TWI388730B - Multi-wing blower - Google Patents

Description

多翼送風機

本發明係有關於一種多翼送風機，特別是有關於一種可提高噪音性能或送風性能的多翼送風機。

一般的多翼送風機係包括：具有喇叭口(bell-mouthed) 形狀的吸入口的渦卷(scroll)型的殼體、以及被收容於此殼體的葉輪。葉輪係為將複數個翼以環狀配列而成的多翼葉輪(sirocco fan)，將其迴轉軸朝向殼體的吸入口且被收容於殼體。

在此，在吸入口的中心軸和葉輪的迴轉軸為同軸上的構成，慣性力作用於從吸入口流入至葉輪的空氣。因此，在葉輪內，空氣有偏向主板(支持翼的板)附近流動的傾向。這樣的話，通過葉輪的翼間(翼和翼的間隙)的空氣的速度分佈(從翼間吹出的空氣的速度分佈)係在葉輪的軸方向成為不均一。這樣的話，由於流速變動容易產生，空氣的壓力變動或混亂變大，噪音惡化或送風性能的下降恐怕會產生。

又，在此類的構成中，在葉輪內，空氣對於翼以陡峭(尖銳)的角度流入而通過翼間。這樣的話，由於葉輪無法充分地作用，送風性能恐怕無法被充分地發揮。

在此類的問題中，在習知的多翼送風機中，使吸入口配合吸入流速而被變形的構成(參考專利文獻1)、在翼的端部側設置推拔部(taper)的構成(參考專利文獻2)等被採用。在這些構成中，空氣在翼的端部側流動容易，葉輪內的空氣流動的速度分佈被均一化。藉此，送風機的性能提高。

又，在其他的習知多翼送風機中，將葉輪和喇叭口的間隙對於迴轉方向被變化的構成(參考專利文獻3)被採用。在此類構成中，葉輪內的空氣流動的速度分佈均一化， 送風機的性能提高。然而，在此類的構成中，由於殼體的形狀複雜化或殼體的脫模困難，有所謂製品成本增加的問題。

又，多翼送風機係利用具有所定的擴大的渦卷型的殼體而進行靜壓回復。因此，空氣的吸入位置變化的話，在葉輪內的空氣流動的速度變化，空氣流動朝主板側的偏向變化。因此，在變更葉輪的翼的形狀的構成中，對於作為目的對象的空氣流動係效果被得到，對於此以外的空氣流動浪費產生，所以有所謂充分的效果不一定被得到的問題。又，此時，有關翼的形狀，有考慮葉輪一迴轉全周的影響的必要。

【先行技術文獻】 [專利文獻]

專利文獻1：日本特開2000-179496號公報

專利文獻2：日本特開2006-200525號公報

專利文獻3：日本特開1995-228128號公報

本發明係提供可提高噪音性能或送風性能的多翼送風機作為目的。

為了達成上述目的，有關本發明的多翼送風機係在包括具有喇叭口狀的吸入口的渦卷型的殼體、以及將複數個 翼以環狀配列而成且將迴轉軸朝向上述吸入口而被收容於上述殼體的葉輪的多翼送風機中，藉由上述吸入口的中心軸和上述葉輪的迴轉軸具有傾斜角而有相互交叉的位置關係或相互交錯的位置關係，上述吸入口和上述葉輪的間隙係隨著從上述葉輪的迴轉軸朝向上述殼體的吹出口附近被擴大。

在根據本發明的多翼送風機中，吸入口和葉輪的間隙係隨著從葉輪的迴轉軸朝向殼體的吹出口附近被擴大。在此類的構成中，從吸入口流入至葉輪的空氣係在葉輪內緩和地彎曲(curve)而可通過翼間。這樣的話，葉輪內的吸入空氣的速度分佈(空氣流動的偏向)和朝翼的流入角度係相對地變化，通過翼間的空氣的速度分佈在葉輪的迴轉軸方向被均一化。藉此，有多翼送風機的噪音性能和送風性能提高的優點。

以下參考圖示詳細說明本發明。又，本發明並不被限定於此實施例。又，在此實施例的構成要素方面，一邊維持發明的同一性、可置換且置換被視為當然的物件被包含。又，在此實施例被記載的複數個變形例係在此業者被視為當然的範圍內可任意地被組合。

[多翼送風機]

此多翼送風機1係為具有多翼葉輪(西洛可風扇， sirocco fan)的送風機，例如，被適用在空調設備、管路(duct)扇、換氣扇等。又，此多翼送風機1係採用單側吸入式也可，採用兩側吸入式也可。在此實施例中，作為一例子，說明有關採用單側吸入式的多翼送風機1。

多翼送風機1係包括殼體2、葉輪3、以及驅動馬達4(參考第1圖和第2圖)。

殼體2係例如為渦卷型殼體，具有殼體本體21、吸入口22、以及吹出口23。殼體本體21係在平面看來具有渦卷形狀。吸入口22係為喇叭口狀的吸入口，被形成在殼體本體21的一方的側面(渦卷形狀的軸方向的上面)的渦卷形狀的中心。吹出口23係被形成在殼體本體21的周面(渦卷形狀的旋轉方向的面)。又，殼體2係例如，為樹脂製，藉由脫模加工被成形。

葉輪3係將複數個翼31以環狀配列而成的多翼葉輪(西洛可風扇)。此葉輪3係使其迴轉軸m朝向殼體2的吸入口22側，且使其周面朝向殼體2的周方向被配置。例如，在此實施例中，藉由複數個翼31沿著大致上圓盤狀的主板32的周緣部隔開所定間隔、以環狀被配列而被固定，葉輪3被構成。藉此，根據複數個翼31的翼環被形成在主板32上。又，在這些翼31的端部(相對於主板32為相反側的端部)，補強用的環狀構件33被嵌合。又，此葉輪3係使翼31的端部朝向殼體2的吸入口22且使翼環的周面朝向殼體2的周方向而被收容於殼體2內。

驅動1馬達4係為迴轉驅動葉輪3的馬達。此驅動馬達 4係從殼體2的下面側被連結至葉輪3的主板32而被配置。又，驅動馬達4係例如，藉由外部的開關被ON/OFF控制。

在此多翼送風機1，驅動馬達4被驅動、葉輪3迴轉的話，空氣從殼體2的吸入口22被吸入至殼體本體21內。又，此空氣藉由葉輪3被升壓，藉由殼體2的渦卷形狀靜壓回復，從殼體2的吹出口23被吹出至外部。藉此，送風被進行。

[吸入口和葉輪的位置關係]

一般而言，(1)在吸入口的中心軸I和葉輪的迴轉軸m在同軸上的構成，慣性力作用在從吸入口流入至葉輪的空氣(參考第11圖)。因此，在葉輪內，空氣有偏向主板附近流動的傾向。這樣的話，通過葉輪的翼間(翼和翼的間隙)的空氣的速度分佈(從翼間吹出的空氣的速度分佈)係在葉輪的軸方向成為不均一。這樣的話，由於流速變動容易產生，空氣的壓力變動或混亂變大，噪音惡化或送風性能的下降等恐怕會產生。又，在此類的構成中，(2)在葉輪內，對於翼以陡峭(尖銳)的角度δ流入而通過翼間(參考第12圖)。這樣的話，由於葉輪無法充分地作用，送風性能恐怕無法被充分地發揮。

因此，在此多翼送風機1中，殼體2的吸入口22的中心軸I和葉輪3的迴轉軸m係(a)具有傾斜角ψ而相互交叉的位置關係，或者，(b)具有相互交錯的位置關係般被配置(參考第2圖)。亦即，吸入口22的中心軸I和葉輪3的 迴轉軸m不在同軸上的方式(不一致的方式)，吸入口22和葉輪3的位置關係被設定。又，吸入口22的中心軸I係為吸入口22的喇叭口形狀的中心軸。

又，藉由此類吸入口22和葉輪3的位置關係，從吸入口22到葉輪3的翼31為止的間隙L在殼體2的吹出口23附近側被擴大(參考第1圖和第2圖)。例如，在此實施例中，從吸入口22的開口面到葉輪3的翼31的端部(在吸入口22側的翼31的端部)為止的間隙L係隨著從葉輪3的迴轉軸m朝向殼體2的吹出口23附近被擴大。又，吸入口22和葉輪3的間隙L的大小係對應於多翼送風機1的樣式等被適當選擇而得。

在此類構成中，因為吸入口22和葉輪3的間隙L係隨著從葉輪3的迴轉軸m朝向殼體2的吹出口23附近被擴大，所以從吸入口22流入葉輪3的空氣可在葉輪3內緩和地彎曲(參考第3圖)。這樣的話，因為在吸入口22側空氣也容易流過此類翼31部分，所以與空氣偏向主板附近流動的構成(參考第11圖)比較，通過翼31、31間的空氣的速度分佈在葉輪3的軸方向被均一化。藉此，多翼送風機1的噪音性能或送風性能提高。

又，在此類的構成中，在葉輪3內，空氣以緩和的流入角度δ流入翼31(參考第4圖)。因此，與對於翼以陡峭(尖銳)的角度δ流入的構成(參考第12圖)比較，通過翼31、31間的空氣的流速分佈被均一化。藉此，葉輪3的功能被充分地確保，多翼送風機1的送風性能提高。

又，在渦卷形狀的殼體2中，殼體本體21內的空氣通路在吹出口23附近最被擴大(參考第1圖)。因此，在吹出口23的附近，空氣流動容易，藉由通過葉輪3的翼31的空氣的流速增加，慣性力增加，通過翼31、31間的空氣的速度分佈朝主板側的偏向更變大。因此，藉由在此位置、吸入口22和葉輪3的間隙L在吹出口23附近側被擴大(參考第2圖)，使葉輪3內的吸入空氣的速度分佈和朝翼31的流入角度δ大大地變化，使通過翼31、31間的空氣的速度分佈朝主板側的大的偏向有效地被均一化。藉此，噪音特性有效率地提高。

又，吸入口22和葉輪3的間隙L成為最大的位置係基於殼體2的渦卷形狀等被適當選擇係較佳地。例如，在葉輪3的平面看來，將通過葉輪3的迴轉軸m、平行於殼體2的吹出口23的軸方向的方向作為基準，定義在葉輪3的迴轉方向的周方向角度θ[°](參考第1圖)。又，在第2圖所示的構成(殼體2的吸入口22的中心軸I和葉輪3的迴轉軸m具有傾斜角ψ、相互交叉的位置關係或相互交錯的位置關係的構成)，選擇具有較佳的噪音特性的周方向角度θ也可。

第5圖係表示此周方向角度θ和噪音特性的關係。在此圖中，噪音特性藉由將習知例作為基準(0[dB])的噪音差被表示。又，習知例係吸入口的中心軸I和葉輪的迴轉軸m在同軸上(ψ=0)的構成(參考第11圖)。如此圖所示般，周方向角度θ為θ=270[°]時，噪音特性最提高。此位置 係在殼體2的吹出口23的附近。因此，藉由吸入口22和葉輪3的間隙L在殼體2的吹出口23的附近成為最大，多翼送風機1的噪音特性有效率地提高係可瞭解的。

[性能試驗]

第6圖和第7圖係為表示多翼送風機的性能試驗的結果的圖表。在此實施例中，關於(1)送風性能(靜壓性能)和(2)噪音性能的性能試驗被進行。

在此性能試驗中，習知例的多翼送風機係具有吸入口的中心軸I和葉輪的迴轉軸m在同軸上(ψ=0)的構成(參考第11圖)。又，實施例的多翼送風機1係殼體2的吸入口22的中心軸I和葉輪3的迴轉軸m具有傾斜角ψ而相互交叉的位置關係或相互交錯的位置關係的構成，且吸入口22和葉輪3的間隙L具有在殼體2的吹出口23附近(θ=270[°])成為最大的構成(參考第1圖和第2圖)。

如試驗結果所示般，在實施例的多翼送風機1中，與習知例的多翼送風機比較，送風特性和噪音特性提高係可瞭解的。例如，在實施例的多翼送風機1，使風量相同時，靜壓約被增加10[Pa]，又，噪音約被減低1[dB]。

[效果]

如以上說明般；在此多翼送風機1，(1)吸入口22和葉輪3的間隙L係隨著從葉輪3的迴轉軸m朝向殼體2的吹出口23附近被擴大(參考第1圖和第2圖)。在此類的構成中，從吸入口22流入至葉輪3的空氣可在葉輪3內緩和地彎曲而通過翼31、31間(參考第3圖)。這樣的話，在葉 輪3內的吸入空氣的速度分佈(空氣流動的偏向)和朝翼31的流入角度δ相對地變化，使通過翼31、31間的空氣的速度分佈在葉輪3的迴轉軸方向被均一化。藉此，有多翼送風機1的噪音特性和送風性能提高的優點。

特別是在吹出口23附近，藉由通過葉輪3的翼31、31間的空氣的流速增加、慣性力增加，通過翼31、31間的空氣的速度分佈朝主板側的偏向變得更大。因此，藉由在此位置、吸入口22和葉輪3的間隙L被設定為較大，使在葉輪3內的吸入空氣的速度分佈和朝翼31的流入角度δ大大地變化，使通過翼31、31間的空氣的速度分佈朝主板側的大的偏向有效地被均一化。藉此，有著使噪音特性有效地提高的優點。

又，(2)藉由吸入口22的中心軸I和葉輪3的迴轉軸m具有傾斜角ψ而有相互交叉的位置關係或相互交錯的位置關係，上述吸入口22和葉輪3的間隙L被調整。亦即，藉由調整吸入口22的中心軸I和葉輪3的迴轉軸m的位置關係，吸入口22和葉輪3的間隙L被調整。又，藉由此間隙L，葉輪3內的吸入空氣的速度分佈和朝翼31的流入角度δ相對地變化，通過翼31、31間的空氣的速度分佈被均一化。因此，與將葉輪或喇叭口的尺寸形狀複雜地變更的構成比較，有以簡易的構成、可使通過翼31、31間的空氣的速度分佈均一化的優點。

[變形例]

又，在此多翼送風機1中，在吸入口22的中心軸I和 葉輪3的迴轉軸m的位置關係(具有傾斜角ψ而有相互交叉的位置關係或相互交錯的位置關係)的調整方面，可採用以下的構成(參考第8圖~第10圖)。

首先，在第8圖的構成中，藉由吸入口22的中心軸I和葉輪3的迴轉軸m的雙方對於殼體本體21分別傾斜而被配置，吸入口22的中心軸I和葉輪3的迴轉軸m的位置關係(傾斜角ψ)被調整。在此類構成中，與吸入口22的中心軸I和葉輪3的迴轉軸m的僅有一方對於殼體本體21傾斜的構成比較，有可形成設計上的合理的傾斜角ψ的優點。

例如，在此實施例中，段差在吸入口22的喇叭口形狀的外周部和殼體本體21的壁面的連接部的一部分被設置，藉由此段差，以吸入口22的喇叭口形狀對於殼體本體21的壁面傾斜的方式被構成(參考第2圖)。又，驅動馬達4使其迴轉軸對於殼體本體21的壁面被傾斜而被安裝於殼體本體21。又，葉輪3被安裝於此驅動馬達4。藉此，吸入口22的中心軸I和葉輪3的迴轉軸m的雙方對於殼體本體21傾斜而被配置。

然而，並不限於此，藉由僅吸入口22的中心軸I或僅葉輪3的迴轉軸m對於殼體本體21傾斜而被配置，吸入口22的中心軸I和葉輪3的迴轉軸m的位置關係被調整也可(參考第9圖和第10圖)。

例如，在第9圖所示的構成，僅吸入口22的中心軸I對於殼體本體21傾斜而被配置。在此類的構成中，將構成 殼體本體21的吸入口22的構件(parts)可藉由單純的脫模加工成形而使用。因此，有可簡易且便宜地調整吸入口22的中心軸I和葉輪3的迴轉軸m的位置關係的優點。

又，例如，在第10圖所示的構成中，僅葉輪3的迴轉軸m(驅動馬達4的迴轉軸)對於殼體本體21傾斜而被配置。在此類的構成中，不變更殼體本體21的外形尺寸，有可簡易且便宜地調整吸入口22的中心軸I和葉輪3的迴轉軸m的位置關係的優點。

[產業上的可利用性]

如上述般，有關本發明的多翼送風機係在提高噪音性能或送風性能的點上為有用的。

1‧‧‧多翼送風機

2‧‧‧殼體

3‧‧‧葉輪

4‧‧‧驅動馬達

21‧‧‧殼體本體

22‧‧‧吸入口

23‧‧‧吹出口

31‧‧‧翼

32‧‧‧主板

33‧‧‧環狀構件

第1圖係為表示有關本實施例的多翼送風機的平面剖面圖；第2圖係為表示在第1圖記載的多翼送風機的A-A線所看的剖面圖；第3圖係為表示在第1圖記載的多翼送風機的作用的說明圖；第4圖係為表示在第1圖記載的多翼送風機的作用的說明圖；第5圖係為表示對於吸入口和葉輪的間隙的位置的噪音特性的圖表； 第6圖係為表示多翼送風機的性能試驗的結果的圖表；第7圖係為表示多翼送風機的性能試驗的結果的圖表；第8圖係為表示在第1圖記載的多翼送風機的構成的說明圖；第9圖係為表示在第1圖記載的多翼送風機的變形例的說明圖；第10圖係為表示在第1圖記載的多翼送風機的變形例的說明圖；第11圖係為表示習知多翼送風機的構成圖；第12圖係為表示在第11圖記載的多翼送風機的作用的說明圖。

1‧‧‧多翼送風機

2‧‧‧殼體

3‧‧‧葉輪

4‧‧‧驅動馬達

21‧‧‧殼體本體

22‧‧‧吸入口

23‧‧‧吹出口

31‧‧‧翼

32‧‧‧主板

33‧‧‧環狀構件

Claims (3)

1. 一種多翼送風機，在包括具有喇叭口狀的吸入口的渦卷型的殼體、以及將複數個翼以環狀配列而成且將迴轉軸朝向上述吸入口而被收容於上述殼體的葉輪的多翼送風機中，藉由上述吸入口的中心軸和上述葉輪的迴轉軸具有傾斜角而有相互交叉的位置關係或相互交錯的位置關係，上述吸入口和上述葉輪的間隙係隨著從上述葉輪的迴轉軸朝向上述殼體的吹出口附近被擴大。
2. 如申請專利範圍第1項所述之多翼送風機，其中藉由上述吸入口的中心軸對於上述殼體的殼體本體傾斜而被配置，上述吸入口的中心軸和上述葉輪的迴轉軸的位置關係被調整。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之多翼送風機，其中藉由上述葉輪的迴轉軸對於上述殼體的殼體本體傾斜而被配置，上述吸入口的中心軸和上述葉輪的迴轉軸的位置關係被調整。