CN201391482Y - 螺旋桨式风扇、流体输送装置及成型模具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种螺旋桨式风扇,具备:多个叶片(21A、21B),其在周向上分开设置,且伴随旋转进行送风;连接部(31),其具有作为用于伴随旋转进行送风的翼面状表面的翼面(36),并在相互相邻的多个叶片(21A、21B)之间连接叶片(21A)及叶片(21B)的根部彼此;凸起轮毂部(41),其配置在叶片(21A、21B)的旋转中心,从连接部(31)向气流吸入侧及气流吹出侧的至少一侧突出。连接部(31),以从凸起轮毂部(41)向其外周侧延伸的方式而形成。多个叶片(21A、21B)和上述连接部(31),具有薄壁形状,并一体成型。通过这样的构成,就可提供在节省能源性和节省资源设计的方面具有较大贡献的螺旋桨式风扇。
Description
技术领域
本发明,一般而言涉及螺旋桨式风扇、流体输送装置及成型模具,更加特定地涉及:用于鼓风机的螺旋桨式风扇、用于由树脂对这样的螺旋桨式风扇进行成型的成型模具、具备了这样的螺旋桨式风扇的空调机的室外机、空气净化器、加湿器、除湿器、送风加热器、冷却装置、换气装置等流体输送装置。
背景技术
关于以往的螺旋桨式风扇,例如,在日本特开平3-88999号公报中,公开了轴流式风机,其目的在于:将正压力分离供给到螺旋桨叶片的正压力面、将负压力分离供给到负压力面,来提高螺旋桨叶片的升力,同时也提高强度(专利文献1)。在专利文献1中公开的轴流式风机,具有形成于轮毂的外周部、从轮毂轴心向半径方向外侧延伸的多片螺旋桨叶片。
另外,在日本特开2000-314399号公报中,公开了螺旋桨式风扇,其目的在于:无需进行旋转轴孔部分凸起部的后加工,而较好地进行注入口处理(专利文献2)。专利文献2公开的螺旋桨式风扇,具有圆筒状或圆锥状的轮毂部,和与轮毂部设置为一体的叶片部。
另外,在日本特开平6-74196号公报中,公开了螺旋桨式风扇,其目的在于:获得使风的流动较好地进行的轮毂形状,并且通过对轮毂的头部、筋、凸起及叶片的形状的改良获得优越性能,此外制造作业容易且提高叠置性及强度,获得良好的运输性(专利文献3)。在专利文献3中公开的螺旋桨式风扇,具有配置于旋转中央的凸起。凸起,是以带较大的圆形的头部和圆筒部为表面而构成的。在制作螺旋桨式风扇时,由于带圆形的头部是引导部,因此可以将所制作的螺旋桨式风扇按顺序叠置到深处。
另外,在日本特开平5-133392号公报中,公开了轴流式叶轮,其目的在于,对送风性能无任何阻碍,实现便宜有效的包装外形(专利文献4)。在专利文献4中公开的轴流式叶轮中,吸入侧轮毂的直径局部形成得较小,并且轮毂的各端部为圆形地形成。
专利文献1:日本特开平3-88999号公报
专利文献2:日本特开2000-314399号公报
专利文献3:日本特开平6-74196号公报
专利文献4:日本特开平5-133392号公报
一直以来,在鼓风机和冷却机上使用螺旋桨式风扇,例如,在空调的室外机中,附设用于向热交换器进行送风的螺旋桨式风扇。螺旋桨式风扇,具有:与风扇的外周侧相比较,在周向速度较慢的风扇的中心部附近送风能力减弱的特性。由于该特性,在送风路径内,设置例如热交换器等压力损失较大的干扰物时,虽然在风扇的外周侧进行正向送风,然而却在风扇的中心部附近产生逆流,其结果,产生风扇的压力流量特性在高静压区域变差的问题。
另一方面,如在上述专利文献中公开的那样,已知有在旋转中心设置较大的凸起轮毂部,从凸起轮毂部的外周延伸出多片叶片的构造的螺旋桨式风扇。在这样的螺旋桨式风扇中,通过较大的凸起轮毂部阻塞了风扇中心部附近的逆流区域,因此能够防止逆流,并抑制风扇的压力流量特性在高静压区域的恶化。另外,通常,叶片具有倾角,当将叶片的根部保持原来状态地延长时,虽然多个叶片的根部彼此为扭转的位置关系,然而通过设置较大的凸起轮毂部,就能够将进行送风的多个叶片简便地形成为一体。
然而,在设置了较大的凸起轮毂部的上述螺旋桨式风扇中,新产生了以下说明的多个问题。
即,第一个问题是,虽然可以在某种程度上抑制压力流量特性在高静压区域的恶化,然而在低压大风量区域中,却不能充分有效地利用旋转中心部,因而降低送风效率这样的问题。另外,第二问题是,由于具有较大的凸起轮毂部,而使螺旋桨式风扇自身的质量变大,因此增大对驱动用的电动机的负荷,增加耗电量这样的问题。另外,第三问题是,材料费增大,制造成本增加这样的问题。这三个问题,在考虑近来地球环境的情况下,在节省能源性和节省资源设计的方面,产生显著的缺陷。
另外,如在上述专利文献3和4中公开的那样,在保管或运输所制造的螺旋桨式风扇时,用于将多个螺旋桨式风扇在其旋转轴方向上稳定叠置的构造,对螺旋桨式风扇而言是必要的。
发明内容
因此该发明的目的在于,解决上述课题,提供一种在节省能源性和节省资源设计的方面具有较大贡献的螺旋桨式风扇。另外,该发明的另一目的在于,解决上述课题,提供一种在节省能源性和节省资源设计的方面有较大贡献,并且可以在保管和运输时叠置的螺旋桨式风扇。
本发明的螺旋桨式风扇是一种将进行送风的多个叶片以在旋转方向上分开的方式进行结合,并且将其结合区域形成为伴随旋转而进行送风的形状的螺旋桨式风扇。
根据这样构成的螺旋桨式风扇,通过将结合了多个叶片的区域形成为伴随旋转而进行送风的形状,即使在叶片的旋转中心附近也可以向正向送风,从而能提高送风能力。由此,能够实现在节省能源和节省资源设计方面具有较大贡献的螺旋桨式风扇。
另外优选为,结合领域为了伴随旋转进行送风而形成为翼面状。根据这样构成的螺旋桨式风扇,可以使形成为翼面状的、结合多个叶片的区域,有助于送风。
另外优选为,以结合区域为旋转中心,将用于旋转驱动的部件与螺旋桨式风扇一体地设置。根据这样构成的螺旋桨式风扇,可以简单地构成螺旋桨式风扇。
另外优选为,螺旋桨式风扇,是包括多个叶片与结合了上述叶片的区域地一体成型的。根据这样构成的螺旋桨式风扇,可以简单地构成螺旋桨式风扇。
本发明的另一方式的螺旋桨式风扇,具备:多个叶片,其在周向上分开设置,且伴随旋转进行送风;和连接部,其具有用于伴随旋转进行送风的翼面状的表面,并在相互相邻的多个叶片之间使叶片的根部彼此连接。
根据这样构成的螺旋桨式风扇,由于使形成于连接部的翼面状的表面有助于送风,因而即使在叶片的旋转中心附近也可以向正向送风,从而提高送风能力。由此,能够实现在节省能源和节省资源设计方面具有较大贡献的螺旋桨式风扇。
另外优选为,连接部以从用于使螺旋桨式风扇旋转驱动的旋转轴部,向其外周侧延伸的方式形成。
根据这样构成的螺旋桨式风扇,能够增大有助于送风的翼面的面积,并且使旋转轴部小型化,减小螺旋桨式风扇的质量。由此,减低螺旋桨式风扇的驱动所需的力,并可在节省能源和节省资源设计方面具有更大的贡献。
另外优选为,连接部形成翼面状的表面。根据这样构成的螺旋桨式风扇,通过利用在连接部形成的翼面状的表面,就能够提高送风能力。
另外优选为,多个叶片及连接部形成一体的并且连续的平滑地形成的翼面。根据这样构成的螺旋桨式风扇,由于叶片与连接部形成一体的并且连续的平滑地形成的翼面,且该翼面有助于送风,因而能够大幅度地提高送风能力。
另外优选为,螺旋桨式风扇还具备旋转轴部,该旋转轴部配置于叶片的旋转中心,从连接部向吸入侧及吹出侧的至少任一侧突出。另外优选为,在从其旋转轴的轴向观察螺旋桨式风扇的情况下,在与旋转轴交叉成直角的线上的旋转轴部外缘距旋转轴的距离,小于在该线上的连接部外缘距旋转轴的最小距离。根据这样构成的螺旋桨式风扇,能够增大有助于送风的翼面的面积,并且使旋转轴部小型化,减小螺旋桨式风扇的质量。由此,减低螺旋桨式风扇的驱动所需的力,并可在节省能源和节省资源设计方面具有更大的贡献。
另外优选为,叶片具有:位于旋转方向侧的前缘,和位于旋转方向相反侧的后缘。多个叶片中的第一叶片的前缘的根部,和与第一叶片相邻的第二叶片的后缘的根部连接。另外优选为,连接部形成为:随着从前缘的根部向后缘的根部的靠近,而从吸入侧向吹出侧延伸。另外优选为,连接部以如下方式形成,即,形成具有将空气从螺旋桨式风扇的气流送出方向的吸入侧送出到吹出侧的功能的结构。
根据这样构成的螺旋桨式风扇,在相互相邻的多个叶片之间由连接部使叶片的根部彼此连接,因而实现能够使形成于该连接部的翼面状的表面有助于送风的风扇形状。
另外优选为,在前缘上形成有向翼面的负压面侧凸起的第一凸部。根据这样构成的螺旋桨式风扇,由于在前缘形成有向翼面的负压面侧凸起的第一凸部,因此由第一凸部形成旋涡,所形成的旋涡沿着流线爬升到翼面上,而防止翼面上流动的脱离。因此,能提高螺旋桨式风扇的性能及效率,并且能够减低因脱离带来的噪声,从而减低风扇噪声。
另外优选为,在后缘与连接部的连结部,形成有向叶片的旋转方向的反方向凸起的第二凸部。根据这样构成的螺旋桨式风扇,由于延长了形成第二凸部的部分的叶片弦长,因而能够以更强的力进行送风。
另外优选为,在后缘与叶片外周部的连结部,形成有向叶片的旋转方向的反方向突出的第三凸部。根据这样构成的螺旋桨式风扇,由于延长了形成第三凸部的部分中的叶片的弦长,因而能够以更强的力进行送风。
另外优选为,在后缘形成有向叶片的旋转方向凹入的凹部。根据这样构成的螺旋桨式风扇,通过设置凹部,而以有效地减少阻力的方式来减少叶片的面积。虽然在相同转数下风量由于叶片的面积减少而减少,然而由于有效地减少了阻力,因而能够在相同风量下减低耗电量。
另外优选为,连接凹部两端的线、或者在端部不明确的情况下的两端部共同切线的长度X,为叶片的外径的0.33倍以上。连接凹部两端的线、或者从上述切线到凹部的最深部分的长度Y,为叶片的外径的0.068倍以下。根据这样构成的螺旋桨式风扇,由于将连接凹部两端的线、或者从上述切线到凹部最深部分的长度Y,设定为叶片的外径的0.068倍以下,因此能够更有效地将相同转数下的风量的减少率抑制得更小。另外,由于将连接凹部两端的线、或者上述切线的长度X,设定为叶片的外径的0.33倍以上,因此能够更有效地增大在相同风量下的耗电量的减低率。
另外优选为,多个叶片及连接部具有薄壁形状,并一体成型。根据这样构成的螺旋桨式风扇,能够减小螺旋桨式风扇的质量,并且提高其刚性。
另外优选为,翼面状的表面从叶片的翼面开始连续形成。根据这样构成的螺旋桨式风扇,由于叶片的翼面与连接部的翼面状的表面成为一体而有助于送风,因而能够大幅度地提高送风能力。
另外优选为,多个叶片中的第一叶片的翼面,和与第一叶片相邻的第二叶片的翼面,通过翼面状的表面连续地形成。根据这样构成的螺旋桨式风扇,能够进一步大幅度地提高送风能力。
另外优选为,翼面状的表面包括:从多个叶片中的第一叶片的翼面起延伸的第一部分,和从与第一叶片相邻的第二叶片的翼面起延伸的第二部分。连接部还具有形成于第一部分和第二部分之间,且配置在叶片的旋转中心的非翼面形状的表面。根据这样构成的螺旋桨式风扇,即使是在连接部具有部分非翼面形状的表面的情况下,通过形成于连接部的翼面状的表面,也能够提高送风能力。
另外优选为,螺旋桨式风扇通过扭转一块板状物而形成,根据这样构成的螺旋桨式风扇,例如可以通过扭转加工薄金属板,获得本发明的螺旋桨式风扇。
另外优选为,螺旋桨式风扇用形成有曲面的一体的薄壁状物来形成。根据这样构成的螺旋桨式风扇,由于用形成有曲面的一体的薄壁状物来形成,因而能够简单地成型本发明中的螺旋桨式风扇。
另外优选为,螺旋桨式风扇由树脂成型。根据这样构成的螺旋桨式风扇,能够实现轻质且刚性高的螺旋桨式风扇。
本发明的流体输送装置,具备上述任意一项所述的螺旋桨式风扇。根据这样构成的流体输送装置,由于具备本发明的螺旋桨式风扇,因而能够实现在节省能源性和节省资源设计方面具有较大贡献的流体输送装置。
本发明的成型模具,用于由树脂来成型上述任意一项所述的螺旋桨式风扇。根据这样构成的成型模具,能够制造轻质并且刚性高的树脂制螺旋桨式风扇。
另外优选为,成型模具具备用于注入具有流动性的树脂的注入口部。叶片具有位于旋转方向侧的前缘,和位于旋转方向相反侧的后缘。注入口部位于连接部或者结合区域,且是设置于与多个叶片中的第一叶片的前缘、和与第一叶片相邻的第二叶片的后缘的边界相对应的位置。根据这样构成的成型模具,由于能够抑制在第一叶片的前缘和第二叶片的后缘的边界位置上,在连接部或者结合区域产生熔合线。由此,能够防止螺旋桨式风扇的破坏刚性的降低。
另外优选为,成型模具具备用于注入具有流动性的树脂的注入口部。叶片具有位于旋转方向侧的前缘。注入口部设置于与叶片的根部相连的连接部或者结合区域的部位,且是设置于与前缘的附近相对应的位置。根据这样构成的成型模具,能够抑制在与叶片的根部相连的连接部或者结合区域的前缘部分产生熔合线。由此,能够防止螺旋桨式风扇的破坏刚性的降低。
本发明的再一方式的螺旋桨式风扇具备:多个叶片,其在周向上分开设置,且伴随旋转进行送风;连接部,其具有用于伴随旋转进行送风的翼面状的表面,并在相互相邻的多个叶片之间使叶片的根部彼此连接;旋转轴部,其配置于叶片的旋转中心,从连接部的吸入侧突出,具有与叶片的旋转轴方向的正交平面平行的端面。在从其旋转轴方向观察螺旋桨式风扇的情况下,同在与旋转轴呈直角交叉的线上的连接部外缘距旋转轴的最小距离相比,在该线上的旋转轴部外缘距旋转轴的距离较小。螺旋桨式风扇还具备平面部,该平面部设置在连接部的吹出侧,在叶片的旋转轴方向上投影旋转轴部的情况下,具有比其投影的旋转轴部的外形大的外形,并具有与端面平行的平面。
根据这样构成的螺旋桨式风扇,由于形成于连接部的翼面状的表面有助于送风,因此即使在叶片的旋转中心附近也可以向正向送风。另外,将增大有助于送风的翼面的面积,并且使旋转轴部小型化,减小螺旋桨式风扇的质量。由此,将减低螺旋桨式风扇的驱动所需的力。其结果,能够实现在节省能源和节省资源设计方面具有较大贡献的螺旋桨式风扇。
另外,由于构成为螺旋桨式风扇具备平面部,该平面部具有比旋转轴部的外形大的外形,且具有与端面平行的平面,因而可以使旋转轴部的端面与平面部的平面对准,而叠置多个螺旋桨式风扇。由此,在保管或输送时,能够以简单的方法并且稳定叠置多个螺旋桨式风扇。
另外优选为,螺旋桨式风扇还具备环状的突起部,该环状的突起部从连接部的吹出侧突出,配置在叶片的旋转中心。在叶片的旋转轴方向上投影旋转轴部的情况下,环状的突起部的内形大于其投影的旋转轴部的外形。根据这样构成的螺旋桨式风扇,在叠置的上下螺旋桨式风扇之间,将环状的突起部嵌合于旋转轴部。由此,由于限制了在螺旋桨式风扇的水平方向上的错位,因而能够更稳定叠置多个螺旋桨式风扇。
本发明的再一方式的螺旋桨式风扇具备:多个叶片,其在周向上分开设置,且伴随旋转进行送风;连接部,其具有用于伴随旋转进行送风的翼面状的表面,并在相互相邻的多个叶片之间使叶片的根部彼此连接;旋转轴部,其配置于叶片的旋转中心,从连接部的吸入侧突出。在从其旋转轴方向观察螺旋桨式风扇的情况下,同在与旋转轴呈直角交叉的线上的连接部外缘距旋转轴的最小距离相比,在该线上的旋转轴部外缘距旋转轴的距离较小。螺旋桨式风扇还具备环状的突起部,该环状的突起部设置在连接部的吸入侧,配置在旋转轴部的外周侧,并且在叶片的旋转轴方向上,突出到高于旋转轴部的位置。
根据这样构成的螺旋桨式风扇,由于使形成于连接部的翼面状的表面有助于送风,因此即使在叶片的旋转中心附近也可以向正向送风。另外,可增大有助于送风的翼面的面积,并且使旋转轴部小型化,能够减小螺旋桨式风扇的质量。由此,减低螺旋桨式风扇的驱动所需的力。其结果,能够实现在节省能源和节省资源设计方面具有较大贡献的螺旋桨式风扇。另外,由于构成为螺旋桨式风扇具备环状的突起部,因此可以通过环状的突起部叠置多个螺旋桨式风扇。由此,在保管或输送时,能够以简单的方法并且稳定叠置多个螺旋桨式风扇。
另外优选为,多个叶片中的第一叶片的翼面,和与第一叶片相邻的第二叶片的翼面,通过翼面状的表面连续地形成。根据这样构成的螺旋桨式风扇,由于叶片的翼面与连接部的翼面状的表面成为一体有助于送风,因此能够大幅度地提高送风能力。
另外优选为,螺旋桨式风扇由树脂成型。根据这样构成的螺旋桨式风扇,能够实现轻质并且刚性高的螺旋桨式风扇。
本发明的另一方式的流体输送装置,具备上述任意一项所述的螺旋桨式风扇。根据这样构成的流体输送装置,由于具备本发明的螺旋桨式风扇,因而能够实现在节省能源性和节省资源设计方面具有较大贡献的流体输送装置。
本发明的另一方式的成型模具,用于由树脂来成型上述任意一项所述的螺旋桨式风扇。根据这样构成的成型模具,能够制造轻质并且刚性高的树脂制螺旋桨式风扇。
如以上说明的那样,按照本发明,能够提供一种在节省能源性和节省资源设计方面具有较大贡献的螺旋桨式风扇。另外,按照本发明,能够在节省能源性和节省资源设计方面具有较大贡献,并且可以在保管或运输时叠置的螺旋桨式风扇。
附图说明
图1是表示在本发明的实施方式1中的螺旋桨式风扇的侧视图。
图2是表示从图1中箭头II所示的方向(吸入侧)观察到的螺旋桨式风扇的俯视图。
图3是表示从图1中箭头III所示的方向(吹出侧)观察到的螺旋桨式风扇的俯视图。
图4是从吸入侧观察图1中的螺旋桨式风扇的立体图。
图5是表示图1中的螺旋桨式风扇的一例的俯视图。
图6是表示将图5中的螺旋桨式风扇在φ295mm的位置切断时的剖视形状的立体图。
图7是表示将图5中的螺旋桨式风扇在φ130mm的位置切断时的剖视形状的立体图。
图8是表示将图5中的螺旋桨式风扇在φ95mm的位置切断时的剖视形状的立体图。
图9是表示用于比较的螺旋桨式风扇的俯视图。
图10是表示在本实施例中,螺旋桨式风扇的转数与风量的关系的图表。
图11是表示在本实施例中,螺旋桨式风扇的风量与驱动用电动机的耗电量的关系的图表。
图12是表示图5中的本实施方式的螺旋桨式风扇及图9的用于比较的螺旋桨式风扇的压力流量特性的图。
图13是用于说明本实施方式的螺旋桨式风扇的原理的图。
图14是用于说明本实施方式的螺旋桨式风扇的原理的另一图。
图15是用于说明本实施方式的螺旋桨式风扇的原理的再一图。
图16是表示在本发明的实施方式2的螺旋桨式风扇的侧视图。
图17是从吸入侧观察图16中的螺旋桨式风扇的立体图。
图18是表示沿着图17中的XVIII-XVIII线上的螺旋桨式风扇的剖视图。
图19是表示从图18中箭头XIX所示的方向观察到的螺旋桨式风扇的中心部的俯视图。
图20是表示叠置了多片图18中的螺旋桨式风扇的状态的剖视图。
图21是表示用于叠置多个螺旋桨式风扇的构造的第一变形例的剖视图。
图22是表示从图21中箭头XXII所示的方向观察到的螺旋桨式风扇的俯视图。
图23是表示叠置了多片图21中的螺旋桨式风扇的状态的剖视图。
图24是表示用于叠置多个螺旋桨式风扇的构造的第二变形例的剖视图。
图25是表示从图24中箭头XXV所示的方向观察到的螺旋桨式风扇的俯视图。
图26是表示叠置了多片图24中的螺旋桨式风扇的状态的剖视图。
图27是表示本发明的实施方式4的螺旋桨式风扇的侧视图。
图28是表示从图27中箭头XXVIII所示的方向(吸入侧)观察到的螺旋桨式风扇的俯视图。
图29是表示从图27中箭头XXIX所示的方向(吹出侧)观察到的螺旋桨式风扇的俯视图。
图30是从吸入侧观察图27中的螺旋桨式风扇的立体图。
图31是表示本发明的实施方式5的螺旋桨式风扇的侧视图。
图32是表示从图31中箭头XXXII所示的方向观察到的螺旋桨式风扇的俯视图。
图33是表示图31及图32中的螺旋桨式风扇的变形例的俯视图。
图34是表示本发明的实施方式6的螺旋桨式风扇的侧视图。
图35是表示本发明的实施方式6中,螺旋桨式风扇的转数与风量的关系的图表。
图36是表示本发明的实施方式6中,螺旋桨式风扇的风量与驱动用电动机的耗电量的关系的图表。
图37是比较相同转数的风量的图。
图38是比较相同风量的驱动用电动机的耗电量的图。
图39是在使Y/D恒定(Y/D=0.068)的情况下,比较改变了X/D时的相同风量的驱动用电动机的耗电量的图表。
图40是在使X/D恒定(X/D=0.33)的情况下,比较改变了Y/D时的相同转数的风量的图表。
图41是表示图34中的螺旋桨式风扇的变形例的俯视图。
图42是表示本发明的实施方式7的螺旋桨式风扇的侧视图。
图43是表示用于图1中的螺旋桨式风扇的制造的成型模具的剖视图。
图44是表示在制造本实施方式的两片叶片的螺旋桨式风扇的成型模具中,设置注入口部的位置的例子的俯视图。
图45是表示在制造本实施方式的三片叶片的螺旋桨式风扇的成型模具中,设置注入口部的位置的例子的俯视图。
图46是表示在图44中所示的位置以外设置了注入口部的情况下的螺旋桨式风扇的比较例。
图47是表示在图45中所示的位置以外设置了注入口部的情况下的螺旋桨式风扇的比较例。
图48是表示在制造本实施方式的两片叶片的螺旋桨式风扇的成型模具中,设置注入口部的位置的另一例的俯视图。
图49是表示在制造本实施方式的三片叶片的螺旋桨式风扇的成型模具中,设置注入口部的位置的另一例的俯视图。
图50是表示在图48中所示的位置以外设置了注入口部的情况下的螺旋桨式风扇的比较例。
图51是表示在图49中所示的位置以外设置了注入口部的情况下的螺旋桨式风扇的比较例。
图52是表示使用了图1中的螺旋桨式风扇的空调机的室外机的图。
符号标记说明:
10、48、49、50、52、53、56、57...螺旋桨式风扇;21、21A、21B、21C...叶片;21b...前缘;21c...后缘;22...凹部;26、36、36M、36N...翼面;31...连接部;37...平面;41...凸起轮毂部;42...端面;43...平面;44...平面部;45、46...突起部;58、59、60...凸部;61...成型模具;66...注入口部;75...室外机;101...中心轴。
具体实施方式
参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外,在以下参照的附图中,对于相同或者与其相当的部件,标记相同的号码。
(实施方式1)
图1是表示本发明的实施方式1中的螺旋桨式风扇的侧视图。图2是表示从图1中箭头II所示的方向(吸入侧)观察到的螺旋桨式风扇的俯视图。图3是表示从图1中箭头III所示的方向(吹出侧)观察到的螺旋桨式风扇的俯视图。图4是从吸入侧观察图1中的螺旋桨式风扇的立体图。
参照图1至图4,首先,对本实施方式的螺旋桨式风扇10的基本构造进行说明,螺旋桨式风扇10,具有:多个叶片21A、21B,其在周向上分开设置,且伴随旋转进行送风;和连接部31,其具有用于伴随旋转进行送风的作为翼面状表面的翼面36,并在相互邻接的多个叶片21A、21B之间使叶片21A及叶片21B的根部彼此连接。
螺旋桨式风扇10,以作为假想轴的中心轴101为中心旋转,从图1中的吸入侧向吹出侧进行送风。在图中,从中心轴101的轴方向观察螺旋桨式风扇10,描绘了在中心轴101的周向上使叶片21A及叶片21B相互分开的假想圆102的情况下,连接部31被限定在假想圆102的内侧,叶片21A及叶片21B被限定在假想圆102的外侧。
另外,当以其它的表达方式来说明螺旋桨式风扇10的基本构造时,螺旋桨式风扇10,以在旋转方向上使进行送风的多个叶片21A、叶片21B分开的方式结合多个叶片21A、叶片21B,并且将该结合的区域,形成为伴随旋转进行送风的形状。
接着,对本实施方式中的螺旋桨式风扇10的构造详细地进行说明。螺旋桨式风扇10,例如,由加入玻璃纤维的AS(acrylonitrile-styrene)树脂等合成树脂一体成型。
螺旋桨式风扇10为两片叶片的风扇,具有叶片21A及叶片21B(以下,在未特别区别的情况下称为叶片21)。
叶片21A及叶片21B,在螺旋桨式风扇10的旋转轴,即中心轴101的周向上,等间隔地配置。叶片21A及叶片21B,形成为相同形状,形成为在将一个叶片以中心轴101为中心朝向另一个叶片旋转的情况下,两者的形状一致。
叶片21具有:位于螺旋桨式风扇10的旋转方向侧的前缘21b、位于旋转方向的相反侧的后缘21c、相对于中心轴101位于最外周侧的外缘21a、平滑地连接前缘21b及外缘21a的叶片前端缘21d、平滑地连接后缘21c及外缘21a的叶片后端缘21e。叶片前端缘21d,具有镰刀状的尖锐形状。
在叶片21上,形成有伴随螺旋桨式风扇10的旋转进行送风(将风从吸入侧向吹出侧送出)的翼面26。
翼面26分别形成于面向吸入侧及吹出侧的一侧。翼面26形成于被前缘21b、叶片前端缘21d、外缘21a、叶片后端缘21e及后缘21c所包围的区域。翼面26形成于被前缘21b、叶片前端缘21d、外缘21a、叶片后端缘21e以及后缘21c所包围的区域的整个面上。叶片21A及叶片21B的翼面26,在从前缘21b朝向后缘21c的周向上,分别由从吸入侧向吹出侧倾斜的弯曲面形成。
叶片21A及叶片21B,由配置于中心轴101的轴周围的连接部31相互连接起来。
连接部31,在面向吸入侧及吹出侧的一侧分别具有翼面36,形成为翼型。翼面36分别与叶片21A的翼面26及叶片21B的翼面26连续形成。叶片21A的翼面26和叶片21B的翼面26是经由翼面36连续地形成的。在本实施方式中,在连接叶片21A和叶片21B的方向上,叶片21A的前缘21b与叶片21B的后缘21c相对置,叶片21B的前缘21b与叶片21A的后缘21c相对置,因此叶片21A侧的翼面的倾斜方向,与叶片21B侧的翼面的倾斜方向,为隔着中心轴101而扭转的位置关系。随着从叶片21A及叶片21B的翼面26分别向连接部31的翼面36的延伸,翼面的倾斜变小,叶片21A侧的翼面36和叶片21B侧的翼面36,基本在通过中心轴101的线上平滑地连接。即,叶片21A、叶片21B及连接部31,分别形成一体并且连续地正切形成的翼面26和翼面36。
在本实施方式的螺旋桨式风扇10中,结合叶片21A和叶片21B的区域,形成为伴随旋转而进行送风的形状。结合该叶片21A和叶片21B的区域,形成为用于伴随旋转而进行送风的翼面状。
叶片21A的前缘21b的根部与叶片21B的后缘21c的根部连接,叶片21B的前缘21b的根部与叶片21A的后缘21c的根部连接。连接部31,形成为随着从叶片21A的前缘21b的根部向叶片21B的后缘21c的根部的延伸,从吸入侧延伸到吹出侧,并形成为随着从叶片21B的前缘21b的根部向叶片21A的后缘21c的根部的延伸,从吸入侧延伸到吹出侧。
连接部31形成为:随着从叶片21A的前缘21b的根部向叶片21B的后缘21c的根部的延伸,而接着叶片21的翼面26从气流送出方向的吸入侧延伸到吹出侧,并且随着从叶片21B的前缘21b的根部向叶片21A的后缘21c的根部的延伸,而接着叶片21的翼面26从气流送出方向的吸入侧延伸到吹出侧。连接部31形成为具有以下功能的结构:将空气从螺旋桨式风扇10的气流送出方向的吸入侧送出到吹出侧。
叶片21A、叶片21B及连接部31,具有薄壁形状,且一体地成型。即,在本实施方式的螺旋桨式风扇10中,以中心轴101为中心延伸到其外周侧的一片状物体的两片叶片,由叶片21A及叶片21B与连接部31一体地成型。螺旋桨式风扇10,是包括叶片21A和叶片21B及结合叶片21A和叶片21B的区域而一体地成型的。
螺旋桨式风扇10,具有作为旋转轴部的凸起轮毂部41。凸起轮毂部41,是将螺旋桨式风扇10与作为其驱动源的未图示的电动机的输出轴连接的部分。凸起轮毂部41具有圆筒形状,并在与中心轴101重合的位置与连接部31连接。凸起轮毂部41是从吸入侧的翼面36向中心轴101的轴方向延伸而形成的。在本实施方式的螺旋桨式风扇10中,以结合叶片21A及叶片21B的区域作为旋转中心,且作为用于旋转驱动叶片21A及叶片21B的构件的凸起轮毂部41,与螺旋式风扇10一体地设置。
另外,凸起轮毂部41的形状,不局限于圆筒形状,可根据相对于电动机的输出轴的连接构造作适宜的变更。凸起轮毂部41,可以从吹出侧的翼面36延伸而形成,也可以从吸入侧及吹出侧的翼面36延伸而形成。
连接部31形成为从凸起轮毂部41的外周面延伸到其外周侧。换而言之,连接部31以如下方式形成:在从中心轴101的轴方向观察螺旋式风扇10的情况下,相比在与中心轴101直角交叉的假想线Z上的连接部31的外缘距中心轴101的最小距离L1,在其假想线Z上的凸起轮毂部41的外缘距中心轴101的距离L2较小(参照图2)。
作为螺旋式风扇10的优选形状的一例,将利用假想平面切断螺旋式风扇10的截面构成为近似椭圆形状,该假想平面是包括中心轴101和图2中的假想线Z的平面,当将周向(长轴)的长度设为a,将轴方向(短轴)的长度设为b时,使a与b的比率b/a为0.078。
另外,如果以a与b的比率b/a为0.03~0.15的方式进行树脂成型,则不仅不损害成型性及送风性能,并且,能够获得在强度上也没问题的良好的螺旋式风扇。
当比率b/a小于0.03的情况下,连接部31的树脂壁厚变得过薄,因而在强度上产生问题。更优选设定为比率b/a为0.046以上。
当比率b/a大于0.150的情况下,则连接部31的树脂壁厚变得过厚,因而产生气孔等成型性的问题,并且由于螺旋式风扇的质量变重,从而损害送风性能。更优选设定为比率b/a为0.089以下。
图5为表示图1中的螺旋桨式风扇的一例的俯视图。参照图5,在图中,表示在从中心轴101的轴方向观察的情况下具有φ460mm的外径的螺旋桨式风扇10。
图6是表示将图5中的螺旋桨式风扇在φ295mm的位置切断时的剖视形状的立体图。图7是表示将图5中的螺旋桨式风扇在φ130mm的位置切断时的剖视形状的立体图。图8是表示将图5中的螺旋桨式风扇在φ95mm的位置切断时的剖视形状的立体图。在图6中,表示叶片21的截面,在图7中,表示叶片21和连接部31的边界部分的截面,在图8中,表示连接部31的截面。
参照图6及图7,对于叶片21,连接前缘21b和后缘21c的周向上的截面形状的厚度,从叶片中心附近越靠近前缘21b及后缘21c越变薄,并形成为翼型形状,该翼型形状在比叶片中心靠近前缘21b侧的位置上具有最大厚度。参照图8,连接部31形成为与上述说明的叶片21同样的翼型形状。即,本实施方式中的螺旋桨式风扇10,无论在从叶片21的外缘21a朝向中心轴101的任何截面位置上都形成具有翼型的截面形状。
另外,以上,对由合成树脂一体成型的螺旋桨式风扇10进行了说明,然而本发明的螺旋桨式风扇不局限于树脂制。例如,也可以通过扭转加工一片薄金属板来形成螺旋桨式风扇10,也可以用具有曲面地形成的一体的薄壁状物来形成螺旋桨式风扇10。在这种情况下,也可以是将单独成型的凸起轮毂部41与螺旋桨式风扇10的旋转中心接合的构造。
接下来,对由本实施方式的螺旋桨式风扇10发挥的作用、效果进行说明。
在本实施方式的螺旋桨式风扇10中,设置连接叶片21A及叶片21B之间的翼型的连接部31。通过这样的构成,即使在以往作为凸起轮毂部不能充分地利用的旋转中心部,也可以作为具有翼型的截面形状及较大倾角的叶片而有效地利用。由此,与外周侧相比能够大幅度地增强周向速度较慢的中心部附近的送风能力,并能够大幅度地改善风扇整体的送风性能。
通过增加进行送风的叶片的面积,能够在相同转数下增加风量。此外,通过将以往存在于旋转中心部的较大的凸起轮毂部的大部分,置换为具有翼型截面形状的连接部31,能够减低螺旋桨式风扇的质量。由此,减轻驱动用电动机的负荷,并能够减低相同风量下的耗电量。
此外,作为由上述作用、效果导出的效果,可以列举出下述内容。
(1)由于能够增加相同转数时的风量,因而能够减低噪声。(近年来,例如,在空调机中,存在为了提高节省能源性而增加风量的倾向。因此,存在噪声增大而损害居住环境的舒适性的问题。对此,根据本实施方式的螺旋桨式风扇10,就能够不增大噪声而增加风量)
(2)由于能够提高压力流量特性,因而能够提高风扇性能。(近年来,例如,在空调机中,存在由于提高节省能源性伴随热交换器能力的增加而增大压力损失的倾向。当热交换器的压力损失增大时,则风量降低(折衷的关系),因而存在不能充分地获得热交换器能力增加的效果这样的问题。对此,根据本实施方式的螺旋桨式风扇10,由于能够提高压力流量特性,因而即使对于压力损失较大的热交换器,也能够抑制风量的降低,其结果,能够充分地获得热交换器能力增加的效果)。
(3)能够提高风扇效率,能够减低耗电量。(近年来,例如,在空调机中,存在为了提高节省能源性而增加风量的倾向。因此,存在电动机的耗电量增大这样的问题。对此,根据本实施方式的螺旋桨式风扇10,即使增加风量也能够抑制电动机耗电量的增大。在不增加风量的情况下,由于提高了效率,因而能够减低电动机的耗电量。
(4)通过轻质化,能够消减材料,并且能够更进一步减低电动机的耗电量。(当风扇的重量较大时,电动机轴的轴承损失增大等,需要额外的耗电量。对此,根据本实施方式中的螺旋桨式风扇10,就能够将风扇大幅度地轻质化,其结果,由于能够减少电动机轴的轴承损失等,因而能够减低电动机的耗电量)。
通过以上的理由,根据本实施方式的螺旋桨式风扇10,就能够实现保护地球环境,在节省能源性、节省资源设计方面,具有较大贡献的螺旋桨式风扇。
接下来,为了对由本实施方式的螺旋桨式风扇10发挥的上述作用、效果进行确认,而对实施例进行说明。
图9是表示用于比较的螺旋桨式风扇的俯视图。参照图9,在用于比较的螺旋桨式风扇10中,在旋转中心设置具有φ130mm外径的凸起轮毂部141,还以从该凸起轮毂部141延伸到其外周侧的方式设置叶片121(121A、121B)。叶片121的形状、大小与图5中的叶片21基本相同。
图10是表示在本实施例中,螺旋桨式风扇的转数与风量的关系的图表。参照图10,使用图5中的本实施方式的螺旋桨式风扇10,和图9中的用于比较的螺旋桨式风扇110,一边改变转数一边测量各转数下的风量。如从图中表示的图表所明确的那样,无论在任何转数区域,本实施方式的螺旋桨式风扇10,都大于用于比较的螺旋桨式风扇110的风量。例如,在转数为900rpm时,用于比较的螺旋桨式风扇110的风量为44.49m3/min,而本实施方式的螺旋桨式风扇10的风量为46.79m3/min(与比较例之比为105.2%)。
图11是表示在本实施例中,螺旋桨式风扇的风量与驱动用电动机的耗电量的关系的图表。参照图11,使用图5中的本实施方式的螺旋桨式风扇10,和图9中的用于比较的螺旋桨式风扇110,一边改变风量,一边测量各风量的驱动用电动机的耗电量。如从图中表示的图表所明确的那样,无论在任何风量区域,本实施方式的螺旋桨式风扇10,都小于用于比较的螺旋桨式风扇110的耗电量。例如,在风量为40m3/min时,用于比较的螺旋桨式风扇110的耗电量为49.8W,而本实施方式的螺旋桨式风扇10的耗电量为46.2W(与比较例之比为107.8%)。
通过以上的实施例,确认了根据本实施方式的螺旋桨式风扇10,能够在增加相同转数下的风量的同时,减低相同风量下的驱动用电动机的耗电量。
接下来,对本实施方式的螺旋桨式风扇10的性能提高的原理进行说明。
图12是表示图5中的本实施方式的螺旋桨式风扇及图9的用于比较的螺旋桨式风扇的压力流量特性的图。参照图12,在图中,将本实施方式的螺旋桨式风扇10(外径φ460mm)与用于比较的螺旋桨式风扇110(外径φ460mm)进行对比,表示在转数700rpm时的压力流量特性(P:静压-Q:风量)。
如从图中表示的图表所明确的那样,本实施方式的螺旋桨式风扇10,与用于比较的螺旋桨式风扇110相比较,提高了相同转数的P-Q特性。另外,减低了相同风量的驱动用电动机的耗电量,大幅度地改善了电动机效率。
图13至图15是用于说明本实施方式的螺旋桨式风扇的原理的图。参照图13至图15,对本实施方式的螺旋桨式风扇的上述原理详细地进行说明。
通过驱动旋转风扇的叶片21,风在风扇的翼面26上通过。此时,风首先遇到叶片21的前缘21b,然后沿着翼面26流动,并从叶片21的后缘21c流出。
考虑叶片21在工作中在距离中心最近的位置附近产生的现象。在用于比较的螺旋桨式风扇(参照图13)的情况下,风从连接叶片21的根部和凸起轮毂部141的位置的前缘21b(图13中的S1)流入翼面26。之后,由于一边旋转一边受到离心力的影响,因此流线是比同心圆略向外侧扩展的形状,描画出图13中的R1。该R1内侧的斜线部(面积A),不能完成送风的鼓风机的工作。
与此相对,本实施方式的螺旋桨式风扇,由于凸起轮毂部41非常小,与用于比较的螺旋桨式风扇相比,到距离中心更近的位置为止发挥作为叶片的作用,风从成为叶片21根部的边界的连接部31的前缘21b(图14中的S2)流入到翼面36。之后,流线比同心圆略向外侧扩展,描画出图14中的R2。与用于比较的螺旋桨式风扇同样,该R2内侧的斜线部(面积B),不能完成送风的鼓风机的工作。在图15中,表示这两者的不能完成送风的鼓风机的工作区域的面积差(A-B)。
在航空学中,众所周知升力与面积成正比。对于本实施方式的螺旋桨式风扇,风扇产生的升力增大该面积差(A-B)的量。另外,已知风是通过利用升力的反作用产生的反力而送风的,当升力较大时,该部分的反作用力也增大,从而送风能力增加。
(实施方式2)
图16是表示在该发明的实施方式2的螺旋桨式风扇的侧视图。图16是与实施方式1的图3相对应的图。图17是从吸入侧观察图16中的螺旋桨式风扇的立体图。图18是表示沿着图17中的XVIII-XVIII线上的螺旋桨式风扇的剖视图。
参照图1、图2、图16至图18,首先,对本实施方式的螺旋桨式风扇10的基本构造进行说明,螺旋桨式风扇10具备:多个叶片21A、21B,其在周向上分开设置,且伴随旋转进行送风;和连接部31,其具有作为用于伴随旋转进行送风的翼面状表面的翼面36,并在相互相邻的多个叶片21A、21B之间使叶片21A及叶片21B的根部彼此连接。换而言之,螺旋桨式风扇10以在旋转方向上使进行送风的多个叶片21A、21B分开的方式结合多个叶片21A、21B,并且将该结合区域,形成为伴随旋转而进行送风的形状。
螺旋桨式风扇10还具备凸起轮毂部41,其配置于叶片21A、21B的旋转中心,从连接部31的吸入侧突出,作为具有与叶片21A、21B的旋转轴方向的正交平面平行的端面42的旋转轴。在从其旋转轴方向观察螺旋桨式风扇10的情况下,与作为与旋转轴直角交叉的线的假想线Z上的连接部31的外缘距旋转轴的最小距离L1相比,在假想线Z上的凸起轮毂部41的外缘距旋转轴的距离L2较小。螺旋桨式风扇10,还具备平面部43,其设置于连接部31的吹出侧,在叶片21A、21B的旋转轴方向上投影凸起轮毂部41的情况下,具有比其投影的凸起轮毂部41的外形大的外形,并具有与端面42平行的平面44。
螺旋桨式风扇10,以作为假想轴的中心轴101为中心旋转,从图1中的吸入侧向吹出侧进行送风。在图中,从中心轴101的轴方向观察螺旋桨式风扇10,在中心轴101的周向上描绘了使叶片21A及叶片21B相互分开的假想圆102的情况下,连接部31被限定在假想圆102的内侧,叶片21A及叶片21B被限定在假想圆102的外侧。
接下来,对用于在保管或运送时叠置多个螺旋桨式风扇10而设置的构造详细地进行说明。图19是表示从图18中箭头XIX所示的方向观察到的螺旋桨式风扇的中心部的俯视图。
参照图18及图19,凸起轮毂部41,在从吸入侧的连接部31沿中心轴101的轴向延伸的顶端,具有端面42。端面42与中心轴101的轴向的正交平面平行地延伸。在本实施方式中,在从中心轴101的轴向观察螺旋桨式风扇10的吸入侧的情况下,端面42具有外形为圆的形状,并以中心轴101为中心具有外径d1。
螺旋桨式风扇10,具有形成平面44的平面部43。平面部43设置于设置了凸起轮毂部41的吸入侧的相反侧,即吹出侧的连接部31。平面44形成为平面部43的端面,与凸起轮毂部41的端面42平行地延伸。平面44形成于在中心轴101的轴向上比连接部31的翼面36更突出的位置。在本实施方式中,在从中心轴101的轴向观察螺旋桨式风扇10吹出侧的情况下,平面44具有外形为圆的形状,并具有外径d2,该外径d2大于以中心轴101为中心的外径d1。平面44以与端面42配置于同心轴上的方式形成。
另外,在本实施方式中,对端面42及平面44分别具有外形为圆的形状的情况进行了说明,然而不局限于此,端面42及平面44,也可以具有多边形或椭圆形等圆以外的外形。
图20是表示叠置了多片图18中的螺旋桨式风扇的状态的剖视图。参照图20,多个螺旋桨式风扇10,在其高度方向(中心轴101的轴向)上叠置。此时,多个螺旋桨式风扇10,以各螺旋桨式风扇10的吸入侧及吹出侧,朝向上下方向相同的方向的姿势叠置。多个螺旋桨式风扇10,以在下侧的螺旋桨式风扇10的端面42上,载置上侧的螺旋桨式风扇10的平面44的方式叠置。
根据这样构成的该发明的实施方式2的螺旋桨式风扇10,能够同样地获得在实施方式1中记载的效果。
此外,在本实施方式的螺旋桨式风扇10中,由于设置翼型的连接部31,因而将凸起轮毂部41形成为小型。以平面44的外形大于形成于该小型凸起轮毂部41的端面42的外形的方式设置平面部43,从而能够稳定地叠置多个螺旋桨式风扇10。
另外,在以具有大型的凸起轮毂部并从该凸起轮毂部延伸到外周侧的方式设置了的多个叶片的螺旋桨式风扇(图9中的用于比较的螺旋桨式风扇10)的情况下,通过在上下之间使螺旋桨式风扇的凸起轮毂部彼此组合,就能够比较容易地叠置多个螺旋桨式风扇。然而,为了提高风扇的送风能力,而在上述螺旋桨式风扇中,将设置了凸起轮毂部的部分置换为翼型的连接部31的情况下,则将由于形成于旋转中心的连接部31的翼面36,而产生螺旋桨式风扇10的叠置变得困难这样的新问题。
对此,在本实施方式中,通过在设置了凸起轮毂部41吸入侧相反侧的吹出侧设置平面部43,就可利用凸起轮毂部41及平面部43对螺旋桨式风扇10进行叠置。其结果,在保管或输送时,能够以简单的方法并且稳定叠置多个螺旋桨式风扇10。
(实施方式3)
在本实施方式中,对在实施方式2中说明的用于在保管或输送时叠置多个螺旋桨式风扇的构造的变形例进行说明。
图21是表示用于叠置多个螺旋桨式风扇的构造的第一变形例的剖视图,是与实施方式2中的图18相对应的图。图22是表示从图21中箭头XXII所示的方向观察到的螺旋桨式风扇的俯视图。
参照图21及图22,本变形例中的螺旋桨式风扇48,除了图18中的构成以外,还具有突起部45。突起部45设置在与设置了平面部43的一侧同侧,即,设置在吹出侧的连接部31上。突起部45具有以中心轴101为中心的环形状,以从平面44沿中心轴101的轴向突出的方式形成。在本实施方式中,在从中心轴101的轴向观察螺旋桨式风扇48的吹出侧的情况下,突起部45具有截面为圆的环形状,且以中心轴101为中心并具有大于凸起轮毂部41的外径d1的内径d3。
另外,突起部45具有的环形状的截面,也可以根据凸起轮毂部41的形状进行适宜的变更。
图23是表示叠置了多片图21中的螺旋桨式风扇的状态的剖视图。参照图23,在本变形例中,与图20中表示的形态相同,当以在下侧螺旋桨式风扇48的端面42上载置上侧的螺旋桨式风扇48的平面44的方式叠置多个螺旋桨式风扇48时,上侧的螺旋桨式风扇48的环状突起部45嵌合在下侧的螺旋桨式风扇48的凸起轮毂部41的外周上。
根据这样的构成,通过凸起轮毂部41与环状突起部45的嵌合,能够防止在螺旋桨式风扇48的水平方向上的位置偏移,因而可更稳定地叠置螺旋桨式风扇48。
图24是表示用于叠置多个螺旋桨式风扇的构造的第二变形例的剖视图,是与实施方式1的图18相对应的图。图25是表示从图24中箭头XXV所示的方向观察到的螺旋桨式风扇的俯视图。
参照图24及图25,本变形例的螺旋桨式风扇49具有突起部46。突起部46以从与设置了凸起轮毂部41的一侧同侧,即,以从吸入侧的连接部31突出的方式形成。突起部46具有配置在凸起轮毂部41的外周上的环形状,即,在从中心轴101的轴向观察螺旋桨式风扇49的吸入侧的情况下,突起部46形成为以中心轴101为中心并具有大于凸起轮毂部41的外径d1的外径d4的环形状。突起部46在中心轴101的轴向上,以突出到高于凸起轮毂部41的位置的方式形成。
图26是表示叠置了多片图24中的螺旋桨式风扇的状态的剖视图。参照图26,多个螺旋桨式风扇49在其高度方向(中心轴101的轴方向)上叠置。此时,多个螺旋桨式风扇49,以各螺旋桨式风扇49的吸入侧及吹出侧朝向上下方向相同的方向的姿势叠置。多个螺旋桨式风扇49,以在下侧的螺旋桨式风扇49的环状突起部46上,载置上侧的螺旋桨式风扇49吹出侧的翼面36的方式叠置。
通过这样的构成,能够通过环状的突起部46稳定地叠置多个螺旋桨式风扇49。另外,也可以在环状突起部46上安装平衡片,来削除螺旋桨式风扇49的不平衡。
根据这样构成的该发明的实施方式3的螺旋桨式风扇48、49,能够同样获得与实施方式2记载的效果。
(实施方式4)
本发明的实施方式4的螺旋桨式风扇,与实施方式1的螺旋桨式风扇10相比较,基本上具备同样的构造。以下,对于重复的构造不重复其说明。
图27是表示在本发明的实施方式4的螺旋桨式风扇的侧视图。图28是表示从图27中箭头XXVIII所示的方向(吸入侧)观察到的螺旋桨式风扇的俯视图。图29是表示从图27中箭头XXIX所示的方向(吹出侧)观察到的螺旋桨式风扇的俯视图。图30是从吸入侧观察图27中的螺旋桨式风扇的立体图。
参照图27至图30,首先,对本实施方式的螺旋桨式风扇50的基本构造进行说明,螺旋桨式风扇50具有:多个叶片21(21A、21B、21C),其在周向上分开设置,且伴随旋转进行送风;和连接部31,其具有作为用于伴随旋转进行送风的翼面状表面的翼面36,并在相互相邻的多个叶片21之间使叶片21A、叶片21B及叶片21C的根部彼此连接。
螺旋桨式风扇50以作为假想轴的中心轴101为中心旋转,从图16中的吸入侧向吹出侧进行送风。在图中,从中心轴101的轴向观察螺旋桨式风扇50,在中心轴101的周向上描绘了使叶片21A、叶片21B及叶片21C相互分开的假想圆102的情况下,连接部31被限定在假想圆102的内侧,叶片21A、叶片21B及叶片21C被限定在假想圆102的外侧。另外,即使是设置了四片以上叶片21的螺旋桨式风扇,也能描绘出与螺旋桨式风扇50同样的假想圆102。
螺旋桨式风扇50,为三片叶片的风扇,具有叶片21A、叶片21B及叶片21C。叶片21A、叶片21B及叶片21C,在中心轴101的周向上等间隔地配置。叶片21A、叶片21B及叶片21C形成为相同形状。
叶片21A、叶片21B及叶片21C,通过配置于中心轴101轴周围的连接部31而相互连接。在本实施方式的螺旋桨式风扇50中,以中心轴101为中心延伸到其外周侧的一片状物体的三片叶片,由叶片21A、叶片21B及叶片21C与连接部31而一体地成型。
螺旋桨式风扇50具有作为中心轴部的凸起轮毂部41。连接部31以从凸起轮毂部41的外周面延伸到其外周侧的方式而形成。换而言之,连接部31以如下方式形成,在从中心轴101的轴向观察螺旋桨式风扇50的情况下,与通过中心轴101的假想线Z上的连接部31距中心轴101的最小长度L1相比,在其假想线Z上的凸起轮毂部41距中心轴101的长度L2较小(参照图28)。
根据这样构成的本发明的实施方式4的螺旋桨式风扇50,能够同样地获得实施方式1记载的效果。
另外,本发明的螺旋桨式风扇,也可以构成为具有四片以上的叶片。
(实施方式5)
本发明的实施方式5的螺旋桨式风扇,与实施方式1的螺旋桨式风扇10相比较,基本上具备同样的构造。以下对于重复的构造不重复其说明。
图31是表示本发明的实施方式5的螺旋桨式风扇的侧视图。图32是表示从图31中箭头XXXII所示的方向观察螺旋桨式风扇的俯视图。
参照图31及图32,在本实施方式的螺旋桨式风扇52中,连接部31的翼面36构成为包括:作为自叶片21A的翼面26连续地延伸的第一部分的翼面36M,和作为自叶片21B的翼面26连续地延伸的第二部分的翼面36N。
连接部31还具有作为非翼面形状的表面的平面37。平面37具有在螺旋桨式风扇52旋转时无助于送风的形状,在本实施方式中,形成为平面状。平面37形成于翼面36M和翼面36N之间。平面37以中心轴101为中心而配置,并以从凸起轮毂部41朝向其外周延伸的方式形成。在连结翼面36M和翼面36N的方向上,平面37具有大于凸起轮毂部41的宽度。
图33是表示图31及图32中的螺旋桨式风扇的变形例的俯视图。图33是与图32相对应的图。参照图33,在本变形例的螺旋桨式风扇53中,在连结翼面36M和翼面36N的方向上,平面37具有小于凸起轮毂部41的宽度。
即使在连接部31具有平面37的情况下,由于形成于连接部31的翼面36有助于送风,因而能够提高送风性能。另外,如图33所示的变形例,通过尽可能减小平面37的宽度,来增大翼面36M及翼面36N的面积,能够更有效地提高送风性能。
根据这样构成的本发明的实施方式5的螺旋桨式风扇52、53,能够同样地获得实施方式1记载的效果。
(实施方式6)
本发明的实施方式6的螺旋桨式风扇,与实施方式1的螺旋桨式风扇10相比较,基本上具备同样的构造。以下,对于重复的构造不重复其说明。
图34是表示在本发明的实施方式6的螺旋桨式风扇的侧视图。参照图34,在本实施方式的螺旋桨式风扇56中,叶片21A及叶片21B的后缘21c分别形成凹部22。凹部22以从形成了叶片21的后缘21c处朝向叶片21的旋转方向的反方向,即,朝向前缘21b凹入的方式形成。凹部22以使叶片后端缘21e成镰刀状形状的方式形成。
在本实施方式中,凹部22形成为,连结凹部22的两端的线,或者端部不明确时的两端部共同切线的长度X,为叶片的外径D的0.33倍以上(0.33≤X/D),连结凹部两端的线,或者从上述切线到凹部最深部分的长度Y,为叶片的外径D的0.068倍以下(Y/D≤0.068)。
图35是表示在本发明的实施方式6中,螺旋桨式风扇的转数与风量的关系的图表。参照图35,使用图34中的实施方式的螺旋桨式风扇56(外径D=460mm、X/D=0.37、Y/D=0.068),和图9中的用于比较的螺旋桨式风扇110,一边改变转数一边测量各转数的风量。
图36是表示在本发明的实施方式6中,螺旋桨式风扇的风量与驱动用电动机的耗电量的关系的图表。参照图36,使用图34中的本实施方式的螺旋桨式风扇56(外径D=460mm,X/D=0.37,Y/D=0.068),和图9中的用于比较的螺旋桨式风扇110,一边改变风量,一边测量各风量的驱动用电动机的耗电量。
参照图35及图36,通过设置凹部22,来减少叶片的面积以便有效地减少阻力。由于减少了叶片的面积,因而在相同转数下风量减少,然而由于有效地减少阻力,因此能够在相同风量下减低耗电量。
图37是比较相同转数的风量的图。在图中,表示在使用了X/D及Y/D的大小不同的螺旋桨式风扇(外径D=460mm)的情况下,在转数900rpm时的风量的值(风量的下面表示的比率,是相对于使用了图9的用于比较的螺旋桨式风扇110时的风量的值(44.49m3/min)的比率)。
图38是比较相同风量的驱动用电动机的耗电量的图。在图中,表示在使用了X/D及Y/D的大小不同的螺旋桨式风扇(外径D=460mm)的情况下,风量40m3/min下的驱动用电动机的耗电量的值(耗电量的下面表示的比率,是相对于使用了图9的用于比较的螺旋桨式风扇110的情况下的耗电量的值(49.8W)的比率)。
参照图37及图38,当使X/D基本恒定而改变Y/D时,则Y/D越小相同转数的风量越增大,另一方面,相同风量的耗电量基本相等。此时,通过使凹部22形成为满足Y/D≤0.068的关系,就能够更有效地将与使用了图9的用于比较的螺旋桨式风扇110时的风量的风量减少比抑制得较小。
另外,当使Y/D基本恒定而改变X/D时,则X/D越大相同风量的耗电量越减低。此时,通过使凹部22形成为满足0.33≤X/D的关系,就能够更有效地增大与使用了图9的用于比较的螺旋桨式风扇110的情况下的耗电量的效率比。
图39是在使Y/D恒定(Y/D=0.068)的情况下,比较改变了X/D时的相同风量的驱动用电动机的耗电量的图表。图中的纵轴表示的效率比为,表示在风量40m3/min下的、使用了图34的螺旋桨式风扇56时相对于使用了图9中的用于比较的螺旋桨式风扇110时的耗电量值的相对效率。
图40是在使X/D恒定(X/D=0.33)的情况下,比较改变了Y/D时的相同转数下的风量的图表。图中的纵轴表示的风量比为,表示在转数900rpm下的、使用了图34的螺旋桨式风扇56时的风量与使用了图9的用于比较的螺旋桨式风扇110时的风量值的比率。
在图34中表示的螺旋桨式风扇56中,凹部22由于形成于叶片21的后缘21c上,X/D的值不超过0.5。参照图39,更优选为,凹部22形成为满足0.37≤X/D<0.5的关系。另外,在Y/D的值为0的情况下,相当于实施方式1的螺旋桨式风扇10。参照图40,更优选为,凹部22形成为,满足0<Y/D≤0.043的关系。
接下来,对由凹部22发挥的作用、效果的原理进行说明。
螺旋桨式风扇在送风路径内,例如存在热交换器这样的压力损失较大的干扰物的情况下,从风扇中的周向速度较慢的中央部易于产生使流动从翼面脱离的现象。
对风扇而言,若在压力损失大大超过其能力那样的非常大的情况下,将在风扇翼面的几乎整个区域产生脱离。另一方面,对风扇而言,若在压力损失在其能力范围内的情况下,将在风扇翼面的一部分(距离中心较近的区域)产生脱离。
若在图15中的斜线部(本实施方式的螺旋桨式风扇,相对于用于比较的螺旋桨式风扇的有利的区域)完全脱离,则即使在本实施方式的螺旋桨式风扇中,也与用于比较的螺旋桨式风扇同样地降低性能。如果存在有效地抑制该脱离的方法,就能够最大限度地发挥本发明的效果。
通常,为在送风路径中有压力损失,且叶片的中心部附近为易于脱离的状况。即使在本实施方式的螺旋桨式风扇中,也可想像到在上述图15中的斜线部区域产生部分脱离的情况。为了完全防止该斜线部的脱离,有效地发挥本发明的效果,而采用以下的构造。
即,将从叶片顶端缘21d产生的旋涡(叶片顶端旋涡)导入该斜线部,来补充动能。通过将凹部22设置在后缘21c,就能够将顶端旋涡固定于该位置,因此总是能够在图15中的斜线部区域补充动能。其结果,抑制图15中的斜线部区域的脱离,并能够有效地发挥本发明的效果。
图41是表示图34中的螺旋桨式风扇的变形例的俯视图。参照图41,在本变形例中,在三片叶片的螺旋桨式风扇的叶片21A、叶片21B及叶片21C的后缘21c分别形成凹部22。凹部22以与在两片叶片的螺旋桨式风扇56中形成的凹部22同样的方式形成。即使在这样三片叶片的螺旋桨式风扇上形成凹部22的情况下,也可以以有效地减少阻力的方式来减少叶片的面积,并且可减低相同风量下的耗电量。
根据这样构成的本发明的实施方式6的螺旋桨式风扇56,能够同样地获得实施方式1记载的效果。
(实施方式7)
本发明的实施方式7的螺旋桨式风扇,与实施方式1的螺旋桨式风扇10相比较,基本上具备同样的构造。以下,对于重复的构造不重复其说明。
图42是表示本发明的实施方式7的螺旋桨式风扇的侧视图。参照图42,在本实施方式的螺旋桨式风扇57中,在叶片21A及叶片21B的前缘21b上,作为第一凸部形成有凸部58。凸部58以朝向翼面21的负压面侧(吸入侧)凸起的方式形成。从负压面侧观察,凸部58由从翼面26的表面鼓起的弯曲面形成。凸部58形成于连接部31的周边附近。
根据这样的构成,伴随叶片21的旋转而由凸部58形成旋涡104。所形成的旋涡104爬升到翼面上26、36上。该旋涡104,防止在翼面26、36上的区域103或者图15中的斜线部的区域上产生的空气流的脱离。其结果,能够提高风扇的性能及效率,并减低因脱离产生的噪声。另外,因抑制翼面26、36上脱离的效果,压力流量特性提高,为此,能够对应于更高的压力损失进行送风。
另外,在本实施方式中,在叶片21A及叶片21B的后缘21c与连接部31的连结部,形成有朝向叶片21的旋转方向的反方向凸起的作为第二凸部的凸部59。形成于叶片21A的后缘21c的凸部59,以向接近于叶片21B的前缘21b的方向突出的方式形成,形成于叶片21B的后缘21c的凸部59,以向接近于叶片21A的前缘21b的方向突出的方式形成。
另外、在本实施方式中,在叶片21A及叶片21B的后缘21c与叶片21的外周部(外缘21a)的连结部,即在叶片后端缘21e上,形成有朝向叶片21的旋转方向的反方向突出的作为第三凸部的凸部60。形成于叶片21A的叶片后端缘21e的凸部60,向接近于叶片21B的叶片顶端缘21d的方向突出,形成于叶片21B的叶片后端缘21e的凸部60,向接近于叶片21A的叶片顶端缘21d的方向突出。
根据这样的构成,延长了形成凸部59或凸部60的部分的叶片的弦长,因而能够以更强的力进行送风。本来,在旋转半径较小的位置上送风能力变小,然而,设置凸部59带来的叶片的弦长的延长效果,使得尽管旋转半径较小,也能够获得更大的送风能力。另一方面,风扇在旋转半径大的位置送风能力变得最高。通过延长该送风能力最高区域的叶片的弦长,能够增大风扇的相同转数比风量,并获得更大的送风能力。
另外,在本实施方式中,对形成了凸部58~60的螺旋桨式风扇57进行了说明,然而也可以是凸部58~60中的任意一个或者以适当的组合来形成凸部。
根据这样构成的本实施方式7的螺旋桨式风扇57,能够同样地获得实施方式1记载的效果。
以上,在实施方式1~7中,各种螺旋桨式风扇的构造进行了说明,然而不局限于此,也可以适当地组合实施方式1~7中说明的螺旋桨式风扇的构造,而构成新的螺旋桨式风扇。
(实施方式8)
在本实施方式中,首先,对用于使用树脂来成型实施方式1的螺旋桨式风扇10的成型模具的构造进行说明。
图43是表示用于图1中的螺旋桨式风扇的制造的成型模具的剖视图。参照图43,成型模具61具有固定侧模具62及可动侧模具63。由于固定侧模具62及可动侧模具63,与螺旋桨式风扇10为基本相同的形状,并规定注入流动性树脂的内腔。
在成型模具61中,也可以设置未图示的加热器,用于提高空腔中所注入的树脂的流动性。这样的加热器的设置,例如,在使用使加入玻璃纤维的AS树脂的强度增加的合成树脂的情况下特别有效。
另外,虽然在图43中表示的成型模具61中,假设由固定侧模具62形成螺旋桨式风扇10的正压面侧表面,由可动侧模具63形成负压面侧表面,然而也可以由固定侧模具62形成螺旋桨式风扇10的负压面侧表面,由可动侧模具63形成螺旋桨式风扇10的正压面侧表面。
作为螺旋桨式风扇,有使用金属为材料,通过冲压加工的拉深成型而一体地形成的螺旋桨式风扇。由于拉深较厚的金属板来进行该成型是困难的,且质量也变重,因而一般使用较薄的金属板。在这种情况下,对于较大的螺旋桨式风扇,保持强度(刚度)是困难的。对此,有使用比叶片部分厚的金属板形成的被称为星形轮的部件,并将叶片部分固定在旋转轴上的风扇,然而却存在加重质量,风扇平衡也变差的问题。另外,一般而言,由于使用薄、且具有一定厚度的金属板,因此存在不能将叶片部分的截面形状作成翼型这样的问题。
对此,通过使用树脂来形成螺旋桨式风扇10,就能够一并解决这些问题。
图44是表示在制造本实施方式的两片叶片的螺旋桨式风扇的成型模具中,设置注入口部的位置的例子的俯视图。图45是表示在制造本实施方式的三片叶片的螺旋桨式风扇的成型模具中,设置注入口部的位置的例子的俯视图。
参照图44及图45,成型模具61具有注入口部66,用于向被图43中的固定侧模具62及可动侧模具63限制的空腔内注入树脂。优选为,注入口部66位于连接部31,设置在与相互相邻的叶片21的前缘21b和后缘21c的边界(在两片叶片的情况下,为叶片21A的前缘21b和叶片21B的后缘21c的边界,以及叶片21B的前缘21b和叶片21A的后缘21c的边界。在三片叶片的情况下,为叶片21A的前缘21b和叶片21C的后缘21c的边界,叶片21C的前缘21b和叶片21B的后缘21c的边界,以及叶片21B的前缘21b和叶片21A的后缘21c的边界)对应的位置。
图46及图47,分别为表示在图44及图45中所示的位置以外设置了注入口部的情况下的螺旋桨式风扇的比较例。
参照图46及图47,在偏离上述位置的、例如在图中的位置上设置注入口部66的情况下,存在在相互相邻的叶片21的前缘21b和后缘21c的边界上产生熔合线67(是具有流动性的树脂在模具内部合流的位置,熔合线在强度上较低易于断裂)的情况。在本实施方式的螺旋桨式风扇中,由于在相互相邻的叶片21的前缘21b和后缘21c的边界产生应力集中,因此沿着熔合线67易于产生断裂,显著地降低风扇的破坏强度。
参照图44和图45,与此相对,由于位于连接部31,且是在与相互相邻的叶片21的前缘21b和后缘21c的边界对应的位置上设置注入口部66,从而能够在不涉及较大地降低风扇的破坏强度的图中的位置上产生熔合线67。其结果,能够将风扇的破坏强度的降低防患于未然。
图48是表示在制造本实施方式的两片叶片的螺旋桨式风扇的成型模具中,设置注入口部的位置的另一例的俯视图。图49是表示在制造本实施方式的三片叶片的螺旋桨式风扇的成型模具中,设置注入口部的位置的另一例的俯视图。
参照图48及图49,优选为,注入口部66设置于与叶片21根部相连的连接部31的位置,设置在与前缘21b的附近(在周向上比各叶片21的后缘21c更接近前缘21b的位置)对应的位置上。
图50及图51,分别为表示在图48及图49中所示的位置以外设置了注入口部的情况下的螺旋桨式风扇的比较例。
参照图50及图51,在偏离上述位置、例如在图中的位置上设置注入口部66的情况下,是与叶片21根部相连的连接部31的位置,存在在前缘21b的附近产生熔合线67的情况。在本实施方式的螺旋桨式风扇中,由于是在与叶片21根部相连的连接部31的位置,且是在前缘21b的附近产生应力集中,因此沿着熔合线67易于产生断裂,显著地降低风扇的破坏强度。
参照图48及图49,与此相对,由于是在与叶片21根部相连的连接部31的位置,且是在与前缘21b的附近对应的位置上设置注入口部66,因此能够使熔合线67产生在不导致较大地降低风扇的破坏强度的图中的位置上。其结果,能够将风扇的破坏强度的降低防患于未然。
接下来,作为具有实施方式1的螺旋桨式风扇10的流体输送装置的一例,对空调机的室外机进行说明。
图52是表示使用了图1中的螺旋桨式风扇的空调机的室外机的图。参照图52,空调机的室外机75具备鼓风机73,该鼓风机73具有实施方式1的螺旋桨式风扇10和驱动用电动机72。由该鼓风机73送出流体。另外,在室外机75内设置室外热交换器74,并由鼓风机73有效地进行热交换。另外,鼓风机73通过电动机角钢76而设置在室外机75中。
根据这样的构成,由于室外机75具有在实施方式1中说明的螺旋桨式风扇10,因此抑制噪声的产生,运转声变安静。
此外,由于利用螺旋桨式风扇10可提高送风的效率,因此室外机75也能够减低能耗。另外,即使在使用了分别在实施方式2~7中说明了的螺旋桨式风扇的情况下,也能够获得同样的效果。
另外,在本实施方式中,作为流体输送的一例,举例说明了空调机的室外机,然而对于其它的例如:空气净化器、加湿器、电风扇、送风加热器、冷却装置、换气装置等输送流体的装置,通过也应用本螺旋桨式风扇,也能够获得同样的效果。
以下,对本发明的螺旋桨式风扇的技术思想进行总结表示。
本发明是一种具有多个通过旋转来进行送风的叶片的螺旋桨式风扇,其特征在于,使多个叶片的根部彼此连续地连接。
另外,本发明是一种具有多个通过旋转来进行送风的叶片的螺旋桨式风扇,其特征在于,具有凸部,该凸部向包括位于叶片的旋转中心的旋转轴部的吸入侧、及/或吹出侧突出,叶片的根部的至少一部分,不与凸部连续地连接。
另外,本发明是一种具有多个通过旋转来进行送风的叶片的螺旋桨式风扇,其特征在于,凸部距旋转中心的最短长度小于叶片距根部的旋转中心的最短长度。根据该构成,由于凸部较小,因此叶片的面积增大,并且螺旋桨式风扇的质量减轻。因此,由于叶片的面积增大,所以,即使在作为以往死角区域的旋转中心部也能够有效地利用叶片,能够在相同转数下增加风量。此外,由于螺旋桨式风扇的质量减轻,因而能够减轻对电动机的负荷,并能够在相同风量下减低耗电量。
另外,本发明的特征在于,在上述螺旋桨式风扇的基础上,叶片包括:位于旋转方向侧的前缘部和位于旋转方向相反侧的后缘部,以及在连结前缘的顶端部和后缘的顶端部的周向上形成的周边部,多个叶片中相邻的一个叶片的前缘根部与另一叶片的后缘根部一致且连续地连结。
另外,本发明的特征在于,在上述螺旋桨式风扇的基础上,多个叶片中相邻的一个叶片的前缘,以从吸入侧朝向吹出侧的方式与另一叶片的后缘连结。
另外,本发明的特征在于,在上述螺旋桨式风扇的基础上,后缘部具备朝向前缘部一侧形成的凹部(切入部),连结凹部两端的线、或者端部不明确时的两端部共同切线的长度为风扇外径的0.33倍以上,连结凹部两端的线、或者从上述切线到凹部的最深部分的长度为风扇外径的0.068倍以下。根据该构成,以有效地减少阻力的方式减少叶片的面积。因此,虽然由于叶片的面积减少,在相同转数下风量减少,然而,由于可有效地减少阻力,因此能够在相同风量下减低耗电量。在此,将连结凹部两端的线、或者上述切线的长度设为X(凹部的宽度),将连结凹部两端的线、或者从上述切线到凹部的最深部分的长度设为Y(凹部的深度)。当使X基本恒定,而改变Y时,则Y越大,相同转数比风量越减少,而相同风量比输入基本相等。因此,优选为减小Y。当使Y基本恒定,而改变X时,则X越大,相同转数比风量越减少,相同风量比输入越减低。因此,优选为,在想要增加相同转数比风量时减小X,在想要减低相同风量比输入时增大X。
另外,本发明的特征在于,在上述螺旋桨式风扇的基础上,由树脂成型。根据该构成,与材料为金属的情况相比,能够将叶片部分的截面形状作成翼型,另外,在较大的螺旋桨式风扇的情况下能够减轻质量。因此,与材料为金属的情况相比,由于能够将叶片部分的截面形状作成翼型,因而能够提高送风性能,另外,由于在较大的螺旋桨式风扇的情况下能够减轻质量,因此能够减轻对电动机的负荷并减低耗电量。
另外,本发明是一种具备了上述记载的螺旋桨式风扇的流体输送装置。
另外,本发明是一种用于由树脂来成型上述记载的螺旋桨式风扇的成型模具。
本发明是一种螺旋桨式风扇,具有多个通过旋转来进行送风的叶片,且具有使多个叶片的根部彼此连续地连接的连结部,其特征在于,具有凸部,该凸部向包括位于叶片的旋转中心的旋转轴部的吸入侧、及/或吹出侧突出,在凸部的周向宽度小于叶片的根部的周向宽度的螺旋桨式风扇中,在吹出侧的旋转中心部,设置大于或等于吸入侧凸部的周向宽度的平面部。
根据该构成,能够提高螺旋桨式风扇的送风性能,并且利用非常简便的方法在保管或输送时,将螺旋桨式风扇在轴向(高度方向)上叠置。
另外,本发明是一种螺旋桨式风扇,具有多个通过旋转来进行送风的叶片,且具有使多个叶片的根部彼此连续地连接的连结部,其特征在于,具有凸部,该凸部向包括位于叶片的旋转中心的旋转轴部的吸入侧、及/或吹出侧突出,在凸部的周向宽度小于叶片的根部的周向宽度的螺旋桨式风扇中,在吹出侧的旋转中心部,设置有环状的突起,且环状突起内侧的周向宽度大于或等于吸入侧凸部外侧的周向宽度。
根据该构成,由于能够提高螺旋桨式风扇的送风性能,并且防止向水平方向的偏移,因此能够在保管或输送时,将螺旋桨式风扇在轴向(高度方向)上更稳定地叠置。另外,可以在环状的突起上安装平衡片,来削除螺旋桨式风扇的不平衡。
另外,本发明是一种螺旋桨式风扇,具有多个通过旋转来进行送风的叶片,且具有使多个叶片的根部彼此连续地连接的连结部,其特征在于,具有凸部,该凸部向包括位于叶片的旋转中心的旋转轴部的吸入侧、及/或吹出侧突出,在凸部的周向宽度小于叶片的根部的周向宽度的螺旋桨式风扇中,在吸入侧凸部的外周侧设置环状突起。
根据该构成,在吸入侧环状突起的轴向高度大于凸部高度的情况下,能提高螺旋桨式风扇的送风性能,并且在保管或输送时,能够在轴向(高度方向)上叠置螺旋桨式风扇。在吸入侧环状突起的轴向高度小于凸部高度的情况下,可以在环状的突起上安装平衡片,来消除螺旋桨式风扇的不平衡。
另外,本发明是上述螺旋桨式风扇,其特征在于,由树脂成型。根据该构成,与材料为金属的情况相比,能够将叶片部分的截面形状作成翼型,另外,在较大的螺旋桨式风扇的情况下能够减轻质量。因此,与材料为金属的情况相比,由于能够将叶片部分的截面形状作成翼型,因而能够提高送风性能,另外,由于在较大的螺旋桨式风扇的情况下能够减轻质量,因此能够减轻对电动机的负荷并减低耗电量。
另外,本发明是一种具备了上述记载的螺旋桨式风扇的流体输送装置。
另外,本发明是一种用于由树脂来成型上述记载的螺旋桨式鼓风机的成型模具。
本次公开的实施方式,应认为并非是在所有方面进行了例示和限制的。本发明的范围不是由上述的说明来表示,而是通过权利要求来表示,并意味着包括与权利要求等同的含义以及在范围内的全部的变更。
本发明主要适用于空调机的室外机、空气净化器、加湿器、除湿器、送风加热器、冷却装置、换气装置等流体输送装置。
Claims (15)
1.一种螺旋桨式风扇,其特征在于,具备:
多个叶片,其在周向上分开设置,且伴随旋转进行送风;
连接部,其具有用于伴随旋转进行送风的翼面状的表面,并在相互相邻的多个上述叶片之间使上述叶片的根部彼此连接;以及
旋转轴部,其配置在上述叶片的旋转中心,从上述连接部向气流吸入侧及气流吹出侧的至少任一侧突出,
上述连接部以从上述旋转轴部向其外周侧延伸的方式形成,
多个上述叶片和上述连接部具有薄壁形状,并一体成型。
2.根据权利要求1所述的螺旋桨式风扇,其特征在于,
上述叶片具有:位于旋转方向侧的前缘,和位于旋转方向相反侧的后缘,
多个上述叶片中的第一叶片的上述前缘的根部,和与上述第一叶片相邻的第二叶片的上述后缘的根部连接,
上述连接部形成为:随着从上述前缘的根部向上述后缘的根部的靠近,而从气流吸入侧向气流吹出侧延伸。
3.根据权利要求2所述的螺旋桨式风扇,其特征在于,
在上述后缘上形成有向上述叶片的旋转方向凹入的凹部,
连结上述凹部两端的线、或者端部不明确时的两端部共同切线的长度X,为上述叶片的外径的0.33倍以上,
连结上述凹部两端的线、或者从上述切线到上述凹部的最深部分的长度Y,为上述叶片的外径的0.068倍以下。
4.根据权利要求3所述的螺旋桨式风扇,其特征在于,在上述前缘上形成有向翼面的负压面侧凸起的第一凸部。
5.根据权利要求3或4所述的螺旋桨式风扇,其特征在于,在上述后缘与上述连接部的连结部,形成有向上述叶片的旋转方向的反方向凸起的第二凸部。
6.根据权利要求5所述的螺旋桨式风扇,其特征在于,在上述后缘与上述叶片外周部的连结部,形成有向上述叶片的旋转方向的反方向突出的第三凸部。
7.根据权利要求1所述的螺旋桨式风扇,其特征在于,上述连接部的上述翼面状的表面,从上述叶片的翼面开始连续形成。
8.根据权利要求1所述的螺旋桨式风扇,其特征在于,多个上述叶片中的第一叶片的翼面,和与上述第一叶片相邻的第二叶片的翼面,通过上述翼面状的表面连续地形成。
9.一种螺旋桨式风扇,其特征在于,具备:
多个叶片,其在周向上分开设置,且伴随旋转进行送风;
连接部,其具有用于伴随旋转进行送风的翼面状的表面,并在相互相邻的多个上述叶片之间使上述叶片的根部彼此连接;以及
旋转轴部,其配置在上述叶片的旋转中心,从上述连接部向气流吸入侧及气流吹出侧的至少任一侧突出,
上述翼面状的表面包括:自多个上述叶片中的第一叶片的翼面延伸的第一部分,和自与上述第一叶片相邻的第二叶片的翼面延伸的第二部分,
上述连接部还具有形成于上述第一部分和上述第二部分之间、且配置在上述叶片的旋转中心的非翼面形状的表面。
10.根据权利要求1或9所述的螺旋桨式风扇,其特征在于,
上述旋转轴部具有与上述叶片的旋转轴方向的正交平面平行的端面,并从上述连接部的气流吸入侧突出,而且
该螺旋桨式风扇还具备平面部,该平面部设置在上述连接部的气流吹出侧,在将上述旋转轴部沿上述叶片的旋转轴方向投影的情况下,具有比其投影的上述旋转轴部的外形大的外形,并具有与上述端面平行的平面。
11.根据权利要求10所述的螺旋桨式风扇,其特征在于,
还具备环状的突起部,该环状的突起部从上述连接部的气流吹出侧突出,配置在上述叶片的旋转中心,
在将上述旋转轴部沿上述叶片的旋转轴方向投影的情况下,上述环状的突起部的内形大于其投影的上述旋转轴部的外形。
12.根据权利要求1或9所述的螺旋桨式风扇,其特征在于,还具备环状的突起部,该环状的突起部设置在上述连接部的气流吸入侧,且配置在上述旋转轴部的外周侧,并且在上述叶片的旋转轴方向上,突出到高于上述旋转轴部的位置。
13.根据权利要求1或9所述的螺旋桨式风扇,其特征在于,由树脂成型。
14.一种流体输送装置,其特征在于,具备权利要求1或9所述的螺旋桨式风扇。
15.一种成型模具,其特征在于,用于由树脂来成型权利要求1或9所述的螺旋桨式风扇。
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