专利名称：离心式送风机的多叶风扇的制作方法
技术领域：
本发明涉 及一种许多个叶片呈环状排列的离心式送风机的多叶风扇，特别地，涉 及一种为实现较高的风扇效率并实现低噪声化而能对该多叶风扇进行最佳设计的技术。
背景技术：
例如，作为车用空调装置的送风机，优选使用一种离心式送风机，这种离心式送风 机具有许多个叶片呈环状排列的多叶风扇。对于这种离心式送风机，当然要求较高的风扇 效率，还期望能极力抑制由送风机产生的噪声。为了将由离心式送风机的多叶风扇产生的噪音抑制得较低，已知抑制因流过叶片 间的气流而产生的噪声是特别有效的，因此，需要将叶片的配设结构最佳化，但未必可认为 多叶风扇的最佳设计技术已确立了。例如，为了减小离心式送风机的多叶风扇的噪声，在专 利文献I中提出了将叶片的内外径比和叶片的数量设在特定范围内的方案，但现实中只有 这些设计参数是不够的，很难说能可靠且充分地减小噪声。现有技术文献专利文献专利文献I :日本专利特开2009 - 62953号公报非专利文献非专利文献I :生井武文、井上雅弘著《涡轮送风机与压缩机》，CORONA社(日文^ 口于社)，1988年，第292 297页发明的公开发明所要解决的技术问题因此，本发明的技术问题在于为了将风扇效率维持得较高并可靠地实现低噪声 化，通过发现哪些设计要素(参数)对于低噪声化是特别有效的，并求出所发现的要素的最 佳范围，将这些最佳范围进行多重组合，从而使最佳的离心式送风机的多叶风扇的设计成 为现实。解决技术问题所采用的技术方案为了解决上述技术问题，本发明的离心式送风机的多叶风扇呈环状地排列有多 个叶片，其特征是，至少叶片的叶片片数Z、由叶片的内接圆直径Dl与外接圆直径D2之比 Dl / D2所规定的内外径比、由将各叶片上的内接圆位置和外接圆位置连接的线与在该内 接圆位置从内接圆中心沿径向延伸的线之间的角度所规定的叶片的倾角a (deg)、由舌部 间隙S与上述外接圆直径D2之比S / D2所规定的舌部间隙比全部都处于以下范围内30 ≤ Z ≤ 55O. 72 ≤ Dl / D2 ≤ O. 8615 ≤ a≤ 48O. 09 ≤S / D2 ≤O. 15。在此，关于叶片的叶片片数Ζ，更为理想的是在33 ≤ Z ≤ 50的范围内，再更为理想的是在35 ≤ Z ≤ 45的范围内。关于内外径比Dl / D2，更为理想的是在0. 76 ≤ Dl / D2 ≤ 0. 85的范围内，再更为理想的是在0. 8≤Dl / D2≤0. 84的范围内。关于叶片的 倾角a (deg)，更为理想的是在20 < a < 42的范围内，再更为理想的是在25 < a < 35 的范围内。这样，通过将叶片的叶片片数Z、内外径比Dl / D2、叶片的倾角a及舌部间隙比 S / D2全部设定在上述范围内，如后所述，能将流过叶片间的气流的流速控制在最佳范围， 井能将该气流的剪切紊流抑制得较小，从而能使减小噪声成为现实。其结果是，能将风扇效 率維持得较高，井能实现期望的低噪声化，从而可得到多叶风扇的最佳设计。在这种本发明的离心式送风机的多叶风扇中，为了进一歩实现最佳的设计，较为 理想的是，此外，由各叶片的外接圆位置处的外接圆切线与叶片切线之间的角度所规定的 叶片的出口角P2(deg)处于148≤P 175的范围内。更为理想的是，在152≤￠2≤170 的范围内，再更为理想的是在155≤P 2≤165的范围内。这样，通过加入叶片的出口角￠2 的最佳化，如后所述，能更可靠地将叶片间的气流的流出速度控制在最佳范围，并将该气流 的剪切紊流抑制得较小，从而可更可靠地实现低噪声化。另外，为了进一歩实现最佳的设计，较为理想的是，此外，由各叶片的内接圆 位置处的内接圆切线与叶片切线之间的角度所规定的叶片的入口角￠1 (deg)处于 50 ≤ I ≤ 90的范围内。更为理想的是在55 < ^ I ^ 85的范围内，再更为理想的是在 60 ≤ P I < 80的范围内。这样，通过加入叶片的入口角P I的最佳化，如后所述，可更可靠 地将流入叶片间的气流控制在最佳状态，从而可更可靠地实现低噪声化。另外，在本发明的离心式送风机的多叶风扇中，虽然不特别限定各叶片的厚度，但 是，0. 6 Imm范围内的厚度在使叶片强度、轻量化、树脂成型精度、成本及因控制叶片间流 速而产生的低噪声之间平衡以谋求量产实现性上是较为理想的。上述本发明的离心式送风机的多叶风扇的结构基本上可适用于一切多叶风扇，特 别适于維持高效率并期望体积小、低噪声的车用空调装置中使用的送风机。发明效果根据本发明的离心式送风机的多叶风扇，通过至少将叶片的叶片片数Z、内外径比 Dl / D2、叶片的倾角a及舌部间隙比S / D2全部设定在本发明所规定的的特定范围内， 较为理想的是，也将叶片的出口角￠2、入口角P I及叶片的厚度设定在本发明所规定的特 定范围内，从而能对多叶风扇进行最佳设计，以能将风扇效率维持得较高，井能实现所期望 的低噪声化。
图I是表示本发明ー种实施方式的离心式送风机的多叶风扇的示意主视图。图2是用于说明本发明的各參数的图I的多叶风扇的局部放大剖视图。图3是叶片的叶片数量与比噪声、风扇效率之间的关系图。图4是例示出叶片的叶片片数在各状态时的气流状态的说明图。图5是叶片的内外径比与比噪声、风扇效率之间的关系图。图6是例示出内外径比在各状态时的气流状态的说明图。图7是叶片的倾角与比噪声、风扇效率之间的关系图。
图8是例示出倾角在各状态时的气流状态的说明图。图9是舌部间隙比与NZ声之间的关系图。图10是例示出将舌部间隙比增大时的壳体的说明图。图11是叶片的出口角与比噪声、风扇效率之间的关系图。图12是例示了出口角在各状态时的气流状态的说明图。图13是叶片的入口角与比噪声、风扇效率之间的关系图。图14是例示了入口角在各状态时的气流状态的说明图。
具体实施例方式下面，参照附图，对本发明进行更具体且更详细的说明。图1表示本发明一实施方式的离心式送风机的多叶风扇，图1 (A)是叶片部的示 意主视图，图1 (B)是收容叶片部的壳体的不意主视图。多叶风扇1由多个(许多个)叶片 2环状排列而成的部件所构成，并收容于壳体11。在图1 (A)中，符号D1表示许多个叶片 2的内接圆3的直径，符号D2表示许多个叶片2的外接圆4的直径。在图1 (B)中，符号S 表示舌部12处的外接圆4与壳体11之间的间隙。如图2所示，本发明的内外径比被规定为由叶片2的内接圆3的直径D1 (mm)与 外接圆4的直径D2 (mm)之比Dl / D2。叶片倾角a (deg)被规定为线5与线6之间的 角度，其中，上述线5将各叶片2的内接圆3的位置与外接圆4的位置连接，上述线6在该 内接圆位置从内接圆中心沿径向延伸。叶片2的出口角0 2 (deg)被规定为各叶片2的外 接圆4的位置处的外接圆4的切线7与叶片2的切线8之间的角度。叶片2的入口角31 (deg)被规定为各叶片2的内接圆3的位置处的内接圆3的切线9与叶片2的切线10之间 的角度。如前面所述，虽然各叶片2的厚度不被特别限定，但希望叶片2的厚度在0. 6 1mm的范围内。将比噪声〔dB (A)〕和风扇效率〔％〕与上述叶片2的叶片片数Z的关系进行分析 后所得的结果表示在图3、表1中。比噪声〔dB (A)〕可按下式计算。
权利要求
1.一种离心式送风机的多叶风扇，呈环状地排列有多个叶片，其特征在干， 至少叶片的叶片片数Z、由叶片的内接圆直径Dl与外接圆直径D2之比Dl / D2所规定的内外径比、由将各叶片上的内接圆位置和外接圆位置连接的线与在该内接圆位置从内接圆中心沿径向延伸的线之间角度所规定的叶片的倾角a (deg)、由舌部间隙S与所述外接圆直径D2之比S / D2所规定的舌部间隙比全部都处于以下范围内30 ^ Z ^ 55O. 72 彡 Dl / D2 彡 O. 86 15 ^ a ^ 48O. 09 彡 S / D2 彡 O. 15。
2.如权利要求I所述的离心式送风机的多叶风扇，其特征在干， 此外，由各叶片的外接圆位置处的外接圆切线与叶片切线之间的角度所规定的叶片的出口角β2 (deg)处于148彡β2彡175的范围内。
3.如权利要求I所述的离心式送风机的多叶风扇，其特征在干， 此外，由各叶片的内接圆位置处的内接圆切线与叶片切线之间的角度所规定的叶片的入口角β (deg)处于50 < β I <90的范围内。
4.如权利要求I所述的离心式送风机的多叶风扇，其特征在干， 此外，各叶片的厚度处于O. 6 Imm的范围内。
5.如权利要求I所述的离心式送风机的多叶风扇，其特征在干， 所述离心式送风机由车用空调装置中使用的送风机构成。
全文摘要
一种离心式送风机的多叶风扇，呈环状排列有多个叶片，其特征是，至少叶片的叶片片数Z、由叶片的内接圆直径D1与外接圆直径D2之比D1／D2所规定的内外径比、由将各叶片上的内接圆位置和外接圆位置连接的线与在该内接圆位置从内接圆中心沿径向延伸的线之间的角度所规定的叶片的倾角α(deg)、由舌部间隙S与所述外接圆直径D2之比S／D2所规定的舌部间隙比全部处于最佳范围内(30≤Z≤55、0．72≤D1／D2≤0．86、15≤α≤48、0．09≤S／D2≤0．15)。通过求出可认为有效的参数的最佳范围，并将这些最佳范围进行多重组合，可使低噪声的离心式送风机的多叶风扇的设计成为现实。
文档编号F04D29/30GK102667173SQ201080051918
公开日2012年9月12日 申请日期2010年11月4日 优先权日2009年11月19日
发明者川埼真俊 申请人:三电有限公司