TWI661133B - Propeller fan - Google Patents

Abstract

螺旋槳式風扇係包括：輪轂部，以旋轉軸為中心旋轉；葉片，被設於輪轂部之周圍，與輪轂部一同旋轉，同時具有朝向旋轉方向中之前方之正壓面，與朝向旋轉方向中之後方之負壓面；以及突出部，自做為葉片之旋轉方向中之前方的緣之前緣部，往正壓面側突出。規定將旋轉軸當作中心之圓之徑向及圓周方向，將葉片外周之半徑當作r₁，將葉片內周之半徑當作r₂時，將葉片中心半徑r_ma當作r_ma=(r₁+r₂)/2，當將沿著葉片中心半徑r_ma中之圓周方向之葉片之長度，當作翼弦長c_m時，在相對於沿著徑向所見之前緣部的切線而言，延伸到正壓面側之垂線方向中，做為突出部的尖端與切線之距離之突出量H，係滿足0<H≦0.03×c_m之關係。

Description

螺旋槳式風扇

本發明係關於一種在輪轂部周圍設有複數葉片之螺旋槳式風扇。

在空調機及換氣扇所例示之送風裝置中，有時使用在輪轂部周圍設有複數葉片之螺旋槳式風扇。螺旋槳式風扇係藉輪轂部及葉片旋轉，使空氣往沿著旋轉軸之方向流動送風。

在螺旋槳式風扇，係被要求旋轉時之低噪音化。在專利文獻1中，揭露有一種在做為旋轉方向中之前方的緣之前緣部，加大葉片之反翹，以謀求低噪音化之構造。

〔專利文獻〕

〔專利文獻1〕日本特開平8-177792號公報

但是，在專利文獻1所揭露之螺旋槳式風扇中，可以發現：有時在旋轉中之葉片前緣，氣流之剝離領域增大，而無法抑制噪音。

本發明係鑑於上述情事所研發出者，其目的係在於獲得一種可更確實抑制噪音之螺旋槳式風扇。

為了解決上述課題以達成目的，本發明係包括：輪轂部，以旋轉軸為中心旋轉；葉片，被設於輪轂部之周圍，與輪轂部一同旋轉，同時具有朝 向旋轉方向中之前方之正壓面，與朝向旋轉方向中之後方之負壓面；以及突出部，自做為葉片之旋轉方向中之前方的緣之前緣部，往正壓面側突出。規定將旋轉軸當作中心之圓之徑向及圓周方向，將葉片外周之半徑當作r₁，將葉片內周之半徑當作r₂時，將葉片中心半徑r_ma當作r_ma=(r₁+r₂)/2，當將沿著葉片中心半徑r_ma中之圓周方向之葉片之長度，當作翼弦長c_m時，在相對於沿著徑向所見之前緣部的切線而言，延伸到正壓面側之垂線方向中，做為突出部的尖端與切線之距離之突出量H，係滿足0<H≦0.03×c_m之關係。

本發明之螺旋槳式風扇，係可發揮可更確實抑制噪音之效果。

1‧‧‧葉片

1a‧‧‧正壓面

1b‧‧‧負壓面

2‧‧‧輪轂部

3‧‧‧旋轉軸

10‧‧‧螺旋槳式風扇

11‧‧‧前緣部

12‧‧‧後緣部

13‧‧‧突出部

13a‧‧‧尖端

14‧‧‧切線

第1圖係表示本發明第1實施形態之螺旋槳式風扇之圖。

第2圖係以第1圖所示之II-II線切斷後之葉片之剖面圖。

第3圖係表示相對於第2圖所示剖面圖而言，葉片旋轉時之氣流流場之圖。

第4圖係表示突出比與低噪音效果值之關係之圖。

以下，依據圖面，詳細說明本發明實施形態之螺旋槳式風扇。而且，本發明並不侷限於本實施形態。

第1實施形態.

第1圖係表示本發明第1實施形態之螺旋槳式風扇之圖。螺旋槳式風扇10係包括輪轂部2及葉片1。輪轂部2係接受來自省略圖示之驅動源之驅動力，以旋轉軸3為中心旋轉。驅動源係例如馬達。葉片1係被設於輪轂部2之周圍，與輪轂部 2一同旋轉。輪轂部2及葉片1之旋轉方向，係以箭頭X表示。而且，在以下之說明中，單稱將旋轉軸3當作之中心之圓之徑向為徑向。又，單稱將旋轉軸3當作中心之圓之圓周方向為圓周方向。

第2圖係以第1圖所示II-II線切斷之葉片之剖面圖。II-II線係將旋轉軸3當作中心之葉片中心半徑r_ma之圓弧。葉片中心半徑r_ma係將葉片1外周之半徑當作r₁，當葉片1內周之半徑，亦即，輪轂部2之半徑當作r₂時，被以r_ma=(r₁+r₂)/2定義。又，第2圖所示之剖面圖，換言之，也係沿著徑向觀看葉片1所得之剖面圖。

葉片1係被設成相對於旋轉方向而言，具有傾斜，其具有：正壓面1a，做為朝向旋轉方向中之前方之面；以及負壓面1b，做為朝向旋轉方向中之後方之面。自做為葉片1旋轉方向中之前方的緣之前緣部11，設有往正壓面1a側突出之突出部13。而且，葉片1旋轉方向中之後方的緣係成為後緣部12。

在此，使突出部13之突出量H，定義為在相對於沿著徑向觀看時之前緣部11中之負壓面1b的切線14而言之垂線方向中，做為突出部13的尖端13a與切線14之距離。又，使沿著葉片中心半徑rma中之圓周方向之葉片1之長度，定義為翼弦長c_m。又，將突出量H定義為以翼弦長c_m無量綱化後之突出比△H。具體說來，係定義為△H=H/c_m。突出比△H係在葉片1中，以將旋轉軸3當作中心之圓弧所切斷之任一剖面中，皆成為相同值。

第3圖係表示相對於第2圖所示之剖面圖而言，葉片旋轉時之氣流流場之圖。如第3圖所示，當葉片1旋轉時，藉流入葉片1前緣部11之氣流，在前緣部11的負壓面1b側，有時產生氣流之剝離。當降低在螺旋槳式風扇10旋轉時所產生之噪音時，抑制產生有剝離之剝離領域係很有效。亦即，如果噪音被抑制時，可想成剝離領域係被抑制。

第4圖係表示突出比△H與低噪音效果值之關係之圖。在第4圖所 示之縱軸，係表示做為與未設有突出部13時之噪音之差之低噪音效果值。例如當噪音大於未設有突出部13時之噪音時，低噪音效果值成為正值，當噪音小於未設有突出部13時之噪音時，低噪音效果值成為負值。又，在第4圖所示之橫軸，係表示突出比△H。又，在第4圖所示之圖中，係使突出比△H不同以測得之低噪音效果值之結果所畫成之點，以近似曲線連接以表示之。

由第4圖所示之結果可知：當使突出部13的突出量H=△H×c_m，設於0<H≦0.03×c_m之範圍內時，其與未設有突出部13之情形相比較下，噪音係被抑制。又，在0.0006×c_m≦H≦0.022×c_m之範圍內，可獲得0.5dB以上之低噪音效果，在0.0023×c_m≦H≦0.015×c_m之範圍內，可獲得1.0dB以上之低噪音效果。又，在H=0.007×c_m，可獲得1.5dB之最大之低噪音效果。

如第4圖所示，存在有無法獲得低噪音效果之突出比△H。其被想成：在無法獲得低噪音效果之突出比△H之範圍內，藉突出部13與氣流相干涉，形成於負壓面1b之剝離漩渦4變得較大，剝離領域增大，招致噪音之增大。

而且，藉在葉片1的前緣部11設置突出部13，葉片1之剖面係數增加，所以，在螺旋槳式風扇10旋轉中，產生於葉片1根部之應力變小。亦即，可謀求葉片1強度之提高。

以上實施形態所示之構造，係表示本發明內容的一例，其也可以組合其他眾所周知之技術，或者，也可以在不脫離本發明要旨之範圍內，省略或變更構造之一部分。

Claims (4)

1. 一種螺旋槳式風扇，包括：輪轂部，以旋轉軸為中心旋轉；葉片，被設於前述輪轂部之周圍，以與前述輪轂部一同旋轉，同時具有朝向旋轉方向中之前方之正壓面，與朝向旋轉方向中之後方之負壓面；以及突出部，自做為前述葉片之旋轉方向中之前方的緣之前緣部，往前述正壓面側突出，規定將前述旋轉軸當作中心之圓之徑向及圓周方向，將前述葉片外周之半徑當作r₁，將前述葉片內周之半徑當作r₂時之葉片中心半徑r_ma，當作r_ma=(r₁+r₂)/2，當將沿著葉片中心半徑r_ma中之前述圓周方向之前述葉片之長度當作翼弦長c_m時，在相對於沿著前述徑向所見之前述前緣部的切線而言，延伸到前述正壓面側之垂線方向中，做為前述突出部的尖端與前述切線之距離之突出量H，係滿足0<H≦0.03×c_m之關係。
2. 如申請專利範圍第1項所述之螺旋槳式風扇，其中，前述突出量H係滿足0.0006×c_m≦H≦0.022×c_m之關係。
3. 如申請專利範圍第1項所述之螺旋槳式風扇，其中，前述突出量H係滿足0.0023×c_m≦H≦0.015×c_m之關係。
4. 如申請專利範圍第1項所述之螺旋槳式風扇，其中，前述突出量H係H=0.007×c_m。