CN105026771A - 鼓风装置 - Google Patents

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Abstract

鼓风装置具备设置在壳体(14)的内部的离心叶轮(24)和对该离心叶轮(24)进行驱动的电动机(21)。并且，在与离心叶轮(24)的固定构件(23)侧相面对的壳体(14)的流入口(12)的周围具有环状的凸部(14a)，凸部(14a)向壳体的外侧方向突出且与离心叶轮(24)呈同心圆状。该凸部(14a)包括：隆起壁(25)，其以与旋转轴(21a)方向平行且远离离心叶轮(24)的方式立起；以及平坦部(26)，其从该隆起壁(25)朝向流入口(12)方向地形成。并且，凸部(14a)还具有形成为从该平坦部(26)的流入口(12)侧的端面向离心叶轮(24)侧下降的流入壁(27)，平坦部(26)与离心叶轮(24)的上端面平行。

Description

鼓风装置
技术领域
本发明涉及一种在顶棚埋入型换气扇等中使用的鼓风装置。
背景技术
一直以来，作为这种鼓风装置，公知有具备具有喇叭口状的流入口的孔口(orifice)的鼓风装置(例如，参照专利文献1)。
以下，参照图6对现有的鼓风装置进行说明。
如图6所示，就多叶片鼓风机101的离心多叶片风扇102而言，多个叶片108在底板107的外周端附近的圆周方向上呈环状地形成。而且，在该叶片108的与底板107相反侧的顶部形成有环状的保持环109。收容离心多叶片风扇102的壳体104的顶板部105位于比离心多叶片风扇102的顶部高度靠上方的位置，且形成有从该顶板部105立起的喇叭口110。喇叭口110呈半圆弧状地弯曲，且内径端下垂至离心多叶片风扇102的顶部附近。该喇叭口110用于防止从叶片108的出口即离心多叶片风扇102的外周经过壳体104的顶板部105的附近而通过喇叭口下端106与风扇顶部103之间的微小间隙的向内径侧产生风的逆流。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平5-280497号公报
发明内容
在这样的现有的鼓风装置中，存在流入口附近的空间未被有效用作消音空间这样的课题。
因此，本发明提供一种在流入口附近的空间有效地利用声波的干涉来抑制噪音的鼓风装置。
本发明涉及的鼓风装置具备：壳体，所述壳体具有流入口和流出口；离心叶轮，所述离心叶轮设置在壳体的内部；以及电动机，所述电动机对该离心叶轮进行驱动。而且，离心叶轮具备：主板，所述主板固定在电动机的旋转轴上；多个叶片，所述多个叶片呈环状地配设在主板的外周上；以及环状的固定构件，所述固定构件在叶片的与主板相反侧的外周上对叶片进行固定。而且，在与离心叶轮的固定构件侧相面对的壳体的流入口的周围具有环状的凸部，所述凸部向壳体的外侧方向突出且与离心叶轮呈同心圆状。并且，该凸部包括：隆起壁，所述隆起壁以与旋转轴方向平行且远离离心叶轮的方式立起；平坦部，所述平坦部从该隆起壁朝向流入口方向地形成；以及流入壁，所述流入壁形成为从该平坦部的流入口侧的端面向离心叶轮侧下降。平坦部与离心叶轮的上端面平行。
根据本发明，通过隆起壁、平坦部及流入壁在壳体的外侧方向上形成的凸部在壳体内形成环状的凹坑。由声源产生的声波的一部分从消音空间入口面进入，由平坦部反射，然后再次返回到消音空间入口面，所述消音空间入口面成为形成为凹坑的消音空间与主流路之间的交界。因此，在经过了消音空间的声波与未经过消音空间的声波之间产生声波的路径差，所述声波的路径差相当于消音空间入口面与平坦部之间的在电动机的旋转轴方向上的往返距离。由于消音空间入口面与平坦部平行，因此其路径差在消音空间内固定。而且，具有该路径差相当于1/2波长这样的频率且来自主流路内的声源的声波与经过了消音空间的声波反相地合成而被消音，从而能够对主要来自与流出口连接的管道内的噪音进行抑制。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式的鼓风装置的立体图。
图2是示出本发明的第一实施方式的鼓风装置的剖面的结构图。
图3是图2的要部放大图，示出本发明的第一实施方式的鼓风装置的流入口附近的剖面。
图4是示出本发明的第二实施方式的鼓风装置的剖面的结构图。
图5是图4的要部放大图，示出本发明的第二实施方式的鼓风装置的流入口附近的剖面。
图6是示出现有的鼓风装置的剖面的结构图。
具体实施方式
以下，利用附图对本发明的实施方式进行说明。
(第一实施方式)
图1是本发明的第一实施方式中的鼓风装置11的立体图，图2是示出本发明的第一实施方式中的鼓风装置11的剖面的结构图，图3是图2的要部放大图，示出本发明的第一实施方式中的鼓风装置11的流入口12附近的剖面。
如图1以及图2所示，鼓风装置11具备：壳体14，其具备流入口12和流出口13；离心叶轮24，其设置在壳体14的内部；以及电动机21，其对所述离心叶轮24进行驱动。离心叶轮24具备：主板22，其固定在电动机21的旋转轴21a上；多个叶片28，它们呈环状地配设在主板22的外周上；以及环状的固定构件23，其在叶片28的与主板22相反侧的外周上对叶片28进行固定。
在与离心叶轮24的固定构件23侧相面对的壳体14的流入口12的周围具有环状的凸部14a，所述凸部14a向壳体14的外侧方向突出且与离心叶轮24呈同心圆状。凸部14a具有：隆起壁25，其以与旋转轴21a的轴向平行且远离离心叶轮24的方式立起；和平坦部26，其从该隆起壁25朝向流入口12方向与离心叶轮24的上端面平行地形成。并且，凸部14a具有流入壁27，所述流入壁27形成为从该平坦部26的流入口12侧的端面向离心叶轮24侧下降。
通过这样的结构，如图3所示，通过构成凸部14a的隆起壁25、平坦部26以及流入壁27而在壳体14内形成环状的凹坑来作为消音空间34。从与流出口13连接的管道(未图示)内产生的声波(从管道内产生的紊流噪音、管道与气流的摩擦音)的一部分从成为消音空间34与主流路36的交界的消音空间入口面32经过平坦部26、而后再次返回消音空间入口面32，在这样的声波与未经过消音空间34的声波之间，产生和消音空间入口面32与平坦部26之间的在电动机21的旋转轴方向上的往返距离相当的声波的路径差41a。
由于消音空间34的消音空间入口面32与平坦部26平行，因此声波的路径差41a在消音空间34内固定，因而能够将形成鼓风装置11的噪音的主要的特定频率的噪音定为消音对象。并且，通过扩展平坦部26来增加相对于主流路36的截面面积的消音空间34的截面面积，由此能够使消音量增加。这样，就本实施方式中的鼓风装置11而言，具有声波的路径差41a相当于1/2波长这样的频率且来自主流路36内的声源的声波与经过了消音空间34的声波反相地合成而被消音。而且，能够对主要来自与流出口13连接的管道内的噪音进行抑制。
需要说明的是，流入壁27的至少平坦部26侧、即与平坦部26相连的一侧成为向流入口12侧凸出的曲面，换言之，成为向朝向流入口12的中心的一侧凸出的曲面。而且，如图2以及图3所示，流入壁27朝向离心叶轮24呈曲面状地构成。通过该结构，能够降低压力损失而使气流向离心叶轮24流入，从而能够提高鼓风装置11的效率。
需要说明的是，流入壁27不需要整面成为曲面状，例如即使接近离心叶轮24的前端为平面状也能降低压力损失。
另外，采用流入口12的内径与离心叶轮24的内径大致相同的结构。通过这样的结构，气流向叶片28的流入变得顺畅，从而不易在气流中产生紊流，因而能够在降低噪音的同时提高叶片28的效率。需要说明的是，若流入口12的内径与离心叶轮24的内径不相同，则气流不会沿着叶片28顺畅地流入。
另外，为了使和隆起壁25相连的壳体14的流入口侧的外壁面33与离心叶轮24的流入口12侧的端面大致共面，隆起壁25从比离心叶轮24的外径大的位置立起。通过这样的结构，气流从叶片28的流出变得顺畅，难以在气流中产生紊流，因而能够在降低噪音的同时提高叶片28的效率。
另外，在壳体14的外侧具备消音孔口35，所述消音孔口35具有与流入口12呈同心圆状的喇叭口状的吸引口29、及孔口外壁30。孔口外壁30以包围隆起壁25的方式与隆起壁25隔开间隙地平行配置，并且与和隆起壁25相连的壳体14的流入口侧的外壁面33连接。通过这样的结构，在隆起壁25与消音孔口35之间形成的间隙31中新形成了比声波的路径差41a大的声波的路径差41b，从而具有消音效果。与该声波的路径差41b相当的作为消音对象的噪音的1/2波长也变长，由于频率与波长呈反比例，因此尤其能够抑制低频的噪音。
需要说明的是，虽然间隙31内的平坦部31a短而会导致消音量减少，但尽管如此也具有对特定频率的噪音的消音效果。
(第二实施方式)
接下来，参照图4以及图5对本发明的第二实施方式中的鼓风装置进行说明。
在图4和图5中，对与图2以及图3同样的结构要素标注相同的符号，并省略它们的详细说明。
如图4、图5所示，在本发明的第二实施方式中的鼓风装置中，凸部14b由隆起壁25、多个平坦部46和多个流入壁47构成。
通过该结构，由凸部14b形成环状的凹坑来作为消音空间34a，存在多个与消音空间入口面32平行的面。通过该结构，例如在图5中，形成具有彼此不同的声波的路径差42a、42b的多个路径，所述声波的路径差42a、42b相当于消音空间入口面32与平坦部46之间的往返距离。沿着各个路径行进的声波延迟1/2波长相位而返回到原来的消音空间入口面32。因此，就本实施方式而言，基于与本发明的第一实施方式中的鼓风装置同样的原理，经过了消音空间34a的多个声波与来自主流路36内的声源的多个声波反相地合成而被消音。这样，本实施方式中的鼓风装置能够将可消音的不同频率的噪音增加为多个。需要说明的是，在本实施方式中，分别由两个平坦部46和两个流入壁47构成，但平坦部46和流入壁47的个数、配置也可以任意地设定。
如以上说明那样，本发明的鼓风装置构成为具备：壳体，其具有流入口和流出口；离心叶轮，其设置在壳体的内部；以及电动机，其对该离心叶轮进行驱动。离心叶轮具备：主板，其固定在电动机的旋转轴上；多个叶片，这多个叶片呈环状地配设在主板的外周上；以及环状的固定构件，其在叶片的与主板相反侧的外周上对叶片进行固定。另外，在与离心叶轮的固定构件侧相面对的壳体的流入口的周围具有环状的凸部，所述凸部向壳体的外侧方向突出且与离心叶轮呈同心圆状。凸部包括：隆起壁，其以与旋转轴方向平行且远离离心叶轮的方式立起；平坦部，其从该隆起壁朝向流入口方向地形成；以及流入壁，其形成为从该平坦部的流入口侧的端面向离心叶轮侧下降。并且，平坦部与离心叶轮的固定构件侧的端面平行。
由此，通过隆起壁、平坦部及流入壁在壳体的外侧方向形成了消音空间的凸部在壳体内形成环状的凹坑。由声源产生的声波的一部分从消音空间入口面进入，由平坦部反射，然后再次返回到消音空间入口面，所述消音空间入口面成为形成为凹坑的消音空间与主流路之间的交界。因此，在经过了消音空间的声波与未经过消音空间的声波之间产生声波的路径差，所述声波的路径差相当于消音空间入口面与平坦部之间的在电动机的旋转轴方向上的往返距离。由于消音空间入口面与平坦部平行，因此其路径差在消音空间内固定。而且，具有该路径差相当于1/2波长这样的频率且来自主流路内的声源的声波与经过了消音空间的声波反相地合成而被消音，从而能够对主要来自与流出口连接的管道内的噪音进行抑制。
另外，也可以采用分别具有多个平坦部和流入壁的结构。根据上述消音的原理，通过存在多个与消音空间入口面平行的面，从而形成多个长度不同的相当于消音空间入口面与平坦部之间的往返距离的声波的路径差。由于经过了消音空间的多个声波与来自主流路内的声源的频率不同的多个声波反相地合成而消音，因此能够使可消音的不同频率的噪音为多个。
另外，流入壁的至少与平坦部相连的一侧形成为向流入口侧凸出的曲面，换言之，形成为向朝向流入口的中心的一侧凸出的曲面。由此，能够降低压力损失而使气流向离心叶轮流入，从而能够提高鼓风装置的效率。
另外，也可以采用流入口的内径与离心叶轮的内径大致相同的结构。由此，从流入口进入的气流向叶片的流入变得顺畅，从而难以在气流中产生紊流，因而能够在降低噪音的同时提高鼓风装置的效率。
另外，也可以采用隆起壁从离心叶轮的外侧的位置立起，从而使和隆起壁相连的壳体的流入口侧的外壁面与离心叶轮的流入口侧的端面大致共面的结构。由此，气流从叶片的流出变得顺畅，从而难以在气流中产生紊流，因而能够在降低噪音的同时提高鼓风装置的效率。
另外，在壳体的外侧具备消音孔口，所述消音孔口具有与流入口呈同心圆状的喇叭口状的吸入口和孔口外壁。而且，也可以构成为，该孔口外壁以包围隆起壁的方式与隆起壁隔开间隙地平行配置，并且与和隆起壁相连的壳体的流入口侧的外壁面连接。由此，在隆起壁与消音孔口之间形成的间隙中新形成了声波的路径差，从而具有消音效果。由于与作为消音对象的噪音的1/2波长相当的声波的路径差能够变大，因此尤其能够抑制低频的噪音。
工业实用性
本发明的鼓风装置能够实现离心鼓风机的低噪音化，因此作为在换气送风设备、空气调节设备等中使用的鼓风装置而言是有用的。
符号说明：
11  鼓风装置
12  流入口
13  流出口
14  壳体
14a、14b  凸部
21  电动机
21a  旋转轴
22  主板
23  固定构件
24  离心叶轮
25  隆起壁
26、31a、46  平坦部
27、47  流入壁
28  叶片
29  吸引口
30  孔口外壁
31  间隙
32  消音空间入口面
33  流入口侧的外壁面
34、34a  消音空间
35  消音孔口
36  主流路
41a  声波的路径差
41b  声波的路径差
42a  声波的路径差
42b  声波的路径差
101  多叶片鼓风机
102  离心多叶片风扇
103  风扇顶部
104  壳体
105  顶板部
106  喇叭口下端
107  底板
108  叶片
109  保持环
110  喇叭口

Claims (6)

1.一种鼓风装置，其特征在于，具备：
壳体，所述壳体具有流入口和流出口；
离心叶轮，所述离心叶轮设置在所述壳体的内部；以及
电动机，所述电动机对该离心叶轮进行驱动，
所述离心叶轮具备：
主板，所述主板固定在所述电动机的旋转轴上；
多个叶片，所述多个叶片呈环状地配设在所述主板的外周上；以及
环状的固定构件，所述固定构件在所述叶片的与所述主板相反侧的外周上对所述叶片进行固定，
在与所述离心叶轮的所述固定构件侧相面对的所述壳体的所述流入口的周围具有环状的凸部，所述凸部向所述壳体的外侧方向突出且与所述离心叶轮呈同心圆状，
所述凸部包括：
隆起壁，所述隆起壁以与所述旋转轴方向平行且远离所述离心叶轮的方式立起；
平坦部，所述平坦部从所述隆起壁朝向所述流入口方向地形成；以及
流入壁，所述流入壁形成为从所述平坦部的所述流入口侧的端面向所述离心叶轮侧下降，
所述平坦部与所述离心叶轮的所述固定构件侧的端面平行。
2.根据权利要求1所述的鼓风装置，其中，
分别具有多个所述平坦部和所述流入壁。
3.根据权利要求1所述的鼓风装置，其中，
所述流入壁的至少所述平坦部侧形成为向所述流入口侧凸出的曲面。
4.根据权利要求1所述的鼓风装置，其中，
所述流入口的内径与所述离心叶轮的内径大致相同。
5.根据权利要求1所述的鼓风装置，其中，
所述隆起壁从比所述离心叶轮的外径靠外侧的位置立起，与所述隆起壁相连的所述壳体的所述流入口侧的外壁面和所述离心叶轮的所述流入口侧的端面大致共面。
6.根据权利要求1所述的鼓风装置，其中，
在所述壳体的外侧具备消音孔口，所述消音孔口具有与所述流入口呈同心圆状的喇叭口状的吸入口和孔口外壁，
所述孔口外壁以包围所述隆起壁的方式与所述隆起壁隔开间隙地平行配置，并且与和所述隆起壁相连的所述壳体的所述流入口侧的外壁面连接。
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