BR112015006704B1

BR112015006704B1 - Ventilador de hélice e ar-condicionado equipado com o mesmo

Info

Publication number: BR112015006704B1
Application number: BR112015006704-2A
Authority: BR
Inventors: Kiyonori Yokose; Shimei Tei
Original assignee: Daikin Industries, Ltd
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2013-09-27
Publication date: 2022-05-10
Also published as: WO2014050146A1; BR112015006704A2; EP2902639A1; JP5549772B2; AU2013321833A1; EP2902639B1; AU2013321833B2; US20150240645A1; CN104641121A; CN104641121B; EP2902639A4; JP2014080970A

Abstract

VENTILADOR DE HÉLICE E AR-CONDICIONADO EQUIPADO COM O MESMO. Trata-se de um ventilador de hélice (4) que inclui uma pá (12). A pá (12) tem um formato no qual há um ângulo de saída de pico (0) em uma borda posterior (15) da mesma em uma região exterior (12B) da pá que é localizada radialmente mais exterior que a posição de raio quadrático médio representativo (Rr), e há outro ângulo de saída de pico (0) em uma borda posterior (15) da mesma em uma região interior (12A) da pá que é localizada radialmente mais interior que a posição de raio quadrático médio representativo (Rr).

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[001] A presente invenção refere-se a um ventilador de hélice e a um ar-condicionado que inclui o mesmo.

ANTECEDENTES DA TÉCNICA

[002] Convencionalmente, há ventiladores de hélice conhecidos para uso em um ar-condicionado e semelhantes. A rotação do ventilador de hélice gera o fluxo de ar (fluxo de escoamento) nas proximidades de uma porção periférica exterior de uma pá, sendo que o fluxo de ar passa de um lado de superfície de pressão da pá em que a pressão é alta para um lado de superfície de pressão da pá em que a pressão é baixa. O fluxo de ar faz com que o vórtice flui (vórtices de ponta de asa) nas proximidades da porção periférica exterior da pá. Tal vórtice de ponta de asa está propenso a causar ruído.

[003] Em um ventilador de hélice da Literatura de Patente 1, uma porção periférica exterior de uma pá é dotada de uma porção arqueada para estabilizar um vórtice de ponta de asa, desse modo, tentando reduzir o ruído.

[004] No entanto, o efeito de redução de ruído suficiente não é sempre obtido mediante o mero fornecimento de uma porção arqueada em uma porção periférica exterior de uma pá, como na Literatura de patente 1.

LISTA DE CITAÇÕES LITERATURA DE PATENTE

[005] Literatura de Patente 1: Tradução para o japonês da Publicação do Pedido Internacional PCT (Tokuhyo) no 2003-072948.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[006] Um objetivo da presente invenção é fornecer um ventilador de hélice que tem capacidade para reduzir ruído.

[007] Um ventilador de hélice da presente invenção inclui uma pá. A pá em um formato no qual há um ângulo de saída de pico em uma borda posterior da mesma em uma região exterior da pá que é localizada radialmente mais exterior que a posição de raio quadrático médio representativo, e há outro ângulo de saída de pico em uma borda posterior da mesma em uma região interior da pá que é localizada radialmente mais interior que a posição de raio quadrático médio representativo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[008] A Figura 1 é uma vista em corte que mostra uma estrutura geral de uma unidade externa de um ar- condicionado, de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[009] A Figura 2 é uma vista frontal de um ventilador de hélice de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção.

[010] A Figura 3 é um gráfico que mostra uma relação entre os ângulos de raios e exterior em uma borda posterior em cada um dos ventiladores de hélice.

[011] A Figura 4A é uma vista frontal de uma pá do ventilador de hélice, de acordo com a primeira modalidade, que mostra cinco linhas de raio A1 a A5 que correspondem aos cinco raios A1 a A5 mostrados no gráfico da Figura 3.

[012] A Figura 4B é uma vista frontal de uma pá de um ventilador de hélice de um exemplo de referência que mostra cinco linhas de raio A1 a A5 que correspondem aos cinco raios A1 a A5 mostrados no gráfico da Figura 3.

[013] A Figura 5 é um diagrama para explicar uma posição de raio quadrático médio representativo dos ventiladores de hélice.

[014] A Figura 6 é uma vista em corte circunferencial da pá.

[015] As Figuras 7A e 7B são vistas em corte tomadas ao longo da linha VIIA-VIIA na Figura 4A. A Figura 7C é uma vista em corte tomada ao longo da linha VIIC-VIIC na Figura 4B.

[016] A Figura 8A é uma vista em perspectiva que mostra o fluxo de ar no ventilador de hélice, de acordo com a primeira modalidade. A Figura 8B é uma vista esquemática que ilustra o fluxo de ar.

[017] A Figura 9A é uma vista em perspectiva que mostra o fluxo de ar no ventilador de hélice do exemplo de referência. A Figura 9B é uma vista esquemática que ilustra o fluxo de ar.

[018] As Figuras 10A e 10B são gráficos que comparam, cada um, uma propriedade do ventilador de hélice, de acordo com a primeira modalidade, a uma propriedade correspondente do ventilador de hélice do exemplo de referência. A Figura 10A mostra uma relação entre quantidades de ar e intensidade sonora de sopro. A Figura 10B mostra uma relação entre as quantidades de ar e as entradas de motor de ventilador.

[019] A Figura 11A é uma vista frontal que mostra uma parte de um ventilador de hélice, de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção. A Figura 11B é uma vista em corte tomada ao longo da linha XIB-XIB na Figura 11A.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES <ESTRUTURA GERAL DE UM AR-CONDICIONADO>

[020] Doravante, um ventilador de hélice, de acordo com uma modalidade da presente invenção, e um ar-condicionado que inclui mesmo serão descritos com referência ais desenhos anexos. A Figura 1 é uma vista em corte que mostra uma estrutura geral de uma unidade externa 1 de um ar- condicionado, de acordo com uma modalidade da presente invenção. O ar-condicionado inclui a unidade externa 1 mostrada na Figura 1 e uma unidade interna não ilustrada. A unidade externa 11 inclui um dissipador de calor externo 3, um ventilador de hélice 4, um motor 5 e um compressor não ilustrado, que são colocados em um invólucro 2. A unidade interna inclui um dissipador de calor interno e um mecanismo de expansão não ilustrados, por exemplo. O compressor, o dissipador de calor externo 3, o mecanismo de expansão, o dissipador de calor interno e um tubo de refrigerante não ilustrado que conecta esses componentes constituem um circuito de refrigerante do ar-condicionado.

[021] Na unidade externa 1 mostrada na Figura 1, o dissipador de calor externo 3 é fornecido no lado de superfície superior do invólucro 2 e uma porta de descarga 7 é fornecida no lado de superfície frontal do invólucro 2. No entanto, a invenção não se limita a essa configuração. Por exemplo, na unidade externa 1, a porta de descarga 7 pode ser fornecida em uma porção superior do invólucro 2. A porta de descarga 7 é dotada de um protetor de ventilador 7a na forma de uma guelra.

[022] O ventilador de hélice 4 está localizado no interior da porta de descarga 7 do invólucro 2. O ventilador de hélice 4 está conectado a uma haste 5a do motor 5, e é acionado para girar em torno de um eixo geométrico de rotação A0 pelo motor 5. Na presente modalidade, o eixo geométrico de rotação A0 do ventilador de hélice 4 se encontra em uma direção para frente-para trás (direção horizontal). No entanto, a invenção não se limita a essa configuração. O eixo geométrico de rotação A0 pode se encontrar em uma direção oblíqua à direção horizontal, por exemplo. Alternativamente, no caso em que a porta de descarga 7 é fornecida na porção superior do invólucro 2 na unidade externa 1, por exemplo, o eixo geométrico de rotação A0 do ventilador de hélice 4 pode se encontrar em uma direção superior-inferior (direção vertical).

[023] No invólucro 2, é fornecida uma boca de sino 6 que circunda a circunferência exterior do ventilador de hélice 4. A boca de sino 6 está disposta entre uma região X (região de sucção X) que se encontra a montante do ventilador de hélice 4 em uma direção de fluxo de ar e uma região Y (região de descarga Y) que se encontra a jusante do ventilador de hélice 4 na direção de fluxo de ar. A boca de sino 6 está na forma de um anel e se estende em torno do ventilador de hélice 4 para guiar o ar que passou através do dissipador de calor externo 3 para a porta de descarga 7. A boca de sino 6 é levemente espaçada do ventilador de hélice 4 de modo que não esteja em contato com o ventilador de hélice 4.

[024] O ventilador de hélice 4, o motor 5 e a boca de sino 6 constituem um soprador de fluxo axial 8. A rotação do ventilador de hélice 4 acionada pelo motor 5 do soprador de fluxo axial 8 gera uma pressão de diferença entre a região de sucção X e a região de descarga Y, que gera um fluxo de ar que passa da região de sucção X para a região de descarga Y.

[025] A Figura 2 é uma vista frontal de um ventilador de hélice 4, de acordo com a primeira modalidade da presente invenção. O ventilador de hélice 4 inclui um cubo 11 e uma pluralidade de pás 12. Na presente modalidade, o ventilador de hélice 4 inclui três pás 12. No entanto, a invenção não se limita a essa configuração e o ventilador de hélice 4 pode incluir alternativamente duas pás 12 ou quatro ou mais pás 12. Na presente modalidade, o cubo 11 e a pluralidade de pás 12 são moldados integralmente. No entanto, a invenção não se limita a essa configuração e uma pluralidade de componentes pode ser moldada individualmente e, então, ligadas para formar o ventilador de hélice 4.

[026] O cubo 11 está, geralmente, na forma de um cilindro, de um cone truncado ou semelhantes, porém não se limita a esses formatos. O cubo 11 tem uma superfície circunferencial exterior 11a que une a pluralidade de pás 12. A pluralidade de pás 12 está disposta intervalos regulares ao longo da superfície circunferencial exterior 11a do cubo 11. No caso em que o cubo 11 está na forma de um cilindro, por exemplo, o cubo 11 tem um diâmetro exterior uniforme substancialmente. No entanto, no caso em que o cubo 11 está na forma de um cone truncado, por exemplo, o diâmetro exterior do mesmo aumenta ou diminui em direção ao eixo geométrico de rotação A0. Além disso, o cubo 11 pode estar na forma de uma combinação de um cilindro e de um cone truncado, por exemplo, ou pode ter outro formato. O eixo geométrico de rotação A0 do ventilador de hélice 4 se encontra no centro do cubo 11.

[027] Cada uma das pás 12 inclui uma porção periférica interior 13 localizada em um lado interior radialmente (lado de cubo 11) e conectada cubo 11, uma borda anterior 14 localizado no lado frontal em uma direção de rotação D, uma borda posterior 15 localizado no lado traseiro na direção de rotação D (lado contrário na direção de rotação D) e uma porção periférica exterior 16 localizada em um lado exterior radialmente. A pá 12 tem um formato deformado no qual a borda anterior 14 está totalmente localizado no lado da região de sucção X em comparação à borda posterior 15. Além disso, a pá 12 tem uma superfície de pressão 21 localizada no lado da porta de descarga 7 (o lado da região de descarga Y) e uma superfície de pressão negativa 22 (consulte a Figura 6) localizadas no lado oposto da superfície de pressão 21 (o lado da região de sucção X).

[028] Conforme mostrado na Figura 2, a porção periférica exterior 16 inclui uma porção arqueada 17 na qual uma extremidade da pá 12 é arqueada na superfície de sucção 22 (em direção à região de sucção X) e uma borda periférica exterior 18 que define uma borda exterior radialmente da pá 12. A porção periférica exterior 16 tem uma largura que se estende a partir da porção arqueada 17 à borda periférica exterior 18. A porção arqueada 17 possibilita impedir a ocorrência de vórtices nas proximidades da porção periférica exterior 16 da pá 12.

[029] A porção arqueada 17 se estende a partir da borda anterior 14 (a partir das proximidades da borda anterior 14) à borda posterior 15. Na presente modalidade, a largura da porção periférica exterior 16 (distância entre a porção arqueada 17 e a borda periférica exterior 18) aumenta em direção à borda posterior 15. No entanto, a invenção não se limita a essa configuração. Além disso, a porção arqueada 17 pode ser omitida, nesse caso, a porção periférica exterior 16 é definida pela borda periférica exterior 18.

(ÂNGULOS EXTERIORES DA BORDA POSTERIOR)

[030] Agora, os ângulos exteriores θ na borda posterior 15, que é um recurso do ventilador de hélice 4 da primeira modalidade, serão descritos. No gráfico mostrado na Figura 3, a linha sólida indica uma relação entre os raios e os ângulos exteriores θ na borda posterior 15 do ventilador de hélice 4 da primeira modalidade mostrada nas Figuras 2 e 4A, e a linha quebrada indica uma relação entre os raios e os ângulos exteriores θ em uma borda posterior 115 de um ventilador de hélice 104 de um exemplo de referência mostrado na Figura 4B.

[031] O ventilador de hélice 104 do exemplo de referência será descrito brevemente. O ventilador de hélice 104 do exemplo de referência inclui um cubo 111 e três pás 112. Cada uma das pás 112 inclui uma porção periférica interior 113, uma borda anterior 114, uma borda posterior 115 e uma porção periférica exterior 116 (uma porção arqueada 117 e uma borda periférica exterior 118). Além disso, uma pá 112 tem uma superfície de pressão 121 e uma superfície de pressão negativa 122 (consulte a Figura 7C).

[032] Conforme mostrado na Figura 3, na borda posterior 15 da pá 12 do ventilador de hélice 4 da primeira modalidade, há uma pluralidade de ângulos de saída de pico θ. Especificamente, há os dois ângulos de saída de pico θ na borda posterior 15 da pá 12. Há um dentre os ângulos de saída de pico na borda posterior 15 na região exterior 12 que está localizado radialmente mais exterior que a posição de raio quadrático médio representativo. Há o outro ângulo de saída de pico na borda posterior 15 na região interior 12A que está localizado radialmente mais interior que a posição de raio quadrático médio representativo.

[033] Deve-se verificar que, na presente modalidade, o pico não se refere necessariamente a um valor máximo dos ângulos exteriores. Especificamente, em tal gráfico, conforme mostrado na Figura 3, todos os ângulos exteriores correspondentes aos vértices de uma parte poligonal convexa para cima são ângulos de saída de pico. Portanto, uma pá 12 pode ter uma pluralidade de ângulos de saída de pico que são diferentes entre si na borda posterior 15.

[034] Em contrapartida, a pá 12 do exemplo de referência mostrado na Figura 4B tem apenas um ângulo de saída de pico θ na borda posterior 15. O ângulo de saída de pico θ está disposto na borda posterior 115 em uma região exterior da pá 112 que está localizada radialmente mais exterior que a posição de raio quadrático médio representativo Rr. A pá 112 do exemplo de referência tem ângulos exteriores θ progressivamente maiores a partir da porção periférica interior 113 em direção à porção periférica exterior 116 na borda posterior 115, sendo que o ângulo de saída de pico θ é disposto na região exterior localizada radialmente mais exterior que a posição de raio quadrático médio representativo (em uma posição próxima à porção periférica exterior 116).

[035] A posição de raio quadrático médio representativo Rr divide uma área de fluxo do ventilador de hélice 4 (104) em uma porção de lado central (porção de lado de cubo) e uma porção de lado periférica exterior. A Figura 5 é um diagrama para explicar a posição de raio quadrático médio representativo Rr do ventilador de hélice 4 (104). A posição de raio quadrático médio representativo Rr é calculada pela formula (1) a seguir em que “R” representa um raio representativo da pá 12 (112) e “r” representa um raio representativo do cubo 11 (111).

[036] posição de raio quadrático médio representativo Rr = ((R2+ r2)/2)0,5 ...(1) O raio representativo R da pá é calculado conforme o seguinte.

[037] No caso em que o diâmetro exterior da pá é uniforme ao longo do eixo geométrico de rotação, o raio representativo R da pá é igual à metade do diâmetro exterior.

[038] No caso em que o diâmetro exterior da pá não é uniforme ao longo do eixo geométrico de rotação, o raio representativo R da pá é calculado conforme a seguir. O raio representativo R da pá é igual à média de um raio de pá mínimo R1 e de um raio de pá máximo R2 (R = (R1 + R2)/2).

[039] O raio representativo r do cubo é, no caso em que o diâmetro exterior do cubo é uniforme ao longo do eixo geométrico de rotação, igual à metade do diâmetro exterior.

[040] No caso em que o diâmetro exterior do cubo não é uniforme ao longo do eixo geométrico de rotação, por exemplo, no caso em que o cubo está na forma de um cone truncado, o raio representativo r do cubo é calculado conforme a seguir.

[041] O raio representativo r do cubo é igual à média de um raio de cubo mínimo r1 e de um raio de cubo máximo r2 (r = (r1 r2)/2).

[042] Cinco raios A1 a A5 mostrados na Figura 3 correspondem a linhas de raio A1 a A5 mostradas nas Figuras 4A e 4B. Por exemplo, a linha de raio A1 está na pá 12 (112) e em uma parte de um círculo que tem o raio A1 e centralizada no eixo geométrico de rotação A0, em uma vista frontal do ventilador de hélice, conforme mostrado nas Figuras 4A e 4B. A mesma descrição aplica-se às linhas de raio A2 a A5, portanto, é omitida.

[043] Na primeira modalidade e no exemplo de referência mostrado nas Figuras 4A e 4B, a linha de raio A3 se encontra na posição de raio quadrático médio representativo Rr. No entanto, a invenção não se limita a essa configuração. A linha de raio A3 suporta o ângulo exterior θ3 que tem um valor mínimo entre os dois ângulos de saída de pico. As linhas de raio A1 e A2 estão localizadas na região interior 12A em comparação à linha de raio A3 que está localizada no lado do cubo 11. As linhas de raio A4 e A5 estão localizadas na região exterior 12B que está localizada no lado da porção periférica exterior 16 em comparação à linha de raio A3.

[044] A Figura 6 é uma vista em corte circunferencial da pá 12 (por exemplo, uma vista em corte tomada ao longo da linha de raio A3 mostrada na Figura 4). Na vista em corte mostrada na Figura 6, um ângulo exterior θ na borda posterior 15 é definido por um ângulo entre uma linha tangente L3 que entra em contato com a superfície de pressão 21 na borda posterior 15 e linha reta L4 que cruza perpendicularmente o eixo geométrico de rotação A0 do ventilador de hélice 4.

[045] Na primeira modalidade, conforme mostrado na Figura 3, o ângulo de saída de pico θ na região interior 12A, em outras palavras, o ângulo exterior θ que tem um valor máximo na região interior 12A, é um ângulo exterior θ2 no raio A2 (primeira posição de pico). O ângulo de saída de pico θ na região exterior 12B, em outras palavras, o ângulo exterior que tem um valor máximo na região exterior 12B, é um ângulo exterior θ4 no raio A4 (segunda posição de pico).

[046] O ângulo exterior θ3 no raio A3 é menor que os ângulos exteriores θ2 e θ4. Na presente modalidade, o ângulo exterior θ que tem um valor mínimo entre os dois ângulos de saída de pico (entre o raio A2 e o raio A4) é o ângulo exterior θ3 na posição de raio quadrático médio representativo Rr (raio A3). No entanto, a invenção não se limita a essa configuração. O ângulo exterior θ que tem um valor mínimo entre os dois ângulos de saída de pico pode estar localizado em uma posição deslocada da posição de raio quadrático médio representativo Rr.

[047] Na presente modalidade, os ângulos exteriores 0 aumentam progressivamente a partir da porção periférica interior 13 para o raio A2 e diminuem progressivamente a partir do raio A4 para a porção periférica exterior 16 (porção arqueada 17) na borda posterior 15. Além disso, os ângulos exteriores θ diminuem progressivamente a partir do raio A2 para o raio A3 e aumentam progressivamente a partir do raio A3 ao raio A4 na borda posterior 15. Em outras palavras, os ângulos exteriores θ na borda posterior 15 mudam em uma curva em formato de M substancialmente, conforme mostrado na Figura 3.

[048] Um exemplo específico de diferenças entre os ângulos exteriores θ2 e θ4 nos raios de pico e o ângulo exterior θ3 localizado entre os mesmos e tem um valor mínimo é fornecido conforme a seguir. A diferença entre o ângulo exterior θ2 e o ângulo exterior θ3 pode ser definida para estar dentro da faixa a parti de 0,5 a 10 graus ou da faixa de 1 a 5 graus, por exemplo. A diferença entre o ângulo exterior θ4 e o ângulo exterior θ3 pode ser definida para estar dentro da faixa a partir de 0,5 a 10 graus ou da faixa range a partir de 1 a 5 graus, por exemplo.

[049] A modalidade mostrada na Figura 3 mostra um exemplo no qual o ângulo exterior θ2 no raio A2 (primeira posição de pico) e o ângulo exterior θ4 no raio A4 (segunda posição de pico) têm o mesmo valor. No entanto, a invenção não se limita a essa configuração. Os ângulos exteriores θ2 e θ4 podem ter diferentes valores. Especificamente, o ângulo exterior θ2 pode ser maior ou menor que o ângulo exterior θ4.

(RAIOS DE CURVATURA DE SUPERFÍCIE DE PRESSÃO)

[050] Agora, os raios de curvatura da superfície de pressão 21, que é outro recurso do ventilador de hélice 4 da primeira modalidade serão descritos. As Figuras 7A e 7B são vistas em corte tomadas ao longo da linha VIIA-VIIA na Figura 4A. As Figuras 7A a 7B são vistas em corte obtidos cortando-se o ventilador de hélice 4 da primeira modalidade em um plano que inclui o eixo geométrico de rotação A0. A Figura 7C é uma vista em corte tomada ao longo da linha VIIC-VIIC na Figura 4B. A Figura 7C é uma vista em corte obtida cortando-se o ventilador de hélice 104 do exemplo de referência em uma plane que inclui o eixo geométrico de rotação A0.

[051] Conforme mostrado na Figura 7A, no ventilador de hélice 4 da primeira modalidade, uma superfície de pressão 21A na região interior 12A (superfície de pressão interna 21 A) tem uma superfície com curva côncava e uma superfície de pressão 21B na região exterior 12B (superfície de pressão externa 21B) tem outra superfície com curva côncava. Na presente modalidade, a superfície de pressão externa 21B está localizada na região entre a posição de raio quadrático médio representativo Rr e a porção arqueada 17 da porção periférica exterior 16.

[052] A superfície com curva côncava da superfície de pressão interna 21 A e a superfície com curva côncava da superfície de pressão externa 21B aderem entre si por meio da posição de raio quadrático médio representativo Rr. Em outras palavras, a superfície com curva côncava da superfície de pressão interna 21A e a superfície com curva côncava da superfície de pressão externa 21B são dispostas de maneira adjacente entre si em uma direção radial. Conforme mostrado na Figura 7A, uma superfície de pressão 21C da região específica que suporta a posição de raio quadrático médio representativo Rr que se encontra no limite entre as duas superfícies com curva côncava contíguas e as proximidades das mesmas está na forma de uma superfície com curva convexa.

[053] A superfície com curva côncava da superfície de pressão interna 21A se estende de maneira circunferencial a partir da borda anterior 14 à borda posterior 15 e, semelhantemente, a superfície com curva côncava da superfície de pressão externa 21B se estende de maneira circunferencial a partir da borda anterior 14 à borda posterior 15.

[054] A superfície de pressão interna 21A pode ser inteiramente na forma de uma superfície com curva côncava, porém não se limita a esse formato. Na presente modalidade, a superfície de pressão interna 21A tem uma superfície com curva côncava em uma região próxima à posição de raio quadrático médio representativo Rr, porém tem uma superfície retificada ou substancialmente retificada em uma região próxima à porção periférica interior 13. A superfície de pressão externa 21B pode estar inteiramente na forma de a superfície com curva côncava, porém não se limita a esse formato. Na presente modalidade, a superfície de pressão externa 21B é de maneira inteiramente substancial na forma de uma superfície com curva côncava.

[055] A superfície de pressão negativa 22 se estende ao longo da superfície de pressão 21 de maneira que a espessura da pá 12 não mude muito sobre toda a pá. Portanto, a superfície de pressão negativa 22 tem uma superfície com curva convexa no lado oposto da superfície com curva côncava da superfície de pressão 21.

[056] A superfície de pressão interna 21A tem um raio máximo de curvatura maior que um raio máximo de curvatura da superfície de pressão externa 21B. Além disso, a região interior 12A inclui uma superfície de pressão negativa 22A (superfície de pressão negativa interior 22A) que tem um raio máximo de curvatura maior que um raio máximo de curvatura de uma superfície de pressão negativa 22B (superfície de pressão negativa exterior 22B) da região exterior 12B. Em outras palavras, a superfície de pressão interna 21A é mais retificada que a superfície de pressão externa 21B. O formato retificado da superfície de pressão interna 21A também pode ser descrito conforme segue.

[057] Na vista em corte mostrada na Figura 7B, uma linha reta imaginária L5 é desenhada a partir de uma extremidade T1 da superfície de pressão 21, sendo que a extremidade une a porção periférica interior 13 a uma interseção T2 da superfície de pressão 21 com a linha de raio com a média quadrática dos quadrados característica Rr. Além disso, uma linha reta imaginária L6 é desenhada a partir de uma extremidade T3 da superfície de pressão 21, sendo que a extremidade une a porção periférica exterior 16 (a porção arqueada 17 na presente modalidade) à interseção T2 da superfície de pressão 21 com a posição de raio quadrático médio representativo Rr. Na primeira modalidade, um valor máximo D1 nas distâncias variadas entre a linha reta imaginária L5 e a superfície de pressão 21 (superfície de pressão interna 21A) é menor que um valor máximo D2 nas distâncias variadas entre a linha reta imaginária L6 e a superfície de pressão 21 (superfície de pressão externa 21B).

[058] Na vista em corte mostrada na Figura 7B, a posição que suporta o valor máximo D1 sobre a superfície de pressão 21 é disposta em uma posição mais próxima à interseção T2 que a extremidade T1. Em outras palavras, a posição que suporta o valor máximo D1 sobre a superfície de pressão 21 é disposta na superfície de pressão interna 21A em uma posição mais próxima à posição de raio quadrático médio representativo Rr que a porção periférica interior 13. Em outras palavras, na pá 12, uma porção que se encontra na região interior 12A e está mais próxima à porção periférica interior 13 é mais retificada (mais plana) que uma porção que se encontra na região interior 12A e está mais próxima à porção periférica exterior 16 (posição de raio quadrático médio representativo Rr).

[059] De contrapartida, no ventilador de hélice do exemplo de referência mostrado na Figura 7C, a superfície de pressão 121 da pá 112 tem uma única superfície convexa grande que se estende a partir da porção periférica interior 113 ao arqueio 117 da porção periférica exterior 116. A superfície de sucção 122 no lado oposto da superfície de pressão 121 tem um formato correspondente à superfície de pressão 121. Em outras palavras, a superfície de sucção 122 tem uma única superfície convexa grande que se estende a partir da porção periférica interior 113 ao arqueamento 117 da porção periférica exterior 116.

[060] Conforme mostrado na Figura 7C, a pá 112 do exemplo de referência se estende radialmente e é mais curvada na direção do eixo geométrico de rotação A0 que a pá 12 da primeira modalidade, desse modo, tendo um formato sólido. Especificamente, na vista em corte mostrada na Figura 7C, uma linha reta imaginária L11 é desenhada a partir de uma extremidade T11 da superfície de pressão 121, sendo que a extremidade une a porção periférica interior 113 a uma extremidade T12 da superfície de pressão 121, sendo que a extremidade une a porção periférica exterior 116 (a porção arqueada 117 nesse exemplo de referência). Nesse caso, um valor máximo D11 nas distâncias variadas entre a linha reta imaginária L11 e a superfície de pressão 121 é consideravelmente maior que os valores máximos D1 e D2 na primeira modalidade.

[061] Portanto, no exemplo de referência, cada uma das pás 112 tem uma área em corte grande e, portanto, todo o ventilador de hélice tem um grande volume e passo em comparação à primeira modalidade. Em conformidade, o ventilador de hélice do exemplo de referência tem problemas em termos de poupança de fonte, redução de custo e semelhantes.

[062] Adicionalmente, devido ao fato de que a pá 112 do exemplo de referência tem um formato sólido conforme descrito, o mesmo está propenso a deformar elasticamente devido ao estresse gerado por rotação do ventilador de hélice. Em outras palavras, a pá 112 do exemplo de referência tem um formato sólido e inclui muitos pontos que causam de deformação elástica são, portanto, propensos a deformar elasticamente em um modo de deformação no qual a pá 112 está propensa a deformar elasticamente em um formato plano (odo de deformação no qual a pá 112 está propensa a se expandir radialmente para fora) durante a rotação. Em conformidade, a pá 112 do exemplo de referência exige um reforço para impedir a deformação elástica, o que resulta em um problema de um peso aumentado.

[063] Por outro lado, o ventilador de hélice 4 da primeira modalidade mostrado nas Figuras 7A e 7B inclui, não uma única superfície com curva côncava larga como no exemplo de referência, porém a combinação de pelo menos duas superfícies com curva côncava, conforme descrito acima. Conforme mostrado na Figura 7B, na primeira modalidade, cada uma das duas superfícies com curva côncava tem uma profundidade de pico (os valores máximos D1 e D2). As profundidades D1 e D2 (valores máximos D1 e D2) das duas superfícies com curva côncava da primeira modalidade são menores que a profundidade (valor máximo D11) da superfície com curva côncava do exemplo de referência. Além disso, o comprimento radial de cada uma das superfícies com curva côncava da primeira modalidade é menor que o comprimento radial da superfície com curva côncava do exemplo de referência.

[064] A pá 12 da primeira modalidade que tem os recursos escritos acima é mais retificada (mais plana) que a pá 112 do exemplo de referência. A pá 12 da primeira modalidade que tem tal formato pode ter, no caso em que tem uma distribuição de espessura a partir da porção periférica interior 13 à porção periférica exterior 16 semelhante àquela da pá 112 do exemplo de referência, uma área em corte menor que a pá 112 do exemplo de referência. Isso permite que cada uma das pás 12 tenha um menor peso e, portanto, permite que todo o ventilador de hélice 4 tenha um pequeno volume e peso em comparação ao exemplo de referência.

[065] Adicionalmente, devido ao fato de que a pá 12 da primeira modalidade é mais retificada que a pá 112 do exemplo de referência, a mesma está menos propensa a deformar elasticamente a um estresse gerado pela rotação do ventilador de hélice 4. Em outras palavras, visto que a pá 12 da primeira modalidade usualmente tem um formato plano, a quantidade de deformação elástica é pequena.

[066] Adicionalmente, na presente modalidade mostrada na Figura 7A, o impulso do ar que flui ao longo da superfície de pressão 21 muda de maneira localmente considerável na superfície de pressão externa 21B, conforme mostrado pelas setas na Figura. De contrapartida, no exemplo de referência mostrado na Figura 7C, o impulso do ar que flui ao longo da superfície de pressão 121 muda por toda a superfície de pressão 121, conforme mostrado pelas setas na figura.

(PORÇÃO REBAIXADA DE BORDA POSTERIOR)

[067] Agora, uma porção rebaixada 19 da borda posterior 15, que é adicionalmente outro recurso do ventilador de hélice 4 da primeira modalidade será descrito. Conforme mostrado na Figura 4A, a porção rebaixada 19 é fornecido na borda posterior 15 da pá 12 da primeira modalidade, sendo que a porção rebaixada é orientada em direção à borda anterior 14. A porção rebaixada 19 é fornecida em uma região que suporta a posição de raio quadrático médio representativo Rr. A porção rebaixada 19 não é constituinte essencial e pode ser omitida. A porção rebaixada 19 tem um formato em V substancial ou formato em U substancial em uma vista frontal, por exemplo, porém não se limita a esses formatos.

[068] A provisão da porção rebaixada 19 na posição de raio quadrático médio representativo Rr na borda posterior 15 em que a pressão está propensa a aumentar na superfície de pressão 21 possibilita a redução de uma elevação de pressão na posição de raio quadrático médio representativo Rr na borda posterior 15. Isso permite que o ar que flui ao longo da superfície de pressão 21 a partir da borda anterior 14 em direção à borda posterior 15 se mova em direção ao cubo 11a e à porção periférica exterior 16 de maneira que evite a posição de raio quadrático médio representativo Rr nas proximidades da borda posterior 15. Portanto, o efeito do guiamento de um fluxo de ar em uma direção circunferencial pode ser intensificado. O efeito do guiamento de um fluxo de ar na direção circunferencial pode ser intensificado adicionalmente pela combinação desse efeito de guiamento de fluxo de ar na direção circunferencial fornecida pela porção rebaixada 19 e pelo efeito de guiamento fornecido dispondo-se dos ângulos de saída de pico θ respectivos na região lateral de cubo 11 e na porção periférica exterior 16 lado-região, sendo que regiões estão em lados opostos da posição de raio quadrático médio representativo Rr.

[069] Adicionalmente, na presente modalidade, um fundo 19a da porção rebaixada 19 (parte principal da porção rebaixada 19 na direção de rotação D) se encontra na posição de raio quadrático médio representativo Rr. No entanto, a invenção não se limita a essa configuração. No caso em que o fundo 19a da porção rebaixada 19 se encontra na posição de raio quadrático médio representativo Rr, efeito de guiamento descrito acima pode ser intensificado adicionalmente.

(FLUXO DE AR DURANTE A ROTAÇÃO)

[070] Agora, o fluxo de ar gerado durante a rotação do ventilador de hélice 4 da primeira modalidade será descrito em comparação ao exemplo de referência. A Figura 8A é uma vista em perspectiva que mostra o fluxo de ar no ventilador de hélice, de acordo com a primeira modalidade, sendo que a Figura 8B é uma vista esquemática que ilustra um fluxo de ar. A Figura 9A é uma vista em perspectiva que mostra o fluxo de ar no ventilador de hélice do exemplo de referência, sendo que a Figura 9B é uma vista esquemática que ilustra o fluxo de ar.

[071] Conforme mostrado nas Figuras 8A e 8B, no ventilador de hélice 4 da primeira modalidade, o efeito do guiamento de um fluxo de ar na direção circunferencial é alto, especificamente na região interior 12A. Isso impede que o ar flua para a porção periférica exterior 16.

[072] De contrapartida, no exemplo de referência mostrado nas Figuras 9A e 9B, há um baixo efeito de guiamento de fluxo de ar em uma direção circunferencial na região interior. Portanto, o ar está propenso a fluir para a porção periférica exterior 116.

[073] Consequentemente, a intensidade sono de sopro na primeira modalidade é consideravelmente menor que o exemplo de referência, conforme mostrado na Figura 10A. Adicionalmente, a primeira modalidade possibilita, embora reduza a intensidade sono de sopro, obter uma quantidade de ar igual por uma entrada de motor de ventilador substancialmente igual àquelas do exemplo de referência conforme mostrado na Figura 10B. Na primeira modalidade, a redução em peso é alcançada sem perde desempenho de sopro.

[074] A Figura 11A é uma vista frontal que mostra uma parte de um ventilador de hélice 4, de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção, sendo que a Figura 11B é uma vista em corte tomada ao longo da linha XIB-XIB na Figura 11A.

[075] O ventilador de hélice 4 da segunda modalidade é diferente da primeira modalidade em que cada uma das pás 12 tem um formato sólido semelhante à pá 112 do exemplo de referência. Especificamente, a pá 12 da segunda modalidade inclui, conforme mostrado na Figura 11B, uma superfície de pressão 21 que inclui uma única superfície com curva côncava larga que se estende a partir de uma porção periférica interior 13 a uma porção arqueada 17 de uma porção periférica exterior 16.

[076] No entanto, a segunda modalidade é diferente do exemplo de referência em que a pá 12 tem ângulos exteriores θ que têm os mesmos recursos que aqueles da primeira modalidade mostrados, por exemplo, na Figura 3. Especificamente, na segunda modalidade, a pá 12 tem um formato no qual há um ângulo de saída de pico θ na borda posterior 15 da mesma na região exterior 12B da pá 12 que está localizado radialmente mais exterior que a posição de raio quadrático médio representativo Rr, e há outro ângulo de saída de pico θ na borda posterior 15 da mesma em uma região interior 12A da pá 12 que está localizado radialmente mais interior que a posição de raio quadrático médio representativo Rr.

<SUMÁRIO DAS MODALIDADES>

[077] Conforme descrito acima, na primeira modalidade e na segunda modalidade, a posição de raio quadrático médio representativo Rr serve como uma referência na qual a área de fluxo do ventilador de hélice 4 é dividida na região radialmente interior e na região radialmente exterior, e cada dentre a região exterior 12B que ocupa metade da área de fluxo e a região interior 12A que ocupa a metade restante da área de fluxo é dotada da função de guiamento de ar na direção circunferencial, desse modo, possibilitando alcançar de maneira eficaz a redução de ruído.

[078] Especificamente, nessas modalidades, o formato da pá no qual há um ângulo de saída de pico θ na borda posterior 15 na região exterior 12B é adotado para, desse modo, obter uma grande quantidade de funcionamento do ventilador na borda posterior 15 da região exterior 12B. Isso pode intensificar o efeito do guiamento de ar que flui ao longo da superfície de pressão 21 da região exterior 12B na direção circunferencial. Além disso, nessas modalidades, o formato da pá no qual há outro ângulo de saída de pico θ na borda posterior 15 na região interior 12A é adotado para, desse modo, obter uma grande quantidade de funcionamento do ventilador também na borda posterior 15 na região interior 12A. Isso também intensifica o efeito do guiamento de ar que flui ao longo da superfície de pressão 21 da região interior 12A na direção circunferencial. Portanto, é possível impedir que o ar flua para a porção periférica exterior 16 (ponte de asa) e um aumento no fluxo de ar (fluxo de escoamento) que passa da superfície de pressão 21 para a superfície de pressão negativa 22 nas proximidades da porção periférica exterior 16 é suprimido. Consequentemente, a ocorrência de vórtices de ponta de asa causados pelo fluxo de escoamento pode ser impedida, o que possibilita alcançar a redução de ruído. Além disso, o impedimento de um aumento em fluxo de escoamento também pode impedir a degradação de desempenho em sopro.

[079] Na primeira modalidade, a região interior 12A inclui a superfície de pressão 21 que tem um raio máximo de curvatura maior que um raio máximo de curvatura da superfície de pressão 21 da região exterior 12B. Em outras palavras, na primeira modalidade, a região interior 12A tem ter um valor máximo menor de curvatura raio e é, portanto, mais retificada que a região exterior 12B. Portanto, permite-se que a pá 12 tenha uma pequena área em corte transversal, especialmente na região interior 12A. Isso permite que a pá 12 seja leve em peso e pequena em volume.

[080] Na primeira modalidade, a superfície de pressão 21 da região interior 12A e a superfície de pressão 21 da região exterior 12B inclui uma superfície com curva côncava. Na primeira modalidade, devido ao fato de que a superfície de pressão 21 da região interior 12A e a superfície de pressão 21 da região exterior 12B incluem, cada uma, uma superfície com curva côncava, é possível intensificar, em cada uma das regiões, o efeito do guiamento de ar de flui ao longo da superfície de pressão 21 na direção circunferencial.

[081] Adicionalmente, na primeira modalidade, a superfície de pressão 21 da região exterior 12B tem um raio máximo de curvatura menor que um a raio máximo de curvatura da superfície de pressão 21 da região interior 12A, e as respectivas superfícies de pressão das regiões 12A e 12B têm, cada uma, uma superfície com curva côncava. Devido ao fato de que as mudanças na pressão sobre a superfície de pressão 21 e a superfície de pressão negativa 22 são consideráveis na região exterior 12B próxima à porção periférica exterior 16, o raio de curvatura na região exterior 12B é definido como um valor menor para, desse modo, possibilitar a intensificação do efeito do guiamento de ar que flui ao longo da superfície de pressão 21 da região exterior 12B na direção circunferencial. Consequentemente, toda a superfície de pressão 21 não está propensa a causar, adicionalmente, o fluxo de escoamento.

[082] Na primeira modalidade, a região interior 12A e a região exterior 12 B têm, cada uma, uma superfície com curva côncava única e um ângulo de saída de pico único. Tal estrutura relativamente simples permite que a pá 12 seja levem em peso e pequena em volume, enquanto alcança a redução de ruído.

[083] Na primeira modalidade e na segunda modalidade, a borda posterior 15 da pá 12 inclui a porção rebaixada 19 na região que suporta a posição de raio quadrático médio representativo Rr, sendo que a porção rebaixada é orientada em direção à borda anterior 14. Nessas modalidades, a porção rebaixada 19 é fornecida na região da borda posterior 15 que suporta a posição de raio quadrático médio representativo Rr em que a elevação de pressão está, do contrário, propensa a ser maior. Portanto, a elevação de pressão pode ser reduzida nas proximidades da porção rebaixada 19. Isso permite que o ar que flui a partir da borda anterior 14 em direção à borda posterior 15 se mova em direção ao cubo 11a e à porção periférica exterior 16 de maneira que evite a posição de raio quadrático médio representativo Rr nas proximidades da borda posterior 15. Isso pode intensificar o efeito do guiamento de fluxo de ar na direção circunferencial.

[084] Adicionalmente, na pá 12 da primeira modalidade, conforme evidenciado a partir da relação posicional entre uma linha auxiliar L1 e as posições P1 e P2 mostradas na Figura 2, a posição P1 em que a borda anterior 14 e a porção periférica exterior 16 se unem está localizada na direção de rotação D mais à frente que a posição P2 em que a borda anterior 14 e a porção periférica interior 13 se unem.

[085] Adicionalmente, na pá 12 da primeira modalidade, conforme evidenciado a partir da relação posicional entre uma linha auxiliar L2 e as posições P3 e P4 mostradas na Figura 2, a posição P3 em que a borda posterior 15 e a porção periférica exterior 16 se unem está localizada na direção de rotação D mais atrás que a posição P4 em que a borda posterior 15 e a porção periférica interior 13 se unem.

[086] De contrapartida, na pá 112 do ventilador de hélice do exemplo de referência mostrado na Figura 4B, conforme evidenciado a partir da relação posicional entre uma linha auxiliar L12 e as posições P13 e P14, a posição P13 em que a borda posterior 115 e a porção periférica exterior 116 se unem está localizada na direção de rotação D mais à frente que a posição P14 em que a borda posterior 115 e a porção periférica interior 113 se unem.

[087] Portanto, na primeira modalidade mostrada na Figura 2, a pá 12 é produzida compacta especialmente na região interior 12A e é, portanto, leve em peso, em comparação ao exemplo de referência mostrado na Figura 4B.

<MODIFICAÇÕES>

[088] Embora as modalidades da presente invenção tenham sido descritas, a presente invenção não se limita a essas modalidades. Várias mudanças e modificações podem ser feitas sem se afastar do espírito e do escopo da invenção.

[089] A modalidade descrita acima ilustra o caso em que o ventilador de hélice é usado na unidade externa 1 do ar- condicionado. No entanto, a invenção não se limita a essa aplicação. O ventilador de hélice pode ser usado, por exemplo, como um ventilador para uma unidade interna de um ar-condicionado ou como um ventilador para ventilação.

[090] A primeira modalidade ilustra o caso em que a superfície de pressão 2A da região interior 12A e a superfície de pressão 21B da região exterior 12B têm, cada uma, uma superfície com curva côncava. No entanto, a invenção não se limita a essa configuração. Por exemplo, a superfície de pressão 21A da região interior 12A pode estar na forma de uma superfície retificada, embora a superfície de pressão da região exterior 12B possa estar na forma de a superfície curvada (superfície com curva côncava ou superfície com curva convexa). Alternativamente, a superfície de pressão 21A da região interior 12A pode estar na forma de uma superfície curvada (superfície com curva côncava ou superfície com curva convexa), embora a superfície de pressão da região exterior 12B possa estar na forma de a superfície retificada.

[091] As modalidades descritas acima são resumidas conforme segue.

[092] Um ventilador de hélice da presente invenção inclui uma pá e a pá tem um formato no qual há um a ângulo de saída de pico em uma borda posterior da mesma em uma região exterior da pá que está localizado radialmente mais exterior que a posição de raio quadrático médio representativo, e há outro ângulo de saída de pico em uma borda posterior da mesma em uma região interior da pá que está localizado radialmente mais interior que a posição de raio quadrático médio representativo.

[093] Nessa configuração, a posição de raio quadrático médio representativo serve como uma referência na qual uma área de fluxo do ventilador de hélice é dividida na região radialmente interior e na região radialmente exterior, e cada uma dentre a região exterior que ocupa metade da área de fluxo e a região interior que ocupa a metade restante da área de fluxo é dotada de uma função de guiamento de ar em uma direção circunferencial, desse modo, possibilitando alcançar de maneira eficaz a redução de ruído, especificamente conforme segue.

[094] Geralmente, o ar que flui ao longo da superfície de pressão está propenso a flui para a porção periférica exterior (ponta de asa) devido ao gradiente de pressão, a uma força centrífuga e semelhantes durante a rotação do ventilador de hélice.

[095] Em conformidade, nessa configuração, o formato da pá na qual há um ângulo de saída de pico θ na borda posterior na região exterior é adotado para, desse modo, obter uma grande quantidade de funcionamento do ventilador na borda posterior da região exterior. Isso pode intensificar o efeito do guiamento de ar que flui ao longo da superfície de pressão da região exterior na direção circunferencial. Além disso, nessa configuração, o formato da pá no qual há outro ângulo de saída de pico θ na borda posterior na região interior é adotado para obter, desse modo, uma grande quantidade de funcionamento do ventilador, também na borda posterior da região interior. Isso também pode intensificar o efeito do guiamento de ar que flui ao longo da superfície de pressão da região interior na direção circunferencial. Portanto, é possível impedir que o ar flua para a porção periférica exterior (ponta de asa), e um aumento em fluxo de ar (fluxo de escoamento) que passa da superfície de pressão para a superfície de pressão negativa nas proximidades da porção periférica exterior é suprimido. Consequentemente, a ocorrência de vórtices de ponta de asa causada por fluxo de escoamento pode ser impedida, o que possibilita alcançar a redução de ruído. Adicionalmente, o impedimento de um aumento em fluxo de escoamento também pode impedir a degradação de desempenho em sopro.

[096] Adicionalmente, conforme descrito acima, no ventilador de hélice que inclui a configuração descrita acima, o ar que flui para a superfície de pressão da pá a partir da borda anterior é impedido de se mover radialmente para fora para a porção periférica exterior (ponta de asa), de modo que o ar flua dominantemente na direção circunferencial. Isso permite que o cubo tenha uma pequena altura (espessura do cubo ao longo do eixo geométrico de rotação A0), o que permite que o ventilador de hélice seja leve empeso, especificamente conforme segue.

[097] No ventilador de hélice, caso o cubo seja produzido para ter uma altura pequena, a pá também irá precisar uma altura de pá pequena na porção periférica interior da mesma que se une à superfície circunferencial exterior do cubo (em uma junta em que a pá une o cubo). A altura de pá se refere à diferença em altura (diferença em altura ao longo do eixo geométrico de rotação) entre uma extremidade (a borda anterior extremidade) e a outra extremidade (a borda posterior extremidade) de uma linha de inclinação na junta. Caso a pá tenha uma altura pequena, a quantidade de funcionamento (elevação principal) da pá é menor nas proximidades da junta, de modo que o ar que flui para a superfície de pressão a partir da borda anterior esteja propenso a ser mover radialmente para fora para a ponta de asa em que a quantidade de funcionamento é grande (a ponta de asa em que a elevação principal é considerável). Portanto, caso o cubo seja produzido para ter uma pequena altura no ventilador de hélice convencional, será difícil permitir que o ar flua dominantemente na direção circunferencial. A fim de obter uma grande quantidade de funcionamento (elevação principal) da pá nas proximidades da junta, deve-se ampliar a pá que se estende na forma de um ventilador a partir da junta para a ponta de asa, em outras palavras, encompridar um comprimento de corda nas proximidades da junta param, desse modo, alargar a área (aumentar o valor integrado) da superfície de pressão nas proximidades da junta. No entanto, isso irá aumentar o peso da pá, o que dificulta o fornecimento de um ventilador de hélice que é leve em peso.

[098] Por outro lado, no ventilador de hélice da presente invenção, a pá que tem o formato no qual há um ângulo de saída de pico na borda posterior na região exterior e outro ângulo de saída de pico na borda posterior na região interior é adotado, o que permite que o ar flua dominantemente na direção circunferencial, conforme descrito acima. Portanto, permite-se que o ventilador de hélice da presente invenção inclua o cubo que tem uma altura menor que o ventilador convencional e que é, então, leve em peso, enquanto permite que o flua dominantemente na direção circunferencial.

[099] No ventilador de hélice da presente invenção, o ângulo de saída de pico na região exterior e o ângulo de saída de pico na região interior podem ter os mesmos valores ou valores diferentes. No caso em que há diferentes valores, o ângulo de saída de pico na região exterior pode ter um valor maior ou menor que o ângulo de saída de pico na região interior.

[100] (2) No ventilador de hélice da presente invenção, é preferencial que a região interior inclua uma superfície de pressão que um raio máximo de curvatura maior que um raio máximo de curvatura de uma superfície de pressão da região exterior.

[101] Nessa configuração, devido ao fato de que a região interior tem um raio máximo menor de curvatura e é, portanto, mais retificada que a região exterior, permite-se que a pá tenha uma área em corte transversal pequena especialmente na região interior. Isso permite que a pá seja leve em peso e pequena em volume.

[102] (3) No ventilador de hélice da presente invenção, é preferencial que a superfície de pressão da região interior e a superfície de pressão da região exterior incluam, cada uma, uma superfície com curva côncava.

[103] Nessa configuração, devido ao fato de que a superfície de pressão da região interior e a superfície de pressão da região exterior incluem, cada uma, uma superfície com curva côncava, é possível intensificar, em cada uma das regiões, o efeito do guiamento de ar que flui ao longo da superfície de pressão na direção circunferencial.

[104] Adicionalmente, o efeito a seguir pode ser obtido incluindo-se ambas as configurações mencionadas acima (2) e (3). Nesse caso, a superfície de pressão da região exterior tem um raio máximo de curvatura menor que um raio máximo de curvatura da superfície de pressão da região interior, e as respectivas superfícies de pressão das regiões têm, cada uma, uma superfície com curva côncava. Devido ao fato de que as mudanças na pressão sobre a superfície de pressão e a superfície de pressão negativa são consideráveis na região exterior próxima à porção periférica exterior, o raio de curvatura na região exterior é definido como um valor pequeno para possibilitar, desse modo, a intensificação do efeito do guiamento de ar que flui ao longo da superfície de pressão da região exterior na direção circunferencial. Consequentemente, toda a superfície de pressão não está propensa, adicionalmente, a causa o fluxo de escoamento.

[105] (4) É possível fornecer, como um exemplo, uma modalidade do ventilador de hélice da presente invenção em que a região interior e a região exterior têm, cada um, uma superfície com curva côncava única e um ângulo de saída de pico único.

[106] (5) No ventilador de hélice da presente invenção, é preferencial que a borda posterior da pá tenha uma porção rebaixada que está rebaixada em direção a uma borda anterior da pá em uma região que inclui a posição de raio quadrático médio representativo.

[107] Nessa configuração, fornecida na região da borda posterior que inclui a posição de raio quadrático médio representativo em que a elevação de pressão está, do contrário, propensa a ser a maior. Portanto, a elevação de pressão pode ser reduzida nas proximidades da porção rebaixada. Isso permite que o ar que flui da borda anterior em direção à borda posterior se mova em direção ao cubo e para a porção periférica exterior lado de maneira que evite a posição de raio quadrático médio representativo. Isso pode intensifica o efeito do guiamento de fluxo de ar na direção circunferencial.

[108] (6) Um ar-condicionado da presente invenção inclui o ventilador de hélice mencionado acima. Portanto, o ruído é reduzido nesse ar-condicionado. LISTA DE SÍMBOLOS DE REFERÊNCIA

Claims

1. Ventilador de hélice que compreende um cubo e uma pluralidade de pás, em que cada das pás tem um formato no qual há um ângulo de saída de pico em uma borda posterior da mesma em uma região exterior da pá que é localizada radialmente para fora de uma posição de raio quadrático médio representativo, e há outro ângulo de saída de pico em uma borda posterior da mesma em uma região interior da pá que é localizada radialmente para dentro da posição de raio quadrático médio representativo, em que a posição de raio quadrático médio representativo é determinada pelo uso do fórmula

, em que R = raio representativo da periferia externa da pá e r = um raio representativo da periferia externa do cubo, e o ângulo de saída é definido em uma vista resultante de uma seção da pá por uma superfície de raio constante como um ângulo entre uma linha tangente que entra em contato com uma superfície de pressão na borda posterior e a direção circunferencial, o ventilador de hélice caracterizado pelo fato de a superfície de pressão da região interior e a superfície de pressão da região exterior cada ter uma superfície curva côncava única quando vista em um plano que inclua o eixo de rotação e cruze com a pá e um ângulo de saída de pico único.

2. Ventilador de hélice, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a região interior inclui uma superfície de pressão que tem um raio máximo de curvatura maior que um raio máximo de curvatura de uma superfície de pressão da região exterior, em que o raio de curvatura é visto em um plano que inclui o eixo de rotação e cruza com a pá.

3. Ventilador de hélice, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a borda posterior da pá tem uma porção rebaixada que é rebaixada em direção a uma borda anterior da pá em uma região que inclui a posição de raio quadrático médio representativo.

4. Ar-condicionado, caracterizado pelo fato de que compreende um ventilador de hélice, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 3.