CN103835993B - 扩散吹风式扇叶和扇叶支架 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种扩散吹风式扇叶和扇叶支架。其中，扩散吹风式扇叶为5叶片式的扇叶，且扩散吹风式扇叶采用叶根曲线、叶梢曲线、前缘曲线、后缘曲线、轮毂和扇叶外径等数据参数设计而成。本发明提供的扇叶，其扇叶外径小、风量大、产生的噪音小；设计的叶片曲面结构，可将扇叶吹出的风的风向由聚焦型改为扩散型；另外，将均匀厚度的叶片设计为渐变厚度的叶片，可降低叶片工作时的变形量；而且，扇叶转动时气流在叶梢处为湍流，可降低扇叶噪音。本发明提供的与扩散吹风式扇叶配合使用的扇叶支架，可有效增大扇叶的排风量，并使扇叶排出的风更好地向四周扩散，可使扇叶对上下及左右方向布置的电器元件的散热效果更好。

Description

扩散吹风式扇叶和扇叶支架

技术领域

本发明涉及家电领域，更具体而言，涉及一种扩散吹风式扇叶和一种与所述扩散吹风式扇叶配合使用的扇叶支架。

背景技术

随着人们生活水平提高，大风量低噪音的微波炉是人们目前迫切需求的。微波炉上的扇叶的设计需要在满足散热功能的同时，将噪音控制在人们的忍受范围内。

如图1所述，微波炉包括：磁控管100’、扇叶支架101’、电机102’、扇叶103’（为4叶片式或5叶片式的扇叶）、电容104’、变压器（或变频器）105’、波导管106’、导风板107’、腔体108’、烧烤组件109’、适度感应器110’。波导管焊接在腔体的外侧壁上，磁控管通过螺钉固定在波导管上；磁控管下方为变压器（或变频器）和电容，磁控管的后方为扇叶组件（包括扇叶支架、扇叶和电机），其中，变频器设置有变频器IGBT。通电后变压器（或变频器）给磁控管提供4000V高压，磁控管工作产生微波并通过波导管导入腔体内来加热食物。在工作过程中磁控管和变压器（或变频器）自身会发热，这些热量通过扇叶组件进行散热。图2为4叶片式扇叶的结构示意图。

现有技术的扇叶吹出的风的风向难以同时实现对上下分离设置的磁控管和变压器（或变频器）充分散热。而且扇叶（4叶片式的扇叶）在转动时容易引起共振，造成扇叶晃动，产生噪音，并且导致风向不稳定，降低扇叶散热性能。其具体原因包括：设计的扇叶选用增大外径的方式来增大风量（外径为124m），叶片的曲面设计较为简单（前缘曲线、后缘曲线、叶根曲线和叶梢曲线均为单一弧度的曲线），另外，设计的叶片的厚度均一（为1mm），此种结构的扇叶在工作时会产生很大的气动噪声，微波炉在使用时严重影响人们的日常生活并产生使用厌恶感。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明提供了一种扩散吹风式扇叶，其扇叶外径小、风量大、产生的噪音小；设计的叶片曲面结构，可将扇叶吹出的风的风向由聚焦型改为扩散型；另外，将均匀厚度的叶片设计为渐变厚度的叶片，可降低叶片工作时的变形量；而且，扇叶转动时气流在叶梢处为湍流，可降低扇叶噪音。

本发明第一方面的实施例提供了一种扩散吹风式扇叶，所述扇叶为5叶片式的扇叶，所述叶片的叶根曲线，其曲线半径为29.5a～30.5amm、最大弧高为1.8a～2.6amm、在扇叶轴线方向上的投影为20.0a～21.0amm、在垂直于扇叶轴线的平面内的投影为18.5a～19.5amm；所述叶片的叶梢曲线，其曲线半径为109a～111amm、最大弧高为5.1a～5.9amm、在扇叶轴线方向上的投影为58.5a～59.5amm、在垂直于扇叶轴线的平面内的投影为26.0a～28.0amm；所述叶片的前缘曲线，其长度为38.0a～39.0amm、最大弧高为2.2a～3.0amm；所述叶片的后缘曲线，其长度为36.5a～37.5amm、最大弧高为0.6a～1.0amm；所述扇叶在垂直于扇叶轴线的平面内的投影，其相邻两所述叶片的叶根曲线的投影之间的距离为4.0a～5.0amm、叶梢曲线的投影之间的距离为16.5a～17.5amm、临近的前缘曲线上在叶梢侧的0.9倍的前缘曲线长度位置处与后缘曲线上在叶梢侧的0.9倍的后缘曲线长度位置处的投影之间的距离为5.5a～6.5amm，且相邻的两所述叶片的位于后侧的前缘曲线与位于前侧的后缘曲线的投影之间的距离由叶根向叶梢逐渐增大；所述叶片的前缘处的厚度为2.0a～3.0amm、后缘处的厚度为0.4a～0.8amm；所述扇叶的轮毂的外径与所述扇叶的外径比为0.3～0.33；其中，a大于0。

本发明提供的扇叶，其扇叶外径小、风量大、产生的噪音小；设计的叶片曲面结构，可将扇叶吹出的风的风向由聚焦型改为扩散型；另外，将均匀厚度的叶片设计为渐变厚度的叶片，可降低叶片工作时的变形量；而且，扇叶转动时气流在叶梢处为湍流，可降低扇叶噪音。

本发明提供的扩散吹风式扇叶与叶片数相同、叶片外径尺寸相同的其他扇叶相比，可增大对上下（或左右）方向吹出的风的风量，更利于对上下（或左右）方向设置的电器元件进行散热。

根据本发明的一个实施例，所述扇叶的叶中曲线，其曲线半径为69.5a～70.5amm、弧高为3.4a～4.2amm；所述轮毂高度为23.0a～24.0amm，所述叶根曲线位于所述轮毂的外壁面上靠近所述扇叶的进风侧的一端；此结构的轮毂可在扇叶吹风时对扇叶吹出的风起到导向作用，加快扇叶对上下（或左右）方向设置的电器元件进行散热。

根据本发明的一个实施例，所述叶片的厚度自所述叶片的前缘处向后缘处逐渐减小，可使叶片的曲面更平滑，以减小对气流的冲击和阻碍，增大吹风量。

根据本发明的一个实施例，所述叶片的叶梢曲线位于与所述扇叶轴线同轴的圆柱面上，使得叶片的表面积更大，从而增大扇叶的排风量。

根据本发明的一个实施例，所述叶根曲线、所述叶梢曲线、所述前缘曲线和所述后缘曲线的最大弧高均位于曲线的中部。

根据本发明的一个实施例，所述轮毂的横截面呈圆环状，且圆环的厚度为1.5a～2.0amm，轮毂的厚度设计为1.5a～2.0amm即可满足轮毂强度的要求。

根据本发明的一个实施例，所述轮毂围成的区域内设置有轴座，所述轴座与所述轮毂通过多个相间隔的筋条固定连接，与扇叶配合使用的电机的转轴与轮毂上的轴座相连接。

根据本发明的一个实施例，a为1或0.8，选用上述两参数制成的扇叶尺寸较小，且满足微波炉的散热要求，可更好地应用于微波炉上。

本发明第二方面的实施例提供了一种扇叶支架，用于与上述任一实施例所述的扩散吹风式扇叶相配合使用，所述扇叶支架的导风圈与所述扇叶的叶梢之间的最短距离为2.0a～4.0amm，其中，a大于0。

本发明提供的扇叶的支架，将导风圈与叶梢之间的最短距离设计为2.0a～4.0amm并与扩散吹风式配合使用，可有效增大扇叶的排风量，并使扇叶排出的风更好地向四周扩散，可使扇叶对上下（或左右）方向布置的电器元件的散热效果更好。

根据本发明的一个实施例，所述扇叶支架的顶板上开设有进风口，所述进风口位于所述扇叶支架的进风侧，以增大扇叶进风侧的进风量。

综上所述，本发明提供的扇叶，其扇叶外径小、风量大、产生的噪音小；设计的叶片曲面结构，可将扇叶吹出的风的风向由聚焦型改为扩散型；另外，将均匀厚度的叶片设计为渐变厚度的叶片，可降低叶片工作时的变形量；而且，扇叶转动时气流在叶梢处为湍流，可降低风扇噪音。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是相关技术中微波炉一实施例的结构示意图；

图2是图1中扇叶的结构示意图；

图3是本发明所述的扩散吹风式扇叶的结构示意图；

图4是图3所示扩散吹风式扇叶中叶片与轮毂相连接的结构示意图；

图5是图3所示扩散吹风式扇叶的主视结构示意图；

图6是图3的所示扩散吹风式扇叶的仰视图；

图7是扇叶、扇叶支架和电机的分解结构示意图。

其中，图1和图2中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

100’磁控管，101’扇叶支架，102’电机，103’扇叶，104’电容，105’变压器，106’波导管，107’导风板，108’腔体，109’烧烤组件，110’适度感应器。

图3至图7中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1叶片，11叶根曲线，12叶梢曲线，13前缘曲线，14后缘曲线，15叶中曲线，2轮毂，21轴座，22筋条，3扇叶轴线，4扇叶支架，41导风圈，42顶板，43进风口，5电机。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

本发明提供的扩散吹风式扇叶，如图3至图7所示，所述扇叶为5叶片式的扇叶，所述叶片1的叶根曲线11，其曲线半径为29.5a～30.5amm、最大弧高为1.8a～2.6amm、在扇叶轴线3方向上的投影为20.0a～21.0amm、在垂直于扇叶轴线3（如图4中的中心线所示）的平面内的投影为18.5a～19.5amm；所述叶片1的叶梢曲线12，其曲线半径为109a～111amm、最大弧高为5.1a～5.9amm、在扇叶轴线3方向上的投影为58.5a～59.5amm、在垂直于扇叶轴线3的平面内的投影为26.0a～28.0amm；所述叶片1的前缘曲线13，其长度为38.0a～39.0amm、最大弧高为2.2a～3.0amm；所述叶片1的后缘曲线14，其长度为36.5a～37.5amm、最大弧高为0.6a～1.0amm；所述扇叶在垂直于扇叶轴线3的平面内的投影，其相邻两所述叶片1的叶根曲线11的投影之间的距离为4.0a～5.0amm、叶梢曲线12的投影之间的距离F为16.5a～17.5amm、临近的前缘曲线13上在叶梢侧的0.9倍的前缘曲线13长度位置处与后缘曲线14上在叶梢侧的0.9倍的后缘曲线14长度位置处的投影之间的距离C为5.5a～6.5amm，且相邻的两所述叶片1的位于后侧的前缘曲线13与位于前侧的后缘曲线13的投影之间的距离由叶根向叶梢逐渐增大；所述叶片1的前缘处的厚度D为2.0a～3.0amm、后缘处的厚度E为0.4a～0.8amm；所述扇叶的轮毂2的外径与所述扇叶的外径比为0.3～0.33；其中，a大于0。

本发明提供的扇叶，其扇叶外径小、风量大、产生的噪音小；设计的叶片1曲面结构，可将扇叶吹出的风的风向由聚焦型改为扩散型；另外，将均匀厚度的叶片1设计为渐变厚度的叶片1，可降低叶片1工作时的变形量；而且，扇叶转动时气流在叶梢处为湍流，可降低风扇噪音。

本发明提供的扩散吹风式扇叶与叶片1数相同、叶片1外径尺寸相同的其他扇叶相比，可增大对上下（或左右）方向吹出的风的风量，更利于对上下（或左右）方向设置的电器元件进行散热。

本发明的一个实施例中，如图4所示，所述扇叶的叶中曲线15（如图4中的虚线所示），其曲线半径为69.5a～70.5amm、弧高为3.4a～4.2amm；所述轮毂2高度为23.0a～24.0amm，所述叶根曲线11位于所述轮毂2的外壁面上靠近所述扇叶的进风侧的一端；此结构的轮毂2可在扇叶吹风时对扇叶吹出的风起到导向作用，加快扇叶对上下（或左右）方向设置的电器元件进行散热。

优选地，所述叶片1的厚度自所述叶片1的前缘处向后缘处逐渐减小，可使叶片1的曲面更平滑，以减小对气流的冲击和阻碍，增大吹风量。

进一步，如图5所示，所述叶片1的叶梢曲线12位于与所述扇叶轴线3同轴的圆柱面上，使得叶片1的表面积更大，从而增大扇叶的排风量。

再进一步，所述叶根曲线11、所述叶梢曲线12、所述前缘曲线13和所述后缘曲线13的最大弧高均位于曲线的中部。

其中，所述轮毂2的横截面呈圆环状，且圆环的厚度为1.5a～2.0amm，轮毂2的厚度设计为1.5a～2.0amm即可满足对轮毂2强度的要求。

而且，所述轮毂2围成的区域内设置有轴座21，所述轴座21与所述轮毂2通过多个相间隔的筋条22固定连接，与扇叶配合使用的电机5的转轴与轮毂2上的轴座21相连接。

本发明的一个实施例中，a为1或0.8，选用上述两参数制成的扇叶尺寸较小，且满足微波炉的散热要求，可更好地应用于微波炉上。

本发明还提供了一种扇叶支架，如图7所示，用于与上述任一实施例所述的扩散吹风式扇叶相配合使用，所述扇叶支架4的导风圈41与所述扇叶的叶梢之间的最短距离为2.0a～4.0amm，其中，a大于0。

本发明提供的扇叶的支架，将导风圈41与叶梢之间的最短距离设计为2.0a～4.0amm并与扩散吹风式扇叶配合使用，可有效增大扇叶的排风量，并使扇叶排出的风更好地向四周扩散，可使扇叶对上下（或左右）方向布置的电器元件的散热效果更好。

优选地，所述扇叶支架4的顶板42上开设有进风口43，所述进风口43位于所述扇叶支架4的进风侧（即：扇叶运转时进风的一侧），以增大扇叶进风侧的进风量。

当a为1时，采用本发明的扩散吹风式扇叶和扇叶支架的微波炉与采用传统的扇叶和扇叶支架进行测试的对比数据如下（其中，选取相同的叶片数量和外径规格的扇叶以及选用相同导风圈内径的扇叶支架）：

其中，微波炉腔体内盛有1000ML水，微波加热30分钟，对磁控管背风侧中心进行钻孔1.7mm，使用数据采集器和K型热电偶对变压器和磁控管阳极进行温度测量。

变压器微波炉温升测试对比如下：

变频微波炉温升测试对比：

通过以上测试结果，针对变压微波炉和变频微波炉进行温升测试对比分析，可以看出在相同转速下，本发明的微波炉散热效果与现有技术相比均有不同程度的改善。

当a为1时，采用本发明的扩散吹风式扇叶和扇叶支架的微波炉与采用传统的扇叶和扇叶支架进行测试的对比数据如下（其中，选取相同的叶片数量和外径规格的扇叶以及选用相同导风圈内径的扇叶支架）：

其中，在半消音室内，微波炉腔体内盛有1000ML水，微波加热，根据国标，采用5点（前、后、左、右、上，5个方位）进行噪音测量。

变频微波炉噪音测试对比

扇叶种类	扇叶装机转速	噪音/dB
			现有技术扇叶	2400	60.8
本发明扇叶	2400	57.5

当a为0.8时，采用本发明的扩散吹风式扇叶和扇叶支架的微波炉与采用传统的扇叶和扇叶支架进行测试的对比数据如下（其中，选取相同的叶片数量和外径规格的扇叶以及选用相同导风圈内径的扇叶支架）：

其中，微波炉腔体内盛有1000ML水，微波加热30分钟，对磁控管背风侧中心进行钻孔1.7mm，使用数据采集器和K型热电偶对变压器和磁控管阳极进行温度测量。

变压器微波炉温升测试对比如下：

变频微波炉温升测试对比：

通过以上测试结果，针对变压微波炉和变频微波炉进行温升测试对比分析，可以看出在相同转速下，本发明的微波炉散热效果与现有技术相比均有不同程度的改善。

当a为0.8时，采用本发明的扩散吹风式扇叶和扇叶支架的微波炉与采用传统的扇叶和扇叶支架进行测试的对比数据如下（其中，选取相同的叶片数量和外径规格的扇叶以及选用相同导风圈内径的扇叶支架）：

其中，在半消音室内，微波炉腔体内盛有1000ML水，微波加热，根据国标，采用5点（前、后、左、右、上，5个方位）进行噪音测量。

变频微波炉噪音测试对比

扇叶种类	扇叶装机转速	噪音/dB
			现有技术扇叶	2450	61.5
本发明扇叶	2450	58

实验中驱动扇叶的电机均采用相同的交流电机。

当a为其他数值时，本发明的扇叶和扇叶支架的导风圈的尺寸均为成比例的增加和缩小，而扇叶和扇叶支架的出风方式不会发生变化，故当a取其他数值时，与现有技术中叶片数量和外径规格相同的扇叶以及导风圈内径相同的扇叶支架同样具备上述有益效果，在此不再赘述。

综上所述，本发明提供的扇叶，其扇叶外径小、风量大、产生的噪音小；设计的叶片曲面结构，可将扇叶吹出的风的风向由聚焦型改为扩散型；另外，将均匀厚度的叶片设计为渐变厚度的叶片，可降低叶片工作时的变形量；而且，扇叶转动时气流在叶梢处为湍流，可降低扇叶噪音。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种扩散吹风式扇叶，所述扇叶为5叶片式的扇叶，其特征在于，

所述叶片的叶根曲线，其曲线半径为29.5a～30.5amm、最大弧高为1.8a～2.6amm、在扇叶轴线方向上的投影为20.0a～21.0amm、在垂直于扇叶轴线的平面内的投影为18.5a～19.5amm；

所述叶片的叶梢曲线，其曲线半径为109a～111amm、最大弧高为5.1a～5.9amm、在扇叶轴线方向上的投影为58.5a～59.5amm、在垂直于扇叶轴线的平面内的投影为26.0a～28.0amm；

所述叶片的前缘曲线，其长度为38.0a～39.0amm、最大弧高为2.2a～3.0amm；

所述叶片的后缘曲线，其长度为36.5a～37.5amm、最大弧高为0.6a～1.0amm；

所述扇叶在垂直于扇叶轴线的平面内的投影，其相邻两所述叶片的叶根曲线的投影之间的距离为4.0a～5.0amm、叶梢曲线的投影之间的距离为16.5a～17.5amm、临近的前缘曲线上在叶梢侧的0.9倍的前缘曲线长度位置处与后缘曲线上在叶梢侧的0.9倍的后缘曲线长度位置处的投影之间的距离为5.5a～6.5amm，且相邻的两所述叶片的位于后侧的前缘曲线与位于前侧的后缘曲线的投影之间的距离由叶根向叶梢逐渐增大；

所述叶片的前缘处的厚度为2.0a～3.0amm、后缘处的厚度为0.4a～0.8amm；

所述扇叶的轮毂的外径与所述扇叶的外径比为0.3～0.33；

其中，a为系数，且a大于0。

2.根据权利要求1所述的扩散吹风式扇叶，其特征在于，

所述扇叶的叶中曲线，其曲线半径为69.5a～70.5amm、弧高为3.4a～4.2amm；

所述轮毂高度为23.0a～24.0amm，所述叶根曲线位于所述轮毂的外壁面上靠近所述扇叶的进风侧的一端。

3.根据权利要求2所述的扩散吹风式扇叶，其特征在于，

所述叶片的厚度自所述叶片的前缘处向后缘处逐渐减小。

4.根据权利要求2所述的扩散吹风式扇叶，其特征在于，

所述叶片的叶梢曲线位于与所述扇叶轴线同轴的圆柱面上。

5.根据权利要求2所述的扩散吹风式扇叶，其特征在于，

所述叶根曲线、所述叶梢曲线、所述前缘曲线和所述后缘曲线的最大弧高均位于曲线的中部。

6.根据权利要求2所述的扩散吹风式扇叶，其特征在于，

所述轮毂的横截面呈圆环状，且圆环的厚度为1.5a～2.0amm。

7.根据权利要求6所述的扩散吹风式扇叶，其特征在于，

所述轮毂围成的区域内设置有轴座，所述轴座与所述轮毂通过多个相间隔的筋条固定连接。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的扩散吹风式扇叶，其特征在于，

a为1或0.8。

9.一种扇叶支架，用于与如权利要求1至8中任一项所述的扩散吹风式扇叶相配合使用，其特征在于，

所述扇叶支架的导风圈与所述扇叶的叶梢之间的最短距离为2.0a～4.0amm。

10.根据权利要求9所述的扇叶支架，其特征在于，

所述扇叶支架的顶板上开设有进风口，所述进风口位于所述扇叶支架的进风侧。