專利名稱：軸流風(fēng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如空調(diào)機(jī)或換氣設(shè)備等所使用的軸流風(fēng)機(jī)。
背景技術(shù)：
關(guān)于以往的軸流風(fēng)機(jī)，使用圖8進(jìn)行說明。圖8是以往的軸流風(fēng)機(jī)的主視圖。軸流風(fēng)機(jī)包含葉輪I，該葉輪I具有:圍繞軸心旋轉(zhuǎn)的轂2 ;配置在所述轂2的外周部的多片翼
3。各翼3被前緣31、后緣32、內(nèi)周端33和外周端34圍繞。另外，至今，作為減小軸流風(fēng)機(jī)的噪音的技術(shù)，公知以下技術(shù)。即，在葉片的前緣部整體上沿翼弦方向附加呈鋸齒狀的多個(gè)三角形的突起，通過分割吸入空氣而形成縱向渦，在前緣部整體上抑制吸入空氣的剝離，使氣流附著在葉片上而減少亂流噪音，并抑制吹出空氣向外周側(cè)的泄漏，提高風(fēng)機(jī)的效率(例如，參照專利文獻(xiàn)I)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開2000-87898號(hào)公報(bào)(第4頁、圖2)使用圖9說明以往的軸流風(fēng)機(jī)的問題。圖9是表示以往的軸流風(fēng)機(jī)的翼的前緣附近的流場的圖。流入翼3的氣流中包含上游紊亂渦流4。該上游紊亂渦流4隨著向下游側(cè)行進(jìn)而增強(qiáng)，在翼面上誘發(fā)壓力變動(dòng)，產(chǎn)生噪音。另外，在專利文獻(xiàn)I的現(xiàn)有技術(shù)中，在前緣部整體上附加了鋸齒狀的具有鋒利的前端的突起，由此，不連續(xù)地分割流入翼的前緣的氣流，因此，存在產(chǎn)生亂流而使噪音增大的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為解決所述問題而研發(fā)的，其目的是提供低噪音的軸流風(fēng)機(jī)。技術(shù)方案I記載的發(fā)明中，葉輪具有:圍繞軸心旋轉(zhuǎn)的轂；配置在轂的外周部上的多片翼，其特征在于，翼的前緣呈在半徑方向上連續(xù)地具有凹凸部的平滑的波形狀。技術(shù)方案2記載的發(fā)明的特征在于，翼的前緣上的在半徑方向上連續(xù)地具有凹凸部的平滑的波形狀的凸部的頂點(diǎn)間的距離即間距越靠翼的外周側(cè)越大。技術(shù)方案3記載的發(fā)明的特征在于，根據(jù)氣流從翼的前緣流入時(shí)產(chǎn)生的上游紊亂渦流的范圍的半徑方向分布來決定翼的前緣上的沿半徑方向連續(xù)地具有凹凸部的平滑的波形狀的凸部的頂點(diǎn)間的距離即間距。技術(shù)方案4記載的發(fā)明的特征在于，具有圍繞葉輪的喇叭口，喇叭口的高度比所述葉輪的高度大。技術(shù)方案5記載的發(fā)明的特征在于，具有圍繞葉輪的喇叭口，喇叭口的高度比所述葉輪的高度小。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的軸流風(fēng)機(jī)，葉輪具有:圍繞軸心旋轉(zhuǎn)的轂；配置在所述轂的外周部上的多片翼，翼的前緣呈沿半徑方向連續(xù)地具有凹凸部的平滑的波形狀，由此能夠?qū)崿F(xiàn)低噪音化。另外，翼的前緣上的沿半徑方向連續(xù)地具有凹凸部的平滑的波形狀的凸部的頂點(diǎn)間的距離即間距越靠翼的外周側(cè)越大，由此能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步的低噪音化。另外，根據(jù)氣流從翼的前緣流入時(shí)產(chǎn)生的上游紊亂渦流的范圍的半徑方向分布來決定翼的前緣上的沿半徑方向連續(xù)地具有凹凸部的平滑的波形狀的凸部的頂點(diǎn)間的距離即間距，由此能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步的低噪音化。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式I的軸流風(fēng)機(jī)的立體圖。圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式I的軸流風(fēng)機(jī)的主視圖。圖3是示意地表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的軸流風(fēng)機(jī)的翼的前緣附近的流場的圖。圖4是本發(fā)明的實(shí)施方式2的軸流風(fēng)機(jī)的主視圖。圖5是示意地表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的軸流風(fēng)機(jī)的喇叭口的形態(tài)及流場的圖。圖6是本發(fā)明的實(shí)施方式3的軸流風(fēng)機(jī)的主視圖。圖7是示意地表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的軸流風(fēng)機(jī)的喇叭口的形態(tài)及流場的圖。圖8是以往的軸流風(fēng)機(jī)的主視圖。圖9是示意地表示以往的軸流風(fēng)機(jī)的翼的前緣附近的流場的圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對實(shí)施本發(fā)明的最佳實(shí)施方式進(jìn)行說明。此外，關(guān)于附圖標(biāo)記，在圖1 圖9中，標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記的部件是相同或相當(dāng)?shù)牟考?，這在說明書的全文中是通用的。實(shí)施方式I圖1 圖3是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式I的軸流風(fēng)機(jī)的圖。具體來說，圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式I的軸流風(fēng)機(jī)的立體圖，圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式I的軸流風(fēng)機(jī)的主視圖，圖3是示意地表示本發(fā)明的軸流風(fēng)機(jī)的翼的前緣附近的流場的圖。另外，圖9是示意地表示以往的軸流風(fēng)機(jī)的翼的前緣附近的流場的圖。如圖1 圖2所示，本發(fā)明的軸流風(fēng)機(jī)包含葉輪1，該葉輪I具有:圍繞軸心旋轉(zhuǎn)的轂2 ;配置在轂2的外周部上的多片翼3。各翼3被前緣31、后緣32、內(nèi)周端33和外周端34圍繞。而且，翼3的前緣31在從內(nèi)周端33側(cè)到外周端34側(cè)的范圍內(nèi)呈沿半徑方向連續(xù)地具有凹凸部的平滑的波形狀。關(guān)于通過上述結(jié)構(gòu)得到的效果，使用圖3進(jìn)行說明。流入翼3的氣流中包含上游紊亂渦流4。包含該上游紊亂渦流4的氣流通過翼3的前緣31時(shí)，發(fā)揮以下效果。前緣31在從內(nèi)周端33側(cè)到外周端34側(cè)的范圍內(nèi)呈沿半徑方向連續(xù)地具有凹凸部的平滑的波形狀，由此，上游紊亂渦流4以半徑方向長度變短的方式被截?cái)?，形成截?cái)鄿u流4a。由此，上游紊亂渦流4被打亂，抑制了渦流的增大，所以能夠減小噪音。另外，被截?cái)嗟慕財(cái)鄿u流4a的行進(jìn)方向轉(zhuǎn)向?yàn)槌什ㄐ螤畹那熬?1的切線方向，因此，隨著向下游側(cè)行進(jìn)，相鄰的截?cái)鄿u流4a彼此以相互削弱渦流的強(qiáng)度的方式干涉，作為整體形成比原先弱的渦流，因此能夠減小噪音。
另外，為說明其他的噪音減小效果，關(guān)于渦量的等值線進(jìn)行說明。圖3及圖9的虛線表示翼面上的渦量的等值線6。在以往的軸流風(fēng)機(jī)中，如圖9所示那樣，渦量的等值線6大致呈線狀，但關(guān)于本發(fā)明的軸流風(fēng)機(jī)，由于渦流在上述過程中形成，所以如圖3所示，渦量的等值線6在半徑方向上呈波形。由此，能夠減小相鄰的渦流彼此的相關(guān)性，抑制渦流的增大，能夠減小噪音。另外，如圖2所示，通過平滑地形成波形狀的凸部的頂點(diǎn)311，截?cái)鄿u流時(shí)，不會(huì)發(fā)生急劇的氣流的不連續(xù)，所以能夠形成穩(wěn)定的截?cái)鄿u流4a，由此，能夠減小噪音。實(shí)施方式2為實(shí)現(xiàn)噪音的進(jìn)一步減小，優(yōu)選采用以下結(jié)構(gòu)。圖4及圖5是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式2的軸流風(fēng)機(jī)的圖。具體來說，圖4是本發(fā)明的實(shí)施方式2的軸流風(fēng)機(jī)的主視圖，圖5是示意地表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的軸流風(fēng)機(jī)的喇叭口的形態(tài)及流場的圖。如圖4所示，關(guān)于呈波形狀的翼3的前緣31的凸部的頂點(diǎn)311，設(shè)相鄰的凸部的頂點(diǎn)311之間的間距為L時(shí)，間距L以越靠翼3的外周側(cè)越大的方式構(gòu)成。另外，雖然在實(shí)施方式I中省略了說明，但如圖5所示，軸流風(fēng)機(jī)通常在葉輪I的外側(cè)以與葉輪I之間隔開微小的間隙地圍繞葉輪I的方式設(shè)置有喇叭口 5。以下說明通過上述結(jié)構(gòu)得到的效果。在波形狀的間距L和渦流的范圍之間，具有以下關(guān)系。即，相對于渦流的范圍，間距L過小時(shí)，相鄰的渦流和渦流之間不能確保足夠的距離，所以難以有效地產(chǎn)生截?cái)?、干涉。另外，相對于渦流的范圍，間距L過大時(shí)，波形狀相對于渦流的范圍來說不能被視為波形狀，不能充分地發(fā)揮截?cái)鄿u流的效果。這表示，優(yōu)選與要截?cái)嗟纳嫌挝蓙y渦流4的范圍成正比地增大間距L。另一方面，如圖5中的箭頭7所示，流入翼3的氣流的流速與葉輪I的半徑成正比地變大，所以，越靠外周側(cè)越大。這在例如如圖5所示的喇叭口 5的高度H2比葉輪I的高度(翼3的軸向的最大高度)Hl大(H2>H1)的情況下，更加適合。此時(shí)，上游紊亂渦流4與流速成正比地變大，所以越靠外周側(cè)，上游紊亂渦流4的范圍越大。因此，間距L越靠翼3的外周側(cè)越大地構(gòu)成，由此，上游紊亂渦流4被有效地截?cái)?，能夠進(jìn)一步減小噪音。實(shí)施方式3作為實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步減小噪音的其他方法，優(yōu)選采用以下結(jié)構(gòu)。圖6及圖7是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式3的軸流風(fēng)機(jī)的圖。具體來說，圖6是本發(fā)明的實(shí)施方式3的軸流風(fēng)機(jī)的主視圖，圖7是示意地表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的軸流風(fēng)機(jī)的喇叭口的形態(tài)及流場的圖。如圖6所示，關(guān)于呈波形狀的翼3的前緣31的凸部的頂點(diǎn)311，設(shè)相鄰的凸部的頂點(diǎn)311之間的間距為L時(shí)，根據(jù)上游紊亂渦流4的范圍的半徑方向分布來決定間距L。另夕卜，如圖7所示，在葉輪I的外側(cè)，與葉輪I之間隔開微小的間隙地以圍繞葉輪I的方式設(shè)置有喇叭口 5。以下說明通過上述結(jié)構(gòu)得到的效果。波形狀的間距L和渦流的范圍之間的關(guān)系與實(shí)施方式2中說明的相同，因此省略說明。如圖7所示，在喇叭口 5的高度H2比葉輪I的高度(翼3的軸向的最大高度)Hl小(H2 < Hl)的情況下，在翼3的外周端34的前緣31側(cè)，從下游側(cè)向上游側(cè)產(chǎn)生部分地逆流的泄漏渦8。該情況下，在外周端34附近，氣流不能充分地流入翼3，流入翼的氣流如圖7的箭頭7所示，成為在翼3的半徑方向中段附近最大的分布。因此，上游紊亂渦流4的范圍的半徑方向分布也成為在半徑方向中段附近渦流的范圍最大的分布，因此，通過與其相關(guān)地決定間距L，能夠進(jìn)一步減小噪音。像這樣，通過與氣流從翼的前緣流入時(shí)產(chǎn)生的上游紊亂渦流4的范圍相匹配地增減間距L，能夠?qū)崿F(xiàn)噪音的進(jìn)一步減小。上述說明僅是一例，即使由于其他條件上游紊亂渦流4的半徑方向分布發(fā)生變化，通過與其相關(guān)地決定間距L，能夠得到同樣的噪音減小效果。附圖標(biāo)記的說明I葉輪，2轂，3翼，31前緣，311凸部的頂點(diǎn)，32后緣，33內(nèi)周端，34外周端，4上游紊亂渦流，4a截?cái)鄿u流，5喇叭口，6等值線，8泄漏渦。
權(quán)利要求
1.一種軸流風(fēng)機(jī)，包括葉輪，該葉輪具有圍繞軸心旋轉(zhuǎn)的轂以及配置在所述轂的外周部上的多片翼，其特征在于， 所述翼的前緣形成為在半徑方向上連續(xù)地具有凹凸部的平滑的波形狀。
2.如權(quán)利要求1所述的軸流風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述翼的前緣上的在半徑方向上連續(xù)地具有凹凸部的平滑的波形狀的凸部的頂點(diǎn)間的距離即間距越靠翼的外周側(cè)越大。
3.如權(quán)利要求1所述的軸流風(fēng)機(jī)，其特征在于，根據(jù)氣流從翼的前緣流入時(shí)產(chǎn)生的上游紊亂渦流的范圍的半徑方向分布，來決定所述翼的前緣上的在半徑方向上連續(xù)地具有凹凸部的平滑的波形狀的凸部的頂點(diǎn)間的距離即間距。
4.如權(quán)利要求1或2所述的軸流風(fēng)機(jī)，其特征在于，具有圍繞所述葉輪的喇叭口，所述喇叭口的高度比所述葉輪的高度大。
5.如權(quán)利要求1或3所述的軸流風(fēng)機(jī)，其特征在于，具有圍繞所述葉輪的喇叭口，所述喇叭口的高度比所述葉輪的高度小。
全文摘要
葉輪具有圍繞軸心旋轉(zhuǎn)的轂(2)；配置在所述轂(2)的外周部上的多片翼(3)，翼(3)的前緣(31)呈在半徑方向上連續(xù)地具有凹凸部的平滑的波形狀。而且，波形狀的相鄰的凸部的頂點(diǎn)(311)間的間距(L)越靠外周側(cè)越大，或者根據(jù)上游紊亂渦流的范圍的半徑方向分布來決定。通過這樣的結(jié)構(gòu)，氣流流入翼時(shí)產(chǎn)生的上游紊亂渦流以半徑方向長度變短的方式被截?cái)啵嫌挝蓙y渦流被打亂，抑制渦流的增大，并且在截?cái)鄿u流時(shí)，也不會(huì)發(fā)生急劇的氣流的不連續(xù)，從而能夠減小噪音。
文檔編號(hào)F04D29/38GK103140684SQ20118004532
公開日2013年6月5日 申請日期2011年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者中島誠治, 新井俊勝, 森淳, 菊地仁, 青木普道, 柴田啟子 申請人:三菱電機(jī)株式會(huì)社