离心式鼓风机.pdf

本发明提供了一种离心式风扇，其具有一个适于绕中心轴线转动的毂心和围绕着中心轴线布置的多个叶片，叶片被连接成随毂心一起转动。每个叶片在一个平面内都具有一定曲率，该平面延伸穿过叶片，并与延伸穿过叶片、且以所述中心轴线为中心线的圆柱面相切。

1、  一种离心式鼓风机，包括离心式风扇，所述风扇包括：
适于绕中心轴线转动的毂心；以及
围绕着中心轴线布置的多个第一叶片，其中，每个叶片都形成：
前导边缘；
后边缘；
在前导边缘与后边缘之间延伸的第一侧边缘，其中，第一侧边缘沿着在轴向上远离前导边缘并在径向上向外朝向后边缘的方向从前导边缘进行掠弯；
在前导边缘与后边缘之间延伸的第二侧边缘，第二侧边缘的一部分与毂心的至少一个部分是一体的，第二侧边缘沿着在轴向上远离前导边缘并在径向上向外朝向后边缘的方向从前导边缘进行掠弯；
入口半径，其被限定为叶片前导边缘的最外半径；
护罩，其与多个第一叶片的第一和第二侧边缘中之一的至少一个部分成为一体；
中间半径，其被限定为护罩的最内半径；
第一平面内的曲线，其中的第一平面延伸穿过叶片，并与延伸穿过叶片的圆柱面相切，且该圆柱面以所述中心轴线为中心线，圆柱面的半径大于毂心的半径并小于入口半径；以及
在第二平面内不具有曲率，第二平面延伸穿过叶片，并与延伸穿过叶片、且以中心轴线为中心线的圆柱面相切，圆柱面的半径大于所述中间半径。

2、  根据权利要求1所述的离心式鼓风机，其特征在于：叶片的前导边缘基本上垂直于中心轴线。

3、  根据权利要求1所述的离心式鼓风机，其特征在于：叶片的后边缘基本上平行于中心轴线。

4、  根据权利要求1所述的离心式鼓风机，其特征在于：护罩包括第一护罩，其被固定到各个第一叶片的第一侧边缘的至少一个部分上，以便于随叶片一起转动，第一护罩的形状依从于多个第一叶片的各自第一侧边缘的轮廓的至少一个部分。

5、  根据权利要求4所述的离心式鼓风机，其特征在于：还包括：多个第二叶片，这些叶片围绕着中心轴线进行布置，其中，第一护罩与多个第二叶片制成一体，多个第二叶片在一平面内不具有曲率，该平面延伸穿过叶片，并与延伸穿过叶片、且以中心轴线为中心线的圆柱面相切。

6、  根据权利要求4所述的离心式鼓风机，其特征在于：第一护罩包括圆柱部分。

7、  根据权利要求6所述的离心式鼓风机，其特征在于：第一护罩的圆柱部分延伸到叶片前导边缘与叶片第一侧边缘相交处的上游。

8、  根据权利要求1所述的离心式鼓风机，其特征在于：所述护罩是第二护罩，其与多个第一叶片的第二侧边缘的至少一个部分成一体，以随叶片一起转动，第二护罩的形状依从于每个第一叶片的各自第二侧边缘的轮廓的至少一个部分。

9、  根据权利要求8所述的离心式鼓风机，其特征在于：还包括：第一护罩，其被固定到多个第一叶片中至少一部分叶片的各个第一侧边缘的至少一个部分上，以便于随叶片一起转动，第一护罩的形状依从于各个第一叶片第一侧边缘的轮廓的至少一个部分。

10、  根据权利要求4所述的离心式鼓风机，其特征在于：还包括：第二护罩，其被固定到多个第一叶片中至少一部分叶片的各个第二侧边缘的至少一个部分上，以便于随叶片一起转动，第一护罩的形状依从于各个第一叶片第二侧边缘的轮廓的至少一个部分。

11、  根据权利要求8所述的离心式鼓风机，其特征在于：第二护罩与多个第二叶片成一体，多个第二叶片在一平面内不具有曲率，该平面延伸穿过叶片，并与延伸穿过叶片且以中心轴线为中心线的圆柱面相切。

12、  根据权利要求10所述的离心式鼓风机，其特征在于：还包括：多个第二叶片，其中，每个第二叶片都与第二护罩制成一体，且多个第二叶片的每一个在一平面内都不具有曲率，该平面延伸穿过叶片，并与延伸穿过叶片且以中心轴线为中心线的圆柱面相切。

13、  根据权利要求9所述的离心式鼓风机，其特征在于：还包括：多个第二叶片，其中，每个第二叶片都与第一护罩制成一体，且多个第二叶片的每一个在一平面内都不具有曲率，该平面延伸穿过叶片，并与延伸穿过叶片且以中心轴线为中心线的圆柱面相切。

14、  根据权利要求10所述的离心式鼓风机，其特征在于：第二护罩与各个第一叶片的第二侧边缘的至少一部分成一体。

15、  根据权利要求1所述的离心式鼓风机，其特征在于：离心式风扇是用注塑成型的塑料制成的。

16、  根据权利要求2所述的离心式鼓风机，其特征在于：离心式风扇是用注塑成型的塑料制成的。

17、  根据权利要求4所述的离心式鼓风机，其特征在于：离心式风扇是用注塑成型的塑料制成的。

18、  根据权利要求7所述的离心式鼓风机，其特征在于：离心式风扇是用注塑成型的塑料制成的。

19、  根据权利要求1所述的离心式鼓风机，其特征在于：每个叶片都包括偏歪的前导边缘。

20、  根据权利要求2所述的离心式鼓风机，其特征在于：每个叶片都包括偏歪的前导边缘。

21、  根据权利要求7所述的离心式鼓风机，其特征在于：每个叶片都包括偏歪的前导边缘。

22、  根据权利要求1所述的离心式鼓风机，其特征在于：每个叶片都包括倾斜的前导边缘。

23、  根据权利要求2所述的离心式鼓风机，其特征在于：每个叶片都包括倾斜的前导边缘。

24、  根据权利要求7所述的离心式鼓风机，其特征在于：每个叶片都包括倾斜的前导边缘。

25、  根据上述权利要求1-24之一所述的离心式鼓风机，其特征在于：还包括：第一非转动护罩，其与多个叶片的各自第一侧边缘的一个部分保持近距分开的面对关系，且其形状依从于多个叶片的各自第一侧边缘的轮廓，第一非转动护罩被定位成与毂心同轴。

26、  根据上述权利要求1到24之一所述的离心式鼓风机，其特征在于：还包括：第二非转动护罩，其与多个叶片的各自第二侧边缘的一个部分保持近距分开的面对关系，且其形状依从于多个叶片的各自第二侧边缘的轮廓，第二非转动护罩被定位成与毂心同轴。

27、  根据权利要求25所述的离心式鼓风机，其特征在于：第一非转动护罩在包含中心轴线的平面内具有曲率。

28、  根据权利要求26所述的离心式鼓风机，其特征在于：第二非转动护罩在包含中心轴线的平面内具有曲率。

29、  根据权利要求26所述的离心式鼓风机，其特征在于：还包括：鼓风机壳体，其基本上包封着风扇，鼓风机壳体形成了入口和出口，其中，第二非转动护罩被固定到鼓风机壳体上。

30、  根据权利要求26所述的离心式鼓风机，其特征在于：还包括：鼓风机壳体，其基本上包封着风扇，鼓风机壳体形成了入口和出口；电机壳体，其被联接到鼓风机壳体上；以及电机，其被支撑在电机壳体中，并包括驱动轴，驱动轴与离心式风扇的毂心保持驱动连接关系；鼓风机还包括法兰盘，其至少部分地将电机壳体支撑到鼓风机壳体上，其中，第二非转动护罩与法兰盘成一体。

31、  根据权利要求26所述的离心式鼓风机，其特征在于：还包括：鼓风机壳体，其基本上包封着风扇，鼓风机壳体形成了入口和出口；电机壳体，其被联接到鼓风机壳体上；以及电机，其被支撑在电机壳体中，并包括驱动轴，驱动轴与离心式风扇的毂心保持驱动连接关系；鼓风机还包括：
至少一个电器件，其与电机保持工作连接；以及
散热器，其与至少一个电器件保持热耦合，散热器处于第二非转动护罩中，以便于接收一部分由风扇产生的气流，以发散电器件所产生的热量。

32、  根据权利要求31所述的离心式鼓风机，其特征在于：散热器被嵌入到第二非转动护罩中，并与面对着各个第一叶片的第二侧边缘的表面基本上平齐。

33、  根据权利要求7所述的离心式鼓风机，其特征在于：还包括：鼓风机壳体，其基本上包封着风扇，鼓风机壳体形成了入口孔，鼓风机壳体包括：第一环体，其被固定到鼓风机壳体上，并围绕着鼓风机壳体的入口孔进行定位，第一环体与第一护罩的圆柱部分同轴并位于其内部，第一环体在轴向上至少部分地叠压着第一护罩的圆柱部分；以及第二环体，其被固定到鼓风机壳体上，且围绕着鼓风机壳体的入口孔进行定位，第二环体与第一护罩的圆柱部分的同轴并位于其外部，第二环体在轴向上至少部分地叠压着第一护罩的圆柱部分，第一环体、第二环体以及第一护罩圆柱部分之间的结合形成了曲折的通道，该通道能基本上防止从风扇出口排出的气流重新进入到风扇的入口中。

34、  一种离心式鼓风机，包括：
离心式风扇，所述风扇包括：
适于绕中心轴线转动的毂心；
围绕着中心轴线布置且与毂心连接以随其一起转动的多个叶片，每个叶片都形成：
前导边缘，其基本上垂直于中心轴线；
后边缘，其基本上平行于中心轴线；
在前导边缘与后边缘之间延伸的第一侧边缘，第一侧边缘沿着在轴向上远离前导边缘并在径向上向外朝向后边缘的方向从前导边缘进行掠弯；
在前导边缘与后边缘之间延伸的第二侧边缘，第二侧边缘至少部分地与毂心联为一体，第二侧边缘沿着在轴向上远离前导边缘并在径向上向外朝向后边缘的方向从前导边缘进行掠弯；
入口半径，其被限定为叶片前导边缘的最外半径；
第一护罩，其与多个叶片的各自第一侧边缘的至少一个部分成为一体，第一护罩包括：
与毂心同轴的圆柱部分，毂心与圆柱部分在它们之间形成了基本为环形的沿轴向定向的风扇入口，圆柱部分延伸到叶片前导边缘与叶片第一侧边缘相交处的上游；以及
钟形部分，其从圆柱部分沿轴向和径向延伸，钟形部分至少部分地形成了基本为环形的沿径向定向的风扇出口；
中间半径，其被限定为第一护罩的最内半径；
在一平面内的曲率，该平面延伸穿过叶片，并与延伸穿过叶片且以所述中心轴线为中心线的圆柱面相切，圆柱面的半径大于毂心的半径并小于入口半径；
在一平面内不具有曲率，该平面延伸穿过叶片，并与延伸穿过叶片且以中心轴线为中心线的圆柱面相切，圆柱面的半径大于所述中间半径；
鼓风机壳体，其基本上包封着风扇，鼓风机壳体形成了入口孔和涡壳，涡壳形成了出口；
电机，其被支撑在鼓风机壳体中，并包括与毂心保持驱动连接关系的驱动轴；
至少一个电器件，其与电机保持工作连接；
非转动的第二护罩，其被定位在鼓风机壳体中，并与毂心同轴，非转动的第二护罩包括一个表面，其与多个叶片的各自第二侧边缘成近距离分开的面对关系，且该表面的形状依从于多个叶片的各自第二侧边缘的轮廓形状，第一护罩和第二非转动护罩之间至少部分地形成了一个空气通道，该通道位于风扇的入口与出口之间；
散热器，其位于第二非转动护罩中，且其形状被设计成与第二非转动护罩的表面的轮廓相符合，散热器与所述的至少一个电器件热耦合；
第一环体，其被固定到鼓风机壳体上，并围绕着鼓风机壳体的入口孔进行定位，第一环体与第一护罩的圆柱部分同轴，并位于其内部，第一环体在轴向上至少部分地叠压着第一护罩的圆柱部分；以及
第二环体，其被固定到鼓风机壳体上，且围绕着鼓风机壳体的入口孔进行定位，第二环体与第一护罩的圆柱部分同轴，并位于其外部，第二环体在轴向上至少部分地叠压着第一护罩的圆柱部分，第一环体、第二环体、以及第一护罩圆柱部分之间的结合形成了曲折的通道，该通道基本上防止从风扇出口排出的气流重新进入到风扇的入口中。

35、  一种制造单件式风扇的方法，所述风扇包括多个叶片，这些叶片围绕中心轴线进行布置，并联接起来以便于随着毂心一起转动，每个叶片都形成了低压表面、高压表面、前导边缘、后边缘、以及在前导边缘与后边缘之间延伸的第一和第二侧边缘，毂心的至少一个部分与多个叶片的各自第二侧边缘的至少一个部分成为一体，且护罩与多个叶片的各自第一侧边缘的至少一个部分联为一体，所述方法包括步骤：
提供模具，其被沿分型线分成第一模具部分和第二模具部分，第一模具部分可沿模具轴线相对于第二模具部分运动；
在第一模具部分中模制叶片的各自低压表面的第一部分；
在第二模具部分中模制叶片的各自低压表面的第二部分；以及
沿分型线的一个部分将叶片的各自低压表面的第一部分与第二部分接合起来，其中的分型线部分相对于模具轴线定向在约1度与90度之间。

36、  根据权利要求35所述的方法，其特征在于：沿分型线的一部分将叶片的各自低压表面的第一部分与第二部分接合起来，其中的分型线部分相对于模具轴线定向在约45度到90度之间。

离心式鼓风机
技术领域
本发明总体上涉及一种离心式鼓风机，更特别地是，本发明涉及用在汽车气候控制系统中的离心式鼓风机。
背景技术
离心式鼓风机一般具有叶轮，叶轮上具有多个叶片，这些叶片使得进入的气流在从叶轮入口流向叶轮出口的过程中，流动方向变为朝向径向方向。叶片通常被连接到一个毂心上，以便于随其一起转动。在叶轮的基部，毂心通常形成了一个气流表面，以有助于改变进入气流的方向。
在汽车气候控制(即：加热、通风、以及空气调节)的应用用途中，离心式叶轮基本上可被分成两类：a)低成本的单件式叶轮；以及b)成本较好、效率也较高的两件式叶轮。单件式叶轮由于其成本较低，所以在总体上，其比两件式叶轮更为广泛地应用在汽车气候控制的用途中。如果对高效率和高压力效能的需求压过了任何成本上的缺陷，则汽车气候控制的应用场合通常使用两件式叶轮。
另外，在汽车气候控制的用途中，离心式鼓风机应当在一定范围的工况下都能有效地工作。例如，导管通道进行开启和关闭，以便于使空气流经流阻不同的不同换热器。通常情况下，处于加热器工况和除霜工况时的流阻最大，而在空气调节模式时的流阻最小。在某些情况下，对于普通的单件式叶轮，在加热器模式和除霜模式过程中的高流阻会带来性能问题和/或噪音问题，其效率可能会低于较为昂贵的两件式叶轮的效率，或者是与较为昂贵的两件式叶轮相比，仅能产生相对较低的压力。
发明内容
在一个方面，本发明提供了一种离心式鼓风机，包括一离心式风扇，风扇包括适于绕中心轴线转动的毂心和围绕着中心轴线布置的多个第一叶片。每个叶片都形成了：前导边缘；后边缘；在前导边缘与后边缘之间延伸的第一侧边缘，其中，第一侧边缘沿着在轴向上远离前导边缘、并在径向上向外朝向后边缘的方向从前导边缘进行掠弯；在前导边缘与后边缘之间延伸的第二侧边缘，第二侧边缘的一部分与毂心的至少一个部分是一体的，第二侧边缘沿着在轴向上远离前导边缘、并在径向上向外朝向后边缘的方向从前导边缘进行掠弯；入口半径，其被限定为叶片前导边缘的最外半径；护罩，其与多个第一叶片的第一、第二侧边缘中之一的至少一个部分成为一体；中间半径，其被限定为护罩的最内半径；第一平面内的曲线，其中的第一平面延伸穿过叶片，并与延伸穿过叶片的圆柱面相切且该圆柱面以所述中心轴线为中心线，圆柱面的半径大于毂心的半径并小于入口半径；而且，在一第二平面内不具有曲率，第二平面延伸穿过叶片，并与延伸穿过叶片、且以中心轴线为中心线的圆柱面相切，圆柱面的半径大于所述中间半径。
在另一方面，本发明提供了一种离心式鼓风机，其包括离心式风扇，风扇b包括：适于绕中心轴线转动的毂心和围绕着中心轴线布置、且与毂心连接以随其一起转动的多个叶片。每个叶片都形成了：前导边缘，其基本上垂直于中心轴线；后边缘，其基本上平行于中心轴线；在前导边缘与后边缘之间延伸的第一侧边缘，第一侧边缘沿着在轴向上远离前导边缘、并在径向上向外朝向后边缘的方向从前导边缘进行掠弯；在前导边缘与后边缘之间延伸的第二侧边缘，第二侧边缘至少部分地与毂心成为一体，第二侧边缘沿着在轴向上远离前导边缘、并在径向上向外朝向后边缘的方向从前导边缘进行掠弯；入口半径，其被限定为叶片前导边缘的最外半径；以及第一护罩，其与多个叶片的各自第一侧边缘中的至少一个部分成为一体。第一护罩包括：与毂心同轴的圆柱部分，毂心与圆柱部分之间形成了基本为环形的、沿轴向定向的风扇入口，圆柱部分延伸到叶片前导边缘与叶片第一侧边缘相交处的上游；以及钟形部分，其从圆柱部分沿轴向和径向延伸，钟形部分至少部分地形成了基本为环形的、沿径向定向的风扇出口。每个叶片还具有：中间半径，其被限定为护罩的最内半径；在一平面内的曲率，该平面延伸穿过叶片，并与延伸穿过叶片、且以所述中心轴线为中心线的圆柱面相切，圆柱面的半径大于毂心的半径并小于入口半径；而且，在一平面不具有曲率，该平面延伸穿过叶片，并与延伸穿过叶片、且以中心轴线为中心线的圆柱面相切，圆柱面的半径大于所述中间半径。离心式鼓风机还包括：鼓风机壳体，其基本上包封着风扇，鼓风机壳体形成了入口孔和涡壳，涡壳形成了出口；电机，其被支撑在鼓风机壳体中，并包括与毂心保持驱动连接关系的驱动轴；至少一个电器件，其与电机保持工作连接；非转动的第二护罩，其被定位在鼓风机壳体中，并与毂心同轴，非转动的第二护罩包括一个表面，其与多个叶片的各自第二侧边缘成近距离分开的面对关系，且该表面的形状依从于多个叶片的各自第二侧边缘的轮廓线进行设计的，第一护罩和第二非转动护罩之间至少部分地形成了一个空气通道，该通道位于风扇的入口与出口之间；散热器，其位于第二非转动护罩中，且其形状被设计成与第二非转动护罩的表面的轮廓相符合，散热器与所述的至少一个电器件热耦合；第一环体，其被固定到鼓风机壳体上，并围绕着鼓风机壳体的入口孔进行定位，第一环体与第一护罩的圆柱部分同轴，并位于其内部，第一环体在轴向上至少部分地叠压着第一护罩的圆柱部分；以及第二环体，其被固定到鼓风机壳体上，且围绕着鼓风机壳体的入口孔进行定位，第二环体与第一护罩的圆柱部分同轴，并位于其外部，第二环体在轴向上至少部分地叠压着第一护罩的圆柱部分，第一环体、第二环体、以及第一护罩圆柱部分之间的结合形成了曲折的通道，该通道能显著地防止从风扇出口排出的气流重新进入到风扇的入口中。
在再一方面，本发明提供了一种制造单件式风扇的方法，该风扇包括多个叶片，这些叶片围绕一中心轴线进行布置，并联接起来以便于随着毂心一起转动。每个叶片都形成了低压表面、高压表面、前导边缘、后边缘、以及在前导边缘与后边缘之间延伸的第一和第二侧边缘。毂心的至少一个部分与各个叶片的第二侧边缘的至少一个部分是成为一体的，且一护罩与各个叶片的第一侧边缘的至少一个部分成为一体。所述方法包括步骤：提供模具，其被沿一分型线分成第一模具部分和第二模具部分，第一模具部分可沿一模具轴线相对于第二模具部分运动；在第一模具部分中模制各个叶片低压表面的第一部分；在第二模具部分中模制各个叶片低压表面的第二部分；以及沿分型线的一个部分将各个叶片低压表面的第一部分与第二部分接合气流，其中的分型线部分相对于模具轴线定向在约1度与90度之间。
本领域技术人员在了解了下文的详细描述、权利要求、以及附图之后，能更加清楚地理解本发明的其它特性和各个方面。
附图说明
在附图中，相同的附图标记指代同样的部件，其中：
图1a中的俯视立体图表示了前弯型的风扇；
图1b是图1a所示风扇的放大视图；
图1c是分解开的俯视立体图，其表示了一种后弯型的两件式风扇；
图1d中分解开的俯视立体图表示了一种后弯型的单件式风扇；
图1e是图1d所示后弯型单件式风扇的仰视立体图；
图2中的俯视立体图表示了一种应用了本发明的风扇；
图3是图2所示风扇的俯视图；
图4是沿剖面线4-4对图2所示风扇所作的剖视图；
图5是图2所示风扇的仰视立体图；
图6是图2所示风扇的仰视图；
图7a是图2所示风扇的局部俯视图，其表示了单个叶片；
图7b是图2所示风扇的局部剖视图，其表示了单个叶片；
图8a是沿剖面线8a一8a对图7b所示风扇所作的剖视图；
图8b是沿剖面线8b-8b对图7b所示风扇所作的剖视图；
图8c是沿剖面线8c-8c对图7b所示风扇所作的剖视图；
图9a是沿剖面线9a-9a对图7b所示风扇所作的剖视图；
图9b是沿剖面线9b-9b对图7b所示风扇所作的剖视图；
图9c是沿剖面线9c-9c对图7b所示风扇所作的剖视图；
图10中分解开的立体图表示了一种离心式鼓风机，其包括图2所示的风扇；
图11中的俯视立体图表示了图10所示离心式鼓风机的下护罩；
图12是图10所示离心式鼓风机在组装完成后的局部剖视图；
图13中分解开的立体图表示了离心式鼓风机的另一种结构，该鼓风机包括图2所示的风扇；
图14中的俯视立体图表示了应用本发明的风扇的另一种结构；
图15中的组装后局部剖视图表示了一种离心式鼓风机，该鼓风机包括图14所示的风扇；
图16中的仰视立体图表示了应用本发明的风扇的又一种结构；
图17中的示意图表示了一种汽车气候控制系统，其被应用在一汽车中；以及
图18中的俯视立体图表示了一种两件式风扇和下部旋转护罩，其中的两件式风扇包括图2所示的风扇。
在对本发明的特征作详细描述之前，应当指出的是：本发明的应用并不限于下文描述或附图表示出的、关于部件的结构或布置形式的详细内容。本发明可采用其它的实施方式，且能以多种形式进行实践或实施。此外，可以理解：文中所用的术语和词句是为了便于描述，而不应被看作是限制性的。文中所用“包括”和“包含”以及其它同类词语的含义是包括其后列的项目、等同项目、以及其它的项目。采用了一些字母来标示方法或过程中的组成要素，这些字母仅是为了进行标示，并不意味着组成要素应当按照特定的次序进行。
具体实施方式
图1a表示了现有技术中一种典型的单件式前弯型风扇10。风扇10包括多个叶片14，这些叶片是由二维曲线形成的。换言之，叶片10仅在一个平面内是弯曲的，该平面穿过叶片14，并与风扇10的转动轴线18垂直。通常是采用模制工艺(例如注塑成型工艺)，用塑料材料来制造风扇10。二维的叶片构造使得风扇10可被用较为简单的模具制成单体件，其中的模具可被分成两个半模，两半模可沿着一模具轴线22(见图1b)闭合到一起或相互分开。叶片14表面上的分型线基本上与模具轴线22平行。
图1c表示了现有技术中一种典型的两件式后弯型风扇300。风扇300包括多个叶片304，这些叶片是由二维曲线形成的。换言之，叶片304仅在一个平面内是弯曲的，该平面穿过叶片304，并与风扇300的转动轴线18垂直。通常是采用模制工艺(例如注塑成型工艺)，用塑料材料来制造风扇300。风扇300一般是由两个部件构成的：毂心部件308，其带有叶片304；以及护罩部件312，其以一定的方式附接到叶片304上与毂心相反的端部上。尽管这种类型的风扇300的效率一般要高于前弯型风扇10的效率，风扇300的两件式结构使其制造成本与普通的前弯型风扇10相比是增加了。
图1d和图1e表示了一种单件式的后弯型风扇400。该风扇400护罩和叶片的几何结构被设计成与两件式后弯型风扇300类似，但为了实现单件式设计，毂心408只延伸到一定半径的程度，该半径小于风扇400的入口半径，其中，入口半径被定义为风扇400前导边缘的最外半径。对于如此制成的风扇400，其叶片404只是在前导边缘的一小部分范围内连接到毂心408上。与图1a和图1b所示的前弯型风扇10类似，当利用注塑成型工艺制造这种类型的风扇400时，模具的分型线需要靠近叶片的前导边缘，且必须要基本上平行于模具轴线。此外，毂心408与风扇叶片404之间的连接只是在叶片404上较小部分内存在。该较小的连接面积导致注塑成型的塑料材料所流经的通流面积也很小，进而使模制工艺变得复杂。小的连接面积还导致风扇400这一部分的结构完整性不足。
此外，上述讨论的所有风扇类型(前弯型风扇、两件式和单件式后弯型风扇)的叶片前导边缘都基本上平行于对应风扇的转动轴，且半径都相对较大。
参见图2-6，图中表示了本发明的风扇34。除了其它的特点之外，风扇34还采用了独特的叶片形状。风扇34基本上包括：毂心38，其被设计成绕中心轴线42转动；以及多个第一叶片46，这些叶片围绕着中心轴线42进行布置，并与毂心38相连，以便于随其一起转动。如图2-6以及图12所示，毂心38采用了一个中心安装部分50，其被设计成安装到电机58的驱动轴54上。如图12所示，可采用锁止构件62来将风扇34固定到驱动轴54上。作为备选方案，中心部分50可被设计为多种不同的形式(例如具有螺栓系列、键和键槽构造等)，以便于将毂心38安装到电机58的驱动轴54上。此外，中心安装部分50可与毂心38制成一体。但是，在另一种结构的风扇34中，中心安装部分50可包括金属嵌入件，其与风扇34插入模制在一起。
继续参见图2-6，风扇34还可包括第一护罩66，其被连接成随叶片46一起转动。此外，风扇34还包括第二护罩66a(见图14)，其被连接成随叶片46一起转动。此外，风扇34还可包括多个第二叶片46a或分流叶片(见图16)，这些叶片围绕着中心轴线42进行布置，且与第一护罩66或第二护罩66a相连。
如图4所示，每个第一叶片46都形成了：前导边缘70；后边缘74；第一侧边缘78，其靠近前导边缘70和后边缘74，或者在两边缘之间延伸；以及第二侧边缘82，其靠近前导边缘70和后边缘74，或者在两边缘之间延伸。前导边缘70大体上垂直于中心轴线42，而后边缘74则基本上平行于中心轴线42。但是，前导边缘70可与垂直于中心轴线42的平面84a形成一个角度β，后边缘74可与平行于中心轴线42的平面84b形成一个角度(在图4中，该角度被表示为约等于0度)。在一种优选的实施方式中，前导边缘70与平面84a之间的角度β可在约0度到45度之间，且后边缘74与平面84b之间的角度可约在0度与45度之间。在一种最为优选的实施方式中，前导边缘70与平面84a之间的角度β在约0度与30度之间，后边缘74与平面84b之间的角度约在0度与30度之间，这种类型的前导边缘70使得其一部分的半径相对较小，从而使得前导边缘70内侧部分的流动速度较低，由于流速较低，所以，与前弯型风扇10、两件式后弯型风扇300、以及单件式后弯型风扇400相比，所发出的噪音较小。第一侧边缘78和第二侧边缘82可以是弯曲的，从而，第一、第二侧边缘78、82都在轴向远离前导边缘70、且基本在径向上向外扩向后边缘74的方向上从前导边缘70进行掠弯。
第一护罩66与各个第一叶片46的第一侧边缘78制成一体。结果就是，第一护罩66基本上符合于各个第一叶片46的第一侧边缘78的轮廓形状。在图14中风扇34a所示的备选结构中，第二护罩66a被固定到各个第一叶片46的第二侧边缘82上。结果就是，第二护罩66a基本上符合于各个第一叶片46的第二侧边缘82的轮廓形状。另外，毂心38与多个第一叶片46的各个第二侧边缘82的至少一个部分制成一体。
如图2-6所示，叶片46与毂心38相结合而形成了风扇34的环形入口，该入口定向在轴向上，且由入口半径R_in(见图3)限定。风扇34的入口半径R_in对应于叶片前导边缘70的最大径向尺寸。此外，第一护罩66可包括圆柱部分86，其限定了中间半径R_int，该半径对应于第一护罩66的最内半径。如图3所示，入口半径R_in和中间半径R_int基本上是相等的，但不同结构风扇34的入口半径R_in和中间半径R_int可具有不同的数值。例如，在风扇只采用了转动的第二护罩66a的实施方式(图中未示出)中，中间半径R_int可被定义为转动的第二护罩66a的最内半径。另外，在既具有转动的第一护罩66、又具有转动的第二护罩66a的风扇实施方式(见图15)中，中间半径R_int可被定义为转动的第二护罩66a的最内半径。圆柱部分86还可延伸到多个第一叶片46的前导边缘70与第一侧边缘78之间相交点的上游。
第一护罩66还包括扩口钟形部分90，其从圆柱部分86向径向和轴向延伸。钟形部分90至少部分地形成了基本为环形的、在径向上向外定向的风扇34出口。除了对叶片46提供结构支撑之外，钟形部分90至少部分地提供了一个引导表面94，其用于对气流进行引导，使其流经风扇34，并防止气流从叶片的一侧泄漏到另一侧。
作为备选方案，在风扇34的另一种结构中，作为减少制造风扇所需材料的措施，第一护罩66的延伸范围可以不是第一侧边缘78的全长。
作为备选方案，在另一种结构的风扇34a(见图14)中，第一护罩66和第二护罩66a可被组合到一起，以进一步提高风扇34a的结构完整性，此设计将作为消除效率损失的措施，其中，此处的效率损失与气流从叶片46的压力侧移动到吸气侧的流动有关。风扇34a的入口半径R_in对应着叶片前导边缘70的最大径向尺寸(见图14和图15)，对于要被模制为单体件的风扇34a，第二护罩66a的最内半径必须要大于风扇34a的入口半径R_in，并大于第一护罩66的最外半径。
如图2-6以及图7a-7b所示，叶片46都具有一定形状，叶片的一部分形状是由二维叶片形态构成的，而其余则是由三维叶片形态构成的。在这种具有三维叶片形态的叶片46中，叶片46在平面102内(见图7b)具有曲率，该平面延伸穿过叶片46，并与中心轴线42垂直。图8a-8c表示了当平面102沿中心轴线42处于不同位置时叶片46的不同截面形状。可利用沿着中心轴线42处于不同位置上的平面102来确定叶片46的横截面形状。
此外，如图7a和7b所示，叶片46在另一平面106内也具有一定曲率，该平面106延伸穿过叶片46，并与圆柱面108相切，其中，圆柱面108延伸穿过叶片46，并以中心轴线42为中心线。图9a-9c表示了当平面106的位置对应于不同直径的不同圆柱面108时(只表示在图7a所示风扇34的局部俯视图中)叶片46的不同截面形状。位于入口半径R_in径向内侧的各个截面形状在平面106上都具有一定曲率。此外，为了使该风扇34能利用简单的两件式模具、通过注塑工艺制出，位于中间半径R_int径向外侧的各个截面形状在平面106上必须不具有曲率。
叶片46的弦长远大于普通的前弯型风扇10所采取的弦长。叶片的弦长被定义为从叶片前导边缘70与第二侧边缘82之间交点到叶片后边缘74与第二侧边缘82之间交点的直线距离。最大拱度被定义为叶片弦与叶片表面之间的最大垂直距离。大的叶片弦长使得叶片46的最大拱度/弦长比值远小于前弯型风扇10。反过来，这样的设计使得流经风扇34的气流能在叶片弦长的大部分范围内基本上保持与叶片表面贴附的状态，这将能提高风扇34的效率。
叶片46的形状可被设计成由多种不同的拱度数值和/或弦长数值来进行描述。例如，在叶片46的一种结构中，在叶片46第二侧边缘82处测得的前导边缘70与后边缘74之间的弦长可至少为风扇最外半径(例如图6所示的后边缘半径R_te)的约50％。但是，在叶片46的另一种结构中，在叶片46第二侧边缘82处测得的前导边缘70与后边缘74之间的弦长可至少为风扇最外半径(例如图6所示的后边缘半径R_te)的约70％。在叶片46的又一种结构中，在叶片46第二侧边缘82处测得的前导边缘70与后边缘74之间的弦长可至少为风扇最外半径(例如图6所示的后边缘半径R_te)的约85％。
叶片46的形状可被设计成由多种不同的最大拱度/弦长比来进行描述。例如，在叶片46的一种结构中，最大拱度与弦长比的幅值在叶片46表面的范围内不大于约10％。但是，在叶片46的另一种结构中，最大拱度与弦长比的幅值在叶片46表面的范围内可不大于约风扇最大半径的7.5％。在叶片46的又一种结构中，最大拱度与弦长比的幅值在叶片46表面的范围内不大于约风扇最大半径的5％。
此外，可对叶片46在风扇34的间隔进行设计，使得叶片可由多种不同的叶片牢固度数值来进行描述。叶片的牢固度被定义为弦长与叶片后边缘74处相邻叶片46之间间距的比值。例如，在风扇34的一种结构中，叶片的牢固度至少约为2.0。但是，在风扇34的另一种结构中，叶片牢固度至少约为2.25。在风扇34的又一种结构中，叶片牢固度至少约为2.5。
如图3和图7a所示，在叶片46的前导边缘70处，叶片还可以是偏歪的。叶片46前导边缘70上位置点处的偏歪度被定义为前导边缘相对于含中心轴线42、并经过该位置点的平面的偏斜程度。通过在任何时候只允许风扇46前导边缘70的一部分遇到上游气流中的干扰，将叶片46前导边缘70偏歪的设计可降低音调和总体噪音水平。叶片46的前导边缘70可以向前偏歪或向后偏歪，或者可以使前导边缘70的一部分向前偏歪，而另一部分则向后偏歪，其中，此处的“向前”和“向后”是相对于风扇34的转动方向(由箭头120指示)而言的。向前偏歪的前导边缘70向风扇的转动方向偏斜，且位于外侧半径的部分处于内侧半径部分的前方。向后偏歪的前导边缘70的偏斜方向与风扇的转动方向相反，外侧半径部分处于内侧半径部分的后方。在降低噪音方面，前导边缘的偏歪是非常有效的。对于前弯型风扇10、两件式后弯型风扇300、以及单件式后弯型风扇400等其叶片前导边缘基本上平行于中心轴线42的风扇，叶片的偏歪是不可行的。
如图4和图7b所示，叶片46的前导边缘70还可以是倾斜的。参见图4中风扇34的定向状态，叶片46前导边缘70上位置点处的倾斜度被定义为前导边缘70相对于垂直于中心轴线42、并穿过该位置点的平面的坡斜程度。使叶片46前导边缘70倾斜的设计有助于降低音调和总体噪音水平，其中的原因与上文针对前导边缘的偏歪所作的讨论相同。前导边缘的倾斜还使得叶片的末端能进一步远离任何上游结构，而上游结构可能会对流动造成干扰，这样的干扰可带来音频噪声。叶片46的前导边缘70可以向前倾斜也可以向后倾斜，或者，前导边缘70的一部分向前倾斜，另一部分向后倾斜。前向倾斜的叶片46的形状被设计成其前导边缘70在轴向上向前坡斜，即在上游方向上半径增大，而后向倾斜叶片46则是使其前导边缘70在轴向上向后坡斜，即在下游方向上半径增大。
在风扇34的一种结构中，叶片46的前导边缘70可以是倾斜的，但不偏歪。类似地，在风扇34的另一种结构中，叶片46的前导边缘70可以是偏歪的，但不倾斜。另外，在风扇34的再一种结构中，叶片46的前导边缘70可以既倾斜又偏歪。
应当指出的是，风扇34可被设计成具有前弯或后弯型的叶片46。例如，后弯型叶片46所形成的后边缘相对于风扇34转动方向(用箭头120表示)形成的角度θ小于90度(见图6)，而前弯型叶片46后边缘的角度θ则大于90度。后边缘角度θ是叶片46在其后边缘74处与风扇34的切线所成的角度。图示的风扇34被设计成具有后弯型叶片46。
叶片46的形状还可被设计成具有多个不同的后边缘角度θ。在风扇34的一种实施方式中，后边缘角度θ在约50度到140度之间。在风扇的一种优选实施方式中，后边缘角度θ约在70度到120度之间。在风扇34一种最为优选的实施方式中，后边缘角度θ约在80度到110度之间。
参见图10，图中表示了一种被分解成各单个部件的离心式鼓风机122，其包括上述的风扇34。风扇34基本上被封装在鼓风机壳体126中，如图10所示，壳体126是由第一罩壳130和第二罩壳134构成的。如本领域公知的那样，罩壳130、134都形成了涡壳形状，以使得风扇34的入口位于第一罩壳130的入口孔138处，并与该入口孔连通，且由风扇34形成的气流从风扇34的出口、流经由第一、第二罩壳130和134形成的涡壳出口142排出。鼓风机壳体126可用塑料材料制成，并利用模制工艺(例如注塑)进行制造。
参见图10，电机壳体146中包含着电机58，且电机壳体146被连接到法兰盘150上，该法兰盘将被连接到鼓风机壳体126的第二罩壳134上。为了减小从电机58传递到鼓风机壳体126上的振动量，可使用任意的公知方法将电机58隔绝地安装起来(例如使用橡胶隔振安装件)。在离心式鼓风机122的一种结构中，电机壳体146和法兰盘可以是一体部件，而在另一种结构的离心式鼓风机122中，电机壳体146和法兰盘150可以是分开的不同部件，并可通过多种不同的方式(例如紧固连接、焊接、压嵌连接、粘接等)将它们连接起来。此外，在离心式鼓风机122的再一种结构中，电机壳体146、法兰盘150、第二罩壳134、以及它们的组合体可以是一体的部件。
非转动的第二护罩154被定位在第二罩壳134的附近，并与风扇34同轴，且被固定起来，以防止随风扇34转动。在离心式鼓风机的一种结构中，第二非转动护罩154和第二罩壳134可以是一体部件，而在另一种结构的离心式鼓风机122中，第二非转动护罩154和第二罩壳可以是分开的不同部件，可通过多种不同的方式(例如紧固连接、焊接、压嵌连接、粘接等)将它们连接起来。另外，在离心式鼓风机122的再一种结构中，电机壳体146、法兰盘150、第二非转动护罩154、第二罩壳134、以及它们的组合体可以是一体的部件。
第二非转动护罩154包括钟形的第二表面158(见图11)，其与各个叶片46的第二侧边缘82保持近距分离的相对关系。如图12所示，第二非转动护罩154服从于各个叶片46第二侧边缘82的轮廓形状，以使得各个叶片46的第二侧边缘82与第二表面158之间存在间隙或空隙。理想的情况下，各个叶片46第二侧边缘82与第二表面158之间的间隙制造误差的范围内应当尽可能地小，以便于显著地抑制气流绕过叶片46的“泄漏”。
在离心式鼓风机122的一种实施方式中，各个叶片46的第二侧边缘82与第二表面158之间的间隙可以小于风扇34最外半径的约6％。在离心式鼓风机122的一种优选实施方式中，各个叶片46第二侧边缘82与第二表面158之间的间隙可小于风扇34最外半径的约4％。
第二表面158被设计成作为一个引导表面，以引导气流流经风扇34。更具体而言，第一护罩66和第二表面158之间至少部分地形成了一个钟形的空气通道，该通道位于风扇34的入口与出口之间。与上文讨论过的叶片46的几何结构相结合，第二表面158使得进入的气流从轴向方向顺滑而逐渐地过渡到径向方向。使气流顺滑而逐渐地过渡可提高风扇34的效率。此外，第二表面158与各个叶片46第二侧边缘82的紧密接近能提高气流对叶片46的贴附性，并减小了围绕叶片46的紊流量，这将有助于提高风扇34的效率。在图示的结构中，第二非转动护罩154在径向上向外扩展，其末端的半径大于风扇34的后边缘半径R_te(见图6)。但是，第二非转动护罩154也可被设计成这样：其在径向上向外扩展，且末端的半径或者基本上等于后边缘半径R_te，或者小于R_te。
类似地，第一护罩66的钟形部分90可被设计成在径向上向外扩展，且末端的半径或者大于、小于、或者基本上等于后边缘半径R_te。在采用了图14所示风扇34a的离心式鼓风机122a的结构中，上护罩66钟形部分90的末端半径小于后边缘半径R_te，甚至于是不存在的，从上护罩66到后边缘半径R_te之间的“缺失部分”可由第一非转动护罩154a取代，也可以不取代(见图15)。第一非转动护罩154a可被定位成靠近第一罩壳130，并与风扇34a同轴。在离心式鼓风机122a的一种结构中，第一非转动护罩154a和第一罩壳130可以是一体部件，而在另一种结构的离心式鼓风机122a中，第一非转动护罩154a和第一罩壳130可以是分开的不同部件，可通过多种不同的方式(例如紧固连接、焊接、压嵌连接、粘接等)将它们连接起来。作为备选方案，在风扇34a的某些结构中，第一转动护罩66的钟形部分90可被完全取消，以减少制造风扇34a所用的材料量。
另外，如图15所示，第二非转动护罩154的一部分可被设计成在径向上向外扩展，且末端的半径或者大于、小于、或者基本上等于后边缘半径R_te。在第二非转动护罩154的末端半径小于后边缘R_te的离心式鼓风机122a结构中，从第二非转动护罩154到后边缘半径R_te之间的“缺失部分”可由第二转动护罩66a取代，或不进行取代。第二转动护罩66a可被包含到上文讨论的风扇34a中。
应当指出的是：包括第一转动护罩66、第二转动护罩66a、第一非转动护罩154a、第二非转动护罩154、以及上述部件组合体的离心式鼓风机也在本发明的构思范围内。
此外，图18表示了一种备选的两件式结构的风扇34c。风扇34c可包括图2-6所示的风扇34以及一个分开的下部护罩或第二护罩66b。如上文讨论的那样，风扇34可被制成一个整体件，且可利用多种不同的方式(例如紧固连接、焊接、压嵌连接、粘接等)将第二护罩66b固定到风扇34上。
作为备选方案，参见图13，图中表示了被分解成各个半径的离心式鼓风机的另一种结构，该鼓风机包括风扇34和第二非转动护罩154。风扇34基本上被封装在鼓风机壳体中，如图13所示，该壳体是由外护罩508和轴向定子套件512组成的，其中的套件512具有几个轴向的定子叶片516。外护罩508与轴向定子套件512形成了这样的形状：使得风扇34的入口位于外护罩508的入口孔520上，并与其连通，且由风扇34形成的气流被从风扇34的出口、经轴向定子套件512排出。鼓风机壳体504可用塑料材料制成，并可利用模制工艺(例如注塑成型工艺)进行制造。
大多数离心式鼓风机需要工作在几个速度上。通过采用电气器件160一例如电阻或晶体管，可按照不同的方式来完成该速度控制，上述电器件与电机58保持工作连接。这些电器件160应当被冷却，以确保连续地工作。如图11和图12所示，离心式鼓风机122包括散热器162，其位于第二非转动护罩154中，并与电器件160保持热耦合，使得散热器162可接收一部分由风扇34产生的气流，以便于发散掉由电器件160产生的热量。尽管图12中示意性地表示了电器件，也可用多种不同的方法和/或结构来完成电器件160与散热器162之间的热耦合。
在离心式鼓风机122的一种结构中，散热器162可以是平板。但是，在离心式鼓风机122的另一种结构中，散热器162的形状可被设计成符合于第二非转动护罩154的钟形上表面158和/或风扇叶片46各个第二侧边缘82的轮廓形状。作为备选方案，散热器162可具有凸棱表面或带纹表面，以增大散热器162的表面积，以便于更为有效地进行热交换。
在离心式鼓风机122的一种结构中，散热器162可被定位成紧密地靠近风扇叶片46，以便于直接接收一部分由风扇34的转动所产生的高速湍流气流。在这种结构中，散热器162可被嵌入到第二非转动护罩154中，以使得散热器162的部分与第二非转动护罩154的上表面158平齐，且散热器162与各个叶片46的第二侧边缘82保持相对的关系，以便于从风扇34接收气流。
在一种结构的离心式鼓风机122中，散热器162可被连接到第二非转动护罩154上，以使得散热器162上制出的肋片可被定位成与第二非转动护罩154的上表面158平齐。可利用多种不同的方法将散热器162连接到第二非转动护罩154上，这些方法包括紧固件连接法、卡嵌连接法、过盈压装法、粘接、以及其它的方法。作为备选方案，在离心式鼓风机122的另一种实施方式中，散热器162可与第二非转动护罩154、电机壳体146、法兰盘150、第二罩壳134、以及它们的组合体嵌插成型到一起。
作为备选方案，在离心式鼓风机122的另一种结构中，散热器162可被定位在第二非转动护罩154中，且位于上表面158的下方，并可在与各个叶片46第二侧边缘82保持正对关系的壁面上制出一个或多个孔隙166，从而使得风扇34所产生气流的至少一部分流经一个或多个孔隙166而到达散热器162处，以进行冷却。作为备选方案，可在第二非转动护罩154的侧壁上制出一个或多个孔隙(图中未示出)，以便于在气流流经整个涡壳形壳体126时，使得风扇34所产生气流的至少一部分流经侧壁上的一个或多个孔隙，以便于到达散热器162处来进行冷却。
可在第二非转动护罩154和/或电机壳体146中形成一条或多条冷却通道(图中未示出)，以便于向电机58输送冷却气流。这些冷却通道可以与制在第二非转动护罩154中的、用于冷却散热器162的冷却通道分开，或与其相同。
如图12所示，第一罩壳130包括环绕着入口孔138定位的第一环体170和第二环体174。第二环体174与第一环体170同轴，且分开地位于第一环体170的径向内侧。第一、第二环体170、174被定位成与上部护罩66的毂心38以及圆柱部分86同轴。第一、第二环体170和174可以在轴向上重叠，或者延伸超出圆柱部分86的远端。第一、第二环体170、174的远端可以基本上是平直的，也可以向径向内侧或径向外侧弯曲。
第一、第二环体170和174与上护罩66的圆柱部分86相结合而形成了曲折的迷宫通道，其位于风扇34的入口与出口之间。作为备选方案，可在上护罩上固定另一个环体(图中未示出)，其与圆柱部分86同轴，以便于在轴向上叠压着第一环体170，并在曲折通道的全长范围内延伸。迷宫或曲折通道增大了气流从风扇34的出口返流到风扇34入口处的阻力。这样的返流可能会在风扇34的入口处造成紊流。因而，减小鼓风机壳体126中气流的返流能提高风扇34的效率。
上述的任何离心式鼓风机122、122a、500都适于用在汽车气候控制系统178中，该系统178例如是加热、通风、以及空调(“HVAC”)系统。图17中示意性地表示了一种气候控制系统178。图中概括地表示了一辆汽车182，其包括被防火壁190隔开的发动机舱(图中未示出)和乘客间186。气候控制系统178可包括主壳体192，其包封着一个或多个换热器(图中未示出)以及位于换热器上游和下游的各种管道。主壳体192还包容着离心式鼓风机122，但是，离心式鼓风机122、122a、500也可被定位在主壳体192的外部。
离心式鼓风机122、122a、500的作用在于排送气流，使其流经一个或多个换热器，以向乘客间186提供经过调整的气流。一条或多条通风管道194被布置成遍布整个乘客间186，它们将调整后的气流引导向乘客间186中的不同位置。管道194的末端可以是通风口198，这些通风口可被打开或关闭，以控制调整后气流向乘客间186的流动。
如图2-6所示，毂心38、多个叶片46、以及第一护罩66被制成一个单体的单件式风扇34。可采用诸如注塑成型等模制工艺、用塑料材料来制造风扇34。可采用较为简单的模具(图中未示出)来将风扇34模制为单体件，该模具可被分成第一半模和第二半模，两半模可沿着与中心轴线42同轴的模具轴线202并合到一起或分离开。这与普通的两件式风扇(图中未示出)相反，对于后者，在完成最终的产品之前，需要执行多个制造步骤。采用这种较为简单的模具能降低与风扇34的制造工作相关的成本。
风扇34可被模制成这样：使得两半模之间分型线的至少一个部分基本上垂直于模具轴线202。更具体而言，这部分分型线可延伸穿过风扇34的叶片46。参见图4，在模制过程中，由分型线将一条模具线206印在了风扇34上，且模具线206的一个部分被表示为延伸穿过其中一个叶片46。图4中示例性的模具线206被表示为处于叶片46的低压表面210上，并基本水平地从叶片46的第一侧边缘78延伸向叶片46的第二侧边缘82，从而使得模具线206相对于模具轴线202形成了约为90度的角度。在注塑成型过程中，第一半模负责形成叶片46低压表面210上位于模具线206上方的第一部分，而第二半模负责形成叶片46低压表面210上位于模具线206下方的第二部分。此外，叶片46低压表面210的第一、第二部分可被在分型线处接合起来，分型线可由图4所示风扇34上的模具线206来指代。
应当指出的是：风扇34上高于模具线206的其它部分可由第一半模形成，而低于模具线206的其它部分则可由第二半模形成。但是，在某些结构的风扇34中，第一、第二半模之间的分型线可能并不位于单个平面内。换言之，分型线上与叶片46无关的其它部分可能位于模具线206的上方，而分型线上与叶片46无关的另外一些部分可能位于模具线206的下方。
通过如图4中示例性风扇34所表示的那样将模具线206定位在叶片46的低压表面210上，可利用上述简单的两件式模具，将风扇34制成具有三维叶片结构的单体件。但是，模具线206也以备选的定向状态被定位在叶片46的低压表面210上，这样的设计也允许风扇34被制成单体件。
图4还表示了一种备选的模具线214，其使得风扇34可被模制成单体件。该备选的模具线214被表示为虚线，以表示与叶片46对应的分型线部分的备选定向状态。备选的模具线214被表示为相对于模具轴线202形成一个斜角。更具体而言，备选模具线214相对于模具轴线202形成了约为45度的角度。在这样的定向条件下，备选的模具线214可能对应着二维叶片边缘与三维叶片部分之间的过渡线。
图4还表示出了第二种备选的模具线218，其能允许风扇34被制成单体件。第二备选模具线218也被表示为虚线，以表示与叶片46对应的分型线部分的一种备选定向状态。更具体而言，第二备选模具线218相对于模具轴线202形成了约为1度的角度。第二备选模具线218几乎就平行于模具轴线202，但是，此处，约1度的拔模角可被用来便于风扇34在其被模制成之后从模具中取出。尽管图中只表示除了两种备选的分型线214、218，但模具也可被设计成多种不同的形式，以使得模具的分型线可在叶片46的各个低压表面210上留有模具线，且该模具线位于备选的模具线214与第二备选模具线218之间。
继续参见图4，可见模具线206、备选模具线214、以及第二备选模具线218在叶片46的低压表面210上经过同一个点P。点P位于叶片46的第一侧边缘78上，且位于叶片46与第一护罩66的交点处。对于上文讨论的、利用简单的两件式模具模制成单体件的风扇34而言，点P将不处于显著低于第一护罩66过渡部的位置上，其中的过渡部是指从圆柱部分86向钟形部分90的过渡部。第一、第二半模的几何结构基本上限定了点P的限制条件。但是，模具线206的备选定向状态可与点P位于第一护罩66上从圆柱部分86到钟形部分90的过渡部上方的设计配合采用。因而，考虑到点P在布置上的限制，可将模具线206、或与叶片46对应的分型线部分相对于模具轴线202采取一定的定向，该定向角在1度到90度之间，以允许风扇34被模制为一个单体件。
相比于制在普通前弯型风扇10(见图1b)上的模具线222，图4所示风扇34的模具线206的长度显著缩短。这是与普通风扇10相反的，在普通的风扇10中，一部分分型线基本上延伸贯穿了叶片14的全部高度，且大体上平行于模具轴线22。单件式后弯型风扇400还需要模具线部分大体上平行于其模具轴线。
对于其模具线206相对于模具轴线202定向在约45度到90之间风扇34的结构而言，风扇34模具设计的复杂性要远小于普通前弯型风扇10或单件式后弯型风扇400的模具设计，且维持模具分型线(例如即防止在分型线处出现显著的余疤)所需的维护工作要远小于普通前弯型风扇10或单件式后弯型风扇400的模具设计。