專利名稱：鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鼓風(fēng)機，更具體而言，涉及一種具有用以提高鼓風(fēng)機效率和使鼓風(fēng)機小型化的改進結(jié)構(gòu)的鼓風(fēng)機。本發(fā)明尤其涉及對鼓風(fēng)機中葉片的數(shù)量和形狀進行優(yōu)化，以提高鼓風(fēng)能力，從而使鼓風(fēng)機小型化。
背景技術(shù)：
鼓風(fēng)機用于吸入和吹出大量空氣。在鼓風(fēng)機中，本發(fā)明著重于在利用葉片將空氣的流動方向改變90度的同時沿軸向吸入空氣并沿徑向吹出空氣的渦輪式鼓風(fēng)機。
通常，鼓風(fēng)機包括沿空氣的入口方向形成的罩、沿空氣出口方向形成的輪轂、以及固定在罩和輪轂上的多個葉片。
同時現(xiàn)有的鼓風(fēng)機具有大的D1/D2比例，其中D1是葉片的內(nèi)徑，D2是葉片的外徑，因而現(xiàn)有的鼓風(fēng)機尺寸大，結(jié)果，使內(nèi)部安裝有鼓風(fēng)機的空調(diào)器的室內(nèi)單元也變大。
另外，為了改善鼓風(fēng)機的靜壓性能，使鼓風(fēng)機的葉片沿鼓風(fēng)機的旋轉(zhuǎn)方向傾斜。但是，在鼓風(fēng)機的旋轉(zhuǎn)過程中沿葉片流動的空氣因為葉片的傾斜使氣阻更大，因此降低了鼓風(fēng)機的效率。所以，在使用鼓風(fēng)機的時候，由于效率較低，必須高速驅(qū)動鼓風(fēng)機以吹出所需的空氣量，因此需消耗較大的功率。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明旨在提供一種基本上能克服因為現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺點導(dǎo)致的一個或者多個問題的鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的一個目的是提供一種鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)，它優(yōu)化了如葉片的內(nèi)徑和外徑之比(D1/D2之比)、葉片的入口角和出口角、以及葉片的數(shù)量之類的設(shè)計因素，從而可獲得小型化和高效的鼓風(fēng)機。
本發(fā)明的另一目的是通過一系列試驗提供一種優(yōu)化的鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)，它能提高靜壓性能以及靜態(tài)效率。
本發(fā)明的其他優(yōu)點、目的和特征的一部分將在本說明書的以下部分中描述，一部分本領(lǐng)域的技術(shù)人員從以下的分析或者從本發(fā)明的實施中可以了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可以通過說明書的文字描述和其權(quán)利要求以及附圖中具體給出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。
為了實現(xiàn)這些目的和其他優(yōu)點，根據(jù)本發(fā)明的目的，如此處具體和概括地描述的那樣，一種鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)包括罩；用于引導(dǎo)被排出的氣流的輪轂；以及在罩和輪轂之間形成的多個葉片，葉片的內(nèi)徑/外徑之比D1/D2為0.5或更小，其中，內(nèi)徑D1是由葉片的最內(nèi)點形成的圓的直徑，外徑D2是葉片的最外點形成的圓的直徑。
在本發(fā)明的另一方面中，一種鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)包括罩；用于引導(dǎo)被排出的氣流的輪轂；以及形成在罩和輪轂之間、具有范圍在22度至28度的入口角的多個葉片。
在本發(fā)明的又一方面中，一種鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)包括沿空氣入口的方向形成的罩；用于引導(dǎo)被排出的氣流的輪轂；以及形成在罩和輪轂之間、具有范圍在45度至55度的出口角的多個葉片。
由于本發(fā)明的鼓風(fēng)機具有優(yōu)化結(jié)構(gòu)，因此，這種鼓風(fēng)機的效率更高，并且在尺寸減小的同時能吹出必需的空氣量。
另外，本發(fā)明的鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)可以減小運行過程中的噪音。
應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明前面的概述和后面的詳細(xì)描述是示例性和說明性的，并為要保護的本發(fā)明提供進一步的解釋。


用于進一步理解本發(fā)明、并且作為本申請的一部分示出了本發(fā)明的實施方式的附圖連同說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。附圖中圖1是本發(fā)明鼓風(fēng)機的透視圖；圖2是本發(fā)明鼓風(fēng)機的平面圖；圖3為本發(fā)明鼓風(fēng)機的噪音特性與內(nèi)徑/外徑比例之間的關(guān)系曲線；圖4為本發(fā)明鼓風(fēng)機的噪音特性與入口角之間的關(guān)系曲線；圖5為排放系數(shù)與靜壓系數(shù)之間的關(guān)系曲線，用于將本發(fā)明的鼓風(fēng)機與現(xiàn)有的鼓風(fēng)機進行比較；
圖6為排放系數(shù)與靜態(tài)效率之間的關(guān)系曲線，用于將本發(fā)明的鼓風(fēng)機與現(xiàn)有鼓風(fēng)機進行比較；圖7是采用了本發(fā)明鼓風(fēng)機的窗式空調(diào)器的截面圖。
具體實施例方式
以下詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，附圖中示出了這些實施方式的實例。
參照實施方式以及附圖的描述，可以準(zhǔn)確地理解本發(fā)明的構(gòu)思。另外盡管作為實施方式描述的是渦輪通風(fēng)機，但本發(fā)明不限于渦輪通風(fēng)機，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，可以將本發(fā)明用在不同類型的鼓風(fēng)機中。
圖1是本發(fā)明鼓風(fēng)機的透視圖；圖2是本發(fā)明鼓風(fēng)機的平面圖。
參照圖1和圖2，本發(fā)明的鼓風(fēng)機120包括在中央部分設(shè)置有入口121的罩122，用于通過該入口吸入空氣；在罩122對面設(shè)有輪轂124，它們彼此之間隔有預(yù)定距離；以及均勻地設(shè)置在罩122和輪轂124之間的多個葉片126，用于從罩122的入口121沿鼓風(fēng)機120的徑向強制性地吹送空氣。
罩122的前面為環(huán)形，并比輪轂124大?？梢栽谇懊媪硗庠O(shè)置錐形口，用于對吸入的氣流平穩(wěn)導(dǎo)向。
輪轂124是圓柱形整體，其安裝在與罩122相面對的位置上。輪轂124在中央部分設(shè)置有沿前方朝罩122突出的升高部分125，用于在減小氣阻的同時將氣流方向從前空氣入口121方向改變成沿徑向的空氣出口方向。升高部分125中設(shè)有電機，電機的軸插入形成于升高部分125中心處的軸孔中。
在罩122和輪轂124之間形成多個葉片126，葉片126的內(nèi)端部呈彎曲狀。此處，多個葉片126在其靠近罩122的部分處具有與罩122相同的外徑，在靠近罩122的部分處測量的外徑大于在靠近輪轂124的另外部分處測量的另一外徑。也就是，多個葉片126在靠近輪轂124的部分處的外徑小于在靠近罩122的部分處的外徑，從而可減小鼓風(fēng)機運行時的氣阻。
此外，本發(fā)明用于提高鼓風(fēng)機120的效率。為此，對本發(fā)明的鼓風(fēng)機120在例如鼓風(fēng)機120的內(nèi)徑/外徑之比(D1/D2)、葉片126的入口角β1和出口角β2、以及葉片126的數(shù)量之類的設(shè)計因素方面進行了優(yōu)化。也可以發(fā)現(xiàn)，由于優(yōu)化了設(shè)計因素，本發(fā)明的鼓風(fēng)機120具有改善的靜壓性能和更高的靜態(tài)效率。下文將詳細(xì)描述這些設(shè)計因素。
D1/D2之比是葉片126的內(nèi)徑(D1)和外徑(D2)之比，它被設(shè)計為小于或等于0.5，以提高鼓風(fēng)機120的效率。詳細(xì)地說，當(dāng)D1/D2之比降低時，靜壓性能提高，從而提高了鼓風(fēng)機120的鼓風(fēng)能力。另外，如果提高鼓風(fēng)機120的D1/D2之比，將產(chǎn)生更大的噪音，因而要求D1/D2之比保持在低水平。在就噪音而言描述D1/D2之比時，直至D1/D2之比降低到一特定點之前，噪音都在降低，但是在該特定點之后，噪音的降低變緩。圖3示出了噪音和D1/D2比例之間的關(guān)系。因此，將鼓風(fēng)機120的D1/D2之比限制在小于或等于0.5的范圍內(nèi)，以提高鼓風(fēng)機120的靜壓性能和鼓風(fēng)能力，而在D1/D2之比大于該特定點時，也不增大噪音。在將D1/D2之比限制在該范圍的情況下，使葉片126延伸到升高部分125中，因為葉片126的外徑大于或者等于其內(nèi)徑的兩倍，因而使葉片126的長度增長。
另外，作為鼓風(fēng)機120的另一優(yōu)化設(shè)計因素，葉片126的入口角β1和出口角β2被分別限制在22°至28°和45°至55°的范圍內(nèi)。葉片126的入口角β1被限制在22°至28°的范圍內(nèi)，這是因為當(dāng)通過鼓風(fēng)機120的吸入孔道吸入的空氣碰撞在葉片126的前邊緣時會產(chǎn)生噪音，并且葉片的入口角β1大于或者小于25°的時候，噪音將增大。另外，通過試驗觀察到，當(dāng)出口角β2限制在45°至55°的范圍內(nèi)時，噪音將降低。此處，入口角β1是包括在從葉片126的每個內(nèi)端部延伸的假想線與由葉片126的內(nèi)端部形成的假想圓的切線之間的夾角，出口角是包括在從葉片126的每個外端部延伸的假想線和由葉片126的外端部形成的假想圓的切線之間的夾角。
在考慮了如D1/D2之比以及入口角β1和出口角β2之類的上述設(shè)計因素的情況下，作為鼓風(fēng)機120的另一優(yōu)化設(shè)計因素，最優(yōu)選的葉片126的數(shù)量約為8至約15。通過形成8至15片葉片126，可使鼓風(fēng)機120尺寸小且效率(靜壓性能和靜態(tài)效率)高，同時使噪音最小。
對本發(fā)明的鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)進行了一些試驗，試驗結(jié)果描述如下。
圖3是噪音特性與本發(fā)明鼓風(fēng)機的內(nèi)徑和外徑比例之間的關(guān)系曲線；圖4是噪音特性與本發(fā)明鼓風(fēng)機的入口角之間的關(guān)系曲線；圖5是靜壓系數(shù)與排放系數(shù)之間的關(guān)系曲線，用于將本發(fā)明的鼓風(fēng)機與現(xiàn)有鼓風(fēng)機進行比較；圖6是靜壓效率與排放系數(shù)之間的關(guān)系曲線，用于將本發(fā)明的鼓風(fēng)機與現(xiàn)有鼓風(fēng)機進行比較。
參照圖3，隨著鼓風(fēng)機120的D1/D2之比增大，噪音水平升高，換句話說，當(dāng)D1/D2之比降低時，噪音水平降低。此處，當(dāng)D1/D2之比低于一特定點時，隨著D1/D2之比降低，噪音的降低變緩。另外，可以知道，隨著D1/D2之比降低，改善了靜壓性能，提高了鼓風(fēng)機120的鼓風(fēng)能力。而且，為了避免將鼓風(fēng)機120安裝在空調(diào)器的室內(nèi)單元中時的噪音過大，將鼓風(fēng)機的D1/D2之比限制在小于或者等于0.5的范圍內(nèi)。
參照圖4，當(dāng)入口角β1低于或者高于25°的時候，因為吸入的空氣與葉片126的前邊緣之間的碰撞而產(chǎn)生的噪音增大。因此，將葉片126的入口角β1設(shè)定在22°至28°的范圍內(nèi)，從而可以在噪音影響較小的情況下提高鼓風(fēng)機120的效率。另外將出口角β2限制在45°至55°的范圍內(nèi)，用以在產(chǎn)生較小噪音的同時提高鼓風(fēng)能力。再者，鼓風(fēng)機120的葉片126的數(shù)量為8至15，從而可使鼓風(fēng)機的尺寸小。優(yōu)選葉片126的數(shù)量為13。
參照圖5和圖6，與現(xiàn)有的鼓風(fēng)機相比，本發(fā)明的鼓風(fēng)機120的靜壓性能和靜態(tài)效率提高了大約5％。更詳細(xì)地說，根據(jù)排放系數(shù)的變化，圖5示出了現(xiàn)有鼓風(fēng)機的靜壓系數(shù)曲線10和本發(fā)明鼓風(fēng)機120的靜壓系數(shù)曲線20，以對曲線10和20進行比較；圖6示出了現(xiàn)有鼓風(fēng)機的靜壓效率曲線30和本發(fā)明鼓風(fēng)機120的靜壓效率曲線40，以對曲線30和40進行比較。如圖所示，鼓風(fēng)機120的靜態(tài)效率得以提高。此處，對于圖中的曲線，現(xiàn)有鼓風(fēng)機的D1/D2之比為0.8。
同時，本發(fā)明的鼓風(fēng)機120可以用于窗式空調(diào)器、室外單元/室內(nèi)單元為一體的空調(diào)器、以及嵌入頂棚的空調(diào)器，以便使之具有低噪音、低功率消耗和高鼓風(fēng)能力。以下，描述安裝了本發(fā)明的鼓風(fēng)機120的窗式空調(diào)器。
圖7是采用了本發(fā)明的鼓風(fēng)機的窗式空調(diào)器的截面圖。
參照圖7，窗式空調(diào)器100包括四邊形的外殼180；用于為吸入室內(nèi)空氣提供孔道、在外殼180的前中心部分形成的吸入孔160；安裝在外殼180中的鼓風(fēng)機120，使其旋轉(zhuǎn)以將室內(nèi)空氣吸入外殼180中；使鼓風(fēng)機120旋轉(zhuǎn)的電機150；用于將室內(nèi)空氣引導(dǎo)到鼓風(fēng)機120中的錐形口130；安裝在吸入孔160和鼓風(fēng)機120之間、用于通過由鼓風(fēng)機120吸入外殼180內(nèi)的室內(nèi)空氣和制冷劑之間進行熱交換而冷卻室內(nèi)空氣的蒸發(fā)器140；形成在外殼180的下部和上部、用于利用鼓風(fēng)機120向室內(nèi)排放通過在蒸發(fā)器140處蒸發(fā)而被冷卻的室內(nèi)空氣的排出孔170。
以下描述具有上述結(jié)構(gòu)的窗式空調(diào)器100的運行。制冷劑在室外單元(未顯示)中膨脹為低溫低壓的液態(tài)，所述制冷劑流到蒸發(fā)器140中。利用鼓風(fēng)機120的旋轉(zhuǎn)，通過窗式空調(diào)100的中央處形成的吸入孔160吸入室內(nèi)空氣。所吸入的室內(nèi)空氣通過與在蒸發(fā)器140的管道中流動的制冷劑進行熱交換而被冷卻，利用鼓風(fēng)機120通過在外殼180的下外部和上外部形成的排出孔170將已冷卻的空氣排到室內(nèi)。上述操作重復(fù)進行，從而對室內(nèi)進行冷卻。
據(jù)此看來，根據(jù)本發(fā)明，減少了冷空氣排出過程中產(chǎn)生的噪音，因而消費者感到更舒適。
根據(jù)本發(fā)明，空調(diào)器的室內(nèi)單元的鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)具有如D1/D2之比、葉片126的入口角和出口角、以及葉片126數(shù)量之類的優(yōu)化設(shè)計因素，因而相對于現(xiàn)有的鼓風(fēng)機而言，本鼓風(fēng)機可以提高鼓風(fēng)機效率。另外，本發(fā)明提供了優(yōu)化的葉片設(shè)計，即使它是細(xì)長的，也不容易產(chǎn)生噪音，因此本鼓風(fēng)機在尺寸、效率和噪音方面具有優(yōu)勢。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可對本發(fā)明作出各種改型和改變。因此，本發(fā)明涵蓋了落入所附權(quán)利要求和其等同范圍內(nèi)的那些改型和改變。
權(quán)利要求
1.一種鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)，包括罩；用于引導(dǎo)被排出的氣流的輪轂；以及形成在所述罩和所述輪轂之間、其內(nèi)徑/外徑之比D1/D2為0.5或更小的多個葉片，其中，所述內(nèi)徑D1是由所述葉片的最內(nèi)點形成的圓的直徑，所述外徑D2是所述葉片的最外點形成的圓的直徑。
2.如權(quán)利要求1所述的鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)，其中，所述多個葉片被設(shè)計為靠近所述輪轂的部分處的外徑小于靠近所述罩的另外部分處的外徑，以便減小噪音。
3.如權(quán)利要求1所述的鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)，其中，所述每個葉片具有范圍在22度至28度的入口角。
4.如權(quán)利要求1所述的鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)，其中，所述每個葉片具有范圍在45度至55度的出口角。
5.如權(quán)利要求1所述的鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)，其中，所述葉片的數(shù)量為8至15。
6.如權(quán)利要求1所述的鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)，其中，所述葉片延伸至在所述輪轂的大致中央處形成的升高部分。
7.如權(quán)利要求1所述的鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)，其中，在所述罩的前面設(shè)有錐形口，用于引導(dǎo)吸入的氣流。
8.如權(quán)利要求1所述的鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)，其中，所述罩的直徑大于所述輪轂的直徑。
9.一種鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)，包括罩；用于引導(dǎo)被排出的氣流的輪轂；以及形成在所述罩和所述輪轂之間并具有范圍在22度至28度的入口角的多個葉片。
10.如權(quán)利要求9所述的鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)，其中，所述每個葉片具有范圍在45度至55度的出口角。
11.如權(quán)利要求9所述的鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)，其中，所述葉片的外徑大于或等于其內(nèi)徑的兩倍。
12.如權(quán)利要求9所述的鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)，其中，所述葉片的數(shù)量是13。
13.如權(quán)利要求9所述的鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)，其中，所述葉片延伸至約在所述輪轂的中央處形成的升高部分的內(nèi)側(cè)。
14.如權(quán)利要求9所述的鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)，其中，所述葉片具有一圓周，該圓周的直徑在上部和下部是不同的。
15.一種鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)，包括沿空氣入口方向形成的罩；用于引導(dǎo)被排出的氣流的輪轂；以及形成在所述罩和所述輪轂之間并具有范圍在45度至55度的出口角的多個葉片。
16.如權(quán)利要求15所述的鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)，其中，所述葉片數(shù)量為8至15。
17.如權(quán)利要求15所述的鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)，其中，所述葉片延伸至約在所述輪轂的中央處形成的升高部分。
18.如權(quán)利要求15所述的鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)，其中，在所述罩的前面設(shè)有錐形口，用以引導(dǎo)吸入的氣流。
19.如權(quán)利要求15所述的鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)，其中，所述罩的直徑大于所述輪轂的直徑。
20.如權(quán)利要求15所述的鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)，其中，所述輪轂具有約在其中央部分處形成的升高部分，電機插入該部分。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)，其中，增加葉片的長度，優(yōu)化葉片的入口角和出口角，以提高鼓風(fēng)機的效率。詳細(xì)地說，使葉片的外徑大于或等于其內(nèi)徑的兩倍，用以提高效率而且不產(chǎn)生噪音。
文檔編號F04D29/28GK1661240SQ20041008508
公開日2005年8月31日 申請日期2004年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月25日
發(fā)明者李晶雨, 鄭文基, 陳深元 申請人:Lg電子株式會社