CN107002711A - 鼓风机及使用了该鼓风机的空气调节机 - Google Patents

Abstract

本发明的鼓风机具备叶轮(100)，该叶轮(100)具有：固定于驱动装置的旋转轴的主板；具有空气吸入口(1a)的护罩(1)；以及在主板(3)与护罩(1)之间沿着以旋转轴为中心的圆来配置前缘前端(2a)的n片叶片(2)，当将相邻的两片叶片(2)的前缘前端(2a)与旋转轴所成的角度设为安装俯仰角时，全部的安装俯仰角(α)为不同的角度，通过下述方式来配置叶片(2)，即，在安装俯仰角(α)中，安装俯仰角(αm)的相邻两侧的安装俯仰角为安装俯仰角(αm)的次小角度的安装俯仰角(αm‑1)及安装俯仰角(αm)的次大角度的安装俯仰角(αm+1)以外的组合。

Description

鼓风机及使用了该鼓风机的空气调节机

技术领域

本发明涉及空气调节机等使用的鼓风机。

背景技术

在以往的鼓风机、尤其是离心鼓风机中，在主板与护罩之间没有扭转形状的二维叶片的结构为主流。此外，为了谋求低噪音化、低消耗电力化，诞生了在主板、护罩间具有成为扭转形状的三维叶片的鼓风机，以谋求更高性能化。

具有三维叶片的鼓风机能够改善噪音、消耗电力等，因此能够使转速增大。然而，通常存在由于提高鼓风机的转速而容易产生旋转音(NZ音)的问题。

因此，以往，提出了通过采用例如使叶片的片数与叶片的俯仰角的组合的最小公约数成为最大值那样的构造来谋求降低旋转音的技术(例如参照专利文献1)。

另外，提出了使叶片的前缘形状按照各叶片成为不同的形状，并以使各叶片的重量力矩力的合成向量成为最小的方式配置叶片，由此来谋求降低旋转音的技术(例如参照专利文献2)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平6-017791号公报

专利文献2：日本特开平5-223093号公报

发明内容

发明所要解决的课题

例如，在空气调节机等装置中，为了谋求节能化、气流的到达距离的提高等，将风扇进行高转速化以实现高风量化非常重要。然而，例如在空气调节机等装置中，为了控制成不会给使用者造成不快感的旋转音的范围，不得不控制鼓风机的转速，存在无法容易地增大风量这样的问题点。

本发明为了解决上述课题而作出，其目的在于得到一种即使在例如高旋转时也能够抑制旋转音的鼓风机等。

用于解决课题的方案

本发明涉及的鼓风机具备叶轮，该叶轮具有：主板，所述主板固定于驱动装置的旋转轴；护罩，所述护罩具有空气吸入口；以及n片叶片，所述叶片在主板与护罩之间沿着以旋转轴为中心的圆来配置前缘前端，其中，n≥3，当将相邻的两片叶片的前缘前端与旋转轴所成的角度设为安装俯仰角α时，全部的安装俯仰角α为不同的角度，通过下述方式来配置叶片，即，在安装俯仰角α中，安装俯仰角αm的相邻两侧的安装俯仰角为安装俯仰角αm的次小角度的安装俯仰角αm-1及安装俯仰角αm的次大角度的安装俯仰角αm+1以外的组合，其中，2≤m≤n-1。

发明效果

在本发明的鼓风机中，各安装俯仰角αm为不同的角度，以安装俯仰角αm的相邻两侧的安装俯仰角不成为安装俯仰角αm-1和安装俯仰角αm+1的组合来配置叶片，因此能够减小驱动鼓风机时的旋转音。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的鼓风机的叶轮100部分的结构的立体图。

图2是表示本发明的实施方式1的鼓风机的叶轮100的剖面的概略结构的图。

图3是说明本发明的实施方式1的鼓风机中的叶片2的配置的图。

图4是说明本发明的实施方式1的鼓风机中的安装俯仰角α间的关系的图。

图5是具体表示本发明的实施方式1的鼓风机中的安装俯仰角α的关系的图。

图6是表示本发明的实施方式2的频率与旋转音(噪音)的关系的图。

图7是说明由本发明的实施方式2的鼓风机产生的旋转音降低的效果的图(其1)。

图8是说明由本发明的实施方式2的鼓风机产生的旋转音降低的效果的图(其2)。

图9是表示本发明的实施方式4的空气调节机的图。

具体实施方式

以下，参照附图来说明用于实施本发明的方式。在此，关于参照附图标记，在以下的附图中，标注相同附图标记的部件是相同或与之相当的部件，这在说明书的全文中通用。并且，说明书全文表示的构成元件的方式只不过是例示，并不限定为说明书记载的方式。尤其是构成元件的组合没有限定为各实施方式的组合，也可以将在一实施方式记载的构成元件应用于其他实施方式。而且，关于具有多片的叶片的附图标记，仅赋予代表的1片。而且，附图等中所示的叶片的片数是一例。此外，以图中的上方为“上侧”并以下方为“下侧”进行说明。并且，在附图中，各结构部件的大小关系有时与实际情况不同。

实施方式1.

图1是表示本发明的实施方式1的鼓风机的叶轮100部分的结构的立体图。图2是表示本发明的实施方式1的鼓风机的叶轮100的剖面的概略结构的图。实施方式1的鼓风机(离心鼓风机)的叶轮100如图1及图2所示，在护罩(侧板)1与主板3之间设有多个(在图1中为7片)叶片2。

护罩1呈喇叭口形状，具有空气吸入口1a。本实施方式的叶片2是在护罩1与主板3之间具有扭转形状的三维叶片。因此，能够谋求低噪音化、低消耗电力化等。而且，在主板3的中央安装成为旋转轴部分的轮毂4。在轮毂4安装驱动装置(风扇电动机等)而使叶轮100旋转。叶轮100旋转时，从旋转轴方向吸入气体(例如，空气)，并将吸入的气体向与旋转轴交叉的外周方向吹出。在此，护罩1、叶片2及主板3例如以树脂为材料而形成。

图3是说明本发明的实施方式1的鼓风机中的叶片2的配置的图。图3是从背面侧观察叶轮100时的图。如图3所示，关于各叶片2，将2片叶片2的各前缘前端2a与旋转轴(中心)O所成的角度设为安装俯仰角α[deg(°)]。如果鼓风机具有n(n≥3)片叶片2，则存在n个安装俯仰角α。在本实施方式的鼓风机中，以使各安装俯仰角α的大小不同的方式配置各叶片2。在此，从安装俯仰角α小的顺序起设为α1、…、αm-1、αm、αm+1、…、αn(2≤m≤n-1)。

例如，在鼓风机使叶轮100旋转时，由于鼓风机驱动(叶轮100的旋转)而产生的旋转音因叶片2产生的周期性的压力变动而产生。旋转音的频率f_NZ基于转速N[rpm]和叶片2的片数n[片]的累计值而成为f_NZ＝N/60×n[Hz](在1秒钟内通过某点的叶片的总计片数)。如本实施方式的鼓风机那样，通过使安装俯仰角α变化(使安装俯仰角为不同的角度)而模拟性地使叶片的片数n增减。旋转音的频率变化，声波的周期性较大地变化，由此能够抑制旋转音。而且，通过以避免相邻的安装俯仰角的角度成为相近值的方式配置，能够降低旋转音的声波的周期性。在此，虽然没有特别限定，但是在本实施方式中，为了谋求使鼓风机高速旋转时的旋转音的降低，将转速N设为最大转速、接近于最大转速的转速或产生旋转音的转速。

图4是说明本发明的实施方式1的鼓风机中的安装俯仰角α间的关系的图。在本实施方式的鼓风机中，通过安装俯仰角αm的相邻两侧的安装俯仰角α为安装俯仰角αm-1及安装俯仰角αm+1以外的组合来配置叶片2。例如，在图4中，安装俯仰角αm的相邻两侧的安装俯仰角α为安装俯仰角αm-2和安装俯仰角αm+4。

图5是具体表示本发明的实施方式1的鼓风机中的安装俯仰角α的关系的图。图5示出具有6片叶片2的鼓风机的例子。如前所述，安装俯仰角α的各角度的大小为α1(54.00°)<α2(56.25°)<α3(58.50°)<α4(60.75°)<α5(63.00°)<α6(67.50°)。如图5所示，在叶片2为6片的情况下，以安装俯仰角α1为排头顺时针(顺时针旋转)观察时的安装俯仰角的顺序为(α1、α3、α5、α2、α4、α6)、(α1、α3、α5、α2、α6、α4)、(α1、α4、α6、α2、α5、α3)、(α1、α6、α4、α2、α5、α3)、(α1、α4、α2、α5、α3、α6)、(α1、α4、α2、α6、α3、α5)、(α1、α6、α3、α5、α2、α4)、(α1、α5、α3、α6、α2、α4)、(α1、α5、α2、α4、α6、α3)、(α1、α3、α6、α4、α2、α5)。因此，安装俯仰角αm的相邻两侧的安装俯仰角α成为安装俯仰角αm-1及安装俯仰角αm+1以外的组合为10组。

如以上所述，根据实施方式1的鼓风机，以使各安装俯仰角αm成为不同的角度的方式配置多个叶片2，并以安装俯仰角αm相邻两侧的安装俯仰角不成为安装俯仰角αm-1和安装俯仰角αm+1的组合来配置叶片2，因此能够减小使鼓风机驱动时的旋转音。在此，关于叶片2的片数没有特别限定，但若考虑效率等，则优选构成以5～9片的范围具有叶片2的鼓风机。

实施方式2.

在上述的实施方式1中，以使安装俯仰角α的大小不同的方式配置各叶片2。此时，虽然在实施方式1中未特别示出，但是为了更高效地降低旋转音，在本实施方式中，确定安装俯仰角α的作为最小角度的安装俯仰角α1和作为最大角度的安装俯仰角αn满足的条件。

图6是表示本发明的实施方式2的频率与旋转音(噪音)的关系的图。在本实施方式中，相对于由叶片2的片数n和转速N确定的旋转音的频率f_NZ而位移±10[Hz]以上，使频率分散。在此，比频率f_NZ高的频率取决于安装俯仰角α1。而且，比频率f_NZ低的频率取决于安装俯仰角αn。因此，安装俯仰角α1及安装俯仰角αn满足如下的(1)式及(2)式。

[数学式1]

N/60×360/α1≥N/60×n+10…(1)

[数学式2]

N/60×360/αn≤N/60×n-10…(2)

图7及图8是说明由本发明的实施方式2的鼓风机产生的旋转音降低的效果的图。图7示出对应用了(1)及(2)式的结构的鼓风机进行驱动的情况。图8示出对以往的鼓风机进行驱动的情况。如图7所示可知，频率f_NZ下的声音的峰值比图8低，旋转音降低。

实施方式3.

虽然在上述的实施方式1及实施方式2中未特别示出，但是如果安装俯仰角α的组合不同，则鼓风机中的叶轮100的重心位置可能不同。例如，即便采用实施方式1或实施方式2说明的旋转音对策，如果鼓风机的叶轮100的重心位置从旋转轴中心较大地偏离，则叶轮100在旋转时也会不稳定而成为不平衡的状态，叶轮100的振动增大。当振动增大时，会产生由旋转形成的周期性，可能会产生旋转音。

因此，在本实施方式中，以成为叶轮100的重心位置最接近旋转轴中心的安装俯仰角的组合的方式配置叶片2。通过形成叶轮100的重心位置最接近旋转轴中心的安装俯仰角的组合，能够降低鼓风机驱动且叶轮100旋转时的不平衡的状态。因此，能够抑制由叶轮100的旋转引起的振动，能够进一步降低旋转音。

实施方式4.

图9是表示本发明的实施方式4的空气调节机的图。在图9中，示出构成空气调节机的设备中的、顶棚嵌入式的室内机的结构的局部剖视图。在图9中，对于与上述实施方式1等相同的功能部分标注同一附图标记。

本实施方式的顶棚嵌入式的室内机20埋设设置在顶棚30的里侧，下面开口部从顶棚30的开口部31露出。并且，从主体轮廓21的下面开口部至顶棚30的开口部31的周缘，安装具有吸入口23及吹出口24的装饰板22。在吸入口23的下游侧配设过滤器25。

在主体轮廓21的顶板安装鼓风机的风扇电动机26，并在风扇电动机26的输出轴固定鼓风机中的叶轮100的轮毂4，该鼓风机在装饰板22的吸入口23侧配设有护罩1的空气吸入口1a。在装饰板22的吸入口23与鼓风机中的叶轮100的护罩1的空气吸入口1a之间设置喇叭口27。而且，在从吸入口23至吹出口24的风路中的、鼓风机的叶轮100的下游侧外周设置热交换器28。

在上述的具有顶棚嵌入式的室内机20的空气调节机中，当开始运转时，鼓风机的风扇电动机26被驱动而旋转，从而固定于此的叶轮100旋转。通过叶轮100的旋转将室内的空气从吸入口23吸入并通过过滤器25进行净化，从喇叭口27向叶轮100流入，从叶片2之间向外周流出。从叶轮100流出的空气通过热交换器28，在此成为冷风或暖风的调节空气，并从吹出口24向室内吹出。

根据实施方式4的空气调节机，由于具有使用了上述实施方式1～3中说明的叶轮100的鼓风机，因此能够得到降低了旋转音的空气调节机。

需要说明的是，在前述的说明中，示出了空气调节机的图示的室内机使用了本发明的鼓风机的情况，但是没有限定于此，也可以是其他构造的室内机。此外，空气调节机的室外机或空气净化器等也可以使用本发明的鼓风机。

附图标记说明

1护罩，1a空气吸入口，2叶片，2a前缘前端，3主板，4轮毂，20室内机，21主体轮廓，22装饰板，23吸入口，24吹出口，25过滤器，26风扇电动机，27喇叭口，28热交换器，30顶棚，31开口部，100叶轮。

Claims (6)

1.一种鼓风机，具备叶轮，其中，

所述叶轮具有：

主板，所述主板固定于驱动装置的旋转轴；

护罩，所述护罩具有空气吸入口；以及

n片(n≥3)叶片，所述叶片在所述主板与所述护罩之间沿着以所述旋转轴为中心的圆来配置前缘前端，

当将相邻的两片叶片的所述前缘前端与所述旋转轴所成的角度设为安装俯仰角α时，全部的安装俯仰角α为不同的角度，

通过下述方式来配置所述叶片，即，在所述安装俯仰角α中，安装俯仰角αm(2≤m≤n-1)的相邻两侧的所述安装俯仰角为所述安装俯仰角αm的次小角度的安装俯仰角αm-1及所述安装俯仰角αm的次大角度的安装俯仰角αm+1以外的组合。

2.一种鼓风机，具备叶轮，其中，

所述叶轮具有：

主板，所述主板固定于驱动装置的旋转轴；

护罩，所述护罩具有空气吸入口；以及

n片叶片，所述叶片在所述主板与所述护罩之间沿着以所述旋转轴为中心的圆来配置前缘前端，

当将相邻的两片叶片的所述前缘前端与所述旋转轴所成的角度设为安装俯仰角α时，安装俯仰角α具有不同的角度，

当设转速为N[rpm]时，以最小角度的安装俯仰角α1[deg]和最大角度的安装俯仰角αn[deg]为满足下式的角度的方式配置所述叶片，

N/60×360/α1≥N/60×n+10

N/60×360/αn≤N/60×n-10。

3.根据权利要求1所述的鼓风机，其中，

当将所述叶片的片数设为n片且将转速设为N[rpm]时，以最小角度的所述安装俯仰角α1[deg]和最大角度的所述安装俯仰角αn[deg]为满足下式的角度的方式配置所述叶片，

N/60×360/α1≥N/60×n+10

N/60×360/αn≤N/60×n-10。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的鼓风机，其中，

以风扇的重心位置最接近中心的所述安装俯仰角的组合来配置所述叶片。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的鼓风机，其中，

所述叶片的片数为5～9片。

6.一种空气调节机，具有权利要求1～5中任一项所述的鼓风机。