专利名称：离心式鼓风机的制作方法
技术领域：
下面公开的内容涉及一种配备有绕着旋转轴线旋转的离心风扇的离心式鼓风机，更具体地，涉及一种用于空调风机的离心风扇。
背景技术：
在很多通常的离心式鼓风机中，在涡壳的中心部分设有离心式多叶片风扇。涡壳包括空气通道，由于离心的多叶片风扇的旋转动作，空气在所述空气通道内径向朝外吹。在涡壳的卷曲结束侧设有鼓风出口，并且空气吹过出口，且吹出鼓风机。
另外，在很多通常的离心式鼓风机中，涡壳的半径(卷曲半径)从涡壳的卷曲起始侧(突出部分)向涡壳的卷曲结束侧增大。由此，空气通道的宽度(空气通道在离心的多叶片风扇的径向的尺寸)从涡壳的卷曲起始处到涡壳的卷曲结束侧增大。由于空气通道的截面积从涡壳的卷曲起始侧到涡壳的卷曲结束侧增大，所以减少了在空气通道中的空气流出现停滞或收缩。此外，还可以增大从涡壳的卷曲起始侧到涡壳的卷曲结束侧的空气流量。JP-2002-339899A披露了这种离心式鼓风机的一个实例。
然而，这些通常的离心式鼓风机会产生不希望的噪音。更具体地，由于空气通道的宽度从涡壳的卷曲结束部分到涡壳的卷曲起始部分突然减小，所以在卷曲起始侧的叶片间的静压变得突然高于在卷曲结束侧(指有待在下面更加详细地阐述的比较实例1)的叶片间的静压。叶片间的静压波动会引起噪音。
为了解决所述问题，卷曲半径可以在卷曲起始部分增大，以增大在卷曲起始部分处的空气通道宽度，由此避免空气通道的宽度从涡壳的卷曲结束部分到涡壳的卷曲起始部分突然减小。然而，简单地增大在卷曲起始部分处的空气通道的宽度导致在卷曲结束部分和卷曲起始部分之间的连接区域的扩展。因此，空气再循环会从卷曲结束侧(鼓风出口)部分到卷曲起始处(此后将所述空气称为再循环流)增大，以减小吹风压力，由此降低吹风特性。另外，再循环流的增加导致由再循环流和从离心的多叶片风扇吹来的空气的相互作用而引起的噪音。
鉴于上述，需要一种克服上述现有技术中的问题的离心式鼓风机。
发明内容
披露一种离心式鼓风机，其具有包括叶片的风扇。所述风扇围绕旋转轴线旋转。此外还包括用于容纳风扇的涡壳。所述涡壳具有第一轴壁部分、第二轴壁部分和在第一和第二轴壁部分之间延伸的侧壁。涡壳包括在第一轴壁部分上的吸入口。此外，涡壳还限定了卷曲起始部分和卷曲结束部分，从而风扇吸入通过吸入口的流体，并从卷曲起始部分将所述流体从卷曲结束部分推出涡壳。涡壳具有横切旋转轴线而测得的卷曲半径，其从卷曲起始部分向卷曲结束部分变化。与第一轴壁部分相比，最大卷曲半径更靠近第二轴壁部分。
本公开内容的其它目的、特征和优点将从下面对照附图的详细说明更加明显，其中相同的部分标有相同的参考数字，图中示出图1为鼓风机的第一实施方式的剖视图；图2为图1的鼓风机的顶视图；图3A为沿着图2的线A-A截取的鼓风机剖视图；图3B为沿着图2的线B-B截取的鼓风机剖视图；图3C为沿着图2的线C-C截取的鼓风机剖视图；图3D为沿着图2的线D-D截取的鼓风机剖视图；图3E为沿着图2的线E-E截取的鼓风机剖视图；图4为示出第一实施方式的和比较实例1的电动机侧卷曲角和截面积的关系的曲线图；图5为示出在电动机侧卷曲起始部分处的空气通道截面积和特定噪音水平的关系的曲线图；图6为示出在电动机侧卷曲结束部分处的空气通道截面积和特定噪音水平的关系的曲线图；图7为示出对比较实例1和比较实例2中的特定噪音水平进行测量所得的测量结果的曲线图；图8为用于比较在第一实施方式和比较实例1中的叶片间静压波动的曲线图；图9为示出第一实施方式的特定噪音水平的曲线图；图10为鼓风机的第二实施方式的顶视图；图11A为沿着图10的线F-F截取的鼓风机剖视图；图11B为沿着图10的线G-G截取的鼓风机剖视图；图11C为沿着图10的线H-H截取的鼓风机剖视图；图11D为沿着图10的线I-I截取的鼓风机剖视图；图11E为沿着图10的线J-J截取的鼓风机剖视图；图12为示出在电动机侧卷曲起始部分处的最大半径和特定噪音水平之间的关系的曲线图；图13为示出第二实施方式特定噪音水平的曲线图；图14A为第三实施方式的鼓风机的局部顶视图；图14B为从图14A中的箭头K来看的视图；图15为第四实施方式的鼓风机的顶视图；图16A为沿着图15的线M-M截取的鼓风机剖视图；图16B为沿着图15的线N-N截取的鼓风机剖视图；图16C为沿着图15的线Q-Q截取的鼓风机剖视图；图16D为沿着图15的线T-T截取的鼓风机剖视图；图16E为沿着图15的线U-U截取的鼓风机剖视图；图17为第五实施方式的鼓风机的局部剖视图；图18为第六实施方式的鼓风机的局部剖视图；图19为第七实施方式的鼓风机的局部剖视图；图20为第八实施方式的鼓风机的局部剖视图；图21为第九实施方式的鼓风机的局部剖视图。
具体实施例方式
第一实施方式首先参照图1-9，其示出离心式鼓风机10。鼓风机10包括离心的多叶片风扇11(吹风机构)，所述风扇11包括多个围绕旋转轴12设置的叶片13。风扇11使得空气从径向内侧(与旋转轴12相邻的侧)向横切旋转轴12的径向外侧移动。风扇11被容纳在蜗壳15内。
此外鼓风机10还包括电动机14(驱动机构)，其驱动风扇11朝向图2中所示的箭头“a”的方向旋转。电动机14固定在蜗壳15上。
蜗壳15以风扇11位于中央部分上的方式形成螺旋状。在蜗壳15内在与电动机14相对的轴端形成有用于引入空气的吸入口16。在蜗壳15上具有围绕吸入口16的外围的喇叭口16a，用于将吸入空气顺畅地引入到风扇11上。
在一个轴端，蜗壳15包括吸入口侧的壁部分17，壁部分17从喇叭口16a的外部的外围边沿部分延伸到风扇11的径向外侧，且呈平面螺旋形。在相对的轴端，蜗壳15包括电动机侧的壁部分18，其从电动机14的外部的外围延伸到风扇11的径向外侧，且呈平面环形。另外，蜗壳15还包括侧壁19，侧壁19在壁部分17、18的外部的外围之间延伸并与其连接。应该说明，根据本实施方式，吸入口侧的壁部分17对应于第一轴壁部分，电动机侧的壁部分18对应于第二轴壁部分。
蜗壳15在吸入口16侧和在电动机14侧被分成两个分开元件15a、15b，并且通过利用诸如螺钉或夹子的固定机构将两个分开元件15a、15b连接在一起而被构建。
在蜗壳15内部限定有用于流过流体(例如空气)的空气通道20。具体地，被风扇11吸入到口16中的空气流过空气通道20并流出蜗壳15。通道20被限定在风扇11的吸入口侧的壁部分17、电动机侧的壁部分18、侧壁19和径向外侧边沿部分之间。由此，风扇11和蜗壳15相互配合，从而将空气通道20限定在蜗壳15的内部。
在空气通道20的下游空气流动侧具有鼓风出口22。更具体地，鼓风出口22被限定在蜗壳15的卷曲结束部分21侧，从而在空气通道20内流动的空气流出鼓风机10。
下面将更加详细地阐述蜗壳15的配置。如图2所示，蜗壳15的突出部分23的曲率半径从蜗壳15的与口16相邻的轴端(此后指代为吸入口侧卷曲起始部分)向蜗壳15的与电动机14相邻的相对的轴端(此后指代为电动机侧卷曲起始部分)减小。因此，连接吸入口侧卷曲起始部分的曲率中心24和电动机侧卷曲起始部分的曲率中心25的线23a相对于径向倾斜。
蜗壳15具有从轴12到侧壁19横向测量的卷曲半径尺寸。卷曲半径从电动机侧卷曲起始部分25向卷曲结束部分21变化。
例如在图3A所示的卷曲起始部分25处，在与吸入口侧的侧壁部分17相邻处的卷曲半径为最小半径r。在与电动机侧壁部分18相邻处的卷曲半径为最大半径R。根据第一实施方式，最大半径R大约等于风扇11的直径。因此，同与口侧壁部分17相邻处的截面积相比，与电动机侧壁部分18相邻处的空气通道20的截面积更大。换句话说，与电动机侧壁部分18相邻处的卷曲半径为最大半径R。
在图3A中，在空气通道20内部的箭头示出从风扇11吹来的空气的流速分布。如图所示，风扇11将从吸入口16被吸入的空气横向吹离开风扇11，并且与口侧壁部分17相比，在电动机侧壁部分18附近的空气的流速分布更大。因此，同与口侧壁部分17相邻处的截面积相比，与电动机侧壁部分18相邻处的空气通道20的截面积更大。
图3A中的虚线示出在比较实例1的鼓风机中的空气通道的对应的截面。所述比较实例1对应于JP-2002-339899A的鼓风机。根据第一实施方式，与电动机14相邻处的卷曲半径R大于在比较实例1中的半径。而且，与口16相邻处的卷曲半径r小于在比较实例1中的半径。
同样，在电动机侧卷曲起始部分25处，空气通道20的截面积S几乎等于比较实例1的对应的截面积，如图4所示。
如图3A至3E所示，侧壁19的截面外形从卷曲起始部分25向卷曲结束部分21变化。具体地，在卷曲起始部分25处，与电动机14相邻处的侧壁19径向向外卷曲，并且曲率半径从卷曲起始部分25向卷曲结束部分21减小。最后，曲率充分减小，从而在图3E中所示的卷曲结束部分21处，侧壁19几乎平行于旋转轴12。
更具体地，最小半径r从卷曲起始部分25向卷曲结束部分21增大。根据本实施方式，最小半径r呈对数螺线变化，即以如下形式变化r＝r0·exp(θ1·tan(α))。
其中，如图2所示，“吸入口侧卷曲角θ1”是指沿着风扇旋转方向a从连接吸入口侧卷曲起始部分24和风扇11的旋转中心的基准线L1所测得的角度。“r0”是在基准线L1上的最小半径。“α”是张角，其在第一实施方式中为3至5度。
根据第一实施方式，最小半径r以对数螺线形增大。然而，最小半径r也可以与吸入口侧卷曲角θ1线性成比例地增大，且可以进一步地继续增大。
另一方面，最大半径R从电动机侧卷曲起始部分25到卷曲结束部分21几乎保持恒定不变。换句话说，最大半径R是恒定不变的，而与电动机侧卷曲角θ2无关。其中，如图2所示，“吸入口侧卷曲角θ2”是指沿着风扇旋转方向a从连接电动机侧卷曲起始部分25和风扇11的旋转中心的基准线L2所测得的角度。
另外，由于最小半径r在卷曲结束部分21处几乎等于最大半径R，所以空气通道20的截面基本为矩形，如图3E所示。
在图3B至3E中，在空气通道20内部的箭头示意地示出以与图3A相同的方式从风扇11吹来的空气的流速分布。如图所示，在电动机侧壁部分18附近的空气的流速分布更大。因此，对于空气通道20的大部分来说，在电动机侧壁部分18附近的截面积大于口侧壁部分17。
图3A至3D中的虚线示出比较实例1的空气通道20的对应的截面外形。在卷曲起始部分25和卷曲结束部分21处，第一实施方式的截面积几乎与比较实例1相同，如图4所示。然而，对于在卷曲起始部分和结束部分25、21之间的区域来说，第一实施方式的截面积大于比较实例1，如图4所示。
同样，如图4所示，截面积从卷曲起始部分25到卷曲结束部分21线性增大。相反，在比较实例1中，根据比较实例1，截面积S呈对数螺线变化，即以S＝S0·exp(θ2·tan(α))的形式变化。根据本实施方式，“S0”是在基准线L上的截面积。“α”是3至5度的张角。
接下来将对具有所述结构的第一实施方式的工作加以阐述。当对电动机14进行激励，以便驱动风扇11朝向图2中的箭头方向旋转时，风扇11在旋转轴线12处将从吸入口16吸入的空气吹至风扇11的径向外侧。从风扇11吹来的空气在空气通道20内从卷曲起始部分25流向卷曲结束部分21，然后从鼓风出口22被吹到鼓风机10的外面。
如图3E所示，在卷曲结束部分21处，垂直于旋转轴12的空气通道20的宽(空气通道20的径向尺寸)在从吸入口16侧端部分到电动机14侧端部分的整个区域被拓宽。另一方面，如图3A所示，在卷曲起始部分25处，按照箭头所示的流速分布，与吸入口16相邻处的空气通道20的宽度狭窄，而与电动机14相邻处的空气通道20的宽度较宽。
换句话说，在与电动机14相邻处，空气通道20的在卷曲起始部分25处的宽度与空气通道20的在卷曲起结束部分21处的宽度基本相等。因此，可以减小电动机侧卷曲起始部分25内叶片13之间的静压，由此限制叶片之间的静压波动。因此，可以减小工作期间的噪音。
比较起来，根据比较实例1(图3A中的虚线)，与电动机14相邻处的空气通道的宽度比空气通道20的宽度窄很多。换句话说，根据比较实例1，在电动机14侧的空气通道宽度在卷曲结束部分21和电动机侧卷曲起始部分25之间突然减小。因此，在电动机侧卷曲起始部分25处叶片之间的静压增加，从而增加叶片之间的静压波动，并且噪音更可能增大。
根据第一实施方式，与口侧壁部分17相邻处的空气通道20的宽度比在比较实例1中的宽度窄。然而，所述区域的流速低。因此，在风扇11的叶片之间的静压不可能增大。
根据第一实施方式，由于空气通道20的截面积S从卷曲起始部分25向卷曲结束部分21增大，所以从风扇11吹来的在空气通道20内流动的空气流量可以增大。因此，即使与电动机侧壁部分18相邻处的空气通道20的宽度被拓宽，也可以保持足够的鼓风特性，保证预定的鼓风容量。
另外，由于在第一实施方式中在卷曲起始部分25处空气通道20的截面积S与在比较实例1中的对应的截面积相等，所以可以进一步减小噪音，如图5所示。图5以曲线示出在卷曲起始部分25处的空气通道截面积和特定的噪声水平之间的关系，所述噪声水平通过利用比较实例1中的鼓风机和其中在卷曲起始部分处的空气通道截面积相对于比较实例1改变的鼓风机，对最低的特定噪声水平和在高流量时的特定的噪声水平进行测量而得到。图5中的水平轴是通过将比较实例1的卷曲起始部分处的空气通道截面积设定为“1”而得到的截面积比。
如图5所示，当在卷曲起始部分处的空气通道截面积与比较实例1的对应的截面积相等时，最低的特定噪声水平和在高流量时的特定的噪声水平都基本处于最小。
这是因为，当在卷曲起始部分25处的空气通道截面积小于比较实例1的对应的截面积时，空气通道截面积从卷曲结束部分向卷曲起始部分减小，从而增大了在叶片之间的静压波动，由此增大了特定的噪音水平。
另一方面，当在卷曲起始部分25处的空气通道截面积大于比较实例1的对应的截面积时，在卷曲结束部分和卷曲起始部分之间的连同面积增大，由此增加了在从卷曲结束部分通过突出部分的再循环流和吸入空气之间的流相互作用，因此增大了特定的噪声水平。
另外，由于在卷曲结束部分21处的空气通道20的截面积S与比较实例1的对应的截面积相等，所以可以进一步减小噪声水平，如图6所示。图6以曲线示出在卷曲结束部分处的空气通道截面积和特定的噪声水平之间的关系，所述噪声水平通过就比较实例1中的鼓风机和其中在卷曲结束部分处的空气通道截面积改变成比较实例1的空气通道截面积的鼓风机而言，对其最低的特定噪声水平和在高流量时的特定的噪声水平进行测量而得到。图6中的水平轴是通过将比较实例1的卷曲结束部分处的空气通道截面积设定为“1”而得到的截面积比。
如图6所示，当在卷曲结束部分处的空气通道截面积与比较实例1的对应的截面积相等时，最低的特定噪声水平和在高流量时的特定的噪声水平都基本处于最小。这是因为，当在卷曲结束部分处的空气通道截面积被设置得小于比较实例1的对应的截面积时，空气流在卷曲结束部分减小，从而产生涡流，由此增大了特定的噪音水平。另一方面，当在卷曲结束部分处的空气通道截面积被设置得大于比较实例1的对应的截面积时，在卷曲结束部分处产生空气流的逆流或停滞，从而使得空气流不稳定，因此增大了特定的噪声水平。
另外，由于空气通道20的截面积S从电动机侧卷曲部分25到卷曲结束部分21线性增大，所以可以进一步减小噪声水平，如图7所示。图7以曲线示出关于比较实例1和其中截面积相对于比较实例1线性改变的鼓风机(比较实例2)的特定的噪声水平。在图7中，实线示出在比较实例2中的特定的噪声水平，而虚线则示出在比较实例1中的特定的噪声水平。
如图7所示，在其中流量处于实际使用区域之处的范围内，在其中截面积线性增大的比较实例2中的特定的噪音水平低于在其中截面积按照对数螺线增大的比较实例1中的特定的噪音水平。这是因为，当截面积在实际使用区域处的流量范围内线性增大时，与其中截面积呈对数螺线增大的情况相比，可以抑制在空气通道内的空气流中出现停滞或收缩。
图8为通过将第一实施方式中的叶片之间的静压波动(实线)与比较实例1中的叶片之间的静压波动(虚线)相比较而得到的曲线图。图8为通过对第一实施方式中的鼓风机10和比较实例1中的鼓风机进行3D模型化和CFD分析而产生的曲线图，其示出了在卷曲角θ和叶片间的静压之间的关系。
如图8所示，根据第一实施方式，在从电动机侧卷曲起始部分25至卷曲结束部分21的区域内的叶片之间的静压波动，即在从电动机侧卷曲起始部分25至卷曲结束部分21的范围内的叶片间最大静压和叶片间的最小静压之间的压力差ΔP小于比较实例1中的压力差。
图9为通过对第一实施方式中的特定噪声水平的测量结构(实线)与比较实例1中的特定的噪声水平的测量结果(虚线)进行比较而得到的曲线图。如图9所示，根据第一实施方式，最小的特定的噪声水平和在高空气量时的特定的噪声水平都可以减小得多于比较实例1中噪声水平。
根据本实施方式，上述测试方法适于JIS B 8330和JIS B 8346，并且在测试中，风扇外直径D为165mm或更小。对特定的噪声水平的定义适于JIS B 0132。
第二实施方式根据第一实施方式，在电动机侧卷曲起始部分25处的最大半径R几乎等于风扇11的外直径尺寸d，但根据第二实施方式，在电动机侧卷曲起始部分25处的最大半径R几乎等于风扇11的外直径尺寸d的0.71倍。
图10为根据第二实施方式的鼓风机的顶视图。在图10中，涡壳15的双点虚线示出了第一实施方式的涡壳15的轮廓。
根据第二实施方式，在电动机侧卷曲起始部分25处，涡壳15的侧壁19的界面配置与口侧壁部分17的外边沿接合，并且向外(即向图11A的右侧)倾斜至电动机侧的壁部分18的外边沿。侧壁19的角度基本在侧壁19的接近中心处变化，从而在侧壁19的底端相对于轴12的倾斜度大于在侧壁19的顶端的倾斜度。
最小卷曲半径r位于与口侧壁部分17相邻处，而最大卷曲半径R位于与电动机侧的壁部分18相邻处。然而，半径r、R几乎等于卷曲结束部分21。
根据第二实施方式，在电动机侧卷曲起始部分25处的最大半径R小于第一实施方式中的情形。更具体地，在电动机侧卷曲起始部分25处的最大半径R几乎为风扇11的外直径尺寸d的0.71倍。
如图11B至11E所示，侧壁19的截面外形从电动机侧卷曲起始部分25向电动机侧卷曲结束部分21变化。如图11B至11E所示，从电动机侧卷曲起始部分25到电动机侧卷曲结束部分21，侧壁19在电动机14侧从倾斜外形变化到线性的且平行于旋转轴12的外形。换句话说，空气通道20的截面外形从与电动机14相邻处向外扩展的外形变化至在卷曲结束部分21处的矩形外形。
最小半径r呈对数螺线从电动机侧卷曲起始部分25向卷曲结束部分21增大。最大半径R同样也呈对数螺线从电动机侧卷曲起始部分25向卷曲结束部分21增大。在卷曲结束部分21处的截面(J-J截面)内，最小半径r几乎等于最大半径R。
根据一个实施方式，最小半径r的张角为3至5度，并且最大半径R的张角为2度。根据另一实施方式，在第二实施方式中，最小半径r和最大半径R呈对数螺线增大。但最小半径r和最大半径R线性增大。根据另一实施方式，最小和最大半径r、R继续增大。
根据第二实施方式，如同第一实施方式，空气通道20的截面积S从涡壳15的卷曲起始处到卷曲结束部分21侧线性增大。在卷曲结束部分21上的截面处(图11)的侧壁19的截面外形与第一实施方式的情形相同。因此，在卷曲结束部分21处的空气通道20的截面积S与第一实施方式中的对应的截面积相同。
另外，图11B所示的侧壁19的截面与图11A的截面(在电动机侧卷曲起始部分25处的截面)相同，其被弯曲配置，从而电动机14侧的倾斜度大于吸入口16侧的倾斜度。然而相反，在图11C和11D的每个截面上的侧壁19的截面被弯曲配置，从而吸入口16侧的倾斜度大于电动机14侧的倾斜度。
根据第二实施方式，在电动机侧卷曲起始部分25处的最大半径R被设置为风扇11的外直径尺寸的0.71倍，由此与第一实施方式的情形(图10中的双点虚线)相比，在涡壳15的径向的体尺寸减小，但它可以实现与第一实施方式的情形等效的特定噪音水平减小的效果。
图12以曲线示出在电动机侧卷曲起始部分25处的最大半径R和特定的噪音水平之间的关系，并示出关于第二实施方式的鼓风机和其中在电动机侧卷曲起始部分25处的最大半径R相对于第二实施方式的鼓风机改变的鼓风机的特定噪音水平的测量结果。用于测量的每个鼓风机都被如此构建，从而最小半径r的张角α为3至5度，并且空气通道20的截面积S线性增大。
如图12所示，可以看到，最大半径R被设置为风扇11的外直径尺寸的0.7倍至1.0倍，从而与比例实例1的情形相比，可以更加显著地减小最低的特定噪音水平和在高空气量时的特定噪音水平。
图13以曲线示出第二实施方式的特定噪音水平的测量结果(实线)。在图13中，虚线示出关于其中在电动机侧卷曲起始部分25处的最大半径R相对于第二实施方式的鼓风机改变为风扇11的外直径尺寸d的0.92倍的鼓风机(比较实例3)的测量结果。
如图13所示，第二实施方式的特定噪音水平特性与比较实例3的特定噪音水平基本相同。也就是说，即使在电动机侧卷曲起始部分25处的最大半径R被设定为风扇11的外直径尺寸d的0.71倍以减小涡壳15的径向体尺寸，也仍可以实现特定噪音水平减小的效果。
第三实施方式在第三实施方式所设有的鼓风机中，第二实施方式的突出部分23被改变为与JP-2002-339899A的突出部分相似的外形。图14A为第三实施方式的鼓风机10的局部顶视图。图14B为沿着图14A的箭头K截取的详细视图。
根据第三实施方式，与突出部分23相邻的吸入口16侧的壁部分26朝向相反侧突出(图14a的箭头b的方向)，即离开在相对侧(电动机14侧)的壁部分27朝向与突出部分23相邻的吸入口16突出。也就是说，在靠近突出部分23的壁部分的风扇旋转方向a的相反侧的端部分相对于旋转轴12朝向风扇旋转方向a倾斜。
根据第三实施方式，由于在靠近突出部分23的吸入口16侧的壁部分26比靠近突出部分23的吸入口16的相对侧(电动机14侧)的壁部分27更加突出到风扇旋转方向a的相反侧(卷曲结束部分21侧)内，所以流入到吸入口16侧内的循环流被导向至整体上沿着壁部分26、27具有高压的吸入口16的相对侧，如图14B的箭头e所示。
因此，由于循环流不可能在叶片13之间逆流，从而在具有从风扇11吹来的空气的下游侧流动，所以可以限制在循环流和吸入空气之间的干扰。由此可以减小由在循环流和吸入空气之间的干扰所引起的低频噪音，因此进一步减小特定的噪音水平。
应该说明，在第三实施方式所设有的鼓风机中，第二实施方式的突出部分23被改变为与JP-2002-339899A的突出部分相似的外形，但即使第一实施方式的突出部分23被改变为与JP-2002-339899A的突出部分相似的外形，也仍可以得到相似的效果。
第四实施方式根据第三实施方式，空气通道20的截面外形只在宽度方向(与旋转轴12垂直的方向)从电动机侧卷曲起始部分25向卷曲结束部分21变化，而在高度方向(旋转轴12的轴方向)并不改变。然而，根据第四实施方式，空气通道20的截面外形不只在宽度方向从电动机侧卷曲起始部分25向卷曲结束部分21变化，而且高度方向也变化。
图15为第四实施方式的鼓风机的顶视图。在图15中，涡壳15的双点虚线示出第三实施方式的涡壳15的轮廓。
应该说明，在图16B至16E的每个图中，双点虚线都示出在电动机侧卷曲起始部分25处的电动机侧壁部分18和吸入口侧壁部分17的位置(图16A)。
根据第四实施方式，在电动机侧卷曲起始部分25处的侧壁19的截面外形(图16A)与第三实施方式的情形基本相同。另外，在中间(图16B-16D)处和在卷曲结束部分21处(图16E)，与第三实施方式相比较，最小卷曲半径r和最大卷曲半径R都减小，并且侧壁19的位置比第三实施方式的情形更靠近旋转轴12。因此，空气通道20的宽度小于第三实施方式的情形。
另一方面，在口侧壁部分17和电动机侧壁部分18之间的间隔从卷曲起始部分25向卷曲结束部分21增大。也就是说，空气通道的高度(在旋转轴12的轴向(图16A至16E中的上下方向)的空气通道的尺寸)从电动机侧卷曲起始部分25向卷曲结束部分21变大。
由此，与第三实施方式类似，空气通道20的截面积S从涡壳15的卷曲起始处到卷曲结束部分21侧线性增大。因此，第四实施方式可以实现与第三实施方式的情形等效的特定噪音水平减小的效果，并且同样进一步减小涡壳15的体尺寸。
第五实施方式根据第五实施方式，在电动机侧卷曲起始部分25和中间(在电动机侧卷曲起始部分25和卷曲结束部分21之间的位置)处的涡壳15上的侧壁19的截面外形在吸入口16侧都是线性的，并且同样也朝向电动机14侧的涡壳15的径向外侧倾斜。另外，根据第二实施方式，在电动机侧卷曲起始部分25和中间处的涡壳15上的侧壁19的截面外形主要在中心弯曲，并且倾斜。
然而，根据第五实施方式，如图17所示，在电动机侧卷曲起始部分25处的涡壳15上的侧壁19的整个截面外形都在壁部分17、18之间弯曲，从而从口侧壁部分17至电动机侧壁部分18朝向涡壳15的径向外侧倾斜。
图17为示出在第五实施方式中的电动机侧卷曲起始部分25和中间处的截面的一个实例的截面。即使侧壁19如第五实施方式的情形形成，也仍可以得到与第一和第二实施方式类似的效果。
第六实施方式根据上述任一实施方式，在电动机侧卷曲起始部分25和中间(在电动机侧卷曲起始部分25和卷曲结束部分21之间的部分)处的涡壳15上的侧壁19的截面外形以如下方式形成，即卷曲半径为与口侧壁部分17相邻处的最小半径r。然而，根据第六实施方式，如图18所示，侧壁19以如下方式形成，即卷曲半径为不与口侧壁部分17相邻处的部分处的最小半径r。
例如，图18为示出在第六实施方式中的电动机侧卷曲起始部分25和中间处的截面的一个实例的截面。根据第六实施方式，侧壁19的截面外形基本呈拱形，从而凹向旋转轴12侧(图18中的左侧)。最小卷曲半径r位于在壁17、18之间的几乎中心处的侧壁19上。
最大卷曲半径R位于与电动机侧壁部分18相邻处。即使侧壁19如第六实施方式的情形被形成，也仍可以得到与上述任一实施方式类似的效果。
第七实施方式现在参照图19，其示出了第七实施方式。图19示出在卷曲起始部分25处和在卷曲结束部分21前面的区域处的涡壳15的截面。根据本实施方式，侧壁19的截面呈凸面弯曲，从而侧壁19离开旋转轴12弯曲。同样，最大卷曲半径R处于口侧壁部分17和电动机侧壁部分18之间。根据所示实施方式，最大半径R比口侧壁部分17更靠近电动机侧壁部分18。与上述实施方式相似，最小半径r位于与口侧壁部分17相邻处。同样，可以得到与上述实施方式中的一个或多个相似的效果。
第八实施方式现在参照图20，其示出了第八实施方式。在卷曲结束部分21处示出涡壳15的截面。根据本实施方式，侧壁19的截面具有两个在口侧壁部分17和电动机侧壁部分18之间相遇的平面端部。侧壁19的两个平面端部相对于轴12向外倾斜。同样，最大半径R位于口侧壁部分17和电动机侧壁部分18之间。根据所示实施方式，最大半径R略微靠近电动机侧壁部分18。与上述实施方式相似，最小半径r位于与口侧壁部分17相邻处。同样，可以得到与上述实施方式中的一个或多个相似的效果。
第九实施方式现在参照图21，其示出了第九实施方式。在卷曲结束部分21处示出涡壳15的截面。根据本实施方式，整个侧壁19的截面是线性的，并且相对于旋转轴12倾斜。侧壁19的倾斜度使得最大半径R位于与电动机侧壁部分18相邻处，且最小半径r位于与口侧壁部分17相邻处。同样，可以得到与上述实施方式中的一个或多个相似的效果。
其它实施方式根据上述任一实施方式，空气通道20的截面积S从涡壳15的卷曲起始处到卷曲结束部分21侧线性增大，但是，也可以通过与比较实例1相同的方式呈对数螺线从涡壳15的卷曲起始处向卷曲结束部分21侧变化。
另外，根据第一实施方式，最大半径R在第一实施方式中从电动机侧卷曲起始部分25到卷曲结束部分21恒定不变，而根据第二实施方式，最大半径R从电动机侧卷曲起始部分25到卷曲结束部分21继续变大。然而，最大半径R在电动机侧卷曲起始部分25和卷曲结束部分21之间的部分上可以恒定不变，而在电动机侧卷曲起始部分25和卷曲结束部分21之间的余下区域上可以继续变大。
尽管仅仅已经选择了所选实例的实施方式以阐述本发明，当对本领域技术人员显然的是，在不偏离从属权利要求中所限定的本发明的范围的前提下，可以由所公开的内容做出各种变形和改型。另外，如从属权利要求及其等效部分所限定，对根据本发明的实例的实施方式的前述说明仅用于阐述，且意图并不在于限制本发明。
权利要求
1.一种离心式鼓风机，具有包括叶片的风扇，所述风扇用于围绕旋转轴线旋转；用于容纳所述风扇的涡壳，其中所述涡壳具有第一轴壁部分、第二轴壁部分和在所述第一和第二轴壁部分之间延伸的侧壁，所述涡壳包括在所述第一轴壁部分上的吸入口，此外所述涡壳还限定了卷曲起始部分和卷曲结束部分，从而所述风扇通过所述吸入口吸入流体，并从所述卷曲起始部分将所述流体从所述卷曲结束部分推出所述涡壳，其中所述涡壳具有横切所述旋转轴线而测得的卷曲半径，所述卷曲半径从所述卷曲起始部分向所述卷曲结束部分变化，并且与所述第一轴壁部分相比，最大卷曲半径更靠近所述第二轴壁部分。
2.如权利要求1所述的离心式鼓风机，其中最大卷曲半径从所述卷曲起始部分到所述卷曲结束部分恒定不变。
3.如权利要求1所述的离心式鼓风机，其中最大卷曲半径从所述卷曲起始部分到所述卷曲结束部分增大。
4.如权利要求1所述的离心式鼓风机，其中最小卷曲半径从所述卷曲起始部分到所述卷曲结束部分增大。
5.如权利要求4所述的离心式鼓风机，其中所述最小卷曲半径几乎等于在所述卷曲结束部分处的最大半径。
6.如权利要求5所述的离心式鼓风机，其中所述风扇和所述涡壳相互配合，从而在所述涡壳内部限定空气通道，其中所述空气通道的截面积从所述卷曲起始部分向所述卷曲结束部分增大。
7.如权利要求6所述的离心式鼓风机，其中所述空气通道的截面积线性增大。
8.如权利要求6所述的离心式鼓风机，其中所述空气通道的截面积呈对数螺线增大。
9.如权利要求8所述的离心式鼓风机，其中在所述卷曲起始部分处的最大卷曲半径为所述风扇的外直径的大约0.7至1.0倍。
10.如权利要求9所述的离心式鼓风机，其中所述最大卷曲半径位于与所述第二轴壁部分相邻处，而所述最小卷曲半径则位于与所述第一轴壁部分相邻处。
11.如权利要求1所述的离心式鼓风机，其中几乎平行于所述旋转轴的高度尺寸从所述卷曲起始部分到所述卷曲结束部分变化。
12.如权利要求1所述的离心式鼓风机，其中几乎平行于所述旋转轴的高度尺寸从所述卷曲起始部分到所述卷曲结束部分增大。
全文摘要
一种离心式鼓风机，其具有包括叶片的风扇。涡壳容纳风扇，并具有第一轴壁部分、第二轴壁部分和在第一和第二轴壁部分之间延伸的侧壁。涡壳包括在第一轴壁部分上的吸入口。此外，涡壳还规定了卷曲起始部分和卷曲结束部分。涡壳具有横切旋转轴而测得的卷曲半径，其从卷曲起始部分向卷曲结束部分变化。而且，与第一轴壁部分相比，最大卷曲半径更靠近第二轴壁部分。
文档编号F04D29/42GK101033756SQ20071008550
公开日2007年9月12日 申请日期2007年3月7日 优先权日2006年3月7日
发明者关秀树, 酒井雅晴, 落合利德, 三石康志 申请人:株式会社电装, 株式会社日本自动车部品综合研究所