專利名稱：空調(diào)機用送風機葉輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空調(diào)機的送風機中使用的、具有斜流葉片的送風機葉輪，特別是涉及該葉輪的葉片斷面形狀。
背景技術(shù)：
圖8和圖9表示日本專利申請?zhí)亻_2001-234893號公報記載的傳統(tǒng)式軸流送風機結(jié)構(gòu)。即，在圓筒狀的輪轂12上放射狀地設(shè)置有多枚厚翼的翼型的葉片11，構(gòu)成軸流送風機葉輪10。
由圓筒座標B將軸流送風機葉輪10切斷展開的厚翼的翼型結(jié)構(gòu)的葉片是一種圖9的葉片13那樣的形狀。即，翹曲線14的最大翹曲高度位置處于離前緣的弦長40％至50％的位置。又，將該翹曲線14由2條2次曲線構(gòu)成。翼型的最大厚度處于離前緣的弦長40％至50％的位置。
將該軸流送風機10收納在合適的殼體中，通過回轉(zhuǎn)產(chǎn)生送風作用。
關(guān)于斜流送風機的葉輪方面，例如可見日本專利申請?zhí)亻_平1-96499號公報。與通常的斜流葉輪的結(jié)構(gòu)不同，它是一種為了使剝離點位置更加靠近于后緣、將翹曲線的最大翹曲高度位置作成比前緣與后緣的中央更靠近于后緣側(cè)的翹曲形狀的結(jié)構(gòu)。
然而，在上述傳統(tǒng)的軸流送風機的結(jié)構(gòu)中，只是對葉片11的翹曲線14的最大翹曲高度位置和厚翼的翼型的最大厚度位置作了規(guī)定。它是一種將翹曲線作為圓弧翼、僅將最大翹曲高度位置錯開的結(jié)構(gòu)，并且，對于葉片半徑方向的分布，也沒有任何記載。而不過是對葉片13的翼型的最大厚度位置作了規(guī)定。
通常，翹曲線是規(guī)定送風機空氣動力性能的重要因素。若只是將最大翹曲高度位置設(shè)定為離前緣的弦長40％至50％，而未對葉片半徑方向的分布作出規(guī)定，則不能期望獲得充分的空氣動力性能，即，無法提高風扇效率。
葉片13的翼型的最大厚度位置是影響送風機噪音性能的主要因素。之所以說將該位置設(shè)定為離前緣的弦長40％至50％的位置，這是因為在NACA的翼列數(shù)據(jù)中已有記載，又在于降低噪音的效果差的緣故，作為上述已知的原因，我們已通過實驗證實。
又，在上述傳統(tǒng)的斜流送風機的結(jié)構(gòu)方面，也僅公開了從前緣至后緣的翼斷面的形狀特征，而對葉片的半徑方向的分布則無任何的記載。
本發(fā)明的目的在于提供一種可提高空調(diào)機用送風機葉輪的風扇效率的斜流送風機葉輪。

發(fā)明內(nèi)容
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的空調(diào)機用送風機葉輪是在大致圓錐臺狀的輪轂上設(shè)置多枚葉片組成的斜流送風機葉輪中，葉片的外周側(cè)弦長大于輪轂側(cè)弦長，在所述圓錐臺的中心線上具有頂點，以其作為起點形成圓錐，在將所述葉片切斷展開的圓錐座標上的所述葉片的斷面形狀中，其特征在于，翹曲線的最大翹曲高度低于與所述葉片斷面對應(yīng)的圓弧翼的最大翹曲高度，并且，沿所述葉片的半徑方向，將最大翹曲高度與圓弧翼的最大翹曲高度之比r保持一定。
采用上述結(jié)構(gòu)，在分立式空調(diào)機的室外機正常運轉(zhuǎn)期間，向斜流送風機葉輪流入的空氣狀態(tài)能保持穩(wěn)定的正常狀態(tài)。與圓弧翼的場合相比，因翹曲高度低，故對于流入空氣，翹曲線的流線型的程度要強于圓弧翼的場合。這樣，可降低向葉片的抗力，提高風扇效率。該效果通過沿葉片的半徑方向而成立。
技術(shù)方案1記載的發(fā)明所提供的空調(diào)機用送風機葉輪是在大致圓錐臺狀的輪轂上設(shè)置多枚葉片組成的斜流送風機葉輪中，葉片的外周側(cè)弦長大于輪轂側(cè)弦長，在所述圓錐臺的中心線上具有頂點，以其作為起點形成圓錐，在將所述葉片切斷展開的圓錐座標上的所述葉片的斷面形狀中，其特征在于，翹曲線的最大翹曲高度低于與所述葉片斷面對應(yīng)的圓弧翼的最大翹曲高度，并且，沿所述葉片的半徑方向，將最大翹曲高度與圓弧翼的最大翹曲高度之比r保持一定。這里所說的與所述葉片斷面對應(yīng)的圓弧翼，如專家所熟知，是指在所述圓錐座標的葉片斷面中通過賦于前緣點和前緣的入口角及后緣的出口角而決定的單一圓弧翼。
采用上述結(jié)構(gòu)，在分立式空調(diào)機的室外機正常運轉(zhuǎn)期間，向斜流送風機葉輪流入的空氣狀態(tài)能保持穩(wěn)定的正常狀態(tài)。與圓弧翼的場合相比，因翹曲高度低，故翹曲線對于流入空氣的流線型的程度要強于圓弧翼的場合。這樣，可降低向葉片的抗力，提高風扇效率。該效果沿葉片的半徑方向成立。
技術(shù)方案2記載的發(fā)明所提供的空調(diào)機用送風機葉輪，是一種將翹曲線的最大翹曲高度位置存在于沿所有的半徑方向、比圓弧翼的場合即比弦長中央點靠近前緣的結(jié)構(gòu)。并且，采用本結(jié)構(gòu)可獲得如下效果。一般而言，葉片的壓力從前緣向最大翹曲高度位置緩慢下降，從超越最大翹曲高度位置的部分開始壓力相反地上升。與其從噪音不如從風扇效率(靜壓效率)的觀點出發(fā)，無論是葉片的哪一半徑方向，采用本結(jié)構(gòu)，均可增大葉片上升壓部分的弦長及范圍。這樣，由于能加大作為空調(diào)機用的送風機葉輪工作的每個轉(zhuǎn)速的壓力頭(head)，結(jié)果是可提高風扇效率。
技術(shù)方案3記載的發(fā)明所提供的空調(diào)機用送風機葉輪，在斜流送風機葉輪的圓錐臺的中心線上以頂點作為起點的圓錐，在將該葉片切斷展開的座標上的該葉片的斷面形狀中，將厚翼的翼型與翹曲線重疊，作為前緣側(cè)尖的翼型的葉片形狀，使其最大厚度t與弦長C之比t/C處于5％～12％的范圍，并且，將最大厚度沿葉片半徑方向保持一定、或者朝向外周逐漸減小厚度。采用這種結(jié)構(gòu)，與厚度一定的薄翼相比，因葉片作成了厚翼的翼型形狀，故可防止流動的剝離，可發(fā)揮低噪音效果，并可提高風扇效率。又由于翼型的最大厚度沿半徑方向保持一定、或者越向外周越細，因此，即使對于回轉(zhuǎn)時的強度，安全性也高。
附圖的簡單說明圖1為本發(fā)明第1實施例的斜流送風機葉輪的立體圖。
圖2為本發(fā)明第1實施例的斜流送風機葉輪的俯視圖。
圖3為本發(fā)明第1實施例的斜流送風機葉輪的子午面。
圖4為由圖3的O1-A的圓錐將本發(fā)明第1實施例的斜流送風機葉輪切斷展開的圓錐座標上的翹曲線的圖。
圖5為由圖3的O1-A的圓錐將本發(fā)明第2實施例的斜流送風機葉輪切斷展開的圓錐座標上的翹曲線的圖。
圖6為由圖3的O1-A的圓錐將本發(fā)明第3實施例的斜流送風機葉輪切斷展開的圓錐座標上的翹曲線的圖。
圖7為外徑[]415葉輪在分立式空調(diào)機的室外機中的實驗數(shù)據(jù)，記載有本發(fā)明第3實施例的斜流送風機葉輪的葉片所使用的翼型的最大厚度t與弦長C之比以及噪音降低的效果。
圖8為傳統(tǒng)的斜流送風機葉輪的俯視圖。
圖9為傳統(tǒng)的斜流送風機葉輪的子午面。
圖10為傳統(tǒng)的圓弧翼的斜流送風機葉輪中與圖6對應(yīng)的翹曲線的圖。
具體實施例方式
下面參照


本發(fā)明一實施例的斜流送風機葉輪。
(實施例1)參照圖1～圖4說明本發(fā)明的第1實施例。
圖1為空調(diào)用的斜流送風機葉輪的立體圖，圖2為同葉輪的俯視圖，圖3為同葉輪的子午面，圖4為由圖3的O1-A的圓錐將同葉輪切斷展開的圓錐座標上的翹曲線的圖。
如圖所示，在大致圓錐臺狀的輪轂3上設(shè)有多枚薄翼的葉片2組成的斜流送風機葉輪1中，葉片2的外周側(cè)弦長大于輪轂側(cè)弦長，在圓錐臺的中心線O1-O2上具有頂點，由將其作為起點的圓錐O1-A，在將所述葉片2切斷展開的圓錐7座標上的葉片2的斷面形狀中，翹曲線6的最大翹曲高度h低于圓弧翼場合的最大翹曲高度h1，并且，沿所述葉片的半徑方向，將最大翹曲高度與圓弧翼的最大翹曲高度之比r保持一定。
為了確認傳統(tǒng)的圓弧翼及其圓弧翼的最大翹曲高度，使用圖10作如下的定義。一般而言，若決定翼弦長L，求出形成于前緣的翹曲線的接線與前緣的回轉(zhuǎn)軌跡線的接線之間的入口角α和形成于后緣的翹曲線的接線與后緣的回轉(zhuǎn)軌跡線的接線之間的出口角β，則將圓弧翼一義地定義。并且，圓弧翼的最大翹曲高度h1是指翼弦長L的50％位置的翹曲線的高度。
將電機軸固定在斜流送風機葉輪1的輪轂3中，收納于合適的殼體內(nèi)，通過電機回轉(zhuǎn)而產(chǎn)生送風作用。圖2的箭頭表示回轉(zhuǎn)方向。此時，空氣幾乎都從葉片2的前緣4流入，從后緣5流出，屬于空氣動力范圍。
采用上述結(jié)構(gòu)，在分立式空調(diào)機的室外機正常運轉(zhuǎn)期間，向斜流送風機葉輪1流入空氣的狀態(tài)在正常狀態(tài)下是一定的。因與圓弧翼的場合相比翹曲高度低，故翹曲線6對于流入空氣的流線型的程度強于圓弧翼的場合。這樣，可降低向葉片的抗力，提高風扇效率。該效果在葉片的半徑方向成立。
在分立式空調(diào)機的室外機上對外徑[]415的薄翼的斜流送風機進行實驗時，與圓弧翼的場合相比，使用了r＝最大翹曲高度/圓弧翼的最大翹曲高度＝0.6的翹曲線的斜流送風機葉輪1，其效率比可提高6％，同一風量單位的轉(zhuǎn)速比約增加5％。但噪音增加了0.4dB。
又，在空調(diào)用的軸流送風機中，該構(gòu)成及效果也成立。
(實施例2)參照圖5說明本發(fā)明的第2實施例。
圖5為由圖3的O1-A的圓錐將該葉輪切斷展開的圓錐座標上的翹曲線的圖。
如圖所示，提供的空調(diào)機用送風機葉輪結(jié)構(gòu)是，在斜流送風機葉輪1的圓錐臺的的中心線O1-O2上，由以頂點為起點的圓錐，在將所述葉片2切斷展開的圓錐座標7上的葉片2的斷面形狀中，翹曲線6的最大翹曲高度位置L沿所有的半徑方向存在于比圓弧翼場合更加靠近前緣。即，L/C＜0.5。其中，C是葉片的弦長。
采用本結(jié)構(gòu)可獲得如下效果。一般而言，葉片2的壓力從前緣4向最大翹曲高度位置緩慢下降(減壓部)，從超過最大翹曲高度位置的部分開始，壓力相反上升(升壓部)。與其從噪音不如從風扇效率的觀點出發(fā)，葉片2的無論哪一半徑方向均可因該結(jié)構(gòu)而增大葉片的升壓部分的弦長及范圍。這樣，由于能加大作為空調(diào)機用送風機的斜流送風機葉輪1的每個轉(zhuǎn)速的壓力頭，結(jié)果是可提高風扇效率。
在分立式空調(diào)機的室外機上對外徑[]415的薄翼的斜流送風機進行實驗時，與翹曲線為圓弧翼的場合相比，采用L/C＝0.3的翹曲線3的斜流送風機葉輪1其效率比可提高3％，同一風量的轉(zhuǎn)速比約增加3％。但噪音增加了0.4dB。
又，在空調(diào)用的軸流送風機中，該構(gòu)成及效果也成立。
(實施例3)參照圖6和圖7說明本發(fā)明的第3實施例。
圖6為由圖3的O1-A的圓錐將同葉輪切斷展開的圓錐座標上的翹曲線的圖。圖7為外徑[]415的斜流送風機葉輪1在分立式空調(diào)機的室外機中的實驗數(shù)據(jù)，記載有翼型的最大厚度t與弦長C之比以及噪音降低的效果。
如圖所示，提供的空調(diào)機用送風機的斜流送風機葉輪結(jié)構(gòu)是，在斜流送風機葉輪1的圓錐臺的的中心線O1-O2上，在由以頂點為起點的圓錐將所述葉片2切斷展開的圓錐7座標上的葉片2的斷面形狀中，將厚翼的翼型8與翹曲線6重疊，作成前緣4側(cè)尖的翼型8的葉片形狀，使其最大厚度t與弦長C之比t/C處于5％～12％的范圍，并將最大厚度沿葉片半徑方向保持一定、或者朝向外周逐漸減小厚度。
采用這種結(jié)構(gòu)，與厚度一定的薄翼相比，因葉片作成厚翼的翼型形狀，故可防止流動的剝離，可發(fā)揮低噪音效果，并可提高風扇效率。從圖7中可以看出，t/C從5％開始發(fā)揮低噪音效果，約12％時，其效果達到飽和。
又，由于翼型8的最大厚度t沿半徑方向保持一定、或者越向外周越細，因此，即使對于回轉(zhuǎn)時的強度，安全性也高。
又，在空調(diào)用的軸流送風機中，該構(gòu)成及效果也成立。
從上述實施例中可以看出，技術(shù)方案1所述的發(fā)明提供的空調(diào)機用送風機葉輪，是在一種大致圓錐臺狀的輪轂上設(shè)置多枚葉片的斜流送風機葉輪中，葉片的外周側(cè)弦長大于輪轂側(cè)弦長，在所述圓錐臺的中心線上具有頂點并以其作為起點形成圓錐，在將所述葉片切斷展開的圓錐座標上的所述葉片的斷面形狀中，其特征在于，翹曲線的最大翹曲高度低于圓弧翼的最大翹曲高度，并沿該葉片的半徑方向?qū)⒆畲舐N曲高度與圓弧翼的最大翹曲高度之比r保持一定。采用上述結(jié)構(gòu)，在分立式空調(diào)機的室外機正常運轉(zhuǎn)期間，向斜流送風機葉輪流入的空氣狀態(tài)能保持穩(wěn)定的正常狀態(tài)。與圓弧翼的場合相比，因翹曲高度低，故翹曲線對于流入空氣的流線型的程度要強于圓弧翼。這樣，可降低向葉片的抗力，提高風扇效率。該效果沿葉片的半徑方向而成立。
技術(shù)方案2記載的發(fā)明所提供的空調(diào)機用送風機葉輪，是一種將翹曲線的最大翹曲高度位置存在于比圓弧翼的場合更靠近前緣的結(jié)構(gòu)。并且，采用本結(jié)構(gòu)可獲得如下效果。一般而言，葉片的壓力從前緣向最大翹曲高度位置緩慢下降，從超過最大翹曲高度位置的部分開始，壓力相反上升。從風扇效率而不是從噪音的觀點出發(fā)，無論是葉片的哪一半徑方向采用本結(jié)構(gòu)均可增大由葉片的升壓部分的弦長及范圍。這樣，由于能加大作為空調(diào)機用的送風機葉輪的每個轉(zhuǎn)速的壓力頭，結(jié)果是可提高風扇效率。
技術(shù)方案3記載的發(fā)明所提供的空調(diào)機用送風機葉輪，在斜流送風機葉輪的圓錐臺的中心線上，由以頂點為起點的圓錐在將該葉片切斷展開的圓錐座標上的該葉片的斷面形狀中，將厚翼的翼型與翹曲線重疊，作成前緣側(cè)尖的翼型的葉片形狀，使其最大厚度t與弦長C之比t/C處于5％～12％的范圍，并將最大厚度沿葉片半徑方向保持一定、或者朝向外周逐漸減小厚度。采用這種結(jié)構(gòu)，與厚度一定的薄翼相比，因葉片作成了厚翼的翼型形狀，故可防止流動的剝離，可發(fā)揮低噪音效果，并可提高風扇效率。又由于翼型的最大厚度沿半徑方向保持一定、或者越向外周越細，因此，即使對于回轉(zhuǎn)時的強度，安全性也高。
權(quán)利要求
1.一種空調(diào)機用送風機葉輪，系在大致圓錐臺狀的輪轂(3)上設(shè)置多枚葉片(2)的斜流送風機葉輪(1)中，所述葉片(2)的外周側(cè)弦長C大于輪轂側(cè)弦長C，在所述圓錐臺(3)的中心線上具有頂點O1，以其作為起點形成圓錐A，在將所述葉片(2)切斷展開的圓錐座標上的所述葉片的斷面形狀中，其特征在于，翹曲線(6)的最大翹曲高度h低于與所述葉片斷面對應(yīng)的圓弧翼的最大翹曲高度h，并且，沿所述葉片的半徑方向，將最大翹曲高度h與圓弧翼的最大翹曲高度h之比r保持一定。
2.如權(quán)利要求1所述的空調(diào)機用送風機葉輪，其特征在于，所述翹曲線(6)的最大翹曲高度h的位置存在于沿所有的半徑方向、比圓弧翼的場合更靠近前緣(4)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的空調(diào)機用送風機葉輪，其特征在于，將厚翼的翼型與葉片(2)的翹曲線(6)上重疊，前緣(4)側(cè)尖的翼型的葉片形狀為其最大厚度t與弦長C之比t/C處于5％～12％的范圍，并且，將最大厚度t沿所述葉片(2)的半徑方向并保持一定、或者朝向外周逐漸減小厚度。
全文摘要
一種空調(diào)機用送風機葉輪，是在大致圓錐臺狀的輪轂(3)上設(shè)置多枚葉片(2)組成的斜流送風機葉輪中，葉片的外周側(cè)弦長C大于輪轂側(cè)弦長C，在所述圓錐臺的中心線上具有頂點，以其作為起點形成圓錐，在將所述葉片切斷展開的圓錐坐標上的所述葉片的斷面形狀中，其特征在于，翹曲線(6)的最大翹曲高度h低于與圓弧翼場合的最大翹曲高度h，并且，沿所述葉片的半徑方向，將最大翹曲高度h與圓弧翼場合的最大翹曲高度h之比r保持一定。由此，可提高空調(diào)機用送風機葉輪的風扇效率。
文檔編號F04D29/38GK1451880SQ0312290
公開日2003年10月29日 申請日期2003年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月19日
發(fā)明者泉善樹, 杉尾孝, 后藤喜章 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社