CN109958633B - 多叶片离心风机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多叶片离心风机，其能够抑制从叶轮(1)向离心方向吹出的气流(W)的一部分通过喇叭口(8)与保持环(6)的间隙被再次吸入叶轮(1)而形成的循环流(W’)，沿着保持环(6)从叶片(5)之间再次流入时的气流分离，减少起因于该气流分离的噪音。在包括叶轮(1)和以包围叶轮(1)的方式配置的涡形壳(2)的多叶片离心风机中，叶轮(1)的保持环(6)包括：与叶轮(1)的中心轴大致垂直且作为叶轮(1)的最端部的保持环第1端面(6a)；与叶轮(1)的中心轴大致平行且与叶片(5)连接的保持环内表面(6c)；和形成在保持环第1端面(6a)与保持环内表面(6c)之间的连接面(6e)。

Description

多叶片离心风机

技术领域

本发明涉及一种作为例如用于空气调节机等中的多叶片离心风机的多叶片风机。

背景技术

现有的这种多叶片离心风机如图8、图9、图10、图11所示，由涡形壳101和叶轮102构成(例如参照专利文献1)。

图8是上述公报中记载的现有的多叶片离心风机的立体图。

另外，图9是通过现有的多叶片离心风机的叶轮的中心轴和空气吹出口的高度方向上的大致中央部位的平面的截面图(图8种的X-X’截面图)。

图10是现有的多叶片离心风机的叶轮的立体图。

图11是现有的多叶片离心风机的叶轮在图10中的Y-Y’截面的局部截面图。

如图8、图9所示，由涡形壳101和多叶片离心叶轮102构成，其中，涡形壳包括：空气吹出口103、作为空气吸入口的喇叭口104、涡旋状的空气流路105、和连接空气吹出口103的下部与空气流路105的大致圆弧形状的舌部106，叶轮102通过在涡形壳101内从与轴承107成一体的主板108起将多个叶片109配置成环状而构成，且将从形成于与喇叭口104相对的旋转轴方向一端的吸入口110吸入的空气从叶片109之间向离心方向吹出。在叶轮102外周的轴向端部设置有用于保持叶片109的保持环111，并且在与保持环111相对的涡形壳101内表面的舌部106附近设置有比保持环111宽的凹部112，由此能够使涡形壳101与叶轮102的间隙尺寸比现有技术更接近(更小)，并且能够减少与现有相同风量时的噪音和消耗电力。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-50031号公报

发明内容

发明要解决的课题

如图9所示，一般来讲，在具有涡形壳的多叶片离心风机中，产生从叶轮吹出的空气W的一部分通过喇叭口的内侧从吸入口再次流入到叶轮的循环流W’。

但是，在上述现有结构中存在以下的问题，如图11所示，在保持环111的局部截面图中，当流经保持环111附近的循环流W’返回叶片109之间时，在与叶轮102的中心轴Z大致垂直且作为叶轮102的最端部的保持环第1端面111a、和与叶轮102的中心轴Z大致平行且与叶片109连接的保持环内表面111b成大致直角地连接的连接部111c发生气流的分离，噪音增大。

用于解决课题的方法

为了解决所述现有的问题，在包括叶轮和以包围叶轮的方式配置的涡形壳的多叶片离心风机中，叶轮的保持环包括：与叶轮的中心轴大致垂直且位于叶轮的最靠端部的位置的保持环第1端面；与叶轮的中心轴大致平行且与叶片连接的保持环内表面；和形成在保持环第1端面与保持环内表面之间的连接面。

由此，即使在保持环第1端面与连接面的连接部、或连接面与保持环内表面的连接部发生气流的分离，也会形成再次附着在连接面或者保持环内表面且沿着壁面流动的气流。

因此，保持环第1端面与连接面的连接部、跟连接面与保持环内表面的连接部成钝角连接，所以与大致成直角连接的连接部相比，减少气流的分离。

发明效果

本发明的多叶片离心风机，能够抑制在从叶轮向离心方向吹出的气流的一部分通过喇叭口与保持环的间隙且再次被吸入叶轮的循环流沿着保持环从叶片之间再次流入时，在连接面与保持环内表面的连接部发生的气流分离，降低起因于该气流分离的噪音。

附图说明

图1是本发明的第1实施方式的多叶片离心风机的立体图。

图2是本发明的第1实施方式的多叶片离心风机的A-A’截面图。

图3是本发明的第1实施方式的多叶片离心风机的B-B’截面图。

图4是本发明的第1实施方式的多叶片离心风机的叶轮的立体图。

图5是本发明的第1实施方式的叶轮的C-C’截面的局部截面图。

图6是本发明的第1实施方式的弧形连接面得保持环的C-C’截面的局部截面图。

图7是本发明的第1实施方式的叶片的放大立体图。

图8是现有的多叶片离心风机的立体图。

图9是现有的多叶片离心风机的X-X’截面图

图10是现有的多叶片离心风机的叶轮的立体图。

图11是现有的多叶片离心风机的叶轮的Y-Y’截面的局部截面图。

附图标记说明

1 叶轮

2 涡形壳

3 主板

5 叶片

5a 叶片延伸部

6 保持环

6a 保持环第1端面

6b 保持环第2端面

6c 保持环内表面

6d 保持环外表面

6e 连接面

6h 弧形连接面

7 空气吹出口

8 喇叭口(空气吸入口)

具体实施方式

第1发明的多叶片离心风机包括：叶轮，其包括主板、相对于上述主板的中心轴辐射状地配置于上述主板的外周的多个叶片、和在上述叶片与上述主板的接合部分的相反一侧固定上述多个叶片的外周的保持环；和具有空气吹出口和作为空气吸入口的喇叭口的、以包围上述叶轮的方式配置的涡形壳，其中，上述保持环至少包括：与上述叶轮的中心轴大致垂直且位于上述叶轮的最靠端部的位置的保持环第1端面；与上述叶轮的中心轴大致垂直且作为与上述保持环第1端面相对的位置的保持环第2端面；与上述叶轮的中心轴大致平行且与上述叶片连接的保持环内表面；与上述叶轮的中心轴大致平行且作为上述叶轮的最外周的保持环外表面；和形成在上述保持环第1端面与上述保持环内表面之间的连接面。

由此，即使在保持环第1端面与连接面的连接部、或连接面与保持环内表面的连接部发生气流的分离，也会形成再次附着在连接面或者保持环内表面且沿着壁面流动的气流。

因此，保持环第1端面与连接面的连接部、跟连接面与保持环内表面的连接部成钝角连接，所以与大致成直角连接的连接部相比，减少气流的分离。

由此，能够抑制在从叶轮向离心方向吹出的气流的一部分通过喇叭口与保持环的间隙且再次被吸入叶轮而形成的循环流沿着保持环从叶片之间再次流入时，在连接面与保持环内表面的连接部的气流分离，降低起因于该气流分离的噪音。

第2发明在于，上述连接面在将上述保持环在上述叶轮的中心轴方向上在任意位置截断而得的截面图中形成为弧形。由此，与多边形的连接部相比，减少保持环第1端面与保持环内表面的连接部的气流的分离。

另外，一般来讲气流速度越慢，气流的分离就越大。因此，即使在喇叭口与保持环之间的空间的压力之差较小、循环流的速度慢的情况下，也能够抑制在连接面中的气流分离。

由此，在低旋转且循环流较慢的低负载运转时，也能够抑制从叶片之间再次流入时连接面与保持环内表面的连接部的气流，减少起因于该气流分离的噪音。

第3发明在于，上述叶片延伸至与上述连接面接触的位置。由此，将沿着保持环的一部分气流向叶片引导。

因此，在叶轮的转速高且沿着保持环的气流以与叶片端部相对的角度流入的情况下，也抑制对叶片的碰撞所致的气流的紊乱。

由此，在叶轮的转速最高的高负载运转的情况下，也能够抑制沿着保持环流动的气流以与叶片的端部相对的角度流入时，对叶片的碰撞所致的气流的分离，减少起因于该气流分离的噪音。

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，本发明不被该实施方式限定。

(实施方式1)

图1是本发明的第1实施方式的多叶片离心风机的立体图。另外，图2是在本发明的第1实施方式的多叶片离心风机的作为空气吸入口的喇叭口与叶轮的主板之间的任意位置的纵截面图中，从喇叭口一侧至叶轮的中心侧所看到的截面图(图1中的A-A’截面图)。

图3是通过本发明的第1实施方式的多叶片离心风机的叶轮的中心轴与空气吹出口的高度方向的大致中央部位的平面中的截面图(图2中的B-B’截面图)。

图4是本发明的第1实施方式的多叶片离心风机的叶轮的立体图。

在图1～图4中，多叶片离心风机由叶轮1和涡形壳2构成。

叶轮1包括：主板3；配置于主板3的大致中心且与主板3形成一体的轴承4；相对于主板3的中心轴辐射状地在主板3的外周以相对于旋转方向M前倾的方式配置的多个叶片5；和在叶片5与主板3接合的部分的相反一侧固定多个叶片5的外周的保持环6。在轴承4上枢轴固定有风机电动机(未图示)的旋转轴。

涡形壳2包括：空气吹出口7；作为空气吸入口的喇叭口8；和配置于叶轮1的外周与涡形壳2的内周的间隙最小的位置的圆弧形状的舌部9。

图5是本发明的第1实施方式的叶轮的C-C’截面的局部截面图。

在图5中，保持环6包括：与叶轮1的中心轴大致垂直且作为叶轮1的最端部的保持环第1端面6a；与叶轮1的中心轴大致垂直且作为与保持环第1端面6a相对位置的保持环第2端面6b；与叶轮1的中心轴大致平行且与叶片5连接的保持环内表面6c；与叶轮1的中心轴大致平行且作为叶轮1的最外周的保持环外表面6d；和形成在保持环第1端面6a与保持环内表面6c之间的连接面6e，并且具有保持环第1端面6a与连接面6e的连接部的第1连接部6f；和连接面6e与保持环内表面6c的连接部的第2连接部6g。

此外，对于连接面6e来说，优选连接第1连接部6f与第2连接部6g的线与叶轮1的中心轴Z所成的角，且为靠近保持环6一侧的角度D为20°至70°程度。

下面，对如上所述构成的多叶片离心风机的动作、作用进行说明。首先，如图2所示，通过叶轮1向旋转方向M旋转，多个叶片5之间的空气W被叶片5向叶轮1的外周排出，碰撞到涡形壳2的内周之后，向与旋转方向M相同的方向沿着涡形壳2的内周流动，从空气吹出口7被吹出。然后，叶轮1内周的空气压力下降，因与大气压的压力差，空气从喇叭口8流入到叶轮1。

通过该一系列的气流进行送风，特别是在本实施方式所述的多叶片离心风机中，向叶轮1的外周排出的速度快的空气，在伴随叶轮1与涡形壳2的间隙从舌部9逐渐扩大而速度下降时被转换成压力，从而兼顾高的风量和高的静压。

作为主流的空气流W与涡形壳2的内周碰撞之后，一部分被引导至叶片5之间的空气压力低的部分而产生循环流W’，此时如图3所示，从形成在喇叭口8的内表面与叶轮1的间隙的流路在保持环6中迂回后，从叶片5之间再次流入到叶轮1。

在本实施方式中，通过在保持环第1端面6a与保持环内表面6c之间形成连接面6e，保持环第1端面6a与连接面6e的连接部6f、和连接面6e与保持环内表面6c的连接部6g成钝角连接，所以与具有大致成直角连接的连接部的叶轮相比，减少再次流入到叶轮1的气流的分离。

因此，沿着保持环6流动的循环流W’能够再次附着在连接面6e和保持环内表面6c上，顺畅地与主流W合流。

如上所述，在本实施方式中，通过在保持环第1端面6a与保持环内表面6c之间形成连接面6e，保持环第1端面6a与连接面6e的连接部6f、和连接面6e与保持环内表面6c的连接部6g成钝角连接，所以与大致成直角连接的连接部相比，能够减小气流的分离，减少起因于该气流的分离的噪音。

另外，图6是本发明的第1实施方式的弧形连接面的保持环的C-C’截面的局部截面图。

通过将本实施方式的连接面，如图6所示采用弧形的连接面6h，与多边形的连接面6e相比，减少气流的分离。

另外，一般来讲气流速度越慢，气流的分离就越大。因此，即使在喇叭口8与保持环6之间的空间的压力之差较小，循环流W’的速度慢的情况下，也抑制在弧形的连接面6h的气流的分离。

由此，在低旋转且循环流W’较慢的低负载运转时，也能够抑制从叶片5之间再次流入时的弧形的连接面6h与保持环内表面6c的连接部的气流，减少起因于该气流的分离的噪音。

另外，图7是本发明的第1实施方式的叶轮的立体放大图。

如图7所示，在本实施方式中，通过设置将叶片5与保持环6的接合部延伸至与弧形连接面6h接触的位置的叶片延伸部5a，将从保持环第1端面6a沿着弧形连接面6h的一部分气流向叶片5引导。

因此，即使在叶轮1的旋转速高且沿着保持环6的气流以与叶片5的端部相对的角度流入的情况下，也抑制对叶片5的碰撞所致的气流的紊乱。

由此，即使在叶轮1的转速最高的高负载运转的情况下，也能够抑制沿着保持环6流动的气流以与叶片5的端部相对的角度流入时，对叶片5的碰撞所致的气流分离，减少起因于该气流分离的噪音。

产业上的可利用性

如上所述，本发明的多叶片离心风机，用于抑制从叶轮外周排出的气流的一部分从叶片之间流入而形成的循环流在保持环的分离，能够适用于空气调节机、空气净化器、干燥机、汽车空调机等用途。

Claims (1)

1.一种多叶片离心风机，其特征在于，包括：

叶轮，其包括主板、相对于所述主板的中心轴辐射状地配置于所述主板的外周的多个叶片、和在所述叶片与所述主板的接合部分的相反一侧固定所述多个叶片的外周的保持环；和具有空气吹出口和作为空气吸入口的喇叭口的、以包围所述叶轮的方式配置的涡形壳，其中，

所述保持环至少包括：与所述叶轮的中心轴大致垂直且位于所述叶轮的最靠端部的位置的保持环第1端面；与所述叶轮的中心轴大致垂直且作为与所述保持环第1端面相对的位置的保持环第2端面；与所述叶轮的中心轴大致平行且与所述叶片连接的保持环内表面；与所述叶轮的中心轴大致平行且作为所述叶轮的最外周的保持环外表面；和形成在所述保持环第1端面与所述保持环内表面之间的连接面，

所述连接面在将所述保持环在所述叶轮的中心轴方向上在任意位置截断而得的截面图中形成为弧形，

所述多叶片离心风机包括将所述叶片的与所述保持环的接合部延伸至与所述连接面接触的位置的叶片延伸部，

通过所述叶片延伸部，从所述保持环第1端面沿着所述连接面流动的空气被向所述叶片引导。

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