專利名稱：用于鼓風的離心風扇的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于鼓風的離心風扇，更具體地說，涉及這樣一種用于鼓風的離心風扇，其通過渦管和鐘形口的設計提高了離心風扇的效率并且減小由空氣流動所產生的噪聲。
背景技術：
空氣凈化器是一種通過對空氣中的灰塵、細菌等過濾而凈化空氣的裝置。在下文中，為了更易于理解，將對一種形式的空氣凈化器中結合有用于鼓風的離心風扇的流道結構和空氣凈化器的結構(及工作原理)一起做出說明。如在這種空氣凈化器的一種形式中，圖1示出了典型空氣凈化器的立體圖，圖2示出了圖1中空氣凈化器沿II-II線的縱向截面圖。
在空氣凈化器的結構中，殼體100在距離底部預定間隔處由多個腿部件110支撐，且風機單元120形成在殼體100內，該風機單元用于使空氣從空氣凈化器的外面強行通過空氣凈化器的內部和用于過濾流入空氣凈化器的空氣中的灰塵或細菌的過濾器單元130，然后再吹到外面。
風機單元120具有將外面的空氣抽吸到空氣凈化器中的抽吸口121，提供抽吸力的離心風扇123，由旋轉軸126連接到離心風扇且用于提供旋轉力的電機125，以及用于排放清潔空氣的排放口127。穿有多個用于使空氣流過的孔的鐘形口129安裝在離心風扇123的下面。此外，離心風扇123由渦管128包圍，該渦管形成用于引導從離心風扇123排出的清潔空氣的流道。
為了說明的目的，可將離心風扇123大體分為具有圓盤狀且中心凹進的風扇盤123a和以固定間隔設置在風扇盤123a邊緣部的多個葉片123b。葉片123b的端部由圓形周邊環123c連接，圓形周邊環123c用于防止葉片123b由于高速旋轉而變形或脫落。在風扇盤123a的中心突出部(相反側面上則為凹進部分)上，形成將電機125的旋轉軸126插入的旋轉軸連接孔123e，并且該孔用于將電機125的旋轉力傳送到風扇123(更具體的是風扇盤123a)上。換言之，電機125安裝在由風扇盤123a和葉片123b限定空間的凹進部分123d處。
過濾器單元130具有堆疊并設置在其上的各種類型的過濾器，例如，自由過濾器(free filter)、靜電沉淀過濾器、高效微粒空氣過濾器及除臭過濾器等。為了取出并清洗過濾器單元130的過濾器，用于更換過濾器的門(未示出)形成在包圍過濾器單元的殼體100上。這些過濾器中的每一個均為公知的，且將省略對它們的詳細描述。
抽吸口121和排放口127分別形成在殼體100的側表面119和上表面115上。用于控制電機125轉速和排放口127的開啟及關閉程度的控制模塊(未示出)設置在風機單元120的上方。連接到控制模塊的各種類型的操作鈕117，例如開/關鈕，設置在殼體100的前表面113上。
該空氣凈化器的工作原理說明如下。
首先，當電機125在控制模塊的控制下旋轉時，則與電機125的旋轉軸126連接的離心風扇123轉動。于是，壓差出現在離心風扇123葉片123b的前表面和后面之間，從而產生運動。
由于在鐘形口129以及渦管128的前后之間形成有高的壓差，因此空氣通過抽吸口121和過濾器單元130被吸到離心風扇123的凹進部分123d側。按照該方式，空氣通過抽吸口121進入到空氣凈化器內，且在被排放到排放口127的過程中流經過濾器單元130，從而過濾掉空氣中的雜質(參見空氣流道(F))。
在如此工作的空氣凈化器中，形成吸入離心風扇123的空氣的流道并且使空氣運動并從其排放的渦管128和鐘形口129的結構成為與整個空氣凈化器噪聲和離心風扇效率相關的重要因素。
因此，為了降低離心風扇123的噪聲和提高其效率，優化渦管128和鐘形口129的結構的需求在不斷地增加。
發明內容
為實現上述目的，根據本發明提供一種用于鼓風的離心風扇，包括鐘形口，其安裝在用于鼓風的離心風扇的凹進部分處，空氣吸入到其上；以及渦管，其由彎板形成，所述渦管包圍離心風扇的外部周邊且具有阿基米德曲線形，從而引導從離心風扇排出的空氣到排放口，并且該渦管具有5°到6°的延伸角，所述板以該延伸角沿螺旋方向向外延伸，從而通過優化渦管和鐘形口的結構，不僅提高了離心風扇的效率而且降低了空氣流動所產生的噪聲。
附圖提供對本發明更進一步的理解，并且包含在本申請中并構成本申請的一部分。附圖示出本發明的具體實施方式
并與說明書一起用于闡明本發明的原理。
在附圖中圖1示出了典型空氣凈化器的立體圖；圖2示出了圖1中空氣凈化器沿II-II線的縱向截面圖；圖3是圖2中用于鼓風的離心風扇的立體圖；圖4是說明根據本發明優選實施例的流道結構的示意圖；圖5是用于說明圖4中的鐘形口、渦管和離心風扇三者之間的相互關系，其是示意地說明它們的設置狀態的視圖；
圖6是說明圖5中渦管形成原理的概念圖；圖7A是根據圖4中的渦管延伸角的改變示出噪聲變化的曲線圖；圖7B是根據圖4中渦管截止角的改變示出噪聲變化的曲線圖；圖7C是根據圖4中鐘形口彎曲部分半徑與內徑的比而示出噪聲變化的曲線圖；圖7D是根據圖4中鐘形口偏心距與鐘形口內徑的比而示出噪聲變化的曲線圖；以及圖8是示出了由最佳流道結構所產生的噪聲降低程度的實驗結果的曲線圖。
具體實施例方式
現在，結合附圖，將詳細描述本發明的優選實施例的用于鼓風的離心風扇。在下文中，對于與如上述圖1至圖3中所示的部件相同的部件，即使它們示出了，但若它們沒有特定表示或沒有附圖標記的話，由如圖1和圖2中所示的相同附圖標記表示。
圖4是說明根據本發明優選實施例的流道結構的示意圖。
如圖所示，離心風扇30安裝在由渦管40和鐘形口50所限定的空間內。當離心風扇30轉動時，流過過濾器單元130的空氣從鐘形口50側被抽吸到凹進部分30處，流經葉片33，此后則沿著離心風扇30外圍上的路徑被引導到渦管40的排放部分41側。此外，渦管40的排放部分41面對空氣凈化器殼體100上打開的排放口127設置。
鐘形口50在與離心風扇30相反方向上具有凹進的(與風扇盤31凹進方向相同)彎曲部分51。典型地，該彎曲部分51具有恒定半徑。
鐘形口50的內徑Db大于離心風扇30的內徑Dfi，但其小于離心風扇30的外徑Dfo。這樣，鐘形口50的彎曲部分51的一些部分放置在離心風扇30的葉片33下面，而其它部分則位于離開葉片33處。
圖5是用于說明圖4中的鐘形口、渦管和離心風扇三者之間的相互關系，其是示意地說明它們的設置狀態的視圖。
如圖所示，渦管40設置成包圍離心風扇30，且其橫截面具有阿基米德曲線，該曲線從截止形成點43以預定延伸角(extension angle)α(參見圖6)徑向延伸。這樣，渦管40從彎曲部分結束處的變換點45垂直于排放部分41以直線形狀延伸。
在此圖中，離心風扇30和鐘形口50設置成同心圓，但是鐘形口50的中心可從離心風扇30中心C偏離一預定的間隔。
如上所述，鐘形口50內徑Db小于離心風扇30的外徑Dfo。
截止角β指的是連接離心風扇30中心點C和變換點45的直線與連接離心風扇30中心點C和截止形成點43的直線L之間的夾角。即，截止角是相對于變換點45以什么樣角度在離心風扇30半徑上形成截止(cutoff)的指標。
截止間隙CC是指直線L與離心風扇30外徑Dfo和渦管40相交兩點處的兩切線之間的間隔。截止間隙顯示了渦管40延伸起點離開離心風扇30外徑Dfo的距離。
變換點45到離心風扇30外徑Dfo之間的距離表示為D1.5，其表示在圖中在1.5π角度處的距離。渦管40的寬度W是渦管40在角度0.5π和1.5π之間的間距。
參照圖6，將對延伸角α和截止角β更加詳細地描述。圖6是用于說明圖5中渦管形成原理的概念圖。
在該圖中，離心風扇30的半徑Rf定義為外徑Dfo的1/2。
在該圖中，顯示了在0π到1.5π范圍之內離心風扇30中心C到渦管40之間的距離d。離心風扇30的半徑Rf和截止間隙CC作為參考值，均被固定為不變值。
離心風扇30中心C到渦管40之間的距離d在截止形成點43處的數值最小，即，該值是通過將離心風扇30半徑Rf和截止間隙CC相加而得到。該距離d以恒定比率增加，且在形成變換點45的1.5π處具有最大值Rf+D1.5。在此，由于渦管40延伸的角度是恒定的，所以上述距離d恒定地增加。該角度指的是延伸角α。在此圖中，延伸角α定義為由表示Rf+CC值的線與代表距離d的線所形成的角。
截止角β是從-0.5π(或1.5π)到截止形成點的角度，其是從-0.5π(或1.5π)到表示距離d的線的開始點的角度。
下文中，參照圖7A到圖7D將對最佳流道結構的確定詳細地描述，其中圖7A到圖7D是選擇設計因素以優化上述結構的流道的實驗結果曲線圖。
在用于降低由與離心風扇30一起使用的渦管40、鐘形口50形成的流道結構的噪聲的幾個因素中，本發明人注意到以下因素渦管40的延伸角α和截止角β，鐘形口50的曲線部分51的半徑與鐘形口50內徑Db的比，以及鐘形口50的偏心距與鐘形口50內徑Db的比值。
圖7A到圖7D是在鐘形口50的內徑Db與渦管40的寬度W的比值約為0.64％和氣體流速設定在5.35(m3/min)條件下實驗而得到的實驗結果曲線圖。
圖7A是根據渦管40延伸角α的變化示出噪聲變化的曲線圖。可以看出當渦管40的延伸角α為約5.5°左右時，噪聲值為最小。此外，由于噪聲增加率不高，所以延伸角α優選的取值范圍為約5°到6°。
圖7B示出了渦管40的截止角β。可以看出當截止角β的范圍為約88°到93°時，噪聲值具有產生小的噪聲的滿意度。此外，可以看出噪聲值在約90°處為最小。
圖7C示出了曲線部分51的半徑與鐘形口50內徑Db的比。可以看出優選地，比值在約為2％到4％的范圍內。此外，可以看出在約3.2％處噪聲值是最小。
圖7D示出了鐘形口50的偏心距與鐘形口50內徑Db的比值。可以看出該比值優選約在1％到3％的范圍，最優選在約1.6％。
現在，將參照圖8對噪聲的降低程度進行描述，圖8示出了在采用上述優化設計因素的流道結構中，根據氣流變化的總體噪聲。
如在這些圖中所看到的，可以確定的是與具有渦管等的現有流道結構相比，對于每一流速，本發明的流道結構具有一定程度的噪聲降低效果。
在上述中，本發明通過利用空氣凈化器作為例子進行了描述。但是，本發明可在不脫離本發明的技術構思范圍的前提下可應用到其它空氣調節器上。
權利要求
1.一種用于鼓風的離心風扇，包括鐘形口，其安裝在所述用于鼓風的離心風扇的凹進部分處，空氣吸入到其上；以及渦管，其由彎板形成，所述渦管包圍所述離心風扇的外部周邊且具有阿基米德曲線形，從而引導從所述離心風扇排出的空氣到排放口，并且所述渦管具有5°到6°的延伸角，所述板以該延伸角沿螺旋方向向外延伸。
2.如權利要求1所述的離心風扇，其中所述渦管的截止角為88°到93°。
3.如權利要求2所述的離心風扇，其中所述鐘形口具有彎曲部分，所述彎曲部分在所述離心風扇相反方向上凹進并且具有恒定曲率，且所述鐘形口的所述曲線部分的半徑與所述鐘形口的內徑之比為2％到4％。
4.如權利要求3所述的離心風扇，其中所述鐘形口的中心沿著連接所述離心扇的中心和所述渦管的轉換點的直線從所述離心風扇的中心偏離，且所述鐘形口中心的偏心距與所述鐘形口的所述內徑的比值為1％到3％。
5.一種用于鼓風的離心風扇，包括鐘形口，其安裝在用于鼓風的離心風扇的凹進部分處，空氣吸入到其上，并且具有恒定曲率的彎曲部分，所述彎曲部分在所述離心風扇相反方向上凹進，且所述曲線部分的半徑與所述鐘形口的內徑之比為2％到4％，且所述鐘形口中心的偏心距與所述鐘形口的所述內徑的比值為1％到3％；以及渦管，其由彎板形成，所述渦管包圍所述離心風扇的外部周邊且具有阿基米德曲線形，從而引導從所述離心風扇排出的空氣到排放口，并且所述渦管具有5°到6°的延伸角，所述板以該延伸角沿螺旋方向向外延伸，所述渦管具有88°到93°的截止角。
6.如權利要求5所述的離心風扇，其中所述鐘形口的所述內徑與所述渦管的寬度的比值為0.64±0.002％。
全文摘要
一種用于鼓風的離心風扇，包括鐘形口，其安裝在用于鼓風的離心風扇的凹進部分處，空氣吸入到其上；以及渦管，其由彎板形成，所述渦管包圍離心風扇的外部周邊且具有阿基米德曲線形，從而引導從離心風扇排出的空氣到排放口，并且該渦管具有5°到6°的延伸角，所述板以該延伸角沿螺旋方向向外延伸。
文檔編號F04D17/00GK1873231SQ20061005898
公開日2006年12月6日 申請日期2006年3月9日 優先權日2005年6月1日
發明者鄭容奎, 鄭文基 申請人:Lg電子株式會社