專利名稱：用于冰箱的冷氣循環型軸流風扇的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于冰箱的冷氣循環型軸流風扇，其能夠將冷空氣吹入一冷凍室和一冷藏室中，特別是涉及這樣一種用于冰箱的冷氣循環型軸流風扇，其中若干個重要的設計參數可以優化確定，以在相對較寬的頻帶上降低氣流噪音。
背景技術：
通常，通過使用從制冷循環中得到的冷氣，冰箱可在很長時間內將食物保存在新鮮狀態。冷空氣被用來冷卻食品或防止食品變質。冷氣循環風扇位于一氣流通道中，冷空氣通過氣流通道循環，從而將冷氣吹入冷藏室或冷凍室。
圖1是一般冰箱的縱截面側視圖。圖2是傳統的冷氣循環型軸流風扇的主視圖。圖3是傳統的冷氣循環型軸流風扇的側視圖。
如圖1所示，冰箱主要包含有具有開放正面部分的外殼1，位于外殼1內并與外殼1間隔開的內殼2，裝在內殼2上部的冷藏室A，裝在內殼2下部的冷凍室B，設置在在冷凍室B下方的機械室C，可轉動地連接在外殼1正面部分上部的門3，以及可轉動地連接在外殼1正面部分下部的另一門4。
在外殼1和內殼2之間具有一氣流通道，通過氣流通道將冷氣供給到冷藏室A或冷凍室B。在位于冷凍室B處的氣流通道中安裝有蒸發器5，用于通過與大氣熱交換來產生冷空氣。在蒸發器5上方的氣流通道中，裝有送風機10用于向上吹送已通過蒸發器5的冷空氣。
在機械室C中，裝有通過制冷管連接到蒸發器5的壓縮機6，一冷凝器(未示出)，以及一膨脹裝置(未示出)，構成生成冷空氣的制冷循環。生成的冷空氣將供給到冷藏室A或冷凍室B中。因此，冷藏室A或冷凍室B都各自保持低溫上。
送風機10包括連接在電機轉軸上的軸流風扇12，用于吹送冷空氣。如圖2所示，軸流風扇12包含通過電機轉軸與電機相連的輪轂12a，以及安裝在輪轂12a外圓周上的四個間隔開的扇葉12b。
每片扇葉12b都具有一朝向旋轉方向的前邊緣LE，一與前邊緣相對的后邊緣TE，一連接在前后邊緣LE和TE的外端之間的扇葉頂緣BT，以及一與輪轂12a相連的葉片輪轂BH。
每片扇葉12b還具有一前表面P(下文中稱正壓力面P)，進入的冷空氣所產生的壓力加在其上；以及一與正壓力面P相反的后表面D(下文中稱負壓力面D)。
每片扇葉12b都以其掠角(sweep angle)α相對較小的形式造型，例如，約25度。
掠角α指每片扇葉12b從風扇半徑向旋轉方向所傾斜的角度。具體來說，掠角α是從扇葉輪轂BH中點連到扇葉頂緣BT中心的直線與從輪轂12a的中心連到扇葉輪轂BH中點的另一直線的延長線所確定的夾角。
具有上述結構的傳統冷氣循環型軸流風扇12在電機驅動下工作時，掠角α相對較小。所以，不能產生出足夠強的冷空氣氣流，以適用于在大型冰箱中穿過復雜氣流通道時發生的大壓力損耗。而且，冷空氣氣流沿風扇的軸向前進，造成噪音增大的結果。
發明內容
因此，考慮到上述問題而作出本發明，且本發明的一個目的是提供一種用于冰箱的冷氣循環型軸流風扇，其能夠優化確定風扇的多個重要設計要素，如扇葉數目、每片扇葉的掠角等，從而產生足夠強的冷空氣氣流，以適用于在大型冰箱中穿過復雜氣流通道時發生的大壓力損耗，并降低噪音。
根據本發明，可通過提供一種用于循環冰箱中的冷氣的冷氣循環型軸流風扇來實現上述的及其他的目的。該風扇包括通過電機轉軸連接到電機的輪轂，安裝在輪轂外圓周上的多個間隔開的扇葉，其中扇葉的數量定為6到8，且每片扇葉都具有50到65度之間的掠角。
本發明上述的和其他的目的、特點和其他優點將在以下結合附圖的詳細闡述中得到更清晰的了解，其中圖1為一般冰箱的縱截面側視圖；圖2為傳統的冷氣循環型軸流風扇的主視圖；圖3為傳統的冷氣循環型軸流風扇的側視圖；圖4為根據本發明的冷氣循環型軸流風扇的主視圖；圖5為根據本發明的冷氣循環型軸流風扇的側視圖；圖6為表明噪聲水平與根據本發明的冷氣循環型軸流風扇的扇葉數目之間的關系的曲線圖；圖7為表明噪聲水平與根據本發明的冷氣循環型軸流風扇的掠角之間的關系的曲線圖；圖8為由根據本發明的冷氣循環型軸流風扇的扇葉頂緣數據形成的扇葉的優選實施例的局部主視圖；圖9為根據本發明的冷氣循環型軸流風扇的扇葉的最大弧度位置的視圖；圖10為表明噪聲水平與根據本發明的冷氣循環型軸流風扇的頻率之間的關系的曲線圖。
具體實施例方式
圖4為根據本發明的冷氣循環型軸流風扇的主視圖，圖5為根據本發明的冷氣循環型軸流風扇的側視圖，圖6為表明噪聲水平與根據本發明的冷氣循環型軸流風扇的扇葉數目之間的關系的曲線圖，圖7為表明噪聲水平與根據本發明的冷氣循環型軸流風扇的掠角之間的關系的曲線圖。
圖8為由根據本發明的冷氣循環型軸流風扇的扇葉頂緣數據生成的扇葉的優選實施例的局部主視圖，圖9為根據本發明的冷氣循環型軸流風扇的扇葉的最大弧度位置的視圖，圖10為表明噪聲水平與根據本發明的冷氣循環型軸流風扇的頻率之間的關系的曲線圖。
如圖4和圖5所示，根據本發明的冷氣循環型軸流風扇包括與電機轉軸相連的輪轂52a。輪轂52a呈圓柱形。輪轂52a具有前表面52a′以及具有與前表面52a′相同直徑的后表面52a″。在輪轂52a的外圓周上裝有6到8個間隔開的扇葉52b。優選地，扇葉52b的數目為7個。
每片扇葉52b都具有一冷氣從其進入的前邊緣LE，一與前邊緣相對的后邊緣TE，一連接在前后邊緣LE和TE的外端之間的扇葉頂緣BT，以及一與輪轂52a相連的扇葉片輪轂BH。
每片扇葉52b還具有一前表面P(下文中稱正壓力面P)，進入的冷空氣所產生的壓力加在其上；以及一與正壓力面P相反的后表面D(下文中稱負壓力面D)。
每片扇葉52b都以這樣的形式造型即后邊緣TE距離輪轂52a的后表面52a″比前邊緣LE近，從而在前邊緣LE和后邊緣TE之間提供指定的曲率。
每片扇葉52b還都以這樣的形式造型即掠角α設為50到65度之間，優選地設為51°±1°，掠角α為從扇葉輪轂BH中心CBH連到扇葉頂緣BT中點CBT的第一直線L1與從輪轂12a的中心CH連到扇葉輪轂BH中點CBH的第二條直線L2的延長線所確定的夾角。
當從正壓力面P觀察時，上述的軸流風扇52逆時針轉動。
本發明的發明者做了若干個實驗來確定對軸流風扇52產生的噪音具有影響的設計要素，且得出結論，對噪音具有相對大的影響的設計要素包括扇葉數目和每片扇葉的掠角。
在風扇的其他設計要素恒定的情況下，基于不同的扇葉數目對噪音水平進行了測量。結果為，在具有七片扇葉的軸流風扇中產生的噪音最小，如圖6所示。另一方面，在風扇的其他設計要素恒定的情況下，基于不同的掠角對噪音水平進行了測量。結果為，在具有50到65度的掠角α的軸流風扇中產生的噪音最小，如圖7所示。
總之，在軸流風扇的掠角α設為50到65度之間且軸流風扇的扇葉數目為7的情況下，噪音變得最小。
優選地，根據本發明的軸流風扇52的扇葉52b可以按這樣的形式造型設輪轂52在輪轂52的后表面52a″上的中心為起始點(0，0，0)，如圖8所示，則一片扇葉52b在扇葉輪轂BH、后邊緣TE、扇葉頂緣BT和前邊緣LE上，每10點具有一處邊界數據，如表1所示。
扇葉邊界數據
此時，每片扇葉52b的掠角α為50度。每片扇葉52b都以如下的形式線性造型在扇葉輪轂BH外和扇葉頂緣BT的螺旋角β分別為40度和31.5度。而且，在正壓力面P上有21度的傾角γ。
當然，應該注意到，允許掠角α、螺旋角β和傾角γ可以具有指定變化范圍，優選地各自在1度范圍內。
螺旋角β為平行于另一垂直軸y的垂直軸Y與從前邊緣LE連接到后邊緣TE的第三條直線之間所確定的夾角。傾角γ為平行于垂直軸y的垂直軸Y與和扇葉輪轂BH以及扇葉頂緣BT相交的第四直線之間所確定的夾角。
每片扇葉52b還按以下形式造型最大弧度位置MCP從扇葉輪轂BH到扇葉頂緣BT均一分布。設前邊緣LE與后邊緣TE的位置分別為0和1，則最大弧度位置MCP為0.7。
此時，最大弧度比也是從扇葉輪轂BH到扇葉頂緣BT均一分布。最大弧度比為7.0％。最大弧度比可在6.0％到8.0％之間變化。
最大弧度位置MCP是指每片扇葉52b上距離弦線CL最遠的點。弦線CL為的連接前邊緣LE和后邊緣TE的直線。且最大弧度比是指最大弧長MC與弦線CL長度的百分比，最大弧長MC為每片扇葉52b的弦線CL與最大弧度位置MCP之間的距離。
根據本發明的具有七片扇葉且扇葉掠角為50度的新式風扇與具有四片扇葉且扇葉掠角為25度的傳統風扇相比，新式風扇在一寬頻帶上比傳統風扇明顯產生更少的噪音，如圖10所示。而且，新式風扇和傳統風扇在流動速率相同的情況下，新式風扇比傳統風扇產生的噪音低4.5dB(A)以上。
因此，容易理解，根據本發明的風扇在降低噪音的同時也減少了流量損耗，因此在同樣氣流量的情況下，也降低了耗電量。
從上述說明明顯看出，本發明提供了一種用于冰箱的冷氣循環形軸流風扇，可以優化確定風扇的多個重要設計要素，如扇葉數目、每片扇葉的掠角等，從而在根據本發明的軸流風扇置于冰箱的氣流通道中時，產生足夠強的冷空氣氣流，以適用于在大型冰箱中穿過復雜氣流通道時發生的大壓力損耗。并且由此在一寬頻帶上產生的噪音明顯減小。而且，減少了耗電量，并進一步增加了冰箱的可靠性。
盡管出于說明的目的公開本發明的優選實施例，但在本領域一般技術人員應理解，在不脫離本發明在所附權利要求中所公開的發明范圍和要旨的前提下，可以做出各種修改、增加和替換。
權利要求
1.一種用于冰箱的冷氣循環型軸流風扇，包括一個通過電機轉軸與電機相連接的輪轂；以及多個安裝在輪轂外圓周上的間隔開的扇葉，其中，扇葉的數目設定為6到8個，且每片扇葉具有50度到65度之間的掠角。
2.根據權利要求1所述的風扇，其特征在于，從每片扇葉的正壓力面方向看，該風扇逆時針轉動。
3.根據權利要求2所述的風扇，其特征在于，扇葉的數目為7個。
4.根據權利要求3所述的風扇，其特征在于，掠角為51°±1°。
5.根據權利要求4所述的風扇，其特征在于，每片扇葉具有一螺旋角，該螺旋角在每片扇葉的扇葉輪轂處大而在每片扇葉的扇葉頂緣處小。
6.根據權利要求5所述的風扇，其特征在于，螺旋角從每片扇葉的扇葉輪轂到每片扇葉的扇葉頂緣上線性減小。
7.根據權利要求6所述的風扇，其特征在于，在每片扇葉的扇葉輪轂處螺旋角為40°±1°，且在每片扇葉的扇葉頂緣處螺旋角為31.5°±1°。
8.根據權利要求4所述的風扇，其特征在于，每片扇葉在其正壓力面上具有指定的傾角γ。
9.根據權利要求8所述的風扇，其特征在于，在每片扇葉的正壓力面上傾角為21°±1°。
10.根據權利要求4所述的風扇，其特征在于，每片扇葉具有最大弧度位置，該最大弧度位置從每片扇葉的扇葉輪轂到每片扇葉的扇葉頂緣均一分布。
11.根據權利要求10所述的風扇，其特征在于，設每片扇葉的前邊緣與每片扇葉的后邊緣的位置分別為0和1，則最大弧度位置為0.7。
12.根據權利要求10所述的風扇，其特征在于，每片扇葉具有最大弧度比，該最大弧度比在從每片扇葉的扇葉輪轂到每片扇葉的扇葉頂緣均一分布。
13.根據權利要求11所述的風扇，其特征在于，其最大弧度比為7.0±1％。
全文摘要
本發明公開了一種用于冰箱的冷氣循環型軸流風扇。該風扇包括多個在輪轂外圓周上間隔安裝的扇葉，用于將冷空氣吹入冰箱的冷凍室和冷藏室。優化確定風扇的若干重要設計要素，例如扇葉數目、掠角、螺旋角、傾角、最大弧度位置、以及最大弧度比，從而使在一寬頻帶上產生的噪音明顯減小。而且，耗電量也隨著流量損耗的減小而減小。
文檔編號F25D17/08GK1502961SQ03140950
公開日2004年6月9日 申請日期2003年5月23日 優先權日2002年11月27日
發明者鄭容奎, 金昌俊 申請人:Lg電子株式會社