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1. (CN1784547) 多叶片离心式送风机
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多叶片离心式送风机


技术领域
本发明涉及多叶片离心式送风机的结构。
背景技术
多叶片离心式送风机中,例如,具有图7~图9所示的装置。该多叶片离心式送风机具有叶轮103和风扇壳体104。
叶轮103由轮毂131、多片叶片133、133…以及环状部件132构成。在叶轮103中,相对能够绕轴心旋转的轮毂131,保持预定的间隔沿周方向固定设置多片叶片133、133…的一端133c。并且,在叶轮103中,在多片叶片133、133…的相反一侧端部133d的外周上嵌合固定有加强用环状部件132。该叶轮103被容纳在风扇壳体104的内部。
在风扇壳体104上,如图7所示,在吸入空气的方向上形成有被圆弧状的圆角(radius)部105a围起的空气吸入口105。并且,风扇壳体104是具有朝向离心方向的空气吹出口141的涡旋结构。在该风扇壳体104内借助叶轮驱动发动机102的发动机轴102a容纳并支撑叶轮103。如果通过叶轮驱动发动机102驱动发动机轴102a旋转,则如图7的假想线(双点划线)的箭头所示,从空气吸入口105吸入的空气经由各叶片133、133…之间的叶片通路被吹送到风扇壳体104内的离心室140内,之后,空气从空气吹出口141被吹送到外部。
上述那样的多叶片离心式送风机具有环状的喇叭口,该喇叭口包括在形成于风扇壳体104的空气吸入口105的周围的圆角部105a,但叶轮103是不具备带有面对该喇叭口的面的部件(所谓的护罩)的无护罩结构。这样的无护罩结构的西洛克风机(sirocco fan)被日本实开昭59-182698号公报(第2~6页,图1~图5)所公开。
如果采用这样的无护罩结构,则与采用具有日本特开平7-27097号 所公布的那样的护罩的结构相比,无护罩会减少零部件的件数,能够实现多叶片离心式送风机的轻量化。
在采用无护罩结构的多叶片离心式送风机的情况下,例如如图9所示,叶片133的叶片宽W1从空气入口侧边缘部133a(轴心侧的部分)到空气出口侧边缘部133b(与轴心相反侧的部分)是一定的。并且,空气吸入口105的端部133d的形状与轮毂131侧的部分同样是平的。因此,空气吸入口105附近的密封性能降低。所以,存在下述问题:例如,如图7所示,在叶片133的空气出口侧边缘部133b的空气吸入口105侧的端部133d(参照图9)的附近产生逆流区域R,在叶片133的空气出口侧边缘部133b附近吹出气流的相对速度变大,从而气动噪音变大。
并且,在空气吸入口105的圆弧状的圆角部105a的内面和叶轮103之间的间隙中,由于干扰产生紊流。这也成为气动噪音的原因。
发明内容
本发明是为解决这些问题而提出的,在上述那样的无护罩的多叶片离心式送风机中,将具有预定深度的凹部的喇叭口设置在空气吸入口的周围,同时使各叶片的空气吸入口侧的端部与喇叭口的凹部的截面形状相对应,形成为能够密封的形状。由此,提供能够可靠地解决上述问题,尽可能降低运转噪音的多叶片离心式送风机。
本发明的多叶片离心式送风机具有叶轮和风扇壳体。叶轮由轮毂、多片叶片和加强用环状部件构成。轮毂围绕轴心被驱动旋转。多片叶片在轮毂的周方向保持预定间隔地配设在轮毂上并加以固定。环状部件设置在多片叶片的与轮毂相反的一侧。在风扇壳体的内部容纳有叶轮且使其能够旋转。并且,风扇壳体具有形成有空气吸入口的空气吸入口形成板。进一步地,在风扇壳体上,在空气吸入口的周围设置了具有相对于所述空气吸入口形成板向上突出的预定深度凹部的喇叭口。所述空气吸入口形成板与所述喇叭口的边界部分上设置有台阶部,该台阶部的台阶差与所述环状部件的厚度相对应,并且,位于所述多片叶片的与所述轮毂相反的一侧的空气吸入口侧端部(位于轮毂相反侧的部分)之中的相 对于所述环状部件突出到与所述轮毂相反的一侧的部分,没有护罩,被可以旋转地插入喇叭口的凹部及所述台阶部的内侧。
在此,由于设置了具有凹部的喇叭口,另一方面,将各叶片的空气吸入口侧端部插入喇叭口的凹部,所以能够提高密封性能。即,能够抑制叶片的空气出口侧部分的空气吸入口侧端部附近的空气的逆流,叶轮的空气出口侧的全部区域的流速分布接近均一。因此,能够降低气动噪音。
并且,例如,将现有的叶片宽度一定的结构的叶片作为前提,通过将该叶片的空气吸入口侧端部的一部分切去而在叶片上形成插入喇叭口的凹部的部分时,由此能够减轻叶片的重量,并减轻发动机的负荷,同时提高叶片的破坏强度。
并且,如果使各叶片的空气吸入口侧端部与喇叭口之间的间隙减小,则干扰会变小,由此而产生的气动噪音也降低。
并且,在使各叶片的空气吸入口侧端部与喇叭口之间的间隙减小的情况下,优选使各叶片的空气吸入口侧端部的形状预先形成与喇叭口的凹部的截面形状相对应的,能够密封的形状。
并且,例如,将现有的叶片宽度一定的结构的叶片作为前提,通过将该叶片的空气吸入口侧端部的一部分切去而在叶片上形成插入喇叭口的凹部的部分时,由此能够减轻叶片的重量,并减轻发动机的负荷,同时提高叶片的破坏强度。
并且,对于是多片叶片的作为轴心方向的长度的叶片宽度,优选使空气出口侧的叶片宽小于空气入口侧的叶片宽,以预定的变化模式使叶片宽从空气入口侧到空气出口侧逐渐变小。由此,在喇叭口附近,能够实现更加良好的密封性能。
并且,作为从空气入口侧到空气出口侧使叶片宽变小的预定的变化模式,优选使空气吸入口侧端部的形状从空气入口侧到空气出口侧曲线状地变化的模式,或者使空气吸入口侧端部的形状从空气入口侧到空气出口侧具有预定的弧度呈圆弧状地变化的模式,或者使空气吸入口侧端部的形状从空气入口侧到空气出口侧直线地变化的线性模式。
如果采用这样的变化的模式,则由于各叶片的空气入口侧部分的叶片宽度较宽,同时使空气出口侧部分的叶片宽减小,所以能够将从空气吸入口吸入的空气更加顺利地向离心方向吹出。
并且,优选将环状部件设置在多片叶片的轴心方向的长度即叶片宽度最小的多片叶片的空气出口侧的空气吸入口侧的部分上。根据这种结 构,在将空气吸入口朝向上方侧设置的情况下,叶轮的重心向下方移动,其旋转状态更加稳定。
本发明的另一个多叶片离心式送风机具有叶轮和风扇壳体。叶轮由轮毂、多片叶片和加强环状部件构成。轮毂围绕轴心被驱动旋转。多片叶片在轮毂的周方向保持预定间隔地设置在轮毂上并加以固定。环状部件相对多片叶片,被设置在直径方向的外侧,并和多片叶片的与轮毂相反一侧的端部形成一体。风扇壳体具有形成有空气吸入口的空气吸入口形成板,在风扇壳体的内部容纳有叶轮且使其能够旋转,叶轮通过邻接的叶片所夹持的空间在轴心方向的与轮毂相反一侧的方向上完全开放。在风扇壳体上形成空气吸入口,同时在该空气吸入口的周围设置具有从所述空气吸入口形成板突出的预定深度凹部的喇叭口。所述空气吸入口形成板与所述喇叭口的边界部分上设置有台阶部,并且,将位于多片叶片的与轮毂相反一侧的空气吸入口侧端部之中相对于所述环状部件突出到所述轮毂相反的一侧的部分,插入喇叭口的凹部及所述台阶部的内侧。
在此,由于设置了具有凹部的喇叭口,另一方面,将各叶片的空气吸入口侧端部插入喇叭口的凹部,所以能够提高密封性能。即,能够抑制叶片的空气出口侧部分的空气吸入口侧端部附近的空气的逆流,叶轮的空气出口侧的整个区域的流速分布接近均一。因此,能够降低气动噪音。
并且,由于环状部件相对多片叶片被设置在直径方向的外侧,通过邻接的叶片所夹持的空间在与轴心方向的与轮毂相反一侧的方向上是完全开放的,因此容易使环状部件和叶片通过一体成型来形成。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的多叶片离心式送风机的结构的水平剖面图。
图2是表示多叶片离心式送风机的结构的纵向剖面图。
图3是表示多叶片离心式送风机的叶轮的结构的立体图。
图4是表示叶轮的各叶片的结构的主视图。
图5是表示第2实施方式的叶轮的各叶片的结构的主视图。
图6是表示第3实施方式的叶轮的各叶片的结构的主视图。
图7是表示现有的多叶片离心式送风机的结构的剖面图。
图8是表示现有的多叶片离心式送风机的叶轮的结构的立体图。
图9是表示现有的多叶片离心式送风机的叶轮的各叶片结构的主视图。
具体实施方式
第1实施方式
图1~3表示本发明的第1实施方式的多叶片离心式送风机的结构。该多叶片离心式送风机1,如图1及图2所示,由叶轮驱动发动机2、叶轮3以及风扇壳体4构成。叶轮3被叶轮驱动发动机2的旋转轴2a支撑,通过叶轮驱动发动机2被驱动旋转。风扇壳体4借助叶轮驱动发动机2的旋转轴2a容纳有叶轮3且使其能够旋转。该风扇壳体4由空气吸入口形成板6和喇叭口7构成。空气吸入口形成板6形成空气吸入口5。空气吸入口5位于与叶轮3的旋转中心轴O-O(轴心)同轴的位置,成为对应叶轮3的内径的大小。喇叭口7位于空气吸入口5的周围。
叶轮3由轮毂31、多片叶片33、33…和加强用环状部件32构成。圆板状的轮毂(主板)31能够绕旋转中心轴O-O旋转。多片叶片33、33…具有预定的叶片宽度/叶片外径的比值,将多片叶片33、33…以与轮毂31的旋转方向相对应的预定的叶片角、预定的叶片间隔沿着轮毂31的圆周方向进行设置并加以固定。将加强环状部件32嵌合固定在与各叶片33之间的与轮毂相反一侧(空气吸入口5侧)的外周部分上或者与其一体地成型。并且,将环状部件32相对多片叶片33、33…设置在直径方向的外侧。
并且,在第1实施方式的叶轮3的情况下,各叶片33、33…的轮毂31侧的端部33c是平的,以与轮毂31的表面垂直相交的状态进行设置并加以固定。另一方面,各叶片33、33…的与轮毂31相反一侧的空气吸入口侧端部(空气吸入口5侧的端部)33d是弯曲的。如图4所详细表示那 样,各叶片33、33…的空气入口侧边缘部(旋转中心轴O-O侧的端部)33a的叶片宽度与所述现有的叶轮的叶片(参照图9)的叶片宽度是相同的叶片宽度W1。与此相对,各叶片33、33…的空气出口侧边缘部(旋转中心轴O-O侧反对侧的端部)33b的叶片宽度是叶片宽度W2,其比叶片宽度W1减小了预定尺寸W3。并且,空气吸入口侧端部33d的空气出口侧(旋转中心轴O-O侧相反一侧)被切去,使各叶片33、33…的叶片端部形状向内侧凹陷,成为预定曲率的圆弧形状。这样,各叶片33、33…构成为以预定曲率的圆弧状模式从空气入口侧边缘部33a到空气出口侧边缘部33b使叶片宽度逐渐变小。
该圆弧形状,如下所述,与在空气吸入口5的周围设置的喇叭口7的预定深度的凹部7a的截面形状相对应而形成。如图2所示,在被可游移地嵌合到凹部7a内的状态下,使各叶片33、33…的空气吸入口侧端部33d的前缘面部A、前端面部B或者圆弧状的端面部C的任何一部分与其他部分相比,与喇叭口7的凹部7a的内周面之间的间隙都变小。由此,能够抑制上述那样的逆流区域R的产生,并且,抑制了由于叶片33、33…的空气吸入口侧端部33d与喇叭口7的凹部7a的内周面之间存在间隙而产生的干扰和漏流,并抑制由这些漏流和干扰引起的紊流从而实现降低送风的噪音。
将加强用环状部件32嵌合并固定在叶片33、33…的空气吸入口侧端部33d的空气出口侧边缘部33b、33b…的部分上,与叶片33、33…一体化。空气出口侧边缘部33b、33b…,如图4所示,成为最小叶片宽度W2的部分。
风扇壳体4,如图1所示,整体形成涡旋结构,其截面由各个半径不同的多个圆弧连续而成。形成风扇壳体4的空气吹出口41的通路形状是从位于涡旋部分最下游侧的圆弧面使切线向预定的空气吹出的方向延伸的形状,其大致是等直径的。
在喇叭口7上形成有凹部7a。如图4所示,具有预定深度的凹部7a形成的截面形状为,适合于使前端较细的叶片33、33…的空气吸入口侧端部(从环状部件32开始前端的部分)33d以不发生漏流的小间隔能够 旋转地进行游移嵌合。具体地说,如图2所示,凹部7a相对于空气吸入口形成板6向上方(空气流上游侧方向)突出。其突出的程度与叶片33、33…的空气吸入口侧端部33d、33d…的前端较细部分的宽度W3相对应。宽度W3的空气吸入口侧端部33d、33d…的前端较细部分的形状与凹部7a的形状如图2所示那样相关联。
在空气吸入口形成板6与喇叭口7相互连接的部分(边界部分),如图2所示,设置有与环状部件32的宽度(厚度)相对应的宽度(台阶差)的台阶部6a。由此,使从环状部件32至轮毂31的叶片宽W2的部分与风扇壳体4的内部的离心室40以及空气吹出口41的通路宽度相对应。
如上所述,叶片33、33…的前端变细的空气吸入口侧端部33d、33d…和风扇壳体4的喇叭口7的凹部7a的内面之间的间隔较窄地形成为小于等于预定值。因此,不在叶轮3上设置与环状的喇叭口7面对的环状的罩,也能够抑制在叶轮3的叶片33、33…的空气出口侧边缘部33b的空气吸入口侧端部33d附近的区域产生空气逆流。由此,流速分布接近均一,能够使多叶片离心式送风机1在低噪音下进行运转。
以下列举第1实施方式的多叶片离心式送风机的特征。
在此,由于在风扇壳体4的喇叭口7上形成具有预定深度的凹部7a,并使叶轮3的各叶片33、33…的空气吸入口侧端部33d与凹部7a的截面形状相对应,因此,即使无护罩也能够充分地提高密封性能。由此,由于具有无护罩结构的优点(减少部件件数、重量轻、减少圆板摩擦),并且能够抑制在叶片33、33…的空气出口侧端部33b、33b…的空气吸入口侧端部33d附近的逆流,所以在叶片33、33…的空气出口侧的全部空间流速分布接近均一,相对速度降低。其结果是,能够降低气动噪音。
并且,由于各叶片33、33…的空气吸入口侧端部33d、33d…与喇叭口7的凹部7a的内周面之间的间隙狭小,干扰减少,所以能够降低由于干扰而产生的气动噪音。
并且,比较图4和图9能够得知,通过以图9所示的现有的叶片宽度W1为一定的叶片133的形状作为前提,将该空气吸入口侧端部133d的一部分切去而形成与喇叭口7的凹部7a的截面形状相对应的叶片33、 33…的适合于密封的形状时,仅此就能够减少叶片33、33…的重量,并减轻叶轮驱动发动机2的负荷,同时提高叶片33、33…的破坏强度。
并且,在第1实施方式的多叶片离心式送风机1中,各叶片33、33…的叶片宽度构成为,空气出口侧边缘部33b小于空气入口侧边缘部33a,并从空气入口侧边缘部33a到空气出口侧边缘部33b以具有预定曲率呈圆弧状变化的模式而逐渐变小。通过这种结构,在喇叭口7附近,能够实现更加良好的密封性能。
并且,由于各叶片33、33…的空气入口侧边缘部33a的叶片宽度W1较大,并且使空气出口侧边缘部33b的叶片宽度W2较小,所以能够将从空气吸入口5吸入到风扇壳体4内部的空气更加顺利地向离心方向吹出。
并且,在第1实施方式的多叶片离心式送风机1中,将加强用环状部件32设置在叶片33的叶片宽度最小的空气出口侧边缘部33b的空气吸入口侧端部33d的部分上。因为形成这种结构,所以如图2所示,在将空气吸入口5朝向上方一侧进行设置的情况下,与图7所示的现有的多叶片离心式送风机相比较,叶轮3的重心向下方移动,其旋转状态更加稳定。
第2实施方式
图5表示本发明的第2实施方式的多叶片离心式送风机的叶片部分的结构。
在此,使上述第1实施方式的结构中的空气吸入口侧端部33d的切口部的形状变为如图5所示,从空气入口侧边缘部33a到空气出口侧边缘部33b、33b…的叶片宽度由W1直线地缩小为W2的形状。
即使是这种形状,也能够使叶片33、33…的空气吸入口侧部33d、33d…与喇叭口7的凹部7a之间的间隙减小,能够确保密封性能并抑制逆流。由此,也能够抑制喇叭口7附近的漏流,降低送风噪音。
第3实施方式
图6表示本发明的第3实施方式的多叶片离心式送风机的叶片部分的结构。
在此,如图6所示,使上述第1实施方式的结构中的空气吸入口侧 端部33d的切口部的形状从空气入口侧边缘部33a到空气出口侧边缘部33b、33b…缩小变化为曲线状(更具体的说,S字形状的曲线状)。
能够使空气吸入侧端部33d的切口部从空气入口侧边缘部33a到空气出口侧边缘部33b、33b…变化为各种曲线形状,但是特别是在变为上述那样的大致S字形状的情况下,能够使空气吸入口侧端部33d的全体与喇叭口7的凹部7a的截面形状相对应。
这样,在此,由于能够沿着空气吸入口侧端部33d的整体使其与喇叭口7的凹部7a之间的间隙减小,所以更加能够提高密封性能,能够有效地抑制空气出口侧边缘部33b的空气吸入口侧端部33d部分附近的逆流。并且,难以产生漏流。
产业上的利用可能性
根据本发明的多叶片离心式送风机,能够不使风扇效率降低,而有效地降低运转噪音。