空氣調節器的制作方法

專利名稱：空氣調節器的制作方法
技術領域：
本發明涉及室內空調器、整裝式空調器等，特別涉及用于室內機的直流型風扇。
近年來，對室內空調器的節能要求日漸增多。為了實現室內空調器的節能化，必須增大對于相同電力輸入的能力(室內熱交換器的熱交換量)，而要增大該能力，則需增大室內機的流量。為此，必須增大室內風扇的風量。增大該室內風扇風量的辦法有提高室內風扇的轉數，或者加大該室內風扇即直流型風扇的外徑。由于室內機動作時的紊流音(分布在寬帶域頻率帶的音)與風扇轉數的7至8次方成正比，所以用前者的辦法時，如果使風量增加30％，則噪音也增加9dB。另外，由于紊流音與風扇外徑的4至5次方成正比，所以，用后者的辦法時，噪音增加停留在5dB，能不增加噪音(紊流音)地增加風量，故傾向于采用后者的辦法。
但是，室內空調器的進深尺寸是受到限制的，加大直流風扇的外徑時，直流風扇與凸鼻間的間隙變小而產生顯著的異常音(特異音)，另外，由于室內熱交換器與直流風扇間的距離變近，尾流通過風扇的葉片而產生聲音。
降低這種葉片音的現有技術，例如有日本專利公報特開平6-129387號(文獻1)和特開平6-173886號(文獻2)。在文獻1及文獻2中，為了防止直流風扇(橫流風扇)的葉片音，把葉片的周向安裝間距做成不等間隔，使各葉片的周方向相位不同，以減低峰值音，從而降低整個機器的噪音。
在日本專利公報實開昭57-148089號(文獻3)中，把整個葉片輪的中央部做成細的、把兩端做成粗的弧形。為了錯開噪音的相位得到整體的靜音效果，配置了扭曲(螺旋型)的葉片。特開昭60-209693號(文獻4)的目的不是降低葉片音，但與文獻3有相似的形狀，在文獻4中，為了減輕橫流風扇軸的撓曲，把風扇兩端部的外徑做得比中央部的外徑大。
在直流風扇中，減小葉生輪與分隔吸入流路和吹出流路的凸鼻之間的間隙，就能增加風量。但是，當葉片輪與凸鼻之間的間隙變小時，則如前所述，會產生稱為葉片音的異常音。該異常音的頻率等于風扇葉片數和轉數之積，并具有高次頻率的噪音強度，與頻率分散的紊流音(空氣流碰到流路壁面時產生的音)相比，其峰值高并具有尖峰的頻譜，聽起來很刺耳。上述文獻1和文獻2記載的技術，是將葉片在周方向隨機配置，施行相位調制，分散葉片音的頻率使其不易被聽到，這種單純地將葉片配置成不等間距，當一片葉片通過凸鼻時，由于葉片前端同時通過，所以不容易防止葉片音的異常音。因此，為了增加風量而減小凸鼻與葉片的間隙時，又增加了異常音。另外，當熱交換器和葉片靠近時，由于熱交換器的管的尾流流入(通過熱交換器過來的空氣流的速度分布在管的下游小，空氣流在該速度分布狀態下到達風扇的葉片時就產生異常音)，葉片音變得顯著，同時噪音強度也增高，所以不能實現低噪音和增加風量。
文獻3中記載了葉片在軸方向旋轉或扭曲，其防止產生葉片音的效果較好。但是，由于越到端部外徑越大，風扇端部的風扇內壓降低，從熱交換器流進來的空氣流的大部分在端部流動，而風扇中央部的空氣流量減少，其結果總風量不增加。另外，由于端部的風量增加，隨之紊流音也增加。文獻4記載的技術中，對葉片沒有施以扭曲。存在著風量低和有噪音(紊流音、異常音等)的問題。
本發明的目的是提供一種能抑制異常音的產生并增加風量的空氣調節器。另一目的是提供一種能抑制異常音的產生并增加風量的直流風扇。
為了實現上述目的，本發明的空氣調節器備有作為室內機送風扇的直流風扇，其特征在于，將直流風扇分割成由圓板隔開的若干個段，至少一個段中的葉片外徑在該段的圓板間有變化的部分，上述至少一個段和相鄰段在鄰接部的葉片外徑不同。
為了實現上述目的，本發明的直流風扇的特征是，將直流風扇分割成由圓板隔開的若干個段，至少一個段中的葉片相對于風扇軸線傾斜，上述至少一個段和相鄰段至今接部的葉片外徑不同。
由若干個風扇段構成的直流風扇中，如果使其中一個風扇段的葉片外徑變化，則一片片的葉片在風扇旋轉方向上成為具有凹部朝前的葉片形狀，所以葉片外周部即葉片后緣相對于旋轉軸傾斜。因此，相對于凸鼻、熱交換器的管子也傾斜，葉片后緣不再同時通過這些管子的尾流。因此，因葉片通守尾流而產生的音的頻譜被分散，異常音被抑制。另外，由于葉片外徑有大的部分和小的部分，在外徑大的部分風速大，在外徑小的部分風速小，所以，能積極地局部改變葉片輪吸入側的風速分布，而作為葉片音產生原因的凸鼻及熱交換器管的尾流的軸向分布也可局部地改變，從而可抑制葉片音。在葉片外徑大的部分，風量比已往的增加，由于能更加減小凸鼻與葉片的間隙，所以能實現高風量化。


圖1是表示本發明一實施例的正面縱斷圖。
圖2是圖1實施例的縱斷面圖。
圖3是圖1實施例的葉片輪的外觀圖。
圖4是圖1實施葉片輪的立體圖。
圖5是圖1實施例的葉片輪的正面斷面圖。
圖6是圖1實施例的葉片輪的縱斷面圖。
圖7是表示圖1實施例的效果的圖。(7a)，7b)，7c))。
圖8是表示圖1實施例的效果的圖。(8a)，8b))。
圖9是本發明另一實施例的葉片輪主要部件的正面斷面圖和正同圖。
圖10是本發明另一實施例的葉片輪正面斷面圖和縱斷面圖。
圖11是本發明另一實施例的正面斷面圖和正面圖。
圖12是本發明另一實施例的平面斷面圖和縱斷面圖。
圖13是表示異常音產生原理及抑制作用的圖。
圖14是表示異常音產生原理及抑制作用的圖。
圖15是本發明另一實施例的平面斷面圖。
圖16是表示圖15實施例的效果的圖。(16a)，16b)。
圖17是本發明另一實施例的正面圖。
圖18是本發明另一實施例的立體圖。
下面，參照圖1至圖8、圖13和圖14說明本發明的一實施例。圖1表示室內空調器的正面斷面圖。在裝飾框28內部裝有熱交換器16、電機23、直流風扇即葉片輪10以及預濾器12等主要部件。圖中左側配置著電機23、抑制電機23振動的防振橡膠21，在其上部配置著使電機23等動作的電氣部件24、循環部件25。以葉片6及圓板7為主要構成部件的葉片輪10在電機23的作用下旋轉，該旋轉是從剖切部看見的一側周圍從下往上地旋轉，從設在裝飾框28前面及上部的格柵13和上部格柵14通過預濾器12及空氣濾清器15(圖1中未示)吸入的空氣由熱交換器16進行熱交換，再通過分離吸入流路和吹出流路的凸鼻11、葉片輪10，從設有縱風向板18、橫風向板19的吹出口26吹出。為了使葉片6的外徑在圓板7間變化，葉片輪10的葉片的外周部分即后緣相對于凸鼻11上面是傾斜的。縱風向板18配置在葉片輪10的外徑小的部分。
圖2是圖1所示室內空調器的縱斷面圖。在葉片輪10的后部設有構成空氣流路的罩17，在其后部通過制冷劑的配管20。通過由3級形成的熱交換器16(除濕的情況下，上2級作為加熱器，下1級作為冷卻器)流入的空氣的大部分，由于葉片輪10的旋轉沿罩17從吹出口排風。
下面說明直流風扇送風的原理。當配置在圓板7間外周部分的葉片6向順時針方向旋轉時，按照流體工程學的翼理論，位于凸鼻11上流側的葉片群6使葉片翼間的風速變化轉向減速流(壓力上升)。而被凸鼻11和罩17包圍著的葉片群6使葉片翼間的氣流一邊增速(該部分的翼間氣流被在旋轉方向成為凹狀朝前的葉片增速)一邊壓力上升而吹出。這時，直流風扇(葉片輪10)本身以軸為中心順時針旋轉，空氣流以從軸中心偏向凸鼻11側點為中心順時針旋轉。
這是由于凸鼻11上流側的壓力低，有風向板18的吹出側的一部分空氣流通過葉片6與凸鼻11之間的間隙從吹出側池漏到凸鼻11上流側，被凸鼻11上流側的葉片群6吸入，該部分產生循環即產生旋渦的緣故。在凸鼻11的上、下游的泄漏量即未有效吹出的量與凸鼻11上、下游的壓力差及葉片6與凸鼻的間隙成正比，當葉片6與凸鼻11的間隙大時，該泄漏量有時占室內空調器全部風量的20％。因此，減小該間隙也是增大風量的一個要素。
這時，從葉片6與凸鼻11的間隙高速泄漏的氣流與葉片輪10同樣方向地旋轉并流入熱交換器的翅片內，而在其上部，從熱交換器出來的低速氣流向著葉片輪的軸中心方向流入。因此，葉片6旋轉并在通過這部分時通過強風速分布的畸變流口(一般稱這樣的氣流為滑流、或速度畸變流、或尾流)中。這樣，當葉片通地尾流中時，在葉片誘發揚力變化。一片葉片旋轉一次能誘發一次強的揚力變化，由于在葉片輪的圓板7外周配置著若干片的葉片(例如Z片)，所以，當葉片輪旋轉一次時，能在葉片輪上誘發Z次揚力變化，當轉數為N次時(RPS)，在葉片輪上以N·Z頻率誘發揚力變化。根據卡爾理論，當葉片誘發揚力變化時會發出聲音。這是葉片音產生的機械原理，葉片音具有周期性，是很尖很刺耳的異常音。
該音的音壓強度這樣求出把在(1)式中的一片葉片上誘發的揚力變化(諾伊曼公式)代入卡爾的音壓公式(2)，再代入(3)式的音壓強度公式求出。
(式1)L(ω)=∫0b0{2·π·p·U·wp·c·b·sinφ·(cotφ(f(Ff(ω)+αFα(ω)))+S(ω))}db]]>…(1)(式2)P=14πa03·xix2∫∂L∂tds···(2)]]>(式3)SPL=20·log(pp0)···(3)]]>式中，L(w)、P、U為變化揚力(頻率w的函數)、密度、代表平均速度(在翼間風速，在主音源位于風扇吹出側的直流風扇中，U與風量成正比)；Wp是在凸鼻11附近循環的旋渦的旋轉速度與在其上通過熱交換器的空氣的速度差(通常，凸鼻11與葉片的間隙越小，Wp越大)；C、b分別是葉片的翼弦長和作為產生葉片音原因的葉片在同時通過尾流(通常通過凸鼻部分)時的葉片的軸方向長度，作為風扇要素的最大長度是圓板7間的葉片軸方向長度；φ是與Wp在翼弦方向形成的角度；f分別是葉片相對于翼弦長的最大高度(通常表示翼的翹曲狀況)，α是流入空氣與葉片的射入角；Ff(W)、Fα(w)分別是葉片曲、有射入角時產生的揚力變化項；S(w)是根據Wp成分而產生的變化揚力項。a0、X、Xi、S分別表示音速、從風扇至音觀測點的距離、風扇和觀測點的方向余弦、若干風扇要素全體的長度；P0表示作為噪音強度基準的音壓強度。
從式(1)、式(2)及式(3)中可知，揚力變化的時間微分就成為葉片音。在(1)式的左邊，能減小揚力變化的因素是U、Wp、C、b，U與風量成正比，所以在相同外徑時不變。另外，當凸鼻與葉片間的間隙變小時，Wp變大，所以，欲要實現高風量化，使該Wp變大是今后的方向，此項不可減小。因此，最能有效地降低葉片音的因素只有改變c或b。而且，b是葉片通過凸鼻附近、葉片音產生最小的長度，c是該最小長度部分的葉片的翼弦長，所以，必須使該長度變化，以使得該長度在軸方向不在同時形成(使得在w項中形成相位差項)。
圖3表示用于減低該項的葉片輪10的外觀。葉片輪10主要由輪轂2、端面圓板4、葉片6、圓板7、端面板8和軸9構成。
圓板間的葉片安裝位置是變化的，如后所述，這是由于葉片6的形狀在圓板間變化的緣故。從外觀上看，葉片的外徑從有輪轂2的端面圓板4起朝著下一個圓板其外徑減小，在該下一個圓板處外徑又增大，如此反復地直到有軸9的圓板。
圖4表示圓板之間的一段葉片輪的立體圖。在葉片輪10的端面圓板4上有輪轂2、軸孔1和螺絲孔3。從有輪轂2的端面圓板4朝著圓板7其葉片向寬度逐漸變小。如圖所示，一片片的葉片不是平板狀的，而是在整個長度方向上其寬度方向是圓弧形的，葉片本身在長度方向不扭曲。
這種風扇是這樣制造的把風扇材料注入向縱深變細的若干個模子內，為了使另一段葉片輪粘接在圓板的背面，用形成凹部那樣的有若干凸部的模子擠壓，脫模后就形成了同一構造的若干葉片成一體的一塊圓板，制造若干個這樣的圓板，粘接或熔接所需個數的上述圓板便制成了葉片輪10。同一形狀的產品可以批量生產，當風扇形狀為不扭曲時，在脫模時不必一邊扭轉一邊脫模，所以不會增加造價，能提供異常音少而風量大的風扇。另外，在端面圓板4與軸9之間設有防振構造(圖未示)。
本實施例中，是用塑料制造葉片輪，用鋼板或鋁板制造該葉片輪時，葉片在長度方向作成葉片輪的全長。
圖6表示沿圖5所示葉片輪10的軸方向切斷后的縱斷面圖。上下的葉片6是葉片的正投影，葉片的靠葉片輪內面側是整齊的直線狀，外周側有簡單的變化。在端面圓板4與輪轂2之間有防振橡膠5。從一方圓板7到另一方圓板7之間，葉片6的外徑漸漸增加。
下面參照圖6至圖8，圖13至圖14詳細說明具有上述構造的葉片輪10能抑制異常音并增加風量的作用。
圖6(a)表示一段葉片輪10的斷面圖，在圓板7之間安裝著葉片。在葉片外徑D2小的a-a斷面〔圖6(b)〕和葉片外徑D2大的b-b斷面〔圖6(c)〕中，葉片的翼弦長C是不同的。由于有這樣的形狀，與至今被認為降低異常音為最好的扭曲形葉片相比，其效果更佳。
葉片6的外周部或后緣部，從a-a斷面朝著b-b斷面方向，其位置相對于旋轉方向是錯開的，換言之，葉片的長邊相對于風扇軸線是傾斜的，所以當風扇旋轉時，b-b斷面一側的葉片部分先通過凸鼻附近，a-a斷面一側的葉片后通過(這并不是由于葉片扭曲，而是由于b-b斷面的葉片的翼弦長度長，向圓板的圓周方向延伸的緣故)。這時，如圖13所示，至凸鼻附近旋轉著的葉片6順次橫切兩股氣流，一股是從上述凸鼻11與葉片的間隙中漏出并被葉片吸入的氣流，另一股是通過熱交換器來的較遲的氣流。把存在著該風速差的部分稱為存在速度畸變的部分。如果平行于風扇軸線的葉片橫切了該存在速度畸變的部分，則由于葉片前端部同時地橫切該速度分布不均的處所，所以如前所述，產生由葉片片數和旋轉數之積表示的頻率的音以及其高次高諧波。
但是，根據本實施例的葉片形狀，在軸方向葉片6具有時間差地通過該速度畸變部分，(1)式中的產生葉片音的最小長度b變小，并且，該產生葉片音的最小長度b一個一個延遲地通過，在w項中因時間延遲而產生相位差，在揚力變化中產生相位調制，不易產生具有高頻率的葉片音。該作用在不等間距的葉片構造中得不到，但在扭曲葉片中同樣能得到。
根據本實施例，由于葉片外徑沿軸向變化，外徑大的部分風量就大，風速快，反之，外徑小的部分風速慢。因此，如圖13所示，在風扇軸方向也能作出積極的速度分布，風進入葉片的時間產生變化，即，積極地造成相位差，所以，與上述同樣地，降低葉片音的效果顯著。這一效果是上述扭曲葉片所得不到的。
產生葉片音的另一原因是從熱交換器的管子出來的尾流。圖14表示熱交換器下游的風速分布。隨著風扇的旋轉產生的從熱交換器來的吸入空氣流不具有均勻的速度分布，由翅片29和管子30構成的熱交換器16的下游、特別是在管子的下游產生風速慢的尾流。如果風扇的葉片平行于軸線方向，則葉片的長邊前端部同時地橫切速度分布變化的部分，其結果產生異常音。在扭曲葉片中，雖然不同時地通過速度分布變化的部分，但不能抑制一定程度以上的異常音的發生。
根據本實施例的葉片形狀，由于全部的流入空氣流都沿軸方向變化，所以能有效地分散與上述同樣音的頻譜，從而能抑制葉片音的產生。
關于風量，如前所述，直流風扇的外徑增大則風量就增大。如前所述，增加風量的辦法有提高風扇轉數和增大外徑。與提高風扇轉數的方法相比，增大外徑能抑制由紊流音造成的噪音。本實施例中，如果把外徑小的部分做成與已往的外徑相同，則在該部分可確保與已往相同的風量，由于在風扇段內外徑大的部分風量增加，所以整體的風量能增加。
由于葉片做成能抑制異常音產生的形狀，凸鼻11和葉片輪7能靠近配置，能加大葉片輪的直徑，從而能抑制異常音并增加風量。
由于把圖1所示的縱風向板18配置在從葉片輪吹出風速小的部分，所以可降低從風向板產生的音，還可降低因風速引起的風向板壓力損失。
圖7表示將上述葉片輪10組裝到室內空調器上的實驗結果。實驗條件是葉片輪外徑是一定的，不等間距(也稱為隨機間距)的現有葉片輪(外徑90mm)與本實施例葉片輪10的外徑之比為1.03(小的外徑是90mm，大的外徑是93mm)；轉數是一定的，把相對于這時風量的靜壓特性和噪音特性假設在已往葉片輪的工作點是100％進行比較。另外，噪音頻譜都是風量比為100％的情形，葉片外徑與凸鼻間的間隙，已往的葉片輪是9mm，本實施例中是5mm。對照異常音產生的機械原理，對于本實施例的實驗條件是嚴格的。
外徑比為1.03的情況下，與隨機間距風扇相比，噪音特性(不僅僅是異常音，還包括紊流音)相同，而風量，靜壓提高，適合于高風量化。另外，關于噪音頻譜，已往的葉片輪中葉片音的1次、2次的尖峰成分非常突出，而本實施例中，葉片音的尖峰頻譜沒有了，而成為平緩狀的。因此，有很好的降低異常音的效果。
圖8是表示兩葉片輪中，改變葉片與凸鼻間的間隙，在風量為一定時的噪音強度及葉片音強度的比較圖。已往的葉片，在上述間隙為8mm以下時，其噪音強度、葉片音強度都增高，當間隙為10mm以下時，雖然葉片音強度低，但從該間隙泄漏的氣流量增多，而引起噪音強度增高。而本實施例的葉片，當葉片最大外徑部分與凸鼻的間隙在4.5mm時，葉片音不顯著，噪音強度也低，在間隙大的情況下與已往的葉片具有同樣的傾向。從該結果可知，本實施例的室內空調器中，葉片音產生少且實現高風量化的最適合的間隙為4.5-6.4mm。
圖3中，葉片6看起來相對于旋轉軸是扭曲，或者旋轉的，但如前所述，這是由于葉片的翼弦長是改變的。
圖3中，風扇由7個風扇段構成，但不限于7個，可以是任意個，對于相同長度的葉片輪來說，風扇段個數增加則葉片6外徑的傾斜變陡。另外，葉片6也可以是不等間距地配置。
根據本實施例，除了具有能抑制上述異常音并實現高風量化的效果外，由于在風扇段間使外徑變化，所以構造簡單，與扭曲葉片相比制作容易，能達到高風量從而不增加造價，由于葉片是直線形，直流風扇的風量。壓力特性的預測、噪音預測都較易進行。能縮短開發空調器的設計時間。與曲線狀葉片相比，能提高葉片段整體的強度。
圖9表示本發明的另一實施例。在上述第1實施例中，1個風扇段(從圓板到圓板之間的段)內的葉片外徑變化是從一方圓板到另一方圓板呈簡單的直線變化。而圖9(a)中，在風扇段內有一部分與已往葉片輪同樣地，可以是不變化的部分，但是，在風扇段內，特別是與凸鼻的間隙小的、葉片外徑大的部分，要使外徑變化。這樣一來，外徑的變化即葉片后緣的傾斜比上述實施例大，更加能防止葉片音的產生。圖9(b)表示在每個風扇段中，外徑的變化相對于旋轉軸呈凹狀，這也能得到同樣的效果。在本實施例中是呈凹狀，但凸狀也能得到同樣的效果。
圖9(c)中表示在風扇段內外徑的變化包括從增加到減少兩種狀態。這樣，在風扇段內葉片的傾斜度更大，即使熱交換器、凸鼻更靠近風扇，也能使音的頻譜分散，從而抑制葉片音的產生，實現高風量化。
圖10表示本發明的另一實施例。圖10(a)表示葉片輪10的軸向斷面，圖10(b)，圖10(c)表示圖10(a)的a-a、b-b斷面。在一個風扇段內使葉片6的翼弦長(c)在若干處變化，也就是使葉片的外徑及內徑在若干處變化。這種構造雖然不適合批量生產，但是根據卡爾理論(卡爾理論認為，葉片音等流體音的發生，是已知翼面上的力的變化即揚力變化的時間微分即產生音)，在軸向上葉片的負荷變化即揚力相對時間的變化比上述實施例改變大，因為可以積極地改變軸方向上的風扇上流側風速分布，所以能防止葉片音的產生。
圖11表示本發明的另一實施例。圖11(a)表示翼弦長變化是在1個風扇段中央附近相對于軸呈凸狀，圖11(b)表示呈凹狀，圖11(c)表示在葉片外徑部分容許有脫模坡度的平行度，在葉片外徑部分設有平行的部分。其效果與上述實施例同樣，能降低異常音。
圖12表示本發明的另一實施例。在直流風扇中需要設置用于分隔吸入流路和吹出流路并提高壓力的凸鼻11，在上述實施例中，凸鼻是不變化的直線狀，而本實施例中，在葉片外徑小的部分，減小與凸鼻11間的間隙。
使用上述各種本發明的葉片輪時，通常，凸鼻11與葉片6的間隙在葉片外徑小的部分大，在外徑大的部分小。如前所述，直流風扇的主音源是葉片外徑大的部分，所以聲音在葉片6外徑大的部分產生。在葉片外徑小的部分，即使減小與凸鼻11的間隙，聲音幾乎不增加而風量增加，基于這一點，把在葉片6外徑小的部分的凸鼻11做成朝風扇軸方向凸的形狀。即使凸鼻與葉片外徑之間的間隙在任何位置都約保持為一定地設定凸鼻的形狀。本實施例中，在同樣噪音時風量約能增加30％。
本實施例中，是在葉片外徑小的部分減小與凸鼻的間隙。實現高風量化。為了實現更加高的高風量化，也可以增高在葉片外徑小的部分的凸鼻高度，即，相對于葉片后緣做成倒傾斜，更加減小間隙。這樣，當葉片后緣通過凸鼻附近時，能形成更大的相位差，從而抑制葉片音的產生并能實現更高的高風量化。
如上所述，把凸鼻做成沿葉片外緣變化的形狀，在控制泄漏方面具有很好的效果。但是，在產品組裝時，風扇的軸方向位置偏移的情況下，葉片與凸鼻的間隙會急劇變小，而產生刺耳的葉片音。下面說明的實施例可解決該問題，即使在產品組裝時風扇的軸方向位置有偏移，也能防止葉片音的產生，能靜音地實現高風量化。
即，在直流風扇的至少一個風扇段內，在構成凸鼻外緣的線或面上，有使間隙變化的變曲點，在葉片外徑變小的部分，使凸鼻向流路側凸出，在組裝空調器時，即使風扇偏移軸方向，間隙也不會急劇地變小，葉片音不會很刺耳，能以靜音實現高風量化。
另外，把凸鼻外緣做成與葉片外緣的傾斜相反的傾斜狀，可以使流入葉片的熱交換器管的尾流形狀在風扇軸方向上形成變化，這樣也能防止葉片音的產生。
如果將上述兩者組合起來使用，則能防止由風扇與凸鼻的干擾而產生的葉片音，也能防止熱交換器管的尾流與葉片的干擾而產生的葉片音。
圖15表示葉片外緣和凸鼻在旋轉軸方向的變化狀況。表示3個風扇段的軸方向變化狀況及與其相鄰的凸鼻的形狀。葉片輪10的葉片6從左至右葉片外徑簡單地增大。凸鼻11的與葉片外緣相鄰部分的形狀是這樣的在葉片外徑小的部分向流路側凸出，以減小凸鼻11與地片6外緣間的間隙。另外，凸鼻形狀與上述實施例中的不同，它不是在風扇段間沿葉片6外緣形狀變化，而是在葉片6外徑小的部分向流路側凸出，在風扇旋轉軸方向上具有變曲點地變化。
將凸鼻11做成上述的形狀，可以防止因葉片6外徑減小而造成與凸鼻11的間隙變大，從而防止該間隙變大部分的氣流泄漏，實現高風量化，在空調器組裝時，風扇的安裝位置即使有些偏移，葉片6與凸鼻11的間隙也不會急劇變窄。因此，葉片音的產生不會在批量生產的產品中各不相同(能消除質量的差異)。另外，在實施例中，只設了一個變曲點，也可以設若干個。
圖16表示充分防止了葉片音產和時的靜音效果，下面說明凸鼻11相當于風扇段一半長度的情形。如圖所示，風扇外徑最小為90mm，最大為93mm，風扇段長度為60mm，凸鼻間隙在風扇最大外徑處為4.7mm，在最小外徑處為4.5mm，在風扇最大外徑部分處的凸鼻平行于風扇旋轉軸，從中途朝著風扇最小外徑部間隙急劇變窄。
與已往的凸鼻形狀不變化的情形相比，在相同風量下，約能降低1dB的噪音。這意味著在相同噪音下，約能實現0.3m3/min的高風量化。
圖17是本發明的另一實施例。與上述實施例同樣地，直流風扇的葉片輪10的外徑從左至右增大，葉片6的外緣相對于旋轉軸傾斜，而且凸鼻11的上部也朝著與葉片傾斜方向相反的方向傾斜。根據該構造，從熱交換器6的管29出來的尾流受到凸鼻高度的影響，在風扇的旋轉軸方向上其同相性被破壞，從而不易產生葉片音。
圖18是本發明另一實施例的室內機，表示凸鼻與葉片輪靠近部分的立體圖。在凸鼻11與葉片10相鄰的部分(該相鄰部分如圖2所示)使凸鼻11間隙沿軸方向變化地設定凸鼻11的形狀，另外，使得從熱交換器的管20出來的尾流在軸方向上破壞同相性地設定凸鼻11的高度。根據本實施例，幾乎能完全防止葉片音的產生。
根據上述各種實施例，能防止產生刺耳的葉片音，實現節省電力的高風量化。反之，如果不改變風量，則能實現更好的靜音化。另外，如果不改變風量，由于減少異常音的產生，不改變直流風扇的外徑就可以減小凸鼻與風扇的間隙，所以能實現室內空調器的小型化。另外，無需扭曲葉片輪便能防止葉片音的產生，可以實現低造價。另外，即使因直流風扇的高壓化而使熱交換器的壓力損失增加，也能實現無水振動的低噪音空調器，能實現機器的小型化。此外，直流風扇可廣泛使用于室內空調器、整裝空調器，以及OHP、個人電腦等的空冷電子機器，所以能使這些機器具有小型化、高風量、低噪音的效果。
根據本發明，能防止產生刺耳的葉片音并能實現節省電力的高風量化。反之，如果不改變風量，則能實現更好的靜音化。另外，如果不改變風量，由于減少異常音的產生，不改變直流風扇的外徑就可以減小凸鼻與風扇之間的間隙，所以能實現室內空調器的小型化。
權利要求
1.一種空氣調節器，備有作為室內機送風扇的直流風扇，其特征在于，將直流風扇分割成由圓板隔開的若干段，至少一個段中的葉片在該段的圓板之間有外徑變化的部分，上述至少一個段和相鄰段的在鄰接部的葉片外徑不同。
2.如權利要求1所述的空氣調節器，其特征在于，在與直流風扇的葉片外徑變小的位置對應處，配設著縱風向板。
3.如權利要求1所述的空氣調節器，其特征在于，上述空氣調節器具有分隔吸入流路和吹出流路的凸鼻，使該凸鼻的前端形狀變化。
4.如權利要求3所述的空氣調節器，其特征在于，上述凸鼻的前端形狀的變化與葉片形狀相適應。
5.如權利要求3所述的空氣調節器，其特征在于，上述凸鼻的前端形狀的變化是，與葉片外徑小的部分相對應的部分的傾斜度變大。
6.如權利要求3所述的空氣調節器，其特征在于，上述凸鼻的前端形狀的變化，是使該凸鼻的高度沿上述段內直流風扇的旋轉軸方向變化。
7.如權利要求1所述的空氣調節器，其特征在于，上述空氣調節器具有分隔吸入流路和吹出流路的凸鼻，該凸鼻的形狀與葉片形狀相配合。
8.一種空氣調節器，備有作為室內機送風扇的直流風扇，其特征在于，將該直流風扇分割成由圓板隔開的若干段，至少一個段中的葉片相對于風扇軸線是傾斜的，上述至少一個段和相鄰段在鄰接部的葉片外徑不同。
9.如權利要求8所述的空氣調節器，其特征在于，上述空氣調節器具有分隔吸入流路和吹出流路的凸鼻，該凸鼻的形狀與葉片形狀相配合。
10.一種空氣調節器，備有作為室內機送風扇的直流風扇，其特征在于，將該直流風扇分割成由圓板隔開的若干段，至少一個段中的葉片相對于分隔吸入流路和吹出流路的凸鼻是傾斜的，上述至少一個段和相鄰段至鄰接部的葉片外徑不同。
11.如權利要求10所述的空氣調節器，其特征在于，上述凸鼻的形狀與葉片形狀相配合。
12.一種空氣調節器，備有作為室內機送風扇的直流風扇，其特征在于，把直流風扇分割成由圓板隔開的若干段，至少一個段中的葉片的翼弦長是變化的，上述至少一個段和相鄰段在鄰接部的葉片外徑不同。
13.如權利要求12所述的空氣調節器，其特征在于，在與直流風扇的葉片翼弦長變小的位置對應處，配設著縱風向板。
14.如權利要求12所述的空氣調節器，其特征在于，上述空氣調節器具有分隔吸入流路和吹出流路的凸鼻，該凸鼻的形狀與葉片形狀相配合。
15.一種空氣調節器，備有作為室內機送風扇的直流風扇，其特征在于，直流風扇是將若干個風扇段連接而成的，所述風扇段備有在圓板處外徑變化的葉片，在風扇段的鄰接部，葉片外徑不同。
16.如權利要求15所述的空氣調節器，其特征在于，在與直流風扇的葉片外徑變小的位置對應處，配設著縱風向板。
17.如權利要求15所述的空氣調節器，其特征在于，上述空氣調節器具有分隔吸入流路和吹出流路的凸鼻，該凸鼻的形狀與葉片形狀相配合。
18.一種直流風扇，其特征在于將直流風扇分割成由圓板隔開的若干段，至少一個段中具有葉片外徑在該段的圓板間是變化的部分，上述至少一個段和相鄰段在鄰接部的葉片外徑不同。
19.一種直流風扇，其特征在于將直流風扇分割成由圓板隔開的若干段，至少一個段中的葉片相對于風扇軸線是傾斜的，上述至少一個段和相鄰段在鄰接部的葉片外徑不同。
20.一種直流風扇，其特征在于把直流風扇分割成由圓板隔開的若干段，至少一個段中的葉片翼弦長是變化的，上述至少一個段和相鄰段在鄰接部的葉片外徑不同。
21.一種直流風扇，其特征在于由若干個風扇段連接而成，該風扇段備有在圓板處外徑變化的葉片，在風扇段的鄰接部，葉片外徑不同。
22.一種空氣調節器，備有由直流風扇送風的室內機，其特征在于，上述直流風扇由若干個被圓板隔開的、具有同一形狀的風扇段構成，這些風扇段的葉片外徑在該段的圓板間呈簡單的變化，在與直流風扇的葉片外徑變小部分對應的位置，配設著若干個縱風向板。
全文摘要
本發明提供一種異常音少并能實現高風量化的空調器室內機用的直流風扇。配置在直流風扇葉片輪10的圓板7之間的葉片6的翼弦長是變化的。根據本發明，能防止葉片音的產生，實現高風量化。
文檔編號F04D17/00GK1148155SQ9610927
公開日1997年4月23日 申請日期1996年8月2日 優先權日1995年8月2日
發明者高田芳廣, 中村啟夫, 松尾一也, 金子友通, 橫山英范, 小曾戶莊一, 森本素生, 安永泰久, 井本勉, 川邊俊一, 舟越砂穗 申請人:株式會社日立制作所