CN102297145B - 贯流扇和具有该贯流扇的空调机 - Google Patents

Abstract

只要是形成贯流扇的扭斜的叶片形状，就能够降低旋转音和流体噪音(湍流噪音)。但是，在装载于空调机等形成通风道的情况下，在热交换器上沾上水滴，或者在过滤器上堆积了尘埃而使通风阻力增加时，具有从风扇周围产生啪撒啪撒的断续的异常音的倾向。特别是由于端部被通风道的侧壁包围所以通风阻力增大，啪撒啪撒声产生的倾向显著。本发明的贯流扇，使构成端部的叶片的截面形状不改变内外径仅增大叶片的厚度。关于厚度的改变方法，以大致相同比例增厚凸面、凹面。

Description

贯流扇和具有该贯流扇的空调机

技术领域

本发明涉及在空调机的室内单元中，在将叶轮在轴方向上排列结合得到的整体贯流扇(crossflowfan)中，提高送风性能和静压。

背景技术

现有技术的贯流扇是在轴方向用一枚叶片来贯通(例如参考专利文献1)。

图8是现有技术的贯流扇的正面图，图9是图8的贯流扇的A-A向视截面图。

图8所示的叶片2是将在贯流扇1的轴方向上大致等间隔排列的多个支承圆板3的从一端到另一端，即朝向图8从左端到右端将支承圆板3用一枚叶片贯通的部件。各叶片2同样地，形成相比被驱动侧(轴4侧)更向驱动侧(电机5侧)以规定量在旋转方向上前进的倾斜，即形成扭斜(skew)。

如图9所示，该叶片2的截面，将同一厚度的材料在旋转方向侧塑性加工成一个圆弧使之弯曲前倾。另外，在支承圆板3的靠近外周的圆周方向以随机间距P1、P2、P3、P4……P34配置有多个叶片2。

该贯流扇1通过在前外壳和后外壳之间旋转，利用离心力在前外壳附近的叶轮内产生内部涡旋。由此，将风从通风道的入口开口部吸入，从出口开口部排出。

这种现有技术的贯流扇，由于叶片2从支承圆板3的左端到右端，使全部叶片相对于轴方向平行线在规定角度同一方向上倾斜，前外壳的前框对应的叶片相位的偏差从左端到右端，均匀地一点点地连续地进行，另外，在以支承圆板3为边界的左右，叶片2没有相位差。因此，左右的速度大致相同没有干扰，能够在整个宽度使向叶片2的流入平滑。因此，旋转一次音的降低当然不用说，气流的变动也变少，叶轮体的旋转的低频振动(每秒间的旋转数的整数倍的频率)和现有技术中由于干扰产生的高频的流体噪音(比一次旋转音高的频率)也能够降低。

专利文献1：日本特开平8-200283号公报

发明内容

只要是形成现有技术的贯流扇的扭斜的叶片形状，就能够降低旋转音和流体噪音(湍流噪音)。但是，在装载于空调机等形成通风道的情况下，水滴附着在热交换器，或者尘埃堆积在过滤器而使通风阻力增加时，有可能从风扇周围产生啪撒啪撒的断续的异常声音。特别是由于贯流扇的端部被通风道的侧壁包围所以通风阻力增大，啪撒啪撒声产生的倾向显著。在现有技术中，无法得到对于这种噪音的降低效果。

另外，现有的贯流扇由于用一枚叶片在轴方向上贯通，所以存在需要用于制作叶片的大型的模具等生产性差的问题。

为了解决上述课题，本发明使构成端部的叶轮的内外径与构成端部以外的叶轮的内外径相同，并使构成上述端部的叶轮的叶片(blade)的截面形状比构成上述端部以外的叶轮的叶片的截面形状厚。

由此，通过使构成端部的叶轮为高静压型的叶片形状，能够降低断续的异常音的产生，并且当采用使贯流扇在轴方向上结合的结构时，由于制作容易插入叶片槽的形状变得容易，所以超声波焊接等的接合·组装性提高，生产性提高。

本发明的贯流扇能够抑制在通风道的侧壁附近的通风阻力高的区域中产生的啪撒啪撒的断续的异常音。另外，通过超声波焊接等的接合·组装性提高，生产性提高。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的空调机的室内单元的立体图。

图2是本发明的实施方式1的空调机的室内单元的截面图。

图3是本发明的实施方式1的贯流扇的正面图。

图4是本发明的实施方式1的贯流扇的中央部和端部的截面图。

图5是本发明的实施方式1的贯流扇的中央部和端部的叶片的截面图。

图6是本发明的实施方式2的贯流扇的中央部和端部的截面图。

图7是本发明的实施方式2的贯流扇的中央部和端部的叶片的截面图。

图8是现有的贯流扇的正面图。

图9是现有的贯流扇的A-A向视截面图。

附图符号说明

1贯流扇

2叶片

3支承圆板

4轴

5电机

6前外壳(稳定器)

7后外壳(后部导轨)

9吸入口

10吹出口

13热交换器

17左右叶片

21叶轮

21a端部叶轮

21b中间部叶轮

具体实施方式

本发明的第一方面是一种贯流扇，其将具有多个叶片的叶轮多个排列在支承圆板的靠近外周而形成，其中，使构成端部的叶轮的内外径与构成端部以外的叶轮的内外径相同，并使构成上述端部的叶轮的叶片的截面形状比构成上述端部以外的叶轮的叶片的截面形状厚。

由此，通过使构成端部的叶轮为高静压型的叶片形状，能够降低断续的异常音的产生，并且当采用使贯流扇在轴方向上结合的结构时，由于制作容易插入叶片槽的形状变得容易，所以超声波焊接等的接合·组装性提高，生产性提高。

本发明的第二方面是在第一方面中，使构成上述端部的叶轮的叶片的截面形状，以构成上述端部以外的叶轮的叶片的截面形状为基准以大致相同比例增厚凸面、凹面。该形状在能够降低断续的异常音的产生这一点上更佳。

本发明第三方面是在第一或第二方面中，使构成上述端部的叶轮的叶片的截面形状，从上述支承圆板的外侧朝向内侧逐渐变厚。该形状在能够降低断续的异常音的产生这一点上更佳。

本发明第四方面是一种空调机，其在主体内具有热交换器、贯流扇和吹出口，在从上述贯流扇到上述吹出口的通风道具有：在所述贯流扇的旋转轴方向延伸设置的、在由所述贯流扇的前侧接近的部分形成的稳定器；和从所述贯流扇的后侧开始形成下面壁的后部导轨，其中，使用第一～第三方面中的任一方面的贯流扇。

由此，能够在通风道的侧壁附近的通风阻力高的区域抑制产生的啪撒啪撒的断续的异常音。

以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。

(实施方式1)

图1是具有本发明的实施方式1的贯流扇的空调机的室内单元的立体图，图2是该室内单元的截面图。图1、图2中，空调机的室内单元的主体8具有：设置在前面或上表面的吸入口9；大致倒V字型的热交换器13；设置在下面前方的吹出口10；和配置在热交换器13的大致倒V字型形状之间的贯流扇1。通过电机(未图示)使贯流扇1旋转，通过吸入口9将室内的空气吸入，将在热交换器13进行了热交换的空气从吹出口10吹出。从贯流扇1到吹出口10的通风道14，由在接近贯流扇1的前侧的部分并在旋转轴方向延伸设置的稳定器(stabilizer)6、在从稳定器6吹出方向形成的上面壁、从贯流扇1的后侧到吹出口10形成下面壁的后部导轨(rearguider)7和左右的侧壁形成。另外，在通风道14的下流一侧具有截面为大致圆弧状，对吹出空气的上下方向的朝向进行控制的上下叶片15和对吹出空气的左右方向的朝向进行控制的左右叶片17。

通过贯流扇1旋转，空气从室内空间经由吸入口9流入主体8。进一步通过热交换器13，进行热交换流入到贯流扇1。从贯流扇1流出的空气，经由由稳定器6、后部导轨7等构成的通风道14，从吹出口10吹出到室内空间。此时，通过控制上下方向的朝向的上下叶片15和控制左右方向的朝向的左右叶片17，对气流进行控制。

图3是贯流扇1的正面图，图4(a)、(b)表示贯流扇1的端部的截面图和中央部的截面图。图5是将贯流扇1的中央部的截面图、端部的截面图重叠表示的图。在图5中，虚线表示中央部的截面图，实线表示端部的截面图。

贯流扇1是将多个叶轮21在轴方向上排列经由支承圆板3结合而构成。叶轮21具有多个叶片(轮叶)22。另外，多个叶轮21由位于贯流扇1的两端部的端部叶轮21a和位于中央部的中间部叶轮21b而使构成，各自的叶片的形状不同。即，在端部叶轮21a使用高静压型的叶片。因此，在通风道14的侧壁附近使风的流动稳定且圆滑，送风性能提高。

在本实施方式中，作为使该叶片的形状为高静压型的方法，是不改变内外径仅增大叶片的厚度。关于厚度的改变方法，采用以大致相同比例增厚凸面、凹面的方法。

以下对更具体的用于使端部叶轮21a为高静压型的叶轮的方法进行说明。首先是增大叶片的厚度的方法。在图4(a)中，令端部叶轮21a的叶片的最大厚度、最小厚度、平均厚度分别为Ttmax、Ttmin、Ttave。另一方面，在图4(b)中，令作为端部以外的叶轮的中间部叶轮21b的叶片的最大厚度、最小厚度、平均厚度分别为Tcmax、Tcmin、Tcave。此时的关系是：Ttmax≥Tcmax、Ttmin≥Tcmin、Ttave＞Tcave。此处的平均厚度，是维持相同叶片的截面积和弦长时所需的厚度。

另外，令端部的扇叶叶片的内径、外径为Rtin、Rtout，令端部以外的扇叶叶片的内径、外径为Rcin、Rcout，则满足Rtin＝Rcin，Rtout＝Rcout。

即，虽然端部叶轮21a的内外径与中间部叶轮21b的内外径相同，但端部叶轮21a的叶片的截面积比中间部叶轮21b的叶片的截面积大，整体变厚。具有这种叶片形状的叶轮成为高静压型的叶轮，使端部区域的流动稳定且圆滑，提高送风性能。

进一步优选的叶片的形状为满足或者满足

在端部叶轮21a的叶片中，令从脊线到凸面的距离的最大值、最小值、平均值为Ttmax1、Ttmin1、Ttave1，从脊线到凹面的距离的最大值、最小值、平均值为Ttmax2、Ttmax2、Ttave2。中间部叶轮21b的叶片中，令从脊线到凸面的距离的最大值、最小值、平均值为Tcmax1、Tcmin1、Tcave1，令从脊线到凹面的距离的最大值、最小值、平均值为Tcmax2、Tcmin2、Tcave2，此时，满足 且或者，满足且

即，使端部叶轮21a的内外径与中间部叶轮21b的内外径相同，以其他贯流扇的叶片截面为基准以相同比例增厚凸面、凹面。

通过这种形状，叶片周围的气流的模式在贯流扇1的端部和端部以外大致相同，轴方向的紊乱减少。即，由于在通风道14的侧壁附近也有能够维持贯流扇特有的二维气流的倾向，所以可以实现送风性能的提高。另外，可以实现由紊乱的减少带来的湍流噪音的降低。

如图3所示，贯流扇1的结构是，将在支承圆板3的外周部在原本的垂直方向安装有叶片的叶轮21，在轴方向上层叠组装。这种情况下，一般而言，贯流扇1的叶轮21是树脂成型的情况较多。该叶轮21的组装时，在安装有叶片的相反侧的支承圆板3，设置有以使邻接的叶轮21的叶片能够插入的槽。将相对的叶片插入该槽，通过超声波焊接组装的情况较多。

本发明增大端部叶轮21a的叶片的截面形状，在其投影面内，包含中间部叶轮21b的叶片的截面形状。根据这种形状，将叶轮21在轴方向上层叠构成时，制作容易插入槽的形状变得容易。即，用于插入槽的突起形状，是配置于其他的叶片形状的内侧的形状。由此，通过增大端部叶轮21a的叶片的截面形状，在投影面内包含中间部叶轮21b的叶片的截面形状，能够确实地制作出突起形状。通过像这样将突起形状插入槽，能够用超声波焊接等容易地结合。

如上所述，本实施方式的贯流扇通过使端部为高静压型的叶片形状，能够在通风道的侧壁附近的通风阻力高的区域抑制屡次产生的啪撒啪撒的断续的异常音。另外，在装载于空调机等形成通风道的情况下，能够抑制在热交换器上沾上水滴或者在过滤器上堆积了尘埃而使通风阻力增加从而产生的啪撒啪撒的断续的异常音。另外，采用将贯流扇在轴方向上结合的结构时，由于制作容易插入叶片槽的形状变得容易，所以增大端部的贯流扇的叶片截面形状，在投影面内包含其他叶片形状。通过该形状，超声波焊接等的接合·组装性提高，生产性提高。

另外，由于本实施方式的贯流扇，端部叶轮21a的内外径与中间部叶轮21b的内外径相同，所以能够将超声波焊接等的接合·组装时所用的治具等共用于端部叶轮21a和中间部叶轮21b，所以生产性提高。

(实施方式2)

对本发明的另一个实施方式进行说明。本实施方式，与实施方式1的不同点在于，分别构成端部叶轮21a、中间部叶轮21b的叶片的形状。在本实施方式中，作为使叶片的形状为高静压型的方法，采用不改变内外径地从外侧向内侧逐渐增厚的方法。

图6(a)、(b)表示实施方式2的贯流扇的叶片的截面图。在图6(a)中，令端部叶轮21a的叶片的内径、外径为Rtin、Rtout。在图6(b)中，令中间部叶轮21b的叶片的内径、外径为Rcin、Rcout。此时，满足Rtin＝Rcin，Rtout＝Rcout。

另外，在图6(a)中，令端部叶轮21a的叶片的内侧前端的厚度、中间的厚度、外侧前端的厚度为Ttin、Ttcet、Ttout。在图6(b)中，令中间部叶轮21b的叶片的内侧前端的厚度、中间的厚度、外侧前端的厚度为Tcin、Tccet、Tcout。此时，满足Ttin＞Ttcet＞Ttout、Tcin＞Tccet＞Tcout。另外，令弦长为L，则厚度的减少率分别为(Ttin-Ttout)/L、(Tcin-Tcout)/L，呈现大致相同的值。

图7是将贯流扇的中央部的截面图、端部的截面图重叠表示的图。在图7中，虚线表示中央部的截面图，实线表示端部的截面图。在本实施方式中，端部叶轮21a、中间部叶轮21b的叶片逐渐从外侧向内侧厚度增大。

即，最大厚度、最小厚度成为叶片的内侧前端直径、外侧前端直径。

另外，令端部叶轮21a的叶片的内侧前端的直径、外侧前端的直径为Dtin、Dtout。令中间部叶轮21b的叶片的内侧前端的直径、外侧前端的中间为Dcin、Dcout。令端部叶轮21a的叶片的最大厚度、最小厚度为Ttmax、Tcmin。令中间部叶轮21b的叶片的最大厚度、最小厚度为Tcmax、Tcmin。此时，满足Dtin＝Ttin＝Ttmax、Dtout＝Ttout＝Ttmin、Dcin＝Tcin＝Tcmax、Dcout＝Tcout＝Tcmin。

即，使端部叶轮21a的内外径与中间部叶轮21b的内外径相同，从外侧开始逐渐增厚叶片的截面形状。通过采用这种叶片形状可以实现性能提高。另外，使端部区域的流动稳定且圆滑，可以实现进一步的性能提高。

产业上的利用可能性

如上所述，在本发明的空调机的室内单元中，贯流扇仅使构成端部的叶片截面形状不同。而且，使该叶片的截面形状为与通风阻力的增大对应的高静压型。通过采用这种形状，在端部的通风阻力高的区域形成稳定且圆滑的流场关系到性能提高，能够用在装载于空调机的送风机的用途。

Claims (4)

1.一种贯流扇，其在支承圆板的靠近外周排列多个具有多个叶片的叶轮，该贯流扇的特征在于：

所述多个叶轮包括分别位于所述贯流扇的两端部的端部叶轮和位于各个所述端部叶轮之间的中间部叶轮，

使所述端部叶轮的内外径与所述中间部叶轮的内外径相同，并使所述端部叶轮的叶片的截面形状比所述中间部叶轮的叶片的截面形状厚。

2.如权利要求1所述的贯流扇，其特征在于：

使所述端部叶轮的叶片的截面形状以所述中间部叶轮的叶片的截面形状为基准，以相同的比例增厚凸面和凹面。

3.如权利要求1所述的贯流扇，其特征在于：

使所述端部叶轮的叶片的截面形状，从所述支承圆板的外侧向内侧逐渐变厚。

4.一种空调机，其在主体内具有热交换器、贯流扇和吹出口，在从所述贯流扇到所述吹出口的通风道具有：在所述贯流扇的旋转轴方向延伸设置的、在由所述贯流扇的前侧接近的部分形成的稳定器；和自所述贯流扇的后侧起形成下面壁的后部导轨，该空调机的特征在于：使用如权利要求1～3中任一项所述的贯流扇。