CN102022349A

CN102022349A - 鼓风扇和使用该鼓风扇的鼓风机

Info

Publication number: CN102022349A
Application number: CN2010102824741A
Authority: CN
Inventors: 辻川祐荣
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2009-09-11
Filing date: 2010-09-10
Publication date: 2011-04-20
Also published as: JP2011058442A; TW201109532A; EP2295817A2; CN201851371U; TWI418709B; EP2295817A3; JP4894900B2

Abstract

本发明提供一种鼓风扇和使用该鼓风扇的鼓风机，该鼓风扇包括：毂板，用于固定电动机的旋转轴；护罩，与毂板相对地设置；多张叶片，配设在毂板和护罩之间，其中，在叶片的后缘和护罩之间形成间隙。通过使风在该间隙中流动，在保持性能的同时降低鼓风扇的最外周处的风速，降低叶片通过频率噪声，此外，能够利用该简单的结构廉价地制作鼓风扇。

Description

鼓风扇和使用该鼓风扇的鼓风机

技术领域

本发明涉及向离心方向吹出空气的鼓风扇和使用了该鼓风扇的鼓风机。

背景技术

作为向离心方向吹出空气的鼓风扇、所谓离心扇，说明有例如日本特开2007-170331号公报记载的离心扇。图12是专利文献1记载的以往的离心扇的立体图。图13是该以往的离心扇的局部俯视图。另外，在图12和图13中，用箭头标记R表示离心扇的旋转方向。

如图12所示，离心扇20包括：毂板21；与毂板21相对地设置的环状的护罩22；配设在毂板21和护罩22之间的多张叶片23。毂板21的外形部21a是圆形的，在中心具有孔21b。在孔21b固定有电动机(未图示)的旋转轴。护罩22的外形部22a是圆形的，在中央具有开口22b。叶片23的表面具有三维形状。此外，叶片23的作为内周侧的端部的前缘24配设在作为外周侧的端部的后缘25的旋转方向前侧。

离心扇20在电动机的驱动下旋转。利用离心扇20的旋转，从护罩22的开口22b吸入空气。所吸入的空气被从叶片23的前缘24向后缘25引导，并向离心扇20的外侧吹出。

图13的局部俯视图表示从护罩22侧观察离心扇20的一部分的状态。附图标记C是旋转的中心。在此，叶片23的后缘25的靠毂板21侧的部分为毂板侧后缘25a、叶片23的后缘25的靠护罩22侧的部分为护罩后缘25b。叶片23具有毂板侧后缘25a位于护罩22侧后缘25b的旋转方向前侧的形状。即，叶片23的后缘25具有相对于旋转轴方向倾斜的形状。离心扇20将从护罩22的开口22b吸入的空气改变成与该吸入的空气流动的方向大致垂直地流动的方向，并向外侧吹出。在此，在叶片23不具有如上述那样的三维形状的情况下，流经离心扇20的内部的空气会偏向毂板21侧。如上所述，通过将叶片23形成为毂板侧后缘25a位于护罩侧后缘25b的旋转方向前侧的形状，所吸入的空气在被从前缘24向后缘25引导的期间，被从毂板21侧向护罩22侧引导。由此，离心扇20的作为吹出部分的叶片23的后缘25处的空气的风速分布被均匀化。

在此，叶片23的前缘24的靠毂板21侧的部分为毂板侧前缘24a，叶片23的前缘24的靠护罩22侧的部分为护罩侧前缘24b。如图13所示，叶片23具有毂板侧前缘24a的入口角βh大于护罩侧前缘24b的入口角βs的形状。即，叶片23具有前缘24的入口角从毂板21侧朝向护罩22侧去逐渐减小的形状。另外，如上所述，叶片23的后缘25具有出口角从毂板21侧朝向护罩22侧逐渐变化的形状。

也就是说，以往的离心扇20的叶片23具有入口角和出口角从毂板21侧朝向护罩22侧逐渐变化的三维形状。此外，叶片23具有厚度逐渐变化的三维形状。由此，吹出的空气的风速分布均匀化，不降低离心扇20的性能地降低噪声。

可是，离心扇20的叶片23通常由金属板制作。因为由金属板制作的叶片23是薄板件，所以难以形成如上述那样的三维形状。特别是难以形成厚度逐渐变化的三维形状。为了得到这样的三维形状，在将2张由金属板制作的薄板合起来制作叶片23的情况下，增加花费，而且使离心扇20旋转时的平衡性差。而且，在叶片23不是由金属板而是由树脂制作的情况下，能形成三维形状，但增加制作成本。因此，为了谋求由风速分布的均匀化而带来的离心扇20的性能保持和噪声降低，使用三维形状的叶片23时，难以以低成本制作离心扇20。

发明内容

本发明廉价地提供一种通过使风速分布均匀化而谋求性能保持和噪声降低的鼓风扇。

本发明的鼓风扇包括：毂板，用于固定电动机的旋转轴；护罩，与毂板相对地设置；多张叶片，配设在毂板和护罩之间，在叶片的后缘和护罩之间形成间隙。通过使风在该间隙中流动，在保持性能的同时降低鼓风扇的最外周的风速，降低叶片通过频率噪声。此外，能够利用该简单的结构廉价地制作鼓风扇。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的鼓风扇的立体图。

图2是该实施方式的鼓风扇的俯视图。

图3是该实施方式的鼓风扇的剖视图。

图4是该实施方式的另一鼓风扇的剖视图。

图5是该实施方式的再一鼓风扇的剖视图。

图6A是安装有该实施方式的鼓风扇的鼓风机的俯视图。

图6B是图6A的6B-6B剖视图。

图7A是表示该实施方式的扇壳内部的护罩侧的空气流动的说明图。

图7B是表示该实施方式的扇壳内部的毂板侧的空气流动的说明图。

图8是表示不形成间隙的鼓风扇的噪声特性的说明图。

图9是表示第2结构的鼓风扇的噪声特性的说明图。

图10是表示第1结构的鼓风扇的噪声特性的说明图。

图11是表示第3结构的鼓风扇的噪声特性的说明图。

图12是以往的离心扇的立体图。

图13是以往的离心扇的局部俯视图。

具体实施方式

实施方式1

图1是本发明的实施方式1的鼓风扇的立体图。图2是本实施方式的鼓风扇的俯视图。另外，图2表示去除了鼓风扇的护罩的状态。图3是本实施方式的鼓风扇的剖视图。图4是本实施方式的另一鼓风扇的剖视图。图5是本实施方式的再一鼓风扇的剖视图。另外，图3～图5表示鼓风扇的安装有护罩的状态。此外，图3～图5是示意性地表示叶片的配设状态、包括鼓风扇的旋转轴的剖视图。图6A是安装有本实施方式的鼓风扇的鼓风机的俯视图。图6B是图6A的6B-6B剖视图。

首先，说明图6A和图6B所示的鼓风机。鼓风机50在由蜗牛形状的扇壳5所形成的空气流路的内部具有鼓风扇1和用于使鼓风扇1旋转的电动机6。在鼓风扇1在电动机6的驱动下旋转时，空气被从壳体5的吸入口8吸入，从吹出口9吹出。这样的鼓风机50例如通过安装在衣物的洗涤干燥机、衣物干燥机(均未图示)的空气循环路径中，吹出空气，使含有水分的衣物干燥。另外，根据需要，在空气循环路径中装入加热装置、除湿装置。

如图1和图2所示，鼓风扇1包括：毂板4；与毂板4相对地设置的护罩2；配设在毂板4和护罩2之间的多张叶片3。毂板4具有中央附近呈吊钟状向护罩2侧隆起的、大致圆盘的形状。护罩2具有开口的圆环的形状。

此外，毂板4在中央具有孔4a。如图6B所示，用孔4a和螺纹构件7将毂板4固定在电动机6的旋转轴6a上。在驱动电动机6逆时针旋转时，毂板4、护罩2和叶片3成为一体地沿逆时针旋转。由此，空气被从壳体5的吸入口8向护罩2的开口吸入。被吸入的空气随着叶片3的旋转，朝向作为叶片3的端部的后缘3a呈放射状地被吹出。呈放射状地被吹出的空气被从吹出口9吹出。

在此，如图3所示，叶片3在后缘3a的护罩2侧具有缺口部30。由于叶片3具有缺口部30，在叶片3和护罩2之间形成有间隙11a。以下，将该结构记载为第1结构。在使鼓风扇1旋转时，在间隙11a中流动有空气。由此，在扇壳5中，能减少作为风速最快的部分的蜗舌(tongue)10(参照图6A)的附近的风速。蜗舌10是扇壳5和鼓风扇1的间隙最窄的部分。其结果，能使扇壳5的风速分布均匀化。

即使在利用金属板制作叶片3的情况下，也能够容易且以低成本形成由于缺口部30而产生的间隙11a。此外，利用间隙11a，减小扇壳5的最大风速，降低叶片通过频率噪声。另外，形成有间隙11a的部位是叶片3的叶片性能低的部位。因此，即使形成有间隙11a，鼓风机1的鼓风性能也几乎不降低。因此，能够保持鼓风机50的性能，且降低鼓风机50的噪声。另外，即使是在利用树脂制作叶片3的情况下，也能够通过由缺口部30形成间隙11a，不需要沉切(undercut)形状。也就是说，能以低成本制作鼓风扇1。

在此，说明用于在叶片3和护罩2之间形成间隙的另一结构(以下记载为第2结构)。如图4所示，通过使护罩2的外周缘以相对于护罩2的倾斜面2b而言扩大空气出口的方向的方式构成缘部2a，能形成间隙11b。由此，因为空气流入叶片3和护罩2之间的间隙11b，所以具有与由缺口部30形成了间隙11a的情况同样的作用和效果。

说明用于在叶片3和护罩2之间形成间隙的再一结构(以下记载为第3结构)。如图5所示，叶片3在后缘3a的护罩2侧具有缺口部30，并且在护罩2的外周缘，以相对于护罩2的倾斜面2b成为扩大空气出口的方向的方式构成缘部2a，形成有间隙11c。即，是兼具有第1结构和第2结构的结构。在该结构的情况下，具有比第1结构和第2结构大的作用和效果。特别是对噪声的降低具有大的效果。关于这一点后述。

在此，说明像上述那样结构的鼓风扇1和使用了该鼓风扇1的鼓风机50的动作。在从护罩2的开口流入的空气流入所设置的多个叶片3之间时，被改变成与流入的空气的流动方向大致垂直的流动的方向。在护罩2和毂板4之间，在毂板4附近流动的空气流动方向被改变时的曲率小。因此，空气呈大致曲线状圆滑地流动，风速的减小较少，流路损失也比较小。这样，由于空气圆滑地流动，所以不易产生叶片3的空气的剥离现象。

相对于此，在护罩2和毂板4之间，在护罩2的附近流动的空气在流动方向被改变时的曲率大。因此，空气被骤然地折弯，风速的减小较多，流路损失也大。由此，在空气的流动中产生紊乱，在叶片3的上部产生空气的剥离现象、呈漩涡状卷入空气的区域。其结果，容易产生噪声。

说明该噪声的原因。在风速减小较多时，向外的风速矢量变小，空气被向鼓风扇1的旋转方向拉拽。因此，空气不会被向鼓风扇1外吹出。由于在鼓风扇1的外周的风速在叶片3的位置发生脉动，所以该脉动产生压力波，成为叶片通过频率噪声。

在本实施方式的鼓风扇1的叶片3中的护罩2附近的空气的向外的风速矢量小。由此，本实施方式的鼓风扇1通过在叶片3的后缘3a和护罩2之间形成间隙，使空气在该间隙中流动，能减小鼓风扇1的最外周的空气的风速。

在本实施方式中的间隙11a、11b、11c的大小是叶片3的翼弦方向(图3中的上下方向)的10％以下、推力方向(图3中的左右方向)的50％以下。在间隙11a、11b、11c的大小大于叶片3的翼弦方向的10％且大于叶片3的推力方向的50％的情况下，虽然对叶片通过频率噪声有效果，但是有可能会降低作为鼓风扇1的性能。在该状态下，为了保持鼓风扇1的性能，需要增加鼓风扇的转速，在该情况下，鼓风扇1的效率降低。

图7A是表示本实施方式的扇壳5的内部的、护罩2侧的空气流动的说明图。图7B是表示本实施方式的扇壳5的内部的、毂板4侧的空气流动的说明图。另外，图7A和图7B所示的鼓风扇1具有第3结构，间隙11c的大小为叶片3的翼弦方向的5％、推力方向的25％。此外，鼓风扇1的直径是155mm，转速是5800rpm。在该情况下，鼓风扇1的最外周的周向速度约为47m/s。

如上所述，在鼓风扇1的内部，护罩2侧的空气的朝向外周方向的风速矢量与毂板4侧相比较小。因此，在护罩2侧，空气如箭头标记A所示向圆周方向流动。在向该圆周方向的流动成分大的情况下，产生叶片通过频率噪声。

在此，不形成间隙11c的情况的最大风速是47m/s，但是本实施方式的鼓风扇1的最大风速是44m/s。压力脉动声的声压与流速的6～8次方成正比，因此，最大风速从47m/s减少到44m/s相对于噪声抑制是非常有效果的。

另一方面，用图8～图11说明本实施方式的鼓风扇1的噪声特性。图9是表示第2结构的鼓风扇1的噪声特性的说明图。图10是表示第1结构的鼓风扇1的噪声特性的说明图。图11是表示第3结构的鼓风扇1的噪声特性的说明图。另外，图8是表示用于比较的、不形成间隙的鼓风扇的噪声特性的说明图。另外，所有的鼓风扇均为叶片张数是28张，转速是5400rpm。因此，存在有在叶片28张的张数和转速5400rpm的乘积除以60所得到的2520Hz的叶片通过频率。

在图8即同时不具有缺口部30、间隙11a、11b、11c、缘部2a的鼓风扇中，作为叶片通过频率的2520Hz的噪声如用圆圈标记所示那样是28dB。另一方面，在图9即作为第2结构的护罩2上构成缘部2a并形成有间隙11b的鼓风扇1中，作为叶片通过频率的2520Hz处的噪声如用圆圈标记所示那样是26dB。因此，噪声降低2dB。在图10即作为第1结构的构成叶片缺口部30并形成有间隙11a的鼓风扇1中，作为叶片通过频率的2520Hz处的噪声如用圆圈标记所示那样是23dB。因此，噪声降低5dB。在图11即作为第3结构的构成叶片缺口部30和缘部2a并形成有间隙11c的鼓风扇1中，作为叶片通过频率的2520Hz处的噪声如用圆圈标记所示那样是20dB。因此，噪声降低8dB。如上所述，通过在叶片3的后缘3a和护罩2之间设置间隙(间隙11a、11b、11c中的任1个)来降低噪声。

Claims

1.一种鼓风扇，其特征在于，包括：

毂板，用于固定电动机的旋转轴；

护罩，与上述毂板相对地设置；

多张叶片，配设在上述毂板和上述护罩之间，

在上述叶片的后缘和上述护罩之间形成间隙。

2.根据权利要求1所述的鼓风扇，

通过在上述叶片的后缘的护罩侧设有缺口部来形成上述间隙。

3.根据权利要求1所述的鼓风扇，

上述护罩具有倾斜面，并且通过在上述护罩的外周缘设有以相对于上述倾斜面而言扩大来自上述叶片的空气的出口的方式构成的缘部而形成上述间隙。

4.根据权利要求1所述的鼓风扇，

在上述叶片的后缘的护罩侧设有缺口部，而且，上述护罩具有倾斜面，并且通过在上述护罩的外周缘设有以相对于上述倾斜面而言扩大来自上述叶片的空气的出口的方式构成的缘部而形成上述间隙。

5.一种鼓风机，安装有权利要求1～4中任1项所述的鼓风扇。