鼓風扇和使用該鼓風扇的鼓風機的製作方法

2023-10-27 17:55:27 1

專利名稱：鼓風扇和使用該鼓風扇的鼓風機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及向離心方向吹出空氣的鼓風扇和使用了該鼓風扇的鼓風機。
背景技術：
作為向離心方向吹出空氣的鼓風扇、所謂離心扇，說明有例如日本特開 2007-170331號公報記載的離心扇。圖12是專利文獻1記載的以往的離心扇的立體圖。圖 13是該以往的離心扇的局部俯視圖。另外，在圖12和圖13中，用箭頭標記R表示離心扇的 旋轉方向。如圖12所示，離心扇20包括轂板21 ；與轂板21相對地設置的環狀的護罩22 ； 配設在轂板21和護罩22之間的多張葉片23。轂板21的外形部21a是圓形的，在中心具有 孔21b。在孔21b固定有電動機(未圖示)的旋轉軸。護罩22的外形部2 是圓形的，在 中央具有開口 22b。葉片23的表面具有三維形狀。此外，葉片23的作為內周側的端部的前 緣M配設在作為外周側的端部的後緣25的旋轉方向前側。離心扇20在電動機的驅動下旋轉。利用離心扇20的旋轉，從護罩22的開口 22b 吸入空氣。所吸入的空氣被從葉片23的前緣M向後緣25引導，並向離心扇20的外側吹
出ο圖13的局部俯視圖表示從護罩22側觀察離心扇20的一部分的狀態。附圖標記C 是旋轉的中心。在此，葉片23的後緣25的靠轂板21側的部分為轂板側後緣25a、葉片23 的後緣25的靠護罩22側的部分為護罩後緣25b。葉片23具有轂板側後緣2 位於護罩 22側後緣25b的旋轉方向前側的形狀。即，葉片23的後緣25具有相對於旋轉軸方向傾斜 的形狀。離心扇20將從護罩22的開口 22b吸入的空氣改變成與該吸入的空氣流動的方向 大致垂直地流動的方向，並向外側吹出。在此，在葉片23不具有如上述那樣的三維形狀的 情況下，流經離心扇20的內部的空氣會偏向轂板21側。如上所述，通過將葉片23形成為 轂板側後緣2 位於護罩側後緣25b的旋轉方向前側的形狀，所吸入的空氣在被從前緣M 向後緣25引導的期間，被從轂板21側向護罩22側引導。由此，離心扇20的作為吹出部分 的葉片23的後緣25處的空氣的風速分布被均勻化。在此，葉片23的前緣M的靠轂板21側的部分為轂板側前緣Ma，葉片23的前緣 24的靠護罩22側的部分為護罩側前緣Mb。如圖13所示，葉片23具有轂板側前緣2 的 入口角β h大於護罩側前緣Mb的入口角i3s的形狀。S卩，葉片23具有前緣對的入口角 從轂板21側朝向護罩22側去逐漸減小的形狀。另外，如上所述，葉片23的後緣25具有出 口角從轂板21側朝向護罩22側逐漸變化的形狀。也就是說，以往的離心扇20的葉片23具有入口角和出口角從轂板21側朝向護罩 22側逐漸變化的三維形狀。此外，葉片23具有厚度逐漸變化的三維形狀。由此，吹出的空 氣的風速分布均勻化，不降低離心扇20的性能地降低噪聲。可是，離心扇20的葉片23通常由金屬板製作。因為由金屬板製作的葉片23是薄 板件，所以難以形成如上述那樣的三維形狀。特別是難以形成厚度逐漸變化的三維形狀。為了得到這樣的三維形狀，在將2張由金屬板製作的薄板合起來製作葉片23的情況下，增加 花費，而且使離心扇20旋轉時的平衡性差。而且，在葉片23不是由金屬板而是由樹脂製作 的情況下，能形成三維形狀，但增加製作成本。因此，為了謀求由風速分布的均勻化而帶來 的離心扇20的性能保持和噪聲降低，使用三維形狀的葉片23時，難以以低成本製作離心扇 20。

實用新型內容本實用新型廉價地提供一種通過使風速分布均勻化而謀求性能保持和噪聲降低 的鼓風扇。本實用新型的鼓風扇包括轂板，用於固定電動機的旋轉軸；護罩，與轂板相對地 設置；多張葉片，配設在轂板和護罩之間，在葉片的後緣和護罩之間形成間隙。通過使風在 該間隙中流動，在保持性能的同時降低鼓風扇的最外周的風速，降低葉片通過頻率噪聲。此 外，能夠利用該簡單的結構廉價地製作鼓風扇。

[0011]圖1是本實用新型的實施方式1的鼓風扇的立體圖。[0012]圖2是該實施方式的鼓風扇的俯視圖。[0013]圖3是該實施方式的鼓風扇的剖視圖。[0014]圖4是該實施方式的另一鼓風扇的剖視圖。[0015]圖5是該實施方式的再一鼓風扇的剖視圖。[0016]圖6A是安裝有該實施方式的鼓風扇的鼓風機的俯視圖。[0017]圖6B是圖6A的6B-6B剖視圖。[0018]圖7A是表示該實施方式的扇殼內部的護罩側的空氣流動的說明圖。[0019]圖7B是表示該實施方式的扇殼內部的轂板側的空氣流動的說明圖。[0020]圖8是表示不形成間隙的鼓風扇的噪聲特性的說明圖。[0021]圖9是表示第2結構的鼓風扇的噪聲特性的說明圖。[0022]圖10是表示第1結構的鼓風扇的噪聲特性的說明圖。[0023]圖11是表示第3結構的鼓風扇的噪聲特性的說明圖。[0024]圖12是以往的離心扇的立體圖。[0025]圖13是以往的離心扇的局部俯視圖。
具體實施方式
實施方式1圖1是本實用新型的實施方式1的鼓風扇的立體圖。圖2是本實施方式的鼓風扇 的俯視圖。另外，圖2表示去除了鼓風扇的護罩的狀態。圖3是本實施方式的鼓風扇的剖 視圖。圖4是本實施方式的另一鼓風扇的剖視圖。圖5是本實施方式的再一鼓風扇的剖視 圖。另外，圖3 圖5表示鼓風扇的安裝有護罩的狀態。此外，圖3 圖5是示意性地表示 葉片的配設狀態、包括鼓風扇的旋轉軸的剖視圖。圖6A是安裝有本實施方式的鼓風扇的鼓 風機的俯視圖。圖6B是圖6A的6B-6B剖視圖。[0028]首先，說明圖6A和圖6B所示的鼓風機。鼓風機50在由蝸牛形狀的扇殼5所形成 的空氣流路的內部具有鼓風扇1和用於使鼓風扇1旋轉的電動機6。在鼓風扇1在電動機 6的驅動下旋轉時，空氣被從殼體5的吸入口 8吸入，從吹出口 9吹出。這樣的鼓風機50例 如通過安裝在衣物的洗滌乾燥機、衣物乾燥機(均未圖示)的空氣循環路徑中，吹出空氣， 使含有水分的衣物乾燥。另外，根據需要，在空氣循環路徑中裝入加熱裝置、除溼裝置。如圖1和圖2所示，鼓風扇1包括轂板4 ；與轂板4相對地設置的護罩2 ；配設在 轂板4和護罩2之間的多張葉片3。轂板4具有中央附近呈吊鐘狀向護罩2側隆起的、大致 圓盤的形狀。護罩2具有開口的圓環的形狀。此外，轂板4在中央具有孔如。如圖6B所示，用孔如和螺紋構件7將轂板4固定 在電動機6的旋轉軸6a上。在驅動電動機6逆時針旋轉時，轂板4、護罩2和葉片3成為一 體地沿逆時針旋轉。由此，空氣被從殼體5的吸入口 8向護罩2的開口吸入。被吸入的空 氣隨著葉片3的旋轉，朝向作為葉片3的端部的後緣3a呈放射狀地被吹出。呈放射狀地被 吹出的空氣被從吹出口 9吹出。在此，如圖3所示，葉片3在後緣3a的護罩2側具有缺口部30。由於葉片3具有 缺口部30，在葉片3和護罩2之間形成有間隙11a。以下，將該結構記載為第1結構。在使 鼓風扇1旋轉時，在間隙Ila中流動有空氣。由此，在扇殼5中，能減少作為風速最快的部 分的蝸舌(tongue) 10(參照圖6A)的附近的風速。蝸舌10是扇殼5和鼓風扇1的間隙最 窄的部分。其結果，能使扇殼5的風速分布均勻化。即使在利用金屬板製作葉片3的情況下，也能夠容易且以低成本形成由於缺口部 30而產生的間隙11a。此外，利用間隙11a，減小扇殼5的最大風速，降低葉片通過頻率噪 聲。另外，形成有間隙Ila的部位是葉片3的葉片性能低的部位。因此，即使形成有間隙 11a，鼓風機1的鼓風性能也幾乎不降低。因此，能夠保持鼓風機50的性能，且降低鼓風機 50的噪聲。另外，即使是在利用樹脂製作葉片3的情況下，也能夠通過由缺口部30形成間 隙11a，不需要沉切(undercut)形狀。也就是說，能以低成本製作鼓風扇1。在此，說明用於在葉片3和護罩2之間形成間隙的另一結構(以下記載為第2結 構)。如圖4所示，通過使護罩2的外周緣以相對於護罩2的傾斜面2b而言擴大空氣出口 的方向的方式構成緣部2a，能形成間隙lib。由此，因為空氣流入葉片3和護罩2之間的間 隙11b，所以具有與由缺口部30形成了間隙Ila的情況同樣的作用和效果。說明用於在葉片3和護罩2之間形成間隙的再一結構(以下記載為第3結構)。 如圖5所示，葉片3在後緣3a的護罩2側具有缺口部30，並且在護罩2的外周緣，以相對於 護罩2的傾斜面北成為擴大空氣出口的方向的方式構成緣部2a，形成有間隙11c。S卩，是 兼具有第1結構和第2結構的結構。在該結構的情況下，具有比第1結構和第2結構大的 作用和效果。特別是對噪聲的降低具有大的效果。關於這一點後述。在此，說明像上述那樣結構的鼓風扇1和使用了該鼓風扇1的鼓風機50的動作。 在從護罩2的開口流入的空氣流入所設置的多個葉片3之間時，被改變成與流入的空氣的 流動方向大致垂直的流動的方向。在護罩2和轂板4之間，在轂板4附近流動的空氣流動 方向被改變時的曲率小。因此，空氣呈大致曲線狀圓滑地流動，風速的減小較少，流路損失 也比較小。這樣，由於空氣圓滑地流動，所以不易產生葉片3的空氣的剝離現象。相對於此，在護罩2和轂板4之間，在護罩2的附近流動的空氣在流動方向被改變時的曲率大。因此，空氣被驟然地折彎，風速的減小較多，流路損失也大。由此，在空氣的流 動中產生紊亂，在葉片3的上部產生空氣的剝離現象、呈漩渦狀捲入空氣的區域。其結果， 容易產生噪聲。說明該噪聲的原因。在風速減小較多時，向外的風速矢量變小，空氣被向鼓風扇1 的旋轉方向拉拽。因此，空氣不會被向鼓風扇1外吹出。由於在鼓風扇1的外周的風速在 葉片3的位置發生脈動，所以該脈動產生壓力波，成為葉片通過頻率噪聲。在本實施方式的鼓風扇1的葉片3中的護罩2附近的空氣的向外的風速矢量小。 由此，本實施方式的鼓風扇1通過在葉片3的後緣3a和護罩2之間形成間隙，使空氣在該 間隙中流動，能減小鼓風扇1的最外周的空氣的風速。在本實施方式中的間隙lla、llb、llc的大小是葉片3的翼弦方向(圖3中的上下 方向)的10%以下、推力方向(圖3中的左右方向)的50%以下。在間隙lla、llb、llc的 大小大於葉片3的翼弦方向的10%且大於葉片3的推力方向的50%的情況下，雖然對葉片 通過頻率噪聲有效果，但是有可能會降低作為鼓風扇1的性能。在該狀態下，為了保持鼓風 扇1的性能，需要增加鼓風扇的轉速，在該情況下，鼓風扇1的效率降低。圖7A是表示本實施方式的扇殼5的內部的、護罩2側的空氣流動的說明圖。圖 7B是表示本實施方式的扇殼5的內部的、轂板4側的空氣流動的說明圖。另外，圖7A和圖 7B所示的鼓風扇1具有第3結構，間隙Ilc的大小為葉片3的翼弦方向的5%、推力方向的 25%。此外，鼓風扇1的直徑是155mm，轉速是5800rpm。在該情況下，鼓風扇1的最外周的 周向速度約為47m/s。如上所述，在鼓風扇1的內部，護罩2側的空氣的朝向外周方向的風速矢量與轂板 4側相比較小。因此，在護罩2側，空氣如箭頭標記A所示向圓周方向流動。在向該圓周方 向的流動成分大的情況下，產生葉片通過頻率噪聲。在此，不形成間隙Ilc的情況的最大風速是47m/s，但是本實施方式的鼓風扇1的 最大風速是44m/s。壓力脈動聲的聲壓與流速的6 8次方成正比，因此，最大風速從47m/ s減少到44m/s相對於噪聲抑制是非常有效果的。另一方面，用圖8 圖11說明本實施方式的鼓風扇1的噪聲特性。圖9是表示第 2結構的鼓風扇1的噪聲特性的說明圖。圖10是表示第1結構的鼓風扇1的噪聲特性的說 明圖。圖11是表示第3結構的鼓風扇1的噪聲特性的說明圖。另外，圖8是表示用於比較 的、不形成間隙的鼓風扇的噪聲特性的說明圖。另外，所有的鼓風扇均為葉片張數是觀張， 轉速是MOOrpm。因此，存在有在葉片28張的張數和轉速MOOrpm的乘積除以60所得到的 2520Hz的葉片通過頻率。在圖8即同時不具有缺口部30、間隙lla、llb、llc、緣部加的鼓風扇中，作為葉片 通過頻率的2520Hz的噪聲如用圓圈標記所示那樣是^dB。另一方面，在圖9即作為第2結 構的護罩2上構成緣部加並形成有間隙lib的鼓風扇1中，作為葉片通過頻率的2520Hz 處的噪聲如用圓圈標記所示那樣是26dB。因此，噪聲降低2dB。在圖10即作為第1結構的 構成葉片缺口部30並形成有間隙Ila的鼓風扇1中，作為葉片通過頻率的2520Hz處的噪 聲如用圓圈標記所示那樣是23dB。因此，噪聲降低5dB。在圖11即作為第3結構的構成葉 片缺口部30和緣部加並形成有間隙Ilc的鼓風扇1中，作為葉片通過頻率的2520Hz處的 噪聲如用圓圈標記所示那樣是20dB。因此，噪聲降低8dB。如上所述，通過在葉片3的後緣3a和護罩2之間設置間隙(間隙lla、llb、llc中的任1個)來降低噪聲。
權利要求1.一種鼓風扇，其特徵在於，包括 轂板，用於固定電動機的旋轉軸； 護罩，與上述轂板相對地設置；多張葉片，配設在上述轂板和上述護罩之間， 在上述葉片的後緣和上述護罩之間形成間隙。1
2.根據權利要求1所述的鼓風扇，其特徵在於，通過在上述葉片的後緣的護罩側設有缺口部來形成上述間隙。
3.根據權利要求1所述的鼓風扇，其特徵在於，上述護罩具有傾斜面，並且通過在上述護罩的外周緣設有以相對於上述傾斜面而言擴 大來自上述葉片的空氣的出口的方式構成的緣部而形成上述間隙。
4.根據權利要求1所述的鼓風扇，其特徵在於，在上述葉片的後緣的護罩側設有缺口部，而且，上述護罩具有傾斜面，並且通過在上述 護罩的外周緣設有以相對於上述傾斜面而言擴大來自上述葉片的空氣的出口的方式構成 的緣部而形成上述間隙。
5.一種鼓風機，其特徵在於，安裝有權利要求1 4中任1項所述的鼓風扇。
專利摘要本實用新型提供一種鼓風扇和使用該鼓風扇的鼓風機，該鼓風扇包括轂板，用於固定電動機的旋轉軸；護罩，與轂板相對地設置；多張葉片，配設在轂板和護罩之間，其中，在葉片的後緣和護罩之間形成間隙。通過使風在該間隙中流動，在保持性能的同時降低鼓風扇的最外周處的風速，降低葉片通過頻率噪聲，此外，能夠利用該簡單的結構廉價地製作鼓風扇。
文檔編號F04D29/30GK201851371SQ20102052688
公開日2011年6月1日 申請日期2010年9月10日 優先權日2009年9月11日
發明者辻川祐榮 申請人:松下電器產業株式會社