專利名稱：軸流送風(fēng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于換氣扇或空調(diào)等的軸流送風(fēng)機(jī)。

背景技術(shù)：
作為目前的軸流送風(fēng)機(jī)具有軸轂部和旋轉(zhuǎn)葉片，所述軸轂部安裝有旋轉(zhuǎn)葉片、進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；所述旋轉(zhuǎn)葉片由面對旋轉(zhuǎn)方向的葉片前緣部、面對旋轉(zhuǎn)方向的相反方向的葉片后緣部以及與上述軸轂部相對的葉片外周部形成一周，在這樣的軸流送風(fēng)機(jī)中，使對應(yīng)于存在于從上述軸轂部到位于上述葉片外周部之間的彎曲點之間的第一區(qū)域中的、各翼弦線中心點的第一前傾角一定，且使對應(yīng)于存在于上述第一區(qū)域和上述葉片外周部之間的第二區(qū)域中的、各翼弦線中心點的第二前傾角大于上述第一前傾角(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1日本專利第3203994號公報 但是，根據(jù)上述現(xiàn)有的技術(shù)，雖然可以降低因葉梢渦流引起的噪音，但通過在旋轉(zhuǎn)葉片上形成第一、第二前傾角，葉片外周部從軸轂部向前方(上游側(cè))突出很多，因此，軸流送風(fēng)機(jī)的軸方向的尺寸增加。因此，具有整個產(chǎn)品的尺寸增大的問題。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述問題而提出的，其目的在于獲得可不增加軸流送風(fēng)機(jī)的軸方向的尺寸、而降低噪音的軸流送風(fēng)機(jī)。
為了解決上述課題、實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供一種軸流送風(fēng)機(jī)，具有軸轂部和多個旋轉(zhuǎn)葉片，所述軸轂部被電動機(jī)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動；所述多個旋轉(zhuǎn)葉片放射狀地安裝在所述軸轂部上、向旋轉(zhuǎn)軸方向送風(fēng)，其特征在于，使所述旋轉(zhuǎn)葉片的、從所述軸轂部到徑方向中間部的彎曲點的第一區(qū)域中的翼弦中心線，以大于0°的一定的第一前傾角向上游側(cè)傾斜，使從所述彎曲點到葉片外周部的第二區(qū)域中的翼弦中心線比所述第一前傾角更向上游側(cè)傾斜，且使所述葉片外周部上的翼弦中心線的切線的前傾角在30°～45°的范圍內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明，可起到以下效果，即，不增大旋轉(zhuǎn)葉片的軸方向尺寸，就可得到降低因葉梢渦流而引起的噪音、且送風(fēng)性能降低少的軸流送風(fēng)機(jī)。



圖1是軸流送風(fēng)機(jī)的葉輪的立體圖。
圖2是將葉輪向與旋轉(zhuǎn)軸直交的平面投影的平面投影圖。
圖3是將圖2中的各翼弦線中心點Pr’的軌跡以半徑R向包括旋轉(zhuǎn)軸和OX軸的垂直平面上旋轉(zhuǎn)投影的圖。
圖4是與表示本發(fā)明的實施方式的翼弦中心線Pr1的圖3相同的圖。
圖5是表示實施方式的各翼弦線中心點Pr2的軌跡(翼弦中心線Pr1)的定義方法的與圖4相同的圖。
圖6是實驗性地求出實施方式的葉輪的流量系數(shù)與單位噪音KT、流量系數(shù)與風(fēng)扇效率ηs的關(guān)系的結(jié)果圖。

具體實施例方式 以下，根據(jù)附圖、就本發(fā)明的軸流送風(fēng)機(jī)的實施方式進(jìn)行具體說明。但本發(fā)明并不受該實施方式的限制。
實施方式 圖1是軸流送風(fēng)機(jī)的葉輪的立體圖；圖2是將葉輪向與旋轉(zhuǎn)軸3直交的平面Sc投影的平面投影圖；圖3是從圖2中的軸轂部翼弦線中心點Pb’到外周部翼弦線中心點Pt’的各翼弦線中心點的軌跡圖，即，是關(guān)于Pb’-Pr’-Pt’、將任意半徑R上的各翼弦線中心點Pr’、向包括旋轉(zhuǎn)軸3和OX軸的垂直平面上以半徑R進(jìn)行旋轉(zhuǎn)投影的各翼弦線中心點Pr的軌跡圖；圖4是表示本發(fā)明的實施方式的各翼弦線中心點Pr2的軌跡的與圖3相同的圖；圖5是表示實施方式的各翼弦線中心點Pr2的軌跡的定義方法的與圖4相同的圖；圖6是實驗性地求出實施方式的葉輪的流量系數(shù)與單位噪音(比騒音)KT、流量系數(shù)與風(fēng)扇效率ηs的關(guān)系的結(jié)果圖。
如1所示，實施方式的葉輪具有三根葉片，但本發(fā)明的葉輪的旋轉(zhuǎn)葉片數(shù)量也可以是其他數(shù)量。以下，主要就一個旋轉(zhuǎn)葉片的形狀進(jìn)行說明，其他旋轉(zhuǎn)葉片的形狀也是相同的形狀。
具有三維立體形狀的旋轉(zhuǎn)葉片1被無圖示的電動機(jī)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，放射狀地安裝在圍繞旋轉(zhuǎn)軸3向箭頭4方向旋轉(zhuǎn)的圓柱形的軸轂部2的外周。通過旋轉(zhuǎn)葉片1的旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生箭頭A方向的氣流。
一旦將圖1所示的旋轉(zhuǎn)葉輪1向與旋轉(zhuǎn)軸3直交的平面Sc(參照圖3、圖4)投影，則形成圖2所示的旋轉(zhuǎn)葉片1的形狀。圖2所示的點Pb’表示從軸轂部2的外周上的葉片前緣部1b’到葉片后緣部1c’的翼弦線中心點(中點)。
同樣，Pt’表示從葉片外周部1d上的葉片前緣部1b到葉片后緣部1c’的翼弦線中心點(中點)。圖2所示的線Pr’表示從軸轂部的翼弦線中心點Pb’到外周部的翼弦線中心點Pt’的任意的半徑R上的各翼弦線中心點的軌跡(翼弦中心線)。
圖3是將從圖2中的軸轂部的翼弦線中心點Pb’到外周部的翼弦線中心點Pt’的各翼弦線中心點的軌跡(翼弦中心線)，即，關(guān)于Pb’-Pr’-Pt’，將在任意的半徑R上的各翼弦線中心點Pr’以半徑R向包括旋轉(zhuǎn)軸3和OX軸的垂直平面上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)投影后的各翼弦線中心點Pr’的軌跡(翼弦中心線)圖。
如圖3所示，向包括旋轉(zhuǎn)軸3和OX軸的垂直平面上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)投影后的翼弦中心線Pr(各翼弦線中心點Pr的軌跡)，可作為如下的線進(jìn)行表示，即，從軸轂部的翼弦線中心點Pb到葉片外周部的翼弦線中心點Pt，向空氣流的上游側(cè)傾斜的前傾角δz與垂直于旋轉(zhuǎn)軸3的平面Sc形成一定角度的線。
圖4的虛線所示的翼弦中心線Pr，是圖3所示的、前傾角δz為一定角度的旋轉(zhuǎn)葉片1的翼弦中心點的軌跡，使本發(fā)明的實施方式的翼弦中心線Pr1位于翼弦中心線Pr和OX軸(前傾角＝0°)所夾持的區(qū)域內(nèi)，所述翼弦中心線Pr是指從軸轂部的翼弦線中心點Pb到葉片外周部的翼弦中心點Pt’的區(qū)域中、前傾角為一定的情況下的翼弦線中心線，所述OX軸通過軸轂部的翼弦線中心點Pb、與旋轉(zhuǎn)軸3直交。
在翼弦線中心線Pr和翼弦線中心線Pr1中，軸轂部的翼弦線中心點Pb與葉片外周部的翼弦線中心點Pt在同一位置，葉片外周部的翼弦線中心點Pt從OX軸起的距離為H。
圖5表示實施方式的各翼弦線中心點Pr2的軌跡和前傾角。使從旋轉(zhuǎn)軸3起在任意半徑R處的翼弦線中心點為Pr2，使位于翼弦線中心線Pr1上的翼弦線中心點Pr2的、從與旋轉(zhuǎn)軸3直交的OX軸起的距離為Ls。
在實施方式的旋轉(zhuǎn)葉片1中，使從軸轂部2(半徑Rb)到徑方向中間部的彎曲點Pw為止的第一區(qū)域以一定的第一前傾角δzw向上游側(cè)傾斜，使從彎曲點Pw到葉片外周部的第二區(qū)域向上述第一區(qū)域的更上游側(cè)傾斜。
使翼弦中心線Pr1上的彎曲點Pw的半徑為Rw，使第二前傾角為δzt，該第二前傾角δzt是使連接葉片外周部上的翼弦線中心點Pt和軸轂部2的外周上的翼弦中心點Pb的線Pr向上游側(cè)傾斜的角。第一前傾角δzw用以下公式表示。
δzw＝tan-1(Ls/(R-Rb)) (Rb＜R≤Rw) 對應(yīng)于從彎曲點Pw到葉片外周部(半徑Rt)之間的第二區(qū)域中的任意半徑R處的翼弦線中心點Pr2的傾斜角δzd，如下所示地以成為半徑R的n次函數(shù)(1≤n)的方式形成，而且，使葉片外周部的翼弦線中心點Pt上的翼弦中心線Pr1的切線15的傾斜角δzs在30°～45°的范圍內(nèi)。
δzd＝α(R-Rb)n+δzw α＝(δzt-δzw)/(Rt-Rw)n (Rw＜R≤Rt) 另外，也可不將上述的前傾角δzd形成為半徑R的n次函數(shù)(1≤n)，而是使第二區(qū)域中的翼弦中心線Pr1以一定的前傾角直線形地向上游側(cè)傾斜。
如圖6所示，在上述的實施方式的軸流送風(fēng)機(jī)中，使彎曲點半徑Rw＝0.7×Rt，并通過半徑R的二次函數(shù)決定傾斜角δzd，該傾斜角δzd對應(yīng)于從彎曲點Pw到葉片外周部(半徑Rt)之間的第二區(qū)域中的任意半徑R處的翼弦線中心點Pr2，而且，圖6表示在如圖5所示那樣使葉片外周部的翼弦線中心點Pt上的翼弦中心線Pr1的切線15的傾斜角δzs＝30°的情況下以及使切線15的傾斜角δzs＝45°的情況下、實驗性地求出的流量系數(shù)與單位噪音KT、流量系數(shù)與風(fēng)扇效率ηs的關(guān)系的結(jié)果。
如圖6所示，在葉片外周部的翼弦線中心點Pt上的旋轉(zhuǎn)葉片1的翼弦中心線Pr1的切線15的傾斜角δzs為30°的軸流送風(fēng)機(jī)中，在流量系數(shù)大的動作區(qū)域中，與現(xiàn)有的、前傾角δz為一定的軸流送風(fēng)機(jī)相比較，降低了單位噪音KT(-2～-3dB(A))，并且提高了風(fēng)扇效率ηT(1％左右)。
并且，在葉片外周部的翼弦線中心點Pt上的翼弦中心線Pr1的切線15的傾斜角δzs為45°的軸流送風(fēng)機(jī)上，具有風(fēng)扇效率ηT稍微降低的動作區(qū)域，但在開放點上，與現(xiàn)有的、前傾角δz為一定的軸流送風(fēng)機(jī)相比較，降低了單位噪音KT(-2～-3dB(A))，且提高了風(fēng)扇效率ηT(0.5％左右)。
另外，流量系數(shù)、單位噪音KT以及風(fēng)扇效率ηT利用以下公式進(jìn)行定義。
Ф＝Q/((π2/4)D3·(1-υ2)N) KT＝SPLA-10LogQ·(PT2.5) ηT＝(PT·Q)/(60PW) Q風(fēng)量[m3/min] PT全壓[Pa] SPLA噪音特性(A修正)[dB(A)] D軸流送風(fēng)機(jī)外徑[m] υ軸轂比(＝軸轂部外徑/軸流送風(fēng)機(jī)外徑) N轉(zhuǎn)速[rpm] PW軸動力[W] 如上所述，本發(fā)明的軸流送風(fēng)機(jī)適用于換氣扇、空調(diào)等。
權(quán)利要求
1.一種軸流送風(fēng)機(jī)，具有軸轂部和多個旋轉(zhuǎn)葉片，所述軸轂部被電動機(jī)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動；所述多個旋轉(zhuǎn)葉片放射狀地安裝在所述軸轂部上、向旋轉(zhuǎn)軸方向送風(fēng)，其特征在于，
使所述旋轉(zhuǎn)葉片的、從所述軸轂部到徑方向中間部的彎曲點的第一區(qū)域中的翼弦中心線，以大于0°的一定的第一前傾角向上游側(cè)傾斜，使從所述彎曲點到葉片外周部的第二區(qū)域中的翼弦中心線比所述第一前傾角更向上游側(cè)傾斜，且使所述葉片外周部上的翼弦中心線的切線的前傾角在30°～45°的范圍內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的軸流送風(fēng)機(jī)，其特征在于，連接所述軸轂部上的翼弦線中心點和所述第二區(qū)域中的翼弦線中心點的線向上游側(cè)的傾斜角，成為所述第二區(qū)域中的翼弦線中心點的半徑的n次函數(shù)(1≤n)。
3.如權(quán)利要求1所述的軸流送風(fēng)機(jī)，其特征在于，以一定的前傾角使所述第二區(qū)域中的翼弦中心線向上游側(cè)傾斜。
全文摘要
本發(fā)明的目的是獲得可不增加軸流送風(fēng)機(jī)的軸方向的尺寸、而降低噪音的軸流送風(fēng)機(jī)。該軸流送風(fēng)機(jī)，具有軸轂部(2)和多個旋轉(zhuǎn)葉片(1)，軸轂部(2)被電動機(jī)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動；多個旋轉(zhuǎn)葉片(1)放射狀地安裝在所述軸轂部(2)上、向旋轉(zhuǎn)軸(3)方向送風(fēng)，其中，使上述旋轉(zhuǎn)葉片(1)的、從所述軸轂部(2)到徑方向中間部的彎曲點Pw的第一區(qū)域中的翼弦中心線Pr1，以大于0°的一定的第一前傾角δzw向上游側(cè)傾斜，使從所述彎曲點Pw到葉片外周部的第二區(qū)域中的翼弦中心線Pr1比所述第一前傾角δzw更向上游側(cè)傾斜，且使所述葉片外周部上的翼弦中心線Pr1的切線(15)的前傾角δzs在30°～45°的范圍內(nèi)。
文檔編號F04D29/38GK101096965SQ20071011208
公開日2008年1月2日 申請日期2007年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月26日
發(fā)明者新井俊勝, 菊地仁, 荒木克己, 濱田慎悟, 中島誠治, 青木普道 申請人:三菱電機(jī)株式會社