螺旋桨式风扇以及制冷循环装置的制作方法

文档序号:19666885发布日期:2020-01-10 21:48阅读:246来源:国知局
螺旋桨式风扇以及制冷循环装置的制作方法

本发明涉及被使用在例如空调装置、换气装置等制冷循环装置中的螺旋桨式风扇以及具备该螺旋桨式风扇的制冷循环装置。



背景技术:

以往,螺旋桨式风扇(轴流送风机)寻求低噪音化。于是,提出了各种根据叶片的形状来实现低噪音化的螺旋桨式风扇。

例如专利文献1公开了以下螺旋桨式风扇:“螺旋桨式风扇在安装于风扇旋转轴的毂部上设有两个叶片,其中,上述叶片在与风扇旋转期间的空气流的流出部抵碰的叶片后缘部设有朝与空气流相反方向凹陷的大致圆弧状、v字形或多边形状的后缘凹部,且一方叶片配置成在以风扇旋转轴为中心的180°±5°的范围内与另一方叶片呈大致中心对称,当叶片外径尺寸为d1、毂部外径尺寸为d2、rm=(d1-d2)/2时,在0.75rm~1.25rm的范围内,以由叶片弦线的长度l和叶片间的间距t形成的稠度σ=l/t为0.3~0.55的方式配置叶片”。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利第4467952号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

上述的专利文献1所示的技术通过将稠度σ设为0.3~0.55,实现了低噪音化。但是,在专利文献1所示的技术中,由于凹部的内周侧呈直线形状,所以从正压面朝负压面泄漏的流动会增大。因而,存在不能充分实现低噪音化这样的问题。

本发明是为了解决该问题而做出的,其目的在于提供以下螺旋桨式风扇以及具备该螺旋桨式风扇的制冷循环装置,该螺旋桨式风扇采用抑制了从正压面朝负压面泄漏的流动的叶片形状,实现了低噪音化。

用于解决课题的方案

本发明所涉及的螺旋桨式风扇具有:旋转轴部,该旋转轴部以轴心为中心旋转;以及多个叶片,该多个叶片配设在上述旋转轴部的外周部,上述叶片具有至少一个使后缘敞开了的凹部,上述凹部的从后缘朝前缘延伸的内周侧的第一边朝外周侧弯曲。

本发明所涉及的制冷循环装置具有利用配管连接了压缩机、第1热交换器、节流装置及第2热交换器的制冷剂回路,在冷却单元中,连同上述第1热交换器一起搭载有上述的螺旋桨式风扇,该螺旋桨式风扇作为向上述第1热交换器供给空气的机构。

发明的效果

根据本发明所涉及的螺旋桨式风扇,由于叶片在后缘具有使从后缘朝前缘延伸的内周侧的第一边朝外周侧弯曲了的凹部,所以,凹部的内周侧的空气流沿着第一边的曲线形状,可抑制泄漏涡,能够实现低输入化以及低噪音化。

根据本发明所涉及的制冷循环装置,由于在冷却单元中连同第1热交换器一起地具备上述的螺旋桨式风扇,所以降低了噪音。

附图说明

图1是从上游侧观看本发明的实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇的示意图。

图2是用于说明本发明的实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇的凹部的示意图。

图3是从上游侧观看现有的螺旋桨式风扇的示意图。

图4是图1中的螺旋桨式风扇的i-i剖视图。

图5是图2中的螺旋桨式风扇的ii-ii剖视图。

图6是示意性地示出搭载有本发明的实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇的冷却单元的构成的一例的示意构成图。

图7是从上游侧观看本发明的实施方式2所涉及的螺旋桨式风扇的示意图。

图8是从上游侧观看本发明的实施方式3所涉及的螺旋桨式风扇的示意图。

图9是从上游侧观看本发明的实施方式3所涉及的螺旋桨式风扇的示意图。

图10是从上游侧观看本发明的实施方式4所涉及的螺旋桨式风扇的示意图。

图11是从上游侧观看本发明的实施方式5所涉及的螺旋桨式风扇的示意图。

图12是示意性地示出本发明的实施方式6所涉及的制冷循环装置的制冷剂回路构成的回路构成图。

图13是示意性地示出构成本发明的实施方式6所涉及的制冷循环装置的一部分的冷却单元的构成的一例的示意立体图。

图14是图13中的冷却单元的iv-iv剖视图。

图15是示意性地示出构成本发明的实施方式6所涉及的制冷循环装置的一部分的冷却单元的构成的另一例的示意构成图。

具体实施方式

以下,基于附图对本发明的实施方式进行说明。另外,包括图1在内,在以下的附图中,有时各构成部件的大小的关系与实际的不同。另外,包括图1在内,在以下的附图中,标注相同附图标记的部分是相同或者与之相当的部分,这在说明书的全文中通用。进而,说明书全文所示出的构成要素的方式终究是例示,并不限定于这些记载。

实施方式1.

图1是从上游侧观看本发明的实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇100a的示意图。图2是用于说明螺旋桨式风扇100a的凹部8a的示意图。图3是从上游侧观看现有的螺旋桨式风扇(以下称为螺旋桨式风扇100x)的示意图。基于图1以及图2对螺旋桨式风扇100a进行说明。在说明螺旋桨式风扇100a时,适当地与图3的螺旋桨式风扇100x进行比较。另外,在图2中,对于与螺旋桨式风扇100a的构成相当的螺旋桨式风扇100x的各构成,在末尾标注“x”以便区别于螺旋桨式风扇100a的构成。

另外,在图1中,仅图示出螺旋桨式风扇100a的一个叶片2a。也就是,螺旋桨式风扇100a虽然存在多个叶片2a,但方便起见,仅图示出一个叶片2a。另外,在图2中,图示出了四个螺旋桨式风扇100a的叶片2a。其中,叶片2a的个数并没有特别限定。进而,无论叶片2a的个数如何,对每个叶片都设定凹部,通过实施本发明的实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇100a而得的效果在每个叶片上都能得以实现。

螺旋桨式风扇100a具有以轴心rc为中心旋转的毂部1以及配设在毂部1的外周部的多个叶片2a。叶片2a由内周端21、外周端22、前缘4、后缘3围绕。另外,在叶片2a的后缘3,形成有使后缘3的一部分敞开的凹部8a。

毂部1相当于本发明的“旋转轴部”。

对凹部8a进行详细说明。

将构成凹部8a的内周侧的一边即从后缘3朝前缘4延伸的一边定义为第一边5a。另外,将构成凹部8a的外周侧的一边即从后缘3朝前缘4且内周侧(内周端21侧)延伸的一边定义为第二边6a。第一边5a朝前缘4且外周侧延伸,第二边6a朝前缘4且内周侧延伸,因而,两边在从后缘3起向前缘4行进的部分连接。将该连接部分定义为连接点7a。并且,第一边5a如图1以及图2所示那样构成为向外周侧鼓起而弯曲的曲线形状。

即,在从轴向的上游侧俯视螺旋桨式风扇100a的场合,凹部8a作为以第一边5a和第二边6a为界的空间部而形成。另外,凹部8a作为俯视大致三角形构成,第一边5a构成为呈朝外周侧弯曲也即朝外周侧凸出的曲线的形状。

更具体地对凹部8a进行说明。

螺旋桨式风扇100例如像图2所示那样具有四个叶片2a。在全部的叶片2a上,都形成有后缘3的一部分敞开了的凹部8a。在从上游侧俯视螺旋桨式风扇100a的场合,凹部8a的第一边5a例如可形成为与毂部1的同心圆50的圆周重叠。也就是,在从上游侧俯视螺旋桨式风扇100a的场合,第一边5a构成毂部1的同心圆50的一部分圆弧。这样,由于能够确定第一边5a的形状,所以能够简化第一边5a的形状的确定。

如图3所示那样,螺旋桨式风扇100x具有以轴心rc为中心旋转的毂部1x和配设在毂部1x的外周部的多个叶片2x。叶片2x由内周端21x、外周端22x、前缘4x、后缘3x围绕。另外,在叶片2x的后缘3x形成有凹部8x。

对凹部8x进行详细说明。

将构成凹部8x的内周侧的一边即从后缘3x朝前缘4x且外周侧(外周端22x侧)延伸的一边定义为第一边5x。另外,将构成凹部8x的外周侧的一边即从后缘3x朝前缘4x且内周侧(内周端21x侧)延伸的一边定义为第二边6x。由于第一边5x朝前缘4x且外周侧延伸,第二边6x朝前缘4x且内周侧延伸,所以,在从后缘3x向前缘4x行进的部分连接。将该连接部分定义为连接点7x。

即,在从轴向的上游侧俯视螺旋桨式风扇100x的场合,凹部8x作为以第一边5x和第二边6x为界的空间部形成。另外,凹部8x作为俯视大致三角形构成,第一边5x以及第二边6x构成为直线形状。或是,凹部8x作为俯视大致三角形构成,第一边5x构成为向空气流的相反方向凹陷的圆弧形状。

对螺旋桨式风扇100a的动作进行简单说明。

通过安装于毂部1的马达(图示省略)进行旋转驱动,图1以及图2所示的三维立体形状的叶片2a连同毂部1一起以轴心rc为中心朝箭头a的方向旋转。通过叶片2a旋转,产生从纸面正面侧朝向纸面背面侧的气流(送风流)。另外,叶片2a的上游侧为负压面,下游侧为正压面。

对于螺旋桨式风扇100a的效果,与螺旋桨式风扇100x比较来进行说明。

螺旋桨式风扇100x通过设置凹部8x,能够使经过凹部8x附近的空气流(图3所示的箭头10x)从连接点7x分别转向内周侧和外周侧。内周侧的空气流由箭头10-1x表示,外周侧的空气流由箭头10-2x表示。

并且,外周侧的流动(箭头10-2x)由于与螺旋桨式风扇100x的离心力的协同效应,能够使流动朝向旋转一圈时的功较大的外周侧转移,实现低输入化。但是,内周侧的流动(箭头10-1x)不能沿着凹部8x的内周侧的直线形状而会发生剥离。因而,剥离的流动从正压面侧朝负压面侧而使泄漏涡11x增大。若泄漏涡11x增大,则损失也增大,因而输入恶化,且泄漏涡11x会与设置在下游侧的物体发生干涉而产生大量噪音。

螺旋桨式风扇100a通过设置凹部8a,能够使经过凹部8a附近的流动(图1所示的箭头10)从连接点7分别转向内周侧和外周侧。内周侧的空气流由箭头10-1表示,外周侧的空气流由箭头10-2表示。

并且,外周侧的流动(箭头10-2)由于与螺旋桨式风扇100a的离心力的协同效应,能够使流动向旋转一圈时的功较大的外周侧转移,实现低输入化。此外,内周侧的流动(箭头10-1)由于形成为使凹部8a的第一边5a朝外周侧弯曲的曲线形状,所以,正压面侧的流动变得沿着朝外周侧弯曲的曲线形状,能够抑制剥离。因而,在内周侧的流动(箭头10-1)中,能够抑制泄漏涡11。因此,根据螺旋桨式风扇100a,能够借助凹部8a来抑制泄漏涡11,实现低输入化、低噪音化。

图4是图1中的螺旋桨式风扇100a的i-i剖视图。图5是图2中的螺旋桨式风扇100a的ii-ii剖视图。图6是示意性地示出搭载有螺旋桨式风扇100a的冷却单元210b的构成的一例的示意构成图。基于图4~图6,对螺旋桨式风扇100a的效果进行更进一步的说明。另外,对于图6所示的冷却单元210b,在实施方式6中进行详细说明。

在图4中,图示出了以轴心rc为中心的圆筒剖面中的叶片2a的中弧线33、以及连结中弧线33的前缘4与后缘3的直线的中点即叶片弦中心点34。在图5中,图示出了将图4所示的叶片弦中心点34从内周端21连结至外周端22的曲线即叶片弦中心线35。

泄漏涡11对正压面与负压面的压力差的大小有贡献,压力差越大则泄漏涡11就越大。如图4以及图5所示那样,像叶片弦中心线35在半径方向的除了凹部8a以外的区域朝下游侧凸出那样的螺旋桨式风扇100a,存在当旋转时正压面侧的压力上升大的倾向。因而,正压面与负压面的压力差变大,泄漏涡11变大。于是,在螺旋桨式风扇100a中设置凹部8a,能够抑制泄漏涡11,故而效果大。

如图6所示那样,冷却单元210b例如作为热源侧单元(室外单元)被利用。冷却单元210b具有构成外轮廓的框体204b。在框体204b的内部设置隔离件250,划分形成出设置螺旋桨式风扇100a的送风机室252与设置压缩机211等的机械室251。另外,在送风机室252中设置驱动螺旋桨式风扇100a的马达206、第1热交换器205。进而,在螺旋桨式风扇100a的周围设置喇叭口255。

如图6所示那样,当从侧面观看螺旋桨式风扇100a时,在以喇叭口255与螺旋桨式风扇100a重叠的区域变大的方式配置两者的场合,在两者重叠的区域中,正压面侧的压力上升变大。因而,泄漏涡11会变大。于是,即便以喇叭口255与螺旋桨式风扇100a重叠的区域变大的方式配置两者,由于在螺旋桨式风扇100a设有凹部8a,所以也能够抑制泄漏涡11,效果大。

另外,凹部8a的个数、构成凹部8a的第一边5a的长度、第二边6a的长度、连接点7a处的第一边5a与第二边6a所成的角度等没有特别限定,可适当设定。

另外,有关第一边5a的形状基于图2进行了表示,但第一边5a的曲率等并不限定于图2的内容。

另外,第一边5a以从后缘3朝前缘4延伸的场合为例进行了表示,但也可考虑根据第一边5a的形状而使第一边5a从后缘3朝前缘4且外周侧(外周端22侧)延伸。

进而,第二边6a既可以是直线,也可以是曲线。

在实施方式1中,示出了作为旋转轴部的一例具备毂部1的螺旋桨式风扇100a,但也可以将螺旋桨式风扇100a作为所谓的叶片一体型的螺旋桨式风扇来构成。叶片一体型的螺旋桨式风扇具备与马达等驱动源的旋转轴连接的旋转轴部(旋转中心)和设在该旋转轴部的外周侧的多个叶片,将邻接的叶片在前缘部和后缘部连接而构成。也就是,叶片一体型的螺旋桨式风扇成为不经由毂部部地利用连续面来连接邻接的叶片的构成。此时,成为旋转中心的旋转轴部相当于本发明的“旋转轴部”。另外,作为叶片一体型的螺旋桨式风扇构成的内容在以下的实施方式也是同样的。

实施方式2.

图7是从上游侧观看本发明的实施方式2所涉及的螺旋桨式风扇100b的示意图。基于图7对螺旋桨式风扇100b进行说明。

另外,在实施方式2中,以与实施方式1不同之处为中心进行说明,对于与实施方式1相同的部分标注相同的附图标记而省略说明。

在实施方式2中,螺旋桨式风扇100b的叶片2b与实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇100a的叶片2a不同。

另外,在图7中,仅图示了螺旋桨式风扇100b的一个叶片2b。也就是,螺旋桨式风扇100b虽然存在多个叶片2b,但方便起见,仅图示了一个叶片2b。并且,叶片2b的个数没有特别限定。进而,无论叶片2b的个数如何,在每个叶片都设定凹部,实施本发明的实施方式2所涉及的螺旋桨式风扇100b所得的效果在每个叶片上都能实现。

螺旋桨式风扇100b具有以轴心rc为中心旋转的毂部1和配设在毂部1的外周部的多个叶片2b。叶片2b由内周端21、外周端22、前缘4、后缘3围绕。另外,在叶片2b的后缘3,形成有使后缘3的一部分敞开的凹部8b。

对凹部8b进行详细说明。

将构成凹部8b的内周侧的一边即从后缘3朝前缘4延伸的一边定义为第一边5b。另外,将构成凹部8b的外周侧的一边即从后缘3朝前缘4且内周侧(内周端21侧)延伸的一边定义为第二边6b。进而,将构成凹部8b的前缘侧的一边定义为第三边12。该第三边12是连结第一边5b的前缘侧顶点与第二边6b的前缘侧顶点的一边。并且,第一边5b如图7所示那样构成为朝外周侧弯曲的曲线形状。

即,在从轴向的上游侧俯视螺旋桨式风扇100b的场合,凹部8b作为以第一边5b、第二边6b和第三边12为界的空间部而形成。另外,凹部8b虽作为俯视大致四边形(例如平行四边形或者梯形)而构成,但第一边5b构成为形成朝外周侧弯曲也即朝外周侧凸出的曲线的形状。

对螺旋桨式风扇100b的效果进行说明。

例如,若在螺旋桨式风扇的后缘形成内周侧为直线的俯视大致平行四边形的凹部,则降低了内周侧的负荷,使旋转一圈时的功最大的外周侧的负荷相对地增加,故而实现了低输入化。但是,对于这样的凹部,与图3所示的凹部8x同样,内周侧的空气的流动不沿着内周侧的直线形状而会发生剥离。因而,对于这样的凹部,与上述的现有的螺旋桨式风扇100x同样,无法有效地实现低输入化以及低噪音化。

对此,螺旋桨式风扇100b通过设置凹部8b,由于将凹部8b的第一边5b设成朝外周侧弯曲的曲线形状,所以,凹部8b的内周侧的空气流(箭头10-1)的正压面侧的流动沿着朝外周侧弯曲的曲线形状,可抑制剥离。因而,在内周侧的流动(箭头10-1)中,可抑制泄漏涡11。因此,根据螺旋桨式风扇100b,与实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇100a同样,可借助凹部8b来抑制泄漏涡11,实现了低输入化、低噪音化。

另外,凹部8b的个数、构成凹部8b的第一边5b的长度、第二边6b的长度、第三边12的长度、第一边5a及第三边12所成的角度、第二边6a及第三边12所成的角度等没有特别限定,可适当设定。

另外,关于第一边5b的形状,可与第一边5a同样地像图2那样确定,第一边5b的曲率等没有特别限定。

另外,以第一边5b从后缘3朝前缘4延伸的场合为例进行了示出,但根据第一边5b的形状,也可考虑第一边5b从后缘3朝前缘4且外周侧(外周端22侧)延伸的构成。

进而,第二边6b既可以是直线,也可以是曲线。

实施方式3.

图8以及图9是从上游侧观看本发明的实施方式3所涉及的螺旋桨式风扇100e的示意图。基于图8以及图9对螺旋桨式风扇100e进行说明。

另外,在实施方式4中,以与实施方式1、2不同之处为中心进行说明,对于与实施方式1、2相同的部分标注相同的附图标记而省略说明。

在实施方式3中,螺旋桨式风扇100e的叶片2e与实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇100a的叶片2a不同。

另外,在图8中,仅图示了螺旋桨式风扇100e的一个叶片2e。也就是,螺旋桨式风扇100e虽然存在多个叶片2e,但方便起见,仅图示了一个叶片2e。并且,叶片2e的个数没有特别限定。进而,无论叶片2e的个数如何,在每个叶片都设定凹部,实施本发明的实施方式3所涉及的螺旋桨式风扇100e所得的效果在每个叶片上都能实现。

螺旋桨式风扇100e具有以轴心rc为中心旋转的毂部1和配设在毂部1的外周部的多个叶片2e。叶片2e由内周端21、外周端22、前缘4、后缘3围绕。另外,在叶片2e的后缘3,形成有使后缘3的一部分敞开的凹部8e。进而,在构成凹部8e的内周侧的一边形成有凸部(第1凸部)30。

对凹部8e以及凸部30进行详细说明。

将构成凹部8e的内周侧的一边即从后缘3朝前缘4延伸的一边定义为第一边5e。另外,将构成凹部8e的外周侧的一边即从后缘3朝前缘4且内周侧(内周端21侧)延伸的一边定义为第二边6e。第一边5e朝前缘4且外周侧延伸,第二边6e朝前缘4且内周侧延伸,因而,两边在从后缘3朝前缘4行进的部分连接。将该连接部分定义为连接点7e。并且,第一边5e如图8所示那样构成为朝外周侧弯曲的曲线形状。

即,在从轴向的上游侧俯视螺旋桨式风扇100e的场合,凹部8e作为以第一边5e和第二边6e为界的空间部形成。另外,凹部8e虽作为俯视大致三角形而构成,但第一边5e构成为形成朝外周侧弯曲也即朝外周侧凸出的曲线的形状。另外,凹部8e与实施方式1所说明的凹部8a基本相同。

凸部30如图8所示那样通过使凹部8e的第一边5e的一部朝外周端22侧突出而形成。另外,凸部30在从轴向的上游侧俯视螺旋桨式风扇100e的场合,构成为长方形状。另外,在图8中,以设置有一个凸部30的状态为例进行表示。

对螺旋桨式风扇100e的效果进行说明。

在螺旋桨式风扇100e中,具有第一边5e朝外周侧弯曲的曲线形状的凹部8e,在凹部8e的第一边5e形成凸部30,由此,在第一边5e,可在第一边5e与沿着第一边5e的圆弧形状从连接点7e产生的泄漏涡11之间形成具有宽度的区域。根据该区域,使得对生成泄漏涡11的贡献作用变小。

因而,根据螺旋桨式风扇100e,能够抑制从螺旋桨式风扇100e朝下游流动的泄漏涡11,实现了低噪音化。

另外,凹部8e的个数、构成凹部8e的第一边5e的长度、第二边6e的长度、连接点7e处的第一边5e及第二边6e所成的角度、凸部30的个数、大小、形状、第四边13-3的曲率等没有特别限定,可适当设定。

例如,也可以如图9所示那样,由前缘侧凸部30a、后缘侧凸部30b的多个凸部构成凸部30,将各自的外周设为曲线。另外,在由多个凸部构成凸部30的场合,既可以分别设成相同的形状、大小,也可以设成分别不同的形状、大小。

另外,关于第一边5e的形状,可与第一边5a同样地像图2那样确定,第一边5e的曲率等没有特别限定。

另外,也可以将凸部30与实施方式2所说明的凹部8b进行组合。

另外,以第一边5e从后缘3朝前缘4延伸的场合为例进行了示出,但根据第一边5e的形状,也可考虑第一边5e从后缘3朝前缘4且外周侧(外周端22侧)延伸的构成。

进而,第二边6e既可以是直线,也可以是曲线。

实施方式4.

图10是从上游侧观看本发明的实施方式4所涉及的螺旋桨式风扇100c的示意图。基于图10对螺旋桨式风扇100c进行说明。

另外,在实施方式4中,以与实施方式1、2不同之处为中心进行说明,对于与实施方式1、2相同的部分标注相同的附图标记而省略说明。

在实施方式4中,螺旋桨式风扇100c的叶片2c与实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇100a的叶片2a不同。

另外,在图10中,仅图示了螺旋桨式风扇100c的一个叶片2c。也就是,螺旋桨式风扇100c虽然存在多个叶片2c,但方便起见,仅图示了一个叶片2c。并且,叶片2c的个数没有特别限定。进而,无论叶片2c的个数如何,在每个叶片都设定凹部,实施本发明的实施方式4所涉及的螺旋桨式风扇100c所得的效果在每个叶片上都能实现。

螺旋桨式风扇100c具有以轴心rc为中心旋转的毂部1和配设在毂部1的外周部的多个叶片2c。叶片2c由内周端21、外周端22、前缘4、后缘3围绕。另外,在叶片2c的后缘3,形成有凸部(第2凸部)13以及使后缘3的一部分敞开的凹部8c。

对凹部8c以及凸部13进行详细说明。

将构成凹部8c的内周侧的一边即从后缘3朝前缘4延伸的一边定义为第一边5c。另外,将构成凹部8c的外周侧的一边即从后缘3朝前缘4且内周侧(内周端21侧)延伸的一边定义为第二边6c。第一边5c朝前缘4且外周侧延伸,第二边6c朝前缘4且内周侧延伸,因而,两边在从后缘3朝前缘4行进的部分连接。将该连接部分定义为连接点7c。并且,第一边5c如图10所示那样构成为朝外周侧弯曲的曲线形状。

即,在从轴向的上游侧俯视螺旋桨式风扇100c的场合,凹部8c作为以第一边5c和第二边6c为界的空间部而形成。另外,凹部8c虽作为俯视大致三角形而构成,但第一边5c构成为形成朝外周侧弯曲也即朝外周侧凸出的曲线的形状。另外,凹部8c与实施方式1所说明的凹部8a基本相同。

将凸部13的外周端22侧的顶点定义为顶点13-1,将凸部13的内周端21侧的顶点定义为顶点13-2。

凸部13如图10所示那样,在由凹部8c划分出的后缘3的内周侧(内周端21侧),顶点13-1成为凹部8c的第一边5c的后缘侧顶点,顶点13-2与相比后缘3的顶点13-1靠内周侧的位置连接,使将顶点13-1和顶点13-2在凸部13的外周连接的边(第四边13-3)朝下游侧突出地构成。

对螺旋桨式风扇100c的效果进行说明。

例如,若在螺旋桨式风扇的后缘的一部分形成朝下游侧突出的凸部,则形成有凸部的区域的功增加。因而,经过凸部的空气的流动相比周围的流动相对地增速。若经过凸部的空气的流动增速,则可获得其周围的流动会受到吸引这样的效果。

可是,若在螺旋桨式风扇的后缘,形成内周侧为直线的俯视大致三角形或者平行四边形的凹部,以该凹部的内周侧的泄漏抑制为目标,在由凹部划分出的后缘的内周侧形成凸部,则内周侧的空气的流动不沿着内周侧的直线形状而会发生剥离,因而,即便设置凸部也基本上不能获得对内周侧的流动进行吸引的效果。

对此,螺旋桨式风扇100c具有第一边5c朝外周侧弯曲的曲线形状的凹部8c,在由凹部8c划分出的后缘3的内周侧形成有凸部13,因而,凹部8c的内周侧的空气流会沿着朝外周侧弯曲的曲线形状,容易获得依靠凸部13得到的吸引效果。因而,能够进一步抑制泄漏涡11的产生。因此,根据螺旋桨式风扇100c,除了实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇100a所获得的效果之外,还能够借助凸部13进一步抑制泄漏涡11,进一步实现低输入化、低噪音化。

另外,凹部8c的个数、构成凹部8c的第一边5c的长度、第二边6c的长度、连接点7c处的第一边5c及第二边6c所成的角度、凸部13的大小、凸部13的形状、第四边13-3的曲率等没有特别限定,可适当设定。

另外,关于第一边5c的形状,可与第一边5a同样地像图2那样确定,第一边5c的曲率等没有特别限定。

另外,也可以将凸部13与实施方式2所说明的凹部8b、实施方式3所说明的凹部8e中的任意一者进行组合。

另外,以第一边5c从后缘3朝前缘4延伸的场合为例进行了示出,但根据第一边5c的形状,也可考虑第一边5c从后缘3朝前缘4且外周侧(外周端22侧)延伸的构成。

进而,第二边6c既可以是直线,也可以是曲线。

实施方式5.

图11是从上游侧观看本发明的实施方式5所涉及的螺旋桨式风扇100d的示意图。基于图11对螺旋桨式风扇100d进行说明。

另外,在实施方式5中,以与实施方式1~3不同之处为中心进行说明,对于与实施方式1~3相同的部分标注相同的附图标记而省略说明。

在实施方式5中,螺旋桨式风扇100d的叶片2d与实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇100a的叶片2a不同。

另外,在图11中,仅图示了螺旋桨式风扇100d的一个叶片2d。也就是,螺旋桨式风扇100d虽然存在多个叶片2d,但方便起见,仅图示了一个叶片2d。并且,叶片2d的个数没有特别限定。进而,无论叶片2d的个数如何,在每个叶片都设定凹部,实施本发明的实施方式5所涉及的螺旋桨式风扇100d所得的效果在每个叶片上都能实现。

螺旋桨式风扇100d具有以轴心rc为中心旋转的毂部1和配设在毂部1的外周部的多个叶片2d。叶片2d由内周端21、外周端22、前缘4、后缘3围绕。另外,在叶片2d的后缘3,形成有凸部13a以及使后缘3的一部分敞开的凹部8d。

对凹部8d以及凸部13a进行详细说明。

将构成凹部8d的内周侧的一边即从后缘3朝前缘4延伸的一边定义为第一边5d。另外,将构成凹部8d的外周侧的一边即从后缘3朝前缘4且内周侧(内周端21侧)延伸的一边定义为第二边6d。第一边5d朝前缘4且外周侧延伸,第二边6d朝前缘4且内周侧延伸,因而,两边在从后缘3朝前缘4行进的部分连接。将该连接部分定义为连接点7d。并且,第一边5d如图11所示那样构成为朝外周侧弯曲的曲线形状。

即,在从轴向的上游侧俯视螺旋桨式风扇100d的场合,凹部8d作为以第一边5d和第二边6d为界的空间部而形成。另外,凹部8d虽作为俯视大致三角形而构成,但第一边5d构成为形成朝外周侧弯曲也即朝外周侧凸出的曲线的形状。另外,凹部8d与实施方式1所说明的凹部8a基本相同。

将凸部13a的外周端22侧的顶点定义为顶点13a-1,将凸部13a的内周端21侧的顶点定义为顶点13a-2。

凸部13a如图11所示那样,在由凹部8d划分出的后缘3的内周侧(内周端21侧),顶点13a-1成为凹部8d的第一边5d的后缘侧顶点,顶点13a-2与相比后缘3的顶点13a-1靠内周侧的位置连接,使将顶点13a-1和顶点13a-2在凸部13a的外周连接的边(第四边13a-3)朝下游侧突出地构成。

另外,将呈直线地连结顶点13a-1与顶点13a-2的线定义为第1假想线15。将从第1假想线15的中点垂直地延伸而与第四边13a-3连接的线定义为第2假想线16。将第四边13a-3与第2假想线16的交点定义为交点17。

并且,凸部13a构成为凸部13a的第四边13a-3中的最大突出点14相比交点17位于内周侧。

对螺旋桨式风扇100d的效果进行说明。

与实施方式4的凸部13同样,凸部13a具有对周围的流动进行吸引这样的作用。此外,经过凸部13a的空气的流动集中于在凸部13a的下游侧最为突出的点也即最大突出点14。因而,通过将最大突出点14设置在相比交点17靠内周侧的位置,可获得能够将凹部8d的内周侧的流动朝内周侧进一步吸引这样的效果。也就是,根据螺旋桨式风扇100d,除了实施方式4所涉及的螺旋桨式风扇100c所获得的效果之外,还能够借助凸部13a进一步抑制泄漏涡11,进一步实现低输入化、低噪音化。

另外,凹部8d的个数、构成凹部8d的第一边5d的长度、第二边6d的长度、连接点7d处的第一边5d及第二边6d所成的角度、凸部13a的大小、凸部13a的形状、第四边13a-3的曲率等没有特别限定,可适当设定。

另外,关于第一边5d的形状,可与第一边5a同样地像图2那样确定,第一边5d的曲率等没有特别限定。

另外,也可以将凸部13a与实施方式2所说明的凹部8b进行组合。

另外,以第一边5d从后缘3朝前缘4延伸的场合为例进行了示出,但根据第一边5d的形状,也可考虑第一边5d从后缘3朝前缘4且外周侧(外周端22侧)延伸的构成。

进而,第二边6d既可以是直线,也可以是曲线。

实施方式6.

图12是示意性地示出本发明的实施方式6所涉及的制冷循环装置200的制冷剂回路构成的回路构成图。图13是示意性地示出构成制冷循环装置200的一部分的冷却单元210(以下称为冷却单元210a)的构成的一例的示意立体图。图14是图13中的冷却单元的iv-iv剖视图。图15是示意性地示出构成制冷循环装置200的一部分的冷却单元210(以下称为冷却单元210b)的构成的另一例的示意构成图。基于图12~图15对制冷循环装置200进行说明。

<制冷循环装置200的制冷剂回路构成>

制冷循环装置200进行蒸气压缩式的制冷循环运转,在冷却单元210(冷却单元210a、冷却单元210b)中具备实施方式1~4所涉及的螺旋桨式风扇。另外,在实施方式6中,以具备实施方式1所涉及的螺旋桨式风扇100a的场合为例进行说明。

制冷循环装置200具有压缩机211、第1热交换器205、节流装置213和第2热交换器221。

并且,制冷循环装置200利用制冷剂配管216连接压缩机211、第1热交换器205、节流装置213、第2热交换器221,形成了制冷剂回路。

(压缩机211)

压缩机211将制冷剂压缩成高温高压后排出。压缩机211例如可由变频压缩机等构成。作为压缩机211例如可采用旋转式压缩机、涡旋式压缩机、螺杆式压缩机、往复式压缩机等。

(第1热交换器205)

第1热交换器205作为冷凝器(散热器)发挥功能,使从压缩机211排出的制冷剂冷凝成高压液体制冷剂。第1热交换器205的上游侧与压缩机211连接,下游侧与节流装置213连接。第1热交换器205例如可由翅管型热交换器等构成。在第1热交换器205上,附设有向第1热交换器205供给空气的螺旋桨式风扇100a。

(节流装置213)

节流装置213使经过第1热交换器205的制冷剂膨胀而减压。节流装置213例如可由能调整开度而能调整制冷剂流量的电动膨胀阀等构成。另外,作为节流装置213,不仅可应用电动膨胀阀,也可以应用在受压部采用了隔膜的机械式膨胀阀或者毛细管等。节流装置213的上游侧与第1热交换器205连接,下游侧与第2热交换器221连接。

(第2热交换器221)

第2热交换器221作为蒸发器发挥功能,使由节流装置213减压过的制冷剂蒸发成为气体制冷剂。第2热交换器221的上游侧与节流装置213连接,下游侧与压缩机211连接。第2热交换器221例如可由翅管型热交换器等构成。在第2热交换器221上,附设有向第2热交换器221供给空气的螺旋桨式风扇等风扇222。

(冷却单元210)

压缩机211、第1热交换器205、螺旋桨式风扇100a被搭载于冷却单元210。

(利用侧单元220)

节流装置213、第2热交换器221、风扇222被搭载于利用侧单元220。另外,节流装置213也可以不搭载于利用侧单元220,而是搭载于冷却单元210。

(其他)

在压缩机211的排出侧设置切换制冷剂流路的流路切换装置,使第1热交换器205作为蒸发器发挥功能,使第2热交换器221作为冷凝器发挥功能。

另外,流路切换装置例如可由四通阀或组合有两个二通阀或三通阀的结构体来构成。

<制冷循环装置200的动作>

接着,连同制冷剂的流动一起对制冷循环装置200的动作进行说明。

通过驱动压缩机211,从压缩机211排出高温高压的气体状态的制冷剂。从压缩机211排出的高温高压的气体制冷剂流入第1热交换器205。在第1热交换器205中,在流入的高温高压的气体制冷剂与由螺旋桨式风扇100a供给的空气之间进行热交换,高温高压的气体制冷剂冷凝成为高压的液体制冷剂。

从第1热交换器205送出的高压的液体制冷剂通过节流装置213而变成低压的气体制冷剂及液体制冷剂的二相状态的制冷剂。二相状态的制冷剂流入第2热交换器221。在第2热交换器221中,在流入的二相状态的制冷剂与由风扇222供给的空气之间进行热交换,二相状态的制冷剂之中的液体制冷剂蒸发成为低压的气体制冷剂。从第2热交换器221送出的低压的气体制冷剂流入压缩机211,被压缩成高温高压的气体制冷剂,再次从压缩机211排出。以下,反复进行该循环。

<冷却单元210a>

如图13以及图14所示那样,冷却单元210a设想的是被搭载于电车等车辆,具有基座201、螺旋桨式风扇100a、框体204a、马达206和第1热交换器205。

基座201构成冷却单元210a的底部(马达206的设置面)以及侧部。

框体204a以至少围绕螺旋桨式风扇100a的方式设于基座201,具有排出部202以及吸入部203。

当定义基座201的法线方向的向上朝向为正的z轴以及将与其垂直的方向定义为x轴时,排出部202设置在z>0的z轴平面内。也就是,螺旋桨式风扇100a的上方的开口部分作为形成空气流出口的排出部202发挥功能。

吸入部203设置成在基座201的x轴方向相向。也就是,第1热交换器205的配置位置处的开口部分作为形成空气流入口的吸入部203发挥功能。

第1热交换器205在导通于图示省略的制冷剂配管的制冷剂与由螺旋桨式风扇100a供给的空气之间进行热交换,以成对接近吸入部203的方式配置于框体204a。

螺旋桨式风扇100a在排出部202的上游以向z轴的正朝向排出气流的方式配设在框体204a的z轴上。具体来讲,螺旋桨式风扇100a可以设在排出部202的正下方。并且,螺旋桨式风扇100a经由吸入部203向基座201内取入空气,经由排出部202从基座201内向外部吹出空气。

马达206对螺旋桨式风扇100a进行支撑,并且驱动螺旋桨式风扇100a。

例如,在冷却单元210a中,基座201内部的空气的流动成为图14所示那样的气流s1。而通过使螺旋桨式风扇100a的空气的吹出方向反转,基座201内部的空气的流动变成与气流s1相反的朝向。此时,排出部202和吸入部203的功能也颠倒。

<冷却单元210b>

如图15所示那样,冷却单元210b设想的是被利用作为热源侧单元(室外单元)的情况,具有构成外轮廓的框体204b、设置在框体204b的内部的螺旋桨式风扇100a、设置在框体204b的内部的马达206、设置在框体204b的内部的第1热交换器205和图12所示的压缩机211等。

框体204b在至少两个面(例如侧面以及背面)具有空气吸入口,构成为箱型。另外,在框体204b的内部设有隔离件250,划分形成出设置螺旋桨式风扇100a的送风机室252和设置压缩机211等的机械室251。

第1热交换器205以位于框体204b的与空气吸入口对应的侧面以及背面的方式构成为俯视l字形。

另外,在框体204b的前面,开设形成有供空气流动的开口部。

另外,螺旋桨式风扇100a由设置在框体204b的内部的马达206驱动旋转。

如以上所述,制冷循环装置200由于在冷却单元210中具备实施方式1~4中的任一者所涉及的螺旋桨式风扇,在螺旋桨式风扇的后缘3形成有第一边朝外周侧弯曲的曲线形状的凹部,所以,能抑制第一边处的空气的流动的剥离,可降低泄漏涡的产生。因而,根据制冷循环装置200,通过具备实施方式1~4中的任一者所涉及的螺旋桨式风扇,可实现低输入化以及低噪音化。

附图标记的说明

1毂部;1x毂部;2a叶片;2b叶片;2c叶片;2d叶片;2e叶片;2x叶片;3后缘;3x后缘;4前缘;4x前缘;5a第一边;5b第一边;5c第一边;5d第一边;5e第一边;5x第一边;6a第二边;6b第二边;6c第二边;6d第二边;6e第二边;6x第二边;7连接点;7a连接点;7c连接点;7d连接点;7e连接点;7x连接点;8a凹部;8b凹部;8c凹部;8d凹部;8e凹部;8x凹部;10空气流;10-1空气流;10-1x空气流;10-2空气流;10-2x空气流;10x空气流;11泄漏涡;11x泄漏涡;12第三边;13凸部(第2凸部);13-1顶点;13-2顶点;13-2a顶点;13-3第四边;13a凸部;13a-1顶点;13a-2顶点;13a-3第四边;14最大突出点;15第1假想线;16第2假想线;17交点;21内周端;21x内周端;22外周端;22x外周端;30凸部(第1凸部);30a前缘侧凸部;30b后缘侧凸部;33中弧线;34叶片弦中心点;35叶片弦中心线;50同心圆;100a螺旋桨式风扇;100b螺旋桨式风扇;100c螺旋桨式风扇;100d螺旋桨式风扇;100e螺旋桨式风扇;100x螺旋桨式风扇;200制冷循环装置;201基座;202排出部;203吸入部;204a框体;204b框体;205第1热交换器;206马达;210冷却单元;210a冷却单元;210b冷却单元;211压缩机;213节流装置;216制冷剂配管;220利用侧单元;221第2热交换器;222风扇;250隔离件;251机械室;252送风机室;255喇叭口;a旋转方向;rc轴心;s1气流。

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