CN115111193A - 旋叶扇、风扇以及循环器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及旋叶扇、风扇以及循环器，能够有效率地送风。旋叶扇以旋转轴为中心进行旋转并向与所述旋转轴平行的第一方向送风，旋叶扇具备：毂部，其以所述旋转轴为中心进行旋转；以及在所述毂部的外周面设置的多个叶片，所述多个叶片各自包括与所述毂部的所述外周面接合的第一部分以及与所述第一部相比远离所述旋转轴的第二部分，所述第一部分和第二部分各自具有旋转方向的后部相对于前部而朝向所述第一方向弯曲的形状，所述后部相对于所述前部的弯曲角度为，所述第二部分的所述弯曲角度大于所述第一部分的所述弯曲角度。

Description

旋叶扇、风扇以及循环器
技术领域
本发明涉及旋叶扇、风扇以及循环器。
背景技术
在专利文献1中公开了风扇、循环器所使用的旋叶扇的形状。
以往的技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第6143725号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在风扇、循环器等设备所使用的旋叶扇，为了降低该设备的功耗和/或噪音而谋求有效率地送风。
因此，本发明的目的在于提供能够有效率地送风的旋叶扇。
用于解决问题的方案
为了实现上述目的，作为本发明的一个方面的旋叶扇是以旋转轴为中心进行旋转并向与所述旋转轴平行的第一方向送风的旋叶扇，所述旋叶扇的特征在于，具备：毂部，其以所述旋转轴为中心进行旋转；以及在所述毂部的外周面设置的多个叶片，所述多个叶片各自包括与所述毂部的所述外周面接合的第一部分以及与所述第一部相比远离所述旋转轴的第二部分，所述第一部分和第二部分各自具有旋转方向的后部相对于前部而朝向所述第一方向弯曲的形状，所述后部相对于所述前部的弯曲角度为，所述第二部分的所述弯曲角度大于所述第一部分的所述弯曲角度。
发明的效果
根据本发明，能够提供例如能够有效率地送风的旋叶扇。
附图说明
图1是应用了本实施方式的旋叶扇的风扇的外观图。
图2是示出本实施方式的旋叶扇的结构例的图。
图3是用于说明本实施方式的旋叶扇的叶片的形状的图。
图4是用于说明本实施方式的旋叶扇的叶片的形状的图。
图5是示出以往的旋叶扇的结构例的图。
图6是示出本实施方式的旋叶扇与以往的旋叶扇的比较结果(相对于转速的功耗)的图。
图7是示出本实施方式的旋叶扇与以往的旋叶扇的比较结果(相对于风量的噪音)的图。
附图标记说明
10：旋叶扇；11：毂部；12：叶片；12a：第一面；12b：第二面；12c：第三面。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明实施方式。此外，以下的实施方式并非用于限定权利要求涉及的发明，另外，发明也不需要实施方式中说明的全部特征的组合。也可以将实施方式中说明的多个特征中的两个以上特征任意组合。另外，对同一或同样的结构标注同一附图标记，省略重复的说明。
对本发明的一实施方式的旋叶扇10进行说明。本实施方式的旋叶扇10是用于将气体(例如空气)进行送风的风扇，能够应用于风扇(包括手持式风扇)和/或循环器等设备。以下，对将本实施方式的旋叶扇10应用(搭载)于风扇1的例子进行说明。
图1示出应用了本实施方式的旋叶扇10的风扇1的外观。风扇1例如能具备：旋叶扇10；电机部2，其对旋叶扇10进行旋转驱动；罩部3，其覆盖旋叶扇10；以及控制部4。电机部2具有用于安装旋叶扇10的转动轴2a以及对该转动轴2a进行旋转驱动的电机2b，由电机2b对转动轴2a进行旋转驱动，由此能够以转动轴2a的旋转轴A为中心来对旋叶扇10进行旋转驱动。罩部3是为了防止用户接触旋叶扇10而覆盖旋叶扇10的部件，罩部3设置有用于气体通过的多个开口。本实施方式的罩部3构成为，具有将旋叶扇10的前侧覆盖的前侧罩3a以及设置于电机部2并将旋叶扇10的后侧覆盖的后侧罩3b，将前侧罩3a与后侧罩3b连接由此覆盖旋叶扇10整体。另外，控制部4例如包括处理器、存储器等，通过控制向电机部2的供电来控制旋叶扇10的旋转。
这里，在图1的风扇1中，转动轴2a构成为电机2b的一部分，但不限于此，也可以经由传动带或齿轮等动力传递机构将电机2b的动力传递至转动轴2a，由此对转动轴2a进行旋转驱动。另外，图1的风扇1是用安装部件5将旋叶扇10安装于电机部2的转动轴2a的结构，但也可以是不使用安装部件5而将旋叶扇10安装于转动轴2a的结构。
[旋叶扇的结构]
接着，对本实施方式的旋叶扇10的结构进行说明。图2是示出本实施方式的旋叶扇10的结构例的图。图2的(a)示出旋叶扇10的正视图，图2的(b)示出旋叶扇10的立体图，图2的(c)示出旋叶扇10的侧视图。以下，将与旋叶扇10的旋转轴A平行的方向作为Z轴方向并且将在与Z轴方向平行的面内相互正交的两个轴方向作为X轴方向与Y轴方向来进行说明。在以下的说明中记载为“X轴方向”的情况下，能将其定义为包含+X方向和-X方向。对于“Y轴方向”和“Z轴方向”也同样。另外，在图中，用虚线箭头表示旋叶扇10的旋转方向Dr。
如上所述，本实施方式的旋叶扇10构成为，被安装于电机部2的转动轴2a，并且以该转动轴2a的旋转轴A为中心进行旋转由此向与旋转轴A平行的第一方向(本实施方式中为+Z方向)送风。旋叶扇10具备：毂部11，其以旋转轴A为中心进行旋转；以及在毂部11的外周面设置的多个叶片12。毂部11是在电机部2的转动轴2a安装的部分，在本实施方式的情况下，毂部11形成为圆柱状，并且设置有供转动轴2a贯通的贯通孔11a。另外，多个叶片12是以旋转轴A为中心并通过旋叶扇10(毂部11)旋转来向前方(第一方向(+Z方向))送风的部件。将多个叶片12各自构成为板状，以能够通过旋转来向前方送风的方式相对于与旋转轴A垂直的面而倾斜地配置。本实施方式的旋叶扇10由五个叶片12构成，但叶片12的个数不限于五个。
如图2的(a)所示，多个叶片12各自包括与毂部11的外周面接合的第一部分P1以及与第一部分P1相比远离旋转轴A的第二部分P2，第一部分P1和第二部分P2双方具有相对于旋转方向Dr的前部(前端部)而后部(后端部)朝向+Z方向弯曲的形状。而且，旋转方向Dr的后部相对于前部的弯曲角度构成为，第二部分P2的所述弯曲角度大于第一部分P1的所述弯曲角度。在本实施方式的情况下，各叶片12包括第一面12a以及第二面12b，第一面12a作为旋转方向Dr的前部，第二面12b作为旋转方向Dr的后部。第一面12a相对于与旋转轴A垂直的面(XY面)倾斜。另外，第二面12b是与第一面12a连续的面，设置于旋转方向Dr的第一面的后侧，以相对于第一面12a而向+Z方向屈曲的方式倾斜。通过这样构成各叶片12，能够随着旋叶扇10的旋转而有效率地向旋叶扇10的前方(+Z方向)送风，因而能够降低功耗和噪音。
另外，各叶片12具有以旋转轴A为中心的半径方向(放射方向)的端部朝向-Z方向(与第一方向相反的第二方向)弯曲的形状。在本实施方式的情况下，如图2的(a)所示，各叶片12在半径方向的端部具有第三面12c。第三面12c是与第一面12a连续的面，设置于第一面12a的半径方向外侧，以相对于第一面12a而向-Z方向弯曲(屈曲)的方式倾斜。通过在各叶片12设置该第三面12c，尤其在噪音方面能够更有利。
以下，对一个叶片12的具体形状进行说明。
图3是用于说明叶片12的形状的图。图3的(a)示出从前方观察旋叶扇10的图，图3的(b)～(e)分别示出图3的(a)的各位置X1～X4处的叶片12的截面形状。图3的(b)示出位置X1处的叶片12的截面形状，图3的(c)示出位置X2处的叶片12的截面形状。此外，图3的(d)示出位置X3处的叶片12的截面形状，图3的(e)示出位置X4处的叶片12的截面形状。位置X1是图2的(a)所示的第一部分P1包含的位置，位置X2～X4(特别是位置X2～X3)中的至少一个是图2的(a)所示的第二部分P2包含的位置。在此，各位置X1～X4在本实施方式中被定义为X轴方向的位置，但也可以被理解为以旋转轴A为中心的半径方向的位置。另外，在本实施方式中示出各位置X1～X4处的YZ截面，但也可以理解为沿着旋转方向Dr的截面，即使这样理解，也能成为同样的叶片12的截面形状。
如图3的(b)～(d)所示，本实施方式的叶片12的旋转方向Dr的前部(第一面12a)构成为，相对于与旋转轴A垂直的面(XY面)倾斜，并且相对于该面的角度α(倾斜角度)随着远离旋转轴A而减小。即，叶片12的前部(第一面12a)以位置X2处的角度α2小于位置X1处的角度α1、位置X3处的角度α3小于位置X2处的角度α2的方式倾斜(扭转)。作为一个例子，包含位置X1的第一部分P1处的角度α优选设定在15度～25度的范围内，包含位置X2～X3中的至少一个的第二部分P2处的角度α优选设定在3度～20度的范围内。另外，图3的(e)所示的位置X4处的角度α4与位置X3处的角度α3为相同程度。
如图3的(b)～(d)所示，叶片12的旋转方向Dr的后部(第二面12b)构成为，相对于前部(第一面12a)而弯曲，并且相对于该前部的角度β(弯曲角度)随着远离旋转轴A而增大。即，叶片12的后部(第二面12b)以位置X2处的角度β2大于位置X1处的角度β1、位置X3处的角度β3大于位置X2处的角度β2的方式，相对于第一面12a而弯曲(屈曲)。作为一个例子，包含位置X1的第一部分P1处的角度β优选设定在5度～15度的范围内，包含位置X2～X3中的至少一个的第二部分P2处的角度β优选设定在15度～35度的范围内。另外，图3的(e)所示的位置X4处的角度β4与位置X3处的角度β3为相同程度。
在此，叶片12的后部(第二面12b)优选构成为，随着远离旋转轴A而叶片12的厚度增厚。参照图3的(b)～(d)，位置X2处的后部的厚度T2与位置X1处的后部的厚度T1相同，但位置X3处的后部的厚度T3比位置X1处的后部的厚度T1厚。通过采用该结构，能够提高叶片12的刚性，降低旋叶扇10旋转时叶片12的振动，因此，能够减少振动引起的送风紊乱，并且在降低功耗以及降低噪声方面也有利。
另外，图3的(e)中示出了包含第一面12a的半径方向外侧的端部(第三面12c)的位置X4处的截面。该端部(以下有时表述为外侧端部)是从第一面13a向旋转方向Dr突出的部分，并且如上所述，以相对于第一面12a而向-Z方向弯曲(屈曲)的方式倾斜。以下，参照图4对外侧端部(第三面12c)的结构进行说明。
图4是用于说明叶片12的形状的图。图4的(a)示出从前方观察旋叶扇10的图，图4的(b)～(d)分别示出图4的(a)的各位置Y1～Y3处的叶片12的截面形状(XZ截面形状)。图4的(b)示出位置Y1处的叶片12的截面形状，图4的(c)示出位置Y2处的叶片12的截面形状。另外，图4的(d)示出位置Y3处的叶片12的截面形状。在此，各位置Y1～Y3在本实施方式中定义为Y轴方向的位置，但也可以被理解为以旋转轴A为中心的角度。另外，在本实施方式中示出各位置Y1～Y3处的XZ截面，但也可以理解为沿着以旋转轴A为中心的半径方向的截面，即使这样理解，也能成为同样的叶片12的截面形状。
本实施方式的叶片12的外侧端部(第三面12c)以相对于第一面12a而以角度θ向-Z方向弯曲(屈曲)的方式倾斜。具体地，在位置Y1，不包含向-Z方向弯曲的外侧端部，但在位置Y2，相对于第一面12a而外侧端部以角度θ2向-Z方向弯曲，在位置Y3，相对于第一面12a而外侧端部以角度θ3向-Z方向弯曲。角度θ2与角度θ3为相同程度，作为一个例子，角度θ优选设定在20度～30度的范围内。
[效果]
接着，对由于本实施方式的旋叶扇10的形状的效果进行说明。在此，作为与本实施方式的旋叶扇10的比较对象，使用图5所示的以往的旋叶扇20。
图5是示出以往的旋叶扇20的结构例的图。图5的(a)示出以往的旋叶扇20的正视图，图5的(b)示出以往的旋叶扇20的立体图。以往的旋叶扇20一般是广泛普及的风扇，具备在风扇1的转动轴2a安装的毂部21以及在毂部21的外周面设置的多个叶片22。以往的旋叶扇20具有与本实施方式的旋叶扇10相同的大小，并且具有与本实施方式的旋叶扇10相同个数的叶片22。但是，在以往的旋叶扇20中，没有设置本实施方式的旋叶扇10的上述第二面12b和第三面12c。
图6～图7示出本实施方式的旋叶扇10与以往的旋叶扇20的比较结果。图6是示出功耗[W]相对于旋叶扇的转速[RPM(Rotations Per Minute)]的图，图7是示出噪音[dBA]相对于风量[m3/min]的图。如图6～图7所示，本实施方式的旋叶扇10具有上述形状，因而与以往的旋叶扇20相比较而言，能够相对于转速而降低功耗(高效率)以及相对于风量而降低噪音(静音)。
本发明不限定于上述实施方式，能够在不脱离发明的精神和范围的情况下进行各种变更和变形。

Claims (8)

1.一种旋叶扇，其以旋转轴为中心进行旋转，并向与所述旋转轴平行的第一方向送风，所述旋叶扇的特征在于，具备：
毂部，其以所述旋转轴为中心进行旋转；以及
在所述毂部的外周面设置的多个叶片，
所述多个叶片各自包括与所述毂部的所述外周面接合的第一部分以及与所述第一部相比远离所述旋转轴的第二部分，
所述第一部分和第二部分各自具有旋转方向的后部相对于前部而朝向所述第一方向弯曲的形状，
所述后部相对于所述前部的弯曲角度为，所述第二部分的所述弯曲角度大于所述第一部分的所述弯曲角度。
2.根据权利要求1所述的旋叶扇，其特征在于，
所述第一部分的所述弯曲角度在5度～15度的范围内，
所述第二部分的所述弯曲角度在15度～35度的范围内。
3.根据权利要求1所述的旋叶扇，其特征在于，
所述第二部分的所述后部的厚度比所述第一部分的所述后部的厚度厚。
4.根据权利要求1所述的旋叶扇，其特征在于，
在所述第一部分以及所述第二部分的各部分，所述旋转方向的所述前部相对于与所述旋转轴垂直的面倾斜，
所述前部相对于所述面的倾斜角度为，所述第二部分的所述倾斜角度小于所述第一部分的所述倾斜角度。
5.根据权利要求4所述的旋叶扇，其特征在于，
所述第一部分的所述倾斜角度在15度～25度的范围内，
所述第二部分的所述倾斜角度在3度～20度的范围内。
6.根据权利要求1所述的旋叶扇，其特征在于，
所述多个叶片各自具有以所述旋转轴为中心的半径方向的端部朝向与所述第一方向相反的第二方向弯曲的形状。
7.一种风扇，其特征在于，
具备根据权利要求1至6中的任一项所述的旋叶扇。
8.一种循环器，其特征在于，
具备根据权利要求1至6中的任一项所述的旋叶扇。
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