专利名称：离心风扇的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种离心风扇。
背景技术：
日本专利第2940301号公报所公开的离心风扇包括电动机、与电动机的旋转轴连 结并旋转的叶轮。叶轮具有将从朝向旋转轴的轴线方向开口的吸引口吸入的空气朝向旋转 轴的径向喷出的多个喷出口。另外，叶轮包括与旋转轴连结并向旋转轴的径向延伸的轮毂、 与该轮毂的外周部对置且在中心部具有吸引口的护罩(shroud)、在轮毂的外周部和护罩之 间且在旋转轴的旋转方向上空开间隔配置的多片叶片。在位于相邻的两片叶片的径向外侧 的各个端部间具有一个喷出口。并且，为了降低噪音，在该离心风扇的多片叶片上，且在负 压面和护罩之间的角部分别设有随着从吸引口侧朝向对应的一个喷出口而变大的圆弧部。(专利文献1)日本专利第2940301号公报然而，使用以往的离心风扇的结构在降低噪声方面存在界限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够在不降低相对于风量的静压值(风量、静压特 性)的状态下使噪音比以往小的离心风扇。本发明的作为改良对象的离心风扇具备电动机和叶轮。叶轮连结在电动机的旋转 轴上并进行旋转、且具有将从朝向旋转轴的轴线方向开口的吸引口吸入的空气向旋转轴的 径向喷出的多个喷出口。该叶轮包括与旋转轴连结且沿旋转轴的径向延伸的轮毂、与轮毂 的外周部对置且在中心部具有吸引口的护罩、在轮毂的外周部和护罩之间且在旋转轴的旋 转方向上空开间隔地配置的多片叶片。在位于相邻的两片叶片的径向外侧的各个端部间具 有一个喷出口。在本发明中，在多片叶片上，在正压面和护罩之间的角部分别设有随着朝向 对应的一个喷出口而曲率逐渐变小的弯曲部或者圆弧部。若具体确定此处所述的弯曲部或 者圆弧部，其是指朝向旋转方向以及径向外侧凹陷且具有随着从吸引口或者吸引口附近的 部分朝向喷出口而曲率变小且构成正压面的一部分的弯曲面的鼓出部。而且，在轮毂的外周部、相邻的两片叶片中的一个叶片的正压面、相邻的两片叶片 中的另一个叶片的负压面和护罩之间形成流路。在考虑该流路的情况下，所述弯曲部具有 以随着朝向喷出口而弯曲面的靠近护罩的表面部分与轮毂的外周部之间的最短距离逐渐 变短的方式向流路内鼓出的形状。若在正压面和护罩之间的角部设置这样的弯曲部或者圆弧部，与在负压面和护罩 之间的角部设有弯曲部即圆弧部的以往的离心风扇相比，能够在不降低静压的状态下降低噪音。本申请的发明人等，发现如以往那样的在负压面侧(负压面和护罩之间的角部) 设有圆弧部的情况下，在降低噪音方面存在界限。因此，虽然是以往的技术中被完全否定的 结构，发明人等还是在正压面和护罩之间的角部设置弯曲部或者圆弧部而进行各种实验。其结果是，发现若在正压面和护罩之间的角部设置圆弧部，则能够在不降低相对于风量的 静压的值(风量-静压特性)的状态下使噪音比以往小。可以想到这是因为，与在负压面 和护罩之间的角部设置弯曲部或者圆弧部相比，在正压面和护罩之间的角部设置弯曲部或 者圆弧部能够使空气更加顺畅地流动。设在弯曲部的弯曲面的最大曲率半径优选为R4(即曲率半径为4mm)以上R18(曲 率半径为18mm)以下。在本申请的说明书中，最大曲率半径是指随着朝向对应的一个喷出 口而变小的弯曲部或者圆弧部的各部分的曲率中曲率变得最小时的曲率半径，位于最靠近 喷出口的位置的弯曲部或者圆弧部的部分的曲率半径为最大曲率。若最大曲率半径减小为 R4，与以往的离心风扇相比将无法充分降低噪音。若最大曲率半径增大为R18，则喷出口的 空气阻力变大，空气不能顺畅地流动。多片叶片超过护罩的内周缘部向径向内侧延伸。S卩，叶片的内侧端部向与吸引口 对置的空间区域内延伸。除弯曲面以外的正压面优选为朝向旋转方向凸出地弯曲的弯曲 面。如果这样，则具有能够积极地抑制噪音值上升的优点。
图1是本发明的一个实施方式的离心风扇的剖视图。图2是图1所示的离心风扇的立体图。图3是表示试验所用的离心风扇的风量和静压的关系以及风量和噪音的关系的 图。附图标记说明1电动机3 叶轮7旋转轴25 轮毂(hub)27 护罩29 叶片29a正压面29b负压面43 吸引口47 喷出口49圆弧部(鼓出部)
具体实施例方式以下，参照附图详细说明本发明的实施方式的一个例子。图1以及图2是本发明 的一个实施方式的离心风扇的剖视图以及立体图。如图1所示，本发明的离心风扇(多叶 片风扇、sirocco fan)具有电动机1和叶轮3。电动机1具有定子5和旋转轴7。定子5嵌 合在轴承支座13的外侧，该轴承支座13与滚珠轴承9以及11嵌合并对其进行保持，所述 滚珠轴承9以及11以使旋转轴7旋转自如的方式对其进行支承。该定子5包括配置在轴 承支座13的外侧的定子铁心15、嵌合在该定子铁心15内的绝缘树脂制的绝缘体17、隔在该绝缘体17之间地在定子铁心15的多个突极部15a上卷绕安装的定子线圈19。定子线圈 19经由连接导体21与电路基板23的未图示的电路图案电连接。在电路基板23上安装有 用于使励磁电流在定子线圈19上流动的驱动电路。在电动机1作用下旋旋的叶轮3由合成树脂一体成型。叶轮3包括轮毂25、护罩 27和九片叶片29。轮毂25具有与旋转轴7连结的轮毂主体31、位于轮毂主体31外周的 环状板部33。轮毂主体31为杯形状并在中心部具有贯通孔31a。通过镶嵌成型在贯通孔 31a内固定有金属制的防脱用的筒状部件35。并且，以旋转轴7的一端与该筒状部件35嵌 合的状态下固定在该筒状部件35内。在轮毂主体31的内部空间嵌合有由导磁材料构成的 磁轭部件38，该磁轭部件38以使多个永磁铁37与定子铁心15的多个突极部15a对置的方 式固定。由此，叶轮3以相对于图2的纸面顺时针(箭头Dl)方向为正转方向地进行旋转。 环状板部33与轮毂31 —体地形成，从轮毂主体31向旋转轴7的径向延伸。护罩27具有护罩主体39和环状突部41。护罩主体39为与旋转轴7同心地配置 的环状的平板形状，并与轮毂25的外周部(环状板部33)相对置。在护罩主体39的中心 部形成的开口部构成吸引口 43。环状突部41 一体地形成在护罩主体39的吸引口 43侧的 边缘部。环状突部41沿旋转轴7的轴线且向远离环状板部33的方向突出。在环状突部41 形成有朝向远离环状板部33的方向开口的多个凹部41a。根据需要，在这些多个凹部41a 填充配重。在轮毂25的外周部(环状板部33)和护罩27之间且在旋转轴7的旋转方向上空 开间隔地配置九片叶片29。九片叶片29分别具有朝向旋转轴7的旋转方向的面即正压面 29a (在图1中朝右侧)、在厚度方向上与正压面29a对置的里面即负压面29b (在图1中朝 左侧)。在本例子中，正压面29a除了由后述的弯曲部49的弯曲面S所构成部分以外，均 成为朝旋转方向凸出地弯曲的弯曲面。另外，九片叶片29分别具有超过护罩27的内周缘 部(或者环状突部41的位置)且沿径向内侧延长的延长部分29c。延长部分29c向与吸引 口 43连通的空间区域内延伸。朝向延长部分29c的吸引口 43的面29d形成从护罩27向 轮毂25的环状板部33倾斜的倾斜面。借由这样的结构，在轮毂25的环状板部33、相邻的 两片叶片29中的一个叶片29的正压面29a、相邻的两片叶片29中的另一个叶片29的负压 面29b和护罩27之间形成流路45。而且，在位于相邻的两片叶片29的径向外侧的各个端 部间(流路45的径向外侧的端部)形成一个喷出口 47。在该离心风扇中，若叶轮3在电动机1作用下旋转，则利用九片叶片29将从朝向 旋转轴7的轴线方向开口的吸引口 43吸入的空气通过九条流路45从九个喷出口 47向旋 转轴7的径向喷出。在九片叶片29上，在正压面29a和护罩27之间的角部分别设有随着朝向对应的 一个喷出口 47而曲率变小的弯曲部49。弯曲部49具有朝向旋转方向以及径向外侧凹陷 且构成正压面的一部分的弯曲面S。换句话说，弯曲部49具有以使随着朝向喷出口 47而 弯曲面S的靠近护罩27的表面部分和轮毂25的外周部之间的最短距离逐渐变短的方式向 流路45内鼓出的形状。位于该弯曲部49的流路45侧的弯曲面S (构成正压面29a的一部 分的面)的轮廓形状成为如下状态。即，在同旋转方向正交的方向上剖开弯曲部49后的剖 面的剖面形状与流路45面对的部分的轮廓形状，在远离喷出口 47的位置由直线部和曲线 部的组合构成，并且随着逐渐朝向喷出口 47，直线部逐渐消失而曲线部逐渐变大，在喷出口47附近只具有形成曲线部的形状。而且，该曲线部的形状为大致圆弧形。该圆弧形随着朝 向喷出口 47其曲率变小。在本例子中，吸引口 43附近的曲率半径(最小曲率半径)为R0， 喷出口 47的曲率半径(最大曲率半径)(图2所示的R)为R18(曲率半径18mm)。其次，为了确认本发明的离心风扇的效果，利用实施例1、2以及比较例1、2的离心 风扇进行了实验。实施例1是使用所述实施方式中的离心风扇(最大曲率R18)。实施例2 是使用喷出口的曲率半径(最大曲率半径)为R4而其他结构与实施例1相同结构的离心 风扇。比较例1是使用在正压面和护罩之间的角部未设有弯曲部或者圆弧部而其他结构与 实施例1相同的离心风扇。比较例2是使用在正压面和护罩之间的角部未设置弯曲部或者 圆弧部、但在负压面和护罩部之间的角部设有具有最大曲率半径R4的弯曲部或者圆弧部、 而其他结构与实施例1相同的离心风扇。然后，以3700rpm旋转实施例1、2以及比较例1、 2中的离心风扇，并调查风量和静压之间的关系以及风量和噪音之间的关系。图3表示其测 定结果。在图3中，横轴为风量(m7min)，左侧的纵轴为静压(Pa)，右侧的纵轴为噪音 (dB(A))。根据图3可知，在实施例1、2(R18、R4)以及比较例1、2的离心风扇中，对于相对于 风量的静压的值(风量、静压特性)大致相等的情形，与比较例1、2的离心风扇相比，实施 例1、2(R18、R4)的离心风扇噪音降低。尤其是，与在负压面侧设有弯曲部或者圆弧部(最 大曲率半径R4)的比较例2的离心风扇(单点划线)相比，能够使在正压面侧设有弯曲部 或者圆弧部(最大曲率半径R4)的实施例2的离心风扇(双点划线)的噪音降低。产业上的可利用性根据本发明，能够在不降低相对于风量的静压的值(风量_静压特性)的状态下 使噪音比以往的离心风扇的噪音小。尤其是，与在负压面侧(负压面和护罩之间的角部) 设有弯曲部或者圆弧部的以往的离心风扇相比，能够减小噪音。
权利要求
1.一种离心风扇，其包括 电动机；连结在所述电动机的旋转轴上并进行旋转、且具有将从朝向所述旋转轴的轴线方向开 口的吸引口吸入的空气向所述旋转轴的径向喷出的多个喷出口的叶轮， 所述叶轮包括与所述旋转轴连结且沿所述旋转轴的径向延伸的轮毂； 与所述轮毂的外周部对置且在中心部具有所述吸引口的护罩； 在所述轮毂的所述外周部和所述护罩之间且在所述旋转轴的旋转方向上空开间隔地 配置的多片叶片，所述离心风扇在位于相邻的两片所述叶片的所述径向外侧的各个端部间具有一个所 述喷出口，其特征在于，在所述多片叶片上，在正压面和所述护罩之间的角部分别设有随着朝向对应的一个所 述喷出口而曲率逐渐变小的弯曲部。
2.如权利要求1所述的离心风扇，其中，所述弯曲部具有朝向所述旋转方向以及所述径向外侧凹陷且构成所述正压面的一部 分的弯曲面。
3.如权利要求2所述的离心风扇，其中，所述弯曲面的最大曲率半径被确定为4mm以上18mm以下。
4.如权利要求2或3所述的离心风扇，其中，在所述轮毂的外周部、相邻的两片所述叶片中的一个叶片的正压面、相邻的两片所述 叶片中的另一个叶片的负压面和所述护罩之间形成流路，所述弯曲部具有以随着朝向所述喷出口而所述弯曲面(S)的靠近所述护罩的表面部 分与所述轮毂的所述外周部之间的最短距离逐渐变短的方式向所述流路内鼓出的形状。
5.如权利要求1所述的离心风扇，其中，所述多片叶片超过所述护罩的内周缘部并向所述径向内侧延伸， 除所述弯曲面以外的所述正压面朝向所述旋转方向凸出地弯曲。
全文摘要
本发明提供一种能够在不降低相对于风量的静压值的状态下使噪音比以往小的离心风扇。在多片叶片(29)的正压面(29a)和护罩(27)之间的角部分别设有随着从吸引口(43)或者靠近吸引口(43)的部分朝向对应的一个喷出口(47)而曲率变小的弯曲部(49)。弯曲部(49)具有朝向旋转方向凹陷且构成正压面(29a)的一部分的弯曲面。即，弯曲部(49)在流路(45)内为鼓出的形状，从而随着朝向对应的一个喷出口(47)，靠近弯曲面(S)的护罩的表面部分和轮毂的外周部之间的最短距离逐渐变短。
文档编号F04D29/28GK101994720SQ20101025104
公开日2011年3月30日 申请日期2010年8月9日 优先权日2009年8月11日
发明者严润杰, 栗林宏光 申请人:山洋电气株式会社