CN1013051B - 多叶片送风机的叶轮 - Google Patents

Abstract

一种具有至少两个隔开规定位置配置的圆形隔板的多叶片送风叶轮，在隔板间设置多个叶片，使叶片在位于叶轮内侧各叶片顶端上形成沿叶片整个纵向延伸的圆柱部分，且使此圆柱部分的直径比和该圆柱部分连接处叶片厚度值还大，而且还使叶片在叶片位于叶轮外周侧一侧的叶片另一顶端上设置另一圆柱部分，使此圆柱部分沿叶片整个纵向延伸，且使此圆柱部分的直径比和该圆柱部分相连接处的叶片厚度值还大。

Description

本发明涉及广泛用于空调器等送风机的横流风扇以及西洛克风扇等的多叶片叶轮。

作为多叶片送风机的一个例子，有如在日本专利特开昭60-17296号公报以及实开昭59-167990号公报上所揭示的横流送风机。

就是，如在图1（a）中用箭头所表示那样横流送风机，由于在其构造上具有空气流入方向和流出方向相反，或者当使送风机沿轴方向延伸，则其风量大致随这个延伸长度成比例增大等为其它送风机所不具备的特长，因而近年被广泛采用。

此外，如图1（b）那样，使叶轮叶片a间的节距角不是以周期性地而是按随机排列以图达到使听觉上的回转噪音（即NZ音，N：回转数，Z：叶片数）低减的技术。

图2（a）上表示了一般的NZ声频分析特性，在图2（b）上表示了当使叶片间节距角按随机排列时的NZ音频分析特性。

作为另外的例子有如在日本专利实公昭60-12959号公报所揭示的离心送风机结构。

图3所示离心送风机构成使流体在叶轮入口b从半径方向或倾斜方向流入，在出口C向半径方向广大流出的构造。此构造较多用于高静压，高负荷场合，此外，通过将叶片a作成机翼形来改善空气动力特性和风量特性。

然而图1所示的横流送风机虽然象上述那样通过使叶片节距角按不规则排列，在表面上如图2（b）所示，使NZ音的频率分散，在听 觉上也能使啸声得到缓和，但会明显出现约成周期的N音（N：转速），有损实际听觉，而不能达到充份减少噪音。此外，由于使叶片间节距角为不规则排列，也存在使风量降低的问题。

关于如图3所示的离心送风机，将叶片制作成机翼形，以图提高效率，但由于叶片厚度变厚，有可能使重量加重，即使作成中空结构，也会使工时增加和成本提高。

本发明就是为了解决上述问题，其目的是提供一种使风扇噪音减低而在听觉上得到改善并能使风量特性提高和制造成本降低且重量轻的多叶片送风机的叶轮。

为解决上述问题的本发明多叶片送风机的叶轮是使其叶片在位于叶轮外周一侧的叶片顶端，具有沿纵向延伸的圆柱部分，且使此圆柱部分的直径数值比与此圆柱部分相连处叶片厚度值还大。

根据上述构造，横扫叶片的空气，使在横扫过之际产生的剥离因圆柱部而得到缓和，其结果能使切削风声，N噪音等得到缓和，进而也能使后流涡流分散。

对附图的简单说明

图1（a）是对传统横流送风机切去一部分时的轴侧图，图1（b）是该送风机叶轮的主要部分剖面图，图2（a），（b）分别是对传统的不同构造送风机的噪音频率的分析图，图3是对另一传统例的叶轮切去一部分时的轴侧图，图4是本发明一实施例的横流叶轮叶片部份轴侧图，图5（a），（b）分别是具备本发明叶片的横流送风机的剖面图，图6是对本发明叶片的空气流动状态作说明的图，图7是对具备本发明横流叶轮送风机噪音频率的分析图，图8（a），（b）分别是具备本发明叶轮的离心叶轮轴侧图和具有该叶轮送风机的剖面图，图9是本发明另一实施例的叶轮叶片部份的轴侧图，图10是对图9所示叶片的空气流状态作说明的图，图11是具备本发明叶轮送风机和传统叶轮送风机的特性图。

实施例

以下参照附图对本发明的几个实施例进行说明。

首先，用图4至图6对用于横流风扇的场合进行说明，由于采用横流风扇的送风机的基本构造和图1（a）相同，因此用图1（a）对其构造作说明。

图1中1是横流风扇（以下称叶轮），2是稳定器，3是后导向器，4是按规定间隔配置的隔板，5是在上述隔板4间配置的叶片。由这些构成送风机。

图4中，在叶片5的位于叶轮外周一侧顶端部上设置沿叶片5的纵向延伸的圆柱形部分6。把此圆柱部分6的直径T如图6所示那样，设定成比叶片5原顶端厚度t还大。

在上述构成的送风机中，在把各叶片5间距按随意（不等间隔）配置时，就成为图5（a）所示那样，在把各叶片5间隔按等间隔配置时，就成为如图5（b）所示那样。

下面根据图6对横扫过叶片5的空气流动进行说明。

同图中，箭头是表示风的流动方向，一般讲在叶片5的后缘附近形成因紊流边界层而引起的剥离，叶片出口的后涡流，叶片面上的升力变化或压力变化等可列举为噪音发生的原因。

然而，通过使叶片在位于叶轮外周一侧的叶片原顶端部上形成圆柱部份6，可以使原来的吸入侧，以叶片的尖刻顶端部分来切削风使发生噪音的情形，能以不逆着风流，以略带圆形来横扫气流而使噪音缓和。此外，通过后流宽度的变动，使死水区域不稳定，从而能使横扫过风时的风速变动小，以防止流动损失。而且还能使此时发生的后流涡流不规则化，涡流的大小程度分散，因涡流产生的噪声减低。

图7是表示在按随意配置叶片的横流叶轮上实施本发明场合对频率的分析结果。

如从该图所明白的那样，当把本发明和传统的按随机配置叶片 的叶轮相比，能使被称为N音的低频范围的噪音减低为如下表1所示。其结果，消除了实际听觉上的所谓隆隆声，效果非常好。

此外，这样的结果是用以下的实验内容取得的。

叶轮规格

叶轮直径：86mm;叶片数36;内外直径比：约0.76;叶片厚度：1.4m;圆柱部份直径：约1mm，列数：8

转数    噪音（DB）

（rpm）    传统例    本发明

1445    46.6    45.2

1200    41.0    39.1

1060    36.3    35.0

875    30.2    28.6

此外，本发明如图5（b）所示，按等间距配置叶片5时也能取得同样结果。

再者，也能同样在如图8所示的离心式送风机上实施本发明。

也就是这样的叶轮，如同图的箭头所表示的那样，具有使空气从轴方向或斜方向流入，向半径方向扩大而流出的特性，并通过使叶片在叶片5的位于叶轮外侧的原顶端设置圆柱部份而构成。

这样的构成也能取得和图7相同倾向的良好结果。

图中1为叶轮，2a为涡壳，3a为轮毂部，4为隔板，5为叶片，6为圆柱部份。

象以上那样，若根据本实施例，通过使叶片在叶片5位于叶轮外周一侧的顶端上设置具有比叶片5原顶端厚度值还大的直径T的圆柱部6，能抑制空气在叶片5的出口侧横扫过时产生空气剥离，从而能使因此而产生的噪音减低。特别是能使N音、NZ音那样的支配听觉的噪音得到缓和。

接着，参照图9-图11对本发明的其他实施例进行说明。

同图中，4为隔板，5为叶片，6为在叶片5的位于叶轮外周一侧的顶端部设置的圆柱部份6，7为在叶片5的位于叶轮内周一侧的顶端部设置的圆柱部份，形成使各圆柱部份6，7的直径值分别比与其相连处的叶片5的厚度值还大。使这些圆柱部分6，7和先前的实施例一样均沿叶片5的整个纵方向延伸。

在如上述这样构成的多叶片送风机中，用图10对横扫过叶片5的空气流动进行说明。

在传统的结构中，对于吸入流，在叶片横扫过空气时会发生象刻蚀那样切削风的声音（空气动力噪音），或因流入时的碰撞损失而使风量特性显著受损。

因此，在先前的实施例之外，通过在叶片5的内周侧也设置圆柱部份7，这样，即使在吸入流方向和叶片入口角发生少许交错，也难以引起流体剥离。

从而使因剥离引起的送风效率的降低和使发生的噪音均变小。

图11是把横流送风机的传统构造和本发明的风量特性作比较的图。

图中e表示传统按随意排列叶片节距角的叶轮，d代表按等间隔排列相同叶片的叶轮，f代表本发明叶轮，即构成在按随意排列叶片节距角的叶轮中，在叶片上设置圆柱部份6，7。

根据此图，随意设置叶片节距角的叶轮和按等间隔配置叶片节距角的叶轮相比，存在着转速愈高，风量愈下降的倾向。

但是，若根据本发明的结构，在随意排列叶片节距角的叶片的位于叶轮内周一侧和外周一侧上分别设置圆柱部份6，7，还能获得和按等间距排列的风量特性相比得到改善的送风性能。

将这样的构成的实验内容和实验结果表示如下

叶轮规格：

叶轮直径：86mm;叶片数：36;内外直径比：约0.79;叶片顶端厚度：约0.5mm;圆柱部份6的直径：约1mm;圆柱部份7的直径：约1mm;列数：8。

表2

转速    风量（m3/sec）    噪单（dB）

（rpm）    传统例    本发明    传统例    本发明

1445    9.7    9.77    466.6    45.4

1200    7.6    7.66    41.0    39.6

1060    6.5    6.51    36.3    35.1

875    5.0    5.0    30.2    29.0

象以上这样，通过在叶片的两端设置具有直径大于叶片5原顶端厚度的且沿叶片5纵向延伸的圆柱部6，7，能使噪音减低和同时使风量特性得到改善。此外，对机翼形状叶片来说，也能按照轻量和低成本的要求来成型。

很明显，这样的构造也同样能在图8所示的离心式叶轮上实施。

此外，在上述各实施例中，对横流叶轮是对在轴方向上按规定间隔设置隔板4的所谓多列构造来进行说明的，不用说，在单列的场合，也能得到同样的作用效果。

从上述实施例中很明显看出，本发明是在多叶片送风机的叶轮中，使叶片在叶片的位于叶轮外周一侧的叶片顶端上具有沿叶片整个纵向延伸的圆柱部分，且使此圆柱部分的直径大于叶片原顶端厚度。从而能抑制叶轮所特有的N音和NZ音，可达到静音化。

此外，再在上述构造的基础上，通过使叶片在叶片的位于叶轮内周一侧的叶片顶端上也设置同样的圆柱部，能使噪音特性和风量特性同时得到改善。

Claims (2)

1、一种多叶片送风机的叶轮，包括按规定间隔配置的至少两个圆形端板或隔板，在此端板或隔板间，沿端板或隔板的圆周方向间隔配置多个叶片5，其特征在于使所述叶片5在该叶片的位于叶轮外周一侧的叶片顶端上具有沿此叶片的纵向延伸的圆柱部分6，且使此圆柱部分6的直径数值比和此圆柱部分相连接处的叶片厚度的数值还大。

2、根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于使所述叶片5在该叶片位于叶轮内周一侧的叶片顶端上具有沿此叶片的纵向延伸的圆柱部分7，且使此圆柱部份的直径数值比和此圆柱部分相连处的叶片厚度数值还大。

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