CN101408196B - 鼓风机 - Google Patents

Abstract

本发明的鼓风机是，具有：叶轮、外壳(19)和锥形孔(8)，叶轮设置有多片轴流叶片(40)，该多片轴流叶片(40)在周方向上被留有间隔地安装在轮毂(1)的外周面；外壳(19)包围上述叶轮的周围；锥形孔(8)被缩成筒状，将气体向上述外壳内引导，上述锥形孔的内径(D1′)小于上述叶轮的外径(D4)。并且，叶片(4)具有轮毂侧的前进叶片部(2)和叶片的外周侧的后退叶片部(3)，前进叶片部在半径方向上具有前进率为正的值，后退叶片部具有负的值。叶片的圆弧长随着从上述轮毂侧向着上述外周侧而变长。因此，可以通过高静压化等提高鼓风效率，实现低噪音化。

Description

鼓风机

本分案申请是基于申请号为“200480000680.1”、申请日为2004年6月17日、发明名称为“鼓风机”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及例如用于换气的鼓风机。

背景技术

使鼓风机高效率化需要使静压上升，因此，重要的是在相对场增加离心方向的流动和使流动方向的速度减速。

在现有的鼓风机中，为了增加离心方向的流动，一般需要将叶片后方的流动进行斜流化。为此，例如在特开昭53-116513号公报中有如下记载，即，将叶片的基准线从其根部到中间部以规定的倾斜角向旋转方向弯曲，从中间部到顶端部以规定的倾斜角向旋转方向的反方向弯曲，该基准线的最外端位于比连接旋转中心和上述根部的线更向旋转方向的相反侧。

在现有的上述构成的鼓风机中，空气基本上沿着大致轴线方向移动，即所谓的轴流式鼓风机。因此，在外周部，叶片形状引起的斜流效果小，因此，具有以下问题，即，不能得到充分的静压上升，鼓风效率差，噪音增加等。

发明内容

本发明以解决上述问题为课题，目的是提高高静压化等产生的鼓风效率和得到可以低噪音化的鼓风机。

本发明的鼓风机具有叶轮、外壳和锥形孔，叶轮设置有多片轴流叶片，该多片轴流叶片在周方向上被留有间隔地安装在轮毂的外周面；外壳包围上述叶轮的周围；锥形孔被缩成筒状，将气体向上述外壳内引导。上述锥形孔的内径小于上述叶轮的外径。

另外，具有叶轮、外壳和锥形孔，叶轮设置有多片轴流叶片，该多片轴流叶片在周方向上被留有间隔地安装在轮毂的外周面；外壳包围上述叶轮的周围；锥形孔被缩成筒状，将气体向上述外壳内引导。上述锥形孔的内径小于上述叶轮的外径，并且，位于比上述锥形孔的内径更向外周侧的上述叶片部分的一部分在沿着上述叶轮的旋转中心轴的方向上，从上述锥形孔的缩径侧端部向扩径侧端部突出。

另外，设置轮毂和多张叶片，该多张叶片在周方向上被留有间隔地安装在该轮毂的外周面，将叶片向与旋转中心轴垂直的面进行垂直投影时，将如下形成的曲线定义为周方向中心曲线，即连接在各同心圆与投影后的上述叶片重叠的周方向上延伸的各圆弧长的中心点而形成的曲线，各同心圆在以上述面和上述旋转中心轴的交点为中心的径方向上延伸，在将连接上述交点和上述周方向中心曲线的上述轮毂侧的端点的直线与连接上述交点和上述周方向中心曲线的任意点的直线形成的角度定义为前进角θ，该前进角θ以上述叶片的旋转方向为正，将该前进角θ的每半径方向单位长度的变化率定义为前进率的情况下，上述叶片具有上述轮毂侧的前进叶片部和上述叶片的外周侧的后退叶片部，前进叶片部在半径方向上具有上述前进率为正的值，后退叶片部具有负的值。上述叶片的上述圆弧长随着从上述轮毂侧向着上述外周侧而变长。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的鼓风机的正视图。

图2是图1去掉锥形孔时的正视图。

图3是图1的叶片的立体图。

图4是叶片旋转时的沿着图1的IV-IV线的剖视图，是表示大风量时的空气的流动图。

图5是叶片旋转时的沿着图1的IV-IV线的剖视图，是表示小风量时的空气的流动图。

图6是沿着图5的VI-VI线的剖面图。

图7是在第一实施方式的鼓风机上，比率(％)与相对噪音强度(dBA)的关系图。

图8是在第一实施方式的鼓风机上，后退叶片部的前进率与相对噪音强度的关系图。

图9是表示本发明的第二实施方式的鼓风机，叶片旋转时、沿着旋转中心轴的剖视图。

图10是表示本发明的第三实施方式的鼓风机，叶片旋转时、沿着旋转中心轴的剖视图。

图11是在第三实施方式的鼓风机上，比率(％)与相对噪音强度的关系值的关系图。

图12是在第三实施方式的鼓风机上，比率(％)与静压差的相对值的关系图。

图13是表示本发明的第四实施方式的鼓风机，叶片旋转时、沿着旋转中心轴的剖视图。

图14是表示本发明的第四实施方式的鼓风机，叶片旋转时、沿着旋转中心轴的剖视图。

图15是关于第一实施方式，斜置角的说明图。

图16是关于第一实施方式，径方向中心线的说明图。

具体实施方式

以下参照附图，就本发明的适合的实施方式进行说明，在各实施方式中，同一、同等部件或部位用同一符号进行说明。

第一实施方式

图1是从本发明的第一实施方式的鼓风机的吸入侧看的正视图，图2是图1去掉锥形孔8时的正视图，图3是图1的叶片4的立体图，图4和图5是沿着图1的叶片4旋转时的IV-IV线的剖视图，图6是沿着图5的VI-VI线的剖视图。另外，图2是表示将叶片4向与作为轮毂1的中心轴线的旋转轴30垂直的面上投影的状态，从吸入侧看与旋转轴30垂直的面的图。

该鼓风机具有马达轴20、圆柱形状的轮毂1、四张叶片4、外壳19和锥形孔8，圆柱形状的轮毂1与该马达轴20同心地直接连结，四张叶片4被沿周方向等间隔地安装在该轮毂1的外周面上，外壳19包围着叶片4的周围，锥形孔8被安装在外壳19的吸入侧的端部、将空气向外壳19的内部引导。

轮毂1和四张叶片4构成叶轮，图1和图2中的箭头表示叶轮(轮毂1)的旋转方向。作为轮毂1的中心轴线的旋转轴30与叶轮的旋转中心轴相同。

另外，在本说明书中，将被设置在流动的吸入侧的、具有将气流向叶轮平稳地引导的曲线部的装置称为锥形孔。

各叶片4由前进叶片部2和后退叶片部3构成。

在此，就前进叶片部2和后退叶片部3进行说明。

首先，如图2所示，将叶片4向与作为轮毂1的中心线轴的旋转轴30垂直的面投影时，将如下形成的曲线定义为周方向中心曲线6，该曲线是连接在各同心圆与投影后的上述叶片4重叠的周方向上延伸的各圆弧长的中心点而形成，各同心圆在以上述面和作为旋转轴30的交点的第二中心点B为中心的径方向上延伸。将第一直线壹和第二直线贰(在图2中叶片4的最外周端)形成的角度定义为前进角θ，该前进角θ以叶片4的旋转方向为正，第一直线壹连接第二中心点B和叶片4的周方向中心曲线6的轮毂侧的端点的第一中心点A，第二直线贰连接第二中心点B和周方向中心曲线6的任意点，将该前进角θ的每半径方向单位长度的变化率定义为前进率(°/mm)。

前进角θ是从吸入侧看与旋转轴30垂直的面时，从第一直线壹向着纸面将叶片4的顺时针的旋转方向为正、逆旋转方向为负。

在图1和图2中，从与旋转轴30垂直的面看时，叶片4向着纸面向右旋转，吸入方向是纸面的反面。叶片4的前进角θ是第二直线贰对于第一直线壹向右转侧时为正的值，第二直线贰对于第一直线壹向左转侧时为负的值。并且，在半径方向上，具有前进率为正的值的叶片4的部位是前进叶片部2，具有负的值的叶片4的部位是后退叶片部3。

由前进叶片部2和后退叶片部3构成的叶片4随着从轮毂1侧向着外周部7、圆弧长的尺寸增大。另外，前进叶片部2和后退叶片部3之间的交界部5的圆弧形状与叶片4的叶片半径位置上的圆弧形状大致一致。作为该叶片4的前进角θ的每半径方向单位长度的变化量的前进率在交界部5与周方向中心曲线6的交点C的位置上为零，比该点C更向外的外径(外周)侧是前进率θ为负的后退叶片部3，该交点C的内径(轮毂)侧是前进率为正的前进叶片部2。

另外，在本说明书中，将上述的叶片4称为复合叶片，将用于一般的轴流式鼓风机的叶片称为轴流叶片。如以下的详细说明，复合叶片是前进叶片部2主要作为轴流式鼓风机起作用，后退叶片部3主要作为离心式鼓风机起作用。

如图4所示，安装在叶片4的空气吸入侧的锥形孔8开口部8A的口径D1尺寸与交界部5的直径D3的尺寸大致一致。这里所说的大致一致是指锥形孔8的口径D1与叶片4的交界部5的直径D3的尺寸比最大误差为10％的状态。

另外，如图15所示，本实施方式的叶片4是在将叶片4在各直径上的圆筒面上展开的叶片列上，将由直线L2和直线L1所形成的角从吸入侧看的角(斜置角)作为γ时，γ在向着图15的纸面逆时针旋转的方向上从0°到90°的范围，该直线L2连接作为各叶片的旋转方向前侧的前缘4F和作为旋转方向后侧的后缘4B，该直线L1与旋转中心轴方向平行。

并且，如图16所示，将以下直线定义为直线甲，该直线是将与叶片4的轮毂1相接的部分上的旋转中心轴(旋转轴)30方向高度的中心点与轴垂直地延长至叶片外周部的直线。另外，将连接叶片部的各半径上的轴方向高度的中心点的线定义为径方向中心线乙。将连接轮毂部上的轴方向高度的中心点和径方向中心线乙上任意点的直线定义为直线丙。将直线丙与直线甲形成的角度定义为φ。如果将比直线甲更向气体吸入侧(向着纸面的上侧)一侧设为正，将直线甲更向气体排出侧(向着纸面的下侧)一侧设为负，则φ>0。换句话说，设置在轮毂1的外周面的四张叶片4对于与旋转轴30垂直的平面、向着吸入侧具有角度φ>0的倾斜度。即，直线丙对于直线甲向气体的吸入侧倾斜。

因此，叶轮的压力面侧的曲面向排出侧并且外周侧倾斜，可以产生向着半径方向外侧的流动，静压可以上升。

另外，在图16中显示了径方向中心线乙是曲线，也可以是直线。在图4中显示了径方向中心线乙是直线，直线丙与径方向中心线乙重合。

在此，在位于锥形孔8的口径D1的内周侧区域上的前进叶片部2上，该叶片4的周方向剖面形状(对于旋转轴30将叶片4垂直地切断时的形状)与轴流式鼓风机的叶片(轴流叶片)类似，如图4中的箭头所示，沿着旋转中心轴30流动。另外，在比锥形孔8的口径D1更向外的外径侧上的后退叶片部3上，与离心式鼓风机的叶片(本说明书中称为离心叶片)类似，如图6中的箭头所示，成为向半径方向扩大的子午面流动，形成与离心式鼓风机同样的流动场。

通过这样的构成，可以形成满足离心式鼓风机的高静压特征和轴流式鼓风机的大风量特征的鼓风机。

在上述构成的鼓风机中，大风量时如图4所示。即，子午面流动如箭头P所示，流体大致沿着中心轴线30的方向流动，由于叶片4的周方向剖面形状与轴流式鼓风机大致相等，因此作为轴流式鼓风机进行动作。

相反，小风量时，如图5所示。即，锥形孔8的开口部8A的口径(图4所示的D1)小于外壳19的内径(图4所示的D2)，子午面流动如箭头Q所示，斜流成分增加，从前进率为负的后退叶片部3开始斜流化、流出，但在该后退叶片部3上，由于对于向离心方向扩大的子午面流动具有大致同样的叶片形状，因此，对叶片4的负荷减少，鼓风效率提高。

这样，叶片4具有轮毂1侧前进叶片部2和叶片4的外周侧的后退叶片部3，前进叶片部2在半径方向前进率具有正的值，后退叶片部3具有负的值。并且，叶片4的圆弧长随着从轮毂1侧向着外周侧而变长。因此，由于向着半径方向外周侧、叶片的圆弧长是长的形状，因此，在叶片外周部，沿着流动的叶片面积增加，相对叶片的流动的实际的半径增加，因此，离心力形成的静压上升，可以增加叶片的作功量。

另外，在前进叶片部2的周方向中心曲线6上，随着从轮毂1侧向交界部5侧转移，周方向中心曲线6的切线的倾斜角度以旋转轴为基准，向旋转方向侧逐渐扩大地倾斜，另外，随着从交界部5侧向外周侧转移，周方向中心曲线6的切线的倾斜角度向与旋转方向相反的方向逐渐扩大地倾斜。

因此，在前进叶片部2上，成为与轴流式鼓风机同样的流动，作为轴流式鼓风机进行动作。在该叶片4的外周侧，前进率对于流动大致一致地向负后退，相当于后退叶片部3的部位与离心式鼓风机的叶片类似，作为离心式鼓风机进行动作。

因此，本实施方式的鼓风机具有轴流式鼓风机和离心式鼓风机的两种功能，并且，可以使叶片的形状沿着两个流动场，即通过设置锥形孔产生的与离心式鼓风机同样的向半径方向扩大的流动场和向与轴流式鼓风机相同的、与旋转中心轴平行的方向流动的流动场，可以降低由于紊流引起的噪音的增加。

在前进叶片部2的周方向中心曲线6上，由于随着从轮毂1侧向交界部5侧转移，周方向中心曲线6的切线的倾斜角度向气体的排出侧逐渐扩大地倾斜，另外，随着从交界部5侧向外周侧转移，周方向中心曲线6的切线的倾斜角度向气体的吸入侧逐渐扩大地倾斜，因此，叶轮的曲面向外周侧倾斜，可以产生向着半径方向外侧的流动，静压可以上升。

另外，通过将锥形孔8安装在外壳19的空气吸入侧上，鼓风机的吸入侧的口径与锥形孔8的口径D1相等，吸入面积减少。在流动场与轴流式鼓风机同样的状态、叶片4的直径小于锥形孔8的口径D1的区域上的前进叶片部2上，叶轮的吸入侧的口径与锥形孔8的口径D1相等，大风量、小风量时都成为与轴流式鼓风机相同的流动，作为轴流式鼓风机动作。

一方面，在流动场成为向着半径方向外侧的流动、叶片4的直径大于锥形孔8的口径D1的区域上的后退叶片部3上，如图6所说明的，叶片4的后退叶片部3的剖面对于向离心方向扩大的流动、在该叶片4的外周侧上，前进率相对流动大体一致地向负后退，相当于后退叶片部3的部位与离心式鼓风机的叶片相似，作为离心式鼓风机动作。

因此，该鼓风机具有轴流式鼓风机和离心式鼓风机两种功能，可以期待根据离心力的全压(Euler head)的上升，可以成为高静压化。

图7是本发明者通过实验得到的上述构成的鼓风机的性能图，横轴是，在使锥形孔8的内径D1＇一定，改变交界部5的直径D3时的情况下、对于锥形孔8的内径D1＇的交界部5的直径D3的比率D3/D1＇(％)，纵轴是，在大致最高功率点的条件下，将锥形孔8安装在外壳19时，与不安装锥形孔8时相比较降低的相对噪音强度(dBA)的值。另外，如图9所示，在此，锥形孔8的内径D1＇是指锥形孔8的缩径部的内面的直径。另外，图4所示的锥形孔8的口径D1是指锥形孔8的缩径部的厚壁中央部的直径，锥形孔8的内径D1＇与口径D1大致相等。另外，在此最高功率点是指使锥形孔8的开口部8A的口径D1(D1＇)为一定，改变叶片4的外径(叶片4的外径是指轮毂1和四张叶片4构成的叶轮的外径)时的鼓风功率(静压×风量/马达输出)的最高的点。

从该图可以看到，得到以下明显的效果，即，叶片4形状的比率在80％到130％的范围的情况下，鼓风机的低噪音化可以从大致3.0(dBA)降低4.7(dBA)，比率为105％时相对噪音强度降低4.7(dBA)最大。另外，如果比率为100％到110％时，相对噪音强度减少4.5(dBA)以上，静音效果尤其明显。另外，从该图可以看出，图中147％时，相对噪音强度为零，此时锥形孔8对相对噪音强度的降低没有起作用，与没有锥形孔8时相同。

另外，图8是本发明者通过实验得到的上述构成的鼓风机的性能图，以后退叶片部3的前进率为横轴，纵轴是，在大致最高功率点的条件下，将锥形孔8安装在外壳19时，与不安装锥形孔8时相比较降低的相对噪音强度(dBA)的值。

从该图可以看出，前进率在-2.0(°/mm)到-2.9(°/mm)的范围内，鼓风机的低噪音化有明显的效果，前进率在-2.2时，相对噪音强度最大约降低11(dBA)。

另外，如图4所示，位于比锥形孔8的内径的更向外周侧的叶片部分的一部分4A，即，在本实施方式中，后退叶片部3的一部分在沿着叶轮的旋转中心轴(旋转轴)30的方向上，从锥形孔8的缩径侧端部8B向扩径侧端部8C突出。假如不是位于比锥形孔8的内径的更向外周侧的叶片部分的一部分4A沿着叶轮的旋转中心轴(旋转轴)30的方向上，从锥形孔8的缩径侧端部8B向扩径侧端部8C突出的情况下，则由于产生循环涡流和泄漏流动，循环涡流是在锥形孔8的缩径侧端部8B和扩径侧端部8C之间通过叶轮的旋转产生，泄漏流动是从叶轮和缩径侧端部8B漏出，因此，产生噪音增加，输入增加的问题。

另外，如果例如增加锥形孔的厚度等、填住叶片部分的一部分4A应该突出的空间来代替将叶片部分的一部分4A突出，则缩径侧端部和循环涡流向吸入侧移动，叶片的有效面积减少，其结果具有产生噪音增加，输入增加的问题。

在此，如图4所示，如果将位于比锥形孔8的内径的更向外周侧的叶片部分的一部分4A，在沿着叶轮的旋转中心轴(旋转轴)30的方向上，从锥形孔8的缩径侧端部8B向扩径侧端部8C突出，则从叶轮和缩径侧端部8B之间产生的泄漏流动减少，因此，可以降低由于泄漏流动产生的静压上升的损失和风量的损失。另外，由于泄漏产生的紊流减少，因此可以降低噪音。

因此，可以控制在锥形孔8的缩径侧端部8B和扩径侧端部8C之间通过叶轮的旋转产生的循环涡流、以及从锥形孔8的缩径侧端部8B和叶轮之间漏出的泄漏流动两方面，可以实现高效率化和低噪音化，高效率化和低噪音化的实现是由于可以形成的高静压化和大风量化。

另外，不局限于具有上述的复合叶片的叶轮，具有一般的轴流叶片或离心叶片的叶轮、包围叶轮周围的外壳、为了将气体向外壳内引导、被缩成筒状的锥形孔，锥形孔的内径比叶轮的外径减小地构成的鼓风机中，也可以通过位于比锥形孔的内径的更向外周侧的叶片部分的一部分，在沿着叶轮的旋转中心轴的方向上，从锥形孔的缩径侧端部向扩径侧端部突出，与上述复合叶片的情况相同，可以实现鼓风效率的提高，并且可以成为低噪音化。

第二实施方式

图9是表示本发明的第二实施方式的鼓风机的构成说明图，是叶片4沿着旋转时的旋转轴(旋转中心轴)30的剖视图。

在上述第一实施方式中，表示了作为前进叶片部2和后退叶片部3交界的交界部5和锥形孔8的内径大致一致的情况。

与此相反，如图9所示，在本实施方式中，作为前进叶片部2和后退叶片部3交界的交界部5位于比锥形孔8的内径更向外周侧。即，D1＇<D3。

比叶片4(叶轮)的前进叶片部2和后退叶片部3的交界部5更向内周侧上的叶片形状是前进叶片部2，并且，由于在比锥形孔8的内径D1＇更向内周侧的区域上，作为轴流式鼓风机进行动作。因此，具有大风量的特性。并且，由于比叶片4(叶轮)的上述交界部5的更向内周侧上的叶片形状是前进叶片部2，由于在比锥形孔8的内径D1＇更向内周侧的区域上，被锥形孔8缩小，因此，成为向半径方向外侧扩大的流动，可以通过离心力使静压上升。

另一方面，比叶片4(叶轮)的前进叶片部2和后退叶片部3的交界部5的更向外周侧上的叶片形状是后退叶片部3，作为离心式鼓风机进行动作。因此，由于对于向离心方向扩大的子午面流动大致一致，因此对子午面的负荷减少，鼓风效率提高。因此，叶片4(叶轮)的前进叶片部2和后退叶片部3的交界部5最好是比锥形孔8的内径D1＇更向外周侧。为此，锥形孔8的内径D1＇最好从叶片4(叶轮)的前进叶片部2和后退叶片部3的交界部5的半径位置更向轮毂1侧。

轴流式鼓风机的最小噪音点在开放侧，离心式鼓风机的最小噪音点在高静压侧。因此，对应需要的动作点、通过改变前进叶片部2和后退叶片部3的比例和锥形孔8的内径尺寸，使产生在叶轮(叶片4)上的立体流动场变化，可以利用锥形孔8的内径D1＇控制动作点产生的不同的流动。例如，如果使锥形孔8的内径D1＇缩小，则向半径方向扩大的流动区域增大，成为模拟叶轮的高静压侧流动的流动状态。一方面，如果加大锥形孔8的内径D1＇，则向半径方向扩大的流动区域减小，作为轮毂1侧的轴流式鼓风机进行动作的叶片的区域比锥形孔8的内径D1＇增大，成为模拟叶轮的低静压侧流动的流动状态。

如以上所说明的，在本实施方式中，前进叶片部2和后退叶片部3的交界部5在比锥形孔8的内径的更向外的外周侧上，因此通过改变锥形孔8的内径D1＇，使产生在叶轮(叶片4)上的立体流动场变化，可以利用锥形孔8的内径D1＇控制动作点产生的不同流动。

另外，如第一实施方式和第二实施方式所述，作为前进叶片部2和后退叶片部3交界的交界部5的直径D3和锥形孔8的内径D1＇的关系不局限于D1＇≤D3的情况，如果锥形孔的内径D1＇小于叶片的外径D4，则可以使流动向径方向的向外方向，向半径方向扩大的流动可以使静压上升。

第三实施方式

图10是表示本发明的第三实施方式的鼓风机的构成说明图，是叶片4沿着旋转时的旋转轴(旋转中心轴)30的剖视图。

如图2和图3所示，在上述第一和第二实施方式中就复合叶片的情况进行了说明，该复合叶片是，叶片4具有轮毂1侧的前进叶片部2和叶片4的外周侧的后退叶片部3，前进叶片部2具有在半径方向上前进率为正的值，后退叶片部3具有负的值，叶片4的圆弧长随着从轮毂1侧向着外周侧而变长。但是，不局限于具有这样的复合叶片的叶轮，具有一般的轴流叶片40的叶轮(轴流式鼓风机)、包围叶轮周围的外壳19、为了将气体向外壳19内引导、被缩成筒状的锥形孔8，锥形孔8的内径D1＇比叶轮的外径D4减小地构成的鼓风机中，也与上述实施方式的情况相同，可以实现通过高静压化提高鼓风效率，并且可以成为低噪音化。

即，锥形孔8的内径D1＇小于轴流叶轮的外径D4时的气体的流动是，在叶轮的吸入侧流入叶轮时，被锥形孔节流，随着从锥形孔向着排出侧、向半径方向外侧扩展。

在轴流叶轮(轴流叶片40)上，由于在比锥形孔8的内径D1＇更向内周侧的区域上，作为轴流式鼓风机进行动作，因此，具有大风量的特性。另一方面，在轴流叶轮(轴流叶片40)上，由于在比锥形孔8的内径D1＇更向内周侧的区域上，被锥形孔缩小，因此，成为向半径方向外侧扩大的流动，可以通过离心力使静压上升。

因此，如果使锥形孔8的内径D1＇变小，则向半径方向扩大的流动区域增大，成为模拟轴流叶轮的高静压侧流动的流动状态。相反，如果加大锥形孔8的内径D1＇，则向半径方向扩大的流动区域缩小，作为轮毂1侧的轴流式鼓风机进行动作的叶片的区域比锥形孔8的内径D1＇增大，成为模拟低静压侧流动的流动状态。

因此，在轴流叶轮的外径的范围内，通过改变锥形孔8的内径D1＇，使产生在轴流叶轮上的立体流动场发生变化，动作点产生的不同的流动，可以利用锥形孔8的内径D1＇控制流动场

例如，在低静压侧的动作点上使用的情况下，加大锥形孔8的内径D1＇，在高静压侧使用的情况下，减小锥形孔8的内径D1＇。

这样，通过控制锥形孔8的内径D1＇的大小，可以控制动作点，由于在以叶轮作为目的的动作点上使用，因此可以进行低噪音化和高效率化。

如上所述，通过将锥形孔的内径小于轴流叶片的外径地构成，则可以使流动向径方向的外方，向半径方向扩大的流动可以使静压上升。

并且，由于将引导气流的锥形孔设置在轴流式鼓风机(轴流叶轮)的吸入侧，因此，无论轴流叶轮的实际安装条件如何，起到了将吸入流动的分布均等化的作用，因此可以降低流入轴流叶轮的紊流，实现低噪音化。

图11是本发明者通过实验得到的上述构成的鼓风机的性能图，横轴是，在使轮毂1和四张轴流叶片40构成的轴流叶轮的外径(图10中D4所示)一定，改变锥形孔8的内径(图10中D1＇所示)时的比率D1＇/D4(％)，纵轴是将锥形孔8安装在外壳19上时，与不安装锥形孔8时相比较降低的相对噪音强度Ks(dBA)的值。

从图11中可以看出，比率在从大致50％到85％的范围内，相对噪音强度减小，静音效果明显。

图12是本发明者通过实验得到的上述构成的鼓风机的性能图，横轴是，在使轮毂1和四张轴流叶片40构成的轴流叶轮的外径(图10中D4所示)一定，改变锥形孔8的内径(图10中D1＇所示)时的比率D1＇/D4(％)，纵轴是鼓风机的上游侧和下游侧之间的静压差的相对值。

从该图中可以看出，比率在从大致50％到85％的范围内，静压上升效果明显。

根据图11和图12的结果，将锥形孔8的内径D1＇做成大于等于轴流叶轮的外径尺寸D4的50％、最好是小于等于85％时，基本上不损害轴流叶轮的大风量特性，可以使轴流叶轮形成高静压化、低噪音化。

第四实施方式

图13是表示本发明的第四实施方式的鼓风机的构成说明图，是叶

片4沿着旋转时的旋转轴30的剖视图，图14是表示本发明的第四实

施方式的其他的鼓风机的构成说明图，是叶片4沿着旋转时的旋转轴

30的剖视图。在图中，粗线箭头表示气体的流入方向，长的箭头速度

快。

设置叶轮的风路因实际安装条件而异，在叶轮吸入侧，在叶轮的

旋转中心轴30的周方向上有时产生吸入流速差。这种情况下，从锥形

孔8的扩径侧端部到缩径侧端部的颈缩部内面到旋转中心轴30的距离

在周方向上形成不均等的曲面形状，由于在流速快的部位上，锥形孔

的颈缩部内面的曲率大于其他部位上的曲率，因此可以减少由于锥形

孔的剥离产生的紊流，防止噪音的增加。并且，可以缓和由于周方向上的风速不均的构成产生的吸入侧的流速的分布不均，可以降低由于吸入侧的流速的不均产生的旋转噪音。

在本实施方式中，如图13所示，向着图13、左右的锥形孔8的扩径侧端部到叶轮的旋转中心轴30的距离向着图13是左右相等，即，左边的距离d1和右边的距离d2相等。并且，通过使右侧的扩径侧端部和缩径侧端部之间的旋转中心轴方向30的长度(高度)长，颈缩部内面到叶轮的旋转中心轴30的距离在图13的右侧和左侧不同。即，高速度流入侧的右侧的颈缩部内面的曲率大于左侧的曲率。

另外，如图14所示，也可以使扩径侧端部和缩径侧端部之间的旋转中心轴方向30的长度为左侧和右侧相等、只改变曲率，使高速度流入侧的右侧的颈缩部内面的曲率大于左侧的曲率。

另外，在图13和图14中，表示了具有轴流叶片40的鼓风机，具有复合叶片4的鼓风机通过同样的构成也可以得到同样的效果。

另外，在上述各实施方式中，就将四张叶片安装在轮毂上的情况进行了说明，当然不局限于这个数量，本发明适用鱼多张叶片。

另外，本发明不局限于通风用鼓风机，当然也可以适用于冷却诸如汽车、冰箱、空调的热交换机的鼓风机。

另外，被送风的不局限于空气，只要是气体就可以。

根据以上说明的本发明的鼓风机，由于锥形孔的内径小于轴流叶轮的外径，因此，因此，使流动斜流化，通过离心力进行高静压化，因此，可以提高鼓风效率，并且，由于可以产生使叶片附近的流动与叶片一致的流动场，因此可以成为低噪音化。

另外，由于锥形孔的内径小于轴流叶轮的外径，并且，位于比锥形孔8的内径的更向外周侧的叶片部分的一部分，在沿着叶轮的旋转中心轴的方向上，从锥形孔的缩径侧端部向扩径侧端部突出，因此可以控制循环涡流和泄漏流动两方面，循环涡流是在锥形孔的缩径侧端部和扩径侧端部之间通过叶轮的旋转而产生，泄漏流动是从叶轮和缩径侧端部和叶轮之间漏出，因此，可以实现高效率化和低噪音化，高效率化和低噪音化是靠可以形成的高静压化和大风量化来实现。

另外，由于叶片具有轮毂侧的前进叶片部和外周侧的后退叶片部，前进叶片部是在半径方向上具有前进率为正的值，后退叶片部具有负的值，叶片的圆弧长是随着从轮毂侧向着外周侧而变长，因此，通过高静压化可以提高鼓风效率，并且可以实现低噪音化。

Claims (3)

1.一种鼓风机，其特征在于，具有：叶轮、外壳和锥形孔，该叶轮具有外径、绕旋转轴旋转并设置有多片叶片，该多片叶片在周方向上被留有间隔地安装在叶轮的轮毂的外周面；该外壳包围上述叶轮的周围；该锥形孔具有带内径的开口，该锥形孔与叶轮大致同轴并被缩成筒状，将气体向上述叶轮引导，其中，上述锥形孔的内径小于上述叶轮的外径，并且，位于比锥形孔的内径的更向外周侧的上述叶片部分的一部分，在沿着上述叶轮的旋转中心轴的方向上，从上述锥形孔的缩径侧端部向扩径侧端部突出到由上述外壳和上述锥形孔所形成的空间。

2.如权利要求1所述的鼓风机，其特征在于，上述叶轮是，将叶片向与其旋转中心轴垂直的面进行垂直投影时，将如下形成的曲线定义为周方向中心曲线，即，连接在各同心圆与投影后的上述叶片重叠的周方向上延伸的各圆弧长的中心点而形成的曲线，所述各同心圆在以上述面和上述旋转中心轴的交点为中心的径方向上延伸；在将连接上述交点和上述叶片的上述周方向中心曲线的上述轮毂侧的端点的直线与连接上述交点和上述周方向中心曲线的任意点的直线所形成的角度定义为前进角θ，该前进角θ以上述叶片的旋转方向为正，将该前进角θ的每半径方向单位长度的变化率定义为前进率的情况下，上述叶片具有上述轮毂侧的前进叶片部和上述叶片的外周侧的后退叶片部，该前进叶片部具有在半径方向上上述前进率为正的值，该后退叶片部具有负的值；上述叶片的上述圆弧长随着从上述轮毂侧向着上述外周侧而变长。

3.如权利要求2所述的鼓风机，其特征在于，上述后退叶片部的一部分在沿着上述叶轮的旋转中心轴的方向上，从上述锥形孔的缩径侧端部向扩径侧端部的方向突出。

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