螺旋桨式风扇以及具备该螺旋桨式风扇的空调机的制作方法_2

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位置Rr是将螺旋桨式风扇4(104)的流路面积2等分成中心侧(叶毂侧)和外周侧的半径位置。图5是用于说明螺旋桨式风扇4(104)的代表均方根半径位置Rr的图。代表均方根半径位置Rr是使用由叶片12(112)的代表半径R和叶毂11 (111)的代表半径r表示的下述式(I)而计算。
[0040]代表均方根半径位置Rr = ((R2+r2) /2)α 5 ……(I)
[0041]叶片的代表半径R如下地求出。
[0042]S卩,叶片的代表半径R在叶片的外径在旋转轴方向上恒定的情况下为该外径的二分之一。
[0043]在叶片的外径在旋转轴方向上不恒定的情况下,如下地求出叶片的代表半径R。即,叶片的代表半径R是最小叶片半径Rl和最大叶片半径R2的平均值(R = (Rl+R2)/2)。
[0044]叶毂的代表半径r在叶毂的外径在旋转轴方向上恒定的情况下为该外径的二分之一的值。
[0045]在叶毂呈例如圆锥台形状的情况那样叶毂的外径在旋转轴方向上不恒定的情况下,叶毂的代表半径r如下地求出。
[0046]S卩,叶毂的代表半径r是最小叶毂半径rl和最大叶毂半径r2的平均值(r =(rl+r2)/2)。
[0047]图3所示的5个半径位置A1-A5与图4 (A)、(B)所示的半径位置A1-A5相对应。例如半径位置Al是当如图4(A)、(B)所示那样正面观察螺旋桨式风扇时,以旋转轴AO为中心的半径Al的圆和叶片12(112)重叠的位置。由于对于半径位置A2-A5而言也相同,因此省略说明。
[0048]在图4(A)、⑶的第一实施方式以及参考例中,半径位置A3与代表均方根半径位置Rr—致,但并不限定于此。半径位置A3具有在两个峰值之间的最小的出口角度Θ3。半径位置A1、A2位于与半径位置A3相比处于叶毂11侧的内侧区域12A。半径位置A4、A5位于与半径位置A3相比处于外周部16侧的外侧区域12B。
[0049]图6是沿周向剖切叶片12的剖视图(例如图4的半径位置A3的剖视图)。在图6所不的剖视图中,后缘部15的出口角度Θ是在后缘部15与压力面21相切的切线L3和垂直于螺旋桨式风扇4的旋转轴AO的直线L4所成的角度。
[0050]在第一实施方式中,如图3所示,内侧区域12A的出口角度Θ的峰值、即内侧区域12A的出口角度Θ的最大值是半径位置A2(第一峰值位置)的出口角度Θ 2。此外,外侧区域12B的出口角度Θ的峰值、S卩外侧区域12B的出口角度Θ的最大值是半径位置A4(第二峰值位置)的出口角度Θ4。
[0051]半径位置A3的出口角度Θ 3小于出口角度Θ2、Θ4。在本实施方式中,在峰值位置间(半径位置A2与半径位置A4之间),出口角度Θ的最小值是代表均方根半径位置Rr (半径位置A3)的出口角度Θ 3,但并不限定于此。峰值位置间的出口角度Θ的最小值也可以为从代表均方根半径位置Rr偏离的位置的出口角度。
[0052]在本实施方式中,后缘部15的出口角度Θ从内周部13至半径位置A2逐渐变大,从半径位置A4至外周部16 (折弯部17)逐渐变小。此外,后缘部15的出口角度Θ从半径位置A2至半径位置A3逐渐变小,从半径位置A3至半径位置A4逐渐变大。即,本实施方式的后缘部15的出口角度Θ如图3所示以大致M字状变化。
[0053]对于峰值位置的出口角度Θ 2、Θ 4与其间的最小值即出口角度Θ 3之差举出具体例则如下所述。即,出口角度Θ 2与出口角度Θ 3之差例如可以设定在0.5度?10度的范围或I度?5度的范围。此外,出口角度Θ 4与出口角度Θ 3之差例如可以设定在0.5度?10度的范围或I度?5度的范围。
[0054]此外,图3中作为实施方式而示出的一例中,半径位置A2 (第一峰值位置)的出口角度Θ2与半径位置A4(第二峰值位置)的出口角度Θ 4为相同值,但并不限定于此。出口角度Θ2与出口角度Θ4也可以为互不相同的值。具体而言,出口角度Θ2可以大于出口角度Θ 4,也可以小于出口角度Θ4。
[0055](压力面的曲率半径)
[0056]接下来,说明第一实施方式的螺旋桨式风扇4的其他特征、即压力面21的曲率半径。图7(A)、⑶是图4㈧的VIIA-VIIA线剖视图。图7 (A)、⑶是以包含旋转轴AO的平面剖切第一实施方式的螺旋桨式风扇4时的剖视图。图7(C)是图4(B)的VIIC-VIIC线剖视图。图7(C)是以包含旋转轴AO的平面剖切参考例的螺旋桨式风扇104时的剖视图。
[0057]如图7(A)所示,在第一实施方式的螺旋桨式风扇4中,内侧区域12A的压力面21A (内侧压力面21A)包含凹曲面,外侧区域12B的压力面21B (外侧压力面21B)也包含与所述凹曲面不同的凹曲面。在本实施方式中,外侧压力面21B是代表均方根半径位置Rr与外周部16的折弯部17之间的区域。
[0058]内侧压力面21A的凹曲面和外侧压力面21B的凹曲面经由代表均方根半径位置Rr而相邻。换言之,内侧压力面21A的凹曲面和外侧压力面21B的凹曲面在径向上排列设置。如图7(A)所示,这两个凹曲面被连接的代表均方根半径位置Rr以及其附近的压力面21C为凸曲面。
[0059]内侧压力面21A的凹曲面沿周向从前缘部14形成至后缘部15,外侧压力面21B的凹曲面也沿周向从前缘部14形成至后缘部15。
[0060]内侧压力面21A其整体可以为凹曲面,但并不限定于此。在本实施方式中,内侧压力面21A中的代表均方根半径位置Rr侧的区域为凹曲面,而内周部13侧的区域为平面或者具有接近平面的大致平坦的形状。此外,外侧压力面21B其整体可以为凹曲面,但并不限定于此。在本实施方式中,外侧压力面21B的大致整体为凹曲面。
[0061]此外,负压面22以叶片12的厚度整体上不大变化的程度沿压力面21而形成。因此,位于压力面21的凹曲面的背面侧的负压面22为凸曲面。
[0062]内侧压力面2IA的曲率半径的最大值大于外侧压力面2IB的曲率半径的最大值。此外,内侧区域12A的负压面22A(内侧负压面22A)的曲率半径的最大值大于外侧区域12B的负压面22B (外侧负压面22B)的曲率半径的最大值。S卩,内侧压力面21A具有与外侧压力面21B相比呈平坦的形状。对于内侧压力面21A的平坦的形状也可如下地进行说明。
[0063]即,在图7(B)的剖视图中,画出连接压力面21的内周部13侧的端部Tl和压力面21与代表均方根半径位置Rr的交点T2的假想直线L5。此外,画出连接压力面21的外周部16 (在本实施方式中为折弯部17)侧的端部T3和压力面21与代表均方根半径位置Rr的交点T2的假想直线L6。在第一实施方式中,假想直线L5与压力面21 (内侧压力面21A)的距离的最大值Dl小于假想直线L6与压力面21 (外侧压力面21B)的距离的最大值D2。
[0064]在图7(B)的剖视图中,成为最大值Dl的压力面21上的位置被设置在与端部Tl相比接近交点T2的位置。即,成为最大值Dl的压力面21上的位置在内侧压力面21A中不是设置在内周部13侧,而是设置在偏靠代表均方根半径位置Rr侧的位置。S卩,叶片12的内侧区域12A的内周部13侧的部位与内侧区域12A的外周部16侧(代表均方根半径位置Rr侧)的部位相比具有平坦的形状(二维性的形状)。
[0065]相对于此,图7(C)所示的参考例的螺旋桨式风扇中,各叶片112的压力面121的内周部113至外周部116的折弯部117的区域是由一个大的凹曲面形成。该压力面121的背面侧的负压面122具有与压力面121相对应的形状。即,负压面122的内周部113至外周部116的折弯部117的区域由一个大的凸曲面形成。
[0066]如图7(C)所示,参考例的各叶片112具有沿径向延伸且与第一实施方式相比向旋转轴AO方向更大地弯曲的三维性的形状。具体而言,在图7(C)所示的剖视图中,画出连接压力面121的内周部113侧的端部Tll和压力面121的外周部116 (在该参考例中为折弯部117)侧的端部T12的假想直线LU。此时,假想直线Lll与压力面121的距离的最大值Dll成为与第一实施方式的最大值Dl、D2相比相当大的值。
[0067]因此,在参考例中,与第一实施方式相比,各叶片112的截面积增大,螺旋桨式风扇整体的体积以及重量也增加。因此,在节省资源、降低成本等观点上存在问题。
[0068]此外,参考例的各叶片112具有上述的三维性的形状,因此,因螺旋桨式风扇旋转而产生的应力而容易弹性变形。即,参考例的各叶片112由于是具有多个弹性变形的起点的三维性的形状,因此,旋转时想要变形为二维性的形状的变形模式(想要朝向径向外侧延伸的变形模式)中,容易发生此种弹性变形。因此,参考例的各叶片112需要进行加强以便抑制弹性变形,其结果,存在重量进一步增加的问题。
[0069]另一方面,图7 (A)、(B)所示的第一实施方式的螺旋桨式风扇4不像参考例那样为一个大凹曲面,而是采用如上所述的将至少两个凹曲面组合的结构。如图7(B)所示,在本实施方式中,两个凹曲面分别具
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