CN100504073C - 离心式风扇以及利用该风扇的空调机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的离心式风扇以及利用该风扇的空调机，不仅可以降低成本而且通过抑制噪音来提高商品性。本发明所提供的离心式风扇，具有可以在旋转轴(0)周围按所定方向P旋转的主板(11)以及设置于该主板(11)的扇翼(4)。所述扇翼的(4)至少包含位于所述主校(11)外周侧的后缘(7)并位于所述主板(11)同一半径上的翼断面向所述主板(11)的反转方向(-P方向)突出而形成弯曲，并且该弯曲为由所述扇翼(4)的前缘(6)至后缘(7)逐渐变大。

Description

离心式风扇以及利用该风扇的空调机
技术领域
本发明涉及一种离心式风扇以及利用该风扇的空调机，该风扇具有旋转轴周围按所定方向可以旋转的主板以及设置于该主板的扇翼。
背景技术
作为已有的最基本型离心式风扇，如图6所示之例而周知。该图所示的离心式风扇101，具有轮毂103和使旋转轴与轮毂103一致而设置在该轮毂103一端的主板111以及设置于该主板111的扇翼(风扇叶片)104。扇翼104上方设有喇叭口108以及置于其上端侧的护板109。
这种离心式风扇101，将轮毂103按所定方向P(逆时针方向)旋转使扇翼104随之转动，以此将流体(如空气)如箭头M所示通过喇叭口108开口部流入于离心式风扇101内，并向扇翼104外周侧如箭头N所示而排出。
但是，当旋转离心式风扇101的扇翼104时，如图7所示在扇翼104发生翼端涡流S。该翼端涡流S与自身扇翼或其他翼面、喇叭口108等构件相冲突而发生干涉，致使发生噪音、增加无用功损失。并且，由于离心式风扇101的吸入流与排出流几乎成直角而弯曲，所以该流向容易偏于主板111。即，在扇翼104的翼面与主板111相反的外周附近不容易进行排风(图8的WH、WL)，其结果出现降低风扇效率、增加因提高所需转速的排风音、以及因排出流的偏流增加下流侧通路的排风阻力等问题。为了企图防止这种事态的发生，曾提出了如下所述的技术方案。
例如，按照图9所示的离心式风扇120，扇翼104的上侧设置与主板111相对的遮板121。由此不仅可以防止从扇翼104上流侧溢出的翼端涡流S，还可以利用倾斜的翼面使流动均匀。关于这种技术，曾提出了如专利文献1(日本特开2001-140789号公报)所示，遮板的棱角被埋入而形成圆滑的形状；或者如专利文献2(日本特开平5-39930号公报)所示，针对扇翼的主板侧端部，与其相反侧的翼端部按逆转方向偏移而使扇翼倾斜。
再有，如图10、11所提出的离心式风扇130，将扇翼104上侧设有的护板131靠近于扇翼104安装，以此防止由扇翼104上流侧溢出翼端涡流S。
然而，已有技术中仍存在如下所述的问题。即，由于采用附设遮板的结构，不仅部件数增多，而且除了主板或扇翼需要另外成形遮板外，还需要接合遮板的加工工序，因而存在着成本和作业负担大幅上升的问题。
此外，将护板接近于扇翼而设置的结构如图12所示，由于扇翼104上流侧的溢出流T与护板131干涉(图12的冲突处U)而增大排风音，导致降低商品性。
发明内容
有鉴于此，本发明目的在于提供一种离心式风扇以及利用该风扇的空调机，以用于降低成本并抑制噪音来提高商品性。
为了达到上述目的本发明所提供的离心式风扇，其特征在于：具有在旋转轴周围按所定方向可以旋转的主板以及立于所述主板并由该主板的径向内侧向外延长的设置于该主板上所述旋转轴周围的多个扇翼；所述扇翼的位于所述主板同一半径上的翼断面向所述主板的反转方向突出而形成弯曲，而且该弯曲为由所述扇翼前缘至后缘逐渐变大，其中所述翼断面至少包含位于所述主板外周侧的后缘。
根据如上所述的本发明，由于所述翼断面向所述主板的反转方向突出而被弯曲，因而当所述主板按所定方向旋转时，由所述扇翼的前缘至后缘流动的流体能够流向所述扇翼的弯曲部位。据此，由于将所述弯曲的部位形成在所述扇翼的旋转轴方向中央附近，可以使流体的流动朝向所述扇翼的旋转轴方向中央附近，因而不仅可以加快所述扇翼的流体在旋转轴方向中央附近的排出速度，还可以使针对所述扇翼的流体的相对速度沿所述扇翼的旋转轴方向变得均匀。并且，由于流体的流向可以朝向所述扇翼的旋转轴方向中央附近，不仅可以抑制朝所述扇翼的所述主板相反侧翼端部溢出的流体，还可以抑制翼端涡流的增大。因此，在不用遮板的前提下可以降低所述扇翼的翼端涡流，而且既可降低成本、又能提高排风性能。
依据本发明，其另一特征在于：所述扇翼形成一弯曲翼端部，该弯曲翼端部为将所述主板相反侧的翼端部向主板反转方向弯曲而形成的。
根据如上所述的本发明，由于所述弯曲翼端部朝向所述主板的反转方向而弯曲，因而可以使流体的流向靠近与所述主板相反的方向。据此，由于可以加快沿所述弯曲翼端部由所述扇翼的前缘(主板内周侧)至后缘(主板外周侧)流出的流体速度，致使由所述扇翼后缘流出的流体针对所述扇翼的相对速度沿所述扇翼的旋转轴方向变得更加均匀。并且，在所述弯曲翼端部反转方向侧的翼面附近吸引翼端涡流，使其更加安定。
依据本发明，其另一特征在于：所述弯曲翼端部的弯曲处沿所述旋转轴方向的幅度由所述扇翼的前缘至后缘逐渐变大。
根据如上所述的本发明，在所述弯曲翼端部即使发生涡流，也可以将翼端涡流吸引到该弯曲翼端部形成的所述弯曲处的凹部(负压侧)，并保持该翼端涡流。也就是说，虽然翼端涡流由扇翼的前缘靠近后缘相应成长而变大，但是所述弯曲处旋转轴线方向的幅度也由扇翼的前缘至后缘逐渐变大，因而所述主板相反侧的翼端部能够确保吸引所成长的翼端涡流的面。因此，翼端涡流由扇翼的后缘排出为止可以将其保持在弯曲处，从而可以抑制与护板等构件干涉翼端涡流所发生的噪音。
依据本发明，其另一特征在于：在所述扇翼的至少包含位于所述主板外周侧的后缘并位于该主板同一半径的翼断面上，所述弯曲翼端部在旋转方向上最为突出的点位于相对所述扇翼主板侧根部的旋转方向之后方。
根据如上所述的本发明，由于所述扇翼断面上将所述翼端部旋转方向上最为突出的点设置于扇翼主板侧根部的旋转方向之后方，而且沿所述主板相反侧的翼端部可以增加流体的流动，因而针对所述扇翼的流体相对速度在所述扇翼的旋转轴方向上进一步得到均匀。
依据本发明，其另一特征在于：所述弯曲翼端部相对于所述扇翼的其他部位采用更柔软的树脂类材质制成。
根据如上所述的本发明，当旋转所述扇翼而发生的翼端涡流与所述的弯曲翼端部相冲突时，在所述弯曲翼端部释放所述翼端涡流的能量，并吸收涡流能量使其变小。因此，更加有效地抑制因所述翼端涡流而发生的噪音。并且，所述的扇翼即使具有过于切断的形状，也可以顺利成型，因而可提高生产效率。
依据本发明，其另一特征在于：所述柔软树脂类材质所具有的硬度为当所述扇翼以所使用的转速旋转时，与所述扇翼周围设置的构件之间能够维持非接触状态。
根据如上所述的本发明，即使所述主板相反侧的翼端部因旋转的离心力靠近所述构件而变位，但因其变形量限定在不能与所述构件相接触的范围，所以能够防止弯曲翼端部与构件之间的冲突。
依据本发明所提供的空调机，其特征在于具有如上所述的离心式风扇。
本发明所提供的空调机，由于可以采用降低涡流噪音、抑制无用功损失的离心式风扇，从而可以提高其舒适性和便利性。
下面进一步说明本发明的效果。
根据本发明的特征之一，由于相对所述扇翼的流体的相对速度沿所述扇翼旋转轴方向得到进一步均匀，因而不仅可以抑制翼端涡流的增大，还可以降低成本、提高排风性能。
根据本发明的另一特征之一，针对所述扇翼而由所述扇翼外周部流出的流体相对速度沿所述扇翼旋转轴方向可以得到进一步均匀。并且，可以把翼端涡流吸引在所述弯曲翼端部反转方向侧的翼面附近。
根据本发明的另一特征之一，由于将翼端涡流由扇翼的后缘排出为止可以保持在弯曲处，因而可以抑制护板等构件上翼端涡流的干涉而发生的噪音。
根据本发明的另一特征之一，相对所述扇翼的流体相对速度沿所述扇翼的旋转轴方向变得更加均匀。
根据本发明的另一特征之一，可以更有效地降低由翼端涡流发生的噪音。并且，所述的扇翼即使具有过于切断的形状，也可以顺利成型，并可以提高生产效率。
根据本发明的另一特征之一，即使所述主板相反侧的翼端部因旋转的离心力靠近所述构件而变位，也可以防止所述主板相反侧的翼端部与构件之间的冲突。
根据本发明的另一特征之一，可以提高空调机的舒适性和便利性。
附图说明
图1为本发明第一实施例所提供的离心式风扇的概略斜视图；
图2为表示本发明按图1所示的离心式风扇的扇翼、旋转时发生的翼端涡流以及空气相对速度的斜视图；
图3为本发明第二实施例所提供的离心式风扇的概略斜视图；
图4为本发明按图3所示的离心式风扇的扇翼斜视图；
图5为表示本发明按图4所示的离心式风扇的扇翼、旋转时发生的翼端涡流以及空气相对速度的斜视图；
图6为针对已有的基本型离心式风扇的斜视图；
图7为表示按图6所示的离心式风扇的扇翼、旋转时发生翼端涡流的斜视图；
图8为表示按图6所示的离心式风扇的扇翼、旋转时的空气相对速度的斜视图；
图9为已有技术中改进的离心式风扇(含有遮板)的概略图；
图10为已有技术中改进的离心式风扇(不含遮板)的概略图；
图11为表示按图10所示的离心式风扇的断面图；
图12为表示按图11所示的离心式风扇之问题的示意图。
在上述图中，1、20为离心式风扇；3为轮毂；4、24为扇翼；10为弯曲部；11为主板；28为翼端；29为弯曲翼端部；33为弯曲翼端部突出顶部；39为根部。
具体实施方式
下面结合附图描述本发明实施例所提供的离心式风扇以及使用该风扇的空调机。
图1为本发明第一实施例所提供的离心式风扇斜视图。如该图所示，本实施例的离心式风扇1具有：旋转轴0周围按所定方向P(逆时针方向)旋转的略为圆盘状的主板11；该主板11的中心部与所述旋转轴0一致而设置的略为圆筒状的轮毂3；设置于该轮毂3外周侧的多个扇翼4。
对于所述扇翼4参照图2予以说明。图2为按图1所示的离心式风扇的扇翼4斜视图。如该图所示，所述扇翼4为从主板11上立起、并在该主板11的径向方向上由里向外延长而设置，而且以所述旋转轴为中心环形设置于该主板11上。为此，包含位于所述扇翼4外周侧的后缘7并位于所述主板11同一半径上的翼断面，朝向所述主板11的反转方向(P向的相反方向)突出而形成弯曲(此弯曲部位称为弯曲部10)。在本实施例中，弯曲部10由扇翼4前缘6至后缘7而形成于旋转轴方向的中央附近。并且，所述扇翼4弯曲部10的弯曲程度(曲率)由前缘6至后缘7逐渐变大。
对这种结构的离心式风扇1作用进行说明。所述离心式风扇1的主板11按所定方向(P方向，逆时针方向)旋转并使所述扇翼4转动，将所述流体(此时为空气)由所述主板11的相反侧(上流侧)流入于所述扇翼4的前缘6侧，并沿扇翼4的前缘6侧至后缘7侧的方向，从扇翼与扇翼之间排出所述的流体。
而且，所述主板11按所定方向P旋转时，可以使所述扇翼4前缘6至后缘7发生的流体的流动经形成在所述扇翼4上的弯曲部10，朝向扇翼4的中央附近(参照箭头Q)。据此，由所述扇翼4排出的流体速度可以在所述扇翼4的旋转轴方向中央附近得到加速。其结果，相对于所述扇翼4的流体的相对速度沿所述扇翼4旋转轴方向可以变得均匀。亦即，与主板11相反侧的相对速度WH与主板11侧的相对速度WL，其大小可以达到略为相同。
再有，由于将流体的流动朝向所述扇翼4旋转轴方向的中央附近，而且针对扇翼4可以抑制朝所述主板11相反侧的翼端8而溢出的流体，因而可以抑制翼端涡流S的增大。因此，不用遮板也可以降低所述扇翼4的翼端涡流S，由此降低成本、提高排风性能。
再有，虽然弯曲部10形成于扇翼4的至少包含后缘7的部位上，但是未必经前缘6至后缘7而形成。
以下对本发明的其他实施例进行说明。下述实施例中，与上述实施例结构相同之处采用同一符号，以此适当省略其说明。
图3为本发明的第二实施例所提供的离心式风扇的概略斜视图。图4为按图3所示的离心式风扇的扇翼斜视图。如图3、图4所示，离心式风扇20的扇翼24，具有弯曲翼端部29，该弯曲翼端部是由所述主板11相反侧的翼端部28朝所述主板11反转方向(P的反方向，即：顺时针方向)弯曲而形成。并且，弯曲翼端部29的轴向幅度为从所述扇翼24的主板11相反侧的内周端26至主板11相反侧的外周端27逐渐变大。加上，所述扇翼24的至少包含位于主板11外周侧的后缘37、并位于所述主板11同一半径上的翼断面上，形成针对所述弯曲翼端部在旋转方向P上最为突出的弯曲翼端部突出顶部33，并且该顶部位于所述扇翼24的相对于主板侧根部39的旋转方向P之后方。这一点与第一实施例有所不同。
对于本实施例所提供的离心式风扇20的作用，参照图5予以说明。对于所提供的离心式风扇20而言，由于所述的扇翼24上形成弯曲翼端部29，使流体的流动趋向所述主板11的相反方向，因而可以使与所述主板11相反方向的流体速度得到加快。据此，由于沿所述主板11相反侧的翼端28由所述扇翼24前缘36(主板11的内周侧)向后缘37(主板11的外周侧)流动的流体速度得到加快，致使由所述扇翼24后缘37流出的流体相对所述扇翼24的相对速度沿所述扇翼24旋转轴方向变得更加均匀。
并且，在所述弯曲翼端部29的翼端28即使发生涡流，也可以在所述弯曲翼端部29的凹部(负压侧，图5的后侧)吸引并保持翼端涡流S。即，由扇翼24的前缘36越向后缘37靠近，翼端涡流S随之成长而变大。但是，由于所述弯曲翼端部29的轴向幅度从前缘36至后缘37逐渐变大，致使所成长的翼端涡流S因弯曲翼端部29经由前缘36至后缘37而被吸引住。由此，在将翼端涡流S由扇翼24后缘37排出为止可以将其保持在所述弯曲翼端部29，而且可以抑制翼端涡流S与护板等构件相互干涉而发生的噪音。
加之，由于位于所述主板11同一半径的翼断面的针对所述弯曲翼端部29旋转方向P上最为突出的弯曲翼端部突出顶部33，设置在比所述扇翼24主板侧根部39靠向旋转方向P后方的位置，因而可以增加沿主板11相反侧翼端28流动的流体。因此，对所述扇翼24的流体相对速度在所述扇翼的旋转轴方向上更加均匀。
在此，所述的弯曲翼端部29比起所述扇翼24的其他部位最好采用更柔软的树脂类材质制成。这样，当旋转所述扇翼24时发生的翼端涡流S与所述弯曲翼端部29发生冲突时，在所述弯曲翼端部29释放所述翼端涡流S的能量，从而吸收涡流S的能量、并使其变小。因此，可以有效地抑制因所述翼端涡流S而发生的噪音。并且，所述的扇翼24即使具有过于切断的形状，也可以顺利成型，并可提高生产效率。
再有，所述的柔软树脂类材质最好具有满足如下条件的硬度，即：当所述扇翼24以所使用的转速旋转时，与设置于扇翼24周围的构件(护板、喇叭口等)之间能够维持非接触状态。这样，即使所述翼端部28由于旋转的离心力靠近所述构件而变位，因其变形量被限定在与所述构件能够维持非接触状态的范围，因而可以防止所述翼端部28与构件之间的冲突。
具有这种特性的树脂类材质，最好采用苯乙烯类热塑性弹性体、氯化乙烯树脂类热塑性弹性体、烯烃类热塑性弹性体等耐候性较强的材质。而且作为其物理特性，该材质伸缩率最好在500-1500％范围(3号哑铃，当500mm/min：JIS K 6251时)。
当然，本发明的内容并不限于上述的实施例。例如，作为空调机不限于换风扇或空气调节器等家电用品，只要是具有上述离心式风扇的空调机即可。

Claims (6)

1.一种离心式风扇，其特征在于：
具有在旋转轴周围按所定方向可以旋转的主板以及立于所述主板并由该主板的径向内侧向外延长的、设置于该主板的所述旋转轴周围的多个扇翼；
所述扇翼的位于所述主板同一半径上的翼断面向所述主板的反转方向突出而形成弯曲，而且该弯曲为由所述扇翼前缘至后缘逐渐变大，其中所述翼断面至少包含位于所述主板外周侧的后缘；
所述扇翼上形成一弯曲翼端部，该弯曲翼端部为将所述主板相反侧的翼端部向主板反转方向弯曲而形成的。
2.按照权利要求1所述的离心式风扇，其特征在于所述弯曲翼端部的弯曲处为沿所述旋转轴方向的幅度由所述扇翼的前缘至后缘逐渐变大。
3.按照权利要求1或2所述的离心式风扇，其特征在于在所述扇翼的至少包含位于所述主板外周侧的后缘并位于该主板同一半径的翼断面上，所述弯曲翼端部在旋转方向上最为突出的点位于相对所述扇翼主板侧根部的旋转方向之后方。
4.按照权利要求1或2所述的离心式风扇，其特征在于所述弯曲翼端部相对于所述扇翼的其他部位采用更柔软的树脂类材质制成。
5.按照权利要求4所述的离心式风扇，其特征在于所述柔软树脂类材质所具有的硬度为当所述扇翼以所使用的转速旋转时，与所述扇翼周围设置的构件之间能够维持非接触状态。
6.一种空调机，其特征在于具有按照权利要求1至5中的任意一项所述的离心式风扇。
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