风扇和微波炉的制作方法

文档序号:14481520阅读:206来源:国知局

本发明涉及家用电器领域,具体地,涉及一种风扇和微波炉。



背景技术:

微波炉是一种用微波加热食品的现代化烹调灶具。微波是一种电磁波。微波炉由电源,磁控管,控制电路和烹调腔体等部分组成。微波炉内部主要利用轴流风扇组件对变压器或变频器及磁控管等部件进行散热。轴流风扇组件主要包括扇叶、集流罩、风扇支架及电机。轴流风扇运行过程中,流量与噪声之间是正相关关系。当风扇转速增加,流量增大,其噪声水平也会相应的提升,并且电机的高转速加剧了电机的损耗,增加了成本,同时还会导致可靠性、安全性问题。随着人们生活水平的大幅度提升,风扇的噪声问题已经越来越受到关注,高风量、低噪音是风扇产品的发展趋势。

目前,常用的轴流风扇采用周向均匀分布的叶片排列方式,随着风扇的周期性转动,会产生具有基频峰值的离散噪声。其频率取决于叶片数、叶片的排布方式以及风扇的旋转速度,而基频峰值则对离散噪声总声压级大小起着决定性的作用。

通常,叶片均匀布置的风扇的叶片通过频率为:

f=nzi/60

式中n:风扇每分钟转速,rpm;

z:风扇的叶片数;

i:1,2,3,……,谐波序号。

叶片均匀布置时,风扇由于自身旋转而形成自身噪声;此外,风扇与周围集流罩壁面之间发生周期性的相互作用,以及叶片的尾迹气流周期性冲击下游物体形成的声压脉动在叶片通过频率及其谐波频率上累加,使得离散噪声具有较高的声压级。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种风扇,该风扇具有风量大、噪音小的优点。

为了实现上述目的,本发明提供一种风扇,包括轮毂和形状相同的多个叶片,多个所述叶片沿所述轮毂的外圈的周向等间隔布置且沿所述轮毂的轴向方向形成错位。

优选地,所述风扇的周向整圈包括交替布置的多组叶片组,所述叶片组包括周向等间隔布置且轴向位置相同的若干个所述叶片,所述叶片组之间沿所述轴向方向相互错位。

优选地,各个所述叶片的叶顶的轴向弦长均为d,所述叶片组之间的最大轴向错位间距c不大于30%*d。

优选地,c=(15%~25%)*d。

优选地,所述风扇包括第一叶片组和第二叶片组,所述第二叶片组中的第二叶片与所述第一叶片组中的第一叶片之间的轴向错位间距为(15%~25%)*d。

优选地,所述风扇包括第一叶片组、第二叶片组和第三叶片组,所述第二叶片组中的第二叶片与所述第一叶片组中的第一叶片之间的轴向错位间距为c1,所述第三叶片组中的第三叶片与所述第一叶片组中的第一叶片之间的轴向错位间距为c2,满足c1<c2≤c。

优选地,c1=(10%~15%)*d,c2=(15%~25%)*d。

优选地,所述风扇包括2~4组所述叶片组,和/或,所述风扇包括4~12个所述叶片。

优选地,所述叶片为重心积迭线沿着所述风扇的旋转方向周向向前弯曲的前弯叶片;

或者,所述叶片为迎着来流方向沿所述轮毂的轴向弯曲的前掠叶片,

所述叶片的重心积迭线包括沿径向外延的直线段以及从所述直线段的径向外端沿所述轴向弯曲延伸的圆弧段。

优选地,所述风扇为轴流风扇。

另外,本发明还提供了一种微波炉,该微波炉包括上述所述风扇。

在本发明的风扇中,通过合理地控制叶片沿轮毂的轴向方向的错位距离,以通过叶片的轴向错位重新调制叶片的通过频率。运用这种方法可以破坏叶片与上下游的固定障碍物(如支架,变压器或变频器,磁控管等)相互干扰时所产生的气流共振现象,同时,还可以将原始风扇的基频分散到不同的频率上,分散了能量的分布,对该风扇的离散噪声起到了较好的控制作用,另外,在此基础上,该风扇的气动性能也在一定程度上得到了提升。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:

图1为根据本发明的具体实施方式的风扇的立体图;

图2为根据本发明的一种具体实施方式的风扇的主视图,该风扇包括2组叶片组;

图3为根据本发明的另一种具体实施方式的风扇的主视图,该风扇包括3组叶片组;

图4为根据本发明的具体实施方式的风扇的俯视图,展示了叶片的重心积迭线,该叶片为前弯叶片;

图5为根据本发明的具体实施方式的风扇的立体图,展示了叶片的重心积迭线,该叶片为前掠叶片;

图6为根据本发明的具体实施方式的微波炉的内部结构示意图;

图7为风扇组件的爆炸图。

附图标记说明

1腔体2风扇组件

3底板4变压器

5电源线分叉6后板

7磁控管

20风扇21轮毂

22叶片24集流罩

25支架26电机

211外圈221重心积迭线

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。

在本发明中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。

本发明提供了一种新型的风扇,如图1所示,该风扇20包括轮毂21和形状相同的多个叶片22,多个叶片22沿轮毂21的外圈211的周向等间隔布置且沿轮毂21的轴向方向形成错位。因此,在本发明的风扇20中,通过合理地控制叶片22沿轮毂21的轴向方向的错位距离,可以将原始风扇的基频(i=1)分散到不同的频率上,分散了能量的分布,对该风扇20的离散噪声起到了较好的控制作用,同时还可以在一定程度上使得风扇20的气动性能得到提升。

在本发明的风扇20中,首先对风扇20的多个叶片22进行分组,即风扇20的周向整圈包括交替布置的多组叶片组,叶片组包括周向等间隔布置且轴向位置相同的若干个叶片22,叶片组之间沿轴向方向相互错位。其中,每个叶片组的数量可以为1个、2个或者多个。通过对该风扇20进行叶片组的形式进行轴向错位,以将现有的原始风扇的基频(i=1)分散到本发明的风扇20的对应不同叶片组的频率上,来分散能量的分布,同时将多组叶片组交替地沿外圈211的周向整圈布置,还可以满足该风扇20的动平衡效果。

其中,如图2和图3所示,各个叶片22的叶顶的轴向弦长均为d,叶片组之间的最大轴向错位间距c不大于30%*d。即叶片组之间的轴向错位间距c不宜过大。

进一步地,优选为c=(15%~25%)*d。此时,风扇20的降噪效果最好,散热性能也更为优秀。

在本发明的如图2的一种具体实施方式的风扇20中,即将该风扇20分为2个叶片组。其中,风扇20包括第一叶片组和第二叶片组,第二叶片组中的第二叶片与第一叶片组中的第一叶片之间的轴向错位间距优选为(15%~25%)*d。

在本发明的如图3的另一种具体实施方式的风扇20中,该风扇20分为3个叶片组。风扇20包括第一叶片组、第二叶片组和第三叶片组,第二叶片组中的第二叶片与第一叶片组中的第一叶片之间的轴向错位间距为c1,第三叶片组中的第三叶片与第一叶片组中的第一叶片之间的轴向错位间距为c2,满足c1<c2≤c。

优选地,c1=(10%~15%)*d,c2=(15%~25%)*d。

在本发明的风扇20中,优选地,该风扇20包括2~4组叶片组,和/或,风扇包括4~12个叶片22。

实验一,分别对采用上述分为2组叶片组的本发明的风扇20和现有的原始风扇进行噪声效果测试以及进行温升实验,并针对本发明的风扇20的轴向错位间距c(相对于d的比值)进行适当地调制,其中d为叶片的叶顶的轴向弦长,测得其噪声效果如表1所示,测得其对微波炉(参见图6)中的各部件的散热效果的结果如表2所示,其中,风扇叶片22的总数量均为6叶。

表1两组叶片组轴向错位的风扇的噪声数据

表2两组叶片组轴向错位对微波炉主要散热部件温升的测试结果

实验二,分别对采用上述分为3组叶片组的本发明的风扇20和现有的原始风扇进行噪声效果测试以及进行温升实验,并针对本发明的风扇20的轴向错位间距c(包括c1、c2,相对于d的比值)进行适当地调制,其中d为叶片的叶顶的轴向弦长,测得其噪声效果如表3所示,测得其对微波炉(参见图6)中的各部件的散热效果的结果如表4所示,其中风扇叶片22均采用6叶风扇为例。

表3三组叶片组轴向错位的风扇的噪声数据

表4三组叶片组轴向错位对微波炉主要散热部件温升的测试结果

通过上述两组实验,分析得出:c=(15%~25%)*d,或c1=(10%~15%)*d,c2=(15%~25%)*d,此时,风扇20的降噪效果最好,散热性能也更为优秀。可见,运用本发明的将叶片22进行分组并轴向错位一定间距的方法,可以破坏叶片22与上下游(针对风的流向而言)的固定障碍物(如支架25,变压器4或变频器,磁控管7等)相互干扰时所产生的气流共振现象,使得风扇20的降噪和散热更好。此外,将各个叶片组轴向错位设置使得叶片22通过频率重新发生了调制,使得叶片22通过频率所对应的显著噪声峰值的能量被分散到一系列叶片组的边频带上,从而获得噪声能量的重新分布和总声功率级降低的效果。

通常,在冷却风扇中,将不同叶高下的叶型的重心连接起来得到的曲线称为叶片的重心积迭线。特别地,在本发明的风扇20中,如图4所示,叶片22为重心积迭线221沿着风扇20的旋转方向周向向前弯曲的前弯叶片。或者,如图5所示的风扇20中,叶片22为迎着来流方向沿轮毂21的轴向弯曲的前掠叶片。其中,叶片22的重心积迭线221均包括沿径向外延的直线段以及从直线段的径向外端沿轴向弯曲延伸的圆弧段。

当采用如图4所示的风扇20的前弯式的叶片22时,由于改变了不同叶高处来流与叶片22前缘的冲击时间,因此可改善气流共振现象。另一方面,前弯叶片也可以有效地抑制尾迹共振现象,达到降噪的目的。此外,前弯叶片有助于改善叶顶处的径向流动,减小叶片22的顶部角区的气动损失,从而提高了风扇20的工作效率。

或者,当采用如图5所示的风扇20时,通过采用前掠式的叶片22来改善叶片22表面的压力分布,以便有效地抑制顶部的叶尖涡和叶根前缘的马蹄涡,减小通道内的涡流范围,提高该风扇20的做功效率。另一方面,前掠叶片的径向压力分布导致大部分叶高区域的边界层厚度减小,有效地控制了流动的径向掺混,有利于降低风扇20的噪声。

通过以上的前弯式或前掠式叶片的设计,并可以进一步调节叶片的前弯角度或前掠角度来调节,均可以进一步地改善风扇20的噪声和散热效果。

与此同时,本发明的风扇20为一种常见的轴流风扇20。

此外,本发明还提供了一种微波炉,如图6所示,微波炉设有上述所述的风扇20。因此该微波炉也包含了本发明的风扇20的所有优点,不再一一赘述。

该微波炉包括底板3、后板6、磁控管7、变压器4或变频器、微波炉加热腔体1、电源线分叉5、高压二极管及风扇组件2。如图7所示,风扇组件2包括风扇20、集流罩24、支架25和电机26。通常变压器4或变频器用于给磁控管7供电,磁控管7产生微波对腔体1内的食物进行加热,风扇组件2对磁控管7及变压器4或变频器进行散热。其中,腔体1和变压器4或变频器固定在底板3上,磁控管7固定在腔体1上,支架25通过螺钉固定在后板6上,电机26固定在该支架25上,电机26的转轴穿过风扇20的转轴安装部。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。

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