CN102341601B - 横流风扇和具有该横流风扇的空调机 - Google Patents
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Abstract
横流风扇具有由弯曲的翼(42)形成的旋转的叶轮。翼(42)具有设于叶轮的旋转离心侧的外周侧缘部(43)和设于叶轮的旋转中心侧的内周侧缘部(44)。在外周侧缘部(43)以隔开预定间隔的方式形成有多个切口(45)。在外周侧缘部(43)附近,在翼(42)的负压面(4q),形成有使边界层从层流向紊流迁移的凹部(48),以使得流入翼(42)的气体不会从翼(42)剥离。
Description
技术领域
本发明涉及横流风扇和具有该横流风扇的空调机。
背景技术
一般地,壁挂型空调机具有横流风扇作为送风机。如图24所示,横流风扇104是横流送风机(贯流送风机)。在横流风扇104中,空气以横穿与叶轮141的旋转中心轴Z垂直的面上的方式穿过叶轮141内。叶轮141由多个翼(叶片)142形成。叶轮141向图中的箭头Z1所示的方向旋转。由此,在空调机内被冷却或加热的空气穿过叶轮141后,向设置有空调机的室内吹出。在专利文献1中公开了如下的翼:为了降低风扇的噪音,该翼具有以隔开预定间隔的方式设于外周侧缘部的多个切口。
具体而言,如图25和图26所示,构成叶轮241的翼242具有外周侧缘部243和内周侧缘部244。外周侧缘部243设于叶轮241的旋转离心侧。内周侧缘部244设于叶轮241的旋转中心侧。在外周侧缘部243以隔开预定间隔的方式形成有多个切口245。由此,翼242具有在外周侧缘部243中作为被切入的部分的切入部246、以及设于切入部246之间且在外周侧缘部243中作为未被切入的部分的基本形状部247。
近年来,要求横流风扇的节能化。但是,如专利文献1所述在翼形成有切口的情况下,虽然能够通过简单的形状来降低噪音,但是,无法充分降低使叶轮旋转所需要的电动马达的电力、即横流风扇的驱动电力。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-125390号公报
发明概要
发明要解决的课题
本发明的目的在于,提供能够有效降低驱动电力的横流风扇和具有该横流风扇的空调机。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,根据本发明的第一方式,提供具有由弯曲的翼形成的旋转的叶轮的横流风扇。翼具有设于叶轮的旋转离心侧的外周侧缘部和设于叶轮的旋转中心侧的内周侧缘部,在外周侧缘部和内周侧缘部中的至少一个缘部,以隔开预定间隔的方式形成有多个切口,在形成有切口的缘部中的翼的负压面,形成有使边界层从层流向紊流迁移的紊流边界层控制结构,以使得流入翼的气体不会从翼剥离。
根据该结构,在外周侧缘部和内周侧缘部中的至少一个缘部,以隔开预定间隔的方式设有多个切口。因此,能够利用简单的形状来降低噪音。并且,在形成有切口的缘部中的翼的负压面,形成有使边界层从层流向紊流迁移的紊流边界层控制结构(例如凹部、槽、粗糙面等),以便抑制流入翼的气体的剥离。因此,能够使翼的负压面中的边界层从层流向紊流迁移。特别地,根据本发明,在翼的缘部以隔开预定间隔的方式形成有多个切口。因此,流入翼的气体容易流入切口,破坏了翼的负压面处的气体流动的二维性。因此,通过凹部或不规则粗糙面等的紊流边界层控制结构,破坏了二维性的流动(即三维性的流动)的气体不会从翼剥离。其结果,能够减小作用于翼的压力阻力,与未形成紊流边界层控制结构的情况相比,能够有效降低横流风扇的驱动电力。
在上述横流风扇中,优选紊流边界层控制结构是凹部。
根据该结构,使边界层从层流向紊流迁移的紊流边界层控制结构是凹部。因此,与将沿着气体流动的方向延伸的槽作为紊流边界层控制结构的情况相比,能够更加有效地抑制流入翼的气体的剥离。即,通过使边界层从层流向紊流迁移并在凹部内产生二次流动,由此,能够减少在边界层底部产生的剪切力。因此,能够有效地抑制流入翼的气体从翼剥离。
在上述横流风扇中,优选凹部由多个凹部中的一个凹部构成,在形成有切口的缘部的附近,在翼的负压面上,沿着气体流动的方向分别形成各凹部,多个凹部中的远离形成有凹部的一个缘部的第1凹部的深度小于比第1凹部更接近一个缘部的第2凹部的深度。
根据该结构,在抑制边界层发展的效果较小的下游侧的凹部(即远离缘部的凹部)内,能够抑制由于二次气体流动而产生的损失。因此,与多个凹部的深度相同的情况相比,能够有效降低横流风扇的驱动电力。
在上述横流风扇中,优选凹部由多个凹部中的一个凹部构成,在形成有切口的缘部的附近,在翼的负压面上,沿着气体流动的方向分别形成各凹部,多个凹部随着从形成有凹部的一个缘部朝向另一个缘部而变浅。
根据该结构,在抑制边界层发展的效果较小的远离缘部的凹部内,能够抑制由于二次气体流动而产生的损失。因此,与多个凹部的深度相同的情况相比,能够有效降低横流风扇的驱动电力。另外,随着从一个缘部朝向另一个缘部而变浅的多个凹部可以是构成接近一个缘部的多个凹部的若干个凹部,也可以是构成接近上述一个缘部的多个凹部的全部凹部。
在上述横流风扇中,优选翼在外周侧缘部和内周侧缘部中的至少一个缘部具有作为被切入的部分的切入部、以及作为未被切入的部分的基本形状部,切入部的翼厚小于与切入部相邻的基本形状部的翼厚。
根据该结构,切入部的翼厚小于与切入部相邻的基本形状部的翼厚。因此,与切入部的翼厚和基本形状部的翼厚相同的情况相比,能够减小切入部中的缘部的端面面积。其结果,能够降低气体流入翼时的冲撞损失。由此,能够更加有效地降低横流风扇的驱动电力。
在上述横流风扇中,优选翼在外周侧缘部和内周侧缘部中的至少一个缘部具有作为被切入的部分的切入部、以及作为未被切入的部分的基本形状部,紊流边界层控制结构形成于基本形状部。
根据该结构,在以切入部的翼厚小于与切入部相邻的基本形状部的翼厚的方式形成翼的情况下,能够容易地形成具有期望深度的凹部或槽等的紊流边界层控制结构。即,能够容易地确保作为紊流边界层控制结构的凹部等的深度。
为了解决上述课题,根据本发明的第二方式,提供具有上述横流风扇的空调机。
根据该结构,由于具有上述横流风扇,因此,能够利用简单的形状来降低噪音,进而,能够有效降低横流风扇的驱动电力。
附图说明
图1是示出具有本发明的实施方式的横流风扇的空调机的概略结构的剖面图。
图2是示出本发明的实施方式的横流风扇的立体图。
图3是示出本发明的第1实施方式的叶轮的立体图。
图4是示出第1实施方式的翼(叶片)的立体图。
图5是示出第1实施方式的翼的负压面的图。
图6是示出第1实施方式的翼的正压面的图。
图7是沿着图5和图6所示的S1-S1线的剖面图。
图8是沿着图5和图6所示的S2-S2线的剖面图。
图9是示出用于对本发明的实施方式的翼进行成形的模具的剖面图。
图10是示出用于对本发明的实施方式的翼进行成形的模具的示意剖面图。
图11是示出用于对本发明的实施方式的翼进行成形的模具以及成形后的翼的剖面的剖面图。
图12是用于说明本发明的实施方式的凹部的作用的剖面图。
图13是本发明的实施方式的翼的剖面图,是用于说明凹部内的二次气体流动的剖面图。
图14是参考例的翼的剖面图,是用于说明凹部内的二次气体流动的剖面图。
图15是用于说明本发明的第1实施方式的横流风扇的效果的曲线图。
图16是用于说明在未形成切口的翼形成有凹部的情况下的效果的曲线图。
图17是用于说明在形成了切口的翼形成有凹部的情况下的效果的曲线图。
图18是示出本发明的第2实施方式的叶轮的立体图。
图19是示出第2实施方式的翼(叶片)的立体图。
图20是示出第2实施方式的翼的负压面的图。
图21是沿着图20的S3-S3线的剖面图。
图22是用于说明本发明的第2实施方式的翼中的空气流动的剖面图。
图23是用于说明本发明的第2实施方式的横流风扇的效果的曲线图。
图24是用于说明横流风扇的图。
图25是示出现有的横流风扇所具有的叶轮的立体图。
图26是示出现有的翼(叶片)的立体图。
具体实施方式
下面,参照附图说明本发明的实施方式。图中的箭头A表示与叶轮的旋转中心轴平行的轴方向。图中的箭头S表示在与轴方向垂直的方向中远离叶轮的旋转中心的朝向即旋转离心侧。图中的箭头U表示在与轴方向垂直的方向中接近叶轮的旋转中心的朝向即旋转中心侧。
(第1实施方式)
如图1所示,空调机1是壁挂型室内单元。空调机1由筐体即外壳2、配置于外壳2内的热交换器3、以及配置于热交换器3的下游侧的横流风扇4构成。
在外壳2的上表面和前表面分别设有用于向外壳2内吸入空气的空气吸入口21。并且,在外壳2的前表面与下表面之间设有用于向外壳2外吹出空气的空气吹出口22。在空气吹出口22设有垂直叶片23和水平叶片24。垂直叶片23和水平叶片24用于对从空气吹出口22吹出的空气的方向进行调整。
在外壳2内设有引导部25和倒流防止用舌部26。引导部25向前方引导由横流风扇4送来的空气。倒流防止用舌部26防止由横流风扇4送来的空气倒流。引导部25和倒流防止用舌部26与外壳2一体形成。
热交换器3具有前侧热交换部3a和后侧热交换部3b。前侧热交换部3a在外壳2内从横流风扇4的前部配置到上方。后侧热交换部3b在外壳2内从横流风扇4的后部配置到上方。从空气吸入口21流入的空气通过热交换器3被冷却或加热而成为调和空气,通过横流风扇4从空气吹出口22向室内送出。
横流风扇4由具有翼(叶片)42的叶轮41、形成由横流风扇4送出的空气的流路的外壳2、驱动叶轮41(横流风扇4)的电动马达构成。当对电动马达供给电力后,通过电动马达驱动横流风扇4。
如图2和图3所示,横流风扇4的叶轮41由多个翼42、支承翼42的支承板4a以及旋转轴4b构成。支承板4a与轴方向A上的翼42的端部连接。旋转轴4b与支承板4a连接,并且与电动马达的输出轴连接。各翼42分别设于支承板4a中的旋转离心侧的端部。各翼42分别沿着叶轮41的旋转方向设置。进而,多个支承板4a以使各支承板4a的轴线与轴方向A一致且彼此平行的方式配置。各翼42配置于相邻的支承板4a之间,由此,以沿着轴方向A使端部彼此对接的方式分别配置。如图2所示,与旋转轴4b直接连接的支承板4a形成为平板状。设于在轴方向A相邻的翼42之间的支承板4a形成为环状。一个支承板4a和与该支承板4a连接的翼42由树脂构成,如图3所示,使用模具通过注塑成形而形成。
如图4~图8所示,翼42沿着圆弧弯曲。翼42具有正压面(压力面)4p和负压面4q。正压面4p面向在使叶轮41从静止状态起旋转时承受相对较大的压力的旋转方向。负压面4q面向在使叶轮41从静止状态起旋转时承受相对较小的压力的逆旋转方向。翼42具有设于叶轮41的旋转离心侧的外周侧缘部43和设于叶轮的旋转中心侧的内周侧缘部44。翼42的外周侧缘部43向叶轮41的旋转方向弯曲。
在外周侧缘部43以隔开预定间隔的方式形成有多个切口45。翼42具有在外周侧缘部43中作为被切入的部分的切入部46、以及在外周侧缘部43中作为未被切入的部分的基本形状部47。切入部46和基本形状部47在轴方向A中交替设置。设置多个切口45的预定间隔可以恒定,也可以根据翼42上的切口45的位置而不同。例如,可以使设于翼42端部的切口45之间的间隔大于设于翼42中央的切口45之间的间隔。如果采用该结构,则能够降低噪音并确保翼42从空气承受压力的压力面积。
如图4等所示,切口45为三角形状,但是,也可以是四角形状。切口45的大小可以全部相同,也可以根据轴方向A的位置而不同。例如,可以使设于翼42端部的切口45小于设于翼42中央的切口45。如果采用该结构,则能够确保翼42从空气承受压力的压力面积。
如上所述,横流风扇4具有由弯曲的翼42形成的旋转的叶轮41。在翼42的外周侧缘部43以隔开预定间隔的方式形成有多个切口45。如果采用该结构,则能够降低在横流风扇4的空气吹出部M(参照图1)产生的后涡流。并且,与使外周侧缘部43为锯齿状的结构相比,能够利用简单的形状来降低噪音。
本实施方式的特征在于,在翼42的外周侧缘部43以隔开预定间隔的方式形成有多个切口45,而且,在外周侧缘部43中的负压面4q形成有紊流边界层控制结构。紊流边界层控制结构用于使流入翼42的空气不会从翼42剥离。紊流边界层控制结构是使翼42的负压面4q中的边界层从层流向紊流迁移的结构(凹部、槽、粗糙面等)。通过紊流边界层控制结构,能够减小作用于翼42的压力阻力。由此,与未形成紊流边界层控制结构的情况相比,能够降低横流风扇4的驱动电力。
在外周侧缘部43中的翼42的负压面4q形成有作为紊流边界层控制结构的多个凹部48。如图8等所示,凹部48是具有预定深度且具有凹球面状的底面的小凹陷。凹部48沿着在翼42的负压面4q中空气流动的方向(参照图8中的箭头X)、即空气从外周侧缘部43流入翼42的方向(以下称为“流入方向X”)形成。在翼42的负压面4q中空气流动的方向是与轴方向A大致垂直的方向。更具体而言,如图5等所示,在翼42的负压面4q形成有3列凹部48a、48b、48c。凹部48a、48b、48c的各列分别沿着轴方向A(即翼42的长度方向)配置。凹部48a设于凹部48a、48b、48c中最接近外周侧缘部43的位置。凹部48c在流入方向X上设于凹部48a的下游侧。即,凹部48包括设于旋转离心侧的凹部48a和设于旋转中心侧的凹部48c。凹部48b设于凹部48a的列与凹部48c的列之间。凹部48b配置成相对于凹部48a、48c在轴方向A错开半个间距。因此,在相邻的2个凹部48c之间配置有一个凹部48b。
如图8所示,与比凹部48c更接近外周侧缘部43的凹部48a、48b(第2凹部)相比,离翼42的外周侧缘部43最远的凹部48c(第1凹部)形成为较浅。即,凹部48a、48c的深度随着从翼42的外周侧缘部43朝向内周侧缘部44而减小。凹部48a、48b、48c的直径全部相同。“凹部的深度”是指凹部的最大深度。
在上述情况下,若干个凹部48可以为相同深度。即,随着从外周侧缘部43朝向内周侧缘部44而变浅的凹部48可以是构成接近外周侧缘部43的多个凹部48的若干个凹部。在本实施方式中,凹部48a具有与凹部48b相同的深度,离外周侧缘部43最远的凹部48c的深度小于比凹部48c更接近外周侧缘部43的凹部48a、48b的深度。
如上所述,在流入方向X上设于下游侧的凹部48c的深度小于设于上游侧的凹部48a、48b的深度。
形成有凹部48的翼42可以使用图9所示的模具5形成。模具5包括:形成正压面4p和负压面4q的一部分的模具51、形成包括切口45和凹部48在内的负压面4q的一部分的模具52、以及用于形成支承板4a的模具54(参照图10)。以包围模具51的方式配设多个模具52。在模具52设有用于形成凹部48的突起53。在由模具51和模具52形成的空间内注塑熔融树脂。通过使该熔融树脂硬化,形成包括凹部48的翼42。在形成翼42之后,使各模具52沿径方向移动。由此,模具52被拔出,模具5开放。
图10是示出模具5的剖面的示意剖面图,是沿着翼42的长度方向(轴方向A)的剖面图。图10中的单点划线表示叶轮41的旋转中心轴。在形成翼42之后,模具52被拔出。并且,覆盖翼42的端部的模具52和模具54也分别沿轴方向A1、A2移动而被拔出。具体而言,被模具52包围且覆盖翼42的一个端部的模具51沿轴方向A1移动而被拔出。并且,覆盖翼42的另一个端部的模具54沿轴方向A2移动而被拔出。通过这样拔出模具51、52、54,形成多个翼42和具有翼42的叶轮41。即,通过注塑成形,与多个翼42一起形成具有翼42的端部的支承板4a。因此,作为支承部件的支承板4a和多个翼42一体形成,所以,叶轮41的制造工序被简化。
凹部48a、48c的深度随着从翼42的外周侧缘部43朝向内周侧缘部44而减小。即,与比凹部48c更接近外周侧缘部43的凹部48a、48b相比,凹部48c形成为较浅。因此,使用模具5,能够容易地形成沿着流入方向X的多个凹部48(凹部48a、48b、48c)。即,在使用一个模具52形成多个翼42的情况下,在形成翼42之后取下模具52时,翼42弯曲,所以,为了形成凹部48而形成于模具52的突起53可能与翼42发生干涉。该情况下,难以使模具52沿径方向移动而不损伤翼42,难以从翼42取下模具5。因此,在本实施方式中,设于叶轮41的旋转中心侧的凹部48c形成为比设于叶轮41的旋转离心侧的凹部48a、48b浅。由此,在使模具52沿径方向移动而从翼42取下模具5时,不会使得用于形成离外周侧缘部43最远的凹部48c的模具52的突起53与翼42发生干涉。即,如图11所示,即使在对模具51与模具52之间的空间注塑树脂来形成翼42的情况下,也能够使模具52沿径方向移动而不损伤翼42。图11是图9中的单点划线所示的部分S2的放大图。
如上所述,在外周侧缘部43中的翼42的负压面4q形成有用于抑制流入翼42的空气(气体)的剥离的凹部48。因此,能够使翼42的负压面4q中的边界层从层流向紊流迁移,并且在凹部48内产生二次空气流动(参照图13中的箭头X2)。由此,能够减少在边界层底部产生的剪切力并抑制边界层的发展。由此,通过凹部48,如图12所示,横流风扇4的空气吸入部N中的空气流X沿着负压面4q流动。因此,能够抑制图12的虚线所示的空气的剥离。
并且,形成于翼42的负压面4q的凹部48c的深度小于凹部48a、48b的深度。因此,如图13和图14所示,与凹部348具有相同深度的情况相比,抑制了二次空气流动。
如图14所示,在外周侧缘部343附近的翼342的负压面304q,沿着空气流入翼342的方向(参照图中的箭头X)形成有相同形状的多个凹部348。即,在图13和图14所示的翼342中,多个凹部348具有相同直径和深度,利用箭头X2示出空气的二次流动。
如图14所示,在设于上游侧和下游侧的凹部348内产生二次空气流动。由于因这种二次空气流动而产生的损失,有时无法有效降低横流风扇的驱动电力。与此相对,如图13所示,根据本实施方式的翼42,设于下游侧的凹部48c内的空气的二次流动被抑制。在凹部48c中,与设于凹部48c的上游侧的凹部48a、48b相比,抑制边界层发展的效果被控制为较小。因此,维持了通过多个凹部48来抑制气体剥离的效果。因此,能够有效降低横流风扇4的驱动电力。
根据本实施方式的翼42,如图15所示,与现有的电动马达的输入相比,能够降低用于驱动横流风扇4的电动马达的输入。图15是具有由翼42形成的叶轮41的横流风扇4和现有的具有由翼242形成的叶轮241的横流风扇的风量-马达输入特性线图。图15中的实线表示本发明的横流风扇4的风量-马达输入特性线。图15中的单点划线表示现有的横流风扇的风量-马达输入特性线。图15的横轴表示风量,横轴的一个刻度是0.5m3/min。图15的纵轴表示马达输入,纵轴的一个刻度是5W。
并且,紊流边界层控制结构由凹部48构成。因此,与将沿着气体流动的方向延伸的槽作为紊流边界层控制结构的情况相比,能够更加有效地抑制流入翼42的气体的剥离。即,如果采用凹部48作为紊流边界层控制结构,则通过使边界层从层流向紊流迁移并在凹部48内产生二次流动,能够减少在边界层底部产生的剪切力。因此,能够进一步抑制流入翼42的气体从翼42剥离。
特别地,根据本发明,在外周侧缘部43以隔开预定间隔的方式形成有多个切口45,所以,流入叶轮41(即翼42)的空气容易流入切口45,破坏了流入翼42的空气流动的二维性。在这方面,根据本发明,通过具有沿着轴方向和与轴正交的方向变化的剖面的凹部48,能够有效地抑制破坏了二维性的流动(即三维性的流动)的空气从翼42剥离。
即,在形成有切口45的翼42形成凹部48的情况下,与在未形成切口45的翼形成凹部48的情况相比,能够抑制流入翼42的空气从翼42剥离。其结果,如图16和图17所示,与在未设置切口45的翼42形成凹部的情况相比,能够进一步降低马达输入,能够有效降低横流风扇4的驱动电力。
图16是具有由未形成切口45的翼形成的叶轮的横流风扇的风量-马达输入特性线图。图16中的单点划线表示未在翼形成凹部48的横流风扇的风量-马达输入特性线。图16中的实线表示在翼形成凹部48的横流风扇的风量-马达输入特性线。图17是具有由形成有切口45的翼形成的叶轮的横流风扇的风量-马达输入特性线图。图17中的单点划线表示未在翼形成凹部48的横流风扇的风量-马达输入特性线。图17中的实线表示在翼形成凹部48的横流风扇的风量-马达输入特性线。图16和图17的横轴表示风量,横轴的一个刻度是0.2m3/min。图16和图17的纵轴表示马达输入,纵轴的一个刻度是2W。
根据本实施方式,能够得到以下效果。
(1)在翼42的外周侧缘部43以隔开预定间隔的方式形成有多个切口45。并且,在外周侧缘部43中的翼42的负压面4q形成有作为使边界层从层流向紊流迁移的紊流边界层控制结构的凹部48,以便抑制流入翼42的气体从翼42剥离。根据该结构,在外周侧缘部43以隔开预定间隔的方式设有多个切口45,所以,能够利用简单的形状来降低噪音。并且,在外周侧缘部43中的翼42的负压面4q形成有用于抑制流入翼42的气体的剥离的凹部48。因此,能够使翼42的负压面4q中的边界层从层流向紊流迁移,能够抑制流入翼42的空气从翼42剥离。特别地,根据本发明,在外周侧缘部43以隔开预定间隔的方式形成有多个切口45,所以,能够有效地抑制流入翼42的空气从翼42剥离。其结果,能够减小作用于翼42的压力阻力,与未设置凹部48的情况相比,能够有效降低横流风扇4的驱动电力。
(2)使边界层从层流向紊流迁移的紊流边界层控制结构是凹部48。因此,与将沿着气体流动的方向延伸的槽作为紊流边界层控制结构的情况相比,能够更加有效地抑制流入翼42的气体的剥离。即,通过使边界层从层流向紊流迁移并在凹部48内产生二次流动,由此,能够减少在边界层底部产生的剪切力。因此,能够更加有效地抑制流入翼42的空气从翼42剥离。
(3)多个凹部48随着从形成有凹部48的外周侧缘部43朝向内周侧缘部44而变浅。即,与比凹部48c更接近外周侧缘部43的凹部48a相比,离翼42的外周侧缘部43最远的凹部48c形成为较浅。通过这样使多个凹部48的深度不同,在抑制边界层发展的效果较小且远离外周侧缘部43的凹部48c内,能够抑制由于二次空气流动而产生的损失。并且,在凹部48c中,与接近外周侧缘部43的凹部48a相比,抑制边界层发展的效果被控制为较小。因此,维持了通过多个凹部48来抑制空气剥离的效果。因此,与多个凹部48的深度相同的情况相比,能够有效降低横流风扇4的驱动电力。
(4)多个凹部48中的设于旋转中心侧的凹部48c的深度小于设于旋转离心侧的凹部48a的深度。根据该结构,在从翼42取下模具5时,不会使为了形成旋转中心侧的凹部48c而设于模具52的突起53与翼42发生干涉。其结果,能够容易地取下用于成形翼42的模具5。由此,能够沿着在翼42的负压面4q中空气流动的方向容易地形成多个凹部48。
并且,空调机1具有能够得到(1)~(4)的效果的横流风扇4。因此,根据本实施方式的空调机1,能够得到与(1)~(4)相同的效果。并且,沿着旋转方向设置的多个翼42和具有翼42的端部的作为支承部件的支承板4a一体形成。因此,根据本实施方式的翼42的制造方法,能够简化叶轮41的制造工序。
(第2实施方式)
接着,对本发明的第2实施方式进行说明。本实施方式的空调机的整体结构和横流风扇的结构等与第1实施方式相同,所以,省略其详细说明。
在本实施方式中,如图18~图21所示,翼42的特征在于,切入部46的翼厚T1小于与该切入部46相邻的基本形状部47的翼厚T2。凹部48不形成于切入部46,而仅形成于基本形状部47。在切入部46中的负压面4q形成有凹陷49。由此,如图21所示,切入部46的翼厚T1小于与切入部46相邻的基本形状部47的翼厚T2。该情况下,与在正压面4p形成凹陷的情况相比,能够增大对空气流赋予的压力。
根据该结构,能够减小翼42的外周侧缘部43中的端面4r的面积。因此,在图22所示的横流风扇4的空气吸入部N中,能够降低空气流X对切入部46的冲撞损失。其结果,如图23所示,与现有的电动马达的输入相比,能够降低用于驱动横流风扇4的电动马达的输入。图23是本实施方式的具有由翼42形成的叶轮41的横流风扇4和现有的具有由翼242形成的叶轮241的横流风扇的风量-马达输入特性线图。图23中的实线表示本发明的横流风扇4的风量-马达输入特性线。图23中的单点划线表示现有的横流风扇的风量-马达输入特性线。
如图21所示,切入部46中的翼厚T1沿着与翼弦平行的方向随着朝向切口45(外周侧缘部43)而减小。即,翼厚T1随着朝向翼42的负压面4q中的空气的上游侧而减小。因此,能够通过平滑的曲面来形成与轴方向A垂直的翼42的剖面形状。并且,切入部46中的翼厚T1随着朝向轴方向A中的切口45的中央而减小。因此,在切入部46与基本形状部47之间不形成阶梯差。
根据本实施方式的横流风扇4,除了上述(1)~(4)的效果以外,还能够得到以下效果。
(5)切入部46的翼厚T1小于与切入部46相邻的基本形状部47的翼厚T2。因此,与切入部46的翼厚T1和基本形状部47的翼厚T2相同的情况相比,能够减小外周侧缘部43中的端面4r的面积。其结果,能够降低空气流入叶轮41时的冲撞损失。由此,能够更加有效地降低横流风扇4的驱动电力。
(6)凹部48形成于基本形状部47。因此,在形成切入部46的翼厚T1小于与切入部46相邻的基本形状部47的翼厚T2的翼42的情况下,能够容易地形成具有期望深度的凹部48。即,能够容易地确保凹部48的深度。
并且,空调机1具有本实施方式的横流风扇4。因此,根据本实施方式的空调机1,除了(1)~(4)的效果以外,还能够得到与(5)、(6)相同的效果。
本发明不限于上述实施方式,能够根据本发明的主旨进行各种设计变更,这些设计变更并不排除在本发明的范围之外。例如,可以如下变更上述实施方式。
·在上述实施方式中,也可以使凹部48b的深度小于凹部48a的深度且大于凹部48c的深度。即,随着从外周侧缘部43朝向内周侧缘部44而变浅的多个凹部48可以是构成多个凹部48的全部凹部48a、48b、48c。
·在上述实施方式中,在翼42的负压面4q形成凹部48作为紊流边界层控制结构,但是,取而代之,也可以通过槽或粗糙面(均未图示)等构成紊流边界层控制结构。
·在上述实施方式中,在翼42的外周侧缘部43形成有切口45,但是,也可以在翼42的内周侧缘部44形成与切口45相同的切口。即,可以在外周侧缘部43和内周侧缘部44中的任意一方形成切口,也可以在外周侧缘部43和内周侧缘部44的双方形成切口。在外周侧缘部43和内周侧缘部44的双方形成有切口的情况下,能够进一步降低噪音。并且,在内周侧缘部44设置切口的情况下,也可以如第2实施方式那样改变翼厚。
·在上述实施方式中,也可以在翼42的内周侧缘部44形成切口,进而,在该内周侧缘部44中的翼42的负压面4q形成紊流边界层控制结构。并且,在内周侧缘部44中的翼42的负压面4q沿着空气流分别形成多个凹部的情况下,优选使接近内周侧缘部44的凹部随着从内周侧缘部44朝向外周侧缘部43而变浅。根据该结构,能够得到基于上述实施方式的效果。
Claims (5)
1.一种横流风扇,该横流风扇具有由弯曲的翼形成的旋转的叶轮,其特征在于,
所述翼具有设于所述叶轮的旋转离心侧的外周侧缘部和设于所述叶轮的旋转中心侧的内周侧缘部,在所述外周侧缘部和所述内周侧缘部中的至少一个缘部,以隔开预定间隔的方式形成有多个切口,
在形成有所述切口的所述缘部中的所述翼的负压面,形成有使边界层从层流向紊流迁移的凹部,以使得流入所述翼的气体不会从所述翼剥离,
所述凹部由多个凹部中的一个凹部构成,在形成有所述切口的所述缘部的附近,在所述翼的负压面上,沿着所述气体流动的方向分别形成所述各凹部,
所述多个凹部中的远离形成有所述凹部的一个缘部的第1凹部的深度小于比第1凹部更接近所述一个缘部的第2凹部的深度。
2.一种横流风扇,该横流风扇具有由弯曲的翼形成的旋转的叶轮,其特征在于,
所述翼具有设于所述叶轮的旋转离心侧的外周侧缘部和设于所述叶轮的旋转中心侧的内周侧缘部,在所述外周侧缘部和所述内周侧缘部中的至少一个缘部,以隔开预定间隔的方式形成有多个切口,
在形成有所述切口的所述缘部中的所述翼的负压面,形成有使边界层从层流向紊流迁移的凹部,以使得流入所述翼的气体不会从所述翼剥离,
所述凹部由多个凹部中的一个凹部构成,在形成有所述切口的所述缘部的附近,在所述翼的负压面上,沿着所述气体流动的方向分别形成所述各凹部,
所述多个凹部随着从形成有所述凹部的一个缘部朝向另一个缘部而变浅。
3.根据权利要求1或2所述的横流风扇,其特征在于,
所述翼在所述外周侧缘部和所述内周侧缘部中的至少一个缘部具有作为被切入的部分的切入部、以及作为未被切入的部分的基本形状部,
所述切入部的翼厚小于与所述切入部相邻的所述基本形状部的翼厚。
4.根据权利要求1或2所述的横流风扇,其特征在于,
所述翼在所述外周侧缘部和所述内周侧缘部中的至少一个缘部具有作为被切入的部分的切入部、以及作为未被切入的部分的基本形状部,
所述凹部形成于所述基本形状部。
5.一种空调机,其特征在于,
所述空调机具有权利要求1或2所述的横流风扇。
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