CN114008330B - 离心风扇和旋转电机 - Google Patents

Abstract

在现有的具有不等间隔的叶片的离心风扇中，nz噪声被调制为叶片个数Z前后的频带，特别是高频噪声的降低成为技术问题。离心风扇(1)包括具有旋转中心(O)的主板(2)和从主板(2)向穿过旋转中心(O)的旋转轴的方向延伸的多个叶片(4)，多个叶片(4)的至少一部分包括相邻的叶片(4)的间隔为不等间隔的配置，叶片(4)的长度方向从主板(2)的内周侧向外周侧延伸，在多个叶片(4)中的沿旋转方向相邻的叶片间隔为最小的间隔的叶片的组中，构成为使位于旋转方向后侧的叶片(4_2)和位于旋转方向前侧的叶片(4_1)的外周侧的形状不同，与位于旋转方向前侧的叶片(4_1)相比，位于旋转方向后侧的叶片(4_2)减小使流体向外周方向释放的作用。

Description

离心风扇和旋转电机

技术领域

本申请涉及一种离心风扇和旋转电机。

背景技术

离心风扇是通过旋转叶轮将流体从旋转轴方向吸入并向旋转半径方向排出的构件，其为对以空气为主的气体及制冷剂这样的液体进行输送的目的而使用。

例如，专利文献1公开了一种离心风扇，包括：在圆周方向上配置多个的叶片；位于叶片的轴向一端的圆盘状或碗状的毂；以及位于叶片的轴向另一端的圆环状的护罩。此外，在上述专利文献1中，在圆环状的护罩设置辅助叶片，通过使叶片或辅助叶片的形状或是间隔变化来实现风量性能的提高和低噪声化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2006-77631号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在专利文献1中公开了如下内容，通过随机地配置叶片和辅助叶片的间隔或是改变个数，来调制由离心风扇产生的噪声的频率，以降低特定频率的噪声。但是，在现有构造的离心风扇中，例如在将叶片个数设为Z个，并使叶片个数Z改变来调制从离心风扇产生的频率的情况下，同时产生调制到比叶片个数Z小的频率的噪声值较大的分量和调制到比叶片个数Z大的频带的噪声值较大的分量，存在带来不适感这样的技术问题。这是由于起因于当转速设为n时用n×Z的频率表示的nz噪声，同时产生调制到比叶片个数Z小的Z-1、Z-2、…的频率的噪声值较大的分量和调制到比叶片个数Z大的Z+1、Z+2、…的频带的噪声值较大的分量。尤其是，当将离心风扇应用于车载用旋转电机时，存在由于被发动机声音所掩盖，低频带的噪声并不突出，在高频带的噪声值较大时不适感较强这样的技术问题。

本申请解决上述现有的技术问题，其目的在于在具有不等间隔的多个叶片的离心风扇中，在不减少风量的情况下降低高频带的噪声值。

解决技术问题所采用的技术方案

本申请公开的离心风扇包括具有旋转中心的主板和从所述主板向穿过所述旋转中心的旋转轴的方向延伸的多个叶片，多个所述叶片的至少一部分包括相邻的叶片的间隔为不等间隔的配置，所述叶片的长度方向从所述主板的内周侧向外周侧延伸，在多个所述叶片中的沿旋转方向相邻的叶片间隔为最小的间隔的叶片的组中，位于旋转方向后侧的所述叶片和位于旋转方向前侧的所述叶片的所述叶片的外周侧的形状不同，与位于旋转方向前侧的所述叶片相比，位于旋转方向后侧的所述叶片减小使流体向外周方向释放的作用。

发明效果

根据本申请所公开的离心风扇，可以在不减少风量的情况下，降低高频带的噪声值。

附图说明

图1是表示实施方式1的离心风扇的大致情况的结构图。

图2是实施方式1的离心风扇的局部放大图。

图3是图2中X-X’方向的剖视图。

图4是实施方式1的离心风扇的另一局部放大图。

图5是实施方式1的另一离心风扇的局部放大图。

图6是表示从离心风扇产生的nz噪声的图。

图7是表示实施方式5的离心风扇的nz噪声降低效果的图。

图8是示出了实施方式9的车用交流发电机的大致情况的局部剖视图。

图9是示出了实施方式9的车用交流发电机的转子和离心风扇的一部分结构的图。

具体实施方式

以下参照附图对本实施方式进行说明。另外，在各图中，相同符号表示相同或相当的部分。在以下的实施方式中，作为流体以空气为例进行说明，但是不限定于此，也可以是其他气体或是制冷剂这样的液体。

实施方式1

以下，使用附图对实施方式1的离心风扇进行说明。

图1是表示本实施方式1的离心风扇的大致结构的图。在图中，离心风扇1包括：圆环状的主板2；从主板2的外周与主板2共面地延伸而形成的多个臂状板3；以及立设于各个臂状板3的边缘部的叶片4(各叶片标注后述的符号4_1、4_2、……)。

在主板2上，在其中央附近存在旋转中心，以经过该旋转中心并且与主板2的主面正交的方式设置旋转轴。此外，主板2安装于旋转的物体，例如旋转电机的转子等。如图1所示，在主板2的中央部设有孔，该孔用于供作为例如旋转电机的旋转轴的轴(参照后述的实施方式9)穿过的孔。也可以是主板2的中央部朝向叶片4所形成的轴向隆起为碗状的形状。也可以在主板2的一部分设置用于加强的肋或突起。此外，当安装于旋转电机时，也可以设置用于与转子定位的缺口部。

臂状板3从主板2的外周的一部分朝向外侧延伸而形成，并与主板2共面。也可以在上述臂状板3设置加强强度用的肋等。可以在相邻的两个臂状板3之间设置主板2的外周部(图中用实线表示)，也可以以不设置主板2的外周部的方式(图中用虚线表示主板2的外周部位置)在相邻的臂状板3之间连接。

叶片4是从臂状板3的外周端部向旋转轴方向呈大约直角立起的形状，其是与旋转轴大致平行的部分。叶片4也可以不与主板2呈直角形成，可以设定成与主板2呈恒定的角度。

也可以在主板2或是从主板2延伸的臂状板3设置冷却孔5，该冷却孔5的形状可以是圆形、椭圆形、大致多边形形状，此外还可以设置多个。此外，在设置多个冷却孔5的情况下，各个冷却孔的形状也可以是不同的形状。此外，也可以在设于主板2以及从主板延伸的臂状板3的冷却孔5中，在叶片4侧的孔端部设置圆角或者倒角，以降低向转子内部被吸引的流动的通风阻力。

通过如上所述的结构，形成为在主板2旋转时，产生沿着叶片4向外部释放这样的的风，使流入主板2的中心部分的空气向外周侧释放的离心风扇。如图1中的叶片4_3部分所示，叶片4的外侧为释放空气流的正压面Fp，叶片4的内侧(旋转中心侧)为负压面Fs。此外，图2表示图1中的叶片4_3部分的放大图，图3表示图2中的X-X’方向的剖视图。叶片4的轴向的高度在旋转方向的前缘(X侧)较低，在后缘(X’侧)较高，呈使前缘处的风W的碰撞变小的形状。

叶片4的旋转中心侧在旋转方向上位于前方，外周侧在旋转方向上位于后侧。如上所述的叶片4一般称为向后的叶片，构成从轴向吸入空气并向整个外周吹出空气的、也称为涡轮风扇的离心风扇。叶片4不是平面，例如是由在图2中从外侧观察时内周侧面Fin(第一部分)看起来为凹面且外周侧面Fout(第二部分)看起来为凸面的平滑地连接的曲面构成的面。

此外，叶片4在旋转方向上以不等间隔形成。不等间隔是指从旋转轴方向观察，相邻的叶片的外周端夹着旋转中心所成的角度P在叶片之间不恒定这样的形态。在实施方式1中，作为典型的结构，形成为所有的叶片之间的夹着旋转中心所成的角度P不同的结构。另外，只要在至少一部分上包括相邻的叶片的间隔为不等间隔的配置即可。此外，虽然可以是一部分包括在多个叶片之间中的不同的叶片之间形成相同的角度P的结构，但优选的是，对于叶片个数来说，包括比其一半更多的种类的角度P。

此处，使用图1、3、4、5对确定叶片4的形状的参数进行说明。图4、5表示叶片4_1、4_2附近的放大图。

如图1所示，将离心风扇1的叶片个数设为Z，将从旋转轴方向观察相邻的两个叶片的最外周端彼此夹着旋转中心O所成的角度最小的角度设为角度P1，将从角度P1沿着旋转相反方向依次相邻的两个叶片的角度设为P2、……、PZ。此时，将从P1的旋转方向前侧向旋转相反方向设置的叶片设为4_1、4_2、……、4_Z。此外，将各个叶片4_1、4_2、……、4_Z中的垂直于旋转轴的截面上的叶片外径设为R1、R2、…、RZ。此外，在垂直于旋转轴的截面上将各叶片的外周端处的以旋转中心O为中心的圆的切线，即将半径分别为R1、R2、……、RZ的圆的叶片外末端的切线从外周端向旋转方向后侧延伸，以该延伸后的切线为基准，从外周端将各叶片的外周端附近的倾斜延长后的切线所成的角度设为出口角度θ1、θ2、……、θZ。如图4所示，由于叶片的外周侧是曲面，因此，只要从端部附近，例如距端部2mm到3mm程度的较窄的范围选择两点(Q1、Q2)，并将用直线将上述两点连接并延长后的线作为延长的切线，求出出口角度θ1、θ2、……、θZ即可。

此外，如图3所示，将叶片4在旋转轴方向上距主板2最远的长度设为叶片4的高度H，对应于各叶片4_1、4_2、……、4_Z将上述高度设为H1、H2、……、HZ。

此外，在各个叶片4中，将垂直于旋转轴的截面上的外周侧的翘曲半径设为S，对应于各叶片4_1、4_2、……、4_Z将上述翘曲半径设为S1、S2、……、SZ。如上所述，在本实施方式中，叶片的内径侧在旋转方向侧为凹形状，外周侧为凸形状，内周侧和外周侧平滑地连接。如图4所示，翘曲半径S为各叶片的外周侧的翘曲半径。

在本实施方式中，沿旋转方向相邻的叶片间隔最小的两个叶片的组合中的位于旋转方向后侧的叶片4_2的翘曲半径S2比其他所有叶片的翘曲半径小。即，叶片4_2是设定为S2＜(S1、S3、…、SZ的最小值)的叶片。此处，相邻的叶片间隔最小的两个叶片是指两个叶片的最外周端夹着旋转中心O所成的角度P为最小的角度P1的叶片的组合。

另外，只要将沿旋转方向相邻的叶片间隔最小的两个叶片的组中的、位于旋转方向后侧的叶片4_2的翘曲半径S2设定为至少比位于旋转方向前侧的叶片4_1的翘曲半径S1小即可。

这样，通过将叶片4_2的翘曲半径S2设定为比所有叶片的翘曲半径小或是比叶片4_1的翘曲半径S1小，来使从叶片4_2向离心方向吹出的流动比由其他叶片产生的作用小，抑制了在叶片4_2的前后产生的急剧的流速变化。叶片的间隔越窄，越容易产生较高的频率的噪声。由于叶片4_1和叶片4_2的间隔最窄，因此，为了降低高频的nz噪声，使叶片4_2的翘曲半径S2变小是最有效的。

此处，对nz噪声进行说明。nz噪声是起因于从离心风扇产生的转速而引起的离散频率噪声，当将转速设为n并将叶片个数设为Z时，以n×Z的频率进行记述。例如，当以转速6000rpm(频率100Hz)使叶片个数为六个(Z＝6)的叶片等间隔地(等间距)配置的风扇旋转时，会产生600Hz的nz噪声。当将转速设为1.5倍的9000rpm(频率150Hz)时，会产生频率为1.5倍的900Hz的nz噪声。

图6是表示从离心风扇产生的nz噪声的图，横轴表示nz噪声的频率，为方便起见，将转速设为恒定而叶片个数的Z(Z＝1、2、3……)来表示。纵轴为噪声值[dB]。在图6中，在等间距的情况下，当叶片个数为六个(Z＝6)时，在Z＝6处产生nz噪声。比较例1、2是以与等间距的情况相同的转速使叶片个数与等间距的情况同样为六个(Z＝6)且叶片间隔为不等间隔的离心风扇旋转的例子。此外，比较例1、2是叶片间隔不同的例子。虽然像比较例1、2那样在不等间隔的叶片中，Z＝6的nz噪声降低，但是在Z＝5或Z＝7等Z＝6的前后处nz噪声变大。此外，在间隔较窄的叶片中产生比Z＝6大的高频分量(高频带)。与此相对的是，像本实施方式1那样，通过使位于间隔最小的两个叶片4_1、4_2的位于后侧的叶片的翘曲半径比前侧的叶片的翘曲半径小来抑制急剧的流速变化，从而能抑制在叶片4_1和叶片4_2的负压面处产生的脱落，抑制了离心风扇的风量降低，同时能使nz噪声的比离心风扇的叶片个数大的高频分量降低。

在比较例1的不等间隔的离心风扇中，将使间隔最小的两个叶片的位于后侧的叶片的翘曲半径比前侧的叶片的翘曲半径小的离心风扇设为实施方式1的离心风扇，在图6中示出它的nz噪声。本实施方式1的离心风扇的nz噪声如虚线和箭头所示，使高频侧的Z＝7和Z＝8的噪声值比在Z＝6的低频侧且表示最大的噪声值的Z＝4的噪声值小。此外，可知抑制成分别小于比较例1的Z＝7和Z＝8中的噪声值，远远小于比较例2的Z＝7中的噪声值且与Z＝8中的噪声值相同程度。即，在本实施方式1的离心风扇中，比Z＝6的高频侧的总计的噪声值比比较例1、2有所降低。

在如上所述地具有不等间隔的叶片的离心风扇中，由于会在构成间隔较窄的部位的叶片中产生高频分量，因此，只要间隔最小的两个叶片的位于后侧的叶片具有抑制急剧的流速变化的形状即可。在实施方式1中，作为上述形状，使间隔最小的两个叶片的位于后侧叶片的翘曲半径至少比前侧的叶片的翘曲半径小。此处，位于后侧的叶片抑制了急剧的流速变化的形状是意味着与前侧叶片相比作为叶片使空气向外周释放的作用较小那样的形状。但是，当上述作用因使形状变化的参数而过小时，也可能导致作为离心风扇的风量降低。

在本实施方式中，优选的是，将间隔最小的两个叶片中的位于旋转方向后侧的叶片的外周侧的翘曲半径S2设为位于前侧的叶片的外周侧的翘曲半径S1的一半以下，进一步最好设为1/3以下。通过将翘曲半径S2设为翘曲半径S1的1/2以下或是1/3以下，进一步降低了噪声的高频分量。

除了间隔最小的两个叶片的翘曲半径的关系之外，也可以进一步使间隔第二小或是第三小的两个叶片中的位于旋转方向后侧的叶片的外周侧的翘曲半径比位于前侧的叶片的外周侧的翘曲半径小。另外，在本实施方式中，将与位于间隔最窄的叶片的对的中心大约相反侧的位置处的两个叶片的对，即图1中的叶片4_5、4_6设为间隔第二小或是第三小的叶片的对。对于如上所述的叶片的对，也可以通过设为相同的翘曲半径的关系，即设为S6＜S5或是S6＜S5×1/2或是S6＜S5×1/3，来进一步提高降低高频分量的效果。

另外，虽然在图1、图4中图示了将相邻的叶片的间隔最小的两个叶片、即形成角度P1的叶片4_1、4_2的外径R1、R2设为R1＞R2的例子，但是在本实施方式中，当满足了上述翘曲半径的关系S2＜S1时，也可以如图5所示，使叶片4_1、4_2的外径R1、R2相等(R1＝R2)，并且R1、R2也可以与外径最大的值即RO相等(R1＝R2＝RO)。其他叶片也可以是同样全部与R0相等。另外，对于将相邻的叶片的间隔最小的两个叶片即形成角度P1的叶片4_1、4_2的外径R1、R2设为R1＞R2的作用效果，记述在后述的实施方式3中。

如上所述，根据本实施方式，在离心风扇中，以不等间隔配置叶片，并且使间隔最小的两个叶片中的位于旋转方向后侧的叶片的外周侧的翘曲半径S2比位于前侧的叶片的外周侧的翘曲半径S1小，因此，能实现与具有等间隔的叶片且叶片个数相同的离心风扇相同的风量，并且与现有的不等间隔的结构相比降低了噪声的高频分量，因此，能使A特性修正的效果更好，使从离心风扇产生的噪声的A特性声压水平(A-weighted sound pressurelevel)较大程度地降低。

虽然在上述中示出了由从外侧观察时内周侧面看起来为凹面且外周侧面看起来为凸面的平滑地连接的曲面来构成叶片4的例子，但是也可以进行变更。当使间隔最小的两个叶片中的位于旋转方向后侧的叶片的外周侧的翘曲半径比位于前侧的叶片的外周侧的翘曲半径小时，叶片4也可以是一部分或是全部相对于旋转轴适当倾斜的角度的形状，当从轴向观察时，叶片4的形状可以是直线状、也可以是圆弧状、还可以是S字形状。此外，叶片4的叶片形状可以是相同的，也可以使多个叶片形状组合。

由于将叶片彼此设为不等间隔，因此，臂状板3的位置也在旋转方向上形成不均匀的间隔，主板2的环状部分不会在互相靠近的两个臂状板3之间露出，即两个臂状板3的与主板2相连的基部部分也可以局部相连。

由于将叶片4设于在径向上延伸的臂状板3的外周端部，因此，也可以通过进行切入主板2并使一部分立起的弯曲加工，利用连续的板的弯曲加工从主板2形成叶片4和臂状板3。但是，叶片4不必设于在径向上延伸的臂状板3的外周端部，只要设于臂状板3的内部即可。

虽然冷却孔5也可以设于所有的臂状板3，但是也可以仅设于一个臂状板3。除了冷却孔5之外，也可以使臂状板3的径向的一部分变细来增加在轴向上流动的空气流。例如，能够在没有设置冷却孔5的臂状板3的径向的旋转前缘或者后缘设置缺口来增加在轴向上流动的空气流。优选的是，将离心风扇1设置成使空气经过冷却孔5并且容易向与叶片4倾斜的方向相反的方向流动。经过冷却孔5后的空气沿离心风扇的旋转轴方向穿过，并且伴随主板2的旋转而使一部分流向离心方向。此外，也可以通过在主板2和臂状板3设置冷却孔5来实现轻量化。此外，通过如上所述地利用臂状板3的设置密度较高的部位来设置较多的冷却孔5，从而能使离心风扇1的重心靠近旋转中心，并能修正失衡。

此外，也可以在叶片4的与主板2相反的一端设置圆环状的护罩。

实施方式2

以下，对实施方式2的离心风扇进行说明。

根据上述实施方式1，在具有不等间隔的叶片的离心风扇中，间隔较窄的叶片会产生高频分量，针对这种情况使间隔最小的两个叶片的位于后侧的叶片的外周侧翘曲半径比前侧的叶片的外周侧的翘曲半径小，抑制了位于后侧的叶片的急剧的流速变化。在本实施方式2中，如图1、图4、图5所示，对调节位于后侧的叶片4_2的出口角度θ2的例子进行说明。

设定为间隔最小的两个叶片的位于后侧的叶片4_2的出口角度θ2比其他所有的叶片的出口角度小，即θ2＜(θ1、θ3、…、θZ的最小值)。

通过如上所述地使出口角度变小，使从叶片4的外周剥离的空气的紊乱变小。由此，与实施方式1同样地达到降低噪声的高频分量的效果。

另外，最好使间隔最小的两个叶片中的位于旋转方向后侧的叶片4_2的出口角度θ2至少比位于前侧的叶片4_1的出口角度θ1小，因此，最好设为0＜θ2＜θ1。其结果是，能抑制叶片4_2的外周侧的急剧的流速变化，并能降低噪声的高频分量。其中，当θ过小时，由叶片带来的使空气向外周释放的效果变小，可能会使送风性能降低。因此，θ2优选处于20°～70°的范围，优选为比θ1小5°～15°程度的角度。

如上所述，根据本实施方式2，在离心风扇中，将叶片不等间隔地配置，并且使间隔最小的两个叶片中的位于旋转方向后侧的叶片的出口角度θ2至少比位于前侧的叶片的出口角度小，因此，与现有的不等间隔的结构相比，降低了噪声的高频分量。

实施方式3

以下，对实施方式3的离心风扇进行说明。

在本实施方式3中，对在具有不等间隔的叶片的离心风扇中，间隔较窄的叶片产生高频分量，并调节间隔最小的两个叶片的位于后侧的叶片4_2的外径R2的例子进行说明。

设定为间隔最小的两个叶片的位于后侧的叶片4_2的叶片外径R2比其他所有的叶片的叶片外径小，即R2＜(R1、R3、…、RZ的最小值)。

通过如上所述地设定，抑制了在位于旋转方向前方的叶片4_1产生的紊流再次被后侧的叶片4_2扰乱的现象。其结果是，能抑制叶片4_2的外周侧的急剧的流速变化，从而能降低噪声的高频分量。

其中，当R2与其他外径相比过小时，由叶片带来的使空气向外周释放的效果变差，可能导致送风性能降低。因此，如图1、图4所示间隔最小的两个叶片中的位于旋转方向后侧的叶片的外径R2优选设为位于前侧的叶片的外径R1的90～99％，进一步优选设为95～98％。

如上所述，根据本实施方式3，在离心风扇中，将叶片不等间隔地配置，并且使间隔最小的两个叶片中的位于旋转方向后侧的叶片的外径R2至少比位于前侧的叶片的外径R1小，因此，与现有的不等间隔的结构相比降低了噪声的高频分量。

实施方式4

以下，对实施方式4的离心风扇进行说明。

在本实施方式4中，对在具有不等间隔的叶片的离心风扇中，间隔较窄的叶片产生高频分量，并针对这种情况调节间隔最小的两个叶片的位于后侧的叶片4_2的高度H2的例子进行说明。

设定为间隔最小的两个叶片的位于后侧的叶片4_2的叶片高度H2比其他所有的叶片的叶片高度小，即H2＜(H1、H3、…、HZ的最小值)。可以使在叶片4_1的负压面侧产生的扰乱较大的流动与叶片4_2的碰撞面积减少，并且能减小噪声源，因此，能降低噪声的高频分量。

其中，当H2与其他高度相比过小时，由叶片带来的使空气向外周释放的效果变差，可能导致送风性能降低。因此，间隔最小的两个叶片中的位于旋转方向后侧的叶片4_2的高度H2至少比位于前侧的叶片4_1的高度H1小，优选设为高度H1的90～99％，进一步优选设为高度H1的95～98％。

如上所述，根据本实施方式4，在离心风扇中，将叶片不等间隔地配置，并且使间隔最小的两个叶片中的位于旋转方向后侧的叶片的外径H2至少比位于前侧的叶片的高度H1小，因此，与现有的不等间隔的结构相比降低了噪声的高频分量。

实施方式5

以下，对实施方式5的离心风扇进行说明。

在本实施方式5中，在具有不等间隔的叶片的离心风扇中，间隔较窄的叶片会产生高频分量，针对这种情况以下式(1)对间隔最小的两个叶片的外周侧形状进行规定。

(4×(θ2/θ1-1))+0.2×LOG10(S2/S1)＜(P1/(360°/Z)-1) (1)

图7是表示本实施方式5的离心风扇的nz噪声降低效果的图。横轴是将上式(1)的左边，纵轴是从nz噪声的高频分量的对数和减去低频分量的对数和而得到的差，其是对于间隔最小的两个叶片的外周侧形状用曲线表示实验结果的图线。图7中的箭头的位置相当于上式(1)的右边。可知在横轴比上述箭头小的范围中从nz噪声的高频分量的对数和减去低频分量的对数和而得到的差变小，即高频分量降低。换言之，通过满足上式(1)，能降低nz噪声的高频分量。

通过满足上式(1)并设定为间隔最小的两个叶片所成的角度P1、出口角度θ1、θ2、翘曲半径S1、S2，可以有效地抑制在叶片4_2的前后产生的急剧的速度变化，从而在将离心风扇1的风量维持为不会下降的状态下，进一步降低噪声的高频分量。

另外，虽然在上述实施方式5中，以式(1)对间隔最小的两个叶片的外周侧形状进行了规定，但是与间隔最小的两个叶片的位于后侧的叶片4_2的外周侧形状相对于位于前侧的叶片4_1由式(1)规定同样地，对于其他叶片也优选满足与上式(1)相同的关系。即，优选的是，满足下式(2)。

(4×(θ2/θm－1))+0.2×LOG10(S2/Sm)＜(Pm/(360°/Z)-1) (2)

此处，m为1、3…、Z,

例如，m＝1时，θm＝θ1、Sm＝S1、Pm＝P1

m＝3时，θm＝θ3、Sm＝S3、Pm＝P3

m＝Z时，θm＝θZ、Sm＝SZ、Pm＝PZ。

实施方式6

以下，对实施方式6的离心风扇进行说明。

在本实施方式1至5中，在具有不等间隔的叶片的离心风扇中，间隔较窄的叶片产生高频分量，针对这种情况对间隔最小的两个叶片的、特别是后侧的叶片4_2的外周侧形状进行了规定。在本实施方式6中，对于叶片的周向间隔比叶片间隔的平均值小、即叶片4_N和叶片4_(N+1)夹着旋转中心O所成的角度PN＜(360°/Z)的叶片，也可以满足下式(3)。

即，

(4×(θ(N+1)/θN－1))+0.2×LOG10(S(N+1)/SN)＜(PN/(360°/Z)－1) (3)

此处，N为1、2、3…、Z，当超过了Z时为回到1的自然数。

例如，当N＝1时，

θN＝θ1、SN＝S1、PN＝P1、θ(N+1)＝θ2、S(N+1)＝S2，

当N＝2时，

θN＝θ2、SN＝S2、PN＝P2、θ(N+1)＝θ3、S(N+1)＝S3，

当N＝Z时，

θN＝θZ、SN＝SZ、PN＝PZ、θ(N+1)＝θ1、S(N+1)＝S1。

通过以满足上式(3)的方式进行设定，具有抑制了离心风扇的风量降低，并且有效地使nz噪声的比离心风扇的叶片个数大的高频分量降低这样的效果。对于叶片的周向间隔比叶片间隔的平均值小的叶片，可以进一步有效地抑制在叶片的旋转方向的前后产生的影响噪声的高频分量的急剧的速度变化。因此，可以降低噪声。

实施方式7

以下，对实施方式7的离心风扇进行说明。

在本实施方式7中，在具有不等间隔的叶片的离心风扇中，间隔较窄的叶片产生高频分量，针对这种情况以下式(4)对间隔最小的两个叶片的外周侧形状进行规定。

(4×(θ2/θ1－1))+(R2/R1-1)+(H2/H1－1)+0.2×LOG10(S2/S1)＜(P1/(360°/Z)－1) (4)

通过满足上式(4)，设定为间隔最小的两个叶片所成的角度P1、出口角度θ1、θ2、弯曲半径S1、S2、外径R1、R2以及叶片的高度H1、H2，与实施方式5相比，可以在将离心风扇1的风量维持为不会下降的状态下，更加有效地进一步降低噪声的高频分量。即，可以有效地抑制在叶片4_2的前后产生的急剧的速度变化，此外，能使由叶片4_1产生的扰乱较大的流动与叶片4_2的碰撞面积减少，因此，可以在维持离心风扇1的风量的状态下，高效地降低噪声的高频分量。

另外，虽然在上述实施方式7中，以式(4)对间隔最小的两个叶片的外周侧形状进行了规定，但是优选的是，与间隔最小的两个叶片的位于后侧的叶片4_2的外周侧形状相对于位于前侧的叶片4_1由式(4)进行了规定同样地，对于其他叶片也满足与上式(4)相同的关系。即，优选的是，满足下式(5)。

(4×(θ2/θm－1))+(R2/Rm－1)+(H2/Hm－1)+0.2×LOG10(S2/Sm)＜(Pm/(360°/Z)－1) (5)

此处，m为1、3…、Z,

例如，当m＝1时，

θm＝θ1、Rm＝R1、Hm＝H1、Sm＝S1、Pm＝P1，

当m＝3时，

θm＝θ3、Rm＝R3、Hm＝H3、Sm＝S3、Pm＝P3，

当m＝Z时，

θm＝θZ、Rm＝RZ、Hm＝HZ、Sm＝SZ、Pm＝PZ。

通过如上所述地设定，能有效地抑制在叶片4_2的前后产生的急剧的速度变化，此外，能使由叶片4_1产生的扰乱较大的流动与叶片4_2的碰撞面积减少，因此，能高效地降低噪声的高频分量。

实施方式8

以下，对实施方式8的离心风扇进行说明。

在上述实施方式7中，在具有不等间隔的叶片的离心风扇中，间隔较窄的叶片产生高频分量，针对这种情况对间隔最小的两个叶片的、特别是后侧的叶片4_2的外周侧形状进行了规定。在本实施方式8中，对于叶片的周向间隔比叶片间隔的平均值小、即叶片4_N和叶片4_(N+1)夹着旋转中心O所成的角度PN＜(360°/Z)的叶片，也可以满足下式(6)。

即，

(4×(θ(N+1)/θN-1))+(R(N+1)/RN-1)+(H(N+1)/HN-1)+0.2×LOG10(S(N+1)/SN)＜(PN/(360°/Z)-1) (6)

此处，N为1、2、3…、Z，当超过了Z时为回到1的自然数。

例如，

当N＝1时，

θN＝θ1、RN＝R1、HN＝H1、SN＝S1、PN＝P1、θ(N+1)＝θ2、R(N+1)＝R2、HN+1＝H2、SN+1＝S2，

当N＝2时，

θN＝θ2、RN＝R2、HN＝H2、SN＝S2、PN＝P2、θ(N+1)＝θ3、R(N+1)＝R3、H(N+1)＝H3、S(N+1)＝S3，

当N＝Z时，

θN＝θZ、RN＝RZ、HN＝HZ、SN＝SZ、PN＝PZ、θ(N+1)＝θ1、R(N+1)＝R1、H(N+1)＝H1、S(N+1)＝S1。

通过以满足上式(6)的方式进行设定，具有抑制了离心风扇的风量降低，并且非常有效地使nz噪声的比离心风扇的叶片个数大的高频分量降低这样的效果。对于叶片的周向间隔比叶片间隔的平均值小的叶片，可以有效地抑制在叶片的旋转方向的前后产生的影响噪声的高频分量的急剧的速度变化，此外，能使由叶片间隔比平均值小的叶片的前后的叶片产生的扰乱较大的流动与后侧的叶片碰撞的碰撞面积减少，因此，能在维持了离心风扇的风量的状态下，高效地降低噪声的高频分量。

实施方式9

也可以将上述实施方式1至实施方式8的离心风扇安装于交流发电机、马达或是驱动装置等旋转电机的转子来进行利用。在本实施方式9中，作为一例，示出了安装于车用交流发电机的例子。

图8是示出了应用上述实施方式1至实施方式8公开的离心风扇1的车用交流发电机的大致情况的剖视图。在图中，车用交流发电机包括：由大致碗状的铝制成的前侧外壳31和后侧外壳30构成的壳体32；经由一对轴承33能自由旋转地支承于上述壳体32的轴34；固接于向壳体32的前侧延伸的轴34的端部的带轮7；与轴34一体地旋转并且配设于壳体32内的转子8；与转子8的外周相对地配置并且固定于壳体32的定子9；固定于向壳体32的后侧延伸的轴34的延伸部并向转子8供给电流的一对集电环10；在各集电环10的表面滑动的一对电刷11；收容上述电枢11的刷握17；与上述电枢11相邻并且调节在定子9产生的交流电压的大小的电压调节器12；将在定子9产生的交流电压整流为直流电压的整流装置13；散热器18；进行电压调节器12和外部装置(未图示)的信号的输入输出的连接器20；以及覆盖刷握17和整流装置13的保护盖27。

转子8是伦德尔型转子，包括：励磁绕组81，该励磁绕组81将绝缘处理后的铜线卷绕为圆筒状且同心状，流过励磁电流并产生磁通；以及励磁铁芯82，该励磁铁芯82因产生的磁通而形成磁极，并设置成覆盖励磁绕组81，并且分别具有六个、八个或是十个以上的具有两的倍数个的爪部。

离心风扇1配置成使轴34穿过离心风扇1的主板2的中央部的孔，并且通过焊接等安装于转子8。离心风扇1包括上述实施方式1至8的特征，通过转子8的旋转将外部空气从图中Y方向向车用交流发电机内吸引，将车用交流发电机内的构成部件冷却后排出。详细地，在转子8中设置有用于对励磁绕组81进行冷却的通风路径，通过转子8和离心风扇1的旋转使流体在轴向上流动，从而对励磁绕组81进行冷却。通过使转子包括具有上述实施方式的特征的离心风扇1，提高冷却性能。

图9示出了转子8和离心风扇1的一部分结构，是从旋转轴方向(图8中Y方向)观察的图。离心风扇1安装于转子8的前方(图8中Y方向)。励磁铁芯82的爪部的一个定位在两个叶片4_1、4_2之间，并且配置成从两个叶片4_1、叶片4_2向外周方向突出，上述两个叶片4_1、叶片4_2具有从旋转轴方向观察相邻的两个叶片的最外周端彼此夹着旋转中心O所成的角度最小的角度P1。当将从旋转轴方向观察旋转中心O和位于P1的旋转方向侧的叶片的最外径所成的射线设为4_1a，并且将从旋转轴方向观察励磁铁芯82的爪部时旋转中心O和爪部的大致中心所成的射线设为82a，将以旋转中心O为中心而使射线4_1a比射线82a沿旋转方向行进的角度设为θR时，只要满足下式(7)，就可以进一步有效地降低由励磁铁芯82和离心风扇1产生的风声，

P1/2－10°＜θR＜P1/2+10° (7)。另外，式(7)意味着，配置成使大致爪部的中心位于从相邻的两个叶片的间隔最小的两个叶片的中心相对于旋转中心偏移±10°的范围。通过如上所述地设定，可以有效地抑制由励磁铁芯82产生的急剧的速度变化。通过将励磁铁芯82的爪部或是离心风扇1的角度P1设定成式(7)那样，可以在维持实施方式1至实施方式8的效果，即维持离心风扇1的风量的状态下，降低噪声的高频分量，除此之外，也可以抑制由励磁铁芯82产生的噪声。

本公开记载有各种各样的例示的实施方式和实施例，但一个或多个实施方式所记载的各种各样的特征、方式以及功能并不局限于应用于特定的实施方式，能单独或以各种组合的方式应用于实施方式。

因此，未被例示的无数变形例被设想在本申请说明书所公开的技术范围内。例如，包含对至少一个构成要素进行变形的情况、追加的情况或省略的情况，另外，还包含将至少一个构成要素抽出并与其他实施方式的构成要素组合的情况。

(符号说明)

1 离心风扇；

2 主板；

3 臂状板；

4 叶片；

5 冷却孔；

7 带轮；

8 转子；

9 定子；

10 集电环；

11 电刷；

12 电压调节器；

13 整流装置；

17 刷握；

18 散热器；

20 连接器；

27 保护盖；

30 后侧外壳；

31 前侧外壳；

32 壳体；

33 轴承；

34 轴；

81 励磁绕组；

82 励磁铁芯。

Claims (20)

1.一种离心风扇，所述离心风扇包括具有旋转中心的主板和从所述主板向穿过所述旋转中心的旋转轴的方向延伸的多个叶片，其特征在于，多个所述叶片在至少一部分包括相邻的叶片的间隔为不等间隔的配置，所述叶片的长度方向从所述主板的内周侧向外周侧延伸，在多个所述叶片中的沿旋转方向相邻的叶片间隔为最小的间隔的叶片的组中，位于旋转方向后侧的所述叶片和位于旋转方向前侧的所述叶片的所述叶片的外周侧的形状不同，与位于旋转方向前侧的所述叶片相比，位于旋转方向后侧的所述叶片减小了使流体向外周方向释放的作用。

2.如权利要求1所述的离心风扇，其特征在于，

在多个所述叶片中的沿旋转方向相邻的叶片间隔为最小的间隔的叶片的组中，从所述叶片的内周侧向外周侧延伸的第一部分相对于旋转方向形成为凹形，从所述第一部分向外周侧延伸的第二部分相对于旋转方向形成为凸形，位于旋转方向后侧的所述叶片的第二部分的翘曲半径比位于旋转方向前侧的所述叶片的第二部分的翘曲半径小。

3.如权利要求2所述的离心风扇，其特征在于，

在多个所述叶片中，沿旋转方向相邻的叶片间隔为最小的间隔的叶片的组的、位于旋转方向后侧的所述叶片的第二部分中的翘曲半径最小。

4.如权利要求1至3中任一项所述的离心风扇，其特征在于，

在多个所述叶片中的沿旋转方向相邻的叶片间隔为最小的间隔的叶片的组中，位于旋转方向后侧的所述叶片的出口角度比位于旋转方向前侧的所述叶片的出口角度小。

5.如权利要求4所述的离心风扇，其特征在于，

在多个所述叶片中，沿旋转方向相邻的叶片间隔为最小的间隔的叶片的组的、位于旋转方向后侧的所述叶片的出口角度最小。

6.如权利要求1至3和权利要求5中任一项所述的离心风扇，其特征在于，

在多个所述叶片中的沿旋转方向相邻的叶片间隔为最小的间隔的叶片的组中，位于旋转方向后侧的所述叶片的外径比位于旋转方向前侧的所述叶片的外径小。

7.如权利要求4所述的离心风扇，其特征在于，

在多个所述叶片中的沿旋转方向相邻的叶片间隔为最小的间隔的叶片的组中，位于旋转方向后侧的所述叶片的外径比位于旋转方向前侧的所述叶片的外径小。

8.如权利要求6所述的离心风扇，其特征在于，

在多个所述叶片中，沿旋转方向相邻的叶片间隔为最小的间隔的叶片的组的、位于旋转方向后侧的所述叶片的外径最小。

9.如权利要求7所述的离心风扇，其特征在于，

在多个所述叶片中，沿旋转方向相邻的叶片间隔为最小的间隔的叶片的组的、位于旋转方向后侧的所述叶片的外径最小。

10.如权利要求1至3、权利要求5、权利要求7至9中任一项所述的离心风扇，其特征在于，

在多个所述叶片中的沿旋转方向相邻的叶片间隔为最小的间隔的叶片的组中，位于旋转方向后侧的所述叶片的高度比位于旋转方向前侧的所述叶片的高度小。

11.如权利要求4所述的离心风扇，其特征在于，

在多个所述叶片中的沿旋转方向相邻的叶片间隔为最小的间隔的叶片的组中，位于旋转方向后侧的所述叶片的高度比位于旋转方向前侧的所述叶片的高度小。

12.如权利要求6所述的离心风扇，其特征在于，

在多个所述叶片中的沿旋转方向相邻的叶片间隔为最小的间隔的叶片的组中，位于旋转方向后侧的所述叶片的高度比位于旋转方向前侧的所述叶片的高度小。

13.如权利要求10所述的离心风扇，其特征在于，

在多个所述叶片中，沿旋转方向相邻的叶片间隔为最小的间隔的叶片的组的、位于旋转方向后侧的所述叶片的高度最小。

14.如权利要求11或12所述的离心风扇，其特征在于，

在多个所述叶片中，沿旋转方向相邻的叶片间隔为最小的间隔的叶片的组的、位于旋转方向后侧的所述叶片的高度最小。

15.如权利要求2所述的离心风扇，其特征在于，

当将多个所述叶片的个数设为Z个，将沿旋转方向相邻的叶片间隔为最小的间隔的叶片的组中，位于旋转方向后侧的所述叶片的第二部分的翘曲半径设为S2、出口角度设为θ2，将位于旋转方向前侧的所述叶片的第二部分的翘曲半径设为S1、出口角度设为θ1，将位于旋转方向前侧的所述叶片和位于旋转方向后侧的所述叶片的最外周端彼此夹着旋转中心所成的角度设为P1时，

满足(4×(θ2/θ1-1))+0.2×LOG10(S2/S1)＜(P1/(360°/Z)-1)。

16.如权利要求2所述的离心风扇，其特征在于，

当将多个所述叶片的个数设为Z个，将沿旋转方向相邻的叶片间隔为最小的间隔的叶片的组中，位于旋转方向后侧的所述叶片的第二部分的翘曲半径设为S2、出口角度设为θ2、叶片的外径设为R2、叶片的高度设为H2，将位于旋转方向前侧的所述叶片的第二部分的翘曲半径设为S1、出口角度设为θ1、叶片的外径设为R1、叶片的高度设为H1，将位于旋转方向前侧的所述叶片和位于旋转方向后侧的所述叶片的最外周端彼此夹着旋转中心所成的角度设为P1时，

满足(4×(θ2/θ1-1))+(R2/R1-1)+(H2/H1-1)+0.2×LOG10(S2/S1)＜(P1/(360°/Z)-1)。

17.如权利要求2所述的离心风扇，其特征在于，

将多个所述叶片的个数设为Z个，将规定所述叶片的形状的第二部分的翘曲半径设为Sm、出口角度设为θm、叶片的外径设为Rm、叶片的高度设为Hm，将其和位于旋转方向后侧的所述叶片的最外周端彼此夹着旋转中心所成的角度设为Pm，

在沿旋转方向相邻的叶片间隔为最小的间隔的叶片的组中，位于旋转方向前侧的所述叶片是m＝1的第一叶片，将位于旋转方向前侧的所述叶片的第二部分的翘曲半径设为S1、出口角度设为θ1、叶片的外径设为R1、叶片的高度设为H1，将位于旋转方向前侧的所述叶片和位于旋转方向后侧的所述叶片的最外周端彼此夹着旋转中心所成的角度设为P1，

当沿着与旋转方向相反的方向依次规定所述叶片的形状直到第Z个叶片时，

满足(4×(θ2/θm-1))+(R2/Rm-1)+(H2/Hm-1)+0.2×LOG10(S2/Sm)＜(Pm/(360°/Z)-1)，其中，m为1、3…、Z的自然数。

18.一种离心风扇，所述离心风扇包括具有旋转中心的主板和从所述主板向穿过所述旋转中心的旋转轴的方向延伸的个数为Z的多个叶片，其特征在于，多个所述叶片在至少一部分包括相邻的叶片的间隔为不等间隔的配置，所述叶片的长度方向从所述主板的内周侧向外周侧延伸，在多个所述叶片中的沿旋转方向相邻的位于旋转方向前侧的所述叶片和位于旋转方向后侧的所述叶片的最外周端彼此夹着旋转中心所成的角度为P时满足P＜360°/Z的相邻的叶片的组中，位于旋转方向后侧的所述叶片和位于旋转方向前侧的所述叶片的所述叶片的外周侧的形状不同，与位于旋转方向前侧的所述叶片相比，位于旋转方向后侧的所述叶片减小使流体向外周方向释放的作用。

19.一种旋转电机，其特征在于，

权利要求1至18中任一项所述的离心风扇安装于转子的前侧。

20.如权利要求19所述的旋转电机，其特征在于，

所述转子包括励磁绕组以及励磁铁芯，该励磁铁芯设置成覆盖所述励磁绕组并具有多个爪部，在所述离心风扇的多个所述叶片中的沿旋转方向相邻的叶片间隔为最小的间隔的叶片的组中，将位于旋转方向前侧的所述叶片和位于旋转方向后侧的所述叶片的最外周端彼此夹着旋转中心所成的角度设为P1，多个所述爪部中的一个配置于沿旋转方向相邻的叶片间隔为最小的间隔的叶片的组之间，将所述旋转中心和旋转方向的前侧的叶片的外周端部连接的射线与将所述旋转中心和所述爪部的中心连接的射线所成的角度设为θR时，

满足P1/2-10°＜θR＜P1/2+10°。