离心风扇的制作方法
离心风扇的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种离心风扇。
【背景技术】
[0002] 以往，在用于对建筑物内部进行大规模的空调的空气调节装置以及其他空调装置 等中，为了以高压供应空气，使用涡轮风扇等离心风扇。涡轮风扇是具有朝后的叶片的风 扇，是朝向半径方向外侧吹出气流的构造。因此，祸轮风扇无需西洛克风扇（siroccofan) 那样的蜗壳而具有结构简单的优点。但是，从叶片吹出的气流之后与叶片周围的物体发生 干扰而流动紊乱，因此，存在导致噪音的增大以及效率降低的问题。
[0003] 对此，以往，如专利文献1以及专利文献2记载的涡轮风扇，其在具备轮毂、排列配 置在该轮毂的圆周方向的多个叶片以及相对于该叶片配置在轮毂的相反侧的轮盖的结构 中，在叶片的外周侧设置有扩压环（diffuserring)。在这些专利文献1以及专利文献2记 载的涡轮风扇中，轮盖以及轮毂的外径大于叶片的外径。由位于叶片的外侧的轮盖以及轮 毂分别形成扩压环。
[0004] 据此，从叶片吹出的气流在通过扩压环之间的期间减速，发挥将该气流的动能有 效地转换为压力的效果，即发挥所谓的扩压效果。据此，能够提高风扇的效率。
[0005] 此种涡轮风扇的叶片通常是具有同样的截面的二维叶片，即、随着叶片沿该涡轮 风扇的旋转轴的轴向移位在与该轴向垂直的截面具有同样的截面。二维叶片以锐角连接于 轮盖中向内突出的部分。
[0006] 如上述的专利文献1以及专利文献2记载的具有扩压环的涡轮风扇的结构中，如 图13所示，当观察涡轮风扇的轴向的截面（例如与图3所示的离心风扇23的IV-IV线截 面相对应的位置的截面）时，由二维叶片构成的叶片121被配置在轮盖119与轮毂115之 间。在叶片121与轮盖119以锐角连接的部分129,产生气流容易紊乱的区域129。因该气 流的紊乱，如图14所示，在轮盖119侧，从空气流入口 119a流入涡轮风扇内部的气流F10的 流速局部地下降。据此，随着气流F10沿叶片121从空气流入口 119a朝向吹出口 128,有可 能产生该气流F10从轮盖119的内面剥离的剥离区域130。因此，难以利用设置在轮毂115 以及轮盖119的外周的扩压环126、127来提高扩压效果。
[0007] 现有技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1 :日本专利公开公报特开平11-108403号
[0010] 专利文献2 :美国专利公开公报2006/0228212号
【发明内容】
[0011] 本发明鉴于上述情况而作出，其目的在于提供一种能够提高利用扩压环将气流的 动能转换为压力的扩压效果的离心风扇。
[0012] 本发明的离心风扇，包括：轮毂；多个叶片，在所述轮毂的圆周方向上排列配置； 以及轮盖，配置在相对于所述叶片位于所述轮毂的相反侧，其中，所述叶片具有朝向气流碰 撞的一侧倾斜的弯曲部，所述气流碰撞是指当与向所述轮盖的内侧方向突出的部分连接的 连接端部向所述离心风扇的旋转方向移动时的气流碰撞，所述轮毂具有向所述叶片的外周 侧突出的轮毂侧扩压环，所述轮盖具有向所述叶片的外周侧突出的轮盖侧扩压环。
【附图说明】
[0013] 图1是表示具备本发明的实施方式所涉及的离心风扇的空调机的室内机的内部 的纵剖视图。
[0014] 图2是图1的离心风扇的立体图。
[0015] 图3是从空气吸入口侧观察图1的离心风扇的图。
[0016] 图4是图3的IV-IV线剖视图。
[0017] 图5是示意性地表示图1的离心风扇的内部的空气流动的说明图。
[0018] 图6是图1的叶片的后缘附近部分的放大图。
[0019] 图7是分别表示图1的离心风扇的轮毂侧扩压环以及轮盖侧扩压环的尺寸的说明 图。
[0020] 图8是排列表示具备轮盖侧扩压环以及轮毂侧扩压环这两者的本发明的实施方 式所涉及的离心风扇的静压效率与不具备其中一个扩压环或者不具备两个扩压环的离心 风扇的静压效率的图。
[0021] 图9是比较本发明的实施方式的具有三维叶片的离心风扇中利用扩压环的最大 静压效率的提高效果和本发明的比较例的具有二维叶片的离心风扇中利用扩压环的最大 静压效率的提高效果的图。
[0022] 图10(a)是在表不离心风扇的吹出口附近的风速分布的图中，表不本发明的实施 方式的具有三维叶片以及扩压环的离心风扇的吹出口附近的风速分布的图。图10(b)是在 表示离心风扇的吹出口附近的风速分布的图中，表示本发明的比较例的具有二维叶片以及 扩压环的离心风扇的吹出口附近的风速分布的图。
[0023] 图11是表示在本发明的变形例所涉及的离心风扇中，轮毂侧扩压环与轮毂处于 同一平面的结构的例子的剖视说明图。
[0024] 图12是表示在本发明的又一变形例所涉及的离心风扇中，轮盖侧扩压环具有以 直线状延伸的部分的例子的剖视说明图。
[0025] 图13是以往的离心风扇的叶片及其周边部的剖视图。
[0026] 图14是不意性地表不以往的尚心风扇的内部的空气流动的说明图。
【具体实施方式】
[0027] 下面，参照附图详细说明本发明的实施方式所涉及的空调机的室内机。
[0028] 图1所示的室内机31是天花板嵌入型的盒式室内机。该室内机31包括：嵌入于 设置在天花板C的开口的大致长方体的壳体33;以及安装于壳体33的下部的镶板47。镶 板47的俯视时的形状比壳体33大一圈，在覆盖天花板C的开口的状态下露出于室内。镶 板47具有在其中央部设置的矩形形状的吸入格栅39和沿该吸入格栅39的各边设置的细 长的矩形形状的多个（例如4个）吹出口 37。
[0029] 室内机31包括：具备离心风扇23的送风机51;驱动离心风扇23以使其旋转的风 扇马达11 ;包围离心风扇23的外侧的热交换器43 ;接水盘45以及空气过滤器41。
[0030] 送风机51具备作为涡轮风扇的离心风扇23和喇叭口 25。
[0031] 如图1至图3所示，离心风扇23具备：轮毂15 ;排列设置在轮毂15的圆周方向的 多个（在图2至图3中为7个）叶片21 ;以及配置在相对于叶片21位于轮毂15的相反侧 的轮盖19。如图2及图5所示，离心风扇23中吹出气流的吹出口 28分别由被轮毂15、轮 盖19以及两个叶片21包围的空间形成。
[0032] 轮毂15被固定于风扇马达11的旋转轴13上，风扇马达11被固定在壳体33的顶 板上。
[0033] 轮毂15具有向叶片21的外周侧突出的轮毂侧扩压环27。具体而言，轮毂侧扩压 环27呈环状，与各叶片21的后缘21b相比形成在外侧。
[0034] 轮盖19被配置成在旋转轴13的轴向A的前面侧F(参照图1)与轮毂15相向。轮 盖19具有以旋转轴13为中心呈圆形开口的空气吸入口 19a。轮盖19的外径随着朝向背面 侧R(参照图1)而变大。换言之，如图4至图5所示，轮盖19具有从空气吸入口 19a至吹 出口 28向离心风扇23的内部弯曲而突出的部分19b。
[0035] 轮盖19具有向叶片21的外周侧突出的轮盖侧扩压环26。轮盖侧扩压环26与各 叶片21的后缘21b相比形成在外侧，并被配置成与轮毂侧扩压环27相向。
[0036] 轮毂侧扩压环27和轮盖侧扩压环26的互相相向的面分别与轮毂15以及轮盖19 的互相相向的面平滑地连续。
[00 37] 而且，该扩压环27、26之间的间隔如图5所示地被设定为随着朝向离心风扇23的 外周而逐渐扩大。
[0038] 多个叶片21在轮毂15与轮盖19之间沿空气吸入口 19a的周向空开规定的间隔 而被排列。各叶片21的前面侧F(参照图1)的端部接合于轮盖19的内面。各叶片21的 背面侧R(参照图1)的端部接合于轮毂15。如图3所示，各叶片21是相对于轮毂15的半 径方向以随着朝向旋转方向B的相反方向（朝后）而朝向半径方向外侧的方式倾斜（即， 图3所示的叶片21的后缘21b与前缘21a相比配置在半径方向外侧）的朝后叶片。
[0039] 此外，如图2至图6所示的各叶片21由所谓的三维形状叶片形成，g卩、由具有随着 沿马达11的旋转轴13的轴向A移位，与该轴向A垂直的截面形状变化的形状的叶片形成。 换言之，在由此种三维叶片形成的叶片21中，如图2所示，该叶片21的前缘21a和后缘21b 具有扭曲的位置关系，且该叶片21的前面侧F的端部和背面侧R的端部具有扭曲的关系。
[0040] 如图3至图5所示，各叶片21具有：接合于轮毂15的主部21h;与该主部21h的 轮盖19侧的端部连续的弯曲部21d;以及与该弯曲部21d的轮盖19侧的端部连续的连接 端部21c。此外，图4的旋转方向B是相对于图4的纸面向跟前侧垂直延伸的方向。
[0041] 连接端部21c连接于向轮盖19的内侧方向突出的部分19b。具体而言，如图4所 示，轮盖19中向内侧方向突出的部分19b是弯曲而向离心风扇23的内侧突出的部分，是除 去朝向半径方向内侧以直线状延伸的部分的部分。
[0042] 弯曲部21d以朝向气流碰撞的一侧21cl倾斜的方式弯曲，该气流碰撞是指当连接 端部21c向所述离心风扇23的旋转方向B移动时的气流碰撞。
[0043] 具体而言，弯曲部21d相对于主部21h而向气流碰撞的一侧21dl的相反侧突出而 形成，其中，当叶片21中接近轮盖19 一侧的部分向旋转方向B移动时，气流碰撞于该一侧 21dl。连接端部21c与向轮盖19的内侧方向突出的部分19b以大致垂直于该部分19b的 内面的切线C(参照图4)的方式连接。如图5所示，弯曲部21d从叶片21的前缘21a至后 缘21b而连续形成。
[0044] 据此，如图4至图5所示，在叶片21的连接端部21c，当该连接端部21c向旋转方 向B移动时气流碰撞的一侧21cl以锐角连接叶片21和轮盖19的部分得到解决。而且，从 叶片21a的前缘21a至后缘21b形成有向该气流碰撞的一侧21cl的相反方向凹陷而扩大 的区域（即，扩张凹部）29。利用该扩张凹部29确保充分广的空气通道。其结果，在连接端 部21c附近能够抑制气流R)的流速的下降。
[0045] 此外，如图6所示，叶片21的后缘21b的轮毂侧端部21e与该后缘21b的轮盖侧 端部21f相比，在离心风扇23的旋转方向B上位于前侧。
[0046] 由此，在叶片21的后缘21b，通过如上所述地使轮毂侧端部21e位于旋转方向B的 前侧，气流如图6的箭头F1所示沿叶片21的倾斜的前面21g(即、旋转方向B侧的面）流 动，从而该气流容易流向轮盖19侧。据此，如图5所示，通过离心风扇23内部的气流R)在 离心风扇23的轴向A均匀。据此，能够提高在一对扩压环26、27的扩压效果、S卩、将气流F1 的动能转换为静压的效果，尤其是在轮盖19侧的扩压效果。
[0047] 此外，如图7所示，轮毂侧扩压环27的外径D2以及轮盖侧扩压环26的外径D3分 别被设定为多个叶片21的外切圆的直径D1的1. 1倍以上，以确保上述的扩压效果。另外， 在图7中，轮毂侧扩压环27的外径D2以及轮盖侧扩压环26的外径D3被设定为相同的值， 但本发明并不限定于此。这些外径D2以及D3并不一定要相同。
[0048] 进一步，如图7所示，一对扩压环26、27的出口侧（S卩，半径方向外侧）的间隔H2 被设定为大于叶片21的出口侧（即后缘21b)的高度H1。具体而言，轮盖侧扩压环26以及 轮毂侧扩压环27被配置成随着朝向各自的先端向彼此离开的方向倾斜。据此，气流R)能 够更顺畅地通过一对扩压环26、27之间。
[0049] 如上所述地构成的离心风扇23具备轮盖侧扩压环26以及轮毂侧扩压环27,因此， 与不具有这些的离心风扇相比，能够大幅度提高静压效率。
[0050] 例如，如图8的曲线图所示，当设横轴为流量系数9、纵轴为静压效率n时，可知如 本实施方式的离心风扇23那样具备轮盖侧扩压环26以及轮毂侧扩压环27双方的情况下 的静压效率n与不具备这些扩压环的情况下的静压效率n (曲线I)相比，如曲线IV所示 在流量系数9的整个区域提高。
[0051] 此外，只具备轮毂侧扩压环的情况下的静压效率n如曲线II所示，具有在流量系 数(P为9<约0. 23的区域提高，但是在流量系数9为<p>约0. 23的区域不提高的倾向。另 一方面，只具备轮盖侧扩压环的情况下的静压效率n如曲线in所示，具有在流量系数* 为9 >约0. 15的区域提高，但是在流量系数为9<约0. 15的区域不提高的倾向。
[0052] 从图8的曲线图可知，与这些曲线II、III的情况相比较，如曲线IV那样具备轮盖 侧扩压环以及轮毂侧扩压环双方的情况下，静压效率n在流量系数9的整个区域提高。
[0053] 此外，图9中示出了本实施方式的离心风扇23的最大静压效率（％ )(棒图I)和 作为本发明的比较例的具有二维叶片的离心风扇的最大静压效率（％)(棒图II)。此外，在 此所说的二维叶片是指具有同样的截面的二维叶片，即、随着叶片沿该离心风扇的旋转轴 的轴向移位在与该轴向垂直的截面具有同样的截面（例如，图13至图14所示的叶片121)。
[0054] 本实施方式的离心风扇23如上所述地具有三维形状的叶片21 (所谓的三维叶 片），且具有一对扩压环26、27。在该三维叶片21中，轮盖19侧的连接端部21c具有弯曲 部21d(参照图4~图5)。而且，叶片21的后缘21b的轮毂侧端部21e(参照图6)与该后 缘21b的轮盖侧端部21f相比位于离心风扇23的旋转方向B的前侧。
[0055] 由图9的棒图II可知，作为本发明的比较例的、具有二维叶片的离心风扇中，在轮 盖侧以及轮毂侧均设有扩压环的情况下的最大静压效率（参照棒图II的bl)与不具有该 扩压环的情况下的最大静压效率（参照棒图II的b2)相比提高了 1. 9%。
[0056] 另一方面，如图9的棒图I所示，如本实施方式的具有三维叶片21的离心风扇23 中，在轮盖侧以及轮毂侧均设有扩压环26、27的情况下的最大静压效率（参照棒图I的al) 与不具有该扩压环26、27的情况下的最大静压效率（参照棒图I的a2)相比提高了 3. 3%。
[0057] 由以上结果可知，在离心风扇中，如本实施方式那样组合三维叶片21和扩压环 26、27的结构与比较例那样组合二维叶片和扩压环的结构相比，基于设置扩压环而获得的 提高最大静压效率（％ )的效果大。
[0058] 此种效果的不同如图10(a)、（b)所示，若比较从本实施方式以及比较例的各离心 风扇吹出的气流的风速分布就可明确。在此，图10(a)、（b)中，吹出口 28、128的出口附近 的阴影越淡的部分，则表示气流的速度（风速）越快的区域。
[0059] 在图10(a)中示出了具有本实施方式的上述的三维叶片（参照图4~图6的叶片 21)且具有一对扩压环26、27的离心风扇23的 吹出口 28附近的风速分布。在图10(b)中 示出具有比较例的二维叶片121且具有一对扩压环126、127的离心风扇123的吹出口 128 附近的风速分布。
[0060] 在图10(b)所示的风速分布中，从比较例的离心风扇123的吹出口 128吹出的气 流从轮盖119剥离而从轮盖119侧偏向轮毂115侧流动，因此，吹出口 128的风速分布与图 10(a)中所示的本实施方式的离心风扇23的吹出口 28的风速分布相比不均匀。因此，这表 示比较例的离心风扇123的扩压环126、127的作用、即回收动压的功能（将动压转换为静 压的功能、即将气流的动能转换为压力能量的功能）没能有效地发挥。因此，气流的动能中 没被转换成压力能量的部分变大，离心风扇123的静压效率的提高被抑制。
[0061] 另一方面，在图10(a)所示的本实施方式的离心风扇23的风速分布中，通过三维 形状的叶片21来也确保在轮盖19侧的扩压环26附近流动的气流，以使从吹出口 28吹出 的气流不偏向于轮毂15侧，因此，吹出口 28的风速分布大致均匀。
[0062] 具体而言，气流通过由叶片21的弯曲部21d形成的扩张凹部29 (参照图4~图5) 而流向轮盖19侧，因此，不易发生气流从轮盖19剥离的情况。而且，叶片21的后缘21b的 轮毂侧端部21e与该后缘21b的轮盖侧端部21f相比在离心风扇23的旋转方向B上位于 前侧，因此，如图6的箭头F1所示，气流沿叶片21的倾斜的前面21g(S卩、旋转方向B侧的 面）流动而容易流向轮盖19侧。
[0063] 因此，吹出口 28的风速分布大致均匀。即，从吹出口 28吹出的气流不仅流过轮毂 15侧的扩压环27附近，而且还流过轮盖19侧的扩压环26附近。因此，吹出口 28的风速分 布均匀，所以能够良好地进行动压的回收，气流的动能中未转换为压力能量的部分小，从而 能够提高离心风扇123的静压效率。
[0064] 根据以上的图9~图10所示的实验结果可知，本实施方式的离心风扇23具有三 维形状的叶片21，且具有一对扩压环26、27,从而与具有二维叶片以及一对扩压环的以往 的离心风扇相比，静压效率提高。
[0065] 室内机31的其他结构与以往的天花板嵌入型的盒式室内机的结构相同。具体而 言，则如下所述。
[0066] 如图1所示，送风机51的喇叭口 25相对于轮盖19相向配置于轴向A的前面侧F。 喇叭口 25呈其外径随着朝向背面侧R而逐渐变小的弯曲形状。
[0067] 此外，如图1所示，热交换器43呈厚度小的扁平的形状。热交换器43被配置成以 从沿其下端部延伸设置的盘状的接水盘45向上方立起的状态包围离心风扇23的周围。热 交换器43例如包括多个翅片和贯穿该翅片的多个配管，具有在通过各配管内部的制冷剂 与翅片周围的空气之间进行热交换的结构。接水盘45收容在热交换器43生成的水滴。被 收容的水通过图略的排水路径而被排出。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而被设置。空气过滤器41捕捉从吸入格栅 39吸入到壳体33内的空气中含有的灰尘。
[0068] 在如上所述地构成的室内机31中，基于风扇马达11的驱动，送风机51的离心风 扇23旋转，从而在室内机31内部能够产生如图1所示的气流R)。即，从吸入格栅39吸入 的室内空气通过送风机51的喇叭口 25的内部而朝向离心风扇23。到达离心风扇23的空 气朝向离心风扇23的半径方向外侧吹出，在通过配置在离心风扇23的外侧的热交换器43 时与制冷剂进行热交换，从而被冷却或加热。之后，被进行热交换后的空气通过吹出口 37 被供应的室内。
[0069] 在室内机31如上所述地动作的期间，如图4~图5所示，在旋转的离心风扇23内 部中叶片21与轮盖19连接的部分，通过形成在气流碰撞的一侧21cl的扩张凹部29,气流 能够顺畅地流动，在叶片21与轮盖19连接的部分能够减少气流R)容易紊乱的区域，其 中，气流碰撞的一侧21cl是叶片21的连接端部21c向旋转方向B移动时气流碰撞的部分。 据此，在轮盖19侧，抑制因气流紊乱而造成的气流流速的下降，能够抑制产生气流从轮盖 19的内面剥离的剥离区域，其结果，扩压效果提高。
[0070] 如上所述，在本实施方式的室内机31中，在具备包含具有扩压环的离心风扇23的 送风机51的结构中，如图4~图5所示，叶片21具有弯曲部21d，该弯曲部21d以倾斜于与 轮盖19中向内突出的部分连接的连接端部21c向离心风扇23的旋转方向B移动时气流碰 撞的一侧21cl侧的方式弯曲。因此，轮盖19与叶片21以锐角连接的部分消除。其结果， 在叶片21与轮盖19连接的部分（尤其，形成在连接端部21c向旋转方向B移动时气流碰 撞的一侧21cl的扩张凹部29)，气流R)能够顺畅流动，在该部分能够减少气流R)容易紊 乱的区域。据此，在轮盖19侧，抑制因气流R)紊乱而造成的气流R)流速的下降，能够抑制 产生气流从轮盖19的内面剥离的剥离区域。其结果，轮盖侧扩压环26以及轮毂侧扩压 环27的将气流R)的动能转换为压力的扩压效果提高，尤其在轮盖侧扩压环26扩压效果提 尚。
[0071] 此外，在本实施方式的室内机31中，如图6所示，在叶片21的后缘21b，轮毂侧端 部21e与轮盖侧端部21f相比在旋转方向B上位于前侧。因此，基于相对于离心风扇23的 轴向的叶片21的倾斜，气流容易流向轮盖19侧，能够进一步抑制在轮盖19侧的气流的剥 离。此外，据此，气流在离心风扇23的轴向A上均匀。因此，轮毂侧15以及轮盖侧扩压环 26的将气流的动能转换为压力的扩压效果提高，尤其在轮盖侧扩压环26扩压效果提高。
[0072] 在本实施方式的室内机31中，如图7所示，轮毂侧扩压环27的外径D2以及轮盖 侧扩压环26的外径D3分别为多个叶片21的外切圆的直径D1的1. 1倍以上。因此，能够 可靠地获得轮毂侧15以及轮盖侧扩压环26的将气流的动能转换为压力的扩压效果。
[0073] 此外，在上述实施方式中，轮盖侧扩压环26以及轮毂侧扩压环27被配置成随着朝 向各自的先端而向互相离开的方向倾斜，但本发明并不限定于此。作为本发明的变形例，如 图11所示，也可以为：轮盖侧扩压环26具有以远离轮毂侧扩压环27的方式向离心风扇23 的轴向A弯曲的部分，轮毂侧扩压环27沿离心风扇23的半径方向R延伸。在该结构中，轮 盖侧扩压环26以远离轮毂侧扩压环27的方式从轮盖19的半径方向外侧端部向离心风扇 23的轴向A弯曲，轮毂侧扩压环27沿离心风扇23的半径方向R延伸。即，将轮盖侧扩压 环26设为在离心风扇23的轴向A上扩展的形状。因此，能够使气流更顺畅地通过轮毂侧 扩压环27与轮盖侧扩压环26之间。而且，轮毂侧扩压环27不在轴向上扩展而是沿半径方 向延伸，据此，能够和轮毂15中与该轮毂侧扩压环27相比位于内侧的部分构成同一面，能 够抑制轮毂15的加工成本的增加。此外，轮盖19从以往就进行曲面加工，因此，即使将轮 盖侧扩压环26设为在轴向A上扩展的形状，也能抑制加工成本的增加。因此，能够抑制离 心风扇23整体的加工成本增加。
[0074] 此外，上述的平板状的轮毂15通过独立于该轮毂15的其他部件即凸部（b〇ss)30 被固定于马达11的旋转轴13。凸部30可固着于轮毂15,也可不固着于轮毂15。
[0075] 关于轮盖侧扩压环26的形状，在本发明中并不特别限定。例如，作为本实施方式 的其他变形例，如图12所示，轮盖侧扩压环26也可以为不仅具有弯曲的部分26b，而且具有 以 直线状延伸的部分26a。具体而言，该轮盖侧扩压环26也可以具有与轮盖19的缘连续地 以直线状延伸的部分26a和从该以直线状延伸的部分26a向半径方向外侧以圆弧状延伸的 部分26b。
[0076] 以直线状延伸的部分26a与轮盖19的半径方向外侧的缘连续，并向半径方向呈直 线延伸。以圆弧状延伸的部分26b与以直线状延伸的部分26a的半径方向外侧的缘连续， 并随着朝向半径方向而向远离轮毂侧扩压环27的方向以圆弧状弯曲。
[0077] 在图12所示的变形例中，由于轮盖侧扩压环26具有以直线状延伸的部分26a，因 此，沿轮盖19的内壁流动的气流R)在到达轮盖侧扩压环26时，能够沿以直线状延伸的部 分26a顺畅地流动。因此，能够抑制在轮盖侧扩压环26的气流R)的剥离。而且，通过以直 线状延伸的部分26a，轮盖19与轮盖侧扩压环26平滑地连续。因此，容易将轮盖19以及轮 盖侧扩压环26用树脂成形。
[0078] 此外，图12所示的轮盖侧扩压环26具有以圆弧状延伸的部分26b，但本发明并不 限定于此。轮盖侧扩压环26也可以具有随着朝向半径方向而向远离轮毂侧扩压环27的方 向以直线状弯曲的部分来代替以圆弧状延伸的部分26b。
[0079] 另外，轮盖侧扩压环26也可以只由以直线状延伸的部分26a构成或者只由以圆弧 状弯曲的部分26b构成。
[0080] 在上述实施方式中，叶片21的连接端部21c垂直于向轮盖19的内侧方向突出的 部分19b的内面的切线C，但本发明并不限定于此。在本发明中，连接端部21c也可以被配 置成与向轮盖19的内侧方向突出的部分19b成不以锐角连接的程度的角度，例如，垂直于 该部分19b的内面的切线C或者与该切线C成90度以上的角度。
[0081] 此外，上述的【具体实施方式】主要包含具有以下结构的发明。
[0082] 本实施方式的离心风扇23包括：轮毂15 ;多个叶片21，在所述轮毂15的圆周方向 上排列配置；以及轮盖19,配置在相对于所述叶片21位于所述轮毂15的相反侧，其中，所 述叶片21具有朝向气流碰撞的一侧21cl倾斜的弯曲部21d，所述气流碰撞是指当与向所述 轮盖19的内侧方向突出的部分连接的连接端部21c向所述离心风扇23的旋转方向移动时 的气流碰撞，所述轮毂15具有向所述叶片21的外周侧突出的轮毂侧扩压环27,所述轮盖 19具有向所述叶片21的外周侧突出的轮盖侧扩压环26。
[0083] 根据该结构，叶片21具有朝向气流碰撞的一侧21cl倾斜的弯曲部21d，所述气流 碰撞是指当与向轮盖19的内侧方向突出的部分连接的连接端部21c向离心风扇23的旋转 方向移动时的气流碰撞，因此，轮盖19与叶片21以锐角连接的部分消除。其结果，在叶片 21与轮盖19连接的部分气流能够顺畅流动，在该部分能够减少气流容易紊乱的区域。据 此，在轮盖19侧，抑制因气流紊乱而造成的气流流速的下降，能够抑制产生气流从轮盖19 的内面剥离的剥离区域。其结果，轮盖15侧以及轮盖侧扩压环26的将气流的动能转换为 压力的扩压效果提高，尤其在轮盖侧扩压环26扩压效果提高。
[0084] 此外，优选：所述叶片21的后缘21b的轮毂侧端部21e与该后缘21b的轮盖侧端 部21f相比在所述离心风扇23的旋转方向上位于前侧。
[0085] 根据该结构，在叶片21的后缘2lb，轮毂侧端部21e与轮盖侧端部21f相比在旋转 方向上位于前侧，因此，基于相对于离心风扇23的轴向的叶片21的倾斜，气流容易流向轮 盖19侧，能够进一步抑制在该轮盖19侧的气流的剥离。此外，据此，气流在离心风扇23的 轴向上均匀，因此，轮毂15侧以及轮盖侧扩压环26的将气流的动能转换为压力的扩压效果 提高，尤其在轮盖侧扩压环26扩压效果提高。
[0086] 另外，优选：所述轮毂侧扩压环27的外径以及所述轮盖侧扩压环26的外径分别为 所述多个叶片21的外切圆的直径的1. 1倍以上。
[0087] 根据该结构，能够可靠地获得轮毂侧扩压环27以及轮盖侧扩压环26的将气流的 动能转换为压力的扩压效果。
[0088] 优选：所述轮盖侧扩压环26具有与所述轮盖19的缘连续并向所述离心风扇23的 半径方向以直线状延伸的部分26a。
[0089] 根据该结构，沿轮盖19的内壁流动的气流在到达轮盖侧扩压环26时，能够沿以直 线状延伸的部分26a顺畅地流动。因此，能够抑制在轮盖侧扩压环26的气流R)的剥离。
[0090] 此外，优选：所述轮盖侧扩压环26具有以离开所述轮毂侧扩压环27的方式向所 述离心风扇23的轴向弯曲的部分，所述轮毂侧扩压环27沿所述离心风扇23的半径方向延 伸。
[0091] 根据该结构，由于将轮盖侧扩压环26设为在离心风扇23的轴向上扩展的形状，因 此，能够使气流更顺畅地通过轮毂侧扩压环27与轮盖侧扩压环26之间。而且，轮毂侧扩压 环27不在轴向上扩展而是沿半径方向延伸，据此，能够和轮毂15中与该轮毂侧扩压环27 相比位于内侧的部分构成同一面，能够抑制轮毂15的加工成本的增加。此外，轮盖19从以 往就进行曲面加工，因此，即使将轮盖侧扩压环26设为在轴向上扩展的形状，也能够抑制 加工成本的增加。因此，能够抑制离心风扇23整体的加工成本的增加。
【主权项】
1. 一种离心风扇，其特征在于包括： 轮毂； 多个叶片，在所述轮毂的圆周方向上排列配置；以及 轮盖，配置在相对于所述叶片位于所述轮毂的相反侧，其中， 所述叶片具有朝向气流碰撞的一侧倾斜的弯曲部，所述气流碰撞是指当与向所述轮盖 的内侧方向突出的部分连接的连接端部向所述离心风扇的旋转方向移动时的气流碰撞， 所述轮毂具有向所述叶片的外周侧突出的轮毂侧扩压环， 所述轮盖具有向所述叶片的外周侧突出的轮盖侧扩压环。2. 根据权利要求1所述的离心风扇，其特征在于： 所述叶片的后缘的轮毂侧端部与该后缘的轮盖侧端部相比在所述离心风扇的旋转方 向上位于前侧。3. 根据权利要求1或2所述的离心风扇，其特征在于： 所述轮毂侧扩压环的外径以及所述轮盖侧扩压环的外径分别为所述多个叶片的外切 圆的直径的1.1倍以上。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的离心风扇，其特征在于： 所述轮盖侧扩压环具有与所述轮盖的缘连续并向所述离心风扇的半径方向以直线状 延伸的部分。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的离心风扇，其特征在于： 所述轮盖侧扩压环具有以离开所述轮毂侧扩压环的方式向所述离心风扇的轴向弯曲 的部分， 所述轮毂侧扩压环沿所述离心风扇的半径方向延伸。
【专利摘要】离心风扇(23)具备轮毂(15)、多个叶片(21)以及轮盖(19)。各叶片(21)具有朝向气流碰撞的一侧(21c1)倾斜的弯曲部(21d)，所述气流碰撞是指当与向轮盖(19)的内侧方向突出的部分连接的连接端部(21c)向离心风扇(23)的旋转方向移动时的气流碰撞。轮毂(15)具有向叶片(21)的外周侧突出的轮毂侧扩压环(27)，轮盖(19)具有向叶片(21)的外周侧突出的轮盖侧扩压环(26)。
【IPC分类】F04D29/30, F04D29/28
【公开号】CN104903590
【申请号】CN201380063138
【发明人】岩田透, 丸山要, 郑志明
【申请人】大金工业株式会社
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年12月18日
【公告号】EP2937570A1, US20150354584, WO2014097627A1
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种离心风扇。
【背景技术】
[0002] 以往，在用于对建筑物内部进行大规模的空调的空气调节装置以及其他空调装置 等中，为了以高压供应空气，使用涡轮风扇等离心风扇。涡轮风扇是具有朝后的叶片的风 扇，是朝向半径方向外侧吹出气流的构造。因此，祸轮风扇无需西洛克风扇（siroccofan) 那样的蜗壳而具有结构简单的优点。但是，从叶片吹出的气流之后与叶片周围的物体发生 干扰而流动紊乱，因此，存在导致噪音的增大以及效率降低的问题。
[0003] 对此，以往，如专利文献1以及专利文献2记载的涡轮风扇，其在具备轮毂、排列配 置在该轮毂的圆周方向的多个叶片以及相对于该叶片配置在轮毂的相反侧的轮盖的结构 中，在叶片的外周侧设置有扩压环（diffuserring)。在这些专利文献1以及专利文献2记 载的涡轮风扇中，轮盖以及轮毂的外径大于叶片的外径。由位于叶片的外侧的轮盖以及轮 毂分别形成扩压环。
[0004] 据此，从叶片吹出的气流在通过扩压环之间的期间减速，发挥将该气流的动能有 效地转换为压力的效果，即发挥所谓的扩压效果。据此，能够提高风扇的效率。
[0005] 此种涡轮风扇的叶片通常是具有同样的截面的二维叶片，即、随着叶片沿该涡轮 风扇的旋转轴的轴向移位在与该轴向垂直的截面具有同样的截面。二维叶片以锐角连接于 轮盖中向内突出的部分。
[0006] 如上述的专利文献1以及专利文献2记载的具有扩压环的涡轮风扇的结构中，如 图13所示，当观察涡轮风扇的轴向的截面（例如与图3所示的离心风扇23的IV-IV线截 面相对应的位置的截面）时，由二维叶片构成的叶片121被配置在轮盖119与轮毂115之 间。在叶片121与轮盖119以锐角连接的部分129,产生气流容易紊乱的区域129。因该气 流的紊乱，如图14所示，在轮盖119侧，从空气流入口 119a流入涡轮风扇内部的气流F10的 流速局部地下降。据此，随着气流F10沿叶片121从空气流入口 119a朝向吹出口 128,有可 能产生该气流F10从轮盖119的内面剥离的剥离区域130。因此，难以利用设置在轮毂115 以及轮盖119的外周的扩压环126、127来提高扩压效果。
[0007] 现有技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1 :日本专利公开公报特开平11-108403号
[0010] 专利文献2 :美国专利公开公报2006/0228212号
【发明内容】
[0011] 本发明鉴于上述情况而作出，其目的在于提供一种能够提高利用扩压环将气流的 动能转换为压力的扩压效果的离心风扇。
[0012] 本发明的离心风扇，包括：轮毂；多个叶片，在所述轮毂的圆周方向上排列配置； 以及轮盖，配置在相对于所述叶片位于所述轮毂的相反侧，其中，所述叶片具有朝向气流碰 撞的一侧倾斜的弯曲部，所述气流碰撞是指当与向所述轮盖的内侧方向突出的部分连接的 连接端部向所述离心风扇的旋转方向移动时的气流碰撞，所述轮毂具有向所述叶片的外周 侧突出的轮毂侧扩压环，所述轮盖具有向所述叶片的外周侧突出的轮盖侧扩压环。
【附图说明】
[0013] 图1是表示具备本发明的实施方式所涉及的离心风扇的空调机的室内机的内部 的纵剖视图。
[0014] 图2是图1的离心风扇的立体图。
[0015] 图3是从空气吸入口侧观察图1的离心风扇的图。
[0016] 图4是图3的IV-IV线剖视图。
[0017] 图5是示意性地表示图1的离心风扇的内部的空气流动的说明图。
[0018] 图6是图1的叶片的后缘附近部分的放大图。
[0019] 图7是分别表示图1的离心风扇的轮毂侧扩压环以及轮盖侧扩压环的尺寸的说明 图。
[0020] 图8是排列表示具备轮盖侧扩压环以及轮毂侧扩压环这两者的本发明的实施方 式所涉及的离心风扇的静压效率与不具备其中一个扩压环或者不具备两个扩压环的离心 风扇的静压效率的图。
[0021] 图9是比较本发明的实施方式的具有三维叶片的离心风扇中利用扩压环的最大 静压效率的提高效果和本发明的比较例的具有二维叶片的离心风扇中利用扩压环的最大 静压效率的提高效果的图。
[0022] 图10(a)是在表不离心风扇的吹出口附近的风速分布的图中，表不本发明的实施 方式的具有三维叶片以及扩压环的离心风扇的吹出口附近的风速分布的图。图10(b)是在 表示离心风扇的吹出口附近的风速分布的图中，表示本发明的比较例的具有二维叶片以及 扩压环的离心风扇的吹出口附近的风速分布的图。
[0023] 图11是表示在本发明的变形例所涉及的离心风扇中，轮毂侧扩压环与轮毂处于 同一平面的结构的例子的剖视说明图。
[0024] 图12是表示在本发明的又一变形例所涉及的离心风扇中，轮盖侧扩压环具有以 直线状延伸的部分的例子的剖视说明图。
[0025] 图13是以往的离心风扇的叶片及其周边部的剖视图。
[0026] 图14是不意性地表不以往的尚心风扇的内部的空气流动的说明图。
【具体实施方式】
[0027] 下面，参照附图详细说明本发明的实施方式所涉及的空调机的室内机。
[0028] 图1所示的室内机31是天花板嵌入型的盒式室内机。该室内机31包括：嵌入于 设置在天花板C的开口的大致长方体的壳体33;以及安装于壳体33的下部的镶板47。镶 板47的俯视时的形状比壳体33大一圈，在覆盖天花板C的开口的状态下露出于室内。镶 板47具有在其中央部设置的矩形形状的吸入格栅39和沿该吸入格栅39的各边设置的细 长的矩形形状的多个（例如4个）吹出口 37。
[0029] 室内机31包括：具备离心风扇23的送风机51;驱动离心风扇23以使其旋转的风 扇马达11 ;包围离心风扇23的外侧的热交换器43 ;接水盘45以及空气过滤器41。
[0030] 送风机51具备作为涡轮风扇的离心风扇23和喇叭口 25。
[0031] 如图1至图3所示，离心风扇23具备：轮毂15 ;排列设置在轮毂15的圆周方向的 多个（在图2至图3中为7个）叶片21 ;以及配置在相对于叶片21位于轮毂15的相反侧 的轮盖19。如图2及图5所示，离心风扇23中吹出气流的吹出口 28分别由被轮毂15、轮 盖19以及两个叶片21包围的空间形成。
[0032] 轮毂15被固定于风扇马达11的旋转轴13上，风扇马达11被固定在壳体33的顶 板上。
[0033] 轮毂15具有向叶片21的外周侧突出的轮毂侧扩压环27。具体而言，轮毂侧扩压 环27呈环状，与各叶片21的后缘21b相比形成在外侧。
[0034] 轮盖19被配置成在旋转轴13的轴向A的前面侧F(参照图1)与轮毂15相向。轮 盖19具有以旋转轴13为中心呈圆形开口的空气吸入口 19a。轮盖19的外径随着朝向背面 侧R(参照图1)而变大。换言之，如图4至图5所示，轮盖19具有从空气吸入口 19a至吹 出口 28向离心风扇23的内部弯曲而突出的部分19b。
[0035] 轮盖19具有向叶片21的外周侧突出的轮盖侧扩压环26。轮盖侧扩压环26与各 叶片21的后缘21b相比形成在外侧，并被配置成与轮毂侧扩压环27相向。
[0036] 轮毂侧扩压环27和轮盖侧扩压环26的互相相向的面分别与轮毂15以及轮盖19 的互相相向的面平滑地连续。
[00 37] 而且，该扩压环27、26之间的间隔如图5所示地被设定为随着朝向离心风扇23的 外周而逐渐扩大。
[0038] 多个叶片21在轮毂15与轮盖19之间沿空气吸入口 19a的周向空开规定的间隔 而被排列。各叶片21的前面侧F(参照图1)的端部接合于轮盖19的内面。各叶片21的 背面侧R(参照图1)的端部接合于轮毂15。如图3所示，各叶片21是相对于轮毂15的半 径方向以随着朝向旋转方向B的相反方向（朝后）而朝向半径方向外侧的方式倾斜（即， 图3所示的叶片21的后缘21b与前缘21a相比配置在半径方向外侧）的朝后叶片。
[0039] 此外，如图2至图6所示的各叶片21由所谓的三维形状叶片形成，g卩、由具有随着 沿马达11的旋转轴13的轴向A移位，与该轴向A垂直的截面形状变化的形状的叶片形成。 换言之，在由此种三维叶片形成的叶片21中，如图2所示，该叶片21的前缘21a和后缘21b 具有扭曲的位置关系，且该叶片21的前面侧F的端部和背面侧R的端部具有扭曲的关系。
[0040] 如图3至图5所示，各叶片21具有：接合于轮毂15的主部21h;与该主部21h的 轮盖19侧的端部连续的弯曲部21d;以及与该弯曲部21d的轮盖19侧的端部连续的连接 端部21c。此外，图4的旋转方向B是相对于图4的纸面向跟前侧垂直延伸的方向。
[0041] 连接端部21c连接于向轮盖19的内侧方向突出的部分19b。具体而言，如图4所 示，轮盖19中向内侧方向突出的部分19b是弯曲而向离心风扇23的内侧突出的部分，是除 去朝向半径方向内侧以直线状延伸的部分的部分。
[0042] 弯曲部21d以朝向气流碰撞的一侧21cl倾斜的方式弯曲，该气流碰撞是指当连接 端部21c向所述离心风扇23的旋转方向B移动时的气流碰撞。
[0043] 具体而言，弯曲部21d相对于主部21h而向气流碰撞的一侧21dl的相反侧突出而 形成，其中，当叶片21中接近轮盖19 一侧的部分向旋转方向B移动时，气流碰撞于该一侧 21dl。连接端部21c与向轮盖19的内侧方向突出的部分19b以大致垂直于该部分19b的 内面的切线C(参照图4)的方式连接。如图5所示，弯曲部21d从叶片21的前缘21a至后 缘21b而连续形成。
[0044] 据此，如图4至图5所示，在叶片21的连接端部21c，当该连接端部21c向旋转方 向B移动时气流碰撞的一侧21cl以锐角连接叶片21和轮盖19的部分得到解决。而且，从 叶片21a的前缘21a至后缘21b形成有向该气流碰撞的一侧21cl的相反方向凹陷而扩大 的区域（即，扩张凹部）29。利用该扩张凹部29确保充分广的空气通道。其结果，在连接端 部21c附近能够抑制气流R)的流速的下降。
[0045] 此外，如图6所示，叶片21的后缘21b的轮毂侧端部21e与该后缘21b的轮盖侧 端部21f相比，在离心风扇23的旋转方向B上位于前侧。
[0046] 由此，在叶片21的后缘21b，通过如上所述地使轮毂侧端部21e位于旋转方向B的 前侧，气流如图6的箭头F1所示沿叶片21的倾斜的前面21g(即、旋转方向B侧的面）流 动，从而该气流容易流向轮盖19侧。据此，如图5所示，通过离心风扇23内部的气流R)在 离心风扇23的轴向A均匀。据此，能够提高在一对扩压环26、27的扩压效果、S卩、将气流F1 的动能转换为静压的效果，尤其是在轮盖19侧的扩压效果。
[0047] 此外，如图7所示，轮毂侧扩压环27的外径D2以及轮盖侧扩压环26的外径D3分 别被设定为多个叶片21的外切圆的直径D1的1. 1倍以上，以确保上述的扩压效果。另外， 在图7中，轮毂侧扩压环27的外径D2以及轮盖侧扩压环26的外径D3被设定为相同的值， 但本发明并不限定于此。这些外径D2以及D3并不一定要相同。
[0048] 进一步，如图7所示，一对扩压环26、27的出口侧（S卩，半径方向外侧）的间隔H2 被设定为大于叶片21的出口侧（即后缘21b)的高度H1。具体而言，轮盖侧扩压环26以及 轮毂侧扩压环27被配置成随着朝向各自的先端向彼此离开的方向倾斜。据此，气流R)能 够更顺畅地通过一对扩压环26、27之间。
[0049] 如上所述地构成的离心风扇23具备轮盖侧扩压环26以及轮毂侧扩压环27,因此， 与不具有这些的离心风扇相比，能够大幅度提高静压效率。
[0050] 例如，如图8的曲线图所示，当设横轴为流量系数9、纵轴为静压效率n时，可知如 本实施方式的离心风扇23那样具备轮盖侧扩压环26以及轮毂侧扩压环27双方的情况下 的静压效率n与不具备这些扩压环的情况下的静压效率n (曲线I)相比，如曲线IV所示 在流量系数9的整个区域提高。
[0051] 此外，只具备轮毂侧扩压环的情况下的静压效率n如曲线II所示，具有在流量系 数(P为9<约0. 23的区域提高，但是在流量系数9为<p>约0. 23的区域不提高的倾向。另 一方面，只具备轮盖侧扩压环的情况下的静压效率n如曲线in所示，具有在流量系数* 为9 >约0. 15的区域提高，但是在流量系数为9<约0. 15的区域不提高的倾向。
[0052] 从图8的曲线图可知，与这些曲线II、III的情况相比较，如曲线IV那样具备轮盖 侧扩压环以及轮毂侧扩压环双方的情况下，静压效率n在流量系数9的整个区域提高。
[0053] 此外，图9中示出了本实施方式的离心风扇23的最大静压效率（％ )(棒图I)和 作为本发明的比较例的具有二维叶片的离心风扇的最大静压效率（％)(棒图II)。此外，在 此所说的二维叶片是指具有同样的截面的二维叶片，即、随着叶片沿该离心风扇的旋转轴 的轴向移位在与该轴向垂直的截面具有同样的截面（例如，图13至图14所示的叶片121)。
[0054] 本实施方式的离心风扇23如上所述地具有三维形状的叶片21 (所谓的三维叶 片），且具有一对扩压环26、27。在该三维叶片21中，轮盖19侧的连接端部21c具有弯曲 部21d(参照图4~图5)。而且，叶片21的后缘21b的轮毂侧端部21e(参照图6)与该后 缘21b的轮盖侧端部21f相比位于离心风扇23的旋转方向B的前侧。
[0055] 由图9的棒图II可知，作为本发明的比较例的、具有二维叶片的离心风扇中，在轮 盖侧以及轮毂侧均设有扩压环的情况下的最大静压效率（参照棒图II的bl)与不具有该 扩压环的情况下的最大静压效率（参照棒图II的b2)相比提高了 1. 9%。
[0056] 另一方面，如图9的棒图I所示，如本实施方式的具有三维叶片21的离心风扇23 中，在轮盖侧以及轮毂侧均设有扩压环26、27的情况下的最大静压效率（参照棒图I的al) 与不具有该扩压环26、27的情况下的最大静压效率（参照棒图I的a2)相比提高了 3. 3%。
[0057] 由以上结果可知，在离心风扇中，如本实施方式那样组合三维叶片21和扩压环 26、27的结构与比较例那样组合二维叶片和扩压环的结构相比，基于设置扩压环而获得的 提高最大静压效率（％ )的效果大。
[0058] 此种效果的不同如图10(a)、（b)所示，若比较从本实施方式以及比较例的各离心 风扇吹出的气流的风速分布就可明确。在此，图10(a)、（b)中，吹出口 28、128的出口附近 的阴影越淡的部分，则表示气流的速度（风速）越快的区域。
[0059] 在图10(a)中示出了具有本实施方式的上述的三维叶片（参照图4~图6的叶片 21)且具有一对扩压环26、27的离心风扇23的 吹出口 28附近的风速分布。在图10(b)中 示出具有比较例的二维叶片121且具有一对扩压环126、127的离心风扇123的吹出口 128 附近的风速分布。
[0060] 在图10(b)所示的风速分布中，从比较例的离心风扇123的吹出口 128吹出的气 流从轮盖119剥离而从轮盖119侧偏向轮毂115侧流动，因此，吹出口 128的风速分布与图 10(a)中所示的本实施方式的离心风扇23的吹出口 28的风速分布相比不均匀。因此，这表 示比较例的离心风扇123的扩压环126、127的作用、即回收动压的功能（将动压转换为静 压的功能、即将气流的动能转换为压力能量的功能）没能有效地发挥。因此，气流的动能中 没被转换成压力能量的部分变大，离心风扇123的静压效率的提高被抑制。
[0061] 另一方面，在图10(a)所示的本实施方式的离心风扇23的风速分布中，通过三维 形状的叶片21来也确保在轮盖19侧的扩压环26附近流动的气流，以使从吹出口 28吹出 的气流不偏向于轮毂15侧，因此，吹出口 28的风速分布大致均匀。
[0062] 具体而言，气流通过由叶片21的弯曲部21d形成的扩张凹部29 (参照图4~图5) 而流向轮盖19侧，因此，不易发生气流从轮盖19剥离的情况。而且，叶片21的后缘21b的 轮毂侧端部21e与该后缘21b的轮盖侧端部21f相比在离心风扇23的旋转方向B上位于 前侧，因此，如图6的箭头F1所示，气流沿叶片21的倾斜的前面21g(S卩、旋转方向B侧的 面）流动而容易流向轮盖19侧。
[0063] 因此，吹出口 28的风速分布大致均匀。即，从吹出口 28吹出的气流不仅流过轮毂 15侧的扩压环27附近，而且还流过轮盖19侧的扩压环26附近。因此，吹出口 28的风速分 布均匀，所以能够良好地进行动压的回收，气流的动能中未转换为压力能量的部分小，从而 能够提高离心风扇123的静压效率。
[0064] 根据以上的图9~图10所示的实验结果可知，本实施方式的离心风扇23具有三 维形状的叶片21，且具有一对扩压环26、27,从而与具有二维叶片以及一对扩压环的以往 的离心风扇相比，静压效率提高。
[0065] 室内机31的其他结构与以往的天花板嵌入型的盒式室内机的结构相同。具体而 言，则如下所述。
[0066] 如图1所示，送风机51的喇叭口 25相对于轮盖19相向配置于轴向A的前面侧F。 喇叭口 25呈其外径随着朝向背面侧R而逐渐变小的弯曲形状。
[0067] 此外，如图1所示，热交换器43呈厚度小的扁平的形状。热交换器43被配置成以 从沿其下端部延伸设置的盘状的接水盘45向上方立起的状态包围离心风扇23的周围。热 交换器43例如包括多个翅片和贯穿该翅片的多个配管，具有在通过各配管内部的制冷剂 与翅片周围的空气之间进行热交换的结构。接水盘45收容在热交换器43生成的水滴。被 收容的水通过图略的排水路径而被排出。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而被设置。空气过滤器41捕捉从吸入格栅 39吸入到壳体33内的空气中含有的灰尘。
[0068] 在如上所述地构成的室内机31中，基于风扇马达11的驱动，送风机51的离心风 扇23旋转，从而在室内机31内部能够产生如图1所示的气流R)。即，从吸入格栅39吸入 的室内空气通过送风机51的喇叭口 25的内部而朝向离心风扇23。到达离心风扇23的空 气朝向离心风扇23的半径方向外侧吹出，在通过配置在离心风扇23的外侧的热交换器43 时与制冷剂进行热交换，从而被冷却或加热。之后，被进行热交换后的空气通过吹出口 37 被供应的室内。
[0069] 在室内机31如上所述地动作的期间，如图4~图5所示，在旋转的离心风扇23内 部中叶片21与轮盖19连接的部分，通过形成在气流碰撞的一侧21cl的扩张凹部29,气流 能够顺畅地流动，在叶片21与轮盖19连接的部分能够减少气流R)容易紊乱的区域，其 中，气流碰撞的一侧21cl是叶片21的连接端部21c向旋转方向B移动时气流碰撞的部分。 据此，在轮盖19侧，抑制因气流紊乱而造成的气流流速的下降，能够抑制产生气流从轮盖 19的内面剥离的剥离区域，其结果，扩压效果提高。
[0070] 如上所述，在本实施方式的室内机31中，在具备包含具有扩压环的离心风扇23的 送风机51的结构中，如图4~图5所示，叶片21具有弯曲部21d，该弯曲部21d以倾斜于与 轮盖19中向内突出的部分连接的连接端部21c向离心风扇23的旋转方向B移动时气流碰 撞的一侧21cl侧的方式弯曲。因此，轮盖19与叶片21以锐角连接的部分消除。其结果， 在叶片21与轮盖19连接的部分（尤其，形成在连接端部21c向旋转方向B移动时气流碰 撞的一侧21cl的扩张凹部29)，气流R)能够顺畅流动，在该部分能够减少气流R)容易紊 乱的区域。据此，在轮盖19侧，抑制因气流R)紊乱而造成的气流R)流速的下降，能够抑制 产生气流从轮盖19的内面剥离的剥离区域。其结果，轮盖侧扩压环26以及轮毂侧扩压 环27的将气流R)的动能转换为压力的扩压效果提高，尤其在轮盖侧扩压环26扩压效果提 尚。
[0071] 此外，在本实施方式的室内机31中，如图6所示，在叶片21的后缘21b，轮毂侧端 部21e与轮盖侧端部21f相比在旋转方向B上位于前侧。因此，基于相对于离心风扇23的 轴向的叶片21的倾斜，气流容易流向轮盖19侧，能够进一步抑制在轮盖19侧的气流的剥 离。此外，据此，气流在离心风扇23的轴向A上均匀。因此，轮毂侧15以及轮盖侧扩压环 26的将气流的动能转换为压力的扩压效果提高，尤其在轮盖侧扩压环26扩压效果提高。
[0072] 在本实施方式的室内机31中，如图7所示，轮毂侧扩压环27的外径D2以及轮盖 侧扩压环26的外径D3分别为多个叶片21的外切圆的直径D1的1. 1倍以上。因此，能够 可靠地获得轮毂侧15以及轮盖侧扩压环26的将气流的动能转换为压力的扩压效果。
[0073] 此外，在上述实施方式中，轮盖侧扩压环26以及轮毂侧扩压环27被配置成随着朝 向各自的先端而向互相离开的方向倾斜，但本发明并不限定于此。作为本发明的变形例，如 图11所示，也可以为：轮盖侧扩压环26具有以远离轮毂侧扩压环27的方式向离心风扇23 的轴向A弯曲的部分，轮毂侧扩压环27沿离心风扇23的半径方向R延伸。在该结构中，轮 盖侧扩压环26以远离轮毂侧扩压环27的方式从轮盖19的半径方向外侧端部向离心风扇 23的轴向A弯曲，轮毂侧扩压环27沿离心风扇23的半径方向R延伸。即，将轮盖侧扩压 环26设为在离心风扇23的轴向A上扩展的形状。因此，能够使气流更顺畅地通过轮毂侧 扩压环27与轮盖侧扩压环26之间。而且，轮毂侧扩压环27不在轴向上扩展而是沿半径方 向延伸，据此，能够和轮毂15中与该轮毂侧扩压环27相比位于内侧的部分构成同一面，能 够抑制轮毂15的加工成本的增加。此外，轮盖19从以往就进行曲面加工，因此，即使将轮 盖侧扩压环26设为在轴向A上扩展的形状，也能抑制加工成本的增加。因此，能够抑制离 心风扇23整体的加工成本增加。
[0074] 此外，上述的平板状的轮毂15通过独立于该轮毂15的其他部件即凸部（b〇ss)30 被固定于马达11的旋转轴13。凸部30可固着于轮毂15,也可不固着于轮毂15。
[0075] 关于轮盖侧扩压环26的形状，在本发明中并不特别限定。例如，作为本实施方式 的其他变形例，如图12所示，轮盖侧扩压环26也可以为不仅具有弯曲的部分26b，而且具有 以 直线状延伸的部分26a。具体而言，该轮盖侧扩压环26也可以具有与轮盖19的缘连续地 以直线状延伸的部分26a和从该以直线状延伸的部分26a向半径方向外侧以圆弧状延伸的 部分26b。
[0076] 以直线状延伸的部分26a与轮盖19的半径方向外侧的缘连续，并向半径方向呈直 线延伸。以圆弧状延伸的部分26b与以直线状延伸的部分26a的半径方向外侧的缘连续， 并随着朝向半径方向而向远离轮毂侧扩压环27的方向以圆弧状弯曲。
[0077] 在图12所示的变形例中，由于轮盖侧扩压环26具有以直线状延伸的部分26a，因 此，沿轮盖19的内壁流动的气流R)在到达轮盖侧扩压环26时，能够沿以直线状延伸的部 分26a顺畅地流动。因此，能够抑制在轮盖侧扩压环26的气流R)的剥离。而且，通过以直 线状延伸的部分26a，轮盖19与轮盖侧扩压环26平滑地连续。因此，容易将轮盖19以及轮 盖侧扩压环26用树脂成形。
[0078] 此外，图12所示的轮盖侧扩压环26具有以圆弧状延伸的部分26b，但本发明并不 限定于此。轮盖侧扩压环26也可以具有随着朝向半径方向而向远离轮毂侧扩压环27的方 向以直线状弯曲的部分来代替以圆弧状延伸的部分26b。
[0079] 另外，轮盖侧扩压环26也可以只由以直线状延伸的部分26a构成或者只由以圆弧 状弯曲的部分26b构成。
[0080] 在上述实施方式中，叶片21的连接端部21c垂直于向轮盖19的内侧方向突出的 部分19b的内面的切线C，但本发明并不限定于此。在本发明中，连接端部21c也可以被配 置成与向轮盖19的内侧方向突出的部分19b成不以锐角连接的程度的角度，例如，垂直于 该部分19b的内面的切线C或者与该切线C成90度以上的角度。
[0081] 此外，上述的【具体实施方式】主要包含具有以下结构的发明。
[0082] 本实施方式的离心风扇23包括：轮毂15 ;多个叶片21，在所述轮毂15的圆周方向 上排列配置；以及轮盖19,配置在相对于所述叶片21位于所述轮毂15的相反侧，其中，所 述叶片21具有朝向气流碰撞的一侧21cl倾斜的弯曲部21d，所述气流碰撞是指当与向所述 轮盖19的内侧方向突出的部分连接的连接端部21c向所述离心风扇23的旋转方向移动时 的气流碰撞，所述轮毂15具有向所述叶片21的外周侧突出的轮毂侧扩压环27,所述轮盖 19具有向所述叶片21的外周侧突出的轮盖侧扩压环26。
[0083] 根据该结构，叶片21具有朝向气流碰撞的一侧21cl倾斜的弯曲部21d，所述气流 碰撞是指当与向轮盖19的内侧方向突出的部分连接的连接端部21c向离心风扇23的旋转 方向移动时的气流碰撞，因此，轮盖19与叶片21以锐角连接的部分消除。其结果，在叶片 21与轮盖19连接的部分气流能够顺畅流动，在该部分能够减少气流容易紊乱的区域。据 此，在轮盖19侧，抑制因气流紊乱而造成的气流流速的下降，能够抑制产生气流从轮盖19 的内面剥离的剥离区域。其结果，轮盖15侧以及轮盖侧扩压环26的将气流的动能转换为 压力的扩压效果提高，尤其在轮盖侧扩压环26扩压效果提高。
[0084] 此外，优选：所述叶片21的后缘21b的轮毂侧端部21e与该后缘21b的轮盖侧端 部21f相比在所述离心风扇23的旋转方向上位于前侧。
[0085] 根据该结构，在叶片21的后缘2lb，轮毂侧端部21e与轮盖侧端部21f相比在旋转 方向上位于前侧，因此，基于相对于离心风扇23的轴向的叶片21的倾斜，气流容易流向轮 盖19侧，能够进一步抑制在该轮盖19侧的气流的剥离。此外，据此，气流在离心风扇23的 轴向上均匀，因此，轮毂15侧以及轮盖侧扩压环26的将气流的动能转换为压力的扩压效果 提高，尤其在轮盖侧扩压环26扩压效果提高。
[0086] 另外，优选：所述轮毂侧扩压环27的外径以及所述轮盖侧扩压环26的外径分别为 所述多个叶片21的外切圆的直径的1. 1倍以上。
[0087] 根据该结构，能够可靠地获得轮毂侧扩压环27以及轮盖侧扩压环26的将气流的 动能转换为压力的扩压效果。
[0088] 优选：所述轮盖侧扩压环26具有与所述轮盖19的缘连续并向所述离心风扇23的 半径方向以直线状延伸的部分26a。
[0089] 根据该结构，沿轮盖19的内壁流动的气流在到达轮盖侧扩压环26时，能够沿以直 线状延伸的部分26a顺畅地流动。因此，能够抑制在轮盖侧扩压环26的气流R)的剥离。
[0090] 此外，优选：所述轮盖侧扩压环26具有以离开所述轮毂侧扩压环27的方式向所 述离心风扇23的轴向弯曲的部分，所述轮毂侧扩压环27沿所述离心风扇23的半径方向延 伸。
[0091] 根据该结构，由于将轮盖侧扩压环26设为在离心风扇23的轴向上扩展的形状，因 此，能够使气流更顺畅地通过轮毂侧扩压环27与轮盖侧扩压环26之间。而且，轮毂侧扩压 环27不在轴向上扩展而是沿半径方向延伸，据此，能够和轮毂15中与该轮毂侧扩压环27 相比位于内侧的部分构成同一面，能够抑制轮毂15的加工成本的增加。此外，轮盖19从以 往就进行曲面加工，因此，即使将轮盖侧扩压环26设为在轴向上扩展的形状，也能够抑制 加工成本的增加。因此，能够抑制离心风扇23整体的加工成本的增加。
【主权项】
1. 一种离心风扇，其特征在于包括： 轮毂； 多个叶片，在所述轮毂的圆周方向上排列配置；以及 轮盖，配置在相对于所述叶片位于所述轮毂的相反侧，其中， 所述叶片具有朝向气流碰撞的一侧倾斜的弯曲部，所述气流碰撞是指当与向所述轮盖 的内侧方向突出的部分连接的连接端部向所述离心风扇的旋转方向移动时的气流碰撞， 所述轮毂具有向所述叶片的外周侧突出的轮毂侧扩压环， 所述轮盖具有向所述叶片的外周侧突出的轮盖侧扩压环。2. 根据权利要求1所述的离心风扇，其特征在于： 所述叶片的后缘的轮毂侧端部与该后缘的轮盖侧端部相比在所述离心风扇的旋转方 向上位于前侧。3. 根据权利要求1或2所述的离心风扇，其特征在于： 所述轮毂侧扩压环的外径以及所述轮盖侧扩压环的外径分别为所述多个叶片的外切 圆的直径的1.1倍以上。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的离心风扇，其特征在于： 所述轮盖侧扩压环具有与所述轮盖的缘连续并向所述离心风扇的半径方向以直线状 延伸的部分。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的离心风扇，其特征在于： 所述轮盖侧扩压环具有以离开所述轮毂侧扩压环的方式向所述离心风扇的轴向弯曲 的部分， 所述轮毂侧扩压环沿所述离心风扇的半径方向延伸。
【专利摘要】离心风扇(23)具备轮毂(15)、多个叶片(21)以及轮盖(19)。各叶片(21)具有朝向气流碰撞的一侧(21c1)倾斜的弯曲部(21d)，所述气流碰撞是指当与向轮盖(19)的内侧方向突出的部分连接的连接端部(21c)向离心风扇(23)的旋转方向移动时的气流碰撞。轮毂(15)具有向叶片(21)的外周侧突出的轮毂侧扩压环(27)，轮盖(19)具有向叶片(21)的外周侧突出的轮盖侧扩压环(26)。
【IPC分类】F04D29/30, F04D29/28
【公开号】CN104903590
【申请号】CN201380063138
【发明人】岩田透, 丸山要, 郑志明
【申请人】大金工业株式会社
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年12月18日
【公告号】EP2937570A1, US20150354584, WO2014097627A1
最新回复(0)