风扇和微波炉的制作方法

文档序号:15636585发布日期:2018-10-12 21:33阅读:142来源:国知局

本实用新型涉及家用电器领域,具体地,涉及一种风扇和微波炉。



背景技术:

微波炉中利用磁控管产生微波对腔体内的食物进行加热,变压器或变频器为磁控管供电。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。

通常,冷却风扇的叶片沿轮毂的周向均匀间隔的分布。

叶片均匀分布叶轮旋转噪声的频率计算如下:

f=nzi/60 (1)

公式(1)中n为叶轮每分钟转速(rpm);

Z为叶片个数;

i=1,2,3,……,i为谐波序号。

叶片均匀分布时,风扇旋转形成自身噪声,i=1时对应风扇噪声的基频;风扇与外周设置的集流罩固壁之间周期性相互作用,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功率级。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种风扇,该风扇具有噪音小、动平衡效果好的优点。

为了实现上述目的,本实用新型提供一种风扇,包括沿周向依次间隔布置的多个叶片,所述风扇的周向形成有多个介于相邻叶片之间的叶片周向间距,多个所述叶片周向间距至少包括多个第一叶片周向间距和至少一个第二叶片周向间距,所述第一叶片周向间距大于所述第二叶片周向间距且彼此依次交错分布。

优选地,所述叶片个数为2m-1个,m为不小于2的整数。

优选地,所述第一叶片周向间距对应的第一扇叶夹角为θ1,所述第二叶片周向间距对应的第二扇叶夹角为θ2,且分别满足:

其中,γ为介于0~1之间的取值常量。

优选地,0<γ≤1。

优选地,所述γ小于0.5。

优选地,所述风扇包括轮毂,多个所述叶片沿周向间隔地布置在所述轮毂的外圈上,任意相邻两个所述叶片之间的所述外圈部分形成有切槽,所述切槽从所述轮毂的前端延伸至后端以周向分隔开相邻叶片。

优选地,所述轮毂还包括位于所述轮毂中心的转轴安装部和径向连接所述转轴安装部与所述外圈的辐条,所述辐条个数与所述叶片个数相同且一一对应地支撑各个所述叶片。

优选地,所述风扇包括集流罩,所述叶片的叶顶缘连接至所述集流罩的内周壁,所述集流罩包括与多个所述叶片一一对应且沿周向分隔开的多个集流罩分部,所述集流罩分部从所述叶顶缘朝向伸出以罩盖所述叶片的压力侧。

优选地,所述风扇为轴流风扇。

另外,本实用新型还提供了一种微波炉,所述微波炉包括上述所述的风扇。

本实用新型的风扇提供了一种新型的叶片以周向不等节距分布的策略,既能降噪又能确保风扇动平衡的问题。其中,叶片至少分为两组以交错的至少两个不同节距交错分布,交错布置的方式更容易确保对风扇的旋转噪声频率的可控性,可将基频噪声分别调制到两个不同频率上。这样更有利于避开微波炉的腔体、外罩等结构件的共振频率。

本实用新型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实用新型的进一步理解,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实用新型,但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:

图1为根据本实用新型的具体实施方式的风扇的结构示意图,展示了各个叶片之间的夹角;

图2为根据本实用新型的具体实施方式的风扇的立体图,展示了轮毂的外圈上开设有切槽;

图3为根据本实用新型的具体实施方式的风扇的立体图,展示了叶片叶顶缘连接至集流罩的内周壁,该集流罩包括与多个沿周向分隔开的多个集流罩分部;

图4为根据本实用新型的具体实施方式的微波炉的内部结构示意图;

图5为风扇组件的爆炸图。

附图标记说明

1 高压二极管 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 8 腔体

20 风扇 21 轮毂

22 叶片 24 集流罩

25 支架 26 电机

212 切槽 213 外圈

214 转轴安装部 215 辐条

240 集流罩分部

θ1 第一扇叶夹角

θ2 第二扇叶夹角

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型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实用新型,并不用于限制本实用新型。

在本实用新型中,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。

本实用新型提供了一种新型的风扇,如图1所示,该风扇20包括沿周向依次间隔布置的多个叶片22,风扇20的周向形成有多个介于相邻叶片22 之间的叶片周向间距,多个叶片周向间距至少包括多个第一叶片周向间距和至少一个第二叶片周向间距,第一叶片周向间距大于第二叶片周向间距且彼此依次交错分布。

可见,本实用新型的风扇20提供了一种新型的叶片22以周向不等节距分布的策略,既能降噪又能确保风扇20动平衡的问题。其中,叶片22至少分为两组以交错的至少两个不同节距交错分布,交错布置的方式更容易确保对风扇20的旋转噪声频率的可控性,可将基频噪声调制到f0和f1的频率上,参见下方公式(2)、公式(3),这样更有利于避开微波炉的腔体、外罩等结构件的共振频率。

其中,叶片周向间距既可以以周向长度定义,或者以叶片之间的扇叶夹角定义均可。

在本实用新型的风扇20中,叶片22个数优选为2m-1个,叶片22的个数为奇数,其中,m为不小于2的整数。因此本实用新型为一种针对具有 2m-1个叶片22的风扇20而提出的一种新的不等节距分布的策略。

具体地,当叶片周向间距定义为扇叶夹角时,第一叶片周向间距对应的第一扇叶夹角为θ1,第二叶片周向间距对应的第二扇叶夹角为θ2,且分别满足:

其中,γ为介于0~1之间的取值常量。

该策略为:通过上述公式(4)以计算得到θ1、θ2,m=2,3,4,5。。。γ为控制不等节距大小的参数,即将叶片22在圆周上优选地按照θ1、θ2、θ1、θ2、。。。。θ1、θ2、θ1两个角度交错更替布置,如图1所示。

例如,当m=2时,2m-1=3,即叶片22为3片,此时假设γ=1时,θ2=2π/5,θ1=2θ2,此时3个叶片22扇叶夹角为θ1、θ2、θ1地分布,因此θ1+θ2 +θ1=4π/5+2π/5+4π/5,θ1+θ2+θ1=2π,满足公式。

再如,当m=3时,2m-1=7,即叶片22为7片,此时假设γ=1时,θ2=2π/11,θ1=2θ2,此时7个叶片22扇叶夹角为θ1、θ2、θ1、θ2、θ1、θ2、θ1地分布,因此θ1+θ2+θ1+θ2+θ1+θ2+θ1=2π。当m=4,5,。。。时,以此类推。

进一步地,0<γ≤1。由于γ=0时,θ1=θ2即叶片22为周向等距分布,因此γ=0不是本实用新型的取值。

由于,θ1=(1+γ)θ2,θ1与θ2成正比关系,由于γ=1时,θ1=2θ2,优选地,γ小于0.5。

特别地,为消除叶片22的马蹄窝现象以提高了风扇的工作效率,如图2 所示,风扇20包括轮毂21,多个叶片22沿周向间隔地布置在轮毂21的外圈213上,任意相邻两个叶片22之间的外圈213部分形成有切槽212,切槽 212从轮毂21的前端延伸至后端以周向分隔开相邻叶片22。由于任意相邻两个叶片22之间的轮毂21上形成有切断外圈213部分的切槽212,从而可以消除叶片根部(即叶根)附近的马蹄窝,减少流道阻塞,使得风量更大,且有一定的降噪效果,进而使得风扇20的散热和降噪效果更好。

通常,轮毂21还包括位于轮毂21中心的转轴安装部214和径向连接转轴安装部214与外圈213的辐条215,辐条215个数与叶片22个数相同且一一对应地支撑各个叶片22。

另外,由于现有的风扇的集流罩24通常设置在风扇的径向外侧,起到导流的效果,但同时也使得风扇出现散热面窄等问题,为此,如图3所示,在本实用新型的风扇20中,该风扇20包括集流罩24,叶片22的叶顶缘连接至集流罩24的内周壁,集流罩24包括与多个叶片22一一对应且沿周向分隔开的多个集流罩分部240,集流罩分部240从叶顶缘朝向伸出以罩盖叶片22的压力侧。这样,将集流罩24与叶片21一体化无间隙设计的风扇20,并且将相邻两个叶片21流道之间的集流罩24截断,并保留叶片21的压力面的一侧部分的集流罩分部240。其中,叶片21的吸力面一侧的集流罩24 的部分为镂空设计,以使得外界冷风可由压差驱动,即在吸力面一侧的截断镂空处可以卷吸周围的气流,从而也能实现对安装在冷却风扇20的径向外侧的零部件起到散热的效果。不仅使得风量和散热面有所改善和增大,同时对该风扇20的噪音方面具有一定的改善。

通常,本实用新型的风扇20为一种常见的轴流风扇20。

此外,本实用新型还提供了一种微波炉,如图4所示,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8、电源线分叉5、高压二极管1及风扇组件2。如图5所示,风扇组件2包括风扇20、集流罩24(集流罩24可以与风扇20为一体成型的结构)、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 8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8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8 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214。

由于,本实用新型的微波炉还包括上述的风扇20,因此也包含了上述电扇20的所有优点,不再一一赘述。

实验时,采用本方案的如图1的周向不等距的风扇20,其中m=3,叶片为7片,扇叶夹角θ1、θ2、θ1、θ2、θ1、θ2、θ1不等节距布置,相对于现有F0(即γ=0,θ1=θ2即叶片22为周向等距分布)的风扇分别进行噪声实验,测得其对微波炉中的各部件的噪声效果的结果如表1所示。

表1 7叶叶片不等节距的风扇

从表1中可以看出,可以看出,采用本实用新型的方案,对具有2m-1个扇叶的风扇提出一种新的不等节距分布策略。运用这种方法破坏了叶片22 与上下游固定障碍物(如支架25,变压器4或变频器,磁控管7等)相互干扰时所发出的气流共振现象;此外,周向不等节距分布使得叶片22通过频率发生了调制,叶片22通过频率所对应的显著噪声峰值能量被分散到边频带上,从而获得噪声能量的重新分布和总声级的降低。通过实验研究,对不等节距风扇降噪效果进行了验证。表1为按照上述策略布置的7叶不等节距的风扇,其中F0为均匀节距分布风扇,从表1中声功率级数据对比可知,本实用新型的方案简单有效。

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

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,本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

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

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