專利名稱：離心鼓風(fēng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種離心鼓風(fēng)機(jī)，詳細(xì)地涉及一種離心鼓風(fēng)機(jī)的葉輪的翼片的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
一般，由于在渦輪風(fēng)扇等離心鼓風(fēng)機(jī)中噪音的問題大，所以降低噪音成為課題。因 此，目前上述離心鼓風(fēng)機(jī)中為了降低其送風(fēng)聲音，進(jìn)行了各種技術(shù)的開發(fā)。作為用于降低送 風(fēng)聲音的一般設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)例如將風(fēng)扇葉輪的外徑大型化。假定得到恒定的風(fēng)量的情況下，通過將風(fēng)扇葉輪的外徑大型化來降低風(fēng)扇葉輪的 轉(zhuǎn)速。由此，降低從風(fēng)扇葉輪吹出的氣流的流速。送風(fēng)聲音與流速的六次方成正比。但是，當(dāng)單純地使風(fēng)扇葉輪的外徑大型化，則包含機(jī)內(nèi)通路的鼓風(fēng)機(jī)整體大型化。 另外，還需要重新考慮隨之的鼓風(fēng)機(jī)制造成本增大以及翼形狀的其他參數(shù)(入口角一出口 角)和機(jī)內(nèi)布置等。因此，例如通過采用較厚的翼片(翼板)、即機(jī)翼型翼，從而降低翼片周圍的氣流 的剝離，以盡可能低的成本實(shí)現(xiàn)低噪音化(例如參照專利文獻(xiàn)1)。但是，并非作為翼片單純地采用機(jī)翼型翼，就能消除翼片表面整體的氣流的剝離。 不能有效降低翼片的后緣產(chǎn)生的后流漩渦引起的噪音。另外，在翼片的翼展方向上，吹出氣 流的流速不同。即、主板和側(cè)板之間表現(xiàn)氣流不均的速度分布。因此，還提出在翼片整體的表面上設(shè)置窩坑或細(xì)齒的靜音化技術(shù)(例如參照專利 文獻(xiàn)2)。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠進(jìn)一步抑制氣流的剝離，并能夠?qū)崿F(xiàn)剝離引起的紊流的細(xì)分 化，還能夠抑制后流漩渦的擴(kuò)大。其結(jié)果，能夠降低后流漩渦引起的噪音。但是，即使這樣的結(jié)構(gòu)，仍然不能抑制翼片的翼展方向上上述翼片的主板側(cè)的部 分以及翼片的側(cè)板側(cè)的部分產(chǎn)生吹出氣流的不均速度分布以及后流漩渦的產(chǎn)生。因此，不 能有效防止該后流漩渦的影響導(dǎo)致的噪音。另外，該結(jié)構(gòu)的情況下，還有向翼表面的加工、 起模等制造工序復(fù)雜化的缺點(diǎn)。另一方面，存在用于改善上述這樣的翼片的吹出口的氣流的速度分布的各種技 術(shù)。通過對(duì)翼片的側(cè)板側(cè)的部分切口而使其短翼化，從而抑制翼片的側(cè)板側(cè)的部分的氣流 的剝離，由此使葉輪的吹出口的速度分布均勻化(參照專利文獻(xiàn)3)。但是，該技術(shù)中由于翼片的側(cè)板側(cè)的部分細(xì)齒切口，所以該翼片的長(zhǎng)度與沒用切 口的翼片相比較短。因此，翼片對(duì)氣流的作功量變小。另外，該專利文獻(xiàn)3中公開的、翼片寬度相對(duì)于外形充分小的離心鼓風(fēng)機(jī)中，上述 技術(shù)是有效的。即、通過對(duì)翼片切口，能夠防止吸入氣流在翼片的側(cè)板側(cè)附近剝離，使該氣 流沿翼片的側(cè)板側(cè)近旁流動(dòng)。但是，如通常離心鼓風(fēng)機(jī)那樣翼片寬度充分大的情況下、即側(cè) 板側(cè)的剝離的影響不是主導(dǎo)性的情況下，上述技術(shù)未必有效。另外，若翼片的側(cè)板側(cè)的近旁部分被取掉，則通過翼片的側(cè)板側(cè)的部分的氣流與 翼片的主板側(cè)的角部干涉。其結(jié)果，也有新產(chǎn)生具有離散突出的頻率的噪音的可能性。另外，也有在翼片相對(duì)于主板以及側(cè)板垂直配置的情況下，從翼片的主板側(cè)的端面到翼片的側(cè)板側(cè)的端面，翼片的壁厚變化的技術(shù)。由此，抑制翼片的吹出口的風(fēng)速分布的 變動(dòng)。另外，這種情形下，在葉輪的吹出口(翼片的外周側(cè)端面)，不使葉輪的主板側(cè)的外 徑和葉輪的側(cè)板側(cè)的外徑相同，隨著翼片的形狀接近主板而相似擴(kuò)大(例如參照專利文獻(xiàn) 4)。由此，抑制翼后流的流動(dòng)速度變動(dòng)。但是，在該結(jié)構(gòu)中，在葉輪的吹出口，葉輪的主板側(cè)的外徑/葉輪的側(cè)板側(cè)的外徑 設(shè)定為1. 2 1. 6。因此，翼片的擴(kuò)大引起的延長(zhǎng)量小的情況下，得不到噪音降低效果，相反 該延長(zhǎng)量過大的情況下，流動(dòng)特性變差。其結(jié)果，至少葉輪的主板側(cè)的外徑相對(duì)于側(cè)板側(cè)的外徑擴(kuò)大兩成。這樣，相對(duì)于單 純擴(kuò)大風(fēng)扇直徑，單純使風(fēng)扇大型化的技術(shù)，沒用優(yōu)越性。兩成以上的大型化不能完全解決 以往的問題、即小型低噪音化的課題。另一方面，也提出有采用從主板到側(cè)板扭曲并在風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)軸方向延伸的三維形 狀的翼片的葉輪(例如參照專利文獻(xiàn)2)。根據(jù)這樣的采用三維形狀的翼片的葉輪，與采用上述的二維形狀的翼片的情況相 比，能夠改善翼片的表面的負(fù)荷分布以及翼片之間通過的氣流的壓力變動(dòng)?，F(xiàn)在，參照?qǐng)D25 圖32說明采用三維形狀的翼片的離心鼓風(fēng)機(jī)以及采用該離心 鼓風(fēng)機(jī)的空調(diào)裝置的結(jié)構(gòu)。首先，圖25表示采用具有葉輪的離心鼓風(fēng)機(jī)的空調(diào)裝置1。該空調(diào)裝置1是頂棚 埋入式的空調(diào)裝置，具有在內(nèi)部收納各種部件的機(jī)殼2和配置在該機(jī)殼2的下側(cè)的裝飾面 板3。更具體地，空調(diào)裝置1的機(jī)殼2插入形成在空調(diào)室的頂棚U中的開口內(nèi)，裝飾面板3 沿頂棚U配置。機(jī)殼2是在下方具有開口的箱狀體，在其俯視時(shí)，具有長(zhǎng)邊與短邊交替配置的大 致八邊形。機(jī)殼2具有長(zhǎng)邊與短邊交替形成的大致八邊形的頂板21和從該頂板21的周緣 向下方延伸的側(cè)壁板22。裝飾面板3是俯視時(shí)為大致四邊形的板體。裝飾面板3具有位于其大致中央并吸 入空調(diào)室內(nèi)的空氣的空氣吸入口 31和與各四邊對(duì)應(yīng)形成并從機(jī)殼2內(nèi)對(duì)空調(diào)室內(nèi)吹出空 氣的多個(gè)空氣吹出口 32。并且，該裝飾面板3的各邊與上述機(jī)殼2的頂板21的各邊長(zhǎng)分別 對(duì)應(yīng)配置。各空氣吸入口 31是大致正方形的開口。另一方面，上述各空氣吹出口 32是分別 沿裝飾面板3的各邊的方向延伸的長(zhǎng)方形的開口。另外，在空氣吸入口 31中設(shè)置空氣吸入 格柵33和用于除去從空氣吸入口 31吸入的空氣中的灰塵的過濾器34。另外，在各空氣吹出口 32中設(shè)置有能夠繞沿該空氣吹出口 32的長(zhǎng)度方向延伸的 軸擺動(dòng)的擋板35。擋板35是沿各空氣吹出口 32的長(zhǎng)度方向延伸的長(zhǎng)方形的翼片部件。另 外，各擋板35通過由電機(jī)(未圖示)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)設(shè)于其長(zhǎng)度方向的兩端部的軸承銷，來變更 從空氣吹出口 32朝向空調(diào)室內(nèi)吹出的空氣的風(fēng)向。在機(jī)殼2的內(nèi)部主要配置有通過裝飾面板3的空氣吸入口 31將空調(diào)室內(nèi)的空氣 吸入到機(jī)殼2內(nèi)并向外周方向吹出的鼓風(fēng)機(jī)4和圍繞該鼓風(fēng)機(jī)4的外周配置的熱交換器6。鼓風(fēng)機(jī)4是作為本發(fā)明對(duì)象的離心鼓風(fēng)機(jī)的一例的渦輪風(fēng)扇。鼓風(fēng)機(jī)4包含在上 述機(jī)殼2的頂板21的中央朝向下方設(shè)置的風(fēng)扇電機(jī)(葉輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu))41和與該風(fēng)扇電機(jī) 41的主軸(旋轉(zhuǎn)軸)41a連結(jié)而旋轉(zhuǎn)的葉輪42。
熱交換器6是包圍上述鼓風(fēng)機(jī)4的外周而以大致方形彎曲形成的交叉翼翅型的熱 交換器，經(jīng)由制冷劑配管與設(shè)于屋外的室外單元(未圖示)連接。該熱交換器6在制冷運(yùn) 轉(zhuǎn)時(shí)起到作為蒸發(fā)器的作用，在供暖運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)起到作為冷凝器的作用。由此，該熱交換器6與 由上述鼓風(fēng)機(jī)4通過上述空氣吸入口 31而被吸入上述機(jī)殼2內(nèi)的空氣進(jìn)行熱交換，在制冷 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)冷卻空氣，并在供暖運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)加熱空氣。在熱交換器6的下部配置有用于接收在該熱交換器6的表面空氣中的水分凝縮而 產(chǎn)生的排水的排水盤7。該排水盤7安裝在上述機(jī)殼2的下部。該排水盤7還具有與上述裝 飾面板3的空氣吸入口 31連通形成的空氣吸入孔部71、與裝飾面板3的空氣吹出口 32對(duì) 應(yīng)形成的空氣吹出孔部72、覆蓋上述熱交換器6的下部形成的接收排水的排水接收槽73。另外，在上述排水盤7的空氣吸入孔部71中配置有用于將從上述裝飾面板3的空 氣吸入口 31吸入的空氣向上述鼓風(fēng)機(jī)4的葉輪42引導(dǎo)的喇叭口 5。接著，參照?qǐng)D26以及圖27具體說明上述離心鼓風(fēng)機(jī)4的葉輪42的結(jié)構(gòu)。在此， 圖26是該葉輪42的外觀立體圖。另外，圖27是該圖3的葉輪42的側(cè)面圖。該葉輪42主要由圓板狀的主板43、從該主板43隔開間隔配置的環(huán)狀的側(cè)板45以 及配置在主板43與側(cè)板45之間的多個(gè)葉片44構(gòu)成。主板43連結(jié)在上述的風(fēng)扇電機(jī)41 的主軸41a上。多個(gè)葉片44以風(fēng)扇電機(jī)41的主軸41a為中心軸，以規(guī)定的角度沿主板43 配置。主板43是樹脂制的部件。在主板43的中央部上朝向上述空氣吸入口 31側(cè)突出 形成大致圓錐梯形的凸部43a。另外，在該主板43的下面固定有與上述主板43之間隔開規(guī) 定間隔配置且覆蓋冷卻用空氣孔的主板罩46。在該主板46的與主板43相對(duì)的面上設(shè)置有 以放射狀延伸的多個(gè)引導(dǎo)翼片46a。由此，向葉輪42的外側(cè)吹出的空氣的一部分由上述主 板43與機(jī)殼2之間的空間的靜壓和上述主板43與側(cè)板45之間的空氣的靜壓之間的壓力 差繞主板43周圍流動(dòng)。詳細(xì)地，被吹出的空氣的一部分通過風(fēng)扇電機(jī)41的近旁冷卻風(fēng)扇 電機(jī)41。之后，該空氣經(jīng)由主板43的冷卻用空氣孔以及主板罩46的引導(dǎo)翼片46a再次向 上述葉輪42的內(nèi)部的空間吹出。側(cè)板45具有隨著從其外周朝向中央的開口而逐漸變小的直徑。另外，側(cè)板45是 朝向上述空氣吸入口 31突出的喇叭形的樹脂制部件。接著，關(guān)于上述葉輪42的各葉片44的結(jié)構(gòu)，參照?qǐng)D28 圖32詳細(xì)說明。在此，圖 28是從左后方觀察該葉片44的立體圖。另外，圖29是從上觀察圖28的葉片44的投影圖。 圖30是在圖28的葉片44上加入多個(gè)切斷線31A-31A 31E-31E的側(cè)面圖。圖31(a) 圖31(e)分別是該圖30的沿31A-31A線 31E-31E線的剖面圖。圖32是表示該葉片44 的作用的說明圖。上述各板軍44是相對(duì)于上述的主板43以及側(cè)板45分別成形的樹脂制的部件。各 葉片44的一端面相對(duì)于主板43固定，各葉片44的另一端面相對(duì)于側(cè)板45固定。并且，各 葉片44在上述葉輪42的側(cè)面視如圖28所示，上述側(cè)板45側(cè)的端部比主板43側(cè)的端部向 后傾斜。另外，各葉片44如圖29所示，以各自的端部彼此相互大致X字狀交叉的方式形成。 即、該葉片44具有在上述主板43與側(cè)板45之間扭曲并與旋轉(zhuǎn)軸平行延伸的三維形狀。該作為三維翼的葉片44的旋轉(zhuǎn)方向前側(cè)的端部、即前緣44a以從主板43側(cè)的端 部到側(cè)板45側(cè)的規(guī)定位置具有大致相同的半徑的方式延伸。另一方面，葉片44具有從側(cè)板45側(cè)的規(guī)定位置到側(cè)板45之間以半徑逐漸變小的方式向外側(cè)后退的傾斜緣。另一方面， 該葉片44的旋轉(zhuǎn)方向R相反向的端部即后緣44b具有將其主板43側(cè)的端部與側(cè)板45側(cè) 的端部由與旋轉(zhuǎn)軸平行延伸的直線連接的形狀。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，與上述專利文獻(xiàn)1、3、4的平面繪制的以翼元素為基礎(chǔ)制作的葉片 形狀比較，葉片44的表面中的負(fù)荷分布以及葉片44間通過的氣流的壓力變動(dòng)得到較大改 善。因此，至少氣流的壓力變動(dòng)引起的噪音得以降低。但是，葉片44的后緣44b由于具有在其主板43和側(cè)板45之間由直線連接兩端的 形狀，所以依然存在產(chǎn)生后流漩渦的影響引起的噪音的問題。如圖32所示，從葉片44的側(cè) 板45的近旁吸入的空氣流內(nèi)、沿側(cè)板45的半徑面流動(dòng)的氣流F2少。相對(duì)于此，從側(cè)板45 的中央吸入的流量多的本來的主流F1根據(jù)其流速向量的關(guān)系偏向主板43附近流動(dòng)。因此， 葉片44的出口部分的吹出氣流的風(fēng)速分布在葉片44的翼展方向上不均勻。另外，不能抑 制在葉片44的后緣44b下游產(chǎn)生的后流漩渦。其結(jié)果，依然存在后流漩渦的影響引起的噪 音的問題。專利文獻(xiàn)1 日本特許特開2002-339897號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特許特開2005-155510號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特許特開平5-60096號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 日本特許特開2001-132687號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種用于離心鼓風(fēng)機(jī)的三維形狀的翼片，能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)低 噪音化的離心鼓風(fēng)機(jī)。為了解決上述課題，根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，提供一種離心鼓風(fēng)機(jī)，其具有三 維形狀的多個(gè)翼片；將該多個(gè)翼片在周方向隔開規(guī)定的間隔固定各翼片的翼展方向的一端 面的主板；設(shè)于所述各翼片的翼展方向的另一端面上的環(huán)狀的側(cè)板；經(jīng)由所述主板使所述 翼片旋轉(zhuǎn)的翼片驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述各翼片的所述主板側(cè)的外周端部的徑方向的 長(zhǎng)度比該翼片的側(cè)板側(cè)的外周端部的徑方向的長(zhǎng)度設(shè)定得長(zhǎng)。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，偏向翼片的主板側(cè)的部分流動(dòng)的氣流的主流部分的速度分布得 以較大改善。因此，鼓風(fēng)機(jī)的靜壓一流量特性在整個(gè)流量區(qū)域提高，送風(fēng)量提高。另外，鼓 風(fēng)機(jī)的噪音比特性也大幅度改善，能夠相對(duì)降低三維形狀的翼片主板側(cè)的翼后緣產(chǎn)生的后 流漩渦的影響。其結(jié)果，能夠有效地降低該后流漩渦引起的噪音。優(yōu)選地、通過將所述各翼片的所述主板側(cè)的外周端部的徑方向的長(zhǎng)度比該翼片的 側(cè)板側(cè)的外周端部的徑方向的長(zhǎng)度設(shè)定得長(zhǎng)，從而通過所述各翼片的氣流在所述翼片的主 板側(cè)的部分有效地從該翼片受到作功，并且所述各翼片的翼展方向上的氣流的速度在所述 各翼片的所述主板側(cè)的部分有效地發(fā)展。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，偏向翼片的主板側(cè)的部分流動(dòng)的氣流的主流部分的速度分布得 以較大改善。因此，鼓風(fēng)機(jī)的靜壓一流量特性在整個(gè)流量區(qū)域提高，送風(fēng)量提高。另外，鼓 風(fēng)機(jī)的噪音比特性也大幅度改善，能夠相對(duì)降低三維形狀的翼片主板側(cè)的翼后緣產(chǎn)生的后 流漩渦的影響。其結(jié)果，能夠有效地降低該后流漩渦引起的噪音。優(yōu)選地、所述各翼片的所述主板側(cè)的外周端部的徑方向的長(zhǎng)度，通過將該翼片的后緣朝向氣流后方延長(zhǎng)，從而比所述各翼片的所述側(cè)板側(cè)的外周端部的徑方向的長(zhǎng)度形成 得長(zhǎng)。像這樣，通過將翼片的后緣延長(zhǎng)到空氣流后方，從而偏向翼片的主板側(cè)的部分流 動(dòng)的氣流的主流部分的速度分布得以較大改善。因此，鼓風(fēng)機(jī)的靜壓一流量特性在整個(gè)流 量區(qū)域提高，送風(fēng)量提高。另外，鼓風(fēng)機(jī)的噪音比特性也大幅度改善，能夠相對(duì)降低三維形 狀的翼片主板側(cè)的翼后緣產(chǎn)生的后流漩渦的影響。其結(jié)果，能夠有效地降低該后流漩渦引 起的噪音。優(yōu)選地、所述后緣以隨著從所述側(cè)板接近所述主板而逐漸變長(zhǎng)的方式延長(zhǎng)。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，翼片的后緣的形狀形成為從側(cè)板到主板而逐漸擴(kuò)大的大致錐形 狀。因此，翼片的后緣的形狀能夠形成與偏向翼片的主板側(cè)的部分流動(dòng)的主流的速度分布 的變化對(duì)應(yīng)的適當(dāng)?shù)男螤?。并且，從該?cè)板到主板逐漸擴(kuò)大的大致錐形狀可以是直線變化， 也可以是曲線變化。優(yōu)選地、所述后緣以曲線狀延長(zhǎng)，并且以在該曲線部存在一個(gè)以上的變曲點(diǎn)的方 式在所述后緣上所述主板側(cè)的部分形成鼓出部。離心鼓風(fēng)機(jī)其主板近旁的氣流受主板的壁面的黏性的影響而形成增流切斷層。由 此，主流的流路變窄，風(fēng)扇性能會(huì)降低。但是，根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，能夠抑制上述切斷層的發(fā) 展，能夠提高風(fēng)扇性能。優(yōu)選地、所述后緣與該后緣的所述氣流的主流的速度分布對(duì)應(yīng)，向后方較長(zhǎng)地延長(zhǎng)。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，延長(zhǎng)的后緣的形狀能夠形成更適應(yīng)主流的速度分布的變化的適 當(dāng)形狀，能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)扇性能的進(jìn)一步提高。優(yōu)選地、在所述各翼片的前緣的所述主板側(cè)的部分設(shè)置向該翼片的前方以規(guī)定的 長(zhǎng)度延長(zhǎng)的臺(tái)階部。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，通過空氣吸入口而吸入到葉輪內(nèi)的氣流從翼片的后緣向外側(cè)吹 出時(shí)，能夠有效地抑制從翼片的負(fù)壓面?zhèn)葎冸x的氣流。由此，能夠更有效地降低上述鼓風(fēng)機(jī) 的噪音。優(yōu)選地、所述主板的外徑配合所述翼片的延長(zhǎng)而擴(kuò)大。與翼片的后緣的長(zhǎng)度的延長(zhǎng)對(duì)應(yīng)、進(jìn)而主板的直徑也相應(yīng)地延長(zhǎng)，從而能夠同時(shí) 提高離心鼓風(fēng)機(jī)的葉輪的結(jié)構(gòu)上的強(qiáng)度。優(yōu)選地、所述離心鼓風(fēng)機(jī)作為空調(diào)機(jī)用室內(nèi)機(jī)的鼓風(fēng)機(jī)構(gòu)成。在空調(diào)機(jī)用室內(nèi)機(jī)的鼓風(fēng)機(jī)中，其特性上、本質(zhì)上要求大風(fēng)量以及靜音性。因此， 小型且送風(fēng)性能高、噪音低的本發(fā)明的離心鼓風(fēng)機(jī)作為空調(diào)機(jī)用室內(nèi)機(jī)的鼓風(fēng)機(jī)最合適。如以上，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供大風(fēng)量且靜音性優(yōu)良的能夠?qū)崿F(xiàn)小型化的、適合空 調(diào)機(jī)用室內(nèi)機(jī)的鼓風(fēng)機(jī)的離心鼓風(fēng)機(jī)。


圖1是表示采用本發(fā)明的一實(shí)施方式的離心鼓風(fēng)機(jī)的空調(diào)裝置的外觀的立體圖。圖2是表示圖1的空調(diào)裝置的縱剖面圖。圖3是表示圖2的離心鼓風(fēng)機(jī)的葉輪的立體圖。
圖4是表示圖3的葉輪的側(cè)面圖。圖5是表示圖3的葉輪的底面圖。圖6是表示圖3的葉輪的葉片(翼片)的側(cè)面圖。圖7是從側(cè)板側(cè)的方向觀察圖6的葉片的投影圖。圖8是從左后方上側(cè)觀察圖6的葉片的立體圖。圖9是伴隨多個(gè)切斷線10A-10A 10E-10E表示圖6的葉片的側(cè)面圖。圖10(a) (e)是與圖9的各切斷位置對(duì)應(yīng)的葉片的剖面圖。圖11是對(duì)比圖6的本實(shí)施方式的葉片的后緣的形狀與以往的葉片的后緣的形狀 表示的剖面圖。圖12是表示圖6的葉片的作用(特征)的說明圖。圖13是為了確認(rèn)本實(shí)施方式的葉片的效果，關(guān)于四個(gè)例子以流量系數(shù)作為參數(shù) 表示靜壓系數(shù)的變化的曲線圖，(a)對(duì)應(yīng)圖25 圖32的以往的風(fēng)扇、(b)對(duì)應(yīng)將以往的風(fēng) 扇的外徑整體擴(kuò)大5%、(c)對(duì)應(yīng)僅將本實(shí)施例的翼片的下部側(cè)(主板側(cè))的部分?jǐn)U大5%、 (d)對(duì)應(yīng)僅將本實(shí)施例的翼片的下部側(cè)(主板側(cè))的部分?jǐn)U大10%。圖14是為了確認(rèn)本實(shí)施方式的葉片的效果，以送風(fēng)量作為參數(shù)表示關(guān)于圖13的 四個(gè)例子的送風(fēng)聲音的變化的曲線圖。圖15是為了確認(rèn)本實(shí)施方式的葉片的效果，以送風(fēng)量作為參數(shù)表示關(guān)于圖13的 四個(gè)例子的噪音比的變化的曲線圖。圖16是以曲線形狀變更本實(shí)施方式的葉片的后緣的形狀的變形例1的葉片的作 用的說明圖。圖17是表示以能夠抑制切斷力的方式變更本實(shí)施方式的葉片的后緣的形狀的變 形例2的葉片的作用的說明圖。圖18是采用在本實(shí)施方式的葉片的主板側(cè)的前緣設(shè)置臺(tái)階部的變形例3的離心 鼓風(fēng)機(jī)的空調(diào)裝置的縱剖面圖。圖19是表示該空調(diào)裝置的葉輪的葉片的側(cè)面圖。圖20是從左后方上部觀察圖19的葉片的立體圖。圖21是表示圖19的葉片的作用的說明圖。圖22是為了確認(rèn)圖19的板的效果，關(guān)于四個(gè)例子以流量系數(shù)作為參數(shù)表示噪音 比的變化的曲線圖，(a)對(duì)應(yīng)圖25 圖32的以往的翼片中沒用臺(tái)階部、(b)對(duì)應(yīng)在圖25 圖32的以往的翼片中設(shè)置臺(tái)階部、(c)對(duì)應(yīng)圖1 圖12的本實(shí)施方式，(d)對(duì)應(yīng)圖18 圖 21所示的本實(shí)施方式的變形例3。圖23是為了確認(rèn)圖19的板的效果，以流量系數(shù)作為參數(shù)關(guān)于圖22的四個(gè)實(shí)施例 表示靜壓系數(shù)的變化的曲線圖。圖24是表示本實(shí)施方式的變形例4的葉片的作用的說明圖。圖25是表示采用以往的離心鼓風(fēng)機(jī)的空調(diào)裝置的縱剖面圖。圖26是表示圖25的離心鼓風(fēng)機(jī)的葉輪的立體圖。圖27是表示圖26的葉輪的葉片(翼片)的側(cè)面圖。圖28是從斜后方觀察圖26的葉輪的立體圖。圖29是表示圖28的葉片的投影圖。
圖30是伴隨切斷線一起表示圖28的葉片的側(cè)面圖。0 31(a) (e)是沿圖30的31A-31A線 31E-31E線的剖面圖。圖32是表示圖28的葉片的作用的說明圖。
具體實(shí)施例方式以下，關(guān)于本發(fā)明的一實(shí)施方式的離心鼓風(fēng)機(jī)以及采用該離心鼓風(fēng)機(jī)的空調(diào)裝置 的結(jié)構(gòu)，根據(jù)添加的附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。(1)空調(diào)裝置的整體結(jié)構(gòu)圖1表示采用本發(fā)明的一實(shí)施方式的離心鼓風(fēng)機(jī)的空調(diào)裝置1的外觀立體圖(頂 棚部省略)。該空調(diào)裝置1是頂棚埋入式的空調(diào)裝置，具有在內(nèi)部收納各種部件的機(jī)殼2和 配置在該機(jī)殼2的下側(cè)的裝飾面板3。更具體地，上述空調(diào)裝置1的機(jī)殼2例如圖2 (該空 調(diào)裝置1的縱剖面圖)所示，插入形成在空調(diào)室的頂棚U上的開口內(nèi)，上述裝飾面板3沿頂 棚U配置。機(jī)殼2是在下方具有開口的箱狀體，其俯視時(shí)具有長(zhǎng)邊和短邊交替配置的大致八 邊形。機(jī)殼2具有長(zhǎng)邊和短邊交替形成的大致八邊形的頂板21和從該頂板21的周緣向下 方延伸的側(cè)壁板22。裝飾面板3是在平面視大致四邊形的板體。裝飾面板3具有位于其大致中央并吸 入空調(diào)室內(nèi)的空氣的空氣吸入口 31和與各四邊對(duì)應(yīng)形成并從機(jī)殼2內(nèi)對(duì)空調(diào)室內(nèi)吹出空 氣的多個(gè)空氣吹出口 32。并且，該裝飾面板3的各邊與上述機(jī)殼2的頂板21的各長(zhǎng)邊分別 對(duì)應(yīng)配置。各空氣吸入口 31是大致正方形的開口。另一方面，上述各空氣吹出口 32是分別 沿裝飾面板3的各邊的方向延伸的長(zhǎng)方形的開口。另外，在空氣吸入口 31中設(shè)置空氣吸入 格柵33和用于除去從空氣吸入口 31吸入的空氣中的灰塵的過濾器34。另外，在各空氣吹出口 32中設(shè)置有能夠繞沿該空氣吹出口 32的長(zhǎng)度方向延伸的 軸擺動(dòng)的擋板35。擋板35是沿各空氣吹出口 32的長(zhǎng)度方向延伸的長(zhǎng)方形的翼片部件。另 外，各擋板35通過由電機(jī)(未圖示)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)設(shè)于其長(zhǎng)度方向的兩端部的軸承銷，來變更 從空氣吹出口 32朝向空調(diào)室內(nèi)吹出的空氣的風(fēng)向。在機(jī)殼2的內(nèi)部主要配置有通過裝飾面板3的空氣吸入口 31將空調(diào)室內(nèi)的空氣 吸入到機(jī)殼2內(nèi)并向外周方向吹出的鼓風(fēng)機(jī)4和圍繞該鼓風(fēng)機(jī)4的外周配置的熱交換器6。鼓風(fēng)機(jī)4是作為本發(fā)明對(duì)象的離心鼓風(fēng)機(jī)的一例的渦輪風(fēng)扇。鼓風(fēng)機(jī)4包含在上 述機(jī)殼2的頂板21的中央朝向下方設(shè)置的風(fēng)扇電機(jī)(葉輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu))41和與該風(fēng)扇電機(jī) 41的主軸(旋轉(zhuǎn)軸)41a連結(jié)而旋轉(zhuǎn)的葉輪42。另外，關(guān)于葉輪42的詳細(xì)結(jié)構(gòu)在后面論述。熱交換器6是包圍上述鼓風(fēng)機(jī)4的外周而以大致方形彎曲形成的交叉翼翅型的熱 交換器，經(jīng)由制冷劑配管與設(shè)于屋外的室外單元(未圖示)連接。該熱交換器6在制冷運(yùn) 轉(zhuǎn)時(shí)起到作為蒸發(fā)器的作用，在供暖運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)起到作為冷凝器的作用。由此，該熱交換器6與 由上述鼓風(fēng)機(jī)4通過上述空氣吸入口 31而被吸入上述機(jī)殼2內(nèi)的空氣進(jìn)行熱交換，在制冷 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)冷卻空氣，并在供暖運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)加熱空氣。在熱交換器6的下部配置有用于接收在該熱交換器6的表面空氣中的水分凝縮而 產(chǎn)生的排水的排水盤7。該排水盤7安裝在上述機(jī)殼2的下部。該排水盤7還具有與上述裝飾面板3的空氣吸入口 31連通形成的空氣吸入孔部71、與裝飾面板3的空氣吹出口 32對(duì) 應(yīng)形成的空氣吹出孔部72、覆蓋上述熱交換器6的下部形成的接收排水的排水接收槽73。另外，在上述排水盤7的空氣吸入孔部71中配置有用于將從上述裝飾面板3的空 氣吸入口 31吸入的空氣向上述鼓風(fēng)機(jī)4的葉輪42引導(dǎo)的喇叭口 5。如以上說明，在本實(shí)施方式的空調(diào)裝置1中，形成從裝飾面板3的空氣吸入口 31 經(jīng)由過濾器34、喇叭口 5、排水盤7、鼓風(fēng)機(jī)4以及熱交換器6到上述的四個(gè)空氣吹出口 32 的空氣流路。空調(diào)裝置1能夠吸入空調(diào)室內(nèi)的空氣，在上述熱交換器6中與制冷劑進(jìn)行熱 交換后，經(jīng)由該空氣流路向空調(diào)室內(nèi)四方吹出被調(diào)溫的空氣。(2)離心鼓風(fēng)機(jī)的葉輪的結(jié)構(gòu)接著，參照?qǐng)D2 圖5詳細(xì)說明上述離心鼓風(fēng)機(jī)4的葉輪42的結(jié)構(gòu)。在此，圖3 是表示該葉輪42的外觀的立體圖。另外，圖4是表示該圖3的葉輪42的側(cè)面圖。另外，圖 5是從上方觀察如圖4所示設(shè)置的葉輪42的圖示。該葉輪42主要由圓板狀的主板43、從該主板43隔開間隔配置的環(huán)狀的側(cè)板45以 及配置在主板43與側(cè)板45之間的多個(gè)葉片44構(gòu)成。主板43連結(jié)在上述的風(fēng)扇電機(jī)41 的主軸41a上。多個(gè)葉片44以風(fēng)扇電機(jī)41的主軸41a為中心軸，以規(guī)定的角度沿主板43 配置。另外，上述葉輪42的旋轉(zhuǎn)方向以圖5中箭頭R表示。主板43具有外徑Db'。另外，主板43是樹脂制的部件。在主板43的中央部上 朝向上述空氣吸入口 31側(cè)突出形成大致圓錐梯形的凸部43a。另外，在該主板43的下面 固定有與上述主板43之間隔開規(guī)定間隔配置且覆蓋冷卻用空氣孔的主板罩46。在該主板 46的與主板43相對(duì)的面上設(shè)置有以放射狀延伸的多個(gè)引導(dǎo)翼片46a。由此，向葉輪42的 外側(cè)吹出的空氣的一部分由上述主板43與機(jī)殼2之間的空間的靜壓和上述主板43與側(cè)板 45之間的空氣的靜壓之間的壓力差繞主板43周圍流動(dòng)。詳細(xì)地，被吹出的空氣的一部分通 過風(fēng)扇電機(jī)41的近旁冷卻風(fēng)扇電機(jī)41。之后，該空氣經(jīng)由主板43的冷卻用空氣孔以及主 板罩46的引導(dǎo)翼片46a再次向上述葉輪42的內(nèi)部的空間吹出。側(cè)板45具有外徑Da。另外，側(cè)板45具有隨著從其外周朝向中央的開口而逐漸變 小的形狀。另外，側(cè)板45是朝向上述空氣吸入口 31突出的喇叭形的樹脂制部件。(3)葉輪的葉片(翼片)的結(jié)構(gòu)接著，關(guān)于上述葉輪42的各葉片44的結(jié)構(gòu)，參照?qǐng)D6 圖11詳細(xì)說明。在此，圖 6是例如從負(fù)壓面的方向觀察該葉片44的立體圖。另外，圖7是從上方觀察圖6的葉片44 的投影圖。圖8是從左斜后方上部觀察圖6的葉片44的立體圖。圖9是從圖6的葉片44 的下部到上部(主板43側(cè)端部到側(cè)板45側(cè)的端部)加入多個(gè)切斷線10A-10A 10E-10E 的側(cè)面圖。圖10(a) 圖10(e)分別是該圖9的沿10A-10A線 10E-10E線的剖面圖。圖 11是表示該葉片44的特征(與圖25 圖32的以往形狀不同)的要部的剖面圖(對(duì)比圖 10、圖31的31B-31B線的剖面圖)。上述各葉片44是相對(duì)于上述的主板43以及側(cè)板45分別獨(dú)立成形的樹脂制的部 件。各葉片44的一端面相對(duì)于主板43固定，各葉片44的另一端面相對(duì)于側(cè)板45固定。并 且，各葉片44在上述葉輪42的側(cè)面視如圖28所示，上述側(cè)板45側(cè)的端部比主板43側(cè)的 端部向后傾斜。另外，各葉片44如圖29所示，以各自的端部彼此相互大致X字狀交叉的方 式形成。即、該葉片44具有在上述主板43與側(cè)板45之間扭曲并與旋轉(zhuǎn)軸平行延伸的三維形狀。該作為三維翼的葉片44的旋轉(zhuǎn)方向前側(cè)的端部、即前緣44a以從主板43側(cè)的端 部到側(cè)板45側(cè)的規(guī)定位置具有大致相同的半徑的方式延伸。另一方面，葉片44具有從側(cè) 板45側(cè)的規(guī)定位置到側(cè)板45之間以半徑逐漸變小的方式向外側(cè)后退的傾斜緣。另一方面， 該葉片44的旋轉(zhuǎn)方向R相反向的端部(以下將此稱為后緣)44b具有與以往的板不同的形 狀。后緣44b與圖25 圖32的以往例不同，不具有將葉片44的主板43側(cè)的端部與側(cè)板 45側(cè)的端部由與旋轉(zhuǎn)軸平行延伸(與主板43垂直)的直線連接的形狀。后緣44b例如圖 6 圖11所示，從側(cè)板45側(cè)的端部到主板43側(cè)的端部以越從側(cè)板45接近主板43而延長(zhǎng) 度越大的方式向空氣流后方延長(zhǎng)。由此，該離心鼓風(fēng)機(jī)的主流F1通過的葉片44的主板43 側(cè)的后緣44b的徑方向的長(zhǎng)度(圖5的Rb')比葉片44的側(cè)板45側(cè)的后緣44b的徑方向 的長(zhǎng)度(圖5的Ra)設(shè)定得長(zhǎng)。由此，葉片44的翼展方向上的空氣流的速度分布在流量多 的主板43側(cè)的部分有效發(fā)展。該后緣44b的延長(zhǎng)不改變?cè)撊S翼的基本的翼面形狀而進(jìn)行，以沿該形狀的形式 進(jìn)行。這種情況下，上述后緣44b的延長(zhǎng)量若以原來的主板43的外徑Db (側(cè)板45的外徑 Da)為基準(zhǔn)考慮，則優(yōu)選擴(kuò)大后的主板43的外徑Db'(圖12)為原來的外徑Db的10%以 下的大小。換言之，后緣44b的延長(zhǎng)量?jī)?yōu)選為側(cè)板45的外徑Da的10%以下。上述的圖6 圖12所示的結(jié)構(gòu)的情況下，主板43的外徑Db'相對(duì)于圖28 圖 32所示的以往的主板43的外徑Db例如擴(kuò)大5%左右。另外，延長(zhǎng)后緣44b時(shí)，葉片44的主板43側(cè)的翼元素的入口角 出口角 安裝 角·傾斜角保持圖28 圖32的原來葉片44的值。因此，本實(shí)施方式的葉片44例如圖8 的立體圖所示形成后緣44b側(cè)的安裝位置向旋轉(zhuǎn)方向鼓起的形狀。另外，主板43的外徑也配合葉片44的主板43側(cè)的端部的半徑的擴(kuò)大而擴(kuò)大。像這樣，由于與葉片44的后緣44b的長(zhǎng)度的延長(zhǎng)對(duì)應(yīng)，主板43的外徑也相應(yīng)延 長(zhǎng)，所以也能夠同時(shí)提高離心鼓風(fēng)機(jī)的葉輪42的結(jié)構(gòu)上的強(qiáng)度。根據(jù)以上的結(jié)構(gòu)，例如圖12所示，偏向主板43近旁流動(dòng)的主流&的速度分布與 側(cè)板45近旁的流F2相比得到較大改善。因此，葉片44的靜壓一流量特性(P-Q特性)在 整個(gè)流量區(qū)域上提高，送風(fēng)量提高。另外，噪音比特性也大幅度改善，能夠相對(duì)降低在三維 結(jié)構(gòu)的葉片44的主板43側(cè)的后緣44b產(chǎn)生的后流漩渦的影響。其結(jié)果，能夠有效降低該 后流漩渦引起的噪音。另外，在本實(shí)施方式中，越接近上述主板43越向后方延長(zhǎng)的后緣44b，如圖12所 示以從上述側(cè)板45到主板43逐漸變長(zhǎng)的方式延長(zhǎng)。即、葉片44的后緣44b的形狀從側(cè)板 45到主板43具有以直線擴(kuò)大的錐形狀。由此，葉片44的吹出口中速度分布在主流F1中有 效發(fā)展。因此，能夠相對(duì)弱化在葉片44的主板43側(cè)的后緣44b中產(chǎn)生的后流的影響。因此，后緣具有錐形狀而擴(kuò)大，從而對(duì)于隨著接近主板43而流量增多的主流F1的 速度分布的變化，后緣44b形成更適當(dāng)?shù)男螤?。即、?duì)于氣流的速度分布，葉片44的形狀能 夠最佳化，實(shí)現(xiàn)更好的風(fēng)扇性能的提高。因此，通過使用本實(shí)施方式的離心鼓風(fēng)機(jī)，從而能夠以低成本實(shí)現(xiàn)小型化且大風(fēng)
量·靜音性高的空調(diào)機(jī)。特別是，本實(shí)施方式的離心鼓風(fēng)機(jī)的葉輪中，該葉片44是上述所示的三維形狀的翼(參照?qǐng)D7、圖8)。因此，與以以往的平面繪制的翼面為基礎(chǔ)制作的葉片形狀相比較，葉片44的表面的負(fù)荷分布以及葉片44間通過的氣流的壓力變動(dòng)得到較大改善。因此，對(duì)于這樣的三維翼，進(jìn)一步組合具有上述作用的本實(shí)施方式的葉片44的情 況下，能夠更有效地消除后流漩渦的影響。當(dāng)然，上述這樣的要改善葉片44的出口的吹出風(fēng)的速度分布的技術(shù)中已經(jīng)如以 往例所示有各種方案。例如，專利文獻(xiàn)3公開對(duì)側(cè)板側(cè)的一部分切口而形成短翼。由此，抑 制翼片的側(cè)板側(cè)的部分的氣流剝離，使翼片的出口的速度分布均勻化。但是，在該技術(shù)中在翼片的側(cè)板側(cè)的部分形成切口，所以該翼片的長(zhǎng)度與沒用切 口的翼片相比較，相對(duì)較短。因此，翼片對(duì)氣流的作功量變少。本實(shí)施方式中，不使葉片44 自身短翼化。相反，由于增大葉片44的面積，所以沒用這樣的缺點(diǎn)，有效地增加葉片44的 作功量。另外，該專利文獻(xiàn)3中記載的、翼片寬度相對(duì)于外形充分小的離心鼓風(fēng)機(jī)中，上述 技術(shù)是有效的。即、通過對(duì)翼片切口，從而能夠防止吸入氣流在翼片的側(cè)板側(cè)的部分剝離， 該氣流能夠沿翼片的側(cè)板側(cè)的部分流動(dòng)。但是，如通常的離心鼓風(fēng)機(jī)所示翼片寬度充分大 的情況下，即、側(cè)板側(cè)的剝離的影響不是主導(dǎo)性的情況下，上述技術(shù)未必有效。另外，若翼片的側(cè)板側(cè)的近旁部分被取掉，則通過翼片的側(cè)板側(cè)的部分的氣流與 翼片的主板側(cè)的角部干涉。其結(jié)果，也有新產(chǎn)生具有離散突出的頻率的噪音的可能性。在 本實(shí)施方式中，由于葉片44自身的基本形狀沒用任何變化，所以也沒有這些問題。另外，翼片相對(duì)于主板以及側(cè)板垂直配置的情況下，也有從翼片的主板側(cè)的端面 到翼片的側(cè)板側(cè)的端面，翼片的壁厚變化的技術(shù)。由此，抑制翼片的吹出口的風(fēng)速分布的變 動(dòng)。另外，這種情形下，不使葉輪的主板側(cè)的外徑和葉輪的側(cè)板側(cè)的外徑相同，隨著翼片的 形狀接近主板而相似擴(kuò)大(例如參照專利文獻(xiàn)4)。由此，抑制翼后流的流動(dòng)速度變動(dòng)。但是，在該結(jié)構(gòu)中，在葉輪的吹出口，葉輪的主板側(cè)的端面的直徑/葉輪的側(cè)板側(cè) 的端面的直徑的比設(shè)定為1. 2 1. 6。因此，翼片的擴(kuò)大的延長(zhǎng)量小的情況下，得不到噪音 降低效果，相反該延長(zhǎng)量過大的情況下，流動(dòng)特性變差。其結(jié)果，至少葉輪的主板側(cè)的端面的直徑相對(duì)于側(cè)板側(cè)的直徑擴(kuò)大兩成。這樣，相 對(duì)于單純擴(kuò)大風(fēng)扇直徑，單純使風(fēng)扇大型化的技術(shù)，沒用優(yōu)越性。兩成以上的大型化不能完 全解決以往的問題、即小型低噪音化的課題。但是，本實(shí)施方式中，也有效地解決了該問題。特別是，本實(shí)施方式中，越接近上述主板43越向后方延長(zhǎng)的后緣44b，如圖12所示 從側(cè)板45到主板43以一點(diǎn)點(diǎn)地逐漸變長(zhǎng)的方式延長(zhǎng)。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，葉片44的后緣44b的形狀是從側(cè)板45到主板43擴(kuò)大的大致錐 形狀。如圖12所示，對(duì)于偏向主板43附近流動(dòng)的主流&的速度分布的變化，后緣44b形 成更適合的形狀。這種情況下，主板43的外徑也配合葉片44的主板43側(cè)的后緣44b的徑 方向的長(zhǎng)度的擴(kuò)大而擴(kuò)大。像這樣，與葉片44的后緣44b的長(zhǎng)度的延長(zhǎng)對(duì)應(yīng)，主板43的外徑也配合延長(zhǎng)，所 以能夠同時(shí)提高離心鼓風(fēng)機(jī)的壓力42的結(jié)構(gòu)上的強(qiáng)度?！磳?shí)施例〉現(xiàn)在使用兩個(gè)以往例a、b以及本發(fā)明的兩個(gè)實(shí)施例C、d確認(rèn)這些例的送風(fēng)特性。實(shí)施例c是具有在上述實(shí)施方式的葉片44中將其主板43的外徑Db'的擴(kuò)大率(后緣部 44b的寬度上向空氣流后方的延長(zhǎng)率)取5%的三維翼的葉輪。本實(shí)施例d是具有在上述 實(shí)施方式的葉片44中將其主板43的外徑Db'的擴(kuò)大率取10%的三維翼的葉輪。作為比 較例，以往例a是使用圖27 圖32所示的以往的葉片的葉輪。以往例b是將以往例a的 風(fēng)扇的直徑整體擴(kuò)大5%的例子。本實(shí)施例c、d中，風(fēng)扇特性中處于支配的主流F1通過的葉片44的主板43側(cè)(圖 6 圖9的狀態(tài)下為下部側(cè))的部分分別以5%、10%延長(zhǎng)到空氣流后方。因此，通過增加 葉片44對(duì)氣流的作功量，能夠有效地增加從葉輪吹出的空氣流量。由此，與以往例a或單 純地將風(fēng)扇的直徑整體擴(kuò)大5%的以往例b相比，實(shí)施例c、d中例如圖13所示，靜壓流量 特性(P-Q特性)在整個(gè)流量區(qū)域中提高。另外，在實(shí)施例c、d中，如圖14所示，送風(fēng)聲音 也除了低風(fēng)量區(qū)域外減小。另外，通過該兩個(gè)特性的提高，在實(shí)施例c、d中，例如圖15所示噪音比特性大幅度 改善。這些實(shí)施例c、d的特性與將風(fēng)扇的直徑整體一律擴(kuò)大的以往例b相比，明顯得到改
口 O另外，與上述的專利文獻(xiàn)4中公開的相似擴(kuò)大的翼片相比，在10%以下的擴(kuò)大率 (5%)中也能夠得到與上述相同的結(jié)構(gòu)。因此，本實(shí)施方式的葉輪大風(fēng)量的增加·靜音性 優(yōu)越，能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步的小型化。〈變形例1>另外，上述葉片44的后緣44b向主板43的擴(kuò)大(延長(zhǎng))的形狀不限于上述的直 線擴(kuò)大的形狀(一次函數(shù)的錐形狀)。例如，也可以是圖16所示的繪制拋物線的二次函數(shù) 的曲線形狀。考慮到在該后緣44b的曲線形狀中從葉輪吹出的氣流的風(fēng)速分布的偏離，越從側(cè) 板45接近主板43，葉片44的后緣44b越在徑方向更大地延長(zhǎng)。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，葉片44的后緣44b的形狀從側(cè)板45到主板43形成以圓弧狀擴(kuò) 大的二次函數(shù)的錐形狀。葉片44的后緣44b如圖16所示對(duì)偏向主板43附近流動(dòng)的主流 F1的速度分布能夠更適合。S卩、對(duì)主流F1的速度分布，能夠使葉片44的后緣44b的形狀更有效地最佳化，另 外可以預(yù)見風(fēng)扇性能的進(jìn)一步提高?！醋冃卫?>上述的離心鼓風(fēng)機(jī)中，主板43近旁的氣流受主板43的壁面的黏性的影響形成層 流切斷層。由此主流F1的流路變窄，風(fēng)扇性能降低。因此，為了解決這樣的問題，例如圖17所示，后緣44b以在其曲線部上存在一個(gè)以 上的變曲點(diǎn)的方式形成。由此，后緣44b在主板43附近具有鼓出部。考慮到吹出氣流的速 度分布，主板43的端面的后緣44b的擴(kuò)大設(shè)定為比最大延長(zhǎng)部分稍短(但是最低也要是后 緣44b的側(cè)板45側(cè)的端部的半徑以上)。通過這樣的結(jié)構(gòu)，能夠抑制切斷層的發(fā)展，能夠進(jìn)一步提高風(fēng)扇性能?！醋冃卫?>在葉片44的前緣44a上還可以如圖18 圖21所示設(shè)置朝向葉輪42的內(nèi)側(cè)以臺(tái) 階狀(本實(shí)施方式中、臺(tái)階部為兩層)突出的第一以及第二臺(tái)階部44c、44d。這些第一以及第二兩組臺(tái)階部44c、44d具有當(dāng)通過上述圖1的空氣吸入口 31以及喇叭口 5而被吸入葉 輪42內(nèi)的氣流由葉片44向外側(cè)吹出時(shí)抑制其從葉片44的負(fù)壓面?zhèn)葎冸x的作用。由此，第 一以及第二臺(tái)階部44c、44d有助于進(jìn)一步減小鼓風(fēng)機(jī)4的吹出噪音。在此，負(fù)壓面是指葉片44朝向葉輪42的內(nèi)周側(cè)的面，該負(fù)壓面的相反側(cè)的面、即 葉片44的朝向葉輪42的外周側(cè)的面為正壓面。上述第一以及第二臺(tái)階部44c、44d的長(zhǎng)度La · Lb, Lc · Ld設(shè)定為葉片44的翼展 方向上的原來的翼弦長(zhǎng)L1, L2, L3的0. 09 0. 18倍。即、下層的第一臺(tái)階部44c的長(zhǎng)度在翼 展方向上以0. 15 (La) 0.2 (Lb)倍的范圍變化，上述第二臺(tái)階部44d的長(zhǎng)度以0. 08 (Lc) 0. 1 (Ld)倍的范圍變化?，F(xiàn)在，以該變形例3的葉片44作為帶梯形的實(shí)施例d表示。另外，在上述的前緣 44a上完全沒有第一以及第二臺(tái)階部44c、44d的圖1 圖12的實(shí)施例(將其表示為無梯 形)c。另外，比較例b為相對(duì)于以往的葉片設(shè)置第一以及第二臺(tái)階部44c、44d的結(jié)構(gòu)。將 實(shí)施例c與實(shí)施例d比較，則例如圖22所示，噪音比特性在整個(gè)氣流區(qū)域中降低。在實(shí)施 例c中，特別是在最低噪音比點(diǎn)上至少得到1.1〔dBA〕的降低效果。這是由于在葉輪旋轉(zhuǎn) 時(shí)，通過前緣44a的第一以及第二臺(tái)階部44c、44d的突出形狀，相對(duì)于流入作為基準(zhǔn)的葉片 44之前的氣流生成縱渦流，能夠通過該縱渦流的作用抑制來自前緣44a的剝離。另外，特別是上述的圖1 圖12的本實(shí)施方式的離心鼓風(fēng)機(jī)中，通過葉輪的氣流 與以往例a比較，以在葉片44的下層流動(dòng)的方式設(shè)計(jì)。因此，由該前緣44a的第一以及第 二臺(tái)階部44c、44d生成的渦流帶來的剝離抑制效果會(huì)更優(yōu)選地發(fā)揮影響。如圖23所示在空氣動(dòng)力特性中，與比較例b相比，實(shí)施例c在低風(fēng)量區(qū)域較差。在 實(shí)施例d中，通過附加第一以及第二臺(tái)階部44c、44d，與比較例b相比能夠提高低風(fēng)量區(qū)域 的特性。由此，相對(duì)于比較例b，實(shí)施例d的空氣動(dòng)力特性在整個(gè)風(fēng)量區(qū)域中都得到提高。 結(jié)果是本變形例3的發(fā)明的使用實(shí)施例d的離心鼓風(fēng)機(jī)在同一靜壓中能夠生成更大量的風(fēng) 量。根據(jù)以上的結(jié)構(gòu)，本變形例3發(fā)明的離心鼓風(fēng)機(jī)，能夠使噪音比低于目前的離心 鼓風(fēng)機(jī)，并在相同靜壓下也能夠增大風(fēng)量。因此，能夠開發(fā)小型且靜音性優(yōu)越的風(fēng)扇。其結(jié)果，當(dāng)使用該離心鼓風(fēng)機(jī)，能夠確保大風(fēng)量，并實(shí)現(xiàn)靜音性更優(yōu)越并且更小型 化的空調(diào)機(jī)?！醋冃卫?>另外，變形例3的第一以及第二臺(tái)階部44c、44d例如圖24所示也能夠組合上述的 變形例2。<本發(fā)明的離心鼓風(fēng)機(jī)的適用對(duì)象>一般地，上述的葉片的主板側(cè)的部分上的吹出氣流的速度分布的偏離是各種離心 鼓風(fēng)機(jī)中必然產(chǎn)生的問題。因此，本發(fā)明能夠適用于這樣的各種類型的離心鼓風(fēng)機(jī)(例如 渦輪型、西洛克型、徑向型等)的葉輪。這種情況下，能夠充分有效地改善風(fēng)扇特性。
權(quán)利要求
一種離心鼓風(fēng)機(jī)，其具有三維形狀的多個(gè)翼片；將該多個(gè)翼片在周向隔開規(guī)定的間隔地固定各翼片的翼展方向的一端面的主板；設(shè)于所述各翼片的翼展方向的另一端面上的環(huán)狀的側(cè)板；經(jīng)由所述主板使所述翼片旋轉(zhuǎn)的翼片驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述各翼片的所述主板側(cè)的外周端部的徑向的長(zhǎng)度設(shè)定得比該翼片的側(cè)板側(cè)的外周端部的徑向的長(zhǎng)度長(zhǎng)。
2.如權(quán)利要求1所述的離心鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于，通過將所述各翼片的所述主板側(cè)的 外周端部的徑向的長(zhǎng)度設(shè)定得比該翼片的側(cè)板側(cè)的外周端部的徑向的長(zhǎng)度長(zhǎng)，通過所述各 翼片的氣流在所述翼片的主板側(cè)的部分有效地從該翼片受到作功，并且所述各翼片的翼展 方向上的氣流的速度在所述各翼片的所述主板側(cè)的部分有效地發(fā)展。
3.如權(quán)利要求1或2所述的離心鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述各翼片的所述主板側(cè)的外周 端部的徑向的長(zhǎng)度，通過將該翼片的后緣朝向氣流后方延長(zhǎng)，而比所述各翼片的所述側(cè)板 側(cè)的外周端部的徑向的長(zhǎng)度形成得長(zhǎng)。
4.如權(quán)利要求3所述的離心鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述后緣以隨著從所述側(cè)板接近所 述主板而逐漸變長(zhǎng)的方式延長(zhǎng)。
5.如權(quán)利要求4所述的離心鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述后緣以曲線狀延長(zhǎng)，并且以在該 曲線部存在一個(gè)以上的拐點(diǎn)的方式在所述后緣上所述主板側(cè)的部分形成鼓出部。
6.如權(quán)利要求3所述的離心鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述后緣與該后緣的所述氣流的主 流的速度分布對(duì)應(yīng)地在后方較長(zhǎng)地延長(zhǎng)。
7.如權(quán)利要求6所述的離心鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述后緣的延長(zhǎng)量為所述側(cè)板的外 徑的10%以下。
8.如權(quán)利要求1 7任一項(xiàng)所述的離心鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于，在所述各翼片的前緣的所 述主板側(cè)的部分設(shè)置向該翼片的前方以規(guī)定的長(zhǎng)度延長(zhǎng)的臺(tái)階部。
9.如權(quán)利要求1 8任一項(xiàng)所述的離心鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述主板的外徑配合所述 翼片的延長(zhǎng)而擴(kuò)大。
10.如權(quán)利要求1 9任一項(xiàng)所述的離心鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述離心鼓風(fēng)機(jī)作為空 調(diào)機(jī)用室內(nèi)機(jī)的鼓風(fēng)機(jī)而構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種離心鼓風(fēng)機(jī)(1)，其具有三維形狀的多個(gè)葉片(44)；將該多個(gè)葉片(44)在周方向隔開規(guī)定的間隔固定各葉片(44)的翼展方向的一端面的主板(43)；設(shè)于各葉片(44)的翼展方向的另一端面上的環(huán)狀的側(cè)板(45)；經(jīng)由主板(43)使葉片(44)旋轉(zhuǎn)的電機(jī)(41)。各葉片(44)的主板(43)側(cè)的后緣(44b)的徑方向的長(zhǎng)度比各葉片(44)的側(cè)板(45)側(cè)的后緣(44b)的徑方向的長(zhǎng)度設(shè)定得長(zhǎng)。
文檔編號(hào)F04D29/30GK101990604SQ200980112350
公開日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2009年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月14日
發(fā)明者大山真吾 申請(qǐng)人:大金工業(yè)株式會(huì)社