CN101755129B - 离心鼓风机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种离心鼓风机，其内部具有叶轮，外部形成由排出口、舌部、涡卷状的涡旋部和开设有吸入口的两侧面的壳体侧板部构成的涡旋壳体，该离心鼓风机能够增加静压，减小输入，降低噪音，并且能够实现紧凑结构。采用如下结构：将涡旋部的舌部相反侧壁面的排出口附近相对于叶轮的驱动轴形成倾斜的曲线，偏向叶轮弯曲而形成涡旋锥形壁面，使涡旋部的驱动轴方向截面积向壳体侧板部侧逐渐缩小。

Description

离心鼓风机

技术领域

本发明涉及一种管道风扇等换气鼓风机、空调机等中使用的离心鼓风机的结构。

背景技术

以往，作为这种离心鼓风机，已知涡旋壳体中，在具有矩形的截面形状的排出口和具有矩形的截面形状的管道之间，连接有具有高度间隔从排出口向管道去依次扩大的矩形的截面形状的扩大流路(例如参照专利文献1)。

以下，参照图9以及图10说明该离心鼓风机。图9是现有的离心鼓风机的结构的侧面图，图10是现有的离心鼓风机的结构的俯视图。如图9以及图10所示，形成矩形的排出口101在舌部102的对面的舌部相反侧壁面103和舌部侧壁面104之间为高度间隔H1的涡旋壳体105，在涡旋壳体105的两侧面设置开设了吸入口106的壳体侧板部107。在涡旋壳体105的内部设置有配置了叶轮108的离心鼓风机109。另外，具有以大于高度间隔H1的高度间隔H2形成的矩形的管道110。在排出口101和管道110之间具有与舌部相反侧壁面103的延长线相比偏向舌部侧壁面104倾斜的壁面111，以长度间隔L形成高度间隔从高度间隔H1的排出口101向高度间隔H的管道110去依次扩大的矩形的扩大流路112。矩形的扩大流路112其与舌部相反侧壁面103的延长线相比偏向舌部侧壁面104形成T度倾斜的壁面111，与管道110相连续地连接，由于管道110上的逆流区域113小，因此主流区域114能够稳定地送风。

但是，这样的现有的离心鼓风机，当矩形的排出口101的宽度尺寸W1和矩形的管道110的宽度尺寸W2相同时，主流区域114能够稳定地送风，但是如图10所示，当宽度尺寸W2与宽度尺寸W1不同时，排出口101和管道110之间形成风路台阶差，因此由气流急剧扩大或碰撞导致的紊流115产生压力损失和紊流噪音，因而离心鼓风机109的静压降低，输入增加，噪音增大。

另外，已知离心鼓风机109中一般壳体侧板侧气流116的风速慢，风向容易变得不稳定从而容易引起紊流，紊流在舌部102附近诱发向叶轮108和吸入口106的间隙的叶轮端部逆流117，产生压力损失或紊流噪音，因而存在离心鼓风机109的静压降低，输入增加，噪音增大的问题。

专利文献1：日本特开平10-299697号公报

发明内容

本发明的离心鼓风机，内部具有叶轮，在该叶轮的周围具有：排出口；与排出口连续的舌部；包围叶轮的外周并与排出口在舌部的相反侧连续的涡卷状的涡旋部；和在叶轮的侧面开设吸入口并与涡旋部和排出口连续的壳体侧板部。在排出口附近的涡旋部与壳体侧板部之间形成有相对于两者倾斜的涡旋锥形壁面。涡旋锥形壁面和上述舌部的距离随着接近上述壳体侧板侧而逐渐缩小。这样，涡旋锥形壁面形成随着接近排出口而逐渐变大的形状。

根据本发明，涡旋锥形壁面和上述舌部的距离随着接近所述壳体侧板侧而逐渐缩小。因此，能够使壳体侧板部侧气流的风速相对于中央部加快，并且能够使沿着涡旋锥形壁面流向排出口中央部的壳体侧板部侧气流的风向稳定。通过该结构，能够抑制紊流导致的压力损失，增加静压，减小输入，降低噪音。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的离心鼓风机的结构的俯视图。

图2是本发明的实施方式1的离心鼓风机的结构的立体图。

图3是本发明的实施方式2的离心鼓风机的结构的俯视图。

图4是本发明的实施方式2的离心鼓风机的结构的立体图。

图5是本发明的实施方式3的离心鼓风机的结构的立体图。

图6是本发明的实施方式4的离心鼓风机的结构的立体图。

图7是本发明的实施方式5的组装有离心鼓风机的管道风扇的结构的俯视图。

图8是表示本发明的实施方式5的组装有离心鼓风机的管道风扇的设置状态的侧面图。

图9是现有的离心鼓风机的结构的侧面图。

图10是现有的离心鼓风机的结构的俯视图。

符号说明

1叶轮

2驱动轴

7排出口

8舌部

9涡旋部

10吸入口

12壳体侧板部

13涡旋壳体

14离心鼓风机

15舌部相反侧壁面

16曲线

17涡旋锥形壁面

18电动机

19排出口侧端部

20圆形连接管

25锥形起始端

26曲面

27锥形部件

28机体

29机体吸入口

30机体吹出口

35机体风路

36管道风扇

37小风量侧机体风路

38大风量侧机体风路

39吸音材料

具体实施方式

以下，参照附图进行说明本发明的实施方式。

(实施方式1)

根据图1以及图2说明本发明的第一实施方式的离心鼓风机。图1是本发明的实施方式1的离心鼓风机的结构的俯视图，图2是立体图。本实施方式的离心鼓风机14的叶轮1，在与驱动轴2连接的圆盘状的主板3与主板3的两侧的环状的电动机侧风扇侧板4和电动机相反侧风扇侧板5之间配置多个叶片6而形成双吸入式。叶轮1经由驱动轴2使用电动机18旋转驱动。在叶轮1的外部形成有空气的排出口7和舌部8。在叶轮1的外周形成有在舌部8的相反侧与排出口7连续的涡卷状的涡旋部9。在叶轮1的两侧面形成有以孔(orifice)11形状开设了吸入口10的两侧面的壳体侧板部12。由包围它们的外周的部件，即排出口7、舌部8、涡旋部9、壳体侧板部12等构成涡旋壳体13。涡旋部9的与舌部8相反侧的舌部相反侧壁面15的排出口7附近，如曲线16所示相对于叶轮1的驱动轴2倾斜并偏向叶轮1弯曲，形成涡旋锥形壁面17。即，在排出口7附近的涡旋部9和壳体侧板部12之间形成倾斜的涡旋锥形壁面17。该涡旋锥形壁面17的内表面和所述舌部8的内表面的距离随着涡旋锥形壁面17接近上述壳体侧板侧而逐渐缩小。该涡旋锥形壁面17的内表面形成随着接近上述排出口而逐渐增大的形状。

另外，在排出口7的舌部8和舌部相反侧壁面15和涡旋锥形壁面17的排出口侧端部19，近似地沿着圆形截面的圆形连接管20的弯曲走向，在排出口7上连接圆形连接管20。圆形连接管20与圆形管道21连通。

在运转离心鼓风机14时，产生大致分为壳体侧板部侧气流22和壳体中央侧气流23的气流，两者的汇流作为排出气流24流出。

以往，由于离心鼓风机14中一般壳体侧板部侧气流22的风速慢，因此风向容易变得不稳定从而容易引起紊流，紊流在舌部8附近诱发向叶轮1和吸入口10的间隙的叶轮端部逆流，产生压力损失或紊流噪音，因而存在离心鼓风机14的静压降低，输入增加，噪音增大的问题。相对于此，在上述的结构中，在设置涡旋锥形壁面17的部分上，若考虑气流通过的截面，则壳体侧板部12比中央部狭窄。因此，比中央部更靠近壳体侧板部12侧的风速比以往快。即，通过在排出口7附近的涡旋部9和壳体侧板部12之间形成倾斜的涡旋锥形壁面17，能够加快壳体侧板部侧气流22的风速。并且，通过该涡旋锥形壁面17向气流的排出口逐渐增大，从而难以因台阶差引起紊流，能够使沿着涡旋锥形壁面17流向排出口7中央部的壳体侧板部侧气流22的风向稳定。由此，能够防止排出口7附近的紊流从而抑制压力损失，能够防止紊流噪音。

另外，在小型且相对较小风量的离心鼓风机中，一般使用施工性优良且节省空间的圆形管道，需要圆形截面的圆形连接管的连接。在现有的离心鼓风机中，不能将图9的矩形的扩大流路112与圆形连接管连续连接，排出口101和圆形管道之间形成风路台阶差，从而出现离心鼓风机109的静压降低，输入增加，噪音增加的问题。

在本实施例中，涡旋部9的舌部相反侧壁面15和涡旋锥形壁面17的排出口侧端部19由于构成从中央部朝向壳体侧板部12侧开口减小的多边形的排出口7，因此排出口侧端部19能够近似沿着圆形连接管20的弯曲走向，能够减小从排出口7到圆形连接管20的风路台阶差，从而能够防止排出口7附近的紊流从而抑制压力损失，能够防止紊流噪音。

另外，在本实施方式中，将离心鼓风机14的叶轮1形成双吸入式结构，但是单吸入式叶轮的离心鼓风机也能够得到同样的作用和效果。

这样根据本发明的实施方式1的离心鼓风机，能够抑制紊流的压力损失，增加静压，减小输入，降低噪音。

(实施方式2)

图3是本发明的实施方式2的离心鼓风机的结构的俯视图。图4是本发明的实施方式2的离心鼓风机的结构的立体图。如图3以及图4所示，将涡旋锥形壁面17的排出口侧相反侧的锥形起始端25设置在从所述涡旋部9仰起的舌部8对应部分到驱动轴2相反部分之间。从涡旋部9仰起的舌部8对应部分是指从涡旋部9的面垂下垂线而达到达到舌部8的最接近的部分。在图3中，最接近舌部8的涡旋部的部位以虚线表示。涡旋部9上的与该虚线部分对应的部分是舌部8对应部分。另外，驱动轴2相反部分是指与该以虚线表示的平面平行，且与包含驱动轴2的平面交叉的涡旋部9上的部分。

另外，在涡旋部9的扩大空间部分，形成涡旋部9的扩大率向壳体侧板部12侧逐渐减少的结构。这里，涡旋部9的扩大空间是指由涡旋部9和叶片6和壳体侧板部12形成的空间中，流经此处的气流的截面积逐渐扩大的部分。另外，扩大率是指从叶轮1的叶片6外周到涡旋部9的距离的变化率，或者在接近排出口的部分从与叶片6和舌部8相接的平面到涡旋部9的距离的变化率。在本实施方式中，在涡旋部9的中央部(由两侧的壳体侧板部12夹纳的中间位置)上扩大的程度(＝涡旋的扩大率)最大，随着接近壳体侧板部12侧而该扩大的程度变小。

一般地，由于离心鼓风机14的壳体侧板部侧气流22的风速慢，因此风向容易变得不稳定从而容易引起紊流。紊流在舌部8容易诱发向叶轮1和吸入口10的间隙的叶轮端部逆流。相对于此，在上述结构中，通过将涡旋锥形壁面17的排出侧相反侧锥形起始端25配置在从舌部相反侧壁面15仰起的舌部8对应部到驱动轴2对应部之间，从而能够加快舌部8附近的壳体侧板部侧气流22。由此，能够防止舌部8附近的叶轮端部逆流。因此，在上述结构中，能够防止排出口7附近的紊流从而抑制压力损失，能够防止紊流噪音。

另外，涡旋部9形成其扩大率向壳体侧板部12侧逐渐缩小的形状，但没有涡旋锥形壁面17的涡旋部9的中央部分的扩大空间向气流的下游去而依次扩大。形成具有涡旋锥形壁面17的部分的涡旋部9的扩大空间、即壳体侧板部侧气流22通过的涡旋部9的扩大空间也依次扩大的形状。通过使它们各自连续而逐渐变化，能够在涡旋部9的宽度方向整个区域上得到将在叶轮1的旋转而产生的动压转换为静压的涡旋部9的作用，同时能够加快在舌部8附近的壳体侧板部侧气流22，能够防止在舌部8附近的叶轮端部逆流。由此，能够防止排出口7附近的紊流从而抑制压力损失，能够防止紊流噪音。

另外，通过使排出口相反侧锥形起始端25位于驱动轴2侧，从而能够将涡旋锥形壁面17紧凑收纳在涡旋壳体13内。

这样，根据本发明的实施方式2的离心鼓风机，能够抑制紊流的压力损失，增加静压，减小输入，降低噪音，并同时实现紧凑结构。

(实施方式3)

图5是本发明的实施方式3的离心鼓风机的结构的立体图。如图5所示，曲线16形成倒圆(R)形状，在涡旋锥形壁面17或舌部相反侧壁面15上设置曲面26。

根据上述的结构，涡旋锥形壁面17和舌部相反侧壁面15通过曲面26平滑地连续，能够使从壳体侧板部侧气流的风向沿涡旋锥形壁面17向排出口7中央部顺畅地偏向并稳定，从而能够防止排出口7附近的紊流，抑制压力损失，能够防止紊流噪音。

这样，根据本发明的实施方式3的离心鼓风机，能够抑制紊流的压力损失，增加静压，减小输入，降低噪音，并同时实现紧凑结构。

(实施方式4)

图6是本发明的实施方式4的离心鼓风机的结构的立体图。如图6所示，作为与涡旋部9分体的部件，采用将形成有涡旋锥形壁面17的锥形部件27配置在排出口7侧的结构。锥形部件27优选由树脂成型品或吸音材料等材质的分体部件制作。因此涡旋部9能够形成简单的形状，涡旋锥形壁面17能够形状自如地立体形成。

这样，根据本发明的实施方式4的离心鼓风机，能够使紊流的生产性良好，并同时能够增加静压，能够减小输入，降低噪音。

不限于本实施方式，涡旋部9、涡旋锥形壁面17、壳体侧板部侧气流12、舌部8等不需要分别由一张板制作。另外，相反地，也可以通过曲线加工等将上述几个部件形成一体的结构。

(实施方式5)

图7是本发明的实施方式5的组装有离心鼓风机的管道风扇的结构的俯视图。如图7所示，在箱状的机体28相对的侧面上设置有机体吸入口29和机体吹出口30。机体28中配置有在机体吸入口29连接吸入侧管道31的吸入连接管32，以及在机体吹出口30连接吹出侧管道33的吹出连接管34。在机体28内部内设离心鼓风机14，连接机体吹出口30和离心鼓风机14的排出口7，在机体28和离心鼓风机14之间形成机体风路35，由此构成管道风扇36。

另外，虽然未图示，夹在机体28和离心鼓风机14的壳体侧板部12之间的两个机体风路35的宽度，也能够使通过电动机相反侧的吸入口10b的风量多的大风量侧机体风路宽度38，宽于由于对连接有驱动轴2的电动机18的气流碰撞而通过吸入口10a的风量少的小风量侧机体风路宽度37，由此构成管道风扇36。

另外，采用在机体28的内表面或涡轮壳体13的外表面设置吸音材料39的结构。另外，虽然未图示，通过在小风量侧机体风路37的吸音材料厚度40和大风量侧机体风路38的吸音材料厚度41间设置差量，能够调整小风量侧机体风路37和大风量侧机体风路38的差值。

图8是表示本发明的实施方式5的组装有离心鼓风机的管道风扇的设置状态的侧面图。如图8所示，在实际使用的设置状态下，在顶棚内42中在机体吸入口29上连接吸入侧管道31，在机体吹出口30上连接吹出侧管道33，从而安装管道风扇36，若离心鼓风机14运转，则室内43的空气从吸入侧管道31经由离心鼓风机14经过吹出侧管道33，向室外44排出。顶棚内42和室内43由顶棚材料45分隔，在顶棚材料45的管道风扇36的下部配置有顶棚检修口46。

根据上述结构，能够防止离心鼓风机14自身的排出口7附近的紊流从而抑制压力损失。通过防止紊流噪音，能够对应于管道风扇36在机体风路35中的压力损失，不增大离心鼓风机14而高效地发挥功能。

另外，通过对应于管道风扇36的机体风路35上的风量而扩大风路宽度，从而抑制风速，能够抑制至离心鼓风机14的吸入口10(未图示)之前的机体风路35中的压力损失，另外能够通过降低风速防止紊流噪音。而且，通过抑制机体风路35上的风速，即使离心鼓风机14的吸入口10(未图示)上的流入风速被降低的状态下，也能够通过涡旋锥形壁面17(未图示)加快壳体侧板部侧气流22(未图示)的风速，并且能够使风向沿着涡旋锥形壁面17(未图示)向排出口7中央部(未图示)稳定。由此，能够防止排出口7(未图示)附近的紊流，能够抑制压力损失，能够防止紊流噪音，能够不增大离心鼓风机14而产生静压。

另外，机体风路35上的噪音能够由吸音材料39(未图示)吸收。

另外，由于能够以离心鼓风机14紧凑使机体28的高度尺寸薄型化，因此能够降低顶棚内42的高度，能够较大确保室内43的高度空间。

另外，当在维修时取出离心鼓风机14时，即使顶棚检修口46小的情况下，也能够容易进行作业，能够使维修性良好。

另外，在本实施例中，作为一般例，由于对电动机18的气流碰撞而通过吸入口10的风量少，而以电动机18侧作为小风量侧机体风路37，但是，为了冷却电动机18而设计时以电动机侧作为大风量侧机体风路38，也能够得到同样的作用。

这样，根据本发明的实施方式5的离心鼓风机，能够增加管道风扇的静压，能够减小输入，降低噪音，并同时实现紧凑结构。

另外，本发明是关于如何平滑控制鼓风机内的气流的流动方式的发明，作为其特征的形状是气流通过的内部的形状，对各个部件的外部形状，不作特别限定。

工业上的可利用性

本发明的离心鼓风机能够为了换气鼓风机、空调机、除湿机、加湿器、空气净化器等空气运送目的中使用。另外，若使用来自机体吹出口的送风冷却设备机器，由于减少压力损失，确保风量，能够提高冷却效果，实现紧凑设置。这样，能够在各种设备机器的送风用途中应用。

Claims (8)

1.一种离心鼓风机，其特征在于：

具有叶轮，在所述叶轮的周围具有：排出口，与所述排出口连续的舌部，包围所述叶轮的外周并在所述舌部的相反侧与所述排出口连续的涡卷状的涡旋部，和在所述叶轮的侧面开设吸入口并与所述涡旋部和所述排出口连续的壳体侧板部，

在所述排出口附近的与所述排出口连续的所述涡旋部与所述壳体侧板部之间形成倾斜的涡旋锥形壁面，

所述涡旋部的与所述舌部相反侧的舌部相反侧壁面和所述涡旋锥形壁面的排出口侧端部构成多边形的所述排出口，

所述涡旋锥形壁面和所述舌部的距离，随着接近所述壳体侧板侧而逐渐缩小，

所述涡旋部的与所述舌部相反侧的排出口附近，相对于所述叶轮的驱动轴倾斜，从所述涡旋部形成所述涡旋锥形壁面的曲线处，所述涡旋部偏向所述叶轮弯曲，形成所述涡旋锥形壁面，

所述涡旋锥形壁面形成随着接近所述排出口而逐渐变大的形状。

2.如权利要求1所述的离心鼓风机，其特征在于：

将所述涡旋锥形壁面的锥形起始端设置在从所述涡旋部仰起的所述舌部相反侧部分到驱动轴相反部分之间。

3.如权利要求1所述的离心鼓风机，其特征在于：

在所述舌部的附近具有所述涡旋部的扩大率从中央部向所述壳体侧板部侧去逐渐减少的部分。

4.如权利要求1所述的离心鼓风机，其特征在于：

在所述涡旋部的所述排出口侧端部和所述涡旋锥形壁面的所述排出口侧端部，沿着圆形截面的圆形连接管的弯曲形状，在所述排出口连接所述圆形连接管。

5.如权利要求1所述的离心鼓风机，其特征在于：

以双吸入式叶轮作为所述叶轮。

6.如权利要求1所述的离心鼓风机，其特征在于：

设置在将机体吸入口和机体吹出口相对设置的箱状的机体的内部，连接所述机体吹出口和所述离心鼓风机的所述排出口，在所述机体和所述离心鼓风机之间形成两个以上的机体风路，在所述机体中构成管道风扇。

7.如权利要求6所述的离心鼓风机，其特征在于：

夹在所述机体和所述离心鼓风机的所述壳体侧板部之间的两个所述机体风路的宽度中，使通过电动机相反侧的吸入口的风量多的大风量侧机体风路宽度，宽于由于对连接有驱动轴的电动机的气流碰撞而通过吸入口的风量少的小风量侧机体风路宽度。

8.如权利要求6所述的离心鼓风机，其特征在于：

在所述涡旋部、所述壳体侧板部、所述舌部或所述排出口的内表面或外表面上设置吸音材料。

Images