多叶片风扇的制作方法

专利名称：多叶片风扇的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种多叶片风扇，其主要设置于天花板且作为换气送风设备 而使用。
背景技术：
目前，众所周知的是，这种多叶片风扇具备孔板(才y 7一7 )，该孔板 具有嗽叭口状的吸入口。例如，在专利文献l中被公开。下面，参照图16、 图17对其多叶片风扇进行说明。
如图所示，多叶片风扇101在主板102上设置开口部103，所述主板102 的侧板104侧的上部叶片105和所述主板102的侧板104的相反侧的下部叶 片106截面形状不同。
在上述结构中，当多叶片风扇101旋转时，吸入空气通过孔板107的吸 入孔108,在低压高风量时，利用下部叶片106进行升压，在高压少风量时， 利用上部叶片105进行升压。此时，下部叶片106和上部叶片105入口角及 出口角中一方或双方不同。由此，可以获得高性能的多叶片风扇。
在这种现有多叶片风扇中，在利用风扇的特性进行风量稳定控制的情况 下，通常是对低压高风量时和高压少风量时的转速及与转速有关的电压及电 流等进行检测，但是，低压高风量时和高压少风量时的转速之差不大，不适 于进行风量稳定控制。另外，存在风扇效率差这种课题，要求增大转速差和 提高风扇效率。
专利文献1:日本特许第3507758号公报

发明内容
本发明提供多叶片风扇，其包括在单侧具备喇叭口状的吸入口和排出 口的涡旋状的壳体、配设于该壳体内部的电动机、与该电动机的旋转轴垂直 地设置且具有通风孔的主板、配设于该主板的吸入口侧的第一叶片、配设于 主板的吸入口相反侧的第二叶片。在此，主板的直径比第一叶片的外径及第 二叶片的外径小且比第一叶片的内径及第二叶片的内径大，另外，第一叶片 和第二叶片中任一方或双方的出口角在轴向依次变化。
根据该结构，本发明可以提供一种使低压高风量时和高压少风量时的转 速之差增大且容易进行风量稳定控制的多叶片风扇。


图l是本发明实施方式l的多叶片风扇的侧面概略图； 图2是本发明实施方式1的多叶片风扇的立体图； 图3是本发明实施方式1的多叶片风扇的的叶片详细图; 图4是本发明实施方式1的多叶片风扇的正面图； 图5是本发明实施方式2的多叶片风扇的侧面概略图； 图6是本发明实施方式2的多叶片风扇的立体图； 图7是本发明实施方式2的多叶片风扇的叶片详细图； 图8是本发明实施方式3的多叶片风扇的侧面概略图； 图9是本发明实施方式3的多叶片风扇的立体图； 图10是本发明实施方式3的多叶片风扇的叶片详细图； 图11是本发明实施方式4的多叶片风扇的侧面概略图； 图12是本发明实施方式4的多叶片风扇的立体图； 图13是本发明实施方式4的多叶片风扇的叶片详细图； 图14是本发明实施方式5的多叶片风扇的叶片详细图； 图15是本发明实施方式5的多叶片风扇的正面图； 图16是现有的多叶片风扇的侧面概略图； 图17是现有的多叶片风扇的正面图。 符号说明
1 多叶片风扇
2 吸入口
3 排出口
4 壳体
5 电动机
6 i走转轴
7 主板
8第一叶片
8a高速时的第一叶片
9第二叶片
9a高速时的第二叶片
10侧板
11通风孑L
Pl第一叶片的入口角
第一叶片的吸入口侧的出口角
po第一叶片的平均出口角
卩0a第一叶片高速时的平均出口角
|33第二叶片的入口角
P4第二叶片的出口角
卩4a第二叶片高速时的出口角
P6第一叶片的主板侧的出口角
D主氺反的直径
Dl第一叶片及第二叶片的内径
D2第一叶片及第二叶片的外径
D3第二叶片的内径
D8第一叶片的内径
R旋转方向
具体实施例方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。 (实施方式1)
图1是表示本发明实施方式1的多叶片风扇的侧面概略图，图2是其立 体图，图3是其叶片的详细图，图4是其正面图。
如图1 图4所示，多叶片风扇1具有涡旋状的壳体4，该壳体4在单侧 具备喇叭口状的吸入口 2和排出口 3。该多叶片风扇还具有电动机5，其在 壳体4的内部并作为驱动装置；主板7，其与该电动机5的旋转轴6垂直；多 个吸入口侧叶片(称为第一叶片)8，其配设于该主板7的吸入口 2侧；多个 叶片(称为第二叶片)9,其配设于吸入口 2侧的相反侧。而且，在该第一叶
片8的外周部的吸入口 2侧配设有环状的侧板10。另外，在主板7上具有为' 了使空气流从第一叶片8侧流到第二叶片9侧而成扇型形状设置的通风孔11。 在本实施方式中，第一叶片8和第二叶片9的内、外径都为同一尺寸。而且， 主板7的直径D设定为比第一叶片8及第二叶片9的外径D2小且比其内径 Dl大。
另外，上述的环状侧板IO不限于配置在第一叶片8的吸入口 2侧。有时 也配置在第二叶片9，或配置第一叶片8及第二叶片9这两方。
在此，对各叶片的出口角进行如下所述定义。所谓出口角就是在垂直于 旋转轴的面的截面上在叶片外周圆和叶片的中心线的交点上的叶片的中心线 的延长线和外周圆的旋转方向下方侧的夹角。
而且，第一叶片8的出口角沿轴向依次变化，在吸入口 2侧为出口角卩2， 在主板7侧为出口角卩6，出口角卩6设定为比出口角卩2大。吸入口2侧的出 口角p2和主板7侧的出口角卩6的平均值即平均出口角卩0为叶片的出口角沿 轴向为 一定的通常的多叶片风扇通常所采用的150度~160度的范围。
另外，第二叶片9的出口角卩4不在轴向变化而为一定。该出口角卩4被 设定为比主板7侧的第一叶片8的出口角(36小。
在上述结构中，当第一叶片8及第二叶片9通过电动^L5而在旋转方向R 的方向进行旋转时，空气流自吸入口 2被吸入且通过第一叶片8及第二叶片9 进行升压。在低压高风量时吸入的空气流流到第一叶片8的主板7的侧部， 在高压少风量时流到第一叶片8的吸入侧附近的部位。通风孔ll的形状不限 于扇型，只要具有开口部，则空气流可以根据叶片的动作通过通风孔11。
通常，利用小型电动机5以相同的电压使风扇运转时，在低压时，由于 风扇所承受的负荷大，因此，转速下降，在高压时，由于风扇所承受的负荷 小，因此，比低压时转速有所上升。检测该转速并判断作用于风扇的压力状 态，在判断为低压时的情况下，使电动机5的电压降低，在判断为高压时的 情况下，使电动机5的电压上升。由此，不论压力的状态而设定成希望的风 量。这样，由于将压力的状态通过转速进行感知，因此，低压时和高压时的 转速差尽可能大的一方易进行风量稳定控制。另外，检测对象不是转速，有 时是与转速有关的电压及电流。
另一方面，吸入多叶片风扇1内的空气流通常在高压时流到侧板IO侧而 在低压高风量时流到主板7侧。但是，由于主板7的通风孔11不易通过空气
流，因此，主板7的吸入口侧部流过空气流最多。
接着，对第一叶片8的出口角卩2、卩6及第二叶片9的出口角卩4进行研 究。在低压时，空气流流到吸入口的相反侧时，由于第一叶片8的主板7侧 的出口角卩6比平均出口角卩0大，因此，负荷变大。因此，以与平均出口角po 为一定的风扇相同的电压使电动机5旋转时的转速，比以平均出口角卩0为一 定的风扇小。另外，在高压时，空气流流到侧板10側时，由于第一叶片8的 出口角卩2比平均出口角(30小，因此，负荷变小。因而，以与平均出口角卩0 为一定的风扇相同的电压使电动机5旋转时的转速，比以平均出口角(30为一 定的风扇变大。
在低压力时，空气流流到吸入口的相反侧时，通过主板7的通风孔11到 达第二叶片9的空气流少，与此相对应，第二叶片的出口角(34比第一叶片8 的出口角(36小。由此，由于在空气流最多的部位为负荷大的叶片出口角，在 空气流少的部位为负荷小的叶片出口角，因此，成为高效的多叶片风扇。在 此，电动机5的驱动电压为常少见的工业电压，例如为100V或200V。
其结果是在低压时和高压时，利用同一电压、同一电动机驱动时的转速 差变大，从而风量稳定控制容易且能够成为高效的多叶片风扇。
另外，只要为如下结构，即第二叶片9的出口角(34设为一定，但和第一 叶片8同样使其沿轴向依次变化，则转速差进一步增大，风量稳定控制容易 且能够做成高效的多叶片风扇。
另外，只要为如下结构，即第一叶片8的出口角为一定，使第二叶片9 的出口角J34在轴向依次变化，则效果差，但转速差变大，从而风量稳定控制 容易且能够做成高效的多叶片风扇。 (实施方式2)
图5是表示本发明实施方式2的多叶片风扇的側面概略图，图6是其立 体图，图7是其叶片详细图。与实施方式1相同的构成要素使用相同的参照 符号，省略详细的说明。
在此，对各叶片的入口角进行如下的定义。所谓入口角就是在垂直于旋 转轴的面的截面上，在叶片内周圆和叶片的中心线的交点上的叶片的中心线 的延长线和内周圆的旋转方向上方侧的角度。
如图5~图7所示，配设在吸入口侧的第一叶片8的入口角pi及配设在 吸入口侧的相反侧的第二叶片9的入口角(33都不沿轴向变化而为一定。另外，
第二叶片9的入口角P3被设定为比第一叶片的入口角卩l小。其它与实施方 式l相同。
在上述的结构中，当第一叶片8及第二叶片9通过电动机5沿旋转方向 R的方向旋转时，自吸入口 2吸入的空气流进入多叶片风扇1且通过第一叶 片8及第二叶片9进行升压。在低压高风量时，吸入的空气流流到第一叶片8 的主板7的侧部，在高压少风量时，流到第一叶片8的吸入侧附近的部位。 通风孔ll的形状即使不是扇型只要具有开口部，则空气流也可以根据叶片的 动作通过通风孔ll。但是，主板7的通风孔11不易通过空气流，因此，主板 7的吸入口侧部流过的空气流最多。
在此，第一叶片8的入口角卩1被设定在70度 90度的范围。另外，第 二叶片9的入口角(33为50度 80度的范围，被设定为比入口角卩l小。如上 所述，由于入口角卩l和入口角卩3都不沿轴向变化而为一定，因此，可沿轴 向进行成型。
自主板7的通风孔11到达第二叶片9的空气流在低压及高压任一情况下 都少，据此，第二叶片9的出口角P4和入口角(33分别比位于第一叶片8的 主板7侧的出口角卩6和入口角(31小。因而，在流过最多的第一叶片8的主 板7侧为负荷大的叶片入口角、出口角，在流过少的第一叶片8的吸入侧附 近部位及第二叶片上为负荷小的叶片出口角，另外，在第二叶片上为负荷小 的入口角，因此，成为高效的多叶片风扇。
在此，同电压的电压为常告见的工业电压，例如，为100V或200V。 其结果是低压时和高压时的同一电压、同一电动机的转速差变大，风量 稳定控制容易且可以作成高效的多叶片风扇。 (实施方式3 )
图8是表示本发明实施方式3的多叶片风扇的侧面概略图，图9是其立 体图，图10是其叶片详细图。与实施方式1或实施方式2相同的构成要素使 用相同的参照符号，省略详细的说明。
如图8 图10所示，吸入口的相反侧的第二叶片9的片数比吸入口侧的 第一叶片8的片数少。其它与实施方式l相同。
在上述结构中，当第一叶片8及第二叶片9通过电动机5在旋转方向R 的方向旋转时，空气流自吸入口 2进入多叶片风扇1且利用第一叶片8及第 二叶片9进行升压。在低压高风量时，吸入的空气流流到第一叶片8的主板7
的侧部，在高压少风量时，流到第一叶片8的吸入侧附近的部位。通风孔ll
的形状不限于扇型，只要具有开口部，则空气流可以根据叶片的动作通过通 风孔11。
另一方面，被吸入多叶片风扇1的空气流通常在高压时流到侧板IO侧而 在低压高风量时流到主板7侧。但是，由于主板的通风孔11不易通过空气流， 因此，主^反7的吸入口侧部流过的空气流最多。
在此，第二叶片9的片数比常规的基本的片数40 60少，被设定为20~40 片，因此，才艮据空气流的量，低压时、高压时负荷都变小且风扇效率良好。 在低压时和高压时，同一电动机的转速差变大，由于第一叶片8沿轴向被扭 转，因此，风量稳定控制变得容易的效果是相同的。 (实施方式4)
图11是表示本发明实施方式4的多叶片风扇的侧面概略图，图12是其 立体图，图13是其叶片详细图。与实施方式1至实施方式3相同的构成要素 使用相同的参照符号，省略详细的"^兌明。
如图11~图13所示，在第一叶片8和第二叶片9上，将叶片内径在主板 7的轴向上下做成不同的大小。即，第二叶片9的内径D3比第一叶片8的内 径D8大。其它与实施方式l相同。
在上述结构中，当第一叶片8及第二叶片9通过电动机5在旋转方向R 旋转时，自吸入口 2吸入的空气流进入多叶片风扇1且利用第一叶片8及第 二叶片9进行升压。在低压高风量时，吸入的空气流要自吸入侧流到下部的 第二叶片9，在高压少风量时，要流到吸入侧附近的第一叶片8。
但是，由于在第二叶片9的中央部配设有电动机5，因此，来自吸入口2 的气流难以流到第二叶片9。不过，由于第二叶片9的内径D3比内径相对于 常规的基本的外径的比例0.85的内径大，因此，空气流可平稳地流入第二叶 片9。
其结果是，尤其是在空气流容易流到下部的低压高风量时，第二叶片9 也有效地进行作用，从而可做成效率良好的多叶片风扇。 (实施方式5 )
图14是本发明实施方式5的多叶片风扇的叶片详细图，图15是表示该 多叶片风扇的正面图。另外，为了便于说明，图15的第一叶片8为只对出口 角成为平均出口角(30的部分的剖面进行了图示的叶片。与实施方式1至实施
方式4相同的构成要素使用相同的参照符号，省略详细的说明。
如图14及图15所示，第一叶片8和第二叶片9在其外形侧的主板7的 直径以上的部分^f吏用容易变形的材质。由此，第一叶片8和第二叶片9利用 离心力或风压转速越高越挠曲且出口角越小，其它与实施方式1相同。
多叶片风扇1通常在低压高风量时负荷变大，在高压低风量时负荷变小， 其结果是在同一电压、同一电动机上，在低压高风量时转速变小，在高压低 风量时转速变大。在此，电动^^的驱动电压为常*见的工业电压，例如，为100V 或200V。
在上述结构中，当第一叶片8及第二叶片9通过电动机5在旋转方向R 的方向进行旋转时，在最初低压高风量时转速低，但是，当对多叶片风扇l 作用压力时，转速就上升。此时，第一叶片8和第二叶片9利用离心力或风 压而挠曲且第一叶片8、第二叶片9分别移动到用虚线表示的8a、 9a的位置。 由此，第一叶片8的平均出口角P0和第二叶片9的出口角P4分别按照用虚 线表示的平均出口角(30a、出口角卩4a那样变小。出口角变小后负荷就变小， 转速就更加上升。由于越到高压转速越上升，因此，离心力和风压也就越上 升，第一叶片8的平均出口角卩0a及第二叶片9的出口角J3化越来越小，负 荷越来越小且转速越来越大。作为叶片材质，只要以保持强度且利用离心力 和风压减小出口角的方式进行变形即可，例如，0.3mm左右的薄壁铝等金属 或0.3mm左右的聚丙烯等树脂等较合适。
其结果是低压时和高压时的同 一电压、同 一电动机的转速差越来越大， 风量稳定控制更容易。
另外，即使是第一叶片8和第二叶片9中只是任一方利用离心力或风压 转速越高越挠曲且出口角越小的结构，效果比较差，但是，低压时和高压时 的同一电压、同一电动机的转速差越来越大，风量稳定控制更容易。
产业上的利用可能性
本发明为主要设置于天花板且作为换气送风设备使用的多叶片风扇，对 于要求容易进行风量稳定控制的用途是有用的。
权利要求
1、一种多叶片风扇，其特征在于，包括在单侧具备喇叭口状的吸入口和排出口的涡旋状的壳体、配设于所述壳体内部的电动机、与所述电动机的旋转轴垂直地设置且具有通风孔的主板、配设于所述主板的所述吸入口侧的第一叶片、配设于所述主板的所述吸入口的相反侧的第二叶片，所述主板的直径比所述第一叶片的外径及所述第二叶片的外径小，且比所述第一叶片的内径及第二叶片的内径大，所述第一叶片和所述第二叶片中任一方或双方的出口角在轴向依次变化。
2、 如权利要求1所述的多叶片风扇，其特征在于，所述第一叶片和所 述第二叶片在至少任一方的外周部具备环状的侧板。
3、 如权利要求1所述的多叶片风扇，其特征在于，所述第二叶片的出 口角在轴向为一定。
4、 如权利要求1所述的多叶片风扇，其特征在于，所述第一叶片的出 口角在轴向且在所述主板的方向依次增大。
5、 如权利要求1所述的多叶片风扇，其特征在于，所述第一叶片的所 述主板侧的出口角比所述第二叶片的出口角大。
6、 如权利要求1所述的多叶片风扇，其特征在于，所述第一叶片的所 述主板侧的入口角比所述第二叶片的入口角大。
7、 如权利要求1所述的多叶片风扇，其特征在于，所述第二叶片的片 数与所述第 一叶片的片数相同或比其少。
8、 如权利要求1所述的多叶片风扇，其特征在于，所述第二叶片的内 径与所述第一叶片的内径相同或比其小。
9、 如权利要求1所述的多叶片风扇，其特征在于，所述第一叶片和所 述第二叶片中任一方或双方利用离心力或风压的作用，越是高速出口角越
全文摘要
本发明涉及一种多叶片风扇，其包括具备吸入口和排出口的涡旋状的壳体、配设于该壳体内部的电动机、与该电动机的旋转轴垂直且具有通风孔的主板、配设于该主板的吸入口侧的第一叶片、配设于主板的吸入口的相反侧的第二叶片。在此，主板的直径比第一叶片及第二叶片的外径小且比它们的内径大，另外，以第一叶片和第二叶片中任一方或双方的出口角在轴向依次变化。
文档编号F04D29/30GK101360916SQ20078000176
公开日2009年2月4日 申请日期2007年3月12日 优先权日2006年3月17日
发明者白滨诚司, 荻野和郎 申请人:松下电器产业株式会社