離心式風(fēng)扇用葉輪以及離心式風(fēng)扇的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種離心式風(fēng)扇用葉輪以及離心式風(fēng)扇，其中，離心式風(fēng)扇用葉輪具有高特性且能夠容易地量產(chǎn)。離心式風(fēng)扇用葉輪（10）具有圓盤狀的主板（31）、多個(gè)葉片（51）以及環(huán)狀的外徑環(huán)（61）。葉輪（10）向旋轉(zhuǎn)方向（R）旋轉(zhuǎn)，從上方吸入空氣并將其向側(cè)方吹出。主板（31）配置為大致水平。各葉片（51）在主板（31）的上方配置成沿著以旋轉(zhuǎn)軸即軸（71）為中心的圓周方向排列。外徑環(huán)（61）以將葉片（51）的每一個(gè)彼此連接的方式配置。外徑環(huán)（61）與葉片（51）的后緣部（51b）連接，葉片（51）具有在后緣部（51b）的附近部分向旋轉(zhuǎn)方向（R）彎曲的形狀。
【專利說明】離心式風(fēng)扇用葉輪以及離心式風(fēng)扇
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及離心式風(fēng)扇用葉輪以及離心式風(fēng)扇，尤其是涉及葉片彼此通過外徑環(huán)連接的離心式風(fēng)扇用葉輪以及離心式風(fēng)扇。
【背景技術(shù)】
[0002]離心式風(fēng)扇(遠(yuǎn)心式風(fēng)扇)廣泛用于家用電器、OA機(jī)器(辦公自動(dòng)化機(jī)器)、工業(yè)機(jī)器的冷卻、換氣、空調(diào)、車輛用送風(fēng)機(jī)等。作為離心式風(fēng)扇，例如是具有以支承設(shè)于葉輪的多個(gè)葉片的方式與多個(gè)葉片的吹出口側(cè)的前端部連接的外徑環(huán)的風(fēng)扇。
[0003]在專利文獻(xiàn)I中，公開了具有環(huán)部件與葉片的前端部連接的開式葉輪型的葉輪的離心式風(fēng)扇的構(gòu)造。在專利文獻(xiàn)I中，公開了在使用喇叭口的形式的離心式風(fēng)扇中，企圖抑制噪音性能的惡化，在葉片形成進(jìn)入空氣吸入口內(nèi)側(cè)的突出部的情況。
[0004]此外，在專利文獻(xiàn)2、專利文獻(xiàn)3中，公開了不具有外徑環(huán)的葉輪的構(gòu)造。
[0005]即，在專利文獻(xiàn)2中，記載了在多翼風(fēng)扇的葉輪中，為了實(shí)現(xiàn)提高P-Q特性，將葉片的出口前端部向旋轉(zhuǎn)方向彎曲成型的情況。該葉輪具有被上下板夾住的構(gòu)造，而不是開式葉輪型的葉輪。
[0006]另外，在專利文獻(xiàn)3中，公開了在渦輪風(fēng)扇中，在與葉輪的旋轉(zhuǎn)軸垂直的平面的剖面，葉片中的與葉輪的外周接近的部分，以垂直接近葉輪的外周邊的方式彎曲的構(gòu)造。在專利文獻(xiàn)3中，為了降低送風(fēng)聲，而采用這種構(gòu)造。
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開2012-47162號(hào)公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)2:日本特開2001-12389號(hào)公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)3:日本特開平7-4389號(hào)公報(bào)
[0010]圖19是表示具有外徑環(huán)的現(xiàn)有離心式風(fēng)扇用葉輪的俯視圖。圖20是現(xiàn)有葉輪的側(cè)剖視圖。
[0011]參照?qǐng)D19以及圖20，對(duì)現(xiàn)有的離心式風(fēng)扇用的葉輪810進(jìn)行說明。葉輪810大體上具有圓盤狀的主板831、多個(gè)葉片851、以及圓環(huán)狀的外徑環(huán)861。在主板831的中央部形成有轉(zhuǎn)子支架833。葉輪810以在轉(zhuǎn)子支架833的內(nèi)側(cè)配置有馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的狀態(tài)，由于馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力而以設(shè)于轉(zhuǎn)子支架833的中央的軸871為中心旋轉(zhuǎn)。葉輪810向圖19的箭頭R所示的方向旋轉(zhuǎn)。由此，葉輪810將從上方吸入的流體向葉輪810的側(cè)方排出。
[0012]多個(gè)葉片851配置成在以主板831的中央部為中心的圓周方向上排列。各葉片851為反向翼，并且形成為俯視下從葉輪810的中央部呈平緩的漩渦形狀。
[0013]各葉片851在其后緣部851b與外徑環(huán)861的內(nèi)側(cè)連接。外徑環(huán)861與向上方遠(yuǎn)離主板831的各葉片851的后緣部851b的上部連接。
[0014]外徑環(huán)861的內(nèi)徑(直徑)、主板831的外徑(直徑)、葉片51的高度、外徑環(huán)861的高度分別例如設(shè)定為113mm、lllmm、20mm、Imm左右。
[0015]然而，在這種現(xiàn)有的葉輪810中，葉片851為鏇渦形狀，因此葉片851的后緣部851b與外徑環(huán)861的內(nèi)周部連接為銳角(此處，是指角度較小，形成為尖銳的角度。)。即，在葉片851與外徑環(huán)861之間的連接部分，葉片851的壓力面與外徑環(huán)861的內(nèi)側(cè)面所成的角(連接角)為銳角。因此，會(huì)產(chǎn)生如下的問題。
[0016]S卩，在用于成型這種葉輪810的模具中，葉輪810與外徑環(huán)861之間的連接部分以銳角形成為尖銳的形狀。然而，這種形狀的模具容易破損，所以在量產(chǎn)葉輪810時(shí)可能會(huì)產(chǎn)
生故障。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0017]本實(shí)用新型是為了解決如上的問題點(diǎn)而產(chǎn)生的，目的在于提供一種具有高特性且能夠容易量產(chǎn)的離心式風(fēng)扇用葉輪以及離心式風(fēng)扇。
[0018]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，離心式風(fēng)扇用葉輪具備圓盤狀的主板，該主板以大致水平的方式配置；多個(gè)葉片，所述多個(gè)葉片在所述主板的上方配置成沿著以所述主板的中央部為中心的圓周方向排列；以及環(huán)狀的外徑環(huán)，該外徑環(huán)以將所述多個(gè)葉片彼此連接的方式配置，所述外徑環(huán)與所述多個(gè)葉片的每一個(gè)的流體吹出口側(cè)的前端部連接，所述葉片具有在所述前端部的附近部分向所述葉輪的旋轉(zhuǎn)方向彎曲的形狀。
[0019]優(yōu)選形成為，葉片為反向翼，并從流體吸入口側(cè)到流體吹出口側(cè)具有大致均等的翼厚。
[0020]優(yōu)選形成為，外徑環(huán)的上下方向的尺寸為葉片的壁厚的I倍以上3倍以下。
[0021]優(yōu)選形成為，在葉片的前端部與外徑環(huán)連接的部分，葉片的壓力面與外徑環(huán)的表面所成的連接角為30度以上90度以下。
[0022]優(yōu)選形成為，在外徑環(huán)設(shè)有多個(gè)減薄部，所述多個(gè)減薄部配置成沿著以主板的中央部為中心的圓周方向排列。
[0023]優(yōu)選形成為，主板的外徑尺寸比外徑環(huán)的內(nèi)徑尺寸小。
[0024]優(yōu)選形成為，從葉片的前端部的上端到外徑環(huán)的下端的上下方向的尺寸為從葉片的前端部的上端到主板的上表面的尺寸的50%以下。
[0025]優(yōu)選形成為，主板、多個(gè)葉片以及外徑環(huán)一體成型。
[0026]優(yōu)選形成為，多個(gè)葉片具有連接多個(gè)圓弧而成的形狀。
[0027]根據(jù)本實(shí)用新型的其它方面，離心式風(fēng)扇具備上述的離心式風(fēng)扇用葉輪、和用于使安裝于離心式風(fēng)扇用葉輪的主板的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)。
[0028]優(yōu)選形成為，圓盤狀的主板在其中央以與該主板一體的方式形成有轉(zhuǎn)子支架，轉(zhuǎn)子支架形成為:在其外側(cè)具備傾斜部，在轉(zhuǎn)子支架的底面且在傾斜部與轉(zhuǎn)子支架之間形成有凹部，在凹部具備連結(jié)轉(zhuǎn)子支架與傾斜部的肋，在肋形成有圓柱部。
[0029]根據(jù)這些實(shí)用新型，外徑環(huán)與各個(gè)葉片的流體吹出口側(cè)的前端部連接，葉片具有在前端部的附近部分向葉輪的旋轉(zhuǎn)方向彎曲的形狀。因此，能夠提供具有高特性且能夠容易量產(chǎn)的離心式風(fēng)扇用葉輪以及離心式風(fēng)扇。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1是從上方觀察本實(shí)施方式的離心式風(fēng)扇用葉輪的立體圖。
[0031]圖2是從下方觀察葉輪的立體圖。
[0032]圖3是葉輪的俯視圖。[0033]圖4是葉輪的側(cè)剖視圖。
[0034]圖5是從底面?zhèn)扔^察葉輪的立體圖。
[0035]圖6是從上方觀察葉輪的立體圖。
[0036]圖7是葉輪的側(cè)視圖。
[0037]圖8是將從流體吹出口排出的空氣的流速可視化的圖。
[0038]圖9是將葉片放大表示的俯視圖。
[0039]圖10是表示葉片的后緣部的附近部位的形狀的圖。
[0040]圖11是對(duì)葉輪的成型方法進(jìn)行說明的立體圖。
[0041]圖12是表示可動(dòng)型模具的立體圖。
[0042]圖13是表示圖12的范圍Z的放大圖。
[0043]圖14是使用了葉輪的離心式風(fēng)扇的P-Q線圖。
[0044]圖15是使用了葉輪的離心式風(fēng)扇的噪音特性圖。
[0045]圖16是使用了葉輪的離心式風(fēng)扇的外徑環(huán)的不同高度的P-Q線圖。
[0046]圖17是使用了葉輪的離心式風(fēng)扇的外徑環(huán)的不同高度的噪音特性圖。
[0047]圖18是表示本實(shí)施方式的一個(gè)變形例的離心式風(fēng)扇的葉輪的圖。
[0048]圖19是表示具有外徑環(huán)的現(xiàn)有離心式風(fēng)扇用葉輪的俯視圖。
[0049]圖20是現(xiàn)有葉輪的側(cè)剖視圖。
[0050]標(biāo)記的說明:
[0051]10、110...離心式風(fēng)扇用葉輪；13…流體吸入口 ;15…流體吹出口 ;31…主板；33...轉(zhuǎn)子支架；51、151...葉片；51a…前緣部；51b、151b…后緣部(前端部)；53…壓力面；54...負(fù)壓面；61...外徑環(huán)；63...減薄部；71...軸(葉輪的旋轉(zhuǎn)軸)；72...轉(zhuǎn)子；200...馬達(dá);A1...連接角；R…葉輪的旋轉(zhuǎn)方向；^..葉輪的壁厚。
【具體實(shí)施方式】
[0052]以下，對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式I中的離心式風(fēng)扇進(jìn)行說明。
[0053]離心式風(fēng)扇具備葉輪、使該葉輪旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)、以及外殼。離心式風(fēng)扇例如是用于為了使冷藏庫內(nèi)的空氣循環(huán)而安裝于冷藏庫筐體的循環(huán)風(fēng)扇等用途的風(fēng)扇。
[0054]在本實(shí)施方式中，葉輪為在主板的上方配設(shè)有多個(gè)葉片、且在該多個(gè)葉片的外周連接有外徑環(huán)的開式葉輪形狀。如后所述，通過使用分割為兩半的構(gòu)造的模具、且使用樹脂一體成型葉輪。此外，葉輪的整體不限定于一體成型。葉輪也可以構(gòu)成為對(duì)各部分進(jìn)行成型工序后通過組裝而構(gòu)成。
[0055]葉輪的構(gòu)造
[0056]圖1是從上方觀察本實(shí)施方式的離心式風(fēng)扇用葉輪的立體圖。圖2是從下方觀察葉輪的立體圖。圖3是葉輪的俯視圖。圖4是葉輪的側(cè)剖視圖。
[0057]參照?qǐng)D1~圖4對(duì)葉 輪的構(gòu)造進(jìn)行說明。葉輪10具有主板31、配置于主板的上方(圖4中為左方向)的多個(gè)葉片51、以及配置于多個(gè)葉片51的外周的外徑環(huán)61。葉輪10是使用樹脂一體成型主板31、多個(gè)葉片51、以及外徑環(huán)61而構(gòu)成的。
[0058]如圖4所示，在葉輪10中，上表面成為流體吸入口 13，側(cè)周面成為流體吹出口 15。在圖1~圖3中，箭頭R表示葉輪10的旋轉(zhuǎn)方向。若葉輪10向旋轉(zhuǎn)方向R旋轉(zhuǎn)，則從流體吸入口 13吸入空氣(流體)，并將該空氣從流體吹出口 15排出?？諝庀蜻h(yuǎn)離葉輪10的旋轉(zhuǎn)軸亦即配置于葉輪10的中央部的軸71的方向排出。
[0059]如圖4所示，葉輪10安裝于馬達(dá)200 (圖4中用雙點(diǎn)劃線表示)，作為離心式風(fēng)扇被使用。馬達(dá)200使葉輪10向旋轉(zhuǎn)方向R旋轉(zhuǎn)。
[0060]如圖3所示，主板31呈圓盤狀。主板31配置為大致水平(圖3中配置為與紙面平行。)。在主板31的中央部形成有轉(zhuǎn)子支架33。轉(zhuǎn)子支架33從主板31的其他部分向上方突出。轉(zhuǎn)子支架33經(jīng)由傾斜部34與主板31的其他部分連接。
[0061]在本實(shí)施方式中，葉輪10例如具有10個(gè)葉片51。全部葉片51都配置為在主板31的上表面從主板31向上方突出。這些葉片51配置為在以主板31的中央部的轉(zhuǎn)子支架33為中心的圓周方向(以立起設(shè)置于轉(zhuǎn)子支架33的中央的軸71為中心的圓周方向)以等間隔排列。
[0062]如圖3所示，俯視時(shí)，各葉片51從靠近軸71 —側(cè)的部位亦即前緣部51a (流體吸入口 13側(cè)的部位)到遠(yuǎn)離軸71 —側(cè)的部位亦即后緣部51b (流體吹出口 15側(cè)的部位)具有大致均勻的翼厚t。
[0063]各葉片51為反向翼(后掠翼)。如圖3所示，俯視時(shí)，葉片51具有隨著從軸71分離而從前緣部51a向旋轉(zhuǎn)方向R的相反方向延伸的形狀。即，與后緣部51b相比，前緣部51a在旋轉(zhuǎn)方向R上位于前方。各葉片51具有以俯視時(shí)成為平緩的漩渦形狀的方式略微彎曲的形狀。
[0064]外徑環(huán)61具有圓環(huán)形狀。外徑環(huán)61分別與多個(gè)葉片51的每一個(gè)連接。換言之，外徑環(huán)61配置為將多個(gè)葉片51的每一個(gè)彼此連接。外徑環(huán)61與各葉片51的后緣部51b連接，即與流體吹出口 15側(cè)的前端部連接。各葉片51的后緣部51b與外徑環(huán)61的內(nèi)側(cè)面連接，外徑環(huán)61配置于比后緣部51b遠(yuǎn)離軸71的位置。
[0065]如圖4所示，外徑環(huán)61位于葉輪10中的上部。在本實(shí)施方式中，各葉片51的后緣部51b的上表面和外徑環(huán)61的上表面位于大致相同的高度。
[0066]此處，如圖1所示，在外徑環(huán)61設(shè)有多個(gè)減薄部63。多個(gè)減薄部63配置為在以主板31的中央部為中心的圓周方向即以軸71為中心的圓周方向上大致等間隔地排列。各減薄部63是形成為從外徑環(huán)61的上表面向下方凹下的凹部。
[0067]通過形成這種減薄部63，能夠降低葉輪10的重量、慣性力矩。另外，通過設(shè)置減薄部63，能夠提高葉輪10的成型性，并且能夠容易取得葉輪10的平衡。S卩，即使想要通過增大外徑環(huán)61的剖面面積來確保更大的剛性，通過形成減薄部63，也能夠防止葉輪10的樹脂成型時(shí)的樹脂收縮(引K)，從而能夠防止變形。另外，能夠通過模具改變各減薄部63的尺寸、位置，或在減薄部63安裝平衡塊，從而還能夠?qū)p薄部63作為獲取葉輪10的平衡的調(diào)整孔來利用。
[0068]如圖2所示，由于形成有轉(zhuǎn)子支架33，所以主板31的底面向上方凹下。這樣凹下的轉(zhuǎn)子支架33的內(nèi)側(cè)具有有底圓筒形狀。在轉(zhuǎn)子支架33的內(nèi)側(cè)配置有軸71、和轉(zhuǎn)子磁軛72。
[0069]軸71插入并固定于轉(zhuǎn)子支架33的頂面。軸71被馬達(dá)200保持為能夠旋轉(zhuǎn)。
[0070]如圖4所示，轉(zhuǎn)子磁軛72具有圓筒形狀。轉(zhuǎn)子磁軛72插入轉(zhuǎn)子支架33的內(nèi)側(cè)，并被轉(zhuǎn)子支架33保持。在轉(zhuǎn)子磁軛72的內(nèi)側(cè)例如配置有磁鐵、定子鐵芯等馬達(dá)200的構(gòu)成部件(未圖示)。馬達(dá)200例如是在轉(zhuǎn)子磁軛72固定有磁鐵而成的無刷馬達(dá)。
[0071]圖5是從底面?zhèn)扔^察葉輪10的立體圖。
[0072]在圖5中省略了軸71以及轉(zhuǎn)子磁軛72的圖示。如圖5所示，傾斜部34圓環(huán)狀地配置于轉(zhuǎn)子支架33的周圍。在傾斜部34的底面?zhèn)仍O(shè)有以延伸至與主板31的底面大致相同的高度的方式形成的肋37。由此，能夠確保強(qiáng)度并且使傾斜部34的壁厚與主板31的壁厚大致均等，從而能夠容易地成型葉輪10。
[0073]另外，在傾斜部34，在肋37的某幾處形成有小圓柱狀的圓柱部38。如圖5所示，圓柱部38繞葉輪10的旋轉(zhuǎn)軸以大致均等的間隔配置于5處。在本實(shí)施方式中，圓柱部38例如是在離型時(shí)推桿抵接的部位。另外，圓柱部38是在成型時(shí)設(shè)置澆口的部位。
[0074]各部位的尺寸
[0075]圖6是從上方觀察葉輪10的立體圖。圖7是葉輪10的側(cè)視圖。
[0076]在圖6中，尺寸D表示主板31的外徑尺寸D。另外，尺寸d表示外徑環(huán)61的內(nèi)徑尺寸d。在圖7中，尺寸H表示葉片51的高度H、即上下方向的尺寸。尺寸h表示外徑環(huán)61的高度h、即上下方向的尺寸。角度f表示葉片51的后緣部51b相對(duì)于葉輪10的旋轉(zhuǎn)軸的傾斜角f。在本實(shí)施方式中，上述尺寸等如下所述。
[0077]外徑環(huán)61的內(nèi)徑尺寸d為直徑113mm。
[0078]主板31的外徑尺寸D為直徑111mm。
[0079]葉片51的高度H為20mm。
[0080]外徑環(huán)61的高度h為3_。
[0081]后緣部51b的傾斜角f為3度。
[0082]外徑環(huán)61的高度h為葉片51的壁厚t的I倍以上且3倍以下即可。在本實(shí)施方式中，相對(duì)于葉片51的壁厚t例如為1.5mm左右的情況，外徑環(huán)61的高度h被設(shè)定為其2倍、即3mm左右。由此，葉片51與外徑環(huán)61以確保了足夠的強(qiáng)度的狀態(tài)連接。另外，能夠平衡性良好地提高葉輪10整體的剛性。
[0083]主板31的外徑尺寸D比外徑環(huán)61的內(nèi)徑尺寸d小。通過這樣構(gòu)成，能夠以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的模具成型葉輪10。在本實(shí)施方式中，主板31的外徑比外徑環(huán)61的內(nèi)徑在半徑方面小Imm左右。這樣，俯視時(shí)，通過最低將主板31的外周緣與外徑環(huán)61的內(nèi)周緣之間的間隔確保為Imm左右，能夠?qū)⒂糜诔尚腿~輪10的模具形成為分割成可動(dòng)側(cè)和固定側(cè)的分割為兩半的構(gòu)造。
[0084]此外，在如上所述主板31的外徑尺寸D比外徑環(huán)61的內(nèi)徑尺寸d小的情況下，葉片51的后緣部51b處于相對(duì)于葉輪10的旋轉(zhuǎn)軸傾斜的狀態(tài)。在本實(shí)施方式中，由于葉片51的高度H為20_，所以傾斜角f為3度。
[0085]此處，從后緣部51b的上端到外徑環(huán)61的下端的上下方向的尺寸被設(shè)定為從后緣部51b的上端到主板31的上表面的尺寸的50%以下即可。換言之，外徑環(huán)61的高度h被設(shè)定為葉片51的高度H的50%以下即可。在本實(shí)施方式中，外徑環(huán)61的高度h為3_，是高度H的15%左右。
[0086]圖8是將從流體吹出口 15排出的空氣的流速可視化的圖。
[0087]圖8表示與本實(shí)施方式中的葉輪10大致相同的葉輪的模擬結(jié)果。在圖8中，虛線V表示從后緣部51b的上端分離葉片51的高度H的50%的距離的位置。虛線Vl表示后緣部51b的上端的位置。虛線V2表示主板31的上表面的位置。
[0088]在圖8中，越是以深色著色的部分，表示空氣的流速越快。根據(jù)圖8所示的可視化結(jié)果，可知在從主板31起算約50%的高度范圍(比虛線V靠下方的范圍)中吹出的空氣占從流體吹出口 15吹出的空氣的絕大部分。從主板31起算約50%的高度范圍中的風(fēng)量占流體吹出口 15的整個(gè)范圍的風(fēng)量的98%以上。因此，通過使外徑環(huán)61的高度h為葉片51的高度H即流體吹出口 15的高度的50%以下，能夠防止空氣的吹出被外徑環(huán)61遮擋。
[0089]此外，若增大外徑環(huán)61的高度h，則還會(huì)對(duì)葉輪10的質(zhì)量、使用材料費(fèi)、以及減薄部63的深度等帶來影響。因此，不需要過度增大高度h，鑒于葉片51、外徑環(huán)61的剛性等，設(shè)定為適當(dāng)?shù)某叽缂纯伞＠?，鑒于葉輪10的一體成型性、特性、以及剛性等，高度h優(yōu)選設(shè)定為高度H的15%以下。
[0090]葉片51的詳細(xì)形狀
[0091]此處，葉片51具有在其前端部的附近部分即后緣部51b的附近部位向葉輪10的旋轉(zhuǎn)方向R彎曲的形狀。
[0092]圖9是放大表示葉片51的俯視圖。
[0093]如圖9所示，葉片51具有壓力面53和負(fù)壓面54。壓力面53面向葉輪10的旋轉(zhuǎn)方向R的前側(cè)。負(fù)壓面54面向與壓力面53相反的一側(cè)。
[0094]各葉片51的具體的形狀例如下述這樣。即，在從葉輪10的旋轉(zhuǎn)軸的伸長(zhǎng)的方向觀察壓力面53時(shí)，其形狀大體具有連接多個(gè)圓弧(例如3個(gè)種類的圓弧)而成的形狀。上述圓弧以相鄰的圓弧彼此正接的方式連接。由此，葉片51基本上具有隨著遠(yuǎn)離軸71而緩緩向旋轉(zhuǎn)方向R的后側(cè)的葉片51彎曲并難以靠近葉輪10的側(cè)周的平緩的漩渦形狀。
[0095]然而，在本實(shí)施方式中，葉片51的后緣部51b附近的部位即外徑環(huán)61附近的部位，與比其靠近軸71的部分不同，以急劇接近葉輪10的側(cè)周的方式向旋轉(zhuǎn)方向R彎曲。
[0096]在這樣向旋轉(zhuǎn)方向R彎曲的葉片51的后緣部51b與外徑環(huán)61的內(nèi)周連接的部分，葉片51的壓力面53與外徑環(huán)61的內(nèi)側(cè)面所成的連接角Al構(gòu)成為30度以上90度以下即可。在本實(shí)施方式中，連接角Al例如為59.4度。
[0097]圖10是表示葉片51的后緣部51b附近的部位的形狀的圖。
[0098]參照?qǐng)D10對(duì)后緣部51b與外徑環(huán)61連接的部分的形狀的詳細(xì)情況進(jìn)一步進(jìn)行說明。俯視時(shí)的后緣部51b附近部位的形狀例如如下地設(shè)定。
[0099]即，首先，確定外徑環(huán)61與葉片51的連接部Pl處的、外徑環(huán)61的內(nèi)周圓弧的切線K1。然后，確定葉片51的壓力面53 (直線K2)相對(duì)于連接部Pl處的切線Kl的角度Al(連接角)。角度Al例如被設(shè)定為后述的角度范圍即可。
[0100]接下來，找出起點(diǎn)P2，該起點(diǎn)P2從切線Kl向軸71離開的距離L為Imm以上，并且成為與葉片51的壓力面53側(cè)的圓弧的延長(zhǎng)線上即直線K2之間的交點(diǎn)。以切線K4與直線K2在壓力面53的起點(diǎn)P2處所成的角度A2為135度以上的方式找出起點(diǎn)P2。在本實(shí)施方式中，例如構(gòu)成為角度A2為147.8度左右。
[0101]而且，俯視時(shí)，通過在所找出的起點(diǎn)P2附近經(jīng)過的圓弧或者平滑的曲線將直線K2與壓力面53所對(duì)應(yīng)的線連接。從起點(diǎn)P2開始，前端的部分與葉片51連續(xù)的部位以R形狀或者平滑的曲線連接。此時(shí)，外徑環(huán)61與葉片51的后緣部51b之間的連接部分，與比其靠?jī)?nèi)側(cè)的壓力面53所對(duì)應(yīng)的線以及將該線向外徑環(huán)61外延而成的線相比，位于靠旋轉(zhuǎn)方向R的前方的位置。
[0102]此處，連接角Al例如設(shè)定為30度以上90度以下，并鑒于模具的構(gòu)造而更優(yōu)選設(shè)定為45度以上80度以下即可。在本實(shí)施方式中，連接角Al設(shè)定為59.4度。
[0103]這樣，由于各葉片51的后緣部51b彎曲，所以與后緣部51b不彎曲的情況比較，連接角Al的大小變大。由于構(gòu)成為連接角Al限定于上述的規(guī)定的角度范圍內(nèi)，所以能夠提高用于形成葉輪10的模具的壽命。
[0104]葉輪10的成型方法
[0105]圖11是對(duì)葉輪10的成型方法進(jìn)行說明的立體圖。
[0106]如圖11所示，在本實(shí)施方式中，使用合成樹脂，用分割為兩半的構(gòu)造的模具一體成型葉輪10。即，作為模具，使用可動(dòng)側(cè)模具980和固定側(cè)模具990。
[0107]固定側(cè)模具990主要成型葉輪10的底面?zhèn)?。在固定?cè)模具990的底面?zhèn)?圖11中的左側(cè))示出用于注入樹脂的澆道。在本實(shí)施方式中，雖然例如經(jīng)由5處澆口注入樹脂，但是澆口的數(shù)目、位置并不限定于此。例如也可以經(jīng)由10處的澆口注入樹脂，從而使葉輪10的平衡性變得更高。
[0108]圖12是表示可動(dòng)側(cè)模具980的立體圖。
[0109]如圖12所示，可動(dòng)側(cè)模具980主要成型葉輪10的上表面。即，可動(dòng)側(cè)模具980成型減薄部63、多個(gè)葉片51?？蓜?dòng)側(cè)模具980具有形成成為空氣的流路的部位的突出部982。在突出部982形成有用于形成葉片51的槽。
[0110]返回圖11，在可動(dòng)側(cè)模具980的上表面?zhèn)?圖11中的右側(cè))示出有推桿995。推桿995在成型后從可動(dòng)側(cè)模具980向葉輪10插入。由此，葉輪10從可動(dòng)側(cè)模具980被推下而脫模。
[0111]圖13是表示圖12的范圍Z的放大圖。
[0112]此處，在本實(shí)施方式中，如上所述，因?yàn)槿~片51的后緣部51b向旋轉(zhuǎn)方向R彎曲，從而連接角Al變得比較大，所以可動(dòng)側(cè)模具980中的成型該部位的部分的形狀中銳角程度也減輕。即，如圖13所示，后緣部51b的壓力面53側(cè)的部分的形狀是由突出部982中的前端部982b形成的。此處，如上所述，由于后緣部51b的連接角Al變大，所以俯視時(shí)，前端部982b所成的角度也變大。這樣，因?yàn)榍岸瞬?82b中成為銳角的程度被減輕，從而確保前端部982b的厚度，所以前端部982b變得難以破損。因此，可動(dòng)側(cè)模具980的壽命變長(zhǎng)，從而能夠容易成型葉輪10。其結(jié)果是，能夠降低葉輪10的制造成本。
[0113]與現(xiàn)有離心式風(fēng)扇的特性的比較
[0114]然而，在本實(shí)施方式中，與以往相比較，葉片51彼此通過上下方向的尺寸大的外徑環(huán)61連接。由于這種外徑環(huán)61的高度的不同，所以葉輪10與具有現(xiàn)有的構(gòu)造的葉輪比較，具有如下的特性。
[0115]此處，以下，作為比較對(duì)象表示的現(xiàn)有葉輪的外徑環(huán)的高度為1mm。另一方面，作為“本實(shí)施方式”所表示的葉輪10的外徑環(huán)61的高度h為3_。但是，對(duì)于葉片51的形狀而言，“本實(shí)施方式”所表示葉片51與現(xiàn)有葉片相同。
[0116]圖14是使用了葉輪10的離心式風(fēng)扇的P-Q線圖。
[0117]在圖14中示出了與現(xiàn)有離心式風(fēng)扇(用虛線所示)比較，使用了葉輪10的離心式風(fēng)扇的P-Q線圖。從坐標(biāo)圖中可知，本實(shí)施方式的離心式風(fēng)扇在從最大靜壓時(shí)到最大流量時(shí)為止的中域中，具有與現(xiàn)有的風(fēng)扇相同的特性。然而，在流量聞的聞?dòng)?，特性提聞，在相同的靜壓下最大流量變大。即，可以說本實(shí)施方式的離心式風(fēng)扇具有高的效率。
[0118]圖15是使用了葉輪10的離心式風(fēng)扇的噪音特性圖。
[0119]如圖15所示，在從每分1400轉(zhuǎn)到每分1700轉(zhuǎn)左右的范圍內(nèi)，與現(xiàn)有的風(fēng)扇相比本實(shí)施方式的離心式風(fēng)扇的噪音值低。另一方面，在每分1700轉(zhuǎn)以上的區(qū)域,現(xiàn)有的風(fēng)扇的噪音值比本實(shí)施方式的離心式風(fēng)扇低。
[0120]此處，本實(shí)施方式的離心式風(fēng)扇通常使用的轉(zhuǎn)速范圍例如為從每分1500轉(zhuǎn)到略低于1700轉(zhuǎn)左右的范圍。因此，可以說在通常使用的范圍內(nèi)，本實(shí)施方式的離心式風(fēng)扇的噪音值低。
[0121]外徑環(huán)61的高度與離心式風(fēng)扇的特性之間的關(guān)系
[0122]接下來，在葉片51的后緣部51b如上那樣地彎曲的情況下，若分別比較使外徑環(huán)61的高度h為Imm的情況(Imm的情況)、為2mm的情況(2mm的情況)、為3mm的情況(3mm的情況)的離心式風(fēng)扇的特性，則如下所述。
[0123]圖16是使用了葉輪10的離心式風(fēng)扇的外徑環(huán)61的各種高度的P-Q線圖。
[0124]如圖16所示，在高度h為Imm的情況、2mm的情況、以及3mm的情況下，特性幾乎沒有不同。即，外徑環(huán)61的高度h在從Imm到3mm之間，對(duì)P-Q特性幾乎沒有影響，能夠鑒于葉輪10的剛性、使用樹脂量、葉片51的變形度等適當(dāng)?shù)卦O(shè)定高度h。
[0125]圖17是使用了葉輪10的離心式風(fēng)扇的外徑環(huán)61的各種高度的噪音特性圖。
[0126]如圖17所示，噪音特性方面有外徑環(huán)61的高度h越大(外徑環(huán)61越厚)，在轉(zhuǎn)速范圍的整個(gè)區(qū)域內(nèi)噪音值越低的傾向。這可以考慮是因?yàn)橥鈴江h(huán)61的高度h越大葉輪10的剛性越大引起的。因此，在外徑環(huán)61的高度處于從Imm到3mm的范圍內(nèi)，為了抑制產(chǎn)生噪音最好增大外徑環(huán)61的高度。
[0127]實(shí)施方式的效果
[0128]在如上地構(gòu)成的、具有外徑環(huán)的離心式風(fēng)扇用葉輪中，在其葉片與外徑環(huán)之間的接合部，葉片的后緣部向旋轉(zhuǎn)方向彎曲。因此，能夠延長(zhǎng)用于成型葉輪的模具的壽命。另外，能夠構(gòu)成剛性高的葉輪，而不降低風(fēng)量、靜壓、噪音等方面的離心式風(fēng)扇的特性。
[0129]葉片具有漩渦形狀，葉片的壁厚從吸入口側(cè)到吹出口側(cè)都均等，因此能夠使葉輪輕型化。外徑環(huán)的高度為葉片的壁厚的I倍以上3倍以下，因此能夠確保葉片與外徑環(huán)之間的連接部的強(qiáng)度，能夠提高葉輪整體的剛性。
[0130]因?yàn)樵谕鈴江h(huán)形成有減薄部，所以能夠容易地成型葉輪。另外，能夠獲取葉輪的平衡性。因?yàn)橥鈴江h(huán)的高度方向的尺寸為葉片的高度的50%以下，因此能夠有效地提高剛性，而不降低送風(fēng)特性。通過使外徑環(huán)的高度為葉片的高度的15%以下，能夠更有效地獲得本效果。
[0131]使用合成樹脂一體成型葉輪。另外，主板的外形尺寸比外徑環(huán)的內(nèi)徑小。因此，能夠采用分割為兩半的構(gòu)造的模具構(gòu)造，能夠容易且低成本地制造具有高平衡性的葉輪。
[0132]其他
[0133]葉片與外徑環(huán)之間的連接角不限定于上述的角度。例如，還能夠?yàn)?0度。
[0134]圖18是表示本實(shí)施方式的一個(gè)變形例的離心式風(fēng)扇的葉輪的圖。
[0135]如圖18所示，葉輪110除了具有后緣部的形狀與上述實(shí)施方式的葉輪10不同的葉片151之外，其他結(jié)構(gòu)與葉輪10相同。此外，在圖18中省略外徑環(huán)61的減薄部的圖示。
[0136]在本變形例中，葉片151中的后緣部151b的附近部位向旋轉(zhuǎn)方向R的方向折彎，并與外徑環(huán)61的內(nèi)周面大致垂直地連接。即，俯視時(shí)，外徑環(huán)61的內(nèi)周面的連接點(diǎn)Pl處的切線、與后緣部151b的壓力面53所對(duì)應(yīng)的直線K2大致正交。
[0137]這樣，在葉片151與外徑環(huán)61之間的連接角大致為90度的情況下，也能夠獲得與上述情況相同的效果。即，在用于成型葉輪110的模具中，用于成型后緣部151b部分的前端部構(gòu)成為具有90度的角即可。因此，模具難以損傷，從而能夠使模具長(zhǎng)壽命化。
[0138]在葉輪中，轉(zhuǎn)子支架部分、減薄部等的形狀、位置、以及有無并不限定于上述情況。葉片的個(gè)數(shù)可以比上述情況多，也可以比上述情況少。在各葉片中，除后緣部之外的部分的形狀不限定于上述情況。
[0139]作為離心式風(fēng)扇用葉輪，不局限于開式葉輪型葉輪，能夠構(gòu)成為能夠應(yīng)用于多葉片型風(fēng)扇、徑流型風(fēng)扇等所有的離心式風(fēng)扇。
[0140]應(yīng)該認(rèn)為上述實(shí)施方式針對(duì)所有方面舉例表示而不是限制。本實(shí)用新型的范圍不是由上述說明表示而是由權(quán)利要求書表示，并且包含與權(quán)利要求書均等的意義以及范圍內(nèi)的所有的變更。
【權(quán)利要求】
1.一種離心式風(fēng)扇用葉輪，其特征在于，具備: 圓盤狀的主板，該主板以大致水平的方式配置； 多個(gè)葉片，所述多個(gè)葉片在所述主板的上方配置成沿著以所述主板的中央部為中心的圓周方向排列；以及 環(huán)狀的外徑環(huán)，該外徑環(huán)以將所述多個(gè)葉片彼此連接的方式配置， 所述外徑環(huán)與所述多個(gè)葉片的每一個(gè)的流體吹出口側(cè)的前端部連接， 所述葉片具有在所述前端部的附近部分向所述葉輪的旋轉(zhuǎn)方向彎曲的形狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心式風(fēng)扇用葉輪，其特征在于， 所述葉片為反向翼，并且從流體吸入口側(cè)到流體吹出口側(cè)具有大致均等的翼厚。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的離心式風(fēng)扇用葉輪，其特征在于， 所述外徑環(huán)的上下方向的尺寸為所述葉片的壁厚的I倍以上3倍以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心式風(fēng)扇用葉輪，其特征在于， 在所述葉片的前端部與所述外徑環(huán)連接的部分，所述葉片的壓力面與所述外徑環(huán)的表面所成的連接角為30度以上90度以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心式風(fēng)扇用葉輪，其特征在于， 在所述外徑環(huán)設(shè)有多個(gè)減薄部，所述多個(gè)減薄部配置成沿著以所述主板的中央部為中心的圓周方向排列。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心式風(fēng)扇用葉輪，其特征在于， 所述主板的外徑尺寸比所述外徑環(huán)的內(nèi)徑尺寸小。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心式風(fēng)扇用葉輪，其特征在于， 從所述葉片的前端部的上端到所述外徑環(huán)的下端的上下方向的尺寸為從所述葉片的前端部的上端到所述主板的上表面的尺寸的50%以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心式風(fēng)扇用葉輪，其特征在于， 所述主板、所述多個(gè)葉片以及所述外徑環(huán)一體成型。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心式風(fēng)扇用葉輪，其特征在于， 所述多個(gè)葉片具有連接多個(gè)圓弧而成的形狀。
10.一種離心式風(fēng)扇，其特征在于，具備: 權(quán)利要求1?9中的任一項(xiàng)所述的離心式風(fēng)扇用葉輪；以及 馬達(dá)，該馬達(dá)用于使安裝于所述離心式風(fēng)扇用葉輪的主板的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的離心式風(fēng)扇，其特征在于， 所述圓盤狀的主板在其中央以與該主板一體的方式形成有轉(zhuǎn)子支架， 所述轉(zhuǎn)子支架形成為:在其外側(cè)具備傾斜部，在所述轉(zhuǎn)子支架的底面且在所述傾斜部與所述轉(zhuǎn)子支架之間形成有凹部，在所述凹部具備連結(jié)所述轉(zhuǎn)子支架與所述傾斜部的肋，在所述肋形成有圓柱部。
【文檔編號(hào)】F04D29/22GK203584888SQ201320664003
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月29日
【發(fā)明者】中野智彰, 黑沢保宏 申請(qǐng)人:美蓓亞株式會(huì)社