專利名稱：送風(fēng)裝置及其殼體的成形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及送風(fēng)裝置。
隨著設(shè)備的小型化、電子化，電氣電路的高密度安裝盛行起來。隨之，電子設(shè)備的發(fā)熱密度也增加，因此將軸流式送風(fēng)裝置或斜流式送風(fēng)裝置用于設(shè)備冷卻。
現(xiàn)有的送風(fēng)裝置如圖11所示，離軸流風(fēng)扇1的葉片頂端留有間隔地形成有環(huán)狀壁2，在向電動機(jī)部3通電的送風(fēng)狀態(tài)下，軸流風(fēng)扇1以軸4為中心旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生從吸引側(cè)向排出側(cè)的空氣流。
但是，在上述的送風(fēng)狀態(tài)中，在葉片頂端的背壓側(cè)，空氣流的速度變快，其在變換成壓力能的葉片后緣側(cè)因葉片間二次流動影響而產(chǎn)生低能量區(qū)域。
該部分空氣流損失也大且易產(chǎn)生空氣流的剝離，空氣流脫離葉片面，在其脫離區(qū)域產(chǎn)生渦旋，使紊流噪音增加，導(dǎo)致噪音電平及靜壓-風(fēng)量特性(以下稱作P-Q特性)惡化。
這種現(xiàn)象尤其多見于在排出流側(cè)作用了流動阻力(系統(tǒng)阻抗)時葉片頂端產(chǎn)生的漏泄渦旋變大、作為風(fēng)扇而呈現(xiàn)失速狀態(tài)的情況。
對于這種缺點，如申請人與本發(fā)明相同的在先申請的美國發(fā)明專利第5707205號所記載的送風(fēng)裝置，在送風(fēng)狀態(tài)下，空氣以層流狀態(tài)從設(shè)置于環(huán)狀壁的狹縫吸入到環(huán)狀壁的內(nèi)部，由此，通過抑制在葉片頂端產(chǎn)生的漏泄渦旋及旋轉(zhuǎn)失速，來謀求P-Q特性的提高和靜音化。
另外，如日本發(fā)明專利公開1994年第508319號公報和美國發(fā)明專利第5292088號所記載的送風(fēng)裝置，通過在軸流風(fēng)扇外周留有間隔地配置多個環(huán)形體，使從環(huán)形體的間隙流入的空氣渦旋增加流體的流量。
或如美國發(fā)明專利第5407324號所記載的送風(fēng)裝置，其結(jié)構(gòu)是，使圍住軸流風(fēng)扇外周的環(huán)狀板的內(nèi)周部沿風(fēng)的方向傾斜，且將該環(huán)狀板多個重疊來形成，使殼體內(nèi)周與外周的空氣可流動。
但是，一般用于個人計算機(jī)、工作場所的送風(fēng)裝置，為降低成本而設(shè)定成矩形狀，并謀求尺寸等的通用化，其外形尺寸是60mm～92mm左右的正方形，而不希望變更成如圖12那樣將形成所述環(huán)狀壁2的環(huán)狀板71～75做成圓形、把外形形狀做成圓形的那種大幅度的形狀。
此外，上述美國發(fā)明專利第5707205號記載了如下的結(jié)構(gòu)如圖13a、13b所示，環(huán)狀壁2的外形形狀為，從矩形狀的罩殼本體15與上下左右的邊的中央附近相對應(yīng)的部分是與罩殼本體15處于同一平面，但若象圖13a、13b那樣僅將外形形狀做成矩形狀，則通過各狹縫6而在內(nèi)部以層流的狀態(tài)吸入空氣流的作用與把環(huán)狀壁的外周部做成圓形的圖12所示的情況相比降低了一些，不能充分改善P-Q特性及獲得減小噪音的效果，另外，由于上述環(huán)狀壁的邊的部分壁厚比其他部分薄，故存在著機(jī)械強(qiáng)度較弱之類的缺點。
另外，上述中的任何的結(jié)構(gòu)雖然是通過從風(fēng)扇外周吸入空氣來改善風(fēng)扇特性的結(jié)構(gòu)，但它們只描述了在風(fēng)扇外周部設(shè)置的環(huán)形體(環(huán)狀板)的結(jié)構(gòu)，對于風(fēng)扇的形狀無特別陳述，而為了最大限度地獲取特性，對風(fēng)扇形狀也有必要進(jìn)行研究。
對于風(fēng)扇的形狀，現(xiàn)在一般使用的設(shè)計方案是，用風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸的同心圓筒面切斷風(fēng)扇的葉片，展開該圓筒面，轉(zhuǎn)換成平面狀的無限直線葉柵，對這種葉柵，套用飛機(jī)用等所研究的直線翼型系列的理論，決定使性能適合于預(yù)測或使用條件的三維形狀。
但是，當(dāng)在送風(fēng)裝置上作用了某種超過限度的流動阻力時，特別存在著因葉片頂端漏泄渦旋的影響而使實際特性大大低于計算值的問題。
針對該問題，通過研究風(fēng)扇的葉片頂端部分的形狀而謀求改善特性，如日本發(fā)明專利公開1994年第307396號公報所述的葉輪，具有把葉片的處于外周葉片頂端的截面形狀位于前緣側(cè)而僅在壓力面?zhèn)群型範(fàn)頡的單面R形狀和與該單面R形狀部連續(xù)的圓弧形狀部，由此來謀求提高空氣動力性能和降低噪音。
另外，如日本發(fā)明專利公開1996年第121391號公報所述的送風(fēng)機(jī)，通過將葉片外周部彎曲成曲線狀，來降低空氣動力噪音。
或如日本發(fā)明專利公開1996年第284884號公報所述的流體機(jī)械，能看到如下的結(jié)構(gòu)通過對轉(zhuǎn)動葉片的頂端背側(cè)從其尖端削去一定的高度并在腹側(cè)形成一定厚度的薄壁部，則可降低從尖端間隙的流體泄漏，提高軸流送風(fēng)機(jī)等的效率。
但是，關(guān)于上述風(fēng)扇形狀的現(xiàn)有的技術(shù)，是設(shè)置空氣沒有從外周流入的環(huán)狀壁為前提的，即使把這些葉片形狀用于象上述那樣從環(huán)狀壁外周吸入空氣的結(jié)構(gòu)，目前也不能充分發(fā)揮特性。
另外，上述環(huán)形體的構(gòu)成方法，雖然在先前的美國發(fā)明專利第5407324號上論述，但在大量生產(chǎn)性、強(qiáng)度、精度等方面不能獲得足夠的性能。
鑒于上述存在的缺點，本發(fā)明的目的在于，即使外形形狀為矩形狀的送風(fēng)裝置替換現(xiàn)有的送風(fēng)裝置來使用，也能獲得將環(huán)狀壁的外形形狀做成圓形的如圖12所示的送風(fēng)裝置那樣的良好P-Q特性的提高和靜音化效果，并確保在實際使用時必要的強(qiáng)度。
另外，本發(fā)明的目的在于，對于空氣從設(shè)置在環(huán)狀壁上的狹縫吸入到環(huán)狀臂內(nèi)部的送風(fēng)裝置，謀求葉片形狀和設(shè)置狹縫的環(huán)狀壁形狀的最佳化，提高空氣動力性能、提高強(qiáng)度或提高大量生產(chǎn)性，從而實現(xiàn)成本降低。
發(fā)明的技術(shù)方案首先，本發(fā)明的送風(fēng)裝置的環(huán)狀壁是外形形狀含矩形狀的呈非正圓形。它離風(fēng)扇的葉片頂端留有間隔地形成環(huán)狀壁，在該環(huán)狀壁的與風(fēng)扇葉片頂端相對的部分上形成把環(huán)狀壁的正圓形的內(nèi)周部與非正圓形的外周部連通的狹縫，盡管環(huán)狀壁的內(nèi)周部和外周部間的距離在環(huán)狀壁的各個部位不相同，但以使從所述狹縫流入環(huán)狀壁內(nèi)周部的空氣流量在全周相等的狀態(tài)形成狹縫形狀。
另外，當(dāng)上述狹縫的間隙寬度設(shè)為w、從所述環(huán)狀壁的內(nèi)周到外周的半徑方向的長度設(shè)為L的情況下，w3/L＝一定，或者，為滿足其近似條件，通過使所述狹縫的間隙寬度w根據(jù)L而連續(xù)變化，使從狹縫流入環(huán)狀壁內(nèi)周部的空氣流量在全周相等。
另外，在將旋轉(zhuǎn)軸方向的狹縫數(shù)目設(shè)為n(n為正的整數(shù))的情況下，n·w3/L＝一定，或者，為滿足其近似條件，通過使所述狹縫的間隙寬度w、狹縫數(shù)目n根據(jù)L而變化，使從狹縫流入環(huán)狀壁內(nèi)周部的空氣流量在全周相等。
具體地說，在風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸的方向留有間隔地層疊多塊環(huán)狀板而構(gòu)成帶有狹縫的環(huán)狀壁。
再具體地說，是如下的一種送風(fēng)裝置，即，離風(fēng)扇的葉片頂端留有間隔地形成環(huán)狀壁，使該環(huán)狀壁的與風(fēng)扇的葉片頂端對應(yīng)的部分的環(huán)狀壁的外周部與矩形狀的罩殼本體形狀相一致，與上下左右的邊的中央附近對應(yīng)的部分形成平面狀，以便與罩殼本體成為大致同一平面，并且，在所述環(huán)狀壁的與所述的葉片頂端相對的部分上，形成把環(huán)狀壁的正圓形的內(nèi)周部與非正圓形的內(nèi)周部連通的狹縫，并隨著風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)而將空氣從所述狹縫吸入環(huán)狀壁的內(nèi)周部，當(dāng)將所述狹縫的間隙寬度設(shè)為w、旋轉(zhuǎn)軸方向的狹縫數(shù)目設(shè)為n(n為正的整數(shù))、從所述環(huán)狀壁的內(nèi)周到外周的半徑方向的長度設(shè)為L的情況下，n·w3/L＝一定，或者，為滿足其近似條件，使所述狹縫的間隙寬度w、狹縫數(shù)目n根據(jù)L而變化。
采用所述的各結(jié)構(gòu)，即使外形形狀為矩形狀的送風(fēng)裝置替換現(xiàn)有的送風(fēng)裝置來使用，也可使從狹縫流入環(huán)狀壁內(nèi)周部的空氣流量在全周相等，可獲得將外形形狀做成圓形的如圖12所示的送風(fēng)裝置那樣的良好P-Q特性的提高和靜音化效果。
通過把形成所述狹縫并作支承的隔片配列在罩殼本體4邊各自的中央附近，可在支承環(huán)狀板的同時加強(qiáng)環(huán)狀板強(qiáng)度較弱的部分。
通過使罩殼本體的4邊中央附近的隔片向環(huán)狀壁的外周方向突出，可防止在安裝送風(fēng)裝置時給環(huán)狀板帶來損傷，或防止因施加過大的負(fù)荷而產(chǎn)生變形。
通過把隔片的突出尺寸沿旋轉(zhuǎn)軸方向形成錐狀，可改善安裝送風(fēng)裝置時的操作性。
下面，雖然是關(guān)于送風(fēng)裝置的風(fēng)扇葉片形狀的發(fā)明，但也是在從上述那樣的環(huán)狀壁上設(shè)置的狹縫向環(huán)狀壁內(nèi)部吸入空氣的送風(fēng)裝置上改善風(fēng)扇葉片形狀，再與此有關(guān)聯(lián)地進(jìn)一步改善殼體形狀，或在改善風(fēng)扇葉片形狀的同時，進(jìn)一步改善殼體的形狀。
采用本發(fā)明，可提高空氣動力性能、提高強(qiáng)度或提高大量生產(chǎn)性，從而可降低成本等。
首先，第1發(fā)明是風(fēng)扇的葉片形狀，特點在于，做成將空氣從在圍住風(fēng)扇周圍的環(huán)狀壁上設(shè)置的狹縫吸入到環(huán)狀壁的內(nèi)周部的結(jié)構(gòu)，并將所述風(fēng)扇的形狀做成用風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸的同心圓筒面切斷葉片后的形狀為翼型形狀、且針對從所述狹縫流入的空氣流的流動將葉片頂端附近的形狀做成翼型形狀。另外，將風(fēng)扇的葉片頂端附近的葉片厚度在葉片頂端處逐漸減小，對于再用旋轉(zhuǎn)軸的同心圓筒面切斷風(fēng)扇后的翼型，做成最大厚度的位置隨著走向葉片頂端而逐漸后退到葉片后緣側(cè)的形狀。另外，風(fēng)扇的葉片頂端附近的葉片前進(jìn)角度大于其它部分，而當(dāng)把從環(huán)狀壁外周方向流入的空氣平均流速設(shè)為v、葉片頂端的周速設(shè)為u的情況下，該葉片前進(jìn)角度θ設(shè)定成θ＝tan-1(v/u)。此外，風(fēng)扇的葉片頂端附近的葉片前傾角設(shè)成與在環(huán)狀壁上所設(shè)置的狹縫的角度相等。通過本發(fā)明可進(jìn)一步提高P-Q特性和噪音性能。
其次，是與風(fēng)扇有關(guān)聯(lián)的所述環(huán)狀壁的發(fā)明，該環(huán)狀壁是通過隔片在風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸方向留有間隔地層疊多塊環(huán)狀板而形成帶有狹縫的環(huán)狀壁，并在所述多個環(huán)狀板中，將因風(fēng)扇運轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的主空氣流的最上游側(cè)的環(huán)狀板的厚度做成比其它環(huán)狀板厚，可高水平地提高送風(fēng)裝置的P-Q特性和強(qiáng)度。另外，最上游側(cè)的所述環(huán)狀板，通過為使所述的內(nèi)周部的厚度變薄而切割內(nèi)周部的上游側(cè)的端面，可更加提高送風(fēng)裝置的特性。
再其次的發(fā)明，是使風(fēng)扇葉片頂端與環(huán)狀壁內(nèi)周的間隙隨著遠(yuǎn)離軸承支承部而增大的結(jié)構(gòu)，具有防止因時效變化導(dǎo)致的尺寸變化、或初期的尺寸誤差等而使環(huán)狀壁內(nèi)周與風(fēng)扇葉片頂端相碰。
再其次的發(fā)明，是通過隔片而在風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸方向留有間隔地層疊多塊環(huán)狀板形成帶有狹縫的環(huán)狀壁、且所述狹縫的間隙寬度僅所述隔片附近的部分設(shè)置得比周邊大的結(jié)構(gòu)，可消除隔片的影響，提高送風(fēng)裝置的P-Q特性。另外，所述變寬部分的寬度，與周邊的狹縫的間隙的寬度相等或減小，可最大限度地發(fā)揮P-Q特性、噪音降低的效果。
再其次的發(fā)明，是在所述環(huán)狀板的隔片附近外周部設(shè)置開口部以使半徑方向的尺寸變短的結(jié)構(gòu)，可消除隔片的影響，提高送風(fēng)裝置的P-Q特性。
再其次的發(fā)明，將所述環(huán)狀板的所述隔片的數(shù)目設(shè)為n(n為5以上的整數(shù))個、并將所述n個的隔片中的至少(n-2)個平行配置，可提高殼體的大量生產(chǎn)性，降低成本。另外，通過從半徑方向傾斜配置罩殼本體的4邊中央附近的隔片，可將送風(fēng)裝置的特性的降低控制到最小限度，并可提高大量生產(chǎn)性，降低成本。另外，通過從半徑方向傾斜配置罩殼本體的4角部分的隔片，可獲得同樣的效果。
此外，通過將從半徑方向傾斜配置的隔片的外徑方向頂端部切割成倒角或斜狀，可提高特性。
此外，最后的發(fā)明是殼體成形方法的發(fā)明，在成形送風(fēng)裝置的所述殼體時，通過形成環(huán)狀壁內(nèi)徑部與凸起部的上下模具和在垂直方向與所述上下模具正對而滑動的1組滑動型芯，以單個零件一體形成由所述1組滑動型芯一次形成全周的狹縫，并以單個零件一體形成具有狹縫的環(huán)狀壁、成為送風(fēng)裝置的安裝基準(zhǔn)的底座部、固定電動機(jī)部的凸起部，可提高殼體的大量生產(chǎn)性，降低成本。
附圖的簡單說明圖1a-1c是本發(fā)明第1實施例的軸流式送風(fēng)裝置的主視圖與側(cè)視圖及剖視圖。
圖2是圖1實施例的工作原理的說明圖。
圖3是工作原理的說明圖。
圖4是狹縫內(nèi)的空氣流動的說明圖。
圖5a、圖5b是實施例2的軸流式送風(fēng)裝置的主視圖與側(cè)視圖。
圖6是實施例3的軸流式送風(fēng)裝置的外觀立體圖。
圖7a-7c是送風(fēng)裝置的安裝夾具的主視圖、側(cè)視圖、仰視圖。
圖8a、圖8b是實施例的另一例子的主視圖與側(cè)視圖。
圖9a、圖9b是實施例1的又一例子的主視圖與側(cè)視圖。
圖10a、圖10b是表示狹縫間隙的形狀斷續(xù)變化的例子的主視圖與側(cè)視圖。
圖11是現(xiàn)有的軸流式送風(fēng)裝置的剖視圖。
圖12是表示在先申請的帶有狹縫的送風(fēng)裝置的外觀立體圖。
圖13a、圖13b是表示在先申請的帶有狹縫的送風(fēng)裝置的主視圖與側(cè)視圖。
圖14a-14c是實施例4的送風(fēng)裝置的側(cè)視圖、主視圖及剖視圖。
圖15a、圖15b是現(xiàn)有的風(fēng)扇的等厚線圖與剖視圖。
圖16a是現(xiàn)有的葉片形狀的說明圖。
圖16b是本發(fā)明的葉片形狀的說明圖。
圖17a-17d是表示現(xiàn)有的風(fēng)扇的主視圖與葉片的各部厚度的剖視圖。
圖18a、圖18b是實施例4的送風(fēng)裝置的等厚線圖與剖視圖。
圖19a-19f是表示實施例4的風(fēng)扇的主視圖與葉片的各部厚度的剖視圖。
圖20是表示實施例4的狹縫與葉片關(guān)系的剖視圖。
圖21a-20c是實施例5的殼體的側(cè)視圖、主視圖及剖視圖。
圖22a、圖22b是表示實施例5的另一例子的殼體的剖視圖。
圖23a、圖23b是實施例6的殼體的側(cè)視圖與主視圖。
圖24a、圖24b是將圖23實施例的狹縫內(nèi)的空氣流與現(xiàn)有技術(shù)作比較的示圖。
圖25a、圖25b是實施例7的殼體的側(cè)視圖與主視圖。
圖26a、圖26b是表示圖25實施例的另一例子的殼體的側(cè)視圖與主視圖。
圖27a-27c是實施例8的殼體的側(cè)視圖、主視圖及隔片部的詳細(xì)剖面圖。
圖28a、圖28b是表示實施例8的模具結(jié)構(gòu)的半剖立體圖與主視圖。
圖29a、圖29b是對實施例5的殼體進(jìn)行成形時的模具的結(jié)構(gòu)圖。
圖30a-30c是實施例9的殼體的側(cè)視圖、主視圖及隔片部的詳細(xì)圖。
圖31a、圖31b是表示圖30實施例的模具結(jié)構(gòu)的半剖立體圖及主視圖。
下面，結(jié)合


本發(fā)明的各實施例。
實施例1圖1a～圖4表示本發(fā)明實施例1。圖1a～1c所示的送風(fēng)裝置，作為圍住軸流風(fēng)扇1周圍的環(huán)狀壁2，在罩殼本體15上設(shè)有環(huán)狀板71～74。通過隔片8來層疊環(huán)狀板71～74，在環(huán)狀板71～74中相鄰接的環(huán)狀板之間分別形成有狹縫6。
如圖1c所示，層疊后的環(huán)狀板71～74的包括狹縫6在內(nèi)的合計寬度設(shè)定成與軸流風(fēng)扇1的軸向的寬度相同或大致相同。另外，為使軸流風(fēng)扇1的在周向的各部的流入阻力相等而使各狹縫6的間隙寬度w連續(xù)變化。
具體地說，狹縫6的間隙寬度w在軸流風(fēng)扇1的周向不是相同的寬度，而是構(gòu)成如下的結(jié)構(gòu)。
圖2是表示本發(fā)明送風(fēng)裝置中狹縫6的間隙的變化的模式圖，圖3是表示狹縫6的間隙寬度w在全周保持不變狀態(tài)的模式圖。
如圖3所示，當(dāng)狹縫6的間隙寬度w在全周保持不變狀態(tài)時，因軸流風(fēng)扇1在箭頭9方向受旋轉(zhuǎn)驅(qū)動而在葉片頂端背壓側(cè)產(chǎn)生負(fù)壓力，且因與狹縫外的氣壓差而從各狹縫6向內(nèi)側(cè)產(chǎn)生流入的空氣流11，通過將狹縫6的間隙寬度w設(shè)定在適當(dāng)?shù)闹?，則從各狹縫6流入的空氣流11成為層流，在葉片頂端，從正壓側(cè)向背壓側(cè)流動的漏泄渦旋10被抑制，在背壓側(cè)無空氣流的脫離。
但是，在這種圖3所示的寬度w在全周保持不變的狀態(tài)下，由于環(huán)狀板71～74外周的在直線區(qū)間7s的狹縫6的長度(軸流風(fēng)扇1的半徑方向長度)比環(huán)狀板71～74外周的在圓弧狀區(qū)間7r的狹縫6的長度短，且區(qū)間7s的狹縫的空氣的流入阻力比區(qū)間7r的狹縫小，故區(qū)間7s的部分空氣的流入量就比區(qū)間7r的部分大，該部分的空氣流易成為紊流，并在風(fēng)扇上產(chǎn)生流量較大的部分和較小的部分，引起葉片的振動，或容易產(chǎn)生從狹縫一次流入的空氣流從下一個狹縫流出的盤式環(huán)流12，從而成為P-Q特性的惡化及噪音增加的原因。
對此，在本發(fā)明中，如圖2所示，區(qū)間7r的狹縫寬度一定，而區(qū)間7s的狹縫則象圖1b所示那樣，區(qū)間7s的中央的狹縫最狹窄，并從這最狹窄部分到兩端區(qū)間7r，狹縫寬度逐漸變寬到區(qū)間7r的狹縫寬度。
更詳細(xì)地說，為使軸流風(fēng)扇1的在周向各部的流入阻力相等，而使所述區(qū)間7s中的狹縫的寬度連續(xù)變化。
在這種情況下，無論是區(qū)間7s的狹縫，還是區(qū)間7r的狹縫，空氣的流入阻力均相等，且空氣的流入量在全周相等，故可抑制葉片的振動、盤式環(huán)流等，不會使P-Q特性惡化，噪音增加。
這里，舉例說明使各部狹縫的流入阻力相等的條件。
圖4是表示狹縫內(nèi)空氣的速度分布的模式圖。另外，狹縫內(nèi)的空氣流假定為層流，并忽略隔片部的阻力、空氣的壓縮等。
在圖4中，w是狹縫的間隙寬度，L是狹縫的長度，u是空氣的流速，Q是每單位時間從單位狹縫流入的空氣量。另外，這里ΔP雖未圖示，但表示狹縫內(nèi)外的氣壓差，即，表示外部空氣側(cè)的氣壓與風(fēng)扇側(cè)氣壓之差。狹縫內(nèi)的速度分布如圖4所示成為拋物線狀，每單位時間從單位狹縫流入的空氣量Q表示為Q＝ΔP·w3/(12·η·L)。這里，η是空氣的粘度。由于ΔP是因風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的，η是空氣的粘度且在各部一定，故將Q設(shè)成一定的條件是w3/L＝一定。因此，在L變小的4邊部分，通過遵循該式而減小w，空氣的流入量就在全周相等，可抑制葉片的振動、盤式環(huán)流等，獲得無P-Q特性惡化及無噪音增加的具良好性能的送風(fēng)裝置。
實施例2圖5a-5b表示實施例2。在實施例1中，各部(區(qū)間7s、區(qū)間7r)的狹縫數(shù)目為一定，并為了各部的流入阻力相等而使狹縫的間隙寬度連續(xù)變化，而在本實施例2中，通過使狹縫的間隙寬度w與狹縫數(shù)目n同時變化，使各部的流入阻力變得相等。
在實施例1中，狹縫內(nèi)的空氣流假定為層流，但狹縫內(nèi)的空氣流是否成為層流，因狹縫的形狀、尺寸、表面的粗糙度而大不相同。
尤其如實施例1的4邊部分(區(qū)間7s)的狹縫，在流速u較快、流動方向的尺寸L也較短的情況下，狹縫部分的流動易成為紊流。
這里，決定空氣流是層流還是紊流的無因次數(shù)的雷諾數(shù)Re表示為Re＝(u·w)/ν。這里，ν是空氣的動粘度，u是空氣的流速，w是所述狹縫的間隙寬度。上式中，雷諾數(shù)Re越小，狹縫部分的流動就越易成為層流。
具體地說，通過將狹縫的間隙寬度w在全周減小一圈，可使狹縫部分的流動成為層流。
但是，一旦減小狹縫的間隙寬度w，則空氣的流入阻力變大，P-Q特性的改善及噪音的降低效果就有所下降。
圖5a、圖5b所示的實施例2，是對實施例1再進(jìn)行改進(jìn)，將空氣的流入阻力抑制得小并使空氣的流入量在全周相等。
具體地說，在實施例1中，各部的狹縫數(shù)目是一定的，并為使各部的流入阻力相等而連續(xù)變化狹縫的間隙寬度w，而在本實施例中，通過使狹縫的間隙寬度w與狹縫數(shù)目n同時變化，使各部的流入阻力相等。
即，在本實施例中，4邊部分(區(qū)間7s)的狹縫，系在比其它部分減小狹縫的間隙寬度w的同時，增加狹縫的數(shù)目n而構(gòu)成。
與實施例1相同，每單位時間從單位狹縫流入的空氣量Q表示為Q＝ΔP·w3/(12·η·L)。這里，w是狹縫的間隙寬度，L是狹縫的長度，u是空氣的流速，Q是每單位時間從單位狹縫流入的空氣量，ΔP是狹縫內(nèi)外的氣壓差，η是空氣的粘度。
另外，在本實施例中，狹縫的數(shù)目也是變化的，將狹縫的數(shù)目設(shè)為n，從n個的單位狹縫流入的空氣量總和∑Q表示為∑Q＝n·ΔP·w3/(12·η·L)。這里，η是空氣的粘度。ΔP是因風(fēng)扇1的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的，η是空氣的粘度且在各部一定，則使∑Q一定的條件是n·w3/L＝一定。
因此，在L變小的4邊部分，通過遵循該式而減小w，并增加n，即在本實施例中，區(qū)間7r的狹縫數(shù)目n是3，將區(qū)間7s的狹縫的數(shù)目n設(shè)為4，而使空氣的流入量在全周相等。
這里，由于可使區(qū)間7s的狹縫數(shù)目n增加、而區(qū)間7s的狹縫寬度w做得小于實施例1，故與設(shè)定成相同流入阻力的實施例1相比，可較小地抑制雷諾數(shù)Re，就不會產(chǎn)生紊流。
如此結(jié)構(gòu)，可抑制葉片的振動、盤式環(huán)流等，實現(xiàn)防止P-Q特性惡化、及最大限度地發(fā)揮噪音降低效果的送風(fēng)裝置。
另外，區(qū)間7s的狹縫6，因其端部(與區(qū)間7r相鄰接的部分)的間隙寬度設(shè)定得比區(qū)間7s的中央附近的間隙寬度還寬，故減輕了在從區(qū)間7r到區(qū)間7s及從區(qū)間7s到區(qū)間7r的狹縫數(shù)變化點的空氣流入量的紊亂。
同樣，區(qū)間7r的狹縫6，因其端部(與區(qū)間7s相鄰接的部分)的間隙寬度設(shè)定得比區(qū)間7r的中央附近的間隙寬度還寬，故降低了在從區(qū)間7r到區(qū)間7s及從區(qū)間7s到區(qū)間7r的狹縫數(shù)變化點的空氣流入量的紊亂。
實施例3圖6表示實施例3。該送風(fēng)裝置，在圍住軸流風(fēng)扇1周圍的環(huán)狀壁2上形成有狹縫6。具體地說，將隔片8夾在相鄰接的環(huán)狀板之間來層疊與矩形狀罩殼本體15相應(yīng)地切去4個角的環(huán)狀板71、72、73、74、75，在環(huán)狀板71～75中的相鄰接的環(huán)狀板之間分別形成有狹縫6。
形成狹縫6并作支承的隔片8，用共計8個構(gòu)成位于罩殼本體15的4個角的區(qū)間7r的4個隔片8a；位于4邊中央附近的區(qū)間7s的4個隔片8b。
如此，通過把隔片8b配置在環(huán)狀板的半徑方向長度L為最小的區(qū)間7s，來加強(qiáng)環(huán)狀板強(qiáng)度較弱的部分。再使所述的隔片8b向環(huán)狀板的外周方向略微突出，并使突出部沿旋轉(zhuǎn)軸方向形成錐狀。
另外，圖7a、7b、7c表示個人計算機(jī)、工作場所等殼體所使用的送風(fēng)裝置的安裝夾具13。夾具13整體用樹脂成形，并一體形成固定送風(fēng)裝置的鉤子14。在固定送風(fēng)裝置時，通過把送風(fēng)裝置壓入鉤子14、14的內(nèi)側(cè)，利用鉤子14的彈性來支承固定送風(fēng)裝置。
在本實施例3的送風(fēng)裝置中，通過使隔片8b向環(huán)狀板71～75的外周方向略微突出，來防止在壓入送風(fēng)裝置時鉤子14鉤住環(huán)狀板71～75而損傷該環(huán)狀板、或因過大負(fù)荷施加在該環(huán)狀板上而導(dǎo)致變形。
另外，通過將隔片8b的突出部做成錐狀，可降低壓入送風(fēng)裝置時的負(fù)荷并提高操作性。
不言而喻，通過將上述實施例1及實施例2中的隔片做成實施例3所示的隔片8b的形狀，可實現(xiàn)更高水平地提高P-Q特性、降低噪音和確保實際使用上的強(qiáng)度的送風(fēng)裝置。
在上述各實施例中，罩殼本體的形狀是矩形狀，且環(huán)狀壁的外周形狀是將圓形的環(huán)狀壁的4邊切割成平面狀的形狀，而如圖8a、圖8b所示，在將環(huán)狀壁的外周形狀做成多邊形狀、或如圖9a、圖9b所示將環(huán)狀壁的外周形狀做成橢圓狀時，也同樣通過使狹縫的間隙寬度w連續(xù)變化，以便在將狹縫的間隙寬度設(shè)為w、狹縫的長度設(shè)為L的情況下滿足w3/L＝一定的條件，從而可使從各部狹縫流入的空氣流量在全周保持一定，獲得P-Q特性優(yōu)良、低噪音的送風(fēng)裝置。
實施例1及圖8a、圖8b和圖9a、圖9b，例舉了3個環(huán)狀壁的外周形狀，但即使是其它的任何的形狀，只要在同樣的條件下，通過使狹縫的寬度變化，就可獲得P-Q特性優(yōu)良、低噪音的送風(fēng)裝置。
另外，上述表示的是使狹縫的間隙寬度連續(xù)變化的情況，而在如圖10a、10b所示的使其斷續(xù)變化的情況下，與圖1a-1c那樣連續(xù)變化的情況相比，雖然特性有所下降，但比圖13a、13b所示的狹縫寬度設(shè)成一定的情況更可確保優(yōu)良的特性。此外，如圖10a、10b所示，在使狹縫的間隙寬度斷續(xù)變化的情況下，與狹縫的間隙寬度連續(xù)變化的情況相比，由于形狀變得簡單，容易加工，且可降低成本，因此可提供性能價格比優(yōu)異的送風(fēng)裝置。
實施例4圖14a-14c表示實施例4的送風(fēng)裝置。如圖14c所示，層疊后的環(huán)狀板71～75寬度W，設(shè)定成與軸流風(fēng)扇1的軸向?qū)挾认嗤虼笾孪嗤?。另外，為使各部的流入阻力大致相等而使各狹縫6的間隙寬度w連續(xù)變化。
通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸流風(fēng)扇1，在葉片頂端背壓側(cè)產(chǎn)生負(fù)壓力，且因與狹縫外的氣壓差而從各狹縫向內(nèi)側(cè)產(chǎn)生空氣流5的流入。通過將狹縫6的間隙寬度w設(shè)定在適當(dāng)?shù)闹?，從各狹縫6流入的空氣流就成為層流，在葉片頂端，從正壓側(cè)向背壓側(cè)流動的漏泄渦旋被抑制，在背壓面無空氣流的脫離，并具有P-Q特性的提高及噪音降低的效果。
作為一貫應(yīng)用的葉片形狀，如圖15a所示，用旋轉(zhuǎn)軸的同心圓筒面切斷的截面形狀呈在半徑方向把具有翼型的葉片連接的形狀。這是因為，在現(xiàn)有的風(fēng)扇中，以忽略空氣在半徑方向的流動的狀態(tài)來進(jìn)行設(shè)計的，但在設(shè)置空氣沒有從外周流入的環(huán)狀壁、且空氣的流動阻力比較小的狀態(tài)下使用時，計算與實際的值不會相差很大。另外，為了改善空氣流動阻力比前述稍大的狀態(tài)下的特性，一般也應(yīng)用把葉片的翼弦方向中心位置做成向旋轉(zhuǎn)方向傾斜的前進(jìn)翼的結(jié)構(gòu)。
在圖15a中，細(xì)線h是表示葉片厚度的等厚線(將葉片的厚度為一定值的部位比作連續(xù)線)，點劃線i是用同心圓筒面切斷葉片后的翼弦中心線，虛線k是表示用同心圓筒面切斷葉片后的最大厚度的位置的線。
當(dāng)將這種現(xiàn)有的風(fēng)扇與在上述環(huán)狀壁上設(shè)置狹縫的殼體17組合使用時，風(fēng)扇的葉片上的空氣流就成為以圖15a箭頭r那樣的方向流動的狀態(tài)。圖15b是用沿該空氣的流向的雙點劃線a-a′所示的剖面切斷葉片后的視圖。
在圖15b中，由于葉片頂端s的附近為具有某種程度厚度的狀態(tài)，故流入這里的空氣流成為與葉片頂端面沖突的狀態(tài)，且成為在頂端的兩邊附近t1容易產(chǎn)生空氣層剝離的狀態(tài)。
另外，對葉片的性能有較大影響的葉片的厚度的分布距理想的翼型系列相差甚遠(yuǎn)，就不能期待由翼型效果所帶來的升力產(chǎn)生，且在葉片后緣側(cè)u2容易產(chǎn)生空氣層剝離t2。
為與本發(fā)明的軸流風(fēng)扇1的結(jié)構(gòu)相比，再對現(xiàn)有的風(fēng)扇詳細(xì)說明?，F(xiàn)有的風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)如圖16a與17a-17d所示。
現(xiàn)有的風(fēng)扇如圖16a所示，用同心圓筒面切斷葉片各部后的形狀是把同系列的葉片連接的形狀，通過葉片旋轉(zhuǎn)中心o的直線p1與翼弦中心線i所構(gòu)成的角度的葉片前進(jìn)角θ1～θ3，在任一部分都一定。
另外，現(xiàn)有風(fēng)扇的葉片的各部的厚度如圖17a-17d所示，沿著圖17a所示的1-1′線、m-m′線、n-n′線的各截面，分別為如圖17b、17c、17d所示。
對于如此缺點所采取對策的本發(fā)明的軸流風(fēng)扇1如圖16b與圖18a～圖20所示。
在圖18a中，細(xì)線h是表示葉片厚度的等厚線，點劃線i是用同心圓筒面切斷葉片后的翼弦中心線，虛線k是表示用同心圓筒面切斷葉片后的最大厚度的位置的線。用沿空氣的流向的雙點劃線a-a′所示的剖面切斷葉片后的葉片形狀如圖18b所示，形成翼型狀。
葉片前進(jìn)角θ1～θ3如圖16b所示，葉片頂端部分的前進(jìn)角θ3形成得較大，換言之，為向旋轉(zhuǎn)方向前進(jìn)而形成把葉片頂端部s的部分折彎的形狀。
翼型狀的葉片頂端部以外與現(xiàn)有的形狀大致相同，但葉片頂端s側(cè)的厚度逐漸變薄，并且葉片的最大厚度的位置k為偏向后緣側(cè)u2的狀態(tài)。u1表示葉片前緣側(cè)。
詳細(xì)地說，沿著圖19a所示的11-11′線、12-12′線、13-13′線、m-m′線、n-n′線的各截面，分別為如圖19b-19f所示。F表示壁厚的最大位置。
本發(fā)明的軸流風(fēng)扇1與現(xiàn)有的風(fēng)扇相比，改進(jìn)了以下幾點。
首先，軸流風(fēng)扇1的葉片16在葉片頂端部s逐漸減小葉片的厚度。
第2，對于用旋轉(zhuǎn)軸的同心圓筒面切斷軸流風(fēng)扇1的葉片16后的翼型，最大厚度的位置F隨著走向葉片頂端部s而呈逐漸向葉片后緣側(cè)u2后退的狀態(tài)。
第3，將葉片頂端部s附近的葉片前進(jìn)角θ3做得大于其它部分。
第4，使葉片頂端部s的葉片前傾角與狹縫的角度一致，并與旋轉(zhuǎn)軸垂直。
采用這種形狀，如圖18b所示，對于從環(huán)狀壁外周方向流入的空氣流動也最大限度地發(fā)揮翼型效果，對于在葉片頂端部從狹縫流入空氣的順利流入、甚至是從葉片頂端流入的空氣流，也可獲得由翼型的效果所帶來的升力產(chǎn)生或在葉片后緣側(cè)抑制空氣層剝離等的效果，且因能把從狹縫流入的空氣有效地變換成風(fēng)量，故可進(jìn)一步提高送風(fēng)裝置的P-Q特性。
另外，本實施例的葉片頂端附近的葉片前進(jìn)角θ3設(shè)定成滿足下式條件即可。
θ3＝tan-1(v/u)這里，v是從環(huán)狀壁外周方向流入的空氣的平均流速，u是葉片頂端的周速。
通過如此設(shè)定，從外周流入的空氣流，由于呈與葉片頂端大致平行地流入的狀態(tài)，故可促進(jìn)空氣順利流入，成為提高P-Q特性、抑制噪音都最佳的條件。
另外，在本實施例的情況下，在環(huán)狀壁2上設(shè)置的狹縫6是在與風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸垂直的平面上形成的，而如圖20所示，當(dāng)將狹縫外周部的方向在前緣側(cè)u1朝上(與空氣流5相對的上游側(cè))、在后緣側(cè)朝下(與空氣流5相對的下游側(cè))傾斜時，通過使前傾角在葉片頂端各部連續(xù)變化，以使葉片頂端部分的前傾角與各部的狹縫角度相等，可促進(jìn)空氣順利流入，同樣可提高P-Q特性。另外，在本圖中，把用含軸4的平面切斷葉片各部位后的葉片截面示為葉片16。
實施例5圖21a-21c表示殼體17的另一實施例。軸流風(fēng)扇1與實施例4相同。本實施例5的殼體17與實施例4大致相同，不同之處僅在于，最上層的環(huán)狀板75的厚度t5比其它的環(huán)狀板71～74厚，且該最上層的環(huán)狀板75的內(nèi)徑的上部(與空氣流5相對的上游側(cè))y如圖21c那樣切割成圓弧狀，且環(huán)狀壁內(nèi)周形成越朝上側(cè)越大的錐狀。z表示因?qū)?nèi)周面的上側(cè)與下側(cè)之間做成錐面而產(chǎn)生的上側(cè)與下側(cè)的階梯。
在圖21a-21c中，殼體17具有作為固定電動機(jī)部的軸承支承部的凸起部18和成為送風(fēng)裝置安裝基準(zhǔn)的底座部19，且把切割成薄壁的環(huán)形體的4邊直線狀的環(huán)狀板71～750通過隔片20而與所述底座部19的上部縱向連接，并用樹脂注塑成型方法將它們成形為一體。
殼體17處于各種各樣的加重下，如裝配送風(fēng)裝置時的夾具、操作者手等所產(chǎn)生的加重、運送時的跌落、沖擊等的異常時的加重、及在裝入設(shè)備后始終附加的用來保持送風(fēng)裝置的加重等。此時，由于最上層的環(huán)狀板75暴露在外部，故成為最易受到加重的狀態(tài)。
另外，在空氣動力特性方面，由于將環(huán)狀板71～75成形為薄壁的結(jié)構(gòu)可較大地設(shè)定環(huán)狀壁2的開口率，故可降低空氣的流入阻力，在P-Q特性方面是有利的，但相對于加重的強(qiáng)度變?nèi)酢Ｒ虼?，在本實施例中，通過將環(huán)狀板71～75中最易受到加重的最上層的環(huán)狀板75的厚度做得厚于其它環(huán)狀板71～74，可同時獲得相對于加重的強(qiáng)度和P-Q特性。
此外，在本實施例中，通過把最上游側(cè)的環(huán)狀板75的內(nèi)徑的上部y切割成圓弧狀并沿圓弧面引導(dǎo)空氣，來減少把最上層的環(huán)狀板75的厚度做得厚于其它環(huán)狀板71～74后的影響。
另外，由于殼體17是樹脂成形件，故有著經(jīng)時效變化而產(chǎn)生的尺寸變化、或從初期開始的尺寸誤差等。在考慮P-Q特性時有必要以某種程度的較小的尺寸來控制風(fēng)扇葉片頂端與環(huán)狀壁內(nèi)周的間隙，但當(dāng)間隙變小時，風(fēng)扇葉片頂端會與環(huán)狀壁內(nèi)周相碰，或成為產(chǎn)生故障、初期不良等的原因。
因此，在本實施例中，通過設(shè)置階梯z而形成錐狀，以使環(huán)狀壁內(nèi)周越走向遠(yuǎn)離凸起部18的環(huán)狀壁上側(cè)，與軸流風(fēng)扇1的葉片頂端的間隙就越大，特別可減少風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸傾斜時風(fēng)扇葉片頂端與環(huán)狀壁內(nèi)周的相碰，又可保證風(fēng)扇葉片頂端與環(huán)狀壁內(nèi)周的較小間隙。
在上述實施例中，是將最上層的環(huán)狀板75的內(nèi)徑的上部y切割成圓弧狀的，但也可象圖22a那樣切割成C面狀或如圖22b那樣形成多邊狀，具有相同的效果。
實施例6圖23a、23b表示殼體9的另一實施例。軸流風(fēng)扇1與實施例4相同。本實施例6的殼體與實施例5大致相同，不同之處僅在于，狹縫6的間隙寬度w在支承環(huán)狀板71～75的隔片20的附近形成更擴(kuò)大的擴(kuò)張部30。
為確保殼體9的在實施狀態(tài)中的強(qiáng)度，隔片20的部分的強(qiáng)度變得很重要，但當(dāng)為了確保該部分的強(qiáng)度而使隔片20增大時，隔片20妨礙了從殼體21的外周流入的空氣流動，成為P-Q特性的惡化及噪音增加等原因。
圖24a是將狹縫6的間隙寬度w、狹縫6的半徑方向長度L作為參數(shù)、并以w3/L＝一定的條件為基礎(chǔ)作最佳化的示圖，完全不考慮隔片20部分的影響。離開隔片20部分的空氣流入量由于所述條件而大致保持一定，但在隔片20的附近的空氣流入量受到隔片的影響，而成為下降的狀態(tài)。
圖24b表示設(shè)置所述的擴(kuò)張部30并僅在隔片20的附近將狹縫6的間隙寬度設(shè)定得比所述條件寬大的情況。
在本實施例中，如圖24b所示，將空氣的流入量分布設(shè)定成以隔片20的附近的流量增大的部分31、32來補(bǔ)償在隔片20的部分急劇下降的流量。
采用這種結(jié)構(gòu)，可消除因隔片20所帶來的流入阻力的影響，最大限度地獲取送風(fēng)裝置的P-Q特性，還可降低噪音。
但是，當(dāng)如上述那樣在隔片20的附近設(shè)置流量較大的部分時，尤其在軸流風(fēng)扇1的葉片頂端附近，因產(chǎn)生急劇的能量變化，而存在著葉片產(chǎn)生共振、并產(chǎn)生高頻噪音的情況。另外，由于環(huán)狀板71～75的厚度局部變薄，故還存在著環(huán)狀板強(qiáng)度下降等的缺點。因此，實際上考慮P-Q特性、噪音與強(qiáng)度等的均衡，通過在兩者的中間進(jìn)行設(shè)定，可提供高水準(zhǔn)地兼顧這些性能的送風(fēng)裝置。
另外，把狹縫6的間隙寬度w設(shè)定得較寬的擴(kuò)張部30的隔片厚度方向的寬度a應(yīng)等于或小于周邊的狹縫6的間隙寬度w相等。若將該尺寸a過分增大，則該部分的空氣流動就成為紊流，P-Q特性的提高、噪音的降低等效果反而下降。
另外，在本發(fā)明中，已敘述了因產(chǎn)生環(huán)狀板厚度變薄的部分而降低強(qiáng)度的情況，但如圖23a、23b及圖24b所示，由于把擴(kuò)張部30的內(nèi)周面做成圓弧狀，所以，可緩和在隔片與環(huán)狀板的連接點部分受到加重時的應(yīng)力集中，可提高強(qiáng)度(尤其是破壞強(qiáng)度)。
實施例7本實施例是用不同于實施例6的結(jié)構(gòu)來消除隔片13部分的影響的結(jié)構(gòu)。軸流風(fēng)扇1與實施例4相同。圖25a、25b表示實施例7的殼體17。本實施例的殼體17與實施例5的不同之處僅在于，隔片20附近設(shè)置開口部33，以使環(huán)狀板71～75的半徑方向的尺寸變短。
采用這種結(jié)構(gòu)，通過適當(dāng)設(shè)定開口部33的尺寸，可與實施例6一樣，消除由隔片20而產(chǎn)生的流入阻力的影響，最大限度地獲取送風(fēng)裝置的P-Q特性。
另外，本實施例的殼體17的形狀，由于其狹縫6的間隙寬度未有象實施例6那樣急劇變化，僅以環(huán)狀板71～75的外周形狀即可對應(yīng)，故成形較容易，是一種適應(yīng)于大批量生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)。
另外，圖25a、25b的殼體，僅在環(huán)狀板71～75的外周部設(shè)有開口部33，而如圖26a、26b所示的殼體17，在包含隔片20的外周側(cè)在內(nèi)做成開口部34的情況下，雖然對強(qiáng)度方面稍許不利，但具有完全相同的效果。
實施例8上述實施例4～實施例7是以提高送風(fēng)裝置的特性為目的的，而本實施例8的目的在于，雖然特性稍許下降，但通過最小限度地抑制特性下降、提高大量生產(chǎn)性及降低零件成本而提供一種性能價格比優(yōu)異的送風(fēng)裝置。
圖27a-27c表示實施例8的送風(fēng)裝置的殼體17。軸流風(fēng)扇1與實施例4相同。
本實施例8的殼體17，僅隔片的形狀與實施例5稍許不同，在實施例5中表示成隔片20，在圖27a-27c中表示成隔片23a、23b。
在圖27a-27c中，隔片總共形成在8個部位，其中，底座4角方向4個部位的隔片23b相對凸出部而安裝在半徑方向上，4邊部分的隔片23a相對半徑方向傾斜45°安裝，所述8個部位中6個部位的隔片互相平行配置。
通過如上述那樣配置隔片23a、23b，該殼體17的成形，可用如圖28a、28b所示那樣的上下模具24、25和2個滑動型芯26、26這種較簡單的結(jié)構(gòu)來成形。這種模具結(jié)構(gòu)，作為形成送風(fēng)裝置的殼體的方法是極一般的結(jié)構(gòu)，且是一種大量生產(chǎn)性優(yōu)異的形狀。
另一方面，作為將隔片全部配置在半徑方向的實施例5的成形用的模具結(jié)構(gòu)，如圖29a、29b所示，最少也必需是上下模具24、25和4個滑動型芯26、26、26、26這種結(jié)構(gòu)。如此復(fù)雜結(jié)構(gòu)的模具，其模具的本身成本非常高，并且，因模具的基本尺寸較大而使設(shè)備變得較大?；虺蔀槭褂猛辉O(shè)備時可加工次數(shù)變少等的原因，大量生產(chǎn)性惡化，殼體的制造成本也變大。
另外，在送風(fēng)狀態(tài)下，由于從環(huán)狀壁外周部流入的空氣的流動大致成為半徑方向的流動，故當(dāng)隔片相對半徑方向傾斜配置時，就成為堵住空氣流動的狀態(tài)，成為特性惡化的原因。但是，在本實施例8中，通過將傾斜配置的隔片配置在半徑方向的長度較短的4邊部上，隔片較短就可以了，可將隔片傾斜的影響抑制得較小。
此外，如圖27c所示，當(dāng)在殼體的4邊部分的隔片23a外周側(cè)切割成用35所示的倒角時，可使空氣的流入阻力的增加停留在最小限度，且可最小限度地抑制P-Q特性的下降、噪音的增加。
實施例9圖30a-30c表示實施例9的送風(fēng)裝置的殼體17。軸流風(fēng)扇1與實施例4相同。本實施例9的殼體17，僅隔片的形狀與實施例8稍許不同，在實施例8中，隔片表示為23a、23b，而在圖30a-30c中表示為隔片27a、27b。
在圖30a-30c中，隔片共計形成在8個部位，相對半徑方向傾斜地設(shè)置4個角部的4個隔片27a。此時也與實施例8相同，可用圖31a、31b所示那樣的上下模具24、25和2個滑動型芯26、26這種較簡單結(jié)構(gòu)的模具來成形。
在這種情況下，相對半徑方向傾斜的隔片27a成為配置在半徑方向的長度較長的4個角上的狀態(tài)，雖然成為堵住空氣流動的狀態(tài)，但容易縮小4邊部分的狹縫6的間隙寬度，且可將全周的流入阻力的變化抑制得較小，作為整體性能，可實現(xiàn)不亞于實施例8的殼體17的性能和成本。
另外，如圖30c所示，當(dāng)將殼體17的4個角部分的隔片27a外周側(cè)切割成用36所示的斜面時，可使空氣的流入阻力的增加停留在最小限度，且可最小限度地抑制P-Q特性的下降、噪音的增加。
在實施例8和實施例9中，舉例說明了2種殼體的形狀，通過對n(n為5以上的整數(shù))個隔片中的至少(n-1)個平行狀地配置，可用上下模具24、25和2個滑動型芯26、26這種較簡單結(jié)構(gòu)的模具來成形，從而可提供一種大量生產(chǎn)性優(yōu)異、制造成本抑制得低的殼體，其結(jié)果，可提供一種性能價格比優(yōu)異的送風(fēng)裝置。
在上述的各實施例中，舉例說明了軸流式風(fēng)扇的情況，對于斜流式風(fēng)扇的情況也是相同的。另外，舉出了樹脂注塑成型的情況，但對于金屬壓鑄成型等的情況也可用同樣的模具結(jié)構(gòu)來成型。
在上述各實施例中，用風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸的同心圓筒面切斷葉片后的形狀是翼型形狀，并且，通過針對從所述狹縫流入的空氣流的流動將葉片頂端附近的形狀形成翼型狀的風(fēng)扇和各自的殼體的組合，構(gòu)成送風(fēng)裝置，即使使各實施例的殼體與現(xiàn)有形狀的風(fēng)扇組合，雖然與較佳的實施例相比較差，但也可得到改善。
如上所述，采用本發(fā)明，由于離風(fēng)扇的葉片頂端留有間隔地形成環(huán)狀壁，并在該環(huán)狀壁的與所述葉片頂端相對的部分上形成把環(huán)狀壁的內(nèi)周部與外周部連通的狹縫，為使從所述狹縫流入環(huán)狀壁內(nèi)周部的空氣的流量在全周相等而使所述狹縫的間隙寬度連續(xù)變化，故可通過抑制在風(fēng)扇的背壓側(cè)的空氣流的剝離及渦旋產(chǎn)生而改善送風(fēng)狀態(tài)，同時可抑制葉片的振動、盤式環(huán)流等，與現(xiàn)有的送風(fēng)裝置相比，可改善P-Q特性及減少噪音。另外，為使從所述狹縫流入環(huán)狀壁內(nèi)周部的空氣流量在全周相等而使狹縫的間隙寬度w與狹縫的數(shù)目n同時變化，可進(jìn)一步改善P-Q特性及提高噪音減少的效果。另外，通過將形成所述狹縫并作支承的隔片配置在罩殼本體4邊各自的中央附近，可在支承環(huán)狀板的同時，加強(qiáng)環(huán)狀板的強(qiáng)度較弱的部分。通過使罩殼本體的4邊中央附近的隔片向環(huán)狀壁的外周方向突出，可防止在安裝送風(fēng)裝置時給環(huán)狀板帶來損傷，或防止因施加過大負(fù)荷而產(chǎn)生變形。通過將隔片的突出尺寸沿旋轉(zhuǎn)軸方向形成錐狀，可確保實際使用上成為關(guān)鍵的強(qiáng)度，可改善安裝送風(fēng)裝置時的操作性，就容易替換現(xiàn)有的送風(fēng)裝置。
另外，本發(fā)明是將空氣從環(huán)狀壁上設(shè)置的狹縫吸入到環(huán)狀壁內(nèi)部的送風(fēng)裝置，是一種改進(jìn)了風(fēng)扇的葉片形狀，或進(jìn)一步改進(jìn)了殼體的形狀，或?qū)︼L(fēng)扇的葉片形狀與殼體的形狀進(jìn)行改進(jìn)的送風(fēng)裝置，且是一種空氣動力性能提高、強(qiáng)度提高或大量生產(chǎn)性提高的低成本等的送風(fēng)裝置。
此外，采用本發(fā)明的殼體的成型方法，通過由對環(huán)狀壁內(nèi)徑部和凸起部進(jìn)行成型的上下模具和在垂直方向與所述上下模具正對而作滑動的1組滑動型芯，用所述1組滑動型芯一次形成全周的狹縫，以單個零件一體形成具有狹縫的環(huán)狀壁、成為送風(fēng)裝置的安裝基準(zhǔn)的底座部、固定電動機(jī)的凸起部，可提高殼體的大量生產(chǎn)性，降低成本。
權(quán)利要求
1.一種送風(fēng)裝置，離風(fēng)扇(1)的葉片頂端留有間隔地形成環(huán)狀壁(2)，在所述環(huán)狀壁的與風(fēng)扇的葉片頂端相對的部分上形成把環(huán)狀壁的正圓形的內(nèi)周部與非正圓形的外周部連通的狹縫(6)，空氣隨著風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)而從所述狹縫吸入到環(huán)狀壁的內(nèi)周部，其特征在于，使從所述狹縫流入到環(huán)狀壁內(nèi)周部的空氣流量在全周相等地形成所述狹縫。
2.一種送風(fēng)裝置，離風(fēng)扇(1)的葉片頂端留有間隔地形成環(huán)狀壁(2)，在所述環(huán)狀壁的與風(fēng)扇的葉片頂端相對的部分上形成把環(huán)狀壁的正圓形的內(nèi)周部與非正圓形的外周部連通的狹縫(6)，空氣隨著風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)而從所述狹縫吸入到環(huán)狀壁的內(nèi)周部，其特征在于，當(dāng)所述狹縫的間隙寬度設(shè)為w、從所述環(huán)狀壁的內(nèi)周到外周的半徑方向的長度設(shè)為L時，為了滿足w3/L＝一定或其近似條件而使所述狹縫的間隙寬度w根據(jù)L而連續(xù)或斷續(xù)變化，以使從狹縫流入環(huán)狀壁內(nèi)周部的空氣的流量在全周相等。
3.如權(quán)利要求2所述的送風(fēng)裝置，其特征在于，將多塊環(huán)狀板(7)在風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸(4)的方向留有間隔地層疊而形成帶有狹縫(6)的環(huán)狀壁(2)。
4.一種送風(fēng)裝置，離風(fēng)扇(1)的葉片頂端留有間隔地形成環(huán)狀壁(2)，在所述環(huán)狀壁的與所述葉片頂端相對的部分上形成把環(huán)狀壁的正圓形的內(nèi)周部與非正圓形的外周部連通的狹縫(6)，空氣隨著風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)而從所述狹縫吸入到環(huán)狀壁的內(nèi)周部，其特征在于，當(dāng)所述狹縫的間隙寬度設(shè)為w、旋轉(zhuǎn)軸方向的狹縫數(shù)目設(shè)為n(n為正的整數(shù))、從所述環(huán)狀壁的內(nèi)周到外周的半徑方向的長度設(shè)為L時，為了滿足n·w3/L＝一定或其近似條件而使所述狹縫的間隙寬度w、狹縫數(shù)目n根據(jù)L而變化，以使從狹縫流入環(huán)狀壁內(nèi)周部的空氣流量在全周相等。
5.一種送風(fēng)裝置，離風(fēng)扇(1)的葉片頂端留有間隔地形成環(huán)狀壁(2)，使所述環(huán)狀壁的與風(fēng)扇的葉片頂端對應(yīng)的部分的環(huán)狀壁外周部與矩形狀的罩殼本體形狀一致，與上下左右的邊的中央附近對應(yīng)的部分形成平面狀，以便與罩殼本體成為大致同一平面，并且，在所述環(huán)狀壁的與風(fēng)扇葉片頂端相對的部分上，形成環(huán)狀壁的正圓形的內(nèi)周部與所述外周部連通的狹縫(6)，空氣隨著所述風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)而從所述狹縫吸入到環(huán)狀壁的內(nèi)周部，其特征在于，將多塊環(huán)狀板(7)在風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸(4)的方向留有間隔地層疊而形成帶有狹縫(6)的環(huán)狀壁(2)，并將形成狹縫并作支承的隔片(8)配置在罩殼本體(15)4邊各自的中央附近。
6.如權(quán)利要求5所述的送風(fēng)裝置，其特征在于，使罩殼本體(15)的4邊中央附近的隔片(8)向環(huán)狀壁(2)的外周方向突出。
7.如權(quán)利要求6所述的送風(fēng)裝置，其特征在于，將隔片(8)的突出尺寸沿旋轉(zhuǎn)軸(4)方向形成錐狀。
8.一種送風(fēng)裝置，離風(fēng)扇(1)的葉片頂端留有間隔地形成環(huán)狀壁(2)，在所述環(huán)狀壁的與風(fēng)扇葉片頂端對應(yīng)的部分的環(huán)狀壁上，在與所述葉片頂端相對的部分形成把環(huán)狀壁的內(nèi)周部與外周部連通的狹縫(6)，空氣隨著風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)而從所述狹縫吸入到環(huán)狀壁的內(nèi)周部，其特征在于，將所述風(fēng)扇的形狀做成用風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸的同心圓筒面切斷葉片后的形狀是翼型形狀，且針對從所述狹縫流入的空氣流的流動而將葉片頂端附近的形狀形成翼型形狀。
9.如權(quán)利要求8所述的送風(fēng)裝置，其特征在于，風(fēng)扇(1)的葉片頂端的葉片厚度向著葉片頂端而逐漸減小。
10.如權(quán)利要求9所述的送風(fēng)裝置，其特征在于，對于用旋轉(zhuǎn)軸的同心圓筒面切斷風(fēng)扇(1)后的翼型，形成為最大厚度的位置隨著走向葉片頂端而逐漸后退到葉片后緣側(cè)的狀態(tài)。
11.如權(quán)利要求9所述的送風(fēng)裝置，其特征在于，風(fēng)扇(1)的葉片頂端附近的葉片前進(jìn)角比其它部分大。
12.如權(quán)利要求11所述的送風(fēng)裝置，其特征在于，當(dāng)從環(huán)狀壁外周方向流入的空氣的平均流速設(shè)為v、葉片頂端的周速設(shè)為u時，風(fēng)扇(1)的葉片頂端附近的葉片前進(jìn)角θ設(shè)定為θ＝tan-1(v/u)。
13.如權(quán)利要求9～12中任一項所述的送風(fēng)裝置，其特征在于，風(fēng)扇(1)的葉片頂端附近的葉片前傾角設(shè)定成與設(shè)置在環(huán)狀壁(2)上的狹縫(6)的角度相等。
14.一種送風(fēng)裝置，離風(fēng)扇(1)的葉片頂端留有間隔地形成環(huán)狀壁(2)，在所述環(huán)狀壁的與風(fēng)扇的對應(yīng)的部分的環(huán)狀壁上，在與所述葉片頂端相對的部分形成把環(huán)狀壁的內(nèi)周部與外周部連通的狹縫(6)，空氣隨著風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)而從所述狹縫吸入到環(huán)狀壁的內(nèi)周部，其特征在于，所述環(huán)狀壁通過隔片(20)將多塊環(huán)狀板在風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸的方向留有間隔地層疊而形成帶有狹縫的環(huán)狀壁，并在所述多個環(huán)狀板中，使因風(fēng)扇的運轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的主空氣流(5)的最上游側(cè)的環(huán)狀板(7)厚度比其它環(huán)狀板厚。
15.如權(quán)利要求14所述的送風(fēng)裝置，其特征在于，因風(fēng)扇的運轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的主空氣流(5)的最上游側(cè)的環(huán)狀板，把內(nèi)周部的上游側(cè)的端面切割成使所述的內(nèi)周部的厚度變薄的狀態(tài)。
16.一種送風(fēng)裝置，離風(fēng)扇的葉片頂端留有間隔地形成環(huán)狀壁(2)，在所述環(huán)狀壁的與風(fēng)扇的葉片頂端對應(yīng)的部分的環(huán)狀壁上，在與所述葉片頂端相對的部分形成把環(huán)狀壁的內(nèi)周部與外周部連通的狹縫(6)，空氣隨風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)而從所述狹縫吸入到環(huán)狀壁的內(nèi)周部，其特征在于，風(fēng)扇葉片頂端與環(huán)狀壁內(nèi)周的間隙隨著遠(yuǎn)離軸承支承部(18)而增大。
17.一種送風(fēng)裝置，離風(fēng)扇的葉片頂端留有間隔地形成環(huán)狀壁(2)，在所述環(huán)狀壁的與風(fēng)扇的葉片頂端對應(yīng)的部分的環(huán)狀壁上，在與所述葉片頂端相對的部分形成把環(huán)狀壁的內(nèi)周部與外周部連通的狹縫(6)，空氣隨風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)而從所述狹縫吸入到環(huán)狀壁的內(nèi)周部，其特征在于，將多塊環(huán)狀板通過隔片在風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸的方向留有間隔地層疊而形成帶有狹縫的環(huán)狀壁，所述狹縫的間隙寬度的僅所述隔片(20)附近的部分比周邊寬大。
18.如權(quán)利要求17所述的送風(fēng)裝置，其特征在于，狹縫的間隙寬度比周邊寬大的部分的寬度等于或小于周邊的狹縫的間隙寬度。
19.一種送風(fēng)裝置，離風(fēng)扇的葉片頂端留有間隔地形成環(huán)狀壁(2)，在所述環(huán)狀壁的與風(fēng)扇的葉片頂端對應(yīng)的部分的環(huán)狀壁上，在與所述葉片頂端相對的部分形成把環(huán)狀壁的內(nèi)周部與外周部連通的狹縫(6)，空氣隨風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)而從所述狹縫吸入到環(huán)狀壁的內(nèi)周部，其特征在于，將多塊環(huán)狀板通過隔片(20)在風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸的方向留有間隔地層疊而形成帶有狹縫的環(huán)狀壁，在所述環(huán)狀板的隔片附近外周部，設(shè)置開口部(33，34)，以使半徑方向的尺寸變得較短。
20.一種送風(fēng)裝置，離風(fēng)扇的葉片頂端留有間隔地形成環(huán)狀壁(2)，在所述環(huán)狀壁的與風(fēng)扇的葉片頂端對應(yīng)的部分的環(huán)狀壁上，在與所述葉片頂端相對的部分形成把環(huán)狀壁的內(nèi)周部與外周部連通的狹縫(6)，空氣隨風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)而從所述狹縫吸入到環(huán)狀壁的內(nèi)周部，其特征在于，將多塊環(huán)狀板通過隔片在風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸的方向留有間隔地層疊而形成帶有狹縫的環(huán)狀壁，將所述隔片的數(shù)目設(shè)為n(n是5以上的整數(shù))個，并將所述n個隔片中的至少(n-2)個平行配置。
21.如權(quán)利要求20所述的送風(fēng)裝置，其特征在于，在形成狹縫并作支承的隔片中，將罩殼本體的4邊中央附近的隔片從半徑方向傾斜配置。
22.如權(quán)利要求20所述的送風(fēng)裝置，其特征在于，在形成狹縫并作支承的隔片中，將罩殼本體的4個角部分的隔片從半徑方向傾斜配置。
23.如權(quán)利要求20～22中任一項所述的送風(fēng)裝置，其特征在于，將從半徑方向傾斜配置的隔片的外徑方向頂端部切割成倒角或傾斜狀。
24.一種送風(fēng)裝置的殼體的成形方法，其特征在于，在成形權(quán)利要求21～22中任一項所述的送風(fēng)裝置的殼體時，通過形成環(huán)狀壁內(nèi)徑部與凸起部的上下模具和在垂直方向與所述上下模具正對而作滑動的1組滑動型芯，由所述1組滑動型芯一次形成全周的狹縫，并以單個零件一體形成具有狹縫的環(huán)狀壁、成為送風(fēng)裝置的安裝基準(zhǔn)的底座部、固定電動機(jī)部的凸起部。
全文摘要
一種空氣從設(shè)置在環(huán)狀壁上的狹縫吸入到內(nèi)部的送風(fēng)裝置,風(fēng)扇的葉片形狀做成葉片頂端附近的葉片厚度朝葉片頂端逐漸減小且最大厚度的位置隨著走向葉片頂端而逐漸后退到葉片后緣側(cè)的形狀,葉片頂端附近的葉片前進(jìn)角比其它部分大,而狹縫的間隙寬度的僅隔片附近的部分比周邊寬大,或在環(huán)狀板的隔片附近外周部設(shè)置開口部,以使半徑方向的尺寸變得較短。該結(jié)構(gòu)可提高P－Q特性及降低噪音。
文檔編號F04D29/52GK1201873SQ9811474
公開日1998年12月16日 申請日期1998年6月10日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月10日
發(fā)明者藤中廣康, 大冢茂 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社