CN114829784A - 离心送风机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种离心送风机，能缩小在叶片的负压面产生的剥离泡，从而能有效地减小由剪切层区引起的噪声。叶片(8)的负压面(29)设为平滑地连续的凸面形状。将从连接前缘部(31)与后缘部(32)的翼片弦线(L)向正压面(28)拉出的垂线(Mp)的尺寸最大的位置设为最大翘曲位置(Pp)，将从翼片弦线(L)向负压面(29)拉出的垂线(Mn)的尺寸最大的位置设为最大翘曲位置(Pn)、将从前缘部(31)至最大翘曲位置(Pp)的翼片弦方向尺寸即Lp与从前缘部(31)至最大翘曲位置(Pn)的翼片弦方向尺寸即Ln设为Lp＜Ln的关系。

Description

离心送风机

技术领域

本发明涉及一种多个叶片呈环状排列的风扇以转轴为中心旋转的离心送风机。

背景技术

一直以来，在车用空调装置中使用一种离心送风机，所述离心送风机包括多个叶片呈环状排列的风扇，该风扇以转轴为中心旋转。特别是，在车用空调装置中必须减小车室内的噪声，但在这种情况下，离心送风机中产生的噪声与叶片的负压面(位于与旋转方向相反一侧的面)中的气流的剥离有很大关系。

图13是用于对设置于现有的一般离心送风机的风扇的叶片100的平剖截面形状和叶片间的空气流动进行说明的图。在这种情况下，叶片100绕转轴配置成环状。叶片100的正压面(位于风扇的旋转方向的面)101呈凹面形状，位于其相反一侧的负压面102呈凸面形状。此外，现有的叶片100的正压面101的最大翘曲位置Pp与负压面102的最大翘曲位置Pn存在于大致中央处。

此外，空气随着风扇的旋转而从叶片100的前缘部103流入叶片之间，由于空气以转入凸面形状的负压面的方式流动，因此，空气无法追随曲率大的负压面102的凸面形状，而是在前缘部103附近的剥离点104处发生剥离，然后在再附着点106处再次附着。

上述剥离点104与再附着点106之间的剥离区域称为剥离泡(107)，该剥离泡107与负压面102一侧的空气的主流108的边界变为紊流变强的剪切层区109而成为噪声的原因，以往，由于再附着点106为叶片100的后缘部111附近，因此，剪切层区109会大量占据叶片之间的内部，从而存在噪声相应程度地变大的问题。

因此，在例如专利文献1中讨论出一种方案，通过在叶片(翅片)的负压面(背面)的规定位置处，曲面形成处于不连续的边界部分P7和P9，并将该边界部分P7固定地作为剥离点，而将边界部分P9固定地作为再附着点，从而来缩小剥离泡(剥离区域S3)

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2013-29093号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在像专利文献1那样的叶片(翅片)的负压面形状(背面形状)中，存在在边界部分P9的空气下游侧会产生气流的紊流，在该部分处反而会使送风噪声增大这样的缺点。

本发明为了解决上述现有技术而完成的，其目的在于提供一种离心送风机，能缩小产生于叶片的负压面的剥离泡，并能有效地降低由剪切层区引起的噪声。

解决技术问题所采用的技术方案

为了解决上述技术问题，本发明的离心送风机包括多个叶片排列成环状的风扇，所述风扇以转轴为中心旋转，其特征是，各叶片包括：凹面形状的正压面，所述正压面位于风扇的旋转方向；凸面形状的负压面，所述负压面位于与旋转方向相反的一侧；前缘部，所述前缘部位于风扇的半径方向内侧的端部；以及后缘部，所述后缘部位于半径方向外侧的端部，至少负压面设为平滑地连续的凸面形状，在从作为将前缘部与后缘部连接的线段的翼片弦线L向正压面拉出垂线Mp的情况下，将所述垂线Mp的尺寸最大的正压面的位置设为最大翘曲位置Pp，在从翼片弦线L向负压面拉出垂线Mn的情况下，将所述垂线Mn的尺寸最大的负压面的位置设为最大翘曲位置Pn，将从前缘部至最大翘曲位置Pp的翼片弦方向尺寸设为Lp，将从前缘部至最大翘曲位置Pn的翼片弦方向尺寸设为Ln的情况下，设为Lp＜Ln的关系。

技术方案2的离心送风机在上述发明的基础上，其特征是，正压面和负压面由曲率半径各自不同的多个圆弧构成，正压面设为由各圆弧平滑地连续的凹面形状，负压面设为各圆弧平滑地连续的凸面形状。

技术方案3的离心送风机在上述各发明的基础上，其特征是，在将作为翼片弦线L的尺寸的翼片弦长度设为Lc的情况下，翼片弦方向尺寸Ln与翼片弦长度Lc的比Ln/Lc处于0.2≤Ln/Lc≤0.62的范围。

技术方案4的离心送风机在上述各发明的基础上，其特征是，翼片弦方向尺寸Ln与翼片弦长度Lc的比Ln/Lc处于0.4≤Ln/Lc≤0.5的范围。

技术方案5的离心送风机在上述各发明的基础上，其特征是，在将作为翼片弦线L的尺寸的翼片弦长度设为Lc，将作为在最大翘曲位置Pn处最大的垂线Mn的尺寸的最大翘曲高度设为H的情况下，所述最大翘曲高度H与翼片弦长度Lc的比H/Lc处于0.18≤H/Lc≤0.35的范围。

技术方案6的离心送风机在上述各发明的基础上，其特征是，在将作为翼片弦线L的尺寸的翼片弦长度设为Lc，将穿过最大翘曲位置Pn的翼片弦线L的平行线Wn与穿过最大翘曲位置Pp的翼片弦线L的平行线Wp之间的距离即最大翘曲厚度设为T的情况下，所述最大翘曲厚度T与翼片弦长度Lc的比T/Lc处于0.035≤T/Lc≤0.14的范围。

技术方案7的离心送风机在上述各发明的基础上，其特征是，叶片的内切圆位置处的内切圆的切线与叶片的切线之间的角度，即翼片入口角β1处于65°≤β1≤85°的范围。

技术方案8的离心送风机在上述各发明的基础上，其特征是，叶片的外切圆位置处的外切圆的切线与叶片的切线之间的角度，即翼片出口角β2处于145°≤β1≤165°的范围。

发明效果

根据本发明，由于离心送风机包括多个叶片排列成环状的风扇，所述风扇以转轴为中心旋转，各叶片包括：凹面形状的正压面，所述正压面位于风扇的旋转方向；凸面形状的负压面，所述负压面位于与旋转方向相反的一侧；前缘部，所述前缘部位于风扇的半径方向内侧的端部；以及后缘部，所述后缘部位于半径方向外侧的端部，至少负压面设为平滑地连续的凸面形状，在从作为将前缘部与后缘部连接的线段的翼片弦线L向正压面拉出垂线Mp的情况下，将所述垂线Mp的尺寸最大的正压面的位置设为最大翘曲位置Pp，在从翼片弦线L向负压面拉出垂线Mn的情况下，将所述垂线Mn的尺寸最大的负压面的位置设为最大翘曲位置Pn，将从前缘部至最大翘曲位置Pp的翼片弦方向尺寸设为Lp，将从前缘部至最大翘曲位置Pn的翼片弦方向尺寸设为Ln的情况下，设为Lp＜Ln的关系，因此，流入相邻的叶片间的空气的主流的流动被曲率相对较小的正压面的最大翘曲位置Pp朝向在旋转方向一侧相邻的叶片的负压面的最大翘曲位置Pn弯曲。

此时,由于叶片的负压面形成为平滑地连续的凸面形状，因此，在叶片间流动的空气的主流因在最大翘曲位置Pn处大幅隆起的凸面形状而在负压面的最大翘曲位置Pn附近尽快再次附着。由此，在叶片的负压面产生的剥离泡(剥离区域)缩小，剪切层区也变小，因此，由上述剪切层区引起的噪声被有效地减小。此外，最大翘曲位置Pn处的气流的紊流也被消除或减小，因此，再附着点处的噪声的产生也得到抑制，总而言之，能有效地降低离心送风机的送风声。

此外，通过如技术方案2那样由曲率半径各自不同的多个圆弧构成正压面和负压面，将正压面设为各圆弧平滑地连续的凹面形状，将负压面也设为各圆弧平滑地连续的凸面形状，从而能进一步有效地降低上述离心送风机的送风声。

在此，若叶片的负压面的最大翘曲位置Pn过度靠近前缘部，则被弯曲的主流会在旋转方向相反的一侧相邻的叶片的正压面的最大翘曲位置Pp处越过最大翘曲位置Pn，而难以再次附着。相反，若最大翘曲位置Pn过度靠近后缘部，则再附着点会靠近后缘部而使剪切层区扩大。

因此，通过如技术方案3那样在将作为翼片弦线L的尺寸的翼片弦线长度设为Lc的情况下，以使翼片弦方向尺寸Ln与翼片弦长度Lc的比Ln/Lc处于0.2≤Ln/Lc≤0.62的范围的方式设定，从而能可靠地缩小剥离泡，从而能实现离心送风机的低噪化。

关于这点，更为理想的是，如技术方案4那样将翼片弦方向尺寸Ln与翼片弦长度Lc的比Ln/Lc设定在0.4≤Ln/Lc≤0.5的范围，这是有效的。

此外，若叶片的负压面的翘曲过多，则叶片的正压面与位于其旋转方向一侧的叶片的负压面之间的间隔变窄，经过叶片之间内部的空气的流速增加，噪声也增加。相反，若负压面的翘曲过小，则被弯曲的主流在旋转方向相反的一侧相邻的叶片的正压面的最大翘曲位置Pp处再次附着于旋转方向一侧的叶片的负压面的点(再附着点)会靠近后缘部一侧。

因此，通过如技术方案5那样在将作为翼片弦线L的尺寸的翼片弦长度设为Lc，将作为在最大翘曲位置Pn处最大的垂线Mn的尺寸的最大翘曲高度设为H的情况下，以使所述最大翘曲高度H与翼片弦长度Lc的比H/Lc处于0.18≤H/Lc≤0.35的范围的方式设定，从而能有效地抑制由流速的增加和剪切层区的扩大导致的噪声。

此外，若叶片的正压面的最大翘曲位置Pp与负压面的最大翘曲位置Pn之间的所谓翘曲方向的距离过小，则叶片的正压面与在其旋转方向一侧相邻的叶片的负压面之间的间隔变大，在前缘部处发生剥离后的气流再次附着于负压面的点(再附着点)过度靠近后缘部一侧。因此，剥离泡变大，剪切层区扩大，使得叶片间内部的紊流增大，噪声增加。相反，若翘曲方向的距离过大，则叶片的正压面与位于其旋转方向一侧的叶片的负压面之间的间隔变窄，经过叶片间内部的空气的流速增加，噪声也增加。

因此，通过如技术方案6那样在将作为翼片弦线L的尺寸的翼片弦长度设为Lc，将穿过最大翘曲位置Pn的翼片弦线L的平行线Wn与穿过最大翘曲位置Pp的翼片弦线L的平行线Wp之间的距离，即最大翘曲厚度设为T的情况下，以使所述最大翘曲厚度T与翼片弦长度Lc的比T/Lc处于0.035≤T/Lc≤0.14的范围的方式设定，从而能有效地抑制由剪切层区的扩大和流速的增加导致的噪声。

此外，通过如技术方案7那样将叶片的内切圆位置处的内切圆的切线与叶片的切线之间的角度，即翼片入口角β1设定为65°≤β1≤85°的范围，从而能将流入叶片间的空气的流动控制为最佳状态，从而能更可靠地实现低噪化。

此外，通过如技术方案8那样将叶片的外切圆位置处的外切圆的切线与叶片的切线之间的角度，即翼片出口角β2设定为145°≤β2≤165°的范围，从而能将叶片之间的空气流的流出速度控制为最佳状态，并且能缩小剪切层区，从而能更可靠地实现低噪化。

附图说明

图1是应用了本发明的离心送风机的立体图。

图2是图1的离心送风机的侧视图。

图3是图1的离心送风机的纵剖侧视图。

图4是图1的离心送风机的平剖视图。

图5是用于对由图1的离心送风机定义的各个参数进行说明的叶片的放大平剖视图。

图6是对构成图5的叶片的正压面和负压面的圆弧进行说明的图。

图7是用于对叶片的翼片入口角β1和翼片出口角β2进行说明的图1的离心送风机的叶片的放大图。

图8是对图5的叶片间的空气的流动进行说明的图。

图9是对叶片的比Ln/Lc与比声级(日文：比騒音)之间的关系进行说明的图。

图10是对叶片的比Lp/Lc与比声级之间的关系进行说明的图。

图11是对叶片的比H/Lc与比声级之间的关系进行说明的图。

图12是对叶片的比T/Lc与比声级之间的关系进行说明的图。

图13是对现有的离心送风机的叶片的平剖截面形状与叶片之间的空气的流动进行说明的图。

具体实施方式

以下，基于附图，对本发明的实施方式进行详细说明。实施例的离心送风机1用于车用空调装置的送风单元，其配置在未图示的内外部气体切换挡板与热交换器(蒸发器)之间。

在图1至图4中，离心送风机1由作为驱动单元的电动马达2、被该电动马达2驱动而旋转的圆筒状的风扇3以及涡旋壳体4构成。风扇3具有底板6，在底板6的中央处形成有沿着风扇3的轴线方向隆起的大致圆锥状的锥形部6A。在上述锥形部6A的中央处形成有轴套部6B，上述轴套部6B与电动马达2的转轴7嵌合。

底板6的外周部呈檐状，在上述外周部上固定有多个叶片(翼片)8的基端。另外，后文将对叶片8的形状进行详细叙述。这些叶片8在以电动马达2的转轴7为中心的同心上排列成环状，在实施例的情况下，各叶片8与电动马达2的转轴7平行地延伸。在这些叶片8之间确保规定的间隔(等间隔)，叶片8的前端部通过与底板6同轴设置的环状的轮圈9而联结。

此外，上述风扇3收纳于例如硬质树脂制的所述涡旋壳体4内，涡旋壳体4构成所述送风单元的管道的一部分。即，涡旋壳体4具有吸入口11、吹出口12和内部的流路，在上述内部的流路中夹插有风扇3。

涡旋壳体4具有位于风扇3的径向的外周壁13，吹出口12在上述外周壁13的端部处开口。如图1、图2、图4所示，外周壁13包括以规定的螺旋状延伸的涡旋壁部14，上述涡旋壁部14以距转轴7的中心(风扇3的中心)的半径方向的距离随着从螺旋的卷绕起始端朝向风扇3的旋转方向的角度增大而逐渐地扩大的方式弯曲。

此外，外周壁13包括：舌部16，所述舌部16位于螺旋的卷绕起始端；平面部17，所述平面部17与所述舌部16的外侧连续；以及切线部18，所述切线部18与螺旋的卷绕结束端连续，在所述切线部18与平面部17的端部之间形成有所述吹出口12。外周壁13在风扇3的周围区划出呈螺旋状延伸的涡旋状流路19，上述涡旋状流路19构成涡旋壳体4内部的流路的一部分。

此外，外周壁13与风扇3之间的径向的距离在舌部16处最小，舌部16位于涡旋状流路19的上游端，并发挥抑制空气从上述涡旋状流路19的卷绕结束端向卷绕起始端流入的作用。此外，所述吹出口12位于上述涡旋状流路19的涡旋结束端的下游端。

此外，如图1至图3所示，涡旋壳体4包括：第一端壁21，所述第一端壁21位于转轴7的轴向一端侧(前端侧)；以及第二端壁22，所述第二端壁22位于转轴7的轴向另一端侧(电动马达2侧)，外周壁13跨及上述第一端壁21的外缘与第二端壁22的外缘之间，他们共同形成所述涡旋状流路19。

电动马达2侧的第二端壁22是与正交于风扇3的轴线(转轴7的轴向)的平面平行的壁，从风扇3的轴线方向观察时位于风扇3的底板6附近。在第二端壁22形成有与电动马达2的主体23嵌合的马达安装孔24，将上述马达安装孔24包围的第二端壁22的壁与风扇3的底板6相对，位于与此连续的涡旋状流路19的下游侧的壁跨及切线部18与平面部17之间。

另一方面，在位于转轴7的轴向一端侧的第一端壁21形成有所述吸入口11，该吸入口11位于与风扇3同轴的位置。在上述吸入口11的周围形成有如下形状的立起壁26，即从第一端壁21朝与风扇3分开的方向大致垂直(沿转轴7的轴向)地立起之后向吸入口11一侧折返的形状，上述立起壁26的吸入口11一侧的面呈喇叭口状弯曲。以下，将上述弯曲的部分称为“喇叭口27”。此外，在上述喇叭口27的内侧构成有吸入口11，其内径设定得比轮圈9的内径稍小。

此外，第一端部21的转轴7的轴向的高度(与第二端壁22之间的距离)如图1至图3所示以从涡旋状流路19的卷绕起始端向吹出口12逐渐地扩大的方式以规定的角度倾斜。由此，涡旋状流路19的流路截面积构成为从上游(卷绕起始端)向下游(卷绕结束端)逐渐地扩大。另外，在本实施例中，如图3所示，第二端壁22的轴向的位置在从涡旋状流路19的起始端至吹出口12之间未发生变化，但也可以在轴向上朝远离第一端壁21的方向从涡旋状流路19的卷绕起始端向吹出口12逐渐地以规定的角度倾斜。

此外，当电力被供给至离心送风机1的电动马达2时，电动马达2驱动风扇3使其绕图4中顺时针地旋转。当风扇3旋转时，叶片8将在相邻的各叶片8间规定的间隔内的空气向半径方向外侧挤出。由此，生成从风扇3的半径方向内侧经过间隔向半径方向外侧的空气流。随着上述空气流的生成，空气经过吸入口11的喇叭口27流入涡旋壳体4内，上述流入的空气经过风扇3的叶片8之间的间隔、涡旋状流路19和吹出口12向涡旋壳体4的外部流出。

接着，参照图5至图12对如前所述设置于风扇3的各叶片8的形状进行详细说明。图5将图4所示那样设置于风扇3的多个叶片8中的相邻的两片叶片8、8的平剖视图放大示出，在该图5中示出了本发明的离心送风机1的叶片8所定义的各参数。此外，图7是为了对叶片8的翼片入口角β1和翼片出口角β2进行说明而将叶片8放大后的示意图。

各叶片8呈相同的形状，包括：正压面28，所述正压面28位于风扇3的旋转方向(图4、图5中顺时针)；负压面29，所述负压面29位于与旋转方向相反一侧；前缘部31，所述前缘部31位于风扇3的半径方向内侧的端部；以及后缘部32，所述后缘部32位于风扇3的半径方向外侧的端部。

叶片8的正压面28在实施例中由如图6所示的曲率半径不同的多个圆弧C1(圆A1)、C2(圆A2)、C3(圆A3)构成，其中，圆弧C1的曲率半径最小，位于叶片8的前缘部31一侧。圆弧C2的曲率半径比圆弧C1的曲率半径大，该圆弧C2位于叶片8的后缘部32一侧。圆弧C3的曲率半径比圆弧C1、C2的曲率半径大，该圆弧C3位于圆弧C1与圆弧C2之间。此外，这些圆弧C1、圆弧C3和圆弧C2平滑地连续，由此，实施例的正压面28形成为平滑地连续的凹面形状。

叶片8的负压面29在实施例中也由如图6所示的曲率半径不同的多个圆弧C4(圆A4)、C5(圆A5)、C6(圆A6)构成，其中，圆弧C4的曲率半径最小，位于叶片8的前缘部31一侧。圆弧C6在这些圆弧中曲率半径最大，其位于叶片8的后缘部32一侧。圆弧C5具有圆弧C4与圆弧C6间的曲率半径，其位于圆弧C4与圆弧C6之间。此外，这些圆弧C4、圆弧C5和圆弧C6平滑地连续，由此，负压面29形成为平滑地连续的凸面形状。

接着，使用图5中的靠向右侧的叶片8来定义用于对该叶片8的形状进行说明的各参数。在图5中，L是叶片8的翼片弦线，上述翼片弦线L是将叶片8的前缘部31与后缘部32连接的线段。Lc是翼片弦长度，其是翼片弦线L的尺寸。

另外，在实施例中，叶片8的前缘部31和后缘部32均呈圆弧形状，翼片弦线L将前缘部31的圆弧的中心与后缘部32的圆弧的中心连接，但并不局限于此，也可以将翼片弦线L定义为将前缘部31的旋转方向的端部与后缘部32的旋转方向的端部之间连接的线段。此外，在前缘部31和后缘部32并非圆弧形状的情况下(例如，尖锐形状的情况)下，只要将旋转方向的端部之间连接的线段定义为翼片弦线L即可。

在图5中，Pp是正压面28的最大翘曲位置。正压面28的最大翘曲位置Pp在从翼片弦线L向正压面28拉垂线Mp的情况下是该垂线Mp的尺寸最大的正压面28的位置。此外，在图5中，Lp是从前缘部31至最大翘曲位置Pp的翼片弦方向尺寸。

此外，在图5中，Pn是负压面29的最大翘曲位置。负压面29的最大翘曲位置Pn在从翼片弦线L向负压面29拉垂线Mn的情况下是该垂线Mn的尺寸最大的负压面29的位置。此外，在图5中，Ln是从前缘部31至最大翘曲位置Pn的翼片弦方向尺寸。

此外，在图5中，H是叶片8的最大翘曲高度。上述最大翘曲高度H是前述的垂线Mn的尺寸。此外，在图5中，T是叶片8的最大翘曲厚度。上述最大翘曲厚度T是穿过最大翘曲位置Pn的翼片弦线L的平行线Wn与穿过最大翘曲位置Pp的翼片弦线L的平行线Wp之间的距离。

接着，在图7中，β1(角度)是叶片8的翼片入口角，β2(角度)是叶片8的翼片出口角。翼片入口角β1是叶片8的内切圆位置处的内切圆X1的切线X2与叶片8的切线X3之间的角度。此外，翼片出口角β2是叶片8的外切圆位置处的外切圆X4的切线X5与叶片8的切线X6之间的角度。

(1)叶片8的正压面28的最大翘曲位置Pp与负压面29的最大翘曲位置Pn的位置关系

在本发明中，将如上定义的翼片弦方向尺寸Lp与翼片弦方向尺寸Ln之间的关系满足Lp＜Ln的关系，其中，所述翼片弦方向尺寸Lp是从叶片8的前缘部31至正压面28的最大翘曲位置Pp的翼片弦方向尺寸，所述翼片弦方向尺寸Ln是从前缘部31至负压面29的最大翘曲位置Pn的翼片弦方向尺寸。即，在本发明中，正压面28的最大翘曲位置Pp位于叶片8的前缘部31一侧，负压面29的最大翘曲位置Pn位于正压面28的最大翘曲位置Pp的后缘部32一侧。

当风扇3旋转时，空气如图8中的箭头所示那样从叶片8的前缘部31流入叶片8、8之间，但由于空气以转入凸面形状的负压面29的方式流动，因此，如前所述，空气不会追随负压面29的凸面形状，而是在前缘部31附近的剥离点33处发生剥离之后，并在再附着点34处再次附着。

上述剥离点33与再附着点34之间的剥离区域为前述的剥离泡36，上述剥离泡36与负压面29一侧的空气的主流37的边界变为紊流强的剪切层区38而成为噪声的原因，但在本发明中，流入相邻的叶片8、8之间的空气的正压面28侧的主流39的流动被曲率相对变小的正压面28的最大翘曲位置Pp及其周边的凹曲面41(图8中用虚线的椭圆示出)向在旋转方向一侧相邻的叶片8(图8的靠向右侧)的负压面29的最大翘曲位置Pn弯曲，由此，空气的主流整体被弯曲向负压面29的最大翘曲位置Pn。

此时，在本发明中，叶片8的负压面29形成为平滑地连续的凸面形状，因此，在叶片8、8之间流动的空气的主流37因在最大翘曲位置Pn处大幅隆起的凸面形状而在负压面29的最大翘曲位置Pn附近尽快再次附着。在图8中，用虚线的椭圆示出上述最大翘曲位置Pn附近的再附着点34的区域。

由此，在叶片8的负压面29处产生的剥离泡36(剥离区域)缩小，剪切层区38也变小，因此，由上述剪切层区38引起的噪声被有效地减小。此外，上述最大翘曲位置Pn也处于平滑地连续的凸面形状中，因此，最大翘曲位置Pn处的气流的紊乱也被消除或减小。由此，再附着点34处的噪声的产生得到抑制，总而言之，能有效地降低离心送风机1的送风声。

此外，在实施例中，通过曲率半径各自不同的多个圆弧C1～C3、C4～C6构成叶片8的正压面28和负压面29，将正压面28设为各圆弧C1～C3平滑地连续的凹面形状，将负压面29也设为各圆弧C4～C6平滑地连续的凸面形状，因此，能进一步有效地减小离心送风机1的送风声。

(2)叶片8的翼片弦方向尺寸Ln与翼片弦长度Lc的比Ln/Lc的范围

接着，图9示出了对使从上述叶片8(图5、图8)的前缘部31至负压面29的最大翘曲位置Pn的翼片弦方向尺寸Ln与翼片弦长度Lc的比Ln/Lc发生变化时的离心送风机1的比声级进行测量得到的结果。

如上所述，通过将从叶片8的前缘部31至正压面28的最大翘曲位置Pp的翼片弦方向尺寸Lp与从前缘部31至负压面29的最大翘曲位置Pn的翼片弦方向尺寸Ln的关系设为Lp＜Ln，从而能减小离心送风机1的送风声。然而，当叶片8的负压面29的最大翘曲位置Pn过度靠近前缘部31时，被在与旋转方向相反一侧相邻的叶片8(图8的靠向左侧)的正压面28的最大翘曲位置Pp及其附近的凹曲面41弯曲的主流39、37会越过最大翘曲位置Pn，而难以再次附着。相反地，若最大翘曲位置Pn过度靠近后缘部32，则再附着点34会靠近后缘部32而使剪切层区38扩大。

基于上述理由，在使翼片弦方向尺寸Ln与翼片弦长度Lc的比Ln/Lc发生变化时，比声级如图9所示那样表现出比Ln/Lc在大约0.4处最小，在其前后变大的倾向。因此，在实施例中设定比现有的离心送风机的比声级低的规定的允许值Z1(图9)，将翼片弦方向尺寸Ln与翼片弦长度Lc的比Ln/Lc设定在比声级处于上述允许值Z1以下的0.2以上、0.62以下的范围(0.2≤Ln/Lc≤0.62)。由此，能准确地缩小剥离泡36，从而能实现离心送风机1的低噪化。

另外，图10示出了对使从上述的叶片8(图5、图8)的前缘部31至负压面28的最大翘曲位置Pp的翼片弦方向尺寸Lp与翼片弦长度Lc的比Lp/Lc发生变化时的离心送风机1的比声级进行测量得到的结果。从上图可以明确，处于比Lp/Lc越小，即正压面28的最大翘曲位置Pp越靠近前缘部31，则比声级越小，在0.4以下大致没有变化的倾向。

另一方面，当比Ln/Lc较小的范围，即负压面29的最大翘曲位置Pn靠近前缘部31时，与此相比，正压面28的最大翘曲位置Pp更靠近前缘部31，因此，如图10那样比声级几乎没有变化。此外，若正压面28的最大翘曲位置Pp过度靠近前端部31，则很难形成正压面28的平滑地连续的凹面形状，因此，较为理想的是，比Ln/Lc设定在0.4≤Ln/Lc≤0.5的范围。在这种情况下，将比Lp/Lc设定在比其更小的范围，即以接近于0.5但更小的值为最大值，以小于0.4的值为最小值的适当的范围。由此，能更有效地减小离心送风机1的送风声。

(3)叶片8的最大翘曲高度H与翼片弦长度Lc的比H/Lc的范围

接着，图11示出了对使从上述的叶片8(图5、图8)的最大翘曲高度H(在最大翘曲位置Pn处最大的垂线Mn的尺寸)与翼片弦长度Lc的比H/Lc发生变化时的离心送风机1的比声级进行测量得到的结果。

如上所述，通过将从叶片8的前缘部31至正压面28的最大翘曲位置Pp的翼片弦方向尺寸Lp与从前缘部31至负压面29的最大翘曲位置Pn的翼片弦方向尺寸Ln的关系设为Lp＜Ln，从而能降低离心送风机1的送风声。然而，若叶片8的负压面29的翘曲过大，则叶片8的正压面28与位于其旋转方向一侧的叶片8(图8的靠向右侧)的负压面29之间的间隔变窄，经过叶片8、8之间内部的空气的流速增加。

根据Lighthill理论可知，上述类型的离心送风机中的流体噪声与流速的六次方成比例地增加。由此，通过使叶片8、8之间内部的流速增加，从而所产生的噪声也增加。相反地，若负压面29的翘曲过小，则在旋转方向相反的一侧相邻的叶片8(图8的靠向左侧)的正压面28的最大翘曲位置Pp处被弯曲的主流37再次附着于旋转方向一侧的叶片8(图8的靠向右侧)的负压面29的点(再附着点34)靠近后缘部32一侧，剪切层区38扩大。

基于上述理由，在使最大翘曲高度H与翼片弦长度Lc的比H/Lc发生变化时，比声级如图11所示那样表现出比H/Lc在0.25处最小，在其前后变大的倾向。因此，在实施例中，将最大翘曲高度H与翼片弦长度Lc的比H/Lc设定在比声级处于前述的允许值Z1(图11)以下的0.18以上、0.35以下的范围(0.18≤H/Lc≤0.35)。由此，能有效地抑制由流速的增加和剪切层区38的扩大导致的噪声。

(4)叶片8的最大翘曲厚度T与翼片弦长度Lc的比T/Lc的范围接着，图12示出了对使上述的叶片8(图5、图8)的最大翘曲厚度T(穿过最大翘曲位置Pn的翼片弦线L的平行线Wn与穿过最大翘曲位置Pp的翼片弦线L的平行线Wp之间的距离)与翼片弦长度Lc的比T/Lc发生变化时的离心送风机1的比声级进行测量得到的结果。另外，在图12中，对最大翘曲高度H进行固定，对最大翘曲厚度T进行改变。

如上所述，通过将从叶片8的前缘部31至正压面28的最大翘曲位置Pp的翼片弦方向尺寸Lp与从前缘部31至负压面29的最大翘曲位置Pn的翼片弦方向尺寸Ln的关系设为Lp＜Ln，从而能降低离心送风机1的送风声。然而，若叶片8的正压面28的最大翘曲位置Pp与负压面29的最大翘曲位置Pn之间的翘曲方向的距离过小，则叶片8的正压面28和与其在旋转方向一侧相邻的叶片8(图8的靠向右侧)的负压面29之间的间隔变大，在前缘部31的剥离点33处发生剥离后的气流在负压面29上再次附着的点(再附着点34)会过度靠近后缘部32一侧。

因此，剥离泡36变大，剪切层区38扩大，使得叶片8、8之间内部的紊流增大，噪声增加。相反地，若翘曲方向的距离过大，则叶片8的正压面28与位于其旋转方向一侧的叶片8(图8的靠向右侧)的负压面29之间的间隔变窄，经过叶片8、8之间内部的空气的流速增加。若流速增加，则基于前述的Lighthill理论，所产生的噪声也会增加。

基于上述理由，在使最大翘曲厚度T与翼片弦长度Lc的比T/Lc发生变化时，比声级如图12所示那样表现出比T/Lc在0.09处最小，在其前后变大的倾向。因此，在实施例中，将最大翘曲厚度T与翼片弦长度Lc的比T/Lc设定在比声级处于前述的允许值Z1(图11)以下的0.035以上、0.14以下的范围(0.035≤T/Lc≤0.14)。由此，能有效地抑制由剪切层区38的扩大和流速的增加导致的噪声。

(5)叶片8的翼片入口角β1的范围

此外，在前述的叶片8的翼片入口角β1(图7)大的情况下，流入叶片8、8之间的空气的流入角与翼片入口角β1的差大，因此，叶片8的前缘部31处的剥离变大，噪声变大。相反，在翼片入口角β1小的情况下，流入叶片8、8之间的空气在流入开始到流出为止的转向变大，噪声也变大。

因此，在实施例中，将叶片8的翼片入口角β1设定在65°≤β1≤85°的范围。上述范围是比声级处于前述的允许值Z1以下的适当范围，其是通过实验求取的范围。由此，能将流入叶片8、8之间的空气的流动控制为最佳状态，从而能更可靠地实现低噪化。

(6)叶片8的翼片出口角β2的范围

此外，在前述的翼片出口角β2(图7)大的情况下，叶片8、8之间的空气流能再次附着，但叶片8、8的间隔变小，因此，流出速度增大，由此，噪声变大。相反，在翼片出口角β2小的情况下，叶片8、8间的空气流难以再次附着，剪断层区38扩大，而使由紊流导致的噪声变大。

因此，在实施例中，将叶片8的翼片出口角β2设定在145°≤β2≤165°的范围。上述范围是比声级处于前述的允许值Z1以下的适当范围，其是通过实验求取的范围。由此，能将叶片8、8之间的空气流的流出速度控制在最佳范围内，并且能缩小剪切层区38，从而能更可靠地实现低噪化。

另外，在实施例中，通过设置于车用空调装置的离心送风机对本发明进行了说明，但并不局限于此，在装设于各种设备的离心送风机中本发明也是有效的。

(符号说明)

1 离心送风机；

2 电动马达；

3 风扇；

7 转轴；

8 叶片；

28 正压面；

29 负压面；

31 前缘部；

32 后缘部。

Claims (8)

1.一种离心送风机，包括多个叶片排列成环状的风扇，所述风扇以转轴为中心旋转，

其特征在于，

各所述叶片包括：

凹面形状的正压面，所述正压面位于所述风扇的旋转方向；

凸面形状的负压面，所述负压面位于与所述旋转方向相反的一侧；

前缘部，所述前缘部位于所述风扇的半径方向内侧的端部；以及

后缘部，所述后缘部位于所述半径方向外侧的端部，

至少所述负压面设为平滑地连续的凸面形状，

在从作为连接所述前缘部与后缘部的线段的翼片弦线(L)向所述正压面拉出垂线(Mp)的情况下，将所述垂线(Mp)的尺寸最大的所述正压面的位置设为最大翘曲位置(Pp)，

在从所述翼片弦线(L)向所述负压面拉出垂线(Mn)的情况下，将所述垂线(Mn)的尺寸最大的所述负压面的位置设为最大翘曲位置(Pn)，

将从所述前缘部至所述最大翘曲位置(Pp)的翼片弦方向尺寸设为Lp，将从所述前缘部至所述最大翘曲位置(Pn)的翼片弦方向尺寸设为Ln的情况下，设为Lp＜Ln的关系。

2.如权利要求1所述的离心送风机，其特征在于，

所述正压面和所述负压面由曲率半径各自不同的多个圆弧构成，所述正压面设为由各所述圆弧平滑地连续的凹面形状，所述负压面设为各所述圆弧平滑地连续的凸面形状。

3.如权利要求1或2所述的离心送风机，其特征在于，

在将作为所述翼片弦线(L)的尺寸的翼片弦长度设为Lc的情况下，所述翼片弦方向尺寸(Ln)与所述翼片弦长度(Lc)的比Ln/Lc处于0.2≤Ln/Lc≤0.62的范围。

4.如权利要求3所述的离心送风机，其特征在于，

所述翼片弦方向尺寸(Ln)与所述翼片弦长度(Lc)的比Ln/Lc处于0.4≤Ln/Lc≤0.5的范围。

5.如权利要求1至4中任一项所述的离心送风机，其特征在于，

在将作为所述翼片弦线(L)的尺寸的翼片弦长度设为Lc，将作为在所述最大翘曲位置(Pn)处最大的所述垂线(Mn)的尺寸的最大翘曲高度设为(H)的情况下，所述最大翘曲高度(H)与所述翼片弦长度(Lc)的比H/Lc处于0.18≤H/Lc≤0.35的范围。

6.如权利要求1至5中任一项所述的离心送风机，其特征在于，

在将作为所述翼片弦线(L)的尺寸的翼片弦长度设为Lc，将穿过所述最大翘曲位置(Pn)的所述翼片弦线(L)的平行线(Wn)与穿过所述最大翘曲位置(Pp)的所述翼片弦线(L)的平行线(Wp)之间的距离即最大翘曲厚度设为T的情况下，所述最大翘曲厚度(T)与所述翼片弦长度(Lc)的比T/Lc处于0.035≤T/Lc≤0.14的范围。

7.如权利要求1至6中任一项所述的离心送风机，其特征在于，

所述叶片的内切圆位置处的内切圆的切线与所述叶片的切线之间的角度，即翼片入口角(β1)处于65°≤β1≤85°的范围。

8.如权利要求1至7中任一项所述的离心送风机，其特征在于，

所述叶片的外切圆位置处的外切圆的切线与所述叶片的切线之间的角度，即翼片出口角(β2)处于145°≤β1≤165°的范围。

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