專利名稱：多葉片鼓風(fēng)機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多葉片鼓風(fēng)機，更具體來說，涉及一種能夠提高噪音性能或送風(fēng)性能的多葉片鼓風(fēng)機。
背景技術(shù)：
一般的多葉片鼓風(fēng)機具有具有喇叭口形狀的吸入口的渦旋式的殼體；收容在該殼體中的葉輪。葉輪是將多個葉片以環(huán)狀排列而成的多葉片葉輪(西洛克風(fēng)扇)，其旋轉(zhuǎn)軸朝向殼體的吸入口并收容在殼體中。這里，在吸入口的中心軸和葉輪的旋轉(zhuǎn)軸位于同一軸上的結(jié)構(gòu)中，慣性力作用于從吸入口向葉輪流入的空氣。由此，在葉輪內(nèi)，存在空氣向主板(支承葉片的板)附近偏移地流動的傾向。于是，通過葉輪的葉片間(葉片與葉片的間隙)的空氣的速度分布(從葉片間吹出的空氣的速度分布)在葉輪的軸向上不均勻。于是，變得容易發(fā)生流速變動，因此， 空氣的壓力變動和紊流變大，發(fā)生噪音惡化和送風(fēng)性能的降低等。另外，在所述結(jié)構(gòu)中，在葉輪內(nèi)，空氣相對于葉片以陡峭的(銳利的)角度流入并通過葉片間。于是，葉輪不能充分發(fā)揮功能，因此，存在送風(fēng)性能無法充分發(fā)揮的可能。在所述課題中，在以往的多葉片鼓風(fēng)機中，采用了使吸入口配合吸入流速而變形的結(jié)構(gòu)(參照專利文獻(xiàn)1)以及在葉片的端部側(cè)設(shè)置錐部的結(jié)構(gòu)(參照專利文獻(xiàn)2)等。在這些結(jié)構(gòu)中，利用葉片的端部側(cè)使空氣變得容易流動，葉輪內(nèi)的氣流的速度分布均勻化。由此，鼓風(fēng)機的性能提高。另外，在其他的以往的多葉片鼓風(fēng)機中，采用了使葉輪和喇叭口的間隙相對于旋轉(zhuǎn)方向變化的結(jié)構(gòu)(參照專利文獻(xiàn)3)。在所述結(jié)構(gòu)中，葉輪內(nèi)的氣流的速度分布均勻化，鼓風(fēng)機的性能提高。但是，在所述結(jié)構(gòu)中，由于殼體的形狀復(fù)雜化或殼體的脫模困難，存在產(chǎn)品成本增加的課題。另外，多葉片鼓風(fēng)機使用具有規(guī)定的擴(kuò)展角的渦旋式的殼體來進(jìn)行靜壓復(fù)得。因此，當(dāng)空氣的吸入位置變化時，葉輪內(nèi)的氣流的速度變化，氣流向主板側(cè)的偏移變化。由此， 在改變?nèi)~輪的葉片的形狀的結(jié)構(gòu)中，對于成為目的對象的氣流取得了效果，但對于除此以外的氣流，產(chǎn)生了浪費，因此，存在不一定得到充分的效果的課題。另外，此時，關(guān)于葉片的形狀，需要考慮葉輪旋轉(zhuǎn)一周的全周的影響。專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開2000-179496號公報專利文獻(xiàn)2 日本特開2006-200525號公報專利文獻(xiàn)3 日本特開1995-228128號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠提高噪音性能或送風(fēng)性能的多葉片鼓風(fēng)機。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的多葉片鼓風(fēng)機具有渦旋式的殼體，所述殼體具有喇叭口狀的吸入口 ；葉輪，所述葉輪由多個葉片排列成環(huán)狀而構(gòu)成，并且以旋轉(zhuǎn)軸朝向所述吸入口的方式收容在所述殼體中，其特征在于，所述吸入口的中心軸和所述葉輪的旋轉(zhuǎn)軸具有傾斜角，并且成為相互交叉的位置關(guān)系或相互扭轉(zhuǎn)的位置關(guān)系，由此，所述吸入口和所述葉輪的間隙隨著從所述葉輪的旋轉(zhuǎn)軸趨向所述殼體的吹出口附近而擴(kuò)大。發(fā)明的效果在本發(fā)明的多葉片鼓風(fēng)機中，吸入口和葉輪的間隙隨著從葉輪的旋轉(zhuǎn)軸趨向殼體的吹出口附近而擴(kuò)大。在所述結(jié)構(gòu)中，從吸入口流入葉輪的空氣在葉輪內(nèi)平緩地彎曲并通過葉片間。于是，葉輪內(nèi)的吸入空氣的速度分布(氣流的偏移)和向葉片的流入角度相對地變化，通過了葉片間的空氣的速度分布在葉輪的旋轉(zhuǎn)軸方向上均勻化。由此，具有多葉片鼓風(fēng)機的噪音性能和送風(fēng)性能提高的優(yōu)點。


圖1是表示本實施方式的多葉片鼓風(fēng)機的俯視剖視圖。圖2是表示圖1記載的多葉片鼓風(fēng)機的A-A剖視圖。圖3是表示圖1記載的多葉片鼓風(fēng)機的作用的說明圖。圖4是表示圖1記載的多葉片鼓風(fēng)機的作用的說明圖。圖5是表示相對于吸入口和葉輪之間的間隙的位置噪音特性的曲線圖。圖6是表示多葉片鼓風(fēng)機的性能試驗的結(jié)果的曲線圖。圖7是表示多葉片鼓風(fēng)機的性能試驗的結(jié)果的曲線圖。圖8是表示圖1記載的多葉片鼓風(fēng)機的結(jié)構(gòu)的說明圖。圖9是表示圖1記載的多葉片鼓風(fēng)機的變形例的說明圖。圖10是表示圖1記載的多葉片鼓風(fēng)機的變形例的說明圖。圖11是表示以往的多葉片鼓風(fēng)機的結(jié)構(gòu)圖。圖12是表示圖11記載的多葉片鼓風(fēng)機的作用的說明圖。
具體實施例方式以下，參照附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。此外，本發(fā)明不限于本實施方式。另外，本實施方式的構(gòu)成要素包含能夠維持發(fā)明的同一性并且能夠置換和容易置換的結(jié)構(gòu)。另外， 本實施方式記載的多個變形例在本領(lǐng)域技術(shù)人員容易想到的范圍內(nèi)能夠任意地組合。[多葉片鼓風(fēng)機]該多葉片鼓風(fēng)機1是具有多葉片葉輪(西洛克風(fēng)扇)的鼓風(fēng)機，例如用于空調(diào)設(shè)備、通道扇、換氣扇等。另外，該多葉片鼓風(fēng)機1可以采用一側(cè)吸入式，也可以采用兩側(cè)吸入式。在本實施方式中，作為一例，對采用一側(cè)吸入式的多葉片鼓風(fēng)機1進(jìn)行說明。多葉片鼓風(fēng)機1具有殼體2、葉輪3和驅(qū)動馬達(dá)4(參照圖1及圖2)。殼體2例如為渦旋式殼體，具有殼體主體21、吸入口 22和吹出口 23。殼體主體21 俯視為渦旋形狀。吸入口 22是喇叭口狀的吸入口，形成在殼體主體21的一個側(cè)面(渦旋形狀的軸方向的上表面)且形成在渦旋形狀的中心。吹出口 23形成于殼體主體21的周面 (渦旋形狀的旋回方向的面)。此外，殼體2例如為樹脂制，通過脫模加工而成形。葉輪3是將多個葉片31排列成環(huán)狀而構(gòu)成的多葉片葉輪(西洛克風(fēng)扇)。該葉輪3以其旋轉(zhuǎn)軸m朝向殼體2的吸入口 22側(cè)且其周面朝向殼體2的周方向的方式配置。例如，在本實施方式中，多個葉片31沿大致圓盤狀的主板32的周緣部隔開規(guī)定間隔，且排列成環(huán)狀并固定，由此構(gòu)成葉輪3。由此，多個葉片31形成的葉片環(huán)形成在主板32上。另外， 在這些葉片31的端部(相對于主板32的相反側(cè)的端部)，嵌合有加固用的環(huán)狀部件33。而且，該葉輪3以如下方式收容在殼體2內(nèi)，S卩，使葉片31的端部朝向殼體2的吸入口 22，并且使葉片環(huán)的周面朝向殼體2的周向。驅(qū)動馬達(dá)4是旋轉(zhuǎn)驅(qū)動葉輪3的馬達(dá)。該驅(qū)動馬達(dá)4以從殼體2的下表面?zhèn)扰c葉輪3的主板32連結(jié)的方式配置。此外，驅(qū)動馬達(dá)4例如由外部的開關(guān)進(jìn)行導(dǎo)通/關(guān)閉控制。在該多葉片鼓風(fēng)機1中，當(dāng)驅(qū)動馬達(dá)4被驅(qū)動并且葉輪3被旋轉(zhuǎn)時，空氣從殼體2 的吸入口 22被吸入殼體主體21內(nèi)。而且，該空氣被葉輪3升壓，并通過殼體2的渦旋形狀進(jìn)行靜壓復(fù)得，從殼體2的吹出口 23向外部被吹出。由此，進(jìn)行送風(fēng)。[吸入口和葉輪的位置關(guān)系]一般地，⑴在吸入口的中心軸I和葉輪的旋轉(zhuǎn)軸m位于同一軸上的結(jié)構(gòu)中，慣性力作用于從吸入口流入葉輪的空氣(參照圖11)。因此，在葉輪內(nèi)，存在空氣向主板附近偏移地流動的傾向。于是，在葉輪的葉片間(葉片與葉片的間隙)通過的空氣的速度分布(從葉片間吹出的空氣的速度分布)在葉輪的軸向上變得不均勻。于是，變得容易發(fā)生流速變動，因此，空氣的壓力變動和紊流變大，可能發(fā)生噪音惡化和送風(fēng)性能的降低等。另外，在所述結(jié)構(gòu)中，⑵在葉輪內(nèi)，相對于葉片以陡峭的(銳利的)角度δ流入并通過葉片間(參照圖12)。于是，葉輪不能充分地發(fā)揮功能，因此，送風(fēng)性能不能充分地發(fā)揮。因此，在該多葉片鼓風(fēng)機1中，殼體2的吸入口 22的中心軸I和葉輪3的旋轉(zhuǎn)軸 m以處于(a)具有傾斜角0且相互交叉的位置關(guān)系、或(b)相互扭轉(zhuǎn)的位置關(guān)系的方式配置 (參照圖2)。S卩，以吸入口 22的中心軸I和葉輪3的旋轉(zhuǎn)軸m不位于同一軸上(不一致) 的方式，設(shè)定吸入口 22和葉輪3的位置關(guān)系。此外，吸入口 22的中心軸I是吸入口 22的喇叭口形狀的中心軸。另外，通過所述的吸入口 22和葉輪3的位置關(guān)系，從吸入口 22到葉輪3的葉片31 的間隙L在殼體2的吹出口 23附近側(cè)擴(kuò)大(參照圖1及圖2)。例如，在本實施方式中，從吸入口 22的開口面到葉輪3的葉片31的端部(位于吸入口 22側(cè)的葉片31的端部)的間隙L隨著從葉輪3的旋轉(zhuǎn)軸m趨向殼體2的吹出口 23附近而擴(kuò)大。此外，吸入口 22和葉輪3的間隙L的大小能夠根據(jù)多葉片鼓風(fēng)機1的規(guī)格等適當(dāng)選擇。在所述結(jié)構(gòu)中，吸入口 22和葉輪3的間隙L隨著從葉輪3的旋轉(zhuǎn)軸m趨向殼體2 的吹出口 23附近而擴(kuò)大，所以，從吸入口 22流入葉輪3的空氣能夠在葉輪3內(nèi)平緩地彎曲 (參照圖3)。于是，在吸入口 22側(cè)的葉片31部分，空氣變得容易流動，所以，與空氣向主板附近偏移地流動的結(jié)構(gòu)(參照圖11)相比，在葉片31、31間通過的空氣的速度分布在葉輪 3的軸方向上均勻化。由此，多葉片鼓風(fēng)機1的噪音性能和送風(fēng)性能提高。另外，在所述結(jié)構(gòu)中，在葉輪3內(nèi)，空氣以平緩的流入角度δ流入葉片31(參照圖 4)。因此，與相對于葉片以陡峭的(銳利的)角度δ流入的結(jié)構(gòu)(參照圖12)相比，在葉片31、31間通過的空氣的流速分布均勻化。由此，葉輪3的功能被充分地確保，多葉片鼓風(fēng)機1的送風(fēng)性能提高。另外，在渦旋形狀的殼體2中，殼體主體21內(nèi)的空氣通路在吹出口 23附近擴(kuò)大到最大(參照圖1)。由此，在吹出口 23的附近，空氣變得容易流動，通過葉輪3的葉片31的空氣的流速增加，由此，慣性力增加，在葉片31、31間通過的空氣的速度分布的向主板側(cè)的偏移進(jìn)一步變大。因此，在該位置，吸入口 22和葉輪3的間隙L在吹出口 23附近側(cè)擴(kuò)大(參照圖2)，由此，使葉輪3內(nèi)的吸入空氣的速度分布和向葉片31的流入角度δ大幅變化，有效地使在葉片31、31間通過的空氣的速度分布的向主板側(cè)的大的偏移均勻化。由此，噪音特性有效地提高。此外，優(yōu)選基于殼體2的渦旋形狀等適當(dāng)選擇吸入口 22和葉輪3的間隙L成為最大的位置。例如，在葉輪3的俯視圖中，以通過葉輪3的旋轉(zhuǎn)軸m且與殼體2的吹出口 23 的軸向并行的方向為基準(zhǔn)，定義關(guān)于葉輪3的旋轉(zhuǎn)方向的周向角度θ ](參照圖1)。而且，在圖2所示的結(jié)構(gòu)(殼體2的吸入口 22的中心軸I和葉輪3的旋轉(zhuǎn)軸m具有傾斜角0 且處于相互交叉的位置關(guān)系或相互扭轉(zhuǎn)的位置關(guān)系的結(jié)構(gòu))中，也可以選擇具有良好的噪音特性的周向角度θ。圖5表示該周向角度θ和噪音特性的關(guān)系。在該圖中，噪音特性通過以以往例子為基準(zhǔn)(0[dB])的噪音差來表示。另外，以往例子是吸入口的中心軸I和葉輪的旋轉(zhuǎn)軸m 位于同一軸上(0=0)的結(jié)構(gòu)(參照圖11)。如該圖所示，在周向角度θ為θ = 270[° ] 時，噪音特性提高最大。該位置為殼體2的吹出口 23的附近。由此可知，通過使吸入口 22 和葉輪3的間隙L在殼體2的吹出口 23的附近成為最大，多葉片鼓風(fēng)機1的噪音特性有效地提高。[性能試驗]圖6及圖7是表示多葉片鼓風(fēng)機的性能試驗的結(jié)果的曲線圖。在本實施方式中， 進(jìn)行與(1)送風(fēng)性能(靜壓性能)及(2)噪音性能相關(guān)的性能試驗。在該性能試驗中，以往例子的多葉片鼓風(fēng)機具有吸入口的中心軸I和葉輪的旋轉(zhuǎn)軸m位于同一軸上(0 = 0)的結(jié)構(gòu)(參照圖11)。另外，實施例的多葉片鼓風(fēng)機1具有如下結(jié)構(gòu)殼體2的吸入口 22的中心軸I和葉輪3的旋轉(zhuǎn)軸m具有傾斜角0,并且處于相互交叉的位置關(guān)系或相互扭轉(zhuǎn)的位置關(guān)系，而且，吸入口 22和葉輪3的間隙L在殼體2的吹出口 23附近(θ = 270[° ])成為最大(參照圖1及圖2)。如試驗結(jié)果所示，可知，在實施例的多葉片鼓風(fēng)機1中，與以往例子的多葉片鼓風(fēng)機相比，送風(fēng)特性及噪音特性提高。例如，在實施例的多葉片鼓風(fēng)機1中，當(dāng)風(fēng)量相同時，靜壓增加約10 [Pa]，另外，噪音降低約l[dB]。[效果]如上述說明的那樣，在該多葉片鼓風(fēng)機1中，⑴吸入口 22和葉輪3的間隙L隨著從葉輪3的旋轉(zhuǎn)軸m趨向殼體2的吹出口 23附近而擴(kuò)大(參照圖1及圖2)。在所述結(jié)構(gòu)中，從吸入口 22流入葉輪3的空氣能夠在葉輪3內(nèi)平緩地彎曲并通過葉片31、31之間(參照圖3)。于是，葉輪3內(nèi)的吸入空氣的速度分布(氣流的偏移)和向葉片31的流入角度 δ相對地變化，通過了葉片31、31之間的空氣的速度分布在葉輪3的旋轉(zhuǎn)軸方向上均勻化。 由此，具有多葉片鼓風(fēng)機1的噪音性能和送風(fēng)性能提高的優(yōu)點。特別的，在吹出口 23附近，在葉輪3的葉片31、31之間通過的空氣的流速增加，由此慣性力增加，在葉片31、31間通過的空氣的速度分布的向主板側(cè)的偏移進(jìn)一步變大。因此，在該位置，吸入口 22和葉輪3的間隙L設(shè)定得較大，由此，使葉輪3內(nèi)的吸入空氣的速度分布和向葉片31的流入角度δ大幅變化，在葉片31、31間通過的空氣的速度分布的向主板側(cè)的大的偏移有效地均勻化。由此，具有有效地提高噪音特性的優(yōu)點。另外，由于(2)吸入口 22的中心軸I和葉輪3的旋轉(zhuǎn)軸m具有傾斜角0且處于相互交叉的位置關(guān)系或相互扭轉(zhuǎn)的位置關(guān)系，上述的吸入口 22和葉輪3的間隙L被調(diào)整。艮口， 通過調(diào)整吸入口 22的中心軸I和葉輪3的旋轉(zhuǎn)軸m的位置關(guān)系，調(diào)整吸入口 22和葉輪3 的間隙L。而且，通過該間隙L，葉輪3內(nèi)的吸入空氣的速度分布和向葉片31的流入角度δ 相對地變化，使通過葉片31、31間的空氣的速度分布均勻化。因此，與復(fù)雜地改變?nèi)~輪和喇叭口的尺寸形狀的結(jié)構(gòu)相比，具有能夠通過簡易的結(jié)構(gòu)使通過葉片31、31間的空氣的速度分布均勻化的優(yōu)點。[變形例]此外，在該多葉片鼓風(fēng)機1中，當(dāng)進(jìn)行吸入口 22的中心軸I和葉輪3的旋轉(zhuǎn)軸m 的位置關(guān)系(具有傾斜角0且相互交叉的位置關(guān)系或相互扭轉(zhuǎn)的位置關(guān)系)的調(diào)整時，可以采用以下結(jié)構(gòu)(參照圖8 圖10)。首先，在圖8的結(jié)構(gòu)中，吸入口 22的中心軸I以及葉輪3的旋轉(zhuǎn)軸m這雙方以分別相對于殼體主體21傾斜的方式配置，由此，調(diào)整吸入口 22的中心軸I和葉輪3的旋轉(zhuǎn)軸 m的位置關(guān)系(傾斜角0)。在所述結(jié)構(gòu)中，與只有吸入口 22的中心軸I及葉輪3的旋轉(zhuǎn)軸m中的任意一方相對于殼體主體21傾斜的結(jié)構(gòu)相比，具有設(shè)計上不勉強地形成傾斜角0 的優(yōu)點。例如，在本實施方式中，在吸入口 22的喇叭口形狀的外周部和殼體主體21的壁面的連接部的一部分設(shè)置階梯，通過該階梯，吸入口 22的喇叭口形狀以相對于殼體主體21的壁面傾斜的方式構(gòu)成(參照圖2)。另外，驅(qū)動馬達(dá)4以其旋轉(zhuǎn)軸相對于殼體主體21的壁面傾斜的方式安裝于殼體主體21。而且，在該驅(qū)動馬達(dá)4上安裝有葉輪3。由此，吸入口 22 的中心軸I和葉輪3的旋轉(zhuǎn)軸m這雙方相對于殼體主體21傾斜地配置。但是，不限于此，也可以通過僅使吸入口 22的中心軸I或僅使葉輪3的旋轉(zhuǎn)軸m 相對于殼體主體21傾斜地配置，調(diào)整吸入口 22的中心軸I和葉輪3的旋轉(zhuǎn)軸m的位置關(guān)系(參照圖9及圖10)。例如，在圖9所示的結(jié)構(gòu)中，只有吸入口 22的中心軸I相對于殼體主體21傾斜地配置。在所述結(jié)構(gòu)中，構(gòu)成殼體主體21的吸入口 22的部分能夠通過單純的脫模加工而成形并使用。因此，具有能夠簡易且廉價地調(diào)整吸入口 22的中心軸I和葉輪3的旋轉(zhuǎn)軸m的位置關(guān)系的優(yōu)點。另外，例如，在圖10所示的結(jié)構(gòu)中，只有葉輪3的旋轉(zhuǎn)軸m(驅(qū)動馬達(dá)4的旋轉(zhuǎn)軸) 相對于殼體主體21傾斜地配置。在所述結(jié)構(gòu)中，具有不用變更殼體主體21的外形尺寸就能簡易且廉價地調(diào)整吸入口 22的中心軸I和葉輪3的旋轉(zhuǎn)軸m的位置關(guān)系的優(yōu)點。工業(yè)實用性如上所述，本發(fā)明的多葉片鼓風(fēng)機在能夠提高噪音性能或送風(fēng)性能這方面是有用的。附圖標(biāo)記1多葉片鼓風(fēng)機，2殼體，21殼體主體，22吸入口，23吹出口，3葉輪，31葉片， 32主板，33環(huán)狀部件，4驅(qū)動馬達(dá)
權(quán)利要求
1.一種多葉片鼓風(fēng)機，具有渦旋式的殼體，所述殼體具有喇叭口狀的吸入口 ；葉輪， 所述葉輪由多個葉片排列成環(huán)狀而構(gòu)成，并且以旋轉(zhuǎn)軸朝向所述吸入口的方式收容在所述殼體中，其特征在在于，所述吸入口的中心軸和所述葉輪的旋轉(zhuǎn)軸具有傾斜角，并且處于相互交叉的位置關(guān)系或相互扭轉(zhuǎn)的位置關(guān)系，由此，所述吸入口和所述葉輪的間隙隨著從所述葉輪的旋轉(zhuǎn)軸趨向所述殼體的吹出口附近而擴(kuò)大。
2.如權(quán)利要求1所述的多葉片鼓風(fēng)機，其特征在于，所述吸入口的中心軸相對于所述殼體的殼體主體傾斜地配置，由此，調(diào)整所述吸入口的中心軸和所述葉輪的旋轉(zhuǎn)軸的位置關(guān)系。
3.如權(quán)利要求1或2所述的多葉片鼓風(fēng)機，其特征在于，所述葉輪的旋轉(zhuǎn)軸相對于所述殼體的殼體主體傾斜地配置，由此，調(diào)整所述吸入口的中心軸和所述葉輪的旋轉(zhuǎn)軸的位置關(guān)系。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠提高噪音性能和送風(fēng)性能的多葉片鼓風(fēng)機。該多葉片鼓風(fēng)機(1)具有具有喇叭口狀的吸入口(22)的渦旋式的殼體(2)；由多個葉片(31)以環(huán)狀排列而成且旋轉(zhuǎn)軸(m)朝向殼體(2)的吸入口(22)地被收容在殼體(2)中的葉輪(3)。在該多葉片鼓風(fēng)機(1)中，吸入口(22)的中心軸(1)和葉輪(3)的旋轉(zhuǎn)軸(m)具有傾斜角(g)且處于相互交叉的位置關(guān)系或相互扭轉(zhuǎn)的位置關(guān)系，由此，吸入口(22)和葉輪(3)的間隙(L)隨著從葉輪(3)的旋轉(zhuǎn)軸(m)趨向殼體(2)的吹出口(23)附近而擴(kuò)大。
文檔編號F04D29/66GK102317633SQ200980156448
公開日2012年1月11日 申請日期2009年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月27日
發(fā)明者岡本一輝, 菊地仁, 迫田健一 申請人:三菱電機株式會社