利要求1所述的横流风扇，其特征在于，所述叶片的外周缘根据该外周缘中所述风扇彗尾形段接合侧端部与所述风扇轴的连线段Rout0为曲率半径描绘的轨迹及预定的拔锥形构成，所述各叶片的内周缘根据该内周缘中所述风扇彗尾形段接合侧端部与所述风扇轴的连线段Rin0为曲率半径描绘的轨迹及预定的拔锥形构成。

4.如权利要求3所述的横流风扇，其特征在于，取与所述Rout0的夹角θ为变量，根据所述Rout0及所述拔锥fout(θ)，所述叶片的外周缘相对于所述风扇轴的轨迹Rout(θ)满足下式：

(方程1)

Rout(θ)＜Rout0-fout(θ)     ……(1)

δfout(θ)/δθ＞0           ……(2)

同时取与所述Rin0的夹角θ为变量，根据所述Rin0及所述拔锥fin(θ)，所述叶片的内周缘相对于所述风扇轴的轨迹Rin(θ)满足下式：

(方程2)

Rin(θ)＞Rin0+fin(θ)         ……(3)

δfin(θ)/δθ＞0             ……(4)

5.一种风扇彗尾形段成形模具，用于成形具有多个叶片的风扇彗尾形段，该成形模具具有用于成形所述各叶片的叶片成形孔，其特征在于，

沿圆周方向相对于与所述风扇轴相对应的所述横流风扇成形模具中心轴倾斜规定角度形成所述风扇成形孔，并且，

按照所述叶片成形孔内面离所述中心轴最远的最远内面周缘中叶片拔出侧端部与所述中心轴的连线段为曲率半径所描绘的轨迹及预定的拔锥，弯曲所述最远内面周缘，与此同时，按照所述叶片成形孔内面离所述中心轴最近的最近内面周缘中叶片拔出侧端部与所述中心轴的连线段为曲率半径所描述的轨迹及预定的拔锥，弯曲所述最近内面周缘。

6.一种风扇彗尾形段成形模具，其特征在于，将具有多个叶片的风扇彗尾形段成形使得所述多个叶片沿圆周方向相对于风扇轴倾斜规定角度以该风扇轴为中心立设成环形，同时使其外周缘及内周缘相对于所述风扇轴朝外弯曲，

沿所述成形模具的径向按辐射状分割所述风扇彗尾形段成形模具中所述叶片成形用孔部，其分割面形成螺旋状。

7.一种风扇彗尾形段成形模具，其特征在于，将具有多个叶片的风扇彗尾形段成形使得所述多个叶片沿圆周方向相对于风扇轴倾斜规定角度以该风扇轴为中心立设成环形，同时使其外周缘及内周缘相对于所述风扇轴朝外弯曲，

按环状分割所述风扇彗尾形段成形模具中所述叶片成形用孔部，其分割面形成螺旋状。

8.一种风扇彗尾形段成形模具制造方法，其特征在于，所述风扇彗尾形段成形模具用于成形具有多个叶片的风扇彗尾形段，使所述多个叶片沿圆周方向相对于风扇轴倾斜规定角度并以该风扇轴为中心立设成环形，同时其外周缘及内周缘相对于所述风扇轴朝外弯曲，

预备好与所述各叶片形状具有基本相同形状的放电加工用电极，通过用所述放电加工用电极对制造所述彗尾形段成形模具用的被加工物件进行放电加工，切削加工为成形所述叶片的孔部。

9.一种横流风扇，是在一对侧板间同轴配设多个风扇彗尾形段而构成，所述风扇彗尾形段具有多个叶片，所述多个叶片沿圆周方向相对于风扇轴倾斜规定角度并以该风扇轴为中心立设成环状，所述横流风扇以所述风扇轴为中心使所述多个风扇彗尾形段整体旋转送出空气流，其特征在于，

所述多个彗尾形段中相互邻接的风扇彗尾形段的各叶片对于所述风扇轴的倾斜方向设置得相互相反。

10.如权利要求9所述的横流风扇，其特征在于，所述多个风扇彗尾形段为偶数个，与一侧板邻接的风扇彗尾形段中各叶片的倾斜方向设置得使经该风扇彗尾形段送出的空气流的偏向方向从垂直于所述风扇轴的方向偏向于所述一侧板侧，与另一侧板邻接的风扇彗尾形段中各叶片的倾斜方向设置得使经该风扇彗尾形段送出的空气流的偏向方向从垂直于所述风扇轴的方向偏向所述另一侧板一侧。

11.如权利要求9或10所述的横流风扇，其特征在于，所述多个风扇彗尾形段的各叶片在结构上使得所述各叶片中离所述风扇轴最远的外周缘及离所述风扇轴最近的内周缘相对于所述风扇轴朝外弯曲。

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