CN1908446A - 螺旋桨风机的护罩、旋转叶轮以及螺旋桨风机 - Google Patents

Abstract

本发明的护罩具有主体部(5B)、安装基座(7)、和多个支撑梁(10)，所述各个支撑梁(10)从所述旋转叶轮(8)吹出的空气的流动方向上游侧向所述旋转叶轮(8)吹出的空气的流动方向下游侧逐渐增厚，所述各支撑梁(10)中位于所述旋转叶轮(8)吹出的空气的流动方向下游侧的缘部(10ti)朝向与所述旋转叶轮(8)的旋转轴平行的方向，并且，位于所述旋转叶轮吹出的空气的流动方向上游侧的缘部相对于所述旋转叶轮旋转方向朝向反方向。本发明的螺旋桨风机(11)包括在形成旋转部的轮毂部(31)上配置有多个叶片部(32)所构成的旋转叶轮(13)、使旋转叶轮(13)旋转的马达以及具有保持所述马达的马达保持部的护罩(12)。

Description

螺旋桨风机的护罩、旋转叶轮以及螺旋桨风机

本申请主张2005年8月3日在先提出的日本专利申请号2005-225856、2005-225858以及2005-225859的优先权的利益的同时，在本申请中加入这些文献的全部内容。

技术领域

本发明涉及螺旋桨风机的护罩、旋转叶轮以及螺旋桨风机。

背景技术

在车辆中设有用于冷却散热器或空调装置的冷凝器等热交换器的螺旋桨风机。在特开2002-47937号公报中披露了将风机轮毂支撑于护罩上使用的桁条。为了在低速行驶时提高风机效率并降低噪音，该桁条的纵横比应大于1，同时，使截面的长边方向朝向空气随风机驱动的流动方向，并且，在因车辆高速行走时的空气流产生桁条的负压一侧的侧面设置空腔。

但是，由于车辆的发动机舱内除了作为车辆动力源的发动机之外，还装载有其它辅助装置，因此，剩余的空间极其有限。所以，用于冷却散热器或冷凝器的螺旋桨风机在空气流动方向的尺寸受到限制。结果，风机与桁条的间隔变小，螺旋桨风机运行时的噪音增大。此外，虽然桁条的强度要求能够支撑风机及风机驱动装置(例如，电动马达)，但是，如果为了抑制螺旋桨风机运行时的噪音而将桁条变薄，则无法确保桁条的强度。在特开2002-47937号公报中并未考虑这一问题。因此，在特开2002-47937号公报中披露的现有技术对于控制空气流动方向尺寸，同时，减少噪音，并还能确保桁条支撑强度而言，还有待改善的余地(第1个问题)。

此外，由于对车辆用散热器·冷凝器进行冷却的螺旋桨风机设置于狭小的发动机舱内，并要求减轻重量，因此，其冷却风流动方向的深度尺寸一定要小。但是，由于上游的散热器为矩形，而螺旋桨风机的进气口为圆形，因此，减小深度尺寸将使螺旋桨风机的护罩中冷却风的流路截面形状急剧变化。因此，在螺旋桨风机(旋转叶轮)的圆周方向会形成不均匀的偏流，从而产生令人不快的BPF(叶片通过频率)噪音。

此外，作为冷却对象的散热器·冷凝器必须小型具有良好的热交换性能，因此，其通风阻力很大。因此，螺旋桨风机是在与送风方向逆向的高静压差的条件下被驱动的。这样，旋转叶轮的螺旋桨面上的流动分离，以致存在同一风量条件下将造成输入及噪音增大的问题。

对于这些问题，在以往的螺旋桨风机中，已知有特开平7-167095号公报中披露的技术。以往的螺旋桨风机(电动风机)是由电动马达旋转驱动的电动风机，其特征在于，设有用于接收电动马达的驱动力而旋转的轮毂部和设置于该轮毂周围并沿圆周方向分离的9至13片叶片(叶片部)，并且，上述叶片是从叶片根部到叶片前端的前进角为35度至45度的前进叶片。

但是，在上述特开平7-167095号公报中记载的螺旋桨风机中，其降低噪音的性能并不充分(第2个问题)。

此外，由于以往的螺旋桨风机中设置的旋转叶轮一般都带有多个叶片，因此，当通过电动机等驱动装置驱动旋转叶轮旋转时，将带动多个叶片旋转，以便通过这些叶片使空气流动。这样，将使空气流动进行送风的这些叶片固定于旋转叶轮带有的轮毂上。轮毂是为连接叶片与驱动装置的轴并将驱动轴的旋转传递到叶片上而设置的。因此，所述轮毂对送风并没有多少贡献。所以，在以往的旋转叶轮中，为了增加送风量，有的采用通过加大旋转叶轮中叶片的占有率来提高送风性能的方法。例如，在特开2004-218513号公报中，将叶片与轮毂的连接部分延长到以轮毂的旋转轴为中心的径向内侧，以加大叶片在该径向上的长度。这样，由于能够提高从轴向观察旋转叶轮时的叶片的占有率，因此，能够增大送风量，从而能够提高送风性能。

但是，在上述旋转叶轮中，由于轮毂以圆筒形状为基调，因此，轮毂对提高送风性能没什么贡献这一点依然未得到改变。而且，如上述旋转叶轮那样，将叶片延长到以轮毂的旋转轴为中心的径向的内侧，会使轮毂上游侧的端部在旋转轴的圆周方向产生径向落差，因此，可能造成该处空气流动的紊乱。在空气流动出现紊乱的情况下，由于效率降低将使送风性能降低，并且容易产生噪音(第3个问题)。

发明内容

本发明的目的在于至少解决以上各个问题。

为了解决上述第1个问题，涉及本发明的螺旋桨风机(propellerfan)的护罩的第1种构成的特征在于，具有容纳螺旋桨风机的旋转叶轮(回転翼車)的主体部、位于该主体部的中心部并支撑用于驱动上述旋转叶轮的旋转叶轮驱动装置的安装基座、以及从该安装基座呈放射状伸出而连接该安装基座与上述主体部的多个支撑梁，上述各支撑梁从上述旋转叶轮吹出的空气的流动方向上游侧向上述旋转叶轮吹出的空气的流动方向下游逐渐增厚，上述各支撑梁中位于上述旋转叶轮吹出的空气的流动方向下游侧的缘部朝向与上述旋转叶轮的旋转轴平行的方向，并且，上述旋转叶轮吹出的空气的流动方向上游侧的缘部相对于上述旋转叶轮旋转方向朝向反方向。

这种螺旋桨风机的护罩，在旋转叶轮吹出的空气通过支撑梁时，从旋转叶轮吹出的空气的流动将通过支撑梁被改变为旋转叶轮旋转轴的方向。即，支撑梁能够以减少旋转叶轮吹出的气流中所带的旋转成分的方式进行整流。此外，由于支撑梁的上游侧相对于旋转叶轮的旋转方向向反方向倾斜，因此，旋转叶轮吹出的空气可沿支撑梁的上游侧顺利流动并渐渐改变流动方向。通过这些作用，能够减少旋转叶轮与支撑梁之间的压力干涉，抑制作为噪音源的离散频率成分产生的噪音。

此外，支撑梁从上游侧缘部朝着下游侧缘部逐渐增厚，而且，下游侧缘部面朝向与旋转叶轮的旋转轴平行的方向。由于支撑梁形成了这种截面形状，因此，可以增加支撑梁的截面二次力矩。另外。在支撑梁下游侧，可充分确保截面面积。通过这些作用，特别是，能够确保在旋转叶轮旋转轴方向的强度。结果，即使在限制空气流动方向的尺寸时，也能够减少噪音，并且，还能确保用于支撑旋转叶轮及旋转叶轮驱动装置的支撑梁的强度。

涉及本发明的螺旋桨风机的护罩的第2种结构特征在于，上述支撑梁从安装基座侧向护罩主体部，在上述旋转叶轮吹出的空气的流动方向上游侧的上述支撑梁的缘部与包含上述旋转叶轮旋转轴的平面之间的距离加大。

由于所述第2种螺旋桨风机的护罩具有上述第1种螺旋桨风机的护罩的结构，因此，能够实现与上述第1种螺旋桨风机的护罩相同的作用和效果。而且，该螺旋桨风机的护罩设有的支撑梁从安装基座侧向护罩主体部，即向支撑梁长边方向的外侧，支撑梁上游侧相对于含有旋转叶轮旋转轴的平面的倾斜加大。这样，能够在支撑梁的长边方向整个区域中减小旋转叶轮与支撑梁之间的压力干涉，从而能够更有效地抑制离散频率成分产生的噪音。

此外，涉及本发明的第1种螺旋桨风机的特征在于，包括上述的螺旋桨风机的护罩、安装于上述安装基座上的旋转叶轮驱动装置以及由上述旋转叶轮驱动装置驱动的旋转叶轮。

在所述第1种螺旋桨风机中，在旋转叶轮吹出的空气通过支撑梁时，从旋转叶轮吹出的空气的流动将通过护罩的支撑梁改变为旋转叶轮旋转轴的方向。即，支撑梁具有减少旋转叶轮吹出的气流具有的旋转成分的整流作用。此外，由于支撑梁的上游侧相对于旋转叶轮旋转方向向反方向倾斜，因此，旋转叶轮吹出的空气可沿支撑梁的上游侧顺利流动并逐渐改变流动方向。通过这些作用，能够减少旋转叶轮与支撑梁之间的压力干涉，并抑制作为噪音源的离散频率成分产生的噪音。

上述护罩设有的支撑梁从上游侧缘部朝下游侧缘部逐渐增厚，而且，下游侧缘部朝向与旋转叶轮的旋转轴平行的方向。由于支撑梁形成这种截面形状，因此，可以增加支撑梁的截面二次力矩。另外，能够确保支撑梁下游处的截面面积。特别是，通过这些作用能够确保在旋转叶轮旋转轴方向的强度。结果，即使在限制空气流动方向的尺寸时，仍能够减小噪音，同时能够确保用于支撑旋转叶轮及旋转叶轮驱动装置的支撑梁的强度。

上述本发明的螺旋桨风机的护罩及第1种螺旋桨风机能够限制空气流动方向的尺寸，并且，能够降低噪音，而且，还能够确保用于支撑旋转叶轮及旋转叶轮驱动装置的支撑梁的强度。

为了解决上述第2个问题，本发明的第2种螺旋桨风机包括在构成旋转部的轮毂部上配置多个叶片部所构成的旋转叶轮、使上述旋转叶轮旋转的马达以及具有保持上述马达的马达保持部的护罩，其特征在于，上述旋转叶轮的轴向宽度H与前端部的直径D_F之比H/D_F处于H/D_F≤0.12的范围内，上述轮毂部的直径D_m与上述叶片部的前端部的直径D_F之比D_m/D_F处于D_m/D_F≤0.50的范围内，上述叶片部的圆周方向间距P与弦长C之比P/C处于1.0≤P/C≤1.2的范围内，而且，上述叶片部的外周侧向上述旋转叶轮的旋转方向前进。

对于第2种螺旋桨风机而言，在具有低扁平度H/D_F的旋转叶轮中，对轮毂与叶片部的直径比D_m/D_F以及叶片部的间距弦长比P/C进行了均衡化(適正化)，而且，叶片部采用了前进叶片，因此，能够抑制旋转叶轮螺旋桨面上流动的剥离。也就是说，由于能够提高在正常工作区域中的送风性能(空力性能)，因此，会使旋转叶轮的工作稳定。因此，具有改善螺旋桨风机噪音性能的优点。

此外，在所述第2种螺旋桨风机中，从上述叶片部的径向外侧端部中弦长比c/C为50[％]的点S向上述旋转叶轮的旋转中心引出直线m，此时，上述直线m与上述叶片部的径向内侧端部的交点T的弦长比c/C处于0.10≤c/C≤0.30的范围内。

在该螺旋桨风机中，从叶片部的径向外侧端部中弦长比c/C为50[％]的点S向旋转叶轮的旋转中心引出直线m，此时，由于该直线m与叶片部的径向内侧端部(轮毂部)的交点T的弦长比c/C是经过均衡化的，因此，旋转叶轮的前进度得到均衡化，故具有进一步提高螺旋桨风机噪音性能的优点。

另外，在第2种螺旋桨风机中，弦长比c/C为50[％]的上述叶片部上的曲线1((注)英文字母1)是半径为R的大致圆弧形，上述曲线1的半径R与旋转叶轮的直径D_F之比R/D_F处于0.2≤R/D_F≤0.5的范围内。

在该螺旋桨风机中，弦长比c/C为50[％]的叶片部上的曲线1是半径为R的大致圆弧状，该曲线1的半径R与旋转叶轮3的直径D_F之比R/D_F(前进度)被均衡化的，因此，其具有提高螺旋桨风机噪音性能的优点。

此外，对于所述第2种螺旋桨风机而言，绘制出弦长比c/C为50[％]的上述叶片部上的曲线1、和具有与上述旋转叶轮的直径D_F之比r/D_F为0.35≤r/D_F≤0.5的半径r且在上述旋转叶轮的旋转中心上具有中心的圆，将这些曲线1与圆的交点作为原点O，将通过原点O及上述旋转叶轮的旋转中心的直线作为Y轴，将与Y轴正交的通过原点O的直线作为X轴，此时，上述曲线1形成在X轴上具有中心的圆弧。

在这种螺旋桨风机中，由于曲线1形成中心位于X轴的圆弧，因此，旋转叶轮3的前进度得以均衡化，从而具有进一步提高螺旋桨风机噪音性能的优点。

此外，在这种第2种螺旋桨风机中，形成于上述旋转叶轮中的上述叶片部的数量Z为6片以上、9片以下。

在这种螺旋桨风机中，由于对形成于旋转叶轮中的叶片部的片数Z进行了均衡化，因此，能够特别降低产生的噪音成分中由BPF噪音产生的声音功率。因此，具有进一步提高螺旋桨风机噪音性能的优点。

此外，对于上述第2种螺旋桨风机而言，在相对于上述旋转叶轮，以不均匀的间距P配置多个上述叶片部的结构中，根据各叶片部的间距P的平均值设定上述间距弦长比P/C。

在该螺旋桨风机中，由于适当地规定了间距弦长比P/C，因此，特别降低了产生的噪音成分中，尤其是由BPF噪音形成的声音功率。因此，具有进一步提高螺旋桨风机噪音性能的优点。

对于第2种螺旋桨风机而言，在具有低扁平度H/D_F的旋转叶轮中，由于对轮毂与叶片部的直径比D_m/D_F以及叶片部的间距弦长比P/C进行了均衡化，而且，叶片部采用了前进叶片部，因此，能够抑制旋转叶轮螺旋桨面上流动的剥离。也就是说，由于提高在正常运行区域中的送风性能(空力性能)，因此，使旋转叶轮的工作稳定。因此，具有提高螺旋桨风机的噪音性能、送风性能及送风效率的优点。

为了解决上述第3个问题，本发明的旋转叶轮，具有多个叶片部(叶片部)、和在外周面设有上述多个叶片部的轮毂部，其特征在于，在上述外周面在上述轮毂部旋转轴的轴方向上的两个端部中，一个端部作为上游侧端部，上述两端部中另一端部作为下游侧端部，在这种情况下，上述外周面具有：倾斜部，随着从上述上游侧端部向上述下游侧端部的方向，沿离开上述旋转轴的方向相对于上述旋转轴倾斜；和平行部，沿上述旋转轴形成，上述平行部形成于从连接部至上述下游侧端部之间，该连接部是上述叶片部与上述外周面连接的部分，并且，该平行部在上述连接部至上述下游侧端部之间，与倾斜部延长部相比，位于上述旋转轴径向的更内侧，该倾斜部延长部是从上述倾斜部延续的上述倾斜部的假想延长部分。

在本发明的旋转叶轮中，轮毂的外周面具有自上游侧端部向下游侧端部的方向，沿离开轮毂的旋转轴的方向相对于旋转轴倾斜的倾斜部、和沿旋转轴形成的平行部，平行部从连接部向下游侧端部形成。也就是说，轮毂以大致圆锥状形成，平行部只形成于从连接部至下游侧端部的范围内。以此方式，使旋转叶轮以旋转轴为中心旋转并使空气从上游侧端部向下游侧端部的方向流动，在这种情况下，可以从空气流动的上游侧向下游侧使流路的宽度变窄。即，从上游侧向下游侧能够形成缩流流路，从而在旋转叶轮旋转时，能够抑制叶片部表面上负压部分的压力过低。因此，能够抑制在负压部分空气的剥离，从而能够抑制由剥离引起的送风效率降低以及发生剥离时产生的噪音等。此外，由于平行部比作为倾斜部的假想延长部分的倾斜部延长部更位于旋转轴径向的内侧，因此能够加大平行部侧的叶片部的面积。因此，能够增加流过该叶片部的空气量。结果，在提高送风性能及效率的同时还可降低噪音。

此外，本发明的旋转叶轮的特征在于，上述叶片部的后缘形成锯齿形状，该锯齿形状沿以上述旋转轴为中心的圆周方向形成凹凸。

在这种旋转叶轮中，由于后缘呈锯齿形状，因此，在后缘附近的空气流动的紊乱较小，从而能够抑制空气的大幅度剥离。结果，能够进一步确保提高送风性能及效率并降低噪音。

此外，本发明的旋转叶轮的特征在于，上述叶片部具有朝向相反方向的2个表面，将上述2个表面中位于上述下游侧端部侧的上述表面作为压力面，将位于上述上游侧端部侧并与上述压力面相反的上述表面作为负压面，在这种情况下，在上述连接部附近的含有上述压力面与上述负压面中的至少上述压力面的上述表面上，设有以沿以上述旋转轴为中心的圆周方向的形状从上述表面突出的壁部。

在该旋转叶轮中，由于在叶片部的表面设有壁部，因此，能够对流过叶片部表面的空气进行整流，从而能够更有效地使空气流动。结果，能够进一步确保提高送风性能及效率。

此外，本发明的旋转叶轮的特征在于，上述壁部设在上述压力面与负压面两方上。

在该旋转叶轮中，由于壁部设在上述压力面与负压面两方的表面上，因此，能够进一步确保对流过叶片部表面的空气进行整流，从而使空气更有效地流动。结果，能够进一步确保提高送风性能及效率。

此外，本发明的旋转叶轮的特征在于，上述壁部，在从叶片部外侧端部至上述连接部的上述径向的距离为100％的情况下，设置在从上述连接部向上述径向外侧的距离在5％～45％范围内的位置处，其中，所述叶片部外侧端部是以上述旋转轴为中心的径向最外侧端部。

在该旋转叶轮中，通过将壁部设置于上述范围内，能够抑制连接部附近的空气紊乱对整个叶片部表面的影响。也就是说，当壁部的从连接部向叶片部外侧端部方向的距离小于从连接部至叶片部外侧端部的距离的5％时，在连接部附近的空气紊乱难以集中在比壁部更接近连接部的部分，因此，在连接部附近的空气紊乱可能会影响比壁部更接近叶片部外侧端部的部分。此外，当壁部的从连接部向叶片部外侧端部方向的距离大于从连接部至叶片部外侧端部的距离的45％时，由于在连接部附近的空气紊乱影响的范围过大，因此，会担心降低整个旋转叶轮的送风效率，从而担心降低送风性能。因此，通过将壁部的从连接部向叶片部外侧端部方向的距离设定为从连接部至叶片部外侧端部的距离的5％～45％的范围内，能够抑制在连接部附近的空气紊乱对整个叶片部表面的影响。结果，能够进一步确保提高送风性能及效率。

此外，本发明的第3种螺旋桨风机的特征在于，具有上述的旋转叶轮、以上述旋转轴为中心可旋转地支承上述旋转叶轮的驱动装置、以及内设有上述旋转叶轮并固定上述驱动装置的框体(护罩)。

在所述第3种螺旋桨风机中，由于在螺旋桨风机中设有上述旋转叶轮，因此，通过驱动装置使旋转叶轮旋转，在该螺旋桨风机中能够获得以上效果。结果，在提高送风性能及效率的同时还可降低噪音。

上述旋转叶轮具有在提高送风性能及效率的同时降低噪音的效果。此外，上述螺旋桨风机还具有在提高送风性能及效率的同时降低噪音的效果。

附图说明

图1为俯视图，其显示了将本发明实施例1的螺旋桨风机安装于车辆用热交换器中的一个例子。

图2为主视图，其显示了从车辆前方观察实施例1的螺旋桨风机的状态。

图3为图2的A-A剖视图。

图4为主视图，其显示了本发明实施例1的螺旋桨风机设有的旋转叶轮。

图5为俯视图，其显示了本发明实施例1的螺旋桨风机的护罩所具有的支撑梁。

图6为本发明实施例1的螺旋桨风机的护罩所设有的支撑梁的剖视图。

图7为本发明实施例1的螺旋桨风机的护罩所设有的支撑梁的剖视图。

图8A是图5的B-B剖视图。

图8B是图5的C-C剖视图。

图8C是图5的D-D剖视图。

图9为显示本发明实施例1的螺旋桨风机的局部剖视图。

图10是螺旋桨风机通风范围的说明图。

图11是说明图，表示了相对旋转叶轮的叶片部与热交换器之间的距离，旋转叶轮的排出流量、基于离散频率BPF的声音功率相关的比噪音K_PWL-BPF以及流量集中系数R值的关系。

图12A显示了本发明实施例1的螺旋桨风机的护罩所具有的支撑梁的变形例。

图12B显示了本发明实施例1的螺旋桨风机的护罩所具有的支撑梁的变形例。

图12C显示了本发明实施例1的螺旋桨风机的护罩所具有的支撑梁的变形例。

图13显示了本发明实施例1的螺旋桨风机的护罩所具有的支撑梁的变形例。

图14为显示本发明实施例2的螺旋桨风机的主视图。

图15为显示本发明实施例2的螺旋桨风机的后视图。

图16为本发明实施例2的螺旋桨风机的侧面剖视图。

图17为显示图14～图16中记载的螺旋桨风机的旋转叶轮的前侧透视图。

图18是显示图17中记载的旋转叶轮的叶片部的A-A向剖视图。

图19为显示图17中记载的旋转叶轮的叶片部的俯视图。

图20为显示图17中记载的旋转叶轮的叶片部的俯视图

图21为表示图14～图16中记载的螺旋桨风机作用的说明图。

图22为表示图14～图16中记载的螺旋桨风机作用的说明图。

图23为表示图14～图16中记载的螺旋桨风机作用的说明图。

图24为表示图14～图16中记载的螺旋桨风机作用的说明图。

图25为本发明实施例3的螺旋桨风机的主视图。

图26是图25的A-A剖视图。

图27是图26的B-B向视图。

图28是从图25方向所示的旋转叶轮的外形图。

图29是从轮毂的前端部侧所示的旋转叶轮的透视图。

图30是从图29的旋转叶轮的反方向所示的旋转叶轮的透视图。

图31是图28的D-D剖视图。

图32是图31的E-E剖视图。

图33是图31的F-F剖视图。

图34是图26的C-C向视图，是旋转叶轮主要部位的详细视图。

图35是图28的G部详细视图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明进行详细说明。以下记载的实施例不应限制本发明。另外，在下面所述的实施例中的构成要素中，应包括本领域技术人员易于想到的或实质上相同的要素。

(实施例1)

涉及本实施例1的螺旋桨风机不应局限于用途，尤其适用于螺旋桨风机所设有的旋转叶轮的旋转轴方向的尺寸受到限制的螺旋桨风机。这种螺旋桨风机例如可用于对轿车、卡车等车辆中装载的热交换器进行冷却。

图1为俯视图，其显示了将实施例1的螺旋桨风机安装于车辆用热交换器中的一个例子。使用图1对实施例1的螺旋桨风机1的装载例进行说明。该螺旋桨风机1用于对车辆中装载的散热器2、冷凝器3等热交换器进行冷却。一般情况下，在轿车或卡车等车辆中，对发动机的冷却水进行冷却的散热器2或者空调装置的冷凝器3装载于车辆行驶方向的前方(以下，称为车辆前方)L侧，并通过它导引行驶风，从而对冷却水进行冷却或对制冷剂进行冷凝。

在图1所示的例子中，冷凝器3与散热器2通过连结器4形成一体。实施例1的螺旋桨风机1安装于散热器2上，其安装位置位于车辆行驶方向的后方(以下，称为车辆后方)T侧。这样，在该例子中，冷凝器3、散热器2与螺旋桨风机1形成一体，位于车辆发动机舱内并装载于车辆前方L侧。

图2为主视图，其显示了从车辆前方观察实施例1的螺旋桨风机的状态。图3为图2的A-A剖视图。图4为主视图，其显示了实施例1的螺旋桨风机设有的旋转叶轮。在图2中省略了旋转叶轮。如图3所示，实施例1的螺旋桨风机由图4所示的旋转叶轮8、图2所示的护罩5、以及图2、图3所示的电动马达(旋转叶轮的驱动装置)6构成。

图4所示的旋转叶轮8由轮毂8H和安装在其外周部的多个叶片部8W构成。虽然该旋转叶轮8设有7个叶片部8W，但是，叶片部8W的数量并不局限于此。如图3所示，旋转叶轮8的轮毂8H安装于电动马达6的旋转轴6S上。电动马达6以旋转轴Zf为中心使旋转叶轮8旋转，使空气W从车辆前方L侧流向车辆后方T侧。在此过程中，上述空气W与在散热器2、冷凝器3内部流动的冷却水或制冷剂进行热交换。此处，旋转叶轮8的旋转方向为图2、图4中的Fr方向。此外，旋转轴Zf成为电动马达6与旋转叶轮8的旋转轴。

护罩5设有安装有作为旋转叶轮驱动装置的电动马达6的圆板状安装基座7。如图2所示，安装基座7由从旋转轴Zf呈放射状伸出的多个支撑梁10支撑于护罩5的主体部5B上。安装基座7与主体部5B之间形成通风通道9。此外，如图2所示，通风通道9由支撑梁10分隔。此处，在实施例1中，虽然支撑梁10的数量为11根，但是，支撑梁的数量并不局限于此。

由于车辆的发动机舱除了装载作为车辆动力源的发动机之外，还装配有其它辅助装置，因此，剩余的空间极小。尤其是近些年来，为了提高碰撞安全性，必须确保车辆行驶方向的可展区(crushable zone)，因此，发动机舱内装载的装置在车辆行驶方向的尺寸会受到限制。因此，用于冷却冷凝器3和散热器2的螺旋桨风机1在空气W的流动方向，即与螺旋桨风机1的旋转叶轮8的旋转轴Zf平行方向的尺寸也受到限制。

由于这一尺寸限制，支撑梁10与旋转叶轮8的叶片部8W之间的间隔也受到限制，从而无法保证足够的尺寸。此处，当螺旋桨风机1运转时，通过旋转叶轮8高速旋转，处于静止侧的支撑梁10与旋转叶轮8的叶片部8W以高速相对运动。如果支撑梁10与旋转叶轮8的叶片部8W之间无法保证足够的间隔，则会助长因支撑梁10与叶片部8W之间相对运动引起的压力干涉，从而产生被称为离散频率噪音的刺耳噪音。为了解决这一问题，在实施例1的螺旋桨风机1中，护罩5所具有的支撑梁10采用了以下构造。

图5为俯视图，其显示了实施例1的螺旋桨风机的护罩所具有的支撑梁。图5显示了从车辆前方观察护罩中一根支撑梁的状态。图6、图7为实施例1的螺旋桨风机的护罩所设有的支撑梁的剖视图。图8A是图5的B-B剖视图，图8B是图5的C-C剖视图，图8C是图5的D-D剖视图。此处，支撑梁的截面是指与支撑梁的长边方向(即旋转叶轮的径向的截面。

实施例1的螺旋桨风机1的护罩5设有的支撑梁10采用的结构为，从旋转叶轮8吹出的空气的流动方向的上游侧(图6的IN处)朝旋转叶轮8吹出的空气的流动方向下游侧(图6的OUT处)，支撑梁10的厚度h逐渐增加，而且，位于旋转叶轮8吹出的空气的流动方向下游侧的支撑梁10的缘部(下称下游侧缘部)10to朝向与旋转叶轮8的旋转轴Zf平行的方向，并且，位于旋转叶轮8吹出的空气的流动方向上游侧的支撑梁10的缘部(下称上游侧缘部)10ti朝旋转叶轮8旋转方向Fr的反方向倾斜。此处，支撑梁10的厚度是指支撑梁10的截面中与支撑梁10的中心线S正交的方向上的尺寸。

通过这种结构，当旋转叶轮8吹出的空气通过支撑梁10时，从旋转叶轮8吹出的空气的流动(图6的箭头Wi)将通过支撑梁10改变为旋转叶轮8的旋转轴Zf方向(图6的箭头Wo)。即，支撑梁10起到减少旋转叶轮8吹出的气流中所带的旋转成分的整流作用。此外，由于支撑梁10的上游侧10i向旋转叶轮8旋转方向Fr的反方向倾斜，旋转叶轮8吹出的空气可沿支撑梁10的上游侧10i顺畅流动并渐渐改变流动方向。通过这些作用，能够减少旋转叶轮8与支撑梁10之间的压力干涉，并抑制作为噪音源的离散频率成分产生的噪音。

此外，该支撑梁10从上游侧缘部10ti朝下游侧缘部10to，其厚度h逐渐增加，而且，下游侧缘部10to朝向与旋转叶轮8的旋转轴Zf平行的方向。即，如图6所示，支撑梁10的厚度从上游侧缘部10ti朝下游侧缘部10to按hi、hm、ho的顺序增加。支撑梁10具有的这种截面形状可以增加其截面二次力矩，并可在支撑梁10下游侧10o充分保证截面积，以确保旋转叶轮8在旋转轴Zf方向的强度。这样，能够使其具有能够承受电动马达6、旋转叶轮8的静负荷、振动负荷以及车载时路面振动加速度的足够强度。

此处，支撑梁10的上游侧10i是指在旋转叶轮8的旋转轴Zf方向上从支撑梁10长度H的大致中心部M靠旋转叶轮8的叶片部8W侧的范围。支撑梁10的下游侧10o是指在旋转叶轮8的旋转轴Zf方向上从支撑梁10长度H的大致中心部M靠旋转叶轮8吹出的空气的流动方向下游侧(图6的OUT侧)的范围。

例如，上述支撑梁10的截面形状可采用图7所示的结构。将与支撑梁10的长度方向正交的截面的中心线定为S。这条中心线S是以假想的中心点P为中心的1/4以下的圆弧，构成下游侧缘部10to的第1圆C₁的中心位于中心线S上。并且，设置第2圆C₂、第3圆C₃等，这些圆与第1圆C₁相同，在中心线S上具有中心，并且，根据从上述下游侧缘部10to向上游侧缘部10ti的距离，半径逐渐减小。构成上游侧缘部10ti的第n圆C_n的中心位于中心线S上的最上游侧，即位于与旋转叶轮8相对的位置处。此处，若第1圆C₁的半径为r₁，第2圆C₂的半径为r₂，…第n圆C_n的半径为r_n，则r₁＞r₂＞r_n。

这样，在从构成下游侧缘部10to的第1圆C₁依次配置构成上游侧缘部10ti的第n圆C_n之后，通过分别包含第1圆C₁到第2圆C₂、第3圆C₃、…第n圆C_n的圆周上的一部分各条包络线进行连接。由两条包络线SC₁、SC₂和空气流动方向下游侧的第1圆C₁的圆弧以及空气流动方向上游侧的第n圆C_n的圆弧构成的轮廓形成实施例1的支撑梁10的截面形状。当然，决定实施例1的支撑梁10截面形状的方法并不局限于此。

实施例1的护罩5所设有的支撑梁10向其长边方向的外侧(图5的箭头Do方向)，即从安装基座7向护罩5的主体部5B，其上游侧缘部10ti的倾斜程度是不同的。如图7所示，将在由圆弧构成的上游侧缘部10ti和与支撑梁10长边方向正交的截面中的支撑梁10的中心线S的交点j处的上游侧缘部10ti的切线定为11。在将与该切线11正交的直线定为12时，直线12与包含旋转叶轮8的旋转轴Zf的平面形成的倾斜角度为θ。即，倾斜角度θ表示上游侧缘部10ti的倾斜(相对于包含旋转叶轮8的旋转轴Zf的平面的倾斜)。

如图8A～图8C所示，上述倾斜角度θ朝支撑梁10长边方向的外侧增大。即，θ₃＞θ₂＞θ1。即，从支撑梁10的长边方向内侧(安装基座7侧)朝长边方向的外侧(护罩5的主体部5B)，含有旋转叶轮8的旋转轴Zf的平面与上游侧缘部10ti之间的距离(開き)增大。从旋转叶轮8的内侧向外侧，旋转叶轮8的圆周速度增大，随之，从旋转叶轮8吹出的气流中旋转成分也增强。即，朝旋转叶轮8的径向外侧，从旋转叶轮8吹出的气流分别为Wi、Wm、Wo。朝旋转叶轮8的径向外侧，从旋转叶轮8吹出的气流在旋转叶轮8的旋转方向Fr的成分增大。

在实施例1的护罩5所具有的支撑梁10中，含有旋转叶轮8的旋转轴Zf的平面与上游侧缘部10ti之间的距离增大。因此，能够减少整个支撑梁10长边方向区域上的旋转叶轮8与支撑梁10之间的压力干涉，从而更有效地抑制离散频率噪音的产生。此外，由于下游侧缘部10to面向旋转叶轮8的旋转轴Zf，因此，可以增加截面二次力矩，并确保足够的强度。

图9为显示实施例1的螺旋桨风机的局部剖视图。图10是螺旋桨风机通风范围的说明图。图11说明了相对于旋转叶轮的叶片部与热交换器的距离，旋转叶轮的排出流量、基于离散频率BPF的声音功率相关的比噪音K_PWL-BPF以及流量集中系数R值的关系。此处，图9所示的距离t是指旋转叶轮8的叶片部8W与热交换器之间的距离。

下面，利用图10对图11所示的R值进行说明。图10的左侧表示在上述距离t无限大，即旋转叶轮8的叶片部8W与热交换器之间的距离无限分离的情况下，螺旋桨风机1的通风范围A∞。此时的R值为0，空气完全均匀地从热交换器流向螺旋桨风机。图10的右侧表示上述距离t为0，即旋转叶轮8的叶片部8W与热交换器之间不存在距离时，螺旋桨风机1的通风范围A₀。这时的R值约为2.5，空气从热交换器通过旋转叶轮8的叶片部8W部分流出。此时的R值通过(1)式表示。

R＝((1/A)×∫_A(u(a)-u_av)²da)…        (1)

此处，A为整个区域的面积，u(a)为微小区域a中无因次速度。此外，u_av为使整个区域中速度的平均值无因次化的值，其值为1。

如图11所示，随着增大上述距离t，即随着增大热交换器与旋转叶轮8的叶片部8W之间距离，旋转叶轮8的排出流量Q也增大。此外，当R值大于t₂时，R值渐渐接近一个大致一定的值。因此，旋转叶轮8的叶片部8W与热交换器之间距离t应尽可能的大，至少大于t₂为好。

但是，若加大上述t值，则会缩短旋转叶轮8的叶片部8W与支撑梁10之间的距离，结果，将增加基于离散频率BPF(叶片通过频率(Blade Passing Frequency))的噪音成分(即，与基于图11的BPF的声音功率相关的比噪音)。此处，图11中的BPF_SQ是基于支撑梁截面为矩形的BPF的噪音成分，BPF_W是基于实施例1的支撑梁10的BPF的噪音成分。在旋转叶轮8的叶片部8W与热交换器的距离t相同时，实施例1的支撑梁10与矩形截面的支撑梁相比，可以减小基于BPF的噪音成分。即，实施例1的支撑梁10可以抑制基于BPF的噪音成分，增加旋转叶轮8的叶片部8W与热交换器之间的距离t。结果，在抑制基于BPF的噪音成分的同时，还可增加旋转叶轮8的排出流量Q。下面，对实施例1的螺旋桨风机的护罩所具有的支撑梁的变形例进行说明。

图12A～12C显示了实施例1的螺旋桨风机的护罩所具有的支撑梁的变形例。图13为实施例1的螺旋桨风机的护罩所具有的支撑梁的变形例。如图12A中所示的支撑梁10a那样，中心线Sa也可以由二条直线组合形成。此外，如图12B所示，支撑梁10b的中心线Sb由三条直线组合而成。

此外，象图12C所示的支撑梁10c那样，上游侧缘部10cti也可以不是圆弧形，而是尖缘形。这样，可进一步降低旋转叶轮8吹出的空气的阻力。此处，尖缘形是指当上游侧缘部10cti是圆弧形时，该圆弧的半径在0.5mm以下的情况。

此外，象图13所示的支撑梁10d那样，也可以在下游侧10do中形成槽10ds。这样，由于例如可使向电动马达6提供电力的电线容纳在槽10ds中，因此，能够有效地利用空间。而且，由于除去支撑梁10d的一部分，因此，能够减轻支撑梁10d的重量。另外，支撑梁也可以是空心结构。在这种情况下，可以将电线或信号线等设置于空心部，而且，通过设置空心部能够实现轻量化。

在以上的实施例1及其变形例中，由于支撑梁的上游侧相对于旋转叶轮的旋转方向朝反方向倾斜，因此，旋转叶轮吹出的空气可沿支撑梁的上游侧顺利流动并逐渐改变流动方向。另外，支撑梁的下游侧缘部朝向与旋转叶轮的旋转轴平行的方向。这样，由于可起到减少旋转叶轮吹出的气流中所具有的旋转成分的整流作用，因此，能够减小旋转叶轮与支撑梁之间的压力干涉，并抑制作为噪音源的离散频率成分噪音的产生。

此外，支撑梁从上游侧缘部朝下游侧缘部逐渐增厚，而且，下游侧缘部朝向与旋转叶轮的旋转轴平行的方向。通过这种截面形状可以增加支撑梁的截面二次力矩，并充分保证支撑梁下游侧的截面积。特别是，这些作用能够确保在旋转叶轮旋转轴方向的强度。结果，即使在空气流动方向的尺寸受到限制时，仍能够降低噪音，同时可确保用于支撑旋转叶轮及旋转叶轮驱动装置的支撑梁的强度。这样，可以减少支撑梁的根数，进一步降低空力阻力及噪音。

(实施例2)

图14～图16为显示本发明实施例2的螺旋桨风机的主视图(图14)、后视图(图15)及侧面剖视图(图16)。图17为显示图14～图16中记载的螺旋桨风机的旋转叶轮的前侧透视图。图18～图20是显示图17中记载的旋转叶轮的叶片部的A-A向剖视图(图18)及俯视图(图19及图20)。图21～图24是表示图14～图16中记载的螺旋桨风机作用的说明图。

这种螺旋桨风机11，例如在车辆的冷却用散热器或空调用冷凝器的下游处并设置在发动机的附近(图示省略)，并且，具有对散热器或者空调用冷凝器进行空气冷却的作用。螺旋桨风机11含有护罩12、旋转叶轮13以及马达14(参见图14～图16)。

护罩12由树脂材料制成，并具有主体部21、马达保持部22和肋部23(参见图16)。主体部21是中央带有导入空气用开口部的框状部件，并且，在该主体部21的内部装有旋转叶轮13和马达14。马达保持部22保持马达14的部件，并通过肋部23支承设置于主体部21开口部的中央。旋转叶轮13是包括树脂材料的轮毂部31和叶片部32的轴流式风机，并且，在构成旋转部的轮毂部31上，以环状配置了多个叶片部32(参见图14)。马达14是使旋转叶轮13旋转的动力源。该马达14在其输出侧(前面侧)与旋转叶轮13连接，同时，在其反向输出侧(后面侧)通过螺丝固定于主体部21的马达保持部22上。

在螺旋桨风机11中，若通过马达14驱动旋转叶轮13旋转，则空气从前方(冷却用散热器和空调用冷凝器侧)进入主体部21的开口部并送往后方。以此方式，对散热器、冷凝器进行冷却。

[旋转叶轮的降低噪音结构]

此处，在这种螺旋桨风机11中，(1)旋转叶轮13的扁平度H/D_F为H/D_F≤0.12(参见图16及图17)，扁平度H/D_F的定义是叶片部32的轴向宽幅H与叶片部32前端的直径D_F之比。(2)轮毂部31的直径D_m与叶片部32前端的直径D_F之比D_m/D_F为D_m/D_F≤0.50。即，该比D_m/D_F决定了冷却风的环形流路面积。(3)叶片部32的间距弦长比(pitch cord ratio)P/C为1.0≤P/C≤1.2。该间距弦长比P/C的定义是，在叶片部32的半径比(叶片部半径比)大于等于10[％]且小于等于95[％]的环形半径尺寸范围内的任意的圆筒截面A-A(参见图18)中，叶片部32的圆周方向间距P与弦长C之比。此外，(4)叶片部32的外周侧向旋转叶轮13的旋转方向前进(前进叶片(前進翼))。

采用这种结构，在具有低扁平度H/D_F的旋转叶轮13中，对轮毂部31与叶片部32的直径比D_m/D_F以及叶片部32的间距弦长比P/C进行了均衡化，而且，叶片部32采用了前进叶片，因而能够抑制旋转叶轮13的旋转失速。这样，由于提高了在正常工作区域中的送风性能(空力性能)，因此，能够使旋转叶轮13稳定工作，从而具有提高螺旋桨风机11的噪音性能、送风性能以及送风效率的优点。

例如，若叶片部32的间距弦长比P/C变小，则旋转叶轮13的失速点压力(即使降低风量Φ差压也难以增加的状态下的压力)会增加(参见图21)。但是，当间距弦长比P/C为P/C＜1.0时，由于相邻的叶片部32会出现重叠，因此，难以进行树脂制成的旋转叶轮13的成形制造(参见图22)。

(变形例1)

在螺旋桨风机11中，在从叶片部32的径向外侧端部中弦长比c/C为50[％]的点S向旋转叶轮13的旋转中心引出直线m时，该直线m与叶片部32的径向内侧端部(轮毂部31)的交点T的弦长比c/C最好在0.10≤c/C≤0.30的范围(参见图19)。这样，由于旋转叶轮13的前进度得到均衡化，因而具有进一步提高螺旋桨风机11的噪音性能、送风性能以及送风效率的优点。

弦长比c/C是指在以旋转叶轮13的旋转中心为中心的圆筒截面视图中(参见图19)，距离叶片部32的前缘(先行旋转侧的缘部)的距离c相对于叶片部32的弦长C的比率。

(变形例2)

在这种螺旋桨风机11中，弦长比c/C为50[％]的叶片部32上的曲线1是半径为R的大致圆弧形，曲线1的半径R与旋转叶轮13的直径D_F之比R/D_F最好在0.2≤R/D_F≤0.5的范围(参见图20)，R/D_F为0.3≤R/D_F≤0.4(R/D_F0.36)更好。以此方式，由于旋转叶轮13的前进度得到均衡化，因此具有进一步提高螺旋桨风机11的噪音性能、送风性能以及送风效率的优点。

例如，当旋转叶轮13的前进度过小或过大时，螺旋桨叶片面上流动的剥离将造成螺旋桨风机11噪音性能(K_PWL)的恶化(参见图23)。

(变形例3)

在这种螺旋桨风机11中，首先，绘制出弦长比c/C为50[％]的叶片部32上的曲线1，接着，绘制出半径r为与旋转叶轮13的直径D_F之比r/D_F为0.35≤r/D_F≤0.5且中心位于上述旋转叶轮旋转中心的圆(参见图20)。将曲线1与圆的交点作为原点(叶片中心原点)O，并将通过原点O与旋转叶轮13的旋转中心的直线作为Y轴，将与Y轴正交的通过原点O的直线作为X轴。

这时，曲线1最好是中心位于X轴的圆弧。即，在XY座标系中，曲线1可用(X+R)²+Y²＝R²(R：曲线1的半径)表示。这样，由于旋转叶轮13的前进度得到均衡化，因此，具有进一步提高螺旋桨风机11的噪音性能、送风性能以及送风效率的优点。

(变形例4)

在螺旋桨风机11中，形成于旋转叶轮13中的叶片部32的片数Z最好为6片以上且9片以下。而且，叶片部32的片数Z最好为奇数(7片或者9片)。这种结构对减少产生的噪音成分中BPF噪音的声音功率尤其有效，从而具有提高螺旋桨风机11噪音性能的优点。

另外，在叶片部32的片数Z与螺旋桨风机1的噪音性能之间的关系中，轮毂部31上的叶片部32的弦长C_H与旋转叶轮3的直径D_F之比C_H/D_F越大，产生的噪音(K_PWL)就越小，并且不易出现旋转叶轮3的失速，因而比较理想(参见图24)。另一方面，间距弦长比P/C越小，产生的噪音(K_PWL)也越小，因而也比较理想。但是，当间距弦长比P/C低于一定值(P/C＜1.0)时，旋转叶轮13的成形制造非常困难。因此，形成于旋转叶轮3中的叶片部32的片数Z是在考虑了这些因素的基础上设定的。

(变形例5)

在螺旋桨风机11中，采用了多个叶片部32以不同的间距P设置于旋转叶轮13中的结构。这时，间距弦长比P/C最好根据各叶片部32的间距P的平均值来设定。由于间距弦长比P/C得到设定得适当，因此，这种结构对减少所产生的噪音成分中BPF噪音的声音功率尤其有效，从而具有进一步提高螺旋桨风机1噪音性能的优点。

(实施例3)

图25为本发明实施例3的螺旋桨风机的主视图。图26是图25的A-A剖视图。图27是图26的B-B向视图。图中所示的螺旋桨风机101具有在轮毂111上设有多个叶片部131并通过树脂成形的旋转叶轮110和作为内设有旋转叶轮110的框体的护罩103。其中，护罩103具有流路形成面104和以圆筒状形成的圆筒部105，旋转叶轮110设置于圆筒部105的内侧。此外，旋转叶轮110支承于作为驱动装置的马达150上并可旋转，马达150固定于护罩103上。

具体地说，轮毂111具有以大致圆形的圆板状形成的前端部112，在前端部112的圆形形状中心，形成沿该前端部112的圆形的轴向贯穿的连接孔120。马达150，将该马达150驱动时旋转的马达轴151插入连接孔120中并与连接孔120相连，以此方式，可转动地支承轮毂111。即，旋转叶轮110将连接孔120的中心轴作为轮毂111的旋转轴125，以该旋转轴125为中心可旋转地由马达150支承。此外，在上述护罩103中，在圆筒部105轴向的两个端部的一端上设有多个马达支承部106，多个马达支承部106均是从圆筒部105朝圆筒部105的径向内侧形成的。通过将马达150固定于马达支承部106上，从而能使其固定于护罩103中。此外，使从电源(图示省略)供电的电线152与马达150相连，另外，在电线152中与马达150侧的端部相反的端部处，设有与另一电线152相连的连接器153。

此外，设置在旋转叶轮110所具有的轮毂111上的多个叶片部131是从轮毂111朝以上述旋转轴125为中心的径向的外侧形成的。护罩103的圆筒部105的半径稍微大于旋转叶轮110的叶片部131的外端部分与旋转轴125之间的距离，旋转叶轮110以圆筒部105形状的圆筒形的轴(图示省略)与旋转轴125所重叠的方向设置于圆筒部105的内侧。此外，使上述流路形成面104与圆筒部105的轴向的两个端部中的设置了马达支承部106的一侧端部的相反侧端部相连。其形状在旋转轴125的轴向上离开圆筒部105的位置处为矩形，越靠近圆筒部105越接近圆形。

此外，内置于护罩103的圆筒部105中的旋转叶轮110的方向如下：轮毂111的前端部112位于流路形成面104侧，马达150位于马达支承部106侧。而且，在旋转轴125的轴向，在流路形成面104形成方向的反方向，即在设置了马达支承部106的方向上，在比马达150更远离流路形成面104的位置处，设有隔热板107。隔热板107用薄板制作，并固定于马达支承部106上。

图28是从图25方向所示的旋转叶轮的外形图。图29是从轮毂的前端所示的旋转叶轮的透视图。图30是从图29的旋转叶轮的反方向所示的旋转叶轮的透视图。上述旋转叶轮110中的轮毂111带有围绕整个前端部112周围的外周面113。该外周面113从前端部112沿旋转轴125的轴方向的一个单方向设置，外周面113在旋转轴125的轴方向上的两个端部中，前端部112侧的端部构成上游侧端部114，前端部112侧的端部的相反侧的端部构成下游侧端部115。此外，多个叶片部131通过连接部132连接到外周面113上，这些叶片部131形状均相同。

在这些相同形状的多个叶片部131中，以上述旋转轴125为中心的径向最外侧的端部作为叶片部外侧端部133而设置。从连接部132向叶片部外侧端部133，叶片在旋转轴125的圆周方向或圆形前端部112的圆周方向上的宽度加宽。此外，各个叶片部131在上述圆周方向上的两个端部中，一端为叶片部131的前缘134，另一端为叶片部131的后缘135。其中，前缘134向后缘135的方向弯曲凸起，后缘135向离开前缘134的方向略微弯曲凸起。而且，后缘135在以上述旋转轴125为中心的圆周方向上形成了凹凸的锯齿形状。

此外，在从旋转轴125的轴向观察时，这些叶片部131的形状为上述形状的板状，以该板状形成的叶片部131具有面向相反方向的二个表面。这二个表面中位于轮毂111的下游侧端部115侧的表面形成压力面136，位于上游侧端部114侧同时与压力面136相反的表面形成负压面137。

图31是图28的D-D剖视图。此外，各叶片部131相对于以旋转轴125为中心的圆周方向倾斜。所述倾斜的方向为使前缘134靠近上游侧端部114且后缘135靠近下游侧端部115的方向。因此，各叶片部131以从前缘134到后缘135、从上游侧端部114侧朝向下游侧端部115侧的方式，相对于上述圆周方向倾斜。以此方式，压力面136面向前缘134侧的另一叶片部131，负压面137面向后缘135侧的另一叶片部131。

此外，轮毂111的外周面113具有倾斜部116和平行部117。其中，平行部117形成于从叶片部131的连接部132至下游侧端部115之间。平行部117中叶片部131的前缘134侧的端部，在以旋转轴125为中心的圆周方向上的位置与前缘134的位置大致相同，即，平行部117的前缘134侧的端部从前缘134沿旋转轴125的轴向向下游侧端部115的方向而形成。此外，平行部117的叶片部131的后缘135侧以与相对于以旋转轴125为中心的圆周方向倾斜的叶片部131的连接部132的倾角大致相同的角度，从后缘135向下游侧端部115形成。即，平行部117以大致直角三角形的形状形成，其中，下游侧端部115与前缘134侧的端部形成直角，从前缘134通过后缘135直至下游侧端部115连续形成的部分形成斜边。此外，倾斜部116形成于平行部117的周围。

图32是图31的E-E剖视图。图33是图31的F-F剖视图。作为轮毂111的外周面113的一部分的倾斜部116，从上游侧端部114向下游侧端部115，以离开旋转轴125的方向相对于旋转轴125倾斜。即，倾斜部116的形状是圆锥形的一部分。此外，平行部117是从作为叶片部131与轮毂111的外周面113连接的部分的连接部132向下游侧端部115形成的，并构成沿旋转轴125形成的平面。此外，与从倾斜部116延续的倾斜部116的假想延长部分、即倾斜部延长部126相比，平行部117位于旋转轴125径向的更内侧。即，倾斜部延长部126是在设有平行部117的部分上设置了倾斜部116时的假想部，与该假想的倾斜部116、即倾斜部延长部126相比，平行部117形成于旋转轴125径向的更内侧。

此外，由于平行部117形成于叶片部131的连接部132的靠下游侧端部115侧，即压力面136侧，在连接部132的上游侧端部114侧形成了倾斜部116，因此，倾斜部116形成于负压面137侧。所以，连接部132的压力面136侧的形状成为沿平行部117的形状，负压面137侧的形状成为沿倾斜部116的形状。此处，从前缘134到后缘135，叶片部131是从上游侧端部114向下游侧端部115倾斜的，倾斜部116自上游侧端部114向下游侧端部115的方向，沿离开旋转轴125的方向而相对于旋转轴125倾斜。另外，由于负压面137侧的形状是沿倾斜部116的形状，因此，连接部132从负压面137的前缘134向后缘135远离旋转轴125，这样，负压面137在以旋转轴125为中心的径向的长度从前缘134向后缘135越来越短。

图34是图26的C-C剖视图，是旋转叶轮主要部位的详细视图。此外，在上述平行部117中，叶片部131的前缘134侧的端部与从该端部在以旋转轴125为中心的圆周方向邻接的倾斜部116，在以旋转轴125为中心的径向上的位置是不同的，这部分的平行部117和倾斜部116具有落差(台阶)。因此，这部分的平行部117和倾斜部116通过沿旋转轴125的径向形成的台阶部118连接。此外，平行部117在下游侧端部115的位置上，上述圆周方向上的台阶部118侧端部之外的端部在以旋转轴125为中心的径向上的位置与倾斜部116在径向上的位置大致相同。而且，台阶部118连接该端部与邻接的平行部117之间。这样，平行部117，在下游侧端部115位置处，台阶部118侧的端部位于上述径向上的最内侧，离台阶部118越远就越靠近径向的外侧，在离台阶部118最远的位置处由另一台阶部118与邻接的平行部117连接。这样，各平行部117通过台阶部118与邻接的平行部117连接，以此方式，在沿旋转轴125的轴向观察下游侧端部115时的外周面113的形状为棘轮齿轮形状。此外，形成为该爪形齿轮形状的轮毂111具有恒定的厚度。另外，在轮毂111的内侧设有多个呈板状的肋119。

图35是图28的G部详细视图。在上述压力面136与负压面137上设有作为壁部的导向栅条(guide fence)140，导向栅条140包括内周导向栅条141和外周导向栅条142。其中，内周导向栅条141在叶片部131的连接部132的附近，设置在比连接部132更靠近叶片部外侧端部133的部分，外周导向栅条142在叶片部外侧端部133的附近，设置在比叶片部外侧端部133更靠近连接部132的部分。另外，内周导向栅条141还设置于压力面136与负压面137两者的表面上，外周导向栅条142仅设置于负压面137上。这些导向栅条140以沿着以旋转轴125为中心的圆周方向的形状，从叶片部131的表面突出。即，各个导向栅条140是沿以旋转轴125为中心的圆周方向弯曲的板状形状形成的，并从前缘134附近至后缘135而形成。另外，从前缘134到后缘135，导向栅条140距离叶片部131表面的高度越来越高。

此外，内周导向栅条141设置于压力面136与负压面137两个面上，双方的内周导向栅条141在以旋转轴125为中心的径向的位置大致相同。假设从叶片部131的连接部132至叶片部外侧端部133的以旋转轴125为中心的径向距离J为100％，那么，压力面136侧的内周导向栅条141及负压面137侧的内周导向栅条141最好均设置于从连接部132向上述径向外侧的距离K为5％～45％范围的位置。

下面，对旋转叶轮110的制造方法进行说明。由于旋转叶轮110由树脂制造，因此，通过注射成形等方法成形。即，在具有旋转叶轮110形状的空间的模具(图示省略)中注入液态树脂，使树脂充满该空间并使其固化成形。该模具由使旋转轴125轴向的上游侧端部114侧的部分成形的模具和使下游侧端部115侧的部分成形的模具构成，叶片部131的负压面137侧和轮毂111的倾斜部116由上游侧端部114侧用的模具成形。叶片部131的压力面136侧和轮毂111的平行部117由下游侧端部115侧用的模具成形。在制造旋转叶轮110时，组合这些模具，使树脂流入由这些模具形成的旋转叶轮110形状的空间内，树脂固化后，沿上述轴向拆下这些模具。这样，就可将旋转叶轮110从模具中取出，以上述形状使旋转叶轮110成形。

实施例3的螺旋桨风机101采用了以上结构。下面，对其作用进行说明。使与设置在上述螺旋桨风机101中的马达150相连的电线152的连接器153与连接电源的另一电线152相连，以此实现马达150与电源的电连接，若马达150接通电源，则马达150的马达轴151开始旋转。若马达轴151开始旋转，则与马达轴151相连的带有连接孔120的旋转叶轮110的轮毂111将以旋转轴125为中心旋转。由此，旋转叶轮110整体以旋转轴125为中心旋转。就其旋转方向而言，旋转叶轮110的各叶片部131分别向每个叶片部131的前缘134方向旋转。即，旋转叶轮110向各叶片部131的前缘134处于行进方向的方向旋转。

若沿该方向使旋转叶轮110旋转，则由于叶片部131的压力面136侧朝向前缘34侧的另一叶片部131倾斜，因此，压力面136侧阻截空气。由于各叶片部131以随着从前缘134向后缘135，从轮毂111的上游侧端部114朝向下游侧端部115的方式相对于圆周方向倾斜，因此，若压力面136侧阻截空气，则该空气将会向轮毂111的下游侧端部115的方向流动。即，通过旋转叶轮110的旋转，在压力面136侧，空气将沿压力面136从前缘134侧向后缘135侧流动，此外，在这部分空气从前缘134侧向后缘135侧流动的同时，还会沿从上游侧端部114侧向下游侧端部115侧的方向流动。若旋转叶轮110旋转，则空气以此方式连续流动，因此，在旋转叶轮110运转时，空气将从护罩103的流路形成面104侧向设有马达支承部106的方向，沿旋转轴125的轴向流动。

由于以上述方式，叶片部131的压力面136侧阻截空气，因此，空气的压力上升。与空气压力上升的压力面136侧相反，由于在负压面137侧，随着旋转叶轮110的旋转，叶片部131移动时将推开空气，因此，会使负压面137侧的空气压力下降。就是说，通过旋转叶轮110的旋转，在负压面137侧，空气将沿负压面137从前缘134侧向后缘135侧流动。由于负压面137是流动方向上的略微凸起部，因此，绕过凸起部时流速变快，使负压面137侧的空气压力比压力面136侧的空气压力低。即负压面137侧的空气对于压力面136侧的空气是负压。

因此，在旋转叶轮110高速旋转且叶片部131高速移动的情况下，可以使更多的空气从流路形成面4的方向向马达支承部106的方向沿旋转轴125的轴向流动。在这种情况下，压力面136侧的空气压变得更高，负压面137侧的空气压变得更低。此处，连接叶片部131的轮毂111带有倾斜部116。沿旋转轴125从上游侧端部114向下游侧端部115方向流动的空气也沿倾斜部116流动。从上游侧端部114向下游侧端部115方向，倾斜部116是向离开旋转轴125的方向倾斜的。这样，轮毂111周围的空气的流路，从空气流动的上游侧向下游侧，其宽度变窄。即，空气的流路形成从上游侧向下游侧流路变窄的缩流流路。

此外，在叶片部131的连接部132中，负压面137侧的形状是沿倾斜部116的形状，而且，负压面137从前缘134向后缘135方向，在以旋转轴125为中心的径向上的流路间隔越来越窄。这样，从前缘134向后缘135，沿负压面137流动的空气将一直附着于叶片表面，且空气压变高，从而抑制了因空气压太低所产生的剥离。

与此相对，在叶片部131的连接部132的压力面136侧形成平行部117。与倾斜部延长部126相比，该平行部117位于上述径向的更内侧。由于压力面136侧的连接部132的形状是沿平行部117的形状，因此，与负压面137侧的连接部132相比，压力面136侧的连接部132位于上述径向的更内侧，压力面136的面积相应地增大。因此，压力面136可以接受更多的空气，使其从上游侧端部114侧向下游侧端部115侧流动。

此外，当空气沿负压面137从前缘134向后缘135流动时，由于后缘135为锯齿形状，因此，在后缘135附近流动的空气因为该锯齿形状会产生小的紊乱。即，能够进一步促进后缘135处产生的空气涡流的细微化。

此外，沿压力面136及负压面137流动的空气通过这些表面上形成的内周导向栅条141和外周导向栅条142进行整流。例如，在内周导向栅条141与连接部132之间流动的空气从前缘134至后缘135从持续在其间流动。

在以上的螺旋桨风机101中，轮毂111在平行部117以外的大部分以作为倾斜部116的大致圆锥状形成，并以圆锥为基调的形状形成。这样，当空气从上游侧端部114向下游侧端部115的方向流动时，可形成缩流流路，当旋转叶轮110旋转时，可抑制负压面137上空气的压力变得过低。因此，即使空气以低压从负压面137的前缘134流向后缘135，仍能够抑制因空气的压力过低引起的空气剥离，进而抑制因剥离引起的送风效率低下以及产生剥离时发生的噪音等。此外，由于与倾斜部延长部126相比，平行部117位于旋转轴125的径向的更内侧，因此，增加了平行部117侧的叶片部131的表面，即压力面136的面积，从而可增加叶片部131上流过的空气量。结果，在提高送风性能及效率的同时还可降低噪音。

此外，由于叶片部131的后缘135呈锯齿形状，因而可进一步促进在后缘135产生的空气涡流的细微化，并抑制空气的大幅剥离。结果，能够进一步确保提高送风性能及效率，同时降低噪音。

此外，由于在叶片部131的表面设有作为壁部的导向栅条140，因此，可对在叶片部131的表面流动的空气进行整流，从而使空气有效流动。此外，由于外周面113是由倾斜部116和平行部117形成的，因此，沿外周面113流动的空气容易产生紊乱，但是，即使气流产生紊乱，导向栅条140仍可阻止这种紊乱。也就是说，即使在外周面113空气产生紊乱，该空气从与外周面113相连的叶片部131的连接部132附近到达叶片部131的表面，这一流动紊乱的空气也只能在叶片部131表面上的导向栅条140与连接部132之间流动。而且，由于平行部117形成于叶片部131的压力面136侧，虽然沿轮毂111的外周面113流动的空气在叶片部131的压力面136侧容易产生紊乱，但是，在叶片部131的压力面136侧也设置了导向栅条140。以此方式，由于在容易流过紊乱空气的压力面136，能够抑制该紊乱的空气在更大范围流动，因此，能更有可靠地抑制因流动紊乱的空气流动引起在容易发生空气剥离等不良现象的整个压力面136上发生剥离等不良情况。结果，能够进一步确保提高送风性能及效率，同时降低噪音。

此外，由于导向栅条140设置于压力面136与负压面137两个的表面上，因此，能够更可靠地对流过叶片部131表面的空气进行整流，使空气更有效地流动。此外，由于压力面136侧的空气压比叶片部131的负压面137侧高，因此，压力面136侧的空气有时从叶片部131的后缘135流入负压面137侧。即使在这种情况下，由于负压面137的表面设置了导向栅条140，因此，从压力面136侧流入的空气也可以被限制于导向栅条140的设置范围之内，从而抑制因该部分空气引起的乱流。结果，能够进一步确保提高送风性能及效率。

此外，当空气从压力面136侧流入负压面137侧时，常常是从后缘135侧流入的，因此，气流的紊乱多从后缘135侧开始发生。由于导向栅条140的距叶片表面的高度从前缘134到后缘135是越来越高的，因此，即使气流在后缘135附近发生紊乱，也可将该紊乱更可靠地限制于导向栅条140的设置范围之内，从而更可靠地抑制该紊乱对叶片部131整体的影响，避免空气剥离等不良现象在整个叶片部131发生。结果，能够进一步确保提高送风性能及效率。

此外，在从叶片部131的连接部132至叶片部外侧端部133的以旋转轴125为中心的径向距离J为100％的情况下，通过将内周导向栅条141设置于从连接部132向上述径向外侧的距离K为5％～45％范围内的位置处，可抑制连接部132附近的紊乱气流对叶片部131表面整体的影响。也就是说，如果使从连接部132至内周导向栅条141的径向距离K大于等于从连接部132至叶片部外侧端部133的距离J的5％，那么，在连接部132附近空气紊乱时，通过内周导向栅条141可使该紊乱气流更可靠地限制于接近连接部132的部分内，从而能够抑制连接部132附近发生的紊乱气流对整个叶片部131表面的影响。

此外，通过使从连接部132至内周导向栅条141的径向距离K小于等于从连接部132至叶片部外侧端部133的距离J的45％，可在连接部132附近空气发生紊乱时，抑制紊乱气流到达接近叶片部外侧端部133的部分，从而防止紊乱气流影响范围过大，避免因紊乱气流影响范围过大降低旋转叶轮110整体的送风效率。这样，能够抑制连接部132附近发生的紊乱气流对叶片部131表面整体的影响，避免空气剥离等不良现象在整个叶片部131发生，尤其是可将紊乱气流的影响范围限制在靠近连接部132的部分。在旋转叶轮110的叶片部131中，靠近叶片部外侧端部133的部分的圆周速度比靠近连接部132的部分高，因此，靠近叶片部外侧端部133的部分的送风作用更大。通过使紊乱气流的影响范围限制在靠近连接部132的部分，可使靠近叶片部外侧端部133的部分实现稳定送风。结果，可进一步确保提高送风性能及效率。

此外，旋转叶轮110的轮毂111形成为下游侧端部115侧的直径比上侧游侧端部114侧大的以圆锥为基调的形状。但是，从叶片部131的连接部132至轮毂111的下游侧端部115为止，形成了与旋转轴125平行的平行部117。这样，就可去除在轮毂111以圆锥形为基调形成时的从叶片部131至下游侧端部115的根切(under cut)部分。也就是说，当轮毂111以圆锥形为基调形成且叶片部131一体设置于轮毂111上时，如果通过树脂成形方法制造，那么在旋转叶轮110的成形模具中，由于叶片部131侧的直径比下游侧端部115小，因此，对从叶片部131至下游侧端部115的部分进行成形的模具在旋转叶轮110成形之后无法沿旋转轴125的轴向取下。与此相对，在上述的旋转叶轮110中，由于从叶片部131至下游侧端部115形成了与旋转轴125平行的平行部117，因此，在注入模具中的树脂固化之后，模具很容易沿旋转轴125的轴向取下，从而能够容易地拔出成形后的旋转叶轮110。这样，可以简单地用树脂制造上述旋转叶轮110，从而能够降低制造成本。

而且，由于轮毂111的壁厚是恒定的，因此，在采用树脂成形法制造旋转叶轮110时，可以使树脂固化时的尺寸按一定的比例变化。以此方式，由于可以减少树脂固化时的变形，因此，能够容易获得较高精度。结果，可提高旋转叶轮110的精度。

由于上述螺旋桨风机101设有上述旋转叶轮110，因此，通过作为驱动装置的马达150使旋转叶轮110转动，从而能够在该螺旋桨风机101获得上述效果。结果，能够提高送风性能和效率，同时降低噪音，从而获得高质量的螺旋桨风机101。

虽然上面说明了本发明的实施例，但是，在本发明中，本领域技术人员易于导出其它的效果或变形例。本发明的实施例不应局限于上面所说明的特定实施例。因此，在不超出发明内容及等同的发明构思的范围内，可作出各种改进。

Claims (15)

1.一种螺旋桨风机的护罩，其特征在于，具有容纳螺旋桨风机的旋转叶轮的主体部、位于该主体部的中心部并支撑用于驱动所述旋转叶轮的旋转叶轮驱动装置的安装基座、以及从该安装基座呈放射状伸出而连接该安装基座与所述主体部的多个支撑梁，

所述各支撑梁从所述旋转叶轮吹出的空气的流动方向上游侧向所述旋转叶轮吹出的空气的流动方向下游逐渐增厚，

所述各支撑梁中位于所述旋转叶轮吹出的空气的流动方向下游侧的缘部朝向与所述旋转叶轮的旋转轴平行的方向，并且，所述旋转叶轮吹出的空气的流动方向上游侧的缘部相对于所述旋转叶轮旋转方向朝向反方向。

2.根据权利要求1所述的螺旋桨风机的护罩，其特征在于，所述支撑梁从安装基座侧向护罩主体部，在所述旋转叶轮吹出的空气的流动方向上游侧的所述支撑梁的缘部与包含所述旋转叶轮旋转轴的平面之间的距离加大。

3.一种螺旋桨风机，其特征在于，包括权利要求1所述的螺旋桨风机的护罩、安装于所述安装基座上的旋转叶轮驱动装置以及由所述旋转叶轮驱动装置驱动的旋转叶轮。

4.一种螺旋桨风机，其特征在于，具有在构成旋转部的轮毂部上配置多个叶片部所构成的旋转叶轮、使所述旋转叶轮旋转的马达以及具有保持所述马达的马达保持部的护罩，

所述旋转叶轮的轴向宽度H与前端部的直径D_F之比H/D_F处于H/D_F≤0.12的范围内，所述轮毂部的直径D_m与所述叶片部的前端部的直径D_F之比D_m/D_F处于D_m/D_F≤0.50的范围内，所述叶片部的圆周方向间距P与弦长C之比P/C处于1.0＜P/C＜1.2的范围内，而且，所述叶片部的外周侧向所述旋转叶轮的旋转方向前进。

5.根据权利要求4所述的螺旋桨风机，其特征在于，从所述叶片部的径向外侧端部中弦长比c/C为50[％]的点S向所述旋转叶轮的旋转中心引出直线(m)，此时，所述直线(m)与所述叶片部的径向内侧端部的交点T的弦长比c/C处于0.10≤c/C≤0.30的范围内。

6.根据权利要求4所述的螺旋桨风机，其特征在于，弦长比c/C为50[％]的所述叶片部上的曲线(1)是半径为R的大致圆弧形，所述曲线(1)的半径R与旋转叶轮的直径D_F之比R/D_F处于0.2≤R/D_F≤0.5的范围内。

7.根据权利要求4所述的螺旋桨风机，其特征在于，绘制出弦长比c/C为50[％]的所述叶片部上的曲线(1)、和具有与所述旋转叶轮的直径D_F之比r/D_F为0.35≤r/D_F≤0.5的半径r且在所述旋转叶轮的旋转中心上具有中心的圆，将这些曲线(1)与圆的交点作为原点(O)，将通过原点(O)及所述旋转叶轮的旋转中心的直线作为Y轴，将与Y轴正交的通过原点O的直线作为X轴，此时，所述曲线(1)形成在X轴上具有中心的圆弧。

8.根据权利要求4所述的螺旋桨风机，其特征在于，形成于所述旋转叶轮中的所述叶片部的数量Z为6片以上、9片以下。

9.根据权利要求4所述的螺旋桨风机，其特征在于，在相对于所述旋转叶轮，以不均匀的间距P配置多个所述叶片部的结构中，根据各叶片部的间距P的平均值设定所述间距弦长比P/C。

10.一种旋转叶轮，具有多个叶片部、和在外周面设有所述多个叶片部的轮毂部，其特征在于，

在所述外周面在所述轮毂部旋转轴的轴方向上的两个端部中，一个端部作为上游侧端部，所述两端部中另一端部作为下游侧端部，

在这种情况下，所述外周面具有：倾斜部，随着从所述上游侧端部向所述下游侧端部的方向，沿离开所述旋转轴的方向相对于所述旋转轴倾斜；和平行部，沿所述旋转轴形成，

所述平行部形成于从连接部至所述下游侧端部之间，该连接部是所述叶片部与所述外周面连接的部分，并且，该平行部在所述连接部至所述下游侧端部之间，与倾斜部延长部相比，位于所述旋转轴径向的更内侧，该倾斜部延长部是从所述倾斜部延续的所述倾斜部的假想延长部分。

11.根据权利要求10所述的旋转叶轮，其特征在于，所述叶片部的后缘形成锯齿形状，该锯齿形状沿以所述旋转轴为中心的圆周方向形成凹凸。

12.根据权利要求10所述的旋转叶轮，其特征在于，

所述叶片部具有朝向相反方向的2个表面，

将所述2个表面中位于所述下游侧端部侧的所述表面作为压力面，将位于所述上游侧端部侧并与所述压力面相反的所述表面作为负压面，在这种情况下，

在所述连接部附近的含有所述压力面与所述负压面中的至少所述压力面的所述表面上，设有以沿以所述旋转轴为中心的圆周方向的形状从所述表面突出的壁部。

13.根据权利要求12所述的旋转叶轮，其特征在于，所述壁部设在所述压力面与所述负压面两方上。

14.根据权利要求12所述的旋转叶轮，其特征在于，所述壁部，在从叶片部外侧端部至所述连接部的所述径向的距离为100％的情况下，设置在从所述连接部向所述径向外侧的距离在5％～45％范围内的位置处，其中，所述叶片部外侧端部是以所述旋转轴为中心的径向最外侧端部。

15.一种旋转叶轮，其特征在于，具有权利要求10所述的旋转叶轮、以所述旋转轴为中心可旋转地支承所述旋转叶轮的驱动装置、以及内设有所述旋转叶轮并固定所述驱动装置的护罩。

Images