专利名称：空调器的横流风扇的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种横流风扇(cross flow fan)，更具体的涉及一种通过改进横流风扇上的扇片结构而降低由于横流风扇的转动而造成的噪声和震动的空调器的横流风扇。
通常的，分体型空调器包含彼此相连的室内机和与室外机。室内机包含一个蒸发器和一个用于循环空气的鼓风机。鼓风机吸进室内的空气并使其通过蒸发器，同时将进行了热交换的空气排回到室内。为了循环室内的空气，鼓风机与驱动源(即电机)相连。分体型空调器在室内机中使用横流风扇作为鼓风机。
横流风扇可具有多个扇片。扇片之间的间隔被称做扇间距。通常的，由于横流风扇的旋转，横流风扇会产生很大的噪声。即使在低频率下(横流风扇的每单位时间的旋转次数)，不同结构的扇片仍然会在风扇中产生高的噪声。
现有技术的一个实例(Hamamoto等美国专利5，573，059，1996年11月12日，空调机)示出了一种空调机，在热交换器后设置一个横流风扇。Kawabata等(美国专利5，211，219，空调器，1993年5月18日)揭示了一种带有横流风扇的空调器。Sugawara等(美国专利4，462，750，电扇装置，1984年7月31日)揭示了一种设计用在加热或致冷系统中的柱状横流风扇。Chiguchi等(美国专利5，924，923，空调器室内机，1999年7月20日)揭示了一种用在分体型空调器中的室内机。Baker等(美国专利5，588，484，1996年12月31日，致冷风扇系统)揭示了一种用在空调器或致冷机中的风扇系统。Shinobu等(美国专利5，197，850，横流风扇系统，1993年3月30日)揭示了一种具有舌状部分的横流风扇。
本发明人发现在现有技术所揭示的横流风扇中，都无法降低由于横流风扇的旋转而产生的噪声和振动。
本发明在于克服上述的问题，相应的，本发明的一个目的在于提供一种可大大降低由于横流风扇的转动而造成的噪声的空调器的横流风扇，同时可降低由于扇片排列的非均匀性而产生的振动和即使在横流风扇的低频率范围内所产生的噪声。
本发明的另外的一个目的在于提供一种横流风扇，其可控制高容量的空气，而不会影响空调系统的稳定性。
本发明的再一个目的在于提供一种横流风扇，其被设计成最好应用在分体型空调系统的室内机中。
本发明的另外的一个目的在于提供一种横流风扇并可降低高频噪声。
为了实现上述的目的，被安装在空调器的室内机中的空调器的横流风扇具有多个扇片，功能在于可对内部空气进行循环，将多个扇片分成多个具有统一数目扇片的组，然而，在同一扇片组中的两个相邻扇片之间的角度逐渐增大，而在所有扇片组中的扇片结构都一样。
在根据本发明的空调器的横流风扇中，各个扇片组的扇片结构都保持一致，而在每个扇片组中的扇片结构却并不一致。相应的，可大大的降低由于横流风扇的转动而造成的噪声。另外，由于在每个组中两个相邻扇片之间的角度以最小的方式进行变化，可大大的降低在低频率下的噪声。同时，在所有扇片组中的扇片的排列结构都一致，可大大降低由于横流风扇的转动而造成的振动和在低频率下所产生的噪声。其结果，可显著提高在整个频率范围内的横流风扇的噪声和振动特性。
通过下面结合相应附图对本发明的更具体细致的描述，会对本发明的更多的优点有更清楚的了解，其中相同的标号表示类似或相同的元件。
图1A为空调器的横流风扇的示意图；图1B为安装了图1A的横流风扇的分体型空调器的示意图；图2为从横流风扇的旋转轴方向看到的图1的横流风扇的示意图；图3为从横流风扇的旋转轴方向看到的具有随机扇片间距的横流风扇的示意图；图4为从横流风扇的旋转轴方向看到的根据本发明的横流风扇的示意图；图5为用于描述在旋转期间图2的横流风扇的噪声情况的示意图；图6为用于描述在旋转期间图3的横流风扇的噪声情况的示意图；图7为根据本发明的在旋转期间横流风扇的噪声情况的示意图。
现在回到附图，如图1B中所示，在室内机32中，横流风扇10首先通过格栅24然后通过过滤器16吸入室内空气22。然后，空气通过蒸发器14运行。横流风扇10从蒸发器14获得热交换的空气26，并将空气28排放到出气口20。在空气从室内机向出气口20和出气口表面30的排放过程中，节气闸(或叶片)18控制将热交换后的空气排放回房间的空气出口的流量20。
在图1A和图1B中示出了此种的横流风扇的结构。图1A为空调器的横流风扇的示意图，而图1B为安装有图1A的横流风扇10的分体型空调器的示意图。如图1A和1B中所示，横流风扇10包含多个在旋转轴(B-B’)方向上彼此相连的热风(sirocco非洲热风)风扇(离心多扇片风扇)11，功能用于在与旋转轴(B-B’)垂直的方向上(虚线箭头表示)吸附内部空气，并在相对于内部空气被吸附的方向的延伸的方向上(实线箭头所示)排放空气。每个热风风扇11包含多个扇片12。扇片12以预定的间隔同心设置在横流风扇10上。相应的，在横流风扇10的中心角，各个扇片12与各个相邻的扇片12’相隔。各个扇片12之间的间距被称为“扇片间距”。
可参考图2到图4对扇片间距进行描述，示出了在旋转轴(B-B’)方向上的横流风扇。参考图2到图4，符号B1，B2，B3…Bn表示各个扇片，而θ1、θ2、θ3…θn表示各个扇片B1，B2，B3…Bn和各个顺时针方向上相邻的扇片B2，B3，…，Bn和B1之间的夹角。
图2和图3示出了在各个横流风扇10a和10b上的扇片结构。首先，图2的横流风扇被称做‘等间距风扇’，其中横流风扇10a上的扇片12被等间距设置。相应的，其关系式表示为θ1=θ2=θ3=…=θn。横流风扇的等间距风扇10a由于横流风扇10的旋转会产生很大的噪声。同时，图3中所示的横流风扇10b被称为‘随机间距风扇’，其中扇片被以不同的间距设置。相应的，关系式可表示为θ1≠θ2≠θ3≠…≠θn。然而，横流风扇的随机间距风扇10b同样具有一个缺点，即由于扇片排列的非一致性，在其旋转过程中会产生振动，同时即使在低转速(RPM)情况下(即低频率范围)也会产生噪声。
已经提出了一些建议，即通过将等间距风扇的结构和随机间距风扇的结构相结合而克服上述的缺点。然而，这些建议并未彻底解决上述的问题，仍然存在降低由风扇所产生的噪声和振动的必要。
图4示出了根据本发明的空调器的横流风扇10c中的扇片结构。横流风扇10c被固定到空调器的室内机上，用于吸入内部空气并将其排放到蒸发器，然后将热交换后的空气排放回房间。横流风扇10c与诸如电机等驱动源相连。
根据本发明，横流风扇10c的扇片被分为几个扇片数量相等的组。这里，在同一组中的各个扇片之间和各个相邻的扇片之间的角度逐渐增大，而在横流风扇10c中的各个组的扇片排列的结构都相同。
同时，按照均匀增大的方式增大各个扇片组中的扇片之间的角。
扇片组的数目和各个扇片组中的扇片的数目为两个差别最小的的因子，其通过从扇片组中的扇片总数中进行选择。例如，如果横流风扇中的扇片的总数为35，则扇片可被分为5组，每组为7个扇片。类似的，如果扇片的总数为36，则将扇片分为6组，每组为6个扇片。这对于调节扇片排列的一致性和非一致性是非常有用的。
这里，将参考图4对本发明的最佳实施例进行描述，假设扇片的总数为35。然而，需注意的是，扇片的数量并不限于n=35。
如图4中所示，在横流风扇上的扇片被分为5组，每组包含7个扇片。更具体的，扇片的各组分别包含B1到B7、B8到B14、B15到B21、B22到B28、B29到B35。
各组的扇片位于下面的各个角度θ1到θ7、θ8到θ14、θ15到θ21、θ22到θ28、θ29到θ35，其中各个扇片之间的角度和各个相邻扇片之间的角度及θ1和θ2之间的角度应该以最小的方式增加。同时，横流风扇的整体扇片结构是统一的。
另外，在每个扇片组中的各个扇片之间和各个相邻扇片之间的角度被均匀增加。
因此，可用下面的表达式表示扇片的结构“θ1=θ8=θ15=θ22=θ29”，“θ2=θ9=θ16=θ23=θ30=θ1+α”，“θ3=θ10=θ15=θ24=θ31=θ1+2α”，“θ4=θ11=θ15=θ25=θ32=θ1+3α”，“θ5=θ12=θ15=θ26=θ33=θ1+4α”，“θ6=θ13=θ15=θ27=θ34=θ1+5α”，“θ7=θ8=θ15=θ28=θ35=θ1+6α”，“θ1+θ2+θ3+θ4+θ5+θ6+θ7=“θ8+θ9+θ10+θ11+θ12+θ13+θ14=“θ15+θ16+θ17+θ18+θ19+θ20+θ21=“θ22+θ23+θ24+θ25+θ26+θ27+θ28=“θ29+θ30+θ31+θ32+θ33+θ34+θ35=72°”当设定了“θ1”的值时可获得“α”值。假设“θ1”为10°，通过表达式“θ1+θ2+θ3+θ4+θ5+θ6+θ7=7θ1+21α=72°”可获得“α”，其中72°是通过用360°除以5(5组)而得到的。相应的，“α”的值为“α=2/21=0.095°”。同样，通过表达式“α=(72-7θ1)/21＞0”和“θ1＜10.28°(=72°/7)”，可获得“θ1”。同时，考虑到“α”远远小于“θ1”的事实，可确定“θ1”的最小值。
在根据本发明的具有如上结构的横流风扇中，在每个扇片组中的两个相邻扇片间的角度以最小的方式逐渐变化，同时各个组的周边区域处的两个相邻扇片的角度的变化程度较大。换句话说，在每组中的扇片结构是不统一的，而作为一个整体的所有组的扇片结构是统一的。
图5到图7为根据等间距风扇、随机间距风扇的横流风扇的每分钟旋转次数的噪声值(每分钟旋转次数中的频率)的示意图，其中本发明的噪声特性被证明优于等间距和随机间距风扇的噪声特性。在各个表中，水平轴表示频率(Hz)，纵轴表示声压数值(dBA)。
图5用于描述横流风扇的等间距风扇的声压数值，图6用于描述横流风扇的随机间距风扇的声压数值。如图5和图6中所示，声音数值很高，从0dBA到最大为70dBA。尤其是，即使在低的频率范围内，随机间距风扇也显示出大致达到40dBA的相对较高的噪声值。
相对比的，如图7中所示，根据本发明的横流风扇的噪声值在0dBA范围内，最大为30dBA。
如上所述，通过本发明的结构，与等间距和随机间距风扇相比，可大大的降低噪声和振动。
在根据本发明的空调器的横流风扇中，各个扇片组的扇片结构是统一的，而在每个扇片组中的扇片结构是不一样的。相应的，由于横流风扇的旋转所造成的噪声被大大降低。另外，由于在每组中两个相邻扇片之间的角度被以最小的方式逐渐降低。可大大降低在低频范围内的噪声值。同时，由于在所有的扇片组中，扇片的结构是一致的，从而可大大的降低由于横流风扇的旋转而产生的振动和在低频率范围内的噪声。其结果，可提高在整个频率范围内的横流风扇的噪声和振动特性。
虽然已经结合具体的实施例对本发明进行了描述，但对本领域中的技术人员而言，对其所做的各种的变化和修改都在所附的本发明的权利要求的范围之内。
权利要求
1．一种空调器的横流风扇，包含多个扇片，被分成多个扇片组，各个扇片组的扇片相同，在同一个扇片组中的相邻的两个扇片之间的角度逐渐增大，所有扇片组的扇片结构都一样，所述横流风扇的所述多个扇片的作用在于在将横流风扇安装到空调器的室内机中时可循环内部空气。
2．根据权利要求1所述的横流风扇，其特征在于在每个扇片组中扇片之间的角度以统一的角度增大。
3．根据权利要求1所述的横流风扇，其特征在于在所述横流风扇中的所述多个扇片的预定的总数等于扇片组数与每组中的扇片数的乘积，在每组中的扇片数和扇片组数的差最小。
4．根据权利要求2所述的横流风扇，其特征在于在所述横流风扇中的所述多个扇片的预定的总数等于扇片组数与每组中的扇片数的乘积，在每组中的扇片数和扇片组数的差最小。
5．根据权利要求4所述的横流风扇，其特征在于所述扇片的总数为35，被分成5组，每组7个扇片。
6．根据权利要求5所述的横流风扇，其特征在于在各个扇片组中的扇片之间的角度从10度开始，增加幅度为0.095度。
7．根据权利要求6所述的横流风扇，其特征在于所述扇片被同心设置且围绕一个柱状轴。
8．根据权利要求7所述的横流风扇，其特征在于还包含多个所述横流风扇，其在柱状轴的旋转轴的方向上被连接在一起。
9．根据权利要求8所述的横流风扇，其特轴征在于预定的角度为第一组扇片的最后一个扇片和相邻第二组扇片的第一个扇片之间的角度，第二组扇片的后面扇片之间的角度按照预先设定的增加角度从预定的角度逐渐增大。
10．根据权利要求9所述的横流风扇，其特征在于预定的角度小于用圆周角(360度)除以扇片组数所得的角。
11．一种空调器的横流风扇，包含多个扇片，这些扇片被分成多个扇片组，每个扇片组的扇片数相同，每两个相邻扇片之间的角度不同，各个扇片组之间的结构相同，所述多个横流风扇的扇片的作用在于在将其安装到分体型空调器的室内机部分中时循环内部空气。
12．根据权利要求11所述的横流风扇，其特征在于在每个扇片组中扇片之间的角度以统一的角度增大。
13．根据权利要求12所述的横流风扇，其特征在于所述扇片的总数为35，被分成5组，每组7个扇片。
14．根据权利要求13所述的横流风扇，其特征在于在各个扇片组中的扇片之间的角度从10度开始，增加幅度为0.095度。
15．根据权利要求11所述的横流风扇，其特征在于在所述横流风扇中的所述多个扇片的预定的总数等于扇片组数与每组中的扇片数的乘积，在每组中的扇片数和扇片组数的差最小。
16．根据权利要求11所述的横流风扇，其特征在于所述扇片被同心设置且围绕一个柱状轴。
17．根据权利要求16所述的横流风扇，其特征在于还包含多个所述横流风扇，其在柱状轴的旋转轴的方向上被连接在一起。
18．根据权利要求11所述的横流风扇，其特征在于预定的角度为第一组扇片的最后一个扇片和相邻第二组扇片的第一个扇片之间的角度，第二组扇片的后面扇片之间的角度按照预先设定的增加角度从预定的角度逐渐增大，预定的角度小于用圆周角(360度)除以扇片组数所得的角。
19．一种方法，其特征在于包含如下的步骤围绕空调器的横流风扇的圆柱体同心的形成多个扇片；将所述扇片分成数目相同的组；以统一的方式逐渐增大每个扇片组中的各个所述扇片之间的角度，所有的扇片组中的所述的扇片结构模式相同；及将所述横流风扇安装到室内机中与蒸发器相邻，所述横流风扇的所述多个扇片对内部空气进行循环。
20．根据权利要求19所述的方法，其特征在于对所述扇片进行分组，使得每组中的所述扇片数和扇片组数之间的差最小，所述扇片的总数等于扇片组数与每组中的扇片数的乘积。
全文摘要
一种空调器的横流风扇,用于降低由于横流风扇的转动而产生的噪声和震动,其是通过改善扇片结构实现的,其中的扇片结构作为整体具有统一性,而作为各个部分,具有不统一性。此横流风扇安装在空调器的室内机中,并具有多个用于循环内部空气的扇片。横流风扇的扇片被分成多个扇片组,每个组包含一样数目的扇片,在同一个扇片组中的扇片按照均匀增大的角度排列,而统一形成整个扇片组的扇片结构模式。
文档编号F24F1/00GK1288111SQ00123848
公开日2001年3月21日 申请日期2000年8月22日 优先权日1999年9月10日
发明者崔元硕 申请人:三星电子株式会社