CN102459917A - 涡轮风扇及空调机 - Google Patents

Abstract

涡轮风扇(1)的叶片前边缘(4a)具备：突出叶片前边缘(4a3)，其在主板侧叶片前边缘(4a1)和护罩侧叶片前边缘(4a2)之间，越远离主板(2)则越远离叶片后边缘(4b)(向旋转方向(A)的方向位移)，并且，向远离旋转中心(O)的位置弯曲；主板侧前边缘下摆部(41a1)，其在主板侧叶片前边缘(4a1)的靠近主板(2)的范围内，越靠近主板(2)则越远离叶片后边缘(4b)，且以远离旋转中心(O)的方式倾斜。另一方面，叶片后边缘(4b)的作为靠近主板(2)的范围的主板侧叶片后边缘(4b1)与主板(2)大致垂直，作为靠近护罩(3)的范围的护罩侧叶片后边缘(4b2)随着远离主板(2)而以渐渐离开主板前边缘(4a)(向与旋转方向(A)相反的方向后退)的方式倾斜。

Description

涡轮风扇及空调机

技术领域

本发明涉及一种涡轮风扇及空调机，特别涉及一种进行空气清洁、加湿/除湿、制冷/制热等的空调机所使用的涡轮风扇及使用该涡轮风扇的空调机。

背景技术

以往，搭载于顶棚嵌入式空调机的送风风扇普遍采用风扇的叶片形成为3维形状的涡轮风扇。例如，公开有如下涡轮风扇：相对于从前边缘到后边缘的与主板之间的接合端部，叶片的侧板侧的接合端部的位置向旋转方向A偏移(连接前边缘和后边缘的假想线相对于放射线倾斜)，叶片的前边缘侧的护罩(shroud)端部向旋转方向A侧倾斜(例如，参照专利文献1)。

通过像这样形成涡轮风扇，流入空气的轴向的速度分量特别大的叶片前边缘侧的护罩侧的端部向旋转方向A侧倾斜，而变成沿着流入的空气的流入方向，因此能够防止容易在反旋转方向侧发生的剥离，实现提高性能及降低噪音。

另外，例如，公开有如下涡轮风扇：在叶片的后边缘部的主板和叶片的连结位置(第一连结位置)，与后边缘连接的第一切线向叶片的旋转方向A侧以靠近护罩的方式延伸，并且在侧板和叶片的连结位置(第二连结位置)，与后边缘相切的第二切线向叶片的旋转方向A侧以靠近主板的方式延伸(例如，参照专利文献2)。

通过像这样形成涡轮风扇，能够降低由叶轮出口的气流速度差引起的紊流噪音。

此外，例如，在涡轮风扇中，公开有如下结构：叶片后边缘部呈锯齿状(例如，参照专利文献3)。

通过像这样形成涡轮风扇，与后边缘部为直线状的情况相比，与后边缘部的气流的合流相伴随的气流的压力梯度及速度亏损变小，紊乱被抑制，能够实现低噪音化。

专利文献1：日本专利第3861008号公报(第7-8页，图5)

专利文献2：日本特开2007-205269号公报(第5-6页，图7)

专利文献3：日本专利第3092554号公报(第4-5页，图1)

但是，以往的涡轮风扇及使用该涡轮风扇的空调机存在以下那样的问题。

(i)在专利文献1所公开的涡轮风扇中，相对于从前边缘到后边缘的与主板之间的接合端部，叶片的侧板侧的接合端部的位置向旋转方向A偏移，护罩侧叶片前边缘向旋转方向A侧倾斜。因此，成为沿着流入的空气的流入方向，所以能够防止容易在护罩侧叶片前边缘的反旋转方向面侧发生的剥离。

但是，由于叶片整体向旋转方向A倾斜，因此在吸入气流朝向下游侧时，容易向主板侧流动，而在叶片侧板侧后边缘部的附近发生剥离，出现紊乱、低风速区域，由此使风速分布不均匀。

另外，由于叶片的旋转方向A面与主板以锐角接合，因此容易使气流集中于该接合部(角部)，具有主板侧的吹出风速也增大的倾向。

因此，由于发生紊乱、风速分布不均匀，导致噪音恶化。

此外，在与叶片的旋转轴正交的水平剖面中，以旋转中心O为中心的任意相同半径的叶片的壁厚在叶轮的高度方向上大致相同，因此，在以ABS、Ps等热塑性树脂为材料并成形的情况下，由于叶片为实心而有可能增加重量。

(ii)在专利文献2所公开的涡轮风扇中，在叶片的后边缘部的主板和叶片的连结位置(第一连结位置)，与后边缘相切的第一切线向叶片的旋转方向A侧以靠近护罩的方式延伸，并且，在侧板和叶片的连结位置(第二连结位置)，与后边缘相切的第二切线向叶片的旋转方向A侧以靠近主板的方式延伸，侧视时，均匀的壁厚的后边缘部形成为大致く字形状。

因此，在叶片的旋转方向A面，气流集中于主板侧及侧板侧，在中央附近难以流动。另外，叶片的半旋转方向A面与旋转方向A面为大致相同的大致く字形状，因此，相邻的叶片的翼间距离在叶轮的高度方向上相同，在旋转方向A面，气流集中于主板侧及侧板侧。因此，在高度方向的中央附近，气流变得不稳定，可能导致剥离、噪音恶化。

此外，在与叶片的旋转轴正交的水平剖面中，以旋转中心O为中心的任意相同半径的叶片的壁厚在叶轮的高度方向上大致相同，因此，在以ABS、Ps等热塑性树脂为材料并成形的情况下，由于叶片为实心而有可能增加重量。

(iii)在专利文献3所公开的涡轮风扇中，由于叶片后边缘部呈锯齿状，因此与后边缘部为直线状的情况相比，伴随着在后边缘部的气流的合流的气流的压力梯度及速度亏损变小，紊乱被抑制，能够实现低噪音化，但有可能由于风速分布不均匀而出现局部高风速区域。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而做出的，其目的在于得到一种能够抑制气流的剥离、紊乱(发生涡流)的涡轮风扇及搭载有该涡轮风扇的空调机。

本发明的涡轮风扇具有：

圆盘状的主板，其具有位于中心的旋转中心和形成于该旋转中心附近的突出的轮毂；

筒状的护罩，其与该主板相对地配置，具备越靠近上述主板内径越扩大的扩径部；

多个叶片，其两端分别与上述主板和上述护罩接合，

该涡轮风扇的特征在于，

上述叶片的叶片后边缘位于由上述圆盘的外周和上述护罩的外周形成的假想圆筒上，上述叶片的叶片前边缘位于比上述叶片的叶片后边缘靠近上述旋转中心的位置，并且，连接上述叶片后边缘和上述叶片前边缘的假想线相对于从上述旋转中心开始的放射线倾斜，

上述叶片的作为距上述旋转中心远的面的叶片外表面形成为向远离上述旋转中心的方向突出的凸面，

上述叶片前边缘划分为：靠近上述主板的主板侧叶片前边缘；靠近上述护罩的护罩侧叶片前边缘；形成在上述主板侧叶片前边缘和上述护罩侧叶片前边缘之间的突出叶片前边缘，

在上述主板侧叶片前边缘的靠近上述主板的范围内，形成有主板侧前边缘下摆部，该主板侧前边缘下摆部越靠近上述主板越远离上述叶片后边缘，并且以远离上述旋转中心的方式倾斜，在比上述主板侧前边缘下摆部远离上述主板的范围内，形成有与上述主板垂直的主板侧前边缘垂直部，

在比该主板侧前边缘垂直部远离上述主板的范围内，形成有主板侧前边缘倾斜部，该主板侧前边缘倾斜部相对于主板侧前边缘垂直部越远离上述主板则越远离上述叶片后边缘，并且以远离上述旋转中心的方式倾斜，

上述突出叶片前边缘的比突出前边缘端点靠近上述主板的范围与主板侧前边缘倾斜部连接，越远离上述主板则越远离上述叶片后边缘，并且远离上述旋转中心，

上述突出叶片前边缘的比突出前边缘端点远离上述主板的范围与护罩侧叶片前边缘连接，越远离上述主板则越靠近上述叶片后边缘，并且远离上述旋转中心。

本发明的涡轮风扇具有：主板侧前边缘下摆部，其随着叶片前边缘的叶片外表面远离主板而在靠近主板的范围内渐渐靠近叶片后边缘，同时向靠近旋转中心的方向倾斜；主板侧前边缘垂直部，其与主板侧前边缘下摆部连接；主板侧前边缘倾斜部，其与主板侧前边缘垂直部相比渐渐远离叶片后边缘，同时向离开旋转中心的方向倾斜；突出叶片前边缘，其与主板侧前边缘倾斜部连接，最远离叶片后边缘，向离开旋转中心的方向突出；护罩侧叶片前边缘，其与突出叶片前边缘连接，一边靠近叶片后边缘一边向离开旋转中心的方向倾斜。

即，叶片前边缘呈靠近主板的位置和包括突出叶片前边缘的范围都在向着旋转方向前进的前方沿离开旋转中心的方向弯曲的“向外方的逆翘曲”。因此，能够促进吸入气流的引导。

另外，由于具备主板侧前边缘下摆部(与主板所成的角为钝角)，因此，流入主板附近的气流在上述弯曲的中央附近(与主板侧前边缘垂直部和主板侧前边缘倾斜部的接合位置大致相等)流动，因此能够避免气流集中向主板侧。因此，能够整体上实现风速均匀化。

另外，侧视时，突出前边缘端点比主板侧前边缘垂直部(与前边缘弯曲点相同)向旋转方向前进，因此形成以突出前边缘端点为顶点、以护罩侧叶片前边缘和突出叶片前边缘(包括主板侧前边缘倾斜部)为两边的“三角翼形状”，因此，生成从叶片外周面朝向内周面的纵向涡，朝向叶片内表面引导气流，并且，即使在吸入侧通风阻力发生变化，也能够通过纵向涡向叶片表面供给气流，因此不会剥离。

如以上那样，本发明的涡轮风扇能够使叶片间的风速均匀化，防止在叶片表面的剥离，因此能够实现低噪音化。

附图说明

图1是示意性地表示本发明的实施方式1的空调机的纵剖视图。

图2是示意性地说明本发明的实施方式2的涡轮风扇的立体图。

图3是示意性地说明图2所示的涡轮风扇的俯视图。

图4是示意性地说明图2所示的涡轮风扇的放大侧视图。

图5是表示图2所示的涡轮风扇的叶片前边缘及叶片后边缘的立体图。

图6是图2所示的涡轮风扇的俯视的剖视图(叶片前边缘弯曲点的位置)。

图7是图2所示的涡轮风扇的俯视的剖视图(主板侧前边缘端点的位置)。

图8是图2所示的涡轮风扇的俯视的剖视图(突出前边缘端点的位置)。

图9是图2所示的涡轮风扇的俯视的剖视图(护罩侧叶片前边缘)。

图10是图2所示的涡轮风扇的俯视的剖视图(护罩侧前边缘端点)。

图11是图2所示的涡轮风扇的侧视的剖视图(叶片前边缘弯曲点的位置)。

图12是图2所示的涡轮风扇的侧视的剖视图(护罩侧叶片前边缘)。

图13是图2所示的涡轮风扇的侧视的剖视图(护罩侧叶片前边缘)。

图14是表示图2所示的涡轮风扇的叶片后边缘的侧视图。

图15是表示图2所示的涡轮风扇的叶片后边缘的展开图。

具体实施方式

[实施方式1：空调机]

图1是示意性地表示本发明的实施方式1的空调机的纵剖视图。在图1中，顶棚嵌入式空调机100嵌入形成于房间17的顶棚面18的凹部19内，具有空调机主体10、收纳在空调机主体10内的涡轮风扇1及换热器16。

空调机主体10是由主体侧板10b和主体顶板10a形成的箱状体，上述主体侧板10b形成剖面为矩形的筒体，上述主体顶板10a堵塞该筒体的一个端面并由矩形板材构成，在该箱状体的开口部(与主体顶板10a相对的面)，以自由拆装的方式安装有装饰板11。即，主体顶板10a位于比顶棚面18靠上方的位置，装饰板11与顶棚面18位于大致同一面。

在装饰板11的中央附近形成有作为向空调机主体10吸入空气的吸入口的吸入格栅(grille)11a，在吸入格栅11a内配置有用于对通过该吸入格栅11a后的空气进行除尘的过滤器12。

另一方面，沿装饰板11的各边、即以包围吸入格栅11a的方式形成有作为空气的吹出口的板吹出口11b，在板吹出口11b设置有用于调整吹出空气的方向的风向叶片13。

在主体顶板10a的中央设置有风扇马达15，在风扇马达15的旋转轴上设置有涡轮风扇1。

并且，在吸入格栅11a和涡轮风扇1之间配置有喇叭口(bellmouth)14，该喇叭口14形成从吸入格栅11a向涡轮风扇1的吸入风路，以围绕涡轮风扇1的外周侧的方式(例如，俯视大致为C字形状)配置有换热器16。

换热器16具有大致水平地隔有规定间隔地配置的散热片和贯通该散热片的传热管，该传热管与室外机利用连接配管(全都未图示)连接，冷却了的制冷剂或加热了的制冷剂被供给。

因此，像这样构成的空调机100在涡轮风扇1旋转时将房间17内的空气吸入装饰板11的吸入格栅11a。之后，在滤器12被除尘了的空气被引导向形成主体吸入口10c的喇叭口14，被吸入涡轮风扇1。

之后，在涡轮风扇1中，从下方朝向大致上方被吸入的空气沿大致水平方向吹出。于是，吹出的空气在通过换热器16的同时进行热交换或湿度调整，之后流动方向变更为大致下方，并从板吹出口11b向房间17吹出。此时，在板吹出口11b处利用风向叶片13控制风向。

另外，涡轮风扇1与另外详细地说明的本发明的实施方式2的涡轮风扇相同，因此能够得到高品质、高性能、低噪音的空调机100。

即，在涡轮风扇1的主体吸入口10c侧，或者板吹出口11b侧，或者在这两侧具有能够通风的压力损失体，在配设于吸入口的压力损失体例如为过滤器12的情况下，即使由于长时间运转而堆积灰尘并且通风阻力增大，也由于叶片前边缘4a弯曲而不易剥离，即使是长时间运转也能够维持低噪音。另外，在配设于板吹出口11b的压力损失体例如为换热器16、加湿转子的情况下，由于风速分布均匀，因此能够利用换热器16、加湿转子整体有效地进行热交换和湿度排放。另外，即使换热器16为大致四边形而涡轮风扇1与换热器16的距离不均匀，也不会剥离，因此能够实现低噪音化(对此，另外详细地说明)。

[实施方式2：涡轮风扇]

图2～图15是示意性地说明本发明的实施方式2的涡轮风扇的图，图2是立体图，图3是俯视图，图4(a)是一部分的剖面的放大侧视图(从图3所示的箭头B方向观察)，图4(b)是一部分的剖面的放大侧视图(从图3所示的箭头C方向观察)，图5(a)是示意性地表示叶片前边缘的立体图，图5(b)是示意性地表示叶片后边缘的立体图，图6～图10分别是俯视的剖视图，图11～图13分别是侧视的剖视图，图14是表示叶片后边缘的侧视图，图15是表示叶片后边缘的展开图。

以下，作为涡轮风扇1，对搭载于空调机100(实施方式1)的涡轮风扇进行说明，但本发明并不限定于此，能够作为各种空调机、各种设备的送风机构来进行搭载。

另外，为了容易理解，将图中上方作为房间17侧。即，相当于如下状态：将涡轮风扇1从顶棚面18卸下，将主体顶板10a载置于地面，主体吸入口10c位于上方的状态，因此，成为从图中上方朝向图中下方地吸入空气的状态。另外，在各图中对同一部分或相等的部分标注同一附图标记，并省略一部分的说明。

(整体的结构)

在图2～图5中，涡轮风扇1由如下部分形成：主板2，其为外周部平坦且中央部突出为山状的旋转体；大致圆环状的护罩3，其与主板2相对；多个叶片4，其一端部与主板2接合，另一端部与护罩3接合(等同于一体形成)。

另外，在图2及图3中，斜线部分表示将护罩3从叶片4剥下后的状态、即护罩3与叶片4的接合边界面。

在主板2的中央(与山状突出部的顶部相同)形成有轮毂2a，轮毂2a固定于风扇马达15(参照图1)的旋转轴。以下，将该旋转轴的中心称作“旋转中心O(字母O)”。

护罩3的上边缘形成风扇吸入口1a，从风扇吸入口1a越向下方(越靠近主板2)，护罩3的内径越大。

并且，护罩3的下边缘(内径最大。(以下，称作“护罩外周”)3b、与之相对的主板2的外周(以下，称作“主板外周”)2b、一对叶片4的最远离旋转中心O的叶片后边缘4b这4者位于同一假想圆筒面(以下，称作“假想外周圆筒”)上，形成风扇吹出口1b(准确而言，是夹在一对叶片4之间而形成的，因此在叶片为7个的情况下，在圆周上形成有7个风扇吹出口1b)。

(叶片)

在图2～图5中，叶片4的叶片前边缘4a位于距旋转中心O为规定距离的位置，

叶片后边缘4b位于假想外周圆筒上，连接叶片前边缘4a和叶片后边缘4b的假想线(以下，称作“弦线”)相对于从旋转中心O开始的放射线倾斜。

另外，为了便于以下的说明，将远离叶片后边缘4b的方向称作“旋转方向A(图中，利用箭头A表示)”，将远离叶片前边缘4a的方向称作“反旋转方向”。

并且，叶片4的作为距旋转中心O远的一方的面的叶片外表面(相当于正压面)4c越向反旋转方向越远离旋转中心O，叶片4的叶片后边缘4b位于假想外周圆筒面上。

另外，叶片4的作为距旋转中心O近的一方的面的叶片内表面(相当于负压面)4d与叶片外表面4c隔有规定间隔(与叶片4的厚度相等)并呈同样的形态。此时，上述规定间隔(与叶片4的厚度相等)在叶片前边缘4a和叶片后边缘4b的中间变厚，随着向两边缘部去而渐渐变薄。即，剖面类似于翼状。

另外，将与主板2平行的面的、表示叶片外表面4c和叶片内表面4d的中央位置的线称作“水平翘曲线P”，将连接叶片前边缘4a的端点和叶片后边缘4b的端点的直线称作“水平弦线S”。

(叶片前边缘部)

图4(a)为从旋转中心O向半径方向(在图3中所示的箭头B的方向，大致等同于与水平弦线S1垂直的方向)观察叶片4的图，图4(b)为沿水平弦线S1的方向(在图3中所示的箭头C的方向)观察叶片4的图。

叶片前边缘4a从主板2向护罩3大致分为：主板侧叶片前边缘4a1、突出叶片前边缘4a3、护罩侧叶片前边缘4a2。并且，主板侧叶片前边缘4a1分为：作为与主板2垂直的范围的主板侧前边缘垂直部40a1、作为靠近主板2的规定范围的主板侧前边缘下摆部41a1、在主板侧前边缘垂直部40a1和前边缘弯曲点4h处弯曲并与突出叶片前边缘4a3连接的主板侧前边缘倾斜部42a1。

另外，关于主板侧叶片前边缘4a1等的大的区分，或者主板侧前边缘垂直部40a1等的小的区分，只是为了便于说明而进行的区分，而实际上彼此的边界并不是如明确表示的那样，而且各自的范围没有被限定。

即，叶片前边缘4a在主板侧前边缘下摆部41a1处从作为与主板2的接合部的主板侧前边缘端点4a11渐渐向叶片后边缘4b方向后退(叶片的宽度变窄的方向)，在主板侧前边缘垂直部40a1处，在从主板侧前边缘下摆部41a1的末端到前边缘弯曲点4h的范围内与主板2垂直。

并且，主板侧前边缘倾斜部42a1在前边缘弯曲点4h处弯曲，向与叶片后边缘4b相反的方向前进(叶片的宽度变宽的方向)，位于并最终与突出叶片前边缘4a3连接。

突出叶片前边缘4a3呈大致圆弧状，与突出叶片前边缘4a3连接。而且，突出叶片前边缘4a3的护罩3侧与护罩侧叶片前边缘4a2连接。

护罩侧叶片前边缘4a2越靠近叶片后边缘4b越远离主板2，最终，在护罩侧前边缘端点4g处与护罩3连接。

(叶片后边缘)

叶片后边缘4b位于由主板外周2b和护罩外周3b形成的假想圆筒(假想外周圆筒)上，且从主板2向护罩3分为：主板侧叶片后边缘4b1、护罩侧叶片后边缘4b2。主板侧叶片后边缘4b1为与主板2垂直的范围。护罩侧叶片后边缘4b2在后边缘弯曲点4j处弯曲，且越靠近护罩3，越位于反旋转方向(叶片4的宽度变宽的方向)(与“后退”相同)，最终，在护罩侧后边缘端点4b22处与护罩3连接，其中，后边缘弯曲点4j距主板2的距离与护罩侧叶片后边缘4b2距主板2的距离大致相同。

(主板侧前边缘部的剖面形状)

接下来，详细地说明叶片的剖面形状。图6～图10表示与主板2平行的面的叶片剖面。

图6表示前边缘弯曲点4h的剖面、即表示主板侧前边缘垂直部40a1(与叶片前边缘4a的主板2垂直的范围相同)和后边缘弯曲点4j(与叶片后边缘4b的主板2垂直的范围相同)。

前边缘弯曲点4h位于距旋转中心O的距离为R(4h)的位置。并且，后边缘弯曲点4j位于相对于前边缘弯曲点4h向反旋转方向后退角度θ(4j)的位置，且位于假想外周圆筒上(距旋转中心O的距离为R(4i))。

并且，叶片外表面4c1形成为向远离旋转中心O的方向突出的凸面。另一方面，叶片内表面4d1在靠近前边缘弯曲点4h(与靠近前边缘4a相同)的范围内形成为向靠近旋转中心O的方向突出的凸面，且在靠近后边缘弯曲点4j(与靠近后边缘4b相同)的范围内形成为向远离旋转中心O的方向后退的凹面。

即，将叶片外表面4c1视为圆弧时(实际上不是圆弧)的曲率半径小于将叶片内表面4d1视为圆弧时(实际上不是圆弧)的曲率半径，因此，在水平剖面中，与叶片内表面4d1相比，叶片外表面4c1的翘曲大。

此时，将连接叶片外表面4c1和叶片内表面4d1的中央的线称作“水平翘曲线P1”，将连接前边缘弯曲点4h和后边缘弯曲点4j的直线称作“水平弦线S1”。

(主板侧前边缘部与主板的接合部的剖面形状)

图7(a)表示主板侧叶片前边缘4a1和主板2的接合部的剖面形状、即表示主板侧前边缘端点4a11及主板侧后边缘端点4b11的剖面，图7(b)是将其中的一部分放大的放大剖视图。

主板侧前边缘端点4a11位于相对于前边缘弯曲点4h靠外周侧且沿旋转方向A行进了的位置(与“前进”相同)。即，位于距旋转中心O的距离为比R(4h)大的R(4a11)的位置，且沿旋转方向A前进了角度θ(4a11)。另外，主板侧后边缘端点4b11位于与后边缘弯曲点4j为相同相位的位置。因此，该位置的叶片4的宽度增大与角度θ(4a11)相等的量的宽度。

并且，叶片外表面4c11形成为向远离旋转中心O的方向突出的凸面。此时，叶片外表面4c11的靠近主板侧前边缘端点4a11的规定范围脱离(偏离)叶片内表面4d1(与主板2垂直的范围)，从主板侧前边缘端点4a11离开的范围与主板2垂直，与叶片外表面4c1相同。

同样地，叶片内表面4d11在靠近主板侧前边缘端点4a11的规定范围内形成为向靠近旋转中心O的方向突出的凸面，在离开主板侧前边缘端点4a11的范围内与主板2垂直，与叶片内表面4d1同样。

并且，叶片外表面4c11和叶片外表面4c1、及叶片内表面4d11和叶片内表面4d1平滑地连接，形成主板侧前边缘下摆部41a1。

(突出叶片前边缘的剖面形状)

图8表示突出叶片前边缘4a3的剖面、即护罩侧后边缘端点4b22的剖面。

突出叶片前边缘4a3位于相对于前边缘弯曲点4h更靠外周侧且沿旋转方向A前进了的位置。此时，位于突出叶片前边缘4a3的最外周(与沿旋转方向A前进最多的位置相同)的突出前边缘端点4f位于距旋转中心O的距离为比R(4h)大的R(4f)的位置，且沿旋转方向A前进角度θ(4f)。

即，伴随着离开主板2，主板侧前边缘倾斜部42a1及突出叶片前边缘4a3相对于前边缘弯曲点4h渐渐位于“外周侧且旋转方向A侧”，同时，与沿旋转方向A前进最多的位置、即突出前边缘端点4f连接。

另一方面，护罩侧后边缘端点4b22位于假想外周圆筒上，沿反旋转方向后退了角度θ(4b22)。即，叶片后边缘4b具有：与主板2垂直的主板侧叶片后边缘4b1；在后边缘弯曲点4j处弯曲且越靠近护罩3越沿反旋转方向(叶片4的宽度变宽的方向)后退的护罩侧叶片后边缘4b2。

因此，与前边缘弯曲点4h(与前边缘弯曲点4h相同)的剖面的宽度相比，该位置的叶片4的宽度大与角度“θ(4f)+θ(4b22)”相等的量。

并且，叶片外表面4c3形成为向远离旋转中心O的方向突出的凸面。另一方面，叶片内表面4d3在靠近突出前边缘端点4f(与靠近前边缘4a相同)的范围内形成为向靠近旋转中心O的方向突出的凸面，且在靠近护罩侧后边缘端点4b22(与靠近后边缘4b相同)的范围内形成为向远离旋转中心O的方向后退的凹面。

此时，将连接叶片外表面4c3和叶片内表面4d3的中央的线称作“水平翘曲线P3”，将连接突出前边缘端点4f和护罩侧后边缘端点4b22的直线称作“水平弦线S3”。

(护罩侧叶片前边缘的剖面形状)

图9是护罩侧叶片前边缘4a2的剖面。在图9中，若使护罩侧叶片前边缘4a2的规定位置4i距旋转中心O的距离为距离R(4i)，使相对于突出前边缘端点4f向反旋转方向后退的角度为角度θ(4i)，则位置4i越远离突出前边缘端点4f越向反旋转方向后退，且位于主板外周2b。

即，位置4i越远离主板2(等同于越靠近护罩3)，角度θ(4i)及距离R(4i)渐渐变大。因此，叶片外表面4c及叶片内表面4d的靠近护罩侧叶片前边缘4a2的范围呈弯曲为大致圆弧状的大致三角形状。

并且，包含位置4i的剖面中的表示叶片外表面4c及叶片内表面4d的线为叶片外表面4c2及叶片内表面4d2，连接叶片外表面4c2和叶片内表面4d2的中央的线为“水平翘曲线P2”。此时，包含位置4i的剖面的距旋转中心O远的一侧与护罩3连接，因此，位置4i越远离主板2，水平翘曲线P2的长度越短。

(护罩侧前边缘端点4g的位置)

图10是护罩侧叶片前边缘4a2的剖面。在图9中，护罩侧前边缘端点4g距旋转中心O的距离为R(4g)，相对于突出前边缘端点4f向反旋转方向后退角度θ(4g)(落后)。即，存在“R(4i)＜R(4g)、θ(4i)＜θ(4g)”的关系。

总结以上情况，存在以下关系。

“R(4a11)＞R(4h)”，

“R(4h)＜R(4f)＜R(4i)＜R(4g)”，

“θ(4a11)≠0”，

“θ(4f)≠0”，

“0≠θ(4i)＜θ(4g)”。

(叶片前边缘的翘曲)

图11是说明叶片前边缘4a的弯曲的剖视图，表示通过前边缘弯曲点4h的与主板2垂直的面的剖面(准确而言，与主板2及水平弦线S1(参照图6)垂直的剖面)。

在图11中，通过前边缘弯曲点4h的向主板2的垂线为“垂线Q(4h)”，为了便于说明，位置4i有时位于垂线Q(4h)上。并且，将叶片外表面4c和叶片内表面4d的中央线(图中，利用单点划线表示)称作“垂直翘曲线Q(4i)”，垂直翘曲线Q(4i)的与主板2的交点为主板侧前边缘翘曲点4a12。

在叶片外表面4c的与主板侧前边缘下摆部41a1相等的范围内，越远离主板2越向内侧(图中，右侧)倾斜，因此，与主板2所成的倾斜角度β(4a12)为钝角(β(4a12)＞90°)。另一方面，叶片内表面4d的与主板侧前边缘下摆部41a1相等的范围与主板2大致垂直，因此，与主板2所成的倾斜角度δ(4a12)大致为90°(δ(4a12)≈90°)。

因此，垂直翘曲线Q(4i)在与靠近主板2的主板侧前边缘下摆部41a相等的范围内，越远离主板2越向内侧倾斜。并且，在进一步离开主板2的主板侧前边缘垂直部40a1处，与主板2垂直，因此，与垂线Q(4h)一致。

此外，在主板侧前边缘倾斜部42a1处，垂直翘曲线Q(4i)相对于垂线Q(4h)越远离主板2越向外侧倾斜，该倾斜随着远离主板2而渐渐变大，在突出叶片前边缘4a3处成为大致一定的翘曲角度α(4i)。

因此，在叶片4中，在叶片前边缘4a的附近，叶片外表面4c的翘曲程度大于叶片内表面4d(在类似圆弧的情况下，前者的曲率半径小于后者的曲率半径)。

(叶片中间部的翘曲)

图12是说明叶片中间部的翘曲的剖视图，表示通过护罩侧前边缘端点4g的与主板2垂直的剖面(准确而言，与主板2及水平弦线S1(参照图6)垂直的剖面)。

在图12中，在通过护罩侧前边缘端点4g的主板2及水平弦线S1的面内，距主板2的距离与前边缘弯曲点4h相同的位置为“中间弯曲点4e”。

此时，叶片4的中间部以中间弯曲点4e为交界大致分为：靠近主板2的主板侧叶片中间部4e1、护罩3侧的护罩侧叶片中间部4e2。另外，主板侧叶片中间部4e1又细分为：作为靠近主板2的规定范围的主板侧中间下摆部41e1、离开主板2的作为与主板2垂直的范围的主板侧中间垂直部40e1。

另外，主板侧中间下摆部41e1、主板侧中间垂直部40e1及护罩侧叶片中间部4e2平滑地连接，它们的边界(中间弯曲点4e)没有被限定。并且，通过中间弯曲点4e的与主板2垂直的线为垂线Q(4e)。并且，将叶片外表面4c和叶片内表面4d的中央线(图中，利用单点划线表示)称作“垂直翘曲线Q(4g)”，垂直翘曲线Q(4g)的与主板2的交点为主板侧中间翘曲点4a13。

在叶片外表面4c的靠近主板2的主板侧中间下摆部41e1的范围内，垂直翘曲线Q(4g)越远离主板2越向内侧(图中，右侧)倾斜，因此，与主板2所成的倾斜角度β(4a13)为钝角(β(4a13)＞90°)。另一方面，叶片内表面4d的与主板侧中间垂直部40e1相等的范围与主板2大致垂直，因此，与主板2所成的倾斜角度δ(4a13)为大致90°(δ(4a13)≈90°)。

另外，垂直翘曲线Q(4g)在靠近主板2的范围内越远离主板2越向内侧倾斜。并且，在离开主板2的主板侧中间垂直部40e1处与主板2垂直，因此与垂线Q(4e)一致。

此外，在护罩侧叶片中间部4e2处，垂直翘曲线Q(4g)相对于垂线Q(4h)越远离主板2越向外侧倾斜，该倾斜随着离开主板2而渐渐变大，在靠近护罩3的范围内成为大致一定的翘曲角度α(4g)。

并且，叶片前边缘4a(准确而言，与前边缘弯曲点4h相等的位置)的垂直翘曲线Q(4i)的翘曲角度α(4i)大于中间弯曲点4e(与护罩侧前边缘端点4g相等的位置)的垂直翘曲线Q(4g)的翘曲角度α(4g)。即，为“(α(4i)＞α(4g)”的关系。

即，叶片4随着靠近旋转中心O(叶片前边缘4a)，离开主板2的范围内的翘曲角度大致渐渐变大。

(叶片前边缘部的作用、效果)

(a)在靠近叶片前边缘4a的范围内，从俯视角度来看，叶片外表面4c1呈翘曲程度比叶片内表面4d1大的形态(即：等同于前者的曲率半径小于后者的曲率半径)，因此能够促进涡轮风扇1引导的吸入气流的引导。

(b)关于主板侧前边缘端点4a11，从俯视角度来看，主板侧前边缘端点4a11位于比主板侧前边缘垂直部40a1(与前边缘弯曲点4h相同)向旋转方向A前进且距旋转中心O更远的位置，侧视时，主板侧前边缘下摆部41a1与主板2所成的倾斜角度β(4a12)为钝角，因此流入主板2附近的气流流到主板2及弯曲为凹形的叶轮高度方向中央附近的最凹下的部分，由此，避免气流向主板2侧集中且整体地实现风速均匀化。

(c)从俯视角度来看，能够将叶片内表面4d的曲率半径视为比叶片外表面4c的曲率半径大，所以，与流入护罩侧叶片前边缘4a2的气流的迎角缩小且平滑地流入，因此能够防止剥离，不易产出紊乱。

(d)侧视时，垂直翘曲线Q(4i)的翘曲角度α(4i)越向旋转方向A侧(越靠近旋转中心O)，变得越大(α(4i)＞α(4g))，因此，护罩侧叶片前边缘4a2及突出叶片前边缘4a3越向旋转方向A侧越弯曲(倾斜)。

另外，从俯视角度来看，突出前边缘端点4f位于比前边缘弯曲点4h向旋转方向A前进且距旋转中心O更远的位置，侧视时，突出前边缘端点4f比主板侧前边缘垂直部40a1(与前边缘弯曲点4h相同)向旋转方向A前进，因此，形成“三角翼形状”，该“三角翼形状”以突出前边缘端点4f为顶点，以护罩侧叶片前边缘4a2和突出叶片前边缘4a3(包括主板侧前边缘倾斜部42a1)为两边。

(e)并且，被推向成为正压侧的叶片外表面4c的空气生成朝向成为负压侧的叶片内表面4d的纵向涡，引导朝向叶片内表面4d气流，并且，即使在吸入侧通风阻力发生变化，也能够通过纵向涡向叶片表面(叶片内表面4d及叶片外表面4c)供给气流，因此不会剥离。

(f)根据以上的结果，能够使通过叶片4间的风速均匀化并能够防止叶片表面的剥离，因此能够实现低噪音化。

(g)另外，从俯视角度来看，连接前边缘弯曲点4h和后边缘弯曲点4j的水平弦线S1(参照图6)与连接突出前边缘端点4f和护罩侧后边缘端点4b22的水平弦线S3(参照图8)所成的角度θ1不足10°(0°＜θ1＜0°)，突出前边缘端点4f形成为相对于主板侧前边缘垂直部40a1向旋转方向A前进。因此，使叶片的吸入区域缩小，不妨碍吸入区域。另外，隔着突出叶片前边缘4a3(突出前边缘端点4f)在主板侧前边缘倾斜部42a1及护罩侧叶片前边缘4a2的弯曲部附近生成的纵向涡向下游的移行长度不会过长，因此能够生成稳定的涡流，使气流稳定、不紊乱，因此能够实现低噪音化。

(叶片的剖面构造)

图13是示意性地说明叶片的剖面构造的剖视图。关于叶片4，在比连接前边缘弯曲点4h及后边缘弯曲点4j的线靠主板2侧的范围内，叶片内表面4d与主板大致垂直，相对于此，叶片外表面4c越远离主板2越向旋转中心O侧倾斜。即，越远离主板2，作为叶片内表面4d和叶片外表面4c的距离的叶片厚度变得越薄(等同于顶端逐渐变细)。

这与如下情况相同：越远离主板2，一方的叶片4的叶片外表面4c与邻接于叶片4的另一方的叶片的叶片内表面4d的距离变得越宽，因此能够避免气流集中向主板2侧，能够使风速均匀化，实现低噪音化。

另外，叶片4为内部形成有在主板2的下表面开口的空洞4v的中空构造。因此，与叶片4为实心构造的情况相比，能够促进轻量化。另外，叶片4的靠近主板2的范围成为由厚度与主板2或护罩3大致相同的板状构件构成的双层构造，因此，易于使涡轮风扇1一体地树脂成形。

(叶片后边缘)

图13及图14是示意性地说明叶片后边缘的图，图13是侧视图，图14是将外周假想圆筒展开成平面的展开图。

在图13及图14中，叶片后边缘4b位于假想外周圆筒(等同于连接主板外周2b和护罩外周3b的假想圆筒)上。并且，能够概略地分为：在主板2附近，相对于主板2稍微倾斜的主板侧叶片后边缘4b1；在护罩3附近，越靠近护罩3，越位于反旋转方向(后退)的护罩侧叶片后边缘4b2。另外，这两者的边界并不明确，该边界的位置没有被限定。

在图14中，在与主板侧叶片后边缘4b1相等的范围内，叶片外表面4c和主板2所成的角度为倾斜角度β(4b1)，叶片内表面4c与主板2所成的角度为倾斜角度δ(4b1)。此时，倾斜角度β(4b1)为钝角，倾斜角度δ(4b1)为锐角，因此，(β(4b1)＞90°＞δ(4b1))，主板侧叶片后边缘4b1的靠近主板2的一侧呈宽的大致台状。

另外，在与护罩侧叶片后边缘4b2相等的范围内，叶片外表面4c与护罩3所成的角度为倾斜角度β(4b2)，叶片内表面4d与护罩3所成的角度为倾斜角度δ(4b2)。此时，倾斜角度β(4b2)与倾斜角度δ(4b2)大致相同，因此，护罩侧叶片后边缘4b2呈大致矩形。

此外，若使主板侧叶片后边缘4b1的靠近主板2的范围内的叶片外表面4c近似于直线，使护罩侧叶片后边缘4b2的靠近护罩3的范围内的叶片外表面4c近似于直线，以该两条直线的交点为“外表面后边缘弯曲点4kc”，则叶片外表面4c以外表面后边缘弯曲点4kc为中心，以翘曲角度

(4kc)弯曲。

同样地，若使主板侧叶片后边缘4b1的靠近主板2的范围内的叶片内表面4d近似于直线，使护罩侧叶片后边缘4b2的靠近护罩3的范围内的叶片内表面4d近似于直线，以该两条直线的交点为“内表面后边缘弯曲点4kd”，则叶片内表面4d以内表面后边缘弯曲点4kd为中心，以翘曲角度

(4kd)弯曲。此时，存在

(4kc)＝β(4b1)+β(4b2)”，

(4kd)＝δ(4b1)+δ(4b2)”，

的关系。此外，外表面后边缘弯曲点4kc位于比内表面后边缘弯曲点4kd向旋转方向A前进了的位置。

(叶片后边缘部的作用、效果)

(a)在叶片外表面4c中，叶片4在外表面后边缘弯曲点4kc处弯曲，相对于护罩侧叶片后边缘4b2，主板侧叶片后边缘4b1为直立形态。因此，整体为相对于旋转方向A后退的形状，在从主板2向护罩3侧的压力梯度的作用下，当气流的一部分朝向护罩3侧时，相对于护罩3侧，主板2侧的压力相对上升。因此，能够进一步向护罩3侧引导气流，即使通风阻力发生变动，也不易在护罩侧叶片后边缘4b2处产生剥离区域。

(b)如上述那样，主板侧叶片后边缘4b1在靠近主板2的一侧呈较宽的大致台形，叶片外表面4c大致垂直于主板2，叶片内表面4d倾斜，因此，朝向气流容易集中的主板2侧的气流的一部分朝向内表面后边缘弯曲点4kd、护罩3方向。结果，在风扇吹出口1b处，局部的高速气流消失，使风速分布均匀化，并且，即使通风阻力发生变动气流也保持稳定。因此，实现低噪音、耐干扰，品质稳定性良好。

(c)护罩侧叶片后边缘4b2越靠近护罩3越位于反旋转方向(后退)。即，在图8中，连接旋转中心O和后边缘弯曲点4j(等同于主板侧后边缘端点4b11)的放射线M1与连接旋转中心O和护罩侧后边缘端点4b22的放射线M3所成的角度θ2为“5°～10°”。

因此，若角度θ2过小，则朝向叶片外表面4c的主板2侧的气流集中。另一方面，若角度θ2过大，则气流被过度地引导向护罩3侧，使护罩3侧的风速增大，风速分布不均匀，从而导致噪音恶化。即，若角度θ2在上述范围(5°＜θ2＜10°)内，则能够使风速分布均匀化，使明显的高速区域消失，因此能够实现低噪音化。

产业上的可利用性

本发明的涡轮风扇能够抑制气流的剥离、紊乱(发生涡流)，能够实现低噪音化，因此能够广泛搭载于各种空调机以及具备送风部件的各种设备。

附图标记说明

1：涡轮风扇(实施方式2)，1a：风扇吸入口，1b：风扇吹出口，2：主板，2a：轮毂，2b：主板外周，3：护罩，3b：护罩外周，4：叶片，4a：叶片前边缘，4a1：主板侧叶片前边缘，4a11：主板侧前边缘端点，4a12：主板侧前边缘翘曲点，4a13：主板侧中间翘曲点，4a2：护罩侧叶片前边缘，4a3：突出叶片前边缘，4b：叶片后边缘，4b1：主板侧叶片后边缘，4b11：主板侧后边缘端点，4b2：护罩侧叶片后边缘，4b22：护罩侧后边缘端点，4c：叶片外表面，4c1：叶片外表面，4c11：叶片外表面，4c2：叶片外表面，4c3：叶片外表面，4d：叶片内表面，4d1：叶片内表面，4d11：叶片内表面，4d2：叶片内表面，4d3：叶片内表面，4e：中间弯曲点，4e1：主板侧叶片中间部，4e2：护罩侧叶片中间部，4f：突出前边缘端点，4g：护罩侧前边缘端点，4h：前边缘弯曲点，4i：位置(护罩侧叶片前边缘4a2上)，4j：后边缘弯曲点，4kc：外表面后边缘弯曲点，4kd：内表面后边缘弯曲点，4v：空洞，10：空调机主体，10a：主体顶板，10b：主体侧板，10c：主体吸入口，11：装饰板，11a：吸入格栅，11b：板吹出口，12：过滤器，13：风向叶片，14：喇叭口，15：风扇马达，16：换热器，17：房间，18：顶棚面，19：凹部，40a：主板侧前边缘垂直部，40e：主板侧中间垂直部，41a：主板侧前边缘下摆部，41e：主板侧中间下摆部，42a：主板侧前边缘倾斜部，α：翘曲角度，β：倾斜角度，δ：倾斜角度，θ：角度，θ1：角度，θ2：角度，

：翘曲角度，100：空调机(实施方式1)，A：旋转方向，M1：放射线，M3：放射线，O：旋转中心，P1：水平翘曲线(前边缘弯曲点的位置)，P11：水平翘曲线(主板侧前边缘端点的位置)，P2：水平翘曲线(护罩侧叶片前边缘的位置)，P3：水平翘曲线(突出前边缘端点的位置)，Q：垂直翘曲线或垂线，R：距离，S1：水平弦线(前边缘弯曲点的位置)，S2：水平弦线(护罩侧叶片前边缘的位置)，S3：水平弦线(突出前边缘端点的位置)。

Claims (8)

1.一种涡轮风扇，具有：

圆盘状的主板，上述圆盘状的主板具备位于中心的旋转中心和形成于该旋转中心附近的突出的轮毂；

筒状的护罩，上述筒状的护罩与上述主板相对地配置，具备越靠近上述主板内径越扩大的扩径部；

多个叶片，上述多个叶片的两端分别与上述主板和上述护罩接合，

其特征在于，

上述叶片的叶片后边缘位于由上述圆盘的外周和上述护罩的外周形成的假想圆筒上，上述叶片的叶片前边缘位于比上述叶片的叶片后边缘靠近上述旋转中心的位置，并且，连接上述叶片后边缘和上述叶片前边缘的假想线相对于从上述旋转中心开始的放射线倾斜，

上述叶片的作为距上述旋转中心远的面的叶片外表面形成为向远离上述旋转中心的方向突出的凸面，

上述叶片前边缘划分为：靠近上述主板的主板侧叶片前边缘；靠近上述护罩的护罩侧叶片前边缘；形成在上述主板侧叶片前边缘和上述护罩侧叶片前边缘之间的突出叶片前边缘，

上述主板侧叶片前边缘的靠近上述主板的范围形成有主板侧前边缘下摆部，该主板侧前边缘下摆部越靠近上述主板越远离上述叶片后边缘，并且以远离上述旋转中心的方式倾斜，比上述主板侧前边缘下摆部远离上述主板的范围形成有与上述主板垂直的主板侧前边缘垂直部，

比该主板侧前边缘垂直部远离上述主板的范围形成有主板侧前边缘倾斜部，该主板侧前边缘倾斜部相对于主板侧前边缘垂直部越远离上述主板则越远离上述叶片后边缘，并且以远离上述旋转中心的方式倾斜，

上述突出叶片前边缘的比突出前边缘端点靠近上述主板的范围与主板侧前边缘倾斜部连接，越远离上述主板则越远离上述叶片后边缘，并且远离上述旋转中心，

上述突出叶片前边缘的比突出前边缘端点远离上述主板的范围与护罩侧叶片前边缘连接，越远离上述主板则越靠近上述叶片后边缘，并且远离上述旋转中心。

2.根据权利要求1所述的涡轮风扇，其特征在于，

垂直翘曲线和与上述主板垂直的垂线在离开上述主板的范围内所形成的翘曲角度随着远离上述叶片后边缘而渐渐变大，上述垂直翘曲线是与上述主板垂直的面中的叶片外表面和叶片内表面的中央线。

3.根据权利要求1或2所述的涡轮风扇，其特征在于，

上述叶片后边缘划分为：靠近上述主板的主板侧叶片后边缘；靠近上述护罩的护罩侧叶片后边缘，

上述主板侧叶片后边缘与上述主板大致垂直，

上述护罩侧叶片后边缘以随着远离上述主板而渐渐远离上述叶片前边缘的方式倾斜。

4.根据权利要求3所述的涡轮风扇，其特征在于，

俯视时，连接主板侧后边缘端点和上述旋转中心的放射线与连接护罩侧后边缘端点和上述旋转中心的放射线所成的角度为5°～10°，上述主板侧后边缘端点为上述主板侧叶片后边缘与上述主板的交点，护罩侧后边缘端点为上述护罩侧叶片后边缘与上述护罩的交点。

5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的涡轮风扇，其特征在于，

上述主板侧前边缘垂直部的上述叶片的水平弦线(S1)与上述突出前边缘端点的上述叶片的水平弦线(S3)所成的角度为0°～10°。

6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的涡轮风扇，其特征在于，

上述叶片为具备贯通上述主板并开口的空洞的中空构造，上述叶片外表面和上述叶片内表面的距离随着远离上述主板而渐渐变小。

7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的涡轮风扇，其特征在于，

上述叶片后边缘的靠近上述主板的范围内的上述一方的叶片的叶片外表面和与该一方的叶片邻接的另一方的叶片的叶片内表面的叶片间隔，小于上述叶片后边缘的距上述主板远的范围内的上述一方的叶片的叶片外表面和与该一方的叶片邻接的另一方的叶片的叶片内表面的叶片间隔。

8.一种空调机，其特征在于，具有：

在一方的面上形成有空气的吸入口及吹出口的主体；

与上述吸入口连通，配置在上述主体内的权利要求1～7中的任意一项所述的涡轮风扇；

配置在该涡轮风扇和上述吹出口之间的空气调节机构。

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