螺旋槳式風扇及使用該風扇的空調機用室外機組的製作方法
2023-05-20 17:24:26 1
專利名稱：螺旋槳式風扇及使用該風扇的空調機用室外機組的製作方法
技術領域：
本發明涉及螺旋槳式風扇及使用該風扇的空調機用室外機組。
背景技術：
在空調機的室外機上大多使用螺旋槳式風扇。但是，從前的螺旋槳式風扇，具有在與風扇旋轉中的氣流的下遊側相接觸的後邊部(以下，將與氣流的下遊側相接觸的葉片的後邊部稱為「葉片後邊部」)向與空氣氣流的逆向凹陷的大致圓弧狀的後邊凹陷部形成的3片葉片，該葉片以風扇旋轉軸為中心按120°的間距進行排列。
另外，從螺旋槳式風扇的旋轉中心開始在規定的半徑R的位置中的葉片的葉片弦線的長度設定為L、與相同半徑R位置中的葉片間距設定為T(T＝(2πR/Z)Z是葉片的片數)時之比σ＝L/T，即強度(solidity)σ一般為0.6以上。
然而，象這樣，形成大致圓弧狀的後邊凹陷部的葉片以風扇旋轉軸為中心按120°的間距進行排列，從螺旋槳式風扇的旋轉中心軸線開始在規定半徑R的位置中的強度σ為0.6以上的從前的風扇，由於葉片間隙小，而使旋轉方向前方的葉片的尾流渦流與旋轉方向後方的葉片的前邊相干涉所產生的風噪音變大，而且，由於風量降低，而存在加於驅動風扇的電機(motor)上的負荷(以下稱為電機負荷)增大的問題。
另外，在下述的專利文獻1中公開的是，在輪轂(hub)的周圍一體形成的多個葉片上，葉片後邊部與葉片外緣端部所構成的角部形成朝氣流的下遊方向鼓出的凸起部，且凸起部的形狀是特定的，即便是提高旋轉轉速實現增加送風量的情況時，也能夠抑制電機負荷降低的螺旋槳式風扇。但是，專利文獻1的螺旋槳式風扇是減輕多個葉片的螺旋槳式風扇的電機負荷的產品，不是降低旋轉方向前方的葉片的尾流渦流與旋轉方向後方的葉片的前邊相干涉所產生的風聲噪音的產品，沒有考慮低噪音化。
專利文獻1特開2003-65295號公報(段落 、 、圖2)
發明內容
本發明是基於考慮所述情況而作成的，目的在於提供實現降低旋轉方向前方的葉片的尾流渦流與旋轉方向後方的葉片的前邊相干涉所產生的風聲噪音、並能夠降低加於對風扇進行驅動的電機上的負荷的螺旋槳式風扇。另外，目的在於提供降低風聲噪音及電機負荷的空調機用室外機組。
為了達到所述目的，根據本發明的一形態，能夠得到一種在輪轂上設置有2片葉片的螺旋槳式風扇，其特徵在於，所述葉片在風扇旋轉中的空氣氣流的下遊側邊緣部與空氣氣流逆向形成凹陷的大致的圓弧狀、或者V字形、或者折線狀的後邊凹陷部，並且，一方的葉片以風扇旋轉中心軸線為中心在180°±5°的範圍內與另一方的葉片形成大致軸對稱的排列。由此，能夠得到降低旋轉方向前方的葉片的尾流渦流與旋轉方向後方的葉片的前邊相干涉所產生的風聲噪音，並且，能夠降低加於驅動風扇的電機上的負荷的螺旋槳式風扇。
合適的一例是，將螺旋槳式風扇直徑設定為D1、輪轂直徑設定為D2、(D1-D2)/2設定為Rm時，在從螺旋槳式風扇的旋轉中心軸線開始的0.75Rm～1.25Rm的範圍內，葉片按所示葉片弦線的長度L與葉片之間的間距T之比的強度σ(σ＝L/T)為0.3～0.55進行排列。
又，另外合適的一例是，所述葉片的後邊凹陷部，當將內側端點與外側端點之間的距離設定為b、將後邊凹陷部的寬度設定為b1時，作成b1≤0.6b，並且，內側端點與後邊凹陷部的最深部位之間的距離設定為c1時，作成c1≥0.7b。
根據本發明，能夠實現降低旋轉方向前方的葉片的尾流渦流與旋轉方向後方的葉片的前邊相干涉所產生的風聲噪音，並且，能夠得到降低加於驅動風扇的電機上的負荷的螺旋槳式風扇。
圖1是本發明的螺旋槳式風扇的一實施例的主視圖。
圖2是本發明的螺旋槳式風扇的一實施例的立體圖。
圖3是為了說明本發明的螺旋槳式風扇的形狀的主視圖。
圖4是對本發明的螺旋槳式風扇的葉片的葉片弦線的長度給予定義的說明圖。
圖5是本發明的螺旋槳式風扇的強度與電機負荷及噪音關係的曲線圖。
圖6是為了說明本發明的螺旋槳式風扇的葉片形狀的主視圖。
圖7是本發明的螺旋槳式風扇後邊凹陷部的寬度與電機負荷的關係的曲線圖。
圖8是本發明的螺旋槳式風扇的從內側端點至後邊凹陷部的最深部位的距離與噪音關係的曲線圖。
圖9是本發明的螺旋槳式風扇的其他實施例的主視圖。
圖10是本發明的螺旋槳式風扇的其他實施例的主視圖。
圖11是本發明的空調機室外機組的一實施例的水平剖視圖。
具體實施例方式
圖1是涉及本發明的螺旋槳式風扇的主視圖，圖2是其立體圖。
如圖1及圖2所示，本發明的螺旋槳式風扇1設置有安裝於風扇旋轉軸A的輪轂2上的同一形狀的2片葉片3、3。葉片3、3在風扇旋轉中的的氣流的下遊側邊緣部3a、3a上形成與氣流逆向凹陷的大致圓弧狀、或者V字形、或者折線狀的後邊凹陷部3b、3b。另外，一方的葉片3與另一方的葉片3以風扇旋轉軸A為中心，即，以風扇旋轉中心軸線為中心，在180°±5°的範圍內形成軸對稱的排列。
另外，如圖3所示，葉片3、3所形成的大致圓弧狀的後邊凹陷部3b、3b，當將螺旋槳式風扇直徑設定為D1、輪轂直徑設定為D2、(D1-D2)/2設定為Rm時，在從螺旋槳式風扇的旋轉中心軸線開始的0.75Rm～1.25Rm的範圍內，兩葉片3、3按葉片弦線的長度L與葉片之間的間距T之比所示的強度σ(σ＝L/T)為0.3～0.55進行排列。這裡，所謂的強度是指，從螺旋槳式風扇的旋轉中心軸線開始在規定的半徑R的位置中的葉片弦線的長度設定為L、與相同半徑R位置中的葉片間距定為T(T＝(2πR/Z)Z是葉片的片數)時之比σ＝L/T。另外，此時的葉片弦線的長度L，在從風扇的旋轉軸中心開始的規定半徑R的範圍劃圓時，是與該圓相交的葉片3的圓周方向的長度，葉片通常具有曲面形狀，因此，如圖4所示，是沿曲面的曲線長度。
從螺旋槳式風扇的中心開始的0.75Rm～1.25Rm的範圍內的理想強度是0.3～0.55。因此，從圖5所示的強度與加載於電機上的負荷及噪音(noise)關係的曲線圖上可知，分別是電機負荷降低為42W以下、噪音降低為42dB以下。若σ小於0.3或者大於0.55的話，則電機負荷不會在42W以下、噪音不會在42dB以下，噪音及電機負荷不會充分地降低。
尤其，如圖6所示，葉片3所形成的大致圓弧狀的後邊凹陷部3b，當將內側端點Q與外側端點P之間的距離設定為b、後邊凹陷部3b的寬度設定為b1時，作成b1≤0.6b，並且，將內側端點Q與後邊凹陷部3b的最深部位C之間的距離設定為c1時，作成c1≥0.7b。因此，從圖7所示的表示後邊凹陷部的寬度b1與電機負荷的關係的曲線圖中也可知道，電機負荷與b1的關係是，隨著b1接近0.6b，電機負荷有降低的傾向，當b1≤0.6b時，電機負荷減低成42.6W以下。但是，在b1＞0.6b時，電機負荷超過42.6W。
另外，從圖8所示的內側端點與後邊凹陷部的最深部位C之間的距離c1與噪音關係的曲線圖也可得知，當c1≥0.7時，噪音降低為49.5dB以下。但是，在c1＜0.7時，超過49.5dB。
在本實施例中，葉片3所形成的後邊凹陷部3a為大致圓弧狀，如圖9所示，螺旋槳式風扇1的葉片3的後邊凹陷部3a1呈V字形，或者如圖10所示，螺旋槳式風扇1的葉片3也能夠呈折線狀的後邊凹陷部3a2。
如上所述的本實施例的螺旋槳式風扇，由2片葉片構成，在該葉片的邊緣形成凹陷部，並且2片葉片以風扇旋轉中心軸線為中心在180°±5°的範圍內形成大致軸對稱的排列，因此，與從前相比，能夠加大葉片間隙，減少風扇旋轉方向前方的葉片的尾流渦流與旋轉方向後方的葉片的前邊相干涉的程度，降低風噪音。另外，減少對氣流的阻力，降低電機負荷。由於將強度作成0.3～0.55，可進一步地降低噪音及電機負荷。另外，由於後邊凹陷部的形狀是特定的，可進一步地降低噪音及電機負荷。
接著，對使用本發明的螺旋槳式風扇的空調機的室外機組進行說明。
如圖11所示，本室外機組11在筐體12內容納有L字形的室外熱交換器13、具有上述特徵的螺旋槳式風扇1、壓縮機14、四通閥15、包含變換器(inverter)等的電氣電路部16，螺旋槳式風扇1與壓縮機(compressor)14之間用隔離板17進行隔離。
螺旋槳式風扇1，如上所述降低噪音，並且，降低了電機負荷，使用該風扇的室外機組也能夠具有低噪音及低電機負荷的特性。
權利要求
1.一種螺旋槳式風扇，是在輪轂上設置有2片葉片的螺旋槳式風扇，其特徵在於，所述葉片在風扇旋轉中的空氣氣流的下遊側邊緣部與氣流逆向形成凹陷的大致的圓弧狀、或者V字形、或者折線狀的後邊凹陷部，並且，兩葉片以風扇旋轉中心軸線為中心在相互為180°±5°的範圍內與另一方的葉片形成大致軸對稱的排列。
2.如權利要求1所述的螺旋槳式風扇，其特徵在於，在權利要求1所述的螺旋槳式風扇中，將螺旋槳式風扇直徑設定為D1、輪轂直徑設定為D2、(D1-D2)/2設定為Rm時，從螺旋槳式風扇的旋轉中心軸線開始的0.75Rm～1.25Rm的範圍內，兩葉片按所示葉片弦線的長度L與葉片之間的間距T之比的強度σ(σ＝L/T)為0.3～0.55進行排列。
3.一種螺旋槳式風扇，其特徵在於，在權利要求1所述的螺旋槳式風扇中，當所述葉片的後邊的內側端點與外側端點之間的距離設定為b、後邊凹陷部的寬度設定為b1時，作成b1≤0.6b，並且，從內側端點至後邊凹陷部的最深部位的距離設定為c1時，作成c1≥0.7b。
4.一種空調機用室外機組，其特徵在於，具有權利要求1～3中任一項所述的螺旋槳式風扇。
全文摘要
本發明的螺旋槳式風扇，是在輪轂上設置有2片葉片的螺旋槳式風扇，所述葉片在風扇進行旋轉中的空氣氣流的下遊側邊緣部與空氣氣流逆向形成凹陷的大致的圓弧狀、或者V字形、或者折線狀的後邊凹陷部，並且，一方的葉片以風扇旋轉中心軸線為中心在180°±5°的範圍內與另一方的葉片形成大致軸對稱的布置。提供一種實現降低旋轉方向前方的葉片的尾流渦流與旋轉方向後方的葉片的前邊相干涉所產生的風聲噪音，並且，能夠降低加於驅動風扇的電機上的負荷的螺旋槳式風扇。
文檔編號F24F1/00GK1616832SQ20041009275
公開日2005年5月18日 申請日期2004年11月10日 優先權日2003年11月10日
發明者岡田覺, 石嶋滿義 申請人:東芝開利株式會社