CN113167290B - 叶轮、送风机以及空调机 - Google Patents
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Abstract
叶轮具备设置在旋转轴上的轮毂部和设置在轮毂部的外周的叶片,叶片具有:作为旋转方向上的前方的缘部的前缘部;作为旋转方向上的后方的缘部的后缘部;作为外周侧的缘部的外周缘部;作为内周侧的缘部的内周缘部;以及在以旋转轴为中心的径向上位于外周缘部与内周缘部的中间的径向中间部,前缘部侧的跨度方向截面形成为,在径向中间部与外周缘部之间,吸入侧凹陷,后缘部侧的跨度方向截面形成为,在径向中间部与外周缘部之间,吸入侧凸出。
Description
技术领域
本发明涉及具备轮毂部和设置在轮毂部的外周的叶片的叶轮、具备叶轮的送风机、以及具备叶轮的空调机。
背景技术
在专利文献1中,记载有由设置于旋转中心的轮毂和设置在轮毂的周围的多个叶片构成的叶轮。叶片的半径方向的截面形状在比半径方向中央附近靠外周侧的位置,相对于吸入侧成为凹状的曲线,在比半径方向中央附近靠轮毂侧的位置,相对于吸入侧成为凸状的曲线。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-179330号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1的叶轮中,通过上述凹状的曲线,促进叶片的外周附近的负压面上的叶片端部涡流的生成。因此,根据专利文献1的叶轮,能够提高送风机的效率。
然而,叶片的外周侧的作功量比叶片的轮毂侧的作功量大。因此,叶片的外周侧的作功量占据叶片整体的作功量的大部分。在专利文献1的叶轮中,叶片的半径方向的截面形状在外周侧相对于吸入侧成为凹状,因此,叶片的外周侧的作功量减少。其结果是,在专利文献1的叶轮中,叶片整体的作功量减少,因此,存在无法使空气的静压充分上升的课题。
本发明是为了解决上述那样的问题而作出的,其目的在于提供一种能够实现高效率且使空气的静压更大地上升的叶轮、送风机以及空调机。
用于解决课题的方案
本发明的叶轮具备:设置在旋转轴上的轮毂部;以及设置在所述轮毂部的外周的叶片,所述叶片具有:作为旋转方向上的前方的缘部的前缘部;作为所述旋转方向上的后方的缘部的后缘部;作为外周侧的缘部的外周缘部;作为内周侧的缘部的内周缘部;以及在以所述旋转轴为中心的径向上位于所述外周缘部与所述内周缘部的中间的径向中间部,在以所述旋转轴为中心的所述叶片的多个圆筒截面的每一个中,将从所述内周缘部起到所述外周缘部为止连结距所述前缘部的距离与距所述后缘部的距离之比为固定值的点而得到的线定义为跨度线,将沿着所述跨度线与所述旋转轴平行地剖开所述叶片而得到的截面定义为跨度方向截面时,所述前缘部侧的跨度方向截面形成为,在所述径向中间部与所述外周缘部之间,吸入侧凹陷,所述后缘部侧的跨度方向截面形成为,在所述径向中间部与所述外周缘部之间,所述吸入侧凸出。
本发明的送风机具备:具有喇叭口的壳体;以及配置在所述喇叭口的内周侧的本发明的叶轮。
本发明的空调机具备:本发明的叶轮;以及在由所述叶轮供给的空气与在内部流通的制冷剂之间进行热交换的热交换器。
发明的效果
根据本发明,在叶片的前缘部侧,能够使空气的流动难以偏向外周缘部侧,并且,能够促进叶片端部涡流的生成。另外,在叶片的后缘部侧,能够抑制外周缘部处的泄漏,因此,能够增大叶片的作功量。因此,能够得到能够实现高效率且使空气的静压更大地上升的叶轮。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的送风机100的结构的立体图。
图2是将本发明的实施方式1的叶轮10投影到与旋转轴11垂直的平面的图。
图3是表示图2的III-III截面的剖视图。
图4是表示图2的IV-IV截面的剖视图。
图5是表示图2的V-V截面的剖视图。
图6是表示从与旋转轴11正交的方向观察本发明的实施方式1的叶轮10的结构的图。
图7是表示由本发明的实施方式1的叶轮10形成的叶片端部涡流30的例子的图。
图8是表示与旋转轴11平行地观察本发明的实施方式1的叶轮10时的结构的图。
图9是表示本发明的实施方式1的叶轮10中的第一拐点41的周向位置与效率之间的关系的曲线图。
图10是表示本发明的实施方式1的叶轮10中的第一拐点41的周向位置与升压量之间的关系的曲线图。
图11是将本发明的实施方式1的变形例的叶轮10投影到与旋转轴11垂直的平面的图。
图12是表示从与旋转轴11正交的方向观察本发明的实施方式1的变形例的叶轮10的结构的图。
图13是表示本发明的实施方式1的变形例的叶轮10的结构的立体图。
图14是表示图2的XIV-XIV截面的剖视图。
图15是表示图2的XV-XV截面的剖视图。
图16是表示图2的XVI-XVI截面的剖视图。
图17是表示本发明的实施方式4的空调机200的结构的剖视图。
具体实施方式
实施方式1.
对本发明的实施方式1的叶轮以及具备该叶轮的送风机进行说明。图1是表示本实施方式的送风机100的结构的立体图。在图1中,示出从吸入侧即叶片20的负压面26侧观察送风机100的结构。在图1以及后述的附图中,涂黑的粗箭头表示叶轮10的旋转方向、即作为叶轮10的一部分的轮毂部12以及叶片20的旋转方向。另外,在图1以及后述的附图中,空心的粗箭头表示叶轮10旋转时的整体的空气流动方向。本实施方式的送风机100是向沿着旋转轴11的方向吹送空气的轴流送风机。
如图1所示,送风机100具有壳体80以及叶轮10。壳体80具有大致圆筒状的喇叭口81。叶轮10配置在喇叭口81的内周侧。叶轮10设置成能够以旋转轴11为中心自由旋转。另外,送风机100具有使叶轮10旋转的电机等驱动部(未图示)。
图2是将本实施方式的叶轮10投影到与旋转轴11垂直的平面的图。在图2中,示出从叶片20的负压面26侧观察叶轮10的结构。如图2所示,叶轮10具有设置在旋转轴11上的轮毂部12和设置在轮毂部12的外周的多个叶片20。轮毂部12具有大致圆筒状的形状。在轮毂部12的中心部连接有驱动部所具备的驱动轴(未图示)。轮毂部12通过经由驱动轴从驱动部被传递旋转驱动力,从而以旋转轴11为中心进行旋转。
多个叶片20以等角度间隔配置在轮毂部12的外周侧。多个叶片20分别从轮毂部12的外周壁大致呈放射状地突出。更详细地说,多个叶片20分别从轮毂部12的外周壁以相对于以旋转轴11为中心的径向在叶轮10的旋转方向上向前方侧倾斜的方式向外周侧突出。在图2中,例示出具有5片叶片20的叶轮10,但叶轮10具有的叶片20的片数也可以是5片以外的片数。
多个叶片20分别具有前缘部21、后缘部22、外周缘部23以及内周缘部24。前缘部21是叶片20的周缘部中的旋转方向上的前方侧的缘部。后缘部22是叶片20的周缘部中的旋转方向上的后方侧的缘部。外周缘部23是叶片20的周缘部中的外周侧的缘部。内周缘部24是叶片20的周缘部中的内周侧的缘部。内周缘部24具有沿着轮毂部12的外周壁的形状,并与该外周壁连接。
外周缘部23与前缘部21经由外周前端部23a相邻。外周缘部23与后缘部22经由外周后端部23b相邻。内周缘部24与前缘部21经由内周前端部24a相邻。内周缘部24与后缘部22经由内周后端部24b相邻。外周前端部23a在叶轮10的旋转方向上位于比内周前端部24a靠前方的位置。前缘部21在沿着旋转轴11观察时,在外周前端部23a与内周前端部24a之间的整个区域中形成为凹状。外周后端部23b在叶轮10的旋转方向上位于比内周后端部24b靠前方的位置。后缘部22在沿着旋转轴11观察时,在外周后端部23b与内周后端部24b之间的整个区域中形成为凸状。
另外,多个叶片20分别具有径向中间部28。径向中间部28是在以旋转轴11为中心的叶片20的径向上位于内周缘部24与外周缘部23的中间的假想圆上的部分。在将旋转轴11与内周缘部24之间的距离设为r1,将旋转轴11与外周缘部23之间的距离设为r2,将旋转轴11与径向中间部28之间的距离设为r3时,满足r3=(r1+r2)/2的关系。
另外,多个叶片20分别具有正压面25(参照图3等)和负压面26。正压面25是叶片20具有的两个面中的旋转方向上的前方侧的面。在叶片20旋转时,空气被正压面25推压。负压面26是叶片20具有的两个面中的旋转方向上的后方侧的面,是正压面25的背侧的面。图1以及图2分别示出从负压面26侧观察送风机100以及叶轮10的结构,因此,正压面25在图1以及图2中未示出。
多个叶片20与轮毂部12一起以旋转轴11为中心进行旋转。当多个叶片20旋转时,如图1的空心粗箭头所示,空气从纸面跟前侧沿着旋转轴11被吸入到送风机100。被吸入到送风机100的空气沿着旋转轴11从送风机100向纸面里侧吹出。
图3是表示图2的III-III截面的剖视图。图4是表示图2的IV-IV截面的剖视图。图5是表示图2的V-V截面的剖视图。在图3、图4以及图5的每一个中,上下方向表示沿着旋转轴11的方向,上方表示吸入侧,下方表示吹出侧。
在此,在以旋转轴11为中心的叶片20的多个圆筒截面的每一个中,将从内周缘部24起到外周缘部23为止连结距前缘部21的距离与距后缘部22的距离之比为固定值的点而得到的线定义为“跨度线”。距前缘部21以及后缘部22各自的距离例如沿着圆筒截面上的叶片20的弯曲线测定。另外,将沿着跨度线从内周缘部24朝向外周缘部23的方向定义为“跨度方向”。并且,将沿着跨度线与旋转轴11平行地剖开叶片20而得到的截面定义为“跨度方向截面”。图3所示的截面是沿着某一条跨度线27a剖开叶片20而得到的跨度方向截面。图4所示的截面是沿着另一条跨度线27b剖开叶片20而得到的跨度方向截面。图5所示的截面是沿着又一条跨度线27c剖开叶片20而得到的跨度方向截面。跨度线27b是通过叶片20的圆筒截面上的前缘部21与后缘部22之间的中点的跨度线。即,在以旋转轴11为中心的叶片20的圆筒截面中,前缘部21和跨度线27b之间的距离与后缘部22和跨度线27b之间的距离相等。跨度线27a是位于比跨度线27b靠前缘部21侧的位置的跨度线中的一条。跨度线27c是位于比跨度线27b靠后缘部22侧的位置的跨度线中的一条。
在将从内周缘部24到外周缘部23的沿着跨度线的长度设为L时,从内周缘部24到径向中间部28的沿着跨度线的长度不一定为0.5L,大致处于0.4L~0.6L的范围。
如图3所示,前缘部21侧的叶片20的跨度方向截面形成为倒S形,在径向中间部28与外周缘部23之间的区域的例如整个区域中,负压面26侧即吸入侧凹陷。即,前缘部21侧的叶片20在径向中间部28与外周缘部23之间的区域中,以吸入侧凹陷且吹出侧凸出的方式弯曲。
另一方面,如图5所示,后缘部22侧的叶片20的跨度方向截面相对于图3所示的截面形成为凹凸颠倒的S形,在径向中间部28与外周缘部23之间的区域的例如整个区域中,吸入侧凸出。即,后缘部22侧的叶片20在径向中间部28与外周缘部23之间的区域中,以吸入侧凸出且吹出侧凹陷的方式弯曲。
如图4所示,前缘部21与后缘部22之间的中间位置处的叶片20的跨度方向截面成为与旋转轴11大致垂直的直线状。
如图3以及图5所示,在径向中间部28与外周缘部23之间的区域中,叶片20在前缘部21侧的跨度方向截面中,以吸入侧凹陷的方式弯曲,与此相对,在后缘部22侧的跨度方向截面中,以吸入侧凸出的方式弯曲。因此,在径向中间部28与外周缘部23之间的区域中,在从前缘部21到后缘部22的任意位置,存在从吸入侧凹陷的弯曲向吸入侧凸出的弯曲变化的第一拐点41(参照图8)。在本实施方式中,第一拐点41存在于位于前缘部21与后缘部22之间的中间位置的跨度线27b上。但是,如后所述,第一拐点41的位置并不限于跨度线27b上。
图6是表示从与旋转轴11正交的方向观察本实施方式的叶轮10的结构的图。图7是表示由本实施方式的叶轮10形成的叶片端部涡流30的例子的图。在图6以及图7中,上下方向表示沿着旋转轴11的方向,上方表示吸入侧,下方表示吹出侧。在图6中,用箭头表示叶片20的各部分处的正压面25的朝向、即叶片20的各部分处的正压面25的法线方向。如下情况是已知的,即在通常的轴流送风机中的叶片的外周缘部,由于正压面与负压面的压力差引起的气流的环绕流动,因此,产生被称为叶片端部涡流的能量损失区域。
如图6所示,在本实施方式的叶片20的前缘部21,在径向中间部28与外周缘部23之间的区域中的位于靠径向中间部28的位置的区域A1中,正压面25朝向内周侧。在叶轮10旋转时,在前缘部21的靠内周缘部24的位置流入到正压面25的空气由于离心力而向外周缘部23侧流动。区域A1的正压面25抑制朝向外周缘部23侧的空气的流动,将该空气的流动向后缘部22侧引导。由此,正压面25处的空气的流动难以偏向外周缘部23侧,因此,能够抑制外周缘部23侧的正压面25处的压力上升,能够抑制正压面25与负压面26的压力差的增加。
另外,在前缘部21的靠外周缘部23、即位于外周前端部23a附近的区域A2中,正压面25朝向外周侧。由此,如图7所示,在外周前端部23a附近促进叶片端部涡流30的生成,因此,能够抑制由叶片端部涡流30的崩解引起的紊流,损失降低。通过这些结构,能够抑制叶片端部涡流30的增大以及成长,能够使送风机100高效率化。
并且,在后缘部22的靠外周缘部23、即位于外周后端部23b附近的区域A3中,正压面25朝向内周侧。由此,从前缘部21的靠内周缘部24的位置引导到后缘部22侧的空气的流动沿着外周缘部23向外周后端部23b的吹出方向引导。因此,能够抑制后缘部22侧的外周缘部23处的泄漏,并且在外周后端部23b附近也能够使空气的静压上升。
专利文献1所记载的叶轮的叶片在比半径方向中央附近靠外周侧的位置,遍及从前缘部到后缘部的整个周向,相对于吸入侧成为凹状。因此,若将在吸入侧最凹陷的部分设为凹部,则在位于比凹部靠外周侧的位置的外周缘部附近,虽然能够促进叶片端部涡流的生成,但是无法预料使空气的静压上升的升压作用。因此,在该叶片中,仅在位于比凹部靠内周侧的位置的区域作功。因此,为了确保比凹部靠内周侧的区域中的升压量,需要使叶片的轴向高度相对较高。
另外,通常,在空调机的风路中,由于形状而使得压力损失变高的情况较多。因此,尤其是在搭载于空调机的送风机中,需要使空气的静压充分上升。在升压量小的情况下,为了得到规定的风量,需要增加送风机的转速,因此,可能产生噪音增大这样的其他问题。
与此相对,在本实施方式中,在外周后端部23b附近也能够使空气的静压上升。因此,能够抑制叶片20的轴向高度的增加,并且能够实现高效率且使空气的静压更大地上升。因此,即便在搭载于空调机的情况下,也能够降低噪音。
图8是表示与旋转轴11平行地观察本实施方式的叶轮10时的结构的图。在图8中的叶片20上附有将与旋转轴11垂直的平面设为高度的基准的情况下的等高线。如图8所示,在径向中间部28与外周缘部23之间的区域存在第一拐点41。第一拐点41是从前缘部21朝向后缘部22从吸入侧凹陷的弯曲向吸入侧凸出的弯曲变化的部分。
图9是表示本实施方式的叶轮10中的第一拐点41的周向位置与效率之间的关系的曲线图。横轴表示第一拐点41的周向位置,纵轴表示叶轮10的效率。另外,图10是表示本实施方式的叶轮10中的第一拐点41的周向位置与升压量之间的关系的曲线图。横轴表示第一拐点41的周向位置,纵轴表示叶轮10的升压量。在此,在以旋转轴11为中心的叶片20的圆筒截面中,将后缘部22的周向位置设为0,将前缘部21的周向位置设为1。
如图9以及图10所示,在第一拐点41配置在0.2以上且0.7以下的周向位置即图8的周向中间区域44的情况下,叶轮10的效率变高,并且,叶轮10的升压量充分变大。这是因为,当在周向中间区域44存在第一拐点41的情况下,能够兼顾前缘部21侧的外周缘部23处的叶片端部涡流的生成促进所带来的高效率化的效果和后缘部22侧的外周缘部23处的泄漏的抑制所带来的升压量提高的效果。
另一方面,在第一拐点41配置在比0.7大的周向位置即图8的前缘侧区域45的情况下,虽然叶轮10的升压量变大,但是叶轮10的效率降低。这是因为,当在前缘侧区域45存在第一拐点41的情况下,无法在外周缘部23充分促进叶片端部涡流的生成,而且,在正压面25与负压面26的压力差变大的后缘部22侧产生较大的泄漏涡流而导致损失增大。
另外,在第一拐点41配置在比0.2小的周向位置即图8的后缘侧区域43的情况下,与专利文献1的叶轮同样地,叶轮10的效率变高,但是叶轮10的升压量变小。这是因为,当在后缘侧区域43存在第一拐点41的情况下,由于后缘部22侧的外周缘部23处的泄漏的增大,因此无法充分确保外周后端部23b附近的升压量。
图11是将本实施方式的变形例的叶轮10投影到与旋转轴11垂直的平面的图。图12是表示从与旋转轴11正交的方向观察本实施方式的变形例的叶轮10的结构的图。图13是表示本实施方式的变形例的叶轮10的结构的立体图。如图11~图13所示,本变形例的叶片20的前缘部21形成为在径向中间部28附近部分地向旋转方向前方凸出。在前缘部21中,在内周前端部24a与径向中间部28之间存在拐点21a。在前缘部21中,在径向中间部28与外周前端部23a之间存在拐点21b。内周前端部24a与拐点21a之间的前缘部21形成为凹状。拐点21a与拐点21b之间的前缘部21形成为凸状。拐点21b与外周前端部23a之间的前缘部21形成为凹状。除此以外的结构与图1~图8所示的结构相同。根据本变形例,也能够得到与上述结构相同的效果。
如以上说明的那样,本实施方式的叶轮10具备设置在旋转轴11上的轮毂部12和设置在轮毂部12的外周的叶片20。叶片20具有:作为旋转方向上的前方的缘部的前缘部21;作为旋转方向上的后方的缘部的后缘部22;作为外周侧的缘部的外周缘部23;作为内周侧的缘部的内周缘部24;以及在以旋转轴11为中心的径向上位于外周缘部23与内周缘部24的中间的径向中间部28。在以旋转轴11为中心的叶片20的多个圆筒截面的每一个中,将从内周缘部24起到外周缘部23为止连结距前缘部21的距离与距后缘部22的距离之比为固定值的点而得到的线定义为跨度线27a、27b、27c。另外,将沿着跨度线与旋转轴11平行地剖开叶片20而得到的截面定义为跨度方向截面。前缘部21侧的跨度方向截面形成为,在径向中间部28与外周缘部23之间,吸入侧凹陷。后缘部22侧的跨度方向截面形成为,在径向中间部28与外周缘部23之间,吸入侧凸出。在此,前缘部21侧的跨度方向截面例如是沿着跨度线27a的跨度方向截面。后缘部22侧的跨度方向截面例如是沿着跨度线27c的跨度方向截面。
根据该结构,在叶片20的前缘部21侧,能够使正压面25处的空气的流动难以偏向外周缘部23侧,并且,能够促进叶片端部涡流30的生成。另外,在叶片20的后缘部22侧,能够抑制外周缘部23处的泄漏,因此,能够增大叶片20的作功量。因此,根据本实施方式,能够得到能够实现高效率且使空气的静压更大地上升的叶轮10。
另外,在本实施方式的叶轮10中,叶片20具有从前缘部21朝向后缘部22从吸入侧凹陷的弯曲向吸入侧凸出的弯曲变化的第一拐点41。在以旋转轴11为中心的叶片20的圆筒截面中,将后缘部22的周向位置设为0,将前缘部21的周向位置设为1时,第一拐点41配置在0.2以上且0.7以下的周向位置。
根据该结构,能够兼顾前缘部21侧的外周缘部23处的叶片端部涡流的生成促进所带来的高效率化的效果和后缘部22侧的外周缘部23处的泄漏的抑制所带来的升压量提高的效果。
另外,本实施方式的送风机100具备:具有喇叭口81的壳体80;以及配置在喇叭口81的内周侧的本实施方式的叶轮10。根据该结构,能够得到能够实现高效率且使空气的静压更大地上升的送风机100。
实施方式2.
对本发明的实施方式2的叶轮进行说明。本实施方式的特征在于,以旋转轴11为中心的叶片20的圆筒截面的形状。参照已经示出的图2对本实施方式的特征进行说明。图14是表示图2的XIV-XIV截面的剖视图。图15是表示图2的XV-XV截面的剖视图。图16是表示图2的XVI-XVI截面的剖视图。图14、图15以及图16都示出以旋转轴11为中心的叶片20的圆筒截面。图15示出沿着径向中间部28的圆筒截面,图14示出比径向中间部28靠内周侧的圆筒截面,图16示出比径向中间部28靠外周侧的圆筒截面。在图14、图15以及图16的每一个中,上下方向表示沿着旋转轴11的方向,上方表示吸入侧,下方表示吹出侧。需要说明的是,对具有与实施方式1相同的功能以及作用的结构部件,标注相同的附图标记并省略其说明。
图14、图15以及图16所示的圆筒截面都形成为,吸入侧凸出,且在前缘部21与后缘部22之间不具有拐点。即,在图14、图15以及图16所示的圆筒截面的任一个中,吸入侧都遍及整体地凸出。假设在叶片20的圆筒截面的靠后缘部22的位置存在吹出侧凸出的凸部的情况下,在比该凸部靠后缘部22侧的位置叶片20不作功,因此,叶轮10的升压量变小。与此相对,本实施方式的叶片20在沿着径向中间部28的圆筒截面、比径向中间部28靠内周侧的圆筒截面、以及比径向中间部28靠外周侧的圆筒截面中,遍及各个圆筒截面的整体地向吸入侧凸出,因此,能够增大叶轮10的升压量。
如以上说明的那样,在本实施方式的叶轮10中,以旋转轴11为中心的叶片20的圆筒截面形成为,吸入侧凸出,且在前缘部21与后缘部22之间不具有拐点。根据该结构,能够增大叶片20的升压量。
实施方式3.
对本发明的实施方式3的叶轮进行说明。本实施方式的特征在于比径向中间部28靠内周侧的叶片20的结构。参照已经示出的图2~图6以及图8对本实施方式的特征进行说明。
如图3所示,前缘部21侧的叶片20的跨度方向截面形成为,在内周缘部24与径向中间部28之间的区域的例如整个区域中,吸入侧凸出。即,前缘部21侧的叶片20在内周缘部24与径向中间部28之间的区域中,以吸入侧凸出且吹出侧凹陷的方式弯曲。
另外,如图5所示,后缘部22侧的叶片20的跨度方向截面形成为,在内周缘部24与径向中间部28之间的区域的例如整个区域中,吸入侧凹陷。即,后缘部22侧的叶片20在内周缘部24与径向中间部28之间的区域中,以吸入侧凹陷且吹出侧凸出的方式弯曲。
如图4所示,前缘部21与后缘部22的中间位置处的叶片20的跨度方向截面在包括内周缘部24与径向中间部28之间的区域在内的整个跨度方向上,成为与旋转轴11大致垂直的直线状。
通常,在轴流送风机的内周侧,叶片20的离心力较小。另外,通常,在轴流送风机的内周侧,由于气流向轮毂部12的碰撞而产生紊流。因此,在轴流送风机的内周侧,存在紊乱的气流滞留的情况。
如图6所示,在本实施方式的叶片20的前缘部21的位于靠内周缘部24的位置的区域A4中,正压面25朝向外周侧。由此,内周缘部24附近的空气被引导到离心力相对较大的外周侧。因此,能够防止紊乱的气流滞留在内周缘部24附近,因此,能够降低损失。
另外,在前缘部21中,在内周缘部24与径向中间部28之间的位于靠径向中间部28的位置的区域A5中,正压面25朝向内周侧。由此,能够使区域A5中的正压面25的朝向与和区域A5的外周侧相邻的区域A1中的正压面25的朝向一致。因此,能够使流入到比径向中间部28靠内周侧的位置的空气向比径向中间部28靠外周侧的位置顺畅地流动。
并且,在后缘部22中,在内周缘部24与径向中间部28之间的位于靠径向中间部28的位置的区域A6中,正压面25朝向外周侧。由此,能够将从前缘部21侧被引导到区域A6的空气进一步向外周侧引导,因此,能够利用离心力进一步增大升压量。
另外,在后缘部22中的位于靠内周缘部24的位置的区域A7中,正压面25朝向内周侧。在轮毂部12的下游侧,气流被轮毂部12阻挡而产生涡流。在轮毂部12的下游侧产生的涡流可能成为使叶片20的吹出侧的有效流路变窄的阻力。与此相对,在本实施方式中,由于区域A7中的正压面25朝向内周侧,因此,能够在轮毂部12的下游侧产生气流,由此能够抑制在轮毂部12的下游侧产生涡流。另外,通过在轮毂部12的下游侧产生气流,能够使叶轮10的下游侧的风速分布更均匀化,因此,能够抑制损失的增大。
如图3以及图5所示,在内周缘部24与径向中间部28之间的区域中,叶片20在前缘部21侧的跨度方向截面中,以吸入侧凸出的方式弯曲,在后缘部22侧的跨度方向截面中,以吸入侧凹陷的方式弯曲。因此,在内周缘部24与径向中间部28之间的区域中,在从前缘部21到后缘部22的任意位置,存在从吸入侧凸出的弯曲向吸入侧凹陷的弯曲变化的第二拐点42。在本实施方式中,第二拐点42存在于位于前缘部21与后缘部22之间的中间位置的跨度线27b上。但是,如后所述,第二拐点42的位置并不限于跨度线27b上。
第二拐点42与第一拐点41同样地,优选配置在0.2以上且0.7以下的周向位置即图8的周向中间区域44。在此,在以旋转轴11为中心的叶片20的圆筒截面中,将后缘部22的周向位置设为0,将前缘部21的周向位置设为1。通过在周向中间区域44存在第二拐点42,能够得到能够使流入到叶片20的内周侧的空气向外周侧顺畅地流动的效果、以及能够利用离心力进一步增大升压量的效果这两者。另外,通过在周向中间区域44存在第二拐点42,也能够得到能够抑制在轮毂部12的下游侧产生涡流的效果。
如以上说明的那样,在本实施方式的叶轮10中,前缘部21侧的跨度方向截面形成为,在内周缘部24与径向中间部28之间,吸入侧凸出。后缘部22侧的跨度方向截面形成为,在内周缘部24与径向中间部28之间,吸入侧凹陷。
根据该结构,在叶片20的前缘部21侧,能够使流入到比径向中间部28靠内周侧的位置的空气向比径向中间部28靠外周侧的位置顺畅地流动。另外,在叶片20的后缘部22侧,能够将从前缘部21侧被引导的空气向外周侧引导,因此,能够利用离心力进一步增大升压量。
另外,在本实施方式的叶轮10中,叶片20具有从前缘部21朝向后缘部22从吸入侧凸出的弯曲向吸入侧凹陷的弯曲变化的第二拐点42。在以旋转轴11为中心的叶片20的圆筒截面中,将后缘部22的周向位置设为0,将前缘部21的周向位置设为1时,第二拐点42配置在0.2以上且0.7以下的周向位置。
根据该结构,能够兼顾能够使流入到叶片20的内周侧的空气向外周侧顺畅地流动的效果以及能够利用离心力进一步增大升压量的效果。
实施方式4.
对本实施方式的空调机进行说明。图17是表示本实施方式的空调机200的结构的剖视图。图17的左方表示空调机200的前面侧。在本实施方式中,作为空调机200例示出壁挂式的室内机。
如图17所示,空调机200具有实施方式1~3中任一项的叶轮10以及具备该叶轮10的送风机100。另外,空调机200具备框体203。在框体203的上部形成有用于将室内空气吸入到框体203的内部的吸入口201。在框体203的前面侧的下部形成有用于将调节空气向空调对象区域吹出的吹出口202。在吹出口202设置有对调节空气的吹出方向进行控制的机构、例如风向叶片205。
在框体203的内部,在从吸入口201到吹出口202的风路内设置有送风机100以及热交换器204。送风机100在空气的流动中配置在吸入口201的下游侧且热交换器204的上游侧。送风机100根据空调机200中需要的风量等,在框体203的长边方向(纸面正交方向)上并列地配置有多个。热交换器204在室内空气与在热交换器204的内部流动的制冷剂之间进行热交换,生成调节空气。
当送风机100的叶轮10旋转时,室内空气从吸入口201被吸入到框体203内。该室内空气在通过热交换器204时,通过与制冷剂的热交换被加热或冷却而成为调节空气。该调节空气从吹出口202向空调对象区域吹出。
如上所述,叶轮10比以往更高效率。即,送风机100比以往更高效率。因此,根据本实施方式的空调机200,与以往相比能够提高电力效率。
另外,如上所述,在叶轮10中,能够得到比以往大的升压量。因此,即便在框体203内的风路的压力损失因热交换器204等而变高的情况下,送风机100也能够在维持转速的状态下吹送所需风量的空气。因此,能够降低送风机100以及空调机200的噪音。
尤其是,在具备实施方式3的叶轮10的送风机100中,能够使叶轮10的下游侧的风速分布更均匀化。因此,即便在框体203内的风路的压力损失较高的情况下,也能够抑制由风速分布的偏差引起的送风性能的降低。因此,具备实施方式3的叶轮10的空调机200与具备实施方式1的叶轮10的空调机200相比,能够进一步提高电力效率。
如以上说明的那样,本实施方式的空调机200具备:实施方式1~3中任一项的叶轮10;以及在由叶轮10供给的空气与在内部流通的制冷剂之间进行热交换的热交换器204。根据该结构,能够提高空调机200的电力效率,并且能够降低空调机200的噪音。
附图标记说明
10叶轮、11旋转轴、12轮毂部、20叶片、21前缘部、21a、21b拐点、22后缘部、23外周缘部、23a外周前端部、23b外周后端部、24内周缘部、24a内周前端部、24b内周后端部、25正压面、26负压面、27a、27b、27c跨度线、28径向中间部、30叶片端部涡流、41第一拐点、42第二拐点、43后缘侧区域、44周向中间区域、45前缘侧区域、80壳体、81喇叭口、100送风机、200空调机、201吸入口、202吹出口、203框体、204热交换器、205风向叶片。
Claims (5)
1.一种叶轮,其中,所述叶轮具备:
设置在旋转轴上的轮毂部;以及
设置在所述轮毂部的外周的叶片,
所述叶片具有:
作为旋转方向上的前方的缘部的前缘部;
作为所述旋转方向上的后方的缘部的后缘部;
作为外周侧的缘部的外周缘部;
作为内周侧的缘部的内周缘部;以及
在以所述旋转轴为中心的径向上位于所述外周缘部与所述内周缘部的中间的径向中间部,
在以所述旋转轴为中心的所述叶片的多个圆筒截面的每一个中,将从所述内周缘部起到所述外周缘部为止连结距所述前缘部的距离与距所述后缘部的距离之比为固定值的点而得到的线定义为跨度线,
将沿着所述跨度线与所述旋转轴平行地剖开所述叶片而得到的截面定义为跨度方向截面时,
所述前缘部侧的跨度方向截面形成为,在所述径向中间部与所述外周缘部之间,吸入侧凹陷,
所述后缘部侧的跨度方向截面形成为,在所述径向中间部与所述外周缘部之间,所述吸入侧凸出,
以所述旋转轴为中心的所述叶片的圆筒截面形成为,在所述径向中间部、比所述径向中间部靠所述内周侧的位置以及比所述径向中间部靠所述外周侧的位置的任一个中,所述吸入侧都凸出,且在所述前缘部与所述后缘部之间不具有拐点,
所述叶片在从所述前缘部到所述后缘部的任意位置具有第一拐点,所述第一拐点以在所述跨度方向截面中在所述前缘部侧成为所述吸入侧凹陷的弯曲且在所述后缘部侧成为所述吸入侧凸出的弯曲的方式变化,
在以所述旋转轴为中心的所述叶片的圆筒截面中,将所述后缘部的周向位置设为0,将所述前缘部的周向位置设为1时,
所述第一拐点配置在0.2以上且0.7以下的周向位置。
2.如权利要求1所述的叶轮,其中,
所述前缘部侧的跨度方向截面形成为,在所述内周缘部与所述径向中间部之间,所述吸入侧凸出,
所述后缘部侧的跨度方向截面形成为,在所述内周缘部与所述径向中间部之间,所述吸入侧凹陷。
3.如权利要求2所述的叶轮,其中,
所述叶片在从所述前缘部到所述后缘部的任意位置具有第二拐点,所述第二拐点以在所述跨度方向截面中在所述前缘部侧成为所述吸入侧凸出的弯曲且在所述后缘部侧成为所述吸入侧凹陷的弯曲的方式变化,
在以所述旋转轴为中心的所述叶片的圆筒截面中,将所述后缘部的周向位置设为0,将所述前缘部的周向位置设为1时,
所述第二拐点配置在0.2以上且0.7以下的周向位置。
4.一种送风机,其中,所述送风机具备:
具有喇叭口的壳体;以及
配置在所述喇叭口的内周侧的权利要求1~3中任一项所述的叶轮。
5.一种空调机,其中,所述空调机具备:
权利要求1~3中任一项所述的叶轮;以及
热交换器,所述热交换器在由所述叶轮供给的空气与在内部流通的制冷剂之间进行热交换。
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Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101023271A (zh) * | 2004-07-26 | 2007-08-22 | 三菱电机株式会社 | 送风机 |
CN101395381A (zh) * | 2006-03-29 | 2009-03-25 | 东芝开利株式会社 | 涡轮风扇和空调机 |
JP2010275986A (ja) * | 2009-06-01 | 2010-12-09 | Mitsubishi Electric Corp | ファンおよび軸流送風機 |
CN102893034A (zh) * | 2010-05-13 | 2013-01-23 | 三菱电机株式会社 | 轴流风机 |
WO2014024654A1 (ja) * | 2012-08-10 | 2014-02-13 | 三菱電機株式会社 | プロペラファン、並びに、それを備えた送風機、空気調和機及び給湯用室外機 |
JP2014066135A (ja) * | 2012-09-24 | 2014-04-17 | Samsung R&D Institute Japan Co Ltd | プロペラファン及び前記プロペラファンを用いた空気調和装置 |
JP2014066204A (ja) * | 2012-09-26 | 2014-04-17 | Minebea Co Ltd | 軸流ファン |
WO2015019597A1 (ja) * | 2013-08-06 | 2015-02-12 | 株式会社デンソー | プロペラファンおよびそれを用いた送風機/発電機 |
WO2016181463A1 (ja) * | 2015-05-11 | 2016-11-17 | 三菱電機株式会社 | 軸流送風機 |
CN106438470A (zh) * | 2016-11-03 | 2017-02-22 | 合肥华凌股份有限公司 | 轴流风扇和制冷设备 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5922080B2 (ja) * | 1979-09-10 | 1984-05-24 | 株式会社日立製作所 | 空気調和機用軸流フアン |
AU2009237152B2 (en) * | 2008-04-18 | 2012-07-05 | Mitsubishi Electric Corporation | Turbofan and air conditioner |
JP5263198B2 (ja) | 2010-02-26 | 2013-08-14 | パナソニック株式会社 | 羽根車と送風機及びそれを用いた空気調和機 |
DE112016006555B4 (de) * | 2016-03-07 | 2023-10-12 | Mitsubishi Electric Corporation | Axialventilator und Ausseneinheit |
JP6849366B2 (ja) * | 2016-09-29 | 2021-03-24 | 山洋電気株式会社 | リバーシブルフローファン |
-
2018
- 2018-12-26 JP JP2019534902A patent/JP6625291B1/ja active Active
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Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101023271A (zh) * | 2004-07-26 | 2007-08-22 | 三菱电机株式会社 | 送风机 |
CN101395381A (zh) * | 2006-03-29 | 2009-03-25 | 东芝开利株式会社 | 涡轮风扇和空调机 |
JP2010275986A (ja) * | 2009-06-01 | 2010-12-09 | Mitsubishi Electric Corp | ファンおよび軸流送風機 |
CN102893034A (zh) * | 2010-05-13 | 2013-01-23 | 三菱电机株式会社 | 轴流风机 |
WO2014024654A1 (ja) * | 2012-08-10 | 2014-02-13 | 三菱電機株式会社 | プロペラファン、並びに、それを備えた送風機、空気調和機及び給湯用室外機 |
JP2014066135A (ja) * | 2012-09-24 | 2014-04-17 | Samsung R&D Institute Japan Co Ltd | プロペラファン及び前記プロペラファンを用いた空気調和装置 |
JP2014066204A (ja) * | 2012-09-26 | 2014-04-17 | Minebea Co Ltd | 軸流ファン |
WO2015019597A1 (ja) * | 2013-08-06 | 2015-02-12 | 株式会社デンソー | プロペラファンおよびそれを用いた送風機/発電機 |
WO2016181463A1 (ja) * | 2015-05-11 | 2016-11-17 | 三菱電機株式会社 | 軸流送風機 |
CN106438470A (zh) * | 2016-11-03 | 2017-02-22 | 合肥华凌股份有限公司 | 轴流风扇和制冷设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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CN113167290A (zh) | 2021-07-23 |
US20210324874A1 (en) | 2021-10-21 |
WO2020136750A1 (ja) | 2020-07-02 |
JP6625291B1 (ja) | 2019-12-25 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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