CN109477495B - 螺旋桨式风扇及流体输送装置 - Google Patents

螺旋桨式风扇及流体输送装置 Download PDF

Info

Publication number
CN109477495B
CN109477495B CN201780014174.5A CN201780014174A CN109477495B CN 109477495 B CN109477495 B CN 109477495B CN 201780014174 A CN201780014174 A CN 201780014174A CN 109477495 B CN109477495 B CN 109477495B
Authority
CN
China
Prior art keywords
edge portion
wing
outer peripheral
chord line
sectional shape
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201780014174.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109477495A (zh
Inventor
公文由衣
大塚雅生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Publication of CN109477495A publication Critical patent/CN109477495A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109477495B publication Critical patent/CN109477495B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/32Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
    • F04D29/38Blades
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing

Abstract

本发明的螺旋桨式风扇中,以通过前缘部及后缘部的任意半径的圆弧来规定翼部的截面形状(S11),规定连结截面形状中的前缘部和后缘部的翼弦线(BC11),规定与翼弦线平行的基准线(BL11)。在翼部的截面形状的负压面侧,形成具有在中心轴的方向上弯曲成凸状的表面形状的凸面部(NC11)、以及位于凸面部与前缘部之间且具有在中心轴的方向上弯曲成凹状的表面形状的凹面部(NV11),凸面部(NC11)具有顶部(NC11c),所述顶部为在翼弦线的方向上随着从前缘部侧朝向后缘部侧而从基准线至凸面部的距离从渐增反转成渐减的部分。顶部形成于从前缘部至顶部的翼弦线的方向上的距离(NC11x)成为翼弦线的全长(LL11)的1/3以下的位置。

Description

螺旋桨式风扇及流体输送装置
技术领域
本发明涉及一种螺旋桨式风扇及流体输送装置。本申请主张基于2016年7月27日申请的日本专利申请即特愿2016-147339号的优先权。记载于该日本专利申请的所有的记载内容,通过参照而被援用于本说明书中。
背景技术
螺旋桨式风扇被使用于例如空调等的流体输送装置中。在螺旋桨式风扇被使用于作为空调的流体输送装置的情形时,螺旋桨式风扇例如配置于室外机之中。
日本专利第3803184号公报(专利文献1)公开具有特定结构的螺旋桨式风扇(也称为轴流风扇),而根据该螺旋桨式风扇,能够使在翼面产生的边界层紊乱变小,其结果,能够使在后缘部附近产生的尾涡减少,且能够降低送风噪音。
日本特开2011-236860号公报(专利文献2)也公开具有特定结构的螺旋桨式风扇,而根据该螺旋桨式风扇,由于外周侧直线状部与轴毂侧凸状部能够促进从翼外周流入的半径方向流入而使自然的翼周围的流动状态成为最适,因此能够充分发挥提高风扇效率和低噪音化的效果,且能够降低空气调节机的期间消耗电力。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第3803184号公报
专利文献2:日本特开2011-236860号公报
发明内容
本发明所要解决的技术问题
昔今,地球环境保护的意识节节升高,期望在高水平的节能化。被公开于日本专利第3803184号公报(专利文献1)、日本特开2011-236860号公报(专利文献2)的螺旋桨式风扇,在节能化的观点上尚有改善的余地。
例如,公开于日本专利第3803184号公报(专利文献1)的螺旋桨式风扇,即使假设能够使在翼面产生的边界层紊乱变小,也并非使边界层紊乱消失。在例如空调的情形,热交换器被配置于螺旋桨式风扇的上游侧。在许多的情形,螺旋桨式风扇被要求克服某些阻力体的压力损失,对于如此的要求,在翼面产生的边界层紊乱,作为流体的性质,不会简单地消失。
即使假设已使边界层紊乱消失,也并非使其永久性地消失,因某些原因而边界层紊乱马上又产生。在边界层紊乱消失、产生、又消失、又产生等那样,边界层紊乱的产生和消失反复的情形下,反而也有可能噪音变大。
也就是,针对使在翼面产生的边界层紊乱变小的改善中,难以得到能充分满足对于节能化的要求的结果。本发明人们,改变想法,而着眼于如以下的改善课题,例如,使在翼面产生的边界层紊乱某种程度地变小,于存在有该边界层紊乱的状态下有效地管理该边界层紊乱,并使其稳定,由此于存在有边界层紊乱的状况下抑制噪音。
另外,公开于日本特开2011-236860号公报(专利文献2)的螺旋桨式风扇,即使假设在翼外周部产生的翼端涡的位置减轻了凹状的翼面形状的偏移,也并非使翼端涡本身消失。即使假设能够促进从翼外周流入的半径方向流入,也不能说充分。如以上所述,在例如空调的情形,热交换器被配置于螺旋桨式风扇的上游侧。在许多的情形,螺旋桨式风扇被要求克服某些阻力体的压力损失。
即使假设已使上述的偏移消失,也并非使其永久性地消失,因某些原因而偏移马上又产生。在如上述的偏移消失、产生、又消失、又产生等那样,偏移的产生和消失反复的情形下,也有可能反而使翼周围的流动状态恶化。
也就是,即便是针对使在翼面产生的上述偏移变小的改善中,也难以得到能充分满足对于节能化的要求的结果。本发明人们,改变想法,而着眼于如以下的改善课题,例如,使在翼面产生的上述偏移某种程度地变小,于存在有该偏移的状态下有效地管理该偏移,并使其稳定,由此于存在有偏移的状况下使翼周围的流动状态良好。
本发明鉴于如上述的情况而完成,目的在于提供一种可进一步提升静音性、提高风扇的送风效率、谋求节能化的螺旋桨式风扇,以及包含有如此的螺旋桨式风扇的流体输送装置。
解决问题的手段
基于本发明的第一方面的螺旋桨式风扇,包括:旋转轴部,以假想的中心轴为中心进行旋转;以及
翼部,具有从所述旋转轴部侧朝向旋转半径方向的外侧延伸的形状,通过旋转而在表背面分别形成正压面及负压面;
所述翼部,包含:
翼前端部,位于旋转方向上的最前端;
前缘部,形成旋转方向上的所述翼部的前缘;
后缘部,形成旋转方向上的所述翼部的后缘;以及
外周缘部,连接所述翼前端部和所述后缘部的外侧端,形成旋转半径方向上的所述翼部的外周缘;
当以所述中心轴的位置作为中心且以通过所述前缘部及所述后缘部的任意半径的圆弧切断所述翼部而规定所述翼部的第一截面形状,
将连结所述翼部的所述第一截面形状中的所述前缘部的位置和所述后缘部的位置的线段规定为第一翼弦线,
在所述中心轴的方向上于从所述翼部的所述第一截面形状往所述正压面侧远离后的位置,描绘与所述第一翼弦线平行的直线而规定第一基准线时,
在所述翼部的所述第一截面形状的所述负压面侧,形成具有在所述中心轴的方向上弯曲成凸状的表面形状的第一凸面部、以及位于所述第一凸面部与所述前缘部之间且具有在所述中心轴的方向上弯曲成凹状的表面形状的第一凹面部,
所述第一凸面部具有第一顶部,所述第一顶部为在所述第一翼弦线的方向上随着从所述前缘部侧朝向所述后缘部侧而从所述第一基准线至所述第一凸面部的距离从渐增反转成渐减的部分,
所述第一顶部形成于从所述前缘部至所述第一顶部的所述第一翼弦线的方向上的距离成为所述第一翼弦线的全长的1/3以下的位置。
所述螺旋桨式风扇中,也可以构成为:所述第一凹面部具有第一底部,所述第一底部为在所述第一翼弦线的方向上随着从所述前缘部侧朝向所述后缘部侧而从所述第一基准线至所述第一凹面部的距离从渐减反转成渐增的部分;
所述第一底部形成于从所述前缘部至所述第一底部的所述第一翼弦线的方向上的距离成为所述第一翼弦线的全长的5%以上15%以下的位置。
所述螺旋桨式风扇中,也可以构成为:在所述翼部的所述第一截面形状的所述正压面侧,形成具有在所述中心轴的方向上弯曲成凹状的表面形状的第二凹面部、以及位于所述第二凹面部与所述前缘部之间且具有在所述中心轴的方向上弯曲成凸状的表面形状的第二凸面部;
所述第二凹面部具有第二底部,所述第二底部为在所述第一翼弦线的方向上随着从所述前缘部侧朝向所述后缘部侧而从所述第一基准线至所述第二凹面部的距离从渐增反转成渐减的部分,
所述第二底部形成于从所述前缘部至所述第二底部的所述第一翼弦线的方向上的距离成为所述第一翼弦线的全长的1/3以下的位置。
所述螺旋桨式风扇中,也可以构成为:当将所述外周缘部的全长规定为LA,
于所述外周缘部上的任意位置规定起点,
将从所述翼前端部至所述起点的所述外周缘部上的距离规定为LB,
将从所述后缘部的中央部至所述后缘部的所述外侧端的所述后缘部上的距离规定为DA,
于所述后缘部上、所述后缘部的所述中央部与所述后缘部的所述外侧端之间的任意位置规定终点,
将从所述后缘部的所述中央部至所述终点的所述后缘部上的距离规定为DB时,
以通过满足LB/LA=DB/DA的关系的所述起点及所述终点的直线切断所述翼部而规定所述翼部的第二截面形状,
将连结所述翼部的所述第二截面形状中的所述外周缘部的位置和所述后缘部的位置的线段规定为第二翼弦线,
在所述中心轴的方向上于从所述翼部的所述第二截面形状往所述正压面侧远离后的位置,描绘与所述第二翼弦线平行的直线而规定第二基准线时,
在所述翼部的所述第二截面形状的所述负压面侧,形成具有在所述中心轴的方向上弯曲成凸状的表面形状的第三凸面部、以及位于所述第三凸面部与所述外周缘部之间且具有在所述中心轴的方向上弯曲成凹状的表面形状的第三凹面部,
所述第三凸面部具有第三顶部,所述第三顶部为在所述第二翼弦线的方向上随着从所述外周缘部侧朝向所述后缘部侧而从所述第二基准线至所述第三凸面部的距离从渐增反转成渐减的部分,
所述第三顶部形成于从所述外周缘部至所述第三顶部的所述第二翼弦线的方向上的距离成为所述第二翼弦线的全长的1/3以下的位置。
所述螺旋桨式风扇中,也可以构成为:所述第三凹面部具有第三底部,所述第三底部为在所述第二翼弦线的方向上随着从所述外周缘部侧朝向所述后缘部侧而从所述第二基准线至所述第三凹面部的距离从渐减反转成渐增的部分;
所述第三底部形成于从所述外周缘部至所述第三底部的所述第二翼弦线的方向上的距离成为所述第二翼弦线的全长的5%以上15%以下的位置。
所述螺旋桨式风扇中,也可以构成为:在所述翼部的所述第二截面形状的所述正压面侧,形成具有在所述中心轴的方向上弯曲成凹状的表面形状的第四凹面部、以及位于所述第四凹面部与所述外周缘部之间且具有在所述中心轴的方向上弯曲成凸状的表面形状的第四凸面部;
所述第四凹面部具有第四底部,所述第四底部为在所述第二翼弦线的方向上随着从所述外周缘部侧朝向所述后缘部侧而从所述第二基准线至所述第四凹面部的距离从渐增反转成渐减的部分,
所述第四底部形成于从所述外周缘部至所述第四底部的所述第二翼弦线的方向上的距离成为所述第二翼弦线的全长的1/3以下的位置。
基于本发明的第二方面的螺旋桨式风扇,包含:旋转轴部,以假想的中心轴为中心进行旋转;以及
翼部,具有从所述旋转轴部侧朝向旋转半径方向的外侧延伸的形状,通过旋转而在表背面分别形成正压面及负压面;
所述翼部,包含:
翼前端部,位于旋转方向上的最前端;
前缘部,形成旋转方向上的所述翼部的前缘;
后缘部,形成旋转方向上的所述翼部的后缘;以及
外周缘部,连接所述翼前端部和所述后缘部的外侧端,形成旋转半径方向上的所述翼部的外周缘;
当将所述外周缘部的全长规定为LA,
于所述外周缘部上的任意位置规定起点,
将从所述翼前端部至所述起点的所述外周缘部上的距离规定为LB,
将从所述后缘部的中央部至所述后缘部的所述外侧端的所述后缘部上的距离规定为DA,
于所述后缘部上、所述后缘部的所述中央部与所述后缘部的所述外侧端之间的任意位置规定终点,
将从所述后缘部的所述中央部至所述终点的所述后缘部上的距离规定为DB时,
以通过满足LB/LA=DB/DA的关系的所述起点及所述终点的直线切断所述翼部而规定所述翼部的截面形状,
将连结所述翼部的所述截面形状中的所述外周缘部的位置和所述后缘部的位置的线段规定为翼弦线,
在所述中心轴的方向上于从所述翼部的所述截面形状往所述正压面侧远离后的位置,描绘与所述翼弦线平行的直线而规定基准线时,
在所述翼部的所述截面形状的所述负压面侧,形成具有在所述中心轴的方向上弯曲成凸状的表面形状的凸面部、以及位于所述凸面部与所述外周缘部之间且具有在所述中心轴的方向上弯曲成凹状的表面形状的凹面部,
所述凸面部具有顶部,所述顶部为在所述翼弦线的方向上随着从所述外周缘部侧朝向所述后缘部侧而从所述基准线至所述凸面部的距离从渐增反转成渐减的部分,
所述顶部形成于从所述外周缘部至所述顶部的所述翼弦线的方向上的距离成为所述翼弦线的全长的1/3以下的位置。
基于本发明的第三方面的螺旋桨式风扇,包含:旋转轴部,以假想的中心轴为中心进行旋转;以及
翼部,具有从所述旋转轴部侧朝向旋转半径方向的外侧延伸的形状,通过旋转而在表背面分别形成正压面及负压面;
所述翼部,包含:
翼前端部,位于旋转方向上的最前端;
前缘部,形成旋转方向上的所述翼部的前缘;
后缘部,形成旋转方向上的所述翼部的后缘;以及
外周缘部,连接所述翼前端部和所述后缘部的外侧端,形成旋转半径方向上的所述翼部的外周缘;
当以通过所述外周缘部上的任意位置和所述中心轴的平面切断所述翼部而规定所述翼部的截面形状,
将所述翼部的所述截面形状中的所述翼部与所述旋转轴部之间的部分规定为连接部,
将连结所述翼部的所述截面形状中的所述外周缘部的位置和所述连接部的位置的线段规定为翼弦线,
在所述中心轴的方向上于从所述翼部的所述截面形状往所述正压面侧远离后的位置,描绘与所述翼弦线平行的直线而规定基准线时,
在所述翼部的所述截面形状的所述负压面侧,形成具有在所述中心轴的方向上弯曲成凸状的表面形状的凸面部、以及位于所述凸面部与所述外周缘部之间且具有在所述中心轴的方向上弯曲成凹状的表面形状的凹面部,
所述凸面部具有顶部,所述顶部为在所述翼弦线的方向上随着从所述外周缘部侧朝向所述后缘部侧而从所述基准线至所述凸面部的距离从渐增反转成渐减的部分,
所述顶部形成于从所述外周缘部至所述顶部的所述翼弦线的方向上的距离成为所述翼弦线的全长的1/3以下的位置。
基于本发明的某方面的流体输送装置,包括所述螺旋桨式风扇。
发明效果
根据所述螺旋桨式风扇,能够进一步提升静音性、提高风扇的送风效率、谋求节能化。
附图说明
图1是示出第一实施方式中的流体输送装置100的立体图。
图2是示出第一实施方式中的螺旋桨式风扇101的俯视图。
图3是沿着图2中的III-III线的箭头方向横截面图,且示出通过以图2中所示的圆弧CR11假想性地切断翼部20而获得的翼部20的截面形状S11(第一截面形状)。
图4是放大示出由图3中的IV线包围的区域的截面图。
图5是沿着图2中的V-V线的箭头方向横截面图,且示出通过以图2中所示的圆弧CR12假想性地切断翼部20而获得的翼部20的截面形状S12(其他的第一截面形状)。
图6是放大示出由图5中的VI线包围的区域的截面图。
图7是沿着图2中的VII-VII线的箭头方向横截面图,且示出通过以图2中所示的圆弧CR13假想性地切断翼部20而获得的翼部20的截面形状S13(又一其他的第一截面形状)。
图8是放大示出由图7中的VIII线包围的区域的截面图。
图9是用于说明第一实施方式中的螺旋桨式风扇101的作用及效果的俯视图。
图10是用于说明关于第一实施方式中的螺旋桨式风扇101(翼部20)的截面形状S11的作用及效果的图。
图11是示出比较例中的螺旋桨式风扇(翼部)的截面形状SZ的图。
图12是用于说明关于第一实施方式中的螺旋桨式风扇101(翼部20)的截面形状S12的作用及效果的图。
图13是示出第二实施方式中的螺旋桨式风扇102的俯视图。
图14是沿着图13中的XIV-XIV线的箭头方向横截面图,且示出通过以图13中所示的直线CR21假想性地切断翼部20而获得的翼部20的截面形状S21(第二截面形状)。
图15是放大示出由图14中的XV线包围的区域的截面图。
图16是沿着图13中的XVI-XVI线的箭头方向横截面图,且示出通过以图13中所示的直线CR22假想性地切断翼部20而获得的翼部20的截面形状S22(其他的第二截面形状)。
图17是放大示出由图16中的XVII线包围的区域的截面图。
图18是沿着图13中的XVIII-XVIII线的箭头方向横截面图,且示出通过以图13中所示的直线CR23假想性地切断翼部20而获得的翼部20的截面形状S23(再其他的第二截面形状)。
图19是放大示出由图18中的XIX线包围的区域的截面图。
图20是示出第三实施方式中的螺旋桨式风扇103的俯视图。
图21是沿着图20中的XXI-XXI线的箭头方向横截面图,且示出通过以图20中所示的平面CR31假想性地切断翼部20而获得的翼部20的截面形状S31(第三截面形状)。
图22是放大示出由图21中的XXII线包围的区域的截面图。
图23是沿着图20中的XXIII-XXIII线的箭头方向横截面图,且示出通过以图20中所示的平面CR32假想性地切断翼部20而获得的翼部20的截面形状S32(其他的第三截面形状)。
图24是放大示出由图23中的XXIV线包围的区域的截面图。
图25是沿着图20中的XXV-XXV线的箭头方向横截面图,且示出通过以图20中所示的平面CR33假想性地切断翼部20而获得的翼部20的截面形状S33(又一其他的第三截面形状)。
图26是放大示出由图25中的XXVI线包围的区域的截面图。
图27是用于说明关于实施例二的振动测量装置的立体图。
图28是关于实施例二,示出测量位置F4中的转速与振动的关系的图。
图29是关于实施例二,示出测量位置F8中的转速与振动的关系的图。
图30是关于实施例二,示出测量位置F9中的转速与振动的关系的图。
图31是关于实施例三,针对实施例与比较例,示出P-Q特性的图。
图32是关于实施例三,针对实施例与比较例,示出转速与风量的关系的图。
图33是关于实施例三,针对实施例与比较例,示出风量与消耗电力的关系的图。
具体实施方式
以下,针对实施方式,一面参照附图一面进行说明。有对相同的部件及相当的部件标注相同的参照标记,而不反复重复的说明的情形。
[第一实施方式]
(流体输送装置100)
图1是示出第一实施方式中的流体输送装置100的立体图。流体输送装置100例如为空调的室外机,包含箱体110、通风口120(吹出口)、以及螺旋桨式风扇101。
通风口120设置成于厚度方向贯通箱体110的正面面板。螺旋桨式风扇101配置于箱体110的内部,通过被未图示的马达驱动,形成流过通风口120的气流。在箱体110内,设置未图示的热交换器。通过螺旋桨式风扇101进行送风,气流通过通风口120而被排出。由此,热交换器能够有效率地进行热交换。
(螺旋桨式风扇101)
图2是示出第一实施方式中的螺旋桨式风扇101的俯视图。螺旋桨式风扇101包含旋转轴部10及多个翼部20。旋转轴部10为用于使螺旋桨式风扇101与未图示的驱动马达的输出轴连接的部位。旋转轴部10通过接受来自驱动马达的驱动力,而以假想的中心轴AX为中心进行旋转。
翼部20具有从旋转轴部10侧朝向旋转半径方向的外侧延伸的形状。本实施方式中,三个翼部20等间隔地配置成沿着旋转方向彼此分离,三个翼部20均具有相同形状。随着旋转轴部10绕中心轴AX进行旋转,三个翼部20也与旋转轴部10一体地绕中心轴AX进行旋转。
如图2所示,翼部20包含内侧端21、前缘部22、翼前端部23、外周缘部24、外侧端25、后缘部26、以及内侧端27,在这些的内侧形成具有厚度的翼板。换句话说,在具有厚度的翼板的周围,依序排列形成有内侧端21、前缘部22、翼前端部23、外周缘部24、外侧端25、后缘部26、以及内侧端27。翼部20的翼板为主要负责将流体往中心轴AX的方向送出(生成气流)的翼部20的原本的功能的部位。
翼部20进行旋转时,翼部20的翼板的一侧的主表面形成正压面20P,翼部20的翼板的另一侧的主表面形成负压面20N。正压面20P形成于中心轴AX的方向中翼部20的喷出侧,负压面20N形成于中心轴AX的方向中翼部20的吸入侧。翼部20使从负压面20N侧(吸入侧)朝向正压面20P侧(喷出侧)流动的气流产生。
如图2所示俯视观察翼部20时,翼部20的外形形状通过圆滑的曲线形成,该圆滑的曲线从内侧端21依序通过前缘部22、翼前端部23、外周缘部24、外侧端25、后缘部26而到达内侧端27。
翼部20的内侧端21形成于彼此连续的前缘部22与后缘部26之间。内侧端21例如设置于规定翼部20的外形形状的上述曲线中、在彼此连续的前缘部22与后缘部26之间最接近旋转轴部10的外表面的位置。翼部20的内侧端21和与该翼部20相邻的其他的翼部20的内侧端27一致。
翼部20的前缘部22为形成翼部20的旋转方向上的前缘的部位,在从中心轴AX的方向观察螺旋桨式风扇101的情形下,前缘部22以内侧端21为起点,从旋转半径方向的内侧朝向外侧延伸成大致圆弧状。前缘部22随着从旋转半径方向的内侧朝向外侧,而一面弯曲成凹状且一面朝向螺旋桨式风扇101的旋转方向的前方侧圆滑地延伸。
翼部20的后缘部26为形成翼部20的旋转方向上的后缘的部位,在从中心轴AX的方向观察螺旋桨式风扇101的情形下,后缘部26以内侧端27为起点,从旋转半径方向的内侧朝向外侧延伸成大致圆弧状。后缘部26随着从旋转半径方向的内侧朝向外侧,而一面弯曲成凸状且一面朝向螺旋桨式风扇101的旋转方向的前方侧圆滑地延伸。
翼前端部23为翼部20中的位于旋转方向的最前端的部位,且为旋转半径方向中位于前缘部22的最外侧的部分。外周缘部24沿着周方向延伸成大致圆弧状。外周缘部24连接翼前端部23与后缘部26的外侧端25,形成旋转半径方向中的翼部20的外周缘。在从中心轴AX的方向观察本实施方式的螺旋桨式风扇101的情形下,翼部20以翼前端部23为前端,而具有呈镰刀状的尖的形状。
包含有如以上的旋转轴部10及翼部20的螺旋桨式风扇101,例如构成为具有466mm的直径。此处,以中心轴AX的位置为中心且作为通过前缘部22及后缘部26的任意半径的圆弧,而规定了圆弧CR11、CR12、CR13。
圆弧CR11、CR12、CR13均以中心轴AX的位置为圆弧的中心,圆弧CR11具有100mm的半径(200mm的直径),圆弧CR12具有150mm的半径(300mm的直径),圆弧CR13具有200mm的半径(400mm的直径)。
将通过以圆弧CR11、CR12、CR13假想性地切断翼部20而获得的翼部20的截面形状分别规定为截面形状S11、S12、S13。关于截面形状S11参照图3、图4进行说明,关于截面形状S12参照图5、图6进行说明,关于截面形状S13参照图7、图8进行说明。
(截面形状S11)
图3是沿着图2中的III-III线的箭头方向横截面图,且示出通过以图2中所示的圆弧CR11假想性地切断翼部20而获得的翼部20的截面形状S11(第一截面形状)。图4是放大示出由图3中的IV线包围的区域的截面图。
如图3及图4所示,将连结翼部20的截面形状S11(第一截面形状)中的前缘部22的位置与后缘部26的位置的线段,规定为翼弦线BC11(第一翼弦线)。在中心轴AX的方向,于从翼部20的截面形状S11往正压面20P侧远离后的位置,描绘与翼弦线BC11平行的直线而规定基准线BL11(第一基准线)。
(关于负压面20N的表面形状)
本实施方式的螺旋桨式风扇101中,在翼部20的截面形状S11的负压面20N侧,形成具有在中心轴AX的方向上弯曲成凸状的表面形状的凸面部NC11(第一凸面部)、以及位于凸面部NC11与前缘部22之间且具有在中心轴AX的方向上弯曲成凹状的表面形状的凹面部NV11(第一凹面部)。
(关于形成在负压面20N上的凸面部NC11的顶部NC11c的位置)
凸面部NC11(第一凸面部)具有顶部NC11c(第一顶部)(参照图4)。顶部NC11c与上述的基准线BL11,相距距离NC11y(此处所说的距离,是通过将截面形状S11投影在相对于中心轴AX平行的平面上而形成的投影平面内的距离,且为相对于基准线BL11正交的方向上的距离。以下相同)。该顶部NC11c为凸面部NC11的一部分,且为在翼弦线BC11的方向上,随着从前缘部22侧朝向后缘部26侧,而从上述的基准线BL11至凸面部NC11的距离从渐增反转成渐减的部分。具有如此的特征的顶部NC11c,形成于从前缘部22至顶部NC11c的翼弦线BC11的方向上的距离NC11x成为翼弦线BC11的全长LL11的1/3以下(约33%以下)的位置。作为优选的结构,顶部NC11c形成于从前缘部22至顶部NC11c的翼弦线BC11的方向上的距离NC11x成为翼弦线BC11的全长LL11的20%以上30%以下的位置。本实施方式的螺旋桨式风扇101,具备该结构。
(关于形成在负压面20N上的凹面部NV11的底部NV11c的位置)
凹面部NV11(第一凹面部)具有底部NV11c(第一底部)(参照图4)。底部NV11c与上述的基准线BL11,相距距离NV11y。该底部NV11c为凹面部NV11的一部分,且为在翼弦线BC11的方向上,随着从前缘部22侧朝向后缘部26侧,而从上述的基准线BL11至凹面部NV11的距离从渐减反转成渐增的部分。作为优选的结构,底部NV11c形成于从前缘部22至底部NV11c的翼弦线BC11的方向上的距离NV11x成为翼弦线BC11的全长LL11的5%以上15%以下的位置。本实施方式的螺旋桨式风扇101,具备该结构,底部NV11c,形成于从前缘部22至底部NV11c的翼弦线BC11的方向上的距离NV11x成为翼弦线BC11的全长LL11的10%的位置。
(关于形成在负压面20N上的凹面部NV12、凸面部NC12)
参照图3及图4,本实施方式的螺旋桨式风扇101中,作为优选的方式,在负压面20N上,除了上述的凹面部NV11及凸面部NC11外,还进一步形成有凹面部NV12及凸面部NC12。具体而言,在翼部20的截面形状S11的负压面20N侧,形成具有在中心轴AX的方向上弯曲成凸状的表面形状的凸面部NC12、以及位于凸面部NC12与凸面部NC11(第一凸面部)之间且具有在中心轴AX的方向上弯曲成凹状的表面形状的凹面部NV12。
(关于形成在负压面20N上的凹面部NV12的底部NV12c的位置)
凹面部NV12具有底部NV12c(第三底部)(参照图4)。底部NV12c与上述的基准线BL11,相距距离NV12y。该底部NV12c为凹面部NV12的一部分,且为在翼弦线BC11的方向上,随着从前缘部22侧朝向后缘部26侧,而从上述的基准线BL11至凹面部NV12的距离从渐减反转成渐增的部分。作为优选的结构,底部NV12c形成于从前缘部22至底部NV12c的翼弦线BC11的方向上的距离NV12x成为翼弦线BC11的全长LL11的40%以上50%以下的位置。本实施方式的螺旋桨式风扇101,具备该结构。
(关于形成在负压面20N上的凸面部NC12的顶部NC12c的位置)
凸面部NC12具有顶部NC12c(第三顶部)(参照图4)。顶部NC12c与上述的基准线BL11,相距距离NC12y。该顶部NC12c为凸面部NC12的一部分,且为在翼弦线BC11的方向上,随着从前缘部22侧朝向后缘部26侧,而从上述的基准线BL11至凸面部NC12的距离从渐增反转成渐减的部分。作为优选的结构,顶部NC12c形成于从前缘部22至顶部NC12c的翼弦线BC11的方向上的距离NC12x成为翼弦线BC11的全长LL11的60%以上70%以下的位置。本实施方式的螺旋桨式风扇101,具备该结构。
(关于正压面20P的表面形状)
本实施方式的螺旋桨式风扇101中,在翼部20的截面形状S11的正压面20P侧,形成具有在中心轴AX的方向上弯曲成凹状的表面形状的凹面部PV11(第二凹面部)、以及位于凹面部PV11与前缘部22之间且具有在中心轴AX的方向上弯曲成凸状的表面形状的凸面部PC11(第二凸面部)。
(关于形成在正压面20P上的凹面部PV11的底部PV11c的位置)
凹面部PV11(第二凹面部)具有底部PV11c(第二底部)(参照图4)。底部PV11c与上述的基准线BL11,相距距离PV11y。该底部PV11c为凹面部PV11的一部分,且为在翼弦线BC11的方向上,随着从前缘部22侧朝向后缘部26侧,而从上述的基准线BL11至凹面部PV11的距离从渐增反转成渐减的部分。作为优选的结构,底部PV11c形成于从前缘部22至底部PV11c的翼弦线BC11的方向上的距离PV11x成为翼弦线BC11的全长LL11的1/3以下(约33%以下)的位置。作为更优选的结构,底部PV11c形成于从前缘部22至底部PV11c的翼弦线BC11的方向上的距离PV11x成为翼弦线BC11的全长LL11的20%以上30%以下的位置。本实施方式的螺旋桨式风扇101,具备该结构。
(关于形成在正压面20P上的凸面部PC11的顶部PC11c的位置)
凸面部PC11(第二凸面部)具有顶部PC11c(第二顶部)(参照图4)。顶部PC11c与上述的基准线BL11,相距距离PC11y。该顶部PC11c为凸面部PC11的一部分,且为在翼弦线BC11的方向上,随着从前缘部22侧朝向后缘部26侧,而从上述的基准线BL11至凸面部PC11的距离从渐减反转成渐增的部分。作为优选的结构,顶部PC11c形成于从前缘部22至顶部PC11c的翼弦线BC11的方向上的距离PC11x成为翼弦线BC11的全长LL11的5%以上15%以下的位置。本实施方式的螺旋桨式风扇101,具备该结构,顶部PC11c形成于从前缘部22至顶部PC11c的翼弦线BC11的方向上的距离PC11x成为翼弦线BC11的全长LL11的10%的位置。
(关于形成在正压面20P上的凸面部PC12、凹面部PV12)
参照图3及图4,本实施方式的螺旋桨式风扇101中,作为优选的方式,在正压面20P上,除了上述的凸面部PC11及凹面部PV11外,还进一步形成有凸面部PC12及凹面部PV12。具体而言,在翼部20的截面形状S11的正压面20P侧,形成具有在中心轴AX的方向上弯曲成凹状的表面形状的凹面部PV12、以及位于凹面部PV12与凹面部PV11(第二凹面部)之间且具有在中心轴AX的方向上弯曲成凸状的表面形状的凸面部PC12。
(关于形成在正压面20P上的凸面部PC12的顶部PC12c的位置)
凸面部PC12具有顶部PC12c(第四顶部)(参照图4)。顶部PC12c与上述的基准线BL11,相距距离PC12y。该顶部PC12c为凸面部PC12的一部分,且为在翼弦线BC11的方向上,随着从前缘部22侧朝向后缘部26侧,而从上述的基准线BL11至凸面部PC12的距离从渐减反转成渐增的部分。作为优选的结构,顶部PC12c形成于从前缘部22至顶部PC12c的翼弦线BC11的方向上的距离PC12x成为翼弦线BC11的全长LL11的40%以上50%以下的位置。本实施方式的螺旋桨式风扇101,具备该结构。
(关于形成在正压面20P上的凹面部PV12的底部PV12c的位置)
凹面部PV12具有底部PV12c(第四底部)(参照图4)。底部PV12c与上述的基准线BL11,相距距离PV12y。该底部PV12c为凹面部PV12的一部分,且为在翼弦线BC11的方向上,随着从前缘部22侧朝向后缘部26侧,而从上述的基准线BL11至凹面部PV12的距离从渐增反转成渐减的部分。作为优选的结构,底部PV12c形成于从前缘部22至底部PV12c的翼弦线BC11的方向上的距离PV12x成为翼弦线BC11的全长LL11的60%以上70%以下的位置。本实施方式的螺旋桨式风扇101,具备该结构。
(截面形状S12)
图5是沿着图2中的V-V线的箭头方向横截面图,且示出通过以图2中所示的圆弧CR12假想性地切断翼部20而获得的翼部20的截面形状S12(其他的第一截面形状)。图6是放大示出由图5中的VI线包围的区域的截面图。
如图5及图6所示,翼部20的截面形状S12(其他的第一截面形状),与上述的截面形状S11相同,在负压面20N上形成有凹面部NV11(第一凹面部)、凸面部NC11(第一凸面部)、凹面部NV12、及凸面部NC12,在正压面20P上形成有凸面部PC11(第二凸面部)、凹面部PV11(第二凹面部)、凸面部PC12、及凹面部PV12。关于涉及截面形状S12的这些的各结构,由于在截面形状S12与截面形状S11大致相同,因此不反复重复的说明。
作为优选的结构,在截面形状S12(其他的第一截面形状)中,从前缘部22至凸面部PC11(第二凸面部)的顶部PC11c(第二顶部)之间的正压面20P的表面形状NR(图6),以沿着翼弦线BC11的方式形成。本实施方式的螺旋桨式风扇101,具备该结构。该结构也可以应用于上述的截面形状S11(第一截面形状)、及/或以下所述的截面形状S13(又一其他的第一截面形状)。
(截面形状S13)
图7是沿着图2中的VII-VII线的箭头方向横截面图,且示出通过以图2中所示的圆弧CR13假想性地切断翼部20而获得的翼部20的截面形状S13(又一其他的第一截面形状)。图8是放大示出由图7中的VIII线包围的区域的截面图。
如图7及图8所示,翼部20的截面形状S13(又一其他的第一截面形状),与上述的截面形状S11相同,在负压面20N上至少形成有凹面部NV11(第一凹面部)及凸面部NC11(第一凸面部),在正压面20P上至少形成有凸面部PC11(第二凸面部)及凹面部PV11(第二凹面部)。除此之外,也可以在负压面20N上还形成有凹面部NV12及凸面部NC12。除此之外,也可以在正压面20P上还形成有凸面部PC12及凹面部PV12。关于涉及截面形状S13的这些的各结构,由于在截面形状S13与截面形状S11大致相同,因此不反复重复的说明。
(作用及效果)
图9是用于说明第一实施方式中的螺旋桨式风扇101的作用及效果的俯视图。如图9所示,螺旋桨式风扇101往箭头AR方向旋转而生成气流。气流通过翼部20的前缘部22附近而流入于翼面上。此处,通过了翼部20的前缘部22附近的气流,以从前缘部22大致沿着圆周方向的方式(大致圆弧状地)通过翼面上,从后缘部26流出。
(凹面部NV11)
图10是用于说明关于第一实施方式中的螺旋桨式风扇101(翼部20)的截面形状S11的作用及效果的图。如图10所示,在螺旋桨式风扇101的负压面20N,于特定的位置形成凹面部NV11(第一凹面部)。
根据此结构,在负压面20N的前缘部22的紧邻的下游侧产生的边界层紊乱,尤其产生于凹面部NV11的凹状的部位内(底部NV11c的附近)。此在以下情形显着显现,即,底部NV11c形成于从前缘部22至底部NV11c的翼弦线BC11的方向上的距离NV11x成为翼弦线BC11的全长LL11的5%以上15%以下的位置。此在以下情形特别显着显现,即,底部NV11c形成于从前缘部22至底部NV11c的翼弦线BC11的方向上的距离NV11x成为翼弦线BC11的全长LL11的10%的位置。
另一方面,通过翼部20的翼面上的主流,并不流入于该凹面部NV11的凹状的部位内,即以掠过边界层紊乱的上面的方式流过。因此,凹面部NV11的凹状的部位内的边界层紊乱,被固定于该凹状的部位内,从凹状的部位往外部传播(扩大)的情况被抑制。由此,能够很有效果地使边界层紊乱稳定维持在小的状态。由于几乎不产生如边界层紊乱消失、产生、又消失、又产生般边界层紊乱的产生和消灭反复的情况,因此能够在存在有边界层紊乱的状态下进一步抑制噪音。
(比较例)
图11是示出比较例中的螺旋桨式风扇(翼部)的截面形状SZ的图。在该翼部的截面形状SZ中,于负压面20N上形成有凹面部ZV及凸面部ZC。然而,这些的凹面部ZV的底部ZVc、凸面部ZC的顶部ZCc,与上述的第一实施方式中的螺旋桨式风扇的结构相比,均形成于靠近后缘部26侧。因而,凹面部ZV的凹状的部位内的边界层紊乱,难以被固定于该凹状的部位内,无法充分抑制从凹状的部位往外部传播(扩大)的情况。因此,图11所示的螺旋桨式风扇,与第一实施方式的螺旋桨式风扇101相比,难以谋求噪音的抑制及节能化。
(凹面部PV11)
再次参照图10,如上述,在螺旋桨式风扇101的正压面20P,于特定的位置形成有凸面部PC11(第二凸面部)及凹面部PV11(第二凹面部)。根据此结构,能够很有效果地使涡流产生于位于凸面部PC11的下游的凹面部PV11(凹状的部位),并且将该涡流稳定地确保于凹面部PV11内。
图11所示的翼部的情形,具有在接近前缘部22的部位(相当于第一实施方式中的凹面部PV11的位置)翼部的厚度为最大的翼形状。根据具有如此形状的翼部,虽能在接近前缘部22的部位产生足够大的升力,但作为其所产生的缺点,风与翼面相互摩擦所产生的摩擦阻力变大。
相对于此,根据本实施方式的螺旋桨式风扇101,在该部位形成有凹面部PV11,通过凸面部PC11而使涡流稳定产生,由此能够抑制风与翼面直接相互摩擦,并且能够使在图11所示的翼部的情形中成为最大厚度的部位的壁厚大幅地变薄。
另外,在本实施方式的螺旋桨式风扇101中,由于包含留在凹面部NV12、凹面部PV11等的内侧的涡流并形成为翼形状(在薄壁翼伴有涡流的状态下整体呈现翼形状),因此尽管薄壁且轻量,但升力与厚壁翼大致相等,如前述由于摩擦阻力减少,因此也能够通过设计而升阻比大于厚壁翼的情形时的值。
如上述,凹面部NV12的底部NV12c,优选形成于从前缘部22至底部NV12c的翼弦线BC11的方向上的距离NV12x成为翼弦线BC11的全长LL11的40%以上50%以下的位置。凸面部NC12的顶部NC12c,优选形成于从前缘部22至顶部NC12c的翼弦线BC11的方向上的距离NC12x成为翼弦线BC11的全长LL11的60%以上70%以下的位置。进一步地,凸面部PC12的顶部PC12c,优选形成于从前缘部22至顶部PC12c的翼弦线BC11的方向上的距离PC12x成为翼弦线BC11的全长LL11的40%以上50%以下的位置。凹面部PV12的底部PV12c,优选形成于从前缘部22至底部PV12c的翼弦线BC11的方向上的距离PV12x成为翼弦线BC11的全长LL11的60%以上70%以下的位置。对于这些,优选以通过尽可能等间隔配置而形成更轻量、减少摩擦阻力且包含生成的涡流而更良好的翼形状的方式进行设计。
参照图12,如上述,从前缘部22至凸面部PC11(第二凸面部)的顶部PC11c(第二顶部)之间的正压面20P的表面形状NR(图6),优选以沿着翼弦线BC11的方式形成。从前缘部22侧流入的流体以沿着该表面形状NR的方式流动(箭头DR),可定义流体的方向,结果,能够在表面形状NR的下游侧的位置稳定地生成涡流。
(关于强度确保及轻量化)
根据本实施方式的螺旋桨式风扇101,也能够期待如下的次要的效果。即,即便使螺旋桨式风扇101的翼部的壁厚变薄,也发挥如与厚壁翼匹敌的升力,且另外尽管薄壁但强度高,结果,能够谋求风扇的大幅的轻量化。
具体而言,在一般的螺旋桨式风扇中,当使翼部的整体为厚壁的形状而谋求了升力的增大时,虽可通过厚壁的翼形状获得确实大的升力且也提高强度,但作为其缺点,翼部及风扇整体的重量增加,所需的驱动扭力变大、材料成本增加等。在因高速旋转等而受到大的离心力的情形下,也有可能在翼部的前缘部的基部作用大的应力而叶片往外侧扩张、破损。
根据本实施方式的螺旋桨式风扇101,翼面形成有二次、或二次以上弯曲般的形状,从而翼面呈现如波浪般的形状。因此,能够使每单位厚度的强度提高,且也能够降低高速旋转时的破损等的可能性。
因此根据本实施方式的螺旋桨式风扇101,材料成本几乎无增加,反倒是能够通过轻量化而谋求材料成本的减少,不仅强度及升力,也能够谋求送风性能及送风效率的提高。根据具备具有如所述特性的螺旋桨式风扇101的流体输送装置100,能够有助于节能,且能够期待提高了静音性的高产品价值的物品。
[第二实施方式]
图13是示出第二实施方式中的螺旋桨式风扇102的俯视图。第一实施方式中的螺旋桨式风扇101与第二实施方式中的螺旋桨式风扇102,在以下方面不相同。
规定直线CR21、CR22、CR23。将外周缘部24的全长规定为LA,在外周缘部24上的任意位置规定起点P1,将从翼前端部23至起点P1的外周缘部24上的距离规定为LB。
进一步,将从后缘部26的中央部26C至后缘部26的外侧端25的后缘部26上的距离规定为DA,在后缘部26上,于后缘部26的中央部26C与后缘部26的外侧端25之间的任意位置规定终点P2,将从后缘部26的中央部26C至终点P2的后缘部26上的距离规定为DB。
直线CR21、CR22、CR23均为通过满足LB/LA=DB/DA的关系的起点(P1)及终点(P2)的直线。这些直线CR21、CR22、CR23大致沿着从外周缘部24流入且朝向后缘部26流动的空气的流线。
将通过以直线CR21、CR22、CR23假想性地切断翼部20而获得的翼部20的截面形状,分别规定为截面形状S21、S22、S23。关于截面形状S21参照图14、图15进行说明,关于截面形状S22参照图16、图17进行说明,关于截面形状S23参照图18、图19进行说明。
(截面形状S21)
图14是沿着图13中的XIV-XIV线的箭头方向横截面图,且示出通过以图13中所示的直线CR21假想性地切断翼部20而获得的翼部20的截面形状S21(第二截面形状)。图15是放大示出由图14中的XV线包围的区域的截面图。
如图14及图15所示,将翼部20的截面形状S21(第二截面形状)中的连结外周缘部24的位置与后缘部26的位置的线段,规定为翼弦线BC21(第二翼弦线)。在中心轴AX的方向,于从翼部20的截面形状S21往正压面20P侧远离后的位置,描绘与翼弦线BC21平行的直线而规定基准线BL21(第二基准线)。
(关于负压面20N的表面形状)
本实施方式的螺旋桨式风扇102中,在翼部20的截面形状S21的负压面20N侧,形成具有在中心轴AX的方向上弯曲成凸状的表面形状的凸面部NC21(第三凸面部)、以及位于凸面部NC21与外周缘部24之间且具有在中心轴AX的方向上弯曲成凹状的表面形状的凹面部NV21(第三凹面部)。
(关于形成在负压面20N上的凸面部NC21的顶部NC21c的位置)
凸面部NC21(第三凸面部)具有顶部NC21c(第三顶部)(参照图15)。顶部NC21c与上述的基准线BL21,相距距离NC21y(此处所说的距离,是通过将截面形状S21投影在相对于中心轴AX平行的平面上而形成的投影平面内的距离,且为相对于基准线BL21正交的方向上的距离。以下相同)。该顶部NC21c为凸面部NC21的一部分,且为在翼弦线BC21的方向上,随着从外周缘部24侧朝向后缘部26侧,而从上述的基准线BL21至凸面部NC21的距离从渐增反转成渐减的部分。具有如此的特征的顶部NC21c,形成于从外周缘部24至顶部NC21c的翼弦线BC21的方向上的距离NC21x成为翼弦线BC21的全长LL21的1/3以下(约33%以下)的位置。作为优选的结构,顶部NC21c形成于从外周缘部24至顶部NC21c的翼弦线BC21的方向上的距离NC21x成为翼弦线BC21的全长LL21的20%以上30%以下的位置。本实施方式的螺旋桨式风扇102,具备该结构。
(关于形成在负压面20N上的凹面部NV21的底部NV21c的位置)
凹面部NV21(第三凹面部)具有底部NV21c(第三底部)(参照图15)。底部NV21c与上述的基准线BL21,相距距离NV21y。该底部NV21c为凹面部NV21的一部分,且为在翼弦线BC21的方向上,随着从外周缘部24侧朝向后缘部26侧,而从上述的基准线BL21至凹面部NV21的距离从渐减反转成渐增的部分。作为优选的结构,底部NV21c形成于从外周缘部24至底部NV21c的翼弦线BC21的方向上的距离NV21x成为翼弦线BC21的全长LL21的5%以上15%以下的位置。本实施方式的螺旋桨式风扇102,具备该结构,底部NV21c,形成于从外周缘部24至底部NV21c的翼弦线BC21的方向上的距离NV21x成为翼弦线BC21的全长LL21的10%的位置。
作为优选的方式,也可以在负压面20N上,与第一实施方式的螺旋桨式风扇101的情形相同,除了上述的凹面部NV21及凸面部NC21外,还进一步形成有其他的凹面部(与图3、图4所示的凹面部NV12对应的凹面部)及其他的凸面部(与图3、图4所示的凸面部NC12对应的凸面部)。关于这些的配置,也可以将与第一实施方式中已说明者相同的结构应用于这些中。
(关于正压面20P的表面形状)
本实施方式的螺旋桨式风扇102中,在翼部20的截面形状S21的正压面20P侧,形成具有在中心轴AX的方向上弯曲成凹状的表面形状的凹面部PV21(第四凹面部)、以及位于凹面部PV21与外周缘部24之间且具有在中心轴AX的方向上弯曲成凸状的表面形状的凸面部PC21(第四凸面部)。
(关于形成在正压面20P上的凹面部PV21的底部PV21c的位置)
凹面部PV21(第四凹面部)具有底部PV21c(第四底部)(参照图15)。底部PV21c与上述的基准线BL21,相距距离PV21y。该底部PV21c为凹面部PV21的一部分,且为在翼弦线BC21的方向上,随着从外周缘部24侧朝向后缘部26侧,而从上述的基准线BL21至凹面部PV21的距离从渐增反转成渐减的部分。作为优选的结构,底部PV21c形成于从外周缘部24至底部PV21c的翼弦线BC21的方向上的距离PV21x成为翼弦线BC21的全长LL21的1/3以下(约33%以下)的位置。作为更优选的结构,底部PV21c形成于从外周缘部24至底部PV21c的翼弦线BC21的方向上的距离PV21x成为翼弦线BC21的全长LL21的20%以上30%以下的位置。本实施方式的螺旋桨式风扇102,具备该结构。
(关于形成在正压面20P上的凸面部PC21的顶部PC21c的位置)
凸面部PC21(第四凸面部)具有顶部PC21c(第四顶部)(参照图15)。顶部PC21c与上述的基准线BL21,相距距离PC21y。该顶部PC21c为凸面部PC21的一部分,且为在翼弦线BC21的方向上,随着从外周缘部24侧朝向后缘部26侧,而从上述的基准线BL21至凸面部PC21的距离从渐减反转成渐增的部分。作为优选的结构,顶部PC21c形成于从外周缘部24至顶部PC21c的翼弦线BC21的方向上的距离PC21x成为翼弦线BC21的全长LL21的5%以上15%以下的位置。本实施方式的螺旋桨式风扇102,具备该结构,顶部PC21c形成于从外周缘部24至顶部PC21c的翼弦线BC21的方向上的距离PC21x成为翼弦线BC21的全长LL21的10%的位置。
作为优选的方式,也可以在正压面20P上,与第一实施方式的螺旋桨式风扇101的情形相同,除了上述的凹面部PV21及凸面部PC21外,还进一步形成有其他的凹面部(与图3、图4所示的凹面部PV12对应的凹面部)及凸面部(与图3、图4所示的凸面部PC12对应的凸面部)。关于这些的配置,也可以将与第一实施方式中已说明者相同的结构应用于这些中。
(截面形状S22)
图16是沿着图13中的XVI-XVI线的箭头方向横截面图,且示出通过以图13中所示的直线CR22假想性地切断翼部20而获得的翼部20的截面形状S22(其他的第二截面形状)。图17是放大示出由图16中的XVII线包围的区域的截面图。
如图16及图17所示,翼部20的截面形状S22(其他的第二截面形状),与上述的截面形状S21相同,在负压面20N上至少形成有凹面部NV21(第三凹面部)及凸面部NC21(第三凸面部),在正压面20P上至少形成有凸面部PC21(第四凸面部)及凹面部PV21(第四凹面部)。关于涉及截面形状S22的这些的各结构及优选的结构,由于在截面形状S22与截面形状S21大致相同,因此不反复重复的说明。
作为优选的结构,在截面形状S22(其他的第二截面形状)中,从外周缘部24至凸面部PC21(第四凸面部)的顶部PC21c(第四顶部)之间的正压面20P的表面形状(参照图6所示的表面形状NR),以沿着翼弦线BC21的方式形成。该结构也可以应用于上述的截面形状S21(第二截面形状)、及/或以下所述的截面形状S23(又一其他的第二截面形状)。
(截面形状S23)
图18是沿着图13中的XVIII-XVIII线的箭头方向横截面图,且示出通过以图13中所示的直线CR23假想性地切断翼部20而获得的翼部20的截面形状S23(又一其他的第二截面形状)。图19是放大示出由图18中的XIX线包围的区域的截面图。
如图18及图19所示,翼部20的截面形状S23(又一其他的第二截面形状),与上述的截面形状S21相同,在负压面20N上至少形成有凹面部NV21(第三凹面部)及凸面部NC21(第三凸面部),在正压面20P上至少形成有凸面部PC21(第四凸面部)及凹面部PV21(第四凹面部)。关于涉及截面形状S23的这些的各结构及优选的结构,由于在截面形状S23与截面形状S21大致相同,因此不反复重复的说明。
(作用及效果)
参照图13~图15等,螺旋桨式风扇102旋转而生成气流。气流通过翼部20的外周缘部24附近而流入于翼面上。此处,通过了翼部20的外周缘部24附近的气流,以从外周缘部24大致沿着满足LB/LA=DB/DA的关系的起点(P1)及终点(P2)的直线(实际上为弯曲线)的方式(大致圆弧状地)通过翼面上,从后缘部26流出。
(凹面部NV21)
在螺旋桨式风扇102的负压面20N,于特定的位置形成凹面部NV21(第三凹面部)。根据此结构,在负压面20N的外周缘部24的紧邻的下游侧产生的边界层紊乱,尤其产生于凹面部NV21的凹状的部位内(底部NV21c的附近)。此在以下情形显着显现,即,底部NV21c形成于从外周缘部24至底部NV21c的翼弦线BC21的方向上的距离NV21x成为翼弦线BC21的全长LL21的5%以上15%以下的位置。此在以下情形特别显着显现,即,底部NV21c形成于从外周缘部24至底部NV21c的翼弦线BC21的方向上的距离NV21x成为翼弦线BC21的全长LL21的10%的位置。
另一方面,通过翼部20的翼面上的主流,并不流入于该凹面部NV21的凹状的部位内,即以掠过边界层紊乱的上面的方式流过。因此,凹面部NV21的凹状的部位内的边界层紊乱,被固定于该凹状的部位内,从凹状的部位往外部传播(扩大)的情况被抑制。由此,能够很有效果地使边界层紊乱稳定维持在小的状态。由于几乎不产生如边界层紊乱消失、产生、又消失、又产生般边界层紊乱的产生和消灭反复的情况,因此能够在存在有边界层紊乱的状态下进一步抑制噪音。
(凹面部PV21)
参照图13~图15等,如上述,在螺旋桨式风扇102的正压面20P,于特定的位置形成有凸面部PC21(第四凸面部)及凹面部PV21(第四凹面部)。根据此结构,能够有效果地使涡流产生于位于凸面部PC21的下游的凹面部PV21(凹状的部位),并且将该涡流稳定地确保于凹面部PV21内。
于具有在接近外周缘部24的部位(相当于第二实施方式中的凹面部PV21的位置)翼部的厚度为最大的翼形状的翼部20的情形,虽能在接近外周缘部24的部位产生足够大的升力,但作为其所产生的缺点,风与翼面相互摩擦所产生的摩擦阻力变大。
相对于此,根据本实施方式的螺旋桨式风扇102,在该部位形成有凹面部PV21,通过凸面部PC21而使涡流稳定产生,由此能够抑制风与翼面直接相互摩擦,并且能够使在如上述的情形中成为最大厚度的部位的壁厚大幅地变薄。
另外,在本实施方式的螺旋桨式风扇102中,作为优选的方式,也可以在负压面20N、正压面20P上,与第一实施方式的螺旋桨式风扇101的情形相同,进一步形成有其他的凹面部及其他的凸面部。由于包含留在其他的凹面部、其他的凹面部等的内侧的涡流并形成为翼形状(在薄壁翼伴有涡流的状态下整体呈现翼形状),因此尽管薄壁且轻量,但升力与厚壁翼大致相等,如前述由于摩擦阻力减少,因此也能够通过设计而升阻比大于厚壁翼的情形时的值。
关于负压面20N侧,其他的凹面部的底部,优选形成于从外周缘部24至该底部的翼弦线BC21的方向上的距离成为翼弦线BC21的全长LL21的40%以上50%以下的位置。其他的凸面部的顶部,优选形成于从外周缘部24至该顶部的翼弦线BC21的方向上的距离成为翼弦线BC21的全长LL21的60%以上70%以下的位置。
关于正压面20P侧,其他的凸面部的顶部,优选形成于从外周缘部24至该顶部的翼弦线BC21的方向上的距离成为翼弦线BC21的全长LL21的40%以上50%以下的位置。其他的凹面部的底部,优选形成于从外周缘部24至该底部的翼弦线BC21的方向上的距离成为翼弦线BC21的全长LL21的60%以上70%以下的位置。
对于这些,优选以通过尽可能等间隔配置而形成更轻量、减少摩擦阻力且包含生成的涡流而更良好的翼形状的方式进行设计。
如上述,从外周缘部24至凸面部PC21(第四凸面部)的顶部PC21c(第四顶部)之间的正压面20P的表面形状(参照图6所示的表面形状NR),优选以沿着翼弦线BC21的方式形成。从外周缘部24侧流入的流体以沿着该表面形状NR的方式流动(参照图6所示的箭头DR),可定义流动的方向,结果,能够在表面形状NR的下游侧的位置稳定地生成涡流。
(关于强度确保及轻量化)
根据本实施方式的螺旋桨式风扇102,也能够期待如下的次要的效果。即,即便使螺旋桨式风扇102的翼部的壁厚变薄,也发挥如与厚壁翼匹敌的升力,且另外尽管薄壁但强度高,结果,能够谋求风扇的大幅的轻量化。
具体而言,在一般的螺旋桨式风扇中,当使翼部的整体为厚壁的形状而谋求了升力的增大时,虽可通过厚壁的翼形状获得确实大的升力且也提高强度,但作为其缺点,翼部及风扇整体的重量增加,所需的驱动扭力变大、材料成本增加等。在因高速旋转等而受到大的离心力的情形下,也有可能在翼部的前缘部的基部作用大的应力而叶片往外侧扩张、破损。
根据本实施方式的螺旋桨式风扇102,翼面形成有二次、或二次以上弯曲般的形状,从而翼面呈现如波浪般的形状。因此,能够使每单位厚度的强度提高,且也能够降低高速旋转时的破损等的可能性。
因此根据本实施方式的螺旋桨式风扇102,材料成本几乎无增加,反倒是能够通过轻量化而谋求材料成本的减少,不仅强度及升力,也能够谋求送风性能及送风效率的提高。根据具备具有如所述特性的螺旋桨式风扇102的流体输送装置,能够有助于节能,且能够期待提高了静音性的高产品价值的物品。
[第二实施方式的变形例]
作为第二实施方式进行了说明的上述结构,可以与作为第一实施方式进行了说明的上述结构组合而实施,也可以与作为第一实施方式进行了说明的上述结构分开实施。
根据同时具备第一、二实施方式的结构的螺旋桨式风扇,尽管空气从前缘部22流入,但也促进空气从外周缘部24流入。由于能够使螺旋桨式风扇周围的空气流动成为最优选的状态,因此能够使风扇整体的特性大幅提高。进一步,也能够在二个方向上,通过翼面成为二次或二次以上弯曲般的翼面形状,而使强度大幅提高。
[第三实施方式]
图20是示出第三实施方式中的螺旋桨式风扇103的俯视图。第一实施方式中的螺旋桨式风扇101与第三实施方式中的螺旋桨式风扇103,在以下方面不相同。
规定通过外周缘部24上的任意位置(Q1)与中心轴AX的平面CR31、CR32、CR33。将通过以平面CR31、CR32、CR33假想性地切断翼部20而获得的翼部20的截面形状,分别规定为截面形状S31、S32、S33。关于截面形状S31参照图21、图22进行说明,关于截面形状S32参照图23、图24进行说明,关于截面形状S33参照图25、图26进行说明。
(截面形状S31)
图21是沿着图20中的XXI-XXI线的箭头方向横截面图,且示出通过以图20中所示的平面CR31假想性地切断翼部20而获得的翼部20的截面形状S31(第三截面形状)。图22是放大示出由图21中的XXII线包围的区域的截面图。
如图20所示,将翼部20的截面形状S31(第三截面形状)中的连结翼部20与旋转轴部10之间的部分规定为连接部28(图20)。连接部28是位于规定旋转轴部10的外表面的圆筒面上、且在中心轴AX的方向上位于翼部20的中央的部分(参照图23、图25)。将翼部20的截面形状S31中的连结外周缘部24的位置与连接部28的位置的线段,规定为翼弦线BC31(第三翼弦线)。在中心轴AX的方向,于从翼部20的截面形状S31往正压面20P侧远离后的位置,描绘与翼弦线BC31平行的直线而规定基准线BL31(第三基准线)。
(关于负压面20N的表面形状)
本实施方式的螺旋桨式风扇103中,在翼部20的截面形状S31的负压面20N侧,形成具有在中心轴AX的方向上弯曲成凸状的表面形状的凸面部NC31(第五凸面部)、以及位于凸面部NC31与外周缘部24之间且具有在中心轴AX的方向上弯曲成凹状的表面形状的凹面部NV31(第五凹面部)。
(关于形成在负压面20N上的凸面部NC31的顶部NC31c的位置)
凸面部NC31(第五凸面部)具有顶部NC31c(第五顶部)(参照图22)。顶部NC31c与上述的基准线BL31,相距距离NC31y(此处所说的距离,是通过将截面形状S31投影在相对于中心轴AX平行的平面上而形成的投影平面内的距离,且为相对于基准线BL31正交的方向上的距离。以下相同)。该顶部NC31c为凸面部NC31的一部分,且为在翼弦线BC31的方向上,随着从外周缘部24侧朝向连接部28侧,而从上述的基准线BL31至凸面部NC31的距离从渐增反转成渐减的部分。具有如此的特征的顶部NC31c,形成于从外周缘部24至顶部NC31c的翼弦线BC31的方向上的距离NC31x成为翼弦线BC31的全长LL31的1/3以下(约33%以下)的位置。作为优选的结构,顶部NC31c形成于从外周缘部24至顶部NC31c的翼弦线BC31的方向上的距离NC31x成为翼弦线BC31的全长LL31的20%以上30%以下的位置。本实施方式的螺旋桨式风扇103,具备该结构。
(关于形成在负压面20N上的凹面部NV31的底部NV31c的位置)
凹面部NV31(第五凹面部)具有底部NV31c(第五底部)(参照图22)。底部NV31c与上述的基准线BL31,相距距离NV31y。该底部NV31c为凹面部NV31的一部分,且为在翼弦线BC31的方向上,随着从外周缘部24侧朝向连接部28侧,而从上述的基准线BL31至凹面部NV31的距离从渐减反转成渐增的部分。作为优选的结构,底部NV31c形成于从外周缘部24至底部NV31c的翼弦线BC31的方向上的距离NV31x成为翼弦线BC31的全长LL31的5%以上15%以下的位置。本实施方式的螺旋桨式风扇103,具备该结构,底部NV31c,形成于从外周缘部24至底部NV31c的翼弦线BC31的方向上的距离NV31x成为翼弦线BC31的全长LL31的10%的位置。
作为优选的方式,也可以在负压面20N上,与第一实施方式的螺旋桨式风扇101的情形相同,除了上述的凹面部NV31及凸面部NC31外,还进一步形成有其他的凹面部(与图3、图4所示的凹面部NV12对应的凹面部)及其他的凸面部(与图3、图4所示的凸面部NC12对应的凸面部)。关于这些的配置,也可以将与第一实施方式中已说明者相同的结构应用于这些中。
(关于正压面20P的表面形状)
本实施方式的螺旋桨式风扇103中,在翼部20的截面形状S31的正压面20P侧,形成具有在中心轴AX的方向上弯曲成凹状的表面形状的凹面部PV31(第六凹面部)、以及位于凹面部PV31与外周缘部24之间且具有在中心轴AX的方向上弯曲成凸状的表面形状的凸面部PC31(第六凸面部)。
(关于形成在正压面20P上的凹面部PV31的底部PV31c的位置)
凹面部PV31(第六凹面部)具有底部PV31c(第六底部)(参照图22)。底部PV31c与上述的基准线BL31,相距距离PV31y。该底部PV31c为凹面部PV31的一部分,且为在翼弦线BC31的方向上,随着从外周缘部24侧朝向连接部28侧,而从上述的基准线BL31至凹面部PV31的距离从渐增反转成渐减的部分。作为优选的结构,底部PV31c形成于从外周缘部24至底部PV31c的翼弦线BC31的方向上的距离PV31x成为翼弦线BC31的全长LL31的1/3以下(约33%以下)的位置。作为更优选的结构,底部PV31c形成于从外周缘部24至底部PV31c的翼弦线BC31的方向上的距离PV31x成为翼弦线BC31的全长LL31的20%以上30%以下的位置。本实施方式的螺旋桨式风扇103,具备该结构。
(关于形成在正压面20P上的凸面部PC31的顶部PC31c的位置)
凸面部PC31(第六凸面部)具有顶部PC31c(第六顶部)(参照图22)。顶部PC31c与上述的基准线BL31,相距距离PC31y。该顶部PC31c为凸面部PC31的一部分,且为在翼弦线BC31的方向上,随着从外周缘部24侧朝向连接部28侧,而从上述的基准线BL31至凸面部PC31的距离从渐减反转成渐增的部分。作为优选的结构,顶部PC31c形成于从外周缘部24至顶部PC31c的翼弦线BC31的方向上的距离PC31x成为翼弦线BC31的全长LL31的5%以上15%以下的位置。本实施方式的螺旋桨式风扇103,具备该结构,顶部PC31c形成于从外周缘部24至顶部PC31c的翼弦线BC31的方向上的距离PC31x成为翼弦线BC31的全长LL31的10%的位置。
作为优选的方式,也可以在正压面20P上,与第一实施方式的螺旋桨式风扇101的情形相同,除了上述的凹面部PV31及凸面部PC31外,还进一步形成有其他的凹面部(与图3、图4所示的凹面部PV12对应的凹面部)及凸面部(与图3、图4所示的凸面部PC12对应的凸面部)。关于这些的配置,也可以将与第一实施方式中已说明者相同的结构应用于这些中。
(截面形状S32)
图23是沿着图20中的XXIII-XXIII线的箭头方向横截面图,且示出通过以图20中所示的平面CR32假想性地切断翼部20而获得的翼部20的截面形状S32(其他的第三截面形状)。图24是放大示出由图23中的XXIV线包围的区域的截面图。
如图23及图24所示,翼部20的截面形状S32(其他的第三截面形状),与上述的截面形状S31相同,在负压面20N上至少形成有凹面部NV31(第五凹面部)及凸面部NC31(第五凸面部),在正压面20P上至少形成有凸面部PC31(第六凸面部)及凹面部PV31(第六凹面部)。关于涉及截面形状S32的这些的各结构及优选的结构,由于在截面形状S32与截面形状S31大致相同,因此不反复重复的说明。
作为优选的结构,在截面形状S32(其他的第三截面形状)中,从外周缘部24至凸面部PC31(第六凸面部)的顶部PC31c(第六顶部)之间的正压面20P的表面形状(参照图6所示的表面形状NR),以沿着翼弦线BC31的方式形成。该结构也可以应用于上述的截面形状S31(第三截面形状)、及/或以下所述的截面形状S33(再其他的第三截面形状)。
(截面形状S33)
图25是沿着图20中的XXV-XXV线的箭头方向横截面图,且示出通过以图20中所示的平面CR33假想性地切断翼部20而获得的翼部20的截面形状S33(又一其他的第三截面形状)。图26是放大示出由图25中的XXVI线包围的区域的截面图。
如图25及图26所示,翼部20的截面形状S33(又一其他的第三截面形状),与上述的截面形状S31相同,在负压面20N上至少形成有凹面部NV31(第五凹面部)及凸面部NC31(第五凸面部),在正压面20P上至少形成有凸面部PC31(第六凸面部)及凹面部PV31(第六凹面部)。关于涉及截面形状S33的这些的各结构及优选的结构,由于在截面形状S33与截面形状S31大致相同,因此不反复重复的说明。
(作用及效果)
参照图20~图22等,螺旋桨式风扇103旋转而生成气流。气流通过翼部20的外周缘部24附近而流入于翼面上。此处,通过了翼部20的外周缘部24附近的气流,以从外周缘部24大致沿着满足LB/LA=DB/DA的关系的起点(P1)及终点(P2)的直线(实际上为弯曲线)的方式(大致圆弧状地)通过翼面上,从后缘部26流出。
当只观察外周缘部24的附近时,通过翼部20的外周缘部24的附近的气流的行为,为与在旋转半径方向、即以直线连结了外周缘部24上的任意位置与中心轴AX的方向流动的行为大致相同,可与此近似,即使是采用了该思想的螺旋桨式风扇,也能够得到与第二实施方式大致相同的作用及效果。
[第三实施方式的变形例]
作为第三实施方式进行了说明的上述结构,可以组合作为第一实施方式进行了说明的上述结构而实施,也可以与作为第一实施方式进行了说明的上述结构分开实施。
作为第三实施方式进行了说明的上述结构,可以与作为第二实施方式进行了说明的上述结构组合而实施,也可以与作为第二实施方式进行了说明的上述结构分开实施。
作为第三实施方式进行了说明的上述结构,可以与作为第一、二实施方式进行了说明的上述结构组合而实施,也可以与作为第一、二实施方式进行了说明的上述结构分开实施。
[实验例一]
作为与第一实施方式相关的实验例,准备了空调室外机用的螺旋桨式风扇。该螺旋桨式风扇具有466mm的直径,作为第一实施方式的结构的代表尺寸,设成为于前缘部22的中央部,导线长C为228mm,厚度tmax为4.8mm,t/c的值为2.1%。
同样地,作为与第二实施方式相关的实验例,准备了空调室外机用的螺旋桨式风扇。该螺旋桨式风扇具有466mm的直径,作为第二实施方式的结构的代表尺寸,设成为于翼前端部的紧邻的外侧,导线长C为425mm,厚度tmax为3.44mm,t/c的值为0.8%。
在上述的图11所示的结构(专利文献1的结构)中,t/c的值的5~12%左右为界线,在基于第一、二实施方式的螺旋桨式风扇中,设定为大幅地大于此。
[实验例二]
准备了如图27所示的振动测量装置。在载置台上,设置具有箱状的形状的风洞,于其中,作为“实施例”而收容同时具备有第一、二实施方式两者的结构的螺旋桨式风扇,并对其进行了驱动。测量位置F4从该螺旋桨式风扇观察而位于正面上部,测量位置F8从该螺旋桨式风扇观察而位于右侧,测量位置F9从该螺旋桨式风扇观察而位于背面。作为“比较例”,使用了具有上述的图11所示的结构(专利文献1的结构)的螺旋桨式风扇。
参照图28~图30,在各测量位置F4、F8、F9测量了使风扇的转速增减时的、振动的值[μm]的情形下,得知在任何的测量位置中,实施例成为较比较例小的振动。因此根据实施例的结构,与比较例的结构相比,能够使振动变小。
[实验例3]
参照图31,与上述的实验例2的情形同样地,针对“实施例”与“比较例”,测量了P-Q特性。使该等的风扇以500rpm的转速于空调室外机中旋转。图31中所示的实线的二次曲线为通常时的动作曲线,虚线的二次曲线为结霜时的动作曲线。
在比较例的情形,风量Q与静压P分别于通常时为25.8m3/min、10.3Pa,于结霜时为23.5m3/min、13.5Pa。相对于此,在比较例的情形,风量Q与静压P分别于通常时为27.5m3/min、11.4Pa,于结霜时为24.5m3/min、14.5Pa。若比较表示作为送风装置的输出的P×Q的值,于通常时,实施例的结构较比较例的结构提高18%,于结霜时,实施例的结构较比较例的结构提高12%。
参照图32,同样地,针对“实施例”与“比较例”,测量了转速与风量的关系。可知实施例的结构与比较例的结构相比,能够使其提高大约6.5%。
参照图33,同样地,针对“实施例”与“比较例”,测量了风量与消耗电力的关系。可知实施例的结构,关于消耗电力在风量少的情况特别有利。
以上,虽针对实施方式及实施例进行了说明,但上述的公开内容在所有方面均为示例而非限制性的内容。本发明的技术性的范围通过权利要求书来表示,且意图包含与权利要求等同的意思及范围内的所有变更。
产业上的可利用性
本公开的螺旋桨式风扇,可利用于空调室外机、吹风机、美发吹卷机、宠物用吹干机、园艺用送风机、以及风扇机等各种的流体输送装置。
附图标记说明
10旋转轴部、20翼部、20N,20S负压面、20P正压面、21,27内侧端、22前缘部、23翼前端部、24外周缘部、25外侧端、26后缘部、26C中央部、28连接部、100流体输送装置、101,102,103螺旋桨式风扇、110箱体、120通风口、AX中心轴、BC11,BC21,BC31翼弦线、BL11,BL21,BL31基准线、CR11,CR12,CR13圆弧、CR21,CR22,CR23直线、CR31,CR32,CR33平面、DR箭头、F4,F8,F9测量位置、LL11,LL21,LL31全长、NC11x,NC11y,NC12x,NC12y,NC21x,NC21y,NC31y,NC31x,NV11y,NV11x,NV12y,NV12x,NV21y,NV21x,NV31y,NV31x,PC11x,PC11y,PC12x,PC12y,PC21x,PC21y,PC31y,PC31x,PV11x,PV11y,PV12x,PV12y,PV21x,PV21y,PV31y,PV31x距离、NC11c,NC12c,NC21c,NC31c,PC11c,PC12c,PC21c,PC31c,ZCc顶部、NC11,NC12,NC21,NC31,PC11,PC12,PC21,PC31,ZC凸面部、NR表面形状、NV11,NV12,NV21,NV31,PV11,PV12,PV21,PV31,ZV凹面部、NV11c,NV12c,NV21c,NV31c,PV11c,PV12c,PV21c,PV31c,ZVc底部、P静压、P1,P2点、Q风量、S11,S12,S13,S21,S22,S23,S31,S32,S33,SZ截面形状。

Claims (8)

1.一种螺旋桨式风扇,其特征在于,包括:
旋转轴部,以假想的中心轴为中心进行旋转;以及
翼部,具有从所述旋转轴部侧朝向旋转半径方向的外侧延伸的形状,通过旋转而在表背面分别形成正压面及负压面;
所述翼部,包含:
翼前端部,位于旋转方向上的最前端;
前缘部,形成旋转方向上的所述翼部的前缘;
后缘部,形成旋转方向上的所述翼部的后缘;以及
外周缘部,连接所述翼前端部和所述后缘部的外侧端,形成旋转半径方向上的所述翼部的外周缘;
当以所述中心轴的位置作为中心且以通过所述前缘部及所述后缘部的任意半径的圆弧切断所述翼部而规定所述翼部的第一截面形状,
将连结所述翼部的所述第一截面形状中的所述前缘部的位置和所述后缘部的位置的线段规定为第一翼弦线,
在所述中心轴的方向上于从所述翼部的所述第一截面形状往所述正压面侧远离后的位置,描绘与所述第一翼弦线平行的直线而规定第一基准线时,
在所述翼部的所述第一截面形状的所述负压面侧,形成具有在所述中心轴的方向上弯曲成凸状的表面形状的第一凸面部、以及位于所述第一凸面部与所述前缘部之间且具有在所述中心轴的方向上弯曲成凹状的表面形状的第一凹面部,
所述第一凸面部具有第一顶部,所述第一顶部为在所述第一翼弦线的方向上随着从所述前缘部侧朝向所述后缘部侧而从所述第一基准线至所述第一凸面部的距离从渐增反转成渐减的部分,
所述第一顶部形成于从所述前缘部至所述第一顶部的所述第一翼弦线的方向上的距离成为所述第一翼弦线的全长的1/3以下的位置,
当将所述外周缘部的全长规定为LA,
于所述外周缘部上的任意位置规定起点,
将从所述翼前端部至所述起点的所述外周缘部上的距离规定为LB,
将从所述后缘部的中央部至所述后缘部的所述外侧端的所述后缘部上的距离规定为DA,
于所述后缘部上、所述后缘部的所述中央部与所述后缘部的所述外侧端之间的任意位置规定终点,
将从所述后缘部的所述中央部至所述终点的所述后缘部上的距离规定为DB时,
以通过满足LB/LA=DB/DA的关系的所述起点及所述终点的直线切断所述翼部而规定所述翼部的第二截面形状,
将连结所述翼部的所述第二截面形状中的所述外周缘部的位置和所述后缘部的位置的线段规定为第二翼弦线,
在所述中心轴的方向上于从所述翼部的所述第二截面形状往所述正压面侧远离后的位置,描绘与所述第二翼弦线平行的直线而规定第二基准线时,
在所述翼部的所述第二截面形状的所述负压面侧,形成具有在所述中心轴的方向上弯曲成凸状的表面形状的第三凸面部、以及位于所述第三凸面部与所述外周缘部之间且具有在所述中心轴的方向上弯曲成凹状的表面形状的第三凹面部,
所述第三凸面部具有第三顶部,所述第三顶部为在所述第二翼弦线的方向上随着从所述外周缘部侧朝向所述后缘部侧而从所述第二基准线至所述第三凸面部的距离从渐增反转成渐减的部分,
所述第三顶部形成于从所述外周缘部至所述第三顶部的所述第二翼弦线的方向上的距离成为所述第二翼弦线的全长的1/3以下的位置。
2.根据权利要求1所述的螺旋桨式风扇,其特征在于,所述第一凹面部具有第一底部,所述第一底部为在所述第一翼弦线的方向上随着从所述前缘部侧朝向所述后缘部侧而从所述第一基准线至所述第一凹面部的距离从渐减反转成渐增的部分;
所述第一底部形成于从所述前缘部至所述第一底部的所述第一翼弦线的方向上的距离成为所述第一翼弦线的全长的5%以上15%以下的位置。
3.根据权利要求1或2所述的螺旋桨式风扇,其特征在于,在所述翼部的所述第一截面形状的所述正压面侧,形成具有在所述中心轴的方向上弯曲成凹状的表面形状的第二凹面部、以及位于所述第二凹面部与所述前缘部之间且具有在所述中心轴的方向上弯曲成凸状的表面形状的第二凸面部;
所述第二凹面部具有第二底部,所述第二底部为在所述第一翼弦线的方向上随着从所述前缘部侧朝向所述后缘部侧而从所述第一基准线至所述第二凹面部的距离从渐增反转成渐减的部分,
所述第二底部形成于从所述前缘部至所述第二底部的所述第一翼弦线的方向上的距离成为所述第一翼弦线的全长的1/3以下的位置。
4.根据权利要求3所述的螺旋桨式风扇,其特征在于,所述第三凹面部具有第三底部,所述第三底部为在所述第二翼弦线的方向上随着从所述外周缘部侧朝向所述后缘部侧而从所述第二基准线至所述第三凹面部的距离从渐减反转成渐增的部分;
所述第三底部形成于从所述外周缘部至所述第三底部的所述第二翼弦线的方向上的距离成为所述第二翼弦线的全长的5%以上15%以下的位置。
5.根据权利要求3所述的螺旋桨式风扇,其特征在于,在所述翼部的所述第二截面形状的所述正压面侧,形成具有在所述中心轴的方向上弯曲成凹状的表面形状的第四凹面部、以及位于所述第四凹面部与所述外周缘部之间且具有在所述中心轴的方向上弯曲成凸状的表面形状的第四凸面部;
所述第四凹面部具有第四底部,所述第四底部为在所述第二翼弦线的方向上随着从所述外周缘部侧朝向所述后缘部侧而从所述第二基准线至所述第四凹面部的距离从渐增反转成渐减的部分,
所述第四底部形成于从所述外周缘部至所述第四底部的所述第二翼弦线的方向上的距离成为所述第二翼弦线的全长的1/3以下的位置。
6.一种螺旋桨式风扇,其特征在于,包含:
旋转轴部,以假想的中心轴为中心进行旋转;以及
翼部,具有从所述旋转轴部侧朝向旋转半径方向的外侧延伸的形状,通过旋转而在表背面分别形成正压面及负压面;
所述翼部,包含:
翼前端部,位于旋转方向上的最前端;
前缘部,形成旋转方向上的所述翼部的前缘;
后缘部,形成旋转方向上的所述翼部的后缘;以及
外周缘部,连接所述翼前端部和所述后缘部的外侧端,形成旋转半径方向上的所述翼部的外周缘;
当将所述外周缘部的全长规定为LA,
于所述外周缘部上的任意位置规定起点,
将从所述翼前端部至所述起点的所述外周缘部上的距离规定为LB,
将从所述后缘部的中央部至所述后缘部的所述外侧端的所述后缘部上的距离规定为DA,
于所述后缘部上、所述后缘部的所述中央部与所述后缘部的所述外侧端之间的任意位置规定终点,
将从所述后缘部的所述中央部至所述终点的所述后缘部上的距离规定为DB时,
以通过满足LB/LA=DB/DA的关系的所述起点及所述终点的直线切断所述翼部而规定所述翼部的截面形状,
将连结所述翼部的所述截面形状中的所述外周缘部的位置和所述后缘部的位置的线段规定为翼弦线,
在所述中心轴的方向上于从所述翼部的所述截面形状往所述正压面侧远离后的位置,描绘与所述翼弦线平行的直线而规定基准线时,
在所述翼部的所述截面形状的所述负压面侧,形成具有在所述中心轴的方向上弯曲成凸状的表面形状的凸面部、以及位于所述凸面部与所述外周缘部之间且具有在所述中心轴的方向上弯曲成凹状的表面形状的凹面部,
所述凸面部具有顶部,所述顶部为在所述翼弦线的方向上随着从所述外周缘部侧朝向所述后缘部侧而从所述基准线至所述凸面部的距离从渐增反转成渐减的部分,
所述顶部形成于从所述外周缘部至所述顶部的所述翼弦线的方向上的距离成为所述翼弦线的全长的1/3以下的位置。
7.一种螺旋桨式风扇,其特征在于,包含:
旋转轴部,以假想的中心轴为中心进行旋转;以及
翼部,具有从所述旋转轴部侧朝向旋转半径方向的外侧延伸的形状,通过旋转而在表背面分别形成正压面及负压面;
所述翼部,包含:
翼前端部,位于旋转方向上的最前端;
前缘部,形成旋转方向上的所述翼部的前缘;
后缘部,形成旋转方向上的所述翼部的后缘;以及
外周缘部,连接所述翼前端部和所述后缘部的外侧端,形成旋转半径方向上的所述翼部的外周缘;
当以通过所述外周缘部上的任意位置和所述中心轴的平面切断所述翼部而规定所述翼部的截面形状,
将所述翼部的所述截面形状中的所述翼部与所述旋转轴部之间的部分规定为连接部,
将连结所述翼部的所述截面形状中的所述外周缘部的位置和所述连接部的位置的线段规定为翼弦线,
在所述中心轴的方向上于从所述翼部的所述截面形状往所述正压面侧远离后的位置,描绘与所述翼弦线平行的直线而规定基准线时,
在所述翼部的所述截面形状的所述负压面侧,形成具有在所述中心轴的方向上弯曲成凸状的表面形状的凸面部、以及位于所述凸面部与所述外周缘部之间且具有在所述中心轴的方向上弯曲成凹状的表面形状的凹面部,
所述凸面部具有顶部,所述顶部为在所述翼弦线的方向上随着从所述外周缘部侧朝向所述后缘部侧而从所述基准线至所述凸面部的距离从渐增反转成渐减的部分,
所述顶部形成于从所述外周缘部至所述顶部的所述翼弦线的方向上的距离成为所述翼弦线的全长的1/3以下的位置,
当将所述外周缘部的全长规定为LA,
于所述外周缘部上的任意位置规定起点,
将从所述翼前端部至所述起点的所述外周缘部上的距离规定为LB,
将从所述后缘部的中央部至所述后缘部的所述外侧端的所述后缘部上的距离规定为DA,
于所述后缘部上、所述后缘部的所述中央部与所述后缘部的所述外侧端之间的任意位置规定终点,
将从所述后缘部的所述中央部至所述终点的所述后缘部上的距离规定为DB时,
以通过满足LB/LA=DB/DA的关系的所述起点及所述终点的直线切断所述翼部而规定所述翼部的第二截面形状,
将连结所述翼部的所述第二截面形状中的所述外周缘部的位置和所述后缘部的位置的线段规定为第二翼弦线,
在所述中心轴的方向上于从所述翼部的所述第二截面形状往所述正压面侧远离后的位置,描绘与所述第二翼弦线平行的直线而规定第二基准线时,
在所述翼部的所述第二截面形状的所述负压面侧,形成具有在所述中心轴的方向上弯曲成凸状的表面形状的第三凸面部、以及位于所述第三凸面部与所述外周缘部之间且具有在所述中心轴的方向上弯曲成凹状的表面形状的第三凹面部,
所述第三凸面部具有第三顶部,所述第三顶部为在所述第二翼弦线的方向上随着从所述外周缘部侧朝向所述后缘部侧而从所述第二基准线至所述第三凸面部的距离从渐增反转成渐减的部分,
所述第三顶部形成于从所述外周缘部至所述第三顶部的所述第二翼弦线的方向上的距离成为所述第二翼弦线的全长的1/3以下的位置。
8.一种流体输送装置,其特征在于,包含权利要求1至7中任一项所述的螺旋桨式风扇。
CN201780014174.5A 2016-07-27 2017-01-26 螺旋桨式风扇及流体输送装置 Active CN109477495B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016147339 2016-07-27
JP2016-147339 2016-07-27
PCT/JP2017/002660 WO2018020708A1 (ja) 2016-07-27 2017-01-26 プロペラファンおよび流体送り装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109477495A CN109477495A (zh) 2019-03-15
CN109477495B true CN109477495B (zh) 2020-10-30

Family

ID=61017549

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780014174.5A Active CN109477495B (zh) 2016-07-27 2017-01-26 螺旋桨式风扇及流体输送装置

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6771562B2 (zh)
CN (1) CN109477495B (zh)
TW (1) TWI625467B (zh)
WO (1) WO2018020708A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112513471A (zh) * 2018-08-06 2021-03-16 夏普株式会社 螺旋桨式风扇以及送风装置
WO2020083002A1 (zh) * 2018-10-24 2020-04-30 美的集团股份有限公司 轴流风轮、空调室外机和空调器
CN109915408A (zh) * 2019-04-26 2019-06-21 江苏理工学院 一种具有降噪节能汽车散热风扇叶片
US11920608B2 (en) * 2019-06-13 2024-03-05 Mitsubishi Electric Corporation Axial fan, air-sending device, and refrigeration cycle apparatus
JP7337308B1 (ja) 2022-02-21 2023-09-01 三菱電機株式会社 羽根車、送風機及び空気調和機

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3337530B2 (ja) * 1993-09-10 2002-10-21 東芝キヤリア株式会社 軸流ファンのブレード
JP2859835B2 (ja) * 1995-09-19 1999-02-24 松下冷機株式会社 冷却装置
JP3803184B2 (ja) * 1997-10-24 2006-08-02 東芝キヤリア株式会社 軸流ファン
JP2000054992A (ja) * 1998-08-06 2000-02-22 Toshiba Corp プロペラファン
KR100566501B1 (ko) * 2002-02-28 2006-03-31 다이킨 고교 가부시키가이샤 송풍기 및 이를 이용한 공기조화기용 실외기
JP5211813B2 (ja) * 2008-04-10 2013-06-12 パナソニック株式会社 天井扇
JP5366532B2 (ja) * 2008-12-24 2013-12-11 東芝キヤリア株式会社 軸流ファンおよび空気調和機の室外機
EP2902639B1 (en) * 2012-09-28 2019-06-26 Daikin Industries, Ltd. Propeller fan and air conditioner equipped with same
JP6405529B2 (ja) * 2014-03-25 2018-10-17 パナソニックIpマネジメント株式会社 送風装置
WO2016071948A1 (ja) * 2014-11-04 2016-05-12 三菱電機株式会社 プロペラファン、プロペラファン装置および空気調和装置用室外機

Also Published As

Publication number Publication date
TW201804087A (zh) 2018-02-01
JPWO2018020708A1 (ja) 2019-05-09
CN109477495A (zh) 2019-03-15
TWI625467B (zh) 2018-06-01
WO2018020708A1 (ja) 2018-02-01
JP6771562B2 (ja) 2020-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109477495B (zh) 螺旋桨式风扇及流体输送装置
JP6234589B2 (ja) 軸流ファン、及び、その軸流ファンを有する空気調和機
JP5430754B2 (ja) 軸流送風機
US20150240645A1 (en) Propeller fan and air conditioner equipped with same
AU2006276567B2 (en) Axial flow fan
JP2007024004A (ja) 軸流ファン
JPWO2017145275A1 (ja) 送風機及びそれを用いた空気調和機
JP4529613B2 (ja) 送風機羽根車
JP2014231747A (ja) 軸流または斜流ファン及びこれを備えた空気調和機
JP6739656B2 (ja) 羽根車、送風機、及び空気調和装置
JP4839901B2 (ja) ジェットファン
JPWO2018179075A1 (ja) プロペラファン
JP6063684B2 (ja) 軸流ファン
JP4492060B2 (ja) 送風機羽根車
JP2019019759A (ja) 遠心ファンインペラおよび当該遠心ファンインペラを備える遠心ファン
JP4747784B2 (ja) 軸流送風機の羽根車
JP4572633B2 (ja) 空調用送風機羽根車
JP6330738B2 (ja) 遠心送風機及びこれを用いた空気調和機
JP4967883B2 (ja) 斜流送風機羽根車と空気調和機
CN220302403U (zh) 风轮及空调
JP6625291B1 (ja) 羽根車、送風機及び空気調和機
JP2012207612A (ja) 軸流ファン
JP4572617B2 (ja) 空調用送風機羽根車
KR100326997B1 (ko) 축류팬
JP4967882B2 (ja) 斜流送風機羽根車と空気調和機

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant