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螺旋桨式

阅读:701发布:2020-05-12

专利汇可以提供螺旋桨式专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及螺旋桨式 风 扇(1),该 螺旋桨式风扇 具有:毂部(3),所述毂部(3)具有筒壁(3a);以及多个 叶片 (5),所述多个叶片(5)从所述毂部的所述筒壁的外周面(3d)呈放射状延伸,在所述外周面上的相邻的一对所述叶片之间,设置有二次流控制缝隙(7),多个所述二次流控制缝隙分别贯通所述筒壁,并连通所述毂部的内部与该毂部的外侧,所述筒壁的下游端封闭,该筒壁的上游端开放,从侧面观察时,多个所述二次流控制缝隙分别相对于该螺旋桨式风扇的旋 转轴 线倾斜地延伸,且在与所述多个叶片的叶片根基部的形成方向相同的方向上倾斜地延伸。,下面是螺旋桨式专利的具体信息内容。

1.一种螺旋桨式扇,具有:
毂部,所述毂部具有筒壁;以及
多个叶片,所述多个叶片从所述毂部的所述筒壁的外周面呈放射状延伸,在所述外周面上的相邻的一对所述叶片之间,设置有二次流控制缝隙,多个所述二次流控制缝隙分别贯通所述筒壁,并连通所述毂部的内部与该毂部的外侧,
所述筒壁的下游端封闭,该筒壁的上游端开放,
从侧面观察时,多个所述二次流控制缝隙分别相对于该螺旋桨式风扇的旋转轴线倾斜地延伸,且在与所述多个叶片的叶片根基部的形成方向相同的方向上倾斜地延伸。
2.根据权利要求1所述的螺旋桨式风扇,其特征在于,
将所述叶片的叶片根基部的位置上的、连接多个前缘的假想线设为VL1,将连接多个后缘的假想线设为VL2时,所述二次流控制缝隙分别设置在假想线VL1与假想线VL2之间的范围内。
3.根据权利要求2所述的螺旋桨式风扇,其特征在于,
在将延伸经过一对相邻的所述叶片的中间位置的假想线设为VL3时,所述二次流控制缝隙分别配置在与假想线VL3相比、螺旋桨式风扇的旋转方向上的前方侧的区域内。
4.根据权利要求3所述的螺旋桨式风扇,其特征在于,
将位于与一对所述假想线VL1、VL2等距离处的线设为假想线VL4,
将对应的一对所述叶片中的、螺旋桨式风扇的旋转方向上的前方侧的所述叶片上的中弧线与所述假想线VL4的交点设为P时,将连接对应的后方侧的叶片的前缘与对应的前方侧的叶片的所述交点P的线段设为假想线VL5,此时,
所述二次流控制缝隙分别配置在与所述假想线VL5相比、螺旋桨式风扇的旋转方向上的后方侧的区域内。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的螺旋桨式风扇,其特征在于,所述二次流控制缝隙分别延伸成与所述多个叶片的弧度平行。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的螺旋桨式风扇,其特征在于,相对于对应的一对叶片的周向上的叶片间距离L,所述二次流控制缝隙分别以L/10以下的宽度延伸。
7.一种送风装置,具有:
权利要求1至6中的任一项的螺旋桨式风扇;
向所述螺旋桨式风扇赋予驱动的驱动源;以及
容纳所述螺旋桨式风扇和所述驱动源的壳体。
8.一种室外机,具有:
换热器;
权利要求1至6中的任一项的螺旋桨式风扇;
向所述螺旋桨式风扇赋予驱动力的驱动源;以及
容纳所述螺旋桨式风扇、所述驱动源以及所述换热器的壳体。

说明书全文

螺旋桨式

技术领域

[0001] 本发明涉及螺旋桨式风扇、送风装置以及室外机。

背景技术

[0002] 螺旋桨式风扇一般具有与驱动源连接的圆筒状的毂和从毂外周面呈放射状延伸的多枚叶片。另外,在专利文献1中公开了如下结构,在各叶片中,将弧度比最大的位置设定在与叶片外周缘相比更接近叶片根基部的位置,并且使弧度比从弧度比最大的位置到叶片根基部递减。利用该结构,在叶片根基部的附近,抑制了漩涡的产生而不做大的功。
[0003] 在先技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1:日本特开2012-052443号公报(主要是图1)

发明内容

[0006] 发明所要解决的课题
[0007] 此外,由于在与螺旋桨式风扇的旋转方向逆向地作用的科里奥利和相邻的叶片面的压力梯度平衡,因此,叶片间的气流沿着叶片流动。但是,上述压力梯度的存在遍及毂外周面,而在毂外周面的边界层内,气流的相对速度小,所以,科里奥利力变小。因此,在毂外周面附近,上述平衡被破坏,由于上述压力梯度的影响,产生朝向相邻叶片的二次流。而且,由于该二次流与叶片碰撞而漩涡产生,该漩涡成为噪音的原因。
[0008] 另一方面,根据在专利文献1中公开的螺旋桨式风扇,通过使弧度比从弧度比最大的位置到叶片根基部递减,能够抑制在叶片与毂的连接部产生的漩涡,但存在叶片与毂的连接部附近的叶片的功变小这样的问题。
[0009] 本发明鉴于上述情况而做出,其目的在于提供一种螺旋桨式风扇,其能够抑制在叶片与毂的连接部产生的漩涡,并实现风扇的低噪音化,而不依赖于叶片根基部附近的叶片的弧度比的设定。
[0010] 用于解决问题的手段
[0011] 用于达成上述目的的本发明的螺旋桨式风扇具有:毂部,所述毂部具有筒壁;以及多个叶片,所述多个叶片从所述毂部的所述筒壁的外周面呈放射状延伸,在所述外周面上的相邻的一对所述叶片之间,设置有二次流控制缝隙,多个所述二次流控制缝隙分别贯通所述筒壁,并连通所述毂部的内部与该毂部的外侧,所述筒壁的下游端封闭,该筒壁的上游端开放,从侧面观察时,多个所述二次流控制缝隙分别相对于该螺旋桨式风扇的旋转轴线倾斜地延伸,且在与所述多个叶片的叶片根基部的形成方向相同的方向上倾斜地延伸。
[0012] 用于达成该目的的本发明的送风装置具有:上述本发明的螺旋桨式风扇;向所述螺旋桨式风扇赋予驱动力的驱动源;以及容纳所述螺旋桨式风扇和所述驱动源的壳体。
[0013] 并且,用于达成该目的的本发明的室外机具有:换热器;上述本发明的螺旋桨式风扇;向所述螺旋桨式风扇赋予驱动力的驱动源;以及容纳所述螺旋桨式风扇、所述驱动源和所述换热器的壳体。
[0014] 发明的效果
[0015] 根据本发明的螺旋桨式风扇,能够抑制在叶片与毂的连接部产生的漩涡,实现风扇的低噪音化,而不依赖于叶片根基部附近的叶片的弧度比的设定。附图说明
[0016]
[0017] 图1是从下游侧表示本发明的实施方式1的螺旋桨式风扇的立体图。
[0018] 图2是本实施方式1的螺旋桨式风扇的侧视图。
[0019] 图3是说明本实施方式1的螺旋桨式风扇的毂外周面上的气流的图。
[0020] 图4是说明通过本实施方式1的螺旋桨式风扇的毂外周面上的缝隙的气流的图。
[0021] 图5涉及本发明的实施方式2,是说明毂外周面上的缝隙的设置位置的图。
[0022] 图6涉及本发明的实施方式3,是说明毂外周面上的缝隙的设置位置的图。
[0023] 图7涉及本发明的实施方式4,是说明毂外周面上的缝隙的设置位置的图。
[0024] 图8涉及本发明的实施方式5,是说明毂外周面上的缝隙的形状的图。
[0025] 图9涉及本发明的实施方式6,是说明毂外周面上的缝隙的形状的图。
[0026] 图10是说明通过作为比较例的螺旋桨式风扇的叶片间的气流的图。
[0027] 图11从吹出口侧观察本发明的实施方式7的室外机时的立体图。
[0028] 图12涉及本实施方式7,是用于从上面侧说明室外机的结构的图。
[0029] 图13涉及本实施方式7,是表示拆下了风扇格栅的状态的图。
[0030] 图14涉及本实施方式7,是进一步除去前面板等而表示内部结构的图。

具体实施方式

[0031] 以下,基于附图说明本发明的螺旋桨式风扇的实施方式。此外,在附图中,相同附图标记表示相同或者对应部分。
[0032] 实施方式1
[0033] 图1是从下游侧表示本发明的实施方式1的螺旋桨式风扇的立体图。图2、图3以及图4分别是螺旋桨式风扇的侧视图、说明毂外周面上的气流的图以及说明通过缝隙的气流的图。螺旋桨式风扇1具有毂部3和多个叶片5。
[0034] 毂部3具有圆筒状的筒壁3a。在毂部3的中央部3b连接电机等驱动源的输出轴,螺旋桨式风扇1利用该驱动源的驱动力旋转。此外,图1中的附图标记RD表示螺旋桨式风扇1的旋转方向,图2中的附图标记RA表示螺旋桨式风扇1的旋转轴线,附图标记US示意性地表示上游的气流,附图标记DS示意性地表示下游的气流。
[0035] 最佳地如图4所示,毂部3的筒壁3a的下游端由盖板部3c封闭。另一方面,毂部3的筒壁3a的上游端开放,由此,毂部3的内部与毂部3的外部连通。
[0036] 多个叶片5从毂部3的筒壁3a的外周面3d呈放射状延伸。另外,多个叶片5相互形状相同且以相同的间隔设置。叶片5分别具有外周缘5a、叶片根基部5b、前缘5c、后缘5d、正压面5e以及负压面5f。
[0037] 外周缘5a是叶片5的径向外侧的缘部,并且是在周向上延伸的缘部。相反地,叶片根基部5b是叶片5上与毂部3的外周面3d连接的部分。前缘5c是连接外周缘5a的前端与叶片根基部5b的前端的缘部,并且是螺旋桨式风扇1的旋转方向前方侧的缘部。同样地,后缘5d是连接外周缘5a的后端与叶片根基部5b的后端的缘部,并且是螺旋桨式风扇1的旋转方向后方侧的缘部。在图示的结构中,前缘5c和后缘5d均弯曲成越往径向外侧越位于旋转方向前方。
[0038] 俯视地看,正压面5e和负压面5f均为由外周缘5a、叶片根基部5b、前缘5c以及后缘5d划定的叶片面。正压面5e和负压面5f相互处于正反面关系。正压面5e是由于螺旋桨式风扇1的旋转而产生的气流的下游侧的叶片面,负压面5f是该气流的上游侧的叶片面。另外,在图示的结构中,正压面5e是朝向下游侧的凹面,负压面5f是朝向上游侧的凸面。
[0039] 在毂部3的外周面3d上的相邻的一对叶片5之间,设置有二次流控制缝隙7。最佳地如图4所示,毂部3的外周面3d整体上的多个二次流控制缝隙7的每一个贯通毂部3的筒壁3a,并连通毂部3的内部和毂部3的外侧。
[0040] 另外,最佳地如图2所示,从侧面观察时,多个二次流控制缝隙7的每一个相对于螺旋桨式风扇的旋转轴线RA倾斜地延伸,且在与多个叶片5的叶片根基部5b的形成方向相同的方向上倾斜地延伸。在图示的结构中,从侧面看,二次流控制缝隙7分别直线地延伸,并倾斜成越在螺旋桨式风扇的旋转方向上的前方侧,越位于气流的上游侧。
[0041] 接着,说明本实施方式1的螺旋桨式风扇的送风动作。首先,基于图10,说明没有本发明的特征的、作为比较例的螺旋桨式风扇上的流动。在叶片55的径向中央部,如箭头F3所示,从上游侧流入螺旋桨式风扇的气流沿着叶片55向下游侧流动。另一方面,在毂部53的外周面上,如箭头F4所示,从上游侧流入螺旋桨式风扇的气流在从叶片55的正压面
55e的前缘55c附近朝向相邻的叶片55的负压面55f后,成漩涡地向下游侧流动。
[0042] 即,在叶片间的径向中央部,由于在与旋转方向逆向地作用的科里奥利力和从叶片55的正压面55e向相邻的叶片55的负压面55f的压力梯度平衡,叶片间的气流形成沿着叶片55的流动。但是,上述压力梯度的存在遍及毂部53的外周面,而在毂部53的外周面的边界层内气流的相对速度小,所以,科里奥利力变小。因此,由于上述压力梯度的影响,产生朝向相邻叶片的负压面的二次流。由于该二次流与负压面碰撞,产生漩涡。
[0043] 而与此相对地,在本实施方式1中,毂部3的上游端面开放,毂部3的内部与螺旋桨式风扇1的上游侧连通,在毂部3的外周面上设置有以横穿叶片间的方式连接毂部3的内部和外部的二次流控制缝隙7。因此,在叶片间的压力比毂部3的内部的压力高的情况下,如图3和图4中实线的箭头F1所示,二次流通过毂部3的外周面3d上的二次流控制缝隙7而被吸入毂部3的内部。由于二次流被吸入毂部3的内部,从而能够抑制向负压面5f流动的气流,由此,能够抑制由漩涡的产生导致的气流的紊乱。相反地,在叶片间的压力比毂部3的内部的压力低的情况下,如图3和图4中虚线的箭头F2所示,产生从毂部3的内部起,通过毂部3的外周面3d上的二次流控制缝隙7向外部流出的气流。由于该气流,二次流从毂部3的外周面3d上的边界层分离,所以能够抑制向负压面5f流动的气流,能够抑制由漩涡的产生导致的气流的紊乱。
[0044] 另外,由于二次流控制缝隙7相对于螺旋桨式风扇的旋转轴线RA在与叶片5相同的方向上倾斜,所以,能够减小二次流控制缝隙7对平行于叶片5的气流带来的作用,并且,通过相对于二次流成为直,能够加大上述漩涡产生的抑制效果。
[0045] 如上所述,根据实施方式1的螺旋桨式风扇,能够利用二次流控制缝隙来抑制在叶片与毂的连接部产生的漩涡,并实现风扇的低噪音化。另外,由此,由于不取决于叶片根基部附近的叶片的弧度比的设定,能够在使叶片根基部附近都有效地做功的同时,也抑制漩涡的产生。
[0046] 实施方式2
[0047] 图5涉及本发明的实施方式2,是说明毂外周面上的缝隙的设置位置的图。图5表示部分地展开了毂部3的外周面3d的状态,在该图中,图示了一对叶片5的叶片根基部5b和位于它们之间的二次流控制缝隙107。
[0048] 在图5中,假想了叶片根基部5b的位置上的连接多个前缘5c的假想线VL1、叶片根基部5b的位置上的连接多个后缘5d的假想线VL2。在本实施方式2中,二次流控制缝隙107设置在假想线VL1与假想线VL2之间的范围内。此外,二次流控制缝隙107的其他特征也可以与上述实施方式1的二次流控制缝隙7相同。
[0049] 与上述实施方式1同样地,在本实施方式2中也能够抑制在叶片与毂的连接部产生的漩涡,实现风扇的低噪音化。特别是在本实施方式2中,由于在叶片间的压力梯度大而容易产生二次流的范围内限定性地设置了二次流控制缝隙,在减小对主流的影响的同时,能够抑制漩涡的产生。
[0050] 实施方式3
[0051] 图6涉及本发明的实施方式3,是说明毂外周面上的缝隙的设置位置的图,是与图5同形态的图。在图6中,在与图5相同的假想线VL1、VL2的基础上,进一步假想了延伸经过一对相邻的叶片(叶片根基部5b)的周向上的中间位置的假想线VL3。更详细而言,假想线VL3是从一对叶片的前缘到一对叶片的后缘的范围连接一对相邻的叶片上的一对中弧线(叶片厚度中心线)CL的周向上的中点而得到的线。
[0052] 在本实施方式3中,二次流控制缝隙207在假想线VL1与假想线VL2之间的范围内延伸,且与假想线VL3相比配置在螺旋桨式风扇的旋转方向RD上的所谓前方侧的区域内。此外,二次流控制缝隙207的其他特征也可以与上述实施方式1的二次流控制缝隙7相同。
[0053] 在本实施方式3中,也能够得到与上述实施方式2相同的优点。并且,在本实施方式3中,由于二次流控制缝隙207设置在接近二次流最强的负压面5f的位置(即,与正压面5e相比更接近负压面5f的位置),能够显著地得到对二次流的抑制的效果。
[0054] 实施方式4
[0055] 图7涉及本发明的实施方式4,是说明毂外周面上的缝隙的设置位置的图,是与图5同形态的图。在图7中,在与图6相同的假想线VL1、VL2、VL3的基础上,进一步假想了假想线VL4、VL5。
[0056] 首先,在图7中,假想线VL4是位于与一对假想线VL1、VL2等距离处的线,换句话说,是延伸经过一对假想线VL1、VL2的、螺旋桨式风扇的旋转轴线方向上的中间位置的线。另外,在图7中,在将对应的一对叶片5中的、螺旋桨式风扇的旋转方向RD上的所谓前方侧的叶片5的中弧线(叶片厚度中心线)CL与假想线VL4的交点设为P时,将连接对应的后方侧的叶片5的前缘5c和对应的前方侧的叶片5的交点P的线段假想作为假想线VL5。
[0057] 而且,在本实施方式4中,二次流控制缝隙307在假想线VL1与假想线VL2之间的范围内延伸,且与假想线VL3相比配置在螺旋桨式风扇的旋转方向RD上的所谓前方侧的区域内,且与假想线VL5相比配置在螺旋桨式风扇的旋转方向RD上的所谓后方侧的区域内。换句话说,在图7中,二次流控制缝隙307配置在由假想线VL2、假想线VL3、假想线VL5以及对应的一对叶片5中的螺旋桨式风扇的旋转方向RD上的所谓前方侧的叶片5包围而成的区域内。此外,二次流控制缝隙207的其他特征也可以与上述实施方式1的二次流控制缝隙7相同。
[0058] 在本实施方式4中,也能够得到与上述实施方式3相同的优点。并且,具有如下优点,在从后方侧的叶片上的毂部连接部的前缘附近起、到相邻的前方侧的叶片的前缘与后缘的中点附近至后缘为止,极其容易产生二次流的地方,在本实施方式4中,在这种极其容易产生二次流的区域中,更集中地得到由二次流控制缝隙带来的作用。
[0059] 实施方式5
[0060] 图8涉及本发明的实施方式5,是说明毂外周面上的缝隙的设置位置的图,是与图5同形态的图。如图8所示,本实施方式5中的二次流控制缝隙407延伸成为与叶片5的弧度平行。特别是,图8的二次流控制缝隙407是本实施方式5中的进一步限定性的一例,在上述实施方式4的二次流控制缝隙的配置形态(在图8中,假想线和交点省略图示)中,进一步使之弯曲成与叶片5的弧度平行而形成。此外,本实施方式5涉及的二次流控制缝隙是在上述实施方式1~4中的任一个的二次流控制缝隙中延伸成为与叶片的弧度平行的缝隙,并不一定限定于图8的图示状态。
[0061] 在本实施方式5中也至少得到与上述实施方式1相同的优点,并且由于二次流控制缝隙也相对于叶片间的气流的主流平行,所以,能够减小对主流带来的影响。
[0062] 实施方式6
[0063] 图9涉及本发明的实施方式6,是说明毂外周面上的缝隙的设置位置的图,是与图5同形态的图。如图9所示,相对于对应的一对叶片5的周向上的叶片间距离L,本实施方式6中的二次流控制缝隙507以L/10以下的宽度(与缝隙延长方向正交的方向上的尺寸)延伸。另外,二次流控制缝隙507的其他结构设为与上述实施方式1~5中的任一个的二次流控制缝隙相同。
[0064] 在本实施方式6中也至少得到与上述实施方式1相同的优点,另外,通过增多通过二次流控制缝隙的气流,能够减小对主流带来的影响。
[0065] 实施方式7
[0066] 图11从吹出口侧观察本实施方式7的室外机(送风装置)时的立体图,图12是用于从上面侧说明室外机的结构的图。另外,图13表示拆下了风扇格栅的状态,图14是进一步除去前面板等而表示内部结构的图。
[0067] 如图11~14所示,室外机本体(壳体)51构成为具有左右一对侧面51a、51c、前表面51b、背面51d、上表面51e以及底面51f的框体。为了从外部吸入空气(参照图12的箭头A),侧面51a和背面51d具有开口部分。另外,在前表面51b,在前面板52上形成有用于向外部吹出空气(参照图12的箭头A)的、作为开口部分的吹出口53。并且,吹出口53由风扇格栅54覆盖,由此,防止了物体等与螺旋桨式风扇1接触并实现安全。
[0068] 在室外机本体51内设置有螺旋桨式风扇1。螺旋桨式风扇1是上述实施方式1~6中的任一个的螺旋桨式风扇。螺旋桨式风扇1经由旋转轴62与处于背面51d一侧的风扇电机(驱动源)61连接,并由该风扇电机61旋转驱动。
[0069] 室外机本体51的内部由隔板(壁体)51g划分为容纳、设置有螺旋桨式风扇1的送风室56和设置有压缩机64等的机械室57。俯视时,在送风室56内的侧面51a一侧和背面51d一侧设置有呈大致L字状延伸的换热器68。
[0070] 在配置于送风室56中的螺旋桨式风扇1的半径方向外侧,配置有喇叭口63。喇叭口63与叶片5的外周端相比更位于外侧,并沿着螺旋桨式风扇1的旋转方向形成为环状。另外,在喇叭口63的一方侧的侧方(在图12的纸面上为右方)设置隔板51g,在喇叭口63的另一方侧(相反方向)的侧方(在图12的纸面上为左方)设置换热器68的一部分。
[0071] 喇叭口63的前端以包围吹出口53的外周的方式与室外机的前面板52连接。此外,喇叭口63既可以与前面板52一体地构成,或者也可以准备作为分离并连接而成的部件。利用该喇叭口63,喇叭口63的吸入侧与吹出侧之间的流路构成作为吹出口53附近的风路。即,吹出口3附近的风路由喇叭口63划分为送风室56内的其他空间。
[0072] 设置在螺旋桨式风扇1的吸入侧的换热器68具有:并排设置成板状的面平行的多个翅片和在该并排设置方向上贯通各翅片的传热管。在传热管内流通着在制冷剂回路中循环的制冷剂。本实施方式的换热器68的传热管在室外机本体51的侧面51a和背面51d上呈L字状延伸,如图14所示,多段传热管构成为一边贯通翅片一边折曲。另外,换热器68经由管道65等与压缩机64连接,并且与图示省略的室内侧换热器、膨胀等连接而构成空调装置的制冷剂回路。另外,在机械室7中配置有基板箱66,由设置在该基板箱66中的控制基板67控制搭载在室外机内的设备。
[0073] 在本实施方式7中,也能够得到与对应的上述实施方式1~6相同的优点。
[0074] 此外,作为包含送风装置的室外机,本实施方式7以空调装置的室外机为例进行了说明,但本发明不限定于此,例如也能够作为器等的室外机来实施,并且能够广泛地应用作为进行送风的装置,也能够应用于室外机以外的装置、设备等中。
[0075] 以上参照优选实施方式具体说明了本发明的内容,但是本领域技术人员当然能够基于本发明的基本技术思想和教导得到各种变型方式。此外,本发明能够广泛地应用于例如送风机、空调机、热水器等的室外机、制冷循环的换热器等中。
[0076] 附图标记说明
[0077] 1螺旋桨式风扇,3毂部,3a筒壁,3d外周面,5叶片,7、107、207、307、407、507二次流控制缝隙,51室外机本体(壳体),61风扇电机(驱动源),68换热器。
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