螺旋槳式風(fēng)扇的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種螺旋槳式風(fēng)扇，其包括：軸轂，其與旋轉(zhuǎn)軸相嵌合；多個(gè)葉片，其呈放射狀設(shè)置于上述軸轂并沿旋轉(zhuǎn)軸方向送風(fēng)，在該螺旋槳式風(fēng)扇中，在上述葉片的從上述旋轉(zhuǎn)軸到規(guī)定的半徑為止的第1區(qū)域內(nèi)，上述葉片的從上述旋轉(zhuǎn)軸沿任意的半徑剖切的圓筒剖面中的最大弧高棱線從葉片iu緣開始位于葉片弦長的50%以內(nèi)，在上述葉片的從上述規(guī)定的半徑到葉片外緣為止的第2區(qū)域內(nèi)，上述葉片的從上述旋轉(zhuǎn)軸沿任意的半徑剖切的圓筒剖面中的最大弧高棱線在上述規(guī)定的半徑位置與上述第1區(qū)域的最大弧高棱線連接，隨著半徑的增大而位于葉片后緣側(cè)，在葉片外緣從葉片前緣開始位于葉片弦長的50%以內(nèi)。
【專利說明】螺旋槳式風(fēng)扇
[0001]本申請是名稱為“螺旋槳式風(fēng)扇”、國際申請日為2009年4月28日、國際申請?zhí)枮镻CT/JP2009/058369、國家申請?zhí)枮?00980157715.5的發(fā)明專利申請的分案申請。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及用于換氣扇、空調(diào)等的螺旋槳式風(fēng)扇。

【背景技術(shù)】
[0003]以往，公開有如下螺旋槳式風(fēng)扇，其在安裝于旋轉(zhuǎn)軸的轂的外周部設(shè)有多個(gè)葉片，在從上述旋轉(zhuǎn)軸沿任意半徑剖切上述葉片的圓筒剖面中，翹曲量最大的位置隨著半徑的增大而位于葉片的后緣側(cè)(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0004]另外，還公開有一種軸流風(fēng)扇，其具有承受驅(qū)動(dòng)力而旋轉(zhuǎn)的軸轂和連結(jié)在該軸轂的周圍的葉片，上述葉片為薄壁葉片且具有翹曲，該翹曲的最大弧高(camber)設(shè)置為葉片弦長的5%?8%的范圍內(nèi)，并且最大弧高位置設(shè)置于葉片弦長的20%?40%的范圍內(nèi)(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本專利3608038號(hào)公報(bào)
[0006]專利文獻(xiàn)2:日本特開平2-233899號(hào)公報(bào)
[0007]但是，根據(jù)上述以往的技術(shù)，在葉片外緣產(chǎn)生大的葉片外緣渦流。因此，存在送風(fēng)-噪音特性惡化的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明是鑒于上述問題而做出的，其目的在于獲得一種抑制了在螺旋槳式風(fēng)扇的葉片外緣所產(chǎn)生的葉片外緣渦流并改善了送風(fēng)-噪音特性的螺旋槳式風(fēng)扇。
[0009]為了解決上述問題，達(dá)到本發(fā)明的目的，本發(fā)明的螺旋槳式風(fēng)扇包括:軸轂，其與旋轉(zhuǎn)軸嵌合；多個(gè)葉片，所述多個(gè)葉片呈放射狀地設(shè)置于上述軸轂并沿旋轉(zhuǎn)軸方向送風(fēng)，所述螺旋槳式風(fēng)扇的特征在于，在從上述旋轉(zhuǎn)軸到規(guī)定的半徑為止的上述葉片的第I區(qū)域內(nèi)，從上述旋轉(zhuǎn)軸沿任意的半徑剖切的上述葉片的圓筒剖面中的最大弧高棱線距葉片前緣位于葉片弦長的50%以內(nèi)，在從上述規(guī)定的半徑到葉片外緣為止的上述葉片的第2區(qū)域，從上述旋轉(zhuǎn)軸沿任意的半徑剖切的上述葉片的圓筒剖面中的最大弧高棱線在上述規(guī)定的半徑位置與上述第I區(qū)域的最大弧高棱線連接，隨著半徑的增大而位于葉片后緣側(cè)，并且在葉片外緣處位于距葉片前緣葉片弦長的50%以內(nèi)。
[0010]本發(fā)明的螺旋槳式風(fēng)扇具有能夠抑制在葉片外緣產(chǎn)生的葉片外緣渦流、改善送風(fēng)-噪音特性的效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是表示一般的螺旋槳式風(fēng)扇的立體圖。
[0012]圖2-1是本發(fā)明的實(shí)施方式I的螺旋槳式風(fēng)扇的俯視圖。
[0013]圖2-2是實(shí)施方式I的葉片的第I區(qū)域的圓筒剖面的圖。
[0014]圖3-1是示意地表示實(shí)施方式I的葉片的負(fù)壓面?zhèn)鹊臍饬鞯牧Ⅲw圖。
[0015]圖3-2是沿圖3-1中的F-F線的剖視圖。
[0016]圖4-1是表示具有圖2-2中的以往的弧高CLD的葉片的葉片周圍的氣流的圖。
[0017]圖4-2是表示具有圖2-2中的實(shí)施方式I的弧高CLD'的葉片的葉片周圍的氣流的圖。
[0018]圖5是比較并表示具有圖2-1所示的、實(shí)施方式I的最大弧高棱線CL'的葉片的比噪音特性和具有以往的最大弧高棱線CL的葉片的比噪音特性的圖。
[0019]圖6是表示具有實(shí)施方式2的葉片的螺旋槳式風(fēng)扇的立體圖，實(shí)施方式2的葉片使具有實(shí)施方式I的最大弧高棱線CL'的葉片的葉片內(nèi)周部前緣側(cè)形成為波形。
[0020]圖7是示意地表示圖6所示的實(shí)施方式2的葉片的負(fù)壓面?zhèn)鹊臍饬鞯牧Ⅲw圖。
[0021]圖8是表示具有實(shí)施方式3的葉片的螺旋槳式風(fēng)扇的立體圖，實(shí)施方式3的葉片使具有實(shí)施方式I的最大弧高棱線CL'的葉片的葉片內(nèi)周部后緣側(cè)形成為波形。
[0022]圖9是示意地表示圖8所示的實(shí)施方式3的葉片的負(fù)壓面?zhèn)鹊臍饬鞯牧Ⅲw圖。
[0023]圖10是表示圖6和圖8所示的葉片的比噪音的圖。
[0024]圖11是表示具有葉片外周側(cè)向氣流的上游側(cè)彎曲的葉片的螺旋槳式風(fēng)扇的立體圖。
[0025]圖12是示意地表示圖11所示的葉片的負(fù)壓面?zhèn)鹊臍饬鞯牧Ⅲw圖。
[0026]圖13是將圖1所示的螺旋槳式風(fēng)扇投影到與旋轉(zhuǎn)軸正交的平面上的俯視圖。
[0027]圖14是將圖13中的各葉片弦中心點(diǎn)Pr的軌跡以半徑R旋轉(zhuǎn)投影到包含旋轉(zhuǎn)軸和OX軸的垂直平面上的圖。
[0028]圖15是表示葉片外周側(cè)向氣流的上游側(cè)彎曲的葉片的葉片弦中心線Prl的圖。
[0029]圖16是表示葉片外周側(cè)向氣流的上游側(cè)彎曲的葉片的葉片弦中心線Prl的定義方法的、與圖15同樣的圖。
[0030]圖17是示意地表示葉片外周側(cè)向氣流的上游側(cè)彎曲的葉片的負(fù)壓面?zhèn)鹊臍饬鞯膱D，其中，上述葉片是具有圖2-1所示的實(shí)施方式I的弧高的棱線CL'的葉片。
[0031]圖18是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的螺旋槳式風(fēng)扇的比噪音的圖。
[0032]圖19是表示實(shí)施方式4的螺旋槳式風(fēng)扇的風(fēng)扇效率的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0033]下面，根據(jù)附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的螺旋槳式風(fēng)扇的實(shí)施方式。另外，本發(fā)明并不限定于該實(shí)施方式。
[0034]實(shí)施方式I
[0035]圖1是表示一般的螺旋槳式風(fēng)扇的立體圖，圖2-1是本發(fā)明的實(shí)施方式I的螺旋槳式風(fēng)扇的俯視圖，圖2-2是實(shí)施方式I的葉片的第I區(qū)域的圓筒剖面圖。
[0036]圖1所示的螺旋槳式風(fēng)扇具有3個(gè)葉片，但在本發(fā)明中并不限定葉片的片數(shù)，也可以是其他的多個(gè)的片數(shù)。在以下的說明中，主要針對I片葉片的形狀進(jìn)行說明，其他的葉片的形狀也是同一形狀。
[0037]如圖1所示，具有三維立體形狀的葉片I呈放射狀地安裝于圓柱狀的軸轂2的外周部，該軸轂2被未圖示的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，繞旋轉(zhuǎn)軸3沿旋轉(zhuǎn)方向B的方向旋轉(zhuǎn)。另外，軸轂2為圓柱狀，但也可以在彎折金屬板而形成的轂的外周部上呈放射狀地形成葉片I。通過葉片I的旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生氣流方向A的氣流。葉片I的上游側(cè)的面成為負(fù)壓面，下游側(cè)的面成為正壓面。
[0038]若圖1所示的葉片I投影到與旋轉(zhuǎn)軸3正交的平面上，則形成圖2-1所示的葉片I那樣的形狀。圖2-1所示的虛線CL為葉片I的以往的最大弧高棱線(弧高的頂點(diǎn)的軌跡)，位于葉片I的葉片前緣Ib和葉片后緣Ic的中央。葉片I的弧高在任意的半徑Rl的圓筒剖面中，都為如圖2-2所示的虛線CLD(以往的弧高)那樣的圓弧形狀。
[0039]在實(shí)施方式I的葉片I中，最大弧高棱線CI^以規(guī)定的半徑R2為界，在半徑R2的內(nèi)周側(cè)使最大弧高棱線位于CLl'，在半徑R2的外周側(cè)使最大弧高棱線位于CL2'。即，在半徑R2的內(nèi)周側(cè)，最大弧聞棱線CLl'與位于葉片I的葉片如緣Ib和葉片后緣Ic的中央的以往的最大弧高棱線CL相比位于葉片前緣Ib側(cè)，成為如圖2-2所示的實(shí)線CLD'(實(shí)施方式I的弧高)那樣的非圓弧形狀。
[0040]圖3-1是示意地表示實(shí)施方式I的葉片的負(fù)壓面?zhèn)鹊臍饬鞯牧Ⅲw圖，圖3-2是沿圖3-1的F-F線的剖視圖。當(dāng)葉片I沿旋轉(zhuǎn)方向B的方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，空氣沿氣流的方向A流動(dòng)。在葉片I的負(fù)壓面If和正壓面Ig之間產(chǎn)生壓力差，如圖3-2所示，在葉片外緣ld，產(chǎn)生從正壓面Ig側(cè)朝向負(fù)壓面If側(cè)的漏泄氣流和葉片外緣渦流G。另一方面，在葉片內(nèi)周偵牝產(chǎn)生大致沿負(fù)壓面If的葉片內(nèi)周氣流E。這樣，實(shí)施方式I的螺旋槳式風(fēng)扇91的負(fù)壓面If側(cè)的氣流大致分為葉片外周氣流D和葉片內(nèi)周氣流E這兩種形態(tài)不同的氣流。
[0041]圖4-1是表示具有圖2-2中的以往的弧高CLD的葉片的葉片周圍的氣流的圖，圖4-2是表示具有圖2-2中的實(shí)施方式I的弧高CLD'的葉片的葉片周圍的氣流的圖。
[0042]如圖4-1所示，在葉片I朝向旋轉(zhuǎn)方向B旋轉(zhuǎn)時(shí)，產(chǎn)生從葉片前緣Ib朝向葉片后緣Ic的氣流。具有最大弧聞棱線CL的以往的弧聞CLD的負(fù)壓面氣流H隨著罪近葉片后緣Ic而變得不穩(wěn)定，產(chǎn)生渦流，在葉片后緣lc，與壓力面氣流合流而產(chǎn)生大的葉片后緣渦流J0由于這樣的負(fù)壓面氣流H中的渦流和葉片后緣渦流J，產(chǎn)生噪音。
[0043]另一方面，如圖4_2所不,在具有最大弧聞棱線CL'的實(shí)施方式I的弧聞CLD'的負(fù)壓面氣流H'中，從葉片前緣Ib流入的空氣與以往的弧高CLD相比沿負(fù)壓面If流動(dòng)，抑制了渦流的產(chǎn)生，在葉片后緣Ic所產(chǎn)生的葉片后緣渦流J,的規(guī)模也變小，與具有以往的弧高CLD的葉片相比，噪音變小。
[0044]如上述那樣，通過將葉片I的形狀形成為弧高CLD'那樣的形狀，負(fù)壓面氣流H'的紊亂減少且噪音減小，但如圖3-1所示，在螺旋槳式風(fēng)扇91中，在葉片外周氣流D產(chǎn)生大的葉片外緣渦流G，因此，與葉片內(nèi)周氣流E的流動(dòng)狀態(tài)差別很大。所以，若使葉片外周部的弧高同樣地形成為弧高CLD'，則葉片外緣渦流G大幅變化，有時(shí)會(huì)使送風(fēng)-噪音特性惡化。
[0045]因此，在實(shí)施方式I的螺旋槳式風(fēng)扇91中，如圖2-1所示，使葉片I的最大弧高棱線CL'形成為CLl'和CL2'這樣的形態(tài)不同的棱線，使最大弧高棱線CLl'距葉片前緣Ib位于葉片弦長的50 %以內(nèi)，使葉片外周部的最大弧聞棱線CL2'從與最大弧聞棱線CLl'連接的位置開始，隨著半徑的變大而越來越位于葉片后緣Ic側(cè)，并且在葉片外緣Id處位于葉片弦長的50%以內(nèi)。圖2-1所示的附圖標(biāo)記CLt為葉片外緣的最大弧高位置，附圖標(biāo)記CLb為以往的葉片的葉片內(nèi)緣的最大弧高位置，附圖標(biāo)記CLb'為實(shí)施方式I的葉片的葉片內(nèi)緣的最大弧高位置。
[0046]圖5是比較并表示具有圖2-1所示的、實(shí)施方式I的最大弧高棱線CL'的葉片的比噪音特性和具有以往的最大弧高棱線CL的葉片的比噪音特性的圖。圖5所示的實(shí)施方式I的最大弧高棱線CL'，在從葉片內(nèi)緣Ie到葉片的半徑R2 = 0.675 X Rt (Rt為葉片外緣半徑)為止的第I區(qū)域，位于距葉片前緣Ib為葉片弦長的35%的位置，在從R2 = 0.675XRt到葉片外緣Id為止的第2區(qū)域，從距葉片前緣Ib為葉片弦長的35%的位置開始，隨著半徑的變大而越來越位于葉片后緣Ic側(cè)，在葉片外緣ld，位于葉片弦長的50%的位置。用于比較的以往的葉片為最大弧高棱線CL位于距葉片前緣Ib為葉片弦長的50%的位置的葉片。
[0047]另外，比噪音Kt通過下式來定義。
[0048]Kt = SPLA-10Log(Q.Pt2 5)
[0049]Q:風(fēng)量[m3/min]
[0050]Pt:整體壓力[Pa]
[0051 ] SPLa:噪音特性(A校正后)[dB]
[0052]在圖5中，縱軸表示比噪音,虛線所示的I刻度表示l[dBA]的差,橫軸表示風(fēng)量。如圖5所示，具有實(shí)施方式I的最大弧高棱線CL'的葉片的一方，噪音最大可減小-1 [dBA]左右。
[0053]實(shí)施方式2
[0054]圖6是表示具有實(shí)施方式2的葉片21的螺旋槳式風(fēng)扇92的立體圖，實(shí)施方式2的葉片21使具有實(shí)施方式I的最大弧高棱線CL'的葉片的葉片內(nèi)周部前緣側(cè)形成為波形21m。葉片前緣21b的波形成為最大波形，朝向葉片中央部逐漸成為小波形。
[0055]圖7是示意地表示圖6所示的實(shí)施方式2的葉片21的負(fù)壓面?zhèn)鹊臍饬鞯牧Ⅲw圖。如圖7所示，在流入葉片前緣21b的空氣中，由于葉片21的波形21m而產(chǎn)生縱渦流，使葉片內(nèi)周氣流E成為紊亂少的氣流E2，從而能夠減小因氣流的紊亂而引起的噪音。
[0056]實(shí)施方式3
[0057]圖8是表示具有實(shí)施方式3的葉片31的螺旋槳式風(fēng)扇93的立體圖，實(shí)施方式3的葉片31將具有實(shí)施方式I的最大弧高棱線CL'的葉片的葉片內(nèi)周部后緣側(cè)形成為波形31m。葉片后緣31c的波形為最大波形，朝向葉片中央部逐漸成為小波形。
[0058]圖9是示意地表示圖8所示的實(shí)施方式3的葉片31的負(fù)壓面?zhèn)鹊臍饬鞯牧Ⅲw圖。如圖9所示，通過由葉片31的波形31η產(chǎn)生的縱渦流，能夠使在葉片后緣31c產(chǎn)生的渦流所引起的空氣的紊亂減小，成為紊亂更少的氣流E3，從而減小因氣流的紊亂而引起的噪音。
[0059]圖10是表示圖6和圖8所示的葉片21、31的比噪音的圖。如圖10所示，在風(fēng)量大的區(qū)域，使葉片內(nèi)周側(cè)形成為波形的葉片21，31的一方噪音最大可減小-0.5 [dBA]左右。
[0060]實(shí)施方式4
[0061]圖11是表示具有葉片外周側(cè)向氣流的上游側(cè)彎曲的葉片的螺旋槳式風(fēng)扇的立體圖，圖12是不意地表不圖11所不的葉片的負(fù)壓面?zhèn)鹊臍饬鞯牧Ⅲw圖。圖11和圖12所不的具有葉片外周側(cè)向氣流的上游側(cè)彎曲的葉片的螺旋槳式風(fēng)扇使在葉片外緣負(fù)壓面產(chǎn)生的葉片外緣渦流減弱，能夠減小因葉片外緣渦流引起的噪音，但由于葉片外周側(cè)向氣流的上游側(cè)彎曲，由葉片的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的升壓成分的一部分泄漏到負(fù)壓面?zhèn)?，使風(fēng)扇效率稍微降低。
[0062]另外，圖1和圖11所示那樣的葉片的噪音源包括:在葉片外緣所產(chǎn)生的葉片外緣渦流引起的噪音；葉片負(fù)壓面氣流的紊亂引起的噪音；葉片后緣渦流引起的噪音。在葉片夕卜周側(cè)向氣流的上游側(cè)彎曲的葉片中，葉片外緣渦流引起的噪音的比例變小，相對地，由葉片內(nèi)周氣流產(chǎn)生的噪音的比例變大。因此，有必要改善葉片內(nèi)周氣流，研究不會(huì)給葉片外周氣流帶來影響的葉片的形狀。
[0063]在葉片外周側(cè)向氣流的上游側(cè)彎曲的葉片中，通過形成圖2-1所示那樣的最大弧高棱線CL',也能夠不對葉片外周氣流產(chǎn)生影響地減小葉片外緣潤流引起的噪音,改善葉片內(nèi)周氣流而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)低噪首化，提聞風(fēng)扇效率。
[0064]圖13是將圖1所示的螺旋槳式風(fēng)扇投影到與旋轉(zhuǎn)軸正交的平面上的俯視圖，圖14是將圖13中的各葉片弦中心點(diǎn)Pr的軌跡以半徑R旋轉(zhuǎn)投影到包含旋轉(zhuǎn)軸和OX軸的垂直平面上的圖，圖15是表示葉片外周側(cè)向氣流的上游側(cè)彎曲的葉片的葉片弦中心線Prl的圖，圖16是表示葉片外周側(cè)向氣流的上游側(cè)彎曲的葉片的葉片弦中心線Prl的定義方法的、與圖15同樣的圖。
[0065]參照圖13?圖16說明葉片外周側(cè)向氣流的上游側(cè)彎曲的葉片的形狀的定義。若將圖1所示的葉片I投影到與旋轉(zhuǎn)軸3正交的平面Sc (參照圖14)上，則成為圖13所示的葉片I的形狀。圖13所示的點(diǎn)Pb表示從軸轂2的外周上的葉片前緣Ib到葉片后緣Ic的葉片弦中心點(diǎn)(中點(diǎn))。
[0066]同樣地，Pt表示從葉片外緣Id上的葉片前緣Ib到葉片后緣Ic的葉片弦中心點(diǎn)(中點(diǎn))。圖13所示的線Pr表示從軸轂上的葉片弦中心點(diǎn)Pb到葉片外緣的葉片弦中心點(diǎn)Pt的任意的半徑R上的各葉片弦中心點(diǎn)的軌跡(葉片弦中心線)。
[0067]圖14是表示圖13中的從軸轂的葉片弦中心點(diǎn)Pb到葉片外緣的葉片弦中心點(diǎn)Pt的各葉片弦中心點(diǎn)的軌跡(葉片弦中心線)的圖，即，表示關(guān)于葉片弦中心點(diǎn)Pb-Pr-PtJf任意的半徑R上的各葉片弦中心點(diǎn)Pr以半徑R旋轉(zhuǎn)投影到包含旋轉(zhuǎn)軸3和OX軸的垂直平面上的各葉片弦中心點(diǎn)Pr的軌跡(葉片弦中心線)的圖。
[0068]如圖14所示，旋轉(zhuǎn)投影到包含旋轉(zhuǎn)軸3和OX軸的垂直平面上的葉片弦中心線Pr (各葉片弦中心點(diǎn)Pr的軌跡)的、從軸轂2的葉片弦中心點(diǎn)Pb到葉片外緣的葉片弦中心點(diǎn)Pt的、向氣流的上游側(cè)傾斜的前傾角δ ζ，能夠以與平面Sc成一定角度的線來表示，其中，上述平面Sc與旋轉(zhuǎn)軸3正交。
[0069]在圖15中以虛線表示的葉片弦中心線Pr為圖14所示的、前傾角δ ζ為一定角度的葉片I的葉片弦中心點(diǎn)的軌跡，葉片弦中心線Prl在從軸轂的葉片弦中心點(diǎn)Pb到葉片外緣的葉片弦中心點(diǎn)Pt為止的區(qū)域內(nèi)，位于前傾角一定的情況下的葉片弦中心線Pr和穿過軸轂的葉片弦中心點(diǎn)Pb且與旋轉(zhuǎn)軸3正交的OX軸(前傾角=0° )所夾的區(qū)域內(nèi)，其中，所述葉片弦中心線Pr I表不葉片外周部向氣流的上游側(cè)彎曲的葉片的葉片弦中心點(diǎn)的軌跡。
[0070]葉片弦中心線Pr和葉片弦中心線Prl的軸轂的葉片弦中心點(diǎn)Pb和葉片外緣的葉片弦中心點(diǎn)Pt位于同一位置，葉片外緣的葉片弦中心點(diǎn)Pt距平面Sc的距離為H。
[0071]在圖16中，示出了葉片外周部向氣流A的上游側(cè)彎曲的實(shí)施方式4的葉片的各葉片弦中心點(diǎn)Pr2的軌跡和前傾角。將從旋轉(zhuǎn)軸3開始的任意半徑R上的葉片弦中心點(diǎn)設(shè)為Pr2，將位于葉片弦中心線Prl上的葉片弦中心點(diǎn)Pr2距與旋轉(zhuǎn)軸3正交的平面Sc的距離設(shè)為Ls。
[0072]在圖16所示的實(shí)施方式4的葉片41中，從軸轂2 (半徑Rb)到徑向中間部的彎曲點(diǎn)Pw為止的第I區(qū)域以一定的第I前傾角δ zw向上游側(cè)傾斜，從彎曲點(diǎn)Pw到葉片外緣為止的第2區(qū)域相比上述第I區(qū)域進(jìn)一步向上游側(cè)傾斜。
[0073]將葉片弦中心線Prl上的彎曲點(diǎn)Pw的半徑設(shè)為Rw，將連結(jié)葉片外緣上的葉片弦中心點(diǎn)Pt與軸轂2的外周上的葉片弦中心點(diǎn)Pb的線Pr的、作為向上游側(cè)的傾斜角的第2前傾角設(shè)為Szt。第I前傾角Szw通過下式來表示。
[0074]δ zw = tarf1 (Ls/ (R-Rb))
[0075](Rb < R 彡 Rw)
[0076]如下所示，從彎曲點(diǎn)Pw到葉片外緣(半徑Rt)之間的第2區(qū)域內(nèi)的任意的半徑R上的葉片弦中心點(diǎn)Pr2所對應(yīng)的傾斜角δ zd形成為半徑R的η次函數(shù)(I < η)。
[0077]δ zd = a (R-Rb)η+ δ zw
[0078]α = ( δ zt_ δ zw) / (Rt-Rw)η
[0079](Rw < R ^ Rt)
[0080]另外，也可以不使上述的傾斜角δ zd為半徑R的η次函數(shù)(I < η)，而是使第2區(qū)域的葉片弦中心線Prl以一定的前傾角呈直線狀地向上游側(cè)傾斜。
[0081]圖17是示意地表示葉片外周部向氣流的上游側(cè)彎曲的葉片41的負(fù)壓面?zhèn)鹊臍饬鞯膱D，其中，該葉片41具有圖2-1所示的實(shí)施方式I的最大弧高的棱線CL'。如圖17所示，根據(jù)實(shí)施方式4的葉片41，能夠同時(shí)改善葉片外周氣流和葉片內(nèi)周氣流，改善送風(fēng)-噪音特性。
[0082]圖18是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的螺旋槳式風(fēng)扇的比噪音的圖，圖19是表示實(shí)施方式4的螺旋槳式風(fēng)扇的風(fēng)扇效率的圖。實(shí)施方式4的螺旋槳式風(fēng)扇的葉片41在距葉片內(nèi)緣R = 0.675XRt的第I區(qū)域內(nèi)，最大弧高棱線CL'位于距葉片前緣為葉片弦長的35%的位置，在從R = 0.675 X Rt到葉片外緣為止的第2區(qū)域內(nèi)，最大弧高棱線CI^配置在如下位置，即，距葉片弦長的35%的位置在葉片外緣為葉片弦長的50%的位置。
[0083]另外，在具有用于比較的以往的最大弧高棱線CL的葉片中，最大弧高棱線CL位于距葉片前緣為葉片弦長的50%的位置，使彎曲點(diǎn)半徑為Rw = 0.7 X Rt，通過半徑R的2次函數(shù)來決定從彎曲點(diǎn)Pw到葉片外緣(半徑Rt)為止的第2區(qū)域內(nèi)的任意的半徑R上的葉片弦中心點(diǎn)Pr2所對應(yīng)的傾斜角δ zd，并且，葉片外緣的葉片弦線中心點(diǎn)Pt上的、葉片弦中心線Prl的切線15的傾斜角為δ zs = 45° (參照圖16)。圖18表示通過實(shí)驗(yàn)求得的風(fēng)量Q與比噪音Kt的關(guān)系的結(jié)果，圖19表示通過實(shí)驗(yàn)求得的風(fēng)量Q與風(fēng)扇效率Et的關(guān)系的結(jié)果。
[0084]如圖17和圖18所示，實(shí)施方式4的螺旋槳式風(fēng)扇94與葉片外周部向氣流的上游側(cè)彎曲的以往的螺旋槳式風(fēng)扇相比，在實(shí)際應(yīng)用的范圍內(nèi)，比噪音Kt被減低(-1dBA)，且風(fēng)扇效率Et得到改善(最大+2?3個(gè)點(diǎn)左右)。
[0085]另外，風(fēng)扇效率Et通過下式來定義。
[0086]Et = (Pt.Q) / (60.Pff)
[0087]Q:風(fēng)量[m3/min]
[0088]Pt:整體壓力[Pa]
[0089]Pff:軸動(dòng)力[W]
[0090]工業(yè)上的可利用性
[0091]如上所述，本發(fā)明的螺旋槳式風(fēng)扇適用于換氣扇、空調(diào)等。
[0092]附圖標(biāo)記說明
[0093]1、21、31、41 葉片
[0094]lb、2Ib葉片前緣
[0095]Ic、3Ic葉片后緣
[0096]Id 葉片外緣
[0097]Ie 葉片內(nèi)緣
[0098]If 負(fù)壓面
[0099]Ig 正壓面
[0100]21m、3 In 波形
[0101]2 軸轂
[0102]3 旋轉(zhuǎn)軸
[0103]A 氣流的方向
[0104]B 旋轉(zhuǎn)方向
[0105]Rl 葉片第I區(qū)域內(nèi)的任意的半徑
[0106]R2 葉片第I區(qū)域和葉片第2區(qū)域的邊界半徑
[0107]CL 以往的葉片的最大弧聞棱線
[0108]CL' 實(shí)施方式I的葉片的最大弧聞棱線
[0109]CLD以往的葉片的弧高
[0110]CUV 實(shí)施方式I的葉片的弧高
[0111]CLl' 實(shí)施方式I的葉片第I區(qū)域的最大弧高棱線
[0112]CL2' 實(shí)施方式I的葉片第2區(qū)域的最大弧高棱線
[0113]CLt 葉片外緣的最大弧聞位直
[0114]CLb以往的葉片的葉片內(nèi)緣的最大弧聞位置
[0115]CLb' 實(shí)施方式I的葉片的葉片內(nèi)緣的最大弧高位置
[0116]D 葉片外周氣流
[0117]E 葉片內(nèi)周氣流
[0118]E2、E3 氣流
[0119]G 葉片外緣渦流
[0120]H 以往的葉片的負(fù)壓面氣流
[0121]H'實(shí)施方式I的葉片的負(fù)壓面氣流
[0122]J 以往的葉片的葉片后緣渦流
[0123]J,實(shí)施方式I的葉片的葉片后緣渦流
[0124]91、92、93、94螺旋槳式風(fēng)扇。
【權(quán)利要求】
1.一種螺旋槳式風(fēng)扇，其包括:軸轂，所述軸轂與旋轉(zhuǎn)軸嵌合；多個(gè)葉片，所述多個(gè)葉片呈放射狀地設(shè)置于上述軸轂并沿旋轉(zhuǎn)軸方向送風(fēng)，其特征在于， 在從上述旋轉(zhuǎn)軸到規(guī)定的半徑為止的上述葉片的第I區(qū)域內(nèi)，從上述旋轉(zhuǎn)軸沿任意的半徑剖切的上述葉片的圓筒剖面中的最大弧高棱線，距葉片前緣位于葉片弦長的50%以內(nèi)， 在從上述規(guī)定的半徑到葉片外緣為止的上述葉片的第2區(qū)域內(nèi)，從上述旋轉(zhuǎn)軸沿任意的半徑剖切的上述葉片的圓筒剖面中的最大弧高棱線，在上述規(guī)定的半徑位置與上述第I區(qū)域的最大弧高棱線連接，隨著半徑的增大而位于葉片后緣側(cè)，在葉片外緣距葉片前緣位于葉片弦長的50%以內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋槳式風(fēng)扇，其特征在于， 葉片內(nèi)周前緣側(cè)或葉片內(nèi)周后緣側(cè)形成為波形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋槳式風(fēng)扇，其特征在于， 葉片外周側(cè)向氣流的上游側(cè)彎曲。
【文檔編號(hào)】F04D29/66GK104214137SQ201410473050
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2009年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2009年4月28日
【發(fā)明者】新井俊勝, 中島誠治, 菊地仁, 鹽野入公宣, 荒木克己 申請人:三菱電機(jī)株式會(huì)社