軸流鼓風(fēng)機(jī)的制作方法
【專利摘要】一種軸流鼓風(fēng)機(jī)，具備：轂部，其由馬達(dá)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動；多個旋轉(zhuǎn)葉片，其從所述轂部的周圍呈放射狀延伸并在旋轉(zhuǎn)軸方向上鼓風(fēng)；以及喇叭口，其收容所述旋轉(zhuǎn)葉片，其中，所述喇叭口在吸入側(cè)形成有具有向該喇叭口的徑向擴(kuò)張的曲面的吸入圓角部，在排出側(cè)形成有具有向該喇叭口的徑向擴(kuò)張的曲面的排出圓角部，所述旋轉(zhuǎn)葉片隨著趨向該旋轉(zhuǎn)葉片的外周部而整體上向鼓風(fēng)氣流的下游方向傾斜，且整個所述外周部位于比所述吸入圓角部靠所述鼓風(fēng)氣流的下游側(cè)的位置。
【專利說明】
軸流鼓風(fēng)機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及用于通風(fēng)扇、空調(diào)、冷卻用風(fēng)扇等的軸流鼓風(fēng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002] 軸流鼓風(fēng)機(jī)用的旋轉(zhuǎn)葉片(有時也稱為動葉片)主要為了低噪音化，葉片的形狀采 用向旋轉(zhuǎn)方向的前掠以及向吸入側(cè)的前傾化，并且喇叭口的形狀采用僅旋轉(zhuǎn)葉片的后緣與 喇叭口疊置的形式（以下稱為半開放喇叭口）。這樣，通過喇叭口的形狀或葉片一喇叭口的 位置關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了軸流鼓風(fēng)機(jī)的低噪音化。
[0003] 近年來為了進(jìn)一步低噪音化，對于旋轉(zhuǎn)葉片提出有減少因葉尖渦流導(dǎo)致的干涉的 形狀，即，使葉片外周部向氣流的上游側(cè)彎曲的形狀。這是因?yàn)楫?dāng)葉片旋轉(zhuǎn)時，由于旋轉(zhuǎn)葉 片的壓力面與負(fù)壓面的壓力差，導(dǎo)致在葉片外周部產(chǎn)生從壓力面?zhèn)认蜇?fù)壓面?zhèn)拳h(huán)繞葉片外 周部的泄漏氣流，在葉片負(fù)壓面生成因該泄漏氣流引起的葉尖渦流，由于與葉片表面、鄰接 葉片、喇叭口之間的干涉而成為噪音惡化的原因。
[0004] 另外，在用于通風(fēng)扇、空調(diào)、冷卻風(fēng)扇等的軸流鼓風(fēng)機(jī)中，單獨(dú)使用旋轉(zhuǎn)葉片的事 例較少，在旋轉(zhuǎn)葉片的周圍存在以氣流的整流化以及壓力上升為目的的喇叭口。因此，不僅 是旋轉(zhuǎn)葉片，喇叭口的形狀、旋轉(zhuǎn)葉片與喇叭口的位置關(guān)系等也對鼓風(fēng)及噪音特性影響很 大。
[0005] 以往，有由在輪轂的外周設(shè)有多個葉片的螺旋槳式風(fēng)扇和風(fēng)扇導(dǎo)向件構(gòu)成的軸流 鼓風(fēng)機(jī)，其中，使上述葉片的平均流面上的傾角為大致60°，使上述風(fēng)扇導(dǎo)向件形成為筒狀， 并且，使上述風(fēng)扇導(dǎo)向件的軸向長度相對于上述葉片的高度H為0.8H以上，且使上述風(fēng)扇導(dǎo) 向件的吸入側(cè)端部相對于上述葉片的吸入側(cè)端部向吹出側(cè)位移，使其位移量U為0.3H<U< 〇.5訊例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
[0006] 另外，有如下的軸流鼓風(fēng)機(jī)，該軸流鼓風(fēng)機(jī)具備通過驅(qū)動源而旋轉(zhuǎn)的螺旋槳式風(fēng) 扇，并具備:管狀的空氣導(dǎo)通部，其在該螺旋槳式風(fēng)扇的后方確保規(guī)定量的空間并且在內(nèi)部 包覆該螺旋槳式風(fēng)扇；以及圍筒，其為了將上述螺旋槳式風(fēng)扇前方的大范圍的空氣向上述 空氣導(dǎo)通部引導(dǎo)而與上述空氣導(dǎo)通部連續(xù)并向螺旋槳式風(fēng)扇的前方開放，其中，使上述圍 筒的開放部向上述空氣導(dǎo)通部收縮地形成為斜狀，使上述螺旋槳式風(fēng)扇的各葉片向其旋轉(zhuǎn) 方向前掠地傾斜設(shè)置，另一方面，在螺旋槳式風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)軸線方向上使各葉片的前緣部相 對于螺旋槳式風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)軸線大致垂直，使該螺旋槳式風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)軸方向的前端側(cè)從上述 空氣導(dǎo)通部與開放部的交界向上述開放部前掠規(guī)定量地配置(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。
[0007] 另外，有如下的鼓風(fēng)裝置，該鼓風(fēng)裝置具備：螺旋槳式風(fēng)扇，其在成為旋轉(zhuǎn)中心的 輪轂的外周面形成有以翼型葉片為代表的厚壁葉片形狀的多個葉片；喇叭口，其位于該螺 旋槳式風(fēng)扇的半徑方向外側(cè)并隔開吸入?yún)^(qū)域和吹出區(qū)域；以及風(fēng)扇罩，其位于上述螺旋槳 式風(fēng)扇的吹出側(cè)，其中，上述喇叭口構(gòu)成為具有位于吸入側(cè)的吸入側(cè)圓弧部、位于吹出側(cè)的 吹出側(cè)圓弧部、以及位于該吹出側(cè)圓弧部與上述吸入側(cè)圓弧部之間的圓筒部，設(shè)定為當(dāng)設(shè) 上述喇叭口的軸向高度中與上述各葉片的外周部疊置的部分的高度為Hl、設(shè)上述葉片的外 周部的高度為HO時，滿足Hl/HO = 0.40~0.65的范圍（例如，參照專利文獻(xiàn)3)。
[0008] 如文獻(xiàn)1~3所示，對于以往的旋轉(zhuǎn)葉片，研究了如下的軸流鼓風(fēng)機(jī)，即具有從旋轉(zhuǎn) 葉片的葉片弦中心到葉片后緣與喇叭口疊置的半開放喇叭口的軸流鼓風(fēng)機(jī)、旋轉(zhuǎn)葉片的大 部分收容于喇叭口風(fēng)洞內(nèi)的方式的軸流鼓風(fēng)機(jī)。
[0009] 另外，對于使葉片外周部向氣流的上游方向彎曲的形狀的螺旋槳式風(fēng)扇，也和喇 叭口的形狀一起對旋轉(zhuǎn)葉片與喇叭口的位置關(guān)系提出有最佳位置。
[0010] 例如，有如下的軸流鼓風(fēng)機(jī)，該軸流鼓風(fēng)機(jī)具備:成為旋轉(zhuǎn)中心的輪轂;多片葉片， 其設(shè)置于該輪轂的外周面，前緣及后緣的外周端位于旋轉(zhuǎn)方向前方；以及喇叭口，其設(shè)置于 上述多片葉片的外周，包括空氣吸入口側(cè)第一弧形面部、該弧形面部的下游側(cè)的規(guī)定的寬 度的圓筒部和該圓筒部的下游側(cè)的空氣吹出口側(cè)第二弧形面部，該軸流鼓風(fēng)機(jī)使上述各葉 片的外周端部向吸入側(cè)傾斜，其中，構(gòu)成為，上述各葉片的上述傾斜的后緣部的外周端分別 位于上述喇叭口的上述圓筒部的空氣吹出側(cè)端部，并且除上述傾斜的部分之外的上述各葉 片的后緣部分別位于上述喇叭口的上述第二弧形面部的空氣吹出側(cè)端部（例如，參照專利 文獻(xiàn)4)。
[0011]并且，為了得到葉片外周部向氣流的上游方向彎曲且葉片的大部分被收容在喇叭 口風(fēng)洞內(nèi)、并且因葉尖渦流產(chǎn)生的噪音低且鼓風(fēng)性能的下降程度小的軸流鼓風(fēng)機(jī)，也提出 有如下的軸流鼓風(fēng)機(jī)，即具備葉片的大部分被收容在喇叭口風(fēng)洞內(nèi)、從大徑的吸入口側(cè)向 吹出口側(cè)逐漸縮小直徑的喇叭口風(fēng)洞(例如，參照專利文獻(xiàn)5)。
[0012] 另外，也提出有如下的軸流鼓風(fēng)機(jī)，該軸流鼓風(fēng)機(jī)具有繞軸心旋轉(zhuǎn)的轂以及配設(shè) 于上述轂的外周部的多片葉片，并具有如下的旋轉(zhuǎn)葉片，上述葉片形成為，連結(jié)上述葉片的 內(nèi)周端到外周端的葉片弦中心點(diǎn)的葉片弦中心線在上述葉片的半徑方向上的整個區(qū)域內(nèi) 成為向氣流的下游側(cè)呈凸?fàn)畹那€(例如，參照專利文獻(xiàn)6)。
[0013] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0014] 專利文獻(xiàn)
[0015] 專利文獻(xiàn)1:日本實(shí)開昭62-169295號公報(bào) [0016] 專利文獻(xiàn)2:日本專利第2560793號公報(bào) [0017] 專利文獻(xiàn)3:日本特開2002-257096號公報(bào) [0018] 專利文獻(xiàn)4:日本專利第3744489號公報(bào) [0019] 專利文獻(xiàn)5:日本專利第4818310號公報(bào) [0020] 專利文獻(xiàn)6:國際公布第2011/141964號

【發(fā)明內(nèi)容】

[0021] 發(fā)明要解決的課題
[0022] 用于通風(fēng)用途、空調(diào)的室外機(jī)等的軸流鼓風(fēng)機(jī)，主要為了實(shí)現(xiàn)低噪音化，使旋轉(zhuǎn)葉 片為前掠形狀和前傾形狀、使葉片外周部為向氣流的上游側(cè)彎曲的形狀、并且采用半開放 喇叭口形式(例如，專利文獻(xiàn)1~4)。
[0023] 另外，在使旋轉(zhuǎn)葉片為前掠形狀和前傾形狀、使葉片外周部為向氣流的上游部彎 曲的形狀、從而旋轉(zhuǎn)葉片大部分被收容于喇叭口內(nèi)的形式的軸流鼓風(fēng)機(jī)中，為了低噪音化， 也使喇叭口形狀最佳化(例如，專利文獻(xiàn)5)。
[0024] 另一方面，在用于裝入到設(shè)備內(nèi)的冷卻風(fēng)扇等的軸流鼓風(fēng)機(jī)中，為了抑制要裝入 的設(shè)備的大小和避免與其他零件的干涉，在抑制產(chǎn)品高度和產(chǎn)品設(shè)置面積的同時得到需要 的風(fēng)量、靜壓、噪音特性較為重要。但是，軸流鼓風(fēng)機(jī)的低噪音化所需要的喇叭口形狀往往 無法采用上述文獻(xiàn)那樣的最佳形狀，鼓風(fēng)及噪音特性變差成為問題。
[0025] 本發(fā)明用于應(yīng)對上述問題，其目的在于得到一種旋轉(zhuǎn)葉片被收容于喇叭口且減少 鼓風(fēng)及噪音特性變差的軸流鼓風(fēng)機(jī)。
[0026]用于解決課題的手段
[0027] 為了解決上述的課題并實(shí)現(xiàn)目的，本發(fā)明采用如下的結(jié)構(gòu)。
[0028] -種軸流鼓風(fēng)機(jī)，所述軸流鼓風(fēng)機(jī)具備:轂部，其由馬達(dá)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動;多個旋轉(zhuǎn)葉片， 其從所述轂部的周圍呈放射狀延伸并在旋轉(zhuǎn)軸方向上鼓風(fēng)；以及喇叭口，其收容所述旋轉(zhuǎn) 葉片，其中，所述軸流鼓風(fēng)機(jī)構(gòu)成為，所述喇叭口在吸入側(cè)形成有具有向該喇叭口的徑向擴(kuò) 張的曲面的吸入圓角部，在排出側(cè)形成有具有向該喇叭口的徑向擴(kuò)張的曲面的排出圓角 部，所述旋轉(zhuǎn)葉片隨著趨向該旋轉(zhuǎn)葉片的外周部而整體上向鼓風(fēng)氣流的下游方向傾斜，且 整個所述外周部位于比所述吸入圓角部靠所述鼓風(fēng)氣流的下游側(cè)的位置。
[0029] 發(fā)明的效果
[0030] 根據(jù)本發(fā)明，在旋轉(zhuǎn)葉片的整個外周部被收容于喇叭口部的方式的軸流鼓風(fēng)機(jī) 中，采用隨著趨向葉片的外周部而整體上向鼓風(fēng)氣流的下游方向傾斜、即后傾的旋轉(zhuǎn)葉片， 且優(yōu)化了旋轉(zhuǎn)葉片的外周側(cè)前端部與喇叭口吸入部的位置關(guān)系，從而發(fā)揮如下的效果，BP 可得到因在喇叭口吸入部產(chǎn)生的紊流導(dǎo)致的噪音減少、鼓風(fēng)性能的下降也小的鼓風(fēng)機(jī)。
[0031] 另外，能夠在馬達(dá)的軸向上實(shí)現(xiàn)厚度變薄。
【附圖說明】
[0032] 圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的軸流鼓風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)葉片的立體圖。
[0033] 圖2是將圖1所示的旋轉(zhuǎn)葉片投影到與旋轉(zhuǎn)軸正交的平面上的平面投影圖。
[0034] 圖3是將圖2所示的旋轉(zhuǎn)葉片旋轉(zhuǎn)投影到包含旋轉(zhuǎn)軸和OX軸的垂直平面上的、表示 旋轉(zhuǎn)葉片后傾的狀態(tài)的示意圖。
[0035] 圖4是旋轉(zhuǎn)葉片前傾的以往的軸流鼓風(fēng)機(jī)的對應(yīng)于圖3的示意圖。
[0036]圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)葉片與喇叭口的位置關(guān)系的圖。
[0037]圖6是旋轉(zhuǎn)葉片前傾的以往的軸流鼓風(fēng)機(jī)的對應(yīng)于圖5的參考圖。
[0038]圖7是表示使前傾的旋轉(zhuǎn)葉片從最佳位置移動來使產(chǎn)品的厚度變薄的以往的軸流 鼓風(fēng)機(jī)的參考圖。
[0039] 圖8是表示圖5所示的旋轉(zhuǎn)葉片的外周部與喇叭口吸入圓角部的位置關(guān)系的放大 圖。
[0040] 圖9是表示在圖5及圖8所示的狀態(tài)下使旋轉(zhuǎn)葉片的外周側(cè)前端部沿軸向移動的情 況下的噪音的變化的圖。
[0041] 圖10是表示在圖5及圖8所示的狀態(tài)下使旋轉(zhuǎn)葉片的外周側(cè)前端部沿軸向移動的 情況下的風(fēng)量的變化的圖。
[0042]圖11是表示圖3所示的旋轉(zhuǎn)葉片的葉片弦中心線的圖。
[0043]圖12是表示具有葉片外周部向流動方向上游側(cè)彎曲的旋轉(zhuǎn)葉片的本實(shí)施方式的 第2實(shí)施例的圖。
[0044]圖13是表示圖12所示的旋轉(zhuǎn)葉片的葉片弦中心線的圖。
[0045] 圖14是說明圖12所示的旋轉(zhuǎn)葉片的葉片外周部向流動方向的上游側(cè)彎曲的旋轉(zhuǎn) 葉片的定義方法的圖。
[0046] 圖15是用于使產(chǎn)品高度進(jìn)一步變薄的例子，是縮短喇叭口直線部并且修正了旋轉(zhuǎn) 葉片與喇叭口的位置關(guān)系的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0047] 以下，根據(jù)附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的軸流鼓風(fēng)機(jī)的實(shí)施方式。此外，本發(fā)明并不由 本實(shí)施方式限定。
[0048]實(shí)施方式
[0049]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的軸流鼓風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)葉片1的立體圖。如圖1所示，實(shí) 施方式的旋轉(zhuǎn)葉片1設(shè)置有5片，旋轉(zhuǎn)葉片1的片數(shù)也可以是其他片數(shù)。在以下的說明中，對 于本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)葉片1，主要對1片旋轉(zhuǎn)葉片的形狀進(jìn)行描述，其他旋轉(zhuǎn)葉片的形狀也 是相同形狀。
[0050] 圖1所示的具有三維立體形狀的旋轉(zhuǎn)葉片1被在此未圖示的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動且呈放 射狀延伸地安裝于圓柱狀的轂部2的外周，該轂部2繞旋轉(zhuǎn)軸3沿箭頭4方向旋轉(zhuǎn)。通過旋轉(zhuǎn) 葉片1的旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生箭頭A方向的氣流(鼓風(fēng)氣流）。旋轉(zhuǎn)葉片1的上游側(cè)為負(fù)壓面，下游側(cè)為 正壓面。
[0051] 圖2是將圖1所示的旋轉(zhuǎn)葉片1投影到與旋轉(zhuǎn)軸3正交的平面上的平面投影圖。當(dāng)將 圖1所示的旋轉(zhuǎn)葉片1投影到與旋轉(zhuǎn)軸3正交的平面Sc(參照圖3)上時，成為圖2所示的旋轉(zhuǎn) 葉片Γ的形狀。圖2所示的點(diǎn)Pb'表示轂部2的外周處的葉片前緣部lb'到葉片后緣部lc'的 葉片弦中心點(diǎn)（中點(diǎn)）。另外，圖1、圖2中的附圖標(biāo)記"0"表示旋轉(zhuǎn)葉片的中心。
[0052]圖3表示將圖2所示的旋轉(zhuǎn)葉片Γ旋轉(zhuǎn)投影到包含旋轉(zhuǎn)軸3和OX軸的垂直平面上的 旋轉(zhuǎn)葉片5的示意圖。因此，附圖標(biāo)記1、1'、5是指相同的旋轉(zhuǎn)葉片。如圖3所示，旋轉(zhuǎn)葉片5越 是遠(yuǎn)離轂部2的外周部，越朝向氣流的方向A的方向傾斜。即，旋轉(zhuǎn)葉片5為從氣流的上游側(cè) 朝向下游側(cè)后傾的狀態(tài)。
[0053]為了與本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)葉片5進(jìn)行比較，圖4表示以往的前傾的旋轉(zhuǎn)葉片5a的示 意圖。如圖4所示，以往的旋轉(zhuǎn)葉片5a越是遠(yuǎn)離轂部2的外周部，越朝向氣流的方向A的方向 的相反方向傾斜。即，旋轉(zhuǎn)葉片5a為從氣流的下游側(cè)朝向上游側(cè)前傾的狀態(tài)。
[0054] 下面，說明將圖3所示的本實(shí)施方式的后傾的旋轉(zhuǎn)葉片5收容于喇叭口 6的軸流鼓 風(fēng)機(jī)。以下，說明以如上所述的方法定義的旋轉(zhuǎn)葉片（1、Γ、5)的葉片外周部收容于喇叭口6 的軸流鼓風(fēng)機(jī)的例子。
[0055] 在圖5中，后傾的旋轉(zhuǎn)葉片5旋轉(zhuǎn)，從而在箭頭A的方向上產(chǎn)生氣流。此時，在旋轉(zhuǎn)葉 片5的外周側(cè)前端部13，氣流B會沿著喇叭口吸入圓角部8流入。此外，喇叭口吸入圓角部8是 指形成于喇叭口 6的吸入側(cè)的向該喇叭口的徑向擴(kuò)張的曲面形狀部分。在喇叭口吸入圓角 部8小的情況下或流入的氣流B的流速快的情況下，該氣流B產(chǎn)生如附圖標(biāo)記14所示的紊流。 若旋轉(zhuǎn)葉片5吸入該紊流14,則會導(dǎo)致鼓風(fēng)及噪音特性變差。
[0056] 另外，在隨著產(chǎn)品的小型化而縮小產(chǎn)品輪廓尺寸的情況下或降低產(chǎn)品高度的情況 下，謀求喇叭口吸入圓角部8、喇叭口直線部7、喇叭口排出圓角部9的縮小。因此，由于旋轉(zhuǎn) 葉片5容易吸入如附圖標(biāo)記14所示的紊流，所以會導(dǎo)致鼓風(fēng)及噪音特性變差。
[0057] 此外，喇叭口排出圓角部9是指形成于喇叭口 6的排出側(cè)的向該喇叭口的徑向擴(kuò)張 的曲面形狀部分，喇叭口直線部7是指位于喇叭口吸入圓角部8與喇叭口排出圓角部9之間 來連接它們的平坦形狀部分。
[0058] 因此，如圖5所示，配置成使后傾的旋轉(zhuǎn)葉片5的外周側(cè)前端部13位于比喇叭口吸 入圓角部8靠下游側(cè)的位置。由此，即使在喇叭口吸入圓角部8小的情況下或流入的氣流B的 流速快的情況下，也是在如附圖標(biāo)記14所示的紊流衰減了之后空氣才被旋轉(zhuǎn)葉片5吸入，因 此，能夠減少鼓風(fēng)及噪音特性變差。另外，馬達(dá)15與旋轉(zhuǎn)葉片5相比配置在氣流的下游側(cè)，旋 轉(zhuǎn)葉片5朝向下游側(cè)后傾。因此，能夠在馬達(dá)15的軸向（氣流的流動方向）上，使馬達(dá)15的上 游側(cè)端面位于比旋轉(zhuǎn)葉片5的下游側(cè)的端面靠上游側(cè)的位置。由此，能夠使旋轉(zhuǎn)葉片5和馬 達(dá)15部分地疊置，因此，能夠減小產(chǎn)品高度L來使軸流鼓風(fēng)機(jī)變薄。
[0059] 圖6是具備使葉片前傾的旋轉(zhuǎn)葉片5a的以往的軸流鼓風(fēng)機(jī)的參考圖。在此情況下， 為了在如附圖標(biāo)記14所示的紊流衰減了之后空氣被旋轉(zhuǎn)葉片5a吸入，馬達(dá)軸向的厚度尺寸 增大。即，若使旋轉(zhuǎn)葉片5a的外周側(cè)前端部13與圖5所示的情況相同地位于比喇叭口吸入圓 角部8靠下游側(cè)的位置，則馬達(dá)15或保持馬達(dá)15的支腳等配件(未圖示)會向下游側(cè)移動，產(chǎn) 品排出側(cè)端面11向下游側(cè)移動。因此，作為結(jié)果，產(chǎn)品高度L的尺寸（馬達(dá)軸向的厚度尺寸） 增大，軸流鼓風(fēng)機(jī)變厚。
[0060] 圖7是表示使前傾的旋轉(zhuǎn)葉片5a從最佳位置向吸入側(cè)移動來使產(chǎn)品厚度變薄的以 往的軸流鼓風(fēng)機(jī)的參考圖。為了不變更旋轉(zhuǎn)葉片5a就降低產(chǎn)品高度L，可考慮減小喇叭口吸 入圓角部8'、或如本例這樣縮短喇叭口直線部7'、或兼用這兩者等方法。但是，無論如何，旋 轉(zhuǎn)葉片5a的外周側(cè)前端部13都接觸或接近通過喇叭口吸入圓角部8'的紊流14,無法避免鼓 風(fēng)及噪音特性變差。
[0061 ]圖8是表示圖5所示的旋轉(zhuǎn)葉片5的外周部和喇叭口吸入圓角部的位置關(guān)系的放大 圖。
[0062]圖9是表示在圖5及圖8所示的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)葉片5的外周側(cè)前端部13和喇叭口吸入 圓角部8的位置關(guān)系與噪音之間的關(guān)系的圖。圖10是表示在圖5及圖8所示的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)葉 片5的外周側(cè)前端部13和喇叭口吸入圓角部8的位置關(guān)系與風(fēng)量之間的關(guān)系的圖。此外，風(fēng) 量是在靜壓=〇這點(diǎn)測定的。
[0063]圖9、圖10中的測定數(shù)據(jù)是使用直徑φ2:20 ( mm )、葉片外周部的高度約50 (mm)的后傾的旋轉(zhuǎn)葉片5，以ZI = 0的位置的特性為基準(zhǔn)計(jì)算出喇叭口吸入圓角部8的曲率 半徑15.5(mm)、喇叭口直線部7的長度56(mm)、喇叭口排出圓角部的半徑15.5(mm)時的鼓風(fēng) 及噪音特性的結(jié)果。此外，比圖8中的位置Zl = O的位置靠上游側(cè)對應(yīng)于圖9、圖10中的Zl的+ 偵U，比位置ZI = 0的位置靠下游側(cè)對應(yīng)于圖9、圖10中的Z1的一側(cè)。
[0064] 圖9示出了選取ZI = 0的噪音值為基準(zhǔn)時的噪音差。由圖可知，隨著旋轉(zhuǎn)葉片5比喇 叭口吸入圓角部8向上游側(cè)去，噪音大幅惡化。另外，能夠確認(rèn)Zl = -6(mm)附近為最低噪 音，若再向下游側(cè)去，則噪音稍微惡化，但噪音差大致恒定。
[0065] 圖10示出了選取Zl = 0的風(fēng)量值為基準(zhǔn)時的風(fēng)量比。由圖可知，隨著旋轉(zhuǎn)葉片5比 喇叭口吸入圓角部8向上游側(cè)去，風(fēng)量稍微減少。另外，可知在與圖9所示的最低噪音化的位 置大致相同的位置，風(fēng)量達(dá)到最大值。但是，能夠確認(rèn)若再向下游側(cè)去，則風(fēng)量減少。
[0066] 根據(jù)圖9、圖10，確認(rèn)了葉片外周部比喇叭口吸入圓角部8靠下游側(cè)且位于喇叭口 直線部7的配置在鼓風(fēng)、噪音特性方面最佳。
[0067] 另外，在如圖15所示要求產(chǎn)品高度L進(jìn)一步變薄、使產(chǎn)品高度為L'的情況下，可以 確認(rèn)，通過采用將喇叭口直線部7縮短的喇叭口直線部7 '并使旋轉(zhuǎn)葉片的外周側(cè)后緣部17 比喇叭口直線部7 '向喇叭口排出圓角部9側(cè)突出的配置，能夠減小鼓風(fēng)、噪音特性的惡化影 響。
[0068] 圖11是表示從圖2中的轂部2的葉片弦中心點(diǎn)Pb '到葉片外周部的葉片弦中心點(diǎn) Pt '為止的各葉片弦中心點(diǎn)Pr '的軌跡，即表示對于葉片弦中心點(diǎn)Pb ' 一Pr ' 一Pt '，將任意的 半徑R處的各葉片弦中心點(diǎn)Pr'以半徑R旋轉(zhuǎn)投影到包含旋轉(zhuǎn)軸3和OX軸的垂直平面上的各 葉片弦中心點(diǎn)Pr的軌跡(葉片弦中心線）的圖。由于后傾的旋轉(zhuǎn)葉片5隨著趨向該旋轉(zhuǎn)葉片5 的外周部而整體上向鼓風(fēng)氣流的下游方向傾斜，因此，葉片弦中心線Pr也越向葉片外周側(cè) 去，越向流動方向傾斜(后傾）。
[0069]如圖11所示，旋轉(zhuǎn)投影到包含旋轉(zhuǎn)軸3和OX軸的垂直平面上的葉片弦中心線Pr(各 葉片弦中心點(diǎn)Pr的軌跡)能夠表示為如下的線:從轂部2的葉片弦中心點(diǎn)Pb到外周側(cè)前端部 13的葉片弦中心點(diǎn)Pt，向空氣流動的下游側(cè)傾斜且后傾角δζ?和與旋轉(zhuǎn)軸3正交的平面Sc成 恒定角度。
[0070] 下面，根據(jù)圖12說明本實(shí)施方式的第2實(shí)施例。圖12是采用葉片外周部向流動方向 上游側(cè)彎曲的旋轉(zhuǎn)葉片5b來代替圖5的狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)葉片5的圖。
[0071] 圖13是表示圖12所示的旋轉(zhuǎn)葉片5b的葉片弦中心線的圖。葉片外周部向空氣流動 方向上游側(cè)彎曲的旋轉(zhuǎn)葉片5b的葉片弦中心線Prl，在從轂部2的葉片弦中心點(diǎn)Pb到葉片外 周部的葉片弦中心點(diǎn)Pt的區(qū)域內(nèi)，位于比后傾角恒定時的葉片弦中心線Pr靠下游側(cè)的位 置。
[0072]此外，圖13中示出的Pb到Pt的虛線是圖11所示的后傾角δζ?為恒定角度的旋轉(zhuǎn)葉 片5的葉片弦中心點(diǎn)Pr的軌跡。
[0073]葉片弦中心線Pr與葉片弦中心線Prl的轂部2的葉片弦中心點(diǎn)Pb和葉片外周部的 葉片弦中心點(diǎn)Pt位于相同位置，葉片外周部的葉片弦中心點(diǎn)Pt距OX軸的距離都為H。
[0074]圖14是說明圖12所示的旋轉(zhuǎn)葉片5b的葉片弦中心點(diǎn)Pr 2的軌跡Pr 1的定義方法的 圖。設(shè)與旋轉(zhuǎn)軸3相距任意的半徑R的葉片弦中心點(diǎn)為Pr2,設(shè)位于葉片弦中心線Prl上的葉 片弦中心點(diǎn)Pr2距與旋轉(zhuǎn)軸3正交的OX軸的距離為Ls。
[0075]旋轉(zhuǎn)葉片5b在從轂部2(半徑Rb)到徑向中間部的彎曲點(diǎn)Pw的第一區(qū)域內(nèi)，以恒定 的第一后傾角Szw向下游側(cè)傾斜，在從彎曲點(diǎn)Pw到葉片外周部的第二區(qū)域內(nèi)，與上述第一區(qū) 域相比向上游側(cè)傾斜。
[0076]若設(shè)葉片弦中心線Prl上的彎曲點(diǎn)Pw的半徑為Rw，設(shè)連結(jié)葉片外周部的葉片弦中 心點(diǎn)Pt和轂部2的外周的葉片弦中心點(diǎn)Pb的線Pr向下游側(cè)的傾斜角即第二后傾角為SztJlJ 第一后傾角Szw用如下公式表示。
[0077] 5zw = tan_1(Ls/(R-Rb))
[0078] (Rb<R^Rw)
[0079] 從彎曲點(diǎn)Pw到葉片外周部(半徑Rt)之間的第二區(qū)域內(nèi)的任意的半徑R處的葉片弦 中心點(diǎn)Pr2所對應(yīng)的傾斜角Szd如下所示，形成為半徑R的η次函數(shù)(1彡η)。
[0080] 5zd = a(R-Rw)n+5zw
[0081] a = (5zt -5zw)/(Rt-Rw)n
[0082] (Rw<R^Rt)
[0083] 此外，也可以不使上述的傾斜角δΖ(1為半徑R的n次函數(shù)（Kn)，而是使第二區(qū)域內(nèi) 的葉片弦中心線Pr 1以恒定的前傾角呈直線狀地向上游側(cè)傾斜。
[0084]在旋轉(zhuǎn)葉片5b的外周部被喇叭口 6覆蓋的狀態(tài)下如上述那樣定義的旋轉(zhuǎn)葉片5b 中，如以下這樣確定了本實(shí)施例中的旋轉(zhuǎn)葉片5b的各參數(shù)的旋轉(zhuǎn)葉片5b，即δζ? - 5zw = + 7.5°、Rw = 0.7Rt、n = 2的旋轉(zhuǎn)葉片5b與以恒定角度后傾的旋轉(zhuǎn)葉片5相比，實(shí)驗(yàn)上可以確認(rèn) 約一 IdB的低噪音化。
[0085] 產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0086]如以上這樣，本發(fā)明的軸流鼓風(fēng)機(jī)能夠裝入到通風(fēng)扇、空調(diào)的室外機(jī)、其他設(shè)備， 尤其適合于設(shè)備主體的尺寸等存在限制的情況下的軸流鼓風(fēng)機(jī)。
[0087] 附圖標(biāo)記說明
[0088] 1旋轉(zhuǎn)葉片，Γ投影到與旋轉(zhuǎn)軸正交的面上的旋轉(zhuǎn)葉片，lb'葉片前緣部，lc'葉片 后緣部，Id '葉片外周部，2轂部，3旋轉(zhuǎn)軸，4旋轉(zhuǎn)方向，5、5a、5b旋轉(zhuǎn)葉片，6喇叭口，A氣流的 方向，Pb、Pb'轂部的葉片弦中心點(diǎn)，Pt、Pt'葉片外周部的葉片弦中心點(diǎn)，Pr、Pr'葉片弦中心 點(diǎn)的軌跡(葉片弦中心線），Prl葉片弦中心點(diǎn)的軌跡(葉片弦中心線），Pr2葉片弦中心點(diǎn)，Pw 成為使恒定的前傾角變化的起點(diǎn)的彎曲點(diǎn)，Sc通過轂部的葉片弦中心點(diǎn)并與旋轉(zhuǎn)軸正交的 平面，H葉片外周部的葉片弦中心點(diǎn)Pt距OX軸的距離，δζ?旋轉(zhuǎn)葉片的后傾角，δ ζ2旋轉(zhuǎn)葉片 的前傾角，Szw比彎曲點(diǎn)Pw靠內(nèi)側(cè)的第一區(qū)域的恒定的后傾角(第一后傾角），δζ?連結(jié)轂部 的葉片弦中心點(diǎn)Pb和葉片外周部的葉片弦中心點(diǎn)Pt的線的傾斜角（第二后傾角），δ Ζ(1連結(jié) 比彎曲點(diǎn)Pw靠外側(cè)的第二區(qū)域內(nèi)的任意的半徑R處的葉片弦中心點(diǎn)Pr 2和轂部的葉片弦中 心點(diǎn)Pb的線向上游側(cè)的傾斜角，6喇叭口，7喇叭口直線部，7 '縮短的喇叭口直線部，8喇叭口 吸入圓角部，9喇叭口排出圓角部，10產(chǎn)品吸入側(cè)端面，11產(chǎn)品排出側(cè)端面，12產(chǎn)品輪廓部， 13旋轉(zhuǎn)葉片的外周側(cè)前端部，B沿著喇叭□流入的空氣氣流，14氣流B的紊流，15馬達(dá)，Zl旋 轉(zhuǎn)葉片前端部與喇叭口吸入圓角部的距離，H旋轉(zhuǎn)葉片外周部的高度，L產(chǎn)品高度，17旋轉(zhuǎn)葉 片的外周側(cè)后緣部，L'縮短的產(chǎn)品高度。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種軸流鼓風(fēng)機(jī)，所述軸流鼓風(fēng)機(jī)具備:轂部，其由馬達(dá)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動；多個旋轉(zhuǎn)葉片，其 從所述轂部的周圍呈放射狀延伸并在旋轉(zhuǎn)軸方向上鼓風(fēng)；以及喇叭口，其收容所述旋轉(zhuǎn)葉 片， 其特征在于， 所述喇叭口在吸入側(cè)形成有具有向該喇叭口的徑向擴(kuò)張的曲面的吸入圓角部，在排出 側(cè)形成有具有向該喇叭口的徑向擴(kuò)張的曲面的排出圓角部， 所述旋轉(zhuǎn)葉片隨著趨向該旋轉(zhuǎn)葉片的外周部而整體上向鼓風(fēng)氣流的下游方向傾斜，且 整個所述外周部位于比所述吸入圓角部靠所述鼓風(fēng)氣流的下游側(cè)的位置。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸流鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于， 所述旋轉(zhuǎn)葉片的整個所述外周部位于比所述排出部圓角部靠所述鼓風(fēng)氣流的上游側(cè) 的位置。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軸流鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于， 所述喇叭口的所述吸入圓角部與所述排出圓角部之間由平坦形狀的直線部連接而形 成。4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的軸流鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于， 所述馬達(dá)與所述旋轉(zhuǎn)葉片相比設(shè)置于所述鼓風(fēng)氣流的下游側(cè)。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的軸流鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于， 使所述旋轉(zhuǎn)葉片和所述馬達(dá)在所述馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸方向上部分地疊置。6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的軸流鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于， 所述旋轉(zhuǎn)葉片的所述外周部向所述吸入側(cè)彎曲。7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的軸流鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于， 整個所述旋轉(zhuǎn)和所述馬達(dá)收納于所述喇叭口中。
【文檔編號】F04D29/54GK105992877SQ201480075403
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2014年2月14日
【發(fā)明人】新井俊勝, 福井智哉, 菊地仁, 高橋努, 村上樹司
【申請人】三菱電機(jī)株式會社