CN1222698C - 涡轮风扇、涡轮风扇的制造方法及其制造模具 - Google Patents

Abstract

本发明是关于涡轮风扇、涡轮风扇的制造方法及其制造模具，其涡轮风扇由以下几部分构成：中心部具有凸起部和从凸起部沿半径方向延长的引导部的中枢；包含沿旋转轴的轴线方向离中枢间隔指定距离，设在空气吸入部位的一侧，内径比中枢的最大外径大的直线区间部，从直线区间部的内径面起，沿中枢的半径方向延长出规定距离的断层部；以及从断层部起，沿轴线方向靠近中枢的同时，内径逐渐扩大的弯曲区间部，且与中枢相互协同来引导空气流动的涡轮壳体；将轴线方向的一端连在中枢，另一端连在弯曲区间部的同时，沿中枢的圆周方向形成等角间隔，同时与中枢及涡轮壳体形成一体的多个叶片。从而，可以防止注模上形成尖锐的边缘，进而可以延长注模模具的使用寿命。

Description

涡轮风扇、涡轮风扇的制造方法及其制造模具

技术领域

本发明涉及一种通风领域的涡轮风扇、涡轮风扇的制造方法及其制造模具，更具体地说，特别是涉及一种可延长模具寿命的涡轮风扇、涡轮风扇的制造方法及其制造模具。

背景技术

涡轮风扇是利用翼车的旋转产生的气体的离心力，压送气体的离心风扇的一种。因为这种涡轮风扇可以产生大量的风，所以，它主要用在大型空调上。

请参阅图1、图2所示，图1是现有的涡轮风扇的平面图，图2是图1中的涡轮风扇的侧剖面图。如两附图所示，该涡轮风扇，其是由以下几部分构成：中心部具有为了收容动力源旋转轴(图中未示)而形成的凸起部111的中枢110，沿中枢110的轴线方向按一定间隔设置、沿中枢110的圆周方向形成等角间隔，并产生空气流动力的多个叶片120、以及中间隔有叶片120，且位于中枢110的对面，并在引导空气流动的同时，与叶片120的末端形成一体的防止叶片120振动的涡轮壳体130。

上述的涡轮壳体130沿中枢110的轴线方向靠近中枢110的同时，内径逐渐扩大成弯曲状。叶片120如图1所示，形成所谓的机翼(Aerofoil)型，有凸起的正压面122a和凹陷的负压面122b。

另一方面，这种涡轮风扇主要用合成树脂注射成型来制造，而且，它将涡轮风扇的叶片120及中枢110作成一个单位注塑成一体，涡轮壳体130则另外成型，最后采用两相结合的方式来制造。

这种涡轮风扇的制造方式，因其需要的模型数多，在制造和管理上需要投入更多的费用和时间。不仅如此，因其必须经过个别制造部件相互结合的工序，生产时间被延长，进而出现整体制造费用也相应增加的问题。

考虑到如上的问题，近来普遍采用的方法如下。将中枢110的最大外径d1缩小到比涡轮壳体130的最小内径d2还小，使上部模型及下部模型的接合线(Parting Line)(PL)与中枢110的最大外径d1一致，进而使中枢110、叶片120及涡轮壳体130形成一体。其目的在于减少模型的数量，排除额外的结合工序。

图3a、3b和3c是为了说明现有涡轮风扇注模的纵剖面图，而图4是图3a、3b和3c中的注模在接合状态下的放大的重点部位图。如附图所示，注塑涡轮风扇的注模由下部模型161和上部模型151组成。下部模型161沿中枢110的轴线方向固定在下方，内部为了涡轮风扇的中枢110及叶片120的形成留有形成面，上部模型151的内部为了涡轮壳体130和叶片120的形成留有形成面，并设计成与下部模型161相契合，可接合也可脱离。

为了注塑中枢110，上部模型151的底面中心部位形成有沿轴线方向向上凹陷的中枢形成部153，而为了注塑凸起部111，中枢形成部153的中央部形成有凸起形成部154。为了注塑叶片120，沿半径方向，凸起形成部154的外侧形成有叶片形成部155，而为了注塑涡轮壳体130的上部，沿轴线方向，在叶片形成部155的上方形成有涡轮壳体形成部157。

另一方面，为了注塑中枢110的下部，下部模型161的上方中央凸出形成有中枢形成部163，而中枢形成部163的中央形成有注塑凸起部111的凸起形成部164。为了注塑叶片120的一部分，沿半径方向，中枢形成部163的外侧形成有叶片形成部165，而叶片形成部165的上方则形成有注塑涡轮壳体130底部的弯曲的涡轮壳体形成部167。

按如上的结构，将上部模型151向下部模型161接近，使其紧密结合，此时，在下部模型161和上部模型151的内部将出现中枢110、叶片120以及涡轮壳体130连成一体的涡轮风扇的注塑空间，而注塑涡轮风扇的空间将被注入熔化状态的合成树脂。当注入的合成树脂硬化到一定程度时，上部模型151和下部模型161将互相脱离，进而从分离的下部模型161中将注塑成型的涡轮风扇取出即可。

但是，对于上述这种现有涡轮风扇的注塑方法来说，为了使涡轮壳体130同中枢110相互协同起引导空气流动的作用，该涡轮壳体130在沿轴线方向靠近中枢110的同时，其内径逐渐增大并形成弯曲状，而下部模型161和上部模型151的接合线(Parting Line)也沿轴线方向形成，所以，在下部模型161的涡轮壳体形成部167和叶片形成部165的界线区域，不可避免的会形成尖锐的边缘168。因为，这种尖锐的边缘168在射出压力及与上部模型151接合等外力较小的情况下也容易产生变形，所以最终不可避免的会缩短注模的使用寿命。

由此可见，上述现有的涡轮风扇、涡轮风扇的制造方法及其制造模具仍存在有诸多的缺陷，而亟待加以进一步改进。

为了解决上述涡轮风扇、涡轮风扇的制造方法及其制造模具所存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。

有鉴于上述现有的涡轮风扇、涡轮风扇的制造方法及其制造模具存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及其专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的涡轮风扇、涡轮风扇的制造方法及其制造模具，能够改进一般市面上现有常规的涡轮风扇、涡轮风扇的制造方法及其制造模具结构，使其更具有实用性。经过不断研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的涡轮风扇、涡轮风扇的制造方法及其制造模具存在的缺陷，而提供一种新的涡轮风扇、涡轮风扇的制造方法及其制造模具，所要解决的主要技术问题是使其具有可以延长注模寿命的优良功效。

本发明的目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的涡轮风扇，包括中心部、涡轮壳体和多个叶片，其中：

中心部具有为收容动力源旋转轴而形成的凸起部和从该凸起部沿半径方向延长，引导空气流动的引导部的中枢；

涡轮壳体是沿所述旋转轴的轴线方向离所述中枢间隔指定距离，设置在空气吸入部位的一侧，内径比所述中枢的最大外径大的直线区间部，且从所述直线区间部的内径面起，沿所述中枢的半径方向延长出规定距离的断层部，以及从所述断层部起，沿所述旋转轴的方向靠近中枢的同时，内径逐渐扩大成弯曲状的弯曲区间部，且与所述中枢相互协同来引导空气流动的涡轮壳体；

多个叶片是由沿所述旋转轴轴线方向，将一端连在所述中枢，另一端连在所述弯曲区间部的同时，沿所述中枢的圆周方向形成等角间隔，同时与所述中枢及所述涡轮壳体形成一体的多个叶片。

本发明的目的及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

前述的涡轮风扇，其中沿所述中枢的半径方向延长的所述断层的延长距离最好为1mm以上。

前述的涡轮风扇，其中所述直线区间部的外径面和所述弯曲区间部的外径面之间，沿半径方向延长出指定距离形成有所述断层部的外面，而所述直线区间部的厚度缩小到比所述弯曲区间部的厚度小。

本发明的目的及解决其主要技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的涡轮风扇的制造方法，其包括以下几个阶段：

上部模型和下部模型的准备阶段，使下部模型具有上方注塑所述中枢底部的中枢形成部；沿所述中枢形成部的半径方向，从末端起，沿所述中枢的旋转轴线方向凸出形成，注塑所述一部分叶片的叶片形成部；在所述叶片形成部的上方，形成所述涡轮壳体底部的弯曲状涡轮壳体形成部；以及位于所述叶片形成部和所述涡轮壳体形成部之间，沿所述中枢的半径方向延长指定距离注塑断层的断层形成部；上部模型具有下方注塑所述中枢上部的中枢形成部；沿所述中枢形成部的半径方向，从末端起，沿所述下部模型的叶片形成部内侧插入，并注塑所述一部分叶片的叶片形成部；从所述断层部起，沿所述中枢的轴线方向延长指定距离，注塑与所述断层部之间有指定厚度的所述涡轮壳体的直线区间部的直线区间形成部；以及延长指定距离与所述断层部平行，注塑所述涡轮壳体的弯曲区间部上部的弯曲状涡轮壳体形成部；

将所述上部模型与下部模型互相接近并使其紧密接合的布置阶段；

在接合的上部模型和下部模型的内部空间注入熔化树脂的注入阶段；

使所述上部模型与下部模型相互脱离的脱离阶段；

从所述上部模型或下部模型中取出成型涡轮风扇的分离阶段。

本发明的目的及解决其主要技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的实施所述涡轮风扇的制造方法的模具，其由如下的下部模型和上部模型构成：

下部模型具有上方注塑所述中枢底部的中枢形成部；沿所述中枢形成部的半径方向，从末端起，沿所述中枢的旋转轴线方向凸出形成，注塑所述一部分叶片的叶片形成部；在所述叶片形成部的上方，形成所述涡轮壳体底部的弯曲状涡轮壳体形成部；以及位于所述叶片形成部和所述涡轮壳体形成部之间，沿所述中枢的半径方向延长指定距离注塑断层的断层形成部；

上部模型具有下方注塑所述中枢上部的中枢形成部；沿所述中枢形成部的半径方向，从末端起，沿所述下部模型的叶片形成部内侧插入，并注塑所述一部分叶片的叶片形成部；从所述断层部起，沿所述中枢的轴线方向延长指定距离，可注塑与所述断层部之间有指定厚度的所述涡轮壳体的直线区间部的直线区间形成部；以及延长指定距离与所述断层部平行，注塑所述涡轮壳体的弯曲区间部上部的弯曲状涡轮壳体形成部。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明提供由具有凸起部和引导部的中枢；包含内径比中枢的最大外径大的直线区间部，从直线区间部起，沿中枢的半径方向延长出指定距离的断层部，以及从断层部起，越靠近中枢内径越大的弯曲状弯曲区间部的涡轮壳体；以及沿中枢的轴线方向形成将中枢和涡轮壳体连成一体的多个叶片构成的涡轮风扇及相应的注模，可以使注模上不形成尖锐的边缘，从而可以防止注模产生磨损、变形和其他损伤，因此可延长注模的寿命。再有，根据本发明，涡轮风扇的直线区间部的厚度比弯曲区间部的厚度小，从而可减轻重量，减少材料的消耗。

综上所述，本发明特殊结构的涡轮风扇、涡轮风扇的制造方法及其制造模具，具有可以延长注模寿命的优良功效，并在同类产品中未见有类似的制造方法、结构设计公开发表或使用，且其不论在制造方法上、结构上或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，而确实具有增进的功效，从而更加适于实用，诚为一新颖、进步、实用的新发明。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

图1是现有涡轮风扇的平面图。

图2是图1中的涡轮风扇的侧剖面图。

图3a、3b和3c是为了说明现有涡轮风扇与注模关系的纵剖面图。

图4是图3中的注模在接合状态下的放大的重点部位图。

图5是根据本发明的一个实施例的涡轮风扇的示意图。

图6是图5中的涡轮风扇的纵剖面图。

图6a是图6的局部放大图。

图7a、7b和7c是根据本发明的一个实施例，为了说明涡轮风扇的制造方法及注模和涡轮风扇关系的纵剖面图。

图8是图7中的注模在接合状态下的重点部位的放大剖面图。

10：中枢                        11：凸起部

12：引导部                      20：涡轮壳体

21：直线区间部                  22：断层部

25：弯曲区间部                  30：叶片

51：下部模型                    53：中枢形成部

54：凸起形成部                  55：叶片形成部

57：断层形成部                  59：涡轮壳体形成部

62：中枢形成部                  64：叶片形成部

66：涡轮壳体形成部

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的涡轮风扇、涡轮风扇的制造方法及其制造模具其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

有关图1至图4的说明见前述的背景技术部分，此处不再重复赘述。

以下参照图5至图8详细说明本发明。

请参阅图5、图6所示，图5是根据本发明的一个实施例的涡轮风扇的示意图，而图6和图6a是图5中的涡轮风扇的纵剖面图。如附图所示，本发明的涡轮风扇，其包含：中心部具有为了收容动力源旋转轴而形成的凸起部11的中枢10；沿中枢10的轴线方向离中枢10间隔指定距离，引导空气流动的涡轮壳体20；沿中枢10的轴线方向，将一端连在涡轮壳体20；另一端连在中枢10的同时，沿中枢10的圆周方向形成间隔的多个叶片30。

中枢10具有为了收容动力源旋转轴(图中未示)而形成的凸起部11和沿凸起部11的半径方向延长，引导吸入的空气流动的引导部12。

叶片30形成所谓的机翼(Aerofoil)型，有凸起的正压面31a和凹陷的负压面31b，而其长度沿中枢10的轴线方向形成的同时，与中枢10的圆周方向形成等角间隔，相互隔开。

另一方面，涡轮壳体20是由以下几部分构成：内径D1与中枢10的最大外径D2等同或比它大，内径面沿中枢10的轴线方向平行间隔指定距离形成的直线区间部21，沿轴线方向，从直线区间部21靠近中枢10的一侧的端部沿中枢10的半径方向延长出规定距离的断层部22，以及从断层部22的末端起，沿旋转轴的方向靠近中枢10的同时，内径逐渐扩大成弯曲状的弯曲区间部25。

在这一项里，直线区间部21的厚度t1缩小到比断层部22及弯曲区间部25的厚度t2要小，在本实施例里，直线区间部21的内径D1与中枢10的最大外径D2等同。而从直线区间部21的内径面起，沿半径方向延长的断层部22的底部23a的长度L1，考虑到后述的注模的损伤及变形程度，以及空气的流动，其长度最好为1mm以上。

图7a、7b和7c是根据本发明的一个实施例，为了说明涡轮风扇的制造方法及其注模的纵剖面图，而图8是图7中的注模在接合状态下的重点部位的放大剖面图。如两个附图所示，本发明涡轮风扇的注模包括沿中枢10的轴线方向相对着接合，其内部形成有注塑涡轮风扇的空间的上部模型61和下部模型51。上部模型61或下部模型51中的一个为固定模型，另一个可沿中枢10的轴线方向与固定模型接合或脱离。在此，我们将下部模型51作为固定模型，而上部模型61沿中枢10的轴线方向相对移动的情况为例说明如下。

为了注塑中枢10，叶片30，及涡轮壳体20，下部模型51的上方分别形成有中枢形成部53，叶片形成部55，以及涡轮壳体形成部59。中枢形成部53的中央区域沿轴线方向向上凸出成型，而在凸出的上部区域凸出形成有可注塑凸起部11内径面的凸起形成部54。沿中枢形成部53的半径方向，在其末端沿轴线方向向上形成有可注塑一部分叶片30的叶片形成部55，而在叶片形成部55的上端，沿半径方向延长指定距离的部位分别形成有注塑断层部22底部23a及涡轮壳体20的弯曲区间部25底部的断层形成部57及向下弯曲的涡轮壳体形成部59。

为了与下部模型51协同注塑中枢10、叶片30及涡轮壳体20，上部模型61的下方分别形成有中枢形成部62、叶片形成部64，以及涡轮壳体形成部66。

上部模型61的上方中央区域起，指定间隔向上凹陷形成设有可注塑中枢10上部的的中枢形成部62，中枢形成部62的中央区域形成设有凸起形成部63。沿中枢形成部62的半径方向，在中枢形成部62的末端形成有可沿下部模型51的叶片形成部55的内侧沿滑动插入，外径与中枢10的最大外径D2几乎等同的可注塑一部分叶片30的叶片形成部64。沿中枢10的轴线方向，在叶片形成部64的上方形成有可注塑涡轮壳体20的直线区间部21，断层部22的外面23b及弯曲区间部25的涡轮壳体形成部66。

根据如上的结构，沿中枢10的轴线方向安装可接合、分离的下部模型51及上部模型61，在下部模型51及上部模型61互相接合状态下，在可注塑涡轮风扇的空间内注入熔化状态的合成树脂。当注入的合成树脂硬化到一定程度时，下部模型51和上部模型61将互相脱离，进而从分离的下部模型51中将注塑成型的涡轮风扇取出即可。

上述如此结构构成的本发明涡轮风扇、涡轮风扇的制造方法及其制造模具的技术创新，对于现今同行业的技术人员来说均具有许多可取之处，而确实具有技术进步性。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1、一种涡轮风扇，包括中心部、涡轮壳体和多个叶片，其特征在于其中：

该中心部，具有为收容动力源旋转轴而形成的凸起部和从该凸起部沿半径方向延长，引导空气流动的引导部的中枢；

该涡轮壳体，是沿所述旋转轴的轴线方向离所述中枢间隔指定距离，设在空气吸入部位的一侧，内径比所述中枢的最大外径大的直线区间部，且从所述直线区间部的内径面起，沿所述中枢的半径方向延长出规定距离的断层部，以及从所述断层部起，沿所述旋转轴的方向靠近中枢的同时，内径逐渐扩大成弯曲状的弯曲区间部，且与所述中枢相互协同来引导空气流动的涡轮壳体；

该多个叶片，是由沿所述旋转轴轴线方向，将一端连在所述中枢，另一端连在所述弯曲区间部的同时，沿所述中枢的圆周方向形成等角间隔，同时与所述中枢及所述涡轮壳体形成一体的多个叶片。

2、根据权利要求1所述的涡轮风扇，其特征在于沿所述中枢的半径方向延长的所述断层的延长距离为1mm以上。

3、根据权利要求1或2所述的涡轮风扇，其特征在于所述直线区间部的外径面和所述弯曲区间部的外径面之间，沿半径方向延长出指定距离形成有所述断层部的外面，而所述直线区间部的厚度缩小到比所述弯曲区间部的厚度小。

4、一种制造权利要求1所述涡轮风扇的制造方法，其特征在于其包括以下几个阶段：

上部模型和下部模型的准备阶段，使下部模型具有上方注塑所述中枢底部的中枢形成部；沿所述中枢形成部的半径方向，从末端起，沿所述中枢的旋转轴线方向凸出形成，注塑所述一部分叶片的叶片形成部；在所述叶片形成部的上方，形成所述涡轮壳体底部的弯曲状涡轮壳体形成部；以及位于所述叶片形成部和所述涡轮壳体形成部之间，沿所述中枢的半径方向延长指定距离注塑断层的断层形成部；上部模型具有下方注塑所述中枢上部的中枢形成部；沿所述中枢形成部的半径方向，从末端起，沿所述下部模型的叶片形成部内侧插入，并注塑所述一部分叶片的叶片形成部；从所述断层部起，沿所述中枢的轴线方向延长指定距离，注塑与所述断层部之间有指定厚度的所述涡轮壳体的直线区间部的直线区间形成部；以及延长指定距离与所述断层部平行，注塑所述涡轮壳体的弯曲区间部上部的弯曲状涡轮壳体形成部；

将所述上部模型与下部模型互相接近并使其紧密接合的布置阶段；

在接合的上部模型和下部模型的内部空间注入熔化树脂的注入阶段；

使所述上部模型与下部模型相互脱离的脱离阶段；

从所述上部模型或下部模型中取出成型涡轮风扇的分离阶段。

5、一种实施权利要求4所述涡轮风扇制造方法的制造模具，其特征在于该注模模具由如下的下部模型和上部模型构成：

下部模型具有上方注塑所述中枢底部的中枢形成部；沿所述中枢形成部的半径方向，从末端起，沿所述中枢的旋转轴线方向凸出形成，注塑所述一部分叶片的叶片形成部；在所述叶片形成部的上方，形成所述涡轮壳体底部的弯曲状涡轮壳体形成部；以及位于所述叶片形成部和所述涡轮壳体形成部之间，沿所述中枢的半径方向延长指定距离注塑断层的断层形成部；

上部模型具有下方注塑所述中枢上部的中枢形成部；沿所述中枢形成部的半径方向，从末端起，沿所述下部模型的叶片形成部内侧插入，并注塑所述一部分叶片的叶片形成部；从所述断层部起，沿所述中枢的轴线方向延长指定距离，注塑与所述断层部之间具有指定厚度的所述涡轮壳体的直线区间部的直线区间形成部；以及延长指定距离与所述断层部平行，注塑所述涡轮壳体的弯曲区间部上部的弯曲状涡轮壳体形成部。

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