專利名稱：葉輪、使用葉輪的風(fēng)扇裝置和制造葉輪的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種葉輪、使用該葉輪的風(fēng)扇裝置和制造該葉輪的方法，該葉輪具有
前掠形葉片，并且布置成沿著葉輪旋轉(zhuǎn)所圍繞的其中心軸線產(chǎn)生氣流。
背景技術(shù)：
諸如個(gè)人計(jì)算機(jī)或服務(wù)器的電子裝置通常設(shè)置有冷卻風(fēng)扇，用于冷卻其殼體內(nèi)的 電子元件。隨著殼體內(nèi)電子元件的密度增大，需要改進(jìn)冷卻風(fēng)扇的性能。通常，冷卻風(fēng)扇可 以被分為兩種類型排氣扇，該排氣扇被設(shè)計(jì)成將殼體內(nèi)的熱空氣排到殼體外；以及吹風(fēng) 機(jī)，該吹風(fēng)機(jī)被設(shè)計(jì)成將冷卻空氣直接傳送到被加熱的電子元件。在吹風(fēng)機(jī)中，氣流的方向 (即，傳送空氣的方向)是重要的。 在將冷卻空氣直接傳送到被加熱的電子元件的情況下，期望的是將大量氣流導(dǎo)向 電子元件，并且吹風(fēng)機(jī)適于這種用途。 在吹風(fēng)機(jī)中，通常使用具有前掠形葉片的葉輪，因?yàn)榍奥尤~片的特性是當(dāng)產(chǎn)生氣 流時(shí)防止氣流徑向向外擴(kuò)張。本文所使用的術(shù)語(yǔ)"前掠形"指的是一種葉片形狀，在該葉片 形狀中，將中心軸線和每個(gè)葉片的前緣與葉片徑向外端的相交點(diǎn)連接的直線相對(duì)于葉片前 緣與葉片基部的相交點(diǎn)關(guān)于旋轉(zhuǎn)方向靠前定位。例如，在JP-A 2008-196480中所描述的軸 流式吹風(fēng)機(jī)中使用的葉輪具有前掠形的葉片。前述直線相對(duì)于前述相交點(diǎn)向前定位的程度 可變。 葉輪的旋轉(zhuǎn)造成離心力施加到葉片。從葉片連接到支撐部分的每個(gè)葉片的基部開 始，沿著基本上平行于徑向的方向引導(dǎo)離心力?？紤]到由于離心力而導(dǎo)致施加在每個(gè)葉片 基部上的應(yīng)力，高速旋轉(zhuǎn)的葉輪需要被設(shè)計(jì)成具有足夠的強(qiáng)度。隨著葉輪旋轉(zhuǎn)速度增大，離 心力的影響變得更顯著。 對(duì)于具有前掠程度大的葉片的葉輪，離心力的影響大。由于這種葉輪中每個(gè)葉片 的徑向外端相對(duì)于葉片基部關(guān)于旋轉(zhuǎn)方向靠前定位，因此葉片整個(gè)部分上產(chǎn)生的離心力在 葉片基部處產(chǎn)生大的力矩。當(dāng)設(shè)計(jì)葉輪時(shí)，需要考慮每個(gè)葉片基部處產(chǎn)生的這種力矩。每 個(gè)葉片在其基部的強(qiáng)度最低，這是由于在葉片基部處出現(xiàn)應(yīng)力集中。 另外，離心力的前述影響可能使葉片變形，使得葉片的徑向外端可能徑向向外移 位。葉片的徑向外端的徑向向外移位可能導(dǎo)致葉片的徑向外端與包圍葉輪的外部框架構(gòu)件 的內(nèi)表面接觸。 作為對(duì)抗離心力的前述影響的有效對(duì)策，U. S. D511824、 U. S. 2008/0056899、 U. S. 6554574公開了基本上環(huán)形的連接構(gòu)件，這些連接構(gòu)件被布置用于使葉片相互連接。在 設(shè)置有這種連接構(gòu)件的葉輪中，使葉片相互連接的連接構(gòu)件的徑向向內(nèi)區(qū)域?qū)θ~輪的氣流 量特性影響大，而連接構(gòu)件的徑向向外區(qū)域?qū)θ~輪的波動(dòng)特性和靜壓特性影響大。
另外，在軸流式風(fēng)扇中，在容納葉輪的外部框架構(gòu)件的內(nèi)表面與葉片的徑向外端 之間限定的間隙處出現(xiàn)反向的氣流。該現(xiàn)象在波動(dòng)范圍內(nèi)自身最顯著地表現(xiàn)出來(lái)，導(dǎo)致了 在該波動(dòng)范圍內(nèi)的靜壓特性劣化并且噪水平增加。在葉片的徑向外端設(shè)置連接構(gòu)件的情況
4下，這個(gè)問題自身顯著地表現(xiàn)出來(lái)。注意的是，U. S. 2008/0056899中描述的葉輪使用后掠 葉片，并且其結(jié)構(gòu)與下述根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的葉輪不同。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式提供了一種葉輪，該葉輪能夠提供穩(wěn)定的氣流，具有改進(jìn)
的特性和降低離心力對(duì)葉片的影響的能力，并且本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式還提供了一種包括 該葉輪的風(fēng)扇裝置和制造該葉輪的方法。 根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，提供了一種包括定心于中心軸線上的支撐部分的葉 輪。該葉輪包括多個(gè)葉片，所述葉片從所述支撐部分的外表面徑向向外延伸，并且被布置 成與所述支撐部分一起旋轉(zhuǎn)，以產(chǎn)生氣流；以及基本上環(huán)形的連接構(gòu)件，所述連接構(gòu)件沿著 定心于所述中心軸線上的任意圓周在周向上延伸，并且被布置成使所述葉片相互連接。在 每個(gè)所述葉片中，所述葉片的前緣與所述葉片的葉片端的相交點(diǎn)相對(duì)于所述前緣與所述支 撐部分的外表面的相交點(diǎn)關(guān)于旋轉(zhuǎn)方向靠前定位。所述前緣是關(guān)于所述旋轉(zhuǎn)方向最靠前定 位的葉片的邊緣，所述葉片端是所述葉片的徑向外端。所述連接構(gòu)件設(shè)置于每個(gè)所述葉片 的所述葉片端的徑向內(nèi)側(cè)。 在根據(jù)本發(fā)明的該優(yōu)選實(shí)施方式的葉輪中，所述多個(gè)葉片從所述葉輪的所述支撐 部分的所述外表面徑向向外延伸，并且在每個(gè)所述葉片中，所述葉片的前緣與所述葉片的 葉片端的相交點(diǎn)相對(duì)于所述前緣與所述支撐部分的所述外表面的相交點(diǎn)關(guān)于所述旋轉(zhuǎn)方 向靠前定位。因此，在所述葉輪旋轉(zhuǎn)過程中在每個(gè)葉片的整個(gè)部分上產(chǎn)生的離心力在所述 葉片的基部處產(chǎn)生大的力矩。在根據(jù)該優(yōu)選實(shí)施方式的葉輪中，所述基本環(huán)形的連接構(gòu)件 關(guān)于所述中心軸線沿著周向延伸，以使所述葉片相互連接。該連接構(gòu)件有助于l)降低由 于所述離心力的影響導(dǎo)致的每個(gè)葉片的所述基部處產(chǎn)生的力矩，2)防止每個(gè)葉片變形并防 止每個(gè)葉片的徑向外端徑向向外移位。這樣使得葉輪能夠穩(wěn)定地吹風(fēng)，同時(shí)降低所述離心 力對(duì)其葉片的影響。例如，即使在使所述葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，也可以降低由于所述離心力的影 響而在每個(gè)葉片的所述基部處產(chǎn)生的力矩，以確保穩(wěn)定的吹風(fēng)。 另外，由于所述基本上環(huán)形的連接構(gòu)件被布置在每個(gè)葉片的所述徑向外端的徑向
內(nèi)側(cè)，因此可以給通過所述連接構(gòu)件劃分的每個(gè)葉片的徑向內(nèi)側(cè)部分和徑向外側(cè)部分分配
不同的功能。對(duì)于所述連接構(gòu)件的徑向向內(nèi)的區(qū)域，所述連接構(gòu)件呈現(xiàn)出文丘里管的功能，
從而在該文丘里管(即，所述連接構(gòu)件的內(nèi)表面)和每個(gè)葉片的位于所述連接構(gòu)件的徑向
內(nèi)側(cè)的那部分之間沒有間隙。這樣有助于防止在所述連接構(gòu)件的徑向向內(nèi)的區(qū)域中出現(xiàn)反
向氣流。這導(dǎo)致所述反向氣流中的大部分穿過所述連接構(gòu)件的徑向向外的區(qū)域。這樣使得
每個(gè)葉片中位于所述連接構(gòu)件的徑向外側(cè)的那部分主要用于在使所述葉輪在波動(dòng)范圍內(nèi)
操作時(shí)防止出現(xiàn)所述反向氣流。這樣改進(jìn)了葉輪特性，以使得吹風(fēng)能夠穩(wěn)定。 參照附圖從以下對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述會(huì)更加清楚本發(fā)明的其它特
征、元件、步驟、特性和優(yōu)點(diǎn)。


圖1是沿著中心軸線從入口側(cè)觀察到的根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施方式的葉輪 的平面 圖2是如圖1中所示的葉輪的側(cè)視圖； 圖3是使用如圖1中所示葉輪的風(fēng)扇裝置的剖視圖； 圖4是示出關(guān)于包括如圖l所示葉輪的多個(gè)葉輪的氣流量和噪聲水平之間以及氣 流量和靜壓之間關(guān)系的特性曲線圖，在圖1所示的葉輪中，連接構(gòu)件設(shè)置在不同的徑向位 置； 圖5是示出如圖1所示葉輪的示例性變型的一部分結(jié)構(gòu)的剖視圖；
圖6是用于說(shuō)明如圖5所示葉輪的特征的圖； 圖7是示出如圖1所示葉輪的另一個(gè)示例性變型的一部分結(jié)構(gòu)的剖視圖；
圖8是根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施方式的葉輪的立體圖；
圖9是如圖8所示葉輪的側(cè)視圖； 圖10是沿著中心軸線從出口側(cè)觀察時(shí)如圖8所示葉輪的仰視圖；
圖11是圖10中的一部分的放大圖； 圖12是如圖8所示葉輪的一部分的剖視圖，其中，轉(zhuǎn)子葉片連接到連接構(gòu)件；
圖13是使用如圖8所示葉輪的風(fēng)扇裝置的剖視圖； 圖14A是制造如圖8所示葉輪的工藝所用的模具的局部剖視圖，并且示出了在注 入樹脂或塑料之前的模具情況； 圖14B是如圖14A中所示模具的局部剖視圖，并且示出了緊接在樹脂或塑料注入 到模具內(nèi)部之后的模具情況；以及 圖14C是模具的局部剖視圖，并且示出了在圖14B中的情況之后彼此分離的模具 情況。
具體實(shí)施例方式1.第一優(yōu)選實(shí)施方式 圖1是沿著中心軸線17從入口側(cè)觀察到的根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施方式的葉 輪1的平面圖。圖2是如圖1中所示的葉輪1的側(cè)視圖。圖3是使用如圖1中所示葉輪1 的風(fēng)扇裝置ll的剖視圖。 參照?qǐng)D3，使用根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的葉輪1的風(fēng)扇裝置11包括葉輪1、多個(gè) 靜葉片12、電動(dòng)機(jī)13、外部框架構(gòu)件14和支撐構(gòu)件15。靜葉片12、外部框架構(gòu)件14和支 撐構(gòu)件15限定風(fēng)扇裝置11的外殼16。在該優(yōu)選實(shí)施方式中注意的是，靜葉片12和支撐構(gòu) 件15例如沿著葉輪1的中心軸線17設(shè)置在出口側(cè)(即，圖3中的下側(cè))，但在期望時(shí)可設(shè) 置在入口側(cè)。 外部框架構(gòu)件14、支撐構(gòu)件15和靜葉片12優(yōu)選是通過注塑成型來(lái)制造的，從而形 成連續(xù)的樹脂或塑料構(gòu)件，但也可使用任何其它的期望制造方法。通用注塑成型工藝中使 用的模具通常使用沿著中心軸線17與外殼16分隔開的兩個(gè)模具構(gòu)件(可移動(dòng)模具和固定 模具)。這樣能夠以低成本批量生產(chǎn)風(fēng)扇裝置11。 外部框架構(gòu)件14設(shè)置成用于包圍葉輪1。在期望時(shí)，支撐構(gòu)件15布置在外部框架 構(gòu)件14的徑向內(nèi)側(cè)，以優(yōu)選支撐電動(dòng)機(jī)13和設(shè)置有電路的電路板(未示出)，該電路設(shè)計(jì) 成驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)13。 靜葉片12將外部框架構(gòu)件14連接到支撐構(gòu)件15，從支撐構(gòu)件15徑向向外延伸，并且具有相對(duì)于沿著中心軸線17的方向傾斜的風(fēng)接收表面。靜葉片12的功能實(shí)施例包括 使由于葉輪1旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的氣流轉(zhuǎn)向，以使得氣流向著中心軸線17集中，以及將所產(chǎn)生的 氣流導(dǎo)向任何期望的方向，例如徑向向內(nèi)或徑向向外。為了實(shí)現(xiàn)空氣的有效集中或者由于 葉輪1旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的氣流的方向改變，上述的靜葉片12沿著葉輪1的中心軸線17設(shè)置在 出口側(cè)。注意的是，在其它優(yōu)選實(shí)施方式中，靜葉片12可以任選地沿著葉輪1的中心軸線 17設(shè)置在入口側(cè)。 電動(dòng)機(jī)13優(yōu)選包括轉(zhuǎn)子磁體18和定子19。轉(zhuǎn)子磁體18附連到葉輪1的支撐部 分21的內(nèi)表面。以下將描述支撐部分21。定子19造成關(guān)于轉(zhuǎn)子磁體18產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。上述 的電動(dòng)機(jī)13被容納在葉輪1的支撐部分21內(nèi)。 參照?qǐng)D1至圖3，葉輪1優(yōu)選包括支撐部分21、多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片22和連接構(gòu)件23。 支撐部分21基本上是杯子的形狀，其中心是中心軸線17，并且支撐部分21被布置用于容納 電動(dòng)機(jī)13。 轉(zhuǎn)子葉片22從支撐部分21的外表面21a徑向向外延伸，并且關(guān)于中心軸線17沿 著周向相互隔開。與支撐部分21—起，轉(zhuǎn)子葉片22被布置成關(guān)于中心軸線17沿著旋轉(zhuǎn)方 向20旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致沿著中心軸線17產(chǎn)生氣流。在本優(yōu)選實(shí)施方式中，從圖2和圖3中的上側(cè) (即，沿著中心軸線17的入口側(cè))吸入空氣的氣流，并且將空氣的氣流向著圖2和圖3中的 下側(cè)(即，沿著中心軸線17的出口側(cè))送出。 連接構(gòu)件23優(yōu)選是基本上環(huán)形的構(gòu)件，被設(shè)置用于加固轉(zhuǎn)子葉片22來(lái)對(duì)抗離心 力的影響，并且沿著定心于中心軸線17的任意圓周在周向上延伸，以使轉(zhuǎn)子葉片22相互連 接。更詳細(xì)地，連接構(gòu)件23基本上呈沿著中心軸線17延伸的圓筒形形狀。
根據(jù)本優(yōu)選實(shí)施方式的葉輪1中采用的轉(zhuǎn)子葉片22優(yōu)選是前掠葉片。下面將描 述前掠葉片的構(gòu)造。每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片22具有前緣22a和后緣22b。前緣22a是相對(duì)于旋轉(zhuǎn) 方向20最靠前定位的轉(zhuǎn)子葉片22的邊緣。后緣22b是相對(duì)于旋轉(zhuǎn)方向20最靠后布置的 轉(zhuǎn)子葉片22的邊緣。在每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片22中，直線Ll將中心軸線17和后緣22b與位于葉 片徑向外端的葉片端22c的相交點(diǎn)Pl連接，該直線Ll相對(duì)于前緣22與支撐部分21的外 表面21a的相交點(diǎn)P2關(guān)于旋轉(zhuǎn)方向20靠前布置。如沿著中心軸線17的方向觀察到的，假 設(shè)每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片22在直線L2處被分為兩個(gè)部分，即前部22A和后部22B，該直線L2連接 相交點(diǎn)P2和中心軸線17。這里，前部22A和后部22B分別相對(duì)于直線L2關(guān)于旋轉(zhuǎn)方向20 靠前和靠后布置。因而，在每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片22中，前部22A的體積大于后部22B的體積。每 個(gè)轉(zhuǎn)子葉片22由相同的材料(即，相同類型的樹脂或塑料)制成，并且其比重是均勻的。
例如，直線Ll和L2之間的角度9 l(即，前掠角)被設(shè)置在大致10度至大致25 度的范圍內(nèi)(例如，大致15度)。該角度范圍是根據(jù)下面的權(quán)衡確定的。前掠角ei的增 大往往會(huì)導(dǎo)致噪聲減小，但是同時(shí)導(dǎo)致效率降低，迫使葉輪1增大旋轉(zhuǎn)速度。
注意的是，如圖1中所示的轉(zhuǎn)子葉片22的前掠程度對(duì)于本發(fā)明來(lái)說(shuō)不是必需的。 在本發(fā)明的其它優(yōu)選實(shí)施方式中可以采用轉(zhuǎn)子葉片22的任何前掠程度，只要每個(gè)轉(zhuǎn)子葉 片22是前掠葉片，在該葉片中，直線L3連接中心軸線17和前緣22a與轉(zhuǎn)子葉片22的葉片 端22c的相交點(diǎn)P3，該直線L3相對(duì)于前緣22a與支撐部分21的外表面21a的相交點(diǎn)P2關(guān) 于旋轉(zhuǎn)方向20靠前設(shè)置。 例如，將轉(zhuǎn)子葉片22的數(shù)量?jī)?yōu)選為7個(gè)。該數(shù)量是根據(jù)下面的權(quán)衡確定的。轉(zhuǎn)子葉片22的數(shù)量較少造成噪聲減小，但是同時(shí)導(dǎo)致靜壓降低。然而，注意的是，在其它優(yōu)選實(shí) 施方式中，轉(zhuǎn)子葉片22的數(shù)量不限于7個(gè)，可使用任意期望數(shù)量的轉(zhuǎn)子葉片。
如上所述，根據(jù)本優(yōu)選實(shí)施方式的葉輪1的轉(zhuǎn)子葉片22的前掠程度很大。因此， 在葉輪1旋轉(zhuǎn)過程中，每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片22的整個(gè)部分上產(chǎn)生的離心力在葉片22的基部處產(chǎn) 生大的力矩。然而，在根據(jù)本優(yōu)選實(shí)施方式的葉輪l中，連接構(gòu)件23被設(shè)置成使轉(zhuǎn)子葉片 22相互連接，使得轉(zhuǎn)子葉片22被統(tǒng)一并且加固，以減小由于離心力的影響而在每個(gè)轉(zhuǎn)子葉 片22的根部產(chǎn)生的力矩，并且同時(shí)防止每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片22變形以及每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片22的葉片 端22c徑向向外移位，該連接構(gòu)件23基本上呈圓柱形并且其中心是中心軸線17。這樣能夠 穩(wěn)定地吹風(fēng)，同時(shí)降低離心力對(duì)轉(zhuǎn)子葉片22的影響，盡管轉(zhuǎn)子葉片22的前掠角度很大。例 如，即使當(dāng)葉輪1高速旋轉(zhuǎn)時(shí)也能穩(wěn)定地吹風(fēng)，同時(shí)減小由于離心力的影響而在每個(gè)轉(zhuǎn)子 葉片22的基部處產(chǎn)生的力矩。 另夕卜，由于基本上環(huán)形的連接構(gòu)件23布置在葉片端22c的徑向內(nèi)側(cè)，因此在通過 連接構(gòu)件23劃分時(shí)，可以向每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片22的徑向向內(nèi)部分和徑向向外部分分配不同的 功能，該葉片端22c位于每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片22的徑向周邊。對(duì)于連接構(gòu)件23的徑向向內(nèi)的區(qū) 域，連接構(gòu)件23呈現(xiàn)文丘里管的功能，因此在該虛擬文丘里管(即，連接構(gòu)件23的內(nèi)表面 23c)和每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片22中位于連接構(gòu)件23徑向內(nèi)側(cè)的部分之間沒有間隙。這有助于防止 在連接構(gòu)件23的徑向向內(nèi)的區(qū)域中出現(xiàn)反向的氣流。這樣導(dǎo)致反向的氣流中大部分穿過 連接構(gòu)件23的徑向向外的區(qū)域。這使得當(dāng)造成葉輪l在波動(dòng)范圍內(nèi)操作時(shí)，每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片 22中位于連接構(gòu)件23的徑向外側(cè)的部分能夠主要用于防止出現(xiàn)反向氣流。這樣改進(jìn)了葉 輪1的特性，從而能夠穩(wěn)定地吹風(fēng)。 另外，由于連接構(gòu)件23基本上呈沿著中心軸線17軸向延伸的圓柱形形狀，因此沿 著中心軸線17的每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片22的整個(gè)部分可以可靠地加固，以對(duì)抗離心力的影響。
接著，以下將討論旋轉(zhuǎn)葉片22上應(yīng)該設(shè)置連接構(gòu)件23的徑向位置。為了使連接 構(gòu)件23用于有效加固轉(zhuǎn)子葉片22以對(duì)抗離心力的影響，期望的是，連接構(gòu)件23設(shè)置在每 個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的大約徑向中點(diǎn)和其徑向外端之間的某處。另外，需要考慮的問題例如是由于 連接構(gòu)件23和轉(zhuǎn)子葉片22旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流之間的干擾而導(dǎo)致噪聲增加。因此，本發(fā)明人 構(gòu)造了葉輪l的五種類型的樣本G1至G5，在樣本中，連接構(gòu)件23設(shè)置在不同的徑向位置， 并且使用這些樣本進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 圖4是示出對(duì)于葉輪1的樣本G1至G5，在氣流量和噪聲水平之間以及在氣流量 和靜壓之間的關(guān)系的曲線圖，在樣本中，連接構(gòu)件23設(shè)置在不同的徑向位置。在圖4的曲 線圖中，橫軸表示每分鐘的氣流量(按立方米來(lái)計(jì)量)，左手的豎軸表示靜壓(按帕斯卡來(lái) 計(jì)量)，并且右手的豎軸表示噪聲水平(以dB來(lái)計(jì)量)。線Gla至G5a表示五種類型的樣 本G1至G5的關(guān)于氣流量和噪聲水平之間關(guān)系的測(cè)量結(jié)果，而線Glb至G5b表示五種類型 的樣本G1至G5的關(guān)于氣流量和靜壓之間關(guān)系的測(cè)量結(jié)果。這里，使用沿著徑向測(cè)量的每 個(gè)轉(zhuǎn)子葉片22的葉片長(zhǎng)度La(參見圖l)作為基準(zhǔn)。然后，對(duì)于樣本G1至G5，從支撐部分 21的外表面21a到連接構(gòu)件23的徑向距離Lb (參見圖1)分別設(shè)置為葉片長(zhǎng)度La的50% 、 70%、80%、90%和100%。 著重于圖4的曲線圖中所表示的氣流量和噪聲水平之間的關(guān)系，可以看出，樣本 Gl和G5比樣本G2、 G3和G4明顯產(chǎn)生更多的噪聲，在樣本Gl和G5中，連接構(gòu)件23與支
8撐部分21的外表面21a的徑向距離Lb分別是葉片長(zhǎng)度La的50%和100X，而在樣本G2、 G3和G4中，前述徑向距離Lb分別是葉片長(zhǎng)度La的70 % 、80 %和90 % 。因?yàn)槊總€(gè)轉(zhuǎn)子葉 片22的徑向中點(diǎn)對(duì)產(chǎn)生氣流的作用很大，并且因此設(shè)置在該處的連接構(gòu)件23與氣流的干 擾增加，所以推測(cè)樣本G1產(chǎn)生的噪聲增大。同時(shí)，因?yàn)閷⑦B接構(gòu)件23設(shè)置在每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片 22的徑向外端，這使得在連接構(gòu)件23和外部框架構(gòu)件14之間的間隙處能夠產(chǎn)生相對(duì)于連 接構(gòu)件23徑向內(nèi)側(cè)氣流的反向氣流，并且這些反向氣流導(dǎo)致額外的噪聲，所以推測(cè)樣本G5 產(chǎn)生的噪聲增大。 因此，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，從每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片22的基部開始沿著徑向測(cè)量，將連接構(gòu)件23設(shè) 置在轉(zhuǎn)子葉片22的葉片長(zhǎng)度La的大致70%至大致90%的徑向距離處，將通過連接構(gòu)件23 有效地加固轉(zhuǎn)子葉片，以對(duì)抗離心力的影響，同時(shí)克服一些問題，例如由于設(shè)置連接構(gòu)件23 而導(dǎo)致噪聲增大的問題。更優(yōu)選地，連接構(gòu)件23設(shè)置在與每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片22的基部距離葉 片長(zhǎng)度La的大致80%的徑向距離處。這樣將通過連接構(gòu)件23加固轉(zhuǎn)子葉片22，同時(shí)保持 接近最大效率水平的性能，在最大效率水平的情況下，對(duì)于給定功耗實(shí)現(xiàn)最大的氣流量。
另外，在本優(yōu)選實(shí)施方式中，葉輪1的支撐部分21、轉(zhuǎn)子葉片22和連接構(gòu)件23優(yōu) 選是通過注塑成型來(lái)制造的，從而形成連續(xù)的樹脂或塑料構(gòu)件。注塑成型所使用的模具主 要由沿著中心軸線17與葉輪1分隔開的兩個(gè)模具構(gòu)件(可移動(dòng)模具和固定模具)組成。
由于葉輪1的支撐部分21、轉(zhuǎn)子葉片22和連接構(gòu)件23如上所述優(yōu)選由樹脂或塑 料材料制成，因此可以通過注塑成型等以低成本來(lái)制造葉輪l，并且可以實(shí)現(xiàn)葉輪1的重量 減輕。另外，由于葉輪1的支撐部分21、轉(zhuǎn)子葉片22和連接構(gòu)件23優(yōu)選通過注塑成型來(lái)制 造從而形成連續(xù)的樹脂或塑料構(gòu)件，因此可以以低成本批量生產(chǎn)葉輪1。
參照?qǐng)D3，在本優(yōu)選實(shí)施方式中，分別沿著中心軸線17在入口側(cè)和出口側(cè)的外部 框架構(gòu)件14的內(nèi)表面14a的開口部分處，設(shè)置直徑增大部分14b和14c，直徑增大部分14b 和14c中的每個(gè)隨著與葉輪1的軸向距離增大而逐漸擴(kuò)大。另外，每個(gè)靜葉片12的徑向外 端連接到出口側(cè)的直徑增大部分14c。根據(jù)該構(gòu)造，當(dāng)沿著中心軸線17從上方觀察外殼16 時(shí)，每個(gè)靜葉片12中靜葉片12連接到直徑增大部分14c的部分變成盲點(diǎn)。如前所述，主要 使用兩個(gè)模具構(gòu)件通過注塑成型來(lái)制造外殼16，這兩個(gè)模具構(gòu)件沿著中心軸線17彼此分 離。因此，熔化的樹脂或塑料注入到前述的盲點(diǎn)，并且將樹脂或塑料冷卻并固化以限定過度 隆起的部分。當(dāng)旋轉(zhuǎn)葉輪1的轉(zhuǎn)子葉片22經(jīng)過該過度隆起的部分附近時(shí)，有時(shí)產(chǎn)生噪聲。
如此，如圖1和圖3中所示，例如，在根據(jù)本優(yōu)選實(shí)施方式的葉輪1中，葉片端22c 與每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片22的后緣22b的相交點(diǎn)Pl及其附近優(yōu)選呈現(xiàn)出圓曲線的形狀。這有助于 有效減少當(dāng)旋轉(zhuǎn)葉輪1的轉(zhuǎn)子葉片22經(jīng)過前述過度隆起部分附近時(shí)產(chǎn)生的噪聲。
進(jìn)一步地，在本優(yōu)選實(shí)施方式中，如圖2和圖3中所示，與每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片22的出口 側(cè)端22d相比，葉輪1的連接構(gòu)件23的出口側(cè)端面23a更多地位于出口側(cè)上。
由于葉輪1的轉(zhuǎn)子葉片22從支撐部分21很大程度上徑向向外延伸，因此轉(zhuǎn)子葉 片22的軸向位置往往會(huì)由于成型工藝中的誤差等而發(fā)生略微變化。因此，如果葉輪1放置 在臨時(shí)倉(cāng)庫(kù)中使得在組裝風(fēng)扇裝置11等的過程中由轉(zhuǎn)子葉片22支撐葉輪l，則葉輪1可能 不穩(wěn)定，從而造成在附連葉輪1等的過程中出現(xiàn)問題。就這一點(diǎn)而言，當(dāng)根據(jù)本優(yōu)選實(shí)施方 式的葉輪1放置在臨時(shí)倉(cāng)庫(kù)等中時(shí)，可以將葉輪1放置在架子等上，使得連接構(gòu)件23的出 口側(cè)端面23a與架子等接觸，從而葉輪1可以穩(wěn)定地放置在臨時(shí)倉(cāng)庫(kù)等中。注意的是，在其它優(yōu)選實(shí)施方式中，連接構(gòu)件23的入口側(cè)端面23b可以被布置成與每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片22的入 口側(cè)端22e相比更進(jìn)一步地布置在入口側(cè)。 還注意的是，連接構(gòu)件23的出口側(cè)端面23a和入口側(cè)端面23b都可以被布置成分 別從每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片22的出口側(cè)端22d和入口側(cè)端22e向著出口側(cè)和入口側(cè)突出?？晒┻x 擇的，連接構(gòu)件23的出口側(cè)端面23a和入口側(cè)端面23b中只有一個(gè)可以布置成分別從每個(gè) 轉(zhuǎn)子葉片22的出口側(cè)端22d或入口側(cè)端22e向著出口側(cè)或入口側(cè)突出。
接著，參照?qǐng)D5、圖6和圖7，以下將描述根據(jù)上述優(yōu)選實(shí)施方式的葉輪1的示例性 變型。在如圖5所示的示例性變型中，與每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片22的部分31a相比，連接構(gòu)件23的 出口側(cè)端面23a更進(jìn)一步地位于出口側(cè)，該部分31a在轉(zhuǎn)子葉片22的部分31內(nèi)最大程度 地位于出口側(cè)，該部分31位于連接構(gòu)件23的徑向外側(cè)。因此，當(dāng)在連接構(gòu)件23的徑向向 外的區(qū)域中出現(xiàn)反向氣流時(shí)，連接構(gòu)件23的出口側(cè)端部用于有效地防止例如反向的氣流 如圖6中的箭頭32所示進(jìn)入連接構(gòu)件23中徑向向內(nèi)的區(qū)域中。這樣使得葉輪1的特性獲 得額外改進(jìn)。 另外，在如圖5所示的示例性變型中，在每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片22中的位于連接構(gòu)件23的 徑向內(nèi)側(cè)的部分33中，轉(zhuǎn)子葉片22的出口側(cè)端22d包括部分33a，該部分33a相對(duì)于連接 構(gòu)件23的出口側(cè)端面23a向著出口側(cè)伸出。根據(jù)如圖5所示的構(gòu)造，部分33中轉(zhuǎn)子葉片 22的出口側(cè)端22d的部分33a相對(duì)于連接構(gòu)件23的端面23a向著出口側(cè)伸出距離Dl。這 樣的構(gòu)造使得可以增大部分33中的葉片面積，由此有助于額外改進(jìn)葉輪1的吹風(fēng)性能，該 部分33位于連接構(gòu)件23的徑向內(nèi)側(cè)并且大大有助于轉(zhuǎn)子葉片22內(nèi)的吹風(fēng)。
另外，在如圖5所示的示例性變型中，與每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片22中與連接構(gòu)件23的內(nèi)表 面23c相交的那部分的出口側(cè)端22f相比，連接構(gòu)件23的出口側(cè)端面23a更進(jìn)一步地位于 出口側(cè)。因此，連接構(gòu)件23的出口側(cè)端部用于有效地防止由每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片22的部分33產(chǎn) 生的向著出口側(cè)的氣流例如如圖6中箭頭34所示地徑向向外地橫過連接構(gòu)件23前進(jìn)，然 后反向向著入口側(cè)前進(jìn)，該部分33位于連接構(gòu)件23的徑向內(nèi)側(cè)。這樣使得葉輪1的特性 獲得額外改進(jìn)。 進(jìn)一步地，在如圖5所示的示例性變型中，在轉(zhuǎn)子葉片22中的位于連接構(gòu)件23徑 向內(nèi)側(cè)的部分33中，與連接構(gòu)件23的入口側(cè)端面23b相比，每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片22的入口側(cè)端 22e更進(jìn)一步地位于出口側(cè)。根據(jù)如圖5所示的構(gòu)造，相對(duì)于轉(zhuǎn)子葉片23中與連接構(gòu)件23 的內(nèi)表面23c相交的部分的入口側(cè)端22g，連接構(gòu)件23的端面23b向著入口側(cè)伸出距離D2。 這種構(gòu)造使得連接構(gòu)件23的入口側(cè)端部能夠有效地防止待從轉(zhuǎn)子葉片22入口側(cè)被吸入連 接構(gòu)件23的徑向向內(nèi)區(qū)域中的氣流例如越過連接構(gòu)件23徑向向外溢出，如圖6中的箭頭 35所示。這樣使得葉輪1的特性獲得額外改進(jìn)。 提出如圖7中所示的示例性變型作為如圖5所示的葉輪1的另一變型。在如圖7 中所示的示例性變型中，每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片22中與連接構(gòu)件23的內(nèi)表面23c相交的部分的出 口側(cè)端22f的軸向位置與連接構(gòu)件的出口側(cè)端面23a的軸向位置基本上相同。這樣使得部 分33中的轉(zhuǎn)子葉片22的葉片面積能夠增大，由此有助于額外改進(jìn)葉輪1的吹風(fēng)性能，該部 分33位于連接構(gòu)件23的徑向內(nèi)側(cè)并且大大有助于轉(zhuǎn)子葉片22內(nèi)的吹風(fēng)。
2.第二優(yōu)選實(shí)施方式 圖8是沿著中心軸線117從入口側(cè)觀察到的根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施方式的葉輪101的立體圖。圖9是如圖8中所示葉輪101的側(cè)視圖。圖IO是沿著中心軸線117從 出口側(cè)觀察到的如圖8所示葉輪101的仰視圖。圖11是圖10中的一部分的放大圖。圖12 是從內(nèi)側(cè)徑向觀察的如圖8所示葉輪101中的一部分的視圖，其中，轉(zhuǎn)子葉片122連接到連 接構(gòu)件123。圖13是使用如圖8所示葉輪101的風(fēng)扇裝置111的剖視圖。
參照?qǐng)D13，使用根據(jù)本優(yōu)選實(shí)施方式的葉輪101的風(fēng)扇裝置111包括葉輪101、多 個(gè)靜葉片112、電動(dòng)機(jī)113、外部框架構(gòu)件114和支撐構(gòu)件115。靜葉片112、外部框架構(gòu)件 114和支撐構(gòu)件115限定風(fēng)扇裝置111的外殼116。在該優(yōu)選實(shí)施方式中注意的是，靜葉片 112和支撐構(gòu)件115沿著葉輪101的中心軸線117設(shè)置在出口側(cè)(即，圖13中的下側(cè))，但 在期望時(shí)也可設(shè)置在入口側(cè)。 外部框架構(gòu)件114、支撐構(gòu)件115和靜葉片112優(yōu)選是通過注塑成型來(lái)制造的，從 而形成一體連續(xù)的樹脂或塑料構(gòu)件，但可使用任何其它期望的制造方法。注塑成型工藝中 使用的模具通常包括由沿著中心軸線117與外殼116分隔開的兩個(gè)模具構(gòu)件(可移動(dòng)模具 和固定模具)。這樣能夠以低成本批量生產(chǎn)風(fēng)扇裝置111。 外部框架構(gòu)件114布置成包圍葉輪101。支撐構(gòu)件115布置在外部框架構(gòu)件114 的徑向內(nèi)側(cè)，以支撐電動(dòng)機(jī)113和設(shè)置有驅(qū)動(dòng)電路的電路板(未示出)，該驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)成 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)113。 靜葉片112將外部框架構(gòu)件114連接到支撐構(gòu)件155，從支撐構(gòu)件115徑向向外 延伸，并且具有相對(duì)于沿著中心軸線117的方向傾斜的風(fēng)接收表面。靜葉片112的功能實(shí) 施例包括使由于葉輪101旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的氣流轉(zhuǎn)向，以使得氣流向著中心軸線117集中；以 及將所產(chǎn)生的氣流導(dǎo)向任何期望的方向，例如徑向向內(nèi)或徑向向外。為了實(shí)現(xiàn)空氣的有效 集中或者由于葉輪IOI旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的氣流的方向改變，上述的靜葉片112沿著葉輪101的 中心軸線117設(shè)置在出口側(cè)。注意的是，在其它優(yōu)選實(shí)施方式中，靜葉片112可以沿著葉輪 101的中心軸線117設(shè)置在入口側(cè)。 電動(dòng)機(jī)113包括轉(zhuǎn)子磁體118和電樞119。轉(zhuǎn)子磁體118附連到葉輪101的支撐 部分121的內(nèi)表面。以下將描述支撐部分121。定子119導(dǎo)致關(guān)于轉(zhuǎn)子磁體118產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。 上述電動(dòng)機(jī)113被容納在葉輪101的支撐部分121內(nèi)。 參照?qǐng)D8至圖12，葉輪101包括支撐部分121、多個(gè)(例如7個(gè))轉(zhuǎn)子葉片122和 連接構(gòu)件123。支撐部分121具有圓柱形的外表面121a，且其中心是中心軸線117。在本優(yōu) 選實(shí)施方式中，支撐部分121基本上呈杯狀，且其中心是中心軸線117，電動(dòng)機(jī)113被容納在 支撐部分21內(nèi)。 轉(zhuǎn)子葉片122從支撐部分121的圓柱形外表面121a徑向向外延伸，從而關(guān)于中心 軸線117沿著周向相互隔開。與支撐部分121 —起，轉(zhuǎn)子葉片122被布置成關(guān)于中心軸線 117沿著旋轉(zhuǎn)方向120旋轉(zhuǎn)，這導(dǎo)致沿著中心軸線117產(chǎn)生氣流。在本優(yōu)選實(shí)施方式中，從 圖8和圖9中的上側(cè)(即，沿著中心軸線117的入口側(cè))吸入空氣的氣流，并且將空氣的氣 流向著圖8和圖9中的下側(cè)(S卩，沿著中心軸線117的出口側(cè))送出。因此，每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片 122的剖面相對(duì)于與中心軸線117垂直的平面傾斜，使得轉(zhuǎn)子葉片122的前緣122a比轉(zhuǎn)子 葉片122的后緣122b更進(jìn)一步地位于入口側(cè)，所述剖面是沿著與轉(zhuǎn)子葉片122延伸的方向 垂直的平面截取的。前緣122a是相對(duì)于旋轉(zhuǎn)方向120轉(zhuǎn)子葉片122的最靠前布置的邊緣。 后緣122b是轉(zhuǎn)子葉片122的相對(duì)于旋轉(zhuǎn)方向120最靠后布置的邊緣。
另外，本優(yōu)選實(shí)施方式中采用的轉(zhuǎn)子葉片122優(yōu)選是具有前掠形的轉(zhuǎn)子葉片，并 且當(dāng)每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片122在支撐部分121上從其基部徑向向外延伸時(shí)，其關(guān)于旋轉(zhuǎn)方向120 顯著地向前彎曲。采用該前掠形使得能夠送出轉(zhuǎn)子葉片122產(chǎn)生的氣流，同時(shí)防止氣流徑 向向外擴(kuò)張。 連接構(gòu)件123是基本上環(huán)形的構(gòu)件，被設(shè)置成加固轉(zhuǎn)子葉片122來(lái)對(duì)抗離心力的 影響，并且沿著定心于中心軸線117上的任意圓周在周向上延伸，從而使轉(zhuǎn)子葉片122相互 連接。更詳細(xì)地，連接構(gòu)件123基本上呈沿著中心軸線117延伸的圓柱形形狀，并且接合到 每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片122中的與轉(zhuǎn)子葉片122的徑向向內(nèi)端相比更靠近徑向向外端布置的部分。
優(yōu)選通過注塑成型將葉輪101制造為一體的連續(xù)樹脂或塑料構(gòu)件。參照?qǐng)D14A、圖 14B和圖14C，在用于葉輪101的注塑成型工藝中，使用沿著中心軸線117(如圖8所示)彼 此分隔開的一對(duì)模具131和132。模具131和132中的一個(gè)是固定模具，而另一個(gè)是可移動(dòng) 模具，固定模具被固定于預(yù)定位置，而模具中的另一個(gè)沿著中心軸線117向著固定模具移 動(dòng)以及離開所述固定模具移動(dòng)。注意的是，模具131和132中的每個(gè)通常由嵌入到基體模 具中的多個(gè)模具組件(即，插件模具)限定。 模具131和132中的至少一個(gè)設(shè)置有移動(dòng)部分(有時(shí)被稱作推頂桿)133。移動(dòng)部 分133被布置成沿著中心軸線117在兩個(gè)方向上都可從模具131或132的內(nèi)表面移動(dòng)，并 且用于在注塑成型工藝之后將葉輪101從模具131或132中推出。結(jié)合模具131和132中 沿著中心軸線117可移動(dòng)的一個(gè)的運(yùn)動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)該移動(dòng)部分133。在圖14A至圖14C的示例 性圖示中，移動(dòng)部分133設(shè)置在模具132中。
將參照這些示例性圖示來(lái)進(jìn)行下面的描述。 參照?qǐng)D14A，當(dāng)模具131和132被布置成彼此接觸而使得通過模具131和132限 定出注入樹脂或塑料材料的封閉空間134時(shí)，移動(dòng)部分133設(shè)置的位置使得移動(dòng)部分133 的頂表面133a與模具132的內(nèi)表面對(duì)準(zhǔn)，這有助于限定封閉空間134。參照?qǐng)D14B，在這種 情形下，將樹脂或塑料材料注入到封閉空間134中，使得葉輪101能夠成型。接著，參照?qǐng)D 14C，模具131和132中可移動(dòng)的一個(gè)遠(yuǎn)離固定模具移動(dòng)，同時(shí)結(jié)合該運(yùn)動(dòng)，移動(dòng)部分133沿 著使其在模具132的內(nèi)表面上方凸出的方向移位。結(jié)果，移動(dòng)部分133沿著使葉輪101遠(yuǎn) 離模具132運(yùn)動(dòng)的方向推動(dòng)葉輪IOI，使得葉輪101和模具132彼此分離。
由于在注入的樹脂或塑料材料完全硬化之前通過移動(dòng)部分133將葉輪101推出模 具132夕卜，因此葉輪101中被移動(dòng)部分133施壓的部分有時(shí)會(huì)經(jīng)受變形。因此優(yōu)選地，轉(zhuǎn)子 葉片122中由于移動(dòng)部分133的施壓而容易發(fā)生變形并且如果它們變形就可能造成流體特 性顯著劣化的部分，應(yīng)該不被用作葉輪101中被移動(dòng)部分133擠壓的那些部分。
另外，在根據(jù)本優(yōu)選實(shí)施方式的葉輪101中設(shè)置連接構(gòu)件123導(dǎo)致在葉輪101徑 向外圍附近的與模具131和132緊密接觸的面積增大。因此，為了有助于在注塑成型之后 完成脫模，葉輪101中被布置成容納模具132的移動(dòng)部分133的那些部分需要設(shè)置在連接 構(gòu)件123處，或者既設(shè)置在支撐部分121上又設(shè)置在連接構(gòu)件123上。
因此，在本優(yōu)選實(shí)施方式中，如圖IO和圖11中所示，限定移動(dòng)部分133的容器的 至少一個(gè)寬度增大部分128設(shè)置在連接構(gòu)件123的兩個(gè)表面126和127中的至少一個(gè)中，這 兩個(gè)表面126和127沿著中心軸線117以相反方向面對(duì)。每個(gè)寬度增大部分128通過表面 126或127的徑向?qū)挾染植吭龃蠖薅āＴ诒緝?yōu)選實(shí)施方式中，每個(gè)寬度增大部分128設(shè)置在連接構(gòu)件123的兩個(gè)表面126和127之中的表面127中，表面127面向支撐部分121開 口朝向的方向。注意的是，在其它優(yōu)選實(shí)施方式中，寬度增大部分128可以設(shè)置在表面126 上而不是表面127上，或者既設(shè)置在表面126上又設(shè)置在表面127上。
在連接構(gòu)件123的表面127中設(shè)置的每個(gè)寬度增大部分128中，局部增大表面127 的徑向?qū)挾纫蕴岣邚?qiáng)度，這樣防止了在脫模時(shí)連接構(gòu)件由于移動(dòng)部分133的施壓而經(jīng)受變 形。另外，因?yàn)橹皇蔷植吭龃筮B接構(gòu)件123的表面127的徑向?qū)挾葋?lái)形成每個(gè)寬度增大部 分128，所以由于連接構(gòu)件123的徑向厚度增大導(dǎo)致的連接構(gòu)件123的質(zhì)量增加和連接構(gòu)件 123的流體特性的劣化都可以被最小化。 在本優(yōu)選實(shí)施方式中，在表面127中設(shè)置的每個(gè)寬度增大部分128中，表面127的 徑向內(nèi)側(cè)的部分徑向向內(nèi)凸出，從而基本上呈現(xiàn)半圓形的形狀，由此表面127的徑向?qū)挾?局部增大。在表面127的剩余部分中，即在除了寬度增大部分128的剩余部分中，表面127 的徑向?qū)挾然旧鲜呛愣ǖ?。注意的是，在其它?yōu)選實(shí)施方式中，表面127的徑向外側(cè)的部 分而不是其徑向內(nèi)側(cè)的部分可以徑向向外凸出，以限定每個(gè)寬度增大部分128。還注意的 是，在其它優(yōu)選實(shí)施方式中，表面127的徑向內(nèi)側(cè)和徑向外側(cè)的部分可以分別徑向向內(nèi)和 向外凸出，以限定每個(gè)寬度增大部分128。還注意的是，在其它優(yōu)選實(shí)施方式中，限定每個(gè)寬 度增大部分128的表面127的徑向內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)的凸出形狀不限于半圓形或類似形狀， 而是可以是包括矩形、三角形和其它類似形狀的各種形狀中的任意一種。
轉(zhuǎn)子葉片122具有與模具131和132緊密接觸的較大面積。因此，當(dāng)連接構(gòu)件123 受模具132的移動(dòng)部分133的施壓使葉輪1與模具132分離時(shí)，重的負(fù)載可能施加到連接 構(gòu)件123中連接構(gòu)件123與轉(zhuǎn)子葉片122連接的那些部分。 因此，在本優(yōu)選實(shí)施方式中，寬度增大部分128的數(shù)量與轉(zhuǎn)子葉片122的數(shù)量相 同，并且寬度增大部分128中的每個(gè)設(shè)置在疊置部分S(參見圖12)內(nèi)的位置，在疊置部分 S中，當(dāng)沿著中心軸線117的方向觀察時(shí)，連接構(gòu)件123中設(shè)置有寬度增大部分128的表面 127與轉(zhuǎn)子葉片122中的一個(gè)疊置。注意的是，在其它實(shí)施例中，寬度增大部分128的數(shù)量 可以大于或小于轉(zhuǎn)子葉片122的數(shù)量。例如，寬度增大部分128的數(shù)量可以減小為僅1個(gè)。 還注意的是，在其它優(yōu)選實(shí)施方式中，每個(gè)寬度增大部分128可以設(shè)置在表面127中疊置部 分S外的位置。 如上所述，在本優(yōu)選實(shí)施方式中，每個(gè)寬度增大部分128設(shè)置在連接構(gòu)件123的表 面127中疊置部分S內(nèi)的位置，因此可以將模具132的移動(dòng)部分133壓靠連接構(gòu)件123中 連接構(gòu)件123與轉(zhuǎn)子葉片122連接的部分，以將葉輪101從模具中分離出來(lái)。因此，當(dāng)通過 移動(dòng)部分133將葉輪101推出到模具132之外時(shí)，可以容易地實(shí)現(xiàn)將葉輪101從模具132 分離出來(lái)，而不會(huì)造成轉(zhuǎn)子葉片122或連接構(gòu)件123的變形。 此外，寬度增大部分128中的每個(gè)設(shè)置在多個(gè)疊置部分S中的不同疊置部分S內(nèi)， 每個(gè)不同的疊置部分S被設(shè)置用于所有轉(zhuǎn)子葉片122中單獨(dú)的一個(gè)。因此，當(dāng)通過移動(dòng)部 分133將葉輪101推出模具132之外時(shí)，可以容易地實(shí)現(xiàn)將葉輪101從模具132中分離出 來(lái)，同時(shí)更有效地防止所有轉(zhuǎn)子葉片122和連接構(gòu)件123中連接構(gòu)件123連接到轉(zhuǎn)子葉片 122的那部分變形。 接著，以下將描述對(duì)應(yīng)疊置部分S內(nèi)的每個(gè)寬度增大部分128的位置。如上所述， 沿著與轉(zhuǎn)子葉片122延伸方向垂直的平面截取的葉輪101的每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片122的剖面相對(duì)
13于與中心軸線117垂直的平面傾斜。因此，沿著中心軸線117從表面127到轉(zhuǎn)子葉片122的 距離L(參見圖12)根據(jù)連接構(gòu)件123的表面127的疊置部分S內(nèi)的周向位置而變化，在表 面127中設(shè)置有寬度增大部分128。因此，設(shè)置有移動(dòng)部分133的模具132和連接構(gòu)件123 中對(duì)應(yīng)于疊置部分S的那部分的徑向內(nèi)表面129或徑向外表面130之間的緊密接觸程度也 根據(jù)疊置部分S內(nèi)的周向位置而變化。隨著從表面127到轉(zhuǎn)子葉片122的距離L增大，前 述緊密接觸程度增大。 因此，在本優(yōu)選實(shí)施方式中，寬度增大部分128設(shè)置在位置P，位置P是疊置部分S 的第一端E1和中間位置M之間的某處(即，在子部分Sa內(nèi))。這里，第一端E1和第二端 E2是疊置部分S的兩個(gè)周向端。沿著中心軸線117從第一端El到轉(zhuǎn)子葉片122的距離L 大于從第二端E2到轉(zhuǎn)子葉片122的距離L。中間位置M在周向上位于疊置部分S的中間。 注意的是，在本優(yōu)選實(shí)施方式中，第一端E1是疊置部分S關(guān)于旋轉(zhuǎn)方向120的前端，而第二 端E2是疊置部分S關(guān)于旋轉(zhuǎn)方向120的后端。因此，可以在連接構(gòu)件123的疊置部分S內(nèi) 的位置設(shè)置用于移動(dòng)部分133的容器，在該位置，設(shè)置有移動(dòng)部分133的模具132和連接構(gòu) 件123中對(duì)應(yīng)于疊置部分S的那部分的徑向內(nèi)表面129或徑向外表面130之間緊密接觸的 程度較大。這樣可以容易地將葉輪101從模具132中分離出來(lái)，同時(shí)更有效地防止當(dāng)通過 移動(dòng)部分133將葉輪101推出模具132之外時(shí)轉(zhuǎn)子葉片122和連接構(gòu)件123發(fā)生變形。
更優(yōu)選地，在本優(yōu)選實(shí)施方式中，在疊置部分S的第一端E1和中間位置M之間的 部分內(nèi)(即，在子部分Sa內(nèi))，與中間位置M相比，寬度增大部分128的位置P在周向上更 靠近第一端El。在這種情況下，可以在連接構(gòu)件123的疊置部分S內(nèi)的位置設(shè)置用于移動(dòng) 部分133的容器，在該位置，設(shè)置有移動(dòng)部分133的模具132和連接構(gòu)件123中對(duì)應(yīng)于疊置 部分S的那部分的徑向內(nèi)表面129或徑向外表面130之間緊密接觸的程度較大。這樣可以 容易將葉輪101從模具132中分離出來(lái)，同時(shí)更加有效地防止當(dāng)通過移動(dòng)部分133將葉輪 101推出模具132之外時(shí)轉(zhuǎn)子葉片122和連接構(gòu)件123發(fā)生變形。 更加優(yōu)選地，在本優(yōu)選實(shí)施方式中，寬度增大部分128設(shè)置在第一端E1的附近。在 疊置部分S的第一端El和第二端E2中，第一端El具有距離轉(zhuǎn)子葉片122更大的距離L。換 言之，在本優(yōu)選實(shí)施方式中，當(dāng)沿著中心軸線117的方向觀察時(shí)，寬度增大部分128設(shè)置在 疊置部分S內(nèi)的轉(zhuǎn)子葉片122的前緣122a連接到連接構(gòu)件123的位置附近。因此，可以在 連接構(gòu)件123的疊置部分S內(nèi)的位置附近設(shè)置用于移動(dòng)部分133的容器，在該位置，設(shè)置有 移動(dòng)部分133的模具132和連接構(gòu)件123中對(duì)應(yīng)于疊置部分S的那部分的徑向內(nèi)表面129 或徑向外表面130之間緊密接觸的程度最大。這樣可以容易地將葉輪101從模具132中分 離出來(lái)，同時(shí)更加有效地防止當(dāng)通過移動(dòng)部分133將葉輪101推出模具132之外時(shí)轉(zhuǎn)子葉 片122和連接構(gòu)件123發(fā)生變形。 在本優(yōu)選實(shí)施方式中，每個(gè)寬度增大部分128徑向向內(nèi)的凸出部從表面127到對(duì) 應(yīng)轉(zhuǎn)子葉片122的表面連續(xù)地沿著中心軸線117延伸形成均勻的形狀。因此，容易通過使 用模具131或132(在本優(yōu)選實(shí)施例中是模具132)使連接構(gòu)件123中設(shè)置有寬度增大部分 128的這些部分成型。換言之，在本優(yōu)選實(shí)施方式中，在連接構(gòu)件123的內(nèi)表面129上與寬 度增大部分128對(duì)應(yīng)的位置處設(shè)置凸出部分135，凸出部分135從表面127到轉(zhuǎn)子葉片122 的表面沿著中心軸線117以脊的形狀連續(xù)延伸。 如上所述，葉輪101的每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片122的剖面相對(duì)于與中心軸線117垂直的平面傾斜，使得與轉(zhuǎn)子葉片122的后緣122b相比，轉(zhuǎn)子葉片122的前緣122a更進(jìn)一步地位于 入口側(cè)。因此，分模線136和137分別限定在葉輪101的連接構(gòu)件123中位于每?jī)蓚€(gè)相鄰 轉(zhuǎn)子葉片122之間的那些部分的內(nèi)表面129和外表面130上，分模線136和137分別包括 基本上沿著中心軸線117或者沿著相對(duì)于中心117傾斜的方向延伸的部分136a和137a。 在本優(yōu)選實(shí)施方式中，這些部分136a和137a基本上沿著中心軸線117的方向延伸。注意 的是，本文所使用的術(shù)語(yǔ)"分模線"指的是沿著兩個(gè)或多個(gè)模具相交的線在樹脂成型制品表 面上形成的樹脂成型制品變形部分。 在本優(yōu)選實(shí)施方式中，形成在連接構(gòu)件123的內(nèi)表面129上的分模線136的部分 136a和形成在連接構(gòu)件123的外表面130上的分模線137的部分137a布置在互不相同的 周向位置(參見圖11)。 如上所述，根據(jù)本優(yōu)選實(shí)施方式的葉輪101不存在這樣的問題，即，可能由于在注 塑成型之后連接構(gòu)件123被移動(dòng)部分133推出模具131或132之外而造成葉輪101的連接 構(gòu)件123的變形。同時(shí)，由于連接構(gòu)件123徑向厚度增大而導(dǎo)致的連接構(gòu)件123質(zhì)量增加 以及連接構(gòu)件123的流體特性的劣化減少到最小水平，使得風(fēng)扇裝置111能夠穩(wěn)定有效地 產(chǎn)生氣流。 參照?qǐng)D8，在根據(jù)本優(yōu)選實(shí)施方式的葉輪101中，澆口痕210(即，在注塑成型過程 中使用的澆口的殘留)在支撐部分121的入口側(cè)表面上優(yōu)選布置在轉(zhuǎn)子葉片122的基部附 近。因此，在注塑成型時(shí)，將樹脂材料通過每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片122填充到連接構(gòu)件123中。因 此，樹脂或塑料材料最后到達(dá)連接構(gòu)件123內(nèi)的位置是連接構(gòu)件123中每?jī)蓚€(gè)相鄰轉(zhuǎn)子葉 片122的基本上中間的附近，并且可能在其附近出現(xiàn)氣體燃燒。氣體燃燒造成成型制品的 外觀劣化(例如，由于燃燒導(dǎo)致的短模具、污點(diǎn)等)以及成型制品強(qiáng)度的降低(例如，填充 樹脂或塑料、焊接線等的密度減小)，并且需要采取正確措施。 —個(gè)示例性措施是在葉輪101的連接構(gòu)件123的表面126或127 (在本優(yōu)選實(shí)施 方式中是表面127)上的多個(gè)位置處布置閥拴，并且使用閥拴從模具中排出在成型過程中 產(chǎn)生的氣體。在如圖11中所示的優(yōu)選實(shí)施方式中，例如，對(duì)于轉(zhuǎn)子葉片122中的一個(gè)疊置 連接構(gòu)件123的表面127中的每個(gè)疊置部分S，閥栓設(shè)置在疊置部分S內(nèi)的周向中間位置M 的兩個(gè)周向側(cè)(例如，疊置部分S的兩端E1和E2)上。在圖11中，示出了閥栓的栓標(biāo)230a 和230b。從而，布置成允許放置閥栓的空間設(shè)置在模具131和132中與布置閥栓的位置對(duì) 應(yīng)的部分。 雖然以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解， 本發(fā)明不限于上述優(yōu)選實(shí)施方式，并且在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下可以進(jìn)行各 種變型和修改。
權(quán)利要求
一種葉輪，包括支撐部分，該支撐部分定心于中心軸線上；多個(gè)葉片，所述葉片從所述支撐部分的外表面徑向向外延伸，并且被布置成與所述支撐部分一起圍繞所述中心軸線旋轉(zhuǎn)，以產(chǎn)生氣流；以及基本上環(huán)形的連接構(gòu)件，所述連接構(gòu)件沿著定心于所述中心軸線上的任意圓周在周向上延伸，并且被布置成使所述葉片相互連接，其中，在每個(gè)所述葉片中，所述葉片的前緣與所述葉片的葉片端的相交點(diǎn)相對(duì)于所述前緣與所述支撐部分的外表面的相交點(diǎn)關(guān)于旋轉(zhuǎn)方向靠前定位，所述前緣是葉片的關(guān)于所述旋轉(zhuǎn)方向最靠前定位的邊緣，所述葉片端是所述葉片的徑向外端，并且所述連接構(gòu)件設(shè)置于每個(gè)所述葉片的所述葉片端的徑向內(nèi)側(cè)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉輪，其中，所述連接構(gòu)件設(shè)置在距離每個(gè)所述葉片的基部 的徑向距離為總?cè)~片長(zhǎng)度的大致70%至大致90%處，所述總?cè)~片長(zhǎng)度是沿著徑向測(cè)量的 所述葉片的尺寸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉輪，其中，在每個(gè)所述葉片中，所述葉片的后緣與所述葉片 端的相交點(diǎn)相對(duì)于所述前緣與所述支撐部分的所述外表面的相交點(diǎn)關(guān)于所述旋轉(zhuǎn)方向靠 前定位，所述后緣是葉片的關(guān)于所述旋轉(zhuǎn)方向最靠后定位的邊緣。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉輪，其中，當(dāng)每個(gè)所述葉片在一直線處被劃分為前部和后 部時(shí)，各個(gè)葉片的所述前部的體積大于各個(gè)葉片的所述后部的體積，所述前部和所述后部 相對(duì)于所述直線關(guān)于所述旋轉(zhuǎn)方向分別向前和向后定位，所述直線連接所述前緣與所述支 撐部分的所述外表面的相交點(diǎn)和所述中心軸線。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉輪，其中，通過注塑成型的連續(xù)的樹脂或塑料構(gòu)件來(lái)限定 所述支撐部分、所述葉片和所述連接構(gòu)件。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的葉輪，其中，所述連接構(gòu)件包括沿著所述中心軸線以相反方 向面對(duì)的兩個(gè)表面，并且所述兩個(gè)表面中的至少一個(gè)在其上設(shè)置至少一個(gè)寬度增大部分， 所述寬度增大部分是通過所述表面的徑向?qū)挾仍龃髞?lái)限定的。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的葉輪，其中，所述至少一個(gè)寬度增大部分設(shè)置在疊置部分內(nèi)， 其中當(dāng)沿著所述中心軸線的方向觀察時(shí)，所述連接構(gòu)件的其上設(shè)置有所述寬度增大部分的 表面與所述葉片中的一個(gè)疊置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的葉輪，其中，在位于所述疊置部分的周向端部處的所述疊置 部分的第一端和第二端中，至少一個(gè)寬度增大部分設(shè)置在所述第一端附近，所述第一端沿 著所述中心軸線與所述葉片的距離大于所述第二端沿著所述中心軸線與所述葉片的距離。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的葉輪，其中，對(duì)于多個(gè)葉片中的單獨(dú)一個(gè)，所述至少一個(gè)寬度 增大部分設(shè)置在所述疊置部分內(nèi)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的葉輪，其中，所述至少一個(gè)寬度增大部分限定用于接收模具 的移動(dòng)部分的容器，所述模具被布置成使所述樹脂或塑料構(gòu)件成型，所述移動(dòng)部分被布置 成相對(duì)于所述模具可移動(dòng)，以將所述樹脂或塑料構(gòu)件推出到所述模具外。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉輪，其中，所述連接構(gòu)件基本上是關(guān)于所述中心軸線延伸 的圓柱形形狀。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉輪，其中，每個(gè)所述葉片的所述葉片端與所述后緣的相交點(diǎn)及附近區(qū)域具有曲線形狀。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉輪，其中，在所述葉片的位于所述連接構(gòu)件徑向外側(cè)的 部分內(nèi)，與每個(gè)所述葉片的最大程度地朝向沿著所述中心軸線的葉輪出口側(cè)定位的部分相 比，所述連接構(gòu)件的在所述出口側(cè)的端部更進(jìn)一步地朝向所述出口側(cè)定位。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉輪，其中，在每個(gè)所述葉片的位于所述連接構(gòu)件的徑向內(nèi) 側(cè)的部分內(nèi)，在每個(gè)所述葉片沿著所述中心軸線的葉輪出口側(cè)的端部包括相對(duì)于所述連接 構(gòu)件的在所述出口側(cè)的端部朝向所述出口側(cè)伸出的部分。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉輪，其中，每個(gè)所述葉片的與所述連接構(gòu)件的內(nèi)表面相交 的部分中在沿著所述中心軸線的葉輪出口側(cè)的端部基本上位于與所述連接構(gòu)件的在所述 出口側(cè)的端部相同的軸向位置。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉輪，其中，與每個(gè)所述葉片的與所述連接構(gòu)件的內(nèi)表面相 交的那部分在沿著所述中心軸線的葉輪出口側(cè)的端部相比，所述連接構(gòu)件的在出口側(cè)的端 部更進(jìn)一步地朝向所述出口側(cè)定位。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉輪，其中，在每個(gè)所述葉片的位于所述連接構(gòu)件徑向內(nèi)側(cè) 的那部分中，與所述連接構(gòu)件的位于沿著所述中心軸的葉輪入口側(cè)的端部相比，所述葉片 在所述入口側(cè)的端部更進(jìn)一步地朝向沿著所述中心軸線的葉輪出口側(cè)定位。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉輪，其中，與每個(gè)所述葉片的位于沿著所述中心軸線的葉 輪出口側(cè)的端部相比，所述連接構(gòu)件的在所述出口側(cè)的端部更進(jìn)一步地位于所述出口側(cè)。
19. 一種風(fēng)扇裝置，包括 權(quán)利要求1所述的葉輪； 電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)被布置成驅(qū)動(dòng)所述葉輪； 外部框架構(gòu)件，該外部框架構(gòu)件被布置成環(huán)繞所述葉輪；以及支撐構(gòu)件，所述支撐構(gòu)件被布置于所述外部框架構(gòu)件的徑向內(nèi)側(cè)，用于支撐所述電動(dòng)機(jī)。
20. —種制造葉輪的方法，所述葉輪包括支撐部分，該支撐部分具有定心于中心軸線上的圓柱形外表面；多個(gè)葉片，所述葉片從所述支撐部分的所述圓柱形外表面徑向向外延伸，并且被布置 成與所述支撐部分一起圍繞所述中心軸線旋轉(zhuǎn)，以產(chǎn)生氣流；以及基本上環(huán)形的連接構(gòu)件，所述連接構(gòu)件關(guān)于所述中心軸線沿著周向延伸，包括沿著所 述中心軸線以相反方向面對(duì)的兩個(gè)表面，并且被布置成使所述葉片相互連接，其中，所述連接構(gòu)件的所述兩個(gè)表面中的至少一個(gè)在其上設(shè)置了至少一個(gè)寬度增大部分，所 述寬度增大部分是通過所述表面的徑向?qū)挾仍龃髞?lái)限定的，所述方法包括如下步驟將樹脂或塑料注入到封閉空間中，以將所述葉輪的所述支撐部分、所述葉片和所述連 接構(gòu)件一體限定為連續(xù)的樹脂或塑料構(gòu)件，所述封閉空間是由沿著所述中心軸線彼此分隔 開的一對(duì)模具限定的；以及沿著所述中心軸線將所述模具彼此分離，同時(shí)沿著使所述樹脂或塑料構(gòu)件與所述模具 分離的方向，推動(dòng)所述樹脂或塑料構(gòu)件中的所述連接構(gòu)件的至少一個(gè)寬度增大部分，且所 述模具的移動(dòng)部分被布置成沿著所述中心軸線相對(duì)于所述模具可移動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明提供了葉輪、使用葉輪的風(fēng)扇裝置和制造該葉輪的方法。該葉輪包括支撐部分、多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片和連接構(gòu)件。連接構(gòu)件是基本上環(huán)形的構(gòu)件，被設(shè)置用于加固轉(zhuǎn)子葉片以對(duì)抗離心力的影響，并且沿著定心于中心軸線上的圓周在周向上延伸，從而使轉(zhuǎn)子葉片相互連接。在每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片中，轉(zhuǎn)子葉片的前緣與轉(zhuǎn)子葉片的徑向外端的相交點(diǎn)相對(duì)于前緣與支撐部分外表面的相交點(diǎn)關(guān)于旋轉(zhuǎn)方向靠前定位。連接構(gòu)件位于每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的徑向外端的徑向內(nèi)側(cè)。
文檔編號(hào)F04D29/38GK101713417SQ200910175728
公開日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月8日
發(fā)明者伊藤充, 關(guān)口治, 劉勝伸, 日沖哲也, 旦野太郎, 比護(hù)旭 申請(qǐng)人:日本電產(chǎn)伺服有限公司