CN110088482B - 多翼送风机 - Google Patents
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Abstract
多翼送风机具备:旋转板;叶轮;风扇壳体,其具有周壁和第一端面,所述周壁与叶轮的外周相向,且距旋转轴的距离随着在叶轮的旋转方向上前进而逐渐变远,所述第一端面形成有吸气口,并配置在多个叶片的前端侧;导管部,其使风扇壳体内的空气从排气口流出;及整流块,其设置于第一端面的背面,并对空气的流动进行整流,导管部具有从周壁的上游侧的端部起在旋转方向上向半径方向外侧延伸的扩散板,周壁具有在上游侧的端部弯曲而形成并与扩散板连接的舌部,第一端面在吸气口形成有朝向风扇壳体的内部突出的喇叭口,整流块在旋转方向上,在从将旋转轴与舌部的前端连结的基准位置起0~120°的范围内,沿着喇叭口且与周壁具有间隙地延伸。
Description
技术领域
本发明涉及在风扇壳体内收容有叶轮的多翼送风机。
背景技术
多翼送风机是利用由在风扇壳体的内部旋转的叶轮作用于空气的离心力对从吸气口吸入的空气进行加压并从排气口排出的装置,也被称为西洛克风扇。这样的送风机用于工厂及大厦等的换气导管、在房屋等的地板下使空气强制性地流通的装置或对厨房及烹调场地等室内进行换气的装置等。叶轮大致由旋转的旋转板和竖立设置在旋转板的外缘部附近的多个叶片构成。从吸气口吸入的空气流入到由多个叶片和旋转板包围的空间,并利用离心力从叶片与叶片的间隙向叶轮的半径方向外侧加压并送出。利用叶轮送出的空气在叶轮与风扇壳体之间的空间中流动,进而流入到连接的导管中并从排气口排气。风扇壳体在接近叶轮的位置利用向内部弯曲的舌部与导管的壁面连接。
此外,导管内的空气的流速不均匀,例如在旋转板侧较快而在吸气口侧较慢。并且,由于导管是空气的分支路径,所以在导管流入口处空气的流动容易紊乱。特别是在舌部附近,由于这样的气流的紊乱,在风扇壳体内流动的空气的一部分有时不从导管向排气口流动而返回到风扇壳体内并进行再循环,使多翼送风机的送风机性能变差。对此,为了防止通过舌部与叶轮之间而再次流入的空气流,提出了如下的技术:使与舌部连接的导管的壁面向与叶轮的旋转方向相向的方向延长(例如参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-201095号公报
发明内容
发明要解决的课题
如上所述,多翼送风机用于在静压比较高的位置使空气流通的装置。在该情况下,成为高压的多翼送风机的导管与成为低压的风扇壳体的舌部附近的压力差变大。因此,即使如专利文献1的送风机那样延长导管的壁面,也不能完全抵抗导管与舌部的压差,会产生通过叶轮与延长的壁面的间隙而再次流入的空气流。这样的再流入气流有时会再次通过叶轮的附近,并与叶轮干涉而使多翼送风机的送风性能变差。
另外,如专利文献1那样,在与舌部连接的导管的壁面延长到流速较快的导管内的结构中,导管内的流动与延长的壁面干涉而成为压力损失,且送风性能变差。特别是在静压比较高的位置设置多翼送风机的情况下,由于导管内的空气流的主流通过叶轮侧,所以由延长的壁面与导管内的流动的干涉导致的压力损失的增加显著地出现。因此,在这样的高静压条件下,为了防止再流入气流而设置的壁面有时也会反而使多翼送风机的送风性能变差。
本发明是为了解决上述那样的课题而做出的,其目的在于提供即使在高静压条件下送风性能也较好的多翼送风机。
用于解决课题的手段
本发明的多翼送风机具备:叶轮,所述叶轮具有旋转板和多个叶片,所述旋转板固定于旋转轴,所述多个叶片沿着以所述旋转轴为中心的圆周隔开间隔地竖立设置在所述旋转板上;风扇壳体,所述风扇壳体收容所述叶轮,并具有周壁和第一端面,所述周壁与所述叶轮的外周相向,且距所述旋转轴的距离随着在所述叶轮的旋转方向上前进而逐渐变远,所述第一端面形成有供空气流入的吸气口,并配置在所述多个叶片的前端侧;导管部,所述导管部与所述风扇壳体的下游侧连接,并使所述风扇壳体内的空气从排气口流出;及整流块,所述整流块设置于所述第一端面的背面,并对空气的流动进行整流,所述导管部具有从所述周壁的上游侧的端部起在所述旋转方向上向半径方向外侧延伸的扩散板,所述周壁具有在所述上游侧的端部弯曲而形成并与所述扩散板连接的舌部,所述第一端面在所述吸气口形成有朝向所述风扇壳体的内部突出的喇叭口,所述整流块在所述旋转方向上,在从将所述旋转轴与所述舌部的前端连结的基准位置起0~120°的范围内,沿着所述喇叭口且与所述周壁具有间隙地延伸。
发明效果
根据本发明,能够将空气流引导到整流块与周壁之间,所述空气流是通过叶轮并被风扇壳体引导到导管中的空气流的一部分,且通过舌部与叶轮的间隙而再次流入到风扇壳体内。因此,多翼送风机能够抑制由于再次流入到风扇壳体内的空气流与叶轮在导管流入口干涉而产生的送风性能的降低。结果,能够提供即使在高静压条件下送风性能也较好的多翼送风机。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的多翼送风机的立体图。
图2是图1的多翼送风机的面A1处的横剖视图。
图3是示出图2的多翼送风机的B-B剖面的纵剖视图。
图4是示出本发明的实施方式1的整流块的宽度与静压上升量及噪音的关系的图。
图5是示出本发明的实施方式1的整流块的终端部的位置与静压上升量及噪音的关系的图。
图6是示出本发明的实施方式1的整流块的始端部的位置与静压上升量及噪音的关系的图。
图7是本发明的实施方式2的多翼送风机的纵剖视图。
图8是本发明的实施方式3的多翼送风机的横剖视图。
图9是本发明的实施方式4的多翼送风机的横剖视图。
图10是本发明的实施方式5的多翼送风机的纵剖视图。
图11是第一端面、安装于第一端面的整流块及叶轮的分解图。
图12是从第一端面侧观察到的整流块的立体图。
具体实施方式
实施方式1.
基于图1~3,说明多翼送风机1的结构。图1是本发明的实施方式1的多翼送风机的立体图。图2是图1的多翼送风机的面A1处的横剖视图。在图2中示出了从箭头A2方向观察图1的多翼送风机1的情况下的虚线A3的位置处的横剖视图。图3是示出图2的多翼送风机的B-B剖面的纵剖视图。
多翼送风机1是通过对从吸气口22吸入的空气进行加压并将其从排气口35排出而强制性地使空气流动的装置。多翼送风机1由叶轮10、收容叶轮10的风扇壳体20及与风扇壳体20连接的导管部30等构成。
叶轮10由电机等(未图示)旋转驱动,并利用通过旋转而产生的离心力,向半径方向外方强制性地送出空气。如图3所示,叶轮10由旋转板12及多个叶片13等构成。旋转板12构成为固定于电机的旋转轴11,并能够以旋转轴11为中心进行旋转。旋转板12例如具有圆板形状。多个叶片13被配置成以旋转轴11为中心的圆周状,基端固定在旋转板12的面上,前端13a与吸气口22相向。各叶片13相互隔开一定间隔地设置在旋转板12的外周缘附近。各叶片13例如具有弯曲长方形板状,且以沿着半径方向的方式设置或相对于半径方向以规定角度倾斜地设置。
另外,各叶片13的吸气口22侧即前端13a侧利用连结部15相互连结。连结部15通过将多个叶片13连结,从而维持各叶片13的前端13a的位置关系,且增强多个叶片13。连结部15例如可以由设置在多个叶片13的外周侧并以捆扎多个叶片13的方式连结的环状构件构成,或者也可以由具有与前端13a的宽度同程度的宽度并将多个叶片13的前端13a连结的环状板材等构成。
叶轮10具备上述那样的结构,能够通过旋转而使被吸入到由旋转板12和多个叶片13包围的空间中的空气通过叶片13与叶片13之间并向半径方向外方送出。此外,在实施方式1中,各叶片13相对于旋转板12大致垂直地竖立设置,但并不特别限定于此,也可以相对于垂直方向倾斜地设置。
风扇壳体20是在内部形成有大致圆柱状的空间的例如中空的圆筒,且是将叶轮10的大致整体包围的涡旋型的风扇壳体。风扇壳体20由与旋转轴11正交地配置且彼此相向的第一端面21及第二端面24、以及将第一端面21的外缘部及第二端面24的外缘部连接并与叶轮10的外周相向的周壁27等构成。第一端面21配置在叶片13的前端13a侧,第二端面24配置在旋转板12侧。
在第一端面21设置有吸气口22,使得空气能够在叶轮10与风扇壳体20的外部之间流通。吸气口22利用喇叭口23形成,所述喇叭口23被设置成向风扇壳体20的内部突出。如图1及图3所示,喇叭口23形成为开口直径从风扇壳体20的外部朝向内部逐渐变小。吸气口22形成为圆形,并被配设成吸气口22的中心与叶轮10的旋转轴11大致一致。利用这样的结构,吸气口22附近的空气顺畅地流动,另外,从吸气口22向叶轮10高效地流入。
如图2所示,周壁27形成为距旋转轴11的距离随着在叶轮10的旋转方向(箭头R方向)上前进而逐渐变远的阿基米德螺旋状。也就是说,从后述的舌部29到导管部30,周壁27与叶轮10的外周的间隙以规定的比例扩大,另外,空气的流路面积逐渐变大。利用这样的结构,从叶轮10送出的空气在叶轮10与周壁27的间隙向图2的箭头F1的方向顺畅地流动。因此,在风扇壳体20内,从舌部29朝向导管部30,空气的静压高效地上升。
导管部30由中空的管构成,所述中空的管的与沿着周壁27流动的空气的流动方向正交的剖面为矩形。如图2所示,导管部30形成流路,所述流路以向外部空气排出的方式引导从叶轮10送出并在周壁27与叶轮10的间隙中流动的空气。导管部30的一端部固定于风扇壳体20,并形成使空气从风扇壳体20流入导管部30的导管流入口。另外,导管部30的另一端部形成将在导管部30内的流路中流动的空气向外部空气排出的排气口35。图2的箭头F2示出了从风扇壳体20流向导管部30的排气口35的空气的流动。
如图1所示,导管部30由延设板31、扩散板32、导管底板33及导管上板34等构成。延设板31与周壁27的下游侧的端部27b平滑地连接,与风扇壳体20一体地形成。另一方面,扩散板32与周壁27的上游侧的端部27a连接,并以流路的剖面面积沿着导管部30内的空气的流动方向逐渐扩大的方式与延设板31具有规定角度地配设。也就是说,扩散板32从周壁27的上游侧的端部27a起,在叶轮10的旋转方向(箭头R方向)上向半径方向外方延伸。导管上板34与风扇壳体20的第一端面21连接,导管底板33与风扇壳体20的第二端面24连接。而且,相向的导管上板34与导管底板33利用延设板31及扩散板32连接。这样,利用延设板31、扩散板32、导管底板33及导管上板34形成剖面为矩形的流路。
另外,在风扇壳体20的周壁27,在与扩散板32连接的上游侧的端部27a形成有舌部29。舌部29以向导管流入口的流路侧突出的方式弯曲地形成。舌部29以规定的曲率半径形成,从第二端面24到第一端面21,周壁27在舌部29处与扩散板32平滑地连接。此外,在从吸气口22通过叶轮10而送出的空气由风扇壳体20收集并流入到导管部30中时,舌部29成为流路的分支点。即,在导管流入口形成有流向排气口35的流路(箭头F2)及从舌部29向上游侧再次流入的流路(箭头F3)。另外,流入导管部30的空气流在通过风扇壳体20的期间静压上升,成为比风扇壳体20内高的压力。因此,舌部29具有分隔这样的压力差的功能,并且具备利用曲面将流入导管部30的空气引导到各流路的功能。对于这样的舌部29的结构而言,即使在流入导管部30的空气与舌部29碰撞的情况下,也能够使在舌部29产生的气流的紊乱最小化,因此,多翼送风机1能够防止送风性能的变差及噪音的增大。此外,在实施方式1中,舌部29的曲率半径以沿着旋转轴11成为恒定的方式形成,但并不特别限定于此。舌部29例如也可以形成为:在形成有吸气口22的第一端面21侧,成为比第二端面24侧大的曲率半径。
多翼送风机1还在舌部29附近具备对空气的流动进行整流的整流块40。在图2中示出了包含有旋转轴11且通过旋转轴11并在风扇壳体20内与舌部29的前端29a接触的平面(在图2中成为平面的剖面的基准线P)。整流块40在规定的角度范围内设置于基准线P的下游即旋转方向前方,且如图3所示,被配置在由叶片13的前端13a和第一端面21的背面21a形成的空间内。整流块40与第一端面21的特别是圆弧状的喇叭口23紧贴并固定,旋转轴11方向上的长度大致与从背面21a到喇叭口23的下游侧端部的位置的长度一致。也就是说,在整流块40中,与叶片13的前端13a相向的块下表面42与喇叭口23的下游侧端部平滑地连接。另外,整流块40的半径方向外方的块侧壁41与风扇壳体20的周壁27具有间隙地设置。在实施方式1中,整流块40的使在图2中用基准线P示出的平面在箭头R方向上旋转而得到的平面处的剖面形成为与旋转角度无关地成为大致相同。此外,整流块40的形状不限定于此。例如,块下表面42可以沿着与旋转轴11正交的平面形成,或者,也可以是,在叶片13的前端13a沿半径方向倾斜的情况下,以使块下表面42与前端13a的间隙成为恒定的方式,也将块下表面42倾斜地形成。
接着,说明多翼送风机1运行时的空气的流动。当叶轮10旋转时,位于叶轮10的内部的空气通过由叶轮10的旋转产生的离心力而向半径方向外侧送出,吸气口22附近的空气由喇叭口23向叶轮10引导。向叶轮10的外侧送出的吸入流沿着风扇壳体20的周壁27在叶轮10的旋转方向(箭头R方向)上流动。由于风扇壳体20的周壁27与叶轮10之间的流路的剖面面积从舌部29附近向箭头R方向逐渐增加,所以在风扇壳体20内流动的空气的静压逐渐上升。如箭头F2所示,静压上升并到达导管流入口的空气的大部分通过导管部30从排气口35排出。另外,在导管流入口存在舌部29,在舌部29附近,在风扇壳体20内静压成为最低。因此,如箭头F3所示,产生从作为高压部的导管部30流入作为低压部的舌部29的空气流。在旋转轴11方向上,导管部30内的主流的导管上板34侧即吸气口22侧的流速比导管底板33侧即旋转板12侧的流速慢。因此,从导管部30流向舌部29的空气流在吸气口22侧产生得比旋转板12侧多。在导管部30的吸气口22侧产生的流向舌部29的空气流在构成舌部29的周壁27与块侧壁41的间隙通过,并再次流入到风扇壳体20内。也就是说,在导管上板34侧产生的从导管部30流向舌部29的再流入气流(箭头F3)在舌部29附近不会给通过叶轮10的空气流带来影响。因此,多翼送风机1能够降低由再流入气流与吸入流的干涉导致的混合损失及气流的紊乱,能够抑制在风扇壳体20的流路内产生的能量损失。另外,由于整流块40设置在比舌部29靠旋转方向(箭头R方向)前方侧的位置,所以不会与导管部30内的流速较快的流动干涉,不会产生由此引起的压力损失。
如以上那样,由于多翼送风机1能够降低再流入气流与吸入流干涉而产生的压力损失,所以可以提高多翼送风机1能够产生的静压。另外,多翼送风机1能够防止由于再流入气流与吸入流的干涉而产生的噪音。因此,即使在将多翼送风机1设置于例如换气导管等静压较高的位置的情况下,也能够得到期望的风量而不产生风量的降低及噪音的变差。
图4是示出本发明的实施方式1的整流块的宽度与静压上升量及噪音的关系的图。在图4中示出了使用多翼送风机1并在将较高的静压施加于外部的条件下通过实验对上述效果进行验证而得到的结果。图4的横轴表示图3所示的距离L即与旋转轴11垂直的方向上的从喇叭口23的下游侧端部到块侧壁41的距离L。图4的纵轴表示多翼送风机1的静压上升量及噪音的大小。距离L用喇叭口23的下游侧端部与周壁27的距离进行标准化,例如,距离L=0示出了未设置整流块40的情况,距离L=1示出了整流块40没有间隙地设置到周壁27的情况。在测定时,整流块40设置于旋转方向(箭头R方向)上的与基准线P形成的角度为20°~70°的范围。
如图4所示,与未设置整流块40的情况下(L=0)相比,在设置有整流块的情况下(L>0),静压上升。另一方面,当整流块40的距离L变大时,噪音变差,在距离L=1时,噪音成为最大。根据测定结果,在距离L为0.4~0.8的附近,静压上升且抑制了噪音的变差。因此,优选将整流块40设定为使距离L为0.4~0.8的范围。
图5是示出本发明的实施方式1的整流块的终端部的位置与静压上升量及噪音的关系的图。在图5中示出了通过实验对多翼送风机1的上述效果进行验证而得到的结果。图5的横轴表示整流块40的下游侧的端部(以后,称为终端部44)的安装位置。与图4同样地,图5的纵轴表示多翼送风机1的静压上升量及噪音的大小。横轴所示的角度α1示出了以基准线P的位置为起点并将以旋转轴11为中心向箭头R方向旋转的方向作为正向时到终端部44的位置为止的旋转角度。在测定时,整流块40以上述距离L成为0.6的方式与周壁27具有间隙地设置,整流块40的上游侧的端部设置于旋转方向(箭头R方向)上的与基准线P形成的角度为20°的位置。
如图5所示,在角度α1为60~150°的测定结果中,角度α1越大,则越倾向于噪音增加且静压上升量减少。由于到角度α1为140°左右为止,静压上升量成为正值,因此,在终端部44配置于140°以下的位置的情况下,多翼送风机1能够得到静压上升的效果。另外,即使在考虑到噪音变差而将角度α1设定为60~120°的范围内的情况下,也能够得到大约4%以上的静压上升量。另外,在角度α1为100°以下的情况下,静压上升且抑制了噪音的变差。特别是在角度α1为70°左右的情况下,例如在60~90°的范围内,与其他角度α1时相比,静压上升量较大,并且噪音增加也很少。当增大角度α1时,由流路的剖面面积减少导致的影响变大,抵消了通过设置整流块40而得到的上述效果。因此,在整流块40的安装范围中,优选将终端部44设定在角度α1即从基准线P起到终端部44为止的旋转角度为120°以下的范围内,更优选的是,设定在100°以下的范围内。
图6是示出本发明的实施方式1的整流块的始端部的位置与静压上升量及噪音的关系的图。在图6中示出了通过实验对多翼送风机1的效果进行验证而得到的结果。图6的横轴表示整流块40的上游侧的端部(以后,称为始端部43)的安装位置。与图4同样地,图6的纵轴表示多翼送风机1的静压上升量及噪音的大小。横轴所示的角度α2示出了以基准线P的位置为起点并将以旋转轴11为中心向箭头R方向旋转的方向作为正向时到始端部43的位置为止的旋转角度。在测定时,整流块40以上述距离L成为0.6的方式与周壁27具有间隙地设置,整流块40的终端部44设置于上述角度α1为70°的位置。
如图6所示,在角度α2为-20~40°的测定结果中,噪音的变化较小,但在角度α2为-20°时,噪音增加。另一方面,静压上升量与角度α2一起暂时增加,但在角度α2为40°时,与角度α2为20°时相比静压上升量减少。根据测定结果,在角度α2为-20°时,基本上没有静压上升的效果,另外,噪音也增加。另一方面,在角度α2为正值时,具有静压上升的效果,且抑制了噪音增加。特别是在角度α2为10~30°的范围,静压上升量较大,且噪音的增加也很少。这样,优选不将整流块40配置在从基准线P的位置即最接近舌部29的位置起的旋转方向的后方侧(角度α2成为负值的位置)。这样的倾向由如下情况引起,即:从叶轮10送出的风从半径方向朝向旋转方向前方前进。具体而言,由于在块侧壁41与周壁27之间具有间隙,所以从叶轮10的接近舌部29的位置流出的风会被从比舌部29靠旋转方向后方侧的位置(例如,角度α2=-20°的位置)流出的风推入到间隙中,静压上升。因此,在整流块40的安装范围中,优选将始端部43设定在角度α2即从基准线P起到始端部43为止的旋转角度为0°以上的范围内。并且,在避开舌部29附近而例如将角度α2设定在5~40°的范围内的情况下,能够得到大约4%以上的静压上升效果。
如以上那样,在实施方式1中,多翼送风机1具备:叶轮10,其具有旋转板12和多个叶片13,所述旋转板12固定于旋转轴11,所述多个叶片13沿着以旋转轴11为中心的圆周隔开间隔地竖立设置在旋转板12上;风扇壳体20,其收容叶轮10,并具有周壁27和第一端面21,所述周壁27与叶轮10的外周相向,且距旋转轴11的距离随着在叶轮10的旋转方向上前进而逐渐变远,所述第一端面21形成有供空气流入的吸气口22,并配置在多个叶片13的前端13a侧;导管部30,其与风扇壳体20的下游侧连接,并使风扇壳体20内的空气从排气口35流出;及整流块40,其设置于第一端面21的背面21a,并对空气的流动进行整流。导管部30具有从周壁27的上游侧的端部27a起在旋转方向(箭头R方向)上朝向半径方向外侧延伸的扩散板32,周壁27具有在上游侧的端部27a弯曲而形成并与扩散板32连接的舌部29,第一端面21在吸气口22形成有朝向风扇壳体20的内部突出的喇叭口23,整流块40在旋转方向(箭头R方向)上,在从将旋转轴11与舌部29的前端29a连结的基准位置(基准线P)起0~120°的范围内,沿着喇叭口23且与周壁27具有间隙地延伸。
由此,多翼送风机1能够将空气流引导到整流块40与周壁27之间,所述空气流是从风扇壳体20内引导到导管部30内的空气流的一部分,且通过舌部29与叶轮10的间隙而再次流入到风扇壳体20内。因此,多翼送风机1能够防止由于再流入气流与吸入流干涉而产生的送风机性能的降低。
此外,一般来说,多翼送风机在组装到具备热交换器及集尘过滤器等的空调装置中的状态下,有时会设置于地板下或换气导管等。如上所述,由于实施方式1的多翼送风机1能够通过降低气流的干涉来抑制风扇壳体20内的能量损失,因此,可以提高送风机能够产生的静压。因此,即使在高静压条件下,多翼送风机1也能够抑制风量的降低及噪音的变差并得到期望的风量。
另外,整流块40的接近舌部29的始端部43位于从基准位置(基准线P)起5~40°的范围内,且远离舌部29的终端部44位于从基准位置(基准线P)起60~120°的范围内。
由此,多翼送风机1能够将通过舌部29与叶轮10之间而再次流入的气流引导到整流块40与周壁27的间隙并使之稳定地流动,能够使送风性能提高。特别是,由于整流块40的始端部43位于比舌部29靠下游侧的位置,因此,在舌部29附近从叶轮10送出并具有旋转方向的速度分量的风向整流块40与周壁27的间隙流动并使多翼送风机1的静压上升。例如,在图5及图6所示的测定结果中,得到了大约4%的静压上升量。
实施方式2.
图7是本发明的实施方式2的多翼送风机的纵剖视图。在图7中示出了与叶轮10的旋转轴11平行的平面处的多翼送风机101的剖面。在实施方式2中,整流块140的块侧壁141的形状与实施方式1的情况不同。此外,在本实施方式2中,对于没有特别记载的项目而言,设为与实施方式1相同,对同一功能及结构使用同一附图标记并进行叙述。
此外,从导管部30流向舌部29的再流入气流在形成舌部29的周壁27与块侧壁141的间隙中流动时,偏向周壁27侧地进行流动。因此,在块侧壁141与第一端面21的连接部附近,会产生流速较慢的停滞区域。另外,在如实施方式1那样与旋转轴11平行地设置块侧壁41的情况下,能够采用较宽的整流块40与周壁27的间隙,但块侧壁41与第一端面21的连接部成为陡峭的台阶。因此,从叶轮10流向半径方向外侧的空气流不能沿着该台阶流动,会在块侧壁41的附近产生停滞区域。在这样的停滞区域中,流动的能量丧失,压力损失增大。
在实施方式2中,与实施方式1的情况同样地,也将整流块140设置在第一端面21的背面21a,并使其以沿着第一端面21的喇叭口23的方式从基准线P起在规定的角度范围内延伸。在实施方式2中,与周壁27相向的块侧壁141形成为相对于旋转轴11方向倾斜。例如,整流块140以如下方式形成:随着从叶轮10向半径方向外侧远离,整流块140的旋转轴11方向上的厚度即距背面21a的高度逐渐变低。
这样,在块侧壁141相对于旋转轴11倾斜地形成的情况下,与平行于旋转轴11地形成的情况相比,整流块140与第一端面21的台阶变平缓。在按这种方式构成的多翼送风机101中,从叶轮10向半径方向外侧流动的空气沿着倾斜的块侧壁141流动,并在块侧壁141与周壁27的间隙中流动。另外,由再流入气流引起并形成于块侧壁141的停滞区域由于从叶轮10送出并沿着块侧壁141流动的气流而减少,多翼送风机101的静压上升量进一步增加。
此外,块侧壁141也可以为如下结构:在从喇叭口23到周壁27的距离较长的位置即远离舌部29的位置倾斜,在从喇叭口23到周壁27的距离较短的位置即接近舌部29的位置不倾斜或倾斜角度较小。按这种方式构成的多翼送风机101能够在整流块140与周壁27之间确保供风流动的间隙。
如以上那样,在实施方式2中,整流块140的与周壁27相向的块侧壁141相对于叶轮10的旋转轴11倾斜。
由此,多翼送风机101能够使从叶轮10送出的气流沿着倾斜的块侧壁141流动,能够消除在块侧壁141附近产生的停滞区域。结果,多翼送风机101能够使再次流入到风扇壳体20内的空气流向整流块140与周壁27的间隙稳定地流动,能够提高送风性能。
实施方式3.
图8是本发明的实施方式3的多翼送风机的横剖视图。在图8中示出了与叶轮10的旋转轴11正交的平面处的多翼送风机201的横剖面。在实施方式3中,整流块240的形状与实施方式1的情况不同。此外,在本实施方式3中,对于没有特别记载的项目而言,设为与实施方式1相同,对同一功能及结构使用同一附图标记并进行叙述。
在实施方式3中,与实施方式1的情况同样地,也将整流块240设置在第一端面21的背面21a,并使其以沿着第一端面21的喇叭口23的方式从基准线P起在规定的角度范围内延伸。在实施方式1中,整流块40的形状是剖面大致相同而与从基准线P起的旋转角度无关的形状。在实施方式3中,与周壁27相向的块侧壁241的距旋转轴11的半径方向上的距离根据从基准线P起的旋转角度而不同。例如,块侧壁241具有如下形状:从整流块240的上游侧的始端部243朝向下游侧的终端部244,中央向周壁27侧凸起。也就是说,块侧壁241成为如下形状:随着从基准线P起向旋转方向前方前进,距旋转轴11的距离逐渐扩大,且在到达规定距离后逐渐缩小。在该情况下,块侧壁241与周壁27的间隙随着远离舌部29而逐渐变窄,之后逐渐变宽。
在按这种方式构成的多翼送风机201中,由于周壁27与整流块240的间隙在舌部29附近变宽,所以从导管部30流向舌部29的再流入气流会流入到间隙中。另外,由于间隙在下游侧逐渐变宽,所以再流入气流在通过间隙期间减速,动压转换为静压。
此外,在周壁27与块侧壁241的间隙变得最窄的位置,从喇叭口23的下游侧端部到块侧壁241的距离L例如可以如图4所示那样设定为L=0.4~0.8左右。
如以上那样,在实施方式3中,整流块240的与周壁27相向的块侧壁241距旋转轴11的距离在随着从基准位置(基准线P)向旋转方向(箭头R方向)前进而逐渐扩大之后成为恒定或逐渐缩小。
由此,由于周壁27与整流块240的间隙在舌部29附近较宽,所以再流入气流(箭头F3)容易流入,另外,由于在整流块240的下游侧,间隙逐渐变宽,因此,能够使静压上升。因此,多翼送风机201能够使再流入气流向周壁27与整流块240的间隙稳定地流动,并使送风性能提高。
实施方式4.
图9是本发明的实施方式4的多翼送风机的横剖视图。在图9中示出了与叶轮10的旋转轴11平行的平面处的多翼送风机301的纵剖面。在实施方式4中,整流块340的块下表面342的形状与实施方式1的情况不同。此外,在本实施方式4中,对于没有特别记载的项目而言,设为与实施方式1相同,对同一功能及结构使用同一附图标记并进行叙述。
在实施方式4中,与实施方式1的情况同样地,也将整流块340设置在第一端面21的背面21a,并使其以沿着第一端面21的喇叭口23的方式从基准线P起在规定的角度范围内延伸。在实施方式1中,整流块40的形状是剖面大致相同而与从基准线P起的旋转角度无关的形状。在实施方式4中,与叶轮10相向的块下表面342构成为距第一端面21的距离根据从基准线P起的旋转角度而不同。例如,块下表面342具有如下形状:从整流块340的上游侧的始端部343朝向下游侧的终端部344,中央向叶片13的前端13a侧凸起。具体而言,块下表面342成为如下形状:随着从基准线P起向旋转方向(箭头R方向)前进,距第一端面21的距离逐渐扩大,且在到达规定的距离后成为恒定或逐渐缩小。
在图9的右侧示出了使基准线P以旋转轴11为中心旋转后的位置处的整流块340的纵剖视图。各剖视图从自基准线P起的旋转角度较小的剖面起,成为O-A剖面、O-B剖面、O-C剖面、O-D剖面及O-E剖面。在上游侧的O-A剖面中,整流块340的高度较低,在O-C剖面中,整流块340的剖面成为最大。另外,在比O-C剖面的位置靠下游侧的位置即O-D剖面及O-E剖面所示的位置,整流块340的高度再次变低。
在按这种方式构成的多翼送风机301中,由于在舌部29附近,整流块340的从背面21a的突出量较少,因此,能够防止从导管部30流向舌部29的再流入气流(箭头F3)在流入间隙时与整流块340碰撞。另外,由于块下表面342与第一端面21的距离在下游侧逐渐缩小,因此,能够在再流入气流通过间隙并流出到风扇壳体20内的位置即终端部344的位置抑制流路面积的变化。
在实施方式4中,整流块340的与叶轮10的多个叶片13的前端13a相向的块下表面342距第一端面21的背面21a的距离在随着从基准位置(基准线P)起向旋转方向(箭头R方向)前进而逐渐扩大之后成为恒定或逐渐缩小。
由此,多翼送风机301能够在整流块340的上游侧降低再流入气流与整流块340的碰撞,并抑制由碰撞导致的压力损失。另外,多翼送风机301能够在整流块340的下游侧降低由于流路面积急剧扩大而产生的压力损失。这样,由于再流入气流能够容易地流入到整流块340与周壁27的间隙并流出,所以多翼送风机301的静压上升量增加。结果,多翼送风机301能够提高送风性能。
实施方式5.
图10是本发明的实施方式5的多翼送风机的纵剖视图。在实施方式1~4中,示出了仅在风扇壳体的一个面(第一端面21)上设置有吸气口22的所谓的单吸入型多翼送风机。在实施方式5中,多翼送风机401由在风扇壳体420的另一个面(第二端面424)上也设置有吸气口422的双吸入型多翼送风机构成。此外,在本实施方式5中,对于没有特别记载的项目而言,设为与实施方式2相同,对同一功能及结构使用同一附图标记并进行叙述。
在实施方式5的多翼送风机401中,在旋转板412的一个面上竖立设置有多个叶片13,在旋转板412的另一个面上与一个面同样地竖立设置有多个叶片413。多个叶片413沿着以旋转轴11为中心的圆周具有规定的间隔地配置。另外,在第二端面424上,与第一端面21同样地,利用喇叭口423形成有吸气口422。也就是说,多翼送风机401在旋转板412的两侧具有大致对称的结构。
另外,在第二端面424上,与第一端面21同样地,也在背面424a设置有整流块440。整流块440以沿着第二端面424的喇叭口423的方式从基准线P(参照图2)起在规定的角度范围(例如0~120°)内延伸。此外,说明了整流块设置于第一端面21及第二端面424双方的情况,但也可以是仅设置于第一端面21及第二端面424中的一方的结构。另外,实施方式1~4的整流块的形状及安装范围也可以应用于实施方式5的整流块40及整流块440。
如以上那样,在实施方式5中,叶轮410还具有多个第二叶片413,所述多个第二叶片413沿着以旋转轴11为中心的圆周隔开间隔地竖立设置在旋转板412中的与竖立设置有多个叶片13的面相反的面上,风扇壳体420还具有第二端面424,所述第二端面424形成有吸气口422及喇叭口423,并配置在多个第二叶片413的前端413a侧,整流块(整流块40、整流块440)设置于第一端面21和第二端面424中的至少一方。
由此,多翼送风机401在具有多个吸气口(吸气口22及吸气口422)的双吸入型多翼送风机中也能够使静压上升量增加,并使送风性能提高。在双吸入型和单吸入型中,虽然多翼送风机401内的空气流不同,但多翼送风机401能够利用整流块40及整流块440,在第一端面21及第二端面424这双方抑制由再流入气流导致的压力损失。
此外,本发明的实施方式不限定于上述实施方式,能够进行各种变更。例如,整流块可以与风扇壳体一体地成形,或者,也可以成形为其他部件,并通过粘接或螺栓紧固等固定于风扇壳体。在整流块40形成为其他部件的情况下,无需如以往那样变更风扇壳体的形状,向风扇壳体20的安装容易。
在整流块40形成为其他部件的情况下,具体而言,在设为如下的结构时,向风扇壳体20的安装容易。图11是第一端面21、安装于第一端面21的整流块40及叶轮10的分解图。在第一端面21安装有用于驱动叶轮10的驱动电机。在第一端面21设置有用于规定整流块40的安装位置的多个狭缝45。图12是从第一端面21侧观察到的整流块40的立体图。整流块40由金属板或树脂成形。在整流块40上,在与狭缝45啮合的位置设置有定位用的突起46。通过使狭缝45与突起46啮合,并将第一端面21与整流块40螺钉固定,从而能够容易地安装整流块40。
附图标记的说明
1、101、201、301、401多翼送风机,10、410叶轮,11旋转轴,12、412旋转板,13、413叶片,13a、413a叶片的前端,15连结部,20、420风扇壳体,21第一端面,21a第一端面的背面,22、422吸气口,23、423喇叭口,24、424第二端面,27周壁,27a端部,27b端部,29舌部,29a前端,30导管部,31延设板,32扩散板,33导管底板,34导管上板,35排气口,40、140、240、340、440整流块,41、141、241块侧壁,42、342块下表面,43、243、343始端部,44、244、344终端部,424a第二端面的背面,L距离,P基准线,α1、α2角度,45狭缝,46突起。
Claims (6)
1.一种多翼送风机,其中,所述多翼送风机具备:
叶轮,所述叶轮具有旋转板和多个叶片,所述旋转板固定于旋转轴,所述多个叶片沿着以所述旋转轴为中心的圆周隔开间隔地竖立设置在所述旋转板上;
风扇壳体,所述风扇壳体收容所述叶轮,并具有周壁和第一端面,所述周壁与所述叶轮的外周相向,且距所述旋转轴的距离随着在所述叶轮的旋转方向上前进而逐渐变远,所述第一端面形成有供空气流入的吸气口,并配置在所述多个叶片的前端侧;
导管部,所述导管部与所述风扇壳体的下游侧连接,并使所述风扇壳体内的空气从排气口流出;及
整流块,所述整流块设置于所述第一端面的背面,并对空气的流动进行整流,
所述导管部具有从所述周壁的上游侧的端部起在所述旋转方向上向半径方向外侧延伸的扩散板,
所述周壁具有在所述上游侧的端部弯曲而形成并与所述扩散板连接的舌部,
所述第一端面在所述吸气口形成有朝向所述风扇壳体的内部突出的喇叭口,
所述整流块在所述旋转方向上,在从将所述旋转轴与所述舌部的前端连结的基准位置起朝向下游侧的0~120°的范围内,沿着所述喇叭口且与所述周壁具有间隙地延伸,所述整流块中的接近所述舌部的始端部位于比所述基准位置靠下游侧的位置,且在所述旋转方向上从所述基准位置起到所述始端部为止的旋转角度为0°以上,所述整流块中的远离所述舌部的终端部位于比所述基准位置靠下游侧的位置,且在所述旋转方向上从所述基准位置起到所述终端部为止的旋转角度为120°以下,所述整流块与所述喇叭口连接。
2.根据权利要求1所述的多翼送风机,其中,
所述整流块的与所述周壁相向的块侧壁相对于所述叶轮的旋转轴倾斜。
3.根据权利要求1或2所述的多翼送风机,其中,
所述整流块的所述始端部位于从所述基准位置起5~40°的范围内,且所述终端部位于从所述基准位置起60~120°的范围内。
4.根据权利要求1或2所述的多翼送风机,其中,
所述整流块的与所述周壁相向的块侧壁距所述旋转轴的距离在随着从所述基准位置向所述旋转方向前进而逐渐扩大之后成为恒定或逐渐缩小。
5.根据权利要求1或2所述的多翼送风机,其中,
所述整流块的与所述叶轮的所述多个叶片的前端相向的块下表面距所述第一端面的背面的距离在随着从所述基准位置向所述旋转方向前进而逐渐扩大之后成为恒定或逐渐缩小。
6.根据权利要求1或2所述的多翼送风机,其中,
所述叶轮还具有多个第二叶片,所述多个第二叶片沿着以所述旋转轴为中心的圆周隔开间隔地竖立设置在所述旋转板中的与竖立设置有所述多个叶片的面相反的面上,
所述风扇壳体还具有第二端面,所述第二端面形成有吸气口及喇叭口,并配置在所述多个第二叶片的前端侧,
所述整流块设置于所述第一端面和所述第二端面中的至少一方。
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