鼓风机制造技术

一种鼓风机(10)，配备有驱动马达(300)和鼓风机风扇(1)，该鼓风机风扇具有安装至驱动马达(300)的轮毂(4)和设置在轮毂(4)上的叶片(3)。鼓风机(10)的特征在于，给每个叶片(3)的前缘(6)提供包括三角形凸起的锯齿，以使该锯齿沿着该前缘(6)被设置，而且特征还在于，所述锯齿的节距、高度或方向根据所述鼓风机风扇(1)的径向位置处的气流而被改变。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】鼓风机
本专利技术涉及轴流式鼓风机、离心式鼓风机、斜流式鼓风机等，尤其涉及可以抑制气流中的扰动且降低噪声的风扇叶片的结构。
技术介绍
正在从轴流式鼓风机等中寻求更好的鼓风机性能和更低的噪声。专利文献1公开了给每个叶片的所有前缘部分设置弦线方向上的锯齿形式(后文称为“锯齿”)的多个三角形凸起以降低由鼓风机风扇导致的旋转噪声。通常，靠近鼓风机的叶片表面的气流根据部位而有很大的不同。鼓风机风扇越靠近鼓风机风扇在径向上的外圆周侧，流量越大。而且，相对于旋转方向，鼓风机风扇的外圆周侧处的气流的方向，根据叶片的设计(前弯式叶片或后弯式叶片)而变化很大。即，在前弯式叶片(前掠翼)中，气流变成集中于叶片中心处的轴向流，而在后弯式叶片(后掠翼)中，气流变成流向叶片外圆周方向的斜向流。而且，在叶片端部部分，还会发生从正压力表面侧至负压力表面侧的逆流。在例如专利文献1的现有技术中，叶片上设置的锯齿不能充分且合适地处理根据叶片部位而带来的气流的变化，而且有时不能获得充分降低噪声的效果。进一步，有时会导致气流下降或驱动转矩增加，并导致效率下降。引文列表专利文献专利文献1：第2000-087898号日本未审专利公开
技术实现思路
技术问题考虑到上述问题，本专利技术提供一种防止气流下降同时有效降低风扇噪声的鼓风机。技术方案为了解决上述问题，本专利技术的一个方面提供一种包括驱动马达和鼓风机风扇的鼓风机，该鼓风机风扇具有连接到该驱动马达的轮毂和设置在该轮毂上的多个叶片，其中，叶片在其叶片前缘部分设置有锯齿，该锯齿包括沿叶片前缘部分的多个三角形凸起部分，并且该锯齿的节距、高度或方向根据鼓风机风扇的径向位置处的气流变化。为了解决上述问题，本专利技术的一个方面提供一种鼓风机风扇，具有轮毂和多个叶片，该轮毂适于连接到驱动单元上，而且该多个叶片设置在所述轮毂上，其中，每个所述叶片具有所述叶片的叶片前缘部分的第一部分和所述叶片的叶片前缘部分的第二部分，该第一部分具有在径向上离所述叶片的旋转中心的第一距离，该第二部分具有在径向上离所述叶片的旋转中心的第二距离，所述叶片前缘部分设置有朝气流的上游侧伸出的多个锯齿，其中所述锯齿具有与气流的方向倾斜的第一倾斜侧边和以不同于所述第一倾斜侧边的方向与气流的方向倾斜的第二倾斜侧边，而且所述第一部分处的所述凸起的节距、高度和方向中的至少一个与所述第二部分处的所述凸起的节距、高度和方向中的至少一个不同。注意，括号括起来的附图标记显示与在后文提及的实施例中描述的特定示例的对应性。附图说明图1是本专利技术第一实施例的主视示意图。图2是本专利技术第一实施例的叶片的示意图。图3是通过CFD(计算流体动力学)分析围绕前缘锯齿的气流的结构的仿真结果的一个示例的视图。图4是图3的仿真结果的说明图。图5是图3仿真的叶片的剖视图。图6A是用于说明一般的轴流式鼓风机的说明视图。图6B是沿图6A的线A-A形成的剖视图。图6C是用于说明图6B的叶片的正压力表面和负压力表面的说明视图。图7是本专利技术的第二实施例的叶片的示意图。图8是本专利技术的第三实施例的叶片的示意图。图9是本专利技术的第四实施例的叶片的示意图。图10是本专利技术的第五实施例的叶片的示意图。图11是本专利技术的第六实施例的叶片的示意图。图12是本专利技术的第七实施例的叶片的示意图。图13是本专利技术的第八实施例的叶片的示意图。图14是本专利技术的第九实施例的叶片的示意图。具体实施方式在下文中，将参考附图说明本专利技术的多个实施例。在实施例中，构造相同的部分将会被指定相同的附图标记，而且说明将会被省略。(第一实施例)参见图1，鼓风机10是包括鼓风机风扇1的所谓的电动鼓风机，该鼓风机风扇1被放置在护罩200内并且被驱动马达(电动机)300驱动旋转。鼓风机10通过靠近护罩200的四个角部设置的底座250被固定到汽车散热器的引擎侧，并且将用于冷却用途的空气吹向散热器的中心部分。护罩200的外侧形状形成为与散热器的中心部分相对应的矩形形状。在近似中心处，形成有环形的护罩环部分210，以通过其外圆周包围鼓风机风扇1。这个护罩环部分210设置在护罩200上，以在径向上被定位在鼓风机风扇1的环2的外侧。在本实施例中，也可以没有鼓风机风扇1的环2。本专利技术的鼓风机10和后文说明的叶片3不限制用于汽车散热器。它们可以用于一般的工业用途。将会主要针对轴流式鼓风机给出说明，但即使对于离心式鼓风机、斜流式鼓风机和横向流式鼓风机，也可以获得类似的效果。驱动马达300不必局限于电动机。在护罩环部分210和护罩200的矩形外周部分之间，形成有朝鼓风机风扇1的空气的上游侧扩张的空气导管220。在护罩环部分210的中心处，形成有圆形马达支撑部分230。这个马达支撑部分230被多个马达支柱240支撑，该多个马达支柱240在径向上朝外侧辐射地延伸并且被连接到护罩环部分210。在马达支撑部分230上，电动机300被固定。电动机300的轴与鼓风机风扇1的轮毂4(参见图2)固定。鼓风机10包括这个鼓风机风扇1、电动机300等。鼓风机风扇1的轮毂4是圆柱形的并且在径向上配备有多个叶片3。叶片3的诸如弦线C、正压力表面、负压力表面、攻角α、升力等参数与一般定义一样，例如显示在图6A至6C中。而且，外圆周侧处的叶片端部部分在鼓风机风扇1的旋转方向上向后弯曲的叶片形状将被称为“后弯式叶片”，而外圆周侧处的叶片端部在鼓风机风扇1的旋转方向上向前弯曲的叶片形状将被称为“前弯式叶片”。在叶片3的叶片前缘部分上，形成有多个锯齿(三角形凸起部分)。锯齿具有与气流的方向倾斜的第一倾斜侧边3a和以不同于第一倾斜侧边3a的方向与气流的方向倾斜的第二倾斜侧边3b(参见图7)。在形成锯齿的三角形凸起部分中，此处，三角形凸起部分的底边将被称为锯齿(三角形凸起部分)的“节距p”，平分三角形凸起部分的顶角α的线将被称为锯齿(三角形凸起部分)的“方向”，并且顶角的平分线至底边的距离将被称为锯齿(三角形凸起部分)的“高度h”。锯齿(三角形凸起部分)的较大“尺寸”表示锯齿的节距或高度较大。三角形凸起部分的顶角α被称为锯齿的顶角α。在三角形的侧边弯曲的情况下，形状通常基于这些参数。首先，开始，将会说明形成本专利技术的基础的锯齿的效果。图3的仿真是锯齿的三角形凸起部分在叶片前缘的方向上具有相同形状的情形。图3是从上面的位置看叶片前缘的视图。显示在图3中的箭头标记显示在X-Z平面(图4的S平面)的投影平面上的围绕锯齿的气流的切向速度的投影。可以看见发生从两侧的低谷部分至尖峰部分的顶表面的气流。在锯齿处，首先，在尖锋的顶端部分，会发生小涡流。它们进一步朝着低谷成长为大涡流。进一步，在尖峰的后面，相信该涡流会导致向下的气流，抑制气流分离，该气流分离特别容易发生在具有大流量的负压力表面上，并且因此减少了气流分离。正由于此，靠近叶片表面的扰动被减轻，并且叶片表面上的压力波动被抑制，所以获得导致更低噪声的效果变为可能。为了利用锯齿的上述基本效果，本专利技术的第一实施例是根据鼓风机风扇1的径向位置上的气流改变锯齿的节距、高度或方向的实施例。即，第一实施例的锯齿的节距、高度和方向中的至少一个在第一部分和第二部分上不同，该第一部分和第二部分在鼓风机风扇的径向方向上离叶片3的旋转中心Q的距离不同。作为叶片3的第一部分和第二部分的一个示例，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种鼓风机(10)，包括：驱动马达(300)；以及鼓风机风扇(1)，该鼓风机风扇具有连接至所述驱动马达(300)的轮毂(4)和设置在所述轮毂(4)上的多个叶片(3)；其中，所述叶片(3)在所述叶片的叶片前缘部分(6)设置有锯齿，所述锯齿包括沿所述叶片前缘部分(6)的多个三角形凸起部分，并且所述锯齿的节距、高度或方向根据所述鼓风机风扇(1)的径向位置处的气流而改变。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.31 JP 2012-1242501.一种鼓风机，包括：驱动马达；以及鼓风机风扇，该鼓风机风扇具有连接至所述驱动马达的轮毂，设置在所述轮毂上的多个叶片，和设置在所述多个叶片的外周上的环；其中，所述叶片在所述叶片的叶片前缘部分设置有锯齿，所述锯齿包括沿所述叶片前缘部分的多个三角形凸起部分，并且所述锯齿的节距、高度或方向根据所述鼓风机风扇的径向位置处的气流而改变，其中，所述锯齿的节距、高度或方向具有与在叶片端部部分处的逆流相对应的大小或方向。2.根据权利要求1的鼓风机，其中随着所述锯齿越靠近所述叶片的外径侧，所述锯齿的节距或高度变得越大。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：神谷胜，大矢英树，吉田宪司，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本;JP