CN1590778A - 轴流风扇 - Google Patents

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张镇赫
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LG Electronics Tianjin Appliances Co Ltd
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/32—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
    • F04D29/38—Blades
    • F04D29/384—Blades characterised by form

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

本发明涉及一种轴流风扇。本发明的轴流风扇中，与驱动源相连的轮毂的外周面形成风扇叶片。风扇叶片的压力面上，从轴流风扇的前沿向风扇叶片的后沿的范围内形成与风扇叶片的旋转轨迹平行的风扇叶片肋条。风扇叶片肋条从半径的内侧向外侧形成若干个。据有上述结构的轴流风扇中，风扇叶片肋条防止沿着压力面引导的空气由于圆心力而脱离圆心方向，从而能够解决风量减少的问题。

Description

轴流风扇
技术领域
本发明涉及一种轴流风扇(Axial Flow Fan)，尤其涉及一种控制空气流动的方向、能够稳定空气的流速，并能减少空气流动产生的噪音的轴流风扇。
背景技术
一般，轴流风扇(axial fan)是受到外部驱动源(如电机等)的旋转力而旋转，并且把空气向轴方向送风的机器。其不仅适用于电风扇、空调机及电冰箱等家电产品，也广泛应用于航天飞机和发电机等多种领域。
下面参照图1及图2详细说明现有技术的轴流风扇。
如图所示，现有的轴流风扇10包括与电机的驱动轴相结合的轮毂(hub)12与在轮毂12外周面形成的具有送风作用的若干个风扇叶片(blade)14。风扇叶片14的三维形状是轴流风扇10的决定空气流动特性的重要因素。
构成轴流风扇10的风扇叶片14的三维形状可以由摆角、内外径比、斜角、最大弯曲量及最大弯曲位置等组成因素来具体表现。把风扇叶片14的形状用三维的概念定义的这些组成因素在空气力学领域是经常使用的。
与流体的流动有关的风扇叶片14的形状定义如下：如图1所示，在流体被轴流风扇10吸入前的位置即上流位置观察轴流风扇10时能看到的风扇叶片面定义为压力背面16；其反面看不见的风扇叶片面定义为压力面18。
另外，在风扇叶片14的半径方向末端，叶片顶部(blade tip)24连接风扇叶片14的前沿(leading edge)20与后沿(trailing edge)22。
风扇叶片14的前沿20是连接叶片顶部24一侧与轮毂12的部分，随着轴流风扇的旋转，空气从风扇叶片14的前沿20流入到压力面18上。风扇叶片14的后沿22是连接叶片顶部24另一侧与轮毂12的部分，通过压力面18的空气从风扇叶片14的后沿22脱离风扇叶片14。
如上所述的轴流风扇10通过电机驱动来旋转，并在风扇叶片14的压力背面16与压力面18导致的压力差的作用下，上流侧的流体向下流侧流动。即由轴流风扇10的旋转，轴流风扇10后侧的空气向前侧流动。
但是如上所述的现有技术的轴流风扇具有如下问题。
轴流风扇10旋转时，从轴流风扇10的前沿20向风扇叶片14的后沿22流动的空气由于圆心力受到向叶片顶部24的力的作用，所以沿着风扇叶片被引导的空气通过叶片顶部24脱离风扇叶片。这使得由风扇叶片形成的气流的风量减少。
此外，从风扇叶片的前沿20向风扇叶片14的后沿22引导的空气与向叶片顶部24流动的空气产生噪音。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是通过对构成轴流风扇的风扇叶片形状的最佳设计，提供高效率低噪音的轴流风扇。
为了实现上述目的，本发明提供一种具有如下结构的轴流风扇：与驱动源相连接的轮毂；在轮毂的外周面形成的若干个风扇叶片；在风扇叶片的压力面上突出形成并且与风扇叶片的旋转轨迹平行的风扇叶片肋条。
本发明的轴流风扇具有如下效果：
在风扇叶片的压力面上设置了风扇叶片肋条，上述风扇叶片肋条互相间隔一定距离形成，防止了以轴为中心而旋转的空气向外脱离，解决了因空气流失而造成的风量减少问题。
上述实施例中的轴流风扇对于相同的旋转数相对增加了风量，提高了应用于各种送风机时的送风效率。
此外，解决了脱离的空气与叶片顶部附近的空气冲突而产生的噪音问题。
附图说明
图1是普通的轴流风扇的立体示意图；
图2是图1中沿着I-I′线的剖视图；
图3是本发明的轴流风扇的优选实施例的结构的立体示意图；
图4是本发明实施例结构的正面图；
图5是图4中沿着A-A′线的剖视图。
主要部件附图标记说明
100：轴流风扇                     102：轮毂(hub)
104：风扇叶片(blade)              106：前沿(leading edge)
108：后沿(trailing edge)          110：叶片顶部(blade tip)
112：压力面                       114：压力背面
116：风扇叶片肋条(blade rib)
具体实施方式
下面参照附图详细说明本发明的轴流风扇的优选实施例的结构。
图3是本发明的轴流风扇的优选实施例的结构的立体示意图；图4是本发明实施例结构的正面图；图5是图4中沿着A-A′线的剖视图。
如图所示，轴流风扇100包括与电机的驱动轴相结合的轮毂102与在轮毂102外周面形成的具有送风作用的若干个风扇叶片104。风扇叶片104的三维形状是在轴流风扇100中决定空气流动特性的重要因素。
从空气被轴流风扇100吸入前的位置即上流位置观察轴流风扇100时能看到的风扇叶片面定义为压力背面114；其反面看不见的风扇叶片面定义为压力面112。并且风扇叶片104的半径方向边缘定义为连接风扇叶片104的前沿106与后沿108的叶片顶部110。
通过连接叶片顶部110一侧与轮毂102的风扇叶片104的前沿106，向压力面112流入空气。通过连接叶片顶部110另一侧与轮毂102的风扇叶片104的后沿108，通过压力面108的空气脱离风扇叶片104。
风扇叶片104的结构进一步说明如下。风扇叶片104的前沿106在轮毂102的后侧，风扇叶片104的后沿108在轮毂102的前侧形成，使得风扇叶片104旋转时从风扇叶片104的前沿106流入到风扇叶片104的压力面112的空气上升。
上述轴流风扇100的压力面112上形成若干个风扇叶片肋条116。在轴流风扇100的正面图上，风扇叶片肋条116的曲率中心与轮毂102同心。并且轮毂102与风扇叶片104的旋转中心同心。上述风扇叶片肋条116在轴流风扇100的压力面112上向上突出形成，并且在风扇叶片104占有的整个圆弧上平行于旋转轨迹形成。因为风扇叶片104以轮毂102为中心越向外侧其周长约大，风扇叶片肋条116的长度也相应的变长。在平面图上，形成于压力面112上的若干个风扇叶片肋条116形成同心圆，并且每个风扇叶片104具有相同大小、相同形状、相同数目的风扇叶片肋条116。风扇叶片肋条116轴流与风扇的各个位置上的旋转轨迹具有相同的曲率。
下面详细本发明的轴流风扇的作用。
轴流风扇100受到电机的驱动力而旋转后，由于风扇叶片104的压力背面114与压力面112之间的压力差，上流的压力背面114侧的空气向下流的压力面112侧流动，并且形成前侧面空气流动速度差引起的压力差，把空气向轴方向送风。
此过程中，由风扇叶片104向轴方向送风的空气受到与风扇叶片104摩擦而引起的旋转力，向与风扇叶片104旋转方向相同的方向旋转。旋转的空气因为受到圆心力作用，所以空气受到风扇叶片104中心受到放射性方向的作用力并向那个方向移动。
但是，本发明的实施例中在压力面112上侧设置风扇叶片肋条116，防止空气脱离，进而防止沿着风扇叶片104的放射性方向流出的空气，使得对于相同的旋转数，增加了风量，增加了送风效率。
虽然前面详细描述了本发明，但本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离权利请求范围内确定的本发明精神和范围的前提下，可以做出各式各样的改变和修改。

Claims (2)

1、一种轴流风扇，其特征在于，包括：
轮毂、风扇叶片、风扇叶片肋条；
其中，上述轮毂与驱动源相连接；
若干个风扇叶片形成在轮毂的外周面；
风扇叶片肋条突出形成在风扇叶片的压力面上，并且与风扇叶片的旋转轨迹平行。
2、根据权利要求1所述的轴流风扇，其特征在于：
上述风扇叶片肋条互相间隔一定距离形成，并且每个风扇叶片肋条在沿着从轴流风扇的前沿向风扇叶片的后沿的方向形成。
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