专利名称：离心送风机的制作方法
技术领域：
本发明涉及例如用于空调的室内机的离心送风机。
背景技术：
从以往，作为空调的室内机的送风机，例如使用离心送风机。在该离心送风机中，当其风扇马达驱动而使叶轮旋转时，空气从室内机的吸入口被吸入至室内机的内部。被吸入的空气通过喇叭口被引导至轮罩的空气吸入口(以下，将通过喇叭口引导至空气吸入口的空气流称作主流)。该主流空气通过沿圆周方向排列在轮毂与轮罩之间的多个叶片而向半径方向外侧送出，其大部分通过室内机的吹出口吹出至室内，但一部分在室内机内通过轮罩外周面侧的空间而向喇叭口环流，并通过喇叭口与轮罩之间的空隙而再次与主流合流(以下，将如上所述地环流并通过所述空隙与主流合流的空气流称作泄漏气流)。当如上所述地产生主 流的一部分分支出的泄漏气流时，吹出至室内的空气量会相应地减少，从而风扇效率降低。例如在专利文献I中，公开了一种为抑制风扇效率降低而在喇叭口(风扇导件)的外表面设置多个槽的离心送风机。在该离心送风机中，通过轮罩外周面侧的空间而朝向喇叭口环流的泄漏气流经由所述槽而被导入喇叭口与轮罩之间的空隙(参照专利文献I的段落号0024、0052、图5及图6)。专利文献I中记载泄漏气流如上所述地通过所述槽引导而成为稳定的气流，因此，能够抑制因泄漏气流的变动所引起的送风性能的降低。此外，在专利文献I记载的离心送风机中，为通过所述槽引导泄漏气流而使之成为稳定的气流，泄漏气流的空气的一部分必须进入所述槽的内部。然而，在所述槽周边高速流动的空气与进入所述槽内相比而更容易直接通过该槽附近，因此通过所述槽引导空气的效果未必充分。因此，在离心送风机中，期望进一步改善风扇效率。现有技术文献专利文献专利文献I :日本专利公开公报特开2001-3899号
发明内容
本发明鉴于所述问题，其目的在于提供一种能够抑制因泄漏气流所引起的风扇效率的降低的离心送风机。本发明的离心送风机包括叶轮23以及喇叭口 25。所述叶轮23包括固定于风扇马达11的旋转轴13的轮毂15 ;具有以所述旋转轴13为中心呈圆形开口的空气吸入口 19a，并且相对于所述轮毂15在所述旋转轴13的轴方向的前方F侧与所述轮毂15相向而设置的轮罩19 ;以及沿所述空气吸入口 19a的圆周方向排列在所述轮毂15与所述轮罩19之间的多个叶片21。所述喇叭口 25，相对于所述轮罩19在所述轴方向的前方F侧与所述轮罩19相向而设置，且后方R侧的一部分以在与所述空气吸入口 19a的周缘部19e之间设置指定空隙的状态从所述空气吸入口 19a插入所述轮罩19内。所述喇叭口 25将从所述轴方向的前方F侧向后方R侧吸入的空气引导至所述轮罩19的所述空气吸入口 19a。所述喇叭口 25具有沿圆周方向以指定间隔排列在其外周面25s上且从所述外周面25s竖立设置的多个壁部27。各壁部27以与所述轴方向及所述喇叭口 25的半径方向大致平行的方式从所述轴方向的前方F侧向后方R侧沿所述外周面25s延伸。
图I是表示具备本发明的一实施方式所涉及的离心送风机的室内机的剖视图。图2是表示所述室内机中的叶轮、热交换器及吹出口的位置关系的仰视图。图3是表示所述离心送风机的叶轮的立体图。图4是表示所述离心送风机的喇叭口的侧视图。
图5是表示所述离心送风机的喇叭口的俯视图。图6是将图4的一部分放大的侧视图。图7是将所述离心送风机的一部分放大的剖视图。图8是表示所述叶轮的轮罩与所述喇叭口的位置关系的剖视图。图9是表示所述喇叭口的变形例的剖视图。图10是表示风量与送风声的关系的图。图11是表示风量与马达输入的关系的图。
具体实施例方式以下，参照附图对本发明的一实施方式所涉及的离心送风机51及具备该离心送风机51的室内机31进行说明。如图I所示，室内机31为天花板埋入式的嵌入式室内机。该室内机31包括嵌入于设置在天花板上的开口的大致长方体状的筐体33 ;以及安装在筐体33的下部的装饰镶板47。装饰镶板47的俯视形状比筐体33大一圈，以覆盖天花板的开口的状态露出于室内。装饰镶板47包括设置在其中央部的矩形状的吸入格栅39、以及沿该吸入格栅39的各边设置的细长矩形状的四个吹出口 37。室内机31在筐体33内包括离心送风机(涡轮风扇)51、风扇马达11、热交换器43、排水盘(drain pan)45及空气过滤器41等。离心送风机51包括叶轮23及喇卩入口 25。风扇马达11固定在筐体33的顶板的大致中央。风扇马达11的旋转轴13向下方延伸。如图I及图2所示，热交换器43呈厚度较小的扁平形状。热交换器43被设置成在从沿其下端部延伸设置的盘状的排水盘45向上方立起的状态下包围叶轮23的周围。排水盘45收容热交换器43中产生的水滴。所收容的水通过未图示的排水路径而排出。空气过滤器41具有覆盖喇叭口 25的入口的大小，在喇叭口 25与吸入格栅39之间沿吸入格栅39而设置。空气过滤器41在从吸入格栅39吸入至筐体33内的空气通过空气过滤器41时捕获空气中的尘埃。如图I 图3所示，叶轮23包括轮毂15、轮罩19及多个叶片21。轮毂15固定在风扇马达11的旋转轴13的下端部。俯视时，轮毂15呈以旋转轴13为中心的圆形状。轮罩19在旋转轴13的轴方向A的前方F侧与轮毂15相向而设置。轮罩19具有以旋转轴13为中心而呈圆形开口的空气吸入口 19a。轮罩19的外径随着从前方F侧朝向后方R侧而逐渐变大。多个叶片21沿空气吸入口 19a的圆周方向并隔开指定间隔而排列在轮毂15与轮罩19之间。各叶片21的前方F侧端部接合于轮罩19的内面。各叶片21的后方R侧端部接合于轮毂15。各叶片21为相对于轮毂15的半径方向朝旋转方向的相反方向(朝后)倾斜的朝后叶片(backward curved blade)。喇叭口 25在轴方向A的前方F侧与轮罩19相向设置。喇叭口 25包括喇叭口主体251以及从该喇叭口主体251的前方F侧周缘向喇叭口主体251周围突出的凸缘部252。喇叭口主体251具有沿前后方向贯通的贯通口 25a。喇叭口主体251的外周面25s呈外径随着从前方F侧向后方R侧逐渐变小的弯曲形状。如图I所示，喇叭口主体251的后方R侧的一部分在与空气吸入口 19a的周缘部19e之间设置有指定空隙的状态下从空气吸入口 19a插入轮罩19内。据此，喇叭口 25能将 通过贯通口 25a从前方F侧向后方R侧吸入的空气引导至轮罩19的空气吸入口 19a。如图4及图5所示，喇叭口 25具有沿圆周方向以指定间隔排列在喇叭口主体251的外周面25s上的多个壁部27。各壁部27从喇叭口 25的外周面25s竖立设置。各壁部27以与轴方向A大致平行且与喇叭口 25的半径方向大致平行的方式从前方F侧向后方R侧沿外周面25s延伸。如图6所示，喇叭口 25具有由相邻的壁部27、27及外周面25s包围三个方向而成的多个空气流路253。该空气流路253朝向沿轴方向A的方向。该空气流路253的两侧与底部被相邻的壁部27及喇叭口 25的外周面25s包围，但是泄漏气流流入该空气流路253的入口和出口敞开而未遮蔽。因此，泄漏气流可靠地被引导至壁部27间的空气流路253的入口，并在空气流路253内从前方F侧向后方R侧而被引导。如图7及图8所示，各壁部27从外周面25s的竖立设置高度随着从后方R侧的端部27r向前方F侧的端部27f逐渐增加。各壁部27的前方F侧的端部27f的竖立设置高度Hf大于后方R侧的端部27r的竖立设置高度Hr。竖立设置高度Hr及竖立设置高度Hf并无特别限定，例如，能将竖立设置高度Hr设为Imm IOmm左右，将竖立设置高度Hf设为3mm 20mm左右。如图6及图8所示，各壁部27的后方R侧的端部27r为相对于轴方向A倾斜的倾斜面。该倾斜面从外周面25s的竖立设置高度随着从前方F侧向后方R侧逐渐减少。另一方面，如图8所示，空气吸入口 19a的周缘部19e为相对于轴方向A倾斜的倾斜面。该周缘部19e的倾斜面与壁部27的后方R侧的端部27r的倾斜面相向而被设置。换言之，各壁部27的后方R侧的端部27r的顶端被设置在与轮罩19的前方F侧的端部即周缘部19e的顶端在半径方向上大致相向的位置(几乎相同的高度)上。周缘部19e的倾斜面与壁部27的端部27i■的倾斜面均倾斜为与前方F侧相比后方R侧更位于半径方向内侧。如上所述，由于两端部均由所述倾斜面形成，因此能将壁部27的后方R侧的端部27r延伸设置至与轮罩19的周缘部19e相向的位置或其附近。喇叭口 25例如可通过板金加工、树脂成形等而将各壁部27与喇叭口主体251 —体成形，也可将与喇叭口主体251分开成形的各壁部27接合于喇叭口主体251而制作。图9是表示喇叭口 25的变形例的剖视图。该喇叭口 25与图5所示的喇叭口 25同样地具有沿圆周方向以指定间隔排列在其外周面上的多个壁部27。各壁部27从喇叭口25的外周面竖立设置。各壁部27以与轴方向A大致平行且与喇叭口 25的半径方向大致平行的方式从前方F侧向后方R侧沿外周面延伸。该喇叭口 25例如通过板金加工、树脂成形等而各壁部27与喇叭口主体一体成形。在该喇叭口 25的内面上，在分别与多个壁部27相对应的位置形成有多个槽部254。各槽部254沿圆周方向以指定间隔排列在该喇叭口 25的内面上。各槽部254以与轴方向A大致平行且与喇叭口 25的半径方向大致平行的方式从前方F侧向后方R侧沿内表面延伸。该喇叭口 25的整体厚度能够设置为大致恒定，因此例如在通过树脂成形而成形时能够抑制产生收缩(shrinkage)等成形不良。另外，这些槽部254发挥引导流过喇叭口 25的贯通口25a的主流的作用。 下面，对离心送风机51中的空气的流动进行说明。如图8所示，通过喇叭口 25的喇叭口主体251而被引导至轮罩19的空气吸入口 19a的主流S的空气在空气吸入口 19a附近，主要朝向沿轮罩19的旋转轴13的轴方向A的方向而流动。在不具有壁部27的以往的离心送风机中，如虚线箭头Ml所示，泄漏气流Ml在空气吸入口 19a附近受因轮罩19沿旋转方向K旋转而产生的向旋转方向K的空气流动的影响。因此，泄漏气流Ml从轴方向A朝向倾斜于所述旋转方向K的方向流动。因此，当该泄漏气流Ml与主流S合流时，主流S的流动被泄漏气流Ml而紊乱，从而送风声变大，并且导致风扇效率降低。另一方面，在本实施方式的离心送风机51中，如一点划线箭头M所示，泄漏气流M沿由相邻的壁部27及喇叭口主体251的外周面25S包围的空气流路253从前方F侧向后方R侧而被引导，并通过喇叭口主体251的后方R侧的端部与轮罩19的前方F侧的端部之间的空隙。通过该空隙后的泄漏气流M在空气吸入口 19a附近，与以往相比流动方向被矫正为接近轴方向A。因此，泄漏气流M与主流S合流时的干扰受到抑制。图10是表不风量与送风声的关系的坐标图，图11是表不风量与马达输入的关系的坐标图。图10及图11的实线表示包括图I至图8所示的本实施方式所涉及的离心送风机51的室内机31的特性(实施例)，图10及图11的虚线表示包括未设置有壁部27的以往的喇叭口的室内机31的特性(比较例)。图10所示的数据为使用在喇叭口主体251上设置有壁部27的喇叭口 25而测定的数据，该壁部27的后方R侧的竖立设置高度Hr为3mm，前方F侧的竖立设置高度Hf为5mm，并且使竖立设置高度从后方R侧向前方F侧逐渐增加。图11所示的数据为使用在喇叭口主体251上设置有壁部27的喇叭口 25而测定的数据，该壁部27的后方R侧的竖立设置高度Hr为6mm，前方F侧的竖立设置高度Hf为8mm，并且使竖立设置高度从后方R侧向前方F侧逐渐增加。如图10所示，与比较例相比可知，实施例中的送风声降低。而且，随着风量增加，送风音的降低效果提高。此外，图10的坐标图的纵轴的一个刻度为ldBA。如图11所示，与比较例相比可知，实施例中的马达输入降低。由此在实施例中，为获得与比较例相同的风量而必需的马达输入小于比较例。即，在实施例中显示与比较例相比泄漏气流量减少。此外，图11的坐标图的纵轴的一个刻度为10W。(实施方式的概要)
总结上述实施方式则如以下所示。(I)本实施方式的离心送风机包括叶轮及喇叭口。所述叶轮包括固定于风扇马达的旋转轴的轮毂；具有以所述旋转轴为中心呈圆形开口的空气吸入口，并且相对于所述轮毂在所述旋转轴的轴方向的前方侧与所述轮毂相向而设置的轮罩；以及沿所述空气吸入口的圆周方向排列在所述轮毂与所述轮罩之间的多个叶片。所述喇叭口，相对于所述轮罩在所述轴方向的前方侧与所述轮罩相向而设置，且后方侧的一部分以在与所述空气吸入口的周缘部之间设置指定空隙的状态从所述空气吸入口插入所述轮罩内。所述喇叭口将从所述轴方向的前方侧向后方侧吸入的空气引导至所述轮罩的所述空气吸入口。所述喇叭口具有沿圆周方向以指定间隔排列在其外周面上且从所述外周面竖立设置的多个壁部。各壁部以与所述轴方向及所述喇叭口的半径方向大致平行的方式从所述轴方向的前方侧向后方侧沿所述外周面延伸。在该结构中，所述喇叭口具有所述多个壁部，因此所述壁部成为泄漏气流的障碍，从而能够降低泄漏气流量。而且，能使泄漏气流方向接近主流方向，因此在泄漏气流与主流合流时能够抑制主流紊乱。据此，能够抑制风扇效率降低。具体而言为如下所述。 即，通过喇叭口被弓I导至轮罩的空气吸入口的主流空气在空气吸入口附近主要向沿旋转轴的轴方向的方向流动。另一方面，以往的离心送风机中的泄漏气流受因轮罩的旋转而产生的向旋转方向的空气流动的影响而从所述旋转轴的轴方向朝向倾斜于所述旋转方向的方向流动。由此在主流与泄漏气流合流的空气吸入口附近，主流与泄漏气流的朝向差异较大，因此当泄漏气流与主流合流时，主流的流动因泄漏气流而紊乱，从而导致风扇效率降低。另一方面，在本实施方式的结构中，所述壁部以与所述轴方向及所述半径方向大致平行的方式从轴方向的前方侧向后方侧沿喇叭口的外周面延伸。即，夹于相邻的壁部之间的空气流路朝向沿所述轴方向的方向。该空气流路为由相邻的壁部与喇叭口的外周面包围两侧及底部的空间，泄漏气流流入该空气流路的入口和出口敞开而未被遮蔽。因此，能够可靠地将泄漏气流引导至壁部间的所述空气流路并使其流通，从而能够获得引导泄漏气流的优异效果。而且，在沿所述倾斜方向流动的泄漏气流到达壁部并通过壁部间的所述空气流路时，泄漏气流的方向通过该空气流路而被矫正为轴方向。因此，与无壁部时相比，空气流通时所受到的阻力增加。据此，能够减少从主流分支出的泄漏气流量。而且，在空气吸入口附近，通过所述空气流路整流的泄漏气流的流动方向接近作为主流的流动方向的轴方向。因此，当在空气吸入口附近泄漏气流与主流合流时，泄漏气流对主流的干扰程度减轻。因此，能够抑制因泄漏气流所引起的风扇效率的降低。(2)在所述离心送风机中较为理想的是，各壁部的所述前方侧的端部从所述外周面的竖立设置高度，大于各壁部的所述后方侧的端部从所述外周面的竖立设置高度。在该结构中，壁部在所述竖立设置高度较大的后方侧(应为“前方侧”)的端部能捕获许多泄漏气流并引导至空气流路，另一方面，在所述竖立设置高度较小的前方侧(应为“后方侧”)的端部能够抑制与轮罩的空气吸入口的周缘部的接触。(3)在所述离心送风机中，也可为各壁部从所述外周面的竖立设置高度从所述后方侧的端部起至所述前方侧的端部逐渐增加。
在该结构中，各壁部的竖立设置高度平滑地变化，因此空气流路内的空气流动顺畅。(4)在所述离心送风机中，也可以为各壁部的所述后方侧的端部为让从所述外周面的竖立设置高度自所述前方侧起朝后方侧逐渐减少的倾斜面，所述空气吸入口的所述周缘部为与所述壁部的所述倾斜面相向的倾斜面。在该结构中，各壁部的所述后方侧的端部与所述空气吸入口的所述周缘部为彼此相向的所述倾斜面，因此能够将壁部延伸设置至轮罩附近，而且能够抑制在旋转时相互接触。以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于所述各实施方式，能在不脱离其主旨的范围内进行各种变更、改良等。例如，在所述实施方式中，列举说明了使各壁部的所述竖立设置高度从后方侧向前方侧逐渐增加的结构，但也可以使所述竖立设置高度从后方侧向前方侧阶段性地增加。·另外，各壁部的所述竖立设置高度可从后方侧至前方侧均相同，也可从后方侧向前方侧减少。另外，在所述实施方式中，列举说明了各壁部的所述后方侧的端部为所述竖立设置高度从所述前方侧向后方侧逐渐减少的倾斜面，且所述空气吸入口的所述周缘部为与所述壁部的所述倾斜面相向的倾斜面的情况，但并不限定于此。各壁部的所述后方侧的端部也可以不是倾斜面而是与所述轴方向垂直的面等。同样地，所述空气吸入口的所述周缘部也可以为与所述轴方向垂直的面等。另外，在所述实施方式中，列举说明了各壁部的后方侧端部的顶端设置在与轮罩的前方侧端部即周缘部的顶端在半径方向上大致相向的位置(几乎相同高度)上的情况，但并不限定于此。各壁部的后方侧端部也可设置在轮罩的前方侧端部的前方侧或后方侧。另外，在所述实施方式中，列举说明了将离心送风机用于空调装置的室内机的情况，但也能用于其他用途。符号说明11风扇马达13旋转轴15 轮毂17 (应为19a)空气吸入口19e空气吸入口的周缘部19 轮罩21 叶片23 叶轮25 喇叭口251 喇叭口主体252凸缘部253空气流路25a 贯通口25s喇叭口主体的外周面
27 壁部27f壁部的前方侧的端部27r壁部的后方侧的端部31室内机A风扇马达的旋转轴的轴方向F 前方 R 后方
权利要求
1.一种离心送风机，其特征在于包括叶轮(23)以及喇叭口(25)，其中，所述叶轮(23)包括 固定于风扇马达(11)的旋转轴(13)的轮毂(15)； 具有以所述旋转轴(13)为中心呈圆形开口的空气吸入口( 19a)，并且相对于所述轮毂(15)在所述旋转轴(13)的轴方向的前方(F)侧与所述轮毂(15)相向而设置的轮罩(19);以及 沿所述空气吸入口(19a)的圆周方向排列在所述轮毂(15)与所述轮罩(19)之间的多个叶片(21)， 所述喇叭口(25)，相对于所述轮罩(19)在所述轴方向的前方(F)侧与所述轮罩(19)相向而设置，且后方(R)侧的一部分以在与所述空气吸入口( 19a)的周缘部(19e)之间设置指定空隙的状态从所述空气吸入口( 19a)插入所述轮罩(19)内，将从所述轴方向的前方(F) 侧向后方(R)侧吸入的空气引导至所述轮罩(19)的所述空气吸入口(19a)，其中， 所述喇叭口(25)具有沿圆周方向以指定间隔排列在其外周面(25s)上且从所述外周面(25s)竖立设置的多个壁部(27)， 各壁部(27)以与所述轴方向及所述喇叭口(25)的半径方向大致平行的方式从所述轴方向的前方(F)侧向后方(R)侧沿所述外周面(25s)延伸。
2.根据权利要求I所述的离心送风机，其特征在于 各壁部(27)的所述前方(F)侧的端部(27f)从所述外周面(25s)的竖立设置高度，大于各壁部(27)的所述后方(R)侧的端部(27r)从所述外周面(25s)的竖立设置高度。
3.根据权利要求2所述的离心送风机，其特征在于 各壁部(27)从所述外周面(25s)的竖立设置高度从所述后方(R)侧的端部(27r)起至所述前方(F)侧的端部(27f)逐渐增加。
4.根据权利要求I至3中任一项所述的离心送风机，其特征在于 各壁部(27)的所述后方(R)侧的端部(27r)为让从所述外周面(25s)的竖立设置高度自所述前方(F)侧起朝后方(R)侧逐渐减少的倾斜面， 所述空气吸入口( 19a)的所述周缘部(19e)为与所述壁部(27)的所述倾斜面相向的倾斜面。
全文摘要
本发明提供一种能够抑制因在喇叭口与轮罩之间的空隙的泄漏气流而引起的风扇效率降低的离心送风机。离心送风机(51)包括叶轮(23)及喇叭口(25)。喇叭口(25)具有沿圆周方向以指定间隔排列在其外周面(25s)上且从所述外周面(25s)竖立设置的多个壁部(27)。各壁部(27)以与轴方向(A)及喇叭口(25)的半径方向大致平行的方式从所述轴方向(A)的前方(F)侧朝向后方(R)侧沿所述外周面(25s)延伸。
文档编号F04D29/16GK102753836SQ20118000915
公开日2012年10月24日 申请日期2011年2月9日 优先权日2010年2月10日
发明者永江贵宪, 郑志明 申请人:大金工业株式会社