專利名稱：軸流式風扇的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及由內燃機的驅動軸直接驅動的或通過皮帶驅動、液力驅動、馬達驅動等間接驅動的軸流式風扇，具體涉及到風扇葉尖處流體流動改進了的軸流式風扇。
背景技術：
上述類型的軸流式風扇包括由內燃機的驅動軸、液力馬達、電力馬達等直接或間接驅動的軸套件，以及裝附于軸套件的周邊上的風扇葉片。此風扇葉片當軸套件轉動時產(chǎn)生流體流動。這種風扇葉片一般彎曲成導向葉片形狀用以有效地捕集流體。因此，在具有這種風扇葉片的軸流式風扇中，存在有通過風扇的流體流向風扇上游而降低風扇效率的問題。為了防止發(fā)生通過風扇的流體流向風扇上游的現(xiàn)象，已提出過改進風扇葉梢處流動的軸流式風扇(JP-A-4-86399)。
上述這種軸流式風扇包括有大致矩形的離心部件，此部件基本上平行于包括整體地形成于風扇葉片側的風扇一軸線的平面。借助此離心部件，通過風扇的一部分流體便沿徑向流動而此徑向流則形成了空氣的阻擋層，從而防止了流體流到風扇前側周圍。
這樣，由于此具有上述離心部件的軸流式風扇包括著通過將風扇葉梢的一部分或全部彎向上游而形成的這種大致矩形的離心部件，就改進了葉梢后邊緣側上的流體流動。但這仍然存在有未能改進整個范.圍的空氣量的流體流動的問題。此外，近年來隨著內燃機功率的增大也愈益要求軸流式風扇高的負載，因而功率消耗呈上升趨勢。當功率消耗增大，施加到風扇驅動裝置上的負載必然相應地增加。結果就需要有高負載和較低功率的風扇。
鑒于上述情形，本發(fā)明的目的在于改進葉梢后邊緣側的流體流動而不損害葉梢前邊緣側的流體流動，降低功率消耗而不給負載以顯著影響，同時提供具有高的風扇效率與高的性能的軸流式風扇。
發(fā)明內容
本發(fā)明的軸流式風扇的特征在于，它的葉片于葉片后邊緣側上此葉梢的側面上具有翹曲部，此翹曲部的形成是通過將此葉梢向上游彎成5～30°的角，具有平滑的倒角R，彎曲時是沿著這樣的線段，它連接著從葉梢后邊緣朝向其前邊緣沿葉梢在A與A/5之間長度處(其中A代表弦長A)一寬向位置與一從葉梢后邊緣起在B/2與B/10之間徑向長度處此葉梢后邊緣的徑向位置(其中B代表此葉片的徑向長度)。
圖1是本發(fā)明一實施例的軸流式風扇的示意性正視圖；圖2是示明此同一軸流式風扇的葉片一部分的示意性放大的正視圖；圖3是沿圖2中線III-III截取的橫剖圖；圖4是圖2所示風扇葉片從后邊緣側觀察時的示意性側示圖；圖5是圖2所示的此風扇葉片從前邊緣側觀察時的示意性側示圖；圖6是曲線圖，示明在本發(fā)明的軸流式風扇中對于B＇＝B/3和θ＝20°的情形下的A＇/A與最大靜效率間的關系；圖7是曲線圖，示明在本發(fā)明的軸流式風扇中對于A＇＝A/2和θ＝20°的情形下的B＇/B與最大靜效率間的關系；圖8示明本發(fā)明的軸流式風扇中于A/2、B/3情形下，θ與最大靜效率E之間的關系；
圖9示明依據(jù)本發(fā)明實施例的，靜壓力P、功率消耗L與靜效率E相對于空氣量Q的關系。
具體實施形式本發(fā)明的附圖中，標號1指軸套件，標號2指風扇葉片，標號2a指翹曲部，標號3指鋼插件，標號4指安裝孔，標號A指葉梢的弦長，標號A＇指從葉梢后邊緣側延伸向葉梢前邊緣側的從A到A/5的此翹曲部的長度，標號B指葉片的徑向長度，標號B＇指此翹曲部的從葉梢后邊緣部沿徑向延伸出的從B/2到B/10的長度，標號α指A＇的寬向位置，標號β指B＇的徑向位置，標號C指連接α與β的線段，標號θ指葉片的翹曲部2a的翹曲角。
具體地說，本發(fā)明的軸流式風扇包括許多塑料葉片2，它們整體地形成于塑料軸套件1的外周邊上，軸套件1具有由其周邊上的安裝孔4形成的圓形鋼插件3，此風扇還包括在葉梢后邊緣側側面上的翹曲部2a。翹曲部2a如圖2與圖3所示，由將葉片沿線段C彎曲形成，此線段C連接從風扇葉片2的后邊緣朝向其前邊緣，對應于A與A/5間長度A＇處的寬向位置α以及一從風扇葉片2梢部對應于B/2至B/10的長度B ＇處的徑向位置β，翹曲角θ＝5～30°，具有朝向上游的平滑倒角R。此倒角R可根據(jù)葉片的尺寸、導向葉片的厚度、折轉角等而變化，但此倒角最好連續(xù)和光滑地形成以不在彎曲部分中斷流體流動，同時最好具有以不造成應力集中為條件的尺寸。
本發(fā)明中之所以使形成于葉梢后邊緣側的葉梢側面上的翹曲部2a的條件包括使翹曲部2a形成于這樣的線段C上，而此線段C連接著從風扇葉片2的后邊緣朝向其前邊緣的對應于A與A/5之間長度的長度A＇的寬向位置α以及從風扇葉片2的后邊緣起對應于B/2與B/10間的長度的長度B＇處的徑向位置，其理由如下。
當A＇小于A/5，這幾乎就是葉片不彎曲的情形，因而不能指望獲得所需的效果。
當B＇小于B/10，這也幾乎就是葉片不彎曲的情形，因而得不到期望的結果，而當它超過B/2，則加劇了空氣量的減少也就降低了效率。
葉片梢部的翹曲角θ之所以限制在5～30°之間是由于，設θ小于彎度，因為這幾乎同于葉片不彎曲的情形，故不會有所期望的結果，而要是θ超過30°，則由于空氣量減少得太多則將降低效率。
倒角R雖無特別限制，但最好約為5mm。
圖6～8是有關本發(fā)明的風扇葉片的最大靜效率的試驗數(shù)據(jù)。圖6是曲線圖，示明了B＇＝B/3和θ＝20°情形下A＇/A與最大靜效率E之間的關系；圖7是曲線圖，示明了A＇＝A/2和θ＝20°情形下B＇/B與最大靜效率E的關系；圖8則示明了A/2、B/3情形下θ與最大靜效率E之間的關系。從這些數(shù)據(jù)可以了解到，本發(fā)明對翹曲部所加的限制條件是適當?shù)摹?br>
本發(fā)明的軸流式風扇的靜壓力P、功率消耗L與靜效率E相對于空氣量Q的關系示明于圖9中，作為比較，其中也示明了無翹曲部的有關技術的軸流式風扇的相應關系。用于本實施例的所選擇的軸流式風扇中，軸套件的外徑為p235mm，葉梢A的弦長為145mm，葉片B的徑向長度是145mm，而葉片數(shù)為九。本發(fā)明的軸流式風扇的參數(shù)的對比參考數(shù)據(jù)是A＇＝80mm，B＇＝35mm，θ＝20°，倒角R＝10mm，轉數(shù)＝2000r/min。
從圖9所示數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明的軸式風扇在相對于空氣量Q的靜壓力P、功率消耗L與靜效率E等所有方面都是優(yōu)越的。
盡管上面的例子中描述的是葉片-軸套整體式風扇，但顯然這也可適用于日本專利申清NO.2000-402750中所公開的組合式風扇或類似風扇。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的軸流式風扇，由于可以通過在葉梢后邊緣側上形成適當?shù)穆N曲部來改進葉梢后邊緣側上的體動而不損害此葉梢前邊緣部的體動，就可以取得能防止功率損耗而對空氣量無顯著影響的優(yōu)異效果。
權利要求
1.軸流式風扇，它包括按所需間隔沿周向設置的多塊風扇葉片，其特征在于，葉片于葉片后邊緣側上的葉梢的側面上具有翹曲部，此翹曲部的形成是通過將葉梢向上游彎成5～30°的角，其具有平滑的倒角R，彎曲時是沿著這樣的線段C，它連接著從葉梢后邊緣朝向其前邊緣沿葉梢在A與1/5A之間長度處一寬向位置與一從葉梢后邊緣起在1/2B和1/10B之間徑向長度處此葉片后邊緣的徑向位置，其中A代表弦長A；B代表此葉片的徑向長度。
全文摘要
通過改進葉梢后邊緣側上的流體流動而不損害其前側上的流體流動，同時減少了功率損耗但對負載無顯著影響而提供了高致高性能的軸流式風扇。此葉片于葉片后邊緣側上此葉梢的側面上具有翹曲部，此翹曲部的形成是通過將此葉梢向上游彎成5～30°的角，具有平滑的倒角R，彎曲時是沿著這樣的線段，它連接著從葉梢后邊緣朝向其前邊緣沿葉梢在A與A/5之間長度處一寬向位置與一從葉梢后邊緣起在B/2與B/10之間徑向長度處此葉梢后邊緣的徑向位置。
文檔編號F04D29/38GK1438426SQ0310388
公開日2003年8月27日 申請日期2003年2月14日 優(yōu)先權日2002年2月15日
發(fā)明者鈴木哲暢 申請人:臼井國際產(chǎn)業(yè)株式會社