專利名稱：離心式風扇的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及離心式風扇，特別是涉及減少鼓風所引起的噪聲的離心式風扇。
背景技術(shù)：
這種離心式風扇由將繞馬達的旋轉(zhuǎn)軸配置有多個翼的葉輪收納于具有吸入口與排出口的蝸殼內(nèi)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，使從吸入口吸入的空氣從葉輪的中心流入到翼間，利用基于伴隨著葉輪的旋轉(zhuǎn)的離心作用的流體力朝葉輪的徑向外側(cè)噴出。并且，從葉輪的外周外側(cè) 噴出的空氣通過蝸殼內(nèi)部,形成為高壓的空氣并從排出口噴出。該離心式風扇雖被廣泛使用于家電設備、OA設備、工業(yè)設備的冷卻、換氣、空調(diào)、以及車輛用的鼓風機等，但該離心式風扇在其結(jié)構(gòu)上，葉輪的翼形與蝸殼形狀對鼓風性能和噪聲產(chǎn)生較大的影響。因此，為了實現(xiàn)減少噪聲、提高鼓風性能，使葉輪的形狀、蝸殼結(jié)構(gòu)最佳化，形成有提出的各種各樣的方案。在葉輪中，現(xiàn)有提出有通過使翼形最佳化來實現(xiàn)低噪聲化的離心式風扇的方案(例如，參照專利文獻I)。圖11是表示專利文獻I所記載的離心式風扇的俯視圖，圖12是表示圖11的葉輪的立體圖。離心式風扇的葉輪120在主板121與副板122之間設置多枚翼123，翼123的外周側(cè)比內(nèi)周側(cè)相對于葉輪120的旋轉(zhuǎn)方向更緩慢地旋轉(zhuǎn)，在葉輪120安裝渦旋狀的殼體127來進行鼓風。鼓風的空氣從葉輪120的吸入口 140被吸入，利用葉輪120的翼123受到基于離心作用的流體力而從葉輪120的外周排出，利用圍繞葉輪120的外周的渦旋狀的殼體127向殼體127的排出口 141導出并被排出。這樣，翼123的外周側(cè)比內(nèi)周側(cè)相對于葉輪120的旋轉(zhuǎn)方向更緩慢地旋轉(zhuǎn)的葉片構(gòu)造形成為朝后的葉片即相對于旋轉(zhuǎn)方向朝后彎曲傾斜的葉片形狀，具備這樣的葉片形狀的離心式風扇一般被稱為渦輪風扇。在圖11所示的渦輪風扇中，記載有下述渦輪風扇在相同外徑的主板121與副板122之間夾持多枚翼123，通過將翼123設為以主板側(cè)的翼圓弧135比副板側(cè)的翼圓弧134短的圓弧的方式切斷的后緣，能夠在位于主板側(cè)的后緣131與位于副板側(cè)的后緣132橫切殼體舌部129的時刻設置時間差，通過翼123橫切殼體舌部129而產(chǎn)生的壓力變動在時間上分散，聲音的產(chǎn)生能量被分散，從而抑制噪聲的產(chǎn)生。專利文獻I :日本特開昭63-289295號公報近年來，對于組裝于家電設備、OA設備、車輛等的鼓風機的離心式風扇被強烈要求低噪聲化以及小型化。然而，在專利文獻I所記載的渦輪風扇中，雖存在研究翼123的形狀而實現(xiàn)抑制鼓風時的噪聲的渦輪風扇，但由于形成為從葉輪的外周排出的空氣沿著渦旋狀的殼體127的內(nèi)壁面從吹出口 141吹出的結(jié)構(gòu)，故在渦旋狀的殼體127的內(nèi)壁面、吹出口 141附近空氣流易于產(chǎn)生紊亂，該空氣流的紊亂成為噪聲的主要原因。另外，由于渦旋狀的殼體127需要在葉輪120的外周形成用于將空氣導入到吹出口的流路，故存在下述問題渦旋狀的殼體127的外徑通常需要是葉輪120的外徑的2倍左右的大小，其結(jié)果是渦輪風扇的小型化難以實現(xiàn)。

實用新型內(nèi)容本實用新型是鑒于上述的課題而形成的，其目的在于提供通過改進離心式風扇的殼體形狀來實現(xiàn)鼓風時的低噪聲化、并且實現(xiàn)小型化的離心式風扇。本發(fā)明人專心研究離心式風扇的殼體構(gòu)造與噪聲之間的關(guān)系。結(jié)果，特別是發(fā)現(xiàn)能夠通過使殼體構(gòu)造最佳化來實現(xiàn)離心式風扇的低噪聲化。具體地說，提供一種離心式風扇，該離心式風扇將在圓板狀的主板與環(huán)狀的遮板之間沿圓周方向配設有多個葉片的葉輪收納于殼體內(nèi)，利用基于伴隨著上述葉輪的旋轉(zhuǎn)的 離心作用的流體力，將從吸入口吸入的空氣朝上述葉輪的徑向外側(cè)吹出，進而從上述殼體吹出，該離心式風扇的特征在于，上述殼體包括上板、下板以及夾裝于上述上板與上述下板之間的多個支柱，上述殼體的側(cè)面僅具備上述支柱而形成開口，將朝上述葉輪的徑向外側(cè)吹出的上述空氣從上述開口吹出，上述多個支柱具備側(cè)面，在上述支柱附近從上述葉輪朝外側(cè)吹出的空氣的吹出方向與上述支柱的上述側(cè)面一致。另外，離心式風扇的特征在于，上述多個支柱為圓筒形狀，供用于連結(jié)上述上板與上述下板的連結(jié)件插通。另外，離心式風扇的特征在于，上述多個支柱為翼形，供用于連結(jié)上述上板與上述下板的連結(jié)件插通。根據(jù)本申請技術(shù)方案I所涉及的實用新型，在利用支柱連結(jié)上板與下板的殼體中收納離心式風扇的葉輪，上述殼體不具備側(cè)壁，側(cè)壁構(gòu)成開口。因此，由于朝葉輪的徑向外側(cè)吹出的空氣沒有因殼體的側(cè)壁而紊亂，故能夠提供能大幅度地抑制鼓風時的空氣的紊亂所導致的噪聲的離心式風扇。另外，由于殼體能夠形成為與葉輪的外徑尺寸大致相同的尺寸，故能夠提供與使用現(xiàn)有的渦旋狀的殼體的離心式風扇相比能實現(xiàn)小型化的離心式風扇。根據(jù)本申請技術(shù)方案2所涉及的實用新型，由于構(gòu)成為上述多個支柱形成為圓筒形狀，插通用于連結(jié)上述上板與上述下板的連結(jié)件，故由葉輪吹出的空氣能夠幾乎不受到阻力地從殼體的側(cè)面朝外側(cè)吹出，因此能夠提供能進一步實現(xiàn)低噪聲化的離心式風扇。根據(jù)本申請技術(shù)方案3所涉及的實用新型，由于構(gòu)成為上述多個支柱形成為翼形，插通用于連結(jié)上述上板與上述下板的連結(jié)件，故由葉輪吹出的空氣能夠幾乎不受到阻力地從殼體的側(cè)面朝外側(cè)吹出，由此能夠提供能提高由葉輪吹出的空氣的靜壓的離心式風扇。

圖I是表示本實用新型的實施方式所涉及的離心式風扇的立體圖。圖2是表示圖I所示的離心式風扇的除去殼體的下板的狀態(tài)的俯視圖。圖3是表示圖I所示的離心式風扇的葉輪的圖。圖4是表示本實用新型的離心式風扇的風量的模擬結(jié)果的圖。圖5是圖4的支柱附近的詳細圖。[0025]圖6是表示本實用新型的其他的實施方式所涉及的離心式風扇的除去殼體的下板的狀態(tài)的俯視圖。圖7是表示圖4所示的離心式風扇的剖面圖的一部分的圖。圖8是表示現(xiàn)有的離心式風扇的風量的模擬結(jié)果的圖。圖9是表示圖8所示的現(xiàn)有的離心式風扇的剖面圖的一部分的圖。圖10是表示實用新型的離心式風扇與具備現(xiàn)有的渦旋狀殼體的離心式風扇的靜壓-風量特性的圖。圖11是表示現(xiàn)有的離心風扇的俯視圖。圖12是表示圖11所示的離心風扇的葉輪的立體圖。符號說明I...離心式風扇；2...馬達；3...葉輪；4...葉片；5...主板；6...遮板；7. . ·凸
起部；10...殼體；11...上板；12...下板；13...支柱；14...貫通孔；15...吸入口；20...側(cè)面；21·..凹部；22·..角部；23·..角部；24·..前緣；25·..側(cè)壁。
具體實施方式
以下，基于附圖對本實用新型的實施方式進行說明。圖I是表示本實用新型的實施方式所涉及的離心式風扇的立體圖，圖2是表示圖I的取下殼體的下板的狀態(tài)的仰視圖，圖3是圖I的葉輪的俯視圖。離心式風扇I由配置有多個葉片4的葉輪3和收納葉輪3的殼體10構(gòu)成，葉輪3由馬達2旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。葉輪3在圓周方向上等間隔地配置有多個葉片4，利用主板5支承這些葉片4的一端側(cè)，利用環(huán)狀的遮板(shroud) 6支承葉片4的另一端側(cè)，葉片4形成為由主板5與遮板6夾持的結(jié)構(gòu)。主板5形成為圓板狀且在其中央具有杯狀的凸起部7。葉片4形成為以規(guī)定的曲率彎曲的形狀，全部形成為相同的形狀。然后，在杯狀的凸起部7的內(nèi)側(cè)接合馬達2的轉(zhuǎn)子部，葉輪3伴隨著轉(zhuǎn)子部的旋轉(zhuǎn)而進行旋轉(zhuǎn)。殼體10是正四邊形，由在中央形成圓形的開口的合成樹脂制的上板11與合成樹脂制的下板12構(gòu)成，在上板11的四處角部附近分別通過與上板11 一體成形的方式形成有支柱13。并且，利用在上板11與下板12之間夾裝四處的支柱13的結(jié)構(gòu)將上板11與下板12連結(jié)在一起。上板11與下板12通過緊固插通于貫通孔14的連結(jié)件(例如，螺栓、鉚釘?shù)?而被連結(jié)。由于上板11與下板12利用夾持四處支柱13的結(jié)構(gòu)而被連結(jié)，故殼體10不具備側(cè)壁。因此，在殼體10的側(cè)面僅具備支柱13而形成開口。并且，在殼體10的內(nèi)部收納有葉輪3。支柱13的側(cè)面20形成為，通過葉片4所具有的圓弧面的曲率半徑的中心點(省略圖示)與葉片4的外周緣的前緣24的線段P與支柱13的側(cè)面20大致一致。由此，由于在支柱13的附近能夠使從葉輪3的外周緣向外側(cè)吹出的空氣的吹出方向與支柱13的側(cè)面20大致一致，故從葉輪3的外周緣向外側(cè)吹出的空氣不會因支柱13而紊亂、沿著側(cè)面20順暢地向殼體10的外側(cè)吹出。葉輪3的外徑尺寸設定得比殼體10的一邊的尺寸小。此外，在葉輪3的外徑尺寸比殼體10的一邊的尺寸大的情況下，由于旋轉(zhuǎn)的葉輪3比殼體10的外緣突出，故擔心與其他部件的接觸、因接觸所導致的破損等，這并不是優(yōu)選的。因此，優(yōu)選為葉輪3的外徑設定成不從殼體10的外緣突出。在上板11的上表面的中央形成的開口作為吸入口 15，通過葉輪3伴隨著由驅(qū)動馬達2產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子部的旋轉(zhuǎn)而進行旋轉(zhuǎn)，從吸入口 15吸入的空氣利用基于伴隨著葉輪3的旋轉(zhuǎn)的離心作用的流體力而朝葉輪3的徑向外側(cè)吹出，并從殼體10的側(cè)面的開口向外側(cè)吹出。圖3是圖I所示的葉輪3的俯視圖。葉輪3的外徑D2為120mm，內(nèi)直徑DI為50mm，葉片4在圓周方向上等間距地配置，葉片4的枚數(shù)設定為21枚。對于葉片4的出口角3，當將以連結(jié)風扇的旋轉(zhuǎn)軸中心C與葉片4的外周緣的線段為半徑的圓的切線、與葉片4所成的角度定義為出口角P時，出口角P設定為45°。對于葉片4的入口角，當將以連結(jié) 風扇的旋轉(zhuǎn)軸中心C與葉片4的內(nèi)周緣的線段為半徑的圓的切線、與葉片4所成的角度定義為入口角a時，入口角a設定為40°，葉輪3的葉片4是相對于旋轉(zhuǎn)方向朝后的葉片，由此形成為渦輪風扇。圖4是表示圖I所示的本實用新型的離心式風扇的風量的模擬結(jié)果的圖，圖5是圖4所示的支柱附近的詳細圖，圖7是圖4所示的圖的剖面圖。圖8與圖9是表示具備現(xiàn)有的渦旋狀殼體的離心式風扇的風量的模擬結(jié)果的圖。本實用新型的離心式風扇以及具備現(xiàn)有的渦旋狀殼體的離心式風扇的葉輪都使用圖3所示的結(jié)構(gòu)。上述的圖的風量的模擬表示靜壓Pa = 0的風量。如圖4所示，在本申請實用新型的離心式風扇中，伴隨著葉輪3的旋轉(zhuǎn)而從吸入口15吸入的空氣通過葉輪3的葉片4之間從葉輪3的外周緣向外側(cè)吹出。此時，由于殼體10的四個側(cè)面全部僅具備支柱13而形成開口，所以從葉輪3吹出的空氣從殼體10的四個側(cè)面的開口向殼體10的外側(cè)吹出。圖5是圖4的支柱附近的詳細圖，表示支柱13的附近的風量的狀況。如圖5所示，通過葉輪3的葉片4之間的空氣從葉輪3的外周緣向外側(cè)吹出。支柱13的側(cè)面20形成為與從葉輪3的外周緣向外側(cè)吹出的空氣的吹出方向一致。因此，在支柱13的附近，由于從葉輪3的外周緣向外側(cè)吹出的空氣沿著支柱13的側(cè)面20順暢地流動，故在支柱13的附近的空氣流不產(chǎn)生紊亂。其結(jié)果是，大幅度地抑制吹出的空氣的紊亂所導致的噪聲，能夠?qū)崿F(xiàn)低噪聲化。如圖2所示，支柱13為了避開用于連結(jié)上板11與下板12的連結(jié)件(例如，螺栓、鉚釘?shù)?而在其外周側(cè)形成凹部21，但并不局限于此，例如，如圖6所示，也可以是支柱13在其外周側(cè)代替凹部21而形成圓弧狀的側(cè)壁25，在支柱13設置用于供連結(jié)件插通的貫通孔14的結(jié)構(gòu)。由于通過形成圓弧狀的側(cè)壁25，能夠防止卷入到凹部21的空氣流，故能夠抑制在支柱13的外周面的空氣的紊亂。另外，葉輪3的外周緣和與葉輪3的外周緣對置的支柱13的面之間的間隙形成為恒定，但間隙也可以形成為從支柱13的側(cè)面20朝相反一側(cè)的側(cè)面(從圖5所示的角部22朝角部23)逐漸增加，在該情況下，能夠抑制在角部23附近的空氣流的集中，能夠進一步實現(xiàn)低噪聲。圖7是圖4所示的離心式風扇的剖面圖的一部分。如圖7所示，可知伴隨著葉輪3的旋轉(zhuǎn)而吸入的空氣，不會使在吸入口 15附近的空氣產(chǎn)生紊亂，而高效地被吸入并通過葉輪3的葉片4之間的樣子。[0048]如圖8所示，在具備現(xiàn)有的渦旋狀殼體的離心式風扇中，伴隨著葉輪3的旋轉(zhuǎn)而從吸入口 45吸入的空氣通過葉輪3的葉片4之間而從葉輪3的外周緣向外側(cè)吹出。從葉輪3吹出的空氣被引導至渦旋狀殼體50的內(nèi)壁51并從殼體50的排出口 52向外側(cè)吹出，如圖4所示，從葉輪3的外周緣向外側(cè)吹出的空氣的一部分與渦旋狀殼體50的內(nèi)壁51碰撞而使空氣產(chǎn)生紊亂，因為該紊亂的空氣，在殼體50的排出口 52附近也使空氣產(chǎn)生紊亂。其結(jié)果是，因為在排出口 52附近的空氣的紊亂而產(chǎn)生噪聲。圖9是圖8所示的圖的剖面圖的一部分。如圖9所示,表示伴隨著葉輪3的旋轉(zhuǎn)而從吸入口 45吸入的空氣，在吸入口 45附近空氣產(chǎn)生紊亂的情況。該空氣的紊亂表示在從吸入口 45吸入的空氣被吸入到葉輪3的葉片4之間之后，一部分的空氣發(fā)生逆流的情況。這樣，從吸入口 45吸入的空氣的一部分從環(huán)狀的遮板6與葉片4之間逆流到吸入口 45，因為該逆流而導致從葉輪3的外周緣向外側(cè)吹出的空氣的風量的減少。將圖I所示的本實用新型的離心式風扇與圖8所示的具備現(xiàn)有的渦旋狀殼體的離 心式風扇的噪聲以Jis B8340為基準進行測定的結(jié)果，相對于具備現(xiàn)有的渦旋狀殼體的離心式風扇為61dB (A)，本實用新型的離心式風扇為54dB(A)。這樣，本實用新型的離心式風扇與具備現(xiàn)有的渦旋狀殼體的離心式風扇相比能夠大幅度地抑制噪聲。圖10是表示圖I所示的本實用新型的離心式風扇與圖8所示的具備現(xiàn)有的渦旋狀殼體的離心式風扇的靜壓-風量特性(P-Q)特性的圖。葉輪都使用圖3所示的結(jié)構(gòu)。如圖10所示，本實用新型的離心式風扇與具備現(xiàn)有的渦旋狀殼體的離心式風扇相比最大靜壓較低，相反地，最大風量與具備現(xiàn)有的渦旋狀殼體的離心式風扇相比變高。最大靜壓較低的理由是因為本實用新型的離心式風扇I不具備用于提高從葉輪3吹出的空氣的壓力的渦旋狀殼體的緣故。另外，如圖9所示，在具備現(xiàn)有的渦旋狀殼體50的離心式風扇中，產(chǎn)生從葉輪3吹出的空氣與渦旋狀殼體50的內(nèi)壁51發(fā)生碰撞，該空氣的一部分在葉輪3中逆流而流入到吸入口 45的現(xiàn)象，但在本實用新型的離心式風扇中，由于從葉輪3吹出的空氣從形成于殼體10的側(cè)面的開口吹出，故不產(chǎn)生空氣在葉輪3中逆流而流入到吸入口 15的現(xiàn)象，其結(jié)果是，能夠不損失風量而增大最大風量。兩者的葉輪的形狀都是相同的、外徑為120mm(p，本實用新型的離心式風扇的殼體的一邊為120_見方。而現(xiàn)有的渦旋狀殼體的外徑為大約190mmcp。由此，在將本實用新型的離心式風扇的殼體設為與現(xiàn)有的渦旋狀殼體的外徑相同的190mm見方的情況下，由于圖10所示的P-Q特性呈現(xiàn)在上方大致平行移動的趨勢，最大靜壓形成為與現(xiàn)有的渦旋狀殼體的最大靜壓大致相等，故最大風量能夠大幅度地增加，與具備現(xiàn)有的渦旋狀殼體的離心式風扇相比能夠大幅度地提高P-Q特性。因此，本實用新型的離心式風扇能夠提供具有較高的風量特性的風扇。本實用新型的離心式風扇的用途并沒有特別的限定，能夠廣泛地加以利用，在家電設備、OA設備、工業(yè)設備的冷卻、換氣、空調(diào)、車輛的鼓風機等中使用的情況下，能夠提供與具備現(xiàn)有的渦旋狀殼體的離心式風扇相比能夠抑制噪聲、并且具備較高的風量特性的離心式風扇。在本實施方式中，殼體10雖形成為正方形，但并不局限于此，也可以是包含多邊形、圓形、非對稱形狀的任意的形狀。支柱的形狀并不局限于本實施方式，也可以是基于風量的模擬結(jié)果而被適當?shù)卦O定的、具有能夠供連結(jié)件插通的程度的大小的圓筒形狀。如果是具有能夠供連結(jié)件插通的程度的大小的圓筒形狀，由于由葉輪3吹出的空氣能夠幾乎不受到阻力地從殼體10的側(cè)面向外側(cè)吹出，故能夠提供進一步實現(xiàn)低噪聲化的離心式風扇。另外，支柱的形狀也可以是具有能夠供連結(jié)件插通的程度的大小的翼形，通過適當?shù)卦O定翼形，能夠提供由葉輪3吹出的空氣能夠幾乎不受到阻力地從殼體10的側(cè)面向外側(cè)吹出，并且能夠提高由葉輪3吹出的空氣的靜壓的離心式風扇。 本實施方式的葉輪的葉片構(gòu)造具有朝后的葉片即相對于旋轉(zhuǎn)方向朝后彎曲傾斜的葉片形狀，由此構(gòu)成渦輪風扇，在能夠抑制起因于渦旋狀殼體的噪聲方面，也可以是葉輪的葉片構(gòu)造具有相對于旋轉(zhuǎn)方向朝前彎曲傾斜的葉片形狀的西洛克風扇(sirocco fan)。
權(quán)利要求1.一種離心式風扇，該離心式風扇將在圓板狀的主板與環(huán)狀的遮板之間沿圓周方向配設有多個葉片的葉輪收納于殼體內(nèi)，利用伴隨著所述葉輪的旋轉(zhuǎn)的離心力將從吸入口吸入的空氣朝所述葉輪的徑向外側(cè)吹出，進而從所述殼體吹出， 該離心式風扇的特征在于， 所述殼體包括上板、下板以及夾裝于所述上板與所述下板之間的多個支柱，所述殼體的側(cè)面僅具備所述支柱而形成開口， 將朝所述葉輪的徑向外側(cè)吹出的所述空氣從所述開口吹出， 所述多個支柱具備側(cè)面，在所述支柱附近從所述葉輪朝外側(cè)吹出的空氣的吹出方向與所述支柱的所述側(cè)面一致。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的離心式風扇，其特征在于， 所述多個支柱為圓筒形狀，供用于連結(jié)所述上板與所述下板的連結(jié)件插通。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的離心式風扇，其特征在于， 所述多個支柱為翼形，供用于連結(jié)所述上板與所述下板的連結(jié)件插通。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任一項所述的離心式風扇，其特征在于， 所述葉輪具備相對于旋轉(zhuǎn)方向朝后的葉片。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任一項所述的離心式風扇，其特征在于， 所述葉輪具備相對于旋轉(zhuǎn)方向朝前的葉片。
專利摘要本實用新型提供離心式風扇，殼體利用上板與下板夾持多個支柱，殼體的側(cè)面形成僅由支柱構(gòu)成的開口，由此抑制噪聲。將在圓板狀的主板與環(huán)狀的遮板之間沿圓周方向配設有多個葉片的葉輪收納于形成有渦旋狀的流路的殼體內(nèi)，利用伴隨著上述葉輪的旋轉(zhuǎn)的離心力，將從吸入口吸入的空氣朝上述葉輪的徑向外側(cè)噴出，進而從上述殼體噴出，上述殼體利用上板與上述下板夾持多個支柱，上述殼體的側(cè)面僅具備上述支柱而形成開口。
文檔編號F04D29/42GK202381399SQ20112047290
公開日2012年8月15日 申請日期2011年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月26日
發(fā)明者小串正樹, 福田貴子, 藤本征也, 鈴木讓 申請人:美蓓亞株式會社