串联型轴流风的制造方法
【专利摘要】本发明涉及串联型轴流风机。实现了一种能降低耗电量及负载噪音的串联型轴流风机。一种串联侧轴流风机(100)，其沿旋转驱动装置(10)的转轴(11)的轴向至少串联配置有第一轴流风机(21)和第二轴流风机(22)，第一轴流风机(21)的气体的排出侧配置有第一整流栅(41)，第二轴流风机(22)的气体的排出侧配置有第二整流栅(42)。第一整流栅(41)具备静叶片(43)，该静叶片(43)对应于第一轴流风机(21)的静叶片(34)的圆弧形状，具有平缓圆弧的前缘形状(43a)且具有平行于气体流动方向朝向的后缘形状(43b)，第二整流栅(42)具备与第二轴流风机(22)的静叶片(35)的圆弧形状一致的平缓圆弧形状的静叶片(44)。
【专利说明】串联型轴流风机
【技术领域】
[0001]本发明涉及在旋转驱动装置的转轴方向串联配置有多个轴流风机的串联型轴流风机。
【背景技术】
[0002]轴流风机具备:安装在旋转驱动装置的转轴上的具有多个动叶片的叶轮、与该叶轮共同形成轴流的圆筒体状的套筒、安装在该套筒的内周部的多个静叶片。
[0003]轴流风机一般具有风量大、静压小的送风特性。为了改善轴流风机的送风特性，提出了各种在旋转驱动装置的转轴方向串联配置有多个轴流风机的串联型轴流风机。
[0004]作为有关串联型轴流风机的技术，公开了一种从相对于气流方向的上游侧起设置有第一轴流风机、第一整流栅、第二轴流风机及第二整流栅的串联使用的轴流风机(例如，参照专利文献I)。在专利文献I的轴流风机中，第一整流栅具备静叶片，该静叶片具有相对于第一轴流风机的旋转方向呈“ < ”字形翘曲的形状，第二整流栅具备具有水平于气流方向朝向的后缘形状的静叶片。
[0005]专利文献1:(日本)特开2012 - 26291号公报
[0006]但是，专利文献I的轴流风机中，第一整流栅具备静叶片，该静叶片具有相对于第一轴流风机的旋转方向呈“ < ”字形翘曲的形状。此外，第二整流栅具备具有水平于气流方向朝向的后缘形状的静叶片。
[0007]因此，在第一轴流风机的静叶片和第一整流栅的静叶片的边界部及第二轴流风机的静叶片和第二整流栅的静叶片的边界部处，静叶片形状不连续。若静叶片形状不连续，在该不连续部就会产生紊流，有可能对耗电量及负载噪音的降低产生不良影响。
【发明内容】
[0008]本发明是鉴于上述情况而创立的，目的在于提供一种串联型轴流风机，其与现有结构的串联型轴流风机相比，能够降低耗电量及负载噪音。
[0009]用于实现上述目的的串联型轴流风机是一种在旋转驱动装置的转轴的轴向至少串联配置有第一轴流风机和第二轴流风机的串联侧轴流风机。
[0010]在上述第一轴流风机的气体的排出侧配置有第一整流栅，在所述第二轴流风机的气体的排出侧配置有第二整流栅。
[0011]上述第一整流栅具备静叶片，该静叶片对应于上述第一轴流风机的静叶片的圆弧形状，具有平缓圆弧的前缘形状，且具有与气体的流动方向平行朝向的后缘形状。
[0012]上述第二整流栅具备静叶片，该静叶片对应于所述第二轴流风机的静叶片的圆弧形状，具有平缓圆弧形状。
[0013]发明效果
[0014]根据本发明的串联型轴流风机，第一整流栅具备静叶片，该静叶片对应于第一轴流风机的静叶片的圆弧形状，具有平缓圆弧的前缘形状，和与气体的流动方向平行朝向的后缘形状。因此，由第一轴流风机的动叶片形成的气流被顺畅地导向第一整流栅的静叶片。
[0015]另外，第二整流栅具备与第二轴流风机的静叶片的圆弧形状一致的平缓圆弧形状的静叶片。因此，经过第一整流栅的静叶片且由第二轴流风机的动叶片32加速的气流被顺畅地导向第二整流栅的静叶片。
[0016]因此，本实施方式的串联型轴流风机与现有结构的串联型轴流风机相比，能够降低耗电量及负载噪音。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本实施方式的串联型轴流风机的剖面图；
[0018]图2是构成本实施方式的串联型轴流风机的轴流风机的内部构造的剖面图；
[0019]图3是本实施方式的串联型轴流风机的叶片形状的概略剖面图；
[0020]图4是现有结构的串联型轴流风机的静叶片形状的概略剖面图；
[0021]图5是本实施产品和现有产品的耗电量特性比较的说明图；以及
[0022]图6是本实施产品和现有产品的负载噪音特性比较的说明图。
[0023]符号说明
[0024]10旋转驱动装置、
[0025]11 转轴、
[0026]21第一轴流风机、
[0027]22第二轴流风机、
[0028]41第一整流栅、
[0029]42第二整流栅、
[0030]34第一轴流风机的静叶片、
[0031]35第二轴流风机的静叶片、
[0032]43第一整流栅的静叶片、
[0033]43a前缘形状、
[0034]43b后缘形状、
[0035]44第二整流栅的静叶片、
[0036]100串联型轴流风机。
【具体实施方式】
[0037]下面，参照附图，对本实施方式的串联型轴流风机进行说明。
[0038]轴流风机是通过安装于旋转驱动装置的转轴上的叶轮的旋转，从转轴的轴向的一侧吸气，向轴向的另一侧排出气流的送风装置。本实施方式的串联型轴流风机，通过改善第一整流栅及第二整流栅的静叶片形状，与现有结构的串联型轴流风机相比，将能够实现耗电量及负载噪音的降低。
[0039]〔串联型轴流风机的结构〕
[0040]首先，参照图1及图2，对本实施方式的串联型轴流风机的结构进行说明。图1是本实施方式的串联型轴流风机的剖面图。图2是构成本实施方式的串联型轴流风机的轴流风机的内部构造的剖面图。[0041]如图1所示，本实施方式的串联型轴流风机100在旋转驱动装置10的转轴11的轴向上至少串联配置有第一轴流风机21和第二轴流风机22。此外，在第一轴流风机21的气体(下面简称为“空气”)的排出侧配置有第一整流栅41，在第二轴流风机32的空气的排出侧配置有第二整流栅42。
[0042]即本实施方式的串联型轴流风机100在圆筒体状的文丘里套筒(下面简称为“套筒”)50内，沿气流方向按顺序配置有第一轴流风机21、第一整流栅41、第二轴流风机22及第二整流栅42。
[0043]套筒50区划形成引导气流的风道，同时，在两端区划形成空气的吸气口 51及排出Π 52。
[0044]第一轴流风机21和第二轴流风机22具有相同的构造，两个轴流风机21、22设定为旋转方向相同。
[0045]各轴流风机21、22具备:安装于旋转驱动装置10的转轴11上的具有多个动叶片32、33的叶轮30、包围该叶轮30的径向的外周的套筒50、安装于该套筒50的内周部的多个静叶片34、35。
[0046]叶轮30在中央部具有杯状的轮毂部31，且在该轮毂部31的周围放射线状地一体安装有多个动叶片32、33。各轴流风机21、22的动叶片32、33相对于转轴11的轴向倾斜设置。予以说明，关于各轴流风机21、22的动叶片32、33的截面形状，后面进行叙述。
[0047]如图2所示，在轮毂部31的内部设置有作为叶轮30的旋转驱动装置10的电机。电机10具备大致杯状的转子轭12、压入该转子轭12的中心部的转轴11、卷绕有绕组13的定子铁芯14等。
[0048]转子轭12嵌入轮毂部31内。在该转子轭12的内周面固定安装有磁体15。
[0049]转轴11被轴承16可旋转地支承。轴承16固定于筒体状的支承部17的内表面。支承部17 —体地固定安装于杯状的基座部18的中央。
[0050]定子铁芯14压入固定于支承部17的外表面。定子铁芯14和转子轭12的磁体15隔开间隙而相对。
[0051]各轴流风机21、22的静叶片34、35在杯状的基座部18和圆筒体状的套筒50之间放射线状地设置有多个。予以说明，关于各轴流风机21、22的静叶片34、35的截面形状，后面进行叙述。
[0052]在第一轴流风机21和第二轴流风机22之间安装有第一整流栅41。第一整流栅41朝向气流方向F横向长地(横長tO形成，具备多个后述的截面形状的静叶片43。利用第一整流栅41的静叶片43除掉第一轴流风机21产生的气流的回旋成分，从而抑制了噪音的产生。
[0053]在第二轴流风机22的空气的排出侧，配置第二整流栅42。第二整流栅42形成为比第一整流栅41短，且具备多个后述的截面形状的静叶片44。利用第二整流栅42的静叶片44，除掉第二轴流风机22产生的气流的回旋成分，从而抑制了噪音的产生。
[0054]接着，参照图3，对本实施方式的串联型轴流风机的叶片形状进行说明。本实施方式的串联型轴流风机100的特征在于第一及第二整流栅41、42的静叶片形状。图3为本实施方式的串联型轴流风机的静叶片形状的概略剖面图。
[0055]如图3所示，第一轴流风机21的动叶片32例如截面呈翼面形状，但该动叶片32的形状不受限定。第一轴流风机21的动叶片32形成为朝向该动叶片32的运动方向R呈凹形，朝向与气流方向F相反的方向呈凸形。
[0056]第一轴流风机21的静叶片34位于第一轴流风机21的动叶片32的气流方向F的尾流侧。第一轴流风机21的静叶片34的截面呈圆弧形状。第一轴流风机21的静叶片34形成为朝向径向外侧呈凸形。
[0057]第一整流栅41的静叶片43位于第一轴流风机21的静叶片34的气流方向F的尾流侧。第一整流栅41的静叶片43对应于第一轴流风机21的静叶片34的圆弧形状，具有平缓圆弧的前缘形状43a，且具有平行于气流方向F朝向的后缘形状43b。即，第一轴流风机21的静叶片34和第一整流栅41的静叶片43的前缘形状43a，按照圆弧形状的曲面连续的方式形成。第一整流栅41的静叶片43的后缘形状43b连续地接连于该静叶片43的前缘形状43a。
[0058]第二轴流风机22的动叶片33位于第一整流栅41的静叶片43的气流方向F的尾流侧。第二轴流风机22的动叶片33例如与第一轴流风机21的动叶片32同样地呈翼面形状，但该动叶片33的形状不受限定。第二轴流风机22的动叶片33形成为朝向该动叶片33的运动方向R呈凹形，朝向与气流方向F相反的方向呈凸形。
[0059]第二轴流风机22的静叶片35位于第二轴流风机22的动叶片33的气流方向F的尾流侧。第二轴流风机22的静叶片35的截面呈圆弧形状。第二轴流风机22的静叶片35形成为朝向径向外侧呈凸形。
[0060]第二整流栅42的静叶片44位于第二轴流风机22的静叶片35的气流方向F的尾流侧。第二整流栅42的静叶片44呈现与第二轴流风机22的静叶片35的圆弧形状一致的平缓圆弧形状。即，第二轴流风机22的静叶片35和第二整流栅42的静叶片44按照圆弧形状的曲面连续的方式形成。
[0061 ]〔串联型轴流风机的作用〕
[0062]接着，参照图1至图6，对本实施方式的串联型轴流风机100的作用进行说明。
[0063]如图1及图2所示，本实施方式的串联型轴流风机100，通过将安装螺钉经由电子设备的机壳等螺合于设置在套筒50上的未图示的吸气侧凸缘部或排出侧凸缘部，由此安装于该机壳等。
[0064]例如，在将串联型轴流风机100用作服务器用的冷却风机的情况下，将吸气侧凸缘部安装在服务器的机壳内表面的风机安装部。
[0065]使第一轴流风机21和第二轴流风机22向相同的旋转方向旋转，而不使其向不同的方向旋转。若使第一轴流风机21及第二轴流风机22的叶轮30旋转，则从第一轴流风机21的吸气口 51吸入空气。
[0066]如图1及图3所示，从第一轴流风机21的吸气口 51吸入的空气，依次通过第一轴流风机21的动叶片32、第一轴流风机21的静叶片34、第一整流栅41的静叶片43、第二轴流风机22的动叶片33、第二轴流风机22的静叶片35及第二整流栅42的静叶片44，且从第二整流栅42的排出口排出。
[0067]第一轴流风机21的静叶片34和第一整流栅41的静叶片43的前缘形状43a，按照圆弧形状的曲面连续的方式形成。第一整流栅41的静叶片43的后缘形状43b连续地接连于该静叶片43的前缘形状43a。因此，由第一轴流风机21的动叶片32形成的气流被顺畅地导向第一整流栅41的静叶片43。
[0068]另外，第二轴流风机22的静叶片35和第二整流栅42的静叶片44按照圆弧形状的曲面连续的方式形成。因此，经过第一整流栅41的静叶片43且由第二轴流风机22的动叶片32加速的气流被顺畅地导向第二整流栅42的静叶片44，并将从套筒50的排出口 52排出。
[0069]接着，参照图4至图6，对本实施方式的串联型轴流风机100的运转效果与现有构造的串联型轴流风机200的运转效果比较而进行说明。图4是现有结构的串联型轴流风机的静叶片形状的概略剖面图。予以说明，在图4中，对于与本实施方式的串联型轴流风机100相同结构的部件标注相同的符号进行说明。
[0070]如图4所示，现有构造的串联型轴流风机200以与本实施方式的串联型轴流风机100相同的顺序，具备第一轴流风机、第一整流栅、第二轴流风机及第二整流栅。此外，现有构造的串联型轴流风机200以与本实施方式的串联型轴流风机100相同的结构具备第一轴流风机及第二轴流风机。
[0071]S卩，第一轴流风机的动叶片32和静叶片34及第二轴流风机的动叶片33和静叶片35分别具有相同的截面形状。
[0072]现有构造的串联型轴流风机200的第一整流栅的静叶片63及第二整流栅的静叶片64的截面形状与本实施方式的串联型轴流风机100不同。
[0073]第一整流栅的静叶片63沿气流方向F是横向长的，且与该气流方向F平行地朝向。第一整流栅的静叶片63与第一轴流风机的静叶片34呈“〈”字形弯曲。
[0074]第二整流栅的静叶片64比第一整流栅的静叶片63短，与气流方向F平行地朝向。第二整流栅的静叶片64与第一轴流风机的静叶片34呈“ < ”字形弯曲。
[0075]图5是本实施产品和现有产品的耗电量特性比较的说明图。
[0076]着眼于图5的Qh曲线时，在风量小的阶段，现有产品的静压比本实施产品的静压高，但随着风量增加，现有产品的静压和本实施产品的静压变得几乎相等。
[0077]另一方面，着眼于图5的耗电量曲线时，在该风量和静压的关系中，判明本实施产品的耗电量无论风量大小都能够比现有产品的耗电量低。
[0078]图6是本实施产品和现有产品的负载噪音特性比较的说明图。
[0079]着眼于图6的Qh曲线时，与图5同样，在风量小的阶段，现有产品的静压比本实施产品的静压高，但随着风量增加，现有产品的静压和本实施产品的静压变得几乎相等。
[0080]另一方面，着眼于图6的负载噪音曲线时，在该风量和静压的关系中，判明本实施产品的负载噪音无论风量大小都能够比现有产品的负载噪音低。
[0081]根据现有结构的串联型轴流风机200，第一整流栅的静叶片63相对于第一轴流风机的静叶片34弯曲，第二整流栅的静叶片64相对于第一轴流风机的静叶片34弯曲。因此，认为是在第一轴流风机的静叶片34和第一整流栅41的静叶片63的边界部及在第二轴流风机的静叶片35和第二整流栅42的静叶片64的边界部处，静叶片形状不连续，因此产生了紊流。
[0082]对此，根据本实施方式的串联型轴流风机100，第一整流栅41具备静叶片43，该静叶片43对应于第一轴流风机21的静叶片32的圆弧形状，具有平缓圆弧的前缘形状43a，且具有平行于气流方向F朝向的后缘形状43b。因此，由第一轴流风机21的动叶片32形成的气流被顺畅地导向第一整流栅41的静叶片43。
[0083]另外，第二整流栅42具备与第二轴流风机22的静叶片33的圆弧形状一致的平缓圆弧形状的静叶片44。因此，经过第一整流栅41的静叶片43且由第二轴流风机22的动叶片32加速的气流被顺畅地导向第二整流栅42的静叶片44，并从套筒50的排出口 52排出。
[0084]由以上的理由可以认为，本实施方式的串联型轴流风机100与现有结构的串联型轴流风机200相比，能够降低耗电量及负载噪音。
[0085]以上对本发明的最佳实施方式进行了说明，但它们是用于说明本发明的示例，并不意味着本发明的范围仅限定于这些实施方式。在不脱离其主旨的范围内，本发明可通过与上述实施方式不同的各种方式实施。
【权利要求】
1.一种串联型轴流风机，其沿旋转驱动装置的转轴的轴向至少串联配置有第一轴流风机和第二轴流风机，其中， 在所述第一轴流风机的气体的排出侧配置有第一整流栅，且在所述第二轴流风机的气体的排出侧配置有第二整流栅， 所述第一整流栅具备静叶片，所述静叶片对应于所述第一轴流风机的静叶片的圆弧形状，具有平缓圆弧的前缘形状，且具有平行于气体的流动方向朝向的后缘形状，并且 所述第二整流栅具备静叶片，所述第二整流栅的所述静叶片对应于所述第二轴流风机的静叶片的圆弧形状，具有平缓圆弧形状。
2.如权利要求1所述的串联型轴流风机，其中，所述第一轴流风机的静叶片和所述第一整流栅的静叶片的前缘形状按照圆弧形状的曲面连续的方式形成，并且所述第一整流栅的静叶片的后缘形状连续地接连于该静叶片的前缘形状。
3.如权利要求1或2所述的串联型轴流风机，其中，所述第二轴流风机的静叶片和所述第二整流栅的静叶片的前缘形状按照圆弧形状的曲面连续的方式形成，所述第二整流栅的静叶片的后缘形状连续地接连于该静叶片的前缘形状。
4.如权利要求1或2所述的串联型轴流风机，其中，所述第一轴流风机具备动叶片，该动叶片形成为朝向所述动叶片的运动方向呈凹形且朝向与气流方向相反的方向呈凸形，所述第一轴流风机的静叶片位于所述动叶片的气流方向的尾流侧，所述第一轴流风机的所述静叶片形成为朝向径向外侧呈凸形。
5.如权利要求1或2所述的串联型轴流风机，其中，所述第二轴流风机具备动叶片，所述第二轴流风机的动叶片形成为朝向该动叶片的运动方向呈凹形且朝向与气流方向相反的方向呈凸形，所述第二轴流风机的静叶片位于所述第二轴流风机的所述动叶片的气流方向的尾流侧，所述第二轴流风机的所述静叶片形成为朝向径向外侧呈凸形。
【文档编号】F04D29/38GK103629160SQ201310343186
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年8月8日 优先权日:2012年8月24日
【发明者】严润杰, 大泽穗波 申请人:山洋电气株式会社