軸流式風(fēng)扇的制作方法

軸流式風(fēng)扇的制作方法
【專利摘要】根據(jù)本公開的一種軸流式風(fēng)扇，該軸流式風(fēng)扇能夠增加氣流量并同時降低噪音水平。多個固定葉片朝葉輪的旋轉(zhuǎn)方向以凸起的方式被彎曲。所述多個固定葉片大致傾斜，使得其排氣側(cè)邊緣部分比其抽氣側(cè)邊緣部分在旋轉(zhuǎn)方向上更靠前。所述多個固定葉片中的每一個在外端部附近的傾角都大于所述多個固定葉片在內(nèi)端部附近的傾角。傾角從外端部附近向內(nèi)端部附近逐漸變化。
【專利說明】軸流式風(fēng)扇
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種用于冷卻電子部件等的軸流式風(fēng)扇。
【背景技術(shù)】
[0002]圖16是一種軸流式風(fēng)扇的透視圖，該軸流式風(fēng)扇裝備有在美國外觀設(shè)計專利N0.D506540(官方公報)的圖1中所示的固定葉片。圖17是同一官方公報的圖5中所示的傳統(tǒng)軸流式風(fēng)扇的后視圖。如這些圖中所示，在裝備有固定葉片的傳統(tǒng)軸流式風(fēng)扇中，多個固定葉片101中的每一個都朝軸的圓周方向的一側(cè)以凸起的方式彎曲。所述多個固定葉片101大體傾斜，使得抽氣側(cè)邊緣部分101位于在軸的圓周方向上與抽氣側(cè)邊緣部分相對的一側(cè)上。所述多個固定葉片以大致不變的角度傾斜。
[0003]然而，對于傳統(tǒng)的軸流式風(fēng)扇而言，增加氣流量并且同時降低噪音水平而不改動其結(jié)構(gòu)是不可能的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種軸流式風(fēng)扇，所述軸流式風(fēng)扇能夠增加氣流量并同時降低噪音水平。
[0005]本發(fā)明的另一目的是提供一種軸流式風(fēng)扇，即使當(dāng)將被冷卻的物體和軸流式風(fēng)扇的排氣口之間的距離較短時，所述軸流式風(fēng)扇也能夠徹底地冷卻將被冷卻的物體。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的軸流式風(fēng)扇，包括:風(fēng)扇罩，所述風(fēng)扇罩包括具有排氣口和抽氣口的空氣通道；具有多個葉片并設(shè)置在風(fēng)扇罩中的葉輪；葉輪固定于其上的轉(zhuǎn)子，并且所述轉(zhuǎn)子圍繞軸旋轉(zhuǎn)；對應(yīng)轉(zhuǎn)子設(shè)置的定子；定子固定于其上的發(fā)動機(jī)殼體；和連接發(fā)動機(jī)殼體和風(fēng)扇罩的多個固定葉片。所述發(fā)動機(jī)殼體包括位于排氣口一側(cè)的底壁部分和與底壁部分連續(xù)形成并向著抽氣口延伸的外圍壁部分。定子固定于底壁部分上。所述多個固定葉片在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向上間隔設(shè)置并位于空氣通道的排氣口內(nèi)。所述多個固定葉片中的每一個都具有連接到風(fēng)扇罩的內(nèi)壁部分的外端部、連接到發(fā)動機(jī)殼體的外圍壁部分的內(nèi)端部、形成在外端部和內(nèi)端部之間并位于排氣口一側(cè)的排氣側(cè)邊緣部分，以及形成在外端部和內(nèi)端部之間并位于抽氣口一側(cè)的抽氣側(cè)邊緣部分。所述多個固定葉片中的每一個都朝向轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向以凸起的方式被彎曲。所述多個固定葉片中的全部或大多數(shù)固定葉片大體傾斜，使得固定葉片的排氣側(cè)邊緣部分比所述固定葉片的抽氣側(cè)部分在旋轉(zhuǎn)方向上更靠前。當(dāng)沒有一個固定葉片用作將用于為發(fā)動機(jī)供電的引線容納在其中的裝置時，所述多個固定葉片中的全部都具有基本相同的結(jié)構(gòu)。當(dāng)所述多個固定葉片中的一個被用作將用于為發(fā)動機(jī)供電的引線容納在其中的裝置時，除所述一個固定葉片外的多個固定葉片(即，大多數(shù)固定葉片)具有基本相同的結(jié)構(gòu)。
[0007]在本發(fā)明的軸流式風(fēng)扇中，全部或大多數(shù)所述固定葉片在外端部附近的傾角大于全部或大多數(shù)所述固定葉片在內(nèi)端部附近的傾角，并且傾角從外端部附近朝內(nèi)端部附近逐漸改變。在此，傾角被限定為沿排氣口的虛平面和通過第一交點(diǎn)與第二交點(diǎn)的虛擬線之間的角，其中被限定為與所述虛平面正交并與排氣側(cè)邊緣部分以及抽氣側(cè)邊緣部分正交的正交虛平面與排氣側(cè)邊緣部分在所述第一交點(diǎn)處相交，所述正交虛平面與抽氣側(cè)邊緣部分在所述第二交點(diǎn)處相交。
[0008]從軸流式風(fēng)扇的排氣口排出的空氣的流速在距離風(fēng)扇罩(外側(cè))更近的區(qū)域趨向于更快，而流速在距離發(fā)動機(jī)殼體(內(nèi)側(cè))更近的區(qū)域則趨向于更慢。當(dāng)使用簡單形狀的固定葉片時這種趨向相同。根據(jù)本發(fā)明，通過如上所述設(shè)置全部或大多數(shù)多個固定葉片，在固定葉片的內(nèi)端部附近流動的氣流的流速相對于在固定葉片的外端部附近流動的氣流的流速被增大。氣流流速從固定葉片的外端部向內(nèi)端部逐漸增加。因此，從排氣口排出的空氣的流速基本上被盡可能地均勻化，從而增加了氣流量并同時降低噪音水平。
[0009]在小型軸流式風(fēng)扇中，當(dāng)空氣通道在軸線是垂直線的方向上所截取的橫截面形狀在從葉輪存在的位置到排氣口位置的區(qū)域內(nèi)朝排氣口變大時，傾角優(yōu)選被限定為:外端部附近的傾角可在50°到60°的范圍內(nèi)，而內(nèi)端部附近的傾角可以在45°到55°的范圍內(nèi)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將容易理解，各個傾角的優(yōu)選范圍可根據(jù)旋轉(zhuǎn)葉片的形狀和數(shù)量、固定葉片的形狀和數(shù)量、風(fēng)扇罩的內(nèi)壁部分的形狀(空氣通道的形狀)等而改變。
[0010]所述多個固定葉片中的一個固定葉片可被形成為將多根用于為轉(zhuǎn)子提供電力的引線容納在其中。在此情況下，除所述一個固定葉片之外的多個固定葉片是所述多個固定葉片的大多數(shù)。
[0011]發(fā)動機(jī)殼體的底壁部分的外表面可比全部或大多數(shù)所述多個固定葉片的排氣側(cè)邊緣部分更靠近抽氣口。利用此布置，沿固定葉片流動的氣流的一部分進(jìn)入靠近發(fā)動機(jī)殼體底面的區(qū)域中，然后被吹出排氣口。因此，即使在將被冷卻的物體與軸流式風(fēng)扇的排氣口之間的距離較短時，從軸流式風(fēng)扇排出的空氣可被吹到與軸流式風(fēng)扇的發(fā)動機(jī)殼體相對的將被冷卻物體的一部分上，從而徹底地冷卻將被冷卻的物體。
[0012]發(fā)動機(jī)殼體的底壁部分的外表面包括平底面和與所述平底面連續(xù)的外圍表面部分。請注意，平底表面不僅包括整個是平面的表面，也包括主要部分是平面的表面。例如，用于支撐軸的軸承可被布置在底面的中心區(qū)域。在此情況下，外圍表面部分優(yōu)選成形為從底面向外圍壁部分的外圍表面逐漸彎曲。利用此布置，沿著固定葉片朝發(fā)動機(jī)殼體流動的空氣可平滑地流到發(fā)動機(jī)殼體的底面上。因此，從發(fā)動機(jī)殼體的底面流向排氣口的空氣量可被增加。
[0013]優(yōu)選地，全部或大多數(shù)所述多個固定葉片中的每一個都包括在發(fā)動機(jī)殼體的底壁部分上延伸的延伸部分，并且所述延伸部分具有引導(dǎo)表面，用于引導(dǎo)沿固定葉片流向底壁部分的底面的一部分空氣。借助這樣的引導(dǎo)表面，空氣可積極(actively)地沿引導(dǎo)表面被引到底壁部分。
[0014]進(jìn)一步，所述延伸部分優(yōu)選地包括延伸引導(dǎo)表面，所述延伸引導(dǎo)表面與引導(dǎo)表面連續(xù)形成并向旋轉(zhuǎn)方向延伸。所述延伸引導(dǎo)表面有助于流到發(fā)動機(jī)殼體的底壁部分上的氣流螺旋而平滑地離開排氣口。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，由軸流式風(fēng)扇所產(chǎn)生的氣流量可被更多地增加并且同時更多地降低噪音水平。
【專利附圖】

【附圖說明】[0016]圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的軸流式風(fēng)扇從其右上前側(cè)看去的透視圖，這里省略了引線；
[0017]圖2是圖1中所示實施例的軸流式風(fēng)扇的主視圖；
[0018]圖3是圖1中所示實施例的軸流式風(fēng)扇的后視圖；
[0019]圖4是圖2中所示的軸流式風(fēng)扇的右視圖；
[0020]圖5是沿圖4中線5-5截取的軸流式風(fēng)扇的橫截面圖，其中省略了發(fā)動機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；
[0021]圖6是沿圖4中線6-6截取的軸流式風(fēng)扇的橫截面圖，其中省略了發(fā)動機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；
[0022]圖7是沿圖2中線7-7截取的橫截面圖；
[0023]圖8圖示說明旋轉(zhuǎn)葉片和固定葉片的橫截面，以解釋旋轉(zhuǎn)葉片和固定葉片各自的形狀；
[0024]圖9A是顯示出該實施例中氣流路徑的透視圖；而圖9B是表示常規(guī)布置中氣流路徑的透視圖；
[0025]圖1OA是用于描述一個傾角的固定葉片的局部視圖；圖1OB是內(nèi)端部附近的固定葉片的橫截面圖；以及圖1OC是在外端部附近的固定葉片的橫截面圖；
[0026]圖1lA到IlC分別表示用于證明效果的試驗軸流式風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)和傾角，其通過將固定葉片在其外端部附近的傾角限定為大于固定葉片在內(nèi)端部附近的傾角，以及從外端部附近朝內(nèi)端部附近逐漸改變傾角而獲得所述結(jié)構(gòu)和傾角；
[0027]圖12是靜壓一圖1lA到IlC中所示的三種風(fēng)扇的氣流特征的測量結(jié)果的曲線圖(其中結(jié)構(gòu)設(shè)置相同，除了固定葉片的形狀和轉(zhuǎn)數(shù)保持不變以外);
[0028]圖13是顯示測量結(jié)果的表格；
[0029]圖14是顯示靜壓一分別使用圖1lA到圖1lC中所示的固定葉片的三個風(fēng)扇的氣流特征的測量結(jié)果的曲線圖；
[0030]圖15是顯示測量結(jié)果的表格；
[0031]圖16是傳統(tǒng)軸流式風(fēng)扇的透視圖；
[0032]圖17是傳統(tǒng)軸流式風(fēng)扇的后視圖。
【具體實施方式】
[0033]以下將參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的軸流式風(fēng)扇的一個實施例。圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的軸流式風(fēng)扇I從其右上前側(cè)看去的透視圖，其中省略了引線。圖2是圖1中所示實施例的軸流式風(fēng)扇I的主視圖，圖3是其的后視圖。圖4是圖2中所示的軸流式風(fēng)扇I的右視圖。圖5是沿圖4中線5-5截取的軸流式風(fēng)扇I的橫截面圖，其中省略了發(fā)動機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖6是沿圖4中線6-6截取的軸流式風(fēng)扇I的橫截面圖，其中省略了發(fā)動機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖7是沿圖2中線7-7截取的橫截面圖。
[0034]參照這些附圖，軸流式風(fēng)扇I包括風(fēng)扇罩3和配有七個旋轉(zhuǎn)葉片5的葉輪7，其可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在風(fēng)扇罩3的內(nèi)部。如圖7所示，軸流式風(fēng)扇I進(jìn)一步包括發(fā)動機(jī)9和五個固定葉片IlA到11E。發(fā)動機(jī)9包括轉(zhuǎn)子9A和定子9B。轉(zhuǎn)子9A安裝有葉輪7。該實施例中，轉(zhuǎn)子9A包括轉(zhuǎn)軸8和多個永久磁鐵M，其被固定到固定安裝在轉(zhuǎn)軸8上的杯形部件12的外圍壁部分上。定子9B包括定子芯和繞在定子芯周圍的激勵繞組。定子9B固定到發(fā)動機(jī)殼體10上。在發(fā)動機(jī)殼體10內(nèi)部，安裝有用于為激勵繞組提供激勵電流的電路的電路板被固定地安裝。發(fā)動機(jī)殼體10包括位于排氣口 16 (其將在后面描述)一側(cè)處的底壁部分10A,和與底壁部分IOA連續(xù)形成并向抽氣口 14 (將在后面描述)延伸的外圍壁部分10B。發(fā)動機(jī)殼體10的底壁部分IOA的外表面包括平底面IOC和與所述平底面IOC連續(xù)的外周表面部分10D。外圍表面部分IOD從底面IOC向外圍壁部分IOB的外圍表面逐漸彎曲。
[0035]風(fēng)扇罩3具備在轉(zhuǎn)軸8 (參見圖7)的軸線AL延伸方向上的一側(cè)處的環(huán)形抽氣側(cè)凸緣13和在所述軸線延伸方向上的另一側(cè)處的環(huán)形的排氣側(cè)凸緣15。風(fēng)扇罩3還包括凸緣13和15之間的柱形部分17?？諝馔ǖ?9具有分別設(shè)置在其任一端的抽氣口 14和排氣口 16，并且所述空氣通道19是由抽氣側(cè)凸緣13、排氣側(cè)凸緣15和柱形部分17形成的內(nèi)部空間。錐形表面21形成在圖3和圖7所示的抽氣側(cè)凸緣13的內(nèi)部。彎曲錐形表面21，使得轉(zhuǎn)軸8的軸線與錐形表面21之間的距離朝抽氣口 14逐漸變大。因此，其橫截面面積朝抽氣口 14變大的空間22在抽氣側(cè)凸緣13內(nèi)形成。而且，錐形表面23如圖2和圖7所示形成在排氣側(cè)凸緣15中。彎曲所述錐形表面23，使得轉(zhuǎn)軸8的軸線與錐形表面23之間的距離朝排氣口 16逐漸變大。因此，其橫截面面積朝排氣口 16變大的空間24形成在排氣側(cè)凸緣15中。抽氣側(cè)凸緣13和排氣側(cè)凸緣15的輪廓為大致矩形。允許螺釘通過其中的通孔形成在每一個凸緣的四個角上。
[0036]葉輪7包括杯形的旋轉(zhuǎn)葉片固定部件6。七個旋轉(zhuǎn)葉片5如圖7所示固定在旋轉(zhuǎn)葉片固定部件6的外圍壁部分上。杯形部件12被固定在旋轉(zhuǎn)葉片固定部件6的外圍壁部分中，并且構(gòu)成發(fā)動機(jī)9轉(zhuǎn)子一部分的多個永久磁鐵M被固定到杯形部件12的外圍壁上。
[0037]圖8說明了旋轉(zhuǎn)葉片5和固定葉片IlC的橫截面，以解釋旋轉(zhuǎn)葉片5和固定葉片IlA到IlD各自的形狀。圖8中，實線箭頭表示旋轉(zhuǎn)葉片5的旋轉(zhuǎn)方向，而虛線箭頭分別表示氣流方向。圖8表示了沿圖2中線8-8截取的固定葉片IlC的橫截面視圖。圖8還表示以與固定葉片IlC的橫截面視圖相同的方式取的旋轉(zhuǎn)葉片5的橫截面圖。以下面方式彎曲七個旋轉(zhuǎn)葉片5的每一個:即凹陷部分5a如圖8所示朝葉輪7的旋轉(zhuǎn)方向開口(從圖2中看為順時針；從圖3中看為逆時針)。如圖8所示，以下面方式彎曲固定葉片IlC:即當(dāng)沿圖2中線8-8的橫截面視圖看去時，凹陷部分朝與葉輪7的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向開口。
[0038]五個固定葉片IlA到IlE在葉輪7(轉(zhuǎn)子)的旋轉(zhuǎn)方向上間隔排列，并位于空氣通道19的排氣口 16內(nèi)部，如圖1和圖2所示。四個固定葉片IlA到IlD的每一個具有連接到風(fēng)扇罩3的內(nèi)壁部分的外端部11a、連接到發(fā)動機(jī)殼體10的外圍壁部分IOB的內(nèi)端部lib、形成在外端部Ila和內(nèi)端部Ilb之間并位于排氣口 16側(cè)的排氣側(cè)邊緣部分11c，和形成在外端部Ila和內(nèi)端部Ilb之間并位于抽氣口 14側(cè)的抽氣側(cè)邊緣部分lid。在該實施例中，固定葉片的一個葉片IIE具有凹槽部分27，其中容納多條引線25，用于為定子9B的激勵繞組供電。凹槽部分27朝排氣口 16開口。所述一個固定葉片IlE的排氣側(cè)邊緣部分Ilc包括兩個分開的邊緣，所述邊緣分別位于凹槽部分27任一側(cè)處。兩個分開的邊緣Ilcl和llc2在內(nèi)端部Ilb附近傾斜，使得發(fā)動機(jī)殼體10的底壁部分IOA的平底面IOC與兩個分開的邊緣Ilcl和llc2相互平齊。借助這樣的設(shè)置，引線25容易插入凹槽部分27中。
[0039]在該實施例中，如圖1、2和7所示，發(fā)動機(jī)殼體10的底壁部分IOA的外表面(底面10C)比四個固定葉片IlA到IlD的排氣側(cè)邊緣部分Ilc更靠近抽氣口 14設(shè)置。換句話，四個固定葉片IlA到IlD的排氣口側(cè)邊緣部分Ilc比發(fā)動機(jī)殼體10的底壁部分IOA的外表面(底面10C)更靠近排氣口 16設(shè)置。借助該設(shè)置，沿固定葉片IlA到IlE流動的一部分空氣流到發(fā)動機(jī)殼體10的底面IOC上方的區(qū)域中，然后所述空氣被排出排氣口 16，如圖9 (A)所示，其中氣流路徑以箭頭表示。因此，即使在將被冷卻的物體與軸流式風(fēng)扇I的排氣口之間的距離較短時，從軸流式風(fēng)扇排出的氣流可被吹到與軸流式風(fēng)扇I的發(fā)動機(jī)殼體10相對的將被冷卻物體的一部分上。因此，將被冷卻的物體可被徹底冷卻。為了比較，圖9 (B)表示當(dāng)固定葉片IlA^到IlD'的排氣側(cè)邊緣部分Ilc'與發(fā)動機(jī)殼體10的底壁部分IOA的底面彼此平齊時的氣流路徑；即，排氣側(cè)邊緣部分Ilc與發(fā)動機(jī)殼體10的底壁部分IOA的底面處于同樣的高度處。圖9 (B)表示的空間S為空氣不流動的區(qū)域。
[0040]如圖1、2和7所示，四個固定葉片IlA到IlD的每一個與在發(fā)動機(jī)殼體10的底壁部分IOA上延伸的延伸部分lie—體形成。每一個延伸部分IOe具有引導(dǎo)表面llf，用于把沿固定葉片IlA和IlD流動的一部分空氣引向底壁部分IOA的底面10C。引導(dǎo)表面Ilf沿外圍表面部分IOD延伸，其從發(fā)動機(jī)殼體10的外圍壁部分IOB的外表面向底壁部分IOA的底面IOC彎曲，然后在底面IOC上延伸。這樣的引導(dǎo)表面Ilf允許空氣沿其被主動引向底壁部分10C。進(jìn) 一步，所述延伸部分Ile還具有延伸引導(dǎo)表面llg，其與引導(dǎo)表面IOf連續(xù)形成并向葉輪7的旋轉(zhuǎn)方向延伸。所述延伸引導(dǎo)表面Ilg促使已經(jīng)流到發(fā)動機(jī)殼體10的底壁部分IOC上的空氣，從排氣口 16平滑地螺旋排出。通過提供引導(dǎo)表面Ilf和延伸引導(dǎo)表面Hg，更大量的空氣流到發(fā)動機(jī)殼體10的底面IOC上。即使在不具備引導(dǎo)表面Ilf和延伸引導(dǎo)表面Ilg時，由于底面IOC比固定葉片IlA到IlD的排氣側(cè)邊緣更靠近抽氣口，氣流也被引向發(fā)動機(jī)殼體10的中心區(qū)域。由此，和圖9 (B)中所示的常規(guī)結(jié)構(gòu)相比，更大量的空氣從發(fā)動機(jī)殼體10的中心區(qū)域排出。
[0041]發(fā)動機(jī)殼體10的底壁部分IOA的底面IOC與固定葉片IlA到IlE的排氣側(cè)邊緣部分Ilc之間在高度上的尺寸差優(yōu)選為3mm或更大。
[0042]現(xiàn)在，將參照圖2以固定葉片IlA為例，在下文描述如何確定固定葉片IlA到IlD的形狀。首先，限定在徑向上延伸的第一虛平面(virtual plane) PSl,其上包括固定葉片IlA的排氣側(cè)邊緣部分Ilc的內(nèi)端和延伸通過轉(zhuǎn)軸8中心的中心線CL。然后，限定在徑向上延伸的第二虛平面PS2，其上包括固定葉片IlA的排氣側(cè)邊緣部分Ilc的外端和中心線CL。并且，限定在徑向上延伸的第三虛平面PS3，其上包括固定葉片IlA的抽氣側(cè)邊緣部分Ild的外端和中心線CL。然后，確定每一個固定葉片11的形狀，從而從第一虛平面PSl到第二虛平面PS2以及從第二虛平面PS2到第三虛平面PS3的兩個方向都朝向與葉輪7旋轉(zhuǎn)方向相反的方向。
[0043]該實施例中，安排四個固定葉片IlA到11D，使得在外端部Ila附近的傾角Θ 4大于內(nèi)端部Ilb附近的傾角0 3，以及傾角從外端部Ila向內(nèi)端部Ilb附近逐漸變化。即，四個固定葉片IlA到IlD的每一個被成形為:外端部Ila被固定,然后當(dāng)從內(nèi)端部Ilb觀察外端部Ila時，內(nèi)端部Ilb被相對于固定的外端部Ila順時針地扭轉(zhuǎn)。換言之，四個固定葉片IlA到IlD的每一個被成形為:內(nèi)端部Ilb被固定,然后當(dāng)從外端部Ila觀察內(nèi)端部Ilb時，外端部Ila被相對于固定的內(nèi)端部Ilb順時針地扭轉(zhuǎn)。
[0044]這里，將參考圖10描述傾角。圖1OA是用于描述傾角的固定葉片的局部視圖。圖1OB是橫截面圖，其中固定葉片IID在內(nèi)端部I Ib附近被切削，以及圖1OC是橫截面圖，其中固定葉片IlD在外端部Ila附近被切削。首先，限定沿排氣口 16延伸的虛平面PS4。然后，限定正交虛平面PS5、PS6，其分別與虛平面PS4正交，并分別與排氣側(cè)邊緣部分Ilc和抽氣側(cè)邊緣部分Ild正交。限定虛擬線PLl通過第一交點(diǎn)CPl，這里正交虛平面PS5與排氣側(cè)邊緣部分Ilc相交，并且還通過第二交點(diǎn)CP2，這里正交虛平面PS5與抽氣側(cè)邊緣部分Ild相交。限定虛擬線PL2通過另一個第一交點(diǎn)CPlI，這里正交虛平面PS6與排氣側(cè)邊緣部分Ilc相交，并且還通過另一個第二交點(diǎn)CP12，這里正交虛平面PS6與抽氣側(cè)邊緣部分Ild相交。然后，傾角被限定為由虛擬線(PL1，PL2)的任一條與虛平面PS4形成的角。
[0045]圖1OB表示傾角Θ 3，當(dāng)固定葉片IlD沿正交虛平面PS5在內(nèi)端部Ilb附近被切削時測得所述傾角。圖1OC表示傾角Θ 4，當(dāng)固定葉片IlD沿正交虛平面PS6在內(nèi)端部Ilb附近被切削時測得所述傾角。如上所述，該實施例中，在四個固定葉片IlA到IlD的每一個的外端部Ila附近的傾角Θ 4大于內(nèi)端部Ilb附近的傾角Θ 3，并且傾角從外端部Ila附近向內(nèi)端部Ilb附近逐漸變化。該實施例中，傾角Θ 3的角度優(yōu)選處于45°到55°的范圍，并且傾角Θ 4的角度處于50°到60°的范圍。
[0046]從軸流式風(fēng)扇I的排氣口 16排出的空氣的流速在距離風(fēng)扇罩3 (外側(cè))更近的區(qū)域趨向于更快，而流速在距離發(fā)動機(jī)殼體10 (內(nèi)側(cè))更近的區(qū)域則趨向于更慢。這就是為什么固定葉片IOA到IOD如上所述成形的原因。當(dāng)使用更簡單形狀的固定葉片時這種趨向相同。當(dāng)如上所述設(shè)置固定葉片IlA到IlD時，在固定葉片IlA到IlD的內(nèi)端部Ilb附近流動的空氣的流速相對于在固定葉片IlA到IlD的外端部Ila附近流動的空氣的流速被增大?？諝饬魉購墓潭ㄈ~片的外端部Ila向內(nèi)端部Ilb逐漸增加?；谏鲜鰞?nèi)容，可以理解的是，從排氣口 16排出的空氣的流速逐漸盡可能均勻化，從而增加了氣流量并同時降低了噪音水平。該實施例中，旋轉(zhuǎn)葉片5具有固定到旋轉(zhuǎn)葉片固定部件6的內(nèi)側(cè)邊緣和在徑向上更靠外的外側(cè)邊緣。由旋轉(zhuǎn)葉片5的內(nèi)側(cè)邊緣和限定為與虛平面PS4平行并沿旋轉(zhuǎn)葉片固定部件6的底壁表面延伸的假想平面形成的角度(傾角)比由所述假想平面與旋轉(zhuǎn)葉片5的外側(cè)邊緣形成的角度(傾角)大。這些傾角的差可以根據(jù)需要的流速適當(dāng)?shù)乇淮_定。
[0047]圖1lA到IlC分別表示用于證明效果的試驗軸流式風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)和傾角，其中通過將固定葉片在其外端部附近的傾角Θ 4限定為大于固定葉片在其內(nèi)端部附近的傾角Θ3，并且從外端部附近朝內(nèi)端部附近逐漸改變傾角而獲得所述結(jié)構(gòu)和傾角。與上述實施例中的風(fēng)扇不同，這些試驗風(fēng)扇中，所有的固定葉片11具備相同的形狀，而不把一個葉片用作引線的支撐裝置。為了驗證扭轉(zhuǎn)固定葉片的效果，不同于實施例，設(shè)置固定葉片11的排氣側(cè)邊緣部分Ilc使其與發(fā)動機(jī)殼體10的底壁部分IOC平齊。進(jìn)一步，固定葉片11的每一個未形成有延伸部分。在圖1lA所示的風(fēng)扇中，把固定葉片的傾角設(shè)置為從內(nèi)端部到外端部是恒定的(57° )。在圖1IB所示的風(fēng)扇中，和實施例的風(fēng)扇一樣，傾角在固定葉片內(nèi)端部一側(cè)設(shè)置得較小(47° )，而傾角在固定葉片外端部一側(cè)設(shè)置得較大(57° )，并且傾角被設(shè)置為從內(nèi)端部向外端部逐漸變大。在圖1IC所不的風(fēng)扇中，傾角在固定葉片的內(nèi)端部一側(cè)設(shè)置得較大(57° )，而傾角在外端部一側(cè)設(shè)置得較小(47° )，并且傾角被設(shè)置為從內(nèi)端部向外端部逐漸變小。
[0048]圖12是靜壓一圖1lA到IlC中所示的三種風(fēng)扇的氣流特征的測量結(jié)果的曲線圖(其中設(shè)置相同，除了固定葉片的形狀和轉(zhuǎn)數(shù)保持不變以外)。如圖12所示，在從風(fēng)扇(圖1lB所示)獲得的特征B中，其中在外端部一側(cè)的傾角大于在內(nèi)端部一側(cè)的傾角，這與本發(fā)明實施例的相同，其氣流大于在相同靜壓下從其它兩個風(fēng)扇(在圖1lA和IlC所示)獲得的特征A和C中的氣流。
[0049]當(dāng)進(jìn)行圖12中所示的測量時，噪音也在相同的條件下同時被測量。圖13所示的表格表示了測量結(jié)果。表格表示了相對于噪音的聲壓級Na的聲壓級差，其由圖1lA所示的、以特有速度被驅(qū)動的風(fēng)扇所產(chǎn)生(固定葉片的傾角恒定)。在風(fēng)扇(圖1lB所示)中，其中與上述實施例相同，外端部一側(cè)的傾角被設(shè)置為比在內(nèi)端部一側(cè)的傾角大，噪音的聲壓級被降低IdB (A);而在風(fēng)扇(圖1lC所示)中，其中外端部一側(cè)的傾角被設(shè)置為比在內(nèi)端部一側(cè)的傾角小，聲壓級被增加0.5dB(A)。測量結(jié)果表明，當(dāng)與本發(fā)明的實施例相同，在外端部一側(cè)的傾角設(shè)置為大于內(nèi)端部一側(cè)的傾角時，氣流可以增加而同時降低噪音水平。
[0050]已證實，當(dāng)圖1lB中所示形狀的固定葉片被用作本 申請人:的在先申請(日本專利申請N0.2004-278370)中所披露的軸流式風(fēng)扇的固定葉片時，氣流被增加而噪音水平被降低。圖14是顯示靜壓一分別使用圖1lA到圖1lC中所示的固定葉片的三個風(fēng)扇的氣流特征的測量結(jié)果的曲線圖。圖15中所示的表格顯示了噪音水平的變化，其測量與圖13中所不的表格一樣。
[0051]在上述實施例中，固定葉片的一個葉片IlE構(gòu)造為容納引線25。當(dāng)引線被簡單拉出而不采用該實施例中所示的設(shè)置時，固定葉片IlE的結(jié)構(gòu)與其它固定葉片IlA到IlD的結(jié)構(gòu)相同。所有固定葉片IlA到IlE都如前面所述被扭轉(zhuǎn)。
[0052]進(jìn)一步，本發(fā)明不限于這些實施例，可在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，進(jìn)行各種變更和更改。
【權(quán)利要求】
1.一種軸流式風(fēng)扇，包括: 風(fēng)扇罩，所述風(fēng)扇罩包括具有排氣口和抽氣口的空氣通道； 具有多個葉片并設(shè)置在風(fēng)扇罩中的葉輪； 葉輪固定于其上的轉(zhuǎn)子，并且所述轉(zhuǎn)子圍繞軸旋轉(zhuǎn)； 對應(yīng)轉(zhuǎn)子設(shè)置的定子； 發(fā)動機(jī)殼體，所述發(fā)動機(jī)殼體包括位于排氣口一側(cè)的底壁部分和與底壁部分連續(xù)形成并向著抽氣口延伸的外圍壁部分，定子固定于底壁部分上；以及 多個固定葉片，所述多個固定葉片在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向上間隔設(shè)置并位于空氣通道的排氣口內(nèi)，所述多個固定葉片的每一個連接發(fā)動機(jī)殼體和風(fēng)扇罩， 所述多個固定葉片的每一個具有連接到風(fēng)扇罩的內(nèi)壁部分的外端部、連接到發(fā)動機(jī)殼體的外圍壁部分的內(nèi)端部、形成在外端部和內(nèi)端部之間并位于排氣口一側(cè)的排氣側(cè)邊緣部分，以及形成在外端部和內(nèi)端部之間并位于抽氣口一側(cè)的抽氣側(cè)邊緣部分， 所述多個固定葉片中的每一個都朝向轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向以凸起的方式被彎曲， 所述多個固定葉片中的全部或大多數(shù)固定葉片大致傾斜，使得固定葉片的排氣側(cè)邊緣部分比所述固定葉片的抽氣側(cè)邊緣部分在旋轉(zhuǎn)方向上更靠前， 其中限定沿排氣口延伸的虛平面，限定與所述虛平面正交的正交虛平面，正交虛平面與排氣側(cè)邊緣部分和抽氣側(cè)邊緣部分相交以使正交虛平面與排氣側(cè)邊緣部分和抽氣側(cè)邊緣部分都正交，限定虛擬線通過第一交點(diǎn)和第二交點(diǎn)，在第一交點(diǎn)處正交虛平面與排氣側(cè)邊緣部分正交，在第二交點(diǎn)處正交虛平面與抽氣側(cè)邊緣部分正交， 排氣側(cè)邊緣部分沿所述虛平面延伸并且與所述虛平面平行， 傾角被限定為由所述虛平面與虛擬線形成的角；其中全部或大多數(shù)所述固定葉片在其外端部附近的傾角大于全部或大多數(shù)所述固定葉片在其內(nèi)端部附近的傾角，并且傾角從內(nèi)端部附近朝外端部附近逐漸變大，從而空氣流速從固定葉片的外端部向內(nèi)端部逐漸增加。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸流式風(fēng)扇，其中，空氣通道在軸線是垂直線的方向上所截取的橫截面形狀在從葉輪存在的位置到排氣口位置的區(qū)域內(nèi)朝排氣口變大。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軸流式風(fēng)扇，其中，外端部附近的傾角在50°到60°的范圍內(nèi)，而內(nèi)端部附近的傾角在45°到55°的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸流式風(fēng)扇，其中，所述多個固定葉片中的一個固定葉片具有將多根用于為轉(zhuǎn)子提供電力的引線容納在其中的結(jié)構(gòu)，除所述一個固定葉片之外的固定葉片是所述多個固定葉片的大多數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸流式風(fēng)扇，其中，發(fā)動機(jī)殼體的底壁部分的外表面比全部或大多數(shù)所述多個固定葉片的排氣側(cè)邊緣部分更靠近抽氣口。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的軸流式風(fēng)扇，其中，發(fā)動機(jī)殼體的底壁部分的外表面包括平底面和與所述平底面連續(xù)的外圍表面部分，并且外圍表面部分從底面向外圍壁部分的外圍表面逐漸彎曲。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的軸流式風(fēng)扇，其中，全部或大多數(shù)所述多個固定葉片中的每一個都包括在發(fā)動機(jī)殼體的底壁部分上延伸的延伸部分，并且所述延伸部分具有引導(dǎo)表面，用于引導(dǎo)沿固定葉片流向底壁部分底面的一部分空氣。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的軸流式風(fēng)扇，其中，所述延伸部分進(jìn)一步具有延伸引導(dǎo)表面，所述延伸引導(dǎo)表面與引導(dǎo)表 面連續(xù)形成并向旋轉(zhuǎn)方向延伸。
【文檔編號】F04D29/54GK103742429SQ201310689782
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2006年11月30日 優(yōu)先權(quán)日:2005年11月30日
【發(fā)明者】石原勝充, 大澤穗波, 宮澤昌嗣, 池田智昭 申請人:山洋電氣株式會社