CN105102824A - 单侧吸入式离心风机 - Google Patents

Abstract

单侧吸入式离心风机(1)包括：壳体(2)、叶轮(3)、和主板(17)。壳体(2)包括侧板(5)和电动机固定侧板(8)，侧板(5)与电动机固定侧板(8)平行地配置。在电动机固定侧板(8)与主板(17)之间设置有整流板(15)，整流板(15)由以电动机(7)的旋转轴(14)为中心随着向叶轮(3)去与旋转轴(14)正交的截面的面积变小的倾斜面(15a)构成。另外，整流板(15)的叶轮(3)一侧的整流板第1直径(15b)比叶轮(3)的叶轮直径(3a)小。

Description

单侧吸入式离心风机

技术领域

本发明涉及一种单侧吸入式离心风机。

背景技术

包括涡形腔(scroll)壳体的单侧吸入式离心风机，从舌部向叶轮的旋转方向去，流路截面积逐渐在叶轮的直径方向扩大。从叶轮吹出的气体在壳体内从动压转换为静压。在这种单侧吸入式离心风机中，因壳体的小型化，流路截面积的扩大方向并非叶轮的直径方向，而是电动机的轴方向。

下面，参照图5A、图5B，对该现有的单侧吸入式离心风机进行说明。图5A是现有的单侧吸入式离心风机的侧视图，图5B是该单侧吸入式离心风机的主视图。

如图5A、图5B所示，单侧吸入式离心风机101包括：壳体102；和内置于壳体102的叶轮103。壳体102包括：具有吸入口104的侧板105；涡形腔106；固定电动机107的电动机固定侧板108。壳体102形成从舌部109向叶轮103的旋转方向110去流路截面积逐渐扩大的螺旋形状。此处的流路截面积是指，由叶轮103的外周侧、涡形腔106的内侧、和电动机固定侧板108所围成的区域的直径方向截面积。

叶轮103固定于电动机107。当通过电动机107的驱动使叶轮103旋转时，吸入气流111从吸入口104经由叶轮103流入到壳体102内。从叶轮103吹出的空气在螺旋形状的壳体102内升压，从动压转换成静压，变成排出气流113从排出口112流出。

此处，在一般的单侧吸入式离心风机116中，因涡形腔的形状，在叶轮103的直径方向上流路截面积扩大。但是，在专利文献1所述的单侧吸入式离心风机101中，形成有从舌部109向旋转方向110去在电动机107的旋转轴114方向(区域A的部分)上流路截面积扩大的电动机固定侧板108。此外，在图5A、图5B中，一般的单侧吸入式离心风机116的外形也用虚线表示。

即，专利文献1的单侧吸入式离心风机101与一般的单侧吸入式离心风机116相比，在旋转轴114方向上确保流路，由此抑制直径方向的扩大率，缩小壳体102的纵向尺寸H、横向尺寸Y。在单侧吸入式离心风机101的情况下，从叶轮103的主板侧向壳体102内吹出的气流115朝向外周侧(涡形腔106侧)，并且向电动机固定侧板108侧扩散。即，气流115沿着涡形腔106面顺畅地流入到区域A，从而获得流路截面积扩大的效果(从动压转换成静压)。在电动机107的旋转轴114方向上扩大的部分(区域A)是电动机107从壳体102突出的死空间(deadspace)。有效利用该死空间，实现单侧吸入式离心风机101的小型化。其结果是，在壳体小型化的情况下也能够抑制性能(静压)的下降。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-83772号公报

发明内容

在上述这种现有的单侧吸入式离心风机101中，能够在抑制性能(静压)下降的同时实现壳体102的小型化。但是，在电动机107的旋转轴114方向上形成有螺旋状形成流路截面积的扩大部分，所以电动机107侧的电动机固定侧板108的形状变得复杂。这种复杂形状的电动机固定侧板108难以加工。在壳体102通过树脂成型等方法形成的情况下，能够加工复杂形状的电动机固定侧板108。但是，在单侧吸入式离心风机101将内部静压设定得特别高，为了确保壳体102的强度，壳体102必须采用钢板形成的情况下，难以应用专利文献1所述的技术。即，在现有的单侧吸入式离心风机101中，难以在壳体102的形状不变得复杂地抑制性能(静压)下降的同时实现壳体102的小型化。

因此，本发明的单侧吸入式离心风机包括：包括：具有涡形腔的壳体；内置于壳体的具有多个叶片的叶轮；和配置于电动机与叶轮之间且固定于电动机的旋转轴的主板。壳体包括：具有吸入口的侧板；和固定电动机的电动机固定侧板。侧板与电动机固定侧板平行地配置，叶轮固定于电动机。另外，在电动机固定侧板与主板之间设置有围绕旋转轴的整流板。整流板由以旋转轴为中心随着向叶轮去与旋转轴正交的截面的面积变小的倾斜面构成。另外，整流板的叶轮一侧的整流板第1直径比叶轮的叶轮直径小。

在这种单侧吸入式离心风机中，从叶轮向壳体内吹出的气体沿着涡形腔顺畅地流入到形成于整流板与涡形腔之间的通风路部分。流入到通风路部分的气体从电动机固定侧板通过直径缩小的倾斜面，一边在通风路部分内旋转一边变成朝向叶轮的气流。该气流碰到主板的电动机固定侧板，不会与从叶轮吹向壳体内的气流碰撞，而是沿着主板顺畅地流出至排出口。侧板与电动机固定侧板平行地配置，所以与涡形腔的电动机旋转轴方向相同方向的尺寸被固定。因此，即使壳体小型化，电动机固定侧板的形状即壳体的形状也不变得复杂就能够抑制性能(静压)下降。

附图说明

图1A是本发明的实施方式1的单侧吸入式离心风机的侧视图。

图1B是该单侧吸入式离心风机的主视图。

图2是该单侧吸入式离心风机与一般的单侧吸入式离心风机的流路截面积的变化的比较曲线图。

图3A是该单侧吸入式离心风机的不同例子的侧视图。

图3B是该单侧吸入式离心风机的不同例子的主视图。

图4A是本发明的实施方式2的单侧吸入式离心风机的侧视图。

图4B是该单侧吸入式离心风机的主视图。

图5A是现有的单侧吸入式离心风机的侧视图。

图5B是该单侧吸入式离心风机的主视图。

具体实施方式

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1A是本发明的实施方式1的单侧吸入式离心风机的侧视图。图1B是该单侧吸入式离心风机的主视图。如图1A、图1B所示，单侧吸入式离心风机1包括：壳体2；内置于壳体2的具有多个叶片24的叶轮3；和配置于电动机7与叶轮3之间且固定于电动机7的旋转轴14的主板17。壳体2包括：具有吸入口4的侧板5、涡形腔6、和固定电动机7的电动机固定侧板8。壳体2形成从舌部9向叶轮3的旋转方向10去流路截面积逐渐扩大的漩涡形状。叶轮3固定于电动机7。

叶轮3包括主板17、多个叶片24、和辅助环25。此处，多个叶片24配置于主板17的外周侧。辅助环25被固定在与固定于主板17的端部相反侧的叶片24的前端。辅助环25如字面意思，中心部分开口，该开口成为与吸入口4连通的叶轮吸入口。主板17设置于叶片24的电动机7侧。

而且，通过电动机7的驱动，叶片3旋转时，吸入气流11从吸入口4经由叶轮3流入到壳体2内。吸入气流11在旋涡状的壳体2内升压，从动压转换成静压，变成排出气流13从排出口12流出。

侧板5与电动机固定侧板8大致平行地配置。在壳体2内，整流板15以围绕电动机7的旋转轴14的方式设置在电动机固定侧板8与主板17之间。整流板15与旋转轴14正交的面是以旋转轴14为中心的圆。整流板15的该截面的圆形成向叶轮3去其直径缩小的形状，即，整流板15的外形是圆锥台形状。另外，整流板15的叶轮3一侧的整流板第1直径15b比叶轮3的叶轮直径3a小。像这样，整流板15由以旋转轴14为中心随着向叶轮3去与旋转轴14正交的截面的面积变小的倾斜面15a构成。

对上述的单侧吸入式离心风机1的作用、效果进行说明。因形成于整流板15与涡形腔6之间的通风路部分(区域B)，流路截面积并非向叶轮3的直径方向，而是向电动机7的旋转轴14的方向扩大。

图2是本发明的实施方式1的单侧吸入式离心风机与一般单侧吸入式离心风机的流路截面积变化的比较曲线图。图2的纵轴表示流路截面积，横轴表示壳体的位置。如图1A所示，壳体2的位置在于，舌部9的位置为扩大开始位置a、涡形腔6的圆弧结束的部分为扩大结束位置c、扩大开始位置a与扩大结束位置c中间的位置为扩大中间位置b。单侧吸入式离心风机1通过抑制涡形腔6与叶轮3的旋转轴14的距离的扩大率，实现壳体2的小型化。即，图1A的扩大开始位置a的旋转轴14与涡形腔6的距离、跟扩大结束位置c的旋转轴14与涡形腔6的距离之比，与现有的一般单侧吸入式离心风机相比，本发明的单侧吸入式离心风机1较小。

另一方面，图1A、图1B的本发明的单侧吸入式离心风机1中的流路截面积在于，在电动机7的旋转轴14方向上壳体2扩大，从扩大开始位置a至扩大中间位置b，确保与现有的一般单侧吸入式离心风机相同面积的流路截面积。在扩大开始位置a至扩大中间位置b的部分，与一般的单侧吸入式离心风机相比，叶轮3与涡形腔6的距离缩小。但是，一般来讲，在扩大开始位置a至扩大中间位置b的部分，从叶轮3向壳体2吹出的气流的速度变慢。因此，气流不会撞击涡形腔6表面变得紊乱，而是流入到形成于整流板15与涡形腔6之间的通风路部分(区域B)。

另外，从扩大中间位置b至扩大结束位置c，与一般的单侧吸入式离心风机相比，单侧吸入式离心风机1的流路截面积较大。因此，在流路截面积的叶轮3的直径方向的扩大率受到抑制从而壳体2实现小型化的情况下，以及在涡形腔6的卷角(＝从扩大开始位置a至扩大结束位置c的角度)缩小从而壳体2实现小型化的情况下，也能实现足够的流路截面积的扩大。

一般来讲，在单侧吸入式离心风机中，从图1B所示的吸入口4流入的气体多流向主板17一侧，叶轮3从主板17一侧吹出大量的气体。本实施方式1的单侧吸入式离心风机1在主板17侧(电动机固定侧板8一侧)确保流路截面积的扩大部分。因此，从叶轮3的主板17侧吹出到壳体2内的气流16，朝向外周侧(涡形腔6一侧)并且向电动机固定侧板8一侧扩散。

气流16沿着涡形腔6表面顺畅地流入到形成于整流板15与涡形腔6之间的通风路部分(区域B)。流入到通风路部分(区域B)的气流16a，沿着从电动机固定侧板8缩小外径而形成的倾斜面15a，一边在通风路部分(区域B)内旋转一边向叶轮3去。在区域B中流动的气流16a，碰到叶轮3的主板17的电动机固定侧板8一侧，不与从叶轮3向壳体2内吹出的气流16或气流16b撞击，而是沿着叶轮3的主板17顺畅地流出至排出口12。

因此，单侧吸入式离心风机1，抑制壳体2内的气流的紊乱，减少压力损失，并且也降低因气流撞击而产生的湍流噪音，获得扩大流路截面积的效果(从动压向静压转换)。

另外，如图1B所表示，侧板5与电动机固定侧板8大致平行地配置，由此，与涡形腔6的电动机7的旋转轴14方向相同方向的尺寸被固定。因此，电动机固定侧板8的形状不会变得复杂，壳体2的流路截面积在电动机7的旋转轴14方向上扩大。

此外，在图1B所示的本实施方式1中，整流板15的电动机固定侧板8一侧的外径尺寸比从叶轮3的中心至扩大开始位置a的距离小，整流板15与涡形腔6不接触。但是，也可以将整流板15的电动机固定侧板8侧的外径尺寸做大，整流板15与涡形腔6接触。在此情况下，整流板15的与涡形腔6接触的部分被切除。

此外，在本实施方式1中，主板17采用平板。但是，也可以是在主板17的固定到旋转轴14的部分向辅助环25一侧突出，整流板15的叶轮3一侧嵌入该突出部分中。

图3A是本发明的实施方式1的单侧吸入式离心风机的不同例子的侧视图，图3B是该单侧吸入式离心风机的不同例子的主视图。如图3B所示，整流板15的电动机固定侧板8一侧的整流板第2直径15c采用与叶轮直径3a相同尺寸即可。舌部9与整流板15的距离在叶轮3一侧大，随着向电动机固定侧板8一侧去逐渐变小。即，形成与三角形的壳体2内连续的开口(区域C)。

如图3A、图3B所示，叶轮排出气流18从扩大结束位置c在排出口12侧的舌部9附近从叶轮3吹出，流向电动机7一侧。之后，叶轮排出气流18通过形成在整流板15与舌部9之间的开口(区域C)，流入到壳体2内的区域B部分。然后，叶轮排出气流18的流速再次在壳体2内充分减速，被转换成静压，从排出口12吹出。

另一方面，在壳体2内流入到通风路部分(区域B)的气体沿着倾斜面15a旋转，充分减速后变成通风路排出气流19，从排出口12吹出。即，在舌部9附近，从叶轮3流出的叶轮排出气流18、与在区域B的通风路部分充分减速后的通风路排出气流19不会撞击地从排出口12被吹出。

此外，在本实施方式中，整流板15的截面积形成随着向叶轮3去依次缩小的形状，但是也可以使其从自电动机固定侧板8向叶轮3去的中间部分起缩小。

另外，在本实施方式1中，与旋转轴14正交的截面是以旋转轴14为中心的圆，但是该截面的圆的中心也可以偏向舌部9一侧。即，涡形腔6的流路截面积靠近扩大开始位置a，由此，区域B中的流路截面积扩大。

另外，在本实施方式1中，整流板15采用与旋转轴14正交的截面为圆形的圆锥台形状，但该截面也可以是椭圆或者蛋形的形状。

像这样，根据本发明的实施方式1的单侧吸入式离心风机1，流路截面积的叶轮3的直径方向的扩大率被抑制，壳体2形成小型化。壳体2的形状不会变得复杂就能够抑制性能(静压)的下降。

(实施方式2)

在本发明的实施方式2中，对于与实施方式1相同的构成要素，标注相同的符号，省略其详细的说明，仅说明不同之处。图4A是本发明的实施方式2的单侧吸入式离心风机的侧视图，图4B是该单侧吸入式离心风机的主视图。

如图4A、图4B所示，单侧吸入式离心风机1在叶轮3的主板17上设置有多处圆形的开口21。当整流板15沿着旋转轴14投影到主板17时，开口21设置于整流板第1直径15b的范围内。另外，整流板15的叶轮3一侧成为开放端。即，在整流板15的叶轮3一侧，整流板15内(电动机7一侧空间)与整流板15外(叶轮3一侧空间)连通。

对上述的单侧吸入式离心风机1的作用、效果进行说明。从吸入口4流入到叶轮3的气体的一部分，通过开口21，流入至整流板15的内侧(整流板内气流22)。整流板内气流22到达配置于整流板15内侧的电动机7，冷却电动机7。因此，电动机7的升温被抑制，因温度上升引起的轴承润滑油劣化被抑制。

此外，在本实施方式2中，开口21采用圆形，但也可以是椭圆或者多边形。

产业上的利用可能性

除了管道风扇(ductfan)等换气送风设备、用于空气调节机等的换气送风设备等空气输送目的以外，本发明的单侧吸入式离心风机还能适用于利用来自机体吹出口的送风进行冷却的冷却设备机器。

符号说明

1单侧吸入式离心风机

2壳体

3叶轮

3a叶轮直径

4吸入口

5侧板

6涡形腔

7电动机

8电动机固定侧板

9舌部

10旋转方向

11吸入气流

12排出口

13排出气流

14旋转轴

15整流板

15a倾斜面

15b整流板第1直径

15c整流板第2直径

16、16a、16b气流

17主板

18叶轮排出气流

19通风路排出气流

21开口

22整流板内气流

24叶片

Claims (3)

1.一种单侧吸入式离心风机，其特征在于，包括：

具有涡形腔的壳体；

内置于所述壳体的具有多个叶片的叶轮；和

配置于电动机与所述叶轮之间且固定于所述电动机的旋转轴的主板，

所述壳体包括：

具有吸入口的侧板；和

固定所述电动机的电动机固定侧板，

所述侧板与所述电动机固定侧板平行地配置，所述叶轮固定于所述电动机，其中

在所述电动机固定侧板与所述主板之间设置有围绕所述旋转轴的整流板，

所述整流板由以所述旋转轴为中心随着向所述叶轮去与所述旋转轴正交的截面的面积变小的倾斜面构成，

所述整流板的所述叶轮一侧的整流板第1直径比所述叶轮的叶轮直径小。

2.如权利要求1所述的单侧吸入式离心风机，其特征在于：

所述整流板的所述电动机固定侧板一侧的整流板第2直径与所述叶轮直径相同。

3.如权利要求1所述的单侧吸入式离心风机，其特征在于：

当所述整流板沿所述旋转轴投影到所述主板上时，在所述主板上在所述整流板第1直径的范围内设置有开口。