CN102301143B - 送风机叶轮 - Google Patents

Abstract

一种送风机叶轮，能抑制通风阻力以实现送风性能的提高。在包括轮轴(2)和从轮轴(2)呈放射状延伸出的多片叶片(3)的送风机叶轮(1)中，轮轴(2)是将斜流形状部(2a)与圆柱状的轴流形状部分(2b、2d)组合而构成的。另外，斜流形状部(2a)至少存在于轮轴(2)的安装各叶片(3)的部分中各叶片(3)的负压面(3a)侧，轴流形状部分(2b、2d)存在于斜流形状部(2a)以外的部分。

Description

送风机叶轮

技术领域

本发明涉及一种使用于空调机的室外机等的送风机叶轮。

背景技术

以下，参考附图对专利文献1中记载的已知的送风机叶轮进行说明。图9是已知的送风机叶轮的立体图，图10是从下风侧观察该送风机叶轮的俯视图。图11是另一已知的送风机叶轮的俯视图。

如图9至图11所示，斜流送风机叶轮11包括大致圆锥台形状的轮轴12和设于轮轴12的多片叶片13。轮轴12由圆锥轮轴12a和垂直轮轴12b构成。

圆锥轮轴12a与叶片13的负压面直接相连，圆锥轮轴12a的外周面相对于轮轴12的轴心方向倾斜。垂直轮轴12b设于相邻的圆锥轮轴12a之间。另外，垂直轮轴12b从圆锥轮轴12a的最小半径附近开始并与叶片13的压力面直接相连。垂直轮轴12b的外周面相对于轮轴12的轴心方向(垂直方向)大致平行。

圆锥轮轴12a与垂直轮轴12b连续地相连，轮轴12不具有缺口部。另外，轮轴12呈以与叶片13、圆锥轮轴12a、圆锥轮轴12a和垂直轮轴12b之间的台阶部留有间隔的方式将垂直轮轴12b的下风侧的一部分切除后的形状。

根据以上说明的结构，在叶片13的凹状的曲线部促使从叶片13的压力面流向叶片13的负压面的空气漏流在叶片13的外周侧附近的负压面产生叶片端涡流(日文：羽根端渦)生成。另外，利用叶片13的轮轴12侧的凸状的曲线部使空气朝高负载区域中的叶轮11的半径方向的流入变得顺畅。

此外，由于垂直轮轴12b的下风侧的一部分被切除，因此，能发挥对朝轮轴12的内侧卷入的气流进行引导的作用。即，在斜流送风机叶轮11中，由于轮轴12的内侧的压力比轮轴12的外侧的压力低，因此，当气流欲流过叶轮11时，气流朝轮轴12的内侧卷入。该朝轮轴12的内侧卷入的气流被垂直轮轴12b的缺口部12c引导。因此，斜流送风机叶轮11整体的流动状态变得最佳。

另外，促使叶片端涡流产生的作用与对朝轮轴12的内侧卷入的气流进行引导的作用相互结合，从而能在斜流送风机叶轮11中实现顺畅的空气流动状态，其结果是，改善了低噪音化和送风机效率。

另外，由于垂直轮轴12b的一部分被切除，因此，减少了这部分的使用材料，从而也能实现成本降低。

专利文献1：日本专利特开2007-291902号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在上述已知的送风机叶轮的轮轴中，形成有轴流形状的垂直轮轴12b的部分是叶片13与叶片13之间的很小的部分。特别地，如图11所示，在具有两片叶片的轮轴的情况下，叶片13与叶片13之间的大部分由圆锥台形状的圆锥轮轴12a构成，图11所示的叶轮只是呈斜流叶轮的形状。

确实，在送风机叶轮中，若轮轴的叶片附近的形状是圆锥台形状，则能获得作为所谓斜流叶轮的特征的静压较高、抗通风阻力较强的特性。但是，当叶片的片数变少、轮轴的叶片与叶片之间的形状的大部分变为圆锥台状时，轮轴的外观的外径会变大而会相反地阻碍通风。

本发明为解决上述现有问题而作，其目的在于提供一种能抑制通风阻力以实现送风性能的提高的送风机叶轮。

解决技术问题所采用的技术方案

为实现上述目的，第一发明的送风机叶轮包括：轮轴，该轮轴被驱动旋转；以及多片叶片，这些叶片配置于上述轮轴的周围并从上述轮轴呈放射状延伸出，其特征是，上述轮轴是将斜流形状部与构成圆柱的外周部的一部分的轴流形状部组合而构成的，上述斜流形状部至少存在于上述轮轴的安装上述各叶片部分中上述各叶片的负压面侧，上述轴流形状部存在于上述斜流形状部以外的部分。

根据该结构，由于斜流叶片的附近具有斜流送风机叶轮的特征，因此，能发挥静压较高、抗通风阻力较强的特性。同时，叶片与叶片之间的轴流形状部能发挥抑制通风阻力的特性，从而能提高风量性能。

另外，第二发明的送风机叶轮包括：轮轴，该轮轴被驱动旋转；以及多片叶片，这些叶片配置于上述轮轴的周围并从上述轮轴呈放射状延伸出，其特征是，上述轮轴是将斜流形状部与构成圆柱的外周部的一部分的轴流形状部组合而构成的，上述斜流形状部至少存在于上述轮轴的安装上述各叶片的部分中上述各叶片的负压面侧，上述轴流形状部存在于上述斜流形状部以外的部分，上述轮轴的上述各叶片之间的上述轴流形状部的外周面的直径比上述轮轴的成为上风侧的上表面的直径小。

根据该结构，由于叶片与叶片之间的轴流形状部的外周面的直径比轮轴的成为上风侧的上表面的直径小，因此，能提高风量性能并能实现轻量化。

另外，第三发明的送风机叶轮是在上述第二发明的送风机叶轮的基础上，其特征是，在将上述轮轴的上述轴流形状部中上述各叶片之间的部分设为第一轴流形状部分，并将安装上述各叶片的部分中上述各叶片的正压面侧的部分设为第二轴流形状部分的情况下，上述轮轴构成为：在上述第一轴流形状部分的外周面与直径比上述第一轴流形状部分的外周面的直径大的上述第二轴流形状部分的外周面之间没有形成台阶。根据该结构，能缓和气流在从轮轴的轴流形状到斜流形状的部分的台阶处的碰撞，并能抑制气流脱离轮轴。因此，可提高送风性能。

另外，第四发明的送风机叶轮是在上述第三发明的送风机叶轮的基础上，其特征是，上述轮轴构成为：通过使用基于上述第一轴流形状部分的切线的平面来连接上述第一轴流形状部分的外周面与直径比上述第一轴流形状部分的外周面的直径大的上述第二轴流形状部分的外周面，从而在上述第一轴流形状部分的外周面与上述第二轴流形状部分的外周面之间不会形成台阶。根据该结构，能缓和气流在从轮轴的轴流形状到斜流形状的部分的台阶处的碰撞，并能抑制气流脱离轮轴。因此，可提高送风性能。

另外，第五发明的送风机叶轮是在上述第一发明至第四发明的送风机叶轮的基础上，其特征是，上述轮轴的上述轴流形状部的至少一部分在气流方向上的尺寸比上述斜流形状部在气流方向上的最大尺寸小。根据该结构，由于轮轴变小，因此，实现了轻量化。

发明效果

如上所述，根据本发明的送风机叶轮，由于轮轴的叶片的安装部分为斜流形状，因此，斜流叶片的附近具有斜流送风机叶轮的特征，并能发挥静压较高、抗通风阻力较强的特性。同时，叶片与叶片之间的轴流形状部分能发挥抑制通风阻力的特性，从而能提高风量性能。

此外，通过使轮轴的各叶片之间的轴流形状部的外周面的直径比轮轴的成为上风侧的上表面的直径小，从而能进一步大幅度提高风量性能。同时，实现了更进一步的轻量化。

这样，本发明的送风机叶轮具有斜流送风机叶轮的静压较高、抗通风阻力较强的特征，并能在轴流部分发挥抑制通风阻力以实现风量性能的提高，从而能应用到空调机的室外机等用途中。

附图说明

图1是本发明实施方式1的送风机叶轮的立体图。

图2是本发明实施方式1的送风机叶轮的俯视图。

图3是本发明实施方式1的送风机叶轮的侧视图。

图4是本发明实施方式2的送风机叶轮的立体图。

图5是本发明实施方式2的送风机叶轮的俯视图。

图6是本发明实施方式3的送风机叶轮的立体图。

图7是本发明实施方式3的送风机叶轮的俯视图。

图8是本发明实施方式3的送风机叶轮的立体图。

图9是已知的送风机叶轮的立体图。

图10是从下风侧观察已知的送风机叶轮的俯视图。

图11是另一已知的送风机叶轮的俯视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。本发明并不限定于本实施方式。

(实施方式1)

图1是本发明实施方式1的送风机叶轮的立体图，图2是本发明实施方式1的送风机叶轮的俯视图，图3是本发明实施方式1的送风机叶轮的侧视图。当该送风机叶轮1朝如图2所示的旋转方向旋转时，在图2的图上，在从前侧朝向后侧的方向上产生气流。

如图1至图3所示，送风机叶轮1包括：轮轴(英文：hub)2；以及配置于轮轴2的周围并从轮轴2呈放射状延伸出的叶片3。轮轴2从外部受到风扇电动机(未图示)的旋转力而被驱动旋转。

轮轴2包括斜流形状部2a、轴流形状部2b及上表面2c。斜流形状部2a的外周面具有圆锥台的侧面形状。轴流形状部2b的外周面具有圆柱的侧面形状。上表面2c具有上述圆锥台的上底面的形状。

斜流形状部2a至少存在于轮轴2的安装各叶片3的部分中各叶片3的负压面侧，轴流形状部2b存在于斜流形状部2a以外的部分。在此，轴流形状是指与送风机叶轮1的转轴平行的形状。

在本实施方式1中，叶轮1包括两片叶片3。轮轴2构成为：叶片3的安装部分与不存在叶片3的连接根(日文：付け根)的轴流形状部2b在图2所示的俯视图上被大致每隔四分之一地交错配置。在本实施方式1中，如图2所示，设想以送风机叶轮1的旋转中心作为转轴的圆锥台，将该圆锥台的上底面、即轮轴2的上表面2c的直径设为Di，并将该圆锥台的下底面的直径设为Dj。

另外，在轮轴2的上风侧设有轮轴延长部4，在该轮轴延长部4中埋入有供风扇电动机的轴固定的轴套(未图示)。该轮轴延长部4形成为直径Dh比轴流形状部2b的直径Di小的圆柱状。

在图1及图2中，施加斜线的阴影线来表示斜流形状部2a的外周面。斜流形状部2a的外周面未必一定要形成以送风机叶轮的旋转中心作为转轴的单一的圆锥台的一部分。斜流形状部2a的外周面在叶片3的连接根处形成负压面3a与轮轴2之间的台阶较小的平滑的斜流面。叶片3构成斜流送风机叶轮的叶片的方式。

另外，当将轮轴2的叶片3与叶片3之间不存在叶片3的连接根的轴流形状部2b设为第一轴流形状部分时，该第一轴流形状部分2b的外周面是具有上表面2c的直径Di的圆柱的侧面本身。另外，在此，将斜流形状部2a的最大直径设为与设想的圆锥台的下底面的直径Dj相同。

在该实施方式1中，即便在轮轴2的安装各叶片3部分中各叶片3的压力面侧(正压面侧)也存在轴流形状部。在此，将该轴流形状部称为压力面连接根部。

压力面连接根部(日文：压力面付け根部)2d是与第一轴流形状部分2b不同的第二轴流形状部分。该压力面连接根部2d从构成具有直径Di的圆柱的一部分的第一轴流形状部分2b到下底面构成具有直径Dj的圆锥台的一部分的斜流形状部2a形成平滑的曲面。压力面连接根部2d的外周面并不限于曲面，也可以是例如平面。

这样，在本实施方式1中，轮轴2是将斜流形状部2a、轴流形状部2b、上表面2c、压力面连接根部2d组合而构成的。根据该结构，由于叶片3的附近的斜流形状部2a具有斜流送风机叶轮的特征，因此，能发挥静压较高、抗通风阻力较强的特性。同时，由于相邻的叶片3之间的轴流形状部2b的直径与轮轴2的上表面2c的直径Di相同，因此，该轴流形状部2b的外观的外径比轮轴2的下表面的最大直径Dj小，从而使该轴流形状部2b能发挥抑制通风阻力的特性以提高风量性能。

即，能发挥出轮轴2的两个形状部分各自的特性，从而能提高送风机叶轮1整体的风量性能。

(实施方式2)

图4是本发明实施方式2的送风机叶轮的立体图，图5是本发明实施方式2的送风机叶轮的俯视图。对于与上述实施方式1中说明的要素对应的要素标注相同符合，并省略其详细的说明。

如图4、图5所示，相对于上述实施方式1中说明的送风机叶轮，本实施方式2的送风机叶轮将相邻的叶片3之间的轴流形状部2b的直径减小至与轮轴延长部4的直径Dh相等。除此以外的结构相同。

通过这样构成，由于相邻的叶片3之间的轴流形状部2b的直径与比轮轴2的上表面2c的直径Di小的、轮轴延长部4的直径Dh相同，因此，该轴流形状部2b的外观的外径进一步变小，从而使该轴流形状部2b能进一步发挥抑制通风阻力的特性。由于叶片3附近的斜流形状部2a与上述实施方式1相同，具有斜流送风机叶轮的特征，因此，能发挥静压较高、抗通风阻力较强的特性。

这样，能发挥出轮轴2的两个形状部分各自的特性，从而能进一步提高送风机叶轮1整体的风量性能。此外，由于相邻的叶片3之间的轴流形状部2b的直径变小了，因此，还实现了轻量化。

(实施方式3)

图6是本发明实施方式3的送风机叶轮的立体图，图7是本发明实施方式3的送风机叶轮的俯视图。另外，图8是从与图6不同的角度观察到的送风机叶轮的立体图。对于与上述实施方式1及实施方式2中说明的要素对应的要素标注相同符合，并省略其详细的说明。

如图6至图8所示，相对于上述实施方式2中说明的送风机叶轮，本实施方式3的送风机叶轮的结构如下：使用由轴流形状部2b的切线L形成的平面将相邻的叶片3之间的具有直径Dh的轴流形状部2b的外周面与压力面连接根部2d的叶片3的前缘3c的连接根附近的具有直径Di的部分的外周面连接。即，以在轴流形状部2b的外周面与压力面连接根部2d的外周面之间的接合处(日文：繋ぎ目)R1不会产生较大的台阶的方式来构成轮轴2。

此外，如图6和图8所示，相对于上述实施方式2中说明的送风机叶轮，在本实施方式3的送风机叶轮中，使相邻的叶片3之间的轴流形状部2b的至少一部分在气流方向上的尺寸及压力面连接根部2d在气流方向上的尺寸比斜流形状部2a在气流方向上的最大尺寸从气流的下游侧缩短，从而将轮轴2的高度局部地形成得较低(图6中轮轴高度e＜b)。

除了以上说明之外的结构与上述实施方式2的送风机叶轮相同。

通过这样构成，由于在轴流形状部2b的外周面与压力面连接根部2d的外周面之间不会形成台阶，因此，能防止因台阶而引起的气流碰撞，并能形成顺畅的气流流动处，从而能提高送风性能。

另外，也可对轴流形状部2b的外周面与压力面连接根部2d的外周面之间的接合处R1进行倒角，或将由轴流形状部2b的切线L形成的平面改变为稍许隆起的凸面来构成更平滑的形状。这样，便能抑制气流脱离轮轴2，能形成更圆滑的气流流动处，从而能进一步大幅度提高送风性能。

另外，通过使轮轴2的高度局部变低，能使送风机叶轮进一步轻量化。

使轮轴2的高度局部变低的结构也能应用到上述实施方式1及实施方式2的送风机叶轮中。

工业上的可利用性

本发明的送风机叶轮具有斜流送风机叶轮的静压较高、抗通风阻力较强的特征，并能在轴流部分发挥抑制通风阻力以实现风量性能的提高，能应用到空调机的室外机等用途中。

Claims (5)

1.一种送风机叶轮，包括：轮轴，该轮轴被驱动旋转；以及多片叶片，这些叶片配置于所述轮轴的周围并从所述轮轴呈放射状延伸出，其特征在于，

所述轮轴是将斜流形状部和形成与转轴平行的面的轴流形状部组合而构成的，

所述斜流形状部至少存在于所述轮轴的安装所述各叶片的部分中所述各叶片的负压面侧，

所述轴流形状部具有存在于所述轮轴的所述各叶片之间的第一轴流形状部、存在于安装所述各叶片的部分中所述各叶片的正压面侧的第二轴流形状部，

所述第二轴流形状部在气流方向上的尺寸比所述第一轴流形状部在气流方向上的尺寸从气流的下游侧缩短，从而将所述轮轴的高度局部地形成得低，

在所述轮轴的上风侧设有轮轴延长部，在该轮轴延长部中埋入有供风扇电动机的轴固定的轴套，

所述轮轴延长部形成为直径比所述轴流形状部的直径小的圆柱状。

2.一种送风机叶轮，包括：轮轴，该轮轴被驱动旋转；以及多片叶片，这些叶片配置于所述轮轴的周围并从所述轮轴呈放射状延伸出，其特征在于，

所述轮轴是将斜流形状部和形成与转轴平行的面的轴流形状部组合而构成的，

所述斜流形状部至少存在于所述轮轴的安装所述各叶片的部分中所述各叶片的负压面侧，

所述轴流形状部具有存在于所述轮轴的所述各叶片之间的第一轴流形状部、存在于安装所述各叶片的部分中所述各叶片的正压面侧的第二轴流形状部，

所述第二轴流形状部在气流方向上的尺寸比所述第一轴流形状部在气流方向上的尺寸从气流的下游侧缩短，从而将所述轮轴的高度局部地形成得低，

所述轮轴的所述各叶片之间的所述轴流形状部的外周面的直径比所述轮轴的成为上风侧的上表面的直径小，

在所述轮轴的上风侧设有圆柱状的轮轴延长部，在该轮轴延长部中埋入有供风扇电动机的轴固定的轴套，

所述各叶片之间的所述轴流形状部的直径与所述轮轴延长部的直径相等。

3.如权利要求2所述的送风机叶轮，其特征在于，

所述轮轴构成为：在所述第一轴流形状部分的外周面与直径比所述第一轴流形状部分的外周面的直径大的所述第二轴流形状部分的外周面之间没有形成台阶。

4.如权利要求3所述的送风机叶轮，其特征在于，

所述轮轴构成为：通过使用基于所述第一轴流形状部分的切线的平面来连接所述第一轴流形状部分的外周面与直径比所述第一轴流形状部分的外周面的直径大的所述第二轴流形状部分的外周面，从而在所述第一轴流形状部分的外周面与所述第二轴流形状部分的外周面之间不会形成台阶。

5.如权利要求1至4中任一项所述的送风机叶轮，其特征在于，

所述轮轴的所述轴流形状部的至少一部分在气流方向上的尺寸比所述斜流形状部在气流方向上的最大尺寸小。