專利名稱：具有減小的尖端的轉(zhuǎn)動(dòng)葉片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)葉片。這種風(fēng)扇用于冷卻，并具有能夠達(dá)到10米的常規(guī)直徑。這種風(fēng)扇包括安裝有數(shù)個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)葉片的輪轂。一外殼與該輪轂同心設(shè)置，以導(dǎo)引由轉(zhuǎn)動(dòng)葉片的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的氣流。
由轉(zhuǎn)動(dòng)葉片局部產(chǎn)生的氣動(dòng)壓力與升力系數(shù)和氣流速度的平方成比例。在尖端處，即轉(zhuǎn)動(dòng)葉片的自由末端處，氣動(dòng)壓力能夠高達(dá)1500至2000帕。
為了避免風(fēng)扇的“泄漏”，在尖端和外殼之間保持較小的間隙。由于該尖端間隙很小，所以在葉片尖端處產(chǎn)生的氣動(dòng)壓力作用在外殼的某些限定區(qū)域上。該區(qū)域與轉(zhuǎn)動(dòng)葉片的吊線跨度(cord length)成比例，也與葉片尖端處的厚度成比例。由于轉(zhuǎn)動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn)而外殼固定，所以在外殼上施加有高振幅的脈動(dòng)力。這能導(dǎo)致外殼的疲勞裂縫和/或斷裂，以及風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的過早磨損和額外的噪音。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，通過提供堅(jiān)硬外殼和/或支承結(jié)構(gòu)，或者通過增加風(fēng)扇葉片的數(shù)量，能夠至少部分消除這些缺陷。這兩種解決方法都提高了冷卻裝置的成本。
因此，本發(fā)明的目的是相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的解決方法，提供低成本的解決方法。
通過本發(fā)明所述的轉(zhuǎn)動(dòng)葉片實(shí)現(xiàn)了該目的，該葉片包括具有翼型橫截面的第一葉片區(qū)域和具有厚度減小的橫截面的第二葉片區(qū)域，其中第二葉片區(qū)域的平均厚度比第一葉片區(qū)域的平均厚度小50％。
通過減小第二葉片區(qū)域的平均厚度，減小了氣動(dòng)壓力作用的面積。因此，脈動(dòng)力的減小導(dǎo)致了外殼疲勞壽命的提高、振動(dòng)的減小和風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)磨損的減小，并提供了成本降低的解決方法。
在本發(fā)明所述的轉(zhuǎn)動(dòng)葉片的實(shí)施例中，第二葉片區(qū)域的長度比第一葉片區(qū)域的長度小15％。
最好是，第二葉片區(qū)域的長度在第一葉片區(qū)域平均弦長(chordlength)的0.05至0.6倍范圍內(nèi)。測試表明，這些特征能夠理想地減小施加在外殼上的力，同時(shí)保持了足夠的性能。
在本發(fā)明所述轉(zhuǎn)動(dòng)葉片的另一優(yōu)選實(shí)施例中，第二葉片區(qū)域的平均厚度在第一葉片區(qū)域的平均厚度的0.02至0.2倍范圍內(nèi)。
轉(zhuǎn)動(dòng)葉片的厚度定義為轉(zhuǎn)動(dòng)葉片的橫截面的最大厚度。
在本發(fā)明的又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，第二區(qū)域的橫截面的中線基本平行于第一區(qū)域的橫截面的中線。這使得在該轉(zhuǎn)動(dòng)葉片的整個(gè)長度上都具有類似的氣流。
在本發(fā)明所述轉(zhuǎn)動(dòng)葉片的又一個(gè)實(shí)施例中，，第二葉片區(qū)域的上表面基本與第一葉片的上表面一致。
本發(fā)明的這些和其他優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合附圖進(jìn)行說明。
附

圖1示出了帶有本發(fā)明所述轉(zhuǎn)動(dòng)葉片的風(fēng)扇的示意性透視圖。
附圖2a和2b示出了本發(fā)明所述轉(zhuǎn)動(dòng)葉片的第一實(shí)施例。
附圖3a和3b示出了本發(fā)明所述轉(zhuǎn)動(dòng)葉片的第二實(shí)施例。
附圖4a和4b示出了本發(fā)明所述轉(zhuǎn)動(dòng)葉片的第三實(shí)施例。
附圖5示出了本發(fā)明所述轉(zhuǎn)動(dòng)葉片的第五實(shí)施例。
在附圖1中示出了風(fēng)扇1。該風(fēng)扇具有安裝有數(shù)個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)葉片3的輪轂2。外殼4與該輪轂2同心設(shè)置。
在附圖2a和2b中，更加詳細(xì)地示出了附圖1所示的轉(zhuǎn)動(dòng)葉片3。該轉(zhuǎn)動(dòng)葉片3具有第一葉片區(qū)域5和第二葉片區(qū)域6。兩葉片區(qū)域的上表面彼此一致。在附圖2b中，示出了第一葉片區(qū)域5的厚度T1。第二葉片區(qū)域的厚度最好是T1的0.02至0.2倍。如果轉(zhuǎn)動(dòng)葉片的厚度在該轉(zhuǎn)動(dòng)葉片的整個(gè)長度上變化，那么就使用平均厚度。第二葉片區(qū)域6的長度L2最好是第一葉片區(qū)域5的吊線跨度c的0.05至0.6倍。
在附圖3a和3b中，示出了本發(fā)明所述的轉(zhuǎn)動(dòng)葉片10的第二實(shí)施例。該轉(zhuǎn)動(dòng)葉片10也具有第一葉片區(qū)域11和第二葉片區(qū)域12。在前述實(shí)施例中，第二葉片區(qū)域具有恒定厚度，其中第二葉片區(qū)域12在本實(shí)施例中具有翼型橫截面。第一葉片區(qū)域11的中線13和第二葉片區(qū)域12的中線14彼此平行。
附圖4a和4b示出了本發(fā)明所述風(fēng)扇葉片的第三實(shí)施例20。該轉(zhuǎn)動(dòng)葉片20具有第一葉片區(qū)域21和第二葉片區(qū)域22。該第二葉片區(qū)域22具有翼型橫截面，并且第一葉片區(qū)域21的中線與第二葉片區(qū)域22的中線相對(duì)應(yīng)。在本實(shí)施例中第二葉片區(qū)域也具有恒定的厚度。
附圖5示出了本發(fā)明所述轉(zhuǎn)動(dòng)葉片30的第五實(shí)施例。該第一葉片區(qū)域31具有翼型橫截面。位于葉片30尖端的第二葉片區(qū)域32的厚度減小。第二葉片區(qū)域32的底部表面與第一葉片區(qū)域31一致。
權(quán)利要求
1.用于風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)葉片，所述轉(zhuǎn)動(dòng)葉片包括具有翼型橫截面的第一葉片區(qū)域和具有厚度減小的橫截面的第二葉片區(qū)域，其中，第二葉片區(qū)域的平均厚度小于第一葉片區(qū)域的平均厚度的50％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)動(dòng)葉片，其特征在于，第二葉片區(qū)域的長度小于第一葉片區(qū)域的長度的50％。
3.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的轉(zhuǎn)動(dòng)葉片，其特征在于，第二葉片區(qū)域的長度處于第一葉片區(qū)域的平均吊線跨度的0.05至0.6倍的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的轉(zhuǎn)動(dòng)葉片，其特征在于，第二葉片區(qū)域的平均厚度處于第一葉片區(qū)域的平均厚度的0.02至0.2倍的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的轉(zhuǎn)動(dòng)葉片，其特征在于，第二區(qū)域的橫截面的中線與第一區(qū)域的橫截面的中線基本平行。
6.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的轉(zhuǎn)動(dòng)葉片，其特征在于，第二葉片區(qū)域的上表面與第一葉片區(qū)域的上表面基本一致。
全文摘要
用于風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)葉片，所述轉(zhuǎn)動(dòng)葉片包括具有翼型橫截面的第一葉片區(qū)域和具有厚度減小的橫截面的第二葉片區(qū)域，其中第二葉片區(qū)域的平均厚度小于第一葉片區(qū)域的平均厚度的50％。
文檔編號(hào)F04D29/66GK1671968SQ03817609
公開日2005年9月21日 申請(qǐng)日期2003年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月24日
發(fā)明者G·R·奇佩萊蒂, H·F·范德斯佩克 申請(qǐng)人:通風(fēng)設(shè)備熱風(fēng)豪登有限公司