混流风机的制作方法

文档序号:12914307阅读:471来源:国知局
混流风机的制作方法与工艺

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年5月5日提交的美国临时申请no.62/332348的优先权,其全部内容通过引用全部合并于此。

本发明的各个独立实施例涉及风机,具体地,涉及混流风机。



背景技术:

混流风机是一种能够在两个流动方向移动空气的风机(fan)。例如,一些混流风机能够在轴向和径向引流空气。相比于其他类型的风机,混流风机在单位尺寸上产生更大的气流功率。混流风机不会像轴流风机一样停转,而能够在广泛的运行条件下良好工作。此外,混流风机不必像标准的离心风机一样为了高效运行而具有大的体积或缓慢运转。然而,相比于其他类型的风机,混流风机不能容易地制造且其设计相当复杂。



技术实现要素:

在一种独立实施例中,风机通常可以包括叶轮,该叶轮具有截头圆锥形形状,该截头圆锥形形状在第一端具有第一周长,在第二端具有第二周长,且该第二周长大于所述第一周长。叶轮的旋转轴线穿过所述第一端和所述第二端延伸。多个叶片从所述旋转轴线径向向外地延伸。所述多个叶片中的每一个具有首端和尾端,所述首端位于所述尾端的径向内侧。该多个叶片之间间隔有多个缝隙。另外,还设置有接合于所述叶轮的插塞。该插塞包括多个插塞构件,该多个插塞构件与所述多个缝隙对齐,从而,当所述插塞接合于所述叶轮时,各个所述插塞构件插入相应的所述多个缝隙中的一个中。所述多个插塞构件各自的尺寸和形状设置为能够密封相应的缝隙,以在各对相邻叶片之间形成连续表面。

在另一种独立实施例中,提供了一种制造混流风机的方法。该方法通常可以包括模制具有多个叶片和多个缝隙的叶轮。所述多个叶片从旋转轴线径向向外地延伸,所述多个缝隙设置为在各对相邻叶片之间具有一个缝隙。所述方法还包括模制具有锥形形状的插塞。该插塞包括周向设置的多个插塞构件,且所述多个插塞构件的数量对应于所述叶轮上的所述多个缝隙的数量。所述方法还包括将叶轮与插塞焊接在一起,并使得所述叶轮的所述多个缝隙中的每一个由所述插塞的所述多个插塞构件中的一个密封以形成连续表面。

在另一种独立实施例中,风机通常可以包括限定有旋转轴线的叶轮和从所述旋转轴线径向向外地延伸的多个叶片。所述多个叶片中的每一个具有首端和尾端。该多个叶片之间间隔有多个缝隙。另外,还设置有接合于所述叶轮的插塞。该插塞包括多个插塞构件,该多个插塞构件与所述多个缝隙对齐,从而,当所述插塞接合于所述叶轮时,各个所述插塞构件插入相应的所述多个缝隙中的一个中。所述多个插塞构件各自的尺寸和形状设置为能够密封相应的缝隙,以在各对相邻叶片之间形成连续表面。入口形成为环绕旋转轴线的周向定位,并使得该入口设置为能够接收径向气流。出口形成为平行于旋转轴线定位,并使得该出口设置为沿轴向排出气流。

在另一种独立实施例中,风机通常可以包括:限定有旋转轴线的叶轮;从所述旋转轴线径向向外地延伸的多个叶片,所述多个叶片中的每一个具有首端和尾端,所述首端位于所述尾端的径向内侧,相邻叶片之间间隔有缝隙;以及,插塞,该插塞包括多个插塞构件,当所述插塞接合于所述叶轮时,各个所述插塞构件插入相应的缝隙中,且各个插塞构件封闭相应的缝隙以在相邻叶片之间形成连续表面。

在另一种独立实施例中,提供了一种制造混流风机的方法。该方法通常可以包括模制具有多个叶片和多个缝隙的叶轮,所述多个叶片从旋转轴线径向向外地延伸,所述多个缝隙设置为在相邻叶片之间具有一个缝隙;模制插塞,该插塞包括周向设置的多个插塞构件,且所述多个插塞构件的数量对应于所述叶轮上的所述多个缝隙的数量;以及,将叶轮与插塞焊接在一起,并使得所述叶轮的所述多个缝隙中的每一个对应容纳所述插塞的所述多个插塞构件中的一个并封闭该缝隙。

在另一种独立实施例中,风机通常可以包括:第一部件,该第一部件形成为所述风机的第一部分,所述第一部件限定有旋转轴线并包括多个叶片,该叶片从所述旋转轴线径向向外地延伸;以及,第二部件,该第二部件相对所述第一部件独立形成并形成为所述风机的第二部分,所述第二部件能够连接至所述第一部件,并连接为当沿所述旋转轴线观察时所述第二部件与所述第一部件的一部分重叠。

结合以下详细说明、随附权利要求书及附图,将能够更容易地理解本发明的其他方面。

附图说明

图1所示为根据一种独立实施例的风机的侧视图;

图2所示为图1所示风机的俯视图;

图3所示为图1所示风机的顶部立体图;

图4所示为图1所示风机的底部立体图;

图5所示为图1所示风机的爆炸图;

图6所示为用于图1所示风机中的叶轮的俯视图;

图7所示为图6所示叶轮的立体图;

图8所示为用于图1所示风机中的插塞的俯视图;

图9所示为图8所示插塞的立体图;

图10所示为叶轮与插塞组装后的顶部立体图;

图11所示为叶轮与插塞组装后的底部立体图;

图12所示为另一种独立实施例的风机的侧视图;

图13所示为图12所示风机的俯视图;

图14所示为图12所示风机的顶部立体图;

图15所示为图12所示风机的底部立体图;

图16所示为用于图12所示风机中的轴流风机叶轮;

图17所示为用于图12所示风机中的离心风机叶轮;

图18所示为图12所示风机在轴流风机叶轮的部分被移除后的断面视图;

图19所示为另一种独立实施例的混流风机;

图20所示为图19所示风机在护罩被移除后立体图;

图21所示为图19所示风机的爆炸图;

图22所示为用于图19所示风机中的叶轮的俯视图;

图23所示为用于图19所示风机中的插塞的俯视图;

图24所示为另一种独立实施例的风机的爆炸图;

图25所示为用于图24所示风机中的叶轮的顶部立体图;

图26所示为图25所示叶轮的底部立体图;

图27所示为用于图24所示风机中的护罩的顶部立体图;

图28所示为图24所示风机在组装后的立体图。

具体实施方式

在详细说明本发明的独立实施例之前,应当理解的是,本发明并不限于对以下说明所述或随附附图所示的结构细节和部件设置的应用。本发明能够具有其他独立实施例,并且能够以不同方式实施或实现。此外,所公开的以一定方式设置的装置或结构至少可以设置为该方式,但也可以以其他未列举的方式设置。

此外,通过以下说明可以看出,为了简要厘清的目的,本发明将不同特征组合于不同实施例中。但这并不意味着所要求保护的相应技术方案必然具有除各项权利要求明确限定的特征之外的其他特征。而是意在本发明的主题可以包括少于随后书面说明中的单个公开的独立实施例或公开的独立实施例的组合(全部地或部分地)的全部特征。

混流风机能够在多于一个方向制造气流。例如,混流风机能够在轴向和径向引导气流。通常地,从制造角度而言,混流风机设计复杂。由于设计的复杂性,许多混流风机利用繁杂的或昂贵的方法制造,如熔模铸造或5轴机床。本发明提供的混流风机可以设计为改善可制造性、生产时间和/或成本。

图1-图4所示为一种能够在轴向和径向引导气流的混流风机10。图示风机10具有圆形截面并具有在第一端14和第二端18之间渐变的截头圆锥形形状,其中,第一端14具有第一周长,第二端18具有大于该第一周长的第二周长。旋转轴线22在该第一端14和第二端18之间延伸穿过风机10的中心。当从侧部观察时(图1),风机10包括倾斜的第一部分26和具有线性轮廓的第二部分30,所述第一部分26径向向外倾斜,所述第二部分30的线性轮廓具有沿平行于旋转轴线22延伸的边缘。

在临近第二端18处,具有环绕风机10的第二部分30延伸的环形开口34。该环形开口34限定有风机10的出口38。在临近第一端14处,风机10还包括位于风机10的顶侧46的开口42,该开口42在图示实施方式中呈圆形。该开口42限定有风机10的入口50。

风机10的内部设置有叶片54。该叶片54在第一端14和第二端18之间延伸,并在各对相邻叶片54之间形成通道58(如图6和图7所示)。各个叶片54包括首端62和与该首端62相对的尾端66。所述首端62将开口42划分为入口分隔区70,所述尾端66将环形开口34划分为出口分隔区74。各个通道58将一个入口分隔区70连通至一个出口分隔区74。所述通道58引导气流,以使得进入入口50的空气基本沿轴向流动,并使得通过出口38排出的空气基本沿径向流动。

如图7所示,在一些实施例中,叶片54弯曲为使得首端62沿第一方向(如垂直于旋转轴线22)径向向外延伸,使得尾端66沿第二方向(如平行于旋转轴线22)轴向地延伸。此外,叶片54的首端62通过沿旋转轴线22设置的圆柱毂78连接在一起。

参照图5所示的爆炸图,图示风机10具有三种分离元件,包括护罩82、叶轮86和(连接各元件的)插塞90,并连接(如焊接在一起)形成为风机10。护罩82具有截头圆锥形形状,该截头圆锥形形状具有在风机10的第一端14限定有开口42的外壁94。该外壁94向下沿径向向外倾斜,以限定风机10的倾斜的第一部分26。所述外壁94沿径向向外弯曲以在该外壁94的底端形成平坦的轮缘98。在风机10组装状态下,该轮缘98与叶片54的尾端66接合。

如图6和图7所示,叶轮86包括圆柱毂78、叶片54和基板102。叶片54从圆柱毂78沿径向向外和轴向向下延伸,并具有位于尾端66的径向内侧的首端62。由此,当从侧部观察时,叶轮86具有截头圆锥形形状。各个叶片54还包括彼此相对的侧表面108,该侧表面108在首端62和尾端66之间延伸。气流通道58由相邻叶片54的侧表面108形成(图6和图7)。

在图示实施方式中,叶片54环绕旋转轴线22弯曲。该叶片54还扭曲为使得叶片54的侧表面108在叶片54的整个长度上不与旋转轴线22保持平行。特别地,在各个叶片54的尾端66,侧表面108与旋转轴线22平行;而在首端62,侧表面108设置为相对于旋转轴线22具有夹角。侧表面108的曲率使得引入的气流从基本沿轴向在出口39处变化为基本沿径向。除了气流方向,叶片54的曲率同时产生了轴向和离心压力,这还增加了空气流动通过通道58的速度。另外,如图6所示,当从上侧观察叶片54时(即沿旋转轴线22观察),叶片54彼此不重叠。

基板102包括顶面112和底面116。基板102的顶面112支撑叶片54。基板102在叶片54的下侧从旋转轴线22延伸至叶片54的尾端66。在图示实施例中,基板102的外边缘120形成为支撑叶片54的尾端66的平面。在风机10组装状态下,所述外边缘120布置为对齐并大体平行于护罩82的轮缘98。在图示实施例中,各个叶片54的尾端66设置为基本垂直于外边缘120。在风机10组装状态下,叶片54的尾端66在基板102的外边缘120和护罩82的轮缘98之间延伸。叶片54在与基板102的外边缘120间隔的位置支撑护罩82,以形成环形开口34,并且,叶片54的尾端66将该开口34划分为出口区74。

叶片54由形成于各个通道58内的缝隙124间隔。该缝隙124位于基板102上,且相邻叶片54之间设置有一个缝隙124。在图示实施例中,缝隙124至少部分地沿着各个叶片54的侧表面108延伸。如图6和图7所示,各个缝隙124被相邻叶片54中的一者的一部分轴向覆盖。

在一些实施例中,各个缝隙124跨越通道58的整个宽度和/或长度。在其他实施例中,缝隙124仅跨越通道58的一部分,保留基板102的顶面112的位于相邻叶片54之间的一部分可见。在单个基板102中或在不同基板102中,缝隙124的形状和尺寸可以不同。

参照图8和图9,插塞90与叶轮86接合并关闭和密封基板102的缝隙124。插塞90包括插塞构件128,且相邻插塞构件128由形成于顶面132上的凹槽136间隔。所述顶面132具有大体呈截头圆锥形的形状。插塞构件128相对于凹槽136向上延伸并环绕顶面128的圆周设置。

各个插塞构件128分别对应于叶轮86上的一个缝隙124;由此,在图示实施例中,插塞90的插塞构件128数量等于叶轮86上的缝隙124数量。各个插塞构件128的尺寸和形状分别与相应缝隙124适应。当插塞90插入叶轮86的基板102中时,插塞构件128封闭并密封各个缝隙124,以在相邻叶片54之间的通道58内形成连续表面140。具体地,基板102的顶面112和插塞90的顶面132对齐并形成为连续表面140。在其他实施例中(未示出),插塞构件128可以提供叶片54的一部分,另外或可选地封闭并密封缝隙124,且提供连续表面140。

在一些实施例中,所述插塞构件128中的任意一个都能够装入缝隙124的任意一个中。在其他实施例中,特定的插塞构件128对应于相应的缝隙124,从而插塞90必须相对叶轮86放置于特定方位方可组装。

在组装风机10之前,护罩82、叶轮86和插塞90各自独立制造,然后连接在一起形成风机10。更具体地,各个部件可以独立地模制。例如,在一种实施例中,叶轮86利用第一两部模(two-partmold)模制,插塞90利用第二两部模模制,护罩82利用第三两部模模制。

叶轮86中的缝隙124允许对叶片54进行模制,每个叶片54的朝向下方的侧表面108可以经由缝隙124通过下模部靠近(beingaccessible)。在所示的实施例中,叶轮86的叶片54不重叠,藉此允许使用更简单的模具模制叶轮86。在另外的实施例中,叶片54可以重叠,或者叶片54可以通过直通挤压(straightextrusion)形成。

在各个部件被模制后,就可以将这些部件连接在一起。在所示的实施例中,使用焊接工艺将部件连接在一起;而在其他实施例中,也可以使用另外的工艺将部件连接在一起。

为了组装风机10,将插塞90插入叶轮86中,以使得插塞构件128定位在缝隙124中并在通道58内形成连续表面140(参考图10至图11)。然后将护罩82连接到叶轮86的顶部,以使得叶片54在与基板102间隔位置处支撑护罩82。图1至4示出了护罩82、叶轮86和插塞90,护罩82、叶轮86和插塞90组装在一起形成风机10。部件连接在一起的顺序可以不同。在一些实施例中,风机10中不包括护罩82。

图12至图18示出了根据本发明另一种实施例的混流风机200。类似于图1至图4所示的风机10,该实施例所示的风机200具有圆形横截面和截头圆锥形形状,在具有第一周长的第一端214和具有第二周长的第二端218之间渐缩(第二周长大于第一周长)。旋转轴线222穿过风机200的中心并在第一端214和第二端218之间延伸。

当从侧面(图12)观察时,风机200包括倾斜的第一部分226和具有线性轮廓的第二部分230,所述第一部分226沿径向向外倾斜。第二部分230由具有圆柱形壁294的护罩282限定,所述圆柱形壁294平行于旋转轴线222延伸。叶片254从风机的第一端214延伸到第二端218。在所示的实施例中,叶片254从毂278沿径向向外延伸,毂278限定有中空孔276。在所示的实施例中,毂178呈圆柱形。

所示的风机200包括两个单独的部件,即第一部件或者轴流风机286,以及第二部件或者离心风机290,这两个单独的部件连接(例如,焊接)在一起形成风机200。离心风机290形成风机200的第一部分226,轴流风机286形成风机200的第二部分230。当组装轴流风机286和离心风机290时,风机叶片254在轴流风机286和离心风机290之间连续延伸。更具体地说,轴流风机286限定每个叶片254的第一部分254a和首端262,离心风机290限定每个叶片254的第二部分254b和尾端266。

轴流风机286包括叶片254的第一部分254a、护罩282和圆柱形毂278a。护罩282限定开口242,在所示的实施例中,开口242呈圆形,并位于风机200的顶面246上靠近第一端214的位置。叶片254的第一部分254a定位在开口242内,首端262位于开口242的最上端。叶片254的首端262在垂直于旋转轴线222的方向上弯曲。开口242还提供风机200的入口250。圆柱形毂278a沿着旋转轴线222定位并且限定有孔276a。

叶片254的第一部分254a沿径向向外从圆柱形毂278a延伸到护罩282,并且在相邻的叶片部分254a之间限定有通道或者开口258a。利用这种构造,叶片部分254a将开口242分隔成入口分隔区270。在所示的实施例中,叶片部分254a在毂278a和护罩282之间延伸整个距离;而在另外的实施例中,也可以只有叶片部分254a的一部分在毂278a和护罩282之间延伸。

离心风机290包括叶片254的第二部分254b,叶片256和基板202。基板202具有锥形(或截头圆锥形)形状,该锥形(或截头圆锥形)形状从外周缘或外边缘210延伸到中心毂278b,外周缘或外边缘210支撑叶片254的尾端266,中心毂278b在离心风机290中限定有孔276b。第二叶片部分254b从中心毂278b沿径向向外延伸到外边缘210,在相邻的叶片部分254b之间限定有凹槽或者通道258b。在所示的实施例中,叶片254的尾端266在垂直于旋转轴线222的第二方向上弯曲,以限定风机200的第一部分226。

此外,当组装风机200时,叶片254从轴流风机286处的首端262连续延伸到离心风机290处的尾端266。在所示的实施例中,护罩282围绕轴流风机286上的叶片254的第一部分254a,并且叶片254的第二部分254b(即,未被护罩282围绕的部分)限定风机200的出口238。

在所示的实施例中,叶片256还由基板202支撑,并且一个叶片256定位在每个凹槽258b中,或者定位在相邻的第二叶片部分254b之间,以使得叶片部分254b和叶栅256围绕基板202交替分布。因此,离心风机290上的叶片254的第一部分254b和叶栅256的数量之和是轴流风机286上的叶片254的第一部分254a的数量的两倍。

图18示出了轴流风机286的一部分被移除以露出叶栅256的横截面图。叶栅256穿过通道258b延伸以分隔凹槽258b。叶栅256延伸的距离小于多个叶片254的首端262和尾端266之间的距离。叶栅256的尺寸和形状与叶片254的第二部分254b相同;而在轴流风机286中不包括对应的叶栅256。在另外的实施例中,可能有更少或更多的叶栅256,叶栅256的尺寸和形状可能与叶片部分254b不同,或者离心风机290可以不包括任何的叶栅256。

当组装轴流风机286和离心风机290时,由凹槽258a、258b形成的通道258从由轴流风机286限定的风机200的入口250延伸到由离心风机290限定的出口238。通道258使得空气能够穿过风机200从入口250流动到出口238。通过这种设置,通道258还有助于使空气流动的方向从入口250附近的大致轴向方向转变到出口238附近的大致径向方向。

如图13所示,轴流风机286的一部分(例如,第一部分254a)轴向地与离心风机290的一部分(例如通道258中的基板202)重叠。为了在两部模中形成这种结构,轴流风机286和离心风机290分别成型。在一些实施例中,使用第一两部模模制轴流风机286,并且使用第二两部模模制离心风机290。在各个部件被模制后,就可以将轴流风机286和离心风机290连接(例如,焊接)以形成风机200。

如图18所示,当组装风机200时,轴流风机286的中心毂278a和孔276a与离心风机290的中心毂278b和孔276b对准并同轴。另外,轴流风机286的叶片254的第一部分254a与离心风机290的第二部分254b对准。

图19-23示出了根据本发明另一种实施例的混流风机300。风机300具有三个单独的部件,包括护罩382、叶轮386和插塞390(组成“组件”),护罩382、叶轮386和插塞390相连接(例如,焊接)以形成风机300。组装时(图19),风机300具有圆形横截面和截头圆锥形形状,在具有第一周长的第一端314和具有第二周长的第二端318之间渐缩(第二周长大于第一周长)。旋转轴线322穿过风机300的中心在第一端314和第二端318之间延伸。当从侧面观察时,风机300包括倾斜的第一部分326和具有线性轮廓的第二部分330,所述第一部分326沿径向向外倾斜,所述线性轮廓的边缘平行于旋转轴线322延伸。

环形开口334靠近第二端318绕风机300的第二部分330延伸。环形开口334限定风机300的出口338。风机300还包括靠近第一端314在风机300的顶侧346上的开口342。开口342限定风机300的入口350。叶片354设置在风机300的内部并且在第一端314和第二端318之间延伸。每个叶片354包括首端362和与首端362相对的尾端366。通道358形成在相邻的叶片354之间。通道358使空气穿过风机从入口350流动到出口338,在入口350处,空气基本上沿轴向方向流动;在出口338处,空气基本上沿径向方向流动。

护罩382具有截头圆锥形形状,该截头圆锥形形状具有外壁394,外壁394限定开口342。外壁394向下并且沿径向向外倾斜,以限定风机300的倾斜的第一部分326。外壁394沿径向向外弯曲,以在外壁394的下端形成平坦的轮缘398。当组装风机300时,该轮缘398与叶片54的尾端366连接。

参考图21至图22,叶轮386包括毂378、叶片354和基板302。毂378沿着旋转轴线322延伸。叶片354从圆柱形毂378沿径向向外并且沿轴向向下延伸,首端362从尾端366沿径向向内定位。因此,当从侧面观察时,叶轮386具有截头圆锥形形状。每个叶片354还包括在叶片354的首端362和尾端366之间延伸的相对的侧表面308。空气流动通道358由相邻叶片354的侧表面308形成。侧表面308的曲率将进入的气流从基本沿轴向方向转变为在出口338处基本沿径向方向。

基板302包括顶面312和底面316。基板302的顶面312支撑叶片354。基板302从旋转轴线322延伸到叶片354的下侧上的叶片354的尾端366。在所示的实施例中,基板302的外边缘320形成支撑叶片354的尾端366的平坦表面。当组装风机300时,外边缘320大致平行地对准护罩382的轮缘398。在所示的实施例中,每个叶片354的尾端366布置成基本上垂直于外边缘320。当组装风机300时,叶片354的尾端366在基板302的外边缘320和护罩382的轮缘398之间延伸。叶片354在与基板302的外边缘320形成一定间隔处支撑护罩382,以形成环形开口334,并且叶片354的尾端366将环形开口334分隔成出口分隔区374。

叶片354由形成在每个通道358内的缝隙324隔开。缝隙324形成在基板302中,一个缝隙324定位在相邻的叶片354之间。在所示的实施例中,缝隙324至少部分地沿着每个叶片354的侧表面308延伸。在一些实施例中,每个缝隙324跨越通道358的整个宽度和/或长度。在其他实施例中,缝隙324仅跨越通道358的一部分,留下基板302的上表面312的一部分在相邻的叶片354之间可见。在单个基板302中或在不同基板302中,缝隙324的形状和尺寸可以不同。

在所示的实施例中,叶片354包括第一组叶片354a和第二组叶片354b。第一组叶片354a在从毂378到基板302的外边缘320的整个距离上延伸。第二组叶片354b在从外边缘320到毂378的仅一部分距离上延伸,即,叶片354b不连接到毂378。第一组叶片354a的首端362将开口342分隔成入口分隔区370。第一组叶片354a和第二组叶片354b的尾端将环形开口334分隔成出口分隔区374。

参考图20至图23,插塞390连接到叶轮386的底面,并且封闭和密封基板302的缝隙324。插塞390具有大致截头圆锥形形状,并且包括围绕插塞390的顶面332沿周向布置的插塞构件328。相邻的插塞构件328由形成在顶面332上的凹槽336间隔开。每个插塞构件328对应于叶轮386中的一个缝隙324;因此,在所示的实施例中,插塞390包括的插塞构件328的数量与叶轮386包括的缝隙324的数量相同。

每个插塞构件328的尺寸和形状适于装配在一个缝隙324内,并且因此,当组装风机300时,能够封闭和密封缝隙324。在所示的实施例中,插塞构件328具有两种不同的尺寸和形状,分别对应于第一组叶片354a和第二组叶片354b。在一些实施例中,任何一个插塞构件328可以装配在任何一个缝隙324中。在其它实施例中,特定的插塞构件328对应于每个缝隙324。

当插塞390插入到风机叶轮386的基板302中时,插塞构件328封闭并且密封每个缝隙324,以使得在每对相邻的叶片354之间的通道358内形成连续表面340(图20)。具体地,基板302的顶表面312和插塞390的顶表面332对准以形成连续表面340。

在组装风机300之前,分别制造护罩382、叶轮386和插塞390,然后连接在一起以形成风机300。例如,在一个实施例中,使用两部模具单独地模制每个部件。在各个部件被模制后,就可以将这些部件连接在一起。在所示的实施例中,使用焊接工艺将部件连接在一起;而在其他实施例中,也可以使用另外的工艺将部件连接在一起。

为了组装风机300,将插塞390插入叶轮386中,以使得插塞构件328封闭并且密封缝隙324,并且在通道358内形成连续表面340。然后将护罩382连接到叶轮386的顶部,以使得叶片54在与基板302形成一定间隔处支撑护罩382。图19示出了护罩382、叶轮386和插塞390,护罩382、叶轮386和插塞390组装在一起以形成风机300。

图24-28示出了根据本发明另一实施例的混流风机400。风机400包括三个单独的部件,包括护罩482、叶轮486和插塞490(组成“组件”),护罩482、叶轮486和插塞490相连接(例如,焊接)以形成风机400。与图1至图11和图19至图23所示的实施例不同的是,图24至图28所示的实施例中,插塞490连接到叶片454上方的叶轮486的顶侧,并且护罩482沿着叶片454的底部边缘连接到叶轮486的下侧。

当组装(图28)时,风机400具有圆形横截面和截头圆锥形形状,在具有第一周长的第一端414和具有第二周长的第二端418之间渐缩(第二周长大于第一周长)。旋转轴线422穿过风机400的中心在第一端414和第二端418之间延伸。当从侧面观察时,风机400包括倾斜的第一部分426,该第一部分426沿径向向外倾斜,以及第二部分430,该第二部分430具有线性轮廓,该线性轮廓的边缘平行于旋转轴线422延伸。

环形开口434靠近第二端418围绕风机400的第二部分430延伸。环形开口434限定风机400的出口438。风机400还包括靠近第一端414在风机400的顶侧446上的开口442。开口442限定风机400的入口450。叶片454设置在风机400的内部内并且在第一端414和第二端418之间延伸。每个叶片454包括首端462和与首端462相对的尾端466。通道458形成在相邻的叶片454之间。通道458使空气穿过风机400从入口450流动到出口438,在入口450处,空气基本上沿轴向方向流动;在出口438处,空气基本上沿径向方向流动。

护罩482具有截头圆锥形形状,该截头圆锥形形状具有外壁494。外壁494从旋转轴线422向下并且沿径向向外倾斜,以在外壁494的下端形成平面边缘498。护罩482的外壁494支撑叶片454。具体地说,外壁494从旋转轴线422延伸到叶片454的下侧上的叶片454的尾端466。另外,轮缘498形成平坦表面,以支撑叶片454的尾端466。

参考图24至图26,叶轮486包括毂478、叶片454和基板402。叶片454从基板402的底面突出,并且叶片454从毂478沿径向向外并且沿轴向向下延伸,首端462从尾端466沿径向向内定位。因此,当从侧面观察时,叶轮486具有截头圆锥形形状。每个叶片454还包括在叶片454的首端462和尾端466之间延伸的相对的侧表面408。空气流动通道458由相邻叶片454的侧表面408形成。侧表面408的曲率将进入的气流从基本沿轴向方向转变为在出口438处基本沿径向方向。

基板402具有截头圆锥形形状,该截头圆锥形形状向下并且沿径向向外倾斜,以限定风机400的倾斜的第一部分426。基板402包括顶面412和底面416,由此在该实施例中,基板402的底面416支撑叶片454。基板402从旋转轴线422延伸到在叶片454的顶侧上的叶片454的尾端466。

在所示实施例中,基板402的外边缘420沿着叶片454的尾端466形成平坦的表面。当组装风机400时,外边缘420大致平行地对准下部护罩482的边缘498。在所示实施例中,每个叶片454的后端466基本上垂直于外边缘420布置。当风机400组装时,叶片454的尾端466布置成基本上垂直于外边缘420。当组装风机400时,叶片454的尾端466在基板402的外边缘420和护罩482的边缘498之间延伸。叶片454在与基板402的外边缘420形成一定间隔处支撑护罩482,以形成环形开口434,并且叶片454的尾端466将环形开口434分隔成出口分隔区474。

叶片454由形成在基板402中并且定位在每个通道458内的缝隙424隔开。在所示的实施例中,一个孔424位于每对相邻的叶片454之间。在所示实施例中,缝隙424至少部分地沿着每个叶片454的侧表面408延伸。在一些实施例中,每个缝隙424跨越通道458的整个宽度和/或长度。在其他实施例中,缝隙424仅跨越通道458的一部分,留下基板402的上表面412的一部分在相邻的叶片454之间可见。在单个基板402中或在不同基板402中,缝隙424的形状和尺寸可以不同。

参考图24和图27,插塞490具有截头圆锥形形状,在风机400第一端部414处限定开口442。插塞490连接到叶轮486的顶面412,并且密封基板402的缝隙424。插塞490包括插塞构件428,相邻的插塞构件428由开口436间隔开。插塞构件428围绕插塞490沿周向布置。

每个插塞构件428对应于叶轮486中的一个缝隙424;因此,在所示的实施例中,插塞490包括的插塞构件428的数量与叶轮486包括的缝隙424的数量相同。每个插塞构件428的尺寸和形状适于安装在一个缝隙424内。当插塞490插入到叶轮486的基板402中时,插塞构件428封闭并且密封每个缝隙424,以使得在每对相邻的叶片454之间的通道458内形成连续表面440。在其它实施例中,特定的插塞构件428对应于每个缝隙422。

在组装风机400之前,分别制造护罩482、叶轮486和插塞490,然后连接在一起以形成风机400。更具体地,单独地模制每个部件。例如,在一个实施例中,使用第一两部模模制叶轮486,使用第二两部模模制插塞490,并且使用第三两部模模制护罩482。在各个部件被模制后,就可以将这些部件连接在一起。在所示的实施例中,使用焊接工艺将部件连接在一起;而在其他实施例中,也可以使用另外的工艺将部件连接在一起。

为了组装风机400,将插塞490插入叶轮486中,以使得插塞构件428密封缝隙424,并且在通道458内形成连续表面440。图28示出了组装的护罩482、叶轮486和插塞490。

虽然已经参考某些优选实施例描述了本发明,但是变化和修改仍在本发明的精神和范围内。本文公开的风机的各种独立实施例可以结合到各种产品中,包括但不限于真空吸尘器,湿/干式真空,用于电动工具的冷却风机等。此外,除非结构和组装冲突,可以组合每个独立实施例的特征以产生备选实施例。关于特定独立实施例描述的细节和变化同样适用于其他实施例。

本发明的一个或多个独立特征和/或独立优点可以在随附权利要求书中阐述。

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