ES2833039T3

ES2833039T3 - Ventilador de flujo cruzado y unidad de interior para acondicionador de aire

Info

Publication number: ES2833039T3
Application number: ES11850292T
Authority: ES
Inventors: Takahide Tadokoro; Takashi Ikeda; Shingo Hamada; Mitsuhiro Shirota
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-12-24
Filing date: 2011-12-12
Publication date: 2021-06-14
Anticipated expiration: 2031-12-12
Also published as: EP2657530A4; CN103270309B; EP2657530B1; US9759220B2; US20130259669A1; CN103270309A; EP2657530A1; JP2012136944A; JP5269060B2; WO2012086147A1

Abstract

Un ventilador de flujo cruzado que comprende: un impulsor que incluye una pluralidad de elementos de impulsor (14) cada uno incluye una pluralidad de aspas (13) dispuestas a lo largo de una circunferencia exterior de una placa de soporte (12), estando la pluralidad de elementos de impulsor (14) fijados entre sí en una dirección (AX) de un eje rotacional (17) que pasa a través de un centro de la placa de soporte (12); en donde cada una de las aspas (13) se divide en una pluralidad de secciones de aspa (20, 21) en la dirección de eje rotacional (AX); en donde al menos una (20) de las secciones de aspa dividida (20, 21) es una sección de aspa de cuerda larga (20) cuya cuerda (28a) tiene una longitud mayor que una longitud de una cuerda (28b) de al menos otra de las secciones de aspa (21), siendo la cuerda (28a) un segmento de línea que conecta un canto circunferencial exterior de aspa (20b) y un canto circunferencial interior de aspa (20a) de cada una de las aspas (13) en una sección transversal perpendicular al eje rotacional (17) de las aspas; en donde al menos dos (21) de las secciones de aspa dividida (20, 21) con secciones de aspa de cuerda corta (21) cuyas cuerdas (28b) tienen longitudes menores que una longitud de la cuerda (28b) de la sección de aspa de cuerda larga (20), las al menos dos secciones de aspa (21) se ubican en extremos opuestos de cada una de las aspas (13) en la dirección (AX) del eje rotacional (17); y en donde el canto circunferencial interior de aspa (20a) de la sección de aspa de cuerda larga (20) sobresale hacia un lado circunferencial interior, respecto a cantos circunferenciales interiores de aspa (21a) de las secciones de aspa de cuerda corta (21), caracterizado por que se proporciona una pluralidad de rebajes (80, 82, 84, 85) en el canto circunferencial interior de aspa (20a, 21a) de al menos una de las secciones de aspa (20, 21).

Description

DESCRIPCIÓN

Ventilador de flujo cruzado y unidad de interior para acondicionador de aire

Campo técnico

La presente invención está relacionada con un ventilador de flujo cruzado, y una unidad de interior de un aparato de acondicionamiento de aire provisto del ventilador de flujo cruzado.

Antecedentes de la técnica

Las unidades de interior de aparatos de acondicionamiento de aire se instalan en habitaciones (habitaciones en casas y oficinas) para acondicionar el aire. Este tipo de unidad de interior se configura para intercambiar calor entre el aire de interior succionado a través de una entrada de aire y el refrigerante que circula en un ciclo de refrigeración con uso de un intercambiador de calor, calienta el aire de interior en caso de funcionamiento calentando, enfría el aire de interior en caso de funcionamiento enfriando, y sopla el aire de regreso a la habitación a través de una salida de aire. Un ventilador de soplante y el intercambiador de calor por lo tanto se acomodan dentro del cuerpo principal de la unidad de interior.

Hay diversos tipos de unidades de interior de aparatos de acondicionamiento de aire. Se conoce bien que los aparatos de acondicionamiento de aire de tipo pared que tienen una salida de aire alargada y los aparatos de acondicionamiento de aire tipo oculto en techo configurados para soplar el aire en una única dirección usan un ventilador de flujo cruzado (también se le hace referencia como ventilador transversal o ventilador de flujo transversal) como ventilador de soplante. Para un flujo de aire que fluye desde la entrada de aire a la salida de aire de una unidad de interior de un aparato de acondicionamiento de aire, se dispone un intercambiador de calor en el lado aguas arriba del ventilador de flujo cruzado. Esto es, entre la entrada de aire y el ventilador de flujo cruzado se dispone un intercambiador de calor. La salida de aire se ubica en el lado aguas abajo del ventilador de flujo cruzado.

El ventilador de flujo cruzado incluye una pluralidad de elementos de impulsor conectados entre sí en la dirección de eje rotacional. Cada elemento de impulsor incluye una pluralidad de aspas que tienen, cada una, una forma sustancialmente arqueada en la sección transversal horizontal. Las aspas se inclinan en un ángulo predeterminado y se fijan concéntricamente a una placa de soporte como placa plana circular (en forma de anillo) que tiene un diámetro exterior y un diámetro interior. Una placa circular extrema a la que se conecta un árbol rotatorio soportado por un apoyo de un cuerpo principal de unidad de interior se fija a un extremo de aspa del elemento de impulsor en un extremo en la dirección de eje rotacional. Un elemento de impulsor en el otro extremo tiene una placa de lado conectado a elevación que es diferente de placas de lado dispuestas en otras partes. La placa de lado conectado a elevación incluye, en el centro de la misma, una parte de elevación a la que se conecta y se fija un árbol rotatorio de motor de un motor de impulsión. Cuando el motor de impulsión rota, el ventilador de flujo cruzado rota alrededor de un eje rotacional en el centro del árbol rotatorio. El aspa se inclina de manera que un canto circunferencial exterior de la misma se ubica en el lado delantero en la dirección rotacional.

Con la rotación del ventilador de flujo cruzado, se succiona aire de interior a través de la entrada de aire al cuerpo principal de unidad de interior. Cuando que pasa a través del intercambiador de calor, el aire se convierte en aire acondicionado cuya temperatura se ajusta como se ha descrito anteriormente. T ras fluir a través del ventilador de flujo cruzado, el aire pasa a través un camino de flujo que lleva a la salida de aire, y es soplado a la habitación desde la salida de aire formada en una zona inferior del cuerpo principal de unidad de interior.

De esta manera, el flujo de aire pasa entre aspas dos veces, en una región de entrada en el lado de entrada del ventilador de flujo cruzado y en una región de salida en el lado de salida. El aspa del ventilador de flujo cruzado tiene una superficie de presión de aspa en la dirección rotacional lado en el que la presión se hace mayor por la rotación del ventilador de flujo cruzado que durante el reposo, una superficie de succión de presión de aspa en una dirección rotacional contraria en la que la presión se hace menor por la rotación del ventilador de flujo cruzado que durante el reposo, y dos cantos que conectan la superficie de presión de aspa y la superficie de succión de presión de aspa en el lado circunferencial exterior y el lado circunferencial interior, respectivamente. Un canto ubicado en un lado lejano con respecto al eje rotacional del ventilador de flujo cruzado es un canto circunferencial exterior de aspa, y un canto ubicado en un lado cercano del eje rotacional es un canto circunferencial interior de aspa. En la región de entrada del ventilador de flujo cruzado, el aire fluye desde el canto circunferencial exterior de aspa hacia el canto circunferencial interior de aspa. En la región de salida, el aire fluye desde el canto circunferencial interior de aspa hacia el canto circunferencial exterior de aspa.

En los últimos años, se ha requerido que los aparatos de acondicionamiento de aire tengan mayor capacidad para ser eficaces para habitaciones más grandes, y por lo tanto se ha requerido que los ventiladores de flujo cruzado logren mayor volumen de aire. Además, también se ha requerido que los aparatos de acondicionamiento de aire proporcionen prestaciones de ahorro de energía y comodidad. Por consiguiente, se demandan ventiladores de flujo cruzado de alto volumen de aire, bajo consumo de energía de un motor de impulsión, y bajo nivel de ruido.

A fin de reducir el nivel de ruido, un ventilador de flujo cruzado convencional tiene una pluralidad de hendiduras en forma de V que están abiertas en el canto circunferencial interior de aspa a lo largo de la dirección longitudinal del aspa, e impide la aparición de separación en la superficie de succión de presión de aspa en una región de salida usando un vórtice vertical generado en las hendiduras, y de ese modo reduce el nivel de ruido (por ejemplo, véase la Bibliografía de Patente 1). El documento WO 2011/036848 A1 describe un ventilador de flujo pasante, en donde se unifica la distribución de velocidad de corriente en la dirección de un árbol de ventilador en la salida de un paso de aire, y se reduce la separación de flujo de aire en el lado de succión del ventilador, de modo que se pueden reducir las entradas y el ruido, y un soplante de aire y un acondicionador de aire que usan el ventilador de flujo pasante. El ventilador de flujo pasante se provee de una pluralidad de anillos anulares que se disponen rotatoriamente dentro de un paso de aire transversal largo y que se proporcionan sustancialmente paralelos, y una pluralidad de aspas que tienen una sección arqueada, que se proporcionan radialmente entre los anillos adyacentes. El ángulo de deformación de cada aspa en la parte de lado de anillo del aspa es menor que en el centro del aspa en la dirección longitudinal entre los anillos.

Lista de citas

Bibliografía de patentes

Bibliografía de patente 1: Solicitud de patente japonesa pendiente de examen publicación N.° 10-252689 (columnas 0014 a 0022, Figuras 2 a 4, 7, y 8, etc.) Bibliografía de patente 2: JP 2007002790

Compendio de la invención

Problema técnico

Una región de entrada y una región de salida de un impulsor de un ventilador de flujo cruzado tienen un intervalo de ángulos predeterminado en una dirección circunferencial del ventilador de flujo cruzado, con un vórtice interno entre los mismos que se genera en las inmediaciones de una parte de lengua formada en un cuerpo principal de unidad de interior. Sin embargo, un flujo de aire soplado desde la región de salida no tiene una distribución uniforme de velocidad de aire en el intervalo de ángulos. Esto es, la distribución se forma de manera que la velocidad de aire es la más alta entre aspas específicas, y de manera que la velocidad de aire disminuye desde la posición de estas aspas como el centro hacia los extremos opuestos de la región de salida. Además, la distribución tiende a ser formada de manera que la velocidad de aire en el área que incluye las aspas entre las que la velocidad de aire es la más alta y algunas aspas en las inmediaciones de la misma en los lados opuestos es significativamente mayor que la velocidad de aire entre aspas en la otra área. En otras palabras, una distribución de velocidad de aire se limita a un área específica.

La generación de tal distribución de velocidad de aire puede ser debida a la relación entre el flujo de aire que fluye a través del ventilador de flujo cruzado hacia la región de salida y la orientación del canto circunferencial interior de aspa (una parte en las inmediaciones del canto circunferencial interior). Los cantos circunferenciales interiores de aspa de las aspas del ventilador de flujo cruzado tienen la misma forma, y la forma se determina generalmente según la dirección de flujo promedio del aire que fluye dentro del ventilador de flujo cruzado. Sin embargo, no todos los flujos de aire dentro del ventilador de flujo cruzado fluyen en la misma dirección. En la región de salida, el aire fluye suavemente entrando entre las aspas donde la dirección en la que se encaran los cantos circunferenciales interiores de aspa en el lado de entrada de flujo de aire coincide sustancialmente con la dirección del flujo de aire que va a fluir entrando entre las aspas, esto es, donde estas direcciones están cerca de paralelas entre sí, sin ningún problema tal como una colisión entre el flujo de aire y los cantos circunferenciales interiores de aspa. Así, una gran cantidad de flujo de aire fluye entrando entre las aspas en las que el flujo de aire puede fluir suavemente. Puesto que el flujo de aire se concentra entre las aspas con una baja resistencia a flujo de aire cuando el aire fluye entrando entre las aspas en la región de salida, el flujo de aire que ha pasado a través de las aspas se concentra localmente en el camino de flujo de salida.

Este tipo de flujo de alta velocidad local en la región de salida descrita anteriormente provoca ruido y lleva a una pérdida de energía en el camino de flujo de salida que se forma según un aparato en el que se instala el ventilador de flujo cruzado. Típicamente, la pérdida de energía debida a paso entre las aspas es proporcional al cuadrado de la velocidad de aire, y el nivel de ruido es proporcional a la sexta potencia de la velocidad de aire. Por lo tanto, un aumento en la máxima velocidad de aire debido a deriva o algo semejante resulta en una reducción en la entrada del ventilador y un aumento en el nivel de ruido. Por ejemplo, en el caso en el que se instale un ventilador de flujo cruzado en una unidad de interior de un aparato de acondicionamiento de aire, si la velocidad de aire del flujo de aire que pasa a través de una paleta de control de flujo de aire en la salida de aire, que ajusta la dirección del flujo de aire a soplar, es alta, la pérdida de energía debida a una colisión con la paleta de control de flujo de aire se aumenta. Además, cuando el flujo de aire se sopla desde la salida de aire a la habitación, el camino de flujo se vuelve repentinamente grande. Por lo tanto, si la velocidad de aire es alta en esta parte, en el extremo de la salida de aire se genera un vórtice o una turbulencia, de modo que se aumenta la pérdida de energía.

En la Bibliografía de Patente 1 descrita anteriormente, las hendiduras se proporcionan en el canto circunferencial interior de aspa en el lado de entrada de flujo de aire en la región de salida. Así, parte del flujo de aire que ha fluido entrando entre las aspas desde los cantos circunferenciales interiores de aspa pasa desde la superficie de presión de aspa hacia la superficie de succión de presión de aspa a través de las hendiduras para reducir la turbulencia del flujo de aire a soplar. En esta aspa con las hendiduras, en la región de salida, hay una diferencia en la dirección en que se encara el canto circunferencial interior de aspa en el lado de entrada de flujo de aire y la dirección en que se encara la parte inferior de la hendidura. Por consiguiente, en la región de salida donde el aire desde el lado circunferencial interior fluye entrando entre las aspas, las direcciones de los flujos de aire que van a fluir entrando entre las aspas de estas dos partes son diferentes. Sin embargo, en caso de la parte inferior de la hendidura, puesto que la parte inferior de la hendidura en forma de V es sustancialmente un punto, la anchura de la misma es pequeña. Por lo tanto, aunque los flujos de aire en direcciones diferentes fluyen entrando en el canto circunferencial interior de aspa donde no se proporciona hendidura y en la parte inferior de la hendidura, los flujos de aire se afectan entre sí y se mezclan mientras fluyen entre las aspas, pasan sobre el canto circunferencial exterior de aspa desde entre las aspas, y fluyen al camino de flujo de salida. Esto es, en caso de que la hendidura tenga la forma descrita en la Bibliografía de Patente 1, puesto que el flujo de aire fluye desde la superficie de presión de aspa hacia la superficie de succión de presión de aspa a través de la hendidura, se reduce la turbulencia del aire a soplar. Sin embargo, hay poca diferencia en las direcciones de los flujos de aire que fluyen entrando entre las aspas. Incluso si se proporciona una hendidura que tiene otra forma, por ejemplo, se proporciona una hendidura que tiene una forma rectangular, puesto que la anchura de la hendidura es pequeña, el flujo de aire se concentra y fluye localmente entre las aspas donde la resistencia a flujo de aire es pequeña, como en el caso descrito anteriormente. Puesto que el flujo de aire fluye localmente entre las aspas en un área específica en la región de salida, la velocidad máxima se aumenta cuando se intenta obtener un volumen de aire predeterminado. Esto resulta en una pérdida de energía y un aumento de nivel de ruido.

La presente invención se ha hecho para vencer los problemas anteriores, e intenta proporcionar un ventilador de flujo cruzado que se configura de manera que, en una región de salida de un impulsor, se sopla un flujo de aire desde entre aspas en un ancho intervalo en la dirección circunferencial para ser ampliamente dispersado mientras se evita que el flujo de aire se concentre localmente, y que así es capaz de reducir la pérdida de energía y el nivel de ruido.

Además, la presente invención intenta proporcionar una unidad de interior de un aparato de acondicionamiento de aire que usa un ventilador de flujo cruzado que es capaz de hacer uniforme la distribución de velocidad de aire de un flujo de aire a través de un camino de flujo de salida en un lado aguas abajo del ventilador de flujo cruzado y es capaz de reducir la pérdida de energía y el nivel de ruido. Solución al problema

La reivindicación 1 resuelve el objeto de la presente invención. Las reivindicaciones dependientes describen realizaciones ventajosas. Un ventilador de flujo cruzado según la presente invención incluye un impulsor que incluye una pluralidad de elementos de impulsor, cada uno incluye una pluralidad de aspas dispuestas a lo largo de una circunferencia exterior de una placa de soporte circular, la pluralidad de elementos de impulsor se fijan entre sí en una dirección de un eje rotacional que pasa a través de un centro de la placa de soporte, en donde cada una de las aspas se divide en una pluralidad de secciones de aspa en la dirección de eje rotacional; al menos una de las secciones de aspa dividida es una sección de aspa de cuerda larga cuya cuerda tiene una longitud mayor que una longitud de una cuerda de al menos otra de las secciones de aspa, siendo la cuerda un segmento de línea que conecta un canto circunferencial exterior de aspa y un canto circunferencial interior de aspa de cada una de las aspas en una sección transversal perpendicular al eje rotacional de las aspas; y el canto circunferencial interior de aspa de la sección de aspa de cuerda larga sobresale hacia un lado circunferencial interior, respecto al canto circunferencial interior de aspa de la al menos otra de las secciones de aspa como sección de aspa de cuerda corta que tiene la cuerda más corta.

Además, una unidad de interior de un aparato de acondicionamiento de aire según la presente divulgación incluye un ventilador de flujo cruzado que incluye un impulsor que incluye una pluralidad de elementos de impulsor, incluyendo, cada uno, una pluralidad de aspas dispuestas a lo largo de una circunferencia exterior de una placa de soporte circular, estando la pluralidad de elementos de impulsor fijados entre sí en una dirección de un eje rotacional que pasa a través de un centro de la placa de soporte, en donde cada una de las aspas se divide en una pluralidad de secciones de aspa en la dirección de eje rotacional; al menos una de las secciones de aspa dividida es una sección de aspa de cuerda larga cuya cuerda tiene una longitud mayor que una longitud de una cuerda de al menos otra de las secciones de aspa, siendo la cuerda un segmento de línea que conecta un canto circunferencial exterior de aspa y un canto circunferencial interior de aspa del aspa en una sección transversal perpendicular al eje rotacional del aspa; y el canto circunferencial interior de aspa de la sección de aspa de cuerda larga sobresale hacia un lado circunferencial interior, respecto al canto circunferencial interior de aspa de la al menos otra de las secciones de aspa como sección de aspa de cuerda corta que tiene la cuerda más corta.

Efectos ventajosos de la invención

Según la presente invención, cuando un flujo de aire fluye entrando entre las aspas en la región de salida, el flujo de aire fluye entrando a un ancho intervalo en la dirección circunferencial y es soplado desde entre las aspas. Así, se expande el área de una región de flujo de alta velocidad del flujo de aire que ha pasado sobre las aspas y que fluye a través de un camino de flujo de salida. Así, la distribución de velocidad de aire se hace uniforme, y se reduce la máxima velocidad de aire cuando se compara en un volumen de aire predeterminado. Por consiguiente, es posible obtener un ventilador de flujo cruzado capaz de reducir la pérdida de energía y el nivel de ruido.

Cuando se instala este ventilador de flujo cruzado, el área de una región de flujo de alta velocidad de un flujo de aire soplado desde entre las aspas del ventilador de flujo cruzado se expande entre una guía delantera y una guía trasera de un camino de flujo de salida en el que la guía delantera se dispone en un lado delantero del flujo de aire y una guía trasera se dispone en un lado trasero. Así, la distribución de velocidad de aire se hace uniforme, y se reduce la máxima velocidad de aire cuando se compara en un volumen de aire predeterminado. Por consiguiente, es posible obtener una unidad de interior de un aparato de acondicionamiento de aire capaz de reducir la pérdida de energía y el nivel de ruido.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es una vista en perspectiva externa que ilustra una unidad de interior de un aparato de acondicionamiento de aire provisto de un ventilador de flujo cruzado según la Realización 1 de la presente divulgación.

La Figura 2 es una vista en sección transversal vertical tomada a lo largo de la línea Q-Q de la Figura 1 según la Realización 1 de la presente divulgación.

La Figura 3 es un diagrama esquemático que ilustra un impulsor del ventilador de flujo cruzado según la Realización 1 de la presente divulgación, en donde la Figura 3(a) es una vista lateral del ventilador de flujo cruzado, y la Figura 3(b) es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea S-S de la Figura 3(a).

La Figura 4 ilustra la Realización 1 de la presente divulgación, en la que una vista en perspectiva agrandada (Figura 4(a)) ilustra el impulsor que incluye cinco elementos de impulsor fijados entre sí en una dirección de eje rotacional, y un diagrama ilustrativo (Figura 4(b)) muestra una placa de soporte.

La Figura 5 es una vista en perspectiva que ilustra un aspa conectada a un elemento de impulsor según la Realización 1 de la presente divulgación.

La Figura 6 es un diagrama ilustrativo que muestra las secciones trasversales de una sección de aspa de cuerda larga y una sección de aspa de cuerda corta perpendicular a un eje rotacional de manera superpuesta según la Realización 1 de la presente divulgación.

La Figura 7 es un diagrama ilustrativo que muestra una salida de aire según la Realización 1 de la presente divulgación, en la que la Figura 7(a) muestra una sección transversal vertical de una unidad de interior, y la Figura 7(b) muestra la salida de aire con respecto a un elemento de impulsor.

La Figura 8 es un diagrama ilustrativo que muestra un flujo de aire sobre una sección de aspa de cuerda larga según la Realización 1 de la presente divulgación.

La Figura 9 es un diagrama ilustrativo que muestra un flujo de aire sobre una sección de aspa de cuerda corta según la Realización 1 de la presente divulgación.

La Figura 10 es un diagrama ilustrativo que muestra un flujo de aire en las inmediaciones de una región 32 según la Realización 1 de la presente divulgación.

La Figura 11 es un diagrama ilustrativo que muestra un flujo de aire en las inmediaciones de una región 34 según la Realización 1 de la presente divulgación.

La Figura 12 es un diagrama ilustrativo que muestra un flujo de aire en una salida de aire en un elemento de impulsor según la Realización 1 de la presente divulgación.

La Figura 13 es un diagrama ilustrativo que muestra la distribución de velocidad de aire de un flujo de aire en una salida de aire según un ejemplo comparativo de la Realización 1 de la presente divulgación.

La Figura 14 es una gráfica característica que muestra la velocidad de aire en la salida de aire según la Realización 1 de la presente divulgación, en la que el eje horizontal representa la velocidad de aire y el eje vertical representa las posiciones de lado superior (A1) y el lado inferior (A2).

La Figura 15 es una gráfica característica que muestra la relación de potencia con respecto al volumen de aire según la Realización 1 de la presente divulgación, en la que el eje horizontal representa un volumen de aire (m3/min) y el eje vertical representa la relación de potencia, que es “{potencia de la configuración de (sección de aspa de cuerda larga sección de aspa de cuerda corta)}/{potencia de la configuración de sección de aspa de cuerda corta únicamente}”. La Figura 16 es una gráfica característica que muestra la diferencia de nivel de ruido con respecto al volumen de aire según la Realización 1 de la presente divulgación, en la que el eje horizontal representa un volumen de aire (m3/min) y el eje vertical representa la diferencia de nivel de ruido, que es “{nivel de ruido de la configuración de (sección de aspa de cuerda larga sección de aspa de cuerda corta)}-{nivel de ruido de la configuración de sección de aspa de cuerda corta únicamente}”.

La Figura 17 es una gráfica característica que muestra la relación de potencia con respecto a la longitud de una sección de aspa de cuerda larga en la dirección de eje rotacional según la Realización 1 de la presente divulgación, en la que el eje horizontal representa la anchura (%) de la sección de aspa de cuerda larga con respecto a la longitud de un elemento de impulsor en la dirección de eje rotacional, y el eje vertical representa la relación de potencia “{potencia de la configuración de (sección de aspa de cuerda larga sección de aspa de cuerda corta)}/{potencia de la configuración de sección de aspa de cuerda corta únicamente}”.

La Figura 18 es una vista en perspectiva que ilustra un aspa de un ventilador de flujo cruzado según la Realización 2 de la presente divulgación.

La Figura 19 ilustra la Realización 2 de la presente divulgación, en la que un diagrama ilustrativo (Figura 19(a)) muestra esquemáticamente la configuración de las aspas de un elemento de impulsor, y un diagrama ilustrativo (Figura 19 (b)) muestra la distribución de velocidad de aire de un flujo de aire en una salida de aire según la forma de las secciones de aspa del mismo.

La Figura 20 es una vista en perspectiva que ilustra un aspa de un ventilador de flujo cruzado según la Realización 3 de la presente divulgación.

La Figura 21 es un diagrama ilustrativo que muestra un flujo de aire que fluye sobre secciones de aspa según la Realización 3 de la presente divulgación.

La Figura 22 ilustra la Realización 3 de la presente divulgación, en la que un diagrama ilustrativo (Figura 22(a)) muestra esquemáticamente la configuración de las aspas de un elemento de impulsor, y un diagrama ilustrativo (Figura 22(b)) muestra la distribución de velocidad de aire de un flujo de aire en una salida de aire según la forma de las secciones de aspa del mismo.

La Figura 23 es una vista en perspectiva que ilustra un aspa de un ventilador de flujo cruzado según la Realización 3 de la presente divulgación.

La Figura 24 es un diagrama ilustrativo que muestra la distribución de velocidad de aire de un flujo de aire en una salida de aire según la forma de las aspas del elemento de impulsor según la Realización 3 de la presente divulgación.

La Figura 25 es una vista en perspectiva que ilustra un aspa de un ventilador de flujo cruzado según la Realización 4 de la presente divulgación.

La Figura 26 es un diagrama ilustrativo que muestra la distribución de velocidad de aire de un flujo de aire en una salida de aire según la Realización 4 de la presente divulgación.

La Figura 27 es un diagrama ilustrativo que muestra otros ejemplos de la forma de una sección de suavizado entre secciones de aspa según la Realización 4 de la presente divulgación.

La Figura 28 ilustra la Realización 5 de la presente invención, en la que una vista en perspectiva (Figura 28(a)) ilustra un aspa de un ventilador de flujo cruzado, y un diagrama ilustrativo (Figura 28(b)) muestra una vista agrandada de un rebaje.

La Figura 29 es una vista en sección transversal de una sección de aspa de cuerda corta en un plano perpendicular a un eje rotacional según la Realización 5 de la presente invención.

La Figura 30 es un diagrama ilustrativo que muestra un flujo de aire que fluye entre aspas según la Realización 5 de la presente invención.

La Figura 31 es un diagrama ilustrativo que muestra la distribución de velocidad de aire de un flujo de aire en una salida de aire según la Realización 5 de la presente invención.

La Figura 32 ilustra la Realización 5 de la presente invención, en la que una vista en perspectiva (Figura 32(a)) ilustra un aspa de un ventilador de flujo cruzado, y un diagrama ilustrativo (Figura 32(b)) muestra una vista agrandada de un rebaje.

La Figura 33 es una vista en sección transversal de una sección de aspa de cuerda larga en un plano perpendicular a un eje rotacional según la Realización 5 de la presente invención.

La Figura 34 es un diagrama ilustrativo que muestra un flujo de aire que fluye entre aspas según la Realización 5 de la presente invención.

La Figura 35 es un diagrama ilustrativo que muestra la distribución de velocidad de aire de un flujo de aire en una salida de aire según la Realización 5 de la presente invención.

La Figura 36 ilustra la Realización 5 de la presente invención, en la que una vista en perspectiva (Figura 36(a)) ilustra un aspa de un ventilador de flujo cruzado, y un diagrama ilustrativo (Figura 36(b)) muestra una vista agrandada de un rebaje.

La Figura 37 es un diagrama ilustrativo que muestra un flujo de aire que fluye entre aspas según la Realización 5 de la presente invención.

La Figura 38 es un diagrama ilustrativo que muestra la distribución de velocidad de aire de un flujo de aire en una salida de aire según la Realización 5 de la presente invención.

La Figura 39 es un diagrama ilustrativo que muestra las secciones trasversales de una sección de aspa de cuerda larga y una sección de aspa de cuerda corta perpendicular a un eje rotacional de manera superpuesta según la Realización 6 de la presente invención.

La Figura 40 es un diagrama ilustrativo que muestra la dirección de un flujo de aire soplado desde un impulsor según la Realización 6 de la presente invención.

Descripción de realizaciones

Entre la siguientes realizaciones, las realizaciones primera a cuarta no son realizaciones según la invención, pero son útiles para entender ciertos aspectos de la misma.

Realización 1

La Realización 1 de la presente divulgación se describirá con referencia a los dibujos. La Figura 1 es una vista en perspectiva externa que ilustra una unidad de interior 1 de un aparato de acondicionamiento de aire provisto de un ventilador de flujo cruzado según la Realización 1 de la presente divulgación. La Figura 2 es una vista en sección transversal vertical tomada a lo largo de la línea Q-Q de la Figura 1. El flujo de aire se indica con las flechas blancas en la Figura 1, y con las flechas de puntos en la Figura 2. Como se ilustra en las Figuras 1 y 2, la unidad de interior 1 de un aparato de acondicionamiento de aire se instala en una pared de la habitación. En una parte superior 1a de la unidad de interior se proporciona una rejilla de entrada 2 que sirve como entrada para aire de interior, un precipitador electrostático 5 que recoge polvo al aplicar electricidad estática al mismo, y un filtro de malla 6 que retira polvo. Además, un intercambiador de calor 7 en el que se extiende una tubería 7b a través de una pluralidad de aletas de aluminio 7a se dispone en el lado delantero y el lado superior de un impulsor 8a para rodear el impulsor 8a. Un lado delantero 1b de la unidad de interior se cubre con un panel delantero, y entremedio se forma una salida de aire 3. Un ventilador de flujo cruzado 8 que sirve como dispositivo de envío de aire incluye un estabilizador 9 y una guía trasera 10 que separa una región de entrada E1 de una región de salida E2 respecto al impulsor 8a. El estabilizador 9 incluye una bandeja de drenaje 9a que almacena temporalmente gotitas de agua que gotean desde el intercambiador de calor 7, una parte de lengua 9b encarada al impulsor 8a, y una guía delantera 9c que define la superficie delantera de un camino de flujo de salida 11. La guía trasera 10 tiene una forma helicoidal, por ejemplo, y define la superficie trasera del camino de flujo de salida 11. Paletas de dirección de corriente vertical 4a y paletas de dirección de corriente horizontal 4b se conectan rotatoriamente a la salida de aire 3 para cambiar la dirección de aire a enviar a la habitación. En la Figura 2, el carácter de referencia O indica el centro rotacional del impulsor 8a; E1 indica la región de entrada del impulsor 8a; y E2 indica la región de salida del impulsor 8a ubicado en el lado opuesto de la región de entrada E1 con respecto al centro rotacional O. La región de entrada E1 y la región de salida E2 están separadas entre sí en la parte de lengua 9b del estabilizador 9 y un extremo aguas arriba de flujo de aire de la guía trasera 10. Además, RO indica la dirección rotacional del impulsor 8a.

En la unidad de interior 1 del aparato de acondicionamiento de aire que tiene la configuración descrita anteriormente, cuando un controlador que tiene un panel de potencia aplica una corriente a un motor que rota el impulsor 8a, el impulsor 8a rota en la dirección RO. Así, el aire en la habitación se succiona a través de la rejilla de entrada de aire 2 proporcionada en la parte superior 1a de la unidad de interior, y la precipitador electrostático 5 y el filtro 6 retiran polvo de la aire. Posteriormente, el aire experimenta un funcionamiento calentando, un funcionamiento enfriando o un funcionamiento deshumidificando, al ser calentado, enfriado o deshumidificado, respectivamente, por el intercambiador de calor 7, y se succiona desde la región de entrada E1 al impulsor 8a del ventilador de flujo cruzado 8. El flujo de aire fluye a través del interior del impulsor 8a, es soplado desde el impulsor 8a a la región de salida E2, se guía a la salida de aire 3 por el camino de flujo de salida 11 definido por la guía trasera 10 ubicada en el lado trasero, la guía delantera 9c ubicada en el lado delantero, y las superficies de lado opuesto del revestimiento de la unidad de interior 1, y se sopla a la habitación para acondicionar el aire en la habitación. La dirección de corriente del aire a soplar es controlada en las direcciones vertical y horizontal por las paletas de dirección de corriente vertical 4a y las paletas horizontales de dirección de corriente 4b, respectivamente.

La Figura 3 es un diagrama esquemático que ilustra el impulsor 8a del ventilador de flujo cruzado 8 según la Realización 1. Más específicamente, la Figura 3(a) es una vista lateral del ventilador de flujo cruzado 8, y la Figura 3(b) es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea S-S de la Figura 3(a). La mitad inferior de la Figura 3(b) muestra una pluralidad de aspas en el lado lejano, mientras que la mitad superior muestra un aspa 13. La Figura 4(a) es una vista en perspectiva agrandada que ilustra el impulsor 8a que incluye cinco elementos de impulsor 14 fijados entre sí en una dirección de eje rotacional AX, y la Figura 4(b) es un diagrama ilustrativo que muestra una placa de soporte. En la Figura 4, no se muestra un motor 16 y un árbol de motor 16a. El número de los elementos de impulsor 14 del impulsor 8a no se limita al número ilustrado en los dibujos, y puede ser cualquier número. Además, el número de las aspas 13 de cada elemento de impulsor 14 no se limita al número ilustrado en los dibujos, y puede ser cualquier número. En la Figura 14(b), únicamente se muestran algunas de las aspas 13 por facilidad de explicación.

Como se ilustra en las Figuras 3 y 4, el impulsor 8a del ventilador de flujo cruzado 8 incluye una pluralidad de, por ejemplo, cinco, elementos de impulsor 14 en la dirección de eje rotacional AX (una dirección longitudinal del ventilador de flujo cruzado). La placa de soporte circular 12 se fija a un extremo de cada elemento de impulsor 14, y la pluralidad de aspas 13 que se extienden en la dirección de eje rotacional AX se disponen a lo largo de la circunferencia exterior de la placa de soporte 12. La pluralidad de elementos de impulsor 14 formados de, por ejemplo, resina termoplástica tal como resina AS y resina ABS se proporcionan en la dirección de eje rotacional AX, y los extremos de las aspas 13 se unen a la placa de soporte 12 del elemento de impulsor 14 adyacente mediante, por ejemplo, soldadura ultrasónica. Una placa extrema 12b dispuesta en el otro extremo es una placa circular, en la que no se proporciona aspa 13. Un árbol de ventilador 15a se proporciona en el centro de una placa de soporte 12a dispuesta en un extremo en la dirección de eje rotacional AX. Una elevación de ventilador 15b se proporciona en el centro de la placa extrema 12b dispuesta en el otro extremo. La elevación de ventilador 15b y el árbol de motor 16a del motor 16 se fijan entre sí mediante un tornillo o algo semejante. Esto es, la placa de soporte 12a y la placa extrema 12b dispuestas en los extremos opuestos del impulsor 8a en la dirección de eje rotacional AX tienen la forma de una placa circular, y el árbol de ventilador 15a y la elevación de ventilador 15b se forman en el centro donde se ubica el eje rotacional 17. Las placas de soporte 12, excluidas aquellas en los extremos opuestos, tienen una forma circular con una parte central hueca en la que se ubica el eje rotacional 17 como centro rotacional, y tienen un diámetro interior K1 y un diámetro exterior K2 como se ilustra en la Figura 4(b). En la Figura 4(b), no se muestran todas las aspas, y únicamente se ilustran doce aspas. En la Figura 3(b) y la Figura 4(b), la línea encadenada de puntos es un eje rotacional imaginario que conecta el árbol de motor 16a al árbol de ventilador 15a e indica un centro rotacional O, y se define como eje rotacional 17.

A continuación, se describirá en detalle la forma de las aspas 13 según la Realización 1. La Figura 5 es una vista en perspectiva que ilustra el aspa 13 conectada al elemento de impulsor 14 del ventilador de flujo cruzado 8. El aspa 13 se fija en extremos opuestos en la dirección de eje rotacional AX a las placas de soporte 12 mediante soldadura. En la Figura 5, se muestra una zona de la placa de soporte 12 en un lado. La superficie del aspa 13 encarada a la dirección rotacional que recibe presión durante la rotación es una superficie de presión de aspa 26, y la superficie en el lado opuesto de la superficie de presión de aspa 26 que se vuelve a un estado de presión negativa durante la rotación es una superficie de succión de presión de aspa 27. Además, el canto ubicado en el lado circunferencial interior de la placa de soporte 12 es un canto circunferencial interior de aspa 19a, y el canto ubicado en el lado circunferencial exterior de la placa de soporte 12 es un canto circunferencial exterior de aspa 19b.

Además, el aspa 13 no tiene una forma uniforme en la dirección de eje rotacional AX (dirección longitudinal), y se divide en tres secciones, que son una sección de aspa de cuerda larga 20 en el centro, y secciones de aspa de cuerda corta 21 en los extremos opuestos. La sección de aspa de cuerda larga 20 tiene una cuerda que tiene una longitud mayor que una longitud de las cuerdas de las secciones de aspa de cuerda corta 21 y sobresale hacia el lado circunferencial interior en el canto circunferencial interior de aspa 19a. En la Realización 1, por ejemplo, L1 =L2, en la que L es la longitud del aspa 13 del elemento de impulsor 14 en la dirección de eje rotacional AX; L1 es la longitud de la sección de aspa de cuerda larga 20 en la dirección de eje rotacional AX; y L2 es la longitud de la sección de aspa de cuerda corta 21 en la dirección de eje rotacional AX. Esto es, la sección de aspa de cuerda larga 20 se dispone en el centro del aspa 13 en la dirección de eje rotacional AX y tiene una longitud de 1/3 de la longitud entera.

La Figura 6 ilustra formas de sección transversal de la sección de aspa de cuerda larga 20 y la sección de aspa de cuerda corta 21 del aspa 13. La Figura 6 es un diagrama ilustrativo que muestra las secciones trasversales de la sección de aspa de cuerda larga 20 y la sección de aspa de cuerda corta 21 perpendicular al eje rotacional 17 de manera superpuesta. En las secciones trasversales de la sección de aspa de cuerda larga 20 y las secciones de aspa de cuerda corta 21, la línea central entre la superficie de presión de aspa 26 y la superficie de succión de presión de aspa 27 es una línea de alabeo 23. Esta línea de alabeo 23 tiene una forma arqueada, por ejemplo. Una línea de alabeo 23a de la sección de aspa de cuerda larga 20 se forma al extender una línea de alabeo 23b de la sección de aspa de cuerda corta 21 hacia el lado circunferencial interior mientras se mantiene la forma arqueada del mismo. Cantos circunferenciales interiores de aspa 20a y 21a y cantos circunferenciales exteriores de aspa 20b y 21b de la sección de aspa de cuerda larga 20 y las secciones de aspa de cuerda corta 21 tienen la forma de arcos sustanciales de círculos que tienen centros en los puntos 24a, 25a, 24b y 25b, respectivamente, en las líneas de alabeo 23a y 23b. El canto circunferencial interior de aspa 19a en la Figura 5 indica los cantos circunferenciales interiores de aspa 20a y 21a en la Figura 6, y el canto circunferencial exterior de aspa 19b en la Figura 5 indica los cantos circunferenciales exteriores de aspa 20b y 21b en la Figura 6. Al canto circunferencial interior de aspa 19a y el canto circunferencial exterior de aspa 19b se les hace referencia cuando se describe el aspa 13 que tiene una pluralidad de aspas, y a los cantos circunferenciales interiores de aspa 20a y 21a y los cantos circunferenciales exteriores de aspa 20b y 21b se les hace referencia cuando se describe la sección de aspa de cuerda larga 20 y las secciones de aspa de cuerda corta 21, respectivamente. La sección de aspa de cuerda larga 20 incluye una superficie de presión de aspa 26a y una superficie de succión de presión de aspa 27a, y la sección de aspa de cuerda corta 21 incluye una superficie de presión de aspa 26b y una superficie de succión de presión de aspa 27b. Puesto que los cantos circunferenciales exteriores de aspa 20b y 21b tienen la misma forma, los centros 24b y 25b se ubican en la misma posición. Los cantos circunferenciales interiores de aspa 20a y 21a tienen la forma de arcos de círculos del mismo radio que tiene los centros 24a y 25a, respectivamente. La sección de aspa de cuerda larga 20 tiene la misma anchura máxima que la anchura máxima (más adelante en esta memoria se le hace referencia como un aspa grosor) Wmax de la sección de aspa de cuerda corta 21 entre la superficie de presión de aspa 26b y la superficie de succión de presión de aspa 27b. La línea de alabeo arqueada 23a se forma entre el centro 24b del canto circunferencial exterior de aspa 20b y el centro 24a del canto circunferencial interior de aspa 20a de manera que la superficie de presión de aspa 26a y la superficie de succión de presión de aspa 27a se alisan. Una cuerda es un segmento de línea que conecta un canto circunferencial exterior de aspa y un canto circunferencial interior de aspa . Una cuerda 28a de la sección de aspa de cuerda larga 20 es un segmento de línea que conecta el centro 24b del arco del canto circunferencial exterior de aspa 20b y el centro 24a del arco del canto circunferencial interior de aspa 20a. De manera similar, una cuerda 28b de la sección de aspa de cuerda corta 21 es un segmento de línea que conecta el centro 25b del arco del canto circunferencial exterior de aspa 21b y el centro 25a del arco del canto circunferencial interior de aspa 21 a. En la Figura 6, la cuerda 28a de la sección de aspa de cuerda larga 20 se indica con la línea recta continua, y la cuerda 28b de la sección de aspa de cuerda corta 21 se indica con la línea recta de puntos. La longitud de la cuerda 28a de la sección de aspa de cuerda larga 20 es mayor que la longitud de la cuerda 28b de la sección de aspa de cuerda corta 21, y esta diferencia de longitud es DL. Más específicamente, la diferencia DL es la diferencia DL desde la cuerda 28a de la sección de aspa de cuerda larga 20 cuando la cuerda 28b de la sección de aspa de cuerda corta 21 es rotada alrededor del centro 25b como indica la flecha. En la pluralidad de aspas 13 del elemento de impulsor 14, en la sección transversal perpendicular al eje rotacional 17, la circunferencia del círculo del mismo diámetro que tiene el centro en el centro rotacional O del impulsor 8a, esto es, en la posición del eje rotacional 17 y que conecta los centros 24b y 25b de los arcos de los cantos circunferenciales exteriores de aspa 20b y 21b, respectivamente, se define como línea de diámetro exterior 18, y se indica con la línea de puntos. En la Realización 1, en la pluralidad de aspas 13 del elemento de impulsor 14, los cantos circunferenciales exteriores de aspa 20b y 21b tienen la misma forma, y la línea de diámetro exterior 18 que pasa los centros 24b y 25b de las mismas forma un único círculo. Una línea de puntos 37 es una línea que conecta el centro rotacional O del impulsor 8a y los centros 24b y 25b de los arcos de los cantos circunferenciales exteriores de aspa 20b y 21 b, respectivamente. Puesto que el canto circunferencial interior de aspa 20a de la sección de aspa de cuerda larga 20 se forma al extender el canto circunferencial interior de aspa 21a de la sección de aspa de cuerda corta 21 hacia la línea de puntos 37, la cuerda 28a de la sección de aspa de cuerda larga 20 es más larga que la cuerda 28b de la sección de aspa de cuerda corta 21 en DL, y está más cerca de la línea de puntos 37.

Un ejemplo de cada longitud del aspa usada en la Realización 1 se describirá a continuación. El diámetro exterior de la placa de soporte circular 12 se fija con la pluralidad de aspas 13 en el extremo del elemento de impulsor 14 es 0110 mm, y el diámetro interior es 060 mm, y una pluralidad de, por ejemplo, treinta y cinco, aspas 13 se fijan en la superficie circunferencial de la placa de soporte 12. En cada aspa 13, la cuerda 28a de la sección de aspa de cuerda larga 20 es más larga en DL = 2 mm que la cuerda 28b de la sección de aspa de cuerda corta 21 para sobresalir hacia la circunferencia interior. Además, en la dirección de eje rotacional AX, la longitud L del aspa del elemento de impulsor 14 = 90 mm; la longitud L1 de la sección de aspa de cuerda larga 20 = 30 mm; y la longitud L2 de la sección de aspa de cuerda corta 21 = 30 mm, por ejemplo.

A continuación, se describirán en detalle los funcionamientos de las aspas 13 según la Realización 1. En la Realización 1, la forma del canto circunferencial interior de aspa 21 a de la sección de aspa de cuerda corta 21 se establece sobre la base del flujo promedio del aire que se espera por adelantado según la configuración del lado de entrada en la región de salida E2 del ventilador de flujo cruzado 8 y la forma del camino de flujo de salida 11. La Figura 7 es un diagrama ilustrativo que muestra la salida de aire 3, en la que la Figura 7(a) muestra una sección transversal vertical de la unidad de interior 1, y la Figura 7(b) muestra la salida de aire 3 con respecto a uno de los elementos de impulsor 14. En realidad, en el caso en el que el impulsor 8a incluye cinco elementos de impulsor 14, la longitud en la dirección de eje rotacional AX es aproximadamente cinco veces la longitud mostrada en la Figura 7(b). Como se ilustra en la Figura 7(a), se dibuja una línea recta 30 desde un extremo A2 de la guía trasera 10 en el lado aguas abajo del flujo de aire hacia la guía delantera 9c en una dirección perpendicular a la inclinación de la posición del extremo A2. El punto en el que la línea recta 30 interseca la guía delantera 9c se indica con A1. Cuando la unidad de interior 1 del aparato de acondicionamiento de aire se ve oblicuamente hacia abajo por delante, la salida de aire 3 tiene una forma sustancialmente rectangular como se ilustra en la Figura 7(b), en la que el lado superior se ubica en A1; el lado inferior se ubica en A2; y lados verticales opuestos 31 se ubican en las posiciones de dos de las placas de soporte 12, la placa de soporte 12a, y la placa extrema 12b que se ubican en los extremos opuestos del elemento de impulsor 14. La longitud vertical es la longitud de la línea recta 30, esto es, la distancia entre A1 y A2. La longitud lateral es la longitud en la dirección de eje rotacional AX (dirección longitudinal) del elemento de impulsor 14.

Como se ilustra en la Figura 2, el flujo de aire que ha sido aire acondicionado por el intercambiador de calor 7 pasa entre las aspas del impulsor 8a en la región de entrada E1, pasa a través el interior del impulsor 8a, pasa entre las aspas en la región de salida E2 en el lado opuesto con respecto al centro rotacional O, y pasa a través el camino de flujo de salida 11 hacia la salida de aire 3. El flujo de aire dentro del impulsor 8a depende enormemente de la forma de los cantos circunferenciales interiores de aspa 20a y 21a. Más específicamente, la forma de los cantos circunferenciales interiores de aspa 20a y 21a determina la dirección en la que el flujo de aire se dirige hacia las aspas en la región de salida E2. Ahora se describirá con referencia a los dibujos la diferencia entre el flujo de aire sobre la sección de aspa de cuerda larga 20 y el flujo de aire sobre la sección de aspa de cuerda corta 21. La Figura 8(a) es un diagrama ilustrativo que muestra el flujo de aire que pasa entre aspas de las secciones de aspa de cuerda larga 20 en la región de entrada E1 y que fluye entrando al interior del impulsor 8a. La Figura 8(b) es un diagrama ilustrativo que muestra el flujo de aire dentro del impulsor 8a. Como se ilustra en la Figura 8(a), el flujo de aire fluye desde el canto circunferencial exterior de aspa 20b de la sección de aspa de cuerda larga 20, fluye a lo largo de la superficie de presión de aspa 26a y la superficie de succión de presión de aspa 27a de la sección de aspa de cuerda larga 20, y fluye en una dirección de las flechas continuas según la forma del canto circunferencial interior de aspa 20a.

Entonces, como indica la línea continua en la Figura 8(b), el flujo de aire pasa entre las aspas en el lado de salida, y es soplado desde las inmediaciones de una región 32 de la región de salida E2 al camino de flujo de salida 11.

La Figura 9(a) es un diagrama ilustrativo que muestra el flujo de aire que pasa entre aspas de las secciones de aspa de cuerda corta 21 en la región de entrada E1 y que fluye entrando al interior del impulsor 8a. La Figura 9(b) es un diagrama ilustrativo que muestra el flujo de aire dentro del impulsor 8a. Como se ilustra en la Figura 9(a), el flujo de aire fluye desde el canto circunferencial exterior de aspa 21 b de la sección de aspa de cuerda corta 21, fluye a lo largo de la superficie de presión de aspa 26b y la superficie de succión de presión de aspa 27b de la sección de aspa de cuerda corta 21, y fluye en una dirección de las flechas de puntos según la forma del canto circunferencial interior de aspa 21a. Entonces, como indica la línea de puntos en la Figura 9(b), el flujo de aire pasa entre las aspas en el lado de salida, y es soplado desde las inmediaciones de una región 34 de la región de salida E2 al camino de flujo de salida 11.

A continuación, se hará una comparación entre el flujo sobre la sección de aspa de cuerda larga 20 (Figura 8) y el flujo sobre la sección de aspa de cuerda corta 21 (Figura 9). En la sección de aspa de cuerda larga 20, el flujo de aire es dirigido en la dirección derecha superior en la Figura 8(a) por el canto circunferencial interior de aspa 20a, y fluye hacia entre las aspas en el lado de salida. Por otro lado, en comparación con el flujo de aire sobre la sección de aspa de cuerda larga 20, el flujo de aire sobre la sección de aspa de cuerda corta 21 es dirigido únicamente ligeramente hacia arriba por el canto circunferencial interior de aspa 21a, fluye en la dirección derecha inferior, y entonces fluye hacia entre las aspas en el lado de salida. Por lo tanto, el flujo de aire sobre la sección de aspa de cuerda larga 20 fluye principalmente entrando entre las aspas en la región 32 en el lado trasero de la región de salida E2, y entonces fluye desde entre las aspas al camino de flujo de salida 11. El flujo de aire soplado desde la región 32 fluye a lo largo de la guía trasera 10 en el lado trasero, y es soplado desde el área debajo del centro de la salida de aire 3. Por otro lado, el flujo de aire sobre la sección de aspa de cuerda corta 21 fluye principalmente entrando entre las aspas en una región 34 en el lado delantero de la región de salida E2, y entonces fluye desde entre las aspas al lado delantero del camino de flujo de salida 11. El flujo de aire soplado desde la región 34 fluye a través de la parte central entre la guía trasera 10 y la guía delantera 9c del camino de flujo de salida 11, y es soplado desde el área ligeramente por encima del centro de la salida de aire 3. Esto es, la dirección del flujo de aire dirigida hacia las aspas en el lado de salida varía según la forma de los cantos circunferenciales interiores de aspa 20a y 21a. Por lo tanto, la posición desde la que se sopla el flujo de aire que ha alcanzado la salida de aire 3 varía. Esto es, el flujo de aire desde la sección de aspa de cuerda larga 20 fluye principalmente al lado inferior, mientras que el flujo de aire desde la sección de aspa de cuerda corta 21 fluye principalmente al lado superior.

Ahora se describirá aún más con referencia a la Figura 10 el flujo de aire entre aspas en las inmediaciones de la región 32. La Figura 10 es un diagrama ilustrativo que muestra el flujo de aire que fluye entrando entre aspas en la región de salida E2. Como se ilustra en la Figura 10(a), en las inmediaciones de la región 32, el flujo de aire succionado de la región de entrada E1 al impulsor 8a fluye en una dirección de una flecha 33a. La Figura 10(b) ilustra un vector de flujo de aire (flecha 33a) que fluye entrando entre las aspas de las secciones de aspa de cuerda larga 20, y un vector de flujo de aire (flecha 33b) que fluye saliendo de entre las aspas del mismo. La Figura 10(c) ilustra un vector de flujo de aire (flecha 33a) que fluye entrando a las secciones de aspa de cuerda corta 21, y un vector de flujo de aire (flecha 33b) que fluye saliendo de entre las aspas del mismo. Este vector de flujo de aire (flecha 33a) indica la velocidad relativa en un sistema de coordenadas de las aspas rotatorias. En ambos casos de la sección de aspa de cuerda larga 20 y la sección de aspa de cuerda corta 21, el vector de flujo de aire (flecha 33a) que fluye entrando entre las aspas tiene características de flujo de que el flujo es sustancialmente paralelo a las cuerdas 28a y 28b, respectivamente. Esto es, la diferencia en la dirección entre la dirección de vector de flujo de aire 33a que fluye entrando entre las aspas y la dirección de vector de flujo de aire 33b que fluye saliendo de las mismas es pequeña, y la resistencia a flujo de aire entre las aspas en las secciones de aspa de cuerda larga 20 y la resistencia a flujo de aire entre las aspas en las secciones de aspa de cuerda corta 21 son sustancialmente iguales. Sin embargo, la sección de aspa de cuerda larga 20 tiene un mayor área total de aspa de la superficie de presión de aspa 26a y la superficie de succión de presión de aspa 27a que la sección de aspa de cuerda corta 21, y por lo tanto imparte mayor energía al flujo de aire que se va a soplar. Así, la velocidad de aire de salida de la sección de aspa de cuerda larga 20 se vuelve más alta. Esto es, en la región 32, como se ilustra en la Figura 8, como el flujo de aire que ha pasado a través entre las aspas de las secciones de aspa de cuerda larga 20 y ha sido dirigido hacia arriba fluye principalmente, y también porque la sección de aspa de cuerda larga 20 tiene un mayor área de aspa, la velocidad de aire se aumenta aún más.

A continuación, se describirá con referencia a la Figura 11 el flujo de aire entre aspas en las inmediaciones de la región 34. La Figura 11 es un diagrama ilustrativo que muestra el flujo de aire que fluye entrando entre aspas en la región de salida E2. Como se ilustra en la Figura 11 (a), en las inmediaciones de la región 34, el flujo de aire succionado de la región de entrada E1 al impulsor 8a fluye en una dirección de una flecha 35a. La Figura 11 (b) ilustra un vector de flujo de aire (flecha 35a) que fluye entrando entre las aspas de las secciones de aspa de cuerda larga 20, y un vector de flujo de aire (flecha 35b) que fluye saliendo de entre las aspas del mismo. La Figura 11 (c) ilustra un vector de flujo de aire (flecha 35a) que fluye entrando a las secciones de aspa de cuerda corta 21, y un vector de flujo de aire (flecha 35b) que fluye saliendo de entre las aspas del mismo. El vector de flujo de aire (flecha 35a) que fluye entrando entre las aspas es sustancialmente paralelo al segmento de línea 37 que conecta el centro rotacional 0 y los cantos circunferenciales exteriores de aspa 20b y 21b.

Como se ilustra en las Figuras 11 (b) y (c), el vector de flujo de aire (flecha 35a, la velocidad relativa en un sistema de coordinadas de las aspas rotatorias) que fluye entrando entre las aspas tiene características de que flujo es a lo largo de las líneas de alabeo 23a y 23b de las aspas. Esto es, si la sección de aspa de cuerda larga 20 se compara con la sección de aspa de cuerda corta 21, la sección de aspa de cuerda larga 20 tiene la línea de alabeo más larga 23a, y por lo tanto tiene un mayor ángulo de desviación del flujo de aire desde el vector de flujo de aire (flecha 35a) al vector de flujo de aire (flecha 35b) al pasar entre las aspas. Por consiguiente, la resistencia a flujo de aire entre las aspas es mayor en las secciones de aspa de cuerda larga 20 que en las secciones de aspa de cuerda corta 21. Como resultado, la velocidad de aire de salida de la sección de aspa de cuerda corta 21 se vuelve más alta. Esto es, en la región 34, como se ilustra en la Figura 9, como el flujo de aire que ha pasado a través entre las aspas de las secciones de aspa de cuerda corta 21 fluye principalmente, y también como la resistencia a flujo de aire entre las aspas es menor en las secciones de aspa de cuerda corta 21 que en las secciones de aspa de cuerda larga 20, la velocidad de aire se aumenta aún más.

Sobre la base de la descripción anterior, el flujo de aire en la salida de aire 3 en el elemento de impulsor 14 se describirá con referencia a la Figura 12. La Figura 12(a) ilustra un flujo de aire que fluye entre las secciones de aspa de cuerda larga 20. Un flujo de aire 39a fluye cerca de la guía trasera 10, y es soplado desde una parte cerca de A2 de la salida de aire 3. La Figura 12(c) ilustra la distribución del flujo de aire soplado desde la salida de aire 3, en la que la longitud lateral de la salida de aire rectangular 3 corresponde a la longitud del elemento de impulsor 14 en la dirección de eje rotacional AX. En la parte central (indicada por la línea continua) donde se forma la sección de aspa de cuerda larga 20, el flujo de aire 39a es soplado desde el área debajo del centro entre A1 y A2 en la dirección vertical. La Figura 12(b) ilustra un flujo de aire que fluye entre las secciones de aspa de cuerda corta 21. Un flujo de aire 39b fluye a través de una parte cerca de A1 que el centro entre A1 y A2 y es soplado desde la salida de aire 3. Como se ilustra en extremos opuestos (indicados por las líneas de puntos) donde se forman las secciones de aspa de cuerda corta 21 en la Figura 12(c), el flujo de aire 39b es soplado desde el área por encima del centro entre A1 y A2 en la dirección vertical.

Como se ha descrito anteriormente, puesto que el aspa 13 incluye la sección de aspa de cuerda larga 20 y las secciones de aspa de cuerda corta 21 que tienen cuerdas de longitudes diferentes, es posible variar la dirección de salida del flujo de aire en la dirección vertical en el camino de flujo de salida 11 y así obtener el flujo de aire que se esparce ampliamente a través de la salida de aire 3. En esta descripción, "el flujo de aire es dispersado por la sección de aspa de cuerda larga 20 y las secciones de aspa de cuerda corta 21 que tienen cuerdas de longitudes diferentes" indica que el flujo de aire que ha fluido entre las aspas en la región de entrada E1 fluye entrando entre las aspas de partes diferentes en la región de salida E2 y es soplado al camino de flujo de salida 11.

Los flujos de aire 39a y 39b ilustrados en la Figura 12(c) indican el área del flujo de aire con una velocidad cerca de la velocidad máxima del flujo de aire soplado desde el impulsor 8a, por ejemplo, con una velocidad de (la velocidad máxima - 5 %). La región indicada por la línea encadenada de puntos indica el área del flujo de aire con una velocidad más alta que la velocidad de aire promedio del flujo de aire soplado desde el impulsor 8a como región de flujo de alta velocidad 41. El área con una velocidad muy baja, esto es, por ejemplo, el 10 % de la velocidad de aire promedio o menos, se indica como región de flujo de baja velocidad 42.

Como ejemplo comparativo, la Figura 13 ilustra la distribución del flujo de aire en la salida de aire 3 en el caso en el que el elemento de impulsor 14 incluye únicamente un tipo de aspa que tiene una única longitud de cuerda, esto es, un aspa que tiene la misma anchura en la dirección de eje rotacional AX, como ejemplo únicamente la sección de aspa de cuerda corta 21, según una técnica convencional. En el caso en el que únicamente se proporciona la sección de aspa de cuerda corta 21, la distribución de velocidad de aire del flujo de aire se desplaza hacia el lado A1, esto es, hacia el lado superior del centro entre A1 y A2. Además, en la región de salida E2, el flujo de aire en la dirección en la que el aire fluye fácilmente se concentra entre las aspas según la dirección del canto circunferencial interior de aspa 21a de la sección de aspa de cuerda corta 21. Además, la región de flujo de velocidad alta 41 se limita a las inmediaciones del flujo de aire 39b y no es muy grande. Por otro lado, la región de flujo de baja velocidad 42 es grande. Esto indica que el flujo de aire se concentra localmente en la salida de aire 3. Si el flujo de aire en una dirección de flujo predeterminada se concentra entre las aspas como se ha descrito anteriormente, la máxima velocidad de aire se aumenta. Entonces, la pérdida de energía aumenta con el cuadrado de la velocidad de aire, y el nivel de ruido aumenta con la sexta potencia de la velocidad de aire. De manera similar, en el caso en el que se usa el aspa que incluye únicamente las secciones de aspa de cuerda larga 20, el flujo de aire se desplaza hacia el lado inferior del centro entre A1 y A2, y se concentra en esa área. Así, se aumenta la máxima velocidad de aire.

Por otro lado, en la Realización 1, puesto que el aspa incluye la sección de aspa de cuerda larga 20 y las secciones de aspa de cuerda corta 21 de dos longitudes de cuerda diferentes, el flujo de aire que fluye desde la región de entrada E1 a la región de salida E2 se puede dispersar verticalmente en el camino de flujo de salida 11. La sección de aspa de cuerda larga 20 sopla el aire hacia el lado inferior, y la sección de aspa de cuerda corta 21 sopla el aire hacia el lado superior, de modo que se aumenta el área de salida entre A1 y A2. Así, la región de flujo de alta velocidad 41 se expande a una forma sustancialmente de V como se ilustra en la Figura 12(c), y por tanto la distribución de velocidad de aire se hace uniforme. Además, el flujo en la región de flujo de alta velocidad 41 expandida fluye mientras se atrae en el flujo de baja velocidad de alrededor, de modo que se reduce el área de la región de flujo de baja velocidad 42. Por consiguiente, en caso de enviar el mismo volumen de aire, es posible reducir el valor de la máxima velocidad de aire en la salida de aire 3, para reducir la carga de trabajo global del ventilador, y reducir el nivel de ruido que es proporcional a una potencia de la velocidad de aire.

La Figura 14 es una gráfica característica en la que el eje horizontal representa la velocidad de aire y el eje vertical representa las posiciones del lado superior (A1) y el lado inferior (A2) de la salida de aire 3. Como datos de referencia, la gráfica en el caso en el que únicamente se proporciona una sección de aspa de cuerda corta 21 se indica con una curva continua 43, en la que la velocidad de aire se concentra localmente enormemente en el lado A1. En el ventilador de flujo cruzado según la Realización 1, la distribución de velocidad de aire del flujo de aire generado por la sección de aspa de cuerda larga 20 se indica con una curva de puntos 45, y la distribución de velocidad de aire del flujo de aire generado por la sección de aspa de cuerda corta 21 se indica con una curva de puntos 44. Una curva continua 46 incluye la curva de puntos 44 que indica la velocidad de aire por la sección de aspa de cuerda corta 21 y la curva de puntos 45 que indica la velocidad de aire por la sección de aspa de cuerda larga 20, y es el trazado del valor de la máxima velocidad de aire en cada posición en la dirección de eje rotacional AX cuando la salida de aire 3 del elemento de impulsor 14 se ve desde el lado. Si la distribución de velocidad de aire máxima (curva continua 46) en la salida de aire 3 según la Realización 1 se compara con la distribución de velocidad de aire máxima (curva continua 43) en el caso en el que únicamente se proporcionan las secciones de aspa de cuerda corta 21, la curva continua 46 es más ancha que la curva continua 43 entre A1 y A2, lo que indica que la distribución de velocidad de aire se hace uniforme y se reduce el valor de la máxima velocidad de aire.

Las Figuras 15 y 16 son gráficas características que indican, cada una, los resultados experimentales de un dispositivo de envío de aire en el que se usa el ventilador de la Realización 1 en un volumen de aire nominal (18 m3/min) de la unidad de interior del aparato de acondicionamiento de aire. En la Figura 15, el eje horizontal representa el volumen de aire (m3/min) y el eje vertical representa la relación de potencia, que es “{potencia de la configuración de (sección de aspa de cuerda larga sección de aspa de cuerda corta)}/{potencia de la configuración de sección de aspa de cuerda corta únicamente}”. Como se indica con una curva continua 47, los resultados muestran que la carga de par del ventilador de flujo cruzado se redujo aproximadamente un 3 %. En la Figura 16, el eje horizontal representa el volumen de aire (m3/min) y el eje vertical representa la diferencia de nivel de ruido, que es “{nivel de ruido de la configuración de (sección de aspa de cuerda larga sección de aspa de cuerda corta)}-{nivel de ruido de la configuración de sección de aspa de cuerda corta únicamente}”. Como se indica con una curva continua 48, los resultados muestran que el nivel de ruido en el volumen de aire nominal (18 m3/min) se redujo aproximadamente en 0.3 dB. En las Figuras 15 y 16, se hicieron las comparaciones con una que incluye únicamente una sección de aspa de cuerda corta. Sin embargo, lo mismo se aplica al caso en el que se hace una comparación con una que incluye únicamente un aspa de cuerda larga.

Como se ha descrito anteriormente, en la Realización 1, se proporciona el impulsor 8a que incluye la pluralidad de elementos de impulsor 14 que incluye, cada uno, la pluralidad de aspas 13 dispuestas a lo largo de una circunferencia exterior de la placa de soporte circular 12. La pluralidad de elementos de impulsor 14 se fijan entre sí en la dirección AX del eje rotacional 17 que pasa a través del centro de la placa de soporte 12. Cada una de las aspas 13 se divide en una pluralidad de secciones de aspa en la dirección de eje rotacional AX. Al menos una de las secciones de aspa dividida como sección de aspa de cuerda larga 20 se configura de manera que la cuerda 28a como segmento de línea que conecta el canto circunferencial exterior de aspa 20b y el canto circunferencial interior de aspa 20a del aspa 13 en una sección transversal perpendicular al eje rotacional 17 del aspa 13 tiene mayor longitud que la cuerda 28b de otra de las secciones de aspa como sección de aspa de cuerda corta 21. El canto circunferencial interior de aspa 20a de la sección de aspa 20 que tiene la cuerda más larga 28a sobresale hacia el lado circunferencial interior, respecto al canto circunferencial interior de aspa 21a de la sección de aspa 21 que tiene la cuerda más corta 28b. Así, la pluralidad de secciones de aspa 20 y 21 forman flujos de aire de acuerdo con la forma de los cantos circunferenciales interiores de aspa 20a y 21a, respectivamente. Por lo tanto es posible aumentar el área del flujo de aire hacia el lado trasero y el lado delantero principalmente en la dirección circunferencial en la región de salida E2. Así, el área de la región de flujo de alta velocidad 41 del flujo de aire se expande entre la guía delantera 9c y la guía trasera 10 en la salida de aire 3, que hace uniforme la distribución de velocidad de aire y reduce la máxima velocidad de aire. Por consiguiente, es posible obtener un ventilador de flujo cruzado capaz de reducir la pérdida de energía y el nivel de ruido.

Especialmente, en la Realización 1, puesto que la sección de aspa de cuerda larga 20 se forma al extender la línea de alabeo de la sección de aspa de cuerda corta 21 para que sobresalga hacia el lado circunferencial interior, incluso si cada aspa 13 incluye tres secciones de aspa 20 y 21 que tienen al menos dos longitudes de cuerda diferentes, la diferencia en la forma entre la sección de aspa de cuerda larga 20 y las secciones de aspa de cuerda corta 21 se puede hacer pequeña. Por consiguiente, el flujo de aire fluye suavemente entre las aspas, y por lo tanto se puede reducir la pérdida de energía.

Esto es, en la Realización 1, en la sección transversal perpendicular al eje rotacional 17 del aspa 13, la línea central entre la superficie de presión de aspa 26 como la superficie delantera y la superficie de succión de presión de aspa 27 como la superficie trasera en la dirección rotacional del aspa 13 se define como las líneas de alabeo 23a y 23b. La línea de alabeo 23a de la sección de aspa de cuerda larga 20 se forma al extender la línea de alabeo 23b de la sección de aspa de cuerda corta 21 en el canto circunferencial interior de aspa 19a hacia el lado circunferencial interior para que tenga una forma arqueada. Por consiguiente, el flujo de aire es guiado suavemente entre las aspas en la región de entrada E1, y el flujo de aire es soplado suavemente desde entre las aspas en la región de salida E2. Por lo tanto, se reduce la pérdida de energía, y se puede obtener de manera fiable el efecto de dispersión.

En la descripción anterior, la cuerda 28a de la sección de aspa de cuerda larga 20 es más larga que la cuerda 28b de la sección de aspa de cuerda corta 21, y la diferencia en la longitud de cuerda es DL = 2 mm. Sin embargo, la presente divulgación no se limita a la misma. La cuerda 28a de la sección de aspa de cuerda larga 20 puede ser más larga de 1/8 a 1/3 de la longitud de la cuerda 28b de la sección de aspa de cuerda corta 21. Por ejemplo, cuando la cuerda 28b de la sección de aspa de cuerda corta 21 es de 12 mm, la cuerda 28a de la sección de aspa de cuerda larga 20 es de 13.5 mm a 16 mm. Si la cuerda 28a de la sección de aspa de cuerda larga 20 es más corta de 13.5 mm, no se puede obtener el efecto de la aportación de la sección de aspa de cuerda larga 20. Si la cuerda 28a es más larga de 16 mm, el flujo de aire no fluye suavemente dentro del impulsor 8a.

La Figura 17 es una gráfica característica según la Realización 1, en la que el eje horizontal representa la anchura (%) de la sección de aspa de cuerda larga con respecto a la longitud del elemento de impulsor en la dirección de eje rotacional AX, y el eje vertical representa la relación de potencia “{potencia de la configuración de (sección de aspa de cuerda larga sección de aspa de cuerda corta)}/{potencia de la configuración de sección de aspa de cuerda corta únicamente}”. En esta gráfica, la anchura es el 0 % cuando el aspa entera 13 incluye únicamente una única sección de aspa de cuerda corta 21, y la anchura es el 100 % cuando el aspa entera 13 incluye únicamente una única sección de aspa de cuerda larga 20. Además, la gráfica muestra la relación de potencia obtenida al variar una longitud L1 de una sección de aspa de cuerda larga 20 dispuesta en el centro en la dirección de eje rotacional AX. Por ejemplo, en el caso en el que la anchura L1 de la sección de aspa de cuerda larga 20 sea el 20 % de la longitud entera L del elemento de impulsor 14 (una longitud L2 de la sección de aspa de cuerda corta 21 es el 80 % del total), el uso de potencia se reduce un 2 % en comparación con el caso en el que el aspa entera 13 incluye únicamente una única sección de aspa de cuerda corta 21. Cuando la longitud L1 de la sección de aspa de cuerda larga 20 es el 60 % (la longitud L2 de la sección de aspa de cuerda corta 21 es el 40 %), el uso de potencia se reduce la mayor cantidad, que es aproximadamente un 5 %. Sin embargo, la Figura 17 muestra las características obtenidas al variar la longitud de la sección de aspa de cuerda larga 20 con respecto a la longitud de la sección de aspa de cuerda corta 21, las características pueden variar ligeramente según la diferencia entre las longitudes de cuerda de la sección de aspa de cuerda larga 20 y la sección de aspa de cuerda corta 21 y según la diferencia en la longitud de cuerda. De la Figura 17 se encuentra que, en el caso en el que el aspa 13 incluya secciones de aspa que tienen dos longitudes de cuerda diferentes, la longitud de la sección de aspa que tienen una de las longitudes de cuerda es aproximadamente el 20 % del total o mayor, se puede obtener el efecto de reducir el uso de potencia. En este caso, puesto que la sección de aspa que tiene la otra longitud de cuerda es aproximadamente el 80 % o menos, el uso de potencia se puede reducir cuando la longitud de la sección de aspa que tiene una de las longitudes de cuerda es aproximadamente el 20 % o mayor pero menor o igual a aproximadamente el 80 %. Además, es preferible que la longitud L1 de la sección de aspa de cuerda larga 20 sea del 50 % al 70 % del total de manera que se pueda reducir enormemente el uso de potencia.

Según la configuración de la Realización 1 ilustrada en la Figura 5, en el elemento de impulsor 14, la longitud de la sección de aspa de cuerda larga 20 en la dirección de eje rotacional AX es aproximadamente 1/3 del total, y la longitud de las dos secciones de aspa como las secciones de aspa de cuerda corta 21 es aproximadamente 2/3 del total. Sin embargo, la presente divulgación no se limita a la misma. La longitud de una de las dos puede ser aproximadamente el 20 % o mayor pero menor o igual a aproximadamente el 80 %. El experimento mostró que cuando una de las dos tiene una longitud de menos del 20 %, esto es, cuando la otra tiene una longitud de más del 80 %, había poco efecto de la configuración de longitudes de cuerda diferentes, y los resultados fueron casi los mismos que los resultados obtenidos en caso de la configuración de una única longitud de cuerda. En el caso en el que se proporcionan dos o más secciones de aspa, tales como las secciones de aspa de cuerda corta 21, que tienen la misma longitud de cuerda, la suma, que es L2x2, de las longitudes L2 de las secciones de aspa de cuerda corta 21 puede estar en el intervalo de aproximadamente el 20 % al 80 % de la longitud entera L.

Como se ha descrito anteriormente, cuando la longitud de una sección de aspa en la dirección de eje rotacional AX que tiene una longitud de cuerda predeterminada, o la suma de las longitudes de una pluralidad de secciones de aspa en la dirección de eje rotacional AX que tienen la misma longitud de cuerda es aproximadamente el 20 % o mayor pero menor o igual a aproximadamente el 80 % de la longitud entera L del aspa 13 del impulsor 8a, se puede obtener de manera fiable el efecto de dispersar el flujo de aire en direcciones diferentes. Así, el área del flujo de aire se expande entre la guía delantera 9c y la guía trasera 10 del camino de flujo de salida 11. Por consiguiente, se reduce el valor de la máxima velocidad de aire, y por tanto se reduce la pérdida de energía y el nivel de ruido.

Especialmente, es preferible proporcionar una sección de aspa de cuerda larga en el centro en la dirección de eje rotacional AX y una longitud longitudinal de la misma ser aproximadamente del 50 % al 70 % del total de manera que se puede obtener de manera fiable el efecto de reducir el uso de potencia. Por ejemplo, si una sección de aspa de cuerda corta 21 que constituye el 25 % del total, una sección de aspa de cuerda larga 20 que constituye el 50 % del total, y otra sección de aspa de cuerda corta 21 que constituye el 25 % del total se disponen en este orden desde un extremo conectado a una placa de soporte 12 para ser conectado a otra placa de soporte 12 en el otro extremo, se puede utilizar eficazmente la dispersión del flujo de aire generado por las secciones de aspa que tienen longitudes de cuerda diferentes. Así, es posible expandir la distribución de la región de flujo de alta velocidad 41 en la salida de aire 3, y reducir el área de la región de flujo de baja velocidad 42.

Además, aunque en cada elemento de impulsor 14 puede haber cualquier número de las secciones de aspa de cuerda larga 20 y las secciones de aspa de cuerda corta 21 en la dirección de eje rotacional AX, es preferible que cada una de las longitudes L1 y L2 de las respectivas secciones de aspa sea aproximadamente el 10 % de la longitud entera L o mayor. Si las longitudes L1 y L2 de las respectivas secciones de aspa son menores que aproximadamente el 10 % de la longitud entera L, el volumen de aire del flujo de aire que ha pasado a través entre las aspas de las secciones de aspa en la región de entrada E1 es pequeño, y por lo tanto el flujo de aire es afectado por el flujo de aire sobre las secciones de aspa adyacentes. Esto impide que el área del flujo de aire se extienda suficientemente al lado trasero y el lado delantero en la región de salida E2.

Esto es, cuando la longitud de cada sección de aspa 13 en la dirección de eje rotacional AX es aproximadamente el 10 % de la longitud entera L del aspa 13 del elemento de impulsor 14 o mayor, se puede obtener de manera fiable el efecto de dispersión. Así, el flujo de aire se dispersa y el área del mismo se expande entre la guía delantera 9c y la guía trasera 10 del camino de flujo de salida 11, de modo que la distribución de velocidad de aire del flujo de aire que fluye en la salida de aire 3 se hace aún más uniforme.

En el caso en el que el impulsor 14 incluye aspas de una única anchura en la dirección de eje rotacional AX, como se ilustra en la Figura 13, la anchura de la región de flujo de alta velocidad 41 se aumenta verticalmente entre A1 y A2 en partes cerca de las placas de soporte 12, y la anchura vertical de la región de flujo de alta velocidad 41 se reduce en el centro. Así, el flujo de aire soplado desde la región de salida E2 se vuelve un flujo de alta velocidad local. Esto es porque aunque el flujo de fuga que fluye en la dirección de eje rotacional AX es bloqueado por las placas de soporte 12 en partes cerca de las placas de soporte 12, el flujo de aire en el centro fluye hacia los lados opuestos como flujo de fuga, de modo que se reduce el volumen de aire. En el caso en el que la sección de aspa de cuerda larga 20 se dispone en la parte donde la anchura de la región de flujo de alta velocidad 41 se reduce entre la guía delantera 9c y la guía trasera 10, como se ilustra en la Figura 12(c), la región de flujo de velocidad alta 41 se extiende en el lado inferior, de modo que la distribución de velocidad del flujo de aire se hace uniforme a través de la salida de aire 3. En la sección de aspa adyacente a la placa de soporte 12, puesto que la cantidad de flujo de fuga es menor que en el centro, no hay reducción significativa en el volumen de aire. Por lo tanto, la región de flujo de alta velocidad 41 tiene cierto grado de anchura entre la guía delantera 9c y la guía trasera 10. Por consiguiente, la sección de aspa de cuerda corta 21 se dispone en esta parte de manera que el flujo de aire es dispersado eficazmente según la posición en la dirección de eje rotacional AX.

Como se ha descrito anteriormente, puesto que la sección de aspa ubicada cerca del centro en la dirección de eje rotacional AX tiene una cuerda más larga que cuerdas de las secciones de aspa ubicadas en los extremos opuestos, el flujo de aire es dispersado eficazmente según la posición en la dirección de eje rotacional AX de la posición del elemento de impulsor 14. Así, la distribución de velocidad de aire del flujo de aire que fluye en la salida de aire 3 se hace aún más uniforme. Además, la longitud de la sección de aspa en la dirección de eje rotacional AX que se ubica en el centro donde hay una gran cantidad del flujo de fuga puede ser mayor que la longitud de la sección de aspa en la dirección de eje rotacional AX que está adyacente a la placa de soporte 12 para asegurar el volumen de aire.

En realidad, las características del flujo de aire que fluye en el impulsor 8a varían según la configuración del camino de flujo en el lado delantero y trasero de la ubicación del ventilador de flujo cruzado 8. Con relación a la disposición de la sección de aspa de cuerda larga 20 y las secciones de aspa de cuerda corta 21 en la dirección de eje rotacional AX, puesto que la sección de aspa de cuerda larga 20 hace que el flujo de aire fluya en el lado inferior de la salida de aire 3, y las secciones de aspa de cuerda corta 21 hacen que el flujo de aire fluya en el lado superior de la salida de aire 3, se puede seleccionar una disposición que puede ejercer eficazmente este efecto. Por ejemplo, en el elemento de impulsor 14, sobre la base de los resultados de una observación de un flujo de aire soplado desde la salida de aire 3 en el caso de una única configuración de aspa que tiene la misma anchura, se puede determinar la disposición de la sección de aspa de cuerda larga 20 y las secciones de aspa de cuerda corta 21. Por ejemplo, la sección de aspa de cuerda corta 21 se puede disponer en una parte donde el flujo de aire tiende a ser soplado desde el lado inferior de la salida de aire 3 en el caso de la configuración de aspa que tiene la misma anchura, mientras la sección de aspa de cuerda larga 20 se puede disponer en una parte donde el flujo de aire tiende a ser soplado desde el lado superior de la salida de aire 3.

Realización 2

La Figura 18 es una vista en perspectiva que ilustra un aspa de un ventilador de flujo cruzado según la Realización 2 de la presente divulgación. En la Realización 2, cada aspa 13 se divide en siete secciones de aspa en la dirección de eje rotacional AX (dirección longitudinal) de manera que se disponen alternadamente tres secciones de aspa de cuerda larga 50a, 50b y 50c y cuatro secciones de aspa de cuerda corta 51a, 51b, 51c y 51d. Las formas de sección transversal de la sección de aspa de cuerda larga 50 y la sección de aspa de cuerda corta 51 son las mismas que las de la Realización 1, y una cuerda de la sección de aspa de cuerda larga 50 es más larga que una cuerda de la sección de aspa de cuerda corta 51 en DL (por ejemplo, 2 mm). Por ejemplo, la forma de la sección de aspa de cuerda larga 50 se puede determinar de manera que una línea de alabeo de la sección de aspa de cuerda larga 50 se determina al extender la línea de alabeo de la sección de aspa de cuerda corta 51 mientras se mantiene la forma arqueada de la misma, y de manera que los grosores de aspa Wmax son iguales entre sí. Las longitudes L11, L12 y L13 de las secciones de aspa de cuerda larga 50 en la dirección de eje rotacional AX (dirección longitudinal) de las secciones de aspa son iguales entre sí, por ejemplo. La sección de aspa de cuerda larga 50b en el centro se dispone en el centro en la dirección de eje rotacional AX. Además, las longitudes L21, L22, L23 y L24 de las secciones de aspa de cuerda corta 51a, 51b, 51c y 51d en la dirección de eje rotacional AX (dirección longitudinal) are iguales entre sí, por ejemplo, y también son iguales a las longitudes L11, L12 y L13.

En la Realización 2, cada aspa incluye dos tipos de secciones de aspa que tienen longitudes de cuerda diferentes, esto es, tres secciones de aspa de cuerda larga 50a, 50b y 50c y cuatro secciones de aspa de cuerda corta 51 a, 51 b, 51c y 51d. Como se muestra en las Figuras 8 y 9, cuando el aire fluye entrando al interior del impulsor 8a desde entre las aspas en la región de entrada E1, la dirección en la que el flujo de aire se dirige hacia las aspas 13 en la región de salida E2 es determinada por la forma del canto circunferencial interior de aspa 19a. Más específicamente, el flujo de aire que fluye a través entre las aspas es dirigido hacia la parte inferior derecha por las secciones de aspa de cuerda corta 51a, 51b, 51c y 51d, y es dirigido hacia la parte superior derecha por las secciones de aspa de cuerda larga 50a, 50b y 50c. De esta manera, la dirección del flujo de aire generado por las secciones de aspa de cuerda larga 50a, 50b y 50c y la dirección del flujo de aire generado por las secciones de aspa de cuerda corta 51a, 51b, 51c y 51d son diferentes entre sí. Por lo tanto, el aire fluye entrando entre las aspas en un ancho intervalo en la dirección circunferencial en la región de salida E2, es soplado al camino de flujo de salida 11, y fluye en un área ancha entre la guía delantera 9c (A1) y la guía trasera 10 (A2).

En la Realización 2, ocurre dispersión de flujo de aire en siete ubicaciones en la dirección de eje rotacional AX del elemento de impulsor 14. Más específicamente, se hace que el flujo de aire se convierta en un flujo de aire cerca de la guía trasera 10 en el lado trasero por las tres secciones de aspa de cuerda larga 50, y también se hace que se convierta en un flujo de aire cerca de la guía delantera 9c en el lado delantero por la cuatro secciones de aspa de cuerda corta 51. En el camino de flujo de salida 11 y la salida de aire 3, dispersión hacia un flujo de aire hacia arriba y un flujo de aire hacia abajo se repite en intervalos cortos por la pluralidad de secciones de aspa de cuerda larga 50 y las secciones de aspa de cuerda corta 51 que se dividen en la dirección de eje rotacional AX.

La Figura 19 muestra un diagrama ilustrativo (Figura 19(a)) que muestra esquemáticamente la configuración de las aspas del elemento de impulsor 14, y un diagrama ilustrativo (Figura 19(b)) que muestra la distribución de velocidad de aire del flujo de aire en la salida de aire 3 de acuerdo con la forma de secciones de aspa de las mismas. Los flujos de aire 39a y 39b ilustrados en la Figura 19(b) indican el área del flujo de aire con una velocidad cerca de la velocidad máxima del flujo de aire que es soplado desde el impulsor 8a, por ejemplo, con una velocidad de (la velocidad máxima - 5 %). La región indicada por la línea encadenada de puntos indica el área del flujo de aire con una velocidad más alta que la velocidad de aire promedio del flujo de aire soplado desde el impulsor 8a como región de flujo de alta velocidad 41. La dispersión del flujo de aire se repite en intervalos cortos en la dirección de eje rotacional AX. En las inmediaciones de la frontera del mismo, el área de la región de flujo de alta velocidad 41 es mayor que el área de la Realización 1 debido al efecto de los respectivos flujos de aire. Además, la región de flujo de baja velocidad 42 es menor que la de la Realización 1. Con respecto al flujo de aire que pasa a través de la salida de aire 3, en comparación con la Realización 1, la distribución de velocidad de aire se hace uniforme cruzando la salida de aire 3, y la máxima velocidad de aire se reduce aún más en el caso en el que se hace una comparación en el mismo volumen de aire. Por consiguiente, es posible reducir el nivel de ruido y la pérdida de energía debida a un flujo de aire de alta velocidad local.

Cabe señalar que en el caso en el que el aspa 13 incluya dos tipos de secciones de aspa de cuerda larga 50 y secciones de aspa de cuerda corta 51 que tienen líneas de alabeo de longitudes diferentes, que son una pluralidad de secciones de aspa de cuerda larga 50a, 50b y 50c, y secciones de aspa de cuerda corta 51a, 51b, 51c y 51d, la disposición no se limita a la de la Realización 2. Las secciones de aspa se pueden disponer de manera deseada en la dirección de eje rotacional AX.

Además, en la Realización 2, se proporcionan tres secciones de aspa de cuerda larga 50a, 50b y 50c, y cuatro secciones de aspa de cuerda corta 51a, 51b, 51c y 51d. Sin embargo, la presente divulgación no se limita a la misma. Se pueden proporcionar dos, tres o más secciones de aspa de cuerda larga. Conforme se aumenta el número de secciones de aspa de cuerda larga desde una a dos, tres, o más por división, la dispersión del flujo de aire se repite en intervalos cortos, de modo que la distribución de velocidad de aire del flujo de aire en la salida de aire 3 se hace aún más uniforme. Sin embargo, si el número de divisiones se aumenta excesivamente, la longitud longitudinal de cada sección de aspa se vuelve corta, de modo que los flujos de aire que fluyen sobre las secciones de aspa adyacentes se afectan entre sí. Así, la acción de dispersión debida a la diferencia en la longitud de cuerda se vuelve inestable, y por tanto no es posible lograr un gran efecto. La longitud longitudinal de cada una de las secciones de aspa es preferiblemente al menos aproximadamente el 10 % de la longitud longitudinal entera en el elemento de impulsor 14 o mayor. Por ejemplo, cuando la longitud longitudinal L = 90 mm, cada una de las longitudes L11 a L13 y L21 a L24 de las secciones de aspa de cuerda larga 50 y las secciones de aspa de cuerda corta 51 es preferiblemente de 9 mm, que es el 10 % del total, o mayor.

Además, cada una de la suma L11+L12+L13 de las longitudes de las secciones de aspa de cuerda larga 50a, 50b y 50c y la suma L21+L22+L23+L24 de las longitudes de las secciones de aspa de cuerda corta 51a, 51b, 51c y 51d está en el intervalo de aproximadamente el 20 % al 80 % de la longitud entera L del aspa, por ejemplo. Puesto que cada una de las longitudes L11 a L13 y L21 a L24 de las secciones de aspa de cuerda larga 50 y las secciones de aspa de cuerda corta 51 es al menos aproximadamente el 10 % de la longitud entera del aspa, en el caso en el que se proporcionan tres secciones de aspa de cuerda larga 50a, 50b y 50c y cuatro secciones de aspa de cuerda corta 51 a, 51b, 51c y 51 d como en la Realización 2, la suma L11+L12+L13 de las longitudes de las secciones de aspa de cuerda larga 50a, 50b y 50c es al menos aproximadamente el 30 % de la longitud entera L del aspa o mayor, y la suma L21+L22+L23+L24 de las longitudes de las secciones de aspa de cuerda corta 51a, 51b, 51c y 51 d es al menos aproximadamente el 40 % de la longitud entera L del aspa o mayor.

Realización 3

La Figura 20 es una vista en perspectiva que ilustra un aspa 13 de un ventilador de flujo cruzado según la Realización 3 de la presente divulgación. En la Realización 3, cada aspa 13 se divide en siete secciones de aspa en la dirección de eje rotacional AX (dirección longitudinal), es decir, una primera sección de aspa de cuerda larga 60, una segunda sección de aspa de cuerda larga 61, una tercera sección de aspa de cuerda larga 62, y secciones de aspa de cuerda corta 63a, 63b, 63c y 63d, que tienen cuatro tipos de cuerdas. Las formas de sección transversal de las secciones de aspa de cuerda larga primera, segunda, tercera 60, 61 y 62, y la sección de aspa de cuerda corta 63 son las misma que las de la Realización 1. La cuerda de la primera sección de aspa de cuerda larga 60 es más larga que la cuerda de la sección de aspa de cuerda corta 63d en DL1; la cuerda de la segunda sección de aspa de cuerda larga 61 es más larga que la cuerda de la sección de aspa de cuerda corta 63b en DL2; y la cuerda de la tercera sección de aspa de cuerda larga 62 es más larga que la cuerda de la sección de aspa de cuerda corta 63c en DL3. Además, se satisface que DL1<DL2<DL3. La tercera sección de aspa de cuerda larga 62 que tiene la mayor longitud de cuerda se dispone en el centro en la dirección de eje rotacional AX; las secciones de aspa de cuerda corta 63b y 63c se disponen en ambos lados de la misma, respectivamente; y las secciones de aspa de cuerda larga primera y segunda 60 y 61 se disponen adyacentes a la misma, respectivamente; y las secciones de aspa de cuerda corta 63a y 63b se disponen en los extremos opuestos.

Además, en la dirección de eje rotacional AX (dirección longitudinal), una longitud M1 de la primera sección de aspa de cuerda larga 60, una longitud M2 de la segunda sección de aspa de cuerda larga 61, y una longitud M3 de la tercera sección de aspa de cuerda larga 62 son sustancialmente iguales entre sí, y se satisface M1=M2=M3=Lx0.2. Las longitudes M41, M42, M43 y M44 de las secciones de aspa de cuerda corta 63a, 63b, 63c y 63d son sustancialmente iguales entre sí, y se satisface M41=M42=M43=M44=Lx0.1. Además, con relación a la longitud de cuerda, la longitud de cuerda de las secciones de aspa de cuerda corta 63a, 63b, 63c y 63d es de 12 mm; y la longitud de cuerda de la primera sección de aspa de cuerda larga 60 es de 14 mm; la longitud de cuerda de la segunda sección de aspa de cuerda larga 61 es de 15 mm; y la longitud de cuerda de la tercera sección de aspa de cuerda larga 62 es de 16 mm, por ejemplo. Esto es, DL1 =2 mm, DL2=3 mm y DL3=4 mm.

En la Realización 3, cada aspa incluye cuatro tipos de secciones de aspa que tienen longitudes de cuerda diferentes, esto es, tres secciones de aspa de cuerda larga primera, segunda y tercera 60, 61 y 62 que tienen longitudes de cuerda diferentes y cuatro secciones de aspa de cuerda corta 63a, 63b, 63c y 63d que tienen una longitud de cuerda diferente de las secciones de aspa de cuerda larga 60, 61 y 62. Como en el caso de la Realización 1 y la Realización 2, con relación a la acción de dispersión de flujo de aire debida a formas diferentes de los cantos circunferenciales interiores de aspa 19a de las respectivas secciones de aspa, el flujo de aire se dispersa en cuatro direcciones en la Realización 3. Esto es, el aire soplado desde entre aspas en la región de entrada E1 fluye entrando al interior del impulsor 8a según la forma de los cantos circunferenciales interiores de aspa 19a de las secciones de aspa que tienen longitudes de cuerda diferentes, y fluye entrando entre las aspas en un ancho intervalo en la dirección circunferencial en la región de salida E2. Además, puesto que el flujo de aire es soplado desde entre las aspas en un área ancha al camino de flujo de salida 11, el flujo de aire fluye cruzando el camino de flujo de salida 11. Así, el flujo de aire tiene una distribución uniforme de velocidad de aire en la salida de aire 3.

El flujo de aire en la salida de aire 3 en el elemento de impulsor 14 se describirá con referencia a la Figura 21. La Figura 21 (a) ilustra un flujo de aire que pasa sobre las primeras secciones de aspa de cuerda larga 60. Un flujo de aire 64a fluye en un lado ligeramente cerca de la guía trasera 10 entre la guía delantera 9c y la guía trasera 10 del camino de flujo de salida 11, y es soplado desde una parte cerca de A2 de la salida de aire 3. La Figura 21 (b) ilustra un flujo de aire que fluye pasando sobre la tercera sección de aspa de cuerda larga 62. La tercera sección de aspa de cuerda larga 62 tiene la mayor longitud de cuerda, y por lo tanto proporciona el mayor efecto de dirigir hacia arriba el flujo de aire que ha sido succionado al elemento de impulsor 14 en la región de entrada E1. Así, el flujo de aire fluye entrando entre las aspas en el lado más trasero en la región de salida E2. Entonces, un flujo de aire 64c que fluye a través del camino de flujo de salida 11 fluye cerca de la guía trasera 10 entre la guía delantera 9c y la guía trasera 10, y es soplado desde la parte de la salida de aire 3 el más cercano a A2. Un flujo de aire 64b es el flujo de aire que pasa entre las segundas secciones de aspa de cuerda larga 61. La posición donde el flujo de aire fluye entre A1 y A2 en el camino de flujo de salida 11 varía según la longitud de cuerda. Esto es, se hace que el flujo de aire se convierta en el flujo de aire 64c en el lado más trasero por la tercera sección de aspa de cuerda larga 62 que tiene la mayor longitud de cuerda, el flujo de aire 64b en el lado delantero del flujo de aire 64c por la segunda sección de aspa de cuerda larga 61 que tiene una cuerda más corta que la tercera sección de aspa de cuerda larga 62, y el flujo de aire 64a en el lado delantero del flujo de aire 64b por la primera sección de aspa de cuerda larga 60 que tiene una cuerda más corta que la segunda sección de aspa de cuerda larga 61. Además, la Figura 21(c) ilustra un flujo de aire que pasa sobre las secciones de aspa de cuerda corta 63a a 63d. Un flujo de aire 64d fluye cerca de la guía delantera 9c entre la guía delantera 9c y la guía trasera 10 del camino de flujo de salida 11, y es soplado desde una parte de la salida de aire 3 el más cercano a A1.

La Figura 22 muestra un diagrama ilustrativo (Figura 22(a)) que muestra esquemáticamente la configuración de las aspas del elemento de impulsor 14, y un diagrama ilustrativo (Figura 22(b)) que muestra la distribución de velocidad de aire del flujo de aire en la salida de aire 3 de acuerdo con la forma de secciones de aspa de las mismas. La dispersión del flujo de aire se repite en intervalos cortos en la dirección de eje rotacional AX. En las inmediaciones de la frontera del mismo, el área de la región de flujo de alta velocidad 41 es mayor que el área de la Realización 1 y la Realización 2 debido a efecto de los respectivos flujos de aire. Especialmente, puesto que el aspa 13 incluye cuerdas de cuatro longitudes diferentes, la región de flujo de alta velocidad 41 se extiende entre A1 y A2, de modo que el flujo de aire es soplado al área entera de la salida de aire 3. Con esta dispersión, la distribución de velocidad de aire se hace uniforme en la salida de aire 3. Así, es posible reducir el nivel de ruido y la pérdida de energía debida a un flujo de aire de alta velocidad local.

Cabe señalar que en el caso en el que el aspa 13 incluye cuatro tipos de secciones de aspa 60, 61,62, 63a, 63b, 63c y 63d que tienen cuatro longitudes de cuerda diferentes, la disposición no se limita a la de la Realización 3. La primera sección de aspa de cuerda larga 60, la segunda sección de aspa de cuerda larga 61 y la tercera sección de aspa de cuerda larga 62 se pueden disponer adyacentes entre sí. Aunque las secciones de aspa de cuerda larga 60, 61 y 62, y las secciones de aspa de cuerda corta 63a, 63b, 63c y 63d tienen sustancialmente la misma longitud en la dirección de eje rotacional AX, estas secciones de aspa pueden tener longitudes significativamente diferentes, o algunas de las secciones de aspa pueden tener longitudes diferentes. Sin embargo, la longitud de cada una de las secciones de aspa 60, 61,62, 63a, 63b, 63c y 63d en la dirección de eje rotacional AX es aproximadamente el 10 % de la longitud entera L o mayor. Si la longitud es menor que aproximadamente el 10 %, en caso de las secciones de aspa de cuerda larga 60, 61 y 62, por ejemplo, el flujo de aire dirigido hacia arriba en la región de entrada E1 no tiene suficiente anchura y es afectado por el flujo de aire generado por la sección de aspa adyacente.

Por consiguiente, los flujos de aire no alcanzan las respectivas posiciones en el área de salida E2 mostrada en las Figuras 8 y 9, de modo que no es posible obtener un suficiente efecto de dispersar el flujo de aire hacia el lado delantero A1 y el lado trasero A2 del camino de flujo de salida 11.

Como en el caso de la Realización 2, entre una pluralidad de secciones de aspa, cuando la longitud de cuerda de la sección de aspa en el centro es mayor que la de las secciones de aspa adyacente a las placas de soporte 12, el efecto se aumenta aún más. Cuando la longitud de cuerda de la sección de aspa es mayor en el centro donde un flujo de fuga se genera fácilmente y el volumen de aire disminuye, incluso si cierta cantidad de flujo de aire fluye hacia los flujos de aire generados por las secciones de aspa adyacentes, es posible generar un flujo de aire que fluye cerca de la guía trasera 10. Por consiguiente, se puede obtener de manera fiable flujo de aire dispersado, y el efecto de hacer uniforme la distribución de velocidad de aire del flujo de aire soplado desde la salida de aire 3.

Además, en vista de la fuga del flujo de aire desde la sección de aspa en el centro a las secciones de aspa adyacentes, la longitud longitudinal de la sección de aspa 62 en el centro puede ser mayor que las longitudes de las otras secciones de aspa. Como en el caso descrito anteriormente, cuando la longitud longitudinal de la sección de aspa 62 en el centro es mayor, incluso si cierta cantidad de flujo de aire fluye hacia los flujos de aire generados por las secciones de aspa adyacentes, es posible generar un flujo de aire que fluye cerca de la guía trasera 10.

Además, el tamaño de las placas de soporte 12 se determina según las secciones de aspa dispuestas en los extremos opuestos del elemento de impulsor 14. Esto es, en el caso en el que las secciones de aspa de cuerda corta 63a y 63d se disponen en los extremos opuestos del elemento de impulsor 14, las placas de soporte huecas circulares 12 pueden tener un diámetro interior mayor que en el caso en el que las secciones de aspa de cuerda larga se disponen en los extremos opuestos. Así, el peso del rotor se puede reducir, y por lo tanto esta disposición es preferible.

Se describirá otro ejemplo de configuración según la Realización 3. La Figura 23 ilustra una configuración en la que cada aspa 13 incluye tres tipos de secciones de aspa que tienen longitudes de cuerda diferentes, es decir, primeras secciones de aspa de cuerda larga 70a y 70b, segunda sección de aspa de cuerda larga 71, y secciones de aspa de cuerda corta 72a y 72b; las secciones de aspa de cuerda corta 72a y 72b que tienen la menor longitud de cuerda se disponen en los extremos opuestos en la dirección de eje rotacional AX; las primeras secciones de aspa de cuerda larga 70a y 70b que tienen la mayor longitud de cuerda se disponen adyacentes a las mismas, respectivamente; y la segunda sección de aspa de cuerda larga 71 se dispone en el centro. La diferencia en la longitud de cuerda entre las secciones de aspa de cuerda corta 72a y 72b y las primeras secciones de aspa de cuerda larga 70a y 70b es DL1, la diferencia en la longitud de cuerda entre las secciones de aspa de cuerda corta 72a y 72b y la segunda sección de aspa de cuerda larga 71 es DL2. Además, se satisface DL1>DL2.

Con esta configuración, el flujo de aire que ha pasado sobre las respectivas secciones de aspa se dispersa entre la guía delantera 9c (A1) y la guía trasera 10 (A2) del camino de flujo de salida 11 debido a la diferencia en la longitud de cuerda. Esto es, las primeras secciones de aspa de cuerda larga 70a y 70b tienen la mayor longitud de cuerda, y por lo tanto proporcionan el mayor efecto de dirigir hacia arriba el flujo de aire que ha sido succionado al elemento de impulsor 14 en la región de entrada E1. Así, el flujo de aire fluye entrando entre las aspas en el lado más trasero en la región de salida E2. Entonces, el flujo de aire fluye cerca de la guía trasera 10, y es soplado desde la parte de la salida de aire 3 el más cercano a A2. Entonces, el flujo de aire que ha pasado sobre las secciones de aspa de cuerda corta 72a y 72b fluye cerca de la guía delantera 9c, y es soplado desde la parte de la salida de aire 3 el más cercano a A1. Además, el flujo de aire que ha pasado sobre la segunda sección de aspa de cuerda larga 71 fluye en el lado delantero del flujo de aire generado por las primeras secciones de aspa de cuerda larga 70a y 70b y en el lado trasero del flujo de aire generado por las secciones de aspa de cuerda corta 72a y 72b.

La Figura 24 es un diagrama ilustrativo que muestra la distribución de velocidad de aire del flujo de aire en la salida de aire 3 de acuerdo con la forma de secciones de aspa del aspa del elemento de impulsor 14. La dispersión del flujo de aire se repite en intervalos cortos en la dirección de eje rotacional AX. En las inmediaciones de la frontera del mismo, el área de la región de flujo de alta velocidad 41 es mayor que el área de la Realización 1 y la Realización 2 debido a efecto de los respectivos flujos de aire. Especialmente, puesto que el aspa 13 incluye cuerdas de tres longitudes diferentes, la región de flujo de alta velocidad 41 se extiende entre A1 y A2. Así, la distribución de velocidad de aire del flujo de aire se hace uniforme, de modo que el flujo de aire es soplado al área entera de la salida de aire 3. Por consiguiente, es posible reducir la pérdida de energía y el nivel de ruido debido a la colisión de un flujo de aire de alta velocidad local con la paleta de control de flujo de aires 4 y una rápida expansión del camino de flujo en la salida de aire 3.

Realización 4

La Figura 25 es una vista en perspectiva que ilustra un aspa 13 de un ventilador de flujo cruzado según la Realización 4 de la presente divulgación. Los mismos numerales de referencia denotan los mismos elementos o equivalentes a los de la Figura 23. En la Realización 4, secciones de suavizado entre secciones de aspa 73a y 73b que tienen forma de escalón se proporcionan en las partes donde las secciones de aspa adyacentes tienen una gran diferencia en la longitud de cuerda, que son, por ejemplo, partes escalonadas entre una primera sección de aspa de cuerda larga 70a y una sección de aspa de cuerda corta 72a, y una primera sección de aspa de cuerda larga 70b y una sección de aspa de cuerda corta 72b, y tienen cuerdas de una longitud intermedia entre las longitudes de cuerdas respectivas de la primera sección de aspa de cuerda larga 70b y la longitud de aspa de cuerda corta 72b para reducir el efecto de la diferencia en la longitud de cuerda.

En una parte donde las secciones de aspa adyacentes tienen una gran diferencia en la longitud de cuerda, tal como una parte entre la primera sección de aspa de cuerda larga 70a y la sección de aspa de cuerda corta 72a, que forma una parte escalonada, las direcciones de los flujos de aire difieren enormemente entre sí, y por lo tanto los flujos de aire generados por las dos secciones de aspa se afectan entre sí en las inmediaciones de la frontera. Así, se genera una turbulencia o un vórtice, de modo que se aumenta la pérdida de energía. A fin de resolver este problema, la sección de suavizado entre secciones de aspa 73a que tiene una longitud de cuerda que es menor que la longitud de cuerda de la primera sección de aspa de cuerda larga 70a y es mayor que la longitud de cuerda de la sección de aspa de cuerda corta 72a se proporciona entre la primera sección de aspa de cuerda larga 70a y la sección de aspa de cuerda corta 72a. De manera similar, la sección de suavizado entre secciones de aspa 73b se proporciona entre la primera sección de aspa de cuerda larga 70b y la sección de aspa de cuerda corta 72b. En el caso en el que las secciones de suavizado entre secciones de aspa 73a y 73b no tienen una forma arqueada en el canto circunferencial interior de aspa 19a, las cuerdas de las mismas son segmentos de línea que conectan el canto circunferencial interior de aspa 19a y el canto circunferencial exterior de aspa 19b. Las anchuras P1 y P2 de las secciones de suavizado entre secciones de aspa 73a y 73b en la dirección de eje rotacional AX son menores del 10 % de la longitud entera L.

En la región de entrada E1, los flujos de aire que fluyen a través entre las aspas de las primeras secciones de aspa de cuerda larga 70a y las secciones de aspa de cuerda corta 72a fluyen en las diferentes direcciones de flujo en el lado delantero y el lado trasero, los flujos de aire generados por las secciones de suavizado entre secciones de aspa 73a y 73b fluyen en la dirección media entre estos dos flujos de aire. Puesto que las anchuras P1 y P2 de las secciones de suavizado entre secciones de aspa 73a y 73b en la dirección de eje rotacional AX son menores que aproximadamente el 10 % del total, el volumen de aire de los flujos de aire que fluyen sobre las secciones de suavizado entre secciones de aspa 73a y 73b es pequeño. Por lo tanto, los flujos de aire son afectados por los flujos de aire, y mezclados con estos, por la primera sección de aspa de cuerda larga 70a y la sección de aspa de cuerda corta 72a adyacentes y la primera sección de aspa de cuerda larga 70b y la sección de aspa de cuerda corta 72b adyacentes, respectivamente, y fluyen a la región de salida E2.

Esto es, entre dos flujos de aire en dos direcciones enormemente diferentes, se genera un flujo de aire dirigido a una dirección en el medio entre los mismos para impedir la generación de una turbulencia y vórtice del flujo de aire. La Figura 26 es un diagrama ilustrativo que muestra la distribución de velocidad de aire del flujo de aire en la salida de aire 3 de acuerdo con la forma de secciones de aspa. Una región de flujo de alta velocidad 41 a mostrada en la Figura 24 se indica con la línea encadenada de puntos, y una región de flujo de alta velocidad 41b según la Realización 4 se indica con la línea de puntos. Como se indica con la región de flujo de alta velocidad 41b, se reducen los efectos de las diferencias entre la primera sección de aspa de cuerda larga 70a y la sección de aspa de cuerda corta 72a, y entre la primera sección de aspa de cuerda larga 70b y la sección de aspa de cuerda corta 72b. Esto es, en comparación con la región de flujo de alta velocidad 41a, en la región de flujo de alta velocidad 41b, el grado de variación se reduce en las secciones de suavizado entre secciones de aspa 73a y 73b. De esta manera, puesto que el flujo de aire en partes con una gran diferencia en la longitud de cuerda fluye suavemente desde la región de entrada E2 a través del camino de flujo de salida 11 a la salida de aire 3, es posible impedir que la pérdida de energía aumente debido a generación de una turbulencia y un vórtice, y por lo tanto la distribución de velocidad de aire en la salida de aire 3 se puede hacer uniforme.

Como se ha descrito anteriormente, en la Realización 4, las secciones de suavizado entre secciones de aspa 73a y 73b se proporcionan en una parte escalonada entre las dos secciones de aspa adyacentes 70a y 72a que tienen cuerdas de longitudes diferentes, y una parte escalonada entre las dos secciones de aspa adyacentes 70b y 72b, respectivamente, en el canto circunferencial interior de aspa 19a. Las secciones de suavizado entre secciones de aspa 73a y 73b tienen cuerdas de longitudes intermedias entre longitudes de cuerdas de las dos secciones de aspa 70a y 72a y entre longitudes de cuerdas de las dos secciones de aspa 70b y 72b, respectivamente. Por lo tanto, es posible impedir que se genere un gran vórtice en partes donde las direcciones de flujo de flujos de aire que fluyen entre aspas de dos secciones de aspa, para cambiar suavemente la dirección de flujo del flujo de aire, y reducir la pérdida de energía.

En la Realización 4, las secciones de suavizado entre secciones de aspa 73a y 73b se proporcionan en el aspa 13 que tiene la configuración de la Figura 23. Sin embargo, la presente divulgación no se limita a la misma. En la configuración de la Figura 23, también se pueden proporcionar secciones de suavizado entre secciones de aspa 73 entre la primera sección de aspa de cuerda larga 70a y la segunda sección de aspa de cuerda larga 71 y entre la primera sección de aspa de cuerda larga 70b y la segunda sección de aspa de cuerda larga 71. Por ejemplo, en las aspas 13 que tienen las configuraciones de la Figura 5, la Figura 18 y la Figura 20, también se pueden proporcionar secciones de suavizado entre secciones de aspa 73 en partes con una gran diferencia en la longitud de cuerda.

Además, los cantos circunferenciales interiores de aspa 19a de las secciones de suavizado entre secciones de aspa 73a y 73b pueden tener la misma forma que las secciones de aspa de cuerda larga 70a y 70b con los cantos circunferenciales interiores de aspa 19a del mismo retirado. Además, las partes extremas de las mismas con los cantos circunferenciales interiores de aspa 19a retirados pueden tener la misma forma arqueada que las otras secciones de aspa 70, 71, y 72. Si las partes extremas tienen una forma arqueada, el flujo de aire fluye suavemente a las secciones de suavizado entre secciones de aspa 73a y 73b en la región de salida E2.

Además, aunque las secciones de suavizado entre secciones de aspa 73 en forma de escalón se proporcionan en partes escalonadas entre las secciones de aspa que tienen longitudes de cuerda diferentes para formar una forma de escalón, la presente divulgación no se limita a la misma. Las partes extremas en forma de escalón pueden tener una forma redondeada como se muestra en la Figura 27(a), o pueden formar una línea recta inclinada como se muestra en la Figura 27(b). Como alternativa, se puede proporcionar una pluralidad de partes de escalón. La sección de suavizado entre secciones de aspa 73 puede tener una cuerda que tiene una longitud intermedia entre las longitudes de cuerdas respectivas de la primera sección de aspa de cuerda larga 70b y la sección de aspa de cuerda corta 72b, y la cuerda puede ser más corta que la cuerda de la primera sección de aspa de cuerda larga 70b y ser más larga que la cuerda de la sección de aspa de cuerda corta 72b.

Realización 5

La Figura 28(a) es una vista en perspectiva que ilustra un aspa 13 de un ventilador de flujo cruzado según la Realización 5 de la presente invención. La Figura 28(b) es un diagrama ilustrativo que muestra una vista agrandada de un rebaje 80. El aspa 13 incluye una sección de aspa de cuerda larga 20 en el centro y secciones de aspa de cuerda corta 21 en los extremos opuestos en la dirección longitudinal. Además, se proporciona una pluralidad de rebajes 80 en un canto circunferencial interior de aspa 21 a de cada una de las dos secciones de aspa de cuerda corta 21. Por ejemplo, se proporcionan tres rebajes 80 en cada una de las dos secciones de aspa de cuerda corta 21. Por ejemplo, con relación a la forma del rebaje 80, cuando una longitud de un aspa en la dirección de eje rotacional AX es de 100 mm, una longitud longitudinal R < 5 mm, y una longitud LO en la dirección de línea de alabeo < 1 mm. Los rebajes 80 se proporcionan en intervalos iguales en la sección de aspa de cuerda corta 21. Los rebajes 80 están abiertos en extremos distales de los cantos circunferenciales interiores de aspa 21a.

La Figura 29 es una vista en sección transversal de la sección de aspa de cuerda corta 21 de la Figura 28 en un plano perpendicular al eje rotacional. El rebaje 80 se forma al cortar del canto circunferencial interior de aspa 21a de la sección de aspa de cuerda corta 21 para forma una forma rebajada. Por lo tanto, a diferencia del canto circunferencial interior de aspa 21a, la parte más rebajada 80a del rebaje 80 no tiene una forma redondeada cuando se ve desde el canto circunferencial interior de aspa 21a. Sin embargo, la parte más rebajada 80a se puede formar para tener una forma redondeada. El canto circunferencial interior de aspa 21a de la sección de aspa de cuerda corta 21 en partes donde no se proporcionan los rebajes 80 tiene la forma de un arco que tiene el centro en un punto 25a en una línea de alabeo 23b. En la sección de aspa de cuerda corta 21, el canto circunferencial interior de aspa 21 a tiene una forma entrante definida por los rebajes 80 y las otras partes. Sin embargo, en la vista en sección transversal de la sección de aspa de cuerda corta 21 en un plano perpendicular al eje rotacional, las formas de una superficie de presión de aspa 26b y una superficie de succión de presión de aspa 27b son exactamente las mismas en las partes donde se proporcionan los rebajes 80 y en las partes donde no se proporcionan los rebajes 80, excepto por los rebajes 80. Además, puesto que la anchura R del rebaje 80 en la dirección longitudinal (dirección de eje rotacional) es pequeña, las direcciones en las que se dispersa el flujo de aire en el caso en el que se proporcionan los rebajes 80 son las mismas que las proporcionadas por una sección de aspa de cuerda corta 21 que no tiene rebaje 80. Por consiguiente, L2 se puede identificar como única sección de aspa de cuerda corta 21. En comparación con el caso de la sección de aspa de cuerda larga 20, el flujo de aire que fluye entre las aspas de las secciones de aspa de cuerda corta 21 en la región de entrada E1 es dirigido únicamente ligeramente hacia arriba, fluye a través del interior del impulsor 8a, y es soplado a la parte del camino de flujo de salida 11 cerca de la guía delantera 9c.

La Figura 30 es un diagrama ilustrativo que muestra el flujo de aire que fluye entre las aspas, e ilustra esquemáticamente una sección transversal perpendicular al eje rotacional 17. La Figura 30(a) ilustra un flujo de aire generado por la sección de aspa de cuerda larga 20, y la Figura 30(b) ilustra un flujo de aire generado por la sección de aspa de cuerda corta 21. Se hace que el flujo de aire que fluye entre las aspas se convierta en un flujo de aire 81a que fluye cerca de la guía trasera 10 por la sección de aspa de cuerda larga 20, y también se hace que se convierta en un flujo de aire 81b que fluye cerca de la guía delantera 9c por la sección de aspa de cuerda corta 21. Por consiguiente, en la salida de aire 3, se reduce la irregularidad en la distribución del flujo de aire, y la distribución de velocidad de aire se hace uniforme en la salida de aire 3.

Además, en la sección de aspa de cuerda corta 21, la longitud de la pluralidad de rebajes 80 en la dirección de cuerda es menor que la longitud de la cuerda de las partes de la sección de aspa de cuerda corta 21 donde no se proporcionan los rebajes 80. Por lo tanto, el flujo de aire que fluye sobre los rebajes 80 se convierte en un flujo de aire 81c que fluye a través de un área ligeramente más cerca de un lado de la guía delantera 9c (lado delantero) que un flujo de aire que ha fluido sobre las partes de la sección de aspa de cuerda corta 21 donde no se proporcionan los rebajes 80. Sin embargo, la longitud longitudinal R del rebaje 80 es menor que el 10 % de la longitud entera L, y el volumen de aire que pasa sobre esta parte es pequeño. Por lo tanto, la longitud en la dirección de cuerda que se reduce debido al rebaje 80 tiene poco efecto para dispersar el flujo de aire, y parte del flujo de aire es atraído y mantenido o dispersado por la superficie de succión de aspa en las inmediaciones de una parte más rebajada 80a del rebaje 80. En caso de una sección de aspa de cuerda corta 21 que no tiene rebaje 80, se sopla el aire principalmente en una dirección del flujo de aire 81b. Por otro lado, el rebaje 80 dispersa un flujo de aire que fluye entrando al canto circunferencial interior de aspa 21 a de la sección de aspa de cuerda corta 21. Por lo tanto, el área del flujo de aire generado por la sección de aspa de cuerda corta 21 se extiende en el lado delantero como indica el área con las líneas diagonales de la Figura 30(b).

La Figura 31 es un diagrama que muestra la distribución de velocidad de aire en la salida de aire 3 según la Realización 5. El área de los flujos de aire 81 b y 81c que fluyen entre las aspas de las secciones de aspa de cuerda corta 21 se dispersa y aumenta hacia el lado delantero por los rebajes 80 de las secciones de aspa de cuerda corta 21. Así, como conjunto, la distribución de velocidad de aire del flujo de aire soplado desde la salida de aire 3 se puede hacer uniforme. Puesto que la anchura en la dirección A1-A2 se aumenta debido a la expansión de la región de flujo de alta velocidad 41, la región de baja velocidad de aire 42 se reduce.

Como se ha descrito anteriormente, en la Realización 5, puesto que la pluralidad de rebajes 80 que están abiertos en el extremo distal del canto circunferencial interior de aspa 21a se proporcionan en el canto circunferencial interior de aspa 21a de la sección de aspa de cuerda corta 21 del aspa 13, la dirección de un flujo de aire soplado desde la sección de aspa 21 que tiene los rebajes 80 se expande al área de los flujos de aire 81b y 81c. Así, el área de la región de flujo de alta velocidad 41 se expande entre la guía delantera 9c y la guía trasera 10, lo que proporciona un efecto de hacer uniforme la velocidad de aire del flujo de aire que fluye a través de la salida de aire 3. Por consiguiente, en comparación con la Realización 1 en un volumen de aire predeterminado, se reduce el valor de la máxima velocidad de aire, y por lo tanto se obtienen efectos de reducir significativamente la pérdida de energía y el nivel de ruido.

La Figura 32(a) es una vista en perspectiva que ilustra un aspa 13 de un ventilador de flujo cruzado en otro ejemplo de configuración según la Realización 5. La Figura 32(b) es una vista ilustrativa agrandada que muestra un rebaje 82. El aspa 13 incluye secciones de aspa de cuerda corta 21 en el centro y los extremos opuestos en la dirección longitudinal, dos secciones de aspa de cuerda larga 20 entre las secciones de aspa de cuerda corta 21. Además, se proporciona una pluralidad de, por ejemplo, cuatro, rebajes 82 en un canto circunferencial interior de aspa 19a de cada sección de aspa de cuerda larga 20. Por ejemplo, el rebaje 82 está rebajado a un nivel similar que el del rebaje 80 descrito anteriormente y se configura de manera que una longitud longitudinal R < 5 mm, y una longitud LO en la dirección de línea de alabeo < 1 mm. Los rebajes 82 se proporcionan en intervalos iguales en cada una de las dos secciones de aspa de cuerda larga 20. Los rebajes 82 están abiertos en extremos distales de los cantos circunferenciales interiores de aspa 19a.

La Figura 33 es una vista en sección transversal de la sección de aspa de cuerda larga 20 de la Figura 32 en un plano perpendicular al eje rotacional. El rebaje 82 se forma al cortar del canto circunferencial interior de aspa 20a de la sección de aspa de cuerda larga 20 para forma una forma rebajada. Por lo tanto, a diferencia del canto circunferencial interior de aspa 20a, la parte más rebajada 82a del rebaje 82 no tiene una forma redondeada cuando se ve desde el canto circunferencial interior de aspa 20a. Sin embargo, la parte más rebajada 82a se puede formar para tener una forma redondeada. El canto circunferencial interior de aspa 20a de la sección de aspa de cuerda larga 20 en partes donde no se proporcionan los rebajes 82 tiene la forma de un arco que tiene el centro en un punto 24a en una línea de alabeo 23a. En la sección de aspa de cuerda larga 20, el canto circunferencial interior de aspa 20a tiene una forma entrante definida por los rebajes 82 y las otras partes. Sin embargo, en la vista en sección transversal del aspa, las formas de una superficie de presión de aspa 26a y una superficie de succión de presión de aspa 27a son exactamente las mismas en las partes de la sección de aspa de cuerda larga 20 donde se proporcionan los rebajes 82 y en las partes donde no se proporcionan los rebajes 82, excepto por los rebajes 82. Además, puesto que la anchura R del rebaje 82 en la dirección longitudinal es pequeña, las direcciones en las que se dispersa el flujo de aire en el caso en el que se proporcionan los rebajes 82 son las mismas que las proporcionadas por una sección de aspa de cuerda larga 20 que no tiene rebaje 82. Por consiguiente, L1 se puede identificar como única sección de aspa de cuerda larga 20. En comparación con el caso de la sección de aspa de cuerda corta 21, el flujo de aire que fluye entre las aspas de las secciones de aspa de cuerda larga 20 en la región de entrada E1 es dirigido hacia arriba, fluye a través del interior del impulsor 8a, y es soplado a la parte del camino de flujo de salida 11 cerca de la guía trasera 10.

La Figura 34 es un diagrama ilustrativo que muestra el flujo de aire que fluye entre las aspas, e ilustra esquemáticamente una sección transversal perpendicular al eje rotacional 17. La Figura 34(a) ilustra el flujo de un flujo de aire generado por la sección de aspa de cuerda larga 20, y la Figura 34(b) ilustra el flujo de un flujo de aire generado por la sección de aspa de cuerda corta 21. Se hace que el flujo de aire que fluye entre las aspas se convierta en un flujo de aire 83a que fluye cerca de la guía trasera 10 por la sección de aspa de cuerda larga 20, y también se hace que se conviertan en un flujo de aire 83b que fluye cerca de la guía delantera 9c por la sección de aspa de cuerda corta 21. Por consiguiente, la irregularidad en la distribución del flujo de aire se reduce, y la distribución de velocidad de aire se hace uniforme en la salida de aire 3.

Además, en la sección de aspa de cuerda larga 20, la longitud de la pluralidad de rebajes 82 en la dirección de cuerda es menor que la longitud de la cuerda de las partes de la sección de aspa de cuerda larga 20 donde no se proporcionan los rebajes 82. Por lo tanto, el flujo de aire que fluye sobre los rebajes 82 se convierte en un flujo de aire 83c que fluye a través de un área ligeramente más cerca de un lado de la guía delantera 9c (lado delantero) que un flujo de aire que ha fluido sobre las partes de la sección de aspa de cuerda larga 20 donde no se proporcionan los rebajes 82. Sin embargo, la longitud longitudinal R del rebaje 82 es menor que aproximadamente el 10 % de la longitud entera L, y el volumen de aire que pasa sobre esta parte es pequeño. Por lo tanto, la longitud en la dirección de cuerda que se reduce debido al rebaje 82 tiene poco efecto para dispersar el flujo de aire, y parte del flujo de aire es atraído y mantenido o dispersado por la superficie de succión de aspa en las inmediaciones de una parte más rebajada 82a del rebaje 82. En caso de una sección de aspa de cuerda larga 20 que no tiene rebaje 82, se sopla el aire principalmente en una dirección del flujo de aire 83a. Por otro lado, el rebaje 82 dispersa un flujo de aire que fluye entrando al canto circunferencial interior de aspa 20a de la sección de aspa de cuerda larga 20. Por lo tanto, el área del flujo de aire generado por la sección de aspa de cuerda larga 20 se extiende en el área entre el flujo de aire 83a y el flujo de aire 83c como indica el área con las líneas diagonales de la Figura 34(a). El flujo de aire que fluye entre las aspas de las secciones de aspa de cuerda corta 21 fluye a través de una parte del camino de flujo de salida 11 cerca de la guía delantera 9c como se ilustra en la Figura 34(b).

La Figura 35 es un diagrama que muestra la distribución de velocidad de aire en la salida de aire 3 según la Realización 5. El área del flujo de aire 83a y 83c que fluye sobre la sección de aspa de cuerda larga 20 es dispersado y aumentado hacia el lado delantero por los rebajes 82 de la sección de aspa de cuerda larga 20. Así, como conjunto, la distribución de velocidad de aire del flujo de aire soplado desde la salida de aire 3 se puede hacer uniforme. Puesto que la anchura en la dirección A1-A2 se aumenta debido a la expansión de la región de flujo de alta velocidad 41, la región de baja velocidad de aire 42 se reduce.

Como se ha descrito anteriormente, en la Realización 5, puesto que la pluralidad de rebajes 82 que están abiertos en el extremo distal del canto circunferencial interior de aspa 20a se proporcionan en el canto circunferencial interior de aspa 20a de la sección de aspa de cuerda larga 20 del aspa 13, la dirección de un flujo de aire soplado desde la sección de aspa 20 que tiene los rebajes 82 se expande al área de los flujos de aire 83a y 83c. Así, el área de la región de flujo de alta velocidad 41 se expande entre la guía delantera 9c y la guía trasera 10, lo que proporciona un efecto de hacer uniforme la velocidad de aire del flujo de aire que fluye a través de la salida de aire 3. Por consiguiente, en comparación con la Realización 1 en un volumen de aire predeterminado, se reduce el valor de la máxima velocidad de aire, y por lo tanto se obtienen efectos de reducir significativamente la pérdida de energía y el nivel de ruido.

Se describirá un ejemplo de configuración en el que se proporcionan rebajes en ambas de la sección de aspa de cuerda larga 20 y la sección de aspa de cuerda corta 21. La Figura 36 es una vista en perspectiva que ilustra un aspa 13 de un ventilador de flujo cruzado en otro ejemplo de configuración según la Realización 5 de la presente invención. El aspa 13 incluye una sección de aspa de cuerda larga 20 en el centro y secciones de aspa de cuerda corta 21 en los extremos opuestos en la dirección longitudinal. Además, se proporciona una pluralidad de rebajes, por ejemplo, cuatro rebajes 84, en un canto circunferencial interior de aspa 19a de la sección de aspa de cuerda larga 20, y se proporciona una pluralidad de rebajes, por ejemplo tres rebajes 85, en un canto circunferencial interior de aspa 19a de cada sección de aspa de cuerda corta 21. Por ejemplo, los rebajes 84 y 85 tienen una forma similar, por ejemplo, y cada uno se configura de manera que una longitud longitudinal N < 5 mm, y una longitud LO en la dirección de línea de alabeo < 1 mm. Los rebajes 84 se proporcionan en intervalos iguales en la sección de aspa de cuerda larga 20, y se proporcionan rebajes 85 en intervalos iguales en cada sección de aspa de cuerda corta 21.

Cada rebaje 84 y cada rebaje 85 pueden ser hendiduras rebajadas formadas al cortar el canto circunferencial interior de aspa 20a de la sección de aspa de cuerda larga 20 y el canto circunferencial interior de aspa 21 a de la sección de aspa de cuerda corta 21 para estar abiertos en extremos distales de los cantos circunferenciales interiores de aspa 20a y 21a, respectivamente. Las secciones de aspa donde se proporcionan los rebajes 84 y 85 tienen una forma de manera que la longitud en la dirección de cuerda es menor que la de las partes de las secciones de aspa donde no se proporcionan los rebajes 84 y 85. En ambas de la sección de aspa de cuerda larga 20 y la sección de aspa de cuerda corta 21, las formas de una superficie de presión de aspa 26 y una superficie de succión de presión de aspa 27 son exactamente las mismas en las partes donde se proporcionan los rebajes 84 y 85 y en las partes donde no se proporcionan los rebajes 84 y 85, excepto por los rebajes 84 y 85, respectivamente. Además, puesto que las anchuras de los rebajes 84 y 85 en la dirección longitudinal son pequeñas, las direcciones en la que se dispersa el flujo de aire en el caso en el que se proporcionan los rebajes 84 y 85 son las mismas que las proporcionadas por una sección de aspa de cuerda larga 20 y una sección de aspa de cuerda corta 21 que no tiene rebaje 84 ni rebaje 85, respectivamente. Por consiguiente, L1 y L2 se pueden identificar como única sección de aspa de cuerda larga 20 y una única sección de aspa de cuerda corta 21. En la sección de aspa de cuerda larga 20 y la sección de aspa de cuerda corta 21, el canto circunferencial interior de aspa 20a y el canto circunferencial interior de aspa 21 a tienen una forma entrante definida por los rebajes 84 y las otras partes, y los rebajes 85 y las otras partes, respectivamente, y el flujo de aire es determinado principalmente por las formas y cuerdas 28a y 28b de los cantos circunferenciales interiores de aspa 20a y 21 a.

La Figura 37 es un diagrama ilustrativo que muestra el flujo de aire que fluye entre las aspas, e ilustra esquemáticamente una sección transversal perpendicular al eje rotacional 17. La Figura 37(a) ilustra el flujo de un flujo de aire generado por la sección de aspa de cuerda larga 20, y la Figura 37(b) ilustra el flujo de un flujo de aire generado por la sección de aspa de cuerda corta 21. Esto es, se hace que el flujo de aire que fluye entre las aspas se convierta en un flujo de aire 84b que fluye cerca de la guía trasera 10 (lado trasero) por la sección de aspa de cuerda larga 20, y también se hace que se conviertan en un flujo de aire 85b que fluye cerca de la guía delantera 9c (lado delantero) por la sección de aspa de cuerda corta 21. Por consiguiente, la irregularidad en la distribución del flujo de aire se reduce, y la distribución de velocidad de aire se hace uniforme en la salida de aire 3.

Además, en la sección de aspa de cuerda larga 20, las partes donde se proporciona la pluralidad de rebajes 84 tienen una función de dispersar el flujo de aire que fluye entrando entre las aspas de las secciones de aspa de cuerda larga 20. El flujo de aire dispersado se indica con la línea encadenada de puntos 84c de la Figura 37(a). Como se indica con las líneas diagonales, el flujo de aire principal 84b sobre la sección de aspa de cuerda larga 20 se dispersa hacia el lado delantero.

De manera similar, en la sección de aspa de cuerda corta 21, las partes donde se proporcionan la pluralidad de rebajes 85 tienen una función de dispersar el flujo de aire que fluye entrando entre las aspas de las secciones de aspa de cuerda cota 21. El flujo de aire dispersado se indica con la línea encadenada de puntos 85c de la Figura 37(b). Como se indica con las líneas diagonales, el flujo de aire principal 85b sobre la sección de aspa de cuerda corta 21 se dispersa hacia el lado delantero.

La Figura 38 es un diagrama que muestra la distribución de velocidad de aire en la salida de aire 3 según la Realización 5. El área de los flujos de aire 84b y 84c que fluye sobre la sección de aspa de cuerda larga 20 es aumentada por los rebajes 84 de la sección de aspa de cuerda larga 20. Al mismo tiempo, el área de los flujos de aire 85b y 85c que fluye sobre la sección de aspa de cuerda corta 21 es aumentada por los rebajes 85 de la sección de aspa de cuerda corta 21. Así, como conjunto, la distribución de velocidad de aire del flujo de aire soplado desde la salida de aire 3 se puede hacer uniforme. Puesto que la anchura en la dirección A1-A2 se aumenta debido a la expansión de la región de flujo de alta velocidad 41, la región de baja velocidad de aire 42 se reduce.

Como se ha descrito anteriormente, en la Realización 5, puesto que la pluralidad de rebajes 84 y 85 que están abiertos en los extremos distales de los cantos circunferenciales interiores de aspa 20a y 21a se proporcionan en los cantos circunferenciales interiores de aspa 20a y 21a, respectivamente, de todas las secciones de aspa 20 y 21 del aspa 13, las direcciones de flujos de aire soplado desde las secciones de aspa 20 y 21 que tienen los rebajes 84 y 85 se expanden al área de los flujos de aire 84b y 84c y el área de los flujos de aire 85b y 85c, respectivamente. Así, el área de la región de flujo de alta velocidad 41 se expande entre la guía delantera 9c y la guía trasera 10, lo que proporciona un efecto de hacer uniforme la velocidad de aire del flujo de aire que fluye a través de la salida de aire 3. Por consiguiente, en comparación con la Realización 1 en un volumen de aire predeterminado, se reduce el valor de la máxima velocidad de aire, y por lo tanto se obtienen efectos de reducir significativamente la pérdida de energía y el nivel de ruido.

Es obvio que, puesto que el aspa incluye la pluralidad de secciones de aspa, y la pluralidad de rebajes que están abiertas en un extremo distal del canto circunferencial interior de aspa 19a se proporcionan en el canto circunferencial interior de aspa 19a de al menos una sección de aspa, la anchura del flujo de aire soplado desde la sección de aspa se aumenta, y por lo tanto el área de la región de flujo de alta velocidad 41 se expande entre la guía delantera 9c y la guía trasera 10, lo que proporciona un efecto de hacer uniforme la velocidad de aire del flujo de aire que fluye a través de la salida de aire 3. Por consiguiente, es posible obtener un ventilador de flujo cruzado que reduce significativamente la pérdida de energía y el nivel de ruido.

En las Figuras 28, 32 y 36, se proporcionan rebajes rectangulares en la sección de aspa de cuerda larga 20, la sección de aspa de cuerda corta 21, o ambas de la sección de aspa de cuerda larga 20 y la sección de aspa de cuerda corta 21, la forma no se limita a una forma rectangular. Un rebaje en forma de V o uno en forma de U que está abierto en el extremo distal del canto circunferencial interior de aspa 19a proporciona el mismo efecto.

Realización 6

En las Realizaciones 1 a 5, se describen las configuraciones de las realizaciones en las que cada aspa 13 del elemento de impulsor 14 se divide en una pluralidad de secciones de aspa en la dirección de eje rotacional AX, y una o más de las secciones de aspa sobresalen hacia el lado circunferencial interior en el canto circunferencial interior de aspa 19a para tener longitudes de cuerda diferentes. En la Realización 6, como configuración para aumentar aún más el efecto de dispersar ampliamente el flujo de aire entre la guía delantera 9c y la guía trasera 10 en el camino de flujo de salida 11, un ángulo de salida de una sección de aspa que tiene una cuerda más larga es mayor que un ángulo de salida de una sección de aspa que tiene una cuerda más corta.

La Figura 39 es un diagrama ilustrativo que muestra las secciones trasversales de una sección de aspa de cuerda larga 20 y una sección de aspa de cuerda corta 21 perpendicular a un eje rotacional 17 de manera superpuesta según la Realización 6 de la presente invención. En la Realización 6, cada uno de los ventiladores de flujo cruzado según las Realizaciones 1 a 5 se modifica de manera que los cantos circunferenciales exteriores de aspa 20b y 21b de las secciones de aspa 20 y 21 que tienen las cuerdas 28 de longitudes diferentes tienen formas diferentes. En la Realización 6, puesto que los cantos circunferenciales exteriores de aspa 20b y 21b tienen formas diferentes, las líneas de alabeo 92 (una línea de alabeo 92a de la sección de aspa de cuerda larga 20 y una línea de alabeo 92b de la sección de aspa de cuerda corta 21) definidas por las líneas centrales entre superficie de presión de aspas 26a y 27a y superficie de succión de presión de aspas 26b y 27b de la sección de aspa de cuerda larga 20 y la sección de aspa de cuerda corta 21 no coinciden y están desplazadas entre sí. En las secciones trasversales de la sección de aspa de cuerda larga 20 y la sección de aspa de cuerda corta 21, los cantos circunferenciales exteriores de aspa 20b y 21b de la sección de aspa de cuerda larga 20 y la sección de aspa de cuerda corta 21 tienen la forma de arcos de círculos que tienen centros en los puntos 24b y 25b en las líneas de alabeo 92a y 92b. Puesto que la pluralidad de aspas 13 fijadas a las placas de soporte 12 forman un rotor como elemento de impulsor 14, los puntos 24b y 25b se ubican en la trayectoria de un círculo, que es una línea de diámetro exterior 18, que tiene el centro en el centro rotacional O.

Un ángulo formado por las líneas tangentes a ambas curvas (la línea de alabeo y la línea de diámetro exterior) en la intersección entre la línea de alabeo 92 del aspa y la línea de diámetro exterior 18 se le hace referencia como ángulo de salida. En la Realización 6, un ángulo de salida 01 de la sección de aspa de cuerda larga 20 > un ángulo de salida 02 de la sección de aspa de cuerda corta 21. Por ejemplo, el ángulo 01 de la sección de aspa de cuerda larga 20 es de 28 grados, y el ángulo 02 de la sección de aspa de cuerda corta 21 es de 25 grados. Los ángulos de salida 01 y 02 están relacionados con las direcciones de los flujos de aire soplado desde los cantos circunferenciales exteriores de aspa 20b y 21b en la región de salida E2 en el camino de flujo de salida 11.

La Figura 40 es un diagrama ilustrativo que muestra la dirección del flujo de aire soplado desde el impulsor 8a. Puesto que el ángulo de salida 01 de la sección de aspa de cuerda larga 20 es grande, la línea de alabeo 92a se dirige hacia el lado exterior del radio, un flujo de aire es soplado radialmente hacia atrás en la dirección rotacional RO como se muestra con una flecha 93a. Por lo tanto, el flujo de aire soplado entre las aspas de las secciones de aspa de cuerda larga 20 pasa una guía trasera 10 lado (lado trasero) en el camino de flujo de salida 11, y es soplado a un lado inferior (una parte cerca de A2) en la salida de aire 3. Por otro lado, puesto que el ángulo de salida 01 de la sección de aspa de cuerda corta 21 es menor que el ángulo de salida 02 de la sección de aspa de cuerda larga 20, la línea de alabeo 92b de la sección de aspa de cuerda larga 20 es dirigida hacia el lado interior del radio en comparación con la línea de alabeo 92a de la sección de aspa de cuerda corta 21, un flujo de aire es soplado radialmente hacia delante en la dirección rotacional RO como se muestra con una flecha 94a. Por consiguiente, el flujo de aire pasa un lado de la guía delantera 9c (lado delantero) en el camino de flujo de salida 11, y es soplado a un lado superior (una parte cerca de A1) en la salida de aire 3. En la Figura 40, la dirección en la que se sopla un flujo de aire cuando el ángulo de salida 01 de la sección de aspa de cuerda larga 20 es igual al ángulo de salida 02 de la sección de aspa de cuerda corta 21 indicada por una flecha de puntos 94b se muestra solo por referencia. La flecha continua 93a indica que el flujo de aire se sopla al lado de la guía trasera 10, en comparación con la flecha de puntos 94b.

El ángulo de salida 01 de la sección de aspa de cuerda larga 20 es mayor que el ángulo de salida 02 de la sección de aspa de cuerda corta 21 unos pocos grados, por ejemplo, de 2 a 5 grados. Puesto que el ángulo de salida 01 es mayor unos pocos grados, es posible aumentar aún más la anchura del flujo de aire a soplar. Así, la distribución de velocidad de aire del flujo de aire se hace uniforme en la salida de aire 3. Por consiguiente, es posible obtener un ventilador de flujo cruzado capaz de reducir la pérdida de energía y el nivel de ruido.

Más específicamente, con relación a la forma de la sección de aspa de la configuración de la Realización 1, por ejemplo, la línea de alabeo 92b se determina sobre la base de un punto que es movido hacia atrás en la línea de diámetro exterior 18 en la dirección rotacional RO como canto circunferencial exterior de aspa 24b de la sección de aspa de cuerda larga 20. Con relación a la distancia que el punto es movido hacia atrás, se puede obtener un efecto suficiente incluso si el ángulo de salida se aumenta aproximadamente de 1 a 2 grados. Puesto que la sección de aspa de cuerda larga 20 y la sección de aspa de cuerda corta 21 forma una única aspa continua 13, el ángulo de salida de la sección de aspa de cuerda larga 20 es preferiblemente unos pocos grados mayor de manera que el flujo de aire fluye suavemente entre las aspas.

Como se ha descrito anteriormente, en la Realización 6, en la sección transversal perpendicular al eje rotacional 17 del aspa 13, la línea central entre la superficie de presión de aspa 26 como superficie delantera y la superficie de succión de presión de aspa 27 como superficie trasera en la dirección rotacional del aspa 13 se define como las líneas de alabeo 92; ángulos formados por la línea de diámetro exterior 18 que pasa los cantos circunferenciales exteriores de aspa 20b y 21b de la todas las aspas 13 del elemento de impulsor 14 y que tiene el centro en el centro rotacional O y las líneas de alabeo 92 se definen como ángulos de salida 01 y 02; y el ángulo de salida 01 de la sección de aspa de cuerda larga 20 que tiene la cuerda más larga 28a es mayor que el ángulo de salida 02 de la sección de aspa de cuerda corta 21 que tiene la cuerda más corta 28b. Así, el flujo de aire que pasa entre las aspas de las secciones de aspa de cuerda larga 20 es soplado a una parte más cerca de la parte más cerca de la guía trasera 10. Por consiguiente, con respecto al flujo de aire que fluye a través del camino de flujo de salida 11, el área de la región de flujo de alta velocidad 41 se expande entre la guía delantera 9c y la guía trasera 10, lo que proporciona un efecto de hacer uniforme la velocidad de aire del flujo de aire que fluye a través de la salida de aire 3. Así, en comparación con la Realización 1, se reduce el valor de la máxima velocidad de aire al obtener un volumen de aire predeterminado. Por consiguiente, es posible obtener un ventilador de flujo cruzado capaz de reducir la pérdida de energía y el nivel de ruido.

Cabe señalar que, como se describe en las Realizaciones 1 a 6, es posible obtener un ventilador de flujo cruzado capaz de soplar un flujo de aire desde entre aspas en un ancho intervalo en la dirección circunferencial en una región de salida del ventilador de flujo cruzado. Cuando este ventilador de flujo cruzado se instala en una unidad de interior de un aparato de acondicionamiento de aire, el área de una región de flujo de alta velocidad de un flujo de aire que fluye a través de un camino de flujo de salida formado aguas abajo del ventilador de flujo cruzado se expande. Así, la distribución de velocidad de aire se hace uniforme, y se reduce el valor de la máxima velocidad de aire. Por consiguiente, es posible obtener una unidad de interior de un aparato de acondicionamiento de aire que reduce la pérdida de energía y el nivel de ruido.

En las Realizaciones 1 a 6, se ha descrito una unidad de interior de un aparato de acondicionamiento de aire como aparato equipado con un ventilador de flujo cruzado. Sin embargo, la presente invención no se limita a la misma. Por ejemplo, la presente invención se puede implementar como ventilador de flujo cruzado para usar en un dispositivo vertical de envío de aire y similares.

Lista de signos de referencia

1 unidad de interior del aparato de acondicionamiento de aire; 3 salida de aire; 4a paleta de dirección vertical de corriente; 4b paleta de dirección horizontal de corriente; 8 ventilador de flujo cruzado; 8a impulsor; 9 estabilizador; 9a bandeja de drenaje; 9b parte de lengua; 9c guía delantera; 10 guía trasera; 11 camino de flujo de salida; 12 placa de soporte; 13 aspa; 14 elemento de impulsor; 17 eje rotacional; 18 línea de diámetro exterior; 19a canto circunferencial interior de aspa ; 19b canto circunferencial exterior de aspa; 20 sección de aspa de cuerda larga; 20a canto circunferencial interior de aspa ; 20b canto circunferencial exterior de aspa; 21 sección de aspa de cuerda corta; 21a canto circunferencial interior de aspa; 21b canto circunferencial exterior de aspa; 23a, 23b línea de alabeo; 24a, 25a centro de arco de canto circunferencial interior de aspa ; 24b, 25b centro de arco de canto circunferencial exterior de aspa; 26a, 26b superficie de presión de aspa; 27a, 27b superficie de succión de presión de aspa; 28a, 28b cuerda; 32, 34 región; 41 región de flujo de alta velocidad; 42 región de flujo de baja velocidad; 50a, 50b, 50c sección de aspa de cuerda larga; 51a, 51b, 51c, 51 d sección de aspa de cuerda corta; 60 primera sección de aspa de cuerda larga; 61 segunda sección de aspa de cuerda larga; 62 tercera sección de aspa de cuerda larga; 63a, 63b, 63c, 63d sección de aspa de cuerda corta; 70a, 70b primera sección de aspa de cuerda larga; 71 segunda sección de aspa de cuerda larga; 72a, 72b sección de aspa de cuerda corta 73a, 73b sección de suavizado entre secciones de aspa; 80, 82, 84, 85 rebaje; y 92a, 92b línea de alabeo.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un ventilador de flujo cruzado que comprende:

un impulsor que incluye una pluralidad de elementos de impulsor (14) cada uno incluye una pluralidad de aspas (13) dispuestas a lo largo de una circunferencia exterior de una placa de soporte (12), estando la pluralidad de elementos de impulsor (14) fijados entre sí en una dirección (AX) de un eje rotacional (17) que pasa a través de un centro de la placa de soporte (12);

en donde cada una de las aspas (13) se divide en una pluralidad de secciones de aspa (20, 21) en la dirección de eje rotacional (AX);

en donde al menos una (20) de las secciones de aspa dividida (20, 21) es una sección de aspa de cuerda larga (20) cuya cuerda (28a) tiene una longitud mayor que una longitud de una cuerda (28b) de al menos otra de las secciones de aspa (21), siendo la cuerda (28a) un segmento de línea que conecta un canto circunferencial exterior de aspa (20b) y un canto circunferencial interior de aspa (20a) de cada una de las aspas (13) en una sección transversal perpendicular al eje rotacional (17) de las aspas;

en donde al menos dos (21) de las secciones de aspa dividida (20, 21) con secciones de aspa de cuerda corta (21) cuyas cuerdas (28b) tienen longitudes menores que una longitud de la cuerda (28b) de la sección de aspa de cuerda larga (20), las al menos dos secciones de aspa (21) se ubican en extremos opuestos de cada una de las aspas (13) en la dirección (AX) del eje rotacional (17); y

en donde el canto circunferencial interior de aspa (20a) de la sección de aspa de cuerda larga (20) sobresale hacia un lado circunferencial interior, respecto a cantos circunferenciales interiores de aspa (21a) de las secciones de aspa de cuerda corta (21), caracterizado por que se proporciona una pluralidad de rebajes (80, 82, 84, 85) en el canto circunferencial interior de aspa (20a, 21 a) de al menos una de las secciones de aspa (20, 21).

2. El ventilador de flujo cruzado de la reivindicación 1, en donde la sección de aspa de cuerda larga (20) se ubica al menos cerca de un centro de cada una de las aspas (13) en la dirección de eje rotacional (AX).

3. El ventilador de flujo cruzado de la reivindicación 1 o 2, en donde, en el canto circunferencial interior de aspa (19a), se proporciona una sección de suavizado entre secciones de aspa (73a, 73b) en una parte escalonada entre dos secciones de aspa adyacentes que tienen cuerdas de longitudes diferentes, la sección de suavizado entre secciones de aspa (73a, 73b) tiene una cuerda de una longitud entre longitudes de las cuerdas respectivas de las dos secciones de aspa.

4. El ventilador de flujo cruzado de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde en una sección transversal perpendicular al eje rotacional (17) de las aspas, cantos circunferenciales exteriores de aspa (20b, 21b) de todas las aspas (13) de cada uno de los elementos de impulsor (14) se ubican en una línea de diámetro exterior (18) de un mismo diámetro que tiene un centro en una posición del eje rotacional (17); una línea central entre una superficie de presión de aspa (26a, 26b) como superficie delantera y una superficie de succión de presión de aspa (27a, 27b) como superficie trasera en una dirección rotacional (RO) de las aspas (13) se define como línea de alabeo; y, cuando (92a, 92b) un ángulo formado por la línea de diámetro exterior (18) y la línea de alabeo se define como ángulo de salida (01,02), la sección de aspa de cuerda larga (20) tiene el ángulo de salida (01) mayor que el (02) de cada una de las secciones de aspa de cuerda corta (21).