CN1276186C - 空调机用送风机叶轮 - Google Patents

Abstract

一种空调机用送风机叶轮，是在大致圆锥台状的轮毂(3)上设置多枚叶片(2)组成的斜流送风机叶轮中，叶片的外周侧弦长C大于轮毂侧弦长C，在所述圆锥台的中心线上具有顶点，以其作为起点形成圆锥，在将所述叶片切断展开的圆锥座标上的所述叶片的断面形状中，其特征在于，翘曲线(6)的最大翘曲高度h低于与圆弧翼场合的最大翘曲高度h，并且，沿所述叶片的半径方向，将最大翘曲高度h与圆弧翼场合的最大翘曲高度h之比r保持一定。由此，可提高空调机用送风机叶轮的风扇效率。

Description

空调机用送风机叶轮

技术领域

本发明涉及空调机的送风机中使用的、具有斜流叶片的送风机叶轮，特别是涉及该叶轮的叶片断面形状。

背景技术

图8和图9表示日本专利申请特开2001-234893号公报记载的传统式轴流送风机结构。即，在圆筒状的轮毂12上放射状地设置有多枚厚翼的翼型的叶片11，构成轴流送风机叶轮10。

由圆筒座标B将轴流送风机叶轮10切断展开的厚翼的翼型结构的叶片是一种图9的叶片13那样的形状。即，翘曲线14的最大翘曲高度位置处于离前缘的弦长40％至50％的位置。又，将该翘曲线14由2条2次曲线构成。翼型的最大厚度处于离前缘的弦长40％至50％的位置。

将该轴流送风机10收纳在合适的壳体中，通过回转产生送风作用。

关于斜流送风机的叶轮方面，例如可见日本专利申请特开平1-96499号公报。与通常的斜流叶轮的结构不同，它是一种为了使剥离点位置更加靠近于后缘、将翘曲线的最大翘曲高度位置作成比前缘与后缘的中央更靠近于后缘侧的翘曲形状的结构。

然而，在上述传统的轴流送风机的结构中，只是对叶片11的翘曲线14的最大翘曲高度位置和厚翼的翼型的最大厚度位置作了规定。它是一种将翘曲线作为圆弧翼、仅将最大翘曲高度位置错开的结构，并且，对于叶片半径方向的分布，也没有任何记载。而不过是对叶片13的翼型的最大厚度位置作了规定。

通常，翘曲线是规定送风机空气动力性能的重要因素。若只是将最大翘曲高度位置设定为离前缘的弦长40％至50％，而未对叶片半径方向的分布作出规定，则不能期望获得充分的空气动力性能，即，无法提高风扇效率。

叶片13的翼型的最大厚度位置是影响送风机噪音性能的主要因素。之所以说将该位置设定为离前缘的弦长40％至50％的位置，这是因为在NACA的翼列数据中已有记载，又在于降低噪音的效果差的缘故，作为上述已知的原因，我们已通过实验证实。

又，在上述传统的斜流送风机的结构方面，也仅公开了从前缘至后缘的翼断面的形状特征，而对叶片的半径方向的分布则无任何的记载。

本发明的目的在于提供一种可提高空调机用送风机叶轮的风扇效率的斜流送风机叶轮。

发明内容

为了实现上述目的，本发明的空调机用送风机叶轮是在大致圆锥台状的轮毂上设置多枚叶片组成的斜流送风机叶轮中，叶片的外周侧弦长大于轮毂侧弦长，在所述圆锥台的中心线上具有顶点，以其作为起点形成圆锥，在将所述叶片切断展开的圆锥座标上的所述叶片的断面形状中，其特征在于，翘曲线的最大翘曲高度低于与所述叶片断面对应的圆弧翼的最大翘曲高度，并且，沿所述叶片的半径方向，将最大翘曲高度与圆弧翼的最大翘曲高度之比r保持一定。

采用上述结构，在分立式空调机的室外机正常运转期间，向斜流送风机叶轮流入的空气状态能保持稳定的正常状态。与圆弧翼的场合相比，因翘曲高度低，故对于流入空气，翘曲线的流线型的程度要强于圆弧翼的场合。这样，可降低向叶片的抗力，提高风扇效率。该效果通过沿叶片的半径方向而成立。

技术方案1记载的发明所提供的空调机用送风机叶轮是在大致圆锥台状的轮毂上设置多枚叶片组成的斜流送风机叶轮中，叶片的外周侧弦长大于轮毂侧弦长，在所述圆锥台的中心线上具有顶点，以其作为起点形成圆锥，在将所述叶片切断展开的圆锥座标上的所述叶片的断面形状中，其特征在于，翘曲线的最大翘曲高度低于与所述叶片断面对应的圆弧翼的最大翘曲高度，并且，沿所述叶片的半径方向，将最大翘曲高度与圆弧翼的最大翘曲高度之比r保持一定。这里所说的与所述叶片断面对应的圆弧翼，如专家所熟知，是指在所述圆锥座标的叶片断面中通过赋于前缘点和前缘的入口角及后缘的出口角而决定的单一圆弧翼。

采用上述结构，在分立式空调机的室外机正常运转期间，向斜流送风机叶轮流入的空气状态能保持稳定的正常状态。与圆弧翼的场合相比，因翘曲高度低，故翘曲线对于流入空气的流线型的程度要强于圆弧翼的场合。这样，可降低向叶片的抗力，提高风扇效率。该效果沿叶片的半径方向成立。

技术方案2记载的发明所提供的空调机用送风机叶轮，是一种将翘曲线的最大翘曲高度位置存在于沿所有的半径方向、比圆弧翼的场合即比弦长中央点靠近前缘的结构。并且，采用本结构可获得如下效果。一般而言，叶片的压力从前缘向最大翘曲高度位置缓慢下降，从超越最大翘曲高度位置的部分开始压力相反地上升。与其从噪音不如从风扇效率(静压效率)的观点出发，无论是叶片的哪一半径方向，采用本结构，均可增大叶片上升压部分的弦长及范围。这样，由于能加大作为空调机用的送风机叶轮工作的每个转速的压力头(head)，结果是可提高风扇效率。

技术方案3记载的发明所提供的空调机用送风机叶轮，在斜流送风机叶轮的圆锥台的中心线上以顶点作为起点的圆锥，在将该叶片切断展开的座标上的该叶片的断面形状中，将厚翼的翼型与翘曲线重叠，作为前缘侧尖的翼型的叶片形状，使其最大厚度t与弦长C之比t/C处于5％～12％的范围，并且，将最大厚度沿叶片半径方向保持一定、或者朝向外周逐渐减小厚度。采用这种结构，与厚度一定的薄翼相比，因叶片作成了厚翼的翼型形状，故可防止流动的剥离，可发挥低噪音效果，并可提高风扇效率。又由于翼型的最大厚度沿半径方向保持一定、或者越向外周越细，因此，即使对于回转时的强度，安全性也高。

附图说明

图1为本发明第1实施例的斜流送风机叶轮的立体图。

图2为本发明第1实施例的斜流送风机叶轮的俯视图。

图3为本发明第1实施例的斜流送风机叶轮的子午面。

图4为由图3的O₁-A的圆锥将本发明第1实施例的斜流送风机叶轮切断展开的圆锥座标上的翘曲线的图。

图5为由图3的O₁-A的圆锥将本发明第2实施例的斜流送风机叶轮切断展开的圆锥座标上的翘曲线的图。

图6为由图3的O₁-A的圆锥将本发明第3实施例的斜流送风机叶轮切断展开的圆锥座标上的翘曲线的图。

图7为外径[]415叶轮在分立式空调机的室外机中的实验数据，记载有本发明第3实施例的斜流送风机叶轮的叶片所使用的翼型的最大厚度t与弦长C之比以及噪音降低的效果。

图8为传统的斜流送风机叶轮的俯视图。

图9为传统的斜流送风机叶轮的子午面。

图10为传统的圆弧翼的斜流送风机叶轮中与图6对应的翘曲线的图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明一实施例的斜流送风机叶轮。

(实施例1)

参照图1～图4说明本发明的第1实施例。

图1为空调用的斜流送风机叶轮的立体图，图2为同叶轮的俯视图，图3为同叶轮的子午面，图4为由图3的O₁-A的圆锥将同叶轮切断展开的圆锥座标上的翘曲线的图。

如图所示，在大致圆锥台状的轮毂3上设有多枚薄翼的叶片2组成的斜流送风机叶轮1中，叶片2的外周侧弦长大于轮毂侧弦长，在圆锥台的中心线O₁-O₂上具有顶点，由将其作为起点的圆锥O₁-A，在将所述叶片2切断展开的圆锥7座标上的叶片2的断面形状中，翘曲线6的最大翘曲高度h低于圆弧翼场合的最大翘曲高度h₁，并且，沿所述叶片的半径方向，将最大翘曲高度与圆弧翼的最大翘曲高度之比r保持一定。

为了确认传统的圆弧翼及其圆弧翼的最大翘曲高度，使用图10作如下的定义。一般而言，若决定翼弦长L，求出形成于前缘的翘曲线的接线与前缘的回转轨迹线的接线之间的入口角α和形成于后缘的翘曲线的接线与后缘的回转轨迹线的接线之间的出口角β，则将圆弧翼一义地定义。并且，圆弧翼的最大翘曲高度h₁是指翼弦长L的50％位置的翘曲线的高度。

将电机轴固定在斜流送风机叶轮1的轮毂3中，收纳于合适的壳体内，通过电机回转而产生送风作用。图2的箭头表示回转方向。此时，空气几乎都从叶片2的前缘4流入，从后缘5流出，属于空气动力范围。

采用上述结构，在分立式空调机的室外机正常运转期间，向斜流送风机叶轮1流入空气的状态在正常状态下是一定的。因与圆弧翼的场合相比翘曲高度低，故翘曲线6对于流入空气的流线型的程度强于圆弧翼的场合。这样，可降低向叶片的抗力，提高风扇效率。该效果在叶片的半径方向成立。

在分立式空调机的室外机上对外径[]415的薄翼的斜流送风机进行实验时，与圆弧翼的场合相比，使用了r＝最大翘曲高度/圆弧翼的最大翘曲高度＝0.6的翘曲线的斜流送风机叶轮1，其效率比可提高6％，同一风量单位的转速比约增加5％。但噪音增加了O.4dB。

又，在空调用的轴流送风机中，该构成及效果也成立。

(实施例2)

参照图5说明本发明的第2实施例。

图5为由图3的O₁-A的圆锥将该叶轮切断展开的圆锥座标上的翘曲线的图。

如图所示，提供的空调机用送风机叶轮结构是，在斜流送风机叶轮1的圆锥台的的中心线O₁-O₂上，由以顶点为起点的圆锥，在将所述叶片2切断展开的圆锥座标7上的叶片2的断面形状中，翘曲线6的最大翘曲高度位置L沿所有的半径方向存在于比圆弧翼场合更加靠近前缘。即，L/C＜0.5。其中，C是叶片的弦长。

采用本结构可获得如下效果。一般而言，叶片2的压力从前缘4向最大翘曲高度位置缓慢下降(减压部)，从超过最大翘曲高度位置的部分开始，压力相反上升(升压部)。与其从噪音不如从风扇效率的观点出发，叶片2的无论哪一半径方向均可因该结构而增大叶片的升压部分的弦长及范围。这样，由于能加大作为空调机用送风机的斜流送风机叶轮1的每个转速的压力头，结果是可提高风扇效率。

在分立式空调机的室外机上对外径[]415的薄翼的斜流送风机进行实验时，与翘曲线为圆弧翼的场合相比，采用L/C＝0.3的翘曲线3的斜流送风机叶轮1其效率比可提高3％，同一风量的转速比约增加3％。但噪音增加了0.4dB。

又，在空调用的轴流送风机中，该构成及效果也成立。

(实施例3)

参照图6和图7说明本发明的第3实施例。

图6为由图3的O₁-A的圆锥将同叶轮切断展开的圆锥座标上的翘曲线的图。图7为外径[]415的斜流送风机叶轮1在分立式空调机的室外机中的实验数据，记载有翼型的最大厚度t与弦长C之比以及噪音降低的效果。

如图所示，提供的空调机用送风机的斜流送风机叶轮结构是，在斜流送风机叶轮1的圆锥台的的中心线O₁-O₂上，在由以顶点为起点的圆锥将所述叶片2切断展开的圆锥7座标上的叶片2的断面形状中，将厚翼的翼型8与翘曲线6重叠，作成前缘4侧尖的翼型8的叶片形状，使其最大厚度t与弦长C之比t/C处于5％～12％的范围，并将最大厚度沿叶片半径方向保持一定、或者朝向外周逐渐减小厚度。

采用这种结构，与厚度一定的薄翼相比，因叶片作成厚翼的翼型形状，故可防止流动的剥离，可发挥低噪音效果，并可提高风扇效率。从图7中可以看出，t/C从5％开始发挥低噪音效果，约12％时，其效果达到饱和。

又，由于翼型8的最大厚度t沿半径方向保持一定、或者越向外周越细，因此，即使对于回转时的强度，安全性也高。

又，在空调用的轴流送风机中，该构成及效果也成立。

从上述实施例中可以看出，技术方案1所述的发明提供的空调机用送风机叶轮，是在一种大致圆锥台状的轮毂上设置多枚叶片的斜流送风机叶轮中，叶片的外周侧弦长大于轮毂侧弦长，在所述圆锥台的中心线上具有顶点并以其作为起点形成圆锥，在将所述叶片切断展开的圆锥座标上的所述叶片的断面形状中，其特征在于，翘曲线的最大翘曲高度低于圆弧翼的最大翘曲高度，并沿该叶片的半径方向将最大翘曲高度与圆弧翼的最大翘曲高度之比r保持一定。采用上述结构，在分立式空调机的室外机正常运转期间，向斜流送风机叶轮流入的空气状态能保持稳定的正常状态。与圆弧翼的场合相比，因翘曲高度低，故翘曲线对于流入空气的流线型的程度要强于圆弧翼。这样，可降低向叶片的抗力，提高风扇效率。该效果沿叶片的半径方向而成立。

技术方案2记载的发明所提供的空调机用送风机叶轮，是一种将翘曲线的最大翘曲高度位置存在于比圆弧翼的场合更靠近前缘的结构。并且，采用本结构可获得如下效果。一般而言，叶片的压力从前缘向最大翘曲高度位置缓慢下降，从超过最大翘曲高度位置的部分开始，压力相反上升。从风扇效率而不是从噪音的观点出发，无论是叶片的哪一半径方向采用本结构均可增大由叶片的升压部分的弦长及范围。这样，由于能加大作为空调机用的送风机叶轮的每个转速的压力头，结果是可提高风扇效率。

技术方案3记载的发明所提供的空调机用送风机叶轮，在斜流送风机叶轮的圆锥台的中心线上，由以顶点为起点的圆锥在将该叶片切断展开的圆锥座标上的该叶片的断面形状中，将厚翼的翼型与翘曲线重叠，作成前缘侧尖的翼型的叶片形状，使其最大厚度t与弦长C之比t/C处于5％～12％的范围，并将最大厚度沿叶片半径方向保持一定、或者朝向外周逐渐减小厚度。采用这种结构，与厚度一定的薄翼相比，因叶片作成了厚翼的翼型形状，故可防止流动的剥离，可发挥低噪音效果，并可提高风扇效率。又由于翼型的最大厚度沿半径方向保持一定、或者越向外周越细，因此，即使对于回转时的强度，安全性也高。

Claims (3)

1.一种空调机用送风机叶轮，在圆锥台状的轮毂(3)上设置多枚叶片(2)的斜流送风机叶轮(1)中，所述叶片(2)的外周侧弦长(C)大于轮毂侧弦长(C)，在所述圆锥台(3)的中心线上具有顶点(O₁)，以其作为起点形成圆锥(A)，

其特征在于，在将所述叶片(2)切断展开的圆锥座标上的所述叶片的断面形状是这样的，即，翘曲线(6)的最大翘曲高度(h)低于与所述叶片断面对应的圆弧翼的最大翘曲高度(h₁)，并且，沿所述叶片的半径方向，将最大翘曲高度(h)与圆弧翼的最大翘曲高度(h₁)之比(r)保持一定。

2.如权利要求1所述的空调机用送风机叶轮，其特征在于，所述翘曲线(6)的最大翘曲高度(h)的位置存在于沿所有的半径方向、比圆弧翼的场合更靠近前缘(4)。

3.如权利要求1或2所述的空调机用送风机叶轮，其特征在于，将厚翼的翼型与叶片(2)的翘曲线(6)上重叠，前缘(4)侧尖的翼型的叶片形状为其最大厚度(t)与弦长(C)之比(t/C)处于5％～12％的范围，并且，将最大厚度(t)沿所述叶片(2)的半径方向并保持一定、或者朝向外周逐渐减小厚度。

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