CN118043560A - 叶轮 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种叶轮,能够不在翼的基部设置圆角,而减轻轮毂部与翼部密集的部位的应力的集中。叶轮(23)具备:轮毂部(33),配置在旋转中心线(C)上;主板部(31),从轮毂部(33)突出并在与旋转中心线正交的平面上呈放射状扩展;以及多个翼部(32),向主板部(31)的一方的法线方向突出并排列成环状,多个翼部(32)为开放型,多个翼部(32)描绘的最外径(D2)大于主板部(31)的最外径(D1),翼部(32)仅与主板部(31)连接,并且具有靠近旋转中心线C的前缘(41)和远离旋转中心线(C)的后缘(42),在与主板部(31)相连的根部具有叶片侧曲部(51),所述叶片侧曲部(51)以越靠近主板部(31)前缘(41)越远离轮毂部(33)的方式弯曲。
Description
技术领域
本发明的实施方式涉及叶轮。
背景技术
已知有具备盘主体的叶轮(日文:インペラー),该盘主体具有沿半径方向引导从旋转轴方向流入的流体、例如空气的引导面。在引导面设置有沿周向(旋转方向)排列的多个翼(日文:翼)。在盘主体的中心设置有安装于旋转轴的凸台部。
翼的前端基部圆角的曲率大于翼的侧面基部圆角的曲率。因此,能够充分确保相邻的翼之间的流路,并且减轻作用于翼的基部的应力的集中。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-185733号公报
发明内容
发明所要解决的课题
一般的叶轮具备固定于旋转轴的轮毂部、与轮毂部连接并向径向扩展的主板部、以及从主板部突出的多个翼部。在以往的叶轮中,轮毂部配置在相当于主板部的圆盘主体的内侧,多个翼部配置在圆盘主体的外侧。因此,在以往的叶轮中,不会被轮毂部妨碍,设置于各个翼的基部的圆角增加翼的基部的壁厚,减轻翼的基部的应力集中。
然而,在具有与主板部的相同的面邻接的轮毂部和翼部的叶轮的情况下,有时轮毂部与翼的基部接近,难以确保在翼的基部设置圆角的空间上的富余。
因此,本发明的目的在于提供一种叶轮,能够不在翼的基部设置圆角,而减轻轮毂部与翼部密集的部位的应力集中。
用于解决课题的手段
本发明的实施方式的叶轮具备:轮毂部,配置在叶轮的旋转中心线上;主板部,从所述轮毂部突出并在与所述旋转中心线正交的平面上呈放射状扩展;以及多个翼部,向所述主板部的一方的法线方向突出并排列成环状,所述多个翼部为开放型,所述多个翼部描绘的最外径大于所述主板部的最外径,各个所述翼部仅与所述主板部连接,并且具有靠近所述旋转中心线的内侧缘和远离所述旋转中心线的外侧缘,各个所述翼部在与所述主板部相连的根部具有叶片侧曲部,所述叶片侧曲部以越靠近所述主板部所述内侧缘越远离所述轮毂部的方式弯曲。
附图说明
图1是具备本发明的实施方式的叶轮的制冷循环装置的室内机的示意性立体图。
图2是具备本发明的实施方式的叶轮的制冷循环装置的室内机的示意性纵剖面图。
图3是本实施方式的叶轮的仰视图。
图4是从底面侧表示本实施方式的叶轮的立体图。
图5是本实施方式的叶轮及喇叭口的纵剖面图。
图6是本实施方式的叶轮的翼部的根部附近的立体图。
图7是本实施方式的叶轮的翼部的根部附近的仰视图。
图8是本实施方式的叶轮的翼部的立体图。
图9是本实施方式的叶轮的立体图。
图10是本实施方式的叶轮的立体图。
图11是从底面侧表示本实施方式的叶轮的另一例的立体图。
具体实施方式
参照图1至图11对本发明的叶轮的实施方式进行说明。此外,在多个附图中,对相同或相当的结构标注相同的附图标记。
图1是具备本发明的实施方式的叶轮的制冷循环装置的室内机的示意性立体图。
图2是具备本发明的实施方式的叶轮的制冷循环装置的室内机的示意性纵剖面图。
本实施方式的制冷循环装置具备图1所示的作为利用侧的设置于室内的室内机1、以及作为热源侧的设置于室外的室外机(省略图示)。
另外,制冷循环装置具备制冷循环(省略图示)。制冷循环具备热源侧的热交换器(省略图示)、压缩机(省略图示)、利用侧的热交换器2、膨胀机(省略图示)、以及使制冷剂在这些设备中流通的制冷剂配管(省略图示)。制冷循环也可以具备切换制冷循环装置的冷却运转和加热运转的四通阀(省略图示)。
室内机1收容制冷循环的利用侧的热交换器2。室外机收容制冷循环的热源侧的热交换器、压缩机以及四通阀。膨胀机可以收容于室内机1,也可以收容于室外机。室外机和室内机经由过度配管(省略图示)连接。过渡配管是制冷剂配管的一部分。制冷循环装置使制冷剂在室外机侧的热交换器与室内机1侧的热交换器2之间循环来调节室内的空气。
室内机1的设置场所是建筑物的室内。室内机1被埋入室内的天花板,或者从天花板、梁悬吊而设置。
如图1以及图2所示,本实施方式的室内机1具备壳体5、设置于壳体5内的热交换器2以及送风装置6。送风装置6具备设于壳体5的环状的喇叭口7和从喇叭口7吸入空气并向热交换器2吹送空气的涡轮风扇8。
另外,室内机1具备作为制冷循环的膨胀机的电动膨胀阀(省略图示)。
壳体5是具有矩形的顶面、矩形的四个侧面以及矩形的底面的箱体。壳体5的顶面由顶板11堵塞。在顶板11的下表面设置有涡轮风扇8。壳体5的四个侧面被侧板12堵塞。侧面与侧面之间的角部如倒角那样倾斜。该倒角部分被倾斜板13堵塞。
壳体5的底面被底板14覆盖。在底板14的中央部设置有从室内机1的下方吸入空气的圆形的吸入口16。在底板14的外缘部设置有向下吹出空气的多个矩形的吹出口17。各个吹出口17沿着壳体5的矩形的底面各自的边。因此,室内机1从壳体5的底面的吸入口16吸入室内的空气,利用热交换器2使制冷剂与空气进行热交换,从壳体5的底面的吹出口17吹出调节后的空气。
热交换器2固定于壳体5的顶板11。在本实施方式中,热交换器2例如是翅片管式,具备排列的多个铝合金制的翅片和贯通翅片的制冷剂配管。
热交换器2设置于壳体5的内部并包围涡轮风扇8的径向外侧。热交换器2的内周面与涡轮风扇8对置,热交换器2的外周面与侧板12的内表面对置。热交换器2具有:平板部分2a,与壳体5的各个侧板12对置;以及弯曲板部分2b,与相邻的两个侧板12之间的倾斜板13对置地弯曲,将相邻的两个平板部分2a相连。平板部分2a有四个,弯曲板部分2b有三个。即,热交换器2不是连续的环状。
在底板14的吸入口16设置有环状的喇叭口7。喇叭口7的吸入侧的开口缘、即喇叭口7的上游侧端7a与底板14的外表面14a相连。喇叭口7的吹出侧的开口缘、即喇叭口7的下游侧端7b与底板14的内表面14b相连。底板14的内表面14b为平面,从喇叭口7的下游侧端7b到达热交换器2。此外,底板14的外表面14a是与喇叭口7的上游侧端7a相连的平坦的上游侧面18,底板14的内表面14b是与喇叭口7的下游侧端7b相连的平坦的下游侧面19。
此外,也可以在热交换器2的下方设置接收在热交换器2的表面产生的结露水的排水盘(省略图示)。在热交换器2作为蒸发器发挥功能的制冷运转时,通过热交换器2的空气所包含的水分、即室内的湿气在热交换器2的表面结露,作为结露水附着于热交换器2,从热交换器2滴落。排水盘承接从热交换器2落下的结露水。贮存于排水盘的结露水被设置于壳体5内的排水泵(省略图示)抽水,并通过排水管(省略图示)向室内机1的外部排水。
排水盘优选在从喇叭口7的下游侧端7b向热交换器2扩展的平面部分具有在尽量接近热交换器2的部位承接结露水的凹部。排水盘优选由与壳体5的底板14一体化的绝热材料形成。
涡轮风扇8在壳体5的大致中心具备:风扇马达22,具有沿上下方向延伸的旋转轴21;以及叶轮23,旋转一体地固定于旋转轴21。
风扇马达22对叶轮23进行旋转驱动。风扇马达22经由固定件25固定于壳体5的顶板11的内表面。
旋转驱动的叶轮23从吸入口16的喇叭口7吸入壳体5的周围的空气,向沿着底板14的内表面14b的方向呈放射状吹出空气,将吹出的空气向热交换器2吹送。
在俯视时,实质上为环状的热交换器2的中心、涡轮风扇8的旋转中心、圆形的吸入口16的中心、以及环状的喇叭口7的中心一致。涡轮风扇8的最大外径A大于喇叭口7的开口直径B。
叶轮23的旋转中心线C与风扇马达22的旋转轴21的中心线一致,在设置有室内机1的状态下沿铅垂方向延伸。
在对空调机进行制冷运转的情况下,室外机的压缩机排出高温高压的气体制冷剂,并向室外侧的热交换器(冷凝器)输送。室外侧的热交换器使在其内部流动的制冷剂与室外的空气进行热交换,使制冷剂冷凝。冷凝后的液体制冷剂通过制冷剂配管被送至室内机1。室内机1使从制冷剂配管流入的液状的制冷剂在电动膨胀阀中膨胀,将低温的气液混合制冷剂向热交换器2(蒸发器)输送。热交换器2对在其内部流动的低温的制冷剂与室内的空气进行热交换,使制冷剂气化。此时,室内被从室内机1吹出的低温的空气制冷。
在对空调机进行制热运转的情况下,室外单元的压缩机排出高温高压的气体制冷剂,向室内机1的热交换器2(冷凝器)输送。热交换器2使在其内部流动的制冷剂与室内的空气进行热交换,使制冷剂冷凝。此时,室内被从室内机1吹出的高温的空气制热。
接着,对叶轮23进行详细说明。
图3是本实施方式的叶轮的仰视图。
图4是从底面侧表示本实施方式的叶轮的立体图。
图5是本实施方式的叶轮以及喇叭口的纵剖面图。
在图1以及图2的基础上,如图3至图5所示,本实施方式的叶轮23具备:主板部31,实质上平行于与喇叭口7相连的下游侧面19且呈放射状扩展;多个翼部32,从主板部31朝向下游侧面19以及喇叭口7突出并排列成环状;以及轮毂部33,设置于主板部31的中心部。
叶轮23是纤维增强塑料(Fiber Reinforced Plastics,FRP)制、铝合金制或镁金属制的一体成形品。叶轮23例如是纤维强化塑料制,通过手糊(hand lay up)法一体成形。
主板部31为实质上厚度均匀的平板状。主板部31是从轮毂部33向叶轮23的径向外侧呈放射状延伸的多个花瓣部35的集合。
各个花瓣部35具有具有直线形状的边缘的第一边部35a和具有直线形状的边缘的第二边部35b,从中心侧(轮毂部33侧)呈三角形状或锥状延伸。花瓣部35的第一边部35a也被称为主板部31的第一缘,花瓣部35的第二边部35b也被称为主板部31的第二缘。
对于相邻的一对花瓣部35,一方的花瓣部35的第一边部35a与另一方的花瓣部35的第二边部35b对置。换言之,一方的花瓣部35的第一边部35a和另一方的花瓣部35的第二边部35b在主板部31的周向上隔着间隙而隔开,并相互在周向上彼此相对。
全部花瓣部35具有实质上相同的形状。多个花瓣部35的位于涡轮风扇8的径向内侧的端、即多个花瓣部35的根端紧密地包围轮毂部33的外周。换言之,关于相邻的一对花瓣部35,一方的花瓣部35的第一边部35a的根端与另一方的花瓣部35的第二边部35b的根端一致。多个花瓣部35的位于涡轮风扇8的径向外侧的端、即多个花瓣部35的突出端能够以假想圆连结,该假想圆的直径相当于主板部31的最外径D1。花瓣部35的突出端是由第一边部35a和第二边部35b形成的角部。
多个翼部32以及轮毂部33从主板部31向相同的方向突出。轮毂部33具有越远离主板部31越窄的圆锥台形状。以主板部31为基准的多个翼部32的突出高度比轮毂部33的突出高度高。
翼部32的数量即枚数是质数,在本实施方式中为11枚。
所有翼部32的形状实质上相同。多个翼部32为开放型。即,叶轮23不具有沿周向连接多个翼部32的要素、例如连接多个翼部32的突出端32a的罩(shroud)。各个翼部32仅与主板部31连接,与轮毂部33不接触,不连结。
各个翼部32的根端32b是与主板部31相连的各个翼部32的边缘。各个翼部32的根端32b与各个花瓣部35的第一边部35a相连。换言之,各个翼部32从各个花瓣部35的第一边部35a突出。因此,各个翼部32的根端32b具有与各个花瓣部35的第一边部35a相同的直线形状,并且具有与翼弦一致的直线形状。
各个翼部32向远离涡轮风扇8的周向且远离各自的花瓣部35的第二边部35b的方向倾斜。另外,各个翼部32从根端32b朝向突出端32a向涡轮风扇8的径向的外侧倾斜。因此,在沿着旋转中心线C观察叶轮23的图3所示的状态下,多个翼部32描绘的最外径D2大于主板部31的最外径D1。
叶轮23向花瓣部35的第一边部35a比第二边部35b在先的方向R旋转而使空气流动。即,各个翼部32的前缘41位于叶轮23的内周侧,各个翼部32的后缘42位于叶轮23的外周侧。换言之,翼部32的前缘41是与叶轮23的旋转中心线C相对较近的内侧缘,翼部32的后缘42是与叶轮23的旋转中心线C相对较远的外侧缘。
从沿着叶轮23的旋转中心线的方向观察(图3),连结作为在周向上相邻的翼部的一方的第一翼部32的后缘42与旋转中心线C的第一线段L1以及连结作为另一方的翼部的第二翼部32的后缘42与旋转中心线C的第二线段L2所成的角度θ优选为25度以上。即,翼部32的枚数优选为13枚以下的质数,在本实施方式中为11枚。
各个翼部32的突出端32a具有:第一部位45,与下游侧面19接近地配置;以及第二部位46,与喇叭口7的下游侧端7b相比朝向喇叭口7的上游侧端7a突出。即,各个翼部32的突出端32a具有进入喇叭口7的内侧的凸部47。凸部47仿照喇叭口7的形状而突出。第二部位46是凸部47的棱线。在本实施方式中,翼部32的第一部位45和下游侧面19配置成隔着数毫米左右的间隔相对。叶轮23与喇叭口7的间隔优选在叶轮23不与喇叭口7干涉而能够顺畅地旋转的范围内尽量接近。
各个翼部32的壁厚比主板部31的壁厚薄。这样的壁厚的关系与各个翼部32的壁厚与主板部31的壁厚相同的情况、或者各个翼部32的壁厚比主板部31的壁厚厚的情况相比,使作用于翼部32的离心力降低。离心力的降低减轻翼部32的变形,防止翼部32的变形引起的风量的降低。另外,壁厚比各个翼部32厚的主板部31减少离心力引起的翼部32的变形,防止翼部32的变形引起的风量的降低。
图6是本实施方式的叶轮的翼部的根部附近的立体图。
图7是本实施方式的叶轮的翼部的根部附近的仰视图。
如图6及图7所示,本实施方式的叶轮23在与翼部32的主板部31相连的根部具有叶片侧曲部51,该叶片侧曲部51以越靠近主板部31前缘41越远离轮毂部33的方式弯曲。叶片侧曲部51消除翼部32的前缘41与翼部32的根端32b所成的角部。在本实施方式中,叶片侧曲部51形成为使包含该角部的翼部32的根侧的一部分缺失的切口。
另外,叶轮23在与主板部31的轮毂部33相连的根部具有主板侧曲部52,该主板侧曲部52与叶片侧曲部51相连,并且以越靠近轮毂部33越远离最近的翼部32的方式弯曲。主板侧曲部52消除轮毂部33的根端与翼部32的根端32b所成的角部。在本实施方式中,主板侧曲部52与叶片侧曲部51同样地形成为使包含该角部在内的花瓣部35的根侧的一部分缺失的切口。
此外,翼部32的根端32b以及花瓣部35的第一边部35a实质上相互匹配。因此,叶片侧曲部51以及主板侧曲部52换言之叶片侧曲部51在翼部32的根部消除翼部32的前缘41与花瓣部35的第一边部35a所成的角部。另外,主板侧曲部52在花瓣部35的根部消除花瓣部35的第一边部35a与轮毂部33的根端所成的角部。
另外,主板侧曲部52也可以设置于与主板部31的轮毂部33相连的根部并与叶片侧曲部51相连且弯曲为朝向翼部32开放的凹形状。
在此,将翼部32的根端32b及花瓣部35的第一边部35a的延长线即到达轮毂部33的根端的线段称为翼端延长线EL1,将翼部32的前缘41的延长线即到达轮毂部33的根端的线段称为翼前缘延长线EL2。这些翼端延长线EL1以及翼前缘延长线EL2在轮毂部33的根端实质上相交,集中于一点。将轮毂部33的根端、翼端延长线EL1以及翼前缘延长线EL2实质上聚集的点称为密集点53。
考虑叶轮23的制造性,密集点53也可以扩展到直径5毫米左右的圆形的范围。即,在密集点53,只要轮毂部33的根端、翼端延长线EL1以及翼前缘延长线EL2集中于叶轮23的最外径的0.5%至2.0%的圆形的范围即可。
在此,作为比较例,假定没有叶片侧曲部51以及主板侧曲部52的叶轮。在该情况下,轮毂部33、主板部31的花瓣部35以及翼部32在密集点53相邻。即,轮毂部33的根端、花瓣部35的第一边部35a、相邻的其他花瓣部35的第二边部35b、翼部32的根端32b以及翼部32的前缘41实质上在密集点53相交。翼部32通过叶轮23的旋转而受到的力被主板部31以及轮毂部33支承。因此,作用于叶轮23的应力集中于密集点53。若密集点53的应力过大,则存在与轮毂部33的密集点53接近的部位、与花瓣部35的密集点53接近的部位以及与翼部32的密集点53接近的部位中的至少任一个破损的可能性。
因此,叶片侧曲部51以及主板侧曲部52阻碍轮毂部33、主板部31的花瓣部35以及翼部32集中于密集点53。即,在本实施方式的叶轮23中,轮毂部33、主板部31的花瓣部35以及翼部32在密集点53不相邻。
叶片侧曲部51以及主板侧曲部52具有向远离密集点53的方向凹陷的凹形状。因此,叶片侧曲部51以及主板侧曲部52使翼面积微小地减少,另一方面,使集中于密集点53、即集中于轮毂部33、主板部31的花瓣部35以及翼部32相互相接的角部的应力可靠地减少。具体而言,叶片侧曲部51使在前缘41侧集中于翼部32的根部的应力可靠地减少,主板侧曲部52使在第一边部35a侧集中于主板部31的根部的应力可靠地减少。
此外,难以像以往的叶轮那样设置用于设置圆角的厚壁部。即使增加轮毂部33、主板部31及翼部32的壁厚,也无法避免轮毂部33、主板部31及翼部32在密集点53相邻。因此,即使增加轮毂部33、主板部31及翼部32的壁厚,也无法确保设置圆角的厚壁部。然而,叶片侧曲部51以及主板侧曲部52能够容易地阻碍轮毂部33、主板部31以及翼部32集中于密集点53。
叶片侧曲部51以及主板侧曲部52可以在叶轮23的成形或成型的过程中形成,也可以在叶轮23的成形或成型之后,通过机械加工除去主板部31以及翼部32的一部分而形成。
叶轮23也可以仅具备叶片侧曲部51。即使在该情况下,也能够防止轮毂部33、主板部31的花瓣部35以及翼部32在密集点53相邻。此外,叶片侧曲部51与主板侧曲部52所成的角θ1大于叶片侧曲部51与主板部31的第一边部35a所成的角θ2,因此具备叶片侧曲部51以及主板侧曲部52这双方能够可靠地减少集中于翼部32的根部的应力以及集中于主板部31的根部的应力双方。
图8是本实施方式的叶轮的翼部的立体图。
如图8所示,本实施方式的叶轮23的翼部32的平面形状接近四边形、例如平行四边形。根端32b具有与花瓣部35的第一边部35a相连的直线形状。连结图8的点a和点b的直线是根端32b。在此,点a是前缘41的近位端,相当于密集点53。点b是后缘42的近位端。突出端32a为非直线形状,具有通过后缘42的突出端且与平行于根端32b平行的假想线VL相比向远离根端32b的方向突出的凸部47。突出端32a是连接图8的点c、点d和点e的线。在此,点c是前缘41的远位端,点e是后缘42的远位端。
连结图8的点a和点c的线是翼部32的前缘41,连结图8的点b和点e的线是翼部32的后缘42。
凸部47具有与前缘41相连且与根端32b平行并与主板部31平行的直线缘48、以及将直线缘48与后缘42相连的曲线缘49。直线缘48是连结图8的点c和点d的直线,曲线缘49是连结图8的点d和点e的曲线。沿着直线缘48以及喇叭口7的曲线缘49的一部分是突出端32a的第二部位46,曲线缘49的剩余部分是与下游侧面19接近地配置的第一部位45。即,曲线缘49的剩余部分实质上与根端32b平行。在突出端32a与喇叭口7之间以及突出端32a与下游侧面19之间存在不阻碍叶轮23的旋转的程度的间隙。该间隙优选为5毫米以下。
图9以及图10是本实施方式的叶轮的立体图。
如图9所示,本实施方式的叶轮23是具有以跨越轮毂部33和主板部31的方式取向的纤维材料55的复合材料的一体成型品(日文:一体成型品)或一体成形品(日文:一体成形品)。
另外,如图10所示,本实施方式的叶轮23是具有以跨越主板部31和各个翼部32的方式取向的纤维材料55的复合材料的一体成型品或一体成形品。
叶轮23是将例如碳纤维为单向的预浸料(日文:プリプレグ)的UD材料、编织了经纱和纬纱的预浸料的交叉材料等片状的预浸料层叠而形成的。在该情况下,叶轮23通过在高温、高压的压力容器内使树脂固化的高压釜成形、在将碳纤维的基材设置于模具内之后注入树脂而使其固化的RTM(Resin Transfer Molding:树脂传递模塑)成形、将预浸料放入预先加热的模具并利用冲压机加压同时使其固化的冲压成形等方法成形。
另外,叶轮23也可以通过注射成形以及挤出成形等方法成形含有植物纤维的树脂复合材料。植物纤维通过成形时的树脂流动而取向。
此外,叶轮23除了如图9及图10所示那样取向的纤维材料55以外,还可以包含沿任意方向取向的纤维材料55。例如,叶轮23也可以包含以与图9及图10所示的纤维材料55正交的方式取向的纤维材料55。
图11是从底面侧表示本实施方式的叶轮的另一例的立体图。
如图11所示,本实施方式的叶轮23A也可以具备将各个翼部32与轮毂部33连结的加强部件58。加强部件58不像以往的叶轮的罩那样在径向上具有宽度并在外形尺寸与内径尺寸之间具有实质的尺寸差,而是线状的部件,例如钢线。
加强部件58如伞骨那样从轮毂部33向各个翼部32的突出端32a或前缘41延伸。加强部件58通过叶轮23A的旋转防止各个翼部32向叶轮23A的径向外侧倾倒,减轻密集点53的应力的集中。
如以上那样,本实施方式的叶轮23、23A不具有罩,因此能够一体成形。因此,叶轮23、23A排除焊接(日文:溶接)不良、熔敷(日文:溶着)不良等将分体的罩与翼部接合的情况下的不良产生要因,并且与将分体的罩与翼部32接合的情况相比,能够降低旋转平衡的不均衡量。
另外,本实施方式的叶轮23、23A具备仅与主板部31连接的多个翼部32。因此,与具有罩、框架的以往的叶轮相比,叶轮23、23A能够容易地轻量化,另外,能够排除空气的流动的障碍。
而且,本实施方式的叶轮23、23A具备翼部32,翼部32具有与作为主板部31的边缘的一部分的各个花瓣部35的第一边部35a相连的根端32b。因此,叶轮23、23A能够顺畅地吹出由通过翼部32赋予了能量的空气的流动。
另外,本实施方式的叶轮23、23A具有在主板部31的周向上隔开间隙地相对的花瓣部35的第一边部35a和花瓣部35的第二边部35b。因此,叶轮23、23A能够使通过翼部32赋予了能量的空气通过相邻的花瓣部35的间隙吹出。这样的空气的流动使叶轮23的送风功能提高。另外,相邻的花瓣部35的间隙提高将叶轮23、23A一体成形时的各工序的作业性,并且使脱模变得容易。
并且,本实施方式的叶轮23、23A具备突出高度比轮毂部33的突出高度高的多个翼部32。因此,叶轮23能够降低轮毂部33的气流阻力,能够利用翼部32容易地推出气流。
另外,本实施方式的叶轮23、23A各自的翼部32的壁厚比主板部31的壁厚薄。因此,叶轮23、23A减轻翼部32的变形,防止翼部32的变形引起的风量的降低。
本实施方式的叶轮23、23A在各个翼部32的根部具有叶片侧曲部51,叶片侧曲部51以越靠近主板部31前缘41越远离轮毂部33的方式弯曲。因此,叶轮23、23A不具有翼部32的前缘41与花瓣部35的第一边部35a所成的角部,在各个翼部32的根部使在前缘41侧集中的应力可靠地减少。
另外,本实施方式的叶轮23、23A在主板部31的根部具有主板侧曲部52,该主板侧曲部52与叶片侧曲部51相连,并且以越靠近轮毂部33越远离最近的翼部32的方式弯曲。因此,叶轮23、23A不具有轮毂部33的根端与花瓣部35的第一边部35a所成的角部,使在主板部31的根部在第一边部35a侧集中的应力可靠地减少。
并且,本实施方式的叶轮23A具备将翼部32与轮毂部33连结的加强部件58。因此,叶轮23A即使不具有罩,也能够降低叶轮23整体的重量,减小离心力对翼部32的影响而抑制风量降低,并且防止翼部32的变形引起的喇叭口7与翼部32的碰撞。另外,叶轮23A能够防止因叶轮23A的旋转而各个翼部32向叶轮23A的径向的外侧倾倒,能够可靠地减少集中于各个翼部32的根部的应力、以及集中于主板部31的根部的应力。
另外,本实施方式的叶轮23、23A是具有以跨越轮毂部33和主板部31的方式取向的纤维材料55的复合材料的一体成型品或一体成形品。因此,即使万一轮毂部33与主板部31的边界部分破损,叶轮23、23A也能够防止主板部31及翼部32容易飞散。
并且,本实施方式的叶轮23、23A是具有以跨越主板部31和各个翼部32的方式取向的纤维材料55的复合材料的一体成型品或一体成形品。因此,即使万一主板部31与翼部32的边界部分破损,叶轮23、23A也能够防止翼部32容易飞散。
因此,根据本实施方式的叶轮23、23A,无需在翼部32的基部设置圆角,就能够减轻轮毂部33与翼部32密集的部位的应力的集中。
对本发明的几个实施方式进行了说明,但这些实施方式作为例子而提出,并不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式实施,在不脱离发明的主旨的范围内,能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围、主旨中,并且包含在权利要求书所记载的发明及其等同的范围内。
附图标记说明
1…室内机、2…热交换器、2a…平板部分、2b…弯曲板部分、5…壳体、6…送风装置、7…喇叭口、7a…上游侧端、7b…下游侧端、8…涡轮风扇、11…顶板、12…侧板、13…倾斜板、14…底板、14a…外表面、14b…内表面、16…吸入口、17…吹出口、18…上游侧面、19…下游侧面、21…旋转轴、22…风扇马达、23、23A…叶轮、25…固定件、31…主板部、32…翼部、32a…突出端、32b…根端、33…轮毂部、35…花瓣部、35a…第一边部、35b…第二边部、41…前缘、42…后缘、45…第一部位、46…第二部位、47…凸部、48…直线缘、49…曲线缘、51…叶片侧曲部、52…主板侧曲部、53…密集点、55…纤维材料、58…加强部件。
Claims (9)
1.一种叶轮,具备:
轮毂部,配置在叶轮的旋转中心线上;
主板部,从所述轮毂部突出并在与所述旋转中心线正交的平面上呈放射状扩展;以及
多个翼部,向所述主板部的一方的法线方向突出并排列成环状,
所述多个翼部为开放型,
所述多个翼部描绘的最外径大于所述主板部的最外径,
各个所述翼部仅与所述主板部连接,并且具有靠近所述旋转中心线的内侧缘和远离所述旋转中心线的外侧缘,
各个所述翼部在与所述主板部相连的根部具有叶片侧曲部,所述叶片侧曲部以越靠近所述主板部所述内侧缘越远离所述轮毂部的方式弯曲。
2.一种叶轮,具备:
轮毂部,配置在叶轮的旋转中心线上;
主板部,沿着与所述旋转中心线正交的平面形成,具有从所述轮毂部向径向的外方呈放射状延伸的多个花瓣部;以及
多个翼部,从所述多个花瓣部中的各个花瓣部向所述主板部的一方的法线方向延伸设置,相对于所述旋转中心轴沿周向排列,
各个所述花瓣部具有构成所述周向的一方的端部的第一边部和构成另一方的端部的第二边部,
所述多个翼部为开放型,
在沿着所述旋转中心线观察所述多个翼部的状态下,所述多个翼部描绘的最外径大于所述主板部的最外径,
各个所述翼部从所述花瓣部的所述第一边部延伸,并且与所述主板部连接,另一方面,各个所述翼部在所述径向上隔着间隙与所述轮毂部隔开,并且具有靠近所述旋转中心线的从所述第一边部的内径侧延伸的内侧缘、以及远离所述旋转中心线的从所述第一边部的外径侧延伸的外侧缘,
各个所述翼部在与所述花瓣部相连的根部具有叶片侧曲部,所述叶片侧曲部以越靠近所述花瓣部所述内侧缘越远离所述轮毂部的方式弯曲。
3.根据权利要求2所述的叶轮,
所述内侧缘相对于所述外侧缘设置于该叶轮的旋转方向的前方。
4.根据权利要求3所述的叶轮,
所述内侧缘和所述外侧缘分别具有靠近所述花瓣部的近位端和远离所述花瓣部的远位端,所述内侧缘的所述远位端设置于与所述外侧缘的所述远位端相比靠所述径向的内侧的位置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的叶轮,
所述主板部在与所述轮毂部相连的根部具有主板侧曲部,所述主板侧曲部与所述叶片侧曲部相连,并且以越靠近所述轮毂部越远离所述翼部的方式弯曲。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的叶轮,
所述主板部在与所述轮毂部相连的根部具有主板侧曲部,所述主板侧曲部与所述叶片侧曲部相连,并且弯曲为朝向所述翼部开放的凹形状。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的叶轮,具备:
加强部件,所述加强部件对于所述多个翼部,将各个翼部的每一个与所述轮毂部连结。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的叶轮,
所述叶轮是具有以跨越所述轮毂部和所述主板部的方式取向的纤维材料的复合材料的一体成型品或一体成形品。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的叶轮,
所述叶轮是具有以跨越所述主板部和各个所述翼部的方式取向的纤维材料的复合材料的一体成型品或一体成形品。
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