CN1242177C - 离心风扇 - Google Patents
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Abstract
一种离心风扇，包括：安装在驱动马达两侧并有一吸气口和一排气口的壳体；安装在壳体内，而且受驱动马达驱动时，从排气口排出从吸气口吸入空气的叶轮；联接到壳体一侧并将壳体联接到驱动马达的马达支架；用于使排向排气口空气的噪声最小化的降噪单元，其中降噪单元包含形成于切去部分末端用于覆盖壳体的外侧的隔音板。
Description
发明领域
本发明涉及一种离心风扇，特别是一种安装在组合的通风罩和微波炉上的离心风扇。
背景描述
一般地，组合的通风罩和微波炉(或者OTR(Over the Range))主要用于家用，其通过利用安装在微波炉箱体中的磁电管发出的微波米实现烹调功能。在微波炉内烹调过程中产生的废气通过安装在微波炉箱体上部空间壁面上的离心风扇排出。
图1为普通的组合通风罩和微波炉内部的垂直剖视图。如图所示，该组合通风罩和微波炉包括：一具有用于容纳食物的空腔(C)的主箱体1；一用于覆盖主箱体1和在其两侧具有废气通道2的外壳3；以及一安装在主箱体1后上部的离心风扇10。
一旋转托盘5安装在主箱体1的内部，用于转动空腔(C)内容纳的食物。
一磁电管6安装在主箱体1的外部，用于辐射微波。
一吸气口7形成于外壳3的下表面，并与废气通道2相互连通，一排气口8形成于外壳3的后上表面，并与废气通道2连通。
对该组合通风罩和微波炉而言，用户可以打开门(未图示)，在旋转托盘5上放入食物，按下操作钮(未图示)。之后，旋转托盘作旋转运动，同时，磁电管6辐射微波，烹调食物。
如利用安装在微波炉下侧的煤气炉(未图示)烹调食物，用户应按下罩操作钮。然后，离心风扇10运转，通过吸气口7吸入空气。被吸入的空气通过废气通道2和排气口8向外排放。
图2为传统技术的双吸入型离心风扇的透视图，图3为传统技术的双吸入型离心风扇的平面图，图4则为传统技术的双吸入型离心风扇的垂直剖面图。
如图所示，在传统的双吸入离心风扇10中，壳体12安装于驱动马达11的两侧，吸气口12a在一侧形成，而排气口12b则在另一侧形成。
叶轮13可旋转地安装在壳体12的内部，这样当叶轮13由驱动马达11驱动而旋转时，由吸气口12a吸入的空气就能通过排气口12b排出。
叶轮13包含多个叶片13a，用作加强件并与驱动马达11的轴(未图示)在其中间部位联接的中间盘13b，以及在叶片13a两边形成并用于联接叶片13a的边13c。
至于壳体12的两侧，如果设定吸气口12a的那一部分为钟口侧，而临近驱动马达11的那一部分为马达支架侧，则马达支架14与马达支架侧联接。
马达支架14与壳体12联接，这样叶轮13就能安装在壳体12的内部，而且马达支架14就能通过马达11支撑壳体12。
马达支架14与壳体12联接，这样就在排气口12b的末端形成了切去部分(cut-off portion)15，而且在切去部分15的中间部分形成了V型弯曲部分15a。
马达支架14包含位于其中间部分的吸气口14a，这样吸气口14a就能吸入空气来冷却驱动马达11。
在上述的双吸入型离心风扇中，当向驱动马达11供电时，驱动马达旋转，固定在驱动马达11上的叶轮13也作旋转运动。此刻，产生了吸力，使得外部空气通过吸气口12a吸入壳体12中。
由壳体12的吸气口12a吸入的空气通过叶轮13的旋转力排向排气口12b。
此后，驱动马达11被马达支架14的吸气口14a吸入的空气冷却。
然而，在传统的双吸入型离心风机中，当吸入涡轮壳体的空气由叶轮的旋转通过排气口排出时，会因叶片通过频率(BPF)产生严重的噪声，叶片通过频率与叶轮叶片数成比例。这种噪声在临近叶轮13的叶片13a附近的切去部分15处最为严重。
另外，当通过排气口12b排放空气时，会产生气流噪声，这在切去部分15处最为严重。
而且，由于从马达支架侧吸入到壳体12的空气在为平面形的马达支架14内侧产生漩流，因此要提高空气排放量和减小噪声有一定的技术难度。
此外，当吸入壳体12的空气通过排气口12b排出时，气流向切去部分15的弯曲部分15a的倾斜，这导致了噪声的增加。如果切去部分15的弯曲部分15a与叶轮13的中间板13b有相同的垂线，这种噪声就增加得更为厉害。
发明概述
因此，本发明的一个目标就是提供一种能在维持一定排气量的条件下显著降低噪声的的离心风扇。
为取得本发明的这些和其它优点，正如在此处具体表达和广泛描述的，在此提供了一种离心风扇，包含：安装在驱动马达两侧并具有一吸气口和一排气口的壳体；安装在壳体内部，而且当受到驱动马达驱动而旋转时通过排气口排出从吸气口吸入的空气的叶轮；与壳体一侧联接并将联接壳体和驱动马达的马达支架；以及用于使排向排气口空气的噪声最小化的降噪单元，其中降噪单元包含形成于切去部分末端用于覆盖壳体的外侧的隔音板。
在本发明的离心风扇中，隔音板形成为夹板形并用来覆盖壳体的一部分外表面。
在本发明的离心风扇中，降噪单元是位于马达支架内侧临近排气口的第一导向部件。
在本发明的离心风扇中，第一导向部件能与马达支架整体成形或单独成形。
在本发明的离心风扇中，第一导向部件从马达支架到排气口逐渐突出成形。
在本发明的离心风扇中，可以在壳体临近排气口的内侧附加形成第二导向部件。
在本发明的离心风扇中，降噪单元是在马达支架内侧形成的通道凹口。
在本发明的离心风扇中，通道凹口朝着排气口以逐渐加宽的形式形成。
在本发明的离心风扇中，在排气口末端形成的切去部分的弯曲部分与降噪单元一起，与叶轮中部形成的中间盘偏离。
在本发明的离心风扇中，以中间盘为基础，从中间盘到切去部分的弯曲部分的距离(I)优选为在从中间盘到叶轮末端的距离(L)的20-30％之内。在本发明的离心风扇中，以中间盘为基础，叶轮的水平长度和直径可以不同，两侧叶片的数量和长度也可以不同。
在本发明的离心风扇中，切去部分的弯曲部分可多级弯曲成型，并可垂直安装或水平安装。
下面结合附图将本发明的前述的及其它的功能、特征和优点更详细地说明清楚。
附图简述
提供的附图构成本说明书的一部分，图示了本发明的实施例，与说明书共同解释本发明的原理。
在附图中：
图1为普通的组合通风罩和微波炉内部的垂直剖视图；
图2为传统技术的双吸入型离心风扇的透视图；
图3为传统技术的双吸入型离心风扇的平面图；
图4为传统技术的双吸入型离心风扇的垂直剖面图；
图5为本发明第一实施例的离心风扇的透视图；
图6为图5中隔音板的一个实例的垂直剖面图；
图7为图5中隔音板另一实例的垂直剖面图；
图8为图5中隔音板又一实例的垂直剖面图；
图9为图5中第一实施例与传统技术之间噪声水平对比的曲线图；
图10为本发明第二实施例中离心风扇的透视图；
图11为沿图10中剖面线a-a′，b-b′，c-c′的剖面图；
图12为图10中第一导向部件的透视图；
图13为图10中第二导向部件的局部透视图；
图14为图10中第二实施例和传统技术噪声水平对比的曲线图；
图15为排气量与图10中第一导向部件宽度关系的曲线图；
图16为图10中噪声水平与第一导向部件宽度关系的曲线图；
图17为本发明第三实施例的离心风扇的分解透视图；
图18为本发明第四实施例的离心风扇的平面图；
图19为图18中弯曲部分的另一实例的前视图；
图20为图18中弯曲部分的又一实例的平面图；
图21为以图18中的中间盘为基础的从中间盘到弯曲部分的距离与从中间盘到叶轮末端距离的关系对噪声水平影响的柱线图；
图22为本发明第五实施例的离心风扇的平面图，其中左侧和右侧的叶轮中叶片的数量与长度以中间盘为基础都不相同；
图23为当图22中叶轮中叶片数量不同时，噪声水平情况的曲线图。
优选实施例详述
下面将详细说明优选实施例，附图中示出了其实例。
图5为本发明第一实施例的离心风扇的透视图，图6为图5中隔音板的一个实例的垂直剖面图，图7为图5中隔音板另一实例的垂直剖面图，图8为图5中隔音板又一实例的垂直剖面图，图9为图5中第一实施例与传统技术之间噪声水平对比的曲线图。
如图所示，离心风扇100包含安装在驱动马达101两侧并具有一吸气口102和一排气口102b的壳体102；安装在壳体102内部，而且当受到驱动马达101驱动而旋转时通过排气口102b排出从吸气口102吸入空气的叶轮103；一侧与壳体102联接以联接壳体和驱动马达101的马达支架104；以及用于使空气排向排气口102b噪声最小化的降噪单元。
壳体102安装在驱动马达101的两侧。吸气口102在壳体102的一侧形成，而排气口102b则在壳体102的另一侧形成。
叶轮103可旋转地安装在102内，这样当叶轮13由驱动马达11驱动旋转时，从吸气口102a吸入的空气就能由排气口102b排出。
叶轮103包含多个叶片103a，用作加强件并与驱动马达101的轴101a在其中间部位联接的中间盘103b，以及在其两边形成并用于联接叶片103a的边103c。
至于壳体12的两侧，如果设定吸气口102a的那一部分为钟口侧，而临近驱动马达101的那一部分为马达支架侧，则马达支架104安装在马达支架侧。
马达支架104能与壳体102整体成形，但由于叶轮103要嵌入壳体102内，马达支架通常以与壳体102连接和分离的形式制造。
马达支架104被联接到壳体102上，这样叶轮103就能安装在壳体102内，并且马达支架104靠驱动马达101支撑壳体102。
马达支架104被联接到壳体102上，这样切去部分105在排气口102b末端形成。
马达支架104包含位于其中间部分的吸气口102a，这样马达支架能吸入空气冷却驱动马达101。
切去部分105在结构上是不牢固的，这样就引起了严重的噪声。为了解决此问题，在本发明的第一实施例中，在切去部分105的末端形成了一隔音板110作为噪声传送阻隔和结构加强单元覆盖在壳体102的外侧。
在隔音板110和壳体102支架之间可以形成一空间(S)，其间也可以不形成这一空间。对于总体上重量较轻的离心风扇100，优选为有这一空间。
隔音板110可以作为壳体102的分离部件制作，但为了提高其刚度，优选地与壳体整体成形。
隔音板110可以以不同形状形成。如图6所示，隔音板110的形状可为夹板形，来覆盖壳体102外侧的一部分，或者如图7和8，可形成为矩形来覆盖壳体102的完整外侧。
隔音板110通过支撑切去部分105的末端和壳体102的外侧来阻隔BPF噪声和流动噪声。
现在参照图5描述本发明第一实施例中离心风扇的运转和效果。
如图所示，当驱动马达101通电启动时，联接到驱动马达的叶轮103受驱动旋转。随着叶轮103的旋转，空气由吸气口102a吸入，然后通过排气口102b排放。
此刻，隔音板110阻隔从切去部分105产生的BPF噪声和流动噪声。
图9为图5中第一实施例和传统技术的噪声水平对比曲线图。
在图9中，水平轴表示叶轮的旋转频率，垂直轴表示噪声水平，虚线表示本发明的第一实施例，实线表示传统技术。
值得注意的是，在同样条件下，传统技术的离心风扇100的噪声为59.23dB(A)，而本发明第一实施例的离心风扇100的噪声为57.35dB(A)。
这意味着安装隔音板比未安装隔音板可以降低约2dB(A)的噪声。
同时，对普通离心风扇来说，在其结构方面，从吸气口吸入的空气在从排气口排出前，已经盘旋90°，在这个过程中，壳体的内侧产生了涡流。为防止涡流的产生，在本发明的第二实施例中，安装了一导向部件来引导从吸气口吸入的空气流向排气口。
参照图10到12，下面将阐述本发明的第二实施例。
图10为本发明第二实施例中离心风扇的透视图，图11为沿图10中剖面线a-a′，b-b′，c-c′的剖面图，图12为图10中第一导向部件的透视图，图13为图10中第二导向部件的局部透视图。
如图10所示，为使BPF噪声和流向排气口202b的气流噪声最小化，本发明第二实施例中的离心风扇200包含在马达支架204临近排气口202b的内表面形成的第一导向部件204a。
第一导向部件204a用于引导从马达支架204的吸气口202a吸入的空气。
第一导向部件204a可以作为与马达支架204分离的部件形成，但为了提高其刚度，优选地与马达壳体204整体成形。
第一导向部件204a从马达支架204内侧到排气口102b逐渐突出成形。
第一导向部件204a能在马达支架内壁上部形成，或者如图12所示，其也能在马达支架内壁的上部或者下部之上形成(假定排气口侧朝上)。
关于决定第一导向部件204a宽度，第一导向部件的宽度优选地在排气口宽度的5-10％范围内，这样可以平滑地引导气流。
参照图13，第二导向部件204b能安装在壳体202临近排气口202b的内侧。
第二导向部件204b引导从壳体202的吸气口202a吸入的气流。
下面将参照图10到13闸述本发明的第二实施例离心风扇的运转和效果。
如图所示，当驱动马达201通电驱动时，联接到驱动马达201的叶轮203受驱动旋转。
随着于叶轮203的旋转，空气通过吸气口202a吸入，盘旋90°后由排气口202b排出。
此时，从吸气口202a吸入叶轮203的空气由第一导向部件204a引导并由排气口202b排出，同时，从吸气口202a吸入叶轮203的空气由第二导向部件204b引导并由排气口202b排出。
亦即，吸入的空气由第一导向部件204a和第二导向部件204b平滑地导向排气口202b，这样在壳体202的内侧就不会产生涡流，而且噪声也会显著减少。
图14为图10中第二实施例和传统技术噪声水平对比的曲线图。
在图14中，水平轴表示叶轮的旋转频率，垂直轴表示噪声水平，粗线表示本发明的第二实施例，虚线表示传统技术。
如图所示，在相同条件下，由于第一导向部件204a的作用，噪声在800-1500Hz的范围内显著减少，值得注意的是，本发明第二实施例总体上大约减少了1dB(A)噪声。
在800-1500Hz范围内噪声的减少意味着在人类能感知的听觉范围20-20,000Hz内，噪声将大大减少。
图15为排气量与图10中第一导向部件宽度关系的曲线图，图16为图10中噪声水平与第一导向部件宽度关系的曲线图。
在图15中，水平轴表示第一导向部件的宽度(d)，垂直轴表示空气排放量。在图16中，水平轴表示第一导向部件的宽度，垂直轴表示噪声水平。
如图所示，假定排气口宽度(D)为105mm，在第一导向部件宽度(d)为0-10mm的区段内，排气量相似，如图15所示，但是噪声水平却显著减少，如图16所示。
因此，在这两个曲线图中，能保持一定排气量而噪声显著减少的最佳区段是第一导向部件的宽度为5～10mm。
假定排气口宽度为105mm，则第一导向部件的宽度在5-10mm范围内时为最佳区段。因此，第一导向部件宽度(d)与排气口宽度(D)之比为0.47∶1～0.94∶1。
图17为本发明第三实施例的离心风扇的分解透视图。
如图所示，本发明第三实施例的离心风扇300包含一形成于马达支架临近排气口302a的内侧的通道凹口304a，用于降低BPF噪声和排向排气口302a的气流的噪声。当通道凹口朝着排气口302a以逐渐加宽的形式形成，其内表面形成为圆形。
在通道凹口304a形成于马达支架304内侧的情况下，当离心风扇运转时，由吸气口302a吸入壳体302的空气平滑地沿着通道凹口304a排向排气口302a。由于空气是平滑地通过排气口302a排出，因此在壳体302地内壁表面并没有形成涡流，噪声显著降低。
图18为本发明第四实施例的离心风扇的平面图，图19为图18中弯曲部分的另一实例的前视图，图20为图18中弯曲部分的又一实例的平面图。
如图18所示，形成于402b末端的切去部分405的弯曲部分405a偏离了在叶轮403中间形成的中间盘403b，以减少BPF噪声和排向排气口402b的气流噪声。
如图19和20所示，弯曲部分405a可垂直或水平形成，或者可以多级成形(未图示)。
参照图18，在本发明的第四实施例的离心风扇400中，叶轮403联接到驱动马达101，空气被其从吸气口40吸入。因此吸入的空气盘旋90°后从排气口402b排出。
此时，由于切去部分405的弯曲部分405a偏离了中间盘403b，吸入的空气并倾向排气口402b的中心。
因此，由于不存在气流倾斜现象，就可以显著减少噪声。
图21为以图18中的中间盘为基础的从中间盘到弯曲部分的距离(I)与从中间盘到叶轮末端距离(L)的关系对噪声水平影响的柱线图。
如图所示，优选地，以中间盘为基础，从中间盘到弯曲部分405a末端的距离(I)为从中间盘到叶轮103末端距离(L)的20～30％。
值得注意的是，在相同的空气量情况下，当I/L大约为25％时，噪声得到减少。
图22为本发明第五实施例的离心风扇的平面图，其中左侧和右侧的叶轮中叶片的数量与长度以中间盘为基础都不相同。
如图所示，在本发明第五实施例的离心风扇500中，叶轮503的叶片503a的数量以中间盘503b为基础可以左右两侧不同，而且左右两侧的叶片503a的长度也可以不同。
图23为当图22中叶轮中叶片数量不同时，噪声水平情况的曲线图。
在图23中，水平轴表示叶轮的旋转频率，垂直轴表示噪声水平，实线表示本发明，虚线表示传统技术。
一般地，叶片通过频率(BPF)＝旋转数(rpm)×(叶片数/60)。通过改变叶片数量为37，28，42，33的方式可以改变叶片通过频率，叶片通过频率可被分散并使噪声最小化。
当然，本发明的技术也能应用到单吸气式离心风扇，以及双吸气式离心风扇。
如上面的阐述，本发明的离心风扇有以下优点。
亦即，通过在切去部分末端安装隔音板，通过安装第一/第二导向部件，通过中间盘与切去部分的弯曲部分的彼此偏离，通过使以中间盘为基础的从中间盘到弯曲部分的距离(I)与从中间盘到叶轮末端的距离(L)比率为20-30％，以及通过改变以中间盘为基础的叶轮两边的叶片数量这些手段，噪声都能得到有效的减少。
因为可以以多种方式实施本发明而不脱离本发明的关键特征和精神，所以可以理解上述实施例并不局限于上述说明的细节，除非另有说明，否则应在权利要求书的精神和范围内作广泛地解释，因此所有落入权利要求范围内的变化、修改和替换都将被权利要求覆盖。
Claims (20)
1.一种离心风扇，包括：
用于产生驱动力的驱动马达；
安装在驱动马达两侧并有一吸气口和一排气口的壳体；
安装在壳体内，而且受驱动马达驱动时，从排气口排出从吸气口吸入空气的叶轮；
联接到壳体一侧并将壳体联接到驱动马达的马达支架；
用于使排向排气口的空气噪声最小化的降噪单元，
其中降噪单元包含形成于切去部分末端用于覆盖壳体的外侧的隔音板。
2.如权利要求1中的离心风扇，其特征在于，隔音板形成为覆盖壳体的一部分外表面。
3.如权利要求2中的离心风扇，其特征在于，隔音板形状为夹板形。
4.如权利要求1中的离心风扇，其特征在于，隔音板与壳体之间形成一空间。
5.如权利要求1中的离心风扇，其特征在于，降噪单元包含形成于马达支架临近排气口的内侧的第一导向部件。
6.如权利要求5中的离心风扇，其特征在于，第一导向部件能与马达支架整体成形。
7.如权利要求5中的离心风扇，其特征在于，第一导向部件从马达支架内侧到排气口逐渐突出成形。
8.如权利要求5中的离心风扇，其特征在于，第一导向部件的宽度在排气口宽度的5-10％范围内。
9.如权利要求5中的离心风扇，其特征在于，第二导向部件附加地形成于壳体临近排气口的内侧。
10.如权利要求9中的离心风扇，其特征在于，第二导向部件从壳体内侧到排气口逐渐突出成形。
11.如权利要求1中的离心风扇，其特征在于，降噪单元包括形成于马达支架内侧的通道凹口。
12.如权利要求11中的离心风扇，其特征在于，通道凹口朝着排气口以逐渐加宽的形式形成。
13.如权利要求12中的离心风扇，其特征在于，通道凹口内表面为圆形。
14.如权利要求1中的离心风扇，其特征在于，在降噪单元中，在排气口末端形成的切去部分的弯曲部分偏离了在叶轮中部形成的中间盘。
15.如权利要求14中的离心风扇，其特征在于，以中间盘为基础，从中间盘到弯曲部分末端的距离约为从中间盘到叶轮末端距离的20-30％。
16.如权利要求14中的离心风扇，其特征在于，以中间盘为基础，叶轮左侧叶片和右侧叶片的数量不同。
17.如权利要求14中的离心风扇，其特征在于，以中间盘为基础，叶轮的左侧叶片和右侧叶片的长度不同。
18.如权利要求14中的离心风扇，其特征在于，切去部分的弯曲部分多级弯曲成型。
19.如权利要求18中的离心风扇，其特征在于，切去部分的弯曲部分为垂直安装。
20.如权利要求18中的离心风扇，其特征在于，切去部分的弯曲部分为水平安装。
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