CN203098387U - 螺旋桨式风机以及包括该螺旋桨式风机的热源单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了螺旋桨式风机以及包括该螺旋桨式风机的热源单元，该螺旋桨式风机设置有固定到风机的旋转轴线上的轮毂的多个叶片，其中叶片中的每个均具有形成于在风机旋转方向上的叶片后缘部分中的凹入部分，在风机的旋转期间其作为空气吹出部分，并且各个叶片的凹入部分在与空气吹出方向相反的方向上凹入并且其尺寸不同。

Description

螺旋桨式风机以及包括该螺旋桨式风机的热源单元

技术领域

本实用新型涉及一种螺旋桨式风机（propeller fan，螺旋桨风机）以及设置有该螺旋桨式风机的热源单元（heat source unit）。

背景技术

传统地，螺旋桨式风机已经被用作多种热源单元的风机，上述热源单元诸如空调的室外单元、用于具有热泵的热水器的热源机、以及制冷（冷冻）机的室外单元。在专利文献1（日本专利特开No.2005-140081）中描述了这种传统螺旋桨式风机的已知实例。

该传统螺旋桨在叶片后缘部分（rear edge）形成有大致圆弧状凹入部作为风机旋转期间的空气吹出部分（air blow-out portion），并且圆弧状凹入部在与空气吹动方向（air blowing direction，送风方向）相反的方向上凹入，从而抑制从叶片产生的尾涡以减小将在吹动空气时产生的噪音。

然而，这种传统的螺旋桨式风机在多个叶片中具有相同形状和尺寸的弧状凹入部分，并且因此，由各个叶片的尾涡产生的叶片间距声音的峰值频率相互共振，这不幸地有效地减小吹动空气噪音，因此是不方便的。

实用新型内容

本实用新型是在考虑上面传统环境而构思出来，并且其目的是提供一种能够改进吹动（或者吹送）空气噪音的减小的螺旋桨式风机，并且还提供一种包括该螺旋桨式风机的热源单元。

上面的和其他目的可以根据本实用新型在一个方面通过提供一种螺旋桨式风机来实现，该螺旋桨式风机具有固定到风机的旋转轴线上的轮毂的多个叶片，其中每个叶片均具有形成在叶片后缘部分中的在风机的旋转期间作为空气吹出部分的凹入部分（recess portion），各个叶片（respective）的凹入部分在与空气吹出方向相反的方向上凹入并且尺寸不同。

在上述方面的一个优选实施方式中，可能期望的是，叶片的凹入部分被形成为使得从连接（joining）叶片后缘部分的内端点与外端点的线段到凹入部分的最深点所作出的垂直线其长度彼此不同。

还可能期望的是，凹入部分被形成为使得线段的长度“a”与叶片的垂直线的长度“b”满足“0.1a≤b≤0.5a”的关系式并且在叶片中长度“b”彼此不同。

还可能优选的是，叶片的数量是三个，并且叶片的垂直线的长度b1、b2和b3被确定为满足：“b1<b2<b3”、“0.1a≤b1≤0.35a”、“0.15a≤b2≤0.4a”、以及“0.2a≤b3≤0.5a”。

在本实用新型的另一个方面，还提供了一种热源单元，该热源单元包括：单元壳体（unit housing）；具有上述结构并且容纳在该单元壳体中的螺旋桨式风机；室外热交换器，该室外热交换器容纳在单元壳体中，螺旋桨式风机吹动空气通过室外热交换器；以及风机马达（fan motor，风机电机），该风机马达安装到单元壳体以便驱动螺旋桨式风机。

根据上述结构的螺旋桨式风机，可以有效地减小吹送（blown）或吹动（blowing）空气噪音，并且通过采取形成于风机叶片的特定大小或尺寸的凹入部分，可以进一步改进上面的效果。例如，设有上述螺旋桨式风机的作为空调器的室外单元的热源单元，可以实现与如上所述相同或相似的效果。

通过以下参照附图作出的描述，将使得本实用新型的属性和其他特征更清楚。

附图说明

在附图中：

图1是示出根据本实用新型的一个实施方式的螺旋桨式风机的前视图；

图2是示出图1中的螺旋桨式风机的透视图；

图3是以放大比例示出图1中的螺旋桨式风机的叶片后缘部分的视图；

图4是在图1中示出的三叶片螺旋桨式风机的空气吹动性能的实验数据的表格；

图5是示出叶片后缘凹入部分与在图4中示出的实验数据中的吹动空气噪音之间的相对关系的图表；以及

图6是示出包括图1中的三叶片螺旋桨式风机的根据本实用新型的另一实施方式的热源单元的示意性横截面视图。

具体实施方式

下面将参照附图详细地描述本实用新型的实施方式。此外，应该指出的是，在所有附图中相同或者相应的部件或零件通过增加相同的附图标记来指示。

（第一实施方式）

图1是示出根据第一实施方式的螺旋桨式风机的前视图，并且图2是其透视图。

螺旋桨式风机1例如完全由玻璃纤维和ASG（丙烯腈-苯乙烯玻璃（Acrylonitrile Styrene Glass））树脂的塑料复合物制成，并且如图1和图2中示出的具有类似形状的三个叶片4、5和6，这三个叶片以大致规则的间距周向地安装到风机旋转轴线2（即，风机马达的旋转轴线，未示出）上的轮毂3。叶片4、5和6中的每个均在叶片后缘部分4a、5a和6a中相应地具有大致弧状（弓形）的叶片后缘凹入部分4b、5b和6b（在这里使用的术语“后缘（rear edge）”在如以图1中的黑色箭头示出的风机旋转方向上）。部分4b、5b和6b在与通过图1中的白色箭头指示的空气流动相反的方向上凹入。

形成于相应叶片的弓形凹入部分4b、5b和6b在尺寸上彼此不同。具体地说，如果从将内端点P与外端点Q连接的线段“a”到相应凹入部分4b、5b和6b的最深点4R、5R和6R所作出垂直线b1、b2和b3，那么这些垂直线的长度b1、b2和b3（凹入部分4b到6b的深度）不小于0.1a并且不大于0.5a（0.1a≤b1,b2,b3≤0.5a），并且“b1<b2<b3”。

即，垂直线的不同长度b1、b2和b3导致不同尺寸的凹入部分4b、5b和6b。

此外，在本实施方式中，凹入部分4b、5b和6b被形成为使得垂线的长度b1、b2和b3与线段的长度“a”满足下面的关系式：“0.1a≤b1≤0.35a”、“0.15a≤b2≤0.4a”、以及“0.2a≤b3≤0.5a”。此外，在叶片4、5和6中的线段“a”具有相同的长度。

根据本实施方式的上述特点，如上所述，由于在三个风机叶片的凹入部分4b、5b和6b中的垂直线的长度b1、b2和b3不同也导致凹入部分4b、5b和6b的尺寸不同，在叶片的旋转期间从叶片4、5和6通过尾涡产生的叶片声音的峰值频率和相位能够转移以抑制共振，并且由此可以改进吹动（吹送）空气噪音的减小。

图4示出图1中示出的螺旋桨式风机1的空气吹动性能的实验数据。

在该实验中，制备了第一到第六测试模型#1至#6，该测试模型中每个均包括其自身的要求尺寸（诸如420mm直径）的螺旋桨式风机1。分别表示凹入部分4b、5b和6b的深度的垂直线b1、b2和b3的尺寸在从0.1a到0.5a（0.1a≤b1,b2,b3≤0.5a）的范围内变化，以满足关系式“0.1a≤b1≤0.35a”、“0.15a≤b2≤0.4a”、以及“0.2a≤b3≤0.5a”。

然后这些#1到#6的六个测试模型以800rpm具有2080m3/h的空气量运行，并且在空气吹动方向上距离每个风机1m（1米）的位置处测量吹动空气噪音值（dB(A)）。

此外，在该实验中，还制备了传统模式的三叶片螺旋桨式风机。该风机的三个凹入部分4b到6b在深度（b1,b2,b3:0.2a）、形状、和尺寸上相同。该模式在与第一实施方式中的条件相同的条件下运行，并且在图4中的表中示出如传统风机一样的吹动空气噪音值（dB(A)）等。

图5示出从本实施方式的螺旋桨式风机1以及图4中示出的传统模式吹送的空气噪音的值，并且在图5中曲线Na表示本实施方式中的一个并且大致直的线Nb表示传统模式风机。

图5还示出了分别表示凹入部分4b、5b、和6b深度的垂线b1、b2、和b3的尺寸比例（b1:b2:b3）与在风机的旋转期间的噪音值dB(A)之间的关系。当垂线b1、b2、和b3的尺寸比例是“0.2a:0.23a:0.26a”时，吹送空气噪音的最小值给定46dB。换句话说，测试模型#3，其b1是0.2a，b2是0.23a，并且b3是0.26a，产生吹送空气噪音的最小值。另一个方面，传统模型风机导致约47.2dB(A)的恒定噪音值。

随着垂直线的长度b1、b2和b3从吹送空气噪音的最小值逐渐地减小或者增大，吹动空气噪音的值逐渐地增大。

然而，如果垂直线的长度b1、b2和b3满足下面关系式“b1<b2<b3”、“0.1a≤b1≤0.35a”、“0.15a≤b2≤0.4a”、以及“0.2a≤b3≤0.5a”，吹送空气噪音不会变得大于约46.9dB(A)，并且因此，该噪音小于在图5中示出的由大致直线指示的传统模式的噪音值Nb，约47.2dB(A)。此外，马达的输入功率也小于如图4中示出的传统模式的马达的输入功率，由此还改进了马达效率。因此，认为优选的是垂直线的范围如上所述进行设置。

（第二实施方式）

图6是示出根据第二实施方式的将空调器的室外单元11作为热源单元的示意性横截面视图，该室外单元设有上述结构的螺旋桨式风机。

空调器的室外单元11具有位于单元壳体12中的平面L形状的室外换热器13、根据第一实施方式的螺旋桨式风机1、压缩机14、四通阀15以及控制器16，诸如变频器（inverter，逆变器）。

在图6中，附图标记17指示将室外单元1的内部空间分成用于螺旋桨式风机1和室外热交换器13的空间以及用于压缩机14的空间的分割板。附图标记18指示支撑驱动该螺旋桨式风机1的风机马达19的支撑件。

由于室外单元11包括螺旋桨式风机1，其能够改进如参照上面第一实施方式描述的吹送空气噪音的减小，因此该室外单元11能够实现改进吹送空气噪音的减小。

应该指出的是，尽管在上文中参照一些实施方式描述了本实用新型，但是本实用新型不限于这些实施方式，并且在不偏离所附权利要求的精神或范围的情况下可以做出特别地在类型、尺寸、形状等上的多种其他改变和修改或替换。

Claims (5)

1.一种螺旋桨式风机，所述螺旋桨式风机具有固定到所述风机的旋转轴线上的轮毂的多个叶片，

其特征在于，所述叶片中的每个叶片均具有形成于叶片后缘部分中的在所述风机的旋转期间作为空气吹出部分的凹入部分，各个所述叶片的所述凹入部分在与空气吹出方向相反的方向上凹入并且尺寸不同。

2.根据权利要求1所述的螺旋桨式风机，其特征在于，所述叶片的所述凹入部分被形成为使得从连接所述叶片后缘部分的内端点与外端点的线段到所述凹入部分的最深点所作出的垂直线的长度彼此不同。

3.根据权利要求2所述的螺旋桨式风机，其特征在于，所述凹入部分被形成为使得所述线段的长度“a”与所述叶片的所述垂直线的长度“b”满足“0.1a≤b≤0.5a”的关系式并且在所述叶片中长度“b”彼此不同。

4.根据权利要求3所述的螺旋桨式风机，其特征在于，所述叶片的数量是三个，并且所述叶片的所述垂直线的长度b1、b2和b3被确定为满足：“b1<b2<b3”、“0.1a≤b1≤0.35a”、“0.15a≤b2≤0.4a”、以及“0.2a≤b3≤0.5a”。

5.一种热源单元，其特征在于，包括：

单元壳体；

根据权利要求1至4中任一项所述的螺旋桨式风机，所述螺旋桨式风机容纳在所述单元壳体中；

室外热交换器，所述室外热交换器容纳在所述单元壳体中，所述螺旋桨式风机吹动空气通过所述室外热交换器；

风机马达，所述风机马达安装到所述单元壳体以驱动所述螺旋桨式风机。

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