包括包含超低噪音风扇叶片的轴流风扇的商业空气冷却装置制造方法及图纸

这里提供了大直径轴流超低噪音风扇（2）和包括这种风扇的商业空气冷却装置。大直径轴流风扇安装在空气冷却装置（4、5、6、8）上，用于在空气冷却装置中产生轴向空气流，以便实现冷却。风扇（2）具有至少4英尺的直径（11），风扇包括多个叶片（10），其中，各叶片包括与后缘（15）相对的前缘（13），各叶片的整个所述前缘（13）为线性和前掠，且各叶片包括金属外表面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利说明PWL=C+30*log10 (TS/1000)+10*log1(l (HP) +Add其中PffL=风扇声音功率水平(单位为dBA)C=风扇基线噪音水平(单位为dBA)，它由叶片设计而定TS=风扇尖端速度(单位为ft/分钟)，它等于π *风扇RPM*风扇直径HP=风扇轴马力Add=由于进入和安装效应(例如障碍物和进口条件)而引起的附加噪音 由该等式可以看出，风扇尖端速度和马力是风扇噪音的强激励器，因此，甚至更早 制造的风扇都能够通过降低风扇马力和/或尖端速度而安静至特定程度。然而，当比较具有相同尺寸和以相同准则在相同环境下工作的两种操作风扇的噪音水平时，确定由该风扇产生的总体噪音(即PWL)的变量为“C”。对于更早的窄弦叶片，“C”通常为53_55dB，而对于具有弯曲前缘的普通超低噪音风扇(例如图I中所示的风扇)，“C”能够低至43-45dBA。因此，对于相同的风扇速度和马力，通过使用普通超低噪音风扇，能够比普通风扇(该普通风扇具有相同尺寸并且叶片没有具有凹形前掠的前缘)减少直到IOdBA的噪音。包括示例实施例叶片(该叶片具有完全线性前掠的前缘)的示例实施例风扇也有低至43-45dBA和甚至更低的“C”值。因此，本专利技术风扇产生与普通超低噪音风扇相同的噪音，甚至产生更低噪音。在示例实施例中，各前掠叶片10包括肋(例如如图3中所示的肋12)以及前梁16和后梁18。在示例实施例中，前梁16的横截面为大致C形，而后梁18的横截面为大致Z形。两个梁与梁的远端处的连接梁35相互连接。在示例实施例中，连接梁35也具有C形的横截面。在根部端处，前梁和后梁与具有铰链臂30的安装块37相互连接。在示例实施例中，连接梁铆接到前梁和后梁，安装块螺栓连接到前梁和后梁。在另一示例实施例中，连接梁和安装块可以焊接或以其它方式附接到前梁和后梁。在示例实施例中，本专利技术的各前掠叶片线性掠过，即它的前缘13沿风扇旋转方向29以大约25。的角度20 (当从各叶片的旋转半径27测量时，即叶片沿该半径附接到轮毂)整个线性前掠(图4)。在示例实施例中，叶片的整个后缘也为线性。示例叶片使用弹性衬套28来安装在轮毂上，例如图4和5中所示的轮毂26。弹性衬套28装配至铰链臂30中，该铰链臂30跨过从中心轮毂33伸出的径向辐条34的端部32。中心轮毂33和径向辐条34形成总体轮毂26。通过这种弹性安装，叶片能够相对于轮毂进行至少一些向上/向下的旋转运动。本领域已知的弹性安装件构造成使得它消除了第一模式谐振频率。图5表示了在工作中的示例实施例风扇的轮毂/叶片/枢轴结构类型。枢轴26位于离旋转中心Q的径向距离Rm处。叶片的重心27位于离枢轴的径向距离Rra处。叶片谐振频率(fN)相对于风扇旋转频率(f)表示为如下fN=f ((R +Rcg)/Rcg)1/2由上述等式可见，叶片谐振频率总是高于叶片转速。当安装半径Rm等于零时，叶片谐振频率将只与旋转频率一致，示例实施例风扇并不是这种情况。谐振频率随着转速(旋转频率)而变化，保持固定百分比偏离。这使得示例风扇能够通过可变速度驱动来工作，而旋转频率一直不会等于谐振频率(频率相等可能导致较早的结构性故障)。在示例实施例中，利用示例实施例的叶片提供了 9、10、11、12或13英尺直径的风扇。对于这些示例风扇，包括四个示例实施例叶片。在其它示例实施例中，示例风扇有三个叶片。在其它示例实施例中，风扇可以有超过四个的叶片。在另一示例实施例中，14英尺直径的风扇提供有示例实施例叶片。在一个示例实施例中，14英尺直径的风扇提供有四个叶片。在另一示例实施例中，它们提供有六个叶片。在一个实施例中，直径在9至13英尺范围内的示例实施例叶片包括四个叶片，各叶片有42英寸的长度17以及48英寸的平均弦长19 (图4)。风扇的总直径通过使用具有不同直径21的轮毂26而变化。因此，例如10英尺直径风扇的轮毂直径将比9英尺直径风扇的轮毂直径大I英尺。在另一示例实施例中，风扇叶片10具有48英寸的长度17以及48英寸的平均弦长19。示例叶片使用金属板应力皮层来形成。在示例实施例中，金属板应力皮层是5052高等级船用合金铝。金属板应力皮层用于形成各叶片的外表面或皮层39以及梁16、18和肋12，例如如图6中所示。在示例实施例中，金属板应力皮层包绕肋，以便形成具有上部凹形表面40和下部凸形表面42的叶片外皮层，例如如图4和6中所示。在需要时点焊43和铆钉用于将皮层附接到肋和梁。点焊可以使用自动机器人点焊器来实现。在示例实施例中， 由叶片的外表面39限定的叶片由高密度泡沫塑料来填充。示例泡沫塑料包括密度为大约21bs/ft3的聚氨酯泡沫塑料。申请人的测试表明，该泡沫塑料使得风扇更安静。具有线性前后缘的示例实施例叶片更容易使用金属板来制造，因为金属板能够很容易地弯曲和成形以便限定线性前缘和后缘，从而降低制造成本。此外，它们的重量比由复合材料形成的普通超低噪音风扇(例如图I中所示的超低噪音风扇)更轻。示例实施例的风扇比具有相同直径的当前超低噪音风扇更轻，且在相同环境和参数(例如rpm)下工作时产生更少的振动。因此，使用示例实施例的风扇降低了在驱动机构和结构件上的应力以及通过它们传递的应力。而且，与普通超低噪音风扇相比，示例实施例的风扇降低了提供给驱动机构和结构件的弯曲负载。它们的安装也比普通超低噪音风扇更容易。尽管已经对于有限数目的实施例介绍了本专利技术，但是受益于本专利技术的本领域技术人员应当知道，能够设计并不脱离这里所公开的本专利技术范围的其它实施例。因此，本专利技术的范围不仅包括所公开的实施例，还包括目前已知或以后发现的特征的这些组合或者在所述概念范围内和权利要求的整个范围内的等效物，申请日要求对这些权利要求进行专利保护。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.05 US 61/321,1271.一种商业空气冷却装置和大直径轴流风扇的组合件，该组合件包括 商业空气冷却装置，该商业空气冷却装置产生用于冷却的空气流；以及 大直径轴流风扇，该大直径轴流风扇安装在所述空气冷却装置上，用于在所述空气冷却装置中产生所述空气流，以便所述冷却，所述风扇具有至少4英尺的直径，所述风扇包括多个叶片，其中，各叶片包括与后缘相对的前缘，各所述叶片的整个所述前缘为线性和前掠，且各叶片包括金属外表面，所述风扇是超低噪音风扇。2.根据权利要求I所述的组合件，其中商业空气冷却装置从以下组的空气冷却装置 中选择，该组包括空气冷却换热器、散热器冷却器、空气冷却蒸汽冷凝器以及冷却塔。3.根据权利要求I所述的组合件，其中各叶片由金属板应力皮层制造。4.根据权利要求3所述的组合件，其中所述金属板为铝。5.根据权利要求I所述的组合件，其中所述风扇具有至少9英尺的直径。6.根据权利要求I所述的组合件，其中所述风扇具有至少10英尺的直径。7.根据权利要求I所述的组合件，其中所述风扇具有至少11英尺的直径。8.根据权利要求I所述的组合件，其中所述风扇具有至少12英尺的直径。9.根据权利要求I所述的组合件，其中所述风扇具有至少13英尺的直径。10.根据权利要求I所述的组合件，其中所述风扇具有至少14英尺的直径。11.根据权利要求I所述的组合件，其中所述风扇具有至少3个叶片。12.根据权利要求I所述的组合件，其中所述风扇具有至少4个叶片。13.根据权利要求I所述的组合件，其中所述风扇包括轮毂，所述叶片弹性地安装在所述轮毂上。14.根据权利要求I所述的组合件，其中各叶片由泡沫塑料填充。15.根据权利要求I所述的组合件，其中各叶片的整个后缘为线性。16.根据权利要求I所述的组合件，其中各叶片具有大约42英寸的长度。17.根据权利要求I所述的组合件，其中各叶片具有大约48英寸的长度。18.根据权利要求I所述的组合件，其中各叶片具有大约48英寸的平均弦长。19.根据权利要求I所述的组合件，其中所述风扇声音功率水平(单位为dBA)由以下公式确定PWL=C+30*log10 (TS/1000) +IO^log10 (HP) +Add其中 PWL=风扇声音功率水平(单位为dBA) C=风扇基线噪音水平(单位为dBA)，它由叶片设计而定 TS=风扇尖端速度(单位为ft/分钟)，它等于π *风扇RPM*风扇直径 HP=风扇轴马力 Add=由于进入和安装效应而引起的附加噪音； 其中，用于风扇的C不大于45dBA。20.根据权利要求19所述的组合件，其中用于风扇的C在43至45dBA的范围内。21.根据权利要求19所述的组合件，其中用于风扇的C不大于43dBA。22.根据权利要求I所述的组合件，其中当从所述叶片的旋转半径来测量时，各叶片前缘以25。的角度前掠。包括包含超低噪音风扇叶片的轴流风扇的商业空气冷却装背景技术 在商业空气冷却装置(例如冷却塔、空气冷却换热器、包括大型散热器的空气冷却器以及空气冷却蒸汽冷凝器)中使用的大型超低噪音商业风扇具有大于4英尺的直径，并具有前掠凹形弯曲前缘的叶片。前掠凹形弯曲前缘减小由这种风扇叶片产生的噪音。前掠凹形弯曲前缘风扇是沿风扇旋转方向以一定角度倾斜的前缘。具有叶片2 (该叶片2有弯曲前掠前缘3)的典型风扇I在图I中表示。如图所示，前缘有凹形前掠4。前掠凹形前缘风扇叶片提供了最安静的风扇。具有这种叶片的风扇通常称为“超低噪音风扇”，或者也可选择称为“极低噪音风扇”。这种风扇叶片的说明在标题为“Blade Sweep of Low-SpeedAxial Fans” 的文章(作者为 T. Wright 和 W. E. Simmons,在 1990 年 I 月的 Journal ofTurbomachinery 的第 151 至 158 页中公开)和标题为 “Reduction of Noise GenerationBy Cooling Fan” 的论文(作者为 Ir. Henk F. Van der Spek,在 1993 年的 Cooling TowerInstitute Annual meeting中公开)中提供。这些文献整个被本文参引。这些叶片通常由玻璃纤维和聚酯树脂来制造，以便更容易模制成它们的复杂形状。而且，这些叶片被刚性地...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·D·穆尔，
申请(专利权)人：穆尔风扇有限责任公司，
类型：
国别省市：