CN113090560B - 多叶片风扇 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多叶片风扇，能够抑制成本增加，且实现效率降低的抑制及噪声的降低。多叶片风扇(200)具备叶轮(5)和包围叶轮(5)的漩涡形壳体(1)。叶轮(5)具有圆形的主板(3)和多个叶片(2)。多个叶片(2)分别设置于主板(3)的轴向两侧的面。壳体(1)具有分别设置于叶轮(5)的轴向两侧的作为吸入口的喇叭口(4)。与主板(3)的径向外侧对置地延伸的突起(9)设置于壳体(1)的内表面(8)。突起(9)突出于壳体1的内方。与突起(9)的延伸方向垂直的该突起(9)的截面形状呈现具有沿着壳体(1)的内表面(8)的底边(91)的三角形状(90)。

Description

多叶片风扇

技术领域

本发明涉及多叶片风扇。

背景技术

空气调节器的室内机中要求噪声降低。作为室内机中使用的多叶片风扇，具有从漩涡形壳体的对置的两侧吸入空气的所谓的双吸入型多叶片风扇。双吸入型多叶片风扇的叶轮中，需要连结于马达的叶轮的主板配置于叶轮的轴向的中间位置。因此，从设置于壳体的对置的两侧的吸入口吸入的空气从主板的轴向两侧分别流动，并碰撞于与主板对置的壳体的内表面。因此，产生压力变动，而成为噪声增大的原因。

作为双吸入型的多叶片风扇的背景技术，例如具有特开2001-27199号公报(专利文献1)所记载的技术。该专利文献1所记载的多叶片风扇将叶轮的主板在外周侧延长为使一部分露出于比壳体壁靠外侧。而且，在主板露出的部分的壳体壁设置有向外方伸出的U字状截面的凹部，在主板不露出的部分的壳体壁中，在与主板对置的位置设置有突起。由此，在壳体内形成独立的两个通风路，提高密封性能，由此，实现噪声降低。

另外，作为另一背景技术，具有特开2002-5091号公报(专利文献2)所记载的技术。该专利文献2所记载的多叶片风扇中，在漩涡形壳体内配置有左右双吸入型的叶轮，并与将该叶轮左右划分的主板协作，设置将壳体内左右隔开的隔开结构。该隔开结构通过设置于壳体的内表面的环状突起与叶轮的主板的外周缘部接近并配置而构成。专利文献2中没有特别记载噪声降低的效果，但认为通过设为这种结构，可得到与专利文献1一样的效果。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-27199号公报

专利文献2：日本特开2002-5091号公报

发明内容

发明所要解决的课题

专利文献1所记载的技术中，叶轮的主板延长至径向外侧，因此，成本随着主板的大型化而增加。另外，主板的外径变大，因此，圆板摩擦增加，由此，风扇的效率降低。

专利文献2所记载的技术中，环状突起接近叶轮的主板的外周缘部地设置于壳体的内表面，因此，环状突起的壁面的摩擦增加。另外，流路面积由于环状突起而变窄，因此，壳体内的流速增大。其结果，风扇的效率降低。另外，在环状突起与壳体壁面的角部产生涡流。该涡流成为声源，噪声可能增大。

本发明是鉴于这种情况而完成的，提供一种多叶片风扇，能够抑制成本增加，且实现效率降低的抑制及噪声的降低。

用于解决课题的方案

用于解决上述的课题的本发明提供一种多叶片风扇，其具备叶轮和包围上述叶轮的漩涡形壳体。上述叶轮具有圆形的主板及分别设置于该主板的轴向两侧的面的多个叶片。上述壳体具有分别设置于上述叶轮的轴向两侧的吸入口。与上述主板的径向外侧对置地延伸的突起向上述壳体的内方突出地设置于上述壳体的内表面。上述突起的与延伸方向垂直的截面形状呈现具有沿着上述壳体的内表面的底边的三角形状。

发明的效果

根据本发明，能够提供能够抑制成本增加，且实现效率降低的抑制及噪声的降低的多叶片风扇。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的多叶片风扇的剖视图。

图2是图1所示的多叶片风扇的立体图。

图3是与本实施方式对应的参考例的多叶片风扇的剖视图。

图4是表示本实施方式的多叶片风扇的噪声水平增减量的图表。

图5是表示本实施方式的多叶片风扇的噪声水平增减量的另一图表。

图6是本发明的第二实施方式的多叶片风扇的剖视图。

图7是表示本发明的第三实施方式的多叶片风扇的壳体及突起的立体图。

图8是表示图7所示的壳体及突起的分解立体图。

图9是本发明的第四实施方式的多叶片风扇的剖视图。

符号说明

1、1a、1b—壳体，11—第一壳体，12—第二壳体，2—叶片，3—主板，4—喇叭口(吸入口)，5—叶轮，8—内表面，9、9a、9b—突起，90、90a—三角形状，91—底边，92—顶点，93、93a—边，94、94a—边，100、100a、100b—多叶片风扇，D—外径，H—高度。

具体实施方式

对于本发明的实施方式，适当参照附图进行详细地说明。

此外，各图中，对于共同的构成要素及同性质的构成要素标注相同的符号，并适当省略重复的说明。另外，为了便于说明，有时部件的尺寸及形状进行变形或夸大并示意性地表示。

(第一实施方式)

首先，对本发明的第一实施方式进行说明。

图1是本发明的第一实施方式的多叶片风扇100的剖视图。图2是图1所示的多叶片风扇100的立体图。另外，图3是与本实施方式对应的参考例的多叶片风扇200的剖视图。

在说明本发明的第一实施方式之前，对图3所示的参考例的多叶片风扇200进行说明。多叶片风扇200是现有的多叶片风扇中常见的结构。

如图3所示，多叶片风扇200具备叶轮5和包围叶轮5的漩涡形壳体1。叶轮5具有圆形的主板3和多个叶片2。多个叶片2分别设置于主板3的轴向两侧的面。

壳体1具有分别设置于叶轮5的轴向两侧的作为吸入口的喇叭口4。空气等的流体通过喇叭口4被吸入。主板3及叶轮5具有共同的中心轴CL，主板3的轴向及叶轮5的轴向是沿着中心轴CL的方向。另外，壳体1具有喷出口10。空气等的流体从喷出口10喷出。壳体1利用金属或树脂等形成。

叶轮5的主板3在中央部具有轮毂31。在主板3的轮毂31安装有轴6。马达7经由轴6使叶轮5旋转。壳体1及叶轮5成为从图1的左右两侧通过喇叭口4吸入流体的双吸入型的结构。

这样构成的参考例的多叶片风扇200中，当利用马达7旋转叶轮5时，流体从喇叭口4吸入壳体1内，并按照由流B及流C表示的箭头方向流动。

远离喷出口10一侧的流B由于壳体1的内表面8的影响成为涡状的流动。其结果，内表面8附近的流场如流A及流F那样与内表面8碰撞。流体通过流A及流F在内表面8的X部附着。流体进一步通过流F在内表面8的Y部剥离。流动的非稳定性较强，X部的流体的附着及Y部的流体的剥离在时间及位置上变动。因此，压力变动在X部及Y部变大。通常已知风扇的空力噪声的声源是壁面的流体的压力变动。因此，内表面8的X部和Y部的压力变动的增大成为噪声增大的主要原因。

接着，参照图1及图2，对于本发明的第一实施方式，以与上述的参考例的多叶片风扇200(参照图3)不同的点为中心进行说明，并适当省略共同的点的说明。

本发明的第一实施方式的多叶片风扇100中，在壳体1的内表面8设置有与主板3的径向外侧对置地延伸的突起9。突起9突出于壳体1的内方。突起9利用金属或树脂等形成，通过焊接、熔接、螺丝紧固等的固装方式固装于壳体1的内表面8。

与突起9的延伸方向垂直的该突起9的截面形状呈现具有沿着壳体1的内表面8的底边91的三角形状90。在此，从突起9的底边91到三角形状90的顶点92的高度H在突起9的延伸方向上设定为一定。高度H设定为一定是包含除突起9的延伸方向的两端部之外，高度H大致设定为一定的意思。在突起9和主板3之间形成有适当的间隙Z。

具体而言，三角形状90为锐角三角形状，优选为底边91以外的其它两个边93、94的长度相等的等腰三角形。在此，称为三角形状90是除了严格的三角形状之外，还包含例如顶点92进行倒角或倒圆、从技术常识来看为三角形状的大致三角形状的概念。例如，顶点92可设为半径2mm以下的R形状。

接着，对本实施方式的多叶片风扇100的动作进行说明。

当利用马达7旋转叶轮5时，空气从喇叭口4吸入壳体1内，按照由流B及流C表示的箭头方向流动。

内表面8附近的流动利用突起9如流A1及流A2那样向突起9的两侧分流。因此，能够抑制参考例的多叶片风扇200(参照图3)中观察的流A及流F那样的向内表面8的流动的碰撞。由此，能够抑制压力变动，能够降低噪声。

另外，本实施方式中，通过仅壳体1的修正实现噪声降低，因此，能够有助于抑制成本增大。

另外，突起9的与延伸方向垂直的截面形状呈现三角形状90，并且在突起9与主板3之间确保间隙Z，因此，突起9闭塞流路的面积较小。因此，壳体1内的流速的增大较小。因此，流速的增大引起的、壳体1的壁面的摩擦的增大较小，因此，抑制多叶片风扇100的效率的降低。

这样，根据本实施方式，能够提供能够抑制成本增加，且实现效率降低的抑制及噪声的降低的多叶片风扇100。

接着，使用图4及图5所示的实验例对本实施方式的多叶片风扇100的效果进行说明。但是，本发明的技术范围不被以下的实验例限定。

图4是表示本实施方式的多叶片风扇100的噪声水平增减量的图表。图5是表示本实施方式的多叶片风扇100的噪声水平增减量的另一图表。图4及图5对在不同的形状的壳体1分别设置作为本实施方式的特征的突起9的情况的噪声进行实验的结果。具体而言，图4及图5所示的实验中，使用了喇叭口4及喷出口10的形状不同的类型。

实验中，将叶轮5的外径D为175mm的多叶片风扇设为对象，转速设为900rpm。横轴表示风量[m³/min]，纵轴表示噪声水平增减量[dB]。纵轴的0.0dB是没有突起9的情况，加号表示噪声增加，减号表示噪声降低。凡例中表示的百分比是图1中所示的从突起9的底边91到三角形状的顶点92的高度H与叶轮5的外径D的比(H/D)[％]。

图4所示的实验中可知，在风量8m³/min以下，能够确认到突起9的噪声降低效果，H/D越大，其效果越好。另外，图5所示的实验中，在风量6m³/min以下，能够确认到突起9的噪声降低效果。在风量6m³/min以下，H/D＝6％和9％的效果大致相同，但在H/D＝9％以上，H/D越大，效果越好。如图4及图5所示，在各种H/D中，H/D＝11％的高风量下的噪声增大的影响最小，低风量下的噪声降低效果较好。因此，优选从突起9的底边91到三角形状90的顶点92的高度H设定为叶轮5的外径D的10～12％。如果这样构成则可知，相对于任意风量均可大致得到噪声降低效果。

(第二实施方式)

接着，参照图6，以与上述的第一实施方式不同的点为中心对本发明的第二实施方式进行说明，并适当省略共同的点的说明。图6是本发明的第二实施方式的多叶片风扇100a的剖视图。

如图6所示，第二实施方式的多叶片风扇100a中，露出于壳体1内的空间的三角形状90a的两个边93a、94a按照将壳体1内的空间扩展的方向形成为凹状。也就是，两个边93a、94a形成为在壳体1的内表面8侧成为凹状那样的曲面。三角形状90a呈现与突起9a的延伸方向垂直的该突起9a的截面形状。

根据这种第二实施方式，分成流A3和流A4的分流变得更顺畅。因此，进一步抑制图3所示的流A及流F那样的向内表面8的流动的碰撞，噪声降低效果增强。

(第三实施方式)

接着，参照图7及图8，以与上述的第一实施方式不同的点为中心对本发明的第三实施方式进行说明，并适当省略共同的点的说明。

图7是表示本发明的第三实施方式的多叶片风扇的壳体1a及突起9a的立体图。图8是表示图7所示的壳体1a及突起9a的分解立体图。

如图7及图8所示，本发明的第三实施方式中，壳体1a具有形成漩涡形的漩涡起始侧的第一壳体11和形成漩涡形的漩涡结束侧(具有喷出口10的侧)的第二壳体12。也就是，壳体1a构成为一分为二的构造。第一壳体11和第二壳体12利用分割线13和分割线14分割。而且，分割面15和分割面16合并，构成一个壳体1a。突起9a仅设置于第二壳体12的内表面8。此外，分割面15及分割面16的位置可适当变更地设定。

根据这种第三实施方式，通过分割壳体1a，能够缩小构成壳体1a的一个零件的尺寸，因此，能够降低制作成本。例如，在通过树脂成型制作壳体1a的情况下，能够使金属模具小型化，能够缩小注塑成形机所需要的射出压力，因此，能够有助于成本降低。另外，通过仅在漩涡结束侧的第二壳体12设置突起9，漩涡起始侧的第一壳体11能够直接充分利用现有的零件，因此，能够抑制成本增大。

(第四实施方式)

接着，参照图9，以与上述的第一实施方式不同的点为中心对本发明的第四实施方式进行说明，并适当省略共同的点的说明。

图9是本发明的第四实施方式的多叶片风扇100b的剖视图。

如图9所示，第四实施方式的多叶片风扇100b中，壳体1b和突起9b一体成形。即，壳体1b和突起9b利用一个一体零件构成。突起9b形成为，以与壳体1b的壁部大致相同的厚度向壳体1b的内方突出。突起9b的作用在于使内表面8附近的流动分流成流A1和流A2，因此，不需要上述的实施方式中表示那样的其它零件。

根据这种第四实施方式，能够降低零件数量及作业工时，能够有助于成本降低。

以上，基于实施方式对本发明进行了说明，但本发明不限定于上述的实施方式，包含各种变形例。例如，上述的实施方式是为了容易理解地说明本发明而详细说明的方式，未必限定于具备说明的所有的结构。另外，可将某实施方式的结构的一部分置换成其它实施方式的结构，另外，也可对某实施方式的结构添加其它实施方式的结构。另外，可对上述的实施方式的结构的一部分进行其它结构的追加、删除、置换。

例如，叶轮5也可以具有分别设置于该叶轮5的轴向两端的环状的侧板。在该情况下，叶片2设置于主板3与侧板之间。

Claims (4)

1.一种多叶片风扇，其特征在于，具备：

叶轮，其具有圆形的主板及分别设置于该主板的轴向两侧的面的多个叶片；

漩涡形壳体，其具有分别设置于上述叶轮的轴向两侧的吸入口，且包围上述叶轮，

与上述主板的径向外侧对置地延伸的突起向上述壳体的内方突出地设置于上述壳体的内表面，

上述突起的与延伸方向垂直的截面形状呈现具有沿着上述壳体的内表面的底边的三角形状，

上述壳体构成为具有形成漩涡形的漩涡起始侧的第一壳体和形成漩涡形的漩涡结束侧的第二壳体的一分为二的构造，

上述突起仅设置于上述第二壳体的内表面。

2.根据权利要求1所述的多叶片风扇，其特征在于，

露出于上述壳体内的空间的上述三角形状的两个边，在将上述空间扩展的方向上形成为凹状。

3.根据权利要求1所述的多叶片风扇，其特征在于，

从上述突起的上述底边到上述三角形状的顶点的高度，设定为上述叶轮的外径的10～12％。

4.根据权利要求1所述的多叶片风扇，其特征在于，

上述壳体和上述突起一体成形。

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