一種離心風扇以及應用該風扇的冰箱的製作方法

2023-05-20 19:05:51

一種離心風扇以及應用該風扇的冰箱的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種離心風扇以及應用該風扇的冰箱，包括底盤、內轂和多個葉片，所述內轂固定在所述底盤中間，所述葉片繞所述內轂分布並固定在所述底盤上，所述葉片靠近所述內轂的一端為內圓端，所述葉片遠離所述內轂的一端外圓端，所述葉片從內圓端到外圓端，風扇的軸向高度從葉片在風扇軸向上的頂面向所述底盤方向逐漸變小，所述葉片在風扇軸向上的高度變小的初始位置到所述內轂軸線的距離為所述風扇半徑長度的74%-81%。本實用新型結構簡單，通過葉片外圓端軸向高度變小，使葉片外圓端受壓減小，從而降低了噪音，並且通過實驗證明，高度變小的初始位置在風扇半徑的74%-81%的效果較好。
【專利說明】—種離心風扇以及應用該風扇的冰箱
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種風扇，特別涉及一種離心風扇以及應用該風扇的冰箱。
【背景技術】
[0002]目前，製冷設備(例如冰箱、冷櫃等)是人們日常生活中常用的家用電器，製冷設備分為風冷式製冷設備和直冷式製冷設備，風冷式製冷設備因其製冷效率高，不會在箱體中產生大量結霜而被廣泛的使用。
[0003]風冷式製冷設備使用風機達到製冷效果，一般採用軸流風機或離心風機，離心風機可以產生比軸流風機更大的風壓，在目前冰箱容量越來越大，風道越來越複雜的趨勢下，如果風機產生的風壓太小，則不利於冰箱內的風循環，所以風冷式製冷設備通常採用離心風機將冷風送入到箱體的儲物空間中，實現對儲物空間中的物品進行冷藏或冷凍。然而對於風冷式製冷設備來說，如果風機噪聲過大，勢必造成使用者的反感，常規結構的離心風機的風扇結構應用到風冷式製冷設備上通常不能滿足噪聲要求。
[0004]目前，實際改善風機噪聲的方法主要是通過降低風速來降低噪音，但是降低了風機轉速會出現降低出風量、出風速度等問題，導致製冷效果不佳，從而使風冷冰箱性能不達標。
實用新型內容
[0005]本實用新型主要目的在於解決上述問題和不足，提供一種結構簡單，具有良好的出風量與防噪性能的離心風扇以及應用該風扇的冰箱。
[0006]為實現上述目的，本實用新型的技術方案是:
[0007]種離心風扇，包括底盤、內轂和多個葉片，所述內轂固定在所述底盤中間，所述葉片繞所述內轂分布並固定在所述底盤上，所述葉片靠近所述內轂的一端為內圓端，所述葉片遠離所述內轂的一端外圓端，所述葉片從內圓端到外圓端，風扇的軸向高度從葉片在風扇軸向上的頂面向所述底盤方向逐漸變小，所述葉片在風扇軸向上的高度變小的初始位置到所述內轂軸線的距離為所述風扇半徑長度的74%-81%。
[0008]進一步，所述葉片在風扇軸向上的高度變小的初始位置到所述內轂軸線的距離為所述風扇半徑長度的77%。
[0009]進一步，風扇外圓端的表面通過所述葉片軸向高度逐漸變小而呈圓弧形狀。
[0010]進一步，圓弧形狀的曲率半徑為55_65mm。
[0011]進一步，圓弧形狀的曲率半徑為60mm。
[0012]進一步，葉片的個數為13個。
[0013]進一步，葉片呈圓弧形狀彎曲。
[0014]進一步，圓弧形狀彎曲葉片的曲率半徑為55_56mm。
[0015]進一步，圓弧形狀彎曲葉片的曲率半徑為55.79mm。
[0016]本實用新型的另一個技術方案是:[0017]一種冰箱，包括上述離心風扇。
[0018]綜上內容，本實用新型所述的一種離心風扇以及應用該風扇的冰箱，結構簡單，通過葉片外圓端軸向高度變小，使葉片外圓端受壓減小，從而降低了噪音，並且通過實驗證明，高度變小的初始位置在風扇半徑的74%-81%的效果較好。再通過對葉片個數、葉片的彎曲半徑、入口安裝角度、出口安裝角度等的優化，使風扇具有良好的出風量和降噪能力。實驗證明，本實用新型能夠保證出風量，並且噪音大大減少。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型風扇的結構示意圖；
[0020]圖2是圖1的A-A面剖視圖；
[0021 ] 圖3是本實用新型風扇的立體圖；
[0022]圖4是本實用新型風扇的葉片結構示意圖。
[0023]如圖1至圖4所示，底盤1，內轂2，葉片3，內緣31，外緣32，頂面33，入口安裝角度α，出口安裝角度β，同心圓一 R1，同心圓二 R2，同心圓三R3。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖與【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細描述:
[0025]實施例1
[0026]如圖1至圖3所示，本實施例的離心風扇，包括底盤1、內轂2和多個葉片3，內轂2固定在底盤I中部，風扇軸心的位置，葉片3繞內轂2分布，葉片3固定在底盤I上。
[0027]為了實施例陳述方便，這裡我們定義:葉片3靠近內轂2的一端為內圓端，葉片3遠離內轂2的一端外圓端，其中，在葉片3內圓端與內轂2最近的側面為內緣31，在葉片3外圓端與內轂2最遠的側面為外緣32。葉片3在風扇軸向上的上表面為頂面33，葉片3的頂面33到底盤I的距離為葉片3的高度H，即葉片3在風扇軸向上的高度H。風扇的外圓端是指每個葉片3的外圓端所組成的圓周區域，風扇外圓端的表面是指每個葉片3的外圓端的頂面33所組成的表面。
[0028]離心風扇通過內轂2固定在離心風機的電機轉軸上，外界的空氣從內轂2處吸入到相鄰的兩個葉片3之間，空氣將順著葉片3流動，並最終穿過葉片3輸出，即空氣從內緣31處進入兩個葉片3之間,然後從外緣32輸出。
[0029]如圖4所示，在本實施例中，葉片3為彎曲葉片，其彎曲的形狀為圓弧形，這裡所述的圓弧形可以是指一個圓上所截出的一段圓弧，即圓弧形各點的曲率半徑相同，也可以是變曲率的弧狀結構。同心圓一 R1、同心圓二 R2和同心圓三R3與內轂2同心設置，內轂2的圓心與內緣31的距離為同心圓一 Rl的半徑，內轂2的圓心與外緣32的距離為同心圓三R3的半徑。內緣31與同心圓一 Rl交點處的兩條切線之間的夾角為入口安裝角度α，外緣32與同心圓三R3交點處的兩條切線之間的夾角為出口安裝角度β。
[0030]如圖2所示，葉片3從內圓端到外圓端，在風扇軸向上的高度H通過葉片3的頂面33向底盤I方向彎曲而逐漸變小，換言之，葉片3的外緣32的軸向高度低於內緣31的軸向高度。如圖4所示，內轂2的圓心與葉片3的軸向高度H變小的初始位置之間的距離為同心圓二 R2的半徑。[0031]每個葉片3在風扇軸向上的高度H逐漸變小，使離心風扇外圓端的表面呈圓弧形， 這裡所述的圓弧形可以是在一個圓上所截出的一段圓弧，即圓弧形各點的曲率半徑相同， 也可以是變曲率半徑的弧線。圓弧形的曲率半徑為55-65_，優選的，圓弧形的曲率半徑為 60mm,換言之,風扇外圓端的表面加工為圓弧形,風扇的每個葉片3自然由於加工而變為外 圓端高度逐漸變小的形狀。
[0032]需要說明的是，上述的風扇外圓端表面所呈現的圓弧形以及圓弧形曲率半徑數 值，並不是葉片3的頂面33向下彎曲的形狀和曲率半徑數值，因為從圖1所示的方向看，葉 片3本身也是彎曲葉片，所以在加工時，從風扇整體上加工外圓端的彎曲形狀，是複合加工 工藝的。並且將風扇外圓端的表面加工成各類彎曲形狀或直線形狀，分別進行試驗，得知表 面為圓弧形的降噪效果最佳。
[0033]如圖4所示，內轂2的圓心與葉片3的高度H變小的初始位置之間的距離長度為同 心圓二 R2的半徑長度；離心風扇的半徑為同心圓三R3的半徑。同心圓二 R2的半徑長度為 同心圓三R3半徑長度的74%-81%，優選的為77%，換言之，以內轂2圓心為起點，離心風扇半 徑的74%-81%的長度，為葉片3軸向高度H變小的初始位置與內轂2的圓心之間距離的長 度，經大量實驗得知，在該長度範圍內，風扇防噪聲和出風量的效果較好，其中77%為最佳。
[0034]本實施例的離心風扇，通過葉片3的軸向高度H逐漸變低，使葉片3的外圓端受壓 減少，從而降低了噪聲。
[0035]需要說明的是，在本實施例中，葉片3可以為彎曲的，也可以為直線形式；離心風 扇的半徑尺寸可大可小；葉片3的彎曲形狀和彎曲程度也不唯一，這些不影響本實施例中 所述的改變葉片3頂面33的形狀，或者說改變離心風扇外圓端的表面形狀，從而減少噪音， 增加進風量的效果。換言之，無論葉片3為彎曲還是直線形式，葉片3彎曲的形狀和程度如 何，離心風扇半徑是大是小，都不影響改變葉片3頂面33的形狀從而減少噪音，增加進風量 的效果。
[0036]實施例2
[0037]本實施例是實施例1的進一步優化，本實施例的離心風扇是應用在風冷冰箱內 的，考慮到離心風扇在冰箱內的安裝位置和安裝結構，以及當離心風扇自身尺寸發生變化 時，葉片3的彎曲形狀也要隨之變化，不利於實驗對比等因素，所以對於風扇自身的半徑， 即同心圓三R3的半徑，內緣31與內轂2的圓心的距離，即同心圓一 Rl的半徑，內緣31的 軸向高度不進行改變。在本實施例中，確定離心風扇的半徑為67.5mm,同心圓一 Rl的半徑 為30mm，內緣31的軸向高度為28mm。
[0038]當離心風扇的半徑為67.5mm時，通過實施例1可知，葉片3的軸向高度H變小的 初始位置，即同心圓二 R2的半徑在50-55mm之間，優選的52.5mm。
[0039]如圖4所示，葉片3中弧線30的彎曲半徑與葉片3入口安裝角度a、出口安裝角 度@為相互關聯的參數，其影響葉片3的彎曲形狀，對風扇的出風量和防噪有很大的影響。 葉片3為圓弧形彎曲葉片，葉片3中弧線30的彎曲半徑為55-56mm，入口安裝角度a為 28-32°，出口安裝角度@為28-32°，通過大量對不同組葉片3的彎曲形狀實驗得出最佳 方案，本實施例優選，葉片3中弧線30的彎曲半徑為55.79mm，入口安裝角度a為30.78°， 出口安裝角度P為30°。
[0040]葉片3的個數也對風扇的出風量和防噪有很大影響，實驗證明，葉片3為13個的時候，出風量和防噪效果最佳。
[0041]綜上，本實施例所述的一種離心風扇，通過將葉片3的軸向高度H變小，使葉片3夕卜圓端受到的壓力減小，減少了風扇的噪聲，增加了出風量；改變葉片3的曲率半徑、葉片3的入口安裝角度a、葉片3的出口安裝角度P來確定葉片3的彎曲形狀，改變葉片3的彎曲形狀，利於風扇出風，減少噪聲；改變葉片3的個數，優化出風量和防噪效果。通過上述對葉片3自身形狀、彎曲形狀和個數的優化，設計出不同的離心風扇，藉助計算機輔助工程軟體進行流場與聲場計算，得到符合冰箱風量和噪聲最優化的離心風扇模型。
[0042]綜上，本實施例最優化的離心風扇模型參數為:風扇半徑為67.5mm,同心圓一 Rl的半徑為30mm，葉片3內緣31的高度為28mm，葉片3外緣32的高度為25.5mm,葉片3的個數為13個，葉片3頂面33開始彎曲的位置與內轂2圓心的距離，即同心圓二 R2的半徑為52.5mm,風扇外圓端的表面圓弧曲率半徑為60mm,葉片3的曲率半徑為55.79mm,入口安裝角度a為30.78°，出口安裝角度P為30°。
[0043]本實用新型還提供一種冰箱，包括本實用新型實施例中的離心風扇。
[0044]如上所述，結合附圖所給出的方案內容，可以衍生出類似的技術方案。但凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本實用新型技術方案的範圍內。
【權利要求】
1.一種離心風扇，包括底盤、內轂和多個葉片，所述內轂固定在所述底盤中間，所述葉片繞所述內轂分布並固定在所述底盤上，所述葉片靠近所述內轂的一端為內圓端，所述葉片遠離所述內轂的一端外圓端，其特徵在於:所述葉片從內圓端到外圓端，風扇的軸向高度從葉片在風扇軸向上的頂面向所述底盤方向逐漸變小，所述葉片在風扇軸向上的高度變小的初始位置到所述內轂軸線的距離為所述風扇半徑長度的74%-81%。
2.根據權利要求1所述的一種離心風扇，其特徵在於:所述葉片在風扇軸向上的高度變小的初始位置到所述內轂軸線的距離為所述風扇半徑長度的77%。
3.根據權利要求1所述的一種離心風扇，其特徵在於:所述風扇外圓端的表面通過所述葉片軸向高度逐漸變小而呈圓弧形狀。
4.根據權利要求3所述的一種離心風扇，其特徵在於:所述圓弧形狀的曲率半徑為55-65mm。
5.根據權利要求4所述的一種離心風扇，其特徵在於:所述圓弧形狀的曲率半徑為60mmo
6.根據權利要求1所述的一種離心風扇，其特徵在於:所述葉片的個數為13個。
7.根據權利要求1所述的一種離心風扇，其特徵在於:所述葉片呈圓弧形狀彎曲。
8.根據權利要求7所述的一種離心風扇，其特徵在於:所述圓弧形狀彎曲葉片的曲率半徑為55_56mm。
9.根據權利要求8所述的一種離心風扇，其特徵在於:所述圓弧形狀彎曲葉片的曲率半徑為55.79mm。
10.—種冰箱，其特徵在於:包括如權利要求1至9任一項所述的一種離心風扇。
【文檔編號】F04D17/08GK203441782SQ201320571450
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年9月13日 優先權日:2013年9月13日
【發明者】陳慶濤, 韓麗麗, 王書科, 楊大海, 田永生 申請人:海信（山東）冰箱有限公司