专利名称：旋翼风扇及其成型用模具和流体送进装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及与驱动马达共同构成送风机的旋翼风扇、该旋翼风扇的成型用模具、以及具有所说送风机的空调机室外机、空气清洁机、加湿器、除湿器、电扇、风扇式加热器、冷却装置、换气装置之类流体送进装置。
背景技术：
以往，在送风机和冷却机中使用着旋翼风扇。例如，在空调机的室外机中装有冷却用旋翼风扇。
现有的上述冷却用旋翼风扇存在着旋转时噪音大、效率差等问题。为此，要减小噪音，只需减小风量即可，但这样做，将无法充分发挥冷却作用。
此外，由于重量大，因此不仅制造成本高，而且送风机启动时驱动马达要承受较大负荷。为此，要减轻旋翼风扇的重量，只需减小叶片的厚度即可。然而，单纯减小叶片厚度，不仅容易引起流体在翼面上产生剥离、噪音增大，而且叶片的刚性降低，在送风机工作时的离心力的作用下，叶片容易变形致使风扇的轴向高度减小，从而导致风量减小。
此外，由于叶片根部附近的强度低，当送风机受到强风的突袭而风扇高速旋转时，该高速旋转时的离心力有可能导致风扇损坏。为此，要增加旋翼风扇的强度，只需局部增加叶片根部的厚度即可。但是，局部增加叶片根部的厚度后，进行制造的过程中冷却时间将大幅度延长，导致成本增加。
发明的公开本发明是针对现有技术存在的上述问题而提出的，本发明的一个目的是，提供可实现大风量、高效率、低噪音的旋翼风扇、其成型用模具以及可实现大风量、高效率、低噪音的流体送进装置。
本发明的另一个目的是，提供可实现大风量、高效率、低噪音、重量轻成本低的旋翼风扇、其成型用模具以及可实现大风量、高效率、低噪音、重量轻成本低的流体送进装置。
本发明的又一个目的是，提供可实现大风量、高效率、低噪音、重量轻成本低、强度提高的旋翼风扇、其成型用模具以及可实现大风量、高效率、低噪音、重量轻成本低、强度提高的流体送进装置。
本发明的旋翼风扇，在以旋翼风扇的旋转轴为z轴的圆柱坐标系的坐标设为(r、θ、z)时，以由下述表3及表4所示r坐标值、θ坐标值和z坐标值所决定的曲面形状作为旋翼风扇的叶片表面的基本形状，
表3 轮毂比v＝0.35
表4
以将上述基本形状向r、θ、z方向的至少一个方向扩大或缩小而得到的曲面构成旋翼风扇的叶片的表面。
在表3和表4中，r表示以旋翼风扇的旋转轴为z轴的圆柱坐标系的径向上的无量纲r坐标，θ表示以旋翼风扇的旋转轴为z轴的圆柱坐标系的周向上的无量纲θ坐标，z表示以旋翼风扇的旋转轴为z轴的圆柱坐标系的轴向(高度方向)上的无量纲z坐标。
此外，各列中的上格(zu)为旋翼风扇的负压面(吸入侧)的坐标值，下格(zd)为正压面(吹出侧)的坐标值。表3列出r在0.4～0.95的范围且θ在0.042～1的范围时的z的无量纲坐标值，表4列出叶片外缘部的r、θ、z的无量纲坐标值。表1的内容与表3相同，表2的内容与表4相同。
另外，对于以本发明的变换公式算出的坐标值的±5％范围内的值，应将其解释为作为误差允许范围内的值而与本发明的坐标值等价的值。即，对于由以本发明的变换公式算出的坐标值的±5％范围内的坐标值所决定的形状，应将其解释为属于本发明的技术性范围内的形状。
此外，由将表1～表4所示各坐标值进行一致性变换而得到的坐标值所决定的形状，也应将其解释为是在本发明的基本形状均等变化的范围内的形状。
本发明的涉及一种局部表面的旋翼风扇成型用模具上，其形成旋翼风扇叶片表面的那一部分表面以将上述基本形状在r、θ及z方向的至少一个方向上扩大或缩小而得到的曲面形成。
在设本发明的旋翼风扇的直径为D、轴向之z方向的高度为h、所说叶片的展开角为λ时，决定叶片的吸入侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1u)以及决定叶片的吹出侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1d)可利用表3和表4所示3维坐标值从下述变换公式(7)获得。并且，旋翼风扇的叶片的表面以由坐标(r1，θ1，z1u)及坐标(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
在如上所述利用变换公式改变基本形状的形态的场合，若利用由表3和表4所示3维坐标值经一致性变换而得到的坐标值，也能够得到相同的结果。因此，即使是利用经该变换所得坐标值而算出的坐标值，只要能够从下述各变换公式算出，也应将其解释为属于本发明的技术性范围内。
本发明的涉及另一种局部表面的旋翼风扇成型用模具上，其形成旋翼风扇叶片表面的那一部分表面以从上述变换公式(7)得到的坐标(r1，θ1，z1u)以及坐标(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
当设旋翼风扇的直径为D、轴向之z方向的高度为h、叶片片数为n时，决定叶片的吸入侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1u)以及决定叶片的吹出侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1d)可利用表3和表4所示3维坐标值从下述变换公式(8)获得。并且，旋翼风扇的叶片的表面以由坐标(r1，θ1，z1u)及坐标(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
本发明的涉及又一种局部表面的旋翼风扇成型用模具上，其形成旋翼风扇叶片表面的那一部分表面以从上述变换公式(8)得到的坐标(r1，θ1，z1u)以及坐标(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
当设旋翼风扇的直径为D、轴向之z方向的高度为h时，决定叶片的吸入侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1u)以及决定叶片的吹出侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1d)可利用表3和表4所示3维坐标值从下述变换公式(9)获得。并且，旋翼风扇的叶片的表面以由坐标(r1，θ1，z1u)及坐标(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
本发明的涉及又一种局部表面的旋翼风扇成型用模具上，其形成旋翼风扇叶片表面的那一部分表面以从上述变换公式(9)得到的坐标(r1，θ1，z1u)以及坐标(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
当设旋翼风扇的直径为D、旋翼风扇直径与轮毂部直径之比的轮毂比为v、轴向之z方向的高度为h、叶片的展开角为λ时，决定叶片的吸入侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1u)以及决定叶片的吹出侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1d)可利用表3和表4所示3维坐标值从下述变换公式(10)获得。并且，旋翼风扇的叶片的表面以由坐标(r1，θ1，z1u)及坐标(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
本发明的涉及又一种局部表面的旋翼风扇成型用模具上，其形成旋翼风扇叶片表面的那一部分表面以从上述变换公式(10)得到的坐标(r1，θ1，z1u)以及坐标(r1，θ1，Z1d)所决定的曲面构成。
当设旋翼风扇的直径为D、旋翼风扇直径与轮毂部直径之比的轮毂比为v、轴向之z方向的高度为h、叶片片数为n时，决定叶片的吸入侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1u)以及决定叶片的吹出侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1d)可利用表3和表4所示3维坐标值从下述变换公式(11)获得。并且，旋翼风扇的叶片的表面以由坐标(r1，θ1，z1u)及坐标(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
本发明的涉及另一种局部表面的旋翼风扇成型用模具上，其形成旋翼风扇叶片表面的那一部分表面以从上述变换公式(11)得到的坐标(r1，θ1，z1u)以及坐标(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
当设旋翼风扇的直径为D、旋翼风扇直径与轮毂部直径之比的轮毂比为v、轴向之z方向的高度为h时，决定叶片的吸入侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1u)以及决定叶片的吹出侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1d)可利用表3和表4所示3维坐标值从下述变换公式(12)获得。并且，旋翼风扇的叶片的表面以由坐标(r1，θ1，z1u)及坐标(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
本发明的涉及另一种局部表面的旋翼风扇成型用模具上，其形成旋翼风扇叶片表面的那一部分表面以从上述变换公式(12)得到的坐标(r1，θ1，z1u)以及坐标(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
本发明的流体送进装置具备具有上述某一种旋翼风扇和对该旋翼风扇进行驱动的驱动马达的送风机。
本发明的旋翼风扇，在以旋翼风扇的旋转轴为z轴的圆柱坐标系的坐标设为(r、θ、z)时，以由下述表2所示r坐标值、θ坐标值及z坐标值所决定的曲面形状作为旋翼风扇的叶片表面的基本形状，
表102 轮毂比v＝0.275
以将上述基本形状向r、θ、z方向的至少一个方向扩大或缩小而得到的曲面构成旋翼风扇的叶片的表面。
在表102中，r表示旋翼风扇的旋转轴为z轴的圆柱坐标系的径向上的无量纲r坐标，θ表示旋翼风扇的旋转轴为z轴的圆柱坐标系的周向上的无量纲θ坐标，z表示旋翼风扇的旋转轴为z轴的圆柱坐标系的轴向(高度方向)上的无量纲z坐标。
此外，各列中的上格(zu)为旋翼风扇的负压面(吸入侧)的坐标值，下格(zd)为正压面(吹出侧)的坐标值。表102列出r在0.3～0.95的范围且θ在0.042～1的范围时的z的无量纲坐标值。表101的内容与表102相同。
另外，对于以本发明的变换公式算出的坐标值的±5％范围内的值，应将其解释为作为误差允许范围内的值而与本发明的坐标值等价的值。即，对于由以本发明的变换公式算出的坐标值的±5％范围内的坐标值所决定的形状，应将其解释为属于本发明的技术性范围内的形状。
此外，由将表102所示各坐标值进行一致性变换而得到的坐标值所决定的形状，也应将其解释为是在本发明的基本形状均等变化的范围内的形状。
本发明的涉及一种局部表面的旋翼风扇成型用模具上，其形成旋翼风扇叶片表面的那一部分表面以将上述基本形状向r、θ及z方向的至少一个方向扩大或缩小而得到的曲面形成。
在设本发明的旋翼风扇的直径为D、轴向之z方向的高度为h、叶片的展开角为λ时，决定叶片的吸入侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1u)以及决定叶片的吹出侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1d)可利用表2所示3维坐标值从下述变换公式(107)获得。并且，旋翼风扇的叶片的表面以由坐标(r1，θ1，z1u)及坐标(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
在如上所述利用变换公式改变基本形状的形态的场合，若利用由表2所示3维坐标值经一致性变换而得到的坐标值，也能够得到相同的结果。因此，即使是利用经该变换所得坐标值而算出的坐标值，只要能够从下述各变换公式算出，也应将其解释为属于本发明的技术性范围内。
本发明的涉及另一种局部表面的旋翼风扇成型用模具上，其形成旋翼风扇叶片表面的那一部分表面以从上述变换公式(107)得到的坐标(r1，θ1，z1u)以及坐标(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
当设旋翼风扇的直径为D、轴向之z方向的高度为h、叶片片数为n时，决定叶片的吸入侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1u)以及决定叶片的吹出侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1d)可利用表2所示3维坐标值从下述变换公式(108)获得。并且，旋翼风扇的叶片的表面以由坐标(r1，θ1，z1u)及坐标(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
本发明的涉及又一种局部表面的旋翼风扇成型用模具上，其形成旋翼风扇叶片表面的那一部分表面以从上述变换公式(108)得到的坐标(r1，θ1，z1u)以及坐标(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
当设旋翼风扇的直径为D、轴向之z方向的高度为h时，决定叶片的吸入侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1u)以及决定叶片的吹出侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1d)可利用上述表2所示3维坐标值从下述变换公式(109)获得。并且，旋翼风扇的叶片的表面以由坐标(r1，θ1，z1u)及坐标(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
本发明的涉及又一种局部表面的旋翼风扇成型用模具上，其形成旋翼风扇叶片表面的那一部分表面以从上述变换公式(109)得到的坐标(r1，θ1，z1u)以及坐标(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
当设旋翼风扇的直径为D、旋翼风扇直径与轮毂部直径之比的轮毂比为v、轴向之z方向的高度为h、叶片的展开角为λ时，决定叶片的吸入侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1u)以及决定叶片的吹出侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1d)可利用表102所示3维坐标值从下述变换公式(110)获得。并且，旋翼风扇的叶片的表面以由坐标(r1，θ1，z1u)及坐标(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
本发明的涉及又一种局部表面的旋翼风扇成型用模具上，其形成旋翼风扇叶片表面的那一部分表面以从上述变换公式(110)得到的坐标(r1，θ1，z1u)以及坐标(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
当设旋翼风扇的直径为D、旋翼风扇直径与轮毂部直径之比的轮毂比为v、轴向之z方向的高度为h、叶片片数为n时，决定叶片的吸入侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1u)以及决定叶片的吹出侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1d)可利用表2所示3维坐标值从下述变换公式(111)获得。并且，旋翼风扇的叶片的表面以由坐标(r1，θ1，z1u)及坐标(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
本发明的涉及另一种局部表面的旋翼风扇成型用模具上，其形成旋翼风扇叶片表面的那一部分表面以从上述变换公式(111)得到的坐标(r1，θ1，z1u)以及坐标(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
当设旋翼风扇的直径为D、旋翼风扇直径与轮毂部直径之比的轮毂比为v、轴向之z方向的高度为h时，决定叶片的吸入侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1u)，以及决定叶片的吹出侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1d)可利用表102所示3维坐标值从下述变换公式(112)获得。并且，旋翼风扇的叶片的表面以由坐标(r1，θ1，z1u)及坐标(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
本发明的涉及另一种局部表面的旋翼风扇成型用模具上，其形成旋翼风扇叶片表面的那一部分表面，以从上述变换公式(112)得到的坐标(r1，θ1，z1u)以及坐标(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
本发明的流体送进装置具备具有上述某一种旋翼风扇和对该旋翼风扇进行驱动的驱动马达的送风机。
本发明的旋翼风扇，在以旋翼风扇的旋转轴为z轴的圆柱坐标系的坐标设为(r、θ、z)时，以由下述表202所示r坐标值、θ坐标值及z坐标值所决定的曲面形状作为旋翼风扇的叶片表面的基本形状，
表202 轮毂比v＝0.275
以将上述基本形状向r、θ、z方向的至少一个方向扩大或缩小而得到的曲面构成旋翼风扇的叶片的表面。
在表202中，r表示旋翼风扇的旋转轴为z轴的圆柱坐标系的径向上的无量纲r坐标，θ表示旋翼风扇的旋转轴为z轴的圆柱坐标系的周向上的无量纲θ坐标，z表示旋翼风扇的旋转轴为z轴的圆柱坐标系的轴向(高度方向)上的无量纲z坐标。
此外，各列中的上格(zu)为旋翼风扇的负压面(吸入侧)的坐标值，下格(zd)为正压面(吹出侧)的坐标值。表202列出r在0.3～0.95的范围且θ在0.042～1的范围时的z的无量纲坐标值。表201的内容与表202相同。
另外，对于以本发明的变换公式算出的坐标值的±5％范围内的值，应将其解释为作为误差允许范围内的值而与本发明的坐标值等价的值。即，对于由以本发明的变换公式算出的坐标值的±5％范围内的坐标值所决定的形状，应将其解释为属于本发明的技术性范围内的形状。
此外，由将表202所示各坐标值进行一致性变换而得到的坐标值所决定的形状，也应将其解释为是在本发明的基本形状均等变化的范围内的形状。
本发明的涉及一种局部表面的旋翼风扇成型用模具上，其形成旋翼风扇叶片表面的那一部分表面以将上述基本形状向r、θ及z方向的至少一个方向扩大或缩小而得到的曲面形成。
在设本发明的旋翼风扇的直径为D、轴向之z方向的高度为h、叶片的展开角为λ时，决定叶片的吸入侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1u)以及决定叶片的吹出侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1d)可利用表2所示3维坐标值从下述变换公式(207)获得。并且，旋翼风扇的叶片的表面以由坐标(r1，θ1，z1u)及坐标(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
在如上所述利用变换公式改变基本形状的形态的场合，若利用由表2所示3维坐标值经一致性变换而得到的坐标值，也能够得到相同的结果。因此，即使是利用经该变换所得坐标值而算出的坐标值，只要能够从下述各变换公式算出，也应将其解释为属于本发明的技术性范围内。
本发明的涉及另一种局部表面的旋翼风扇成型用模具上，其形成旋翼风扇叶片表面的那一部分表面以从上述变换公式(207)得到的坐标(r1，θ1，z1u)以及坐标(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
当设旋翼风扇的直径为D、轴向之z方向的高度为h、叶片片数为n时，决定叶片的吸入侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1u)以及决定叶片的吹出侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1d)可利用表2所示3维坐标值从下述变换公式(208)获得。并且，旋翼风扇的叶片的表面以由坐标(r1，θ1，z1u)及坐标(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
本发明的涉及又一种局部表面的旋翼风扇成型用模具上，其形成旋翼风扇叶片表面的那一部分表面以从上述变换公式(208)得到的坐标(r1，θ1，z1u)以及坐标(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
当设旋翼风扇的直径为D、轴向之z方向的高度为h时，决定叶片的吸入侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1u)以及决定叶片的吹出侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1d)可利用上述表202所示3维坐标值从下述变换公式(209)获得。并且，旋翼风扇的叶片的表面以由坐标(r1，θ1，z1u)及坐标(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
本发明的涉及又一种局部表面的旋翼风扇成型用模具上，其形成旋翼风扇叶片表面的那一部分表面以从上述变换公式(209)得到的坐标(r1，θ1，z1u)以及坐标(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
当设旋翼风扇的直径为D、旋翼风扇直径与轮毂部直径之比的轮毂比为v、轴向之z方向的高度为h、叶片的展开角为λ时，决定叶片的吸入侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1u)以及决定叶片的吹出侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1d)可利用表202所示3维坐标值从下述变换公式(210)获得。并且，旋翼风扇的叶片的表面以由坐标(r1，θ1，z1u)及坐标(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
本发明的涉及又一种局部表面的旋翼风扇成型用模具上，其形成旋翼风扇叶片表面的那一部分表面以从上述变换公式(210)得到的坐标(r1，θ1，z1u)以及坐标(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
当设旋翼风扇的直径为D、旋翼风扇直径与轮毂部直径之比的轮毂比为v、轴向之z方向的高度为h、叶片片数为n时，决定叶片的吸入侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1u)以及决定叶片的吹出侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1d)可利用表202所示3维坐标值从下述变换公式(211)获得。并且，旋翼风扇的叶片的表面，以由坐标(r1，θ1，z1u)及坐标(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
本发明的涉及另一种局部表面的旋翼风扇成型用模具上，其形成旋翼风扇叶片表面的那一部分表面以从上述变换公式(211)得到的坐标(r1，θ1，z1u)以及坐标(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
当设旋翼风扇的直径为D、旋翼风扇直径与轮毂部直径之比的轮毂比为v、轴向之z方向的高度为h时，决定叶片的吸入侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1u)以及决定叶片的吹出侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1d)可利用表2所示3维坐标值从下述变换公式(212)获得。并且，旋翼风扇的叶片的表面以由坐标(r1，θ1，z1u)及坐标(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
本发明的涉及另一种局部表面的旋翼风扇成型用模具上，其形成旋翼风扇叶片表面的那一部分表面以从上述变换公式(212)得到的坐标(r1，θ1，z1u)以及坐标(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
本发明的流体送进装置具备具有上述某一种旋翼风扇和对该旋翼风扇进行驱动的驱动马达的送风机。
附图的简单说明
图1是本发明的实施例1的旋翼风扇的主视图。
图2是本发明的实施例1的旋翼风扇(负压面)的立体图。
图3是本发明的实施例1的旋翼风扇(正压面)的立体图。
图4是比较例1的旋翼风扇的主视图。
图5是比较例1的旋翼风扇(负压面)的立体图。
图6是比较例1的旋翼风扇(正压面)的立体图。
图7是本发明的旋翼风扇成型用模具的局部剖视侧视图。
图8A和图8C是本发明的流体送进装置的侧视图，图8B是本发明的流体送进装置的正面构成图。
图9是本发明的流体送进装置的送风机的一实施形式的立体图。
图10是本发明的流体送进装置的送风机的一实施形式的立体图。
图11是本发明实施例21的旋翼风扇的主视图。
图12是本发明的实施例21的旋翼风扇(负压面)的立体图。
图13是本发明的实施例21的旋翼风扇(正压面)的立体图。
图14是比较例4的旋翼风扇的主视图。
图15是比较例4的旋翼风扇(负压面)的立体图。
图16是比较例4的旋翼风扇(正压面)的立体图。
图17是本发明的旋翼风扇成型用模具的局部剖视侧视图。
图18A和图18C是本发明的流体送进装置的侧视图，图18B是本发明的流体送进装置的正面构成图。
图19是本发明的流体送进装置的送风机的另一个实施形式的立体图。
图20是本发明的流体送进装置的送风机的又一个实施形式的立体图。
图21是本发明实施例41的旋翼风扇的主视图。
图22是本发明的实施例41的旋翼风扇(负压面)的立体图。
图23是本发明的实施例41的旋翼风扇(正压面)的立体图。
图24是比较例7的旋翼风扇的主视图。
图25是比较例7的旋翼风扇(负压面)的立体图。
图26是比较例7的旋翼风扇(正压面)的立体图。
图27是本发明的旋翼风扇成型用模具的局部剖视侧视图。
图28A和图28C是本发明的流体送进装置的侧视图，图28B是本发明的流体送进装置的正面构成图。
图29是本发明的流体送进装置的送风机的又一个实施形式的立体图。
图30是本发明的流体送进装置的送风机的又一个实施形式的立体图。
实施发明的优选方式下面，对本发明所涉及的旋翼风扇、旋翼风扇成型用模具以及流体送进装置的实施形式，结合附图1～30进行说明。
图1示出本发明的旋翼风扇1的主视图。本发明的旋翼风扇1是例如由内含玻璃纤维的AS树脂等合成树脂一体成型而成。旋翼风扇1的直径D＝400mm，轴向(z方向)的高度h＝140mm，叶片片数n＝3片，叶片的展开角λ＝120度(deg)，轮毂比v＝0.35(轮毂直径vD＝140mm)，在轮毂部2的周围设有呈辐射状一体设置的3片叶片3。
此外，本发明的一个重要特征是，以由特定的坐标值所决定的基本形状作为基础而得到旋翼风扇1的叶片3的表面形状。即，将基本形状的各坐标值在r、θ、z方向上分别通过既定的变换公式进行变换，并以由变换所得坐标值所决定的曲面形状作为旋翼风扇1的叶片3的表面形状。
本发明的基本形状，其典型形状是由前述表3和表4所示坐标值所决定的。但是，由前述表3和表4所示坐标值乘以既定的系数进行该坐标值的变换而得到的坐标值所决定的形状，也应将其解释为与本发明的基本形状等价。
在以旋翼风扇1的旋转轴为z轴的圆柱坐标系进行表达时，叶片3的负压面表面的坐标(r1，θ1，z1u)以及叶片3的正压面表面的坐标(r1，θ1，z1d)是以将表3、表4所示无量纲3维坐标值经下述变换公式13进行变换而得到的坐标值所决定的曲面、即由表5、表6所示坐标值所特定的曲面构成。
该曲面也可以是由各坐标的坐标值的±5％范围内的坐标值所特定的曲面。此外，虽说可以利用由前述表3和表4所示坐标值经一致性变换而得到的坐标值得到表5、表6所示坐标值，但在这种场合，只需使变换公式13有若干变形即可满足要求，因而应将其解释为是在本发明均等变化范围内的变形。
实施例1表5 直径D＝400高度h＝140展开角λ＝120轮毂比v＝0.35
实施例1表6
图1中，圆柱坐标系r、θ以单点划线示出。z轴在图1中未示出，z轴在图1中是穿过旋翼风扇1的轮毂部2的旋转中心0且垂直于纸面的线(即与旋翼风扇1的旋转轴心重合的线)。
图1中，对于旋翼风扇1的叶片3，在r方向上画出将80mm～190mm的范围以10mm为间隔进行分割的线，在θ方向上画出将0deg～125deg的范围以5deg为间隔进行分割的线，各交点处的z的坐标值示于表5中。其中，各列中的上格示出旋翼风扇的负压面(吸入侧)的值，下格示出正压面(吹出侧)的值。此外，在θ为0deg～125deg的范围内的叶片3的外缘部的r、θ、z的各个坐标值示于表6。
叶片3的片厚在叶片3的根部变厚。此外，叶片3的表面的形状既可以是平滑的形状，也可以设有沟槽或突起、呈沉头孔形状之类的凹凸。此外，叶片3的后缘也可以呈锯齿状。在各变换公式中，d任意，fu＝fd任意是由于无论d以及fu＝fd选为何值，均能够使旋翼风扇的形状完全相同的缘故。
此外，本发明的旋翼风扇1，既可以由ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)树脂或聚丙烯(PP)等合成树脂一体成型，也可以由含有云母等而使强度增加的合成树脂一体成型，但也可以不是一体成型的。
图7示出用来形成图1所示旋翼风扇1的、旋翼风扇成型用模具4的一个例子。如图7所示，模具4是用来以合成树脂成型旋翼风扇1的模具，具有固定模具5和活动模具6。
并且，由两个模具5、6所决定的模腔的形状与旋翼风扇1的形状大致相同。上述固定模具5上形成叶片3表面的那一部分模具表面的坐标(r1，θ1，z1u)、以及活动模具6上形成叶片3表面的那一部分模具表面的坐标(r1，θ1，z1d)，可通过下述变换公式14对表3、表4所示无量纲3维坐标值进行变换而获得。
即，固定模具5及活动模具6具有分别由表5、表6所示坐标值所特定的曲面部分。而在这种场合，各曲面也可以由各坐标值的±5％范围内的坐标值所特定。
在这里，模具的上述曲面形状的尺寸，也可以在对成型时的收缩加以考虑的基础上加以确定。在这种场合，成型模具4也可以这样形成，即，为了能够在收缩后形成具有曲面为上述表5、表6所示3维坐标值的±5％范围内的坐标值所特定的3维曲面的叶片3的旋翼风扇1，可将成型时的收缩、翘曲、变形等因素考虑在内而对上述坐标数据进行修正；本发明的成型模具中包含有这些内容。
此外，本实施形式中的旋翼风扇成型用模具4如图7所示，旋翼风扇1的负压面表面靠固定模具5形成，旋翼风扇1的正压面表面靠活动模具6形成，但也可以是旋翼风扇1的正压面表面靠固定模具5形成，旋翼风扇1的负压面表面靠活动模具6形成。
下面，对本发明的实施例和比较例进行具体的说明。
(实施例1)图1所示直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝140mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.35(轮毂直径vD＝140mm)的旋翼风扇1，其叶片的表面以上述表5、表6所示的3维曲面形成。图2和图3示出本实施例1的旋翼风扇1的立体图。
(实施例2)直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝154mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.35(轮毂直径vD＝140mm)的旋翼风扇1的叶片的表面，以将表3、表4所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式15进行变换而成的曲面，即，以由表7及表8所特定的3维曲面形成。
实施例2表7 直径D＝400高度h＝154展开角λ＝120轮毂比v＝0.35
实施例2表8
(实施例3)直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝147mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.35(轮毂直径vD＝140mm)的旋翼风扇1，以将表3、表4所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式16进行变换而成的曲面，即，以由表9及表10所特定的3维曲面形成。
实施例3表9 直径D＝400高度h＝147展开角λ＝120轮毂比v＝0.35
实施例3表10
(实施例4)直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝133mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.35(轮毂直径vD＝140mm)的旋翼风扇1，以将表3、表4所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式17进行变换而成的曲面，即，以由表11、表12所特定的3维曲面形成。
实施例4表11 直径D＝400高度h＝133展开角λ＝120轮毂比v＝0.35
实施例4表12
(实施例5)直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝126mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.35(轮毂直径vD＝140mm)的旋翼风扇1，以将表3、表4所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式18进行变换而成的曲面，即，以由表13、表14所特定的3维曲面形成。
实施例5表13 直径D＝400高度h＝126展开角λ＝120轮毂比v＝0.35
实施例5表14
(实施例6)直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝112mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.35(轮毂直径vD＝140mm)的旋翼风扇1，以将表3、表4所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式19进行变换而成的曲面，即，以由表15、表16所特定的3维曲面形成。
实施例6表15 直径D＝400高度h＝112展开角λ＝120轮毂比v＝0.35
实施例6表16
(实施例7)直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝126mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝108deg、轮毂比v＝0.35(轮毂直径vD＝140mm)的旋翼风扇1，以将表3、表4所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式20进行变换而成的曲面，即，以由表17、表18所特定的3维曲面形成。
实施例7表17 直径D＝400高度h＝126展开角λ＝108轮毂比v＝0.35
实施例7表18
(实施例8)直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝140mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝90deg、轮毂比v＝0.35(轮毂直径vD＝140mm)的旋翼风扇1，以将表3、表4所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式21进行变换而成的曲面，即，以由表19、表20所特定的3维曲面形成。
实施例8表19 直径D＝400高度h＝140展开角λ＝90轮毂比v＝0.35
实施例8表20
(实施例9)直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝140mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝132deg、轮毂比v＝0.35(轮毂直径vD＝140mm)的旋翼风扇1，以将表3、表4所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式22进行变换而成的曲面，即，以由表21、表22所特定的3维曲面形成。
实施例9表21 直径D＝400高度h＝140展开角λ＝132轮毂比v＝0.35
实施例9表22
(实施例10)直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝140mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.275(轮毂直径vD＝110mm)的旋翼风扇1，以将表3、表4所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式23进行变换而成的曲面，即，以由表23、表24所特定的3维曲面形成。
实施例10表23 直径D＝400高度h＝140展开角λ＝120轮毂比v＝0.275
实施例10表24
(实施例11)直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝112mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.35(轮毂直径vD ＝140mm)的旋翼风扇1，以将表3、表4所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式24进行变换而成的曲面，即，以由表25、表26所特定的3维曲面形成。
实施例11表25 直径D＝400高度h＝112(eu＝112.ed＝106.4.fu＝fd＝0)展开角λ＝120轮毂比v＝0.35
实施例11表26
(实施例12)直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝112mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.35(轮毂直径vD＝140mm)的旋翼风扇1，以将表3、表4所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式25进行变换而成的曲面，即，以由表27、表28所特定的3维曲面形成。
实施例12表27 直径D＝400高度h＝112(eu＝112.ed＝112.fu＝3.fd＝0)展开角λ＝120轮毂比v＝0.35
实施例12表28
(实施例13)直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝112mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.35(轮毂直径vD＝140mm)的旋翼风扇1，以将表3、表4所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式26进行变换而成的曲面，即，以由表29、表30所特定的3维曲面形成。
实施例13表29 直径D＝400高度h＝112(eu＝112.ed＝106.4.fu＝3.fd＝0).
展开角λ＝120轮毂比v＝0.35
实施例13表30
(实施例14)直径D＝316mm、轴向(z方向)的高度h＝100mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.272(轮毂直径vD＝86mm)的旋翼风扇1，以将表3、表4所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式27进行变换而成的曲面，即，以由表31、表32所特定的3维曲面形成。
实施例14表31 直径D＝316高度h＝100展开角λ＝120轮毂比v＝0.72
实施例14表32
(实施例15)直径D＝316mm、轴向(z方向)的高度h＝100mm、叶片片数n＝4片、叶片的展开角λ＝90deg、轮毂比v＝0.272(轮毂直径vD＝86mm)的旋翼风扇1，以将表3、表4所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式28进行变换而成的曲面，即，以由表33、表34所特定的3维曲面形成。
实施例16表33 直径D＝316高度h＝100展开角λ＝90轮毂比v＝0.272
实施例15表34
(实施例16)直径D＝316mm、轴向(z方向)的高度h＝100mm、叶片片数n＝5片、叶片的展开角λ＝72deg、轮毂比v＝0.272(轮毂直径vD＝86mm)的旋翼风扇1，以将表3、表4所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式29进行变换而成的曲面，即，以由表35、表36所特定的3维曲面形成。
实施例16表35 直径D＝316高度h＝100展开角λ＝72轮毂比v＝0.272
实施例16表36
(实施例17)直径D＝316mm、轴向(z方向)的高度h＝100mm、叶片片数n＝5片、叶片的展开角λ＝108.5deg、轮毂比v＝0.272(轮毂直径vD＝86mm)的旋翼风扇1，以将表3、表4所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式30进行变换而成的曲面，即，以由表37、表38所特定的3维曲面形成。
实施例17表37 直径D＝316高度h＝100展开角λ＝108.5轮毂比v＝0.272
实施例17表38
(实施例18)直径D＝460mm、轴向(z方向)的高度h＝161mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.326(轮毂直径vD＝150mm)的旋翼风扇1，以将表3、表4所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式31进行变换而成的曲面，即，以由表39、表40所特定的3维曲面形成。
实施例18表39 直径D＝460高度h＝161展开角λ＝120轮毂比v＝0.326
表40
(实施例19)直径D＝460mm、轴向(z方向)的高度h＝168mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.326(轮毂直径vD＝150mm)的旋翼风扇1，以将表3、表4所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式32进行变换而成的曲面，即，以由表41、表42所特定的3维曲面形成。
实施例19表41 直径D＝460高度h＝168展开角λ＝125.2轮毂比v＝0.326
实施例19表42
(实施例20)直径D＝460mm、轴向(z方向)的高度h＝140mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.326(轮毂直径vD＝150mm)的旋翼风扇1，以将表3、表4所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式33进行变换而成的曲面，即，以由表43、表44所特定的3维曲面形成。
实施例20表43 直径D＝460高度h＝140展开角λ＝104.3轮毂比v＝0.326
实施例20表44
下面，就本发明的比较例结合图4～图6进行说明。图4是比较例1的旋翼风扇的主视图，图5和图6是比较例1的旋翼风扇的立体图。
(比较例1)如图4所示，直径D ＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝140mm、叶片片数n＝3片、轮毂比v＝0.35(轮毂直径vD＝140mm)的旋翼风扇1，其叶片3的表面以由下述表45所特定的3维曲面形成。图中的2是轮毂部。另外，r、θ、z是与实施例1同样地进行设定的。
比较例1表45
(比较例2)直径D＝316mm、轴向(z方向)的高度h＝100mm、叶片片数n＝5片、轮毂比v＝0.253(轮毂直径vD＝80mm)的旋翼风扇1，其叶片的表面以由下述表46所特定的3维曲面形成。另外，r、θ、z是与实施例1同样地进行设定的。
比较例2表46
(比较例3)直径D＝460mm、轴向(z方向)的高度h＝168mm、叶片片数n＝3片、轮毂比v＝0.35(轮毂直径vD＝161mm)的旋翼风扇1，其叶片的表面以由下述表47所特定的3维曲面形成。另外，r、θ、z是与实施例1同样地进行设定的。
比较例3表47
将如上所述的实施例1至实施例20、以及、比较例1至比较例3的旋翼风扇安装在空调机的室外机中并对风量、电能消耗、噪音等进行了测量。
首先，对于风扇直径为φ400的、实施例1至实施例13以及比较例1的风扇，使用冷冻能力为28kW级的室外机，以DC马达进行驱动。其结果示于下述表48。
表48
其次，对于风扇直径为φ316的、实施例14至实施例17以及比较例2的风扇，使用内装型室外机，以AC马达进行驱动。其结果示于下述表49。
表49
其次，对于风扇直径为φ460的、实施例18至实施例20以及比较例3的风扇，使用多模式大型室外机，以AC马达进行驱动。其结果示于下述表50。
表50
由上述表48可知，本发明的实施例1至实施例13所示旋翼风扇与相同直径的旋翼风扇的比较例1相比，风量相同时电能消耗减少了40％以上，此外，噪音可降低4～6db。
此外，由上述表49可知，本发明的实施例14至实施例17所示旋翼风扇与相同直径的旋翼风扇的比较例2相比，风量相同时电能消耗减少了15～30％，此外，噪音可降低3～5db。
此外，由上述表50可知，本发明的实施例18至实施例20所示旋翼风扇与相同直径的旋翼风扇的比较例3相比，风量相同时电能消耗减少了40～45％，此外，噪音可降低3～5db。
此外，上述表48的实施例1至实施例6中，在相同直径D＝400mm、相同展开角λ＝120deg的情况下，作为其高度可满足下述公式34的高度h，即h＝140的实施例1，在效率和噪音方面最具有优越性。
c=λ=360/n=24007×hD...(34)]]>此外，上述表48的实施例1、实施例8、以及实施例9中，相同直径D＝400mm、相同高度h＝140mm时的叶片展开角λ可满足下述公式35的叶片展开角，即λ＝120的实施例1，在效率和噪音方面最具有优越性。
c=λ=360/n=24007×hD...(35)]]>上述表48的实施例5和实施例7中，相同直径D＝400mm、相同高度h＝126mm时的叶片展开角λ，比起实施例5，实施例7更呈现出优越性。即，在下述的式36中，当前者与后者不相同时，后者具有优越性。
c=λ=360/nc=λ=24007×hD...(36)]]>
此外，上述表48的实施例1和实施例10中，就相同直径D＝400mm、相同高度h＝140mm、相同叶片展开角λ＝120deg时的轮毂比v而言，由于实施例10是相对于实施例1以满足下述公式37进行变换的，因此，在效率和噪音方面，实施例10与实施例1同样呈现出优越性。
a=1013D(1-v)b=-1013D(1-v)×0.35+vD2...(37)]]>此外，对于上述表48的实施例1、实施例6、实施例11至实施例13，就相同直径D＝400mm、相同高度h＝112mm、相同叶片展开角λ＝120deg时eu、ed、fu、fd如何决定进行说明。
实施例6与实施例1相比，h/D要小，即翼片的厚度薄。因此，在风扇旋转时施加在翼片(叶片)上的离心力的作用下，翼片产生较大变形使得翼片的高度降低，因而效率差噪音大。
为防止这种情况的发生，只要根据下面的变换公式38设定eu、ed、fu及fd之间关系，增加翼片的厚度即可，实施例11至实施例13相对于实施例6呈现出优越性。
当eu＜ed、fu＞fd时，由于翼片模具形状发生很大改变，将导致效率变差、噪音增大；而当eu＝ed、fu＜fd时，eu＞ed、fu＜fd时，eu＜ed、fu＜fd时，eu＜ed、fu＝fd时，翼面形状不能成立。
此外，上述表49的实施例14至实施例16中，相同直径D＝316mm、相同高度h＝100mm、叶片展开角λ＝360/n时叶片片数为最接近下述公式39的值n＝3片的实施例14，在效率和噪音方面最具有优越性。
24007×hD=24007×100316=108.5...(39)]]>此外，将上述表49的实施例16与实施例17进行比较时，与实施例16相比，实施例17更呈现出优越性。这是对相同直径D＝316mm、相同高度h＝100mm、相同叶片片数＝5片时的叶片展开角λ进行比较的结果。即，在下述公式40中，当前者与后者不相同时，后者呈现出优越性。
c=λ=360/nc=λ=24007×hD...(40)]]>此外，上述表50的实施例18至实施例20中，与实施例19、实施例20相比，实施例18呈现出优越性。这是对相同直径D＝460mm、相同叶片片数n＝3片时的叶片展开角λ和高度h进行比较的结果。即，在选择叶片展开角λ和高度h时，不是仅仅以能够满足下述公式41中的第1式(上式)来选择λ，还以能够满足公式41中的第2式(中式)来选择叶片片数n、叶片展开角λ以及高度h，因而使其更具有优越性。即，对于本发明的旋翼风扇，下述公式41中的第3式(下式)在决定设计指导思想时是很重要的。
c=λ=360/n=24007×hD...(41)]]>360/n=24007×hD]]>
下面，就本发明所涉及的流体送进装置进行说明。图8所示流体送进装置7具备由实施例1的旋翼风扇1和驱动马达8构成的送风机9，靠该送风机9将流体送出。
作为这种结构的流体送进装置，例如有空调机、空气清洁机、加湿器、风扇、风扇式加热器、冷却装置、换气装置等，而本实施形式的流体送进装置7是空调机的室外机10。
该室外机10内具备室外热交换器11，通过上述送风机9有效地进行热交换。此时，送风机9通过马达角钢12设置在室外机10中，室外机10的吹出口13如图9所示是喇叭口14。
此外，流体送进装置7中也可以设置如图10所示有环状挡圈15设置在旋翼风扇1周围的送风机9。在这种场合，作为室内机与室外机做成一体的窗式等空调机，能够搅起排放水而将排放水吹到室外热交换器11上以谋求更高的效率。
本实施形式的室外机10具备实施例1的旋翼风扇1，因而是低噪音的安静的室外机。此外，由于旋翼风扇1是风扇效率得到提高的风扇，因而是可实现节能的高效率的室外机。可以推断，采用其它实施例的旋翼风扇时也能够得到同样的结果。
下面，就本发明所涉及的旋翼风扇、旋翼风扇成型用模具以及流体送进装置的另一个实施形式，结合图11至图20进行说明。
图11示出本发明的旋翼风扇1的主视图。本发明的旋翼风扇1是例如由内含玻璃纤维的AS树脂等合成树脂一体成型而成。旋翼风扇1的直径D＝400mm，轴向(z方向)的高度h＝140mm，叶片片数n＝3片，叶片的展开角λ＝120度(deg)，轮毂比v＝0.275(轮毂直径vD＝110mm)，在轮毂部2的周围设有呈辐射状一体设置的3片叶片3。
此外，本发明的一个重要特征是，以由特定的坐标值所决定的基本形状作为基础而得到旋翼风扇1的叶片3的表面形状。即，将基本形状的各坐标值在r、θ、z方向上分别通过既定的变换公式进行变换，并以由变换所得坐标值所决定的曲面形状作为旋翼风扇1的叶片3的表面形状。
本发明的基本形状，其典型形状是由前述表2所示坐标值所决定的。但是，由前述表2所示坐标值乘以既定的系数进行该坐标值的一致性变换而得到的坐标值所决定的形状，也应将其解释为与本发明的基本形状等价。
在以旋翼风扇1的旋转轴为z轴的圆柱坐标系进行表达时，叶片3的负压面表面的坐标(r1，θ1，z1u)以及叶片3的正压面表面的坐标(r1，θ1，z1d)由将表102所示无量纲3维坐标值经下述变换公式113进行变换而得到的坐标值所特定的曲面，即由表103所示坐标值所特定的曲面构成。
该曲面也可以是由各坐标的坐标值的±5％范围内的坐标值所特定的曲面。此外，虽说可以利用由前述表102所示坐标值经一致性变换而得到的坐标值得到表103所示坐标值，但在这种场合，只需使变换公式113有若干变形即可满足要求，因而应将其解释为是在本发明均等变化范围内的变形。
实施例21表103 直径D＝400高度h＝140展开角λ＝120轮毂比v＝0.275
图11中，圆柱坐标系r、θ以单点划线示出。z轴在图11中未示出，z轴在图1中是穿过旋翼风扇1的轮毂部2的旋转中心0且垂直于纸面的线(即与旋翼风扇1的旋转轴心重合的线)。
图11中，对于旋翼风扇1的叶片3，在r方向上画出将60mm～190mm的范围以10mm为间隔进行分割的线，在θ方向上画出将0deg～125deg的范围以5deg为间隔进行分割的线，各交点处的z的坐标值示于表103中。其中，各列中的上格示出旋翼风扇的负压面(吸入侧)的值，下格示出正压面(吹出侧)的值。
叶片3的片厚在叶片3的根部处变厚。此外，为了减轻重量，叶片3的边缘做得极薄，因此，在成型时出现树脂流动不畅的情况时，也可以与表3相比增加局部的厚度。此外，叶片3表面的形状既可以是平滑的形状，也可以设有沟槽或突起、呈沉头孔形状之类的凹凸。此外，叶片3的后缘也可以呈锯齿状。在各变换公式中，之所以d任意，以及fu＝fd任意，是由于无论d以及fu＝fd选为何值，均能够使旋翼风扇的形状完全相同的缘故。
此外，本发明的旋翼风扇1，既可以由ABS(acrylonitrile-butadiene-styrene)树脂或聚丙烯(PP)等合成树脂一体成型，也可以由含有云母等而使强度增加的合成树脂一体成型，但也可以不是一体成型的。
图17示出用来形成图11所示旋翼风扇1的、旋翼风扇成型用模具4的一个例子。如图17所示，模具4是用来以合成树脂成型旋翼风扇1的模具，具有固定模具5和活动模具6。
并且，由两个模具5、6所决定的模腔的形状与旋翼风扇1的形状大致相同。上述固定模具5上形成叶片3表面的那一部分模具表面的坐标(r1，θ1，z1u)、以及活动模具6上形成叶片3表面的那一部分模具表面的坐标(r1，θ1，z1d)可通过下述变换公式114对表102所示无量纲3维坐标值进行变换而获得。
即，固定模具5及活动模具6具有分别由表103所示坐标值所特定的曲面部分。而在这种场合，各曲面也可以由各坐标值的±5％范围内的坐标值所特定。
在这里，模具的上述曲面形状的尺寸也可以在对成型时的收缩加以考虑的基础上加以确定。在这种场合，成型模具4也可以这样形成，即，为了能够在收缩后形成具有曲面为上述表3所示3维坐标值的±5％范围内的坐标值所特定的3维曲面的叶片3的旋翼风扇1，可将成型时的收缩、翘曲、变形等因素考虑在内而对上述坐标数据进行修正；本发明的成型模具中包含有这些内容。
此外，本实施形式中的旋翼风扇成型用模具4如图17所示，旋翼风扇1的负压面表面靠固定模具5形成，旋翼风扇1的正压面表面靠活动模具6形成，但也可以是，旋翼风扇1的正压面表面靠固定模具5形成，旋翼风扇1的负压面表面靠活动模具6形成。
下面，对本发明的其它实施例和比较例进行具体的说明。
(实施例21)图11所示直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝140mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.275(轮毂直径vD＝110mm)的旋翼风扇1，其叶片的表面以上述表103所示的3维曲面形成。图12和图13示出本实施例21的旋翼风扇1的立体图。
(实施例22)直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝154mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.275(轮毂直径vD＝110mm)的旋翼风扇1的叶片的表面，以将表102所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式115进行变换而成的曲面，即，以由表104所特定的3维曲面形成。
实施例22表104 直径D＝400高度h＝154展开角λ＝120轮毂比v＝0.275
(实施例23)直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝147mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.275(轮毂直径vD＝110mm)的旋翼风扇1，以将表102所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式116进行变换而成的曲面，即，以由表105所特定的3维曲面形成。
实施例23表105 直径D＝400高度h＝147展开角λ＝120轮毂比v＝0.275
(实施例24)直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝133mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.275(轮毂直径vD＝110mm)的旋翼风扇1，以将表102所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式117进行变换而成的曲面，即，以由表106所特定的3维曲面形成。
实施例24表106 直径D＝400高度h＝133展开角λ＝120轮毂比v＝0.275
(实施例25)直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝126mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.275(轮毂直径vD＝110mm)的旋翼风扇1，以将表102所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式118进行变换而成的曲面，即，以由表107所特定的3维曲面形成。
实施例25表107 直径D＝400高度h＝126展开角λ＝120轮毂比v＝0.275
(实施例26)直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝112mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.275(轮毂直径vD＝110mm)的旋翼风扇1，以将表102所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式119进行变换而成的曲面，即，以由表108所特定的3维曲面形成。
实施例26表108 直径D＝400高度h＝112展开角λ＝120轮毂比v＝0.275
(实施例27)直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝126mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝108deg、轮毂比v＝0.275(轮毂直径vD＝110mm)的旋翼风扇1，以将表102所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式120进行变换而成的曲面，即，以由表109所特定的3维曲面形成。
实施例27表109 直径D＝400高度h＝126展开角λ＝108轮毂比v＝0.275
(实施例28)直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝140mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝90deg、轮毂比v＝0.275(轮毂直径vD＝110mm)的旋翼风扇1，以将表102所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式121进行变换而成的曲面，即，以由表110所特定的3维曲面形成。
实施例28表110 直径D＝400高度h＝140展开角λ＝90轮毂比v＝0.275
(实施例29)直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝140mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝132deg、轮毂比v＝0.275(轮毂直径vD＝110mm)的旋翼风扇1，以将表102所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式122进行变换而成的曲面，即，以由表111所特定的3维曲面形成。
实施例29表111 直径D＝400高度h＝140展开角λ＝132轮毂比v＝0.275
(实施例30)直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝140mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.35(轮毂直径vD＝140mm)的旋翼风扇1，以将表102所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式123进行变换而成的曲面，即，以由表112所特定的3维曲面形成。
实施例30表112 直径D＝400高度h＝140展开角λ＝120轮毂比v＝0.35
(实施例31)直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝112mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.275(轮毂直径vD＝110mm)的旋翼风扇1，以将表102所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式124进行变换而成的曲面，即，以由表113所特定的3维曲面形成。
实施例31表113 直径D＝400高度h＝112(eu＝112.ed＝106.4，fu＝fd＝0)展开角λ＝120轮毂比v＝0.275
(实施例32)直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝112mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.275(轮毂直径vD＝110mm)的旋翼风扇1，以将表102所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式125进行变换而成的曲面，即，以由表114所特定的3维曲面形成。
实施例32表114 直径D＝400高度h=112 (eu＝112，ed=112，fu＝3，fd＝D)展开角 λ＝120轮毂比 v＝0.275
(实施例33)直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝112mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.275(轮毂直径vD＝110mm)的旋翼风扇1，以将表102所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式126进行变换而成的曲面，即，以由表115所特定的3维曲面形成。
实施例33表115 直径D＝400高度h＝112(eu＝112，ed＝106.4，fu＝3，fd＝0)展开角λ＝120轮毂比v＝0.275
(实施例34)直径D＝316mm、轴向(z方向)的高度h＝100mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.272(轮毂直径vD＝86mm)的旋翼风扇1，以将表102所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式127进行变换而成的曲面，即，以由表116所特定的3维曲面形成。
实施例34表116 直径D＝316高度h＝100展开角λ＝120轮毂比v＝0.272
(实施例35)直径D＝316mm、轴向(z方向)的高度h＝100mm、叶片片数n＝4片、叶片的展开角λ＝90deg、轮毂比v＝0.272(轮毂直径vD＝86mm)的旋翼风扇1，以将表102所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式128进行变换而成的曲面，即，以由表117所特定的3维曲面形成。
实施例35表117 直径D＝316高度h＝100展开角λ＝90轮毂比v＝0.272
(实施例36)直径D＝316mm、轴向(z方向)的高度h＝100mm、叶片片数n＝5片、叶片的展开角λ＝72deg、轮毂比v＝0.272(轮毂直径vD＝86mm)的旋翼风扇1，以将表102所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式129进行变换而成的曲面，即，以由表118所特定的3维曲面形成。
实施例36表118 直径D＝316高度h＝100展开角λ＝72轮毂比v＝0.272
(实施例37)直径D＝316mm、轴向(z方向)的高度h＝100mm、叶片片数n＝5片、叶片的展开角λ＝108.5deg、轮毂比v＝0.272(轮毂直径vD＝86mm)的旋翼风扇1，以将表102所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式130进行变换而成的曲面，即，以由表119所特定的3维曲面形成。
实施例37表119 直径D＝316高度h＝100展开角λ＝108.5轮毂比v＝0.272
(实施例38)直径D＝460mm、轴向(z方向)的高度h＝161mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.326(轮毂直径vD＝150mm)的旋翼风扇1，以将表102所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式131进行变换而成的曲面，即，以由表120所特定的3维曲面形成。
实施例38表120 直径D＝460高度h＝161展开角λ＝120轮毂比v＝0.326
(实施例39)直径D＝460mm、轴向(z方向)的高度h＝168mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.326(轮毂直径vD＝150mm)的旋翼风扇1，以将表102所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式132进行变换而成的曲面，即，以由表121所特定的3维曲面形成。
实施例39表121 直径D＝460高度h＝168展开角λ＝125.2轮毂比v＝0.326
(实施例40)直径D＝460mm、轴向(z方向)的高度h＝140mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.326(轮毂直径vD＝150mm)的旋翼风扇1，以将表102所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式133进行变换而成的曲面，即，以由表122所特定的3维曲面形成。
实施例40表122 直径D＝460高度＝140展开角λ＝104.3轮毂比v＝0.326
下面，就本发明的比较例结合图14～图16进行说明。图14是比较例4的旋翼风扇的主视图，图15和图16是比较例4的旋翼风扇的立体图。
(比较例4)图4所示直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝140mm、叶片片数n＝3片、轮毂比v＝0.35(轮毂直径vD＝140mm)的旋翼风扇1形成其叶片的表面为由下述表123所特定的3维曲面。图中的2是轮毂部。另外，r、θ、z是与实施例21同样地进行设定的。
比较例4表123
(比较例5)直径D＝316mm、轴向(z方向)的高度h＝100mm、叶片片数n＝5片、轮毂比v＝0.253(轮毂直径vD＝80mm)的旋翼风扇1形成其叶片的表面为由下述表124所特定的3维曲面。另外，r、θ、z是与实施例21同样地进行设定的。
比较例5表124
(比较例6)直径D＝460mm、轴向(z方向)的高度h＝168mm、叶片片数n＝3片、轮毂比v＝0.35(轮毂直径vD＝161mm)的旋翼风扇1形成其叶片的表面为由下述表125所特定的3维曲面形成。另外，r、θ、z是与实施例21同样地进行设定的。
比较例6表125
将如上所述的实施例21至实施例40、以及、比较例4至比较例6的旋翼风扇安装在空调机的室外机中并对风量、电能消耗、噪音等进行了测量。
首先，对于风扇直径为φ400的、实施例21至实施例33以及比较例4的风扇，使用冷冻能力为28kW级的室外机，以DC马达进行驱动。其结果示于下述表126。
表126
其次，对于风扇直径为φ316的、实施例34至实施例37以及比较例5的风扇，使用内装型室外机，以AC马达进行驱动。其结果示于下述表127。
表127
其次，对于风扇直径为φ460的、实施例38至实施例40以及比较例6的风扇，使用多模式大型室外机，以AC马达进行驱动。其结果示于下述表128。
表128
由上述表126可知，本发明的实施例21至实施例33所示旋翼风扇与相同直径的旋翼风扇的比较例1相比，风量相同时电能消耗减少了40％以上，此外，噪音可降低4～7db。另外，未出现薄叶片所共有的问题即剥离噪音，未因此而导致噪音增加。
此外，本发明的实施例21至实施例33所示的旋翼风扇与比较例4相比，性能未降低而重量减轻了约25％，成本也降低了。而且，由于重量减轻25％，还实现了送风机启动时启动转矩的减小，驱动马达的成本也可降低。薄叶片所共有的问题、即叶片变形与比较例4大体相同。
此外，由上述表127可知，本发明的实施例34至实施例37所示旋翼风扇与相同直径的旋翼风扇的比较例5相比，风量相同时电能消耗减少了15～30％，此外，噪音可降低4～6db。另外，未出现薄叶片所共有的问题即剥离噪音，未因此而导致噪音增加。
此外，本发明的实施例34至实施例37所示的旋翼风扇与比较例5相比，性能未降低而重量减轻了约20％，成本也降低了。而且，由于重量减轻20％，还实现了送风机启动时启动转矩的减小，驱动马达的成本也可降低。薄叶片所共有的问题、即叶片变形与比较例5大体相同。
此外，由上述表128可知，本发明的实施例38至实施例40所示旋翼风扇与相同直径的旋翼风扇的比较例6相比，风量相同时电能消耗减少了42～47％，此外，噪音可降低4～6db。另外，未出现薄叶片所共有的问题即剥离噪音，未因此而导致噪音增加。
此外，本发明的实施例38至实施例40所示的旋翼风扇与比较例6相比，性能未降低而重量减轻了约20％，成本也降低了。而且，由于重量减轻20％，还实现了送风机启动时启动转矩的减小，驱动马达的成本也可降低。薄叶片所共有的问题、即叶片变形与比较例6大体相同。
此外，上述表126的实施例21至实施例26中，在相同直径D＝400mm，相同展开角λ＝120deg的情况下，作为其高度可满足下述公式34的高度h，即h＝140的实施例21，在效率和噪音方面最具有优越性。
c=λ=360/n=24007×hD...(134)]]>此外，上述表126的实施例21、实施例28、以及实施例29中，相同直径D＝400mm、相同高度h＝140mm时叶片展开角λ可满足下述公式135的叶片展开角，即λ＝120的实施例21，在效率和噪音方面最具有优越性。
c=λ=360/n=24007×hD...(135)]]>上述表126的实施例25和实施例27中，相同直径D＝400mm、相同高度h＝126mm时的叶片展开角λ，与实施例25相比，实施例27更呈现出优越性。即，在下述公式136中，当前者与后者不相同时，后者呈现出优越性。
c=λ=360/nc=λ=24007×hD...(136)]]>此外，上述表126的实施例21和实施例30中，就相同直径D＝400mm、相同高度h＝140mm、相同叶片展开角λ＝120deg时的轮毂比v而言，由于实施例30是相对于实施例21以满足下述公式137进行变换的，因此，在效率和噪音方面，实施例30与实施例21同样呈现出优越性。
a=2029D(1-v)b=-2029D(1-v)×0.275+vD2...(137)]]>此外，对于上述表126的实施例21、实施例36、实施例31至实施例33，就相同直径D＝400mm、相同高度h＝112mm、相同叶片展开角λ＝120deg时eu、ed、fu、fd如何决定进行说明。
实施例26与实施例21相比，h/D要小，即翼片的厚度薄。因此，在风扇旋转时施加在翼片(叶片)上的离心力的作用下，翼片产生较大变形使得翼片的高度降低，因而效率差噪音大。
为防止这种情况的发生，只要根据下面的变换公式138设定eu、ed、fu及fd之间的关系，增加翼片的厚度即可，实施例31至实施例33相对于实施例26呈现出优越性。
当eu＜ed、fu＞fd时，由于翼片模具形状发生很大改变，将导致效率变差、噪音增大；而当eu＝ed、fu＜fd时，eu＞ed、fu＜fd时，eu＜ed、fu＜fd时，eu＜ed、fu＝fd时，翼面形状不能成立。
此外，上述表127的实施例34至实施例36中，相同直径D＝316mm、相同高度h＝100mm、叶片展开角λ＝360/n时叶片片数为最接近下述公式139的值n＝3片的实施例34，在效率和噪音方面最具有优越性。
24007×hD=24007×100316=108.5...(139)]]>此外，将上述表127的实施例36与实施例37进行比较时，与实施例36相比，实施例37更呈现出优越性。这是对相同直径D＝316mm、相同高度h＝100mm、相同叶片片数＝5片时的叶片展开角λ进行比较的结果。即，在下述公式140中，当前者与后者不相同时，后者呈现出优越性。
c=λ=360/nc=λ=24007×hD...(140)]]>此外，上述表128的实施例38至实施例40中，与实施例39、实施例40相比，实施例38呈现出优越性。这是对相同直径D＝460mm、相同叶片片数＝3片时的叶片展开角λ和高度h进行比较的结果。即，在选择叶片展开角λ和高度h时，不是仅仅以能够满足下述公式141中的第1式(上式)来选择λ，还以能够满足公式141中的第2式(中式)来选择叶片片数n、叶片展开角λ以及高度h，因而使其更具有优越性。即，对于本发明的旋翼风扇，下述公式141中的第3式(下式)在决定设计指导思想时是很重要的。
c=λ=24007×hDc=λ=360/n=24007×hD360/n=24007×hD...(141)]]>下面，就本发明所涉及的流体送进装置进行说明。图18所示流体送进装置7具备由实施例21的旋翼风扇1和驱动马达8构成的送风机9，靠该送风机9将流体送出。
作为这种结构的流体送进装置，例如有空调机、空气清洁机、加湿器、除湿器、风扇、风扇式加热器、冷却装置、换气装置等，而本实施形式的流体送进装置7是空调机的室外机10。
该室外机10内具备室外热交换器11，通过上述送风机9有效地进行热交换。此时，送风机9通过马达角钢12设置在室外机10中，室外机10的吹出口13如图19所示是喇叭口14。
此外，流体送进装置7中也可以设置如图20所示有环状挡圈15设置在旋翼风扇1周围的送风机9。在这种场合，作为室内机与室外机做成一体的窗式等空调机，能够搅起排放水而将排放水吹到室外热交换器11上以谋求更高的效率。
本实施形式的室外机10具备实施例21的旋翼风扇1，因而是低噪音的安静的室外机。此外，由于旋翼风扇1是风扇效率得到提高的风扇，因而是可实现节能的高效率的室外机。并且，由于旋翼风扇1的重量减轻，故还能够减轻室外机10的重量。另外，可以推断，采用其它实施例的旋翼风扇时也能够得到同样的结果。
下面，就本发明所涉及的又一种旋翼风扇、旋翼风扇成型用模具以及流体送进装置，结合图21至图30进行说明。
图21示出本发明的旋翼风扇1的主视图。本发明的旋翼风扇1是例如由内含玻璃纤维的AS树脂等合成树脂一体成型而成。旋翼风扇1的直径D＝400mm，轴向(z方向)的高度h＝140mm，叶片片数n＝3片，叶片的展开角λ＝120度(deg)，轮毂比v＝0.275(轮毂直径vD＝110mm)，在轮毂部2的周围设有呈辐射状一体设置的3片叶片3。
此外，本发明的一个重要特征是，以由特定的坐标值所决定的基本形状作为基础而得到旋翼风扇1的叶片3的表面形状。即，将基本形状的各坐标值在r、θ、z方向上分别通过既定的变换公式进行变换，并以由变换所得坐标值所决定的曲面形状作为旋翼风扇1的叶片3的表面形状。
本发明的基本形状，其典型形状是由前述表202所示坐标值所决定的。但是，由前述表202所示坐标值乘以既定的系数进行该坐标值的一致性变换而得到的坐标值所决定的形状，也应将其解释为与本发明的基本形状等价。
在以旋翼风扇1的旋转轴为z轴的圆柱坐标系进行表达时，叶片3的负压面表面的坐标(r1，θ1，z1u)以及叶片3的正压面表面的坐标(r1，θ1，z1d)由将表202所示无量纲3维坐标值经下述变换公式213进行变换而得到的坐标值所特定的曲面，即由表203所示坐标值所特定的曲面构成。
该曲面也可以是由各坐标的坐标值的±5％范围内的坐标值所特定的曲面。此外，虽说可以利用由前述表202所示坐标值经一致性变换而得到的坐标值得到表203所示坐标值，但在这种场合，只需使变换公式213有若干变形即可满足要求，因而应将其解释为是在本发明均等变化范围内的变形。
表203 直径D＝400高度h＝140展开角λ＝120轮毂比v＝0.275
图21中，圆柱坐标系r、θ以单点划线示出。z轴在图21中未示出，z轴在图21中是穿过旋翼风扇1的轮毂部2的旋转中心0且垂直于纸面的线(即与旋翼风扇1的旋转轴心重合的线)。
图21中，对于旋翼风扇1的叶片3，在r方向上画出将60mm～190mm的范围以10mm为间隔进行分割的线，在θ方向上画出将0deg～125deg的范围以5deg为间隔进行分割的线，各交点处的z的坐标值示于表203中。其中，各列中的上格示出旋翼风扇的负压面(吸入侧)的值，下格示出正压面(吹出侧)的值。
叶片3的片厚在叶片3的根部处变厚。此外，为了减轻重量，叶片3的边缘做得极薄，因此，在成型时出现树脂流动不畅的情况时，也可以与表203相比增加局部的厚度。此外，叶片3表面的形状既可以是平滑的形状，也可以设有沟槽或突起、呈沉头孔形状之类的凹凸。此外，叶片3的后缘也可以呈锯齿状。在各变换公式中，之所以d任意，以及fu＝fd任意，是由于无论d以及fu＝fd选为何值，均能够使旋翼风扇的形状完全相同的缘故。
此外，本发明的旋翼风扇1，既可以由ABS(acrylonitrile-butadiene-styrene)树脂或聚丙烯(PP)等合成树脂一体成型，也可以由含有云母等而使强度增加的合成树脂一体成型，但也可以不是一体成型的。
图27示出用来形成图21所示旋翼风扇1的、旋翼风扇成型用模具4的一个例子。如图27所示，模具4是用来以合成树脂成型旋翼风扇1的模具，具有固定模具5和活动模具6。
并且，由两个模具5、6所决定的模腔的形状与旋翼风扇1的形状大致相同。上述固定模具5上形成叶片3表面的那一部分模具表面的坐标(r1，θ1，z1u)、以及活动模具6上形成叶片3表面的那一部分模具表面的坐标(r1，θ1，z1d)，可通过下述变换公式214对表202所示无量纲3维坐标值进行变换而获得。
即，固定模具5及活动模具6具有分别由表203所示坐标值所特定的曲面部分。而在这种场合，各曲面也可以由各坐标值的±5％范围内的坐标值所特定。
在这里，模具的上述曲面形状的尺寸也可以在对成型时的收缩加以考虑的基础上加以确定。在这种场合，成型模具4也可以这样形成，即，为了能够在收缩后形成具有曲面为上述表203所示3维坐标值的±5％范围内的坐标值所特定的3维曲面的叶片3的旋翼风扇1，可将成型时的收缩、翘曲、变形等因素考虑在内而对上述坐标数据进行修正；本发明的成型模具中包含有这些内容。
此外，本实施形式中的旋翼风扇成型用模具4如图27所示，旋翼风扇1的负压面表面靠固定模具5形成，旋翼风扇1的正压面表面靠活动模具6形成，但也可以是，旋翼风扇1的正压面表面靠固定模具5形成，旋翼风扇1的负压面表面靠活动模具6形成。
下面，对本发明的其它实施例和比较例进行具体的说明。
(实施例41)图21所示直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝140mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.275(轮毂直径vD＝110mm)的旋翼风扇1，其叶片的表面以上述表203所示的3维曲面形成。图22和图23示出本实施例41的旋翼风扇1的立体图。
(实施例42)直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝154mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.275(轮毂直径vD＝110mm)的旋翼风扇1的叶片的表面，以将表202所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式215进行变换而成的曲面，即，以由表204所特定的3维曲面形成。
表204 直径D＝400高度h＝154展开角λ＝120轮毂比v＝0.275
(实施例43)直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝147mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.275(轮毂直径vD＝110mm)的旋翼风扇1，以将表202所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式216进行变换而成的曲面，即，以由表205所特定的3维曲面形成。
表205 直径D＝400高度h＝147展开角λ＝120轮毂比v＝0.275
(实施例44)直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝133mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.275(轮毂直径vD＝110mm)的旋翼风扇1，以将表202所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式217进行变换而成的曲面，即，以由表206所特定的3维曲面形成。
表206 直径D＝400高度h＝133展开角λ＝120轮毂比v＝0.275
(实施例45)直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝126mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.275(轮毂直径vD＝110mm)的旋翼风扇1，以将表202所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式218进行变换而成的曲面，即，以由表207所特定的3维曲面形成。
表207 直径D＝400高度h＝126展开角λ＝120轮毂比v＝0.275
(实施例46)直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝112mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.275(轮毂直径vD＝110mm)的旋翼风扇1，以将表202所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式219进行变换而成的曲面，即，以由表208所特定的3维曲面形成。
表208 直径D＝400高度h＝112展开角λ＝120轮毂比v＝0.275
(实施例47)直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝126mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝108deg、轮毂比v＝0.275(轮毂直径vD＝110mm)的旋翼风扇1，以将表202所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式220进行变换而成的曲面，即，以由表209所特定的3维曲面形成。
表209 直径D＝400高度h＝126展开角λ＝108轮毂比v＝0.275
(实施例48)直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝140mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝90deg、轮毂比v＝0.275(轮毂直径vD＝110mm)的旋翼风扇1，以将表202所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式221进行变换而成的曲面，即，以由表210所特定的3维曲面形成。
表210 直径D＝400高度h＝140展开角λ＝90轮毂比v＝0.275
(实施例49)直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝140mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝132deg、轮毂比v＝0.275(轮毂直径vD＝110mm)的旋翼风扇1，以将表202所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式222进行变换而成的曲面，即，以由表211所特定的3维曲面形成。
表211 直径D＝400高度h＝140展开角λ＝132轮毂比v＝0.275
(实施例50)直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝140mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.35(轮毂直径vD＝140mm)的旋翼风扇1，以将表202所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式223进行变换而成的曲面，即，以由表212所特定的3维曲面形成。
表212 直径D＝400高度h＝140展开角λ＝120轮毂比v＝0.35
(实施例51)直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝112mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.275(轮毂直径vD＝110mm)的旋翼风扇1，以将表202所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式224进行变换而成的曲面，即，以由表213所特定的3维曲面形成。
表213 直径D＝400高度h＝112(eu＝112.ed＝106.4，fu＝fd＝0)展开角λ＝120轮毂比v＝0.275
(实施例52)直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝112mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.275(轮毂直径vD＝110mm)的旋翼风扇1，以将表202所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式225进行变换而成的曲面，即，以由表214所特定的3维曲面形成。
表214 直径D＝400高度h＝112(eu＝112，ed＝112，fu＝3，fd＝0)展开角λ＝120轮毂比v＝0.275
(实施例53)直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝112mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.275(轮毂直径vD＝110mm)的旋翼风扇1，以将表202所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式226进行变换而成的曲面，即，以由表215所特定的3维曲面形成。
表215 直轻D＝400高度h＝112(eu＝112，ed＝106.4，fu＝3，fd＝0)展开角λ＝120轮毂比v＝0.275
(实施例54)直径D＝316mm、轴向(z方向)的高度h＝100mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.272(轮毂直径vD＝86mm)的旋翼风扇1，以将表202所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式227进行变换而成的曲面，即，以由表216所特定的3维曲面形成。
表216 直径D＝316高度h＝100展开角λ＝120轮毂比v＝0.272
(实施例55)直径D＝316mm、轴向(z方向)的高度h＝100mm、叶片片数n＝4片、叶片的展开角λ＝90deg、轮毂比v＝0.272(轮毂直径vD＝86mm)的旋翼风扇1，以将表202所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式228进行变换而成的曲面，即，以由表217所特定的3维曲面形成。
表217 直径D＝316高度h＝100展开角λ＝90轮毂比v＝0.272
(实施例56)直径D＝316mm、轴向(z方向)的高度h＝100mm、叶片片数n＝5片、叶片的展开角λ＝72deg、轮毂比v＝0.272(轮毂直径vD＝86mm)的旋翼风扇1，以将表202所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式229进行变换而成的曲面，即，以由表218所特定的3维曲面形成。
表218 直径D＝316高度h＝100展开角λ＝72轮毂比v＝0.272
(实施例57)直径D＝316mm、轴向(z方向)的高度h＝100mm、叶片片数n＝5片、叶片的展开角λ＝108.5deg、轮毂比v＝0.272(轮毂直径vD＝86mm)的旋翼风扇1，以将表202所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式230进行变换而成的曲面，即，以由表219所特定的3维曲面形成。
表219 直径D＝316高度h＝100展开角λ＝108.5轮毂比v＝0.272
(实施例58)直径D＝460mm、轴向(z方向)的高度h＝161mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.326(轮毂直径vD＝150mm)的旋翼风扇1，以将表202所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式231进行变换而成的曲面，即，以由表220所特定的3维曲面形成。
表220 直径D＝460高度h＝161展开角λ＝120轮毂比v＝0.326
(实施例59)直径D＝460mm、轴向(z方向)的高度h＝168mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.326(轮毂直径vD＝150mm)的旋翼风扇1，以将表202所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式232进行变换而成的曲面，即，以由表221所特定的3维曲面形成。
表221 直径D＝460高度h＝168展开角λ＝125.2轮毂比v＝0.326
(实施例60)直径D＝460mm、轴向(z方向)的高度h＝140mm、叶片片数n＝3片、叶片的展开角λ＝120deg、轮毂比v＝0.326(轮毂直径vD＝150mm)的旋翼风扇1，以将表202所特定的无量纲3维坐标的曲面经下述变换公式233进行变换而成的曲面，即，以由表222所特定的3维曲面形成。
表222 直径D＝460高度h＝140展开角λ＝104.3轮毂比v＝0.326
下面，就本发明的比较例结合图24～图26进行说明。图24是比较例7的旋翼风扇的主视图，图25和图26是比较例7的旋翼风扇的立体图。
(比较例7)图24所示直径D＝400mm、轴向(z方向)的高度h＝140mm、叶片片数n＝3片、轮毂比v＝0.35(轮毂直径vD＝140mm)的旋翼风扇1形成其叶片3的表面为由下述表223所特定的3维曲面。图中的2是轮毂部。另外，r、θ、z是与实施例41同样地进行设定的。
比较例7表223
(比较例8)直径D＝316mm、轴向(z方向)的高度h＝100mm、叶片片数n＝5片、轮毂比v＝0.253(轮毂直径vD＝80mm)的旋翼风扇1形成其叶片的表面为由下述表224所特定的3维曲面。另外，r、θ、z是与实施例41同样地进行设定的。
比较例8表224
(比较例9)直径D＝460mm、轴向(z方向)的高度h＝168mm、叶片片数n＝3片、轮毂比v＝0.35(轮毂直径vD＝161mm)的旋翼风扇1形成其叶片的表面为由下述表225所特定的3维曲面。另外，r、θ、z是与实施例41同样地进行设定的。
比较例9表225
将如上所述的实施例41至实施例60、以及、比较例7至比较例9的旋翼风扇安装在空调机的室外机中并对风量、电能消耗、噪音等进行了测量。
首先，对于风扇直径为φ400的、实施例41至实施例53以及比较例7的风扇，使用冷冻能力为28kW级的室外机，以DC马达进行驱动。其结果示于下述表226。
比较例10表226
其次，对于风扇直径为φ316的、实施例54至实施例57以及比较例8的风扇，使用内装型室外机，以AC马达进行驱动。其结果示于下述表227。
表227
其次，对于风扇直径为φ460的、实施例58至实施例60以及比较例9的风扇，使用多模式大型室外机，以AC马达进行驱动。其结果示于下述表228。
表228
由上述表226可知，本发明的实施例41至实施例53所示旋翼风扇与相同直径的旋翼风扇的比较例7相比，风量相同时电能消耗减少了40％以上，此外，噪音可降低4.5～7.5db。另外，未出现薄叶片所共有的问题即剥离噪音，未因此而导致噪音增加。
此外，本发明的实施例41至实施例53所示的旋翼风扇与比较例7相比，性能未降低而重量减轻了约20％，成本也降低了。而且，由于重量减轻约20％，还实现了送风机启动时启动转矩的减小，驱动马达的成本也可降低。薄叶片所共有的问题、即叶片变形与比较例7相比大幅度减小。
此外，本发明的实施例41至实施例53所示的旋翼风扇与比较例7相比，旋转疲劳强度亦即叶片因离心力作用而损坏的疲劳转速提高了15％。另外，制造过程中的冷却时间也少于比较例1。
此外，由上述表227可知，本发明的实施例54至实施例57所示旋翼风扇与相同直径的旋翼风扇的比较例8相比，风量相同时电能消耗减少了15～30％，此外，噪音可降低4.5～6.5db。另外，未出现薄叶片所共有的问题即剥离噪音，未因此而导致噪音增加。
此外，本发明的实施例54至实施例57所示的旋翼风扇，与比较例8相比，性能未降低而重量减轻了约15％，成本也降低了。而且，由于重量减轻约15％，还实现了送风机启动时启动转矩的减小，驱动马达的成本也可降低。薄叶片所共有的问题、即叶片变形与比较例8相比大幅度减小。
此外，本发明的实施例54至实施例57所示的旋翼风扇与比较例7相比，旋转疲劳强度亦即叶片因离心力作用而损坏的疲劳转速提高了13％。另外，制造过程中的冷却时间也少于比较例2。
此外，由上述表228可知，本发明的实施例58至实施例60所示旋翼风扇与相同直径的旋翼风扇的比较例9相比，风量相同时电能消耗减少了40～45％，此外，噪音可降低4.5～6.5db。另外，未出现薄叶片所共有的问题即剥离噪音，未因此而导致噪音增加。
此外，本发明的实施例58至实施例60所示的旋翼风扇与比较例9相比，性能未降低而重量减轻了约17％，成本也降低了。而且，由于重量减轻约17％，还实现了送风机启动时启动转矩的减小，驱动马达的成本也可降低。薄叶片所共有的问题、即叶片变形与比较例7相比大幅度减小。
此外，本发明的实施例58至实施例60所示的旋翼风扇与比较例9相比，旋转疲劳强度亦即叶片因离心力作用而损坏的疲劳转速提高了17％。另外，制造过程中的冷却时间也少于比较例9。
此外，上述表226的实施例41至实施例46中，在相同直径D＝400mm，相同展开角λ＝120deg的情况下，作为其高度可满足下述公式234的高度h，即h＝140的实施例41，在效率和噪音方面最具有优越性。
c=λ=360/n=24007×hD...(234)]]>此外，上述表226的实施例41、实施例48、以及实施例49中，相同直径D＝400mm、相同高度h＝140mm时的叶片展开角λ可满足下述公式235的叶片展开角，即λ＝120的实施例41，在效率和噪音方面最具有优越性。
c=λ=360/n=24007×hD...(235)]]>上述表226的实施例45和实施例47中，相同直径D＝400mm、相同高度h＝126mm时的叶片展开角λ，比起实施例45，实施例47更具有优越性。即，在下述公式236中，当前者与后者不相同时，后者呈现出优越性。
c=λ=360/nc=λ=24007×hD...(236)]]>此外，上述表226的实施例41和实施例50中，就相同直径D＝400mm、相同高度h＝140mm、相同叶片展开角λ＝120deg时的轮毂比v而言，由于实施例50是相对于实施例41以满足下述公式237进行变换的，因此，在效率和噪音方面，实施例50与实施例41同样呈现出优越性。
a=2029D(1-v)b=-2029D(1-v)×0.275+vD2...(237)]]>此外，对于上述表226的实施例41、实施例46、实施例51至实施例53中，就相同直径D＝400mm、相同高度h＝112mm、相同叶片展开角λ＝120deg时eu、ed、fu、fd如何决定进行说明。
实施例46与实施例41相比，h/D要小，即翼片的厚度薄。因此，在风扇旋转时施加在翼片(叶片)上的离心力的作用下，翼片产生较大变形使得翼片的高度降低，因而效率差噪音大。
为防止这种情况的发生，只要根据下面的变换公式238设定eu、ed、fu及fd之间的关系，增加翼片的厚度即可，实施例51至实施例53相对于实施例46呈现出优越性。
当eu＜ed、fu＞fd时，由于翼片模具形状发生很大改变，将导致效率变差、噪音增大；而当eu＝ed、fu＜fd时，eu＞ed、fu＜fd时，eu＜ed、fu＜fd时，eu＜ed、fu＝fd时，翼面形状不能成立。
此外，上述表227的实施例54至实施例56中，相同直径D＝316mm、相同高度h＝100mm、叶片展开角λ＝360/n时叶片片数n为最接近下述公式239的值n＝3片的实施例54，在效率和噪音方面最具有优越性。
24007×hD=24007×100316=108.5...(239)]]>此外，将上述表227的实施例56与实施例57进行比较时，与实施例56相比，实施例57更呈现出优越性。这是对相同直径D＝316mm、相同高度h＝100mm、相同叶片片数＝5片时的叶片展开角λ进行比较的结果。即，在下述公式240中，当前者与后者不相同时，后者呈现出优越性。
c=λ=360/nc=λ=24007×hD...(240)]]>此外，上述表228的实施例58至实施例60中，与实施例59、实施例60相比，实施例58呈现出优越性。这是对相同直径D＝460mm、相同叶片片数n＝3片时的叶片展开角λ和高度h进行比较的结果。即，在选择叶片展开角λ和高度h时，不是仅仅以能够满足下述公式241中的第1式(上式)来选择λ，还以能够满足公式241中的第2式(中式)来选择叶片片数n、叶片展开角λ以及高度h，因而使其具有更突出的优越性。即，对于本发明的旋翼风扇，下述公式241中的第3式(下式)在决定设计指导思想时是很重要的。
c=λ=24007×hDc=λ=360/n=24007×hD360/n=24007×hD...(241)]]>下面，就本发明所涉及的流体送进装置进行说明。图28所示流体送进装置7具备由实施例41的旋翼风扇1和驱动马达8构成的送风机9，靠该送风机9将流体送出。
作为这种结构的流体送进装置，例如有空调机、空气清洁机、加湿器、除湿器、风扇、风扇式加热器、冷却装置、换气装置等，而本实施形式的流体送进装置7是空调机的室外机10。
该室外机10内具备室外热交换器11，通过上述送风机9有效地进行热交换。此时，送风机9通过马达角钢12设置在室外机10中，室外机10的吹出口13如图29所示是喇叭口14。
此外，流体送进装置7中也可以设置如图30所示有环状挡圈15设置在旋翼风扇1周围的送风机9。在这种场合，作为室内机与室外机做成一体的窗式等空调机，能够搅起排放水而将排放水吹到室外热交换器11上以谋求更高的效率。
本实施形式的室外机10具备实施例41的旋翼风扇1，因而是低噪音的安静的室外机。此外，由于旋翼风扇1是风扇效率得到提高的风扇，因而是可实现节能的高效率的室外机。并且，由于旋翼风扇1的重量减轻，故还能够减轻室外机10的重量。而且，旋翼风扇1的旋转疲劳强度的提高，使得旋翼风扇1的转速得以提高，室外机10的能力得到提高。可以推断，采用其它实施例的旋翼风扇时也能够得到同样的结果。
本发明的旋翼风扇，其叶片的表面形状是将例如由表1及表2所示3维坐标值所决定的基本形状经过适当变形而获得的。更具体地说，是以将表1及表2所示3维坐标值通过既定的变换公式在r、θ、z方向上进行变换而得到的坐标值所决定的曲面，作为旋翼风扇的叶片的表面形状的。旋翼风扇的叶片的表面形状采用这样的曲面形状，使得旋翼风扇能够达到如表48～表50所示的高效率，而与旋翼风扇的直径、高度无关，而且还能够降低噪音。因此，根据本发明的旋翼风扇，在电能消耗相同和噪音相同的情况下，能够得到比现有技术大的风量。
本发明的一种局部表面所涉及的旋翼风扇成型用模具，其形成叶片表面的那一部分表面，是以将上述基本形状向r、θ、z方向的至少一个方向扩大或缩小而得到的曲面构成的，因此，能够成型出上述本发明的旋翼风扇。
将由表1及表2所示3维坐标值所决定的基本形状通过变换公式(1)进行变换的场合，也能够如表48(例如参照实施例1)所示，提高旋翼风扇的效率，而与旋翼风扇的直径、高度无关，而且能够降低噪音。因此，无论选择什么样的直径、高度、叶片片数、展开角，均能够获得效率高而噪音小的旋翼风扇。另外，通过满足h＝eu≥ed及fu≥fd这样的条件，能够解决D取值较大、h取值较小时有可能产生的、翼片的厚度极薄因而风扇旋转时翼片在离心力作用下产生较大变形引起翼片高度降低、并因此而导致性能显著变差等问题。而且，能够在不会因离心力作用而导致性能变差、以及、实现高效率及低噪音方面取得最好的效果。即，能够在离心力的作用不会导致性能变差的情况下同时实现高效率和低噪音，而且能够选择最佳成型性。
本发明的另一种局部表面所涉及的旋翼风扇成型用模具，其形成叶片表面的那一部分表面，是以将表1及表2所示3维坐标值经变换公式(1)进行变换而得到的坐标值所决定的曲面构成的，因此，能够成型出上述本发明的旋翼风扇。
将由表1及表2所示3维坐标值所决定的基本形状通过变换公式(2)进行变换的场合，也能够如表48(例如参照实施例2)所示，提高旋翼风扇的效率，而与旋翼风扇的直径、高度无关，而且能够降低噪音。此外，不仅能够实现高效率低噪音，而且能够很简单地得到叶片不相互重叠的、可减少模具费用的叶片片数为n的旋翼风扇。
本发明的又一种局部表面所涉及的旋翼风扇成型用模具，其形成叶片表面的那一部分表面，是以将表1及表2所示3维坐标值经变换公式(2)进行变换而得到的坐标值所决定的曲面构成的，因此，能够成型出上述本发明的旋翼风扇。
将由表1及表2所示3维坐标值所决定的基本形状通过变换公式(3)进行变换的场合，也能够如表48(例如参照实施例7)所示，提高旋翼风扇的效率，而与旋翼风扇的直径、高度及叶片片数无关，而且能够降低噪音。
本发明的又一种局部表面所涉及的旋翼风扇成型用模具，其形成叶片表面的那一部分表面，是以将表1及表2所示3维坐标值经变换公式(3)进行变换而得到的坐标值所决定的曲面构成的，因此，能够成型出上述本发明的旋翼风扇。
将由表1及表2所示3维坐标值所决定的基本形状通过变换公式(4)进行变换的场合，也能够如表48(例如参照实施例10)所示，提高旋翼风扇的效率，而与旋翼风扇的直径、高度、叶片片数及风扇直径和轮毂比无关，而且能够降低噪音。
本发明的又一种局部表面所涉及的旋翼风扇成型用模具，其形成叶片表面的那一部分表面，是以将表1及表2所示3维坐标值经变换公式(4)进行变换而得到的坐标值所决定的曲面构成的，因此，能够成型出上述本发明的旋翼风扇。
将由表1及表2所示3维坐标值所决定的基本形状通过变换公式(5)进行变换的场合，也能够如表49(例如参照实施例14)所示，提高旋翼风扇的效率，而与旋翼风扇的直径、高度、叶片片数及轮毂比无关，而且能够降低噪音。
本发明的又一种局部表面所涉及的旋翼风扇成型用模具，其形成叶片表面的那一部分表面，是以将表1及表2所示3维坐标值经变换公式(5)进行变换而得到的坐标值所决定的曲面构成的，因此，能够成型出上述本发明的旋翼风扇。
将由表1及表2所示3维坐标值所决定的基本形状通过变换公式(6)进行变换的场合，也能够如表49(例如参照实施例17)所示，提高旋翼风扇的效率，而与旋翼风扇的直径、高度、叶片片数及轮毂比无关，而且能够降低噪音。
本发明的又一种局部表面所涉及的旋翼风扇成型用模具，其形成叶片表面的那一部分表面，是以将表1及表2所示3维坐标值经变换公式(6)进行变换而得到的坐标值所决定的曲面构成的，因此，能够成型出上述本发明的旋翼风扇。
根据本发明的流本送进装置，由于具备上述任一种旋翼风扇，可成为效率高、省能的低噪音流体送进装置。
本发明的另一种旋翼风扇，其叶片的表面形状是将例如由表101所示3维坐标值所决定的基本形状经过适当变形而获得的。更具体地说，是以将表101所示3维坐标值通过既定的变换公式在r、θ、z方向上分别进行变换而得到的坐标值所决定的曲面作为旋翼风扇的叶片的表面形状的。旋翼风扇的叶片的表面形状采用这样的曲面形状，使得旋翼风扇能够达到如表126～表128所示的高效率，而与旋翼风扇的直径、高度无关，而且还能够降低噪音。而且，能够减轻旋翼风扇的重量，降低成本。因此，根据本发明的旋翼风扇，在电能消耗相同和噪音相同的情况下，能够得到比现有技术大的风量，而且还能够减轻重量降低成本。
本发明的旋翼风扇成型用模具，其形成叶片表面的那一部分表面，是以将上述基本形状向r、θ、z方向的至少一个方向扩大或缩小而得到的曲面构成的，因此，能够成型出上述本发明的旋翼风扇。
将表101所示3维坐标值所决定的基本形状通过变换公式(101)进行变换的场合，也能够如表126(例如参照实例例21)所示，提高旋翼风扇的效率，而与旋翼风扇的直径、高度无关，而且能够降低噪音。而且，能够减轻重量降低成本。因此，无论选择什么样的直径、高度、叶片片数、展开角，均能够以低成本获得重量轻且效率高而噪音小的旋翼风扇。另外，通过满足h＝eu≥ed及fu≥fd这样的条件，能够解决D取值较大、h取值较小时有可能产生的、翼片的厚度极薄因而风扇旋转时翼片在离心力作用下产生较大变形引起翼片高度降低、并因此而导致性能显著变差等问题。而且，能够在不会因离心力作用而导致性能变差、以及、实现高效率、低噪音以及重量轻成本低方面取得最好的效果。即，能够在离心力的作用不会导致性能变差的情况下同时实现高效率和低噪音和重量轻成本低，而且能够选择最佳成型性。
本发明的另一种局部表面所涉及的旋翼风扇成型用模具，其形成叶片表面的那一部分表面，是以将表101所示3维坐标值经变换公式(101)进行变换而得到的坐标值所决定的曲面构成的，因此，能够成型出上述本发明的旋翼风扇。
将由表101所示3维坐标值所决定的基本形状通过变换公式(102)进行变换时，也能够如表126(例如参照实施例2)所示，提高旋翼风扇的效率，而与旋翼风扇的直径、高度及叶片片数无关，而且能够降低噪音。此外，不仅能够实现高效率、低噪音、重量轻、成本低，而且能够很简单地得到叶片不相互重叠的、可减少模具费用的叶片片数为n的旋翼风扇。
本发明的又一种局部表面所涉及的旋翼风扇成型用模具，其形成叶片表面的那一部分表面，是以将表101所示3维坐标值经变换公式(102)进行变换而得到的坐标值所决定的曲面构成的，因此，能够成型出上述本发明的旋翼风扇。
将由表101所示3维坐标值所决定的基本形状通过变换公式(103)进行变换的场合，也能够如表126(例如参照实施例27)所示，提高旋翼风扇的效率及重量轻成本低，而与旋翼风扇的直径、高度及叶片片数无关，而且能够降低噪音。
本发明的又一种局部表面所涉及的旋翼风扇成型用模具，其形成叶片表面的那一部分表面，是以将表101所示3维坐标值经变换公式(103)进行变换而得到的坐标值所决定的曲面构成的，因此，能够成型出上述本发明的旋翼风扇。
将由表101所示3维坐标值所决定的基本形状通过变换公式(104)进行变换的场合，也能够如表126(例如参照实施例30)所示，提高旋翼风扇的效率及重量轻成本低，而与旋翼风扇的直径、高度、叶片片数及风扇直径和轮毂比无关，而且能够降低噪音。
本发明的又一种局部表面所涉及的旋翼风扇成型用模具，其形成叶片表面的那一部分表面，是以将表101所示3维坐标值经变换公式(104)进行变换而得到的坐标值所决定的曲面构成的，因此，能够成型出上述本发明的旋翼风扇。
将由表101所示3维坐标值所决定的基本形状通过变换公式(105)进行变换的场合，也能够如表127(例如参照实施例34)所示，提高旋翼风扇的效率及重量轻成本低，而与旋翼风扇的直径、高度、叶片片数及轮毂比无关，而且能够降低噪音。
本发明的又一种局部表面所涉及的旋翼风扇成型用模具，其形成叶片表面的那一部分表面，是以将表101所示3维坐标值经变换公式(105)进行变换而得到的坐标值所决定的曲面构成的，因此，能够成型出上述本发明的旋翼风扇。
将由表101所示3维坐标值所决定的基本形状通过变换公式(106)进行变换的场合，也能够如表127(例如参照实施例37)所示，提高旋翼风扇的效率及重量轻成本低，而与旋翼风扇的直径、高度、叶片片数及轮毂比无关，而且能够降低噪音。
本发明的又一种局部表面所涉及的旋翼风扇成型用模具，其形成叶片表面的那一部分表面，是以将表101所示3维坐标值经变换公式(106)进行变换而得到的坐标值所决定的曲面构成的，因此，能够成型出上述本发明的旋翼风扇。
本发明所涉及的流体送进装置，由于具备具有上述某一实施例所说的旋翼风扇的送风机，因此，是效率高、可实现节能的低噪音且重量轻的装置。
本发明的又一种旋翼风扇，其叶片的表面形状是将例如由表201所示3维坐标值所决定的基本形状经过适当变形而获得的。更具体地说，是以将表201所示3维坐标值通过既定的变换公式在r、θ、z方向上分别进行变换而得到的坐标值所决定的曲面作为旋翼风扇的叶片的表面形状的。旋翼风扇的叶片的表面形状采用这样的曲面形状，使得旋翼风扇能够达到如表226～表228所示的高效率，而与旋翼风扇的直径、高度无关，而且还能够降低噪音。而且，能够减轻旋翼风扇的重量，降低成本。因此，根据本发明的旋翼风扇，在电能消耗相同和噪音相同的情况下，能够得到比现有技术大的风量，而且还能够减轻重量降低成本。而且，在抵御离心力引起变形和抗旋转疲劳的强度方面具有优越性，因此不必将叶片根部的厚度局部加厚。
本发明的旋翼风扇成型用模具，其形成叶片表面的那一部分表面，是以将上述基本形状向r、θ、z方向的至少一个方向扩大或缩小而得到的曲面构成的，因此，能够成型出上述本发明的旋翼风扇。
将由表201所示3维坐标值所决定的基本形状通过变换公式(201)进行变换的场合，也能够如表226(例如参照实施例1)所示，提高旋翼风扇的效率，而与旋翼风扇的直径、高度等无关，而且能够降低噪音。而且，能够减轻重量降低成本。此外，能够不对叶片根部的厚度局部加厚而提高旋翼风扇的强度。因此，无论选择什么样的直径、高度、叶片片数、展开角，均能够以低成本获得重量轻且强度大且效率高而噪音小的旋翼风扇。另外，通过满足h＝eu≥ed及fu≥fd这样的条件，能够解决D取值较大、h取值较小时有可能产生的、翼片的厚度变得极薄因而风扇旋转时翼片在离心力作用下产生较大变形引起翼片高度降低、并因此而导致性能显著变差等问题。而且，能够在不会因离心力作用而导致性能变差、以及、实现高效率、低噪音、重量轻成本低以及提高强度方面取得最好的效果。即，能够在离心力的作用不会导致性能变差的情况下同时实现高效率和低噪音和重量轻成本低和提高强度，而且能够选择最佳成型性。
本发明的另一种局部表面所涉及的旋翼风扇成型用模具，其形成叶片表面的那一部分表面，是以将表201所示3维坐标值经变换公式(201)进行变换而得到的坐标值所决定的曲面构成的，因此，能够成型出上述本发明的旋翼风扇。
将由表201所示3维坐标值所决定的基本形状通过变换公式(202)进行变换的场合，也能够如表226(例如参照实施例42)所示，提高旋翼风扇的效率，而与旋翼风扇的直径、高度等无关，而且能够降低噪音。此外，不仅能够实现高效率、低噪音、重量轻、成本低及提高强度，而且能够很简单地得到叶片不相互重叠的、可减少模具费用的叶片片数为n的旋翼风扇。
本发明的又一种局部表面所涉及的旋翼风扇成型用模具，其形成叶片表面的那一部分表面，是以将表201所示3维坐标值经变换公式(202)进行变换而得到的坐标值所决定的曲面构成的，因此，能够成型出上述本发明的旋翼风扇。
将由表201所示3维坐标值所决定的基本形状通过变换公式(203)进行变换的场合，也能够如表226(例如参照实施例47)所示，提高旋翼风扇的效率、实现重量轻成本低并提高强度，而与旋翼风扇的直径、高度及叶片片数无关，而且能够降低噪音。
本发明的又一种局部表面所涉及的旋翼风扇成型用模具，其形成叶片表面的那一部分表面，是以将表201所示3维坐标值经变换公式(203)进行变换而得到的坐标值所决定的曲面构成的，因此，能够成型出上述本发明的旋翼风扇。
将由表201所示3维坐标值所决定的基本形状通过变换公式(204)进行变换的场合，也能够如表226(例如参照实施例50)所示，提高旋翼风扇的效率、实现重量轻成本低并提高强度，而与旋翼风扇的直径、高度、叶片片数及风扇直径和轮毂比无关，而且能够降低噪音。
本发明的又一种局部表面所涉及的旋翼风扇成型用模具，其形成叶片表面的那一部分表面，是以将表201所示3维坐标值经变换公式(204)进行变换而得到的坐标值所决定的曲面构成的，因此，能够成型出上述本发明的旋翼风扇。
将由表201所示3维坐标值所决定的基本形状通过变换公式(205)进行变换的场合，也能够如表227(例如参照实施例54)所示，提高旋翼风扇的效率、实现重量轻成本低并提高强度，而与旋翼风扇的直径、高度、叶片片数及轮毂比无关，而且能够降低噪音。
本发明的又一种局部表面所涉及的旋翼风扇成型用模具，其形成叶片表面的那一部分表面，是以将表201所示3维坐标值经变换公式(205)进行变换而得到的坐标值所决定的曲面构成的，因此，能够成型出上述本发明的旋翼风扇。
将由表201所示3维坐标值所决定的基本形状通过变换公式(206)进行变换的场合，也能够如表227(例如参照实施例57)所示，提高旋翼风扇的效率、实现重量轻成本低并提高强度，而与旋翼风扇的直径、高度、叶片片数及轮毂比无关，而且能够降低噪音。
本发明的又一种局部表面所涉及的旋翼风扇成型用模具，其形成叶片表面的那一部分表面，是以将表201所示3维坐标值经变换公式(206)进行变换而得到的坐标值所决定的曲面构成的，因此，能够成型出上述本发明的旋翼风扇。
本发明所涉及的流体送进装置，由于具备具有上述某一实施例所说的旋翼风扇的送风机，因此，是效率高、可实现节能的、噪音低重量轻且强度得到提高的装置。
产业上利用的可能性本发明可应用于旋翼风扇和旋翼风扇成型用模具以及流体送进装置。
权利要求
1.一种旋翼风扇，其特征是，当以旋翼风扇的旋转轴为z轴的圆柱坐标系的坐标设为(r、θ、z)时，以由下述表1及表2所示的r坐标值、θ坐标值和z坐标值所决定的曲面形状作为所说旋翼风扇的叶片表面的基本形状，表1 轮毂比v＝0.35表2
以将所说基本形状向r、θ、z方向的至少一个方向扩大或缩小而得到的曲面构成所说旋翼风扇的叶片的表面。
2.一种用来成型旋翼风扇的模具，其特征是，该模具上形成所说旋翼风扇叶片表面的那一部分表面，由将权利要求1所说的基本形状向r、θ及z方向的至少一个方向扩大或缩小而得到的曲面构成。
3.如权利要求1所说的旋翼风扇，其特征是，在设所说旋翼风扇的直径为D、所说z方向的高度为h、所说叶片的展开角为λ时，决定所说叶片的吸入侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1u)以及决定叶片的吹出侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1d)是利用所说表1及表2所示3维坐标值从下述变换公式(1)获得， 所说旋翼风扇的叶片的表面以由所说(r1，θ1，z1u)及所说(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
4.一种用来成型旋翼风扇的模具，其特征是，该模具上形成所说旋翼风扇叶片表面的那一部分表面以通过权利要求3所说的变换公式(1)得到的所说(r1，θ1，z1u)以及所说(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
5.如权利要求1所说的旋翼风扇，其特征是，当设所说旋翼风扇的直径为D、所说z方向的高度为h、叶片片数为n时，决定所说叶片的吸入侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1u)以及决定所说叶片的吹出侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1d)是利用所说表1及表2所示3维坐标值从下述变换公式(2)获得， 所说旋翼风扇的叶片的表面以由所说(r1，θ1，z1u)及所说(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
6.一种用来成型旋翼风扇的模具，其特征是，该模具上形成所说旋翼风扇叶片表面的那一部分表面以通过权利要求5所说的变换公式(2)得到的所说(r1，θ1，z1u)及所说(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
7.如权利要求1所说的旋翼风扇，其特征是，当设所说旋翼风扇的直径为D、所说z方向的高度为h时，决定所说叶片的吸入侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1u)以及决定所说叶片的吹出侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1d)是利用所说表1及表2所示3维坐标值从下述变换公式(3)获得， 所说旋翼风扇的叶片的表面以由所说(r1，θ1，z1u)及所说(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
8.一种用来成型旋翼风扇的模具，其特征是，该模具上形成所说旋翼风扇叶片表面的那一部分表面以通过权利要求7所说的变换公式(3)得到的所说(r1，θ1，z1u)及所说(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
9.如权利要求1所说的旋翼风扇，其特征是，所说旋翼风扇具有轮毂部，当设所说旋翼风扇的直径为D、所说旋翼风扇的直径与所说轮毂部的直径之比的轮毂比为v、所说z方向的高度为h、所说叶片的展开角为λ时，决定所说叶片的吸入侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1u)以及决定所说叶片的吹出侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1d)是利用所说表1及表2所示3维坐标值从下述变换公式(4)获得， 所说旋翼风扇的叶片的表面以由所说(r1，θ1，z1u)及所说(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
10.一种用来成型旋翼风扇的模具，其特征是，该模具上形成所说旋翼风扇叶片表面的那一部分表面以通过权利要求9所说的变换公式(4)得到的所说(r1，θ1，z1u)及所说(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
11.如权利要求1所说的旋翼风扇，其特征是，所说旋翼风扇具有轮毂部，当设所说旋翼风扇的直径为D、所说旋翼风扇的直径与所说轮毂部的直径之比的轮毂比为v、所说z方向的高度为h、所说叶片片数为n时，决定所说叶片的吸入侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1u)以及决定所说叶片的吹出侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1d)是利用所说表1及表2所示3维坐标值从下述变换公式(5)获得， 所说旋翼风扇的叶片的表面以由所说(r1，θ1，z1u)及所说(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
12.一种用来成型旋翼风扇的模具，其特征是，该模具上形成所说旋翼风扇叶片表面的那一部分表面以通过权利要求11所说的变换公式(5)得到的所说(r1，θ1，z1u)及所说(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
13.如权利要求1所说的旋翼风扇，其特征是，所说旋翼风扇具有轮毂部，当设所说旋翼风扇的直径为D、所说旋翼风扇的直径与所说轮毂部的直径之比的轮毂比为v、所说z方向的高度为h时，决定所说叶片的吸入侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1u)以及决定所说叶片的吹出侧表面的r、θ、z坐标(r1，θ1，z1d)是利用所说表1及表2所示3维坐标值从下述变换公式(6)获得， 所说旋翼风扇的叶片的表面以由所说(r1，θ1，z1u)及所说(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
14.一种用来成型旋翼风扇的模具，其特征是，该模具上形成所说旋翼风扇叶片表面的那一部分表面以通过权利要求13所说的变换公式(6)得到的所说(r1，θ1，z1u)及所说(r1，θ1，z1d)所决定的曲面构成。
15.一种流体送进装置，其特征是，具备具有权利要求1、权利要求3、权利要求5、权利要求7、权利要求9、权利要求11及权利要求13中的某一个权利要求所说的旋翼风扇、以及驱动该旋翼风扇的驱动马达的送风机。
全文摘要
本发明的旋翼风扇(1)在以旋翼风扇(1)的旋转轴为z轴的圆柱坐标系的坐标设为(r、θ、z)时，以由既定的r坐标值、θ坐标值及z坐标值所决定的曲面形状作为旋翼风扇(1)的叶片(3)表面的基本形状，以将该基本形状在r、θ及z方向的至少一个方向上扩大或缩小而得到的曲面构成旋翼风扇(1)的叶片(3)的表面。
文档编号B29C45/26GK1743683SQ20051010701
公开日2006年3月8日 申请日期2001年7月3日 优先权日2000年7月4日
发明者大塚雅生 申请人:夏普公司