CN102345638A

CN102345638A - 斜流风扇和具有该斜流风扇的空调机

Info

Publication number: CN102345638A
Application number: CN2011101688994A
Authority: CN
Inventors: 酒井浩一
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2010-07-27
Filing date: 2011-06-17
Publication date: 2012-02-08
Also published as: JP2012026402A

Abstract

一种斜流风扇和具有该斜流风扇的空调机，该斜流风扇包括可旋转驱动的轮毂(4B)和设置在轮毂(4B)周围并且各自具有前缘(41)和后缘(42)的多个叶片(4A)。前缘(41)具有弯折部(Lc)和基本上平行于与之相邻的一个叶片(4A)的后缘(42)从弯折部(Lc)径向向外延伸的径向外侧线性前缘(41B)。前缘(41)与相邻叶片(4A)的后缘(42)之间的距离被设定成在径向外侧大于在轮毂侧。具有该构造的斜流风扇可降低噪声特别是叶片(4A)的旋转的声音，改善叶片(4A)的送风平衡以提高送风性能，并且提高风扇(4)的制造过程中的生产率。

Description

斜流风扇和具有该斜流风扇的空调机

技术领域

本发明总体涉及安装在空调机的室外单元或室内单元中的斜流风扇，特别但不仅仅涉及效率提高且风量增大的轻量化斜流风扇。本发明还涉及具有这样的斜流风扇的空调机。

背景技术

图7示出常规的斜流风扇，其包括转轴13、固定在转轴13上的轮毂14、和刚性地固定于或与轮毂14一体地形成在轮毂14的外周的多个叶片11。每个叶片11具有弯曲的前缘11a和弯曲的后缘11b(例如，参见日本专利第3608038号)。

然而，在该常规的斜流风扇中，如果前缘11a与相邻叶片的后缘11b之间的间隔没有适当地设计，则从后缘11b产生的后缘涡流将干扰位于下游的叶片11，从而导致噪声增加。特别地，如果相当大的湍流冲击下游叶片11，则叶片旋转的声音将显著增加，这导致在特定频率(转轴13的转速×叶片11的数目)下的不快的噪声。而且，在湍流流场中，叶片11不能充分发挥作用以提供原有的风量或所需的压力增加，从而导致性能降低。

此外，由于每个叶片11的前缘11a和后缘11b均形成为曲线状，因此在风扇的制造过程中，使用例如树脂来成型并不容易，从而导致生产率降低。

发明内容

已经作出本发明以克服上述缺点。

因此，本发明的目的在于提供一种能够提高送风性能、降低噪声和提高生产率的斜流风扇。

为了实现上述和其它目的，根据本发明的斜流风扇包括可旋转驱动的轮毂和设置在轮毂周围并且各自具有前缘和后缘的多个叶片，该前缘具有弯折部和基本上平行于与之相邻的一个叶片的后缘从弯折部径向向外延伸的径向外侧线性前缘，其中，前缘与相邻叶片的后缘之间的距离被设定成在径向外侧大于在轮毂侧。

通过该构造，即使离开叶片的后缘的气流是湍流，也几乎不会冲击位于其下游的另一叶片。因为可以确保特别是在风扇的径向外侧区域的叶片之间的较大的距离，所以没有这种气流的大的冲击或干扰发生，因而使得能够降低噪声，特别是叶片旋转的声音。而且，轮毂侧的叶片的弦长可减小，这进而改善叶片的送风平衡，从而提高送风性能。此外，前缘与相邻叶片的后缘基本上相互平行地延伸，因此制造风扇所需的模具的形成较容易，并且风扇的树脂成型可容易地进行，从而提高生产率。

后缘具有弯折部和从弯折部径向向外延伸的径向外侧线性后缘。该构造可进一步降低噪声特别是叶片旋转的声音，并且便于模具的形成和风扇的成型，从而提高生产率。

前缘具有在轮毂与弯折部之间的轮毂侧线性前缘，并且后缘具有在轮毂与弯折部之间的轮毂侧线性后缘。轮毂侧线性前缘平行于相邻叶片的轮毂侧线性后缘。该构造也可降低噪声特别是叶片旋转的声音，并且便于模具的形成和风扇的成型，从而提高生产率。

而且，轮毂包括轴流部和与轴流部形成的多个斜流部。轴流部具有平行于插入轮毂的转轴延伸的外周面，并且位于前缘与轮毂之间的接合部和相邻叶片的后缘与轮毂之间的接合部之间。每个斜流部具有相对于风扇的旋转方向从后缘向下游延伸的延伸部。

在轴流部的区域中，抑制了对气流的阻力，从而提高了风量性能。另一方面，斜流部的区域起增大压力的作用，因此提高了送风性能。

延伸部优选地具有10mm以上的周向长度，以稳定轮毂和各个叶片的后缘的成型性并提高生产率。

具有上述特征的斜流风扇可应用于空调机。这种类型的空调机低价并且高效。

附图说明

本发明的上述和其它目的和特征，通过以下参照附图对本发明的优选实施方式的说明将更加显而易见，在所有附图中相同的部分由相同的附图标记表示，并且其中：

图1是具有根据本发明的斜流风扇的空调机的室外单元的示意性截面图；

图2是图1的斜流风扇的立体图；

图3是图1的斜流风扇的主视图；

图4是图1的斜流风扇的侧视图；

图5是根据本发明的另一斜流风扇的主视图；

图6是根据本发明的又一斜流风扇的主视图；并且

图7是常规的斜流风扇的立体图。

具体实施方式

本申请基于2010年7月27日在日本提交的申请第2010-167974号，该申请的全部内容通过引用明确地结合于本文中。

图1是具有根据本发明的斜流风扇的空调机的室外单元的截面图，且图2是斜流风扇的立体图。图3和图4分别是斜流风扇的主视图和侧视图。

空调机的室外单元设置有其中形成有吸入口2的主体1。主体1容纳有热交换器3、风扇4、驱动风扇4的风扇电机5、和压缩机8。压缩机8通过隔板9与热交换器3、风扇4和风扇电机5分离。隔板9一体地形成有围绕风扇4的孔或节流部6。主体1还具有在与吸入口2相对的一侧形成的排气格栅7。风扇4包括大致呈截锥形状的轴套或轮毂4B，以及刚性地固定于或与轮毂4B一体地形成在轮毂4B的外周的多个(例如，至少三个)叶片4A。

通过驱动风扇电机5而旋转风扇4，并且由风扇4的旋转引起的空气经由吸入口2流经热交换器3。热交换器3与这样的空气交换热量，该空气进而流入风扇4。风扇4增加空气的速度和压力，并且风速和压力在节流部6的附近达到最大值。其后，空气通过排气格栅7并排出至主体1的外部。图1中的箭头示意性地示出空气流。

如图2和3中所示，每个叶片4A具有相对于风扇4的旋转方向位于上游侧的前缘41、位于前缘41的下游侧的后缘42和配置成连接前缘41与后缘42以形成风扇4的外周的外周缘(尖端部)43。前缘41具有弯折部(凹陷部)Lc，且后缘42具有弯折部(凸出部)Tc。在图3的主视图或从风扇4的前面看到的投影视图中，在弯折部Lc与轮毂4B之间延伸的轮毂侧前缘41A以及从弯折部Lc径向向外延伸的径向外侧前缘41B均形成为基本上直线形。在弯折部Tc与轮毂4B之间延伸的轮毂侧后缘42A以及从弯折部Tc径向向外延伸的径向外侧后缘42B均同样形成为基本上直线形。

径向外侧前缘41B与相邻叶片4A的径向外侧后缘42B相互隔开距离A且基本上相互平行。轮毂侧前缘41A与相邻叶片4A的轮毂侧后缘42A相互隔开距离B且基本上相互平行。距离A大于距离B(A＞B)。

在该构造中，弯折部Tc相对于弯折部Lc总是位于轮毂4B侧。因此，在工作得不太多的轮毂4B附近的叶片4A的弦长缩短，并且弦长的减小改善了叶片4A的送风平衡，从而提高了送风性能。

图3中所示的箭头表示从外周缘43附近的后缘42排出的气流的方向。外周缘43附近的气流由于风扇4的旋转所产生的离心力而具有向风扇4的径向外侧流动的强烈倾向，并且与下游侧叶片4A的前缘41隔开足够的距离A。为此，外周缘43附近的气流在离开后缘42之后不会冲击或干扰下游侧叶片4A，因而不会导致由干扰引起的噪声的增加，特别是叶片旋转的声音的增加。

通常，在湍流流场中，风扇叶片既不能提供足够的风量也不能提供足够的压力，但是具有如上所述的构造的叶片4A可提供这些需要，并且不会降低送风性能。即，叶片的旋转通常引起湍流叶片尾迹(在下游侧的湍流)，进而产生对下游侧叶片的大的阻力，从而降低叶片的速度。然而，根据本发明，湍流叶片尾迹几乎不会对下游侧叶片产生任何影响，因此没有叶片速度的大幅降低发生。

此外，由于径向外侧前缘41B与相邻叶片4A的径向外侧后缘42B基本上相互平行地延伸，并且由于轮毂侧前缘41A与相邻叶片4A的轮毂侧后缘42A类似地基本上相互平行地延伸，因此制造风扇4所需的模具的形成较容易，并且风扇4的成型可容易地进行，从而提高生产率。

如图2至4中所示，轮毂4B由轴流部(圆柱形部)Ha和与轴流部Ha一体形成的多个斜流部(截锥形部)Hm组成。轴流部Ha具有平行于插入轮毂4B中的转轴延伸的外周面。如从风扇4的前面所见，轴流部Ha位于前缘41与轮毂4B之间的接合部和相邻叶片4A的后缘42与轮毂4B之间的接合部之间。每个斜流部Hm具有相对于风扇4的旋转方向从相应的一个叶片4A的后缘42向下游延伸长度C的延伸部(斜流延伸部)Hc。即，斜流部Hm的延伸部Hc在轴流部Ha上形成台阶部分。就轮毂4B和各个叶片4A的后缘42的稳定的可塑性和成型性而言并且就提高的生产率而言，优选地，斜流部Hm的延伸部Hc的周向长度C在10mm以上。

在轴流部Ha的区域中，抑制了对气流的阻力，从而提高了风量性能。尽管前缘41与轮毂4B之间的接合部位于轴流部Ha上，然而整个叶片4A与轮毂4B之间的接合部位于斜流部Hm上。斜流部Hm的区域起提高压力的作用。

根据本发明的轮毂4B同时具有能够抑制对气流的阻力并提高重量性能的轴流部Ha的优点和能够提高压力的斜流部Hm的优点。

这里应该注意的是，每个斜流部Hm的外周面不必是轴向中心线与轮毂4B的转轴的轴向中心线一致的锥台的一部分。

如上所述，根据本发明，轮毂侧前缘41A、径向外侧前缘41B、轮毂侧后缘42A和径向外侧后缘42B各自形成为基本上直线形。而且，轮毂侧前缘41A与相邻叶片4A的轮毂侧后缘42A基本上相互平行，径向外侧前缘41B与相邻叶片4A的径向外侧后缘42B同样基本上相互平行，并且距离A大于距离B。然而，风扇4的构造不限于如上所述的构造，并且通过以下构造可获得同样的效果，其中，至少轮毂侧前缘41A和后缘42的一部分基本上相互平行，并且前缘41与后缘42之间的距离被设定成在径向外侧的距离A大于在轮毂侧的距离B。

举例来说，如图5中所示，后缘42不必具有弯折部Tc。在图5的情况下，整个后缘42形成为基本上直线形并且与基本上直线延伸的径向外侧前缘41B基本上平行地延伸，并且在径向外侧的距离A被设定成大于在轮毂侧的距离B。

替换性地，如图6中所示，轮毂侧前缘41A不必形成为直线形，而是可以形成为曲线。同样地，轮毂侧后缘42A不必形成为直线形，而是可以形成为曲线。

根据本发明的斜流风扇可安装在空调机的室外单元中，并且还可应用于利用其效果的任何其它机器。特别地，根据本发明的斜流风扇可提高例如风量和压力的送风性能，可降低噪声，并且便于模具的制造和使用树脂等的成型，从而实现生产率的提高。因此，根据本发明的斜流风扇被有效地应用于要求低成本高性能风扇的机器。

尽管已参照附图通过实例充分说明了本发明，然而这里应该注意的是，各种变型和改型对于本领域技术人员来说将是显然的。因此，除非这样的变型和改型偏离本发明的实质和范围，否则其应该被认为包括在本发明的实质和范围内。

Claims

1.一种斜流风扇，包括：

可旋转驱动的轮毂；

设置在所述轮毂周围并且各自具有前缘和后缘的多个叶片；并且

所述前缘具有弯折部和基本上平行于与之相邻的一个叶片的后缘从所述弯折部径向向外延伸的径向外侧线性前缘，

其中，所述前缘与所述相邻叶片的所述后缘之间的距离被设定成在径向外侧大于在轮毂侧。

2.根据权利要求1所述的斜流风扇，其中，所述后缘具有弯折部和从所述弯折部径向向外延伸的径向外侧线性后缘。

3.根据权利要求1所述的斜流风扇，其中，所述前缘具有在所述轮毂与所述弯折部之间的轮毂侧线性前缘，并且所述后缘具有在所述轮毂与所述弯折部之间的轮毂侧线性后缘，并且其中，所述轮毂侧线性前缘平行于所述相邻叶片的所述轮毂侧线性后缘。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的斜流风扇，还包括插入所述轮毂中的转轴，其中，所述轮毂包括轴流部和与所述轴流部形成的多个斜流部，所述轴流部具有平行于所述转轴延伸的外周面，并且位于所述前缘与所述轮毂之间的接合部和所述相邻叶片的后缘与所述轮毂之间的接合部之间，每个所述斜流部具有相对于所述风扇的旋转方向从所述后缘向下游延伸的延伸部。

5.根据权利要求4所述的斜流风扇，其中，所述延伸部具有10mm以上的周向长度。

6.一种空调机，包括根据权利要求1至5中的任一项所述的斜流风扇。