專利名稱：葉輪以及具備該葉輪的離心式風扇的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及葉輪以及具備該葉輪的離心式風扇，更特定地說，涉及具備收納于上殼體以及下殼體之間的葉輪的離心式風扇。
背景技術(shù)：
離心式風扇(離心送風機)是通過使具有多個葉片(也稱作翼、impeller)的葉輪旋轉(zhuǎn)而朝離心方向進行送風的風扇。作為這種風扇的離心式多翼風扇形成為將繞馬達的旋轉(zhuǎn)軸配置有多個葉片的葉輪收納于具有吸入口和排出口的殼體內(nèi)的結(jié)構(gòu)。離心式多翼風扇使從吸入口吸入的空氣自葉輪的中心流入葉片之間，并利用伴隨著葉輪的旋轉(zhuǎn)的離心作用將空氣朝葉輪的徑向外側(cè)噴出。從葉輪的外周外側(cè)噴出的空氣經(jīng)過殼體內(nèi)部，形成高壓空氣，并從排出口被吹出。離心式多翼風扇廣泛應(yīng)用于家電設(shè)備、OA設(shè)備、工業(yè)設(shè)備的冷卻、換氣、空調(diào)、車輛用送風機等。離心式多翼風扇的送風性能和噪聲受葉輪的葉片形狀和殼體形狀影響較大。圖20是現(xiàn)有的離心式風扇的立體圖，圖21是示出圖20的離心式風扇的將殼體下板卸下之后的狀態(tài)的俯視圖。在該離心式風扇I中，通過中央的葉輪3’旋轉(zhuǎn)來進行送風。葉輪3’具有21片葉片2’，利用內(nèi)置于離心式風扇I的風扇馬達使該葉輪3’以旋轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)。其旋轉(zhuǎn)方向是圖21中的逆時針方向。葉輪3’被收納于殼體4。殼體4由分別呈板狀的上殼體5和下殼體6構(gòu)成,為了等間隔地保持上殼體5和下殼體6，在殼體4的四個角部設(shè)置有支柱7。在離心式風扇I的上部設(shè)置有空氣的吸入口 8。空氣的吹出口 9設(shè)置于殼體4的支柱7與支柱7之間。S卩，殼體4的四個邊的四個方向分別成為空氣的吹出口 9 (殼體敞開型)。另外，殼體4也可以設(shè)置有將從葉輪3’吹出的空氣匯合于一個方向的吹出口(蝸殼型)。如圖20以及圖21所示，一片葉片2’呈圓弧形狀，一般來說，通過移動而將空氣推出的一側(cè)的面(壓力面)、和其相反側(cè)的面(負壓面)分別呈相同的圓弧形狀。并且，如圖21所示，葉片2’的厚度從葉輪3’的內(nèi)周側(cè)朝向外周側(cè)是恒定的。作為對現(xiàn)有技術(shù)的風扇中的葉片形狀的改進，存在以下在先技術(shù)。在日本特開2005-155579號公報中，公開了如下的多翼送風風扇空氣流動方向上的從徑向內(nèi)端到徑向中間部為止的、槳葉(葉片)前半部的至少一部分的負壓面的截面形狀由折線形成。在日本特開2007-278268號公報中，公開了將槳葉的前緣形成為曲率半徑在
0.2mm以下的尖銳的棱角形狀的離心式多翼風扇。在日本特開2001-329994號公報中，公開了由以使得葉輪的葉片出口向旋轉(zhuǎn)方向傾斜的方式彎曲的前向葉片構(gòu)成的多翼離心送風機。葉片形成為呈從翼前部到翼后部而翼厚逐漸變薄的翼形的形狀。對于該葉片，考慮沿著圓錐部流入的空氣的角度、即圓錐部的傾斜角來設(shè)定流入角。并且，考慮滑移率來設(shè)定流出角。[0012]在日本特開2001-280288號公報中，公開了在規(guī)定形狀的風扇殼體內(nèi)具備由沿周方向以規(guī)定間距排列設(shè)置的多片葉片構(gòu)成的葉輪的多翼送風機。且設(shè)置成各個葉片的葉輪外周側(cè)的彎曲線半徑大于葉輪內(nèi)周側(cè)的彎曲線半徑。在日本特開平11-148495號公報中，公開了將多個葉片板配置于圓周上而設(shè)置成的西洛克風扇的葉輪。葉片板的末端部的截面的外形線和基端部的截面的外形線由特定范圍的二維曲線形成，葉片板的安裝角度設(shè)定于特定的范圍。并且，如圖20以及圖21所示，支柱7具有連接上殼體5以及下殼體6的功能，在葉輪3的周圍形成有三個以上(在此為四個)支柱7。相鄰兩個支柱的間隔設(shè)定為相等間·隔。即，連接葉輪3的旋轉(zhuǎn)軸和各個支柱7的多條直線所形成的多個角0 1 0 4全部相
坐寸o作為現(xiàn)有技術(shù)的風扇的殼體(外殼)形狀的改進，存在以下在先技術(shù)。在日本特開2006-336642號公報中，記載了在吸氣口的一側(cè)形成向外延伸的遮擋物(barricade),以防止異物進入吸氣口的離心式風扇。在日本特開2010-275958號公報中，公開了具備從殼體朝徑向外側(cè)突出的電路基板、且電子元件中的至少一個配置于比殼體的側(cè)壁部的內(nèi)周面靠徑向外側(cè)的位置的離心風扇。在日本特開2007-239712號公報中，公開了利用殼體主體的主體側(cè)壁部以及殼體罩的罩側(cè)壁部形成殼體的側(cè)壁部的離心風扇。在日本特開2007-218234號公報中，記載了在殼體的側(cè)面設(shè)置排氣口，并在側(cè)壁部與葉輪部的外周之間形成有朝向排氣口的流路的離心風扇。在殼體的底部形成有吸氣□。設(shè)備的小型化、薄型化、高密度安裝化、進而節(jié)能化不斷發(fā)展，市場迫切期望搭載于該設(shè)備的風扇馬達高靜壓化、高效率化。即便是圖20以及圖21所示的離心式風扇，也希望改善空氣的流量、靜壓、噪聲級。然而，如圖21所示，葉片2’的壓力面由一個圓弧構(gòu)成的形狀存在不適合風的流動這一問題。即，圖21的葉片2’的壓力面以及負壓面的形狀均與具有某直徑的一個圓弧的形狀一致。在此類葉片形狀中，空氣的流量、靜壓降低。并且，存在導致噪聲級惡化的問題。特別是在圖20以及圖21所示的離心式風扇中，離散頻率噪聲(窄帶噪聲)以及寬帶噪聲的噪聲級均高，存在搭載于設(shè)備時的噪聲級高的問題。在此，所謂“離散頻率噪聲”是指依存于葉片通過頻率的噪聲，也被稱作NZ噪聲。離散頻率噪聲是在窄頻帶的特定頻率具有特征性峰值的噪聲。其頻率由式fnz=(旋轉(zhuǎn)頻率n) X (葉片的片數(shù)z)表示。離散頻率噪聲除了產(chǎn)生I次成分以外,還產(chǎn)生2次成分、3次成分…，因此，在實際聽辨中成為較大的問題。即，在將離心式風扇搭載于設(shè)備時，存在作為明顯的聲音而產(chǎn)生雜音的風險。在寬帶噪聲的誘因中，紊流占據(jù)支配性低位，決定總噪聲級，因此，也謀求減少寬帶噪聲。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供具備具有適合于風的流動的葉片形狀的葉輪、以及具備該葉輪的離心式風扇，并且提供不對風量特性賦予不良影響、能夠?qū)崿F(xiàn)低噪聲化的離心式風扇。[0026]根據(jù)本實用新型的一個實施方式，葉輪具備主板；屏蔽部；以及多個葉片，這些葉片設(shè)置在主板與屏蔽部之間，且排列在圓周上，該葉輪能夠以旋轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)，多個葉片具有壓力面和負壓面，當從旋轉(zhuǎn)軸的延伸方向觀察壓力面時，上述壓力面呈利用至少連接三種圓弧而得的形狀表示的形狀。優(yōu)選的是，圓弧為三種，各個圓弧以不同的坐標位置為中心、且具有不同的直徑。優(yōu)選的是，從旋轉(zhuǎn)軸的延伸方向觀察時的壓力面的形狀是連接三個圓弧而得的形狀，三個圓弧中的位于兩端部的兩個圓弧的半徑大致相等，三個圓弧中的位于中央部的一個圓弧的半徑小于上述三個圓弧中的位于兩端部的上述兩個圓弧的半徑。優(yōu)選的是，位于壓力面的兩端部的上述兩個圓弧之差在3%以內(nèi)，位于中央部的上述一個圓弧的半徑為位于兩端部的上述兩個圓弧的半徑的35% 40%。優(yōu)選的是，壓力面通過組合經(jīng)過規(guī)定的三個點的多個高次函數(shù)表示。優(yōu)選的是，規(guī)定的三個點基于葉輪的內(nèi)徑、葉輪的外形、入口角、出口角以及彎曲角而決定。優(yōu)選的是，多個葉片分別呈隨著遠離旋轉(zhuǎn)軸而厚度變薄的形狀。優(yōu)選的是，多個葉片分別形成為從自旋轉(zhuǎn)軸離開規(guī)定距離的位置起，葉片的厚度被維持在規(guī)定范圍。離心式風扇具備上殼體；下殼體；收納于上述上殼體與上述下殼體之間的上述葉輪；連接上述上殼體與上述下殼體、且形成在上述葉輪的周圍的三個以上的支柱，上述三個以上的支柱中的某相鄰支柱之間的間隔與其他相鄰支柱之間的間隔不同。根據(jù)本實用新型的其它實施方式，離心式風扇具備上殼體；下殼體；收納于上殼體與下殼體之間的葉輪；以及連接上殼體與下殼體、并且形成在葉輪的周圍的三個以上的支柱，三個以上的支柱中的某相鄰支柱之間的間隔與其他相鄰支柱之間的間隔不同。優(yōu)選的是，葉輪具備分別具有壓力面和負壓面的多個葉片，當從葉輪的旋轉(zhuǎn)軸的延伸方向觀察時，上述壓力面呈利用連接至少三種圓弧而得的形狀表示的形狀。優(yōu)選的是，各個相鄰支柱之間的間隔互不相同。優(yōu)選的是，上殼體以及下殼體具有俯視觀察呈四邊形狀的外形，支柱的數(shù)量為四個，支柱設(shè)置于上殼體以及下殼體的角部。優(yōu)選的是，分別連結(jié)葉輪的旋轉(zhuǎn)軸和三個以上的支柱中的各支柱的多條直線所形成的多個角具有不同的角度。優(yōu)選的是，支柱呈流線型。優(yōu)選的是，由上殼體、下殼體以及支柱包圍的空間作為空氣的吹出口發(fā)揮功能。根據(jù)本實用新型，能夠提供具備具有適合于風的流動的葉片形狀的葉輪、以及具備該葉輪的離心式風扇，并且提供不對風量特性賦予不良影響、能夠?qū)崿F(xiàn)低噪聲化的離心式風扇。

圖1是本實用新型的實施方式之一的離心式風扇的立體圖。圖2是圖1的離心式風扇的中央縱剖視圖。圖3是以從上殼體側(cè)透視觀察的狀態(tài)示出圖1的離心式風扇的葉片形狀的圖。[0046]圖4是用于對圖3的葉輪的構(gòu)造進行說明的圖。圖5是用于對葉輪的葉片形狀進行說明的第一圖。圖6是用于對葉輪的葉片形狀進行說明的第二圖。圖7是用于對葉輪的葉片形狀進行說明的第三圖。圖8是用于對葉輪的葉片形狀進行說明的第四圖。圖9是用于對葉輪的葉片形狀進行說明 的第五圖。圖10是用于對葉輪的葉片形狀的一例進行說明的圖。圖11是示出在圖1 圖9中說明的離心式風扇和現(xiàn)有的離心式風扇的靜壓-風量特性的圖。圖12是示出在圖1 圖9中說明的離心式風扇的風量的仿真結(jié)果的圖。圖13是示出圖20所記載的現(xiàn)有的離心式風扇的風量的仿真結(jié)果的圖。圖14是本實用新型的另一個實施方式的離心式風扇的立體圖。圖15是以從上殼體側(cè)透視觀察的狀態(tài)示出圖14的離心式風扇的葉片形狀和支柱的位置的圖。圖16是以從上殼體側(cè)透視觀察的狀態(tài)示出本實施方式的離心式風扇的葉片形狀和支柱的位置的圖。圖17是示出在圖14、15中說明的離心式風扇和具有等間隔的支柱的離心式風扇的靜壓-風量特性的圖。圖18是示出具有等間隔的支柱的離心式風扇所產(chǎn)生的噪聲級的圖。圖19是示出在圖14、15中說明的實施方式的離心式風扇所產(chǎn)生的噪聲級的圖。圖20是現(xiàn)有的離心式風扇的立體圖。圖21是以從下殼體側(cè)透視觀察的狀態(tài)示出圖20的離心式風扇的葉片形狀的圖。標號說明1:離心式風扇；2 :葉片；2a :壓力面；2b :負壓面；3 :葉輪；4 :殼體；5 :上殼體；6 下殼體；7a 7d :支柱；8 :吸入口 ；9 :吹出口 ；11 :旋轉(zhuǎn)軸；13 :風扇馬達；21 :主板；23 :屏蔽部(shroud) ； a :入口角:出口角。
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。第一實施方式圖1是本實用新型的實施方式之一的離心式風扇的立體圖，圖2是圖1的離心式風扇的中央縱剖視圖。并且，圖3是以從上殼體5側(cè)透視觀察的狀態(tài)示出圖1的離心式風扇的葉片形狀的圖。參照圖1 圖3，在離心式風扇I中，通過中央的葉輪3旋轉(zhuǎn)而進行送風。葉輪3具有分別等間隔地配置的七片葉片2，利用內(nèi)置于離心式風扇I的風扇馬達13使該離心式風扇I以旋轉(zhuǎn)軸11為中心旋轉(zhuǎn)。其旋轉(zhuǎn)方向是圖3中的順時針方向。葉輪3被收納于殼體4。殼體4由分別呈板狀的上殼體5和下殼體6構(gòu)成，為了等間隔地保持上殼體5和下殼體6，在殼體4的四個角部設(shè)置有支柱7。在離心式風扇I的上部設(shè)置有空氣的吸入口 8?？諝獾拇党隹?9設(shè)置在殼體4的支柱7與支柱7之間。S卩，殼體4的四邊的四個方向分別成為空氣的吹出口 9(殼體敞開型)。另外，殼體4也可以設(shè)置有將從葉輪3吹出的空氣匯合于一個方向的吹出口(蝸殼)。如圖2所示，葉輪3構(gòu)成為具備圓板狀的主板21 ;環(huán)狀的屏蔽部23 ;以及設(shè)置在主板21與屏蔽部23之間、且排列在圓周上的多個葉片2，該葉輪3能夠以旋轉(zhuǎn)軸11為中心而旋轉(zhuǎn)。圖4是用于對圖3的葉輪3的構(gòu)造進行說明的圖。如圖所示，多個葉片2分別繞中心0沿箭頭“A”方向(順時針方向)旋轉(zhuǎn)。各葉片2具有面向旋轉(zhuǎn)方向的前側(cè)的壓力面2a和面向前側(cè)的相反側(cè)的負壓面2b。壓力面2a是在旋轉(zhuǎn)時推壓空氣的一側(cè)的面。各葉片2的一端部形成在距離中心0具有Dl的半徑的內(nèi)徑部分(內(nèi)周緣)，各葉片2的另一端部位于距離中心0具有D2的半徑的外徑部分(外周緣)。在圖4中示出從葉輪3的旋轉(zhuǎn)軸所延伸的方向觀察葉片2時的形狀。因此，在圖4中，壓力面2a、負壓面2b、外周緣以及內(nèi)周緣中的任一方均以曲線表示。葉片2的入口角a為45°，出口角P為30°。在此,所謂入口角a是指圖4所示的表示壓力面2a的曲線和內(nèi)周緣接觸的點處的內(nèi)周緣的切線、與該點處的表示壓力面2a的曲線的切線之間的夾角，示出90°以下的一側(cè)的角。所謂出口角P是指圖4所示的表示壓力面2a的曲線和外周緣接觸的點處的外周緣的切線、與該點處的表示壓力面2a的曲線的切線之間的夾角，示出90°以下的一側(cè)的角。圖4所示的表示壓力面2a的曲線的形狀能夠利用連接至少三種圓弧而得到的形狀、或者組合經(jīng)過三個點的多個高次函數(shù)的形狀來表現(xiàn)。圖5-9是用于對葉輪3的葉片形狀進行說明的圖。上述壓力面2a的截面形狀以下述方式?jīng)Q定。如圖5所示，以直徑120mm的圓作為外周緣，以直徑70_的圓作為內(nèi)周緣，將上述兩個圓記為同心圓C1、C4。另外，內(nèi)周緣以及外周緣是根據(jù)設(shè)計規(guī)格、馬達的尺寸而決定的，并不限定于該尺寸。其次，作為表示外周緣以及內(nèi)周緣的圓的同心圓，描繪尺寸為表示外周緣的圓Cl的尺寸的3/4 (直徑90mm)的圓C2。并且，作為表示外周緣以及內(nèi)周緣的圓的同心圓，在表示內(nèi)周緣的圓C4、和尺寸為上述外周緣的尺寸的3/4的圓C2的中間描繪圓C3 (直徑80mm)。如圖6所示，決定入口角a (45° )、出口角(30° )以及彎曲角(55° )。入口角影響噪聲值，通過將入口角設(shè)定為45°，NZ音大幅降低。出口角影響靜壓，根據(jù)設(shè)計目標的不同而不同。彎曲角也影響靜壓，根據(jù)設(shè)計目標的不同而不同。利用點D表示測定入口角a的位置，利用點A表示測定出口角P的位置。將經(jīng)過點A和0的直線稱作線段LI，將經(jīng)過點D和0的直線稱作線段L2。彎曲角是利用經(jīng)過圓的中心0的兩條直線L1、L2規(guī)定的角度。點A是經(jīng)過圓的中心0且規(guī)定彎曲角的一條直線LI與外周緣Cl的交點。點D是經(jīng)過圓的中心0且規(guī)定彎曲角的另一條直線L2與內(nèi)周緣C4的交點。如圖7所示，在規(guī)定彎曲角的直線L1、L2之間，引出經(jīng)過圓的中心O、且與直線L2的夾角為彎曲角的3/10的角度(16. 5° )的直線，將該直線與圓C2的交點設(shè)定為點B。此外，在規(guī)定彎曲角的直線L1、L2之間，引出經(jīng)過圓的中心O、且與直線L2的夾角為彎曲角的3/20的角度(8. 25。)的直線，將該直線與圓C3的交點設(shè)定為點C。[0083]如圖8所示，描繪連結(jié)點八、8、(以及0的三個圓弧1 3、1 2、1 1。此時，以圓弧R3以及R2的組、圓弧R2以及Rl的組的各個組的圓弧呈正接關(guān)系的方式進行描繪。在此，所謂正接關(guān)系是指在兩個圓弧的連接點處，兩個圓弧的切線彼此重疊的關(guān)系。圖9是用于對葉輪3的葉片形狀進行說明的圖，是示出圓弧Rl R3的特征的圖?？紤]將測定入口角a的位置即點D設(shè)定為原點，將X(圖中橫向)方向的右方設(shè)定為正方向，將Y(圖中縱向)方向的上方設(shè)定為正方向的坐標系，則 Rl是基點(中心的坐標)為(X，Y) = (-34. 2mm, 35. 8mm)、半徑為50_、且以點C和點D作為端部的圓弧， R2是基點(中心的坐標)為(X，Y) = (-10.1mm, 15. 7mm)、半徑為18謹、且以點B和點C作為端部的圓弧， R3是基點(中心的坐標)為(X，Y) = (-42. 8mm, 20. 8mm)、半徑為51mm、且以點A和點B作為端部的圓弧。如果示出圓弧的半徑，則R3的半徑與Rl的半徑大致相等，優(yōu)選為二者之差在3%以內(nèi)，位于R3與Rl之間的圓弧R2的半徑小于圓弧Rl、R3的半徑，優(yōu)選為上述圓弧Rl、R3的半徑的35 40%左右。另外，三個圓弧的基點位置僅是一例，并不限定于此。以經(jīng)過點D且隨著趨向點A而葉片的厚度變薄、并且呈沿著壓力面形狀的形狀的曲線的方式形成負壓面，由此，能夠得到翼形狀的葉片外形。例如，通過確定點A處的負壓面的曲率半徑、并形成隨著趨向點D而曲率半徑變小的曲線，能夠得到圖9那樣的形狀。以上述方式構(gòu)成的本實施方式的風扇具有以下特征。即，葉片的壓力面的形狀由三個圓弧(R1、R2、R3)構(gòu)成。并且，葉片的壓力面的形狀也可以由以下多個高次函數(shù)的組合來表現(xiàn)(另外，所謂高次函數(shù)是指二次函數(shù)以上的高次的函數(shù))。y = 0. 108x3-0. 375x2+0. 767xy = -2. 56x3+30. Ox2-119. 3x+174. 9(將葉片的末端設(shè)定為原點。將上述各個算式的規(guī)定的數(shù)值范圍作為葉片的壓力面的形狀。算式僅是一例，并不限定于此。)這樣，通過決定葉片的形狀，能夠制作沿著空氣的流動的效率良好的風扇，具有能夠達成高流量、高靜壓化、低噪聲化的效果。并且，本實施方式的風扇能夠適應(yīng)于渦輪式、多翼式、徑流式等所有的離心式風扇。作為搭載風扇的裝置，主要能夠應(yīng)用于需要進行吸入冷卻的產(chǎn)品(家電、PC、OA設(shè)備、車載設(shè)備等)等。圖10是用于對本實施方式的葉輪3的葉片形狀的一例進行說明的圖。能夠利用上述圓弧的組合、算式來決定葉片的形狀。并且，如圖10(圖10)所示，能夠自由地調(diào)整翼端的厚度。例如，如圖10那樣，通過避免葉片的末端部分的厚度低于規(guī)定厚度(使外緣部處的葉片的厚度比圖9中的厚度厚)，能夠提高葉片的剛性。S卩，對于從旋轉(zhuǎn)軸離開規(guī)定距離以上的葉片的部分，通過將其厚度保持在規(guī)定范圍內(nèi)(使其不會降低至規(guī)定厚度以下)，能夠提高葉片的剛性。圖11是示出在圖1 9中說明的離心式風扇和現(xiàn)有的離心式風扇的靜壓-風量特性的圖。圖中圖表的橫軸表示風量，縱軸表示靜壓。在圖表中，利用虛線記載現(xiàn)有的離心式風扇的特性，利用實線表示在圖1 9中說明的離心式風扇的特性。 如圖所示，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，在本實施方式的風扇中，在任意風量處都能夠得到
聞靜壓。圖12是示出在圖1 9中說明的離心式風扇的風量的仿真結(jié)果的圖，圖13是示出現(xiàn)有的離心式風扇的風量的仿真結(jié)果的圖。在圖中，利用箭頭表示葉片2、2’的周邊的空氣的流動，利用線的濃淡表示空氣的速度。顏色濃的箭頭意味著流動速度比淺色箭頭處的流動速度快。如圖12以及13所示，根據(jù)本實施方式的葉片的形狀，能夠整體性地增加風速，由此，能夠達成高流量。并且,根據(jù)本實施方式，具有能夠利用從葉片的根部部分到葉片的末端部分為止的葉片形狀使空氣加速這一效果。并且，根據(jù)在圖1 9中說明的離心式風扇，具有能夠抑制離散頻率噪聲的產(chǎn)生這一效果。具體地說，與現(xiàn)有的風扇相比較，具有1. 5dB(A)的降低效果。并且，能夠降低NZ噪聲的一次峰值等級，并且，也能夠大幅抑制NZ噪聲的二次峰值的產(chǎn)生。在實際聽辨中的問題最大(能夠作為明顯的聲音聽到)的IkHz 4kHz的頻率范圍中，從寬帶噪聲突出的顯著峰值消失，具有能夠提高工業(yè)價值大的風扇這一效果。另外，風扇的壓力面的形狀并不限于三個圓弧，也可以形成為組合三個以上圓弧的形狀。并且，在上述實施方式中示出的數(shù)值為理想數(shù)值，即便包含±10%左右的誤差，也能夠以能夠達成實用新型目的的等級制造風扇。例如，圖9的圓弧Rl的半徑在50mm的基礎(chǔ)上包含± 10%左右的誤差,只要處于45mm 55mm的范圍即可。同樣，上述坐標值、角度、直徑等數(shù)值也允許包含±10%左右的誤差。如上，通過將風扇的葉片形狀設(shè)定為三個以上圓弧的組合、或者高次函數(shù)曲線，能夠制作沿著空氣的流動的效率良好的葉片形狀，具有能夠達成高流量、高靜壓化、低噪聲化的效果。并且，通過將葉片形狀設(shè)定為三個圓弧或者平滑的曲線(2次、3次等高次函數(shù))，能夠自由地調(diào)整翼端的厚度，能夠?qū)崿F(xiàn)葉片的剛性提高。此外，氣動力噪聲降低，因此，具有能夠達成低噪聲化的效果。第二實施方式以下，對本實用新型的第二實施方式進行說明。另外，適當?shù)厥÷耘c上述實施方式重復的說明。圖14是本實用新型的另一實施方式的離心式風扇的立體圖，并且，圖15是以從上殼體5側(cè)透視觀察的狀態(tài)示出圖14的離心式風扇的葉片形狀和支柱位置的圖。在本實施方式中，如在圖15中所觀察到的那樣，連結(jié)葉輪3的旋轉(zhuǎn)軸(旋轉(zhuǎn)中心)和各個支柱7a 7d的多條直線所形成的多個角0 1 0 4全部具有不同的角度。即,支柱7a 7d中的某相鄰支柱之間的間隔與其他相鄰支柱之間的間隔不同。在此，所謂“相鄰支柱”是指支柱7a和7b、支柱7b和7c、支柱7c和7d、支柱7d和7a的組中的任一組。即，“相鄰支柱”是指多個支柱的組中的臨近的支柱的兩組中的任一組。如圖15所示，優(yōu)選支柱7a 7d的各自的俯視觀察時的形狀呈使得從葉輪3向外吹出的空氣阻力降至最低限度的流線型。由于圖15的葉輪3的構(gòu)造與第一實施方式的圖1 4相同，因此省略詳細說明。圖16是以從上殼體5側(cè)透視觀察的狀態(tài)示出本實施方式的一例的離心式風扇的葉片形狀和支柱位置的圖。在該一例中，連結(jié)葉輪的旋轉(zhuǎn)軸(旋轉(zhuǎn)中心)和各個支柱7a 7d的多條直線所形成的多個角0 1 Q 4也全部具有不同的角度。并且,在支柱7a 7d中,相鄰支柱的間隔不等(支柱7a 7d中，某相鄰支柱之間的間隔與其他相鄰支柱之間的間隔不同)。在此，設(shè)計成使得01= 85°、02 = 99。、03 = 89。、04 = 87。。上述風扇能夠適應(yīng)于渦輪式、多翼式、徑流式等所有離心式風扇。作為搭載風扇的裝置，主要能夠應(yīng)用于需要進行吸入冷卻的產(chǎn)品(家電、PC、OA設(shè)備、車載設(shè)備等)等。圖17是示出在圖14、15中說明的離心式風扇和將支柱7a 7d等間隔配置的離心式風扇的靜壓-風量特性的圖。圖中圖表的橫軸表示風量，縱軸表示靜壓。在圖表中，利用虛線記載現(xiàn)有的離心式風扇的特性，利用實線表示在圖14、15中說明的離心式風扇的特性。如圖所示，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，在本實施方式的風扇中，在任意風量處都能夠得到
聞靜壓。圖18是示出將支柱7a 7d等間隔配置的離心式風扇所產(chǎn)生的噪聲級的圖，圖19是示出在圖14、圖15中說明的本實施方式的離心式風扇所產(chǎn)生的噪聲級的圖。各個圖表中的橫軸表示頻率，縱軸表示該頻率處的噪聲級(單位為dB(A))。在圖18的噪聲頻率分析結(jié)果中，在實際聽辨中問題最大(能夠作為明顯的聲音聽至IJ)的IkHz 4kHz的頻率范圍中，存在從寬帶噪聲突出的顯著峰值(離散頻率噪聲)。與此相對，在圖19的噪聲頻率分析結(jié)果中，上述峰值大致消失。這樣，通過如本實施方式那樣將支柱不等間隔配置，不會降低風量特性，能夠抑制離散頻率噪聲的產(chǎn)生，能夠?qū)崿F(xiàn)_3dB(A)的低噪聲化。此外，通過抑制離散頻率噪聲，NZ噪聲的一次峰值等級降低，并且，二次、三次的高次諧波消失。即，通過使葉片通過頻率噪聲不同步，能夠抑制NZ噪聲的一次、二次、三次的高次諧波而使其消失。另外，對圖19與圖18進行比較，雖然高頻帶處的噪聲級(圖中以橢圓包圍的部分)稍稍上升，但這在工業(yè)上是完全沒有問題的噪聲級。雖然人的聽覺頻率區(qū)域為20Hz 20kHz，但在噪聲級稍稍上升的部分處，該處的噪聲級本身較低，并且從容易聽到的頻率區(qū)域IkHz 4kHz大幅偏離。此外，此類高頻區(qū)域在搭載于安裝設(shè)備時被隔音，極少在實質(zhì)上成為問題。另外，支柱的數(shù)量并不限定于四個，只要是三個以上就能夠?qū)嵤┍緦嵱眯滦?。并且，關(guān)于相鄰支柱之間的間隔，只要任一個間隔與其他任一個間隔不同，就能夠發(fā)揮本實用新型的效果。上述間隔包括距離上的間隔和角度上的間隔。另外，上述實施方式中示出的數(shù)值是理想數(shù)值，即便包含±10%左右的誤差，也能夠以能夠達成實用新型目的的等級制造風扇。例如，圖16的角度0 I在85°的基礎(chǔ)上包含±10%左右的誤差，只要處于76. 5° 93.5°的范圍即可。同樣，上述角度、直徑等數(shù)值也允許包含±10%左右的誤差。并且，在上述實施方式中示出的數(shù)值是理想數(shù)值，并不限定于此。離心風扇具備形成在葉輪周圍的三個以上的支柱，只要上述三個以上的支柱中的某相鄰支柱之間的間隔與其他相鄰支柱之間的間隔不同即可。另外，優(yōu)選連結(jié)葉輪的旋轉(zhuǎn)軸和三個以上支柱的多條直線所形成的多個角度9 1、9 2、…0 n(n為支柱的根數(shù)，n ^ 3)中的各角度均設(shè)定在180°以下。通過設(shè)定在180°以下，能夠更堅固地固定上殼體和下殼體，能夠一并防止馬達的旋轉(zhuǎn)軸搖動。例如，在支柱為3根、且殼體的平面形狀為正方形的情況下，通過在三個角部設(shè)置支柱，9 I = 180°、0 2 = 90°、0 3 = 90°，所有角度均在0°以上、180°以下。并且，在支柱為四根、且殼體的平面形狀為正方形的情況下，通過在相對的兩個角部設(shè)置支柱、并僅在利用連結(jié)上述支柱的直線劃分出的兩個區(qū)域中的任一方設(shè)置兩根支柱，0 I =180°、02<90。、03<90。、04<90。，所有角度均在 0° 以上、180。以下。另外，在本第二實施方式的說明以及附圖中，使用了在第一實施方式中說明了的葉輪形狀，但即便在使用圖 20、圖21所示的葉輪形狀的情況下，也能夠提供能夠不對風量特性賦予不良影響地實現(xiàn)低噪聲化的離心式風扇。應(yīng)當認為，上述實施方式在所有方面均僅是例示，并不具有限制性。本實用新型的范圍并非由上述的說明表示，而是由權(quán)利要求書表示，意圖包含與權(quán)利要求書同等含義以及范圍內(nèi)的所有變更。
權(quán)利要求1.一種葉輪，該葉輪具備主板；屏蔽部；以及多個葉片，這些葉片設(shè)置在所述主板與所述屏蔽部之間，且排列在圓周上，其特征在于，所述葉輪能夠以旋轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)，所述多個葉片具有壓力面和負壓面，當從所述旋轉(zhuǎn)軸的延伸方向觀察時，所述壓力面呈利用連接至少三種圓弧而得的形狀表示的形狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉輪，其特征在于，所述圓弧為三種，各個圓弧以不同的坐標位置為中心、且具有不同的直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉輪，其特征在于，從所述旋轉(zhuǎn)軸的延伸方向觀察時的所述壓力面的形狀是連接三個圓弧而得的形狀，所述三個圓弧中的位于兩端部的兩個圓弧的半徑大致相等，所述三個圓弧中的位于中央部的一個圓弧的半徑小于所述三個圓弧中的位于兩端部的所述兩個圓弧的半徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的葉輪，其特征在于，位于所述壓力面的兩端部的所述兩個圓弧的半徑之差在3%以內(nèi)，位于中央部的所述一個圓弧的半徑為位于兩端部的所述兩個圓弧的半徑的35% 40%左右。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉輪，其特征在于，所述壓力面通過組合經(jīng)過規(guī)定的三個點的多個高次函數(shù)來表示。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的葉輪，其特征在于，所述規(guī)定的三個點基于葉輪的內(nèi)徑、葉輪的外形、入口角、出口角以及彎曲角而決定。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉輪，其特征在于，所述多個葉片分別呈隨著遠離所述旋轉(zhuǎn)軸而厚度變薄的形狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的葉輪，其特征在于，所述多個葉片分別形成為從自所述旋轉(zhuǎn)軸遠離規(guī)定距離的位置起，葉片的厚度被維持在規(guī)定范圍。
9.一種離心式風扇，該離心式風扇具備上殼體及下殼體，其特征在于，還具備收納于所述上殼體與所述下殼體之間的權(quán)利要求1所述的葉輪；以及連接所述上殼體與所述下殼體、并且形成在所述葉輪的周圍的三個以上的支柱， 所述三個以上的支柱中的某相鄰支柱之間的間隔與其他相鄰支柱之間的間隔不同。
專利摘要本實用新型提供葉輪及具備該葉輪的離心式風扇。葉輪具備主板、屏蔽部、以及設(shè)置于主板與屏蔽部之間且排列在圓周上的多個葉片，該葉輪能夠以旋轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)，多個葉片具有壓力面和負壓面，當從旋轉(zhuǎn)軸的延伸方向觀察時，壓力面呈利用連接至少三種圓弧而得的形狀表示的形狀。離心式風扇具備上殼體、下殼體、收納于上殼體與下殼體之間的葉輪、以及連接上殼體與下殼體且形成在葉輪的周圍的三個以上的支柱，三個以上的支柱中的某相鄰支柱之間的間隔與其他相鄰支柱之間的間隔不同。
文檔編號F04D29/28GK202833288SQ201220091500
公開日2013年3月27日 申請日期2012年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月14日
發(fā)明者福田貴子, 藤本征也, 小串正樹, 鈴木讓 申請人:美蓓亞株式會社