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CN1076448C - 贯流鼓风叶轮 - Google Patents

贯流鼓风叶轮 Download PDF

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CN1076448C
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Abstract

本发明旨在减低贯流鼓风叶轮的旋转音中的特定频率域的噪音。本发明的贯流鼓风叶轮备有垂直于旋转轴的若干个隔板3，和配置在隔板3之间的若干个叶片1，用特定的公式周期地变化叶片1的安装位置。

Description

贯流鼓风叶轮
本发明涉及贯流鼓风叶轮，该叶轮能抑制叶轮旋转音尤其是低频带噪音的产生。
现有的空气调节机室内机5如图7所示，在机壳6的前面下侧部分设置着排气喷嘴7，在其上方设置着空气吸入口8，在该空气吸入口8后侧配置着热交换器9。由配置在机壳6与热交换器9之间的贯流鼓风叶轮4将从空气吸入口8导入的空气通过热交换器9进行热交换，成为冷风或暖风，再从空气喷嘴7吹入室内。
如图8所示，上述贯流鼓风叶轮备有垂直于旋转轴的若干个隔板3和以周期性间隔安装在上述隔板间的若干个叶片1。为了减低叶轮4旋转时产生的声音、即与叶片数量有关的风扇旋转音(以下称为NZ音)，曾有许多方案被提出，例如：在日本专利公报特开昭60-17296号中即曾揭示了一种叶轮，该叶轮的叶片1的安装间隔无周期性，随机地配置着。
现有的鼓风叶轮构造如上述，图9表示叶片安装间隔具有周期性的叶轮的噪音值频率分析结果。图10表示上述特开昭60-17296号公报揭示的叶片安装间隔无周期性的叶轮的噪音值频率分析结果。可见，照特开昭60-17296号公报所示地，安装叶片虽可减低NZ音，但如图10所示，又新产生了600Hz以下的低频噪音。
图10是对按照下式(2)随机地配置叶片时的频率分析摸拟结果。
式(2)
θk＝θk0＋dθ×(rnd(δ)－δ/2)
式中，θk：确定叶片安装位置的配置角度
      θk0：以均等间隔配置时的配置角度
          dθ：均等间隔配置时的叶片间角度
          rnd()：随机数产生函数
             δ：扭曲变形系数
             k：将配置在基准角度的叶片作为O时的该叶片编号
当贯流鼓风叶轮4的叶片1通过稳定器10附近时，因叶片1产生的压力变化而引发噪音，扭曲变形系数δ越大，叶片1之间的噪音相关性相应变小，其NZ音就会越减小。另外，叶轮自身产生的风扇旋转音(以下称为N音)在低频带却突出地产生出来。
本发明的目的在于提供一种能减小NZ音，并同时抑制低频带(600Hz以下)N音噪音的贯流鼓风叶轮。
本发明权利要求1的贯流鼓风叶轮，其叶片安装位置，以基准叶片为起点，按照下式决定，确定叶片安装位置的配置角度θk用下式3决定，式中，设配置在基准角度的叶片为0时的叶片编号为k，配置角度变化量为α，周期数为β。
式3
θk＝θk0＋α·dθ·Sin(β·θ0k)
式中，θk：确定叶片安装位置的配置角度
      θk0：以均等间隔配置时的配置角度
              α：配置角度变化量系数
              dθ：配置成均等间隔时的叶片间角度
               β：周期数
              θ0：叶片间基准角度
               k：将配置在基准角度的叶片作为O时的叶片编号
本发明权利要求2的贯流鼓风叶轮，其周期数β定为2以上的自然数。
本发明权利要求3的贯流鼓风叶轮，其周期数β定为2以上的自然数并且是偶数。
本发明权利要求4的贯流鼓风叶轮，其配置角度变化量α定为0＜α＜1范围的有理数。
本发明权利要求5的贯流鼓风叶轮，形成叶片螺旋角。
本发明权利要求6的贯流鼓风叶轮，设有螺旋角并将周期数β定为2以上的自然数。
本发明权利要求7的贯流鼓风叶轮，设有螺旋角并将周期数β定为2以上的自然数且是偶数。
本发明权利要求8的贯流鼓风叶轮，设有螺旋角并将配置角度变化量α定为0＜α＜1范围的有理数。
图1是表示本发明实施例1贯流鼓风叶轮的断面图。
图2是表示组装有本发明实施例1的贯流鼓风叶轮的空气调节机断面图。
图3是本发明实施例1的叶片位置与正弦曲线对比说明图。
图4是表示本发明实施例1贯流鼓风叶轮的噪音值频率分析结果的特性图。
图5是表示本发明实施例5贯流鼓风叶轮的螺旋角的说明图。
图6是表示本发明实施例5的设有螺旋角的贯流鼓风叶轮噪音值频率分析结果的特性图。
图7表示现有空气调节机的室内机。
图8表示现有贯流鼓风叶轮。
图9是表示现有的叶片安装间隔具有周期性变化的贯流鼓风叶轮的噪音值频率分析结果特性图。
图10是表示现有的贯流鼓风叶轮的噪音值频率分析结果的特性图。
下面，参照附图说明本发明的实施例。
实施例1
图1表示本发明的实施例1。图1中，1表示叶片，2表示基准叶片，3表示隔板，θ表示确定叶片安装位置的配置角度，4表示由叶片1、基准叶片2及隔板3组成的叶轮。叶片安装位置由式4所示的位置角度公式决定。
式4
θk＝θk0＋α·dθ·Sin(β·θ0k)
式中，θk：确定叶片安装位置的配置角度
     θk0：以均等间隔配置时的配置角度
           α：配置角度变化量系数
          dθ：配置成均等间隔时的叶片间角度
           β：周期数
          θ0：叶片间配置基准角度
            k：将配置在基准角度的叶片作为O时的叶片编号
在本实施例1中，配置角度变化量系数α＝0.2，周期数β＝2，均等间隔配置时的叶片间角度dθ＝2π/35，配置为均等间隔时的配置角度θ0·k＝2π×k/35时，求出确定该叶片安装位置的配置角度。
图2表示组装了本发明实施例1叶轮4的空气调节机。5表示空气调节机的室内机，6表示机壳，7表示空气喷出口，8表示空气吸入口，9表示热交换器，10表示稳定器。图3表示本发明实施例1的叶片1的位置与正弦曲线对比时的说明图。
本发明实施例1中的贯流鼓风叶轮，由于周期地变化叶片1的安装位置，所以，如图4所示，NZ音被调制，使峰值分散，从而减低了噪音，并且，由于保留了叶片1间的相关性，所以单独叶片自身产生的N音也被抑制。
实施例2
本发明实施例2的贯流鼓风叶轮，是在上述实施例1中，将周期数β定为2以上的自然数。其结果，调制作用增大，可充分获得周期性效果。
实施例3
本发明实施例3的贯流鼓风叶轮，是在上述实施例1中，将周期数β定为2以上的自然数并且定为偶数。其结果，还同时能得到机械的平衡。
实施例4
本发明实施例4的贯流鼓风叶轮，是在上述实施例1中，将配置角度变化量系数α定为0＜α＜1范围的有理数。这样，叶片间隔既不会成为均等，相邻的叶片之间也不会重叠。
实施例5
如图5所示，附加螺旋角θ′能减低NZ音是公知技术。本发明实施例5的贯流鼓风叶轮是将该公知技术用于实施例1中。这样，能更多地减低NZ音。
实施例6
本发明实施例6的贯流鼓风叶轮，是在上述实施例5中，将周期数β定为2以上的自然数。其结果，调制作用增大，可充分得到周期性效果。
实施例7
本发明实施例7的贯流鼓风叶轮，是在上述实施例5中，将周期数β定为2以上的自然数并且定为偶数。其结果，还同时得到了机械的平衡。
实施例8
本发明实施例8的贯流鼓风叶轮，是在上述实施例5中，将配置角度变化量系数α定为0＜α＜1范围的有理数。这样，叶片间隔不会成为均等，相邻的叶片也不会重叠。
本发明权利要求1的贯流鼓风叶轮，备有垂直于旋转轴的若干个隔板和配置在隔板之间的若干个叶片，由于叶片的安装位置按式5所示间隔配置
式5
θk＝θk0＋α·d θ·Sin(β·θ0·k)
式中，θk：确定叶片安装位置的配置角度
     θk0：以均等间隔配置时的配置角度
           α：配置角度变化量系数
          dθ：配置成均等间隔时的叶片间角度
           β：周期数
         θ0：叶片间配置基准角度
           k：将配置在基准角度的叶片作为O时的叶片编号
使叶片安装位置作周期地变化，所以，对NZ音起调制作用，从而将峰值分散，噪音减低，同时，由于保留了叶片间的相关性，所以叶片自身产生的N音也被抑制。
本发明权利要求2的贯流鼓风叶轮，由于将周期数β定为2以上的自然数，所以，能得到充分的周期性效果。
本发明权利要求3的产生的鼓风叶轮，由于将周期数β定为2以上的自然数并且定为偶数，所以，还能得到鼓风叶轮的机械平衡。
本发明权利要求4的贯流鼓风叶轮，因α＝0时，已成均等间隔叶片，不能减少NZ音，另外，α＝1时，相邻叶片会重叠，所以，将α定为0＜α＜1范围的有理数，这样，叶片间隔不会均等，相邻叶片也不会重叠。
本发明权利要求5的鼓风叶轮，由于是在设有螺旋角的贯流鼓风叶轮中加上权利要求1的构造，所以，如图8所示，进一步地抑制了仅用图5所示的螺旋角构造不能完全抑制的峰值音。
本发明权利要求6的贯流鼓风叶轮，由于设有螺旋角并将周期数β定为2以上的自然数，所以，能充分得到周期性产生的效果。
本发明权利要求7的贯流鼓风叶轮，由于设有螺旋角并将周期数β定为2以上的自然数且是偶数，所以，能取得贯流鼓风叶轮的机械平衡。
本发明权利要求8的贯流鼓风叶轮，由于设有螺旋角并将配置角度变化量系统α定为0＜α＜1范围的有理数，所以，叶片间隔不会呈均等，相邻叶片也不会重叠。

Claims (8)

1.一种贯流鼓风叶轮，备有垂直于旋转轴的若干个隔板和配置在该隔板之间的若干个叶片，其特征在于，叶片的安装位置按下式1所示间隔配置
式1
θk＝θk0＋α·dθ·Sin(β·θ0)k
式中，θk：确定叶片安装位置的配置角度
     θk0：以均等间隔配置时的配置角度
            α：配置角度变化量系数
           dθ：配置成均等间隔时的叶片间角度
            β：周期数
          θ0：叶片间配置基准角度
             k：将配置在基准角度的叶片作为O时的叶片编号
2.如权利要求1所述的贯流鼓风叶轮，其特征在于，将周期数β定为2以上的自然数.
3.如权利要求1所述的贯流鼓风叶轮，其特征在于，将周期数β定为2以上的自然数并且是偶数。
4.如权利要求1所述的贯流鼓风叶轮，其特征在于，将配置角度变化量系数α定为0＜α＜1范围的有理数。
5.如权利要求1所述的贯流鼓风叶轮，其特征在于，形成有螺旋角。
6.如权利要求5所述的贯流鼓风叶轮，其特征在于，将周期数β定为2以上的自然数。
7.如权利要求5所述的贯流鼓风叶轮，其特征在于，将周期数β定为2以上的自然数并且是偶数。
8.如权利要求5所述的贯流鼓风叶轮，其特征在于，将配置角度变化量系数α定为0＜α＜1范围的有理数。
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