轴流风扇以及具有该轴流风扇的空调机的制作方法

文档序号:12286215阅读:275来源:国知局
轴流风扇以及具有该轴流风扇的空调机的制作方法与工艺

本发明涉及具备多个扇叶的轴流风扇以及具有该轴流风扇的空调机。



背景技术:

现有的轴流风扇的示意图如图20~23所示。

图20是现有的带毂(boss)的轴流风扇的立体图。

图21是从流体流动的上游侧进行观察的现有的带毂的轴流风扇的主视图。

图22是从流体流动的下游侧进行观察的现有的带毂的轴流风扇的主视图。

图23是从旋转轴线的侧方进行观察的现有的带毂的轴流风扇的侧视图。

现有的轴流风扇沿图20~23所示的圆筒状的毂的周面具备多个扇叶1,随着施加至毂的旋转力,扇叶1朝旋转方向11的方向旋转,从而沿流体流动方向10输送流体。这样的结构例如在专利文献1等中也有所公开。由于轴流风扇的扇叶1旋转,从而存在于扇叶间的流体与扇叶面碰撞。流体所碰撞的面的压力上升,从而流体沿着作为扇叶1旋转时的中心轴的旋转轴线方向挤出而使流体移动。

另外,作为轴流风扇的形状,还公知有不具有圆筒状的毂的、所谓的无毂风扇(参照专利文献2)。无毂风扇具有不经由毂而以连续面将多片扇叶1中相邻的扇叶的前缘侧与后缘侧连接起来的构造,并在中心形成有固定马达的驱动轴的小径的圆筒部。因此,以旋转轴线为中心的扇叶间的连续面的最小半径具有比固定驱动轴的圆筒部的半径大的尺寸。

专利文献1:日本特开2005-105865号公报

专利文献2:日本特开2010-101223号公报

在这样现有的具备毂的轴流风扇中,由于存在毂的重量,所以难以实现轻型化,难以推进资源节约(环境负担降低)。此外,由于毂部不具有送风功能,所以存在难以提高风扇的送风效率的问题。

与此相对,由于所谓的无毂风扇不具有毂,所以能够减轻上述问题,但由于强度不足,因旋转所产生的离心力施加至扇叶而引起的扇叶的变形量较大,由此难以维持扇叶的形状,因此,存在送风功能降低的问题、承受台风等强风而导致螺旋桨高速旋转从而扇叶因离心力而断裂的问题。另外,若增加旋转轴附近的壁厚来确保强度,则会破坏无毂化的优点即破坏轻型化的效果。



技术实现要素:

本发明是为了解决上述轴流风扇的课题而完成的,其目的在于同时实现无毂化带来的轴流风扇的轻型化和扇叶强度的维持,从而提高送风效率。

本发明所涉及的轴流风扇是多个扇叶以该扇叶的旋转轴线为中心旋转从而输送流体的轴流风扇,上述多个扇叶分别具有旋转方向上的前进侧的前缘、旋转方向上的后进侧的后缘、以及将上述前缘与上述后缘连接起来的外周缘,上述多个扇叶中的一片扇叶的上述前缘与在上述旋转方向上同该扇叶的上述前缘邻接的扇叶的上述后缘通过板状的连结部连接,上述多个扇叶分别配置有至少一个从上述旋转轴线的周围朝向上述扇叶的外周缘的加强肋。

根据本发明所涉及的轴流风扇,同时实现了无毂化所带来的轴流风扇的轻型化以及扇叶强度的维持,且增加了加强肋所带来的送风功能,从而能够提高送风效率。

此外,下文所记载的“螺旋桨式风扇”是作为“轴流风扇”的一个例子而记载的。

附图说明

图1是从流体流动方向的上游侧进行观察的实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇的主视图。

图2是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇的主视图。

图3是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇的立体图。

图4是从流体流动方向的侧方侧进行观察的实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇的立体图。

图5是从流体流动方向的侧方侧进行观察的实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇的侧视图。

图6是实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇的加强肋的剖视图。

图7是实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇的加强肋的用来进行比较的剖视图。

图8是表示由实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇形成的气流的旋转轴线方向的风向图。

图9是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式1的变形例1所涉及的螺旋桨式风扇的主视图。

图10是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式2所涉及的螺旋桨式风扇的主视图。

图11是表示螺旋桨式风扇的送风性能的P-Q线图。

图12是在实施方式3所涉及的螺旋桨式风扇的主视图中记载有扇叶弦中心线的位置的图。

图13是将实施方式3所涉及的后倾型螺旋桨式风扇与前倾型螺旋桨式风扇进行比较而在侧视图中记载有扇叶弦中心线的位置的图。

图14是对实施方式3所涉及的后倾型螺旋桨式风扇的速度分布(后倾型)与前倾型螺旋桨式风扇的速度分布(前倾型)进行比较的图。

图15是在实施方式4所涉及的室外机安装实施方式1~3所涉及的螺旋桨式风扇时的外观立体图。

图16是在实施方式4所涉及的室外机安装实施方式1~3所涉及的螺旋桨式风扇时的内部立体图。

图17是对外部的风碰上实施方式4所涉及的室外机的螺旋桨式风扇时的加强肋的作用进行说明的图。

图18是表示实施方式1~3的螺旋桨式风扇的包装状态的示意图。

图19是表示现有的带毂的螺旋桨式风扇的包装状态的示意图。

图20是现有的带毂的轴流风扇的立体图。

图21是从流体流动的上游侧进行观察的现有的带毂的轴流风扇的主视图。

图22是从流体流动的下游侧进行观察的现有的带毂的轴流风扇的主视图。

图23是从旋转轴线的侧方进行观察的现有的带毂的轴流风扇的侧视图。

图24是表示从下游侧进行观察的由现有的带毂的螺旋桨式风扇形成的气流的主视下的速度分量的说明图。

图25是表示由现有的带毂的螺旋桨式风扇形成的气流的旋转轴线方向上的速度分量的说明图。

图26是表示由现有的带毂的螺旋桨式风扇形成的气流的旋转轴线方向上的风向图。

图27是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式1的变形例2所涉及的螺旋桨式风扇的立体图。

图28是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式1的变形例3所涉及的螺旋桨式风扇的立体图。

图29是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式1的变形例4所涉及的螺旋桨式风扇的立体图。

图30是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式1的变形例5所涉及的螺旋桨式风扇的立体图。

图31是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式1的变形例6所涉及的螺旋桨式风扇的立体图。

图32是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式1的变形例7所涉及的螺旋桨式风扇的立体图。

图33是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式1的变形例8所涉及的螺旋桨式风扇的立体图。

图34是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式1的变形例9所涉及的螺旋桨式风扇的立体图。

图35是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式1的变形例10所涉及的螺旋桨式风扇的立体图。

图36是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式1的变形例11所涉及的螺旋桨式风扇的立体图。

图37是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式2的变形例1所涉及的螺旋桨式风扇的立体图。

图38是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式2的变形例2所涉及的螺旋桨式风扇的立体图。

图39是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式2的变形例3所涉及的螺旋桨式风扇的立体图。

图40是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式2的变形例4所涉及的螺旋桨式风扇的立体图。

图41是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式2的变形例5所涉及的螺旋桨式风扇的立体图。

图42是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式5所涉及的螺旋桨式风扇的主视图。

图43是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式5的变形例1所涉及的螺旋桨式风扇的主视图。

图44是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式5的变形例2所涉及的螺旋桨式风扇的主视图。

图45是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式6所涉及的螺旋桨式风扇的主视图。

图46是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式6的变形例1所涉及的螺旋桨式风扇的主视图。

图47是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式6的变形例2所涉及的螺旋桨式风扇的主视图。

图48是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式7所涉及的螺旋桨式风扇的主视图。

图49是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式7的变形例1所涉及的螺旋桨式风扇的主视图。

图50是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式7的变形例2所涉及的螺旋桨式风扇的主视图。

图51是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式8所涉及的螺旋桨式风扇的局部立体图。

图52是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式8的变形例1所涉及的螺旋桨式风扇的局部立体图。

图53是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式8的变形例2所涉及的螺旋桨式风扇的局部立体图。

图54是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式9所涉及的螺旋桨式风扇的主视图。

附图标记的说明

1...扇叶;1a...压力面;1b...负压面;1c...连结部;1d...最小半径部;1e...圆形开口;2...轴孔部;2a...旋转轴线;2b...轴线部;3...圆筒部;3a...标记部;4...结合肋;6...前缘;7...后缘;8...外周缘;9...加强肋;9a...上游肋;9ah...上边;9as...上游肋接触点;9b...下游肋;9bh...下边;9bs...下游肋接触点;9c...中间肋;9c1...第一圆弧;9c2...第二圆弧;10...与旋转轴线平行的流体的流动方向;11...旋转方向;12...相反旋转方向;15...中心线;15a...抵接点;16...垂直面;20...排出气流;21...反向气流;22...流入气流;23...反转气流;25...后倾型螺旋桨式风扇的速度分量;26...前倾型螺旋桨式风扇的速度分量;30...室外机;31...室外热交换器;40...空间;50...纸箱;51...台座;60...扩开部;α1、α2...排出角度;β1、β2、γ1...加强肋的角度。

具体实施方式

实施方式1.

通过图1~5对实施方式1的螺旋桨式风扇的构造进行说明。

图1是从流体流动方向的上游侧进行观察的实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇的主视图。

图2是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇的主视图。

图3是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇的立体图。

图4是从流体流动方向的侧方侧进行观察的实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇的立体图。

图5是从流体流动方向的侧方侧进行观察的实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇的侧视图。

图6是实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇的加强肋的剖视图。

图7是实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇的加强肋的用来进行较的剖视图。

<螺旋桨式风扇的整体结构>

实施方式1的螺旋桨式风扇以旋转轴线2a为中心轴旋转。螺旋桨式风扇呈如下形状:在旋转轴线2a的周围形成有供马达的驱动轴进行卡合的圆筒形状的轴孔部2、以及支承轴孔部2的圆筒部3,在圆筒部3的外壁面固定有多个扇叶1。在轴孔部2与圆筒部3之间形成有多个结合肋4。

该螺旋桨式风扇由树脂等形成,例如通过注塑成型等成型。螺旋桨式风扇的树脂例如使用向聚丙烯混入玻璃强化纤维和云母(mica)来增强强度的材料等。因此,不容易从混有微小的玻璃、石头的材料中仅分离出聚丙烯树脂,从而难以进行回收利用,为了推进资源节约,优选尽可能减少材料的使用量。

扇叶1是相对于作为螺旋桨式风扇旋转时的中心轴的旋转轴线2a倾斜规定角度而形成的,伴随着螺旋桨式风扇的旋转,存在于扇叶间的流体通过扇叶面推动而被向流体流动方向10输送。此时,将扇叶面中推动流体而导致压力上升的面设为压力面1a,将压力面1a的背面亦即压力下降的面设为负压面1b。

扇叶1由靠扇叶1的旋转方向11的前进侧的前缘6、靠扇叶1的旋转方向11的后进侧的后缘7、以及相当于扇叶1的外周的外周缘8来规定形状。

如图1、2所示,圆筒部3的周围的多个扇叶1之间被连接各扇叶1的前缘6与后缘7的连结部1c平滑地连接起来。而且,形成以旋转轴线2a与连结部1c的周边的最短距离为半径的以虚线进行表示的圆形状的最小半径部1d。即,在旋转轴线2a的周围,形成有以旋转轴线2a与连结部1c的周缘的最短距离为半径的最小半径部1d,在最小半径部1d,形成有以旋转轴线2a为中心轴并具有比最小半径部1d的半径小的外周半径的圆筒部3。

由此,以旋转轴线2a为中心的最小半径部1d的半径具有比圆筒部3的外径的半径大的尺寸。将该螺旋桨式风扇的形状称为所谓的无毂风扇。

特别是,如图5所示,连结部1c以从邻接的扇叶1的前缘6朝向扇叶1的后缘7而向与旋转轴线2a平行的流体的流动方向10侧倾斜的方式设置。

如图5所示,圆筒部3以其流体的流动方向10的下游侧亦即扇叶1的压力面1a侧的长度h1比负压面1b侧的长度h2长的方式形成。另外,在圆筒部3的外壁面与扇叶1的压力面1a侧之间立起设置有加强肋9。

<加强肋9的结构>

加强肋9例如是以与旋转轴线2a平行的方式立起设置于扇叶1的压力面1a的板状部件。加强肋9通过将圆筒部3的外周面与多个扇叶1连接起来而形成。如图2所示,从旋转轴线2a方向进行观察的加强肋9的主视下的形状构成为:以向螺旋桨式风扇的前缘6侧凸出的方式弯曲(涡轮式扇叶形状)。

相对于1片扇叶1例如配置有2个加强肋9(上游肋9a、下游肋9b)。上游肋9a配置于螺旋桨式风扇的旋转方向11的前进侧,下游肋9b配置于螺旋桨式风扇的旋转方向11的后进侧。

上游肋9a与下游肋9b在同与扇叶1连接的连接部分对置的一端侧具有上边9ah、9bh。如图5所示,上游肋9a与下游肋9b的形状形成为上游肋9a的上边9ah相对于旋转轴线2a方向倾斜,下游肋9b的上边9bh相对于轴孔部2的旋转轴线2a方向大致垂直。上游肋9a的上边9ah以越趋于螺旋桨式风扇的外周越靠近流体流动方向10的上游侧的方式倾斜。

上游肋9a的上边9ah与扇叶1的压力面1a的接触点亦即上游肋接触点9as、以及下游肋9b的上边9bh与扇叶1的压力面1a的接触点亦即下游肋接触点9bs相对于旋转轴线2a大致配置于同心圆上。

另外,上游肋接触点9as与下游肋接触点9bs配置于扇叶1的前缘6附近和扇叶1的后缘7附近,并支承扇叶1。

另外,上游肋接触点9as位于比下游肋接触点9bs更靠流体的流动方向10的上游侧的位置。

另外,圆筒部3的外周面与上游肋9a的上边9ah的交点、以及圆筒部3的外周面与下游肋9b的上边9bh的交点在旋转轴线2a方向上为相同的位置。

<加强肋9的剖面形状>

如图6所示,上游肋9a的上边9ah与下游肋9b的上边9bh的剖面形状在螺旋桨式风扇的旋转方向11的前缘侧与后缘侧由两个第一圆弧9c1和第二圆弧9c2形成。

这里,前缘侧的第一圆弧9c1的剖面半径r1规定为是比后缘侧的第二圆弧9c2的剖面半径r2大的半径。

此外,为了与图6的情况进行比较,图7中示出了第一圆弧9c1与第二圆弧9c2为相同剖面半径r的情况下的气流的流动。

另外,在轴孔部2插入并固定有具有D形状剖面的驱动轴,但在圆筒部3的外壁面的扇叶1之间,表示驱动轴的D形切割的水平部的位置的标记部3a形成为突起形状或槽形状。

<螺旋桨式风扇的各部位的尺寸>

另外,在图1中,若将螺旋桨式风扇的扇叶1的最大外径尺寸设为并将轴孔部2的外径尺寸设为则优选以使的值为0.02以上且0.05以下的方式设定

另外,在图1中,若将螺旋桨式风扇的扇叶1的最大外径尺寸设为并将圆筒部3的外径尺寸设为则优选以使的值为0.05以上且0.15以下的方式设定

并且,在图1中,若将螺旋桨式风扇的扇叶1的最大外径尺寸设为并将结合肋4的长度尺寸设为L1(轴孔部2的外周面与圆筒部3的内周面之间的长度),则优选以使的值为0.01以上且0.05以下的方式设定L1。

通过将结合肋4的长度尺寸L1设定为这样的尺寸,从而能够使构成结合肋4的树脂材料发挥减少马达的驱动轴的电磁振动的振动衰减效果。

另外,在图2中,若将螺旋桨式风扇的扇叶1的最大外径尺寸设为并将圆筒部3的外径尺寸设为则优选以使的值为0.05以上且0.15以下的方式设定

另外,在图2中,若将螺旋桨式风扇的扇叶1的最大外径尺寸设为并将上游肋9a的径向长度尺寸设为L2(旋转轴线2a与上游肋接触点9as之间的长度),则优选以使的值为0.1以上且0.2以下的方式设定L2。

另外,在图2中,若将螺旋桨式风扇的扇叶1的最大外径尺寸设为并将下游肋9b的径向长度尺寸设为L3(旋转轴线2a与下游肋接触点9bs之间的长度),则优选以使的值为0.1以上且0.2以下的方式设定L3。

并且,在图2中,若将螺旋桨式风扇的扇叶1的最大外径尺寸设为并将结合肋4的长度尺寸设为L4(轴孔部2的外周面与圆筒部3的内周面之间的长度),则优选以使的值为0.01以上且0.05以下的方式设定L4。

通过将结合肋4的长度尺寸L4设定为这样的尺寸,从而能够使构成结合肋4的树脂材料发挥减少马达的驱动轴的电磁振动的振动衰减效果。

另外,在图3中,若将螺旋桨式风扇的扇叶1的最大外径尺寸设为并将上游肋9a的旋转轴线2a方向的长度设为L5,则优选以使的值为0.05以上且0.15以下的方式设定L5。

另外,在图3中,若将螺旋桨式风扇的扇叶1的最大外径尺寸设为并将下游肋9b的旋转轴线2a方向的长度设为L6,则优选以使的值为0.05以上且0.15以下的方式设定L5。

另外,在图5中,若将螺旋桨式风扇的扇叶1的最大外径尺寸设为并将圆筒部3的压力面1a侧的长度设为h1,则优选以使的值为0.05以上且0.2以下的方式设定h1。

另外,在图5中,若将螺旋桨式风扇的扇叶1的最大外径尺寸设为并将圆筒部3的负压面1b侧的长度设为h2,则优选以使的值为0.1以下的方式设定h2。

另外,在图6中,若将螺旋桨式风扇的扇叶1的最大外径尺寸设为并将上游肋9a以及下游肋9b的厚度尺寸设为L7,则优选以使的值为0.0025以上且0.025以下的方式设定L7。

<气流的流动>

接下来,使用图8、图24~图26对实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇旋转时的气流的流动进行说明。

图8是表示由实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇形成的气流的旋转轴方向的风向图。

图24是表示从下游侧进行观察的由现有的带毂的螺旋桨式风扇形成的气流的主视下的速度分量的说明图。

图25是表示由现有的带毂的螺旋桨式风扇形成的气流在旋转轴线方向上的速度分量的说明图。

图26是表示由现有的带毂的螺旋桨式风扇形成的气流的旋转轴线方向的风向图。

在螺旋桨式风扇中,由于在排出气流的外周侧作用有强的离心力,所以排出气流20的排出角度α为正值(正数),并如图8所示那样形成为呈八字地扩散的排出气流。

这里,现有的带毂的螺旋桨式风扇的气流分量如图24、图25所示,若将排出风速分解为旋转坐标系(r、θ、z)的坐标来进行考虑,则可以将径向的风速分量定义为Vr,将旋转方向11的风速分量定义为Vθ,将螺旋桨式风扇的旋转轴线2a方向的风速分量定义为Vz。

螺旋桨式风扇的目的在于沿旋转轴线2a方向送风,因此仅风速分量Vz相当于被送风的风量。即,朝旋转的外周方向扩散的Vr分量和旋转的Vθ分量与送风无关,因此它们被排出后而最终转换为空气中的热,从而能量消失。因此,通过相对增加风速分量Vz则能够提高送风效率,从而有助于电动机的消耗电力的减少。

另外,如图26所示,由实测可知:沿旋转轴线2a方向排出的风在旋转轴线2a周围朝向螺旋桨式风扇反流。

实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇在旋转时的气流的流动如图8所示。

对从压力面1a输送的排出气流20而言,其径向的速度分量为Vr,旋转方向11的速度分量为Vθ,螺旋桨式风扇的旋转轴线2a方向的速度分量为Vz,并以上述速度分量合成的风向V排出。

而且,在螺旋桨式风扇的旋转轴线2a部分,产生相对于排出气流20反向的气流21,并朝向螺旋桨式风扇的中心部反流。反向气流21因通过加强肋9的旋转所产生的负压而成为旋转流,并沿螺旋桨式风扇的旋转轴线2a方向被强制吸引。由于加强肋9的形状形成为向螺旋桨式风扇的前缘6侧凸出的形状(涡轮式扇叶形状),所以该吸引作用起到与涡轮式风扇产生的吸引侧的气流相同的效果。

沿螺旋桨式风扇的旋转轴线2a方向被强制吸引的空气被加强肋9的压力面向扇叶1的外周方向如反转气流23那样挤出,并流入扇叶1的压力面1a上。于是,在螺旋桨式风扇的旋转轴线2a附近形成负压区域,从而带来增强反向气流21的流动的效果。

另外,加强肋9的高度如上述那样构成为下游肋9b比上游肋9a高,因此不与上游肋9a碰撞的空气与下游肋9b碰撞而向扇叶1的外周方向移动,从而成为反转气流23,并流入压力面1a上。

然后,与通过扇叶和扇叶之间而通常流入压力面1a的流入气流22汇合,并沿排出气流20方向排出。

这里,为了明确加强肋9的吸引效果,与完全没有吸引效果的现有的带毂的螺旋桨式风扇比较气流。

在现有的带毂的螺旋桨式风扇的情况下,如图26所示,在毂的附近停滞的气流被排出气流20引导而进行循环。与此相对地,在实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇的情况下,如图8所示,由于存在加强肋9,所以在旋转轴线2a附近产生负压而吸入反向气流21,因此如龙卷风那样沿旋转轴线2a方向卷入排出气流20,从而具有使排出气流20的排出角度α减小的效果。即,实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇的排出角度α2比现有的带毂的螺旋桨式风扇的排出角度α1小。

旋转轴线2a方向的风速分量Vz=COSα·V,因此排出角度α越小,排出气流20的风向越闭合,从而能够增加旋转轴线2a方向的风速分量Vz,提高送风效率。若风速分量Vz相对增加,则能够使由螺旋桨式风扇所产生相同风量的情况下的转速下降,因此能够减少消耗电力。

<变形例1>

图9是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式1的变形例1所涉及的螺旋桨式风扇的主视图。

在上述实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇的说明中,从旋转轴线2a方向观察的主视下的加强肋9的形状为向扇叶1的前缘6侧凸出的涡轮式扇叶形状,但如图9所示,变形例1所涉及的加强肋9形成为相对于螺旋桨式风扇的旋转轴线2a呈放射状延伸的直线状的平板形状。

作为这样的放射状的平板形状的加强肋9,虽然与涡轮式扇叶形状相比稍弱,但也具有通过由加强肋9的旋转所产生的负压而沿螺旋桨式风扇的旋转轴线2a方向强制吸引气流的效果。因此,能够减小排出角度α,增加旋转轴线2a方向的风速分量Vz,从而提高送风效率。

<效果>

在这样构成的实施方式1及其变形例1所涉及的螺旋桨式风扇中,在所谓的无毂型螺旋桨式风扇中,从具有比连结部1c的最小半径部1d小的半径的圆筒部3的外周面朝向扇叶1的前缘6和后缘7延伸出多个加强肋9,因此加强肋9具有吸引旋转轴线2a附近的反向气流21的效果。于是,风速变快的反向气流21沿旋转轴线2a方向卷入排出气流20,从而能够减小排出气流20的排出角度α。因此,能够相对地增加排出气流20在旋转轴线2a方向上的风速分量Vz,从而提高风扇的送风效率。

而且,利用连结部1c平滑地连接各扇叶1,从而分散因施加于扇叶1的离心力而导致的应力集中,由于利用加强肋9进行支承,所以能够确保与带毂的螺旋桨式风扇相同的扇叶1的强度,抑制扇叶1的变形并提高送风效率。另外,由于扇叶1的强度提高,所以在螺旋桨式风扇旋转的情况下,能够抑制因离心力使叶片变形而导致送风性能变差的情况。另外,能够减少突起部分所使用的大量的树脂,仅通过加强肋9来确保与带毂的风扇相同的强度,因此能够实现轻型化(资源节约)。

另外,如图5所示,上游肋9a与下游肋9b的形状形成为上游肋9a的上边9ah相对于轴孔部2的中心轴向倾斜,下游肋9b的上边9bh相对于轴孔部2的中心轴向大致垂直,因此未与上游肋9a相碰的气流被下游肋9b挤出至扇叶1的压力面1a。于是,多个加强肋9在一周(360°)上进行6次(约每60°进行一次)吸引气流的效果,从而使之分散在整周上,因此能够抑制进行吸引的负压的变动,从而能够获得稳定的负压吸引效果。

并且,如图6所示,加强肋9的前缘侧的第一圆弧9c1的剖面半径r1规定为是比后缘侧的第二圆弧9c2的剖面半径r2大的半径。于是,与图7所记载的均等剖面半径的剖面形状相比,流体沿具有较大的剖面半径r1的第一圆弧9c1平滑地流动,从而能够抑制在后缘侧的第二圆弧9c2上的气流的剥离涡流。因此,能够减少流体的能量损失,从而能够减少用于旋转螺旋桨式风扇的驱动力,由此减少马达的消耗电力。

另外,尤其如图4所示,连结部1c以从邻接的扇叶1的前缘6朝向扇叶1的后缘7而向流体的流动方向10倾斜的方式设置,因此能够使流入连结部1c的压力面1a的气流顺畅地与加强肋9碰撞,从而将其向扇叶1的外周方向挤出。

另外,在圆筒部3的外壁面的扇叶1之间形成有表示驱动轴的D形切割的水平部的位置的标记部3a,因此在向马达的驱动轴插通螺旋桨式风扇的轴孔部2时,容易确定螺旋桨式风扇的安装方向,从而能够缩短组装时间、提高作业效率。

接下来,对实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇的加强肋9为涡轮式扇叶形状时的变形例进行说明。

<变形例2>

图27是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式1的变形例2所涉及的螺旋桨式风扇的立体图。

如图27所示,变形例2所涉及的加强肋9在实施方式1(参照图2、图3)所涉及的上游肋9a与下游肋9b之间配置有第三个中间肋9c。

即,加强肋9是具有向螺旋桨式风扇的前缘6侧凸出的形状的涡轮式扇叶形状,并且针对一片扇叶1而配置有上游肋9a、中间肋9c、以及下游肋9b。

此外,其他的结构与实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇的结构相同。

<效果>

在变形例2中,由于针对一片扇叶1配置有三个加强肋9,从而与实施方式1所涉及的针对一片扇叶1儿配置两个加强肋9的螺旋桨式风扇相比,能够提高扇叶1的强度。另外,通过使加强肋从合计为六个而变为合计为九个,从而增大加强肋9吸引旋转轴线2a附近的反向气流21的效果。由此,能够相对地增加排出气流20的旋转轴线2a方向上的风速分量Vz,从而提高风扇的送风效率。

<变形例3>

图28是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式1的变形例3所涉及的螺旋桨式风扇的立体图。

如图28所示,变形例3所涉及的加强肋9未形成有实施方式1所涉及的圆筒部3、轴孔部2、以及结合肋4,而是形成为如下结构:六个涡轮式扇叶形状的加强肋9(上游肋9a与下游肋9b)彼此延伸至旋转轴线2a并交叉,从而相互结合。即,六个加强肋9彼此在旋转轴线2a上相交从而形成轴线部2b,并将轴线部2b与多个扇叶1连接。

此外,其他的结构与实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇的结构相同。

<效果>

在变形例3中,既能够形成为未形成有实施方式1所涉及的圆筒部3、轴孔部2、以及结合肋4的简单的结构,又能够将加强肋9延伸至旋转轴线2a来确保螺旋桨式风扇的扇叶1的强度。

<变形例4>

图29是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式1的变形例4所涉及的螺旋桨式风扇的立体图。

如图29所示,变形例4所涉及的加强肋9在变形例3所涉及的上游肋9a与下游肋9b之间配置有第三个中间肋9c。

加强肋9是向螺旋桨式风扇的前缘6侧凸出的涡轮式扇叶形状,并且针对一片扇叶1配置有上游肋9a、中间肋9c、以及下游肋9b。九个加强肋9彼此在旋转轴线2a上相交从而形成轴线部2b,并将轴线部2b与多个扇叶1连接。

此外,其他的结构与实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇的结构相同。

<效果>

在变形例4中,针对一片扇叶1而配置三个加强肋9,从而与变形例3所涉及的针对一片扇叶1配置两个加强肋9的螺旋桨式风扇相比,能够提高扇叶1的强度。另外,通过使加强肋从合计为六个变为合计为九个,从而增大加强肋9吸引旋转轴线2a附近的反向气流21的效果。由此,能够相对地增加排出气流20的旋转轴线2a方向上的风速分量Vz,从而提高风扇的送风效率。

<变形例5>

图30是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式1的变形例5所涉及的螺旋桨式风扇的立体图。

如图30所示,变形例5所涉及的加强肋9未形成有实施方式1所涉及的圆筒部3、轴孔部2、以及结合肋4,而在旋转轴线2a的周围开口有供马达的驱动轴安装的圆形开口1e。六个涡轮式扇叶形状的加强肋9(上游肋9a与下游肋9b)构成为延伸至圆形开口1e的开口缘而形成。

即,在旋转轴线2a的周围,形成有以旋转轴线2a与连结部1c的周缘的最短距离为半径的最小半径部1d,在最小半径部1d,开口有以旋转轴线2a为中心轴并具有比最小半径部1d的半径小的半径的圆形开口1e。而且,加强肋9将圆形开口1e的开口缘与多个扇叶1连接。

此外,其他的结构与实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇的结构相同。

<效果>

在变形例5中,既能够形成为未形成有实施方式1所涉及的圆筒部3、轴孔部2、以及结合肋4的简单的结构,又能够将加强肋9延伸至圆形开口1e的开口缘来确保螺旋桨式风扇的扇叶1的强度。

<变形例6>

图31是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式1的变形例6所涉及的螺旋桨式风扇的立体图。

如图31所示,变形例6所涉及的加强肋9在变形例5所涉及的上游肋9a与下游肋9b之间配置有第三个中间肋9c。

即,加强肋9是向螺旋桨式风扇的前缘6侧凸出的涡轮式扇叶形状,并且针对一片扇叶1配置有上游肋9a、中间肋9c、以及下游肋9b。

此外,其他的结构与实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇的结构相同。

<效果>

在变形例6中,针对一片扇叶1而配置三个加强肋9,从而与变形例5所涉及的针对一片扇叶1配置两个加强肋9的螺旋桨式风扇相比,能够提高扇叶1的强度。另外,通过使加强肋从合计为六个变为合计为九个,从而增大加强肋9吸引旋转轴线2a附近的反向气流21的效果。由此,能够相对地增加排出气流20的旋转轴线2a方向上的风速分量Vz,从而提高风扇的送风效率。

接下来,对螺旋桨式风扇的加强肋9为相对于旋转轴线2a呈放射状延伸的直线状的平板形状时的变形例进行说明。

<变形例7>

图32是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式1的变形例7所涉及的螺旋桨式风扇的立体图。

如图32所示,变形例7所涉及的加强肋9在实施方式1的变形例1(参照图9)所涉及的上游肋9a与下游肋9b之间配置有第三个中间肋9c。

即,加强肋9是相对于螺旋桨式风扇的旋转轴线2a呈放射状延伸的直线状的平板形状,并且针对一片扇叶1配置有上游肋9a、中间肋9c、以及下游肋9b。

此外,其他的结构与实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇的结构相同。

<效果>

在变形例7中,针对一片扇叶1而配置三个加强肋9,从而与实施方式1的变形例1所涉及的针对一片扇叶1配置两个加强肋9的螺旋桨式风扇相比,能够提高扇叶1的强度。另外,通过使加强肋从合计为六个变为合计为九个,从而增大加强肋9吸引旋转轴线2a附近的反向气流21的效果。由此,能够相对地增加排出气流20的旋转轴线2a方向上的风速分量Vz,从而提高风扇的送风效率。

<变形例8>

图33是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式1的变形例8所涉及的螺旋桨式风扇的立体图。

如图33所示,变形例8所涉及的加强肋9未形成有实施方式1所涉及的圆筒部3、轴孔部2、以及结合肋4,而是形成为如下结构:六个相对于旋转轴线2a呈放射状延伸的直线状的平板形状的加强肋9(上游肋9a与下游肋9b)彼此延伸至旋转轴线2a并交叉,从而相互结合。即,六个加强肋9彼此在旋转轴线2a上相交从而形成轴线部2b,并将轴线部2b与多个扇叶1连接。

此外,其他的结构与实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇的结构相同。

<效果>

在变形例8中,既能够形成为未形成有实施方式1所涉及的圆筒部3、轴孔部2、以及结合肋4的简单的结构,又能够将加强肋9延伸至旋转轴线2a来确保螺旋桨式风扇的扇叶1的强度。

<变形例9>

图34是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式1的变形例9所涉及的螺旋桨式风扇的立体图。

如图34所示,变形例9所涉及的加强肋9在变形例8所涉及的上游肋9a与下游肋9b之间配置有第三个中间肋9c。

即,加强肋9是相对于螺旋桨式风扇的旋转轴线2a呈放射状延伸的直线状的平板形状,并且针对一片扇叶1配置有上游肋9a、中间肋9c、以及下游肋9b。九个加强肋9彼此在旋转轴线2a上相交从而形成轴线部2b,并将轴线部2b与多个扇叶1连接。

此外,其他的结构与实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇的结构相同。

<效果>

在变形例9中,针对一片扇叶1而配置三个加强肋9,从而与变形例8所涉及的针对一片扇叶1配置两个加强肋9的螺旋桨式风扇相比,能够提高扇叶1的强度。另外,通过使加强肋从合计为六个变为合计为九个,从而增大加强肋9吸引旋转轴线2a附近的反向气流21的效果。由此,能够相对地增加排出气流20的旋转轴线2a方向上的风速分量Vz,从而提高风扇的送风效率。

<变形例10>

图35是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式1的变形例10所涉及的螺旋桨式风扇的立体图。

如图35所示,变形例10所涉及的加强肋9未形成有实施方式1所涉及的圆筒部3、轴孔部2、以及结合肋4,而在旋转轴线2a的周围开口有供马达的驱动轴安装的圆形开口1e。六个相对于旋转轴线2a呈放射状延伸的直线状的平板形状的加强肋9(上游肋9a与下游肋9b)构成为延伸至圆形开口1e的开口缘而形成。

即,在旋转轴线2a的周围,形成有以旋转轴线2a与连结部1c的周缘的最短距离为半径的最小半径部1d,在最小半径部1d,开口有以旋转轴线2a为中心轴并具有比最小半径部1d的半径小的半径的圆形开口1e。而且,加强肋9将圆形开口1e的开口缘与多个扇叶1连接。

此外,其他的结构与实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇的结构相同。

<效果>

在变形例10中,既能够形成为未形成有实施方式1所涉及的圆筒部3、轴孔部2、以及结合肋4的简单的结构,又能够将加强肋9延伸至圆形开口1e的开口缘来确保螺旋桨式风扇的扇叶1的强度。

<变形例11>

图36是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式1的变形例11所涉及的螺旋桨式风扇的立体图。

如图36所示,变形例11所涉及的加强肋9在变形例10所涉及的上游肋9a与下游肋9b之间配置有第三个中间肋9c。

即,加强肋9是相对于螺旋桨式风扇的旋转轴线2a呈放射状延伸的直线状的平板形状,并且针对一片扇叶1配置有上游肋9a、中间肋9c、以及下游肋9b。

此外,其他的结构与实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇的结构相同。

<效果>

在变形例11中,针对一片扇叶1而配置三个加强肋9,从而与变形例10所涉及的针对一片扇叶1配置两个加强肋9的螺旋桨式风扇相比,能够提高扇叶1的强度。另外,通过使加强肋从合计为六个变为合计为九个,从而增大加强肋9吸引旋转轴线2a附近的反向气流21的效果。由此,能够相对地增加排出气流20的旋转轴线2a方向上的风速分量Vz,从而提高风扇的送风效率。

此外,对于加强肋9而言,虽然示出了针对一片扇叶1而配置有两个或三个的例子,但也可以形成四个以上的加强肋9。

另外,扇叶1的片数只要为两片以上就不受特别限制。

实施方式2.

实施方式2所涉及的螺旋桨式风扇与实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇仅是加强肋9的形状不同,因此对加强肋9的结构进行说明。

图10是从实施方式2所涉及的螺旋桨式风扇的流体流动方向的下游侧进行观察的例子的主视图。

如图10所示,实施方式2所涉及的加强肋9的形状为如下形状,即:从旋转轴线2a方向正面观察的形状为以向扇叶1的后缘7侧凸出的方式弯曲的西洛克(sirocco)扇叶形状。

<效果>

若设置成这样的西洛克扇叶形状的加强肋9,则因加强肋9的旋转而被推动的空气向旋转轴线2a侧集中,因此具有沿轴向送风的效果。即,起到在扇叶1的中心部具有迷你螺旋桨式风扇的效果。因此,能够增加旋转轴线2a方向的风速分量Vz,从而在后述的低压力损失的动作点中提高送风效率。

这里,对实施方式1所涉及的加强肋9的形状为向前缘6侧凸出的涡轮式扇叶形状以及呈放射状地延伸的直线状的平板形状的情况与实施方式2所涉及的以向后缘7侧凸出的方式弯曲的西洛克扇叶形状的情况的效果的不同进行说明。

图11是表示螺旋桨式风扇的送风性能的P-Q线图。

一般情况下,螺旋桨式风扇的送风性能用图11所示的流体的压力(静压)与每单位时间的风量的关系(P-Q线图)来表示。公知有如下情况:若螺旋桨式风扇的风路存在较多阻力,则压力损失曲线从通常压力损失曲线A向高压力损失曲线B上升,从而与螺旋桨式风扇的能力特性曲线C的交点亦即动作点也会移动。高压力损失曲线B将流路的压力损失设定为通常压力损失曲线A的2倍。

通常压力损失曲线A与能力特性曲线C的交点为通常动作点,高压力损失曲线B与能力特性曲线C的交点为高压力损失的动作点,静压零与能力特性曲线C的交点为低压力损失的动作点。

在实施方式1的加强肋9的形状为向前缘6侧凸出的涡轮式扇叶形状、以及是呈放射状地延伸的直线状的平板形状的情况下,通过由加强肋9的旋转所产生的负压而沿螺旋桨式风扇的旋转轴线2a方向强制地吸引气流,根据上述涡轮式扇叶的效果,适于需要静压的通常动作点及高压力损失的动作点的具有流路阻力的使用条件。

另一方面,在实施方式2的加强肋9为以向后缘7侧凸出的方式弯曲的西洛克扇叶形状的情况下,因加强肋9的旋转而被推动的空气向旋转轴线2a侧集中,因此加强肋9具有沿旋转轴线2a方向送风的迷你螺旋桨式风扇的效果,从而适于在不需要静压而需要风量的流路阻力较小的低压力损失的动作点上使用。

接下来,对实施方式2所涉及的螺旋桨式风扇的加强肋9为西洛克扇叶形状时的变形例进行说明。

<变形例1>

图37是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式2的变形例1所涉及的螺旋桨式风扇的立体图。

如图37所示,变形例1所涉及的加强肋9在实施方式2(参照图10)所涉及的上游肋9a与下游肋9b之间配置有第三个中间肋9c。

即,加强肋9是向螺旋桨式风扇的后缘7侧凸出的西洛克扇叶形状,并且针对一片扇叶1配置有上游肋9a、中间肋9c、以及下游肋9b。

此外,其他的结构与实施方式2所涉及的螺旋桨式风扇的结构相同。

<效果>

在变形例1中,针对一片扇叶1而配置三个加强肋9,从而与实施方式2所涉及的针对一片扇叶1配置两个加强肋9的螺旋桨式风扇相比,能够提高扇叶1的强度。另外,通过使加强肋从合计为六个变为合计为九个,从而使因加强肋9的旋转而被推动的空气向旋转轴线2a侧集中,由此提高沿旋转轴线2a方向送风的效果。即,起到在扇叶1的中心部具有迷你螺旋桨式风扇那样的效果。由此,能够增加旋转轴线2a方向的风速分量Vz,并在低压力损失的动作点上提高送风效率。

<变形例2>

图38是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式2的变形例2所涉及的螺旋桨式风扇的立体图。

如图38所示,变形例2所涉及的加强肋9未形成有实施方式2(参照图10)所涉及的圆筒部3、轴孔部2、以及结合肋4,而是形成为如下结构:六个西洛克扇叶形状的加强肋9(上游肋9a与下游肋9b)彼此延伸至旋转轴线2a并交叉,从而相互结合。即,六个加强肋9彼此在旋转轴线2a上相交从而形成轴线部2b,并将轴线部2b与多个扇叶1连接。

此外,其他的结构与实施方式2所涉及的螺旋桨式风扇的结构相同。

<效果>

在变形例2中,既能够形成为未形成有实施方式2所涉及的圆筒部3、轴孔部2、以及结合肋4的简单的结构,又能够将加强肋9延伸至旋转轴线2a来确保螺旋桨式风扇的扇叶1的强度。

<变形例3>

图39是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式2的变形例3所涉及的螺旋桨式风扇的立体图。

如图39所示,变形例3所涉及的加强肋9在变形例2所涉及的上游肋9a与下游肋9b之间配置有第三个中间肋9c。

即,加强肋9是向螺旋桨式风扇的后缘7侧凸出的西洛克扇叶形状,并且针对一片扇叶1配置有上游肋9a、中间肋9c、以及下游肋9b。九个加强肋9彼此在旋转轴线2a上相交从而形成轴线部2b,并将轴线部2b与多个扇叶1连接。

此外,其他的结构与实施方式2所涉及的螺旋桨式风扇的结构相同。

<效果>

在变形例3中,针对一片扇叶1而配置三个加强肋9,从而与变形例2所涉及的针对一片扇叶1配置两个加强肋9的螺旋桨式风扇相比,能够提高扇叶1的强度。另外,通过使加强肋从合计为六个变为合计为九个,从而使因加强肋9的旋转而被推动的空气向旋转轴线2a侧集中,由此提高沿旋转轴线2a方向送风的效果。即,起到在扇叶1的中心部具有迷你螺旋桨式风扇那样的效果。由此,能够增加旋转轴线2a方向的风速分量Vz,并在低压力损失的动作点上提高送风效率。

<变形例4>

图40是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式2的变形例4所涉及的螺旋桨式风扇的立体图。

如图40所示,变形例4所涉及的加强肋9未形成有实施方式2所涉及的圆筒部3、轴孔部2、以及结合肋4,而在旋转轴线2a的周围开口有供马达的驱动轴安装的圆形开口1e。六个西洛克扇叶形状的加强肋9(上游肋9a与下游肋9b)构成为延伸至圆形开口1e的开口缘而形成。

即,在旋转轴线2a的周围,形成有以旋转轴线2a与连结部1c的周缘的最短距离为半径的最小半径部1d,在最小半径部1d,开口有以旋转轴线2a为中心轴并具有比最小半径部1d的半径小的半径的圆形开口1e。而且,加强肋9将圆形开口1e的开口缘与多个扇叶1连接。

此外,其他的结构与实施方式2所涉及的螺旋桨式风扇的结构相同。

<效果>

在变形例4中,既能够形成为未形成有实施方式1所涉及的圆筒部3、轴孔部2、以及结合肋4的简单的结构,又能够将加强肋9延伸至圆形开口1e的周缘来确保螺旋桨式风扇的扇叶1的强度。

<变形例5>

图41是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式2的变形例5所涉及的螺旋桨式风扇的立体图。

如图41所示,变形例5所涉及的加强肋9在变形例4所涉及的上游肋9a与下游肋9b之间配置有第三个中间肋9c。

即,加强肋9是向螺旋桨式风扇的后缘7侧凸出的西洛克扇叶形状,并且针对一片扇叶1配置有上游肋9a、中间肋9c、以及下游肋9b。

此外,其他的结构与实施方式2所涉及的螺旋桨式风扇的结构相同。

<效果>

在变形例5中,针对一片扇叶1而配置三个加强肋9,从而与变形例5所涉及的针对一片扇叶1配置两个加强肋9的螺旋桨式风扇相比,能够提高扇叶1的强度。另外,通过使加强肋从合计为六个变为合计为九个,从而使因加强肋9的旋转而被推动的空气向旋转轴线2a侧集中,由此提高沿旋转轴线2a方向送风的效果。即,起到在扇叶1的中心部具有迷你螺旋桨式风扇那样的效果。由此,能够增加旋转轴线2a方向的风速分量Vz,并在低压力损失的动作点上提高送风效率。

实施方式3.

实施方式3是使实施方式1或2所涉及的螺旋桨式风扇的扇叶1形成为向流体流动方向10倾倒的形状(后述的后倾型)的情况的实施例。

图12是在实施方式3所涉及的螺旋桨式风扇的主视图记载扇叶弦中心线15的位置的图。

图13是将实施方式3所涉及的后倾型螺旋桨式风扇与前倾型螺旋桨式风扇进行比较并在侧视图记载扇叶弦中心线15的位置的图。

这里,扇叶弦中心线15是扇叶1的特定的圆周上的中央点的集合。

在图13中,后倾型扇叶1的扇叶弦中心线15若从其与圆筒部3的外壁面相接的抵接点15a引出沿垂直于旋转轴线2a的方向延伸的垂直面16,则扇叶弦中心线15位于比垂直面16更靠流体的流动方向10的下游侧的位置。与此相对地,前倾型扇叶弦中心线15位于比垂直面16更靠流体的流动方向10的上游侧的位置。

因此,在实施方式3所涉及的后倾型螺旋桨式风扇中,扇叶1具备扇叶弦中心线15配置于比垂直面16更靠流体流动的下游侧的形状(以下,称为后倾型)。

图13所示的扇叶1上的箭头是扇叶1旋转时推动空气的方向,在后倾型螺旋桨式风扇中,其朝向扇叶1的内周侧倾斜(=闭合的气流)。

为了进行比较,在图13的前倾型螺旋桨式风扇中,与后倾型相反,推动空气的方向朝向扇叶1的外周侧倾斜(=开放的气流)。

接下来,在图14中,对前倾型和后倾型螺旋桨式风扇的平行于旋转轴线2a的方向的风速分量Vz的不同进行说明。

图14是对实施方式3所涉及的后倾型螺旋桨式风扇的速度分量25与前倾型螺旋桨式风扇的速度分量26进行比较的图。

在风速分量Vz为最高(=风量多)的情况下,由于空气被扇叶1推动的方向不同,所以存在后倾型的速度分量25相比前倾型的速度分量26其峰值的位置靠近扇叶1的内周侧的趋势。

如图所示,实施方式3所涉及的后倾型螺旋桨式风扇能够抑制气流的速度分布向扇叶1的外周侧扩散,从而能够减小排出气流20的排出角度α(如图8中说明的那样α为正值)。

此外,虽然示出了后倾型的扇叶弦中心线15全部配置于比垂直面16更靠流体流动的下游侧的扇叶形状的例子,但只要是扇叶弦中心线15的长度的70%以上配置于比垂直面16更靠流体流动的下游侧的扇叶1的形状,就具有与上述结构相同的功能以及效果。

<效果>

在实施方式3所涉及的螺旋桨式风扇中,如上述那样采用后倾型扇叶1,除了具有实施方式1所涉及的效果之外,还能够进一步缩小排出气流20的排出角度α。因此,能够相对地增加排出气流20在旋转轴线2a方向上的风速分量Vz,从而提高风扇的送风效率。

实施方式4.

实施方式4所涉及的螺旋桨式风扇是将实施方式1~3所涉及的螺旋桨式风扇应用于空调机的室外机30的实施例。该螺旋桨式风扇具有将热交换用的外部空气送风至室外热交换器31的功能。

图15是在实施方式4所涉及的室外机安装了实施方式1~3所涉及的螺旋桨式风扇时的外观立体图。

图16是在实施方式4所涉及的室外机安装了实施方式1~3所涉及的螺旋桨式风扇时的内部立体图。

图17是对外部的风与实施方式4所涉及的室外机的螺旋桨式风扇相碰时加强肋的作用进行说明的图。

实施方式4所涉及的室外机30的螺旋桨式风扇构成为:从旋转轴线2a方向观察加强肋9的主视下的形状如图2所示那样,加强肋9以向螺旋桨式风扇的前缘6侧凸出的方式弯曲(涡轮式扇叶形状)。

如实施方式1所记载的那样,该加强肋9通过向通常的旋转方向11旋转而在旋转轴线2a附近形成负压区域,从而相对于排出气流20吸入反向气流21。

这里,考虑在实施方式3所涉及的室外机30停止时屋外的强风与螺旋桨式风扇相碰的情况。该强风作为与螺旋桨式风扇正常运转时所产生的流体的流动方向10相反方向的逆风而作用于螺旋桨式风扇。

强风(逆风)与螺旋桨式风扇的压力面1a碰撞,从而使扇叶1向与通常的旋转方向11相反的旋转方向12旋转。于是,在向通常的旋转方向11旋转的朝旋转方向11弯曲为凸形状而构成的(涡轮式扇叶形状)加强肋9,在向相反旋转方向12旋转的情况下,朝相反旋转方向12弯曲成凹形状(西洛克扇叶形状)。

<效果>

设置于室外机30的螺旋桨式风扇存在如下情况:当与屋外的强风(逆风)相碰时高速旋转,会因离心力而导致扇叶1断裂从而破损。在实施方式3所涉及的螺旋桨式风扇中,当强风与螺旋桨式风扇相碰时由于加强肋9构成为朝相反旋转方向12弯曲为凹形状(西洛克扇叶形状),因此图15所示的各加强肋9之间的空间40的空气因降落伞(parachute)作用而成为旋转阻力。因此,在向通常的旋转方向11旋转时,具有实施方式1所涉及的对气流的吸引作用,并且在强风导致的向相反旋转方向12旋转时,能够抑制螺旋桨式风扇的旋转速度,从而能够防止螺旋桨式风扇的破损。

<螺旋桨式风扇的包装>

对实施方式1~3的螺旋桨式风扇的包装进行说明。

图18是表示实施方式1~3的螺旋桨式风扇的包装状态的示意图。

图19是表示现有的带毂的螺旋桨式风扇的包装状态的示意图。

在图18中,无毂型螺旋桨式风扇以层叠的方式收纳于包装用的纸箱50内,并配置为台座51支承圆筒部3的底面,从而确保从纸箱50的底面至扇叶1的前缘6具有距离L。

与现有的带毂的螺旋桨式风扇的沿毂的旋转轴线方向的尺寸相比,实施方式1~3的螺旋桨式风扇的圆筒部3的轴向尺寸较短,因此在如图18那样使圆筒部3的上表面与下表面抵接来进行层叠时,能够抑制层叠方向的尺寸,从而在包装用的纸箱50内收纳比以往更多的螺旋桨式风扇。

实施方式5.

在实施方式1~4所涉及的螺旋桨式风扇中,针对一片扇叶1形成有上游肋9a与下游肋9b这两个加强肋9,但在实施方式5中,针对一片扇叶1仅配置有上游肋9a与下游肋9b中的一个下游肋9b。其他的螺旋桨式风扇的结构与实施方式1~4相同。

图42是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式5所涉及的螺旋桨式风扇的主视图。

图43是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式5的变形例1所涉及的螺旋桨式风扇的主视图。

图44是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式5的变形例2所涉及的螺旋桨式风扇的主视图。

如图42所示,实施方式5所涉及的螺旋桨式风扇例如是具备向扇叶1的前缘6侧凸出的涡轮式扇叶形状的加强肋9的螺旋桨式风扇。加强肋9仅设置有实施方式1(参照图2)所记载的上游肋9a与下游肋9b中的下游肋9b。

<变形例1>

另外,如图43所示,实施方式5的变形例1所涉及的螺旋桨式风扇例如是具备向扇叶1的后缘7侧凸出的西洛克扇叶形状的加强肋9的螺旋桨式风扇。加强肋9仅设置有实施方式2(参照图10)所记载的上游肋9a与下游肋9b中的下游肋9b。

<变形例2>

并且,如图44所示,实施方式5的变形例2所涉及的螺旋桨式风扇例如是具备相对于螺旋桨式风扇的旋转轴线2a呈放射状延伸的直线状的平板形状的加强肋9的螺旋桨式风扇。加强肋9仅设置有实施方式1的变形例1(参照图9)所记载的上游肋9a与下游肋9b中的下游肋9b。

<效果>

实施方式5以及其变形例1、2所涉及的螺旋桨式风扇构成为针对一片扇叶1仅设置一个下游肋9b,因此能够实现螺旋桨式风扇的轻型化。另外,本实施方式的螺旋桨式风扇适于在低速旋转区域的使用,即使仅利用下游肋9b来支承扇叶1,也能够确保强度。

并且,对于实施方式5及其变形例1所涉及的涡轮式扇叶形状的下游肋9b、以及呈放射状延伸的平板形状的下游肋9b,能够发挥吸引旋转轴线2a附近的反向气流21的效果。由此,能够相对地增加排出气流20的旋转轴线2a方向上的风速分量Vz,从而提高风扇的送风效率。

另外,对于变形例2所涉及的西洛克扇叶形状的下游肋9b,因下游肋9b的旋转而被推动的空气向旋转轴线2a侧集中,从而提高沿旋转轴线2a方向送风的效果。即,起到在扇叶1的中心部具有迷你螺旋桨式风扇那样的效果。由此,能够增加旋转轴线2a方向上的风速分量Vz,并在低压力损失的动作点上提高送风效率。

实施方式6.

在实施方式1~4所涉及的螺旋桨式风扇中,针对一片扇叶1形成有上游肋9a与下游肋9b这两个加强肋9,但在实施方式6中,针对一片扇叶1仅配置有上游肋9a与下游肋9b中的一个上游肋9a。其他的螺旋桨式风扇的结构与实施方式1~4相同。

图45是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式6所涉及的螺旋桨式风扇的主视图。

图46是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式6的变形例1所涉及的螺旋桨式风扇的主视图。

图47是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式6的变形例2所涉及的螺旋桨式风扇的主视图。

如图45所示,实施方式6所涉及的螺旋桨式风扇例如是具备向扇叶1的前缘6侧凸出的涡轮式扇叶形状的加强肋9的螺旋桨式风扇。加强肋9仅设置有实施方式1(参照图2)所记载的上游肋9a与下游肋9b中的上游肋9a。

<变形例1>

另外,如图46所示,实施方式6的变形例1所涉及的螺旋桨式风扇例如是具备向扇叶1的后缘7侧凸出的西洛克扇叶形状的加强肋9的螺旋桨式风扇。加强肋9仅设置有实施方式2(参照图10)所记载的上游肋9a与下游肋9b中的上游肋9a。

<变形例2>

并且,如图47所示,实施方式6的变形例2所涉及的螺旋桨式风扇例如是具备相对于螺旋桨式风扇的旋转轴线2a呈放射状延伸的直线状的平板形状的加强肋9的螺旋桨式风扇。加强肋9仅设置有实施方式1的变形例1(参照图9)所记载的上游肋9a与下游肋9b中的上游肋9a。

<效果>

实施方式6以及其变形例1、2所涉及的螺旋桨式风扇构成为针对一片扇叶1仅配置一个上游肋9a,因此能够实现螺旋桨式风扇的轻型化。另外,本实施方式的螺旋桨式风扇与实施方式3所涉及的螺旋桨式风扇相比,适于在高速旋转区域的使用,通过在应力向扇叶1集中的前缘6侧配置上游肋9a,能够确保强度。

并且,对于实施方式6及其变形例1所涉及的涡轮式扇叶形状的上游肋9a、以及呈放射状延伸的平板形状的上游肋9a,能够发挥吸引旋转轴线2a附近的反向气流21的效果。由此,能够相对地增加排出气流20的旋转轴线2a方向上的风速分量Vz,从而提高风扇的送风效率。

另外,对于变形例2所涉及的西洛克扇叶形状的上游肋9a,因上游肋9a的旋转而被推动的空气向旋转轴线2a侧集中,从而提高沿旋转轴线2a方向送风的效果。即,起到在扇叶1的中心部具有迷你螺旋桨式风扇那样的效果。由此,能够增加旋转轴线2a方向上的风速分量Vz,并在低压力损失的动作点上提高送风效率。

此外,在实施方式5、6中,示出了针对一片扇叶1配置上游肋9a与下游肋9b中的一方的例子,但配置一个加强肋9的位置可以不接近扇叶1的前缘6侧或后缘7侧,而可以形成于任意的位置。即,只要以收纳在扇叶1的前缘6与后缘7之间的方式配置,就能够采用任意的位置。

实施方式7.

在实施方式1~6所涉及的螺旋桨式风扇中,示出了采用板材的厚度均衡的平板形状的加强肋9的例子,但对于实施方式7所涉及的加强肋9,在扇叶1的外周缘8侧形成有使其与扇叶1的接合面积扩大的扩开部60。

其他的螺旋桨式风扇的结构与实施方式1~6相同。

图48是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式7所涉及的螺旋桨式风扇的主视图。

图49是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式7的变形例1所涉及的螺旋桨式风扇的主视图。

图50是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式7的变形例2所涉及的螺旋桨式风扇的主视图。

如图48所示,实施方式7所涉及的螺旋桨式风扇例如是具备向扇叶1的前缘6侧凸出的涡轮式扇叶形状的加强肋9的螺旋桨式风扇。如图48所示,在加强肋9的外周缘8侧的端部形成有扩开部60,在从旋转轴线2a方向观察时,该扩开部60向加强肋9的厚度方向呈Y字形状扩开。即,在加强肋9的外周缘8侧的端部,形成有按照每单位长度增加与扇叶1的接合面积的扩开部60。

扩开部60只要是在加强肋9的外周缘8侧的端部形成为使加强肋9与扇叶1的接合面积变大的形状,就不限定于图48所示的Y字形状。例如,能够在加强肋9的外周缘8侧的端部形成为比加强肋9的厚度尺寸大的外径尺寸的圆柱形状或多棱柱形状等。即,扩开部60被定义为如下部位:在以扇叶1的径向上的每单位长度的扇叶1与加强肋9的接合面积来进行比较时,与加强肋9的外周缘8侧的端部以外的部分相比,接合面积形成为较大的部位。

<变形例1>

如图49所示,实施方式7的变形例1所涉及的螺旋桨式风扇例如是具备向扇叶1的后缘7侧凸出的西洛克扇叶形状的加强肋9的螺旋桨式风扇。如图49所示,在加强肋9的外周缘8侧的端部,形成有从旋转轴线2a方向观察时向加强肋9的厚度方向呈Y字形状扩开的扩开部60。即,在加强肋9的外周缘8侧的端部,形成有按照每单位长度增加与扇叶1的接合面积的扩开部60。如上所述,扩开部60的形状并不限定于该Y字形状。

<变形例2>

此外,如图50所示,实施方式7的变形例2所涉及的螺旋桨式风扇例如是具备相对于螺旋桨式风扇的旋转轴线2a呈放射状延伸的直线状的平板形状的加强肋9的螺旋桨式风扇。如图50所示,在加强肋9的外周缘8侧的端部,形成有从旋转轴线2a方向观察时向加强肋9的厚度方向呈Y字形状扩开的扩开部60。即,在加强肋9的外周缘8侧的端部,形成有按照每单位长度增加与扇叶1的接合面积的扩开部60。如上所述,扩开部60的形状并不限定于该Y字形状。

<效果>

实施方式7以及其变形例1、2所涉及的螺旋桨式风扇在加强肋9的靠扇叶1的外周缘8侧,形成有使加强肋9与扇叶1的接合面积扩大的扩开部60,因此能够在最大程度地作用有扇叶1的应力的加强肋9的外周缘8侧的端部,使应力分散来进行承受。即,在扩开部60中将加强肋9与扇叶1的接合面积确保为较大,从而加强肋9以分散加重的形式承受来自扇叶1的应力,由此能够防止加强肋9与扇叶1的接合发生断裂。特别是在室外机等中,当屋外的强风与螺旋桨式风扇相碰而使螺旋桨式风扇高速旋转时,能够防止叶片开裂。

实施方式8.

实施方式1~7所涉及的加强肋9示出了以平行于螺旋桨式风扇的旋转轴线2a的方式而配置有加强肋9的平板面的例子,但在实施方式8所涉及的螺旋桨式风扇中,以使上边9ah、9bh向前缘6侧倾倒的方式,使构成涡轮式扇叶形状的加强肋9的平板面倾斜。

此外,螺旋桨式风扇的其他的结构与实施方式1~7相同。

图51是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式8所涉及的螺旋桨式风扇的局部立体图。

如图51所记载的那样,实施方式8所涉及的加强肋9构成为以向前缘6侧凸出的方式弯曲(涡轮式扇叶形状)。示出了加强肋9与实施方式1相同而配置有上游肋9a与下游肋9b这两个加强肋的例子。对于上游肋9a与下游肋9b,以使其上边9ah、9bh向扇叶1的前缘6侧倾倒的方式,使构成加强肋9的平板面倾斜。如图51所记载的那样,构成加强肋9的平板面与旋转轴线2a所成的角度为β1。

<效果>

对于实施方式8所涉及的螺旋桨式风扇,在这样的涡轮式扇叶形状的加强肋9中,以使加强肋9的上边9ah、9bh向前缘6侧倾倒的方式倾斜,因此与以平行于旋转轴线2a的方式配置加强肋9的平板面的例子相比,能够进一步提高吸引旋转轴线2a附近的反向气流21的效果。

<变形例1>

接下来,参照图52对实施方式8所涉及的加强肋9的变形例1进行说明。

图52是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式8的变形例1所涉及的螺旋桨式风扇的局部立体图。

在实施方式8中,在涡轮式扇叶形状的加强肋9中,以使加强肋9的上边9ah、9bh向前缘6侧倾倒的方式倾斜,但在变形例1中,以使上边9ah、9bh向后缘7侧倾倒的方式,使构成涡轮式扇叶形状的加强肋9的平板面倾斜。

如图52所记载的那样,加强肋9构成为以向前缘6侧凸出的方式弯曲(涡轮式扇叶形状)。示出了加强肋9与实施方式1相同而配置有上游肋9a与下游肋9b这两个加强肋的例子。对于上游肋9a与下游肋9b,以使其上边9ah、9bh向扇叶1的后缘7侧倾倒的方式,使构成加强肋9的平板面倾斜。如图52所记载的那样,构成加强肋9的平板面与旋转轴线2a所成的角度为β2。

<效果>

对于变形例1所涉及的螺旋桨式风扇,当台风等屋外的强风与螺旋桨式风扇相碰时,由于加强肋9构成为向相反旋转方向12弯曲为凹形状(西洛克扇叶形状),因此,因降落伞(parachute)作用而成为旋转阻力。因此,在向通常的旋转方向11旋转时,具有实施方式1所涉及的对气流的吸引作用,并且在因屋外的强风而导致向相反旋转方向12旋转时,能够抑制螺旋桨式风扇的旋转速度,从而防止螺旋桨式风扇的破损。

<变形例2>

接下来,参照图53对实施方式8所涉及的加强肋9的变形例2进行说明。

图53是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式8的变形例2所涉及的螺旋桨式风扇的局部立体图。

在实施方式8的变形例1中,在涡轮式扇叶形状的加强肋9中,以使加强肋9的上边9ah、9bh向后缘7侧倾倒的方式倾斜,但在变形例2中,以使上边9ah、9bh向后缘7侧倾倒的方式,使构成西洛克扇叶形状的加强肋9的平板面倾斜。

如图53所记载的那样,加强肋9构成为以向后缘7侧凸出的方式弯曲(西洛克扇叶形状)。示出了加强肋9与实施方式1相同而配置有上游肋9a与下游肋9b这两个加强肋的例子。对于上游肋9a与下游肋9b,以使其上边9ah、9bh向扇叶1的后缘7侧倾倒的方式,使构成加强肋9的平板面倾斜。如图53所记载的那样,构成加强肋9的平板面与旋转轴线2a所成的角度为γ1。

<效果>

对于变形例2所涉及的螺旋桨式风扇而言,在这样的西洛克扇叶形状的加强肋9中,以使加强肋9的上边9ah、9bh向后缘7侧倾倒的方式倾斜,因此,与以实施方式2所涉及的平行于旋转轴线2a的方式配置加强肋9的平板面的例子相比,由加强肋9产生的迷你螺旋桨式风扇的效果变大且风量增加。由此,能够增加旋转轴线2a方向上的风速分量Vz,从而提高送风效率。

实施方式9.

实施方式1~8所涉及的加强肋9构成为:以超过将螺旋桨式风扇的旋转轴线2a与连结部1c的周缘的最短距离作为半径的圆形状的最小半径部1d的方式支承扇叶1,但实施方式9所涉及的加强肋9被规定为收纳于最小半径部1d内的长度。

此外,螺旋桨式风扇的其他的结构与实施方式1~8相同。

图54是从流体流动方向的下游侧进行观察的实施方式9所涉及的螺旋桨式风扇的主视图。

对于实施方式9所涉及的加强肋9,如图54所记载的那样,在涡轮式扇叶形状的加强肋9中,径向的长度被规定为收纳于最小半径部1d内。即,与实施方式1所涉及的加强肋9相比,径向的长度形成为较小。

在图54中,若将螺旋桨式风扇的扇叶1的最大外径尺寸设为并将加强肋9的径向长度尺寸设为L(旋转轴线2a与上游肋接触点9as、下游肋接触点9bs的长度),则优选以使的值为0.025以上且0.1以下的方式设定L。

<效果>

实施方式9所涉及的螺旋桨式风扇适于在不需要图11中的通常动作点与低压力损失的动作点之间的静压、而是在需要风量的流路阻力较小的低压力损失的动作点上使用。这样,在结构上将加强肋9规定为收纳于最小半径部1d内的长度,因此能够实现螺旋桨式风扇的轻型化。

上述实施方式所记载的螺旋桨式风扇的扇叶形状可以在各种送风装置中采用,例如,除空调机的室外单元以外,也可以作为室内单元的送风装置而采用。另外,也可以作为一般的送风机、换气扇、泵等输送流体的轴流压缩机的扇叶形状而广泛应用。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1