CN1746508A

CN1746508A - 送风扇

Info

Publication number: CN1746508A
Application number: CN 200410071809
Authority: CN
Inventors: 孙永福; 林京石; 金正勋; 黄成万; 李光源
Original assignee: LG Electronics Tianjin Appliances Co Ltd
Current assignee: LG Electronics Tianjin Appliances Co Ltd
Priority date: 2004-09-06
Filing date: 2004-09-06
Publication date: 2006-03-15

Abstract

一种送风扇，包括旋转轴、轮轴、若干个叶片、分割线；旋转轴，它连接在驱动电动机上，能够旋转；轮轴，它固定在旋转轴上，呈长长的圆筒形状；若干个叶片，它们在轮轴的外表面上形成，即它们从轮轴的一端顺着轮轴的外表面，一边扭曲着一边朝轴向延伸，直至另一端，从而形成了螺旋形状；分割线，它是上、下部模具的分割线，它是在利用上、下部模具进行成型加工时，在轮轴的外表面上形成的，它连接着各个叶片的出口端与相邻叶片的入口端。本发明的送风扇体积较小，能够产生与轴向平行的气流，并且能够同时实现大风量和高风压；本发明的送风扇还非常容易制作，利于批量生产。

Description

送风扇

技术领域

本发明涉及一种送风扇。

背景技术

一般来说，空气调节器等家电产品或工业设备的换气系统中都要采用能够将空气强制排出的各种各样的送风扇。这些送风扇根据其排出空气的流动特性，可以分为轴流式送风扇和离心式送风扇。

轴流式送风扇是一种能够产生与旋转轴平行的气流的送风扇，它的特性是流量较大，但压力较小。

离心式送风扇通常会在叶片的入口形成旋转轴方向的气流，在出口形成与旋转轴垂直即沿半径方向的气流。由于这种离心扇的目的是通过离心力增加压力，因此具有流量虽小但压力较大的特性。

因此在采用送风扇的系统中，需根据各种送风扇的不同特性来选择使用相应的送风扇。例如在空气调节器中，由于室内机需要较高的风压，因而通常采用西洛可风扇(sirocco fan)或涡轮扇(turbo fan)等离心式送风扇；而室外机则不要求高风压，但要求大风量，因此通常采用轴流式送风扇。另外，在换气系统中，由于安装换气系统的目的就是要在短时间内排出大量的空气，因而通常采用能够产生较大风量的轴流式送风扇。

但是，由于如上所述的送风扇都很难同时实现高风压和大风量，因此要想同时实现高风压和大风量，则需增大上述送风扇的尺寸。这样的话，对于采用这种送风扇的家电产品来说，由于送风扇的尺寸增加了，因而家电产品的整体尺寸也会相应增加，同时送风扇在系统中的安装位置也会受到很多限制。

为了解决上述问题，日本特开评8-216229号(1996.8.27公开)上发表了一种空气调节器用风扇及其制造方法，这种风扇的结构是沿着长长的圆筒形的轮轴的外表面形成了若干个螺旋形或screw形的叶片，这种风扇能够沿着轴的方向排出空气，并且能够同时增加风压和风量。

但是，由于如上所述的空气调节器用风扇的各个叶片是相互重叠且连续形成的，因此用一般的注塑成型的方法很难制作，只有通过特殊的压出成型的方法才能制成，因此非常不利于批量生产。

发明内容

为了克服现有技术存在的上述缺点，本发明提供一种送风扇，这种送风扇具有体积较小，能够产生与轴向平行的气流，并能够同时实现大风量和高风压。与此同时，这种送风扇还可以通过注塑成型的方法制成，容易制作，且利于批量生产。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种送风扇，其特征在于，包括旋转轴、轮轴、若干个叶片、分割线；上述旋转轴，它连接在驱动电动机上，能够旋转；上述轮轴，它固定在上述旋转轴上，呈长长的圆筒形状；上述若干个叶片，它们在上述轮轴的外表面上形成，即它们从轮轴的一端顺着轮轴的外表面，一边扭曲着一边朝轴向延伸，直至另一端，从而形成了螺旋形状；上述分割线(partition line)，它是上、下部模具的分割线，它是在利用上述上、下部模具进行成型加工时，在上述轮轴的外表面上形成的，它连接着上述各个叶片的出口端与相邻叶片的入口端。

前述的送风扇，其中分割线是一条直线，它从一个叶片的出口端的下端开始一直通到相邻叶片的入口端的上端。

前述的送风扇，其中分割线是一条直线，它从一个叶片的出口端的上端开始一直通到相邻叶片的入口端的下端。

前述的送风扇，其中分割线由以下部分组成，即从一个叶片的出口端的上端沿水平方向直线延长的水平部；从上述水平部沿垂直方向朝相邻叶片的入口端直线延长的垂直部；从上述相邻叶片的入口端的下端沿水平方向朝上述垂直部的末端延长的水平部。

本发明解决其技术问题还可采用如下技术方案：

一种送风扇，其特征在于，包括旋转轴、轮轴、若干个叶片，上述旋转轴，它连接在驱动电动机上，能够旋转；上述轮轴，它固定在上述旋转轴上，呈长长的圆筒形状；上述若干个叶片，它们在上述轮轴的外表面上形成，即它们从轮轴的一端顺着轮轴的外表面，一边扭曲着一边朝轴向延伸，直至另一端，从而形成了螺旋形状；从上述旋转轴方向看时，上述各个叶片相互之间没有重叠的部分。

前述的送风扇，其中从上述轮轴的一端看过去时，上述各个叶片的入口端与相邻叶片的出口端之间沿圆周方向形成了一定的间隙。

前述的送风扇，其中轮轴呈中空形状，即它从入口端到出口端都是开放的。

前述的送风扇，其中各个叶片的入口角(θ_i)比出口角(θ_c)小。

前述的送风扇，其中各个叶片的入口角(θ_i)为35°。

前述的送风扇，其中各个叶片从入口端开始，越往出口端方向角度(θ)越大。

前述的送风扇，其中各个叶片的结构是从轮轴至半径方向上的末端呈直线。

前述的送风扇，其中各个叶片的结构是从轮轴至半径方向上的末端以一定曲率弯曲。

前述的送风扇，其中各个叶片的入口端的曲率半径与出口端的曲率半径不同。

前述的送风扇，其中各个叶片的入口端的曲率半径比出口端的曲率半径大。

前述的送风扇，其中各个叶片靠近轮轴部位的厚度比它的半径方向上的末端部位的厚度大一些。

前述的送风扇，其中轮轴与叶片的厚度之比(t_h∶t_b)为1∶1.5。

前述的送风扇，其中轮轴的直径(D_h)与形成了叶片的旋转轨迹的圆的直径(D_b)之比(D_h/D_b)在0.4～0.8之间。

前述的送风扇，其中轮轴的直径(D_h)与形成了叶片的旋转轨迹的圆的直径(D_b)之比(D_h/D_b)为0.6。

前述的送风扇，其中轮轴的内部沿着其内壁形成了若干个螺旋形的叶片。

前述的送风扇，其中各个叶片的上端和下端分别朝下方和上方延长一定的长度。

前述的送风扇，其中各个叶片在轮轴的外表面上沿着法线方向延长并弯曲。

前述的送风扇，其中旋转轴连接在轮轴的入口部分上，上述轮轴和叶片的入口部位的厚度比出口部位的厚度大。

前述的送风扇，其中送风扇分为多段，也就是说上述轮轴分为若干段连接在上述旋转轴上，并且轮轴的各段之间相距一定间隔，上述叶片分别在上述各个分段轮轴上形成。

前述的送风扇，其中轮轴的上部和下部分别被截去了一定长度，轮轴的长度(L_h)比叶片的两端之间的直线长度(L_b)小。

前述的送风扇，其中轮轴与叶片的直线长度之比为4∶6。

前述的送风扇，其中轮轴的上部和下部被截去了相同的长度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明送风扇的第1实施例立体图

图2为图1所示的送风扇的正视图

图3为图1所示的送风扇的俯视图

图4为在图1所示的送风扇上形成的分割线(partition line)的正视图

图5为与图4相对应的正视图

图6为本发明的送风扇的第2实施例的立体图

图7为本发明的送风扇的第3实施例的正视图

图8为本发明的送风扇的第4实施例的立体图

图9为本发明的送风扇的第5实施例的立体图

图10为本发明的送风扇的第6实施例的立体图

图11为本发明的送风扇的第7实施例的立体图

图12为本发明的送风扇的第8实施例的立体图

图13为图12所示的送风扇的正视图

图中标号说明：

1：旋转轴 2：轮轴(hub)

3：叶片(blade) 4：支撑肋(rib)

5、15：分割线(partition line)

具体实施方式

如图1至图3所示，本发明的送风扇由以下部分构成：旋转轴(1)，它连接在驱动电动机(图中未示)上，能够旋转；轮轴(2)，它固定在上述旋转轴(1)上并位于旋转轴(1)的外部，呈长长的圆筒形状；2个叶片(3)，它们在上述轮轴(2)的外表面上形成，即它们从轮轴(2)的一端顺着轮轴(2)的外表面，一边扭曲着一边朝轴向延伸，直至另一端，从而形成了螺旋形状。

在这里，上述轮轴(2)呈中空形状，它的入口端和出口端都是开放的。轮轴(2)的中空部的内部形成了4个支撑肋(4)，这4个支撑肋(4)相互间隔90°，能够起到加固轮轴(2)与旋转轴(1)之间的连接和支撑强度的作用。

另外，从旋转轴方向看时，上述各个叶片(3)弯曲成了大致呈半圆形的形状，并且它们之间需没有相互重叠的部分。也就是说，上述叶片(3)需能够利用上部模具和下部模具通过注塑成型的方法制成。

另外，本发明的送风扇在注塑成型时，轮轴(2)的外表面上必然会形成上、下部模具的分割线(partition line)，这个分割线连接着上述各个叶片(3)的入口端与相邻叶片(3)的出口端。

在如上所述的本发明的送风扇的轮轴(2)上形成的分割线的各种形态。图4所示的分割线(5)由以下部分组成：分别从一个叶片(3)的入口端和相邻叶片(3)的出口端沿水平方向延长而成的水平部(5a)和能够将上述2个水平部(5a)的末端连接起来的垂直部(5b)。因此上述分割线(5)大致呈“Z”字形，这样的话，一个叶片(3)的入口端与相邻叶片(3)的出口端之间就会略微有些间隔。在图5中，一个叶片(3)的入口端与相邻叶片(3)的出口端的形状基本相同，分割线(15)呈一条垂直的直线形状，它从一个叶片(3)的出口端的下端开始一直通到相邻叶片(3)的入口端的上端。

当具有上述结构的本发明的送风扇旋转时，外部空气的流动路径是：从下端的入口处流入，然后顺着轮轴(2)和叶片(3)的表面流动，最后通过上端的出口排出。

下面参照图1至图3对本发明的送风扇的送风特性予以说明。

首先，对于本发明的送风扇来说，如果把轮轴比(D_h/D_b)定义为轮轴(2)的直径(D_h)与叶片(3)的直径(D_b)之比，那么当轮轴比(D_h/D_b)在0.4～0.8之间时，风量和风压较为理想；特别是当轮轴比(D_h/D_b)为0.6时，风量和风压最为理想。

另外，在相同的条件下，当上述叶片(3)的入口角(θ_i)大致在35°左右时，噪音最小。这是因为当叶片(2)的入口角(θ_i)大致在35°左右时，流入的空气的入射角与流线(stream line)基本一致，因而可以最大限度地减少乱流的产生。

另外，上述叶片(3)的结构最好是从入口至出口角度渐渐增加，也就是说出口角(θ_e)比入口角(θ_i)大，因为这种结构具有较好的流动特性。

上述叶片(3)可以不像上面所说的那样呈曲面形状，也可以有直线形等其它多种形状。

另外，当上述轮轴(2)与叶片(3)的厚度之比(t_h∶t_b)为1∶1.5时，送风扇会具有较好的振动特性。

此外，为了使上述叶片(3)具有较好的振动特性，它的各个部位的厚度不是一样的，即它的靠近轮轴部位的厚度比它的半径方向上的末端(tip)部位的厚度大一些。这是因为上述叶片(3)的这种结构使其重心偏向了内侧，这样一来就可以减小送风扇旋转时所产生的力矩(moment)，从而减小振动。

另外，当上述叶片(3)像上面所说的那样，呈具有一定曲率半径的弯曲形状时，最好它的入口处的曲率半径较大，出口处的曲率半径较小。当上述叶片(3)具有上述结构时，空气可以很顺畅地从入口处流入，然后在出口处集中起来排出，因此可以提高排出空气的压力。

如图6所示，在这个送风扇的第2实施例中，旋转轴(21)的外面装有呈长长的圆筒形状的轮轴(22)，上述轮轴(22)的外表面上形成了一对外侧叶片(23)，上述2外侧叶片(23)呈螺旋形并且其轴向投影不相互重叠。上述轮轴(22)的内部形成了一对内侧叶片(24)，上述内侧叶片(24)是沿着轮轴的内壁形成的，呈螺旋形。

在这里，上述内侧叶片(24)与外侧叶片(23)一样，从旋转轴的方向看时，没有重叠部分。

当这个第2实施例的送风扇旋转时，不但外侧叶片(23)可以产生送风力，并且由于内侧叶片(24)也可以产生送风力，从而使得轮轴(22)的内部也可以排出空气，因此本实施例的送风扇能够进一步提高风压和风量。

如图7所示，在这个第3实施例的送风扇中，在轮轴(32)的外表面上形成了叶片(33)，各个叶片(33)的下端和上端分别向下部和上部延长一定的长度，这样一来，上述叶片(33)的长度和面积就比上述第1实施例的送风扇的叶片长度和面积大，因此可以增加风量。

在图8所示，本发明送风扇的第4实施例中，轮轴(42)的外表面上形成了3个螺旋形的叶片(43a、43b、43c)，这3个叶片相互间隔120°排列。并且上述3个叶片(43a、43b、43c)与上述送风扇一样，相互之间没有重叠的部分。

也就是说，上述送风扇的第1叶片(43a)的入口端与相邻的第2叶片(43b)的出口端没有重叠的部分，第2叶片(43b)的入口端与第3叶片(43c)的出口端没有重叠的部分，第3叶片(43c)的入口端与第1叶片(43a)的出口端没有重叠的部分。

在这里，上述送风扇是利用3个模具即第1、2、3模具(图中未示)制成的。

如图9所示，叶片(53)在轮轴(52)的外表面上大致沿着法线方向延长并以较大曲率弯曲，从旋转轴(51)的法线方向看时，轮轴(52)和叶片(53)大致呈“台风眼”的形状。

这样的送风扇与其它的送风扇相比，在直径相同的条件下，叶片(53)的面积可以做得更大一些，因此可以增加风量。

当然在这种情况下，上述叶片(53)相互之间也需没有重叠的部分。

如图10所示，旋转轴(61)只固定在轮轴(62)的下部，轮轴(62)的外表面上形成了若干个螺旋形的叶片(63)，并且这些叶片(63)相互之间没有重叠的部分。

在上述实施例中，由于旋转轴(61)只固定在轮轴(62)的下部，因此为了减小振动，最好把轮轴(62)的下部做得厚一些，而把轮轴(62)的上部做得薄一些，以降低轮轴(62)的重心。

对于如上所述的送风扇来说，由于只要将旋转轴(61)连接到轮轴(62)的下部即可，因此具有容易制作的优点。

如图11所示，本实施例的送风扇具有以下结构，旋转轴(71)上装有2个上下相距一定间隔的轮轴(73、76)，每一个轮轴(73、76)上都形成了2个螺旋形的叶片(74、77)，并且上述叶片(74、77)相互之间没有轴向重叠的部分。也就是说，送风扇由分成了两段的第1送风扇(72)和第2送风扇(75)构成。

在这里，上述第1、2送风扇(72、75)若具有相同的结构，则最有利于形成压力。当然也可以不采用这种结构，使用者可以根据需要将叶片和轮轴的个数、形状做细微的变更。

另外，如上所述的送风扇也可以不是由2段构成，而是由3段或更多段构成。但如果送风扇的段数过多的话，也会存在一些问题，例如不易制作、会使采用送风扇的系统的整体体积增加、反而会使风压降低等，因此要求使用者采用合适的段数。

如图12和图13所示的本发明第8实施例的送风扇，其结构相当于把上述第1实施例的送风扇的轮轴的上部和下部分别截去了一定长度。

具体来讲就是在具有一定长度的中空圆筒形的轮轴(82)的外表面上的相互不重叠的范围内，形成了2个螺旋形的叶片(83)，上述叶片(83)具有一定的长度(从下端至上端的垂直长度)(L_b)。在这里，上述轮轴(82)的长度(L_h)比上述叶片(83)的直线长度(L_b)小，即上述轮轴(82)的上部和下部分别比上述叶片(83)短一定的长度。

另外，上述轮轴(82)的内部形成了与之一体的连接部(84)，这个连接部(84)是通过转轴(81)与驱动电动机(85)相连接的部位，起着旋转轴的作用。

上述轮轴(82)的长度(L_h)与叶片(83)的直线长度(L_b)之比最好为4∶6，并且轮轴(82)的上部和下部最好被截下相同的长度，使轮轴的两边末端与上述叶片(83)的两边末端之差相等，但是也并不是要求一定要采用这种结构。

如果从轮轴(82)的下方沿着轮轴(82)的外表面流动的空气流入轮轴(82)的内部空间，那么就会产生涡流，但在本实施例的送风扇中，由于轮轴(82)的上部和下部被截去了一定的长度，因此可以减少上述涡流所带来的影响。这样一来，就可以在保持原有送风能力的基础上减小噪音。

除此之外，本发明还可以把如上所述的送风扇的各个实施例的特征适当加以优化组合，从而构成一种新的送风扇。

如上所述的送风扇可以具有适合安装在空气调节器的室内机内的结构，此外，这样的送风扇还可以以相同或近似的方式安装在所有种类的需要获取空气送风力的系统中。

另外，上述实施例中的送风扇的各个旋转轴可以由与驱动电动机一体的电动机旋转轴来代替。

发明的效果

如上所述的本发明的送风扇，由于在轮轴的外表面上形成的各个叶片之间没有相互重叠的部分，因此可以用成型模具来制作，也就是说本发明的送风扇更加便于制作，可以实现批量生产；本发明可以制作出种类繁多、结构复杂的送风扇。

Claims

1、一种送风扇，其特征在于，包括旋转轴、轮轴、若干个叶片、分割线；上述旋转轴，它连接在驱动电动机上，能够旋转；上述轮轴，它固定在上述旋转轴上，呈长长的圆筒形状；上述若干个叶片，它们在上述轮轴的外表面上形成，即它们从轮轴的一端顺着轮轴的外表面，一边扭曲着一边朝轴向延伸，直至另一端，从而形成了螺旋形状；上述分割线(partition line)，它是上、下部模具的分割线，它是在利用上述上、下部模具进行成型加工时，在上述轮轴的外表面上形成的，它连接着上述各个叶片的出口端与相邻叶片的入口端。

2、根据权利要求1所述的送风扇，其特征在于上述分割线是一条直线，它从一个叶片的出口端的下端开始一直通到相邻叶片的入口端的上端。

3、根据权利要求1所述的送风扇，其特征在于上述分割线是一条直线，它从一个叶片的出口端的上端开始一直通到相邻叶片的入口端的下端。

4、根据权利要求3所述的送风扇，其特征在于上述分割线由以下部分组成，即从一个叶片的出口端的上端沿水平方向直线延长的水平部；从上述水平部沿垂直方向朝相邻叶片的入口端直线延长的垂直部；从上述相邻叶片的入口端的下端沿水平方向朝上述垂直部的末端延长的水平部。

5、一种送风扇，其特征在于，包括旋转轴、轮轴、若干个叶片，上述旋转轴，它连接在驱动电动机上，能够旋转；上述轮轴，它固定在上述旋转轴上，呈长长的圆筒形状；上述若干个叶片，它们在上述轮轴的外表面上形成，即它们从轮轴的一端顺着轮轴的外表面，一边扭曲着一边朝轴向延伸，直至另一端，从而形成了螺旋形状；从上述旋转轴方向看时，上述各个叶片相互之间没有重叠的部分。

6、根据权利要求5所述的送风扇，其特征在于从上述轮轴的一端看过去时，上述各个叶片的入口端与相邻叶片的出口端之间沿圆周方向形成了一定的间隙。

7、根据权利要求1或5所述的送风扇，其特征在于上述轮轴呈中空形状，即它从入口端到出口端都是开放的。

8、根据权利要求1或5所述的送风扇，其特征在于上述各个叶片的入口角(θ_i)比出口角(θ_e)小。

9、根据权利要求1或5所述的送风扇，其特征在于上述各个叶片的入口角(θ_i)为35°。

10、根据权利要求1或5所述的送风扇，其特征在于上述各个叶片从入口端开始，越往出口端方向角度(θ)越大。

11、根据权利要求1或5所述的送风扇，其特征在于上述各个叶片的结构是从轮轴至半径方向上的末端呈直线。

12、根据权利要求1或5所述的送风扇，其特征在于上述各个叶片的结构是从轮轴至半径方向上的末端以一定曲率弯曲。

13根据权利要求12所述的送风扇，其特征在于上述各个叶片的入口端的曲率半径与出口端的曲率半径不同。

14、根据权利要求1或5所述的送风扇，其特征在于上述各个叶片的入口端的曲率半径比出口端的曲率半径大。

15、根据权利要求1或5所述的送风扇，其特征在于上述各个叶片靠近轮轴部位的厚度比它的半径方向上的末端部位的厚度大一些。

16、根据权利要求1或5所述的送风扇，其特征在于上述轮轴与叶片的厚度之比(t_h∶t_b)为1∶1.5。

17、根据权利要求1或5所述的送风扇，其特征在于上述轮轴的直径(D_h)与形成了叶片的旋转轨迹的圆的直径(D_b)之比(D_h/D_b)在0.4～0.8之间。

18、根据权利要求17所述的送风扇，其特征在于上述轮轴的直径(D_h)与形成了叶片的旋转轨迹的圆的直径(D_b)之比(D_h/D_b)为0.6。

19、根据权利要求7所述的送风扇，其特征在于上述轮轴的内部沿着其内壁形成了若干个螺旋形的叶片。

20、根据权利要求1或5所述的送风扇，其特征在于上述各个叶片的上端和下端分别朝下方和上方延长一定的长度。

21、根据权利要求1或5所述的送风扇，其特征在于上述各个叶片在轮轴的外表面上沿着法线方向延长并弯曲。

22、根据权利要求1或5所述的送风扇，其特征在于上述旋转轴连接在轮轴的入口部分上，上述轮轴和叶片的入口部位的厚度比出口部位的厚度大。

23、根据权利要求1或5所述的送风扇，其特征在于送风扇分为多段，也就是说上述轮轴分为若干段连接在上述旋转轴上，并且轮轴的各段之间相距一定间隔，上述叶片分别在上述各个分段轮轴上形成。

24、根据权利要求1或5所述的送风扇，其特征在于上述轮轴的上部和下部分别被截去了一定长度，轮轴的长度(L_h)比叶片的两端之间的直线长度(L_b)小。

25、根据权利要求24所述的送风扇，其特征在于上述轮轴与叶片的直线长度之比为4∶6。

26根据权利要求24所述的送风扇，其特征在于上述轮轴的上部和下部被截去了相同的长度。