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离心送风机.pdf

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  • 文档编号:1639002
  • 上传时间:2018-06-30
  • 格式:PDF
  • 页数:27
  • 大小:1.25MB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201380045566.X

    申请日:

    2013.09.03

    公开号:

    CN104641123A

    公开日:

    2015.05.20

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情:

    发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):F04D 29/44申请公布日:20150520|||著录事项变更IPC(主分类):F04D 29/44变更事项:申请人变更前:三电有限公司变更后:三电控股株式会社变更事项:地址变更前:日本群马县变更后:日本群马县伊势崎市寿町20番地|||实质审查的生效IPC(主分类):F04D 29/44申请日:20130903|||公开

    IPC分类号:

    F04D29/44

    主分类号:

    F04D29/44

    申请人:

    三电有限公司

    发明人:

    川埼真俊

    地址:

    日本群马县

    优先权:

    2012-193070 2012.09.03 JP

    专利代理机构:

    上海专利商标事务所有限公司31100

    代理人:

    茅翊忞

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    内容摘要

    提供一种能使起因于形成在涡盘壳体上的舌部及喇叭口的形状的噪声得到有效抑制的离心送风机。离心送风机包括:风扇(3),所述风扇(3)由固定在旋转轴上的底板(6)、基部固定在该底板的外周的多个叶片(8)、以及与底板同轴地设置并将叶片的前端部连接的环状的轮辋(9)构成;涡盘壳体(4),所述涡盘壳体(4)收纳风扇,并且在旋转轴的轴向一端侧具有吸入口(11);螺旋状流路(19),所述螺旋状流路(19)构成在该涡盘壳体内的风扇的四周;以及舌部(16),所述舌部(16)对从螺旋状流路的螺旋终止端向螺旋起始端去的空气的流入进行抑制。舌部的旋转轴的轴向另一端侧的部分以如下方式倾斜,即,随着向该旋转轴的轴向另一端侧去,沿风扇的反转方向伸出的尺寸增大。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种离心送风机,其特征在于,包括:
    风扇,该风扇由固定在旋转轴上的底板、基部固定在该底板的外周的 多个叶片、与所述底板同轴地设置并将所述叶片的前端部连接的环状的轮 辋构成;
    涡盘壳体,该涡盘壳体收纳所述风扇,并且在所述旋转轴的轴向一端 侧具有吸入口;
    螺旋状流路,该螺旋状流路构成在所述涡盘壳体内的所述风扇的四周; 以及
    舌部,该舌部对从所述螺旋状流路的螺旋终止端流向螺旋起始端的空 气的流入进行抑制,
    所述舌部的所述旋转轴的轴向另一端侧的部分以如下方式倾斜:随着 朝向该旋转轴的轴向另一端侧,沿所述风扇的反转方向伸出的尺寸增大。

    2.  如权利要求1所述的离心送风机,其特征在于,
    在将所述舌部的在所述旋转轴的轴向上的尺寸设为H,并将所述舌部 的从所述旋转轴的轴向另一端侧的端部到开始伸出的点为止的在所述旋转 轴的轴向上的尺寸设为Z1的情况下,使0.1≤Z1/H≤0.4。

    3.  如权利要求2所述的离心送风机,其特征在于,
    所述Z1/H=0.2。

    4.  如权利要求1至3中任意一项所述的离心送风机,其特征在于,
    所述舌部的所述旋转轴的轴向一端侧的部分也以如下方式倾斜:随着 朝向该旋转轴的轴向一端侧,沿所述风扇的反转方向伸出的尺寸增大。

    5.  如权利要求4所述的离心送风机,其特征在于,
    在将所述舌部的在所述旋转轴的轴向上的尺寸设为H,将从所述舌部 的所述旋转轴的轴向另一端侧的端部到所述舌部的在所述旋转轴的轴向一 端侧开始伸出的点为止的在所述旋转轴的轴向上的尺寸设为Z2的情况下, 使0.4≤Z2/H≤0.9。

    6.  如权利要求5所述的离心送风机,其特征在于,
    所述Z2/H=0.6。

    7.  如权利要求1至6中任意一项所述的离心送风机,其特征在于,
    所述舌部的端部及开始伸出的点的角部平滑地弯曲。

    8.  如权利要求1至7中任意一项所述的离心送风机,其特征在于,
    在所述吸入口四周的所述涡盘壳体上形成有立起壁,该立起壁的靠所 述吸入口侧的面弯曲成喇叭口状,
    在将从所述旋转轴的轴中心到所述叶片的内端的尺寸设为Rf1,将从 所述旋转轴的轴中心到所述立起壁的靠所述吸入口侧的面的前端的尺寸设 为R1,并将从所述旋转轴的轴中心到所述立起壁的靠所述吸入口侧的面的 内端的尺寸设为R2的情况下,使0.95≤R1/Rf1≤1.05,且使0.94≤R2/R1 ≤1。

    9.  一种离心送风机,其特征在于,包括:
    风扇,该风扇由固定在旋转轴上的底板、基部固定在该底板的外周的 多个叶片、与所述底板同轴地设置并将所述叶片的前端部连接的环状的轮 辋构成;
    涡盘壳体,该涡盘壳体收纳所述风扇,并且在所述旋转轴的轴向一端 侧具有吸入口;以及
    螺旋状流路,该螺旋状流路构成在所述涡盘壳体内的所述风扇的四周,
    在所述吸入口四周的所述涡盘壳体上形成有立起壁,该立起壁的靠所 述吸入口侧的面弯曲成喇叭口状,
    在将从所述旋转轴的轴中心到所述叶片的内端的尺寸设为Rf1,将从 所述旋转轴的轴中心到所述立起壁的靠所述吸入口侧的面的前端的尺寸设 为R1,并将从所述旋转轴的轴中心到所述立起壁的靠所述吸入口侧的面的 内端的尺寸设为R2的情况下,使0.95≤R1/Rf1≤1.05,且使0.94≤R2/R1 ≤1。

    10.  如权利要求8或9所述的离心送风机,其特征在于,
    所述R1/Rf1=1,且所述R2/R1=1。

    说明书

    说明书离心送风机
    技术领域
    本发明涉及一种在涡盘壳体内收纳有风扇的离心送风机,该风扇在底 板与轮辋之间具有多个叶片。
    背景技术
    一直被用在例如车辆用空调装置等中的离心送风机在涡盘壳体内收纳 有风扇,在该涡盘壳体内的风扇的四周构成螺旋状流路,上述风扇构成为 在固定于旋转轴的底板与环状的轮辋间设置有多个叶片(翼)。并且,当利 用电动机使风扇旋转时,将叶片的径向内侧的空气排出到径向外侧,因此 从形成在旋转轴的轴向一端侧的吸入口吸入空气,使空气经过螺旋状流路 从形成在下游侧的吹出口吹出到涡盘壳体外。
    在这种情况下,当在螺旋状流路的螺旋终止端与螺旋起始端间有大量 空气流通时,送风量下降,也会导致噪声方差的增大,因此在涡盘壳体上 形成有对从螺旋状流路的螺旋终止端向螺旋起始端去的空气的流入进行抑 制的舌部。另外,在吸入口的四周形成有为了将空气导入到风扇(叶轮)中 而弯曲的喇叭口(例如参照专利文献1)。
    现有技术文献
    专利文献
    专利文献1:日本特开2008-280939号公报
    发明内容
    发明所要解决的技术问题
    但是,从风扇吹出的空气与该舌部碰撞时产生的噪声变成问题。利用 图8的示意图来说明其理由。观察从风扇流出的空气的速度分布,一般来 说,电动机侧(图8中用LWR表示的底板侧)的速度较快。另外,在从风扇 流出的空气的气流中包含很多的旋涡,因此在该旋涡与舌部发生了碰撞时, 产生噪声。
    另一方面,在前端与电动机的旋转轴平行的通常的舌部100的情况下, 在舌部100的靠吸入口侧(在图8中用UPR表示)的角100A与靠电动机侧 (LWR)的角100B处存在滞流区域。因此,由从风扇流出的空气的气流与该 滞流区域的干涉而产生的剪切湍流以及二次流动引发噪声,与上述的由旋 涡引发的噪声相互作用,存在使起因于舌部的噪声整体增大的问题。
    另外,空气从喇叭口流入风扇时的噪声也是问题。利用图14的示意图 来说明该问题。在图14中,在形成于旋转轴的一端侧的涡盘壳体101的吸 入口102的四周形成有喇叭口103,利用风扇104的旋转使从该喇叭口103 流入的空气的气流朝向叶片106的下方(电动机侧)流动、集中。
    另一方面,在叶片106的上方(吸入口侧),因在喇叭口103的前端处 剥离,基本不存在向叶片106去的空气的流入,处于停滞的状态(图14)。 因此,在叶片106的下方集中的空气的气流的流速成为局部快的分布。并 且,在这种离心送风机的情况下,噪声与空气的流速的六次方成比例地增 大(Lighthill的理论)。
    本发明是为了解决该以往的技术问题而做成的,目的在于提供一种能 对起因于形成在涡盘壳体上的舌部、喇叭口的形状的噪声进行有效的抑制 的离心送风机。
    解决技术问题所采用的技术方案
    为了解决上述技术问题,技术方案1的发明的离心送风机的特征在于, 包括:风扇,上述风扇由固定在旋转轴上的底板、基部固定在该底板的外 周的多个叶片、以及与底板同轴地设置并将叶片的前端部连接的环状的轮 辋构成;涡盘壳体,上述涡盘壳体收纳该风扇,并且在旋转轴的轴向一端 侧具有吸入口;螺旋状流路,上述螺旋状流路构成在该涡盘壳体内的风扇 的四周;以及舌部,上述舌部对从该螺旋状流路的螺旋终止端向螺旋起始 端去的空气的流入进行抑制,舌部的旋转轴的轴向另一端侧的部分以如下 方式倾斜:随着向该旋转轴的轴向另一端侧去,沿风扇的反转方向伸出的 尺寸增大。
    技术方案2的发明的离心送风机在上述发明的基础上,其特征在于, 在将舌部的旋转轴的轴向上的尺寸设为H,并将舌部的从旋转轴的轴向另一 端侧的端部到开始伸出的点为止的在旋转轴的轴向上的尺寸设为Z1的情况 下,使0.1≤Z1/H≤0.4。
    技术方案3的发明的离心送风机在上述发明的基础上,其特征在于, 使Z1/H=0.2。
    技术方案4的发明的离心送风机在上述各发明的基础上,其特征在于, 舌部的旋转轴的轴向一端侧的部分也以如下方式倾斜:随着向该旋转轴的 轴向一端侧去,沿风扇的反转方向伸出的尺寸增大。
    技术方案5的发明的离心送风机在上述发明的基础上,其特征在于, 在将舌部的旋转轴的轴向上的尺寸设为H,并将从舌部的旋转轴的轴向另一 端侧的端部到舌部在旋转轴的轴向一端侧开始伸出的点为止的在旋转轴的 轴向上的尺寸设为Z2的情况下,使0.4≤Z2/H≤0.9。
    技术方案6的发明的离心送风机在上述发明的基础上,其特征在于, 使Z2/H=0.6。
    技术方案7的发明的离心送风机在上述各发明的基础上,其特征在于, 舌部的端部及开始伸出的点的角部平滑地弯曲。
    技术方案8的发明的离心送风机在上述各发明的基础上,其特征在于, 在吸入口四周的涡盘壳体上形成有立起壁,该立起壁的靠吸入口侧的面弯 曲成喇叭口状,在将从旋转轴的轴中心到叶片的内端的尺寸设为Rf1,将从 旋转轴的轴中心到立起壁的靠吸入口侧的面的前端的尺寸设为R1,并将从 旋转轴的轴中心到立起壁的靠吸入口侧的面的内端的尺寸设为R2的情况 下,使0.95≤R1/Rf1≤1.05,且使0.94≤R2/R1≤1。
    技术方案9的发明的离心送风机的特征在于,包括:风扇,上述风扇 由固定在旋转轴上的底板、基部固定在该底板的外周的多个叶片、以及与 底板同轴地设置并将叶片的前端部连接的环状的轮辋构成;涡盘壳体,上 述涡盘壳体收纳该风扇,并且在旋转轴的轴向一端侧具有吸入口;以及螺 旋状流路,上述螺旋状流路构成在该涡盘壳体内的风扇的四周,在吸入口 四周的涡盘壳体上形成有立起壁,该立起壁的靠吸入口侧的面弯曲成喇叭 口状,在将从旋转轴的轴中心到叶片的内端的尺寸设为Rf1,将从旋转轴的 轴中心到立起壁的靠吸入口侧的面的前端的尺寸设为R1,并将从旋转轴的 轴中心到立起壁的靠吸入口侧的面的内端的尺寸设为R2的情况下,使0.95 ≤R1/Rf1≤1.05,且使0.94≤R2/R1≤1。
    技术方案10的发明的离心送风机在技术方案8或技术方案9的发明的 基础上,其特征在于,R1/Rf1=1,且R2/R1=1。
    发明效果
    采用技术方案1的发明,离心送风机包括:风扇,上述风扇由固定在 旋转轴上的底板、基部固定在该底板的外周的多个叶片、以及与底板同轴 地设置并将叶片的前端部连接的环状的轮辋构成;涡盘壳体,上述涡盘壳 体收纳该风扇,并且在旋转轴的轴向一端侧具有吸入口;螺旋状流路,上 述螺旋状流路构成在该涡盘壳体内的风扇的四周;以及舌部,上述舌部对 从该螺旋状流路的螺旋终止端向螺旋起始端去的空气的流入进行抑制,使 舌部的旋转轴的轴向另一端侧的部分以如下方式倾斜,即,随着向该旋转 轴的轴向另一端侧去,沿风扇的反转方向伸出的尺寸增大,因此能使产生 在舌部的旋转轴的轴向另一端侧的角处的滞流区域消失,能够减小由此产 生的剪切湍流以及二次流动所引发的噪声。
    在这种情况下,当如技术方案2的发明那样,在将舌部的旋转轴的轴 向上的尺寸设为H,并将舌部的从旋转轴的轴向另一端侧的端部到开始伸出 的点为止的在旋转轴的轴向上的尺寸设为Z1的情况下,使0.1≤Z1/H≤0.4 时,能够有效地减小噪声,通过如技术方案3的发明那样使Z1/H=0.2,能 够更加有效地减小噪声。
    另外,当如技术方案4的发明那样使舌部的旋转轴的轴向一端侧的部 分也以如下方式倾斜时,即,随着向该旋转轴的轴向一端侧去,沿风扇的 反转方向伸出的尺寸增大时,也能使产生在舌部的旋转轴的轴向一端侧的 角处的滞流区域消失,能够进一步减小噪声。
    在这种情况下,当如技术方案5的发明那样,在将舌部的旋转轴的轴 向上的尺寸设为H,并将从舌部的旋转轴的轴向另一端侧的端部到舌部在旋 转轴的轴向一端侧开始伸出的点为止的在旋转轴的轴向上的尺寸设为Z2的 情况下,使0.4≤Z2/H≤0.9时,能够更加有效地减小噪声,通过如技术方 案6的发明那样使Z2/H=0.6,能最有效地减小噪声。
    此外,当如技术方案7的发明那样使舌部的端部及开始伸出的点的角 部平滑地弯曲时,可期待更进一步的噪声的减小效果。
    另外,采用技术方案8及技术方案9的发明,在吸入口四周的涡盘壳 体上形成有立起壁,该立起壁的靠吸入口侧的面弯曲成喇叭口状,在将从 旋转轴的轴中心到叶片的内端的尺寸设为Rf1,将从旋转轴的轴中心到立起 壁的靠吸入口侧的面的前端的尺寸设为R1,并将从旋转轴的轴中心到立起 壁的靠吸入口侧的面的内端的尺寸设为R2的情况下,使0.95≤R1/Rf1≤ 1.05,且使0.94≤R2/R1≤1,因此,因风扇的旋转而从吸入口流入的空气 易于利用附壁效果沿立起壁的吸入口侧的喇叭口状的面流入,而流入到叶 片的旋转轴的轴向一端侧。
    由此,流入空气不会集中在叶片的旋转轴的轴向另一端侧,空气的流 速在各叶片间在该叶片的旋转轴的轴向上一样。因而,能消除局部高的速 度,减小噪声。
    另外,当增大R1/Rf1时,虽然噪声下降,但会使离心送风机的运转效 率下降,若如技术方案10的发明那样使R1/Rf1=1,且使R2/R1=1,则也能 将运转效率维持成良好的状态。
    附图说明
    图1是应用了本发明的离心送风机的立体图。
    图2是图1的离心送风机的侧视图。
    图3是图1的离心送风机的纵剖侧视图。
    图4是图1的离心送风机的横剖视图。
    图5是图4的A-A线剖视图。
    图6是对将舌部的在旋转轴的轴向上的尺寸设为H、并将舌部的从旋 转轴的轴向另一端侧的端部到在旋转轴的轴向另一端侧开始伸出的点为止 在旋转轴的轴向上的尺寸设定为Z1时的、Z1/H与噪声方差的关系进行计量 后得到的图。
    图7是对将舌部的从旋转轴的轴向另一端侧的端部到在旋转轴的轴向 一端侧开始伸出的点为止在旋转轴的轴向上的尺寸设定为Z2时的、Z2/H 与噪声方差的关系进行计量后得到的图。
    图8是表示在舌部的前端与旋转轴平行的情况下,从风扇流出的空气 的气流和滞流区域的示意图。
    图9是表示使舌部的旋转轴的轴向另一端侧及一端侧的部分分别以随 着向另一端侧及一端侧去,沿风扇的反转方向伸出的尺寸增大的方式倾斜 时,从风扇流出的空气的气流的示意图。
    图10是图1的离心送风机的吸入口部分的放大纵剖侧视图。
    图11是对将风扇的直径设为D并且将吸入口四周的立起壁的立起尺寸 设为L时的、L/D与噪声方差及风扇效率的关系进行计量后得到的图。
    图12是对将从旋转轴的轴中心到叶片的内端的尺寸设定为Rf1、将从 旋转轴的轴中心到立起壁的靠吸入口侧的面的前端的尺寸设定为R1时的、 R1/Rf1与噪声方差及风扇效率的关系进行计量后得到的图。
    图13是对将从旋转轴的轴中心到立起壁的靠吸入口侧的面的内端的 尺寸设定为R2时的、R2/R1与噪声方差及风扇效率的关系进行计量后得到 的图。
    图14是表示从通常的喇叭口状的吸入口流入风扇的空气的气流的吸 入口部分的示意图。
    图15是表示在吸入口的四周形成立起壁并将立起壁的靠吸入口侧的 面形成为喇叭口状时的、从吸入口流入风扇的空气的气流的吸入口部分的 示意图。
    具体实施方式
    以下,基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。实施例的离心送 风机1用在车辆用空调装置的送风单元中,配置在未图示的内外空气切换 风门与热交换器(蒸发器)之间。
    在图1至图4中,离心送风机1由成为驱动元件的电动机2、被该电 动机2进行旋转驱动的圆筒状的风扇3、以及涡盘壳体4构成。风扇3具有 底板6,在底板6的中央形成有沿风扇3的轴线方向鼓出的大致圆锥状的锥 形部6A。在该锥形部6A的中央形成有轴套部6B,该轴套部6B与电动机2 的旋转轴7嵌合。
    底板6的外周部呈凸缘状,在该外周部上固定有多个叶片(翼)8的基 端。这些叶片8排列在以电动机2的旋转轴7为中心的同心上,在实施例 的情况下,各叶片8与电动机2的旋转轴7平行地延伸。在这些叶片8间 确保有规定的间隔,叶片8的前端部由与底板6同轴设置的环状的轮辋9 连接。
    并且,该风扇3收纳在例如硬质树脂制的上述涡盘壳体4内,涡盘壳 体4构成上述送风单元的风道的一部分。即,涡盘壳体4具有吸入口11、 吹出口12及内部的流路,在该内部的流路中夹插有风扇3。
    涡盘壳体4具有位于风扇3的径向的外周壁13,吹出口12在该外周 壁13的端部开口。如图1、图2和图4所示,外周壁13包括呈规定的螺旋 状延伸的涡盘壁部14,该涡盘壁部14以如下方式弯曲,即,随着从螺旋的 螺旋起始端向风扇3的旋转方向的角度增大,该涡盘壁部14的距旋转轴7 的中心(风扇3的中心)的径向的距离逐渐扩大。
    此外,外周壁13包括位于螺旋的螺旋起始端的舌部16、与该舌部16 的外侧连续的平面部17、以及与螺旋的螺旋终止端连续的切线部18,在该 切线部18与平面部17的端部间形成有上述吹出口12。外周壁13在风扇3 的四周划分形成有以螺旋状延伸的螺旋状流路19,该螺旋状流路19构成涡 盘壳体4内部的流路的一部分。
    另外,外周壁13与风扇3之间的径向的距离在舌部16变得最小,舌 部16位于螺旋状流路19的上游端,起到对从该螺旋状流路19的螺旋终止 端向螺旋起始端去的空气的流入进行抑制的作用。另外,该舌部16的详细 结构见后述。并且,上述吹出口12位于该螺旋状流路19的螺旋终止端的 下游端。
    另外,涡盘壳体4如图1至图3所示,包括位于旋转轴7的轴向一端 侧(前端侧)的第一端壁21、以及位于旋转轴7的轴向另一端侧(电动机2 侧)的第二端壁22,外周壁13设在上述第一端壁21及第二端壁22的外缘 间,与上述第一端壁21及第二端壁22共同形成上述螺旋状流路19。
    电动机2侧的第二端壁22是平行于与风扇3的轴线(旋转轴7的轴向) 正交的平面的壁,从风扇3的轴线方向观察,第二端壁22位于风扇3的底 板6附近。在第二端壁22形成有与电动机2的主体23嵌合的电动机安装 孔24,环绕该电动机安装孔24的第二端壁22的壁与风扇3的底板6相对, 位于与该空间连续的螺旋状流路19的下游侧的壁遍布在切线部18与平面 部17之间。
    另一方面,在位于旋转轴7的轴向一端侧的第一端壁21形成有上述吸 入口11,该吸入口11与风扇3同轴地设置。在该吸入口11的四周形成有 如下形状的立起壁26,即,在从第一端壁21沿与风扇3分开的方向大致垂 直地(旋转轴7的轴向)立起后,在吸入口11侧折返的形状,该立起壁26 的靠吸入口11侧的面弯曲成喇叭口状。以下,将该弯曲的部分称为喇叭口 27。并且,在该喇叭口27的内侧构成吸入口11,吸入口11的内径设定为 比轮辋9的内径小一些。另外,该喇叭口27的详细结构也见后述。
    另外,如图1至图3所示,第一端壁21的在旋转轴7的轴向上的高度 (与第二端壁22之间的距离)以从螺旋状流路19的螺旋起始端朝向吹出口 12逐渐扩大的方式以规定的角度倾斜。由此,螺旋状流路19的流路截面积 构成为从上游(螺旋起始端)朝向下游(螺旋终止端)逐渐扩大。
    在将电力供给到离心送风机1的电动机2中时,电动机2驱动风扇3 朝图4中的顺时针方向旋转。当对风扇3进行驱动而使叶片8旋转时,叶 片8将在各叶片8间形成的间隔内的空气挤出到径向外侧。由此,生成从 风扇3的径向内侧经过间隔向径向外侧流去的空气流。随着该空气流的生 成,空气经由吸入口11的喇叭口27流入到涡盘壳体4内,流入的该空气 经由风扇3的叶片8间的间隔、螺旋状流路19及吹出口12流出到涡盘壳 体4的外部。
    此时,在螺旋状流路19的螺旋起始端存在舌部16,外周壁13与风扇 3之间的径向的距离设定为在该舌部16变得最小,因此能对从螺旋状流路 19的螺旋终止端向螺旋起始端去的空气的流入进行抑制。由此,能消除以 下情况:因在螺旋终止端侧与螺旋起始端侧之间有很多空气流通,导致送 风量下降以及噪声方差(日文:比騒音)增大的情况。
    在此,由于从吸入口11的喇叭口27流入的空气朝向风扇3的叶片8 的底板6流动并集中在底板6,因此从风扇3流出的空气的流速具有在第二 端壁22侧比在第一端壁21侧快的倾向。但是,从风扇3流出的空气的流 速具有周向的成分和径向的成分,其中,周向的成分具有在第一端壁21侧 快,在第二端壁22侧慢的倾向。另外,径向的成分在第二端壁22侧变快, 在第一端壁21侧变慢。
    出于这种状况,在涡盘壳体4内的螺旋状流路19产生从第二端壁22 沿外周壁13向第一端壁21去的二次流动,但如实施例所述,涡盘壳体4 的第一端壁21以使螺旋状流路19的流路截面积从上游朝向下游逐渐扩大 的方式倾斜,因此能在第一端壁21侧对螺旋状流路19中的风扇3的周向 上的流速进行抑制。由此,使流速在第一端壁21侧与第二端壁22侧之间 变得大致相等,能对从第二端壁22向第一端壁21去的二次流动进行抑制, 使螺旋状流路19的轴线方向(旋转轴7的轴向)上的流动稳定,减小噪声, 也能提高效率。另外,计量的结果是,由该形状的涡盘壳体4获得的噪声 方差的减小量为-1.0dB。
    (舌部16的形状)
    接下来,使用图5至图9对实施例的涡盘壳体4的舌部16的形状进行 说明。发明人为了减小舌部16处的噪声而检验了该舌部16的形状。图5 表示图4的A-A线剖视图,图6及图7表示检验结果。另外,图9是用于 说明检验结果的示意图。
    如上所述,关于从风扇3流出的空气的速度分布,电动机2侧(在图8 及图9中用LWR表示的底板6侧)的速度较高。另外,在从风扇3流出的空 气的气流中含有很多旋涡,因此在该旋涡与舌部16碰撞时会产生噪声。另 外,在图8所示那样的前端与电动机2的旋转轴7平行的通常的舌部100 的情况下,在舌部100的吸入口侧(在图8中用UPR表示)的角100A和电动 机2侧(LWR)的角100B处会产生滞流区域。因此,由从风扇3流出的空气 的气流与该滞流区域的干涉而产生的剪切湍流及二次流动会引发噪声,与 上述的由旋涡产生的噪声相互作用,使起因于舌部16的噪声整体增大。
    那么,首先尝试在舌部16的第二端壁22侧(旋转轴7的轴向另一端侧) 的部分形成第一伸出部16A,该第一伸出部16A以随着向该第二端壁22侧 去,沿风扇3的反转方向(图4中逆时针的方向)伸出的尺寸增大的方式倾 斜。并且,对改变了该第一伸出部16A的形状的情况下的噪声方差进行了 计量。另外,在改变形状时,如图5中所示,将舌部16的在旋转轴7的轴 向上的尺寸设为H(即,舌部16的在旋转轴7的轴向上的整体尺寸),将舌 部16的从第二端壁22侧(旋转轴7的轴向另一端侧)的端部P1到在该第二 端壁22侧开始伸出的点P2为止的在旋转轴7的轴向上的尺寸设为Z1(即, 第一伸出部16A在旋转轴7的轴向上的尺寸)。
    并且,对使第一伸出部16A在旋转轴7的轴向上的尺寸Z1与上述舌部 16在旋转轴7的轴向上的整体尺寸H的比Z1/H进行了变化的情况下的噪声 方差的变化进行了计量。结果如图6所示。得知通过形成第一伸出部16A, 能使图9中用LWR表示的电动机2侧的角处的滞流区域(图8的100B)消失, 因此与Z1/H=0的情况相比,噪声方差下降了,在0.1~0.4(0.1≤Z1/H≤0.4) 的范围内特别良好,在Z1/H=0.2时,噪声方差变得最小,达到-0.45dB。 因此,在本发明中将Z1/H设定为0.2。
    接着,尝试不形成该第一伸出部16A,在舌部16的第一端壁21侧(旋 转轴7的轴向一端侧)的部分形成第二伸出部16B,该第二伸出部16B以随 着向该第一端壁21侧去,沿风扇3的反转方向(图4中逆时针的方向)伸出 的尺寸增大的方式倾斜。并且,同样对改变了该第二伸出部16B的形状的 情况下的噪声方差进行了计量。另外,在改变形状时,如图5中所示,将 舌部16的从第二端壁22侧(旋转轴7的轴向另一端侧)的端部P1到在第一 端壁21侧开始伸出的点P3为止的在旋转轴7的轴向上的尺寸设为Z2(即, 舌部16在旋转轴7的轴向上的整体尺寸-第二伸出部16B在旋转轴7的轴 向上的尺寸)。
    并且,对使Z2(舌部16在旋转轴7的轴向上的整体尺寸-第二伸出部 16B在旋转轴7的轴向上的尺寸)与上述舌部16在旋转轴7的轴向上的整体 尺寸H的比Z2/H进行了变化的情况下的噪声方差的变化进行了计量。结果 如图7所示。得知通过形成第二伸出部16B,能使图9中用UPR表示的吸入 口11侧的角处的滞流区域(图8的100A)消失,因此与Z2/H=1的情况相比, 噪声方差下降了,在0.4~0.9(0.4≤Z2/H≤0.9)的范围内特别良好,在 Z2/H=0.6时,噪声方差变得最小,达到-0.48dB。因此,在本发明中将Z2/H 设定为0.6。
    另外获知,在如图5中表示的实施例那样,在舌部16既形成上述第一 伸出部16A也形成第二伸出部16B,并将上述第一伸出部16A和第二伸出部 16B的上述尺寸比Z1/H及Z2/H设定为上述最佳的值,即,使Z1/H=0.2且 使Z2/H=0.6的情况下,噪声方差的减小量达到-0.52dB,成为最大的减小 量。这是因为,通过形成第一伸出部16A和第二伸出部16B,如图9所示, 使图8所示的滞流区域100A、100B均消失。
    另外,图5所示的舌部16的端部P1及吸入口11侧的端部(用P4表示)、 各伸出部16A、16B开始伸出的点P2、P3虽为钝角,但是成为角部。因而, 担心当空气与这些角部碰撞时,发生湍流,但若使在这些点P1~P4处形成 的角部平滑地弯曲并相连,则能够抑制空气与这些角部碰撞时产生的湍流, 更进一步地减小噪声。
    (立起壁26和喇叭口27的形状)
    接着,使用图10至图15说明实施例的涡盘壳体4的立起壁26和喇叭 口27的形状。发明人检验了利用立起壁26和喇叭口27的形状是否能使空 气流入风扇3时的噪声得到减小。图10是涡盘壳体4的吸入口11部分的 放大纵剖侧视图,图11至图13表示检验结果。另外,图15是用于说明检 验结果的示意图。
    如上所述,因风扇3的旋转而从喇叭口27的内侧的吸入口11流入的 空气的气流朝向叶片8的基部侧(设置有电动机2的底板6侧)流动并集中。 并且,在形成为图14所示那样的通常的喇叭口的情况下,在叶片8的靠吸 入口11侧的位置,因在喇叭口的前端处剥离,基本不存在向叶片8流入的 空气,处于停滞的状态,在叶片8的基部侧集中的空气的气流的流速处于 局部高的分布,导致与空气的流速的六次方成比例的噪声的增大。
    那么,首先尝试在吸入口11四周形成实施例那样的立起壁26,改变 该立起壁26的高度尺寸L而测量了噪声方差和风扇效率。图11是表示结 果的图。在此,L是立起壁26从第一端壁21立起的尺寸,D是风扇3的直 径(经过轴套部6B的轴中心连接在叶片8的外端间的线的尺寸),对使立起 壁26的立起尺寸L与风扇直径D的比L/D进行了变化的情况下的噪声方差 和风扇效率的变化进行了计量。
    根据图11亦可清楚得知,在L/D为0~0.3的范围内,在L/D较大的 情况下,噪声方差下降,风扇效率得到提高。特别是,在计量范围内,噪 声方差有-1.6dB的减小效果。考虑这是因为,与立起壁26较高对应地, 喇叭口27的弯曲的上下尺寸变大,使得从吸入口11流入的空气易于利用 附壁效果沿喇叭口27流动,如图15所示流入到风扇3的叶片8的吸入口 11侧(第一端壁21侧)。
    即,考虑在叶片8间,空气的流速在叶片8的长度方向(旋转轴7的轴 向)上是一样的,使速度局部较快的部位消失,噪声得到减小。但是,即使 在L/D较大的情况下噪声的减小效果较好,若使立起壁26的立起尺寸L过 大,则会导致离心送风机1本身的尺寸扩大,因此自不必说L/D自然是存 在极限的。
    这样,得知立起形成有立起壁26时的喇叭口27是有效的,接着也检 验了喇叭口27本身的形状。作为这种情况下的因素,采用了从旋转轴7的 轴中心到叶片8的内端的尺寸(风扇3的内尺寸)Rf1,从旋转轴7的轴中心 到喇叭口27(立起壁26的靠吸入口11侧的面)的前端(风扇3侧的端部)的 尺寸(喇叭口27前端的内尺寸)R1,以及从旋转轴7的轴中心到喇叭口27 的内端的尺寸(喇叭口27的最小内尺寸)R2。
    并且,首先对使喇叭口27前端的内尺寸R1与上述风扇3的内尺寸Rf1 的比R1/Rf1进行了变化的情况下的噪声方差和风扇效率进行了测量。结果 如图12所示。另外,在该图中用粗线表示的R1/Rf1=1.1的竖线表示由与 轮辋9的最小间隙尺寸决定的极限点,当使R1比该极限点大时,喇叭口27 与轮辋9发生干涉,因此必须将R1设定为该值以下。
    如根据该图亦可明确的那样,R1/Rf1越大,噪声方差越小。但是,风 扇效率表现出在R1/Rf1=1之前上升,之后下降的倾向。考虑这是因为,当 R1变得比Rf1大时,沿喇叭口27流过来的空气中从该喇叭口27的前端与 叶片8的间隙漏到轮辋9的外侧的量增加。那么,得知将R1/Rf1设定在不 会使噪声方差过大的0.95~不会使风扇效率过度下降的1.05的范围(0.95 ≤R1/Rf1≤1.05)内较好,在实施例中设定成使风扇效率最佳的R1/Rf1=1。
    接着,对使喇叭口27的最小内尺寸R2与上述喇叭口27前端的内尺寸 R1的比R2/R1进行了变化的情况下的噪声方差和风扇效率进行了测量。结 果如图13所示。根据该图可知,在R2/R1为0.9~1的范围内,噪声方差 及风扇效率均具有R2/R1越大而越小的倾向,在其中的0.94~1(0.94≤ R2/R1≤1)的范围内设定R2/R1较佳。因此,在实施例中设定成R2/R1=1。 考虑这是因为,当R2/R1变得比1大时,喇叭口27前侧的弯曲面位于比喇 叭口27的前端靠外侧的位置,该特异的形状引发空气的湍流。
    采用以上详述的结构,与通常的离心送风机(图8及图14)中的噪声方 差相比,利用实施例的立起壁26和喇叭口27使噪声方差下降了1.92dB。 此外,在第一端壁21的旋转轴7的轴向上的高度从螺旋状流路19的螺旋 起始端朝向吹出口12逐渐扩大的情况下,与通常的离心送风机相比,使噪 声方差下降了2.89dB。此外,在将舌部16的形状形成为上述实施例那样的 形状的情况下,与通常的离心送风机相比,使噪声方差下降了3.13dB。
    (符号说明)
    1…离心送风机
    2…电动机
    3…风扇
    4…涡盘壳体
    6…底板
    7…旋转轴
    8…叶片
    9…轮辋
    11…吸入口
    12…吹出口
    16…舌部
    16A…第一伸出部
    16B…第二伸出部
    19…螺旋状流路
    21…第一端壁
    22…第二端壁
    26…立起壁
    27…喇叭口

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    离心 送风机
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