CN101319681A - 涡流鼓风机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种不提高噪音而压力高的涡流鼓风机。本发明使朝旋转方向间隔在设置于静止流路(3)上的喷出口(9)和吸入口(8)之间的隔离壁(10)的喷出侧形状与叶片(4a)形状相同，为隔离壁(10)不与喷出口(9)重叠的位置关系。这是吸入侧的压力变动比喷出侧高，噪音由吸入侧决定。

Description

涡流鼓风机

技术领域

本发明涉及涡流鼓风机。

背景技术

涡流鼓风机的特征在于，作为表示每单位叶轮外径的功的无量纲量的压力系数比离心式鼓风机高，在现有技术中广泛作为比较小容量的鼓风机使用。对于该涡流鼓风机的小型轻量化、高压力化、更低噪音化等的要求有所提高，为了应对这些要求，关于间隔在设置于静止流路上的吸入口和喷出口之间的隔离壁的形状有各种各样的提案。

现有的涡流鼓风机的隔离壁形状作为空气动力性能的提高、降低噪音的方法，进行了各种各样的研讨。例如，作为通过叶轮的叶片形状和隔离壁形状的相互关系来降低噪音的技术，公知的有在日本专利特开昭51-27111号公报和日本专利号第2680136号公报中公开的内容。

在日本专利特开昭51-27111号公报中公开有在叶轮的叶片形状在直径方向上为直线的情况下，实现噪音的降低的结构。即，在流动的变动最少的流动中心形成最终阻断流动的这种隔离壁的喷出侧形状。并且，与隔离壁在外周侧的流出速度最大的点最终间隔开流动相比，通过形成为从内周侧逐渐间隔开流动的形状，能够实现降低噪音。

日本专利号第2680136号公报中提出有在具有以使叶片压力系数变高的方式形成为三维弯曲的形状的叶轮的涡流鼓风机的情况下的隔离壁的噪音降低的方案。当从正面看时，在隔离壁上设置有覆盖在静止流路上的吸入口和喷出口上的这种导向部件，吸入侧的导向部件的前端为从外周侧分隔叶片并从内周侧向静止流路开口的形状，喷出侧的导向部件形成为从叶轮的内周侧分隔叶片的形状，由此使流动与在叶轮和罩之间产生的漩涡状的流动的速度分布相合，从而使噪音减小。

发明内容

涡流鼓风机的噪音，由叶轮的叶片和隔离壁的干扰产生的频率成分显著，该频率为叶片的枚数和旋转数的乘积的整数倍。现有技术中认为声音的发生的机构由于叶片和隔离壁的压力干扰发生压力变动，由此发出声音。上述现有技术中的噪音降低也是根据减小由上述叶片和隔离壁产生的压力变动的方法而提出的。

考虑到在隔离壁的喷出侧流出速度高，并且当叶片和隔离壁的形状同时从内周侧向外周侧间隔开时，压力变动大而噪音变高，而使隔离壁形状为相对于叶轮形状倾斜地逐渐间隔开的形状(以下称为“偏斜(skew)”)。完成在隔离壁的吸入侧，与喷出侧同样地使叶片和隔离壁以暂时不间隔叶片的方式偏斜，使流入的空气流畅地导入叶片入口使噪音降低的提案。

隔离壁的功能是，为了不使涡流鼓风机的压力上升降低，在叶轮和隔离壁之间保持适当的间隙，使用由适当的叶片枚数间隔的长度，降低从喷出口向吸入口的泄漏流量。特别是在日本专利号第2680136号公报中公开的方法中，由于为了使压力上升而使叶片形成为在圆周方向上也弯曲的形状，所以与在日本专利特开昭51-27111号公报中公开的在直径方向上为直线的叶片的叶轮相比，相对于叶片的间隔枚数的隔离壁长度变长，并且通过使叶轮隔离壁的吸入侧和喷出侧的双方偏斜，缩短有效静止流路。

另一方面，涡流鼓风机的压力上升，受到静止流路的长度影响，在现有的隔离壁中，在叶片的间隔枚数长度以上，用于降低噪音的隔离壁的偏斜形状在吸入侧、喷出侧同时进行，由此使静止流路缩短，压力降低。并且在日本专利号第2680136号公报中公开的技术中，由于吸入口和喷出口是被隔离壁导向部件覆盖的结构，在喷出侧不引导流畅地流动而发生损失。

本发明鉴于上述问题而完成，其目的是提供不使噪音升高而压力高的涡流鼓风机。

用于达成上述目的的本发明的一种方式的特征在于，在由具有以旋转轴为中心的环状的沟槽的叶片罩、在该叶片罩的上述环状的沟槽内具备横切该环状的沟槽并沿圆周方向划分的多个叶片的涡流鼓风机叶轮、和设置有与上述环状沟槽相对的静止流路的罩的组合构成的涡流鼓风机中，朝旋转方向间隔在设置于静止流路上的喷出口和吸入口之间的隔离壁的喷出侧形状与叶片为相同形状。

在上述方式中，更为优选的具体的方式如下所述。

(1)存在隔离壁不与设置在静止流路上的喷出口重叠的位置关系。

(2)叶轮的叶片形状从旋转轴看呈弯曲状。

依据本发明，能够提供不使噪音升高而压力高的涡流鼓风机。

附图说明

通过参照以下附图进行详细描述，可对本发明的这些以及其他特征、方式和优势有更清楚的认识：

图1是表示本实施例的涡流鼓风机的构造的图。

图2是表示将涡流鼓风机的侧盖和叶轮取出后的状态的正面图。

图3是表示将现有例中的侧盖和叶轮取出后的状态的正面图。

图4是表示与图2不同的其他的实施例的图。

图5是表示与图2和图4不同的其他的实施例的图。

图6是表示与图2、图4和图5不同的其他的实施例的图。

图7是用于说明本实施例的作用的说明图。

图8是表示本实施例的涡流鼓风机的性能曲线的图。

具体实施方式

以下虽然列举有几种实施方式对本发明进行表示和说明，但是必须知道这仅仅是为了实施本发明的具体化的例子，并不能由此对本发明的技术范围进行限定性的解释。因此，本发明在不脱离其技术思想、或其主要特征的前提下，能够以各种方式进行实施。

图1是表示本实施例的涡流鼓风机的结构的图。在图1中，1表示感应电动机，2表示感应电动机的旋转轴，3表示罩的静止流路，4表示涡流鼓风机的叶轮，4a表示叶轮的叶片，4b表示叶轮的叶片罩，包括上述部件而构成。5表示构成静止流路的罩，6表示涡流鼓风机的侧罩，7表示吸音器，其内部配置有与吸入口连接的流路。这样，向外部输出涡流鼓风机的流量的吸入口与喷出口配置在同一方向上，在静止流路上设置有朝旋转方向间隔喷出口和吸入口的隔离壁。

叶片罩4b具有以旋转轴2为中心的环状的沟槽，在该叶片罩4b的环状的沟槽内配置有叶轮4。叶轮4的叶片4a按照横切叶片罩4b的环状的沟槽并且在圆周方向上进行划分的方式设置有多枚，按照静止流路3位于环状的沟槽相对的位置上的方式与罩5组合。

图2是表示将本实施例的涡流鼓风机的侧盖6和叶轮4取出后的状态的正面图。为了说明叶片4b和隔离壁10、喷出口9、吸入口8的位置关系，而假设性地以细线表示叶片4b。在本实施例中，如图2所示，喷出侧的隔离壁10的形状与叶片形状相同，隔离壁10为不与设置于静止流路3上的喷出口9重叠的位置关系。这时的收在隔离壁10的背后的叶片4a的枚数(间隔枚数)调整为使喷出侧的压力变得最高的枚数。

图3是表示将现有的涡流鼓风机的侧盖6和叶轮4取出后的状态的正面图。为了说明叶片4a和隔离壁10、喷出口9、吸入口8的位置关系，假设性地以细线表示叶片4a。具体地说，表示在日本专利号第2680136号公报中公开的隔离壁形状，在隔离壁上设置有从正面看时覆盖在静止流路上的吸入口9和喷出口8上的导向部件。

另外，吸入侧的导向部件的前端为从外周侧分隔叶片并从内周侧向静止流路3开口的形状。喷出侧的导向部件形成为从叶轮4的内周侧间隔开叶片4a的形状，由此使流动与在叶轮4和罩4b之间发生的漩涡状的流动的速度分布相合，实现低噪音化。

图4表示在本发明的另一实施例中，将侧盖6和叶轮4取出后的状态的正面图。为了说明叶片4a和隔离壁10的位置关系，假设性地以细线表示叶轮4a。为结合与图2的叶轮4不同的形状的叶片4a的情况的实施例，随着叶片的内周侧向深度方向延伸，形成在圆周方向上膨胀的形状。

图5表示在本发明的另一实施例中，将侧盖6和叶轮4取出后的状态的正面图。在该例子中，为了说明叶片4a和隔离壁10的位置关系，也假设性地以细线表示叶轮4a。为结合与图2和图4的实施例的叶轮4不同的形状的叶片4a的情况的实施例，叶片形状在直径方向上为直线的形状。

图6是表示在本发明的又另一实施例中，将侧盖6和叶轮4取出后的状态的正面图。在该例子中，为了说明叶片4a和隔离壁10的位置关系，也假设性地以细线表示叶轮4a。为结合与图2的实施例的叶轮4不同的形状的叶片4a的情况的实施例，叶片形状虽然弯曲，但是在深度方向上不膨胀而为直线。

上述各实施例的特征在于，使朝旋转方向间隔在设置于静止流路3上的喷出口9和吸入口8之间的隔离壁10的喷出侧形状与叶片4a的形状相符合。

图7是用于说明这些实施例的作用的说明图，示意性地表示隔离壁和叶片的位置关系和在该位置上的压力、压力变动的动向。另外，图8是表示涡流鼓风机的性能曲线的图，说明上述实施例的效果。

以下，关于上述实施例的作用效果进行说明。

涡流鼓风机的压力上升是反复进行在叶片4a内从内周向外周加速的流动进入静止流路3之后开始沿静止流路形状被引导至内周侧的过程中减速、升压，并再次从内周侧向叶片4a流入且压力上升的过程。由于这样重复几次使流动旋转成漩涡地旋转的动作而使压力上升，所以涡流鼓风机的压力由(每一枚叶片的压力上升)×(旋转次数)决定。

如图3所示，在现有的隔离壁中，以降低噪音为目的使用形成为偏斜形状的隔离壁10，偏斜形状达到叶片4a的间隔枚数长度以上。为此，吸入侧、喷出侧同时从隔离壁10露出，由此使静止流路缩短，压力变低。进一步在图3的例子中，由于吸入口8和喷出口9为被隔离壁导向部件覆盖的结构，导致在喷出侧不引导流畅地流动而易于发生损失。

一般地，存在压力差的间隙的泄漏流量由间隙的大小(面积)和间隙前后的压力差决定。具体地说，与由间隙的形状决定的流量系数α和间隙的面积F，以及压力差ΔP的平方根成比例，由下列的式(1)表示。

泄漏流量 $\mathrm{\ΔG}\∝\mathrm{\α}\×F\×\sqrt{\mathrm{}}\mathrm{\ΔP}$ ……式(1)

图7是表示本实施例的隔离壁10和叶片4a的位置关系以及压力、压力变动的动向的图，在隔离壁部分，通过叶片4a和隔离壁10构成密封，构成连续的迷宫式密封。

在吸入侧形成通过隔离壁间隔开3枚叶片，具有4个地方的密封的结构。在各个构成的密封处的泄漏流量根据质量守恒定律为一定，由于间隙的形状相同，可认为根据式(1)，压力大致直线地下降，当在吸入侧没有隔离壁的间隔时，与吸入口的压力低的流动一气混合，发生压力变动。

另一方面，在喷出侧由于以流量冲撞到隔离壁的变动为主，所以与吸入侧相比喷出侧的压力变动较小，可认为声音的发生也较小。

在本实施例中，如上所述喷出侧发生的声音比吸入侧发生的声音小，通过使喷出侧的隔离壁没有偏斜，将隔离壁配置在不与喷出口重叠的位置上而延长有效的静止流路，通过使流动旋转的次数增加，能够不增加噪音地使压力上升。

本发明的发明人们基于这种想法，使喷出侧的隔离壁形状没有偏斜，与叶片形状一致，将隔离壁配置在不与喷出口重叠的位置而实施了验证。图8是表示本实施例的涡流鼓风机与现有例的涡流鼓风机的性能曲线的图，如该图所示，与现有例相比较，确认能够得到高的压力。另外，与现有例比较，得到噪音没有改变的结果。

涡流鼓风机的噪音源是吸入侧，没有必要使喷出侧的隔离壁形状偏斜，或者将隔离壁配置在与喷出口重叠的位置，通过使隔离壁形状与叶片形状相符合，能够得到噪音相同但压力高的涡流鼓风机。

Claims (4)

1.一种涡流鼓风机，其特征在于，包括：

具有以旋转轴为中心的环状的沟槽的叶片罩；

在所述叶片罩的所述环状的沟槽内，具备横切所述环状的沟槽并沿圆周方向划分的多个叶片的涡流鼓风机叶轮；和

设置有与所述环状沟槽相对的静止流路的罩，其中

朝旋转方向间隔在设置于静止流路上的喷出口和吸入口之间的隔离壁的喷出侧形状与叶片为相同形状。

2.根据权利要求1所述的涡流鼓风机，其特征在于：

存在隔离壁不与设置在静止流路上的喷出口重叠的位置关系。

3.根据权利要求1所述的涡流鼓风机，其特征在于：

叶轮的叶片形状从旋转轴看呈弯曲状。

4.根据权利要求2所述的涡流鼓风机，其特征在于：

叶轮的叶片形状从旋转轴看呈弯曲状。

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