专利名称：轴流式风扇的制作方法
技术领域：
本发明涉及由内燃机的驱动轴直接驱动的或通过皮带驱动、液力驱动、马达驱动等间接驱动的轴流式风扇，具体涉及到风扇叶尖处流体流动改进了的轴流式风扇。
背景技术：
上述类型的轴流式风扇包括由内燃机的驱动轴、液力马达、电力马达等直接或间接驱动的轴套件，以及装附于轴套件的周边上的风扇叶片。此风扇叶片当轴套件转动时产生流体流动。这种风扇叶片一般弯曲成导向叶片形状用以有效地捕集流体。因此，在具有这种风扇叶片的轴流式风扇中，存在有通过风扇的流体流向风扇上游而降低风扇效率的问题。为了防止发生通过风扇的流体流向风扇上游的现象，已提出过改进风扇叶梢处流动的轴流式风扇(JP-A-4-86399)。
上述这种轴流式风扇包括有大致矩形的离心部件，此部件基本上平行于包括整体地形成于风扇叶片侧的风扇一轴线的平面。借助此离心部件，通过风扇的一部分流体便沿径向流动而此径向流则形成了空气的阻挡层，从而防止了流体流到风扇前侧周围。
这样，由于此具有上述离心部件的轴流式风扇包括着通过将风扇叶梢的一部分或全部弯向上游而形成的这种大致矩形的离心部件，就改进了叶梢后边缘侧上的流体流动。但这仍然存在有未能改进整个范.围的空气量的流体流动的问题。此外，近年来随着内燃机功率的增大也愈益要求轴流式风扇高的负载，因而功率消耗呈上升趋势。当功率消耗增大，施加到风扇驱动装置上的负载必然相应地增加。结果就需要有高负载和较低功率的风扇。
鉴于上述情形，本发明的目的在于改进叶梢后边缘侧的流体流动而不损害叶梢前边缘侧的流体流动，降低功率消耗而不给负载以显着影响，同时提供具有高的风扇效率与高的性能的轴流式风扇。
发明内容
本发明的轴流式风扇的特征在于，它的叶片于叶片后边缘侧上此叶梢的侧面上具有翘曲部，此翘曲部的形成是通过将此叶梢向上游弯成5～30°的角，具有平滑的倒角R，弯曲时是沿着这样的线段，它连接着从叶梢后边缘朝向其前边缘沿叶梢在A与A/5之间长度处(其中A代表弦长A)一宽向位置与一从叶梢后边缘起在B/2与B/10之间径向长度处此叶梢后边缘的径向位置(其中B代表此叶片的径向长度)。
图1是本发明一实施例的轴流式风扇的示意性正视图；图2是示明此同一轴流式风扇的叶片一部分的示意性放大的正视图；图3是沿图2中线III-III截取的横剖图；图4是图2所示风扇叶片从后边缘侧观察时的示意性侧示图；图5是图2所示的此风扇叶片从前边缘侧观察时的示意性侧示图；图6是曲线图，示明在本发明的轴流式风扇中对于B＇＝B/3和θ＝20°的情形下的A＇/A与最大静效率间的关系；图7是曲线图，示明在本发明的轴流式风扇中对于A＇＝A/2和θ＝20°的情形下的B＇/B与最大静效率间的关系；图8示明本发明的轴流式风扇中于A/2、B/3情形下，θ与最大静效率E之间的关系；
图9示明依据本发明实施例的，静压力P、功率消耗L与静效率E相对于空气量Q的关系。
具体实施形式本发明的附图中，标号1指轴套件，标号2指风扇叶片，标号2a指翘曲部，标号3指钢插件，标号4指安装孔，标号A指叶梢的弦长，标号A＇指从叶梢后边缘侧延伸向叶梢前边缘侧的从A到A/5的此翘曲部的长度，标号B指叶片的径向长度，标号B＇指此翘曲部的从叶梢后边缘部沿径向延伸出的从B/2到B/10的长度，标号α指A＇的宽向位置，标号β指B＇的径向位置，标号C指连接α与β的线段，标号θ指叶片的翘曲部2a的翘曲角。
具体地说，本发明的轴流式风扇包括许多塑料叶片2，它们整体地形成于塑料轴套件1的外周边上，轴套件1具有由其周边上的安装孔4形成的圆形钢插件3，此风扇还包括在叶梢后边缘侧侧面上的翘曲部2a。翘曲部2a如图2与图3所示，由将叶片沿线段C弯曲形成，此线段C连接从风扇叶片2的后边缘朝向其前边缘，对应于A与A/5间长度A＇处的宽向位置α以及一从风扇叶片2梢部对应于B/2至B/10的长度B ＇处的径向位置β，翘曲角θ＝5～30°，具有朝向上游的平滑倒角R。此倒角R可根据叶片的尺寸、导向叶片的厚度、折转角等而变化，但此倒角最好连续和光滑地形成以不在弯曲部分中断流体流动，同时最好具有以不造成应力集中为条件的尺寸。
本发明中之所以使形成于叶梢后边缘侧的叶梢侧面上的翘曲部2a的条件包括使翘曲部2a形成于这样的线段C上，而此线段C连接着从风扇叶片2的后边缘朝向其前边缘的对应于A与A/5之间长度的长度A＇的宽向位置α以及从风扇叶片2的后边缘起对应于B/2与B/10间的长度的长度B＇处的径向位置，其理由如下。
当A＇小于A/5，这几乎就是叶片不弯曲的情形，因而不能指望获得所需的效果。
当B＇小于B/10，这也几乎就是叶片不弯曲的情形，因而得不到期望的结果，而当它超过B/2，则加剧了空气量的减少也就降低了效率。
叶片梢部的翘曲角θ之所以限制在5～30°之间是由于，设θ小于弯度，因为这几乎同于叶片不弯曲的情形，故不会有所期望的结果，而要是θ超过30°，则由于空气量减少得太多则将降低效率。
倒角R虽无特别限制，但最好约为5mm。
图6～8是有关本发明的风扇叶片的最大静效率的试验数据。图6是曲线图，示明了B＇＝B/3和θ＝20°情形下A＇/A与最大静效率E之间的关系；图7是曲线图，示明了A＇＝A/2和θ＝20°情形下B＇/B与最大静效率E的关系；图8则示明了A/2、B/3情形下θ与最大静效率E之间的关系。从这些数据可以了解到，本发明对翘曲部所加的限制条件是适当的。
本发明的轴流式风扇的静压力P、功率消耗L与静效率E相对于空气量Q的关系示明于图9中，作为比较，其中也示明了无翘曲部的有关技术的轴流式风扇的相应关系。用于本实施例的所选择的轴流式风扇中，轴套件的外径为p235mm，叶梢A的弦长为145mm，叶片B的径向长度是145mm，而叶片数为九。本发明的轴流式风扇的参数的对比参考数据是A＇＝80mm，B＇＝35mm，θ＝20°，倒角R＝10mm，转数＝2000r/min。
从图9所示数据可知，本发明的轴式风扇在相对于空气量Q的静压力P、功率消耗L与静效率E等所有方面都是优越的。
尽管上面的例子中描述的是叶片-轴套整体式风扇，但显然这也可适用于日本专利申清NO.2000-402750中所公开的组合式风扇或类似风扇。
如上所述，根据本发明的轴流式风扇，由于可以通过在叶梢后边缘侧上形成适当的翘曲部来改进叶梢后边缘侧上的体动而不损害此叶梢前边缘部的体动，就可以取得能防止功率损耗而对空气量无显著影响的优异效果。
权利要求
1.轴流式风扇，它包括按所需间隔沿周向设置的多块风扇叶片，其特征在于，叶片于叶片后边缘侧上的叶梢的侧面上具有翘曲部，此翘曲部的形成是通过将叶梢向上游弯成5～30°的角，其具有平滑的倒角R，弯曲时是沿着这样的线段C，它连接着从叶梢后边缘朝向其前边缘沿叶梢在A与1/5A之间长度处一宽向位置与一从叶梢后边缘起在1/2B和1/10B之间径向长度处此叶片后边缘的径向位置，其中A代表弦长A；B代表此叶片的径向长度。
全文摘要
通过改进叶梢后边缘侧上的流体流动而不损害其前侧上的流体流动，同时减少了功率损耗但对负载无显著影响而提供了高致高性能的轴流式风扇。此叶片于叶片后边缘侧上此叶梢的侧面上具有翘曲部，此翘曲部的形成是通过将此叶梢向上游弯成5～30°的角，具有平滑的倒角R，弯曲时是沿着这样的线段，它连接着从叶梢后边缘朝向其前边缘沿叶梢在A与A/5之间长度处一宽向位置与一从叶梢后边缘起在B/2与B/10之间径向长度处此叶梢后边缘的径向位置。
文档编号F04D29/38GK1438426SQ0310388
公开日2003年8月27日 申请日期2003年2月14日 优先权日2002年2月15日
发明者铃木哲畅 申请人:臼井国际产业株式会社