专利名称：螺旋桨式风扇的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有抑制由离心力引起的朝向径向外侧的流动的功能的螺旋桨式风 扇的构造，更详细地讲，涉及该螺旋桨式风扇的叶片的构造。
背景技术：
例如如图18和图19所示，现有的螺旋桨式风扇具有轮毂1以及设于该轮毂1的 多个叶片2。各叶片2从前缘2a到后缘部2b整体平坦地形成。由于由风扇旋转时的离心 力引起的朝向径向外侧的气流，存在气流集中于叶片2的外周附近的倾向(参照专利文献 1)。而且，由此产生如下问题。(1)根据螺旋桨式风扇的运转状态，叶片2的翼面的流动形态(flowpatten)变化。(2)在螺旋桨式风扇的运转状态变化时，叶片2的翘曲形状和流动形态不一致，螺 旋桨式风扇的性能降低。特别地，在图18和图19所示的具有仅包围叶片2的一部分的喇叭口 4的半开放 型的螺旋桨式风扇的情况下，在叶片2的吸入侧的区域中，气流的半径方向的速度分量的 变化大。(3)在由喇叭口 4包围的叶片2的下游侧的区域中，气流的状态也变化为向心的流 动、沿着风扇的旋转轴的流动、向外的流动等各种流动。(4)在螺旋桨式风扇的通风阻力大时，更容易产生向外的气流。因此，气流偏向叶 片2的外周侧的区域，在叶片2的靠近轮毂1附近的区域中，叶片2无法有效发挥功能。由于上述理由，螺旋桨式风扇的送风功能降低。对此，例如提出了如下的风扇在没有被喇叭口包围的叶片的外周端部(翼端)， 在叶片的正压面具有板状的肋(参照专利文献2)。肋的高度形成为从叶片2的吸入侧到排 出侧逐渐增高。但是，在该结构的风扇中，虽然在叶片的外周侧端部，通过肋抑制了从叶片的正压 面流向负压面的漏流，但是，无法抑制由上述离心力引起的朝向径向外侧的气流。专利文献1 国际公开W02003/072948号专利文献2 日本特开平5-44695号公报
发明内容
本发明的目的在于，提供有效抑制由离心力引起的向外的气流的螺旋桨式风扇。为了解决上述课题，根据本发明的一个方式，提供一种螺旋桨式风扇，该螺旋桨式 风扇具有与作为驱动源的风扇电动机连接的轮毂；以及以呈放射状延伸的方式设于该轮 毂的外周的多片叶片，其中，在上述各叶片的后缘部的正压面具有在周向延伸且在径向并 列设置的分别具有凹部面的多个凹条部；以及在相邻的2个所述凹条部之间形成的凸条 部。
通过如上所述那样构成，能够通过凹条部和凸条部有效地抑制由上述离心力引起 的从轮毂朝向叶片的外周端的向外的气流。即，在该结构中，在叶片的正压面中由离心力引起的气流的半径方向的分量被按 压向上述凹条部的凹部面和上述凸条部的壁面，有效地抑制了向外的流动。由此，叶片的正 压面中的气流容易沿着各凹条部流动。其结果，气流不会集中于叶片的外周部，叶片的外周部和轮毂之间的气流的速度 差、风量差减小。因此，叶片的外周部处的气流量减少，另一方面，轮毂附近的气流量增加。 其结果，螺旋桨式风扇在叶片的径向整体均等地发挥功能。优选所述各凹条部的凹部面为曲面。根据该结构，能够通过曲面的凹条部和凸条部有效地抑制从轮毂朝向叶片的外周 端的向外的流动。优选所述各凹条部由弯曲部构成。根据该结构，能够通过由弯曲部构成的凹条部和凸条部有效地抑制从轮毂朝向叶 片的外周端的向外的流动。优选所述各凹条部的剖面为圆弧状。根据该结构，能够通过剖面为圆弧状的凹条部和凸条部有效地抑制从轮毂朝向叶 片的外周端的向外的流动。优选所述各叶片在所述正压面的相反侧具有负压面，在所述各叶片的后缘部的负 压面形成有与所述各凹条部对应的凸部。根据该结构，例如，即使是采用使叶片的后缘部弯曲成波形的成形方法的薄翼型 叶片，也能够简单地在叶片的正压面形成充分深度的凹条部和充分高度的凸条部。因此，通过充分深度的凹条部和充分高度的凸条部，能够更加可靠地抑制从轮毂 朝向叶片的外周端的向外的流动。优选所述各凹条部在径向分别具有不同的宽度。根据该结构，即使在上述各凹条部的径向宽度分别不同的情况下，也能够有效地 抑制朝向径向外侧的气流。优选所述各凹条部的宽度在径向形成为，随着远离所述轮毂且接近对应的所述叶 片的外周缘而变窄。根据该结构，通过具有从轮毂朝向叶片的外周部逐渐减小的宽度的凹条部和凸条 部，能够适当地控制流量根据离心力的增大作用而逐渐增大的从轮毂朝向叶片的外周部的流动。优选所述各凹条部分别具有不同的深度。根据该结构，即使在上述凹条部各列的深度分别不同的情况下，也能够有效地抑 制朝向径向外侧的气流。并且，优选所述各凹条部的深度形成为，随着远离所述轮毂且接近对应的所述叶 片的外周缘而变浅。根据该结构，通过具有从该轮毂到叶片的外周部逐渐变浅的深度的凹条部和凸条 部，能够适当地控制流量根据离心力的增大作用而逐渐增大的从该轮毂朝向叶片的外周部 的流动。
优选在所述各叶片的径向外方还具有以包围所述多个叶片的周围的方式设置的 喇叭口，所述各叶片具有从前缘延伸到后缘部的预定的翼弦长，所述各凹条部设于对应的 所述叶片的后缘部中比翼弦长的大致中点靠近后缘的由上述喇叭口包围的区域。根据该结构，在由喇叭口包围叶片的一部分的半开放型的螺旋桨式风扇的情况 下，在叶片的吸入侧的面中，气流的半径方向的速度分量的变化大。因此，在由喇叭口包围 的下游侧，气流的状态也变化为向心的流动、沿着风扇的轴向的流动、朝向径向外侧的流动 等各种流动。在所述凹条部设于由喇叭口包围的区域的情况下，通过叶片的外周端和喇叭 口之间的间隙而从叶片的正压面漏出到负压面的气流减少，翼端涡流也减小。优选所述各叶片具有从前缘延伸到后缘部的预定的翼弦长，上述各凹条部形成 为，随着接近翼弦长的中点而逐渐变小，成为与对应的所述叶片的正压面相同的平面。根据该结构，在从叶片的前缘到翼弦长的中点附近的区域中，至此为止，朝向径向 的气流量少，叶片的轮毂附近和外周部之间的气流的速度差也小。在该区域中，从叶片的前 缘朝向后缘的顺畅的气流量多于朝向径向外侧的气流量。因此，在该区域中，本来的平坦 叶片面有效发挥功能。另一方面，在比上述区域更靠下游的区域中，离心力的作用变大，从 轮毂朝向叶片的外周部的气流量增多，在叶片的轮毂附近和外周部之间，气流量和速度开 始产生差异。在比该区域更靠下游的区域中，以逐渐增大的方式形成上述凹条部的大小，所 以，根据该流量适当抑制朝向径向的流动。优选所述各叶片具有从前缘延伸到后缘的预定的翼弦长，上述各凹条部形成于对 应的所述叶片的距前缘为翼弦长的30% 100%的区域。根据该结构，适当产生朝向径向外侧的气流的抑制作用。优选上述各凹条部形成于从所述轮毂到对应的所述叶片的外周端之间的距离的 0% 85%的区域的一部分。根据该结构，适当产生朝向径向外侧的气流的抑制作用。优选上述各凹条部形成于从所述轮毂到对应的所述叶片的外周端之间的距离的 0% 85%的区域的整体。根据该结构，适当产生朝向径向外侧的气流的抑制作用。以上的结果，根据本发明，尽可能地提高螺旋桨式风扇的送风性能(效率、送风音)
图1是示出本发明的第1实施方式的螺旋桨式风扇的整体结构的纵剖视图。图2是示出图1的螺旋桨式风扇的叶轮的正压面的主视图。图3是放大示出图2的叶轮的叶片的主视图。图4是沿着图3的4-4线的剖视图，是示出叶轮的叶片的主要部分的图。图5是沿着图3的5-5线的剖视图，是示出叶轮的叶片的主要部分的图。图6是示出本发明的第3实施方式的螺旋桨式风扇的叶轮的主要部分的剖视图。图7是示出本发明的第4实施方式的螺旋桨式风扇的叶轮的叶片的正压面的主视 图。图8是沿着图7的8-8线的剖视图，是示出叶轮的叶片的主要部分的图。
图9是示出图7的叶轮的叶片中的翼端涡流的抑制作用的立体图。图10是示出本发明的第5实施方式的螺旋桨式风扇的叶轮的叶片的主要部分的 剖视图。图11是示出本发明的第6实施方式的螺旋桨式风扇的叶轮的叶片的主要部分的 剖视图。图12是示出本发明的第7实施方式的螺旋桨式风扇的叶轮的叶片的主要部分的 剖视图。图13是示出本发明的第8实施方式的螺旋桨式风扇的叶轮的叶片的主要部分的 剖视图。图14是示出本发明的第9实施方式的螺旋桨式风扇的叶轮的叶片的主要部分的 剖视图。图15是示出图14的叶轮的叶片的正压面的立体图。图16是示出本发明的第10实施方式的螺旋桨式风扇的叶轮的叶片的正压面的立 体图。图17是示出本发明的第11实施方式的螺旋桨式风扇的叶轮的叶片的主要部分的 剖视图。图18是示出现有的螺旋桨式风扇的叶轮的叶片的后缘部的剖视图，是示出第1问 题点的图。图19是示出该现有的螺旋桨式风扇的叶轮的叶片的立体图，是示出在该叶片的 外周端产生的第2问题点的图。
具体实施例方式(第1实施方式)参照图1 图5，作为一例，说明适用于空调机用室外机单元的送风机的本发明的 第1实施方式的螺旋桨式风扇。在图1和图2中，螺旋桨式风扇(送风机)具有合成树脂制的筒状的轮毂1，该轮 毂1与作为驱动源的风扇电动机3连接，且作为该螺旋桨式风扇的旋转中心。在该轮毂1 的外周面，与该轮毂1 一体地形成有多片(在本实施方式的情况下为3片)叶片2。在这些轮毂1和叶片2的外侧，设有形成为室外机单元的分隔板的喇叭口 4。该喇 叭口 4由板部4b和筒体部(吸入和吹出用的气流导向件)4b构成。在筒体部4b的内周面 和风扇的叶片2的外周端2c之间设有预定空间(间隙)5，该空间5的上游侧的区域为空气 吸入口，下游侧的区域为空气吹出口。在这种螺旋桨式风扇中，叶轮以相对于筒体部4b具有预定间隙的方式设置，且使 得叶片2的后缘部2b的预定宽度与喇叭口 4的筒体部4b重叠。由此，在螺旋桨式风扇中， 空间5中的静压和动压提高，尽可能地得到有效的送风性能。为了解决在所述现有的风扇中产生的送风性能下降的问题，该实施方式的螺旋桨 式风扇在叶片2的形状上具有特征。例如如图3和图4详细所示，在叶片2的后缘部2b的 正压面中，呈同心状并列设置有在周向延伸的多个(在该实施方式中为3个)凹条部21 23。各凹条部21 23的剖面为圆弧状，具有预定的深度。并且，在相邻的凹条部21 23之间形成有分别具有预定高度的凸条部24、25。根据这种结构，通过这些凹条部21 23的凹曲面和凸条部24、25，有效地抑制由 离心力引起的朝向径向外侧的气流、即从轮毂1朝向叶片2的外周端2c的向外的气流(参 照图4的箭头)。S卩，在该结构中，在叶片2的正压面中，由离心力引起的半径方向的气流被按压向 上述凹条部21 23的凹曲面和上述凹条部21 23的外侧的凸条部24、25的壁面，由此， 气流的速度降低。因此，有效地抑制了向外的流动。由此，叶片2的正压面中的气流容易沿 着上述剖面为圆弧状的凹条部21 23的长度方向流动。其结果，气流不会集中于叶片2的外周部，叶片2的外周侧的区域和轮毂1附近的 区域之间的气流的速度差以及风量差减小。由此，叶片2的外周侧的区域中的气流量减少， 另一方面，叶片2的靠近轮毂1附近的区域中的气流量增加。其结果，叶片2在径向整体均 等地发挥功能。并且，在叶片2的外周部，通过喇叭口 4的间隙从叶片2的正压面漏出到负 压面的气流减少，翼端涡流也减小。如以上说明的那样，螺旋桨式风扇的送风性能(效率、送风音)提高。而且，在该实施方式的情况下，在上述叶片2的后缘部2b的负压面中，形成有与上 述叶片2的正压面的剖面为圆弧状的凹条部21 23对应的剖面为圆弧状的凸部26 28。因此，根据这种结构，以从轮毂1到外周端2c弯曲成波形的方式成形叶片2的后 缘部2b，由此，即使在图示的薄翼型叶片2的情况下，也能够简单地在叶片2的正压面形成 充分深度的凹条部21 23和充分高度的凸条部24、25。因此，凹条部21 23和凸条部24、25的成形容易，并且，通过该充分深度的凹条 部21 23和充分高度的凸条部24、25，能够更加可靠地抑制由上述离心力引起的从轮毂1 朝向叶片2的外周端2c的向外的气流。并且，在该实施方式中，上述凹条部21 23在叶片2的后缘部2b的比通过翼型 中弧线的翼弦长的大致中点靠近后缘侧的区域中，设于由喇叭口 4包围的部分。如已经叙述的那样，在由喇叭口 4的筒体部4b包围叶片2的一部分的半开放型的 螺旋桨式风扇的情况下，在叶片2的吸入侧的区域中，气流的半径方向的速度分量的变化 大。因此，在由喇叭口 4的筒体部4b包围的叶片2的下游侧，气流的状态也变化为向心的 流动、沿着风扇的旋转轴的流动、向外的流动等各种流动。但是，通过将上述凹条部21 23设于由该喇叭口 4的筒体部4b包围的部分，由 此，在叶片2的外周部，通过与喇叭口 4之间的间隙5而从叶片2的正压面漏出到负压面的 气流减少，翼端涡流也充分减小。并且，关于上述凹条部21 23的大小，在叶片2的翼弦长的中点附近逐渐减小， 成为与叶片2的平坦面相同的平面。根据这种结构，在从叶片2的前缘到翼弦长的中点附近的区域中，至此为止，朝向 径向外侧的气流量少，轮毂1和叶片2的外周部之间的气流的速度差也小。并且，在该区域 中，从叶片2的前缘朝向后缘的顺畅的气流量多于朝向径向外侧的气流量。因此，在这种区 域中，叶片2的本来的平坦面有效发挥功能。另一方面，在从翼弦长的中点附近到叶片2的 后缘侧的区域中，离心力的作用变大，从轮毂1朝向叶片2的外周部的气流量增大，在叶片 2的轮毂1附近和外周部之间，气流量和速度开始产生差异。在该区域中，通过使上述凹条
7部21 23的大小逐渐增大，由此，根据该流量适当控制朝向径向外侧的气流。并且，优选设有上述凹条部21 23的区域例如为周向上(在径向的各位置中的 翼型中弧线上)前缘2a和后缘2b之间的距离即翼弦长的距前缘30% 100%的区域(图 5中的1/1为满足以下不等式的范围、0 < I1/!彡0. 7)。进而，优选上述凹条部21 23设于从上述轮毂1到叶片2的外周端2c之间的距 离R(参照图3)的0% 85%的区域的一部分、或从该轮毂1到叶片2的外周端2c之间的 距离R的0% 85%的区域的整体。另外，关于上述凹条部21 23的形状，当然包括圆弧面，还包括使该圆弧面的曲 率任意变化而成的长椭圆形状的曲面和弯曲面等各种凹曲面形状。关于该凹条部21 23的形状，在以下的实施方式的说明中也同样。下面，在对其他实施方式的说明中，省略说明与第1实施方式相同的部分，以不同 点为中心进行说明。(第2实施方式)另外，在上述第1实施方式的结构中，不变更叶片2的后缘部2b的从轮毂1朝向 外周端2c的轮廓线(缘面)本身，而是形成有叶片2的正压面侧的凹条部21 23和负压 面侧的凸部26 28。取而代之，例如，叶片2的后缘部2b的形状也可以是包含由长波纹和 短波纹构成的波形的弯曲形状，还可以是锯齿状的形状。(第3实施方式)另外，在上述第1实施方式中，凹条部21 23和凸条部24、25的宽度和数量例如 也可以如图6的凹条部21a 21f和凸条部24a 24e所示那样变更。即，凹条部21a 21f和凸条部24a 24e的宽度可以具有比第1实施方式窄的宽度，凹条部21a 21f和凸 条部24a 24e的数量可以比第1实施方式的数量增加。并且，该情况下，也可以是随着从轮毂1接近叶片2的外周端2c，凹条部21a 21f 和凸条部24a 24e的宽度逐渐变窄。(第4实施方式)接着，参照图7 图9说明本发明的第4实施方式的螺旋桨式风扇。但是，如上述图1那样，在叶片2的外侧设有喇叭口 4。在喇叭口 4的筒体部4b的 内周面和叶片2的外周端2c之间设置预定空间5的情况下，在该空间5中产生从叶片2的 正压面流入负压面的漏流。在该状态下，例如如图19所示，该漏流随着朝向下游侧而逐渐增大、且成为中心 相同的具有大规模涡流构造的螺旋状的翼端涡流。其结果，吹出噪音上升，并且，对风扇电 动机作用的负荷增大，成为输入功率增加的原因。因此，在该实施方式中，为了解决这种问题，在上述第1实施方式的结构的基础 上，例如如图7所示，在该叶片2的外周端2c形成有多个凹条面或凸条面。凹条面或凸条 面从叶片2的外周端2c的前缘2a附近到后缘部2b附近(至少包含气流从正压面开始漏 出到负压面的起点，充分覆盖此后的部分)，以预定间隔设于叶片2的正压面和负压面的各 面。即，形成具有多个拐点的凹凸面。在该实施方式的情况下，该凹条面的凹条的槽A或凸条面的凸条的峰B分别以预 定角度等间隔地形成，从上述轮毂1的轴心向放射方向延伸预定长度。换言之，槽A或峰B
8形成为，向与引出以均等的预定角度从轮毂1的轴心向放射方向延伸的多条直线时的各直 线相同的方向延伸预定长度。这些凹条的槽A和凸条的峰B例如如图8所示，在不具有凹凸面的原来的平坦叶 片2的形状(虚线所示的形状)中，以叶片2的正压面为基准面、使外周端2c的一部分以 预定间隔向负压面突出或弯曲，由此，分别形成于叶片2的正压面和负压面。其结果，在上述叶片2的外周端2c中，例如如图8和图9所示，在叶片2的从前缘 2a到后缘部2b的大致整体，将上述交替连续的凹条的槽A和凸条的峰B作为整体，形成相 同厚度的波形部。而且，这样将叶片2的外周端2c形成为波形，由此，例如如图9所示，在该叶片2 的外周端2c中从叶片2的正压面流入负压面的连续的漏流被细分为断续的细流。由此，能 够尽可能地抑制由该漏流引起的现有的具有共同的中心的翼端涡流的发展(参照图19)。其结果，能够降低风扇的噪音和风扇电动机的驱动负荷，进而能够降低对风扇电 动机的输入功率。因此，通过上述第1实施方式的叶片2的后缘部2b的形状抑制向外的流动、以及 降低从正压面到负压面的漏流的效果相加，从而能够提供具有更高的送风性能和送风效 率、且低噪音的螺旋桨式风扇。另外，在本实施方式中，上述凹条面或凸条面的形状可以是由多个平面构成的角 面，也可以是曲面。在凹条面或凸条面的形状是曲面的情况下，空气顺畅地在该曲面上流 动，所以，能够顺畅地实现涡流的细分。另一方面，在凹条面或凸条面的形状是角面的情况下，能够更加有效地实现涡流 的细分。另外，上述凹条面或凸条面例如也可以形成于从上述轮毂1到叶片2的外周端2c 之间的距离R的80% 100%的靠近外周的区域(图7中的队/R为满足以下不等式的范 围、0. 8彡R/R彡1. 0的范围)的一部分或全部。首先，即使在上述凹条面或凸条面形成于从上述轮毂1到叶片2的外周端2c之间 的距离R的80% 100%的区域的一部分的情况下，也不会阻碍上述叶片2原来的主流，能 够将从上述叶片2的正压面流入负压面的连续的漏流细分为断续的流动。由此，能够有效 地抑制由漏流引起的翼端涡流的发展。并且，在上述凹条面或凸条面形成于上述区域的整体的情况下，不会阻碍上述叶 片2原来的主流的流动，能够将从上述叶片2的正压面流入负压面的连续的漏流细分为更 细的断续的流动。由此，能够更加有效地抑制由漏流引起的翼端涡流的发展。(第5实施方式)接着，参照图10说明本发明的第5实施方式的螺旋桨式风扇。在该实施方式中，例如如图10所示，形成有多个凹条部21a 21c和凸条部24a 24c，但是，这些凹条部21a 21c和凸条部24a 24c的宽度与上述第1实施方式不同。 即，其特征在于，上述凹条部21a 21c的径向宽度a c形成为，随着远离轮毂1并接近 外周端2c而减小(a > b > c)。最接近轮毂1的凹条部21a的宽度具有最大宽度，随着接 近外周端2c，减小为凹条部21b、21c的宽度。另外，该情况下，上述凹条部21a 21c内的 凹曲面(弯曲面)的深度(凸条部24a 24c的高度)恒定。
根据这种结构，通过具有在径向逐渐减小的宽度的多个凹条部21a 21c和多个 凸条部24a 24c，能够适当地抑制流量根据离心力的增大作用而逐渐增大的从轮毂1朝向 外周端2c的向外的流动。因此，凹条部21a 21c和凸条部24a 24c与第1实施方式的凹条部21 23 和凸条部26 28同样发挥作用，螺旋桨式风扇的送风性能(效率、送风音)提高。(第6实施方式)接着，参照图11说明本发明的第6实施方式的螺旋桨式风扇。在该实施方式的结构中，例如如图11所示，与第5实施方式的不同之处在于，多个 凹条部21a 21c和凸条部24a 24c的径向宽度a c形成为随着远离轮毂1并接近外 周端2c而增大，其他结构相同。(a<b<c)。根据这种结构，通过具有在径向逐渐增大的 宽度的多个凹条部21a 21c和多个凸条部24a 24c，能够适当地抑制流量根据离心力的 增大作用而逐渐增大的从轮毂1朝向外周端2c的向外的气流。因此，得到与第5实施方式相同的作用，螺旋桨式风扇的送风性能(效率、送风音)提尚。(第7实施方式)接着，参照图12说明本发明的第7实施方式的螺旋桨式风扇。在该实施方式中，例如如图12所示，与上述第1实施方式同样形成有多个凹条部 21a 21c和凸条部24a 24c，但是，其特征在于，这些凹条部21a 21c的深度Ii1 h3 形成为，随着远离轮毂1并接近外周端2c而逐渐变浅，这点与第1实施方式不同(hi > h2 >h3)。另外，该情况下，上述凹条部21a 21c内的弯曲面的宽度(凸条部24a 24c相 互间的间隔)恒定。根据这种结构，通过具有从轮毂1到外周端2c逐渐变浅的深度h的多个凹条部 21a 21c和与其对应具有逐渐降低的高度的多个凸条部24a 24c，能够适当地抑制流量 根据离心力的增大作用而逐渐增大的从轮毂1到外周端2c的气流。因此，得到与第1实施方式相同的作用，螺旋桨式风扇的送风性能(效率、送风音)提尚。(第8实施方式)接着，参照图13说明本发明的第8实施方式的螺旋桨式风扇。在该实施方式中，例如如图13所示，其特征在于，多个凹条部21a 21c的深度 形成为，随着远离轮毂1并接近外周端2c而逐渐变深，这点与第7实施方式不同(hi < h2 < h3)。根据这种结构，通过具有随着从轮毂1接近外周端2c而逐渐变深的深度的多个凹 条部21a 21c和具有随着接近该外周端2c而逐渐变高的高度的多个凸条部24a 24c， 能够适当地抑制流量根据离心力的增大作用而逐渐增大的从轮毂1到外周端2c的气流。因此，得到与第7实施方式相同的作用，螺旋桨式风扇的送风性能(效率、送风音)提尚。(第9实施方式)接着，参照图14和图15说明本发明的第9实施方式的螺旋桨式风扇。在该实施方式中，例如如图14和图15所示，其特征在于，多个凹条部21a 21f的径向宽度a f和深度Ill h6这两个尺寸形成为，分别随着远离轮毂1并接近外周端2c 而减小，这点与第1实施方式不同(&>13>(；>(1>6>€且111>112>113>114>115>
h6) ο 另外，在图4中，凸部26a 26f与正压面的凹条部21a 21e对应地形成于负压根据这种结构，通过具有在径向逐渐增大的宽度和深度(凸条部的高度)的凹条 部21a 21f和凸条部24a 24e，能够适当地抑制流量根据离心力的增大作用而逐渐增大 的从轮毂1朝向外周端2c的向外的流动。因此，得到与第1实施方式相同的作用，螺旋桨式风扇的送风性能(效率、送风音)提尚。(第10实施方式)另外，在上述第9实施方式中，凹条部21a 21e的径向宽度a e和深度Ii1 h5也可以与上述第9实施方式相反地形成。凹条部21a 21e的宽度a e和深度Ii1 h5也可以形成为，随着远离轮毂1并接近外周端2c而增大(a < b < c < d < e且Ill > h2 > h3 > h4 > h5)。即使是这种结构，也与上述情况同样，通过具有在径向逐渐增大的宽度和深度 (高度)的凹条部21a 21e和凸条部24a 24e，能够适当地抑制流量根据离心力的增大 作用而逐渐增大的从轮毂1到外周端2c的气流。(第11实施方式)接着，参照图16说明本发明的第11实施方式的螺旋桨式风扇。在该实施方式中，例如如图16所示，凹条部21a 21c的径向宽度与上述第1实 施方式不同。详细地讲，外周端2c附近的凹条部21c的宽度c最大，接近轮毂1的凹条部 21a的宽度a次大，凹条部21c和凹条部21a之间的中间的凹条部21b的宽度b最小(c > a > b)。这样，在本实施方式中，其特征在于，凹条部21a 21c的径向宽度不规则地配置。 该情况下，凹条部21a 21c的深度可以恒定，也可以与宽度同样地变更。即使是这种结构，也能够适当地抑制流量根据离心力的增大作用而增大的从轮毂 1到外周端2c的气流。(第12实施方式)接着，参照图17说明本发明的第12实施方式的螺旋桨式风扇。在该实施方式中，在叶片2的正压面形成有凹条部21 23和凸条部24、25，但是， 例如如图17所示，其特征在于，叶片2的负压面形成为平坦面。根据这种结构，通过图17所示的多个凹条部21a 21c的弯曲面和凸条部24a 24c的壁面，也能够适当地抑制流量根据离心力的增大作用而逐渐增大的从轮毂1朝向外 周端2c的向外的气流。因此，得到与第1实施方式相同的作用，螺旋桨式风扇的送风性能(效率、送风音)提尚。在该实施方式中，例如适用于叶片2本身的壁厚大、且难以轻易弯曲的厚壁翼的 风扇。(其他实施方式)
(1)关于凹条部21 23、21a 21f的宽度a f和深度Ii1 h6与叶片2的形 状之间的关系以上各实施方式所示的凹条部21 23、21a 21c、21a 21e、21a 21f的弯曲 面(凹曲面)的宽度和深度、配置以及组合可以任意变更。并且，凹条部21 23、21a 21f不限于规则地配置的情况，在不规则地配置的情况下，也能够充分得到必要的向外的流 动的抑制作用。优选考虑与叶片2的整体形状(例如径向的翘曲程度等)的关系，来适当 选择设定凹条部21 23、21a 21f (例如在运转状态变化时，使叶片2的翘曲形状和流动 的形态一致)，以得到最有效的效果的方式进行设计。(2)关于喇叭口 4另外，在以上的各实施方式中，分别具有喇叭口 4，但是，也可以省略喇叭口 4。根 据本发明的主旨，即使是不具有喇叭口 4的螺旋桨式风扇，该螺旋桨式风扇当然也可以充 分有效地发挥功能。
1权利要求
一种螺旋桨式风扇，该螺旋桨式风扇具有与作为驱动源的风扇电动机连接的轮毂；以及以呈放射状延伸的方式设于该轮毂的外周的多片叶片，其特征在于，在上述各叶片的后缘部的正压面中具有在周向延伸且在径向并列设置的分别具有凹部面的多个凹条部；以及在相邻的2个所述凹条部之间形成的凸条部。
2.一种螺旋桨式风扇，其中，所述各凹条部的凹部面为曲面。
3.一种螺旋桨式风扇，其中，所述各凹条部由弯曲部构成。
4.根据权利要求1所述的螺旋桨式风扇，其中， 所述各凹条部的剖面为圆弧状。
5.根据权利要求1 4中的任一项所述的螺旋桨式风扇，其中，所述各叶片在所述正压面的相反侧具有负压面，在所述各叶片的后缘部的负压面形成 有与所述各凹条部对应的凸部。
6.根据权利要求1 5中的任一项所述的螺旋桨式风扇，其中， 所述各凹条部在径向分别具有不同的宽度。
7.根据权利要求6所述的螺旋桨式风扇，其中，所述各凹条部的宽度在径向形成为，随着远离所述轮毂且接近对应的所述叶片的外周 缘而变窄。
8.根据权利要求1 7中的任一项所述的螺旋桨式风扇，其中， 所述各凹条部分别具有不同的深度。
9.根据权利要求8所述的螺旋桨式风扇，其中，所述各凹条部的深度形成为，随着远离所述轮毂且接近对应的所述叶片的外周缘而变浅。
10.根据权利要求1 9中的任一项所述的螺旋桨式风扇，其中，在所述各叶片的径向外方还具有以包围所述多个叶片的周围的方式设置的喇叭口，所 述各叶片具有从前缘延伸到后缘部的预定的翼弦长，所述各凹条部设于对应的所述叶片的 后缘部中比翼弦长的大致中点靠近后缘的由上述喇叭口包围的区域。
11.根据权利要求1 10中的任一项所述的螺旋桨式风扇，其中，所述各叶片具有从前缘延伸到后缘部的预定的翼弦长，上述各凹条部形成为，随着接 近翼弦长的中点而逐渐变小，成为与对应的所述叶片的正压面相同的平面。
12.根据权利要求1 11中的任一项所述的螺旋桨式风扇，其中，所述各叶片具有从前缘延伸到后缘的预定的翼弦长，上述各凹条部形成于对应的所述 叶片的距前缘为翼弦长的30% 100%的区域。
13.根据权利要求1 12中的任一项所述的螺旋桨式风扇，其中，上述各凹条部形成于从所述轮毂到对应的所述叶片的外周端之间的距离的0% 85%的区域的一部分。
14.根据权利要求1 13中的任一项所述的螺旋桨式风扇，其中，上述各凹条部形成于从所述轮毂到对应的所述叶片的外周端之间的距离的0% 85%的区域的整体。
全文摘要
本发明提供螺旋桨式风扇。螺旋桨式风扇具有轮毂(1)、以及以呈放射状设于该轮毂(1)的外周的多个叶片(2)。在叶片(2)的后缘部(2b)的正压面，在径向并列设有向风扇的旋转方向延伸的多个弯曲面状的凹条部(21～23)。在相邻的凹条部(21～23)之间形成有凸条部(24、25)。通过凹条部(21～23)的弯曲面和凸条部(24、25)，来抑制由离心力引起的向外的气流。由此，叶片(2)的正压面上的气流容易沿着上述凹条部(21～23)流动。其结果，气流不会集中于叶片(2)的外周部，叶片(2)的外周端(2c)和轮毂(1)之间的气流的速度差、风量差减小，叶片(2)在其整体中发挥功能。因此，螺旋桨式风扇的送风性能(效率、送风音)提高。
文档编号F04D29/38GK101910645SQ20098010146
公开日2010年12月8日 申请日期2009年1月5日 优先权日2008年1月7日
发明者中川优, 山本治郎 申请人:大金工业株式会社
技术领域：
本发明涉及具有抑制由离心力引起的朝向径向外侧的流动的功能的螺旋桨式风 扇的构造，更详细地讲，涉及该螺旋桨式风扇的叶片的构造。
背景技术：
例如如图18和图19所示，现有的螺旋桨式风扇具有轮毂1以及设于该轮毂1的 多个叶片2。各叶片2从前缘2a到后缘部2b整体平坦地形成。由于由风扇旋转时的离心 力引起的朝向径向外侧的气流，存在气流集中于叶片2的外周附近的倾向(参照专利文献 1)。而且，由此产生如下问题。(1)根据螺旋桨式风扇的运转状态，叶片2的翼面的流动形态(flowpatten)变化。(2)在螺旋桨式风扇的运转状态变化时，叶片2的翘曲形状和流动形态不一致，螺 旋桨式风扇的性能降低。特别地，在图18和图19所示的具有仅包围叶片2的一部分的喇叭口 4的半开放 型的螺旋桨式风扇的情况下，在叶片2的吸入侧的区域中，气流的半径方向的速度分量的 变化大。(3)在由喇叭口 4包围的叶片2的下游侧的区域中，气流的状态也变化为向心的流 动、沿着风扇的旋转轴的流动、向外的流动等各种流动。(4)在螺旋桨式风扇的通风阻力大时，更容易产生向外的气流。因此，气流偏向叶 片2的外周侧的区域，在叶片2的靠近轮毂1附近的区域中，叶片2无法有效发挥功能。由于上述理由，螺旋桨式风扇的送风功能降低。对此，例如提出了如下的风扇在没有被喇叭口包围的叶片的外周端部(翼端)， 在叶片的正压面具有板状的肋(参照专利文献2)。肋的高度形成为从叶片2的吸入侧到排 出侧逐渐增高。但是，在该结构的风扇中，虽然在叶片的外周侧端部，通过肋抑制了从叶片的正压 面流向负压面的漏流，但是，无法抑制由上述离心力引起的朝向径向外侧的气流。专利文献1 国际公开W02003/072948号专利文献2 日本特开平5-44695号公报
发明内容
本发明的目的在于，提供有效抑制由离心力引起的向外的气流的螺旋桨式风扇。为了解决上述课题，根据本发明的一个方式，提供一种螺旋桨式风扇，该螺旋桨式 风扇具有与作为驱动源的风扇电动机连接的轮毂；以及以呈放射状延伸的方式设于该轮 毂的外周的多片叶片，其中，在上述各叶片的后缘部的正压面具有在周向延伸且在径向并 列设置的分别具有凹部面的多个凹条部；以及在相邻的2个所述凹条部之间形成的凸条 部。
通过如上所述那样构成，能够通过凹条部和凸条部有效地抑制由上述离心力引起 的从轮毂朝向叶片的外周端的向外的气流。即，在该结构中，在叶片的正压面中由离心力引起的气流的半径方向的分量被按 压向上述凹条部的凹部面和上述凸条部的壁面，有效地抑制了向外的流动。由此，叶片的正 压面中的气流容易沿着各凹条部流动。其结果，气流不会集中于叶片的外周部，叶片的外周部和轮毂之间的气流的速度 差、风量差减小。因此，叶片的外周部处的气流量减少，另一方面，轮毂附近的气流量增加。 其结果，螺旋桨式风扇在叶片的径向整体均等地发挥功能。优选所述各凹条部的凹部面为曲面。根据该结构，能够通过曲面的凹条部和凸条部有效地抑制从轮毂朝向叶片的外周 端的向外的流动。优选所述各凹条部由弯曲部构成。根据该结构，能够通过由弯曲部构成的凹条部和凸条部有效地抑制从轮毂朝向叶 片的外周端的向外的流动。优选所述各凹条部的剖面为圆弧状。根据该结构，能够通过剖面为圆弧状的凹条部和凸条部有效地抑制从轮毂朝向叶 片的外周端的向外的流动。优选所述各叶片在所述正压面的相反侧具有负压面，在所述各叶片的后缘部的负 压面形成有与所述各凹条部对应的凸部。根据该结构，例如，即使是采用使叶片的后缘部弯曲成波形的成形方法的薄翼型 叶片，也能够简单地在叶片的正压面形成充分深度的凹条部和充分高度的凸条部。因此，通过充分深度的凹条部和充分高度的凸条部，能够更加可靠地抑制从轮毂 朝向叶片的外周端的向外的流动。优选所述各凹条部在径向分别具有不同的宽度。根据该结构，即使在上述各凹条部的径向宽度分别不同的情况下，也能够有效地 抑制朝向径向外侧的气流。优选所述各凹条部的宽度在径向形成为，随着远离所述轮毂且接近对应的所述叶 片的外周缘而变窄。根据该结构，通过具有从轮毂朝向叶片的外周部逐渐减小的宽度的凹条部和凸条 部，能够适当地控制流量根据离心力的增大作用而逐渐增大的从轮毂朝向叶片的外周部的流动。优选所述各凹条部分别具有不同的深度。根据该结构，即使在上述凹条部各列的深度分别不同的情况下，也能够有效地抑 制朝向径向外侧的气流。并且，优选所述各凹条部的深度形成为，随着远离所述轮毂且接近对应的所述叶 片的外周缘而变浅。根据该结构，通过具有从该轮毂到叶片的外周部逐渐变浅的深度的凹条部和凸条 部，能够适当地控制流量根据离心力的增大作用而逐渐增大的从该轮毂朝向叶片的外周部 的流动。
优选在所述各叶片的径向外方还具有以包围所述多个叶片的周围的方式设置的 喇叭口，所述各叶片具有从前缘延伸到后缘部的预定的翼弦长，所述各凹条部设于对应的 所述叶片的后缘部中比翼弦长的大致中点靠近后缘的由上述喇叭口包围的区域。根据该结构，在由喇叭口包围叶片的一部分的半开放型的螺旋桨式风扇的情况 下，在叶片的吸入侧的面中，气流的半径方向的速度分量的变化大。因此，在由喇叭口包围 的下游侧，气流的状态也变化为向心的流动、沿着风扇的轴向的流动、朝向径向外侧的流动 等各种流动。在所述凹条部设于由喇叭口包围的区域的情况下，通过叶片的外周端和喇叭 口之间的间隙而从叶片的正压面漏出到负压面的气流减少，翼端涡流也减小。优选所述各叶片具有从前缘延伸到后缘部的预定的翼弦长，上述各凹条部形成 为，随着接近翼弦长的中点而逐渐变小，成为与对应的所述叶片的正压面相同的平面。根据该结构，在从叶片的前缘到翼弦长的中点附近的区域中，至此为止，朝向径向 的气流量少，叶片的轮毂附近和外周部之间的气流的速度差也小。在该区域中，从叶片的前 缘朝向后缘的顺畅的气流量多于朝向径向外侧的气流量。因此，在该区域中，本来的平坦 叶片面有效发挥功能。另一方面，在比上述区域更靠下游的区域中，离心力的作用变大，从 轮毂朝向叶片的外周部的气流量增多，在叶片的轮毂附近和外周部之间，气流量和速度开 始产生差异。在比该区域更靠下游的区域中，以逐渐增大的方式形成上述凹条部的大小，所 以，根据该流量适当抑制朝向径向的流动。优选所述各叶片具有从前缘延伸到后缘的预定的翼弦长，上述各凹条部形成于对 应的所述叶片的距前缘为翼弦长的30% 100%的区域。根据该结构，适当产生朝向径向外侧的气流的抑制作用。优选上述各凹条部形成于从所述轮毂到对应的所述叶片的外周端之间的距离的 0% 85%的区域的一部分。根据该结构，适当产生朝向径向外侧的气流的抑制作用。优选上述各凹条部形成于从所述轮毂到对应的所述叶片的外周端之间的距离的 0% 85%的区域的整体。根据该结构，适当产生朝向径向外侧的气流的抑制作用。以上的结果，根据本发明，尽可能地提高螺旋桨式风扇的送风性能(效率、送风音)
图1是示出本发明的第1实施方式的螺旋桨式风扇的整体结构的纵剖视图。图2是示出图1的螺旋桨式风扇的叶轮的正压面的主视图。图3是放大示出图2的叶轮的叶片的主视图。图4是沿着图3的4-4线的剖视图，是示出叶轮的叶片的主要部分的图。图5是沿着图3的5-5线的剖视图，是示出叶轮的叶片的主要部分的图。图6是示出本发明的第3实施方式的螺旋桨式风扇的叶轮的主要部分的剖视图。图7是示出本发明的第4实施方式的螺旋桨式风扇的叶轮的叶片的正压面的主视 图。图8是沿着图7的8-8线的剖视图，是示出叶轮的叶片的主要部分的图。
图9是示出图7的叶轮的叶片中的翼端涡流的抑制作用的立体图。图10是示出本发明的第5实施方式的螺旋桨式风扇的叶轮的叶片的主要部分的 剖视图。图11是示出本发明的第6实施方式的螺旋桨式风扇的叶轮的叶片的主要部分的 剖视图。图12是示出本发明的第7实施方式的螺旋桨式风扇的叶轮的叶片的主要部分的 剖视图。图13是示出本发明的第8实施方式的螺旋桨式风扇的叶轮的叶片的主要部分的 剖视图。图14是示出本发明的第9实施方式的螺旋桨式风扇的叶轮的叶片的主要部分的 剖视图。图15是示出图14的叶轮的叶片的正压面的立体图。图16是示出本发明的第10实施方式的螺旋桨式风扇的叶轮的叶片的正压面的立 体图。图17是示出本发明的第11实施方式的螺旋桨式风扇的叶轮的叶片的主要部分的 剖视图。图18是示出现有的螺旋桨式风扇的叶轮的叶片的后缘部的剖视图，是示出第1问 题点的图。图19是示出该现有的螺旋桨式风扇的叶轮的叶片的立体图，是示出在该叶片的 外周端产生的第2问题点的图。
具体实施例方式(第1实施方式)参照图1 图5，作为一例，说明适用于空调机用室外机单元的送风机的本发明的 第1实施方式的螺旋桨式风扇。在图1和图2中，螺旋桨式风扇(送风机)具有合成树脂制的筒状的轮毂1，该轮 毂1与作为驱动源的风扇电动机3连接，且作为该螺旋桨式风扇的旋转中心。在该轮毂1 的外周面，与该轮毂1 一体地形成有多片(在本实施方式的情况下为3片)叶片2。在这些轮毂1和叶片2的外侧，设有形成为室外机单元的分隔板的喇叭口 4。该喇 叭口 4由板部4b和筒体部(吸入和吹出用的气流导向件)4b构成。在筒体部4b的内周面 和风扇的叶片2的外周端2c之间设有预定空间(间隙)5，该空间5的上游侧的区域为空气 吸入口，下游侧的区域为空气吹出口。在这种螺旋桨式风扇中，叶轮以相对于筒体部4b具有预定间隙的方式设置，且使 得叶片2的后缘部2b的预定宽度与喇叭口 4的筒体部4b重叠。由此，在螺旋桨式风扇中， 空间5中的静压和动压提高，尽可能地得到有效的送风性能。为了解决在所述现有的风扇中产生的送风性能下降的问题，该实施方式的螺旋桨 式风扇在叶片2的形状上具有特征。例如如图3和图4详细所示，在叶片2的后缘部2b的 正压面中，呈同心状并列设置有在周向延伸的多个(在该实施方式中为3个)凹条部21 23。各凹条部21 23的剖面为圆弧状，具有预定的深度。并且，在相邻的凹条部21 23之间形成有分别具有预定高度的凸条部24、25。根据这种结构，通过这些凹条部21 23的凹曲面和凸条部24、25，有效地抑制由 离心力引起的朝向径向外侧的气流、即从轮毂1朝向叶片2的外周端2c的向外的气流(参 照图4的箭头)。S卩，在该结构中，在叶片2的正压面中，由离心力引起的半径方向的气流被按压向 上述凹条部21 23的凹曲面和上述凹条部21 23的外侧的凸条部24、25的壁面，由此， 气流的速度降低。因此，有效地抑制了向外的流动。由此，叶片2的正压面中的气流容易沿 着上述剖面为圆弧状的凹条部21 23的长度方向流动。其结果，气流不会集中于叶片2的外周部，叶片2的外周侧的区域和轮毂1附近的 区域之间的气流的速度差以及风量差减小。由此，叶片2的外周侧的区域中的气流量减少， 另一方面，叶片2的靠近轮毂1附近的区域中的气流量增加。其结果，叶片2在径向整体均 等地发挥功能。并且，在叶片2的外周部，通过喇叭口 4的间隙从叶片2的正压面漏出到负 压面的气流减少，翼端涡流也减小。如以上说明的那样，螺旋桨式风扇的送风性能(效率、送风音)提高。而且，在该实施方式的情况下，在上述叶片2的后缘部2b的负压面中，形成有与上 述叶片2的正压面的剖面为圆弧状的凹条部21 23对应的剖面为圆弧状的凸部26 28。因此，根据这种结构，以从轮毂1到外周端2c弯曲成波形的方式成形叶片2的后 缘部2b，由此，即使在图示的薄翼型叶片2的情况下，也能够简单地在叶片2的正压面形成 充分深度的凹条部21 23和充分高度的凸条部24、25。因此，凹条部21 23和凸条部24、25的成形容易，并且，通过该充分深度的凹条 部21 23和充分高度的凸条部24、25，能够更加可靠地抑制由上述离心力引起的从轮毂1 朝向叶片2的外周端2c的向外的气流。并且，在该实施方式中，上述凹条部21 23在叶片2的后缘部2b的比通过翼型 中弧线的翼弦长的大致中点靠近后缘侧的区域中，设于由喇叭口 4包围的部分。如已经叙述的那样，在由喇叭口 4的筒体部4b包围叶片2的一部分的半开放型的 螺旋桨式风扇的情况下，在叶片2的吸入侧的区域中，气流的半径方向的速度分量的变化 大。因此，在由喇叭口 4的筒体部4b包围的叶片2的下游侧，气流的状态也变化为向心的 流动、沿着风扇的旋转轴的流动、向外的流动等各种流动。但是，通过将上述凹条部21 23设于由该喇叭口 4的筒体部4b包围的部分，由 此，在叶片2的外周部，通过与喇叭口 4之间的间隙5而从叶片2的正压面漏出到负压面的 气流减少，翼端涡流也充分减小。并且，关于上述凹条部21 23的大小，在叶片2的翼弦长的中点附近逐渐减小， 成为与叶片2的平坦面相同的平面。根据这种结构，在从叶片2的前缘到翼弦长的中点附近的区域中，至此为止，朝向 径向外侧的气流量少，轮毂1和叶片2的外周部之间的气流的速度差也小。并且，在该区域 中，从叶片2的前缘朝向后缘的顺畅的气流量多于朝向径向外侧的气流量。因此，在这种区 域中，叶片2的本来的平坦面有效发挥功能。另一方面，在从翼弦长的中点附近到叶片2的 后缘侧的区域中，离心力的作用变大，从轮毂1朝向叶片2的外周部的气流量增大，在叶片 2的轮毂1附近和外周部之间，气流量和速度开始产生差异。在该区域中，通过使上述凹条
7部21 23的大小逐渐增大，由此，根据该流量适当控制朝向径向外侧的气流。并且，优选设有上述凹条部21 23的区域例如为周向上(在径向的各位置中的 翼型中弧线上)前缘2a和后缘2b之间的距离即翼弦长的距前缘30% 100%的区域(图 5中的1/1为满足以下不等式的范围、0 < I1/!彡0. 7)。进而，优选上述凹条部21 23设于从上述轮毂1到叶片2的外周端2c之间的距 离R(参照图3)的0% 85%的区域的一部分、或从该轮毂1到叶片2的外周端2c之间的 距离R的0% 85%的区域的整体。另外，关于上述凹条部21 23的形状，当然包括圆弧面，还包括使该圆弧面的曲 率任意变化而成的长椭圆形状的曲面和弯曲面等各种凹曲面形状。关于该凹条部21 23的形状，在以下的实施方式的说明中也同样。下面，在对其他实施方式的说明中，省略说明与第1实施方式相同的部分，以不同 点为中心进行说明。(第2实施方式)另外，在上述第1实施方式的结构中，不变更叶片2的后缘部2b的从轮毂1朝向 外周端2c的轮廓线(缘面)本身，而是形成有叶片2的正压面侧的凹条部21 23和负压 面侧的凸部26 28。取而代之，例如，叶片2的后缘部2b的形状也可以是包含由长波纹和 短波纹构成的波形的弯曲形状，还可以是锯齿状的形状。(第3实施方式)另外，在上述第1实施方式中，凹条部21 23和凸条部24、25的宽度和数量例如 也可以如图6的凹条部21a 21f和凸条部24a 24e所示那样变更。即，凹条部21a 21f和凸条部24a 24e的宽度可以具有比第1实施方式窄的宽度，凹条部21a 21f和凸 条部24a 24e的数量可以比第1实施方式的数量增加。并且，该情况下，也可以是随着从轮毂1接近叶片2的外周端2c，凹条部21a 21f 和凸条部24a 24e的宽度逐渐变窄。(第4实施方式)接着，参照图7 图9说明本发明的第4实施方式的螺旋桨式风扇。但是，如上述图1那样，在叶片2的外侧设有喇叭口 4。在喇叭口 4的筒体部4b的 内周面和叶片2的外周端2c之间设置预定空间5的情况下，在该空间5中产生从叶片2的 正压面流入负压面的漏流。在该状态下，例如如图19所示，该漏流随着朝向下游侧而逐渐增大、且成为中心 相同的具有大规模涡流构造的螺旋状的翼端涡流。其结果，吹出噪音上升，并且，对风扇电 动机作用的负荷增大，成为输入功率增加的原因。因此，在该实施方式中，为了解决这种问题，在上述第1实施方式的结构的基础 上，例如如图7所示，在该叶片2的外周端2c形成有多个凹条面或凸条面。凹条面或凸条 面从叶片2的外周端2c的前缘2a附近到后缘部2b附近(至少包含气流从正压面开始漏 出到负压面的起点，充分覆盖此后的部分)，以预定间隔设于叶片2的正压面和负压面的各 面。即，形成具有多个拐点的凹凸面。在该实施方式的情况下，该凹条面的凹条的槽A或凸条面的凸条的峰B分别以预 定角度等间隔地形成，从上述轮毂1的轴心向放射方向延伸预定长度。换言之，槽A或峰B
8形成为，向与引出以均等的预定角度从轮毂1的轴心向放射方向延伸的多条直线时的各直 线相同的方向延伸预定长度。这些凹条的槽A和凸条的峰B例如如图8所示，在不具有凹凸面的原来的平坦叶 片2的形状(虚线所示的形状)中，以叶片2的正压面为基准面、使外周端2c的一部分以 预定间隔向负压面突出或弯曲，由此，分别形成于叶片2的正压面和负压面。其结果，在上述叶片2的外周端2c中，例如如图8和图9所示，在叶片2的从前缘 2a到后缘部2b的大致整体，将上述交替连续的凹条的槽A和凸条的峰B作为整体，形成相 同厚度的波形部。而且，这样将叶片2的外周端2c形成为波形，由此，例如如图9所示，在该叶片2 的外周端2c中从叶片2的正压面流入负压面的连续的漏流被细分为断续的细流。由此，能 够尽可能地抑制由该漏流引起的现有的具有共同的中心的翼端涡流的发展(参照图19)。其结果，能够降低风扇的噪音和风扇电动机的驱动负荷，进而能够降低对风扇电 动机的输入功率。因此，通过上述第1实施方式的叶片2的后缘部2b的形状抑制向外的流动、以及 降低从正压面到负压面的漏流的效果相加，从而能够提供具有更高的送风性能和送风效 率、且低噪音的螺旋桨式风扇。另外，在本实施方式中，上述凹条面或凸条面的形状可以是由多个平面构成的角 面，也可以是曲面。在凹条面或凸条面的形状是曲面的情况下，空气顺畅地在该曲面上流 动，所以，能够顺畅地实现涡流的细分。另一方面，在凹条面或凸条面的形状是角面的情况下，能够更加有效地实现涡流 的细分。另外，上述凹条面或凸条面例如也可以形成于从上述轮毂1到叶片2的外周端2c 之间的距离R的80% 100%的靠近外周的区域(图7中的队/R为满足以下不等式的范 围、0. 8彡R/R彡1. 0的范围)的一部分或全部。首先，即使在上述凹条面或凸条面形成于从上述轮毂1到叶片2的外周端2c之间 的距离R的80% 100%的区域的一部分的情况下，也不会阻碍上述叶片2原来的主流，能 够将从上述叶片2的正压面流入负压面的连续的漏流细分为断续的流动。由此，能够有效 地抑制由漏流引起的翼端涡流的发展。并且，在上述凹条面或凸条面形成于上述区域的整体的情况下，不会阻碍上述叶 片2原来的主流的流动，能够将从上述叶片2的正压面流入负压面的连续的漏流细分为更 细的断续的流动。由此，能够更加有效地抑制由漏流引起的翼端涡流的发展。(第5实施方式)接着，参照图10说明本发明的第5实施方式的螺旋桨式风扇。在该实施方式中，例如如图10所示，形成有多个凹条部21a 21c和凸条部24a 24c，但是，这些凹条部21a 21c和凸条部24a 24c的宽度与上述第1实施方式不同。 即，其特征在于，上述凹条部21a 21c的径向宽度a c形成为，随着远离轮毂1并接近 外周端2c而减小(a > b > c)。最接近轮毂1的凹条部21a的宽度具有最大宽度，随着接 近外周端2c，减小为凹条部21b、21c的宽度。另外，该情况下，上述凹条部21a 21c内的 凹曲面(弯曲面)的深度(凸条部24a 24c的高度)恒定。
根据这种结构，通过具有在径向逐渐减小的宽度的多个凹条部21a 21c和多个 凸条部24a 24c，能够适当地抑制流量根据离心力的增大作用而逐渐增大的从轮毂1朝向 外周端2c的向外的流动。因此，凹条部21a 21c和凸条部24a 24c与第1实施方式的凹条部21 23 和凸条部26 28同样发挥作用，螺旋桨式风扇的送风性能(效率、送风音)提高。(第6实施方式)接着，参照图11说明本发明的第6实施方式的螺旋桨式风扇。在该实施方式的结构中，例如如图11所示，与第5实施方式的不同之处在于，多个 凹条部21a 21c和凸条部24a 24c的径向宽度a c形成为随着远离轮毂1并接近外 周端2c而增大，其他结构相同。(a<b<c)。根据这种结构，通过具有在径向逐渐增大的 宽度的多个凹条部21a 21c和多个凸条部24a 24c，能够适当地抑制流量根据离心力的 增大作用而逐渐增大的从轮毂1朝向外周端2c的向外的气流。因此，得到与第5实施方式相同的作用，螺旋桨式风扇的送风性能(效率、送风音)提尚。(第7实施方式)接着，参照图12说明本发明的第7实施方式的螺旋桨式风扇。在该实施方式中，例如如图12所示，与上述第1实施方式同样形成有多个凹条部 21a 21c和凸条部24a 24c，但是，其特征在于，这些凹条部21a 21c的深度Ii1 h3 形成为，随着远离轮毂1并接近外周端2c而逐渐变浅，这点与第1实施方式不同(hi > h2 >h3)。另外，该情况下，上述凹条部21a 21c内的弯曲面的宽度(凸条部24a 24c相 互间的间隔)恒定。根据这种结构，通过具有从轮毂1到外周端2c逐渐变浅的深度h的多个凹条部 21a 21c和与其对应具有逐渐降低的高度的多个凸条部24a 24c，能够适当地抑制流量 根据离心力的增大作用而逐渐增大的从轮毂1到外周端2c的气流。因此，得到与第1实施方式相同的作用，螺旋桨式风扇的送风性能(效率、送风音)提尚。(第8实施方式)接着，参照图13说明本发明的第8实施方式的螺旋桨式风扇。在该实施方式中，例如如图13所示，其特征在于，多个凹条部21a 21c的深度 形成为，随着远离轮毂1并接近外周端2c而逐渐变深，这点与第7实施方式不同(hi < h2 < h3)。根据这种结构，通过具有随着从轮毂1接近外周端2c而逐渐变深的深度的多个凹 条部21a 21c和具有随着接近该外周端2c而逐渐变高的高度的多个凸条部24a 24c， 能够适当地抑制流量根据离心力的增大作用而逐渐增大的从轮毂1到外周端2c的气流。因此，得到与第7实施方式相同的作用，螺旋桨式风扇的送风性能(效率、送风音)提尚。(第9实施方式)接着，参照图14和图15说明本发明的第9实施方式的螺旋桨式风扇。在该实施方式中，例如如图14和图15所示，其特征在于，多个凹条部21a 21f的径向宽度a f和深度Ill h6这两个尺寸形成为，分别随着远离轮毂1并接近外周端2c 而减小，这点与第1实施方式不同(&>13>(；>(1>6>€且111>112>113>114>115>
h6) ο 另外，在图4中，凸部26a 26f与正压面的凹条部21a 21e对应地形成于负压根据这种结构，通过具有在径向逐渐增大的宽度和深度(凸条部的高度)的凹条 部21a 21f和凸条部24a 24e，能够适当地抑制流量根据离心力的增大作用而逐渐增大 的从轮毂1朝向外周端2c的向外的流动。因此，得到与第1实施方式相同的作用，螺旋桨式风扇的送风性能(效率、送风音)提尚。(第10实施方式)另外，在上述第9实施方式中，凹条部21a 21e的径向宽度a e和深度Ii1 h5也可以与上述第9实施方式相反地形成。凹条部21a 21e的宽度a e和深度Ii1 h5也可以形成为，随着远离轮毂1并接近外周端2c而增大(a < b < c < d < e且Ill > h2 > h3 > h4 > h5)。即使是这种结构，也与上述情况同样，通过具有在径向逐渐增大的宽度和深度 (高度)的凹条部21a 21e和凸条部24a 24e，能够适当地抑制流量根据离心力的增大 作用而逐渐增大的从轮毂1到外周端2c的气流。(第11实施方式)接着，参照图16说明本发明的第11实施方式的螺旋桨式风扇。在该实施方式中，例如如图16所示，凹条部21a 21c的径向宽度与上述第1实 施方式不同。详细地讲，外周端2c附近的凹条部21c的宽度c最大，接近轮毂1的凹条部 21a的宽度a次大，凹条部21c和凹条部21a之间的中间的凹条部21b的宽度b最小(c > a > b)。这样，在本实施方式中，其特征在于，凹条部21a 21c的径向宽度不规则地配置。 该情况下，凹条部21a 21c的深度可以恒定，也可以与宽度同样地变更。即使是这种结构，也能够适当地抑制流量根据离心力的增大作用而增大的从轮毂 1到外周端2c的气流。(第12实施方式)接着，参照图17说明本发明的第12实施方式的螺旋桨式风扇。在该实施方式中，在叶片2的正压面形成有凹条部21 23和凸条部24、25，但是， 例如如图17所示，其特征在于，叶片2的负压面形成为平坦面。根据这种结构，通过图17所示的多个凹条部21a 21c的弯曲面和凸条部24a 24c的壁面，也能够适当地抑制流量根据离心力的增大作用而逐渐增大的从轮毂1朝向外 周端2c的向外的气流。因此，得到与第1实施方式相同的作用，螺旋桨式风扇的送风性能(效率、送风音)提尚。在该实施方式中，例如适用于叶片2本身的壁厚大、且难以轻易弯曲的厚壁翼的 风扇。(其他实施方式)
(1)关于凹条部21 23、21a 21f的宽度a f和深度Ii1 h6与叶片2的形 状之间的关系以上各实施方式所示的凹条部21 23、21a 21c、21a 21e、21a 21f的弯曲 面(凹曲面)的宽度和深度、配置以及组合可以任意变更。并且，凹条部21 23、21a 21f不限于规则地配置的情况，在不规则地配置的情况下，也能够充分得到必要的向外的流 动的抑制作用。优选考虑与叶片2的整体形状(例如径向的翘曲程度等)的关系，来适当 选择设定凹条部21 23、21a 21f (例如在运转状态变化时，使叶片2的翘曲形状和流动 的形态一致)，以得到最有效的效果的方式进行设计。(2)关于喇叭口 4另外，在以上的各实施方式中，分别具有喇叭口 4，但是，也可以省略喇叭口 4。根 据本发明的主旨，即使是不具有喇叭口 4的螺旋桨式风扇，该螺旋桨式风扇当然也可以充 分有效地发挥功能。
1权利要求
一种螺旋桨式风扇，该螺旋桨式风扇具有与作为驱动源的风扇电动机连接的轮毂；以及以呈放射状延伸的方式设于该轮毂的外周的多片叶片，其特征在于，在上述各叶片的后缘部的正压面中具有在周向延伸且在径向并列设置的分别具有凹部面的多个凹条部；以及在相邻的2个所述凹条部之间形成的凸条部。
2.一种螺旋桨式风扇，其中，所述各凹条部的凹部面为曲面。
3.一种螺旋桨式风扇，其中，所述各凹条部由弯曲部构成。
4.根据权利要求1所述的螺旋桨式风扇，其中， 所述各凹条部的剖面为圆弧状。
5.根据权利要求1 4中的任一项所述的螺旋桨式风扇，其中，所述各叶片在所述正压面的相反侧具有负压面，在所述各叶片的后缘部的负压面形成 有与所述各凹条部对应的凸部。
6.根据权利要求1 5中的任一项所述的螺旋桨式风扇，其中， 所述各凹条部在径向分别具有不同的宽度。
7.根据权利要求6所述的螺旋桨式风扇，其中，所述各凹条部的宽度在径向形成为，随着远离所述轮毂且接近对应的所述叶片的外周 缘而变窄。
8.根据权利要求1 7中的任一项所述的螺旋桨式风扇，其中， 所述各凹条部分别具有不同的深度。
9.根据权利要求8所述的螺旋桨式风扇，其中，所述各凹条部的深度形成为，随着远离所述轮毂且接近对应的所述叶片的外周缘而变浅。
10.根据权利要求1 9中的任一项所述的螺旋桨式风扇，其中，在所述各叶片的径向外方还具有以包围所述多个叶片的周围的方式设置的喇叭口，所 述各叶片具有从前缘延伸到后缘部的预定的翼弦长，所述各凹条部设于对应的所述叶片的 后缘部中比翼弦长的大致中点靠近后缘的由上述喇叭口包围的区域。
11.根据权利要求1 10中的任一项所述的螺旋桨式风扇，其中，所述各叶片具有从前缘延伸到后缘部的预定的翼弦长，上述各凹条部形成为，随着接 近翼弦长的中点而逐渐变小，成为与对应的所述叶片的正压面相同的平面。
12.根据权利要求1 11中的任一项所述的螺旋桨式风扇，其中，所述各叶片具有从前缘延伸到后缘的预定的翼弦长，上述各凹条部形成于对应的所述 叶片的距前缘为翼弦长的30% 100%的区域。
13.根据权利要求1 12中的任一项所述的螺旋桨式风扇，其中，上述各凹条部形成于从所述轮毂到对应的所述叶片的外周端之间的距离的0% 85%的区域的一部分。
14.根据权利要求1 13中的任一项所述的螺旋桨式风扇，其中，上述各凹条部形成于从所述轮毂到对应的所述叶片的外周端之间的距离的0% 85%的区域的整体。
全文摘要
本发明提供螺旋桨式风扇。螺旋桨式风扇具有轮毂(1)、以及以呈放射状设于该轮毂(1)的外周的多个叶片(2)。在叶片(2)的后缘部(2b)的正压面，在径向并列设有向风扇的旋转方向延伸的多个弯曲面状的凹条部(21～23)。在相邻的凹条部(21～23)之间形成有凸条部(24、25)。通过凹条部(21～23)的弯曲面和凸条部(24、25)，来抑制由离心力引起的向外的气流。由此，叶片(2)的正压面上的气流容易沿着上述凹条部(21～23)流动。其结果，气流不会集中于叶片(2)的外周部，叶片(2)的外周端(2c)和轮毂(1)之间的气流的速度差、风量差减小，叶片(2)在其整体中发挥功能。因此，螺旋桨式风扇的送风性能(效率、送风音)提高。
文档编号F04D29/38GK101910645SQ20098010146
公开日2010年12月8日 申请日期2009年1月5日 优先权日2008年1月7日
发明者中川优, 山本治郎 申请人:大金工业株式会社
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