CN110914553B - 叶轮、送风机及空调装置 - Google Patents
叶轮、送风机及空调装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110914553B CN110914553B CN201780092953.7A CN201780092953A CN110914553B CN 110914553 B CN110914553 B CN 110914553B CN 201780092953 A CN201780092953 A CN 201780092953A CN 110914553 B CN110914553 B CN 110914553B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- radius
- impeller
- blade
- pressure surface
- positive pressure
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
- F04D29/32—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
- F04D29/38—Blades
Abstract
本发明的叶轮具备以旋转轴为中心旋转的毂部和设置在所述毂部的外周壁并与所述毂部一起以所述旋转轴为中心旋转的多个叶片。上述多个叶片根据距旋转轴的距离,叶片弦长与距旋转轴的距离之比、旋转轴与叶片弦线之间的角度等不同。本发明的叶轮通过具备这种结构的多个叶片,从而成为与以往相比低噪音且高效率的叶轮。
Description
技术领域
本发明涉及实现噪音的抑制及效率的提高的叶轮、具备该叶轮的送风机以及具备该叶轮的空调装置。
背景技术
以往,轴流送风机搭载在热泵式空调装置及压力换气扇等装置的内部并使用。这些装置根据设置环境及运转条件等而内部的通风阻力不同。另外,由于灰尘等向热交换器的附着及结构设备向装置内部的高密度安装化等,对搭载于装置的轴流送风机,要求应对高静压。即,为了实现高静压化,需要增大轴流送风机的叶轮的转速。然而,当使以往的轴流送风机的叶轮高速旋转时,由于在叶片的周缘部产生的涡旋,导致噪音增大,效率也下降。
因此,在以往的轴流送风机中,也提出了实现噪音的抑制及效率的提高的送风机(例如参照专利文献1)。专利文献1记载的轴流送风机的叶轮在毂部(枢毂)的外周壁设置有多片叶片。而且,沿着叶片的旋转方向的截面形状交替地具有三处以上向叶片的负压面侧凸出的凸出部和向叶片的正压面侧凸出的凸出部。另外,将使向负压面侧凸出的凸出部和向正压面侧凸出的凸出部等分的线设为叶片的中立线,向负压面侧凸出的凸出部及向正压面侧凸出的凸出部形成为:距叶片的中立线的距离随着从叶片的前缘部趋向叶片的后缘部而变大。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-150945号公报
发明内容
发明要解决的课题
轴流送风机的叶轮具备以旋转轴为中心旋转的毂部和设置在该毂部的外周壁并与毂部一起以旋转轴为中心旋转的多个叶片。因此,例如,在毂部周边流动的流入叶片间之前的气流包括空气通过毂部的周边时产生的涡旋。另外,例如,在毂部周边流动的流入叶片间之前的气流也包括在由于毂部及上述涡旋的存在而变窄的流路中流动时产生的局部的高速流动。因此,在毂部周边流动的流入叶片间之前的气流成为紊乱的气流。
在此,包括专利文献1记载的轴流送风机在内,以往的轴流送风机完全没有考虑在毂部周边流动的气流。因此,以往的轴流送风机存在如下课题:在各叶片推出毂部周边的紊乱的气流时,噪音增大。另外,在以往的送风机中,在各叶片向吹出侧推出毂部周边的紊乱的气流时,在各叶片的正压面,在前缘部侧产生流动的剥离。由于该剥离,噪音也增大。另外,由于该剥离,效率也下降。另外,在以往的送风机中,在推出紊乱的气流的叶片的内周侧部分和推出不紊乱的气流的叶片的外周侧部分,静压差大。因此,在以往的送风机的各叶片的正压面,由于该静压差而容易产生二次流动,所述二次流动是与期望的流动方向不同的方向上的流动。因此,以往的送风机存在如下课题:由于毂部周边的紊乱的气流,效率也下降。
本发明为解决上述课题而做出,第一目的是得到与以往相比低噪音且高效率的叶轮。另外,本发明的第二目的是得到具备这种叶轮的送风机及空调装置。
用于解决课题的手段
本发明的叶轮具备:毂部,所述毂部以旋转轴为中心旋转;以及多个叶片,多个所述叶片设置在所述毂部的外周壁,并与所述毂部一起以所述旋转轴为中心旋转,所述叶片分别具有作为多个所述叶片的旋转方向上的前侧的缘部的前缘部、作为所述旋转方向上的后侧的缘部的后缘部、作为外周侧的缘部的外周部以及作为内周侧的缘部的内周部,将以所述旋转轴为中心的半径R的圆定义为假想圆,在将所述毂部及所述叶片投影到与所述旋转轴垂直的平面上得到的形状中,在将所述前缘部与所述假想圆的交点定义为第一交点,将所述后缘部与所述假想圆的交点定义为第二交点,将同一所述叶片上的从所述第一交点到所述第二交点的所述假想圆的圆弧的长度定义为第一叶片长L1,将从任意的所述叶片的所述第一交点到与该叶片相邻的所述叶片的所述第一交点的所述假想圆的圆弧的长度定义为叶片间距离t,将投影距离比σ定义为σ=L1/t的情况下,所述叶轮为如下结构:所述投影距离比σ从所述内周部到所述半径R成为半径RA的位置减少,在所述半径R成为所述半径RA的位置具有第一极小值,从所述半径R成为所述半径RA的位置到所述半径R成为比所述半径RA大的半径RM的位置增加,在所述半径R成为所述半径RM的位置具有极大值,从所述半径R成为所述半径RM的位置到所述半径R成为比所述半径RM大的半径RB的位置减少,在所述半径R成为所述半径RB的位置具有第二极小值,从所述半径R成为所述半径RB的位置到所述外周部增加,在将成为所述内周部与所述半径RA的中间位置的所述半径R定义为半径RC,将成为所述半径RA与所述半径RM的中间位置的所述半径R定义为半径RD,将成为所述半径RM与所述半径RB的中间位置的所述半径R定义为半径RE,将成为所述半径RB与所述外周部的中间位置的所述半径R定义为半径RF,将成为所述半径RC以上且所述半径RD以下的值的所述半径R定义为半径RG,将成为所述半径RE以上且所述半径RF以下的值的所述半径R定义为半径RH,将在所述叶片的子午面形状中所述半径R的位置处的从所述前缘部到所述后缘部的与所述旋转轴平行的方向上的距离定义为第二叶片长L2的情况下,所述叶轮为如下结构:所述第二叶片长L2与所述半径R之比L2/R从所述内周部到所述半径R成为所述半径RG的位置增加,在所述半径R成为所述半径RG的位置具有极大值,从所述半径R成为所述半径RG的位置到所述半径R成为所述半径RH的位置减少,在所述半径R成为所述半径RH的位置具有极小值,从所述半径R成为所述半径RH的位置到所述外周部增加。
发明的效果
在本发明的叶轮中,各叶片中的毂部周边的部分成为与以往相比工作量变少的形状。即,在本发明的叶轮中,各叶片中的毂部周边的部分与以往相比推出空气的量变少。因此,本发明的叶轮与以往相比能够抑制各叶片推出毂部周边的紊乱的气流时的噪音。另外,在本发明的叶轮中,由于各叶片中的毂部周边的部分的工作量比以往少,所以与以往相比也能够抑制由在正压面产生的流动的剥离引起的噪音。另外,在本发明的叶轮中,由于各叶片中的毂部周边的部分的工作量比以往少,所以与以往相比也能够抑制由在正压面产生的流动的剥离引起的效率的下降。另外,在本发明的叶轮中,成为如下结构:向外周侧引导毂部周边的紊乱的气流,由于该气流,紊乱少的空气较多地向外周侧流动。而且,本发明的叶轮的各叶片成为该紊乱少的空气流动的区域中的工作量变多的形状。因此,本发明的叶轮能够使效率提高。另外,在本发明的叶轮的各叶片的正压面,内周侧与外周侧的静压差与以往相比变小。因此,本发明的叶轮与以往相比能够抑制二次流动。
因此,本发明的叶轮成为与以往相比低噪音且高效率的叶轮。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1的轴流送风机的一例的立体图。
图2是将本发明的实施方式1的轴流送风机的叶轮投影到与该叶轮的旋转轴垂直的平面上得到的图。
图3是将本发明的实施方式1的轴流送风机的叶轮投影到与该叶轮的旋转轴垂直的平面上得到的图。
图4是示出本发明的实施方式1的叶轮的一个叶片的子午面形状的图。
图5是示出本发明的实施方式1的叶片中的投影距离比σ与半径R的关系的图。
图6是示出本发明的实施方式1的叶片中的作为第二叶片长L2与半径R之比的L2/R和半径R的关系的图。
图7是示出以往的轴流送风机的叶轮的立体图。
图8是用于说明以往的轴流送风机的叶轮的叶片的毂部周边部分的气流的流动的图。
图9是沿着旋转轴从负压面侧观察本发明的实施方式1的叶轮得到的图。
图10是沿着旋转轴从负压面侧观察本发明的实施方式1的叶轮得到的图。
图11是示出本发明的实施方式1的叶片中的投影距离比σ与半径R的关系的图。
图12是示出本发明的实施方式1的叶片中的作为第二叶片长L2与半径R之比的L2/R和半径R的关系的图。
图13是示出本发明的实施方式1的叶片中的投影距离比σ与半径R的关系的图。
图14是本发明的实施方式2的叶轮的立体图。
图15是从与旋转轴正交的方向观察本发明的实施方式2的叶轮的图。
图16是将本发明的实施方式2的轴流送风机的叶轮投影到与该叶轮的旋转轴垂直的平面上得到的图。
图17是示出本发明的实施方式2的叶片中的角度φ与半径R的关系的图。
图18是示出本发明的实施方式2的叶片中的角度φ与半径R的关系的图。
图19是示出以往的轴流送风机的叶轮的立体图。
图20是示出本发明的实施方式2的轴流送风机的吹出侧的风速分布的图。
图21是示出本发明的实施方式3的空调装置的一例的纵剖视图。
具体实施方式
实施方式1.
图1是示出本发明的实施方式1的轴流送风机的一例的立体图。另外,图2是将本发明的实施方式1的轴流送风机的叶轮投影到与该叶轮的旋转轴垂直的平面上得到的图。此外,图1及图2成为从叶片10的负压面16侧观察叶轮1的图。另外,图1所示的空心箭头表示叶轮1旋转时的整体性的空气的流动方向。另外,图1及图2所示的粗线的圆弧状箭头表示叶轮1的旋转方向。也就是说,图1及图2所示的粗线的圆弧状箭头表示构成叶轮1的后述的毂部2及多个叶片10的旋转方向。
本实施方式1的轴流送风机100具备壳体20及叶轮1。在壳体20形成有大致圆筒状的喇叭口21。叶轮1旋转自如地配置在喇叭口21的内周侧。此外,利用安装在后述的毂部2上的未图示的电机等使叶轮1旋转。
叶轮1具备毂部2及多个叶片10。毂部2呈大致圆筒形状,以旋转轴3为中心旋转。叶片10分别设置在毂部2的外周壁上。详细而言,叶片10分别以等角度间隔配置在毂部2的外周侧,从毂部2的外周壁呈放射状突出。更详细而言,如图2所示,叶片10分别从毂部2的外周壁相比以旋转轴为中心的假想圆的径向偏向叶片10的旋转方向侧倾斜地突出。
叶片10分别具有前缘部11、后缘部12、外周部13、内周部14、正压面15及负压面16。前缘部11是叶片10的周缘部中的、旋转方向上的前侧的缘部。后缘部12是叶片10的周缘部中的、旋转方向上的后侧的缘部。外周部13是叶片10的周缘部中的、外周侧的缘部。外周部13从作为旋转方向上的前侧的端部的前端部13a到作为旋转方向上的后侧的端部的后端部13b形成为向外周侧凸起的大致圆弧状。换句话说,外周部13从作为旋转方向上的前侧的端部的前端部13a到作为旋转方向上的后侧的端部的后端部13b形成为向远离旋转轴3的方向凸起的大致圆弧状。
内周部14是叶片10的周缘部中的、内周侧的缘部。即,叶片10在内周部14与毂部2的外周壁连接。因此,内周部14成为与毂部2的外周壁对应的形状。详细而言,内周部14从作为旋转方向上的前侧的端部的前端部14a到作为旋转方向上的后侧的端部的后端部14b形成为向外周侧凸起的大致圆弧状。换句话说,内周部14从作为旋转方向上的前侧的端部的前端部14a到作为旋转方向上的后侧的端部的后端部14b形成为向远离旋转轴3的方向凸起的大致圆弧状。
正压面15是叶片10具有的两个面中的旋转方向前侧的面。即,通过叶片10旋转,从而利用正压面15推压空气。此外,如上所述,图1及图2成为从叶片10的负压面16侧观察叶轮1的图。而且,正压面15是在叶片10中与负压面16相反的一侧的面。因此,在图1及图2中,由于正压面15配置在纸背侧,所以未图示正压面15。负压面16是叶片10具有的两个面中的旋转方向后侧的面。
叶片10分别与毂部2一起,以旋转轴3为中心旋转。通过毂部2及多个叶片10以旋转轴3为中心旋转,从而在轴流送风机100中流动的整体性的空气的流动成为如图1所示的空心箭头那样。即,空气以沿着旋转轴3的方式从图1的纸面近前侧被吸入轴流送风机100。然后,空气以沿着旋转轴3的方式从轴流送风机100向图1的纸面里侧吹出。此外,在图1及图2中,例示了叶片10为7片的叶轮1,当然叶轮1的叶片10的片数可以为7片以外。
接着,说明叶片10的详细形状。首先,在说明叶片10的详细形状时,按以下方式定义表示叶片10的形状的各参数。
图3是将本发明的实施方式1的轴流送风机的叶轮投影到与该叶轮的旋转轴垂直的平面上得到的图。即,图3示出将毂部2及各个叶片10投影到与旋转轴3垂直的平面上得到的形状。另外,图4是示出本发明的实施方式1的叶轮的一个叶片的子午面形状的图。此外,图4所示的叶片10的子午面形状是指,相对于通过旋转轴3且与旋转轴3平行的平面,以旋转轴3为中心使叶片10的各位置旋转并投影而得到的形状。
如图3所示,将以旋转轴3为中心的半径R的圆定义为假想圆30。此外,半径R的值变化。将叶片10的前缘部11与假想圆30的交点定义为第一交点31。将叶片10的后缘部12与假想圆30的交点定义为第二交点32。将同一叶片10中的从第一交点31到第二交点32的假想圆30的圆弧的长度定义为第一叶片长L1。将从任意的叶片10的第一交点31到与该叶片10相邻的叶片10的第一交点31的假想圆30的圆弧的长度定义为叶片间距离t。将投影距离比σ定义为σ=L1/t。另外,如图4所示,将在叶片10的子午面形状中半径R的位置处的从前缘部11到后缘部12的与旋转轴3平行的方向上的距离定义为第二叶片长L2。
在按这种方式定义了表示叶片10的形状的各参数的情况下,叶片10成为如下的形状。
图5是示出本发明的实施方式1的叶片中的投影距离比σ与半径R的关系的图。另外,图6是示出本发明的实施方式1的叶片中的作为第二叶片长L2与半径R之比的L2/R和半径R的关系的图。此外,在图5及图6中,用称为半径比的无量纲数表示半径R。详细而言,在图5及图6中,内周部14的位置的半径R成为“0.0”。另外,在图5及图6中,外周部13的位置的半径R成为“1.0”。
如图5所示,从内周部14到半径R成为半径RA的位置,投影距离比σ减少。并且,在半径R成为半径RA的位置,投影距离比σ具有第一极小值。另外,从半径R成为半径RA的位置到半径R成为比半径RA大的半径RM的位置,投影距离比σ增加。并且,在半径R成为半径RM的位置,投影距离比σ具有极大值。另外,从半径R成为半径RM的位置到半径R成为比半径RM大的半径RB的位置,投影距离比σ减少。并且,在半径R成为半径RB的位置,投影距离比σ具有第二极小值。另外,从半径R成为半径RB的位置到外周部13,投影距离比σ增加。
另外,如图6所示,从内周部14到半径R成为半径RG的位置,第二叶片长L2与半径R之比L2/R增加。并且,在半径R成为半径RG的位置,L2/R具有极大值。另外,从半径R成为半径RG的位置到半径R成为半径RH的位置,L2/R减少。并且,在半径R成为半径RH的位置,L2/R具有极小值。另外,从半径R成为半径RH的位置到外周部13,L2/R增加。另外,L2/R在半径R成为半径RG的位置成为最大,在半径R成为半径RH的位置成为最小。
此外,在图6中,半径RG成为比半径RA小的值。然而,半径RG的值不限定于此,是半径RA附近的值即可。详细而言,如图6所示,将成为内周部14与半径RA的中间位置的半径R定义为半径RC。将成为半径RA与半径RM的中间位置的半径R定义为半径RD。在该情况下,半径RG为半径RC以上且半径RD以下的值即可。另外,在图6中,半径RH成为比半径RB小的值。然而,半径RH的值不限定于此,是半径RB附近的值即可。详细而言,如图6所示,将成为半径RM与半径RB的中间位置的所述半径R定义为半径RE。将成为半径RB与外周部13的中间位置的半径R定义为半径RF。在该情况下,半径RH为半径RE以上且半径RF以下的值即可。
因此,从内周部14到外周部13,叶片10成为如下形状。
如图5所示,从内周部14到半径RA,投影距离比σ减少。即,从内周部14到半径RA,相邻的叶片10间的距离变大,但第一叶片长L1与半径R之比大致恒定。即,从内周部14到半径RA,叶片弦长与半径R之比大致恒定。此外,叶片弦长是指叶片弦线的长度。另外,叶片弦线是指:将在以旋转轴3为中心的圆筒状的截面中剖切叶片10而得到的剖视图展开,连结前缘部11与后缘部12的直线。
在此,不论在以往的轴流送风机的叶轮的叶片中,还是在本实施方式1的叶片10中,都随着远离旋转轴,叶片弦长变长。即,不论在以往的轴流送风机的叶轮的叶片中,还是在本实施方式1的叶片10中,都是半径R越大,叶片弦长越长。此时,以往的轴流送风机的叶轮的叶片的半径R越大,叶片弦长与半径R之比也越大。换句话说,以往的轴流送风机的叶轮的叶片的半径R越大,则工作量与半径R之比越大。另一方面,在本实施方式1的叶片10中,从内周部14到半径RA,叶片弦长与半径R之比大致恒定。即,在本实施方式1的叶片10中,在从内周部14到半径RA的区域中,与以往的轴流送风机的叶轮的叶片相比,叶片面积变小。换句话说,在本实施方式1的叶片10中,从内周部14到半径RA的区域中,与以往的轴流送风机的叶轮的叶片相比,工作量变小。此外,工作量是指叶片10推出空气的量。
另外,如图6所示,从内周部14到成为半径RA附近的半径RG的位置,L2/R增加。即,从内周部14到成为半径RG的位置,叶片10逐渐竖起。并且,相邻的叶片10间的距离变长。半径RG及半径RA附近的区域是叶片10间的距离与半径R之比最长的区域。换句话说,半径RG附近的区域是(t-L1)/R最大的区域。此外,叶片10竖起表示叶片10的叶片弦线与旋转轴3的角度变小。
如图6所示,从半径RG到半径RH,L2/R减少。即,从半径RG到半径RH,叶片10逐渐横躺。因此,从半径RG到半径RB附近的半径RH,叶片10的工作量与半径R之比下降。此外,叶片10横躺表示叶片10的叶片弦线与旋转轴3的角度变大。
另一方面,如图5所示,在成为半径RG与半径RH之间的半径RM的位置,投影距离比σ成为最大。即,在半径RM的位置,叶片10间的距离与半径R之比成为最小,但第一叶片长L1与半径R之比成为最大。即,在半径RM的位置,叶片弦长与半径R之比成为最大。换句话说,在半径RM附近的区域中,叶片面积与半径R之比成为最大。进一步换句话说,在半径RM附近的区域中,有效面积与半径R之比成为最大。即,半径RM附近的区域成为工作量大的区域。此外,叶片10的某个区域中的有效面积表示叶片10的某个区域中的正压面15的叶片面积中的没有产生流动的剥离的部分的面积。
另外,如图5所示,从半径RM到成为半径RH附近的半径RB,投影距离比σ下降。即,从半径RM到半径RB,相邻的叶片10间的距离变大,但第一叶片长L1与半径R之比大致恒定。即,从半径RM到半径RB,叶片弦长与半径R之比大致恒定。
如上所述,以往的轴流送风机的叶轮的叶片的半径R越大,则叶片弦长与半径R之比越大。另一方面,在本实施方式1的叶片10中,从半径RM到半径RB,叶片弦长与半径R之比大致恒定。换句话说,在本实施方式1的叶片10中,从半径RM到半径RB,与以往相比,叶片面积变小。因此,在本实施方式1的叶片10中,从半径RM到半径RB,工作量与半径R之比大致恒定。换句话说,本实施方式1的叶片10在从半径RM到半径RB的区域中,在半径R变大时,与以往的轴流送风机的叶轮的叶片相比,工作量的增加量小。
接着,说明本实施方式1的叶轮1的作用及效果。此外,为了容易理解本实施方式1的叶轮1的效果,以下,首先说明以往的轴流送风机的叶轮的作用及效果。然后,其后说明本实施方式1的叶轮1的作用及效果。
图7是示出以往的轴流送风机的叶轮的立体图。此外,在说明以往的轴流送风机的叶轮101时,对以往的叶轮101的各结构标注在与这些结构对应的本实施方式1的叶轮1的各结构的附图标记加上“100”而成的附图标记。例如,对以往的叶轮101的叶片标注附图标记“110”。另外,图7所示的空心箭头表示以往的叶轮101旋转时的整体性的空气的流动方向。另外,图7所示的粗线的箭头表示以往的叶轮101的旋转方向。另外,在图7中,省略以往的叶轮101具有的多个叶片110中的一部分叶片110的图示。
当以往的叶轮101以旋转轴103为中心旋转时,空气从图7的纸面上侧向下侧被吸入叶轮101。该空气从叶片110的前缘部111侧流入相邻的叶片110间。然后,在流入到叶片110间的空气沿着叶片110的正压面115流动时,由于叶片110的倾斜及翘曲而使流动方向变化,由于运动量变化而使静压上升。此时,如图7所示,在毂部102周边流动的流入叶片110间之前的气流50紊乱。
详细而言,在叶片110的内周侧,在成为流入叶片110间的气流的上游侧的位置存在毂部102。因此,在毂部102周边流动的流入叶片110间之前的气流50包括空气通过毂部102的周边时产生的涡旋51。另外,例如,在毂部102周边流动的流入叶片110间之前的气流50也包括在由于毂部102及上述涡旋51的存在而变窄的流路中流动时产生的局部的高速流动52。因此,在毂部102周边流动的流入叶片110间之前的气流50成为紊乱的气流。因此,以往的叶轮101在各叶片110的正压面115推出毂部102周边的紊乱的气流50时,噪音增大。
另外,以往的叶轮101在各叶片110的内周侧部分推出毂部102周边的紊乱的气流50时,如以下那样效率也下降。
图8是用于说明以往的轴流送风机的叶轮的叶片的毂部周边部分的气流的流动的图。此外,图8的(a)是在旋转轴103方向观察以往的叶轮101的图。另外,图8的(b)是图8的(a)的A-A剖视图。换句话说,图8的(b)是将以旋转轴103为中心的圆筒截面中的A-A位置展开得到的图。此外,图8的(a)所示的粗线的箭头表示以往的叶轮101的旋转方向。
如上所述,在毂部102周边流动的流入叶片110间之前的气流50紊乱。因此,在气流50从叶片110的前缘部111侧流入叶片110间时,叶片110的前缘部111的切线方向111a与气流50的方向不一致。因此,在各叶片110的内周侧部分的正压面115,在前缘部111侧产生流动的剥离。然后,由于通过流动的剥离而在前缘部111侧产生的涡旋53的吸引力,该剥离的流动在附着点54附近再附着于正压面115。再附着后的气流贴着正压面流动,静压上升。然而,在以往的叶轮101中,由于在正压面115的前缘部111侧产生的流动的剥离,叶片110的有效面积减少。因此,以往的叶轮101的叶片110的工作量减少,效率下降。另外,在以往的叶轮101中,由于在正压面115的前缘部111侧产生的流动的剥离,噪音也增大。
另外,在通过以往的叶轮101的叶片110的外周侧部分的气流中,在上游侧没有产生紊乱的阻挡部。因此,叶片110的外周侧部分与叶片110的内周侧部分相比,静压容易上升。另外,由于叶片110的外周侧与叶片110的内周侧相比,力矩变大,所以静压变高。根据这些点,在以往的叶轮101中,在叶片110的内周侧部分和外周侧部分,静压差大。因此,在以往的叶轮101的各叶片110的正压面115,由于该静压差而容易产生二次流动,所述二次流动是与期望的流动方向不同的方向上的流动。因此,在以往的叶轮101中,由于该二次流动,效率也下降。
另一方面,由于本实施方式1的叶轮1按以下方式起作用,所以能够抑制由气流50引起的噪音,能够抑制由气流50引起的效率的下降。
图9及图10是沿着旋转轴从负压面侧观察本发明的实施方式1的叶轮的图。此外,图9是用于说明叶片10的内周侧部分的气流的图。另外,图10是用于说明叶片10的外周侧部分的气流的图。
本实施方式1的叶轮1也与以往的叶轮101同样地具有毂部2。因此,在本实施方式1的叶轮1中,在毂部2周边流动的流入叶片10间之前的气流也与以往同样地成为紊乱的气流50。然而,在本实施方式1的叶轮1的叶片10中,从内周部14到半径RA的区域与以往相比叶片面积变小,工作量变小。换句话说,在本实施方式1的叶轮1的叶片10中,毂部2的周边部分即内周侧部分与以往相比工作量变小。即,在本实施方式1的叶轮1中,各叶片10中的毂部2周边的部分与以往相比推出空气的量变少。因此,本实施方式1的叶轮1与以往相比能够抑制各叶片10推出毂部2周边的紊乱的气流50时的噪音。换句话说,本实施方式1的叶轮1与以往相比能够抑制各叶片10通过毂部2周边的紊乱的气流50内时的噪音。
另外,在本实施方式1的叶轮1中,由于各叶片10中的毂部2周边的部分的工作量比以往少,所以与以往相比也能够抑制由在正压面15产生的流动的剥离引起的噪音。另外,在本实施方式1的叶轮1中,由于各叶片10中的毂部2周边的部分的工作量比以往少,所以与以往相比也能够抑制由在正压面15产生的流动的剥离引起的效率的下降。
在此,如上所述,从内周部14到成为半径RA附近的半径RG的位置,叶片10逐渐竖起。即,在限于与以往相比工作量少的叶片10的毂部2周边部分的区域内观察时,随着趋向外周侧而工作量增加。因此,毂部2周边的紊乱的气流50被向外周侧引导。另外,如上所述,在半径RG及半径RA附近的区域中,叶片10间的距离长。因此,在半径RG及半径RA的区域中,紊乱少的气流55较多地流入叶片10间。如图9所示,该气流55由于气流50的影响而被向半径RG及半径RA的外周侧引导。即,该气流55向叶片10中的半径RM附近的区域流动。如上所述,叶片10中的半径RM附近的区域的叶片面积与半径R之比大。因此,由于本实施方式1的叶轮1能够使紊乱少的气流55较多地通过工作量大的半径RM附近的区域,所以效率提高。
另一方面,如图10所示,在成为半径RM的外周侧的区域中,气流56流入叶片10间。在此,如上所述,本实施方式1的叶片10在从半径RM到半径RB的区域中,在半径R变大时,与以往的轴流送风机的叶轮的叶片相比,工作量的增加量小。例如,在本实施方式1的叶片10中,从半径RM到半径RB,对气流56的工作量大致恒定。因此,在本实施方式1的叶片10的正压面15,内周侧与外周侧的静压差与以往相比变小。因此,本实施方式1的叶轮1与以往相比能够抑制二次流动,效率进一步提高。
因此,本实施方式1的叶轮1成为比以往低噪音且高效率的叶轮。
最后,说明半径RA、半径RM、半径RB、半径RG、半径RH、半径RM处的投影距离比σ及半径RB处的投影距离比σ的优选范围。
图11是示出本发明的实施方式1的叶片中的投影距离比σ与半径R的关系的图。该图11是示出半径RA、半径RM及半径RB的优选范围的图。图12是示出本发明的实施方式1的叶片中的作为第二叶片长L2与半径R之比的L2/R和半径R的关系的图。该图12是示出半径RG及半径RH的优选范围的图。图13是示出本发明的实施方式1的叶片中的投影距离比σ与半径R的关系的图。该图13是示出半径RM处的投影距离比σ及半径RB处的投影距离比σ的优选范围的图。此外,在图11~图13中,用称为半径比的无量纲数表示半径R。详细而言,在图11~图13中,内周部14的位置的半径R成为“0.0”。另外,在图11~图13中,外周部13的位置的半径R成为“1.0”。
由于叶片10的正压面15与负压面16的压力差,与旋转方向反方向上的转矩作用于叶轮1。并且,由于该转矩,使叶轮1旋转的未图示的电机的消耗电力增大。作用于该叶轮1的转矩能够用作为力臂的半径R与叶片10的各部位的压力差的面积量之积来评价。因此,为了使作用于叶轮1的转矩降低,在作为力臂的半径R变大的叶片10的外周侧部分使叶片面积降低是有效的。在此,在本实施方式1的轴流送风机100的叶片10中,半径RB附近的区域的叶片面积比以往的叶轮小。因此,如果将半径RB的位置设在成为叶片10的外周侧的位置,则能够使作用于叶轮1的转矩降低。因此,如图11所示,优选将半径RB设在0.7以上且0.8以下的范围内。
另一方面,如果在叶片10中仅使外周侧的面积比以往小,则叶轮1的工作量与以往相比下降。因此,如图11所示,优选将半径RM设在0.45以上且0.55以下的范围内。换句话说,优选将工作量变大的半径RM的区域配置在半径成为0.45以上且0.55以下的范围内的位置。通过在半径RM的区域中完成工作量,从而能够确保恒定的工作量,并实现作用于叶轮1的转矩的降低。另外,叶轮1通过使从内周部14到半径RA的区域的叶片面积比以往小,从而抑制各叶片10通过毂部2周边的紊乱的气流50内时的噪音。如图11所示,通过将半径RA设在0.2以上且0.3以下的范围内,从而能够进一步抑制各叶片10通过毂部2周边的紊乱的气流50内时的噪音。
从半径RA的位置到作为该半径RA的外周侧的半径RM,叶轮1的各叶片10的叶片面积增加。另外,从半径RG到半径RH,叶轮1的各叶片10逐渐横躺。因此,如图12所示,优选将半径RG设在0.15以上且0.25以下的范围,并使半径RA的位置与半径RG的位置接近。通过将半径RG设在这样的范围内,从而能够使工作量与半径R之比均匀化。另外,半径RH的位置是叶片10的各位置之中最大横躺的位置。即,半径RH附近的区域是正压面15与负压面16的压力差变小的区域。因此,如图12所示,优选将半径RH设在0.7以上且0.8以下的范围内,并使半径RB的位置与半径RH的位置接近。通过将半径RH设在这样的范围内,从而能够进一步抑制作用于叶轮1的转矩。
如图13所示,优选将半径RB处的投影距离比σ设为0.6以上。如上所述,通过减小半径RB的位置的叶片面积,从而能够使作用于叶轮1的转矩降低。在此,投影距离比σ的大小也能够视为叶片面积的大小。因此,通过减小半径RB处的投影距离比σ,从而能够使作用于叶轮1的转矩降低。然而,当过度减小半径RB处的投影距离比σ时,半径RB附近的工作量变得过小。因此,优选半径RB处的投影距离比σ为0.6以上。
另外,如图13所示,优选将半径RM处的投影距离比σ设为0.9以上且小于1.0。半径RM附近的区域是完成工作量的区域。因此,优选半径RM处的投影距离比σ为0.9以上,以使半径RM附近的区域的叶片面积变大。然而,当将投影距离比σ设为1.0以上时,第一叶片长L1变得比叶片间距离t大。即,在旋转轴3方向上观察叶轮1时,相邻的叶片10的后缘部12与前缘部11重叠。在相邻的叶片10成为这种关系的情况下,当想要使用模具制造叶轮1时,必须将模具设为底切(英文:undercut)构造。因此,优选半径RM处的投影距离比σ小于1.0。
以上,本实施方式1的叶轮1具备以旋转轴3为中心旋转的毂部2和设置在旋转轴3的外周壁并与旋转轴3一起以旋转轴3为中心旋转的多个叶片10。另外,叶片10分别具有前缘部11、后缘部12、外周部13及内周部14。另外,在各个叶片10中,投影距离比σ如以下所述。详细而言,从内周部14到半径R成为半径RA的位置,投影距离比σ减少。另外,在半径R成为半径RA的位置,投影距离比σ具有第一极小值。另外,从半径R成为半径RA的位置到半径R成为比半径RA大的半径RM的位置,投影距离比σ增加。另外,在半径R成为半径RM的位置,投影距离比σ具有极大值。另外,从半径R成为半径RM的位置到半径R成为比半径RM大的半径RB的位置,投影距离比σ减少。另外,在半径R成为半径RB的位置,投影距离比σ具有第二极小值。另外,从半径R成为半径RB的位置到外周部13,投影距离比σ增加。并且,在各个叶片10中,作为第二叶片长L2与半径R之比的L2/R如以下所述。详细而言,从内周部14到半径R成为半径RG的位置,L2/R增加。另外,在半径R成为半径RG的位置,L2/R具有极大值。另外,从半径R成为半径RG的位置到半径R成为半径RH的位置,L2/R减少。另外,在半径R成为半径RH的位置,L2/R具有极小值。另外,从半径R成为半径RH的位置到外周部,L2/R增加。
由于本实施方式1的叶轮1按这种方式构成,所以能够抑制由紊乱的气流50引起的噪音,能够抑制由紊乱的气流50引起的效率的下降。因此,本实施方式1的叶轮1成为比以往低噪音且高效率的叶轮。
实施方式2.
接着,说明本发明的实施方式2的叶轮1。此外,在本实施方式2中,对于没有特别记载的项目,设为与实施方式1相同,对于同一功能及结构,使用同一附图标记叙述。
图14是本发明的实施方式2的叶轮的立体图。另外,图15是从与旋转轴正交的方向观察本发明的实施方式2的叶轮得到的图。此外,图14及图15所示的空心箭头表示叶轮1旋转时的整体性的空气的流动方向。另外,图14所示的粗线的箭头及在图15中在旋转轴3附近示出的圆弧状的箭头表示叶轮1的旋转方向。另外,在图14及图15中,省略叶轮1具有的多个叶片10中的一部分叶片10的图示。另外,在图15中,除了叶轮1以外,也图示了壳体20。即,在图15中记载了本实施方式2的轴流送风机100。
如图14及图15所示,本实施方式2的叶轮1的各叶片10根据位置而使正压面15的方向不同。以下,详细说明叶片10的各位置处的正压面15的方向。首先,为了说明叶片10的各位置处的正压面15的方向,按以下方式定义角度φ,所述角度φ是表示正压面15的方向的参数。
图16是将本发明的实施方式2的轴流送风机的叶轮投影到与该叶轮的旋转轴垂直的平面上得到的图。此外,图16成为从叶片10的负压面16侧观察叶轮1的图。
在叶片10的任意的点B,画出正压面15的法线。将该法线投影到与叶轮1的旋转轴3垂直的平面上得到的线为第一假想直线41。另外,在与叶轮1的旋转轴3垂直的平面中,画出通过旋转轴3和点B的第二假想直线42。由此,第一假想直线41与第二假想直线形成的角度形成有四个。其中,第一假想直线41与第二假想直线形成的角度中的两个角度相对于第二假想直线42形成在旋转方向前侧。将相对于第二假想直线42形成在旋转方向前侧的这两个角度中的、接近旋转轴3的一侧的角度换句话说内周侧的角度定义为角度φ。
在角度φ大于大致90度的情况下,正压面15的法线成为以远离旋转轴3的方式从正压面15在旋转方向上延伸的状态。换句话说,在角度φ大于大致90度的情况下,正压面15的法线成为以朝向外周侧的方式从正压面15在旋转方向上延伸的状态。即,在角度φ大于大致90度的情况下,正压面15成为朝向外周侧的状态。另外,在角度φ小于大致90度的情况下,正压面15的法线成为以接近旋转轴3的方式从正压面15在旋转方向上延伸的状态。换句话说,在角度φ小于大致90度的情况下,正压面15的法线成为以朝向内侧的方式从正压面15在旋转方向上延伸的状态。即,在角度φ小于大致90度的情况下,正压面15成为朝向内侧的状态。
图17是示出本发明的实施方式2的叶片中的角度φ与半径R的关系的图。此外,在图17中,用称为半径比的无量纲数表示半径R。详细而言,在图17中,内周部14的位置的半径R成为“0.0”。另外,在图17中,外周部13的位置的半径R成为“1.0”。另外,在图17中,实线示出前缘部11处的角度φ与半径R的关系。虚线示出后缘部12处的角度φ与半径R的关系。
首先,说明前缘部11处的角度φ与半径R的关系。
如图17所示,在从内周部14到半径R成为半径RA的范围中的、包括内周部14在内的一部分范围,角度φ变得比90度大。即,在从内周部14到半径R成为半径RA的范围中的、包括内周部14在内的一部分范围,正压面15的法线以远离旋转轴3的方式从正压面15在旋转方向上延伸。换句话说,在从内周部14到半径R成为半径RA的范围中的、包括内周部14在内的一部分范围,正压面15朝向外周侧。具体而言,在半径R成为0.0以上且0.15以下的范围,正压面15的法线以远离旋转轴3的方式从正压面15在旋转方向上延伸。
通过按这种方式构成,从而如图15所示,在包括内周部14在内的一部分范围流动的气流58向外周侧流动。如在实施方式1中说明的那样,叶轮1向外周侧引导毂部2周边的紊乱的气流50。然后,使紊乱少的气流55较多地通过工作量大的半径RM附近的区域,使叶轮1的效率提高。如本实施方式2那样,通过使包括内周部14在内的一部分范围的正压面15朝向外周侧,从而能够进一步向外周侧引导毂部2周边的紊乱的气流50。即,能够使紊乱少的气流55更多地通过工作量大的半径RM附近的区域。因此,能够使叶轮1的效率进一步提高。
此外,在本实施方式2中,在从内周部14到半径R成为半径RA的范围中的、包括内周部14在内的一部分范围,正压面15朝向外周侧。然而,如果能够进一步向外周侧引导毂部2周边的紊乱的气流50,则正压面15朝向外周侧的范围不限定于该范围。例如,也可以在从内周部14到半径R成为半径RA的整个范围使正压面15朝向外周侧。换句话说,也可以在从内周部14到半径R成为半径RA的整个范围,使正压面15的法线以远离旋转轴3的方式从正压面15在旋转方向上延伸。即,可以在从内周部14到半径R成为半径RA的范围中的、包括内周部14在内的至少一部分范围,使正压面15的法线以远离旋转轴3的方式从正压面15在旋转方向上延伸。
另外,如图17所示,在半径R成为半径RM的位置,角度φ变得比90度小。即,在半径R成为半径RM的位置,正压面15的法线以接近旋转轴3的方式从正压面15在旋转方向上延伸。换句话说,在半径R成为半径RM的位置周边,正压面15朝向内侧。通过按这种方式构成,从而如图15所示,在半径R成为半径RM的位置周边流动的气流59朝向内侧流动。
一般来说,在轴流送风机的叶轮中,在叶片间流动的气流由于离心力的影响而倾向于向外周侧流动。因此,通过在半径R成为半径RM的位置周边使正压面15朝向内侧,从而能够使叶片10中的成为半径RM的位置周边的工作量增大。换句话说,能够在成为半径RM的位置周边使静压上升量增大。在此,如在实施方式1中说明的那样,叶轮1通过增大成为半径RM的位置周边的工作量,从而使叶轮1的效率提高。因此,通过在半径R成为半径RM的位置周边使正压面15朝向内侧,从而能够使叶轮1的效率进一步提高。
另外,如图17所示,在从半径R成为半径RB的位置到外周部13的范围,角度φ变得比90度大。即,在从半径R成为半径RB的位置到外周部13的范围,正压面15的法线以远离旋转轴3的方式从正压面15在旋转方向上延伸。换句话说,在从半径R成为半径RB的位置到外周部13的范围,正压面15朝向外周侧。具体而言,在半径R成为0.75以上且1.0以下的范围,正压面15的法线以远离旋转轴3的方式从正压面15在旋转方向上延伸。通过按这种方式构成,从而如图15所示,在从半径R成为半径RB的位置到外周部13的范围流动的气流60向外周侧流动。因此,能够在叶片10的外周部13附近抑制翼梢涡57的产生。此外,将在后面说明能够抑制翼梢涡57的产生的理由的详细情况。
此外,在本实施方式2中,在从半径R成为半径RB的位置到外周部13的整个范围,正压面15朝向外周侧。然而,即使正压面15在从半径R成为半径RB的位置到外周部13的范围中的、包括外周部13在内的一部分范围,朝向外周侧,也能够抑制翼梢涡57的产生。即,在从半径R成为半径RB的位置到外周部13的范围中的、包括外周部13在内的至少一部分范围,正压面15朝向外周侧即可。换句话说,在从半径R成为半径RB的位置到外周部13的范围中的、包括外周部13在内的至少一部分范围,正压面15的法线以远离旋转轴3的方式从正压面15在旋转方向上延伸即可。
接着,说明后缘部12处的角度φ与半径R的关系。
如上所述,一般来说,在轴流送风机的叶轮中,在叶片间流动的气流由于离心力的影响而倾向于向外周侧流动。因此,当在正压面15朝向外周侧的范围变得过多时,叶轮1的工作量会下降。这是由于,在想要利用叶片10推压空气并向该空气施加力时,空气会向叶轮1的外周侧逃逸,施加于空气的力会下降。在此,参照图8可知,由于毂部2周边的紊乱的气流50而产生的流动的剥离在叶片10的前缘部11侧产生。即,在叶片10的后缘部12侧,由毂部2周边的紊乱的气流50产生的影响少。因此,在本实施方式2中,如图17所示,各叶片10的后缘部12在从内周部14到外周部13的整个区域中,角度φ变得比90度小。即,各叶片10的后缘部12在从内周部14到外周部13的整个区域中,正压面15的法线以接近旋转轴3的方式从正压面15在旋转方向上延伸。换句话说,各叶片10的后缘部12在从内周部14到外周部13的整个区域中,正压面15朝向内侧。通过按这种方式构成,从而能够使叶轮1的工作量增大。具体而言,叶片10分别在从后缘部12到以下的图18所示的范围,在从内周部14到外周部13的整个区域中,正压面15朝向内侧。
图18是示出本发明的实施方式2的叶片中的角度φ与半径R的关系的图。此外,在图18中,用称为半径比的无量纲数表示半径R。详细而言,在图18中,内周部14的位置的半径R成为“0.0”。另外,在图18中,外周部13的位置的半径R成为“1.0”。另外,图18所示的曲线C、D、E示出叶片10的叶片弦线方向不同的位置。详细而言,用无量纲数表示叶片10的叶片弦线方向的各位置。并且,将后缘部12的位置设为0.0,将前缘部11的位置设为1.0。在按这种方式定义的情况下,曲线C示出叶片弦线方向的位置成为0.7的位置。曲线D示出叶片弦线方向的位置成为0.6的位置。曲线E示出叶片弦线方向的位置成为0.5的位置。
从图18可知,随着按顺序观察曲线C、曲线D及曲线E,角度φ的值变小。即,随着叶片弦线方向的位置的值变小,角度φ变得比90度小。并且,示出叶片弦线方向的位置成为0.5的位置的曲线E在从内周部14到外周部13的整个区域中,角度φ变得比90度小。即,在叶片弦线方向的位置成为0.5以下的范围,角度φ变得比90度小。换句话说,在叶片弦线方向的位置成为0.5以下的范围,正压面15的法线以接近旋转轴3的方式从正压面15在旋转方向上延伸。即,在叶片弦线方向的位置成为0.5以下的范围,正压面15的法线以接近旋转轴3的方式从正压面15在旋转方向上延伸。换句话说,在叶片弦线方向的位置成为0.5以下的范围,正压面15朝向内侧。即,各叶片10的正压面15在从叶片弦线方向的中心位置到后缘部12侧,在从内周部14到外周部13的整个区域中,正压面15朝向内侧。
接着,说明本实施方式2的叶轮1能够在叶片10的外周部13附近抑制翼梢涡57的产生的理由。此外,以下,首先说明在以往的轴流送风机的叶轮中产生的翼梢涡57。然后,其后说明在叶轮1中产生的翼梢涡57。
图19是示出以往的轴流送风机的叶轮的立体图。此外,图19所示的空心箭头表示以往的叶轮101旋转时的整体性的空气的流动方向。另外,图19所示的粗线的箭头表示以往的叶轮101的旋转方向。另外,在图19中,省略以往的叶轮101具有的多个叶片110中的一部分叶片110的图示。
如上所述,在叶片的正压面朝向内侧的情况下,与叶片的正压面朝向外周侧的情况相比,静压容易上升。即,在叶片的正压面朝向内侧的情况下,与叶片的正压面朝向外周侧的情况相比,正压面与负压面的压力差变大。而且,在叶片的外周部,当正压面与负压面的压力差变大时,空气要从正压面侧向负压面侧流入,产生翼梢涡。
在此,在以往的叶轮101中,各叶片110的正压面的外周部113在从前缘部111到后缘部112的整个区域中朝向内侧。即,在以往的叶轮101中,各叶片110的正压面的外周部113在从前缘部111到后缘部112的整个区域中正压面与负压面的压力差变大。因此,在以往的叶轮101的各叶片110的外周部113,从前缘部111产生翼梢涡57。然后,该翼梢涡57随着趋向后缘部112而成长并变大。因此,在以往的叶轮101中,叶片110间的流路由该成长得较大的翼梢涡57堵塞,效率下降。
另一方面,本实施方式2的叶轮1的各叶片10中的正压面15的外周部13在前缘部11,正压面15朝向外周侧。因此,如图14所示,在本实施方式2的叶轮1的各叶片10的外周部13,在正压面15朝向外周侧的区域,不会产生翼梢涡57。并且,当在外周部13,成为正压面15朝向内侧的区域时,开始产生翼梢涡57。因此,本实施方式2的叶轮1能够推迟翼梢涡57的产生,能够抑制翼梢涡57的成长。因此,在本实施方式2的叶轮1中,由翼梢涡57堵塞的叶片10间的流路的区域减少。因此,本实施方式2的叶轮1与以往的叶轮101相比,能够使较多的空气流入叶片10间,效率提高。
另外,通过设为在外周部13使正压面15朝向外周侧的结构,从而也能够得到以下效果。
图20是示出本发明的实施方式2的轴流送风机的吹出侧的风速分布的图。详细而言,图20的纵轴示出轴流送风机100的吹出侧的风速。另外,图20的横轴示出距叶轮1的旋转轴3的距离。此外,图20的横轴用称为距离比的无量纲数表示距叶轮1的旋转轴3的距离。详细而言,在图20中,从旋转轴3到叶片10的内周部14的距离成为“0.3”。另外,在图20中,从旋转轴3到壳体20的喇叭口21的内周壁的距离成为“1.0”。
在以往的轴流送风机中,在叶片的外周部与喇叭口的内周壁之间,空气要逆流,产生泄漏涡旋。因此,在以往的轴流送风机中,在叶片的外周部与喇叭口的内周壁之间,吹出侧的风速下降。另一方面,在本实施方式2的轴流送风机100中,叶轮1的各叶片10在外周部13,正压面15朝向外周侧。因此,从叶片10的外周部13吹出的气流与以往相比朝向外周侧,并与喇叭口21的内周壁碰撞。由此,本实施方式2的轴流送风机100能够防止在叶片10的外周部13与喇叭口21的内周壁之间产生泄漏涡旋。因此,如图20所示,本实施方式2的轴流送风机100能够使吹出侧的风速分布与以往相比变得均匀。
此外,在实施方式1及本实施方式2中示出的叶轮1的叶片10分别从毂部2的外周壁相比以旋转轴为中心的假想圆的径向偏向叶片10的旋转方向侧倾斜地突出。然而,在以往的轴流送风机的叶轮中,也提出了叶片分别从毂部的外周壁相比以旋转轴为中心的假想圆的径向偏向叶片的旋转方向的相反侧倾斜地突出。即使将在实施方式1及本实施方式2中示出的叶轮1的叶片10分别设为这种结构,也能够得到上述效果。
另外,在实施方式1及本实施方式2中示出的叶轮1成为轴流送风机用的叶轮。不限于此,也可以在斜流送风机用的叶轮的叶片中采用叶轮1的叶片10的结构。即使在斜流送风机用的叶轮的叶片中采用叶片10的结构,也能够得到上述效果。例如,通过将毂部2设为圆锥台状,并在该毂部2的外周壁设置各叶片10,从而能够作为轴流送风机用的叶轮。
实施方式3.
在本实施方式3中,说明搭载了在实施方式1或实施方式2中示出的轴流送风机100的空调装置的一例。换句话说,在本实施方式3中,说明搭载了在实施方式1或实施方式2中示出的叶轮1的空调装置的一例。详细而言,以下,说明将轴流送风机100搭载在空调装置的室内机200中的例子。此外,在本实施方式3中,对于没有特别记载的项目,设为与实施方式1或实施方式2相同,对于同一功能及结构,使用同一附图标记叙述。
图21是示出本发明的实施方式3的空调装置的一例的纵剖视图。此外,在图21中,将图的左侧作为室内机200的前表面侧而示出。
室内机200具备框体203。在框体203的上部,形成有用于将室内空气吸入该框体203的内部的吸入口201。另外,在框体203的下部,更详细而言,在框体203的前表面部下侧,形成有用于向空调对象区域供给空调空气的吹出口202。在吹出口202设置有控制气流的吹出方向的机构例如叶片202a等。
另外,在框体203的内部,在从吸入口201到吹出口202的风路内设置有轴流送风机100及热交换器204。轴流送风机100配置在吸入口201的下游侧且热交换器204的上游侧。此外,轴流送风机100根据室内机200要求的风量等,在框体203的长度方向(纸面正交方向)上并列配置有多个。热交换器204使室内空气与在热交换器204的内部流动的制冷剂进行热交换并形成空调空气。
当轴流送风机100的叶轮1旋转时,室内空气被从吸入口201取入框体203内。该室内空气在通过热交换器204时与制冷剂热交换,被加热或冷却并成为空调空气。该空调空气被从框体203的下部的吹出口202吹出到空调对象区域。
如上所述,在实施方式1及实施方式2中示出的叶轮1与以往相比成为低噪音。即,在实施方式1及实施方式2中示出的轴流送风机100与以往相比成为低噪音。因此,具备在实施方式1或实施方式2中示出的轴流送风机100的室内机200与以往相比能够抑制噪音。
另外,如上所述,在实施方式1及实施方式2中示出的叶轮1与以往相比成为高效率。即,在实施方式1及实施方式2中示出的轴流送风机100与以往相比成为高效率。因此,具备在实施方式1或实施方式2中示出的轴流送风机100的室内机200与以往相比能够使电力效率提高。
另外,在实施方式2中示出的轴流送风机100能够使吹出侧的风速分布与以往相比变得均匀。因此,在实施方式2中示出的轴流送风机100即使在使空气在由于热交换器204等而压力损失变高的框体203内流动的情况下,也能够抑制由风速分布的不均引起的送风性能的下降。因此,具备在实施方式2中示出的轴流送风机100的室内机200与具备在实施方式1中示出的轴流送风机100的室内机200相比,能够使电力效率进一步提高。
附图标记的说明
1叶轮,2毂部,3旋转轴,10叶片,11前缘部,12后缘部,13外周部,13a前端部,13b后端部,14内周部,14a前端部,14b后端部,15正压面,16负压面,20壳体,21喇叭口,30假想圆,31第一交点,32第二交点,41第一假想直线,42第二假想直线,50气流,51涡旋,52高速流动,53涡旋,54附着点,55气流,56气流,57翼梢涡,58气流,59气流,60气流,100轴流送风机,101叶轮(以往),102毂部(以往),103旋转轴(以往),110叶片(以往),111前缘部(以往),111a切线方向(以往),112后缘部(以往),113外周部(以往),115正压面(以往),200室内机,201吸入口,202吹出口,202a叶片,203框体,204热交换器。
Claims (12)
1.一种叶轮,其中,具备:
毂部,所述毂部以旋转轴为中心旋转;以及
多个叶片,多个所述叶片设置在所述毂部的外周壁,并与所述毂部一起以所述旋转轴为中心旋转,
所述叶片分别具有作为多个所述叶片的旋转方向上的前侧的缘部的前缘部、作为所述旋转方向上的后侧的缘部的后缘部、作为外周侧的缘部的外周部以及作为内周侧的缘部的内周部,
将以所述旋转轴为中心的半径R的圆定义为假想圆,
在将所述毂部及所述叶片投影到与所述旋转轴垂直的平面上得到的形状中,
在将所述前缘部与所述假想圆的交点定义为第一交点,
将所述后缘部与所述假想圆的交点定义为第二交点,
将同一所述叶片上的从所述第一交点到所述第二交点的所述假想圆的圆弧的长度定义为第一叶片长L1,
将从任意的所述叶片的所述第一交点到与该叶片相邻的所述叶片的所述第一交点的所述假想圆的圆弧的长度定义为叶片间距离t,
将投影距离比σ定义为σ=L1/t的情况下,
所述叶轮为如下结构:对所述投影距离比σ而言,
从所述内周部到所述半径R成为半径RA的位置减少,
在所述半径R成为所述半径RA的位置具有第一极小值,
从所述半径R成为所述半径RA的位置到所述半径R成为比所述半径RA大的半径RM的位置增加,
在所述半径R成为所述半径RM的位置具有极大值,
从所述半径R成为所述半径RM的位置到所述半径R成为比所述半径RM大的半径RB的位置减少,
在所述半径R成为所述半径RB的位置具有第二极小值,
从所述半径R成为所述半径RB的位置到所述外周部增加,
在将成为所述内周部与所述半径RA的中间位置的所述半径R定义为半径RC,
将成为所述半径RA与所述半径RM的中间位置的所述半径R定义为半径RD,
将成为所述半径RM与所述半径RB的中间位置的所述半径R定义为半径RE,
将成为所述半径RB与所述外周部的中间位置的所述半径R定义为半径RF,
将成为所述半径RC以上且所述半径RD以下的值的所述半径R定义为半径RG,
将成为所述半径RE以上且所述半径RF以下的值的所述半径R定义为半径RH,
将在所述叶片的子午面形状中所述半径R的位置处的从所述前缘部到所述后缘部的与所述旋转轴平行的方向上的距离定义为第二叶片长L2的情况下,
所述叶轮为如下结构:对所述第二叶片长L2与所述半径R之比L2/R而言,
从所述内周部到所述半径R成为所述半径RG的位置增加,
在所述半径R成为所述半径RG的位置具有极大值,
从所述半径R成为所述半径RG的位置到所述半径R成为所述半径RH的位置减少,
在所述半径R成为所述半径RH的位置具有极小值,
从所述半径R成为所述半径RH的位置到所述外周部增加。
2.根据权利要求1所述的叶轮,其中,
在用无量纲数表示所述半径R,将所述内周部的位置设为0.0,将所述外周部的位置设为1.0的情况下,
所述半径RA处于0.2以上且0.3以下的范围内,
所述半径RM处于0.45以上且0.55以下的范围内,
所述半径RB处于0.7以上且0.8以下的范围内。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的叶轮,其中,
在用无量纲数表示所述半径R,将所述内周部的位置设为0.0,将所述外周部的位置设为1.0的情况下,
所述半径RG处于0.15以上且0.25以下的范围内,
所述半径RH处于0.7以上且0.8以下的范围内。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的叶轮,其中,
在将所述毂部及所述叶片投影到与所述旋转轴垂直的平面上得到的形状中,
所述叶片分别从所述毂部的外周壁相比所述假想圆的径向偏向所述旋转方向侧倾斜地突出,或者,从所述毂部的外周壁相比所述径向偏向与所述旋转方向相反的一侧倾斜地突出。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的叶轮,其中,
所述半径RM的位置处的所述投影距离比σ为0.9以上且小于1.0,
所述半径RB的位置处的所述投影距离比σ为0.6以上。
6.根据权利要求1或权利要求2所述的叶轮,其中,
所述叶片分别具有正压面,
在所述前缘部,
在从所述内周部到所述半径R成为所述半径RA的范围中的、包括所述内周部在内的至少一部分范围,所述正压面的法线以远离所述旋转轴的方式从所述正压面在所述旋转方向上延伸,
在所述半径R为所述半径RM的位置,所述正压面的法线以接近所述旋转轴的方式从所述正压面在所述旋转方向上延伸,
在从所述半径R成为所述半径RB的位置到所述外周部的范围中的、包括所述外周部在内的至少一部分范围,所述正压面的法线以远离所述旋转轴的方式从所述正压面在所述旋转方向上延伸,
在所述后缘部,
所述正压面的法线以接近所述旋转轴的方式从所述正压面在所述旋转方向上延伸。
7.根据权利要求6所述的叶轮,其中,
在用无量纲数表示所述叶片的叶片弦线方向的各位置,将所述后缘部的位置设为0.0,将所述前缘部的位置设为1.0的情况下,
所述叶片分别在所述叶片弦线方向的位置成为0.5以下的范围,使所述正压面的法线以接近所述旋转轴的方式从所述正压面在所述旋转方向上延伸。
8.根据权利要求6所述的叶轮,其中,
在用无量纲数表示所述半径R,将所述内周部的位置设为0.0,将所述外周部的位置设为1.0的情况下,
在所述叶片各自的所述前缘部,
在所述半径R成为0.0以上且0.15以下的范围,所述正压面的法线以远离所述旋转轴的方式从所述正压面在所述旋转方向上延伸,
在所述半径R成为0.75以上且1.0以下的范围,所述正压面的法线以远离所述旋转轴的方式从所述正压面在所述旋转方向上延伸。
9.根据权利要求7所述的叶轮,其中,
在用无量纲数表示所述半径R,将所述内周部的位置设为0.0,将所述外周部的位置设为1.0的情况下,
在所述叶片各自的所述前缘部,
在所述半径R成为0.0以上且0.15以下的范围,所述正压面的法线以远离所述旋转轴的方式从所述正压面在所述旋转方向上延伸,
在所述半径R成为0.75以上且1.0以下的范围,所述正压面的法线以远离所述旋转轴的方式从所述正压面在所述旋转方向上延伸。
10.一种送风机,其中,具备:
权利要求6~权利要求9中任一项所述的叶轮;以及
壳体,所述壳体形成有喇叭口,并在该喇叭口的内周侧配置有所述叶轮。
11.一种空调装置,其中,具备:
权利要求1~权利要求9中任一项所述的叶轮;以及
热交换器,所述热交换器使通过所述叶轮的旋转而供给的空气与在内部流动的制冷剂进行热交换。
12.一种空调装置,其中,具备:
权利要求10所述的送风机;以及
热交换器,所述热交换器使通过所述送风机的所述叶轮的旋转而供给的空气与在内部流动的制冷剂进行热交换。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2017/029264 WO2019035153A1 (ja) | 2017-08-14 | 2017-08-14 | 羽根車、送風機、及び空気調和装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110914553A CN110914553A (zh) | 2020-03-24 |
CN110914553B true CN110914553B (zh) | 2021-02-19 |
Family
ID=65362406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201780092953.7A Expired - Fee Related CN110914553B (zh) | 2017-08-14 | 2017-08-14 | 叶轮、送风机及空调装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6739656B2 (zh) |
CN (1) | CN110914553B (zh) |
WO (1) | WO2019035153A1 (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7258136B2 (ja) * | 2019-06-13 | 2023-04-14 | 三菱電機株式会社 | 軸流ファン、送風装置、及び、冷凍サイクル装置 |
US11795965B2 (en) * | 2020-04-30 | 2023-10-24 | Mitsubishi Electric Corporation | Air-sending device |
CN114412835B (zh) * | 2022-03-31 | 2022-06-03 | 佛山市南海九洲普惠风机有限公司 | 一种月牙型免拆正反向送风叶轮 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2302141A (en) * | 1995-06-13 | 1997-01-08 | Lg Electronics Inc | Axial flow fan for microwave oven |
JP2001304185A (ja) * | 2000-04-28 | 2001-10-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 送風機羽根車とその送風機羽根車を備えた空気調和機 |
JP5549772B2 (ja) * | 2012-09-28 | 2014-07-16 | ダイキン工業株式会社 | プロペラファン及びこれを備える空気調和機 |
CN204239327U (zh) * | 2013-08-08 | 2015-04-01 | 三菱电机株式会社 | 轴流扇以及具有该轴流扇的空调机 |
CN104675757A (zh) * | 2013-11-28 | 2015-06-03 | 上海尧华科技发展有限公司 | 一种叶轮减震机构 |
CN105008723A (zh) * | 2013-02-22 | 2015-10-28 | 日立空调·家用电器株式会社 | 螺旋桨式风机及具备该螺旋桨式风机的空调机 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8647077B2 (en) * | 2004-02-20 | 2014-02-11 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Cooling fan for electronic device |
CN103140684B (zh) * | 2010-09-21 | 2015-09-30 | 三菱电机株式会社 | 轴流风机 |
TR201008900A2 (tr) * | 2010-10-27 | 2011-06-21 | K���K Osman | Temas yüzeyleri arttırılmış yüksek verimli bir pervane. |
WO2014102970A1 (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-03 | 三菱電機株式会社 | プロペラファン、送風装置、室外機 |
-
2017
- 2017-08-14 WO PCT/JP2017/029264 patent/WO2019035153A1/ja active Application Filing
- 2017-08-14 JP JP2019536356A patent/JP6739656B2/ja active Active
- 2017-08-14 CN CN201780092953.7A patent/CN110914553B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2302141A (en) * | 1995-06-13 | 1997-01-08 | Lg Electronics Inc | Axial flow fan for microwave oven |
JP2001304185A (ja) * | 2000-04-28 | 2001-10-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 送風機羽根車とその送風機羽根車を備えた空気調和機 |
JP5549772B2 (ja) * | 2012-09-28 | 2014-07-16 | ダイキン工業株式会社 | プロペラファン及びこれを備える空気調和機 |
CN105008723A (zh) * | 2013-02-22 | 2015-10-28 | 日立空调·家用电器株式会社 | 螺旋桨式风机及具备该螺旋桨式风机的空调机 |
CN204239327U (zh) * | 2013-08-08 | 2015-04-01 | 三菱电机株式会社 | 轴流扇以及具有该轴流扇的空调机 |
CN104675757A (zh) * | 2013-11-28 | 2015-06-03 | 上海尧华科技发展有限公司 | 一种叶轮减震机构 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6739656B2 (ja) | 2020-08-12 |
WO2019035153A1 (ja) | 2019-02-21 |
CN110914553A (zh) | 2020-03-24 |
JPWO2019035153A1 (ja) | 2019-12-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107923410B (zh) | 螺旋桨式风扇、螺旋桨式风扇装置及空气调节装置用室外机 | |
JP5263198B2 (ja) | 羽根車と送風機及びそれを用いた空気調和機 | |
CN107850083B (zh) | 送风机和搭载有该送风机的空调装置 | |
CN108700086B (zh) | 轴流式鼓风机以及室外机 | |
JP5689538B2 (ja) | 車両用空気調和装置の室外冷却ユニット | |
JP5971667B2 (ja) | プロペラファン、送風装置及び室外機 | |
JPH11182921A (ja) | 空気調和機の室内機 | |
JP6377172B2 (ja) | 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 | |
WO2017026143A1 (ja) | 送風機および空気調和装置 | |
TWI807298B (zh) | 葉輪、離心風扇以及空氣調和裝置 | |
CN110914553B (zh) | 叶轮、送风机及空调装置 | |
JP5522306B1 (ja) | 遠心ファン | |
JP6611676B2 (ja) | 送風機および冷凍サイクル装置の室外機 | |
JP4818310B2 (ja) | 軸流送風機 | |
JP6811866B2 (ja) | プロペラファン、送風装置、及び冷凍サイクル装置 | |
JP2701604B2 (ja) | 空気調和装置 | |
JP2000314394A (ja) | 送風機 | |
JP2002357194A (ja) | 貫流ファン | |
JP2762884B2 (ja) | 送風機構 | |
WO2024009466A1 (ja) | 軸流ファン、送風機、室外機、及び、空気調和機 | |
JP7337308B1 (ja) | 羽根車、送風機及び空気調和機 | |
WO2022191034A1 (ja) | プロペラファンおよび冷凍装置 | |
CN113167290B (zh) | 叶轮、送风机以及空调机 | |
WO2020161850A1 (ja) | 遠心送風機及びそれを用いた空気調和機 | |
JP6692456B2 (ja) | プロペラファン及び空気調和装置の室外機 |
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 | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210219 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |