串聯型軸流風的制造方法
【專利摘要】本發明涉及串聯型軸流風機。實現了一種能降低耗電量及負載噪音的串聯型軸流風機。一種串聯側軸流風機(100)，其沿旋轉驅動裝置(10)的轉軸(11)的軸向至少串聯配置有第一軸流風機(21)和第二軸流風機(22)，第一軸流風機(21)的氣體的排出側配置有第一整流柵(41)，第二軸流風機(22)的氣體的排出側配置有第二整流柵(42)。第一整流柵(41)具備靜葉片(43)，該靜葉片(43)對應于第一軸流風機(21)的靜葉片(34)的圓弧形狀，具有平緩圓弧的前緣形狀(43a)且具有平行于氣體流動方向朝向的后緣形狀(43b)，第二整流柵(42)具備與第二軸流風機(22)的靜葉片(35)的圓弧形狀一致的平緩圓弧形狀的靜葉片(44)。
【專利說明】串聯型軸流風機
【技術領域】
[0001]本發明涉及在旋轉驅動裝置的轉軸方向串聯配置有多個軸流風機的串聯型軸流風機。
【背景技術】
[0002]軸流風機具備:安裝在旋轉驅動裝置的轉軸上的具有多個動葉片的葉輪、與該葉輪共同形成軸流的圓筒體狀的套筒、安裝在該套筒的內周部的多個靜葉片。
[0003]軸流風機一般具有風量大、靜壓小的送風特性。為了改善軸流風機的送風特性，提出了各種在旋轉驅動裝置的轉軸方向串聯配置有多個軸流風機的串聯型軸流風機。
[0004]作為有關串聯型軸流風機的技術，公開了一種從相對于氣流方向的上游側起設置有第一軸流風機、第一整流柵、第二軸流風機及第二整流柵的串聯使用的軸流風機(例如，參照專利文獻I)。在專利文獻I的軸流風機中，第一整流柵具備靜葉片，該靜葉片具有相對于第一軸流風機的旋轉方向呈“ < ”字形翹曲的形狀，第二整流柵具備具有水平于氣流方向朝向的后緣形狀的靜葉片。
[0005]專利文獻1:(日本)特開2012 - 26291號公報
[0006]但是，專利文獻I的軸流風機中，第一整流柵具備靜葉片，該靜葉片具有相對于第一軸流風機的旋轉方向呈“ < ”字形翹曲的形狀。此外，第二整流柵具備具有水平于氣流方向朝向的后緣形狀的靜葉片。
[0007]因此，在第一軸流風機的靜葉片和第一整流柵的靜葉片的邊界部及第二軸流風機的靜葉片和第二整流柵的靜葉片的邊界部處，靜葉片形狀不連續。若靜葉片形狀不連續，在該不連續部就會產生紊流，有可能對耗電量及負載噪音的降低產生不良影響。
【發明內容】
[0008]本發明是鑒于上述情況而創立的，目的在于提供一種串聯型軸流風機，其與現有結構的串聯型軸流風機相比，能夠降低耗電量及負載噪音。
[0009]用于實現上述目的的串聯型軸流風機是一種在旋轉驅動裝置的轉軸的軸向至少串聯配置有第一軸流風機和第二軸流風機的串聯側軸流風機。
[0010]在上述第一軸流風機的氣體的排出側配置有第一整流柵，在所述第二軸流風機的氣體的排出側配置有第二整流柵。
[0011]上述第一整流柵具備靜葉片，該靜葉片對應于上述第一軸流風機的靜葉片的圓弧形狀，具有平緩圓弧的前緣形狀，且具有與氣體的流動方向平行朝向的后緣形狀。
[0012]上述第二整流柵具備靜葉片，該靜葉片對應于所述第二軸流風機的靜葉片的圓弧形狀，具有平緩圓弧形狀。
[0013]發明效果
[0014]根據本發明的串聯型軸流風機，第一整流柵具備靜葉片，該靜葉片對應于第一軸流風機的靜葉片的圓弧形狀，具有平緩圓弧的前緣形狀，和與氣體的流動方向平行朝向的后緣形狀。因此，由第一軸流風機的動葉片形成的氣流被順暢地導向第一整流柵的靜葉片。
[0015]另外，第二整流柵具備與第二軸流風機的靜葉片的圓弧形狀一致的平緩圓弧形狀的靜葉片。因此，經過第一整流柵的靜葉片且由第二軸流風機的動葉片32加速的氣流被順暢地導向第二整流柵的靜葉片。
[0016]因此，本實施方式的串聯型軸流風機與現有結構的串聯型軸流風機相比，能夠降低耗電量及負載噪音。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是本實施方式的串聯型軸流風機的剖面圖；
[0018]圖2是構成本實施方式的串聯型軸流風機的軸流風機的內部構造的剖面圖；
[0019]圖3是本實施方式的串聯型軸流風機的葉片形狀的概略剖面圖；
[0020]圖4是現有結構的串聯型軸流風機的靜葉片形狀的概略剖面圖；
[0021]圖5是本實施產品和現有產品的耗電量特性比較的說明圖；以及
[0022]圖6是本實施產品和現有產品的負載噪音特性比較的說明圖。
[0023]符號說明
[0024]10旋轉驅動裝置、
[0025]11 轉軸、
[0026]21第一軸流風機、
[0027]22第二軸流風機、
[0028]41第一整流柵、
[0029]42第二整流柵、
[0030]34第一軸流風機的靜葉片、
[0031]35第二軸流風機的靜葉片、
[0032]43第一整流柵的靜葉片、
[0033]43a前緣形狀、
[0034]43b后緣形狀、
[0035]44第二整流柵的靜葉片、
[0036]100串聯型軸流風機。
【具體實施方式】
[0037]下面，參照附圖，對本實施方式的串聯型軸流風機進行說明。
[0038]軸流風機是通過安裝于旋轉驅動裝置的轉軸上的葉輪的旋轉，從轉軸的軸向的一側吸氣，向軸向的另一側排出氣流的送風裝置。本實施方式的串聯型軸流風機，通過改善第一整流柵及第二整流柵的靜葉片形狀，與現有結構的串聯型軸流風機相比，將能夠實現耗電量及負載噪音的降低。
[0039]〔串聯型軸流風機的結構〕
[0040]首先，參照圖1及圖2，對本實施方式的串聯型軸流風機的結構進行說明。圖1是本實施方式的串聯型軸流風機的剖面圖。圖2是構成本實施方式的串聯型軸流風機的軸流風機的內部構造的剖面圖。[0041]如圖1所示，本實施方式的串聯型軸流風機100在旋轉驅動裝置10的轉軸11的軸向上至少串聯配置有第一軸流風機21和第二軸流風機22。此外，在第一軸流風機21的氣體(下面簡稱為“空氣”)的排出側配置有第一整流柵41，在第二軸流風機32的空氣的排出側配置有第二整流柵42。
[0042]即本實施方式的串聯型軸流風機100在圓筒體狀的文丘里套筒(下面簡稱為“套筒”)50內，沿氣流方向按順序配置有第一軸流風機21、第一整流柵41、第二軸流風機22及第二整流柵42。
[0043]套筒50區劃形成引導氣流的風道，同時，在兩端區劃形成空氣的吸氣口 51及排出Π 52。
[0044]第一軸流風機21和第二軸流風機22具有相同的構造，兩個軸流風機21、22設定為旋轉方向相同。
[0045]各軸流風機21、22具備:安裝于旋轉驅動裝置10的轉軸11上的具有多個動葉片32、33的葉輪30、包圍該葉輪30的徑向的外周的套筒50、安裝于該套筒50的內周部的多個靜葉片34、35。
[0046]葉輪30在中央部具有杯狀的輪轂部31，且在該輪轂部31的周圍放射線狀地一體安裝有多個動葉片32、33。各軸流風機21、22的動葉片32、33相對于轉軸11的軸向傾斜設置。予以說明，關于各軸流風機21、22的動葉片32、33的截面形狀，后面進行敘述。
[0047]如圖2所示，在輪轂部31的內部設置有作為葉輪30的旋轉驅動裝置10的電機。電機10具備大致杯狀的轉子軛12、壓入該轉子軛12的中心部的轉軸11、卷繞有繞組13的定子鐵芯14等。
[0048]轉子軛12嵌入輪轂部31內。在該轉子軛12的內周面固定安裝有磁體15。
[0049]轉軸11被軸承16可旋轉地支承。軸承16固定于筒體狀的支承部17的內表面。支承部17 —體地固定安裝于杯狀的基座部18的中央。
[0050]定子鐵芯14壓入固定于支承部17的外表面。定子鐵芯14和轉子軛12的磁體15隔開間隙而相對。
[0051]各軸流風機21、22的靜葉片34、35在杯狀的基座部18和圓筒體狀的套筒50之間放射線狀地設置有多個。予以說明，關于各軸流風機21、22的靜葉片34、35的截面形狀，后面進行敘述。
[0052]在第一軸流風機21和第二軸流風機22之間安裝有第一整流柵41。第一整流柵41朝向氣流方向F橫向長地(橫長tO形成，具備多個后述的截面形狀的靜葉片43。利用第一整流柵41的靜葉片43除掉第一軸流風機21產生的氣流的回旋成分，從而抑制了噪音的產生。
[0053]在第二軸流風機22的空氣的排出側，配置第二整流柵42。第二整流柵42形成為比第一整流柵41短，且具備多個后述的截面形狀的靜葉片44。利用第二整流柵42的靜葉片44，除掉第二軸流風機22產生的氣流的回旋成分，從而抑制了噪音的產生。
[0054]接著，參照圖3，對本實施方式的串聯型軸流風機的葉片形狀進行說明。本實施方式的串聯型軸流風機100的特征在于第一及第二整流柵41、42的靜葉片形狀。圖3為本實施方式的串聯型軸流風機的靜葉片形狀的概略剖面圖。
[0055]如圖3所示，第一軸流風機21的動葉片32例如截面呈翼面形狀，但該動葉片32的形狀不受限定。第一軸流風機21的動葉片32形成為朝向該動葉片32的運動方向R呈凹形，朝向與氣流方向F相反的方向呈凸形。
[0056]第一軸流風機21的靜葉片34位于第一軸流風機21的動葉片32的氣流方向F的尾流側。第一軸流風機21的靜葉片34的截面呈圓弧形狀。第一軸流風機21的靜葉片34形成為朝向徑向外側呈凸形。
[0057]第一整流柵41的靜葉片43位于第一軸流風機21的靜葉片34的氣流方向F的尾流側。第一整流柵41的靜葉片43對應于第一軸流風機21的靜葉片34的圓弧形狀，具有平緩圓弧的前緣形狀43a，且具有平行于氣流方向F朝向的后緣形狀43b。即，第一軸流風機21的靜葉片34和第一整流柵41的靜葉片43的前緣形狀43a，按照圓弧形狀的曲面連續的方式形成。第一整流柵41的靜葉片43的后緣形狀43b連續地接連于該靜葉片43的前緣形狀43a。
[0058]第二軸流風機22的動葉片33位于第一整流柵41的靜葉片43的氣流方向F的尾流側。第二軸流風機22的動葉片33例如與第一軸流風機21的動葉片32同樣地呈翼面形狀，但該動葉片33的形狀不受限定。第二軸流風機22的動葉片33形成為朝向該動葉片33的運動方向R呈凹形，朝向與氣流方向F相反的方向呈凸形。
[0059]第二軸流風機22的靜葉片35位于第二軸流風機22的動葉片33的氣流方向F的尾流側。第二軸流風機22的靜葉片35的截面呈圓弧形狀。第二軸流風機22的靜葉片35形成為朝向徑向外側呈凸形。
[0060]第二整流柵42的靜葉片44位于第二軸流風機22的靜葉片35的氣流方向F的尾流側。第二整流柵42的靜葉片44呈現與第二軸流風機22的靜葉片35的圓弧形狀一致的平緩圓弧形狀。即，第二軸流風機22的靜葉片35和第二整流柵42的靜葉片44按照圓弧形狀的曲面連續的方式形成。
[0061 ]〔串聯型軸流風機的作用〕
[0062]接著，參照圖1至圖6，對本實施方式的串聯型軸流風機100的作用進行說明。
[0063]如圖1及圖2所示，本實施方式的串聯型軸流風機100，通過將安裝螺釘經由電子設備的機殼等螺合于設置在套筒50上的未圖示的吸氣側凸緣部或排出側凸緣部，由此安裝于該機殼等。
[0064]例如，在將串聯型軸流風機100用作服務器用的冷卻風機的情況下，將吸氣側凸緣部安裝在服務器的機殼內表面的風機安裝部。
[0065]使第一軸流風機21和第二軸流風機22向相同的旋轉方向旋轉，而不使其向不同的方向旋轉。若使第一軸流風機21及第二軸流風機22的葉輪30旋轉，則從第一軸流風機21的吸氣口 51吸入空氣。
[0066]如圖1及圖3所示，從第一軸流風機21的吸氣口 51吸入的空氣，依次通過第一軸流風機21的動葉片32、第一軸流風機21的靜葉片34、第一整流柵41的靜葉片43、第二軸流風機22的動葉片33、第二軸流風機22的靜葉片35及第二整流柵42的靜葉片44，且從第二整流柵42的排出口排出。
[0067]第一軸流風機21的靜葉片34和第一整流柵41的靜葉片43的前緣形狀43a，按照圓弧形狀的曲面連續的方式形成。第一整流柵41的靜葉片43的后緣形狀43b連續地接連于該靜葉片43的前緣形狀43a。因此，由第一軸流風機21的動葉片32形成的氣流被順暢地導向第一整流柵41的靜葉片43。
[0068]另外，第二軸流風機22的靜葉片35和第二整流柵42的靜葉片44按照圓弧形狀的曲面連續的方式形成。因此，經過第一整流柵41的靜葉片43且由第二軸流風機22的動葉片32加速的氣流被順暢地導向第二整流柵42的靜葉片44，并將從套筒50的排出口 52排出。
[0069]接著，參照圖4至圖6，對本實施方式的串聯型軸流風機100的運轉效果與現有構造的串聯型軸流風機200的運轉效果比較而進行說明。圖4是現有結構的串聯型軸流風機的靜葉片形狀的概略剖面圖。予以說明，在圖4中，對于與本實施方式的串聯型軸流風機100相同結構的部件標注相同的符號進行說明。
[0070]如圖4所示，現有構造的串聯型軸流風機200以與本實施方式的串聯型軸流風機100相同的順序，具備第一軸流風機、第一整流柵、第二軸流風機及第二整流柵。此外，現有構造的串聯型軸流風機200以與本實施方式的串聯型軸流風機100相同的結構具備第一軸流風機及第二軸流風機。
[0071]S卩，第一軸流風機的動葉片32和靜葉片34及第二軸流風機的動葉片33和靜葉片35分別具有相同的截面形狀。
[0072]現有構造的串聯型軸流風機200的第一整流柵的靜葉片63及第二整流柵的靜葉片64的截面形狀與本實施方式的串聯型軸流風機100不同。
[0073]第一整流柵的靜葉片63沿氣流方向F是橫向長的，且與該氣流方向F平行地朝向。第一整流柵的靜葉片63與第一軸流風機的靜葉片34呈“〈”字形彎曲。
[0074]第二整流柵的靜葉片64比第一整流柵的靜葉片63短，與氣流方向F平行地朝向。第二整流柵的靜葉片64與第一軸流風機的靜葉片34呈“ < ”字形彎曲。
[0075]圖5是本實施產品和現有產品的耗電量特性比較的說明圖。
[0076]著眼于圖5的Qh曲線時，在風量小的階段，現有產品的靜壓比本實施產品的靜壓高，但隨著風量增加，現有產品的靜壓和本實施產品的靜壓變得幾乎相等。
[0077]另一方面，著眼于圖5的耗電量曲線時，在該風量和靜壓的關系中，判明本實施產品的耗電量無論風量大小都能夠比現有產品的耗電量低。
[0078]圖6是本實施產品和現有產品的負載噪音特性比較的說明圖。
[0079]著眼于圖6的Qh曲線時，與圖5同樣，在風量小的階段，現有產品的靜壓比本實施產品的靜壓高，但隨著風量增加，現有產品的靜壓和本實施產品的靜壓變得幾乎相等。
[0080]另一方面，著眼于圖6的負載噪音曲線時，在該風量和靜壓的關系中，判明本實施產品的負載噪音無論風量大小都能夠比現有產品的負載噪音低。
[0081]根據現有結構的串聯型軸流風機200，第一整流柵的靜葉片63相對于第一軸流風機的靜葉片34彎曲，第二整流柵的靜葉片64相對于第一軸流風機的靜葉片34彎曲。因此，認為是在第一軸流風機的靜葉片34和第一整流柵41的靜葉片63的邊界部及在第二軸流風機的靜葉片35和第二整流柵42的靜葉片64的邊界部處，靜葉片形狀不連續，因此產生了紊流。
[0082]對此，根據本實施方式的串聯型軸流風機100，第一整流柵41具備靜葉片43，該靜葉片43對應于第一軸流風機21的靜葉片32的圓弧形狀，具有平緩圓弧的前緣形狀43a，且具有平行于氣流方向F朝向的后緣形狀43b。因此，由第一軸流風機21的動葉片32形成的氣流被順暢地導向第一整流柵41的靜葉片43。
[0083]另外，第二整流柵42具備與第二軸流風機22的靜葉片33的圓弧形狀一致的平緩圓弧形狀的靜葉片44。因此，經過第一整流柵41的靜葉片43且由第二軸流風機22的動葉片32加速的氣流被順暢地導向第二整流柵42的靜葉片44，并從套筒50的排出口 52排出。
[0084]由以上的理由可以認為，本實施方式的串聯型軸流風機100與現有結構的串聯型軸流風機200相比，能夠降低耗電量及負載噪音。
[0085]以上對本發明的最佳實施方式進行了說明，但它們是用于說明本發明的示例，并不意味著本發明的范圍僅限定于這些實施方式。在不脫離其主旨的范圍內，本發明可通過與上述實施方式不同的各種方式實施。
【權利要求】
1.一種串聯型軸流風機，其沿旋轉驅動裝置的轉軸的軸向至少串聯配置有第一軸流風機和第二軸流風機，其中， 在所述第一軸流風機的氣體的排出側配置有第一整流柵，且在所述第二軸流風機的氣體的排出側配置有第二整流柵， 所述第一整流柵具備靜葉片，所述靜葉片對應于所述第一軸流風機的靜葉片的圓弧形狀，具有平緩圓弧的前緣形狀，且具有平行于氣體的流動方向朝向的后緣形狀，并且 所述第二整流柵具備靜葉片，所述第二整流柵的所述靜葉片對應于所述第二軸流風機的靜葉片的圓弧形狀，具有平緩圓弧形狀。
2.如權利要求1所述的串聯型軸流風機，其中，所述第一軸流風機的靜葉片和所述第一整流柵的靜葉片的前緣形狀按照圓弧形狀的曲面連續的方式形成，并且所述第一整流柵的靜葉片的后緣形狀連續地接連于該靜葉片的前緣形狀。
3.如權利要求1或2所述的串聯型軸流風機，其中，所述第二軸流風機的靜葉片和所述第二整流柵的靜葉片的前緣形狀按照圓弧形狀的曲面連續的方式形成，所述第二整流柵的靜葉片的后緣形狀連續地接連于該靜葉片的前緣形狀。
4.如權利要求1或2所述的串聯型軸流風機，其中，所述第一軸流風機具備動葉片，該動葉片形成為朝向所述動葉片的運動方向呈凹形且朝向與氣流方向相反的方向呈凸形，所述第一軸流風機的靜葉片位于所述動葉片的氣流方向的尾流側，所述第一軸流風機的所述靜葉片形成為朝向徑向外側呈凸形。
5.如權利要求1或2所述的串聯型軸流風機，其中，所述第二軸流風機具備動葉片，所述第二軸流風機的動葉片形成為朝向該動葉片的運動方向呈凹形且朝向與氣流方向相反的方向呈凸形，所述第二軸流風機的靜葉片位于所述第二軸流風機的所述動葉片的氣流方向的尾流側，所述第二軸流風機的所述靜葉片形成為朝向徑向外側呈凸形。
【文檔編號】F04D29/38GK103629160SQ201310343186
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年8月8日 優先權日:2012年8月24日
【發明者】嚴潤杰, 大澤穗波 申請人:山洋電氣株式會社