CN104641121B - 螺旋桨式风扇以及具备该螺旋桨式风扇的空调机 - Google Patents

Abstract

螺旋桨式风扇(4)具备叶片(12)，叶片(12)呈如下形状：在与代表均方根半径位置(Rr)相比位于径向外侧的外侧区域(12B)具有后缘部(15)的出口角度(θ)的峰值，并且，在与代表均方根半径位置(Rr)相比位于径向内侧的内侧区域(12A)也具有后缘部(15)的出口角度(θ)的峰值。

Description

螺旋桨式风扇以及具备该螺旋桨式风扇的空调机

技术领域

本发明涉及一种螺旋桨式风扇以及具备该螺旋桨式风扇的空调机。

背景技术

以往，已知有用于空调机等的螺旋桨式风扇。如果螺旋桨式风扇旋转，在叶片的外周部附近产生从压力高的压力面侧绕到压力低的负压面侧的空气流(漏流)，因该空气流，在叶片的外周部附近形成涡流(翼尖涡)。此种翼尖涡成为噪音的原因。

专利文献1所公开的螺旋桨式风扇，通过在叶片的外周部设置折弯部来实现翼尖涡的稳定化，试图降低噪音。

然而，若专利文献1那样仅在叶片的外周部设置折弯部，有时并不一定能获得充分的噪音降低效果。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开公报特表2003-072948号

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够实现低噪音化的螺旋桨式风扇。

本发明的螺旋桨式风扇具备叶毂和与所述叶毂连接的叶片，所述叶片呈如下形状：在与代表均方根半径位置相比位于径向外侧的外侧区域具有后缘部的出口角度的峰值，并且，在与所述代表均方根半径位置相比位于径向内侧的内侧区域也具有后缘部的出口角度的峰值，所述后缘部的出口角度是沿周向剖切所述叶片时，在所述后缘部与压力面相切的切线和垂直于螺旋桨式风扇的旋转轴的直线所成的角度，所述代表均方根半径位置是使用由所述叶片的代表半径R和所述叶毂的代表半径r表示的下述式而计算的：代表均方根半径位置Rr＝((R²+r²)/2)⁰ _. ⁵，在所述叶片的外径在旋转轴方向上恒定的情况下，所述叶片的代表半径R为所述叶片的外径的二分之一，在所述叶片的外径在旋转轴方向上不恒定的情况下，所述叶片的代表半径R是最小叶片半径R1和最大叶片半径R2的平均值，在所述叶毂的外径在旋转轴方向上恒定的情况下，所述叶毂的代表半径r为所述叶毂的外径的二分之一，在所述叶毂的外径在旋转轴方向上不恒定的情况下，所述叶毂的代表半径r是最小叶毂半径r1和最大叶毂半径r2的平均值，所述内侧区域的压力面的曲率半径的最大值大于所述外侧区域的压力面的曲率半径的最大值。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式所涉及的空调机的室外机的概略结构的剖视图。

图2是表示本发明的第一实施方式所涉及的螺旋桨式风扇的正视图。

图3是表示螺旋桨式风扇的后缘部的半径位置与出口角度之间的关系的曲线图。

图4的(A)是表示在第一实施方式的螺旋桨式风扇的叶片中与图3的曲线图的5个半径位置A1-A5相对应的半径位置的正视图，(B)是表示在参考例的螺旋桨式风扇的叶片中与图3的坐标图的5个半径位置A1-A5相对应的半径位置的正视图。

图5是用于说明螺旋桨式风扇的代表均方根半径位置的图。

图6是沿叶片的周向剖切的剖视图。

图7的(A)、(B)是图4(A)的VIIA-VIIA线剖视图，(C)是图4(B)的VIIC-VIIC线剖视图。

图8的(A)是第一实施方式所涉及的螺旋桨式风扇中的空气流动的立体图，(B)是概略地表示其空气流动的图。

图9的(A)是表示参考例所涉及的螺旋桨式风扇中的空气流动的立体图，(B)是概略地表示其空气流动的图。

图10的(A)、(B)是比较第一实施方式所涉及的螺旋桨式风扇的特性和参考例所涉及的螺旋桨式风扇的特性的曲线图。(A)表示风量与送风音的关系，(B)表示风量与风扇马达输入的关系。

图11的(A)是表示本发明的第二实施方式所涉及的螺旋桨式风扇的一部分的正视图，(B)是(A)的XIB-XIB线剖视图。

具体实施方式

<空调机的整体结构>

下面，参照附图说明本发明的实施方式所涉及的螺旋桨式风扇以及具备该螺旋桨式风扇的空调机。图1是表示本发明的一实施方式所涉及的空调机的室外机1的概略结构的剖视图。空调机具备图1所示的室外机1和图略的室内机。室外机1具备室外热交换器3、螺旋桨式风扇4、马达5以及图略的压缩机等，这些被收容在外壳2内。所述室内机具备图略的膨胀机构、室内热交换器等。压缩机、室外热交换器3、膨胀机构、室内热交换器以及连接这些的图略的制冷剂配管构成所述空调机的制冷剂回路。

在图1所示的室外机1中，外壳2的背面侧设置有室外热交换器3，在外壳2的前面侧设置有吹出口7，但并不限定于此。在室外机1中，吹出口7例如也可以设置在外壳2的上部。在吹出口7设置有具有格栅结构的风扇罩7a。

螺旋桨式风扇4被配置在外壳2的吹出口7的内侧。螺旋桨式风扇4连接于马达5的轴5a，通过马达5以旋转轴A0为中心旋转。在本实施方式中，螺旋桨式风扇4的旋转轴A0朝向前后方向(水平方向)，但并不限定于此。旋转轴A0例如也可以朝向相对于水平方向倾斜的方向。此外，例如在吹出口7设置在外壳2的上部的室外机1中，螺旋桨式风扇4的旋转轴A0也可以朝向上下方向(铅垂方向)。

在外壳2内设置有包围螺旋桨式风扇4的外周的钟型口6。钟型口6被设置在区域X(吸入区域X)与区域Y(吹出区域Y)之间，其中，区域X与螺旋桨式风扇4相比位于空气流的上游侧，区域Y与螺旋桨式风扇4相比位于空气流的下游侧。钟型口6是沿螺旋桨式风扇4的周围的圆环状的部件，将通过室外热交换器3的空气引导至吹出口7。钟型口6以不与螺旋桨式风扇4接触的方式与螺旋桨式风扇4空开小间隙而被配置。

螺旋桨式风扇4、马达5以及钟型口6构成轴流送风机8。如果该轴流送风机8的马达5驱动而螺旋桨式风扇4旋转，则在吸入区域X与吹出区域Y产生压力差，形成从吸入区域X朝向吹出区域Y的空气流动。

<第一实施方式>

图2是表示本发明的第一实施方式所涉及的螺旋桨式风扇4的正视图。螺旋桨式风扇4具备叶毂11和多个叶片12。在本实施方式中，螺旋桨式风扇4具备3个叶片12，但并不限定于此，也可以具备2个叶片12或4个以上的叶片12。在本实施方式中，叶毂11和多个叶片12通过一体成形而形成，但并不限定于此，也可以通过将分别成形的多个零部件接合而形成。

叶毂11通常呈圆柱形状、圆锥台形状等形状，但并不限定于此。叶毂11具有多个叶片12连接的外周面11a。多个叶片12沿叶毂11的外周面11a以等间隔被配置。例如在圆柱形状的叶毂11的情况下，其外径大致恒定，而例如在圆锥台形状的叶毂11的情况下，其外径随着朝向旋转轴A0方向而变大或变小。此外，叶毂11也可以为例如将圆柱形状和圆锥台形状组合的形状，还可以为其他形状。螺旋桨式风扇4的旋转轴A0位于叶毂11的中心。

各叶片12具有：位于径向内侧(叶毂11侧)并连接于叶毂11的内周部13；位于旋转方向D的前侧的前缘部14；位于旋转方向D的后侧(旋转方向D的相反侧)的后缘部15以及位于径向外侧的外周部16。各叶片12呈以前缘部14与后缘部15相比整体位于吸入区域X的方式扭曲的形状。此外，各叶片12具有位于吹出口7侧(吹出区域Y侧)的压力面21和位于其相反侧(吸入区域X侧)的负压面22(参照图6)。

如图2所示，外周部16包含叶片12的端部向负压面22侧(吸入区域X侧)折弯的折弯部17和构成叶片12的径向外侧的缘的外周缘部18。外周部16是具有从折弯部17至外周缘部18的宽度的区域。通过设置折弯部17，能够抑制在各叶片12的外周部16附近产生涡流。

折弯部17从前缘部14(或前缘部14附近)延伸至后缘部15。在本实施方式中，外周部16的宽度(折弯部17与外周缘部18的距离)随着朝向后缘部15而变大，但并不限定于此。此外，折弯部17也可省略，此时，外周部16由外周缘部18构成。

(后缘部的出口角度)

接下来，说明第一实施方式的螺旋桨式风扇4的特征，即、后缘部15的出口角度θ。在图3的曲线图中，实线表示图2及图4(A)所示的第一实施方式的螺旋桨式风扇4的后缘部15的半径位置与出口角度θ之间的关系，虚线表示图4(B)的参考例的螺旋桨式风扇104的后缘部115的半径位置与出口角度θ之间的关系。

简单说明参考例的螺旋桨式风扇104。参考例的螺旋桨式风扇104具备叶毂111和三个叶片112。各叶片112具有内周部113、前缘部114、后缘部115以及外周部116(折弯部117、外周缘部118)。此外，各叶片112具有压力面121和负压面122(参照图7(C))。

如图3所示，在第一实施方式的螺旋桨式风扇4的各叶片12的后缘部15，出口角度θ的峰值存在多个。具体而言，在各叶片12的后缘部15，出口角度θ的峰值存在两个，其中一个峰值设置在与代表均方根半径位置Rr相比位于径向外侧的外侧区域12B的后缘部15，另一峰值设置在与代表均方根半径位置Rr相比位于径向内侧的内侧区域12A的后缘部15。

此外，在本实施方式中，峰值并不一定指出口角度的最大值。即，在图3所示的曲线图中，相当于向上凸出的折线部分的顶点的出口角度均为峰值。因此，在一个叶片12的后缘部15中，也有时存在互不相同的出口角度的多个峰值。

相对于此，在图4(B)所示的参考例的各叶片12的后缘部15，出口角度θ的峰值只存在一个。该峰值设置在与代表均方根半径位置Rr相比位于径向外侧的外侧区域的后缘部115。该参考例中的后缘部115的出口角度θ被设计成随着从内周部113朝向外周部116侧而逐渐变大，后缘部115的出口角度θ的峰值被设置在与代表均方根半径位置Rr相比位于径向外侧的外侧区域(外周部116的附近位置)。

代表均方根半径位置Rr是将螺旋桨式风扇4(104)的流路面积2等分成中心侧(叶毂侧)和外周侧的半径位置。图5是用于说明螺旋桨式风扇4(104)的代表均方根半径位置Rr的图。代表均方根半径位置Rr是使用由叶片12(112)的代表半径R和叶毂11(111)的代表半径r表示的下述式(1)而计算。

代表均方根半径位置Rr＝((R²+r²)/2)⁰ _. ⁵ ……(1)

叶片的代表半径R如下地求出。

即，叶片的代表半径R在叶片的外径在旋转轴方向上恒定的情况下为该外径的二分之一。

在叶片的外径在旋转轴方向上不恒定的情况下，如下地求出叶片的代表半径R。即，叶片的代表半径R是最小叶片半径R1和最大叶片半径R2的平均值(R＝(R1+R2)/2)。

叶毂的代表半径r在叶毂的外径在旋转轴方向上恒定的情况下为该外径的二分之一的值。

在叶毂呈例如圆锥台形状的情况那样叶毂的外径在旋转轴方向上不恒定的情况下，叶毂的代表半径r如下地求出。

即，叶毂的代表半径r是最小叶毂半径r1和最大叶毂半径r2的平均值(r＝(r1+r2)/2)。

图3所示的5个半径位置A1-A5与图4(A)、(B)所示的半径位置A1-A5相对应。例如半径位置A1是当如图4(A)、(B)所示那样正面观察螺旋桨式风扇时，以旋转轴A0为中心的半径A1的圆和叶片12(112)重叠的位置。由于对于半径位置A2-A5而言也相同，因此省略说明。

在图4(A)、(B)的第一实施方式以及参考例中，半径位置A3与代表均方根半径位置Rr一致，但并不限定于此。半径位置A3具有在两个峰值之间的最小的出口角度θ3。半径位置A1、A2位于与半径位置A3相比处于叶毂11侧的内侧区域12A。半径位置A4、A5位于与半径位置A3相比处于外周部16侧的外侧区域12B。

图6是沿周向剖切叶片12的剖视图(例如图4的半径位置A3的剖视图)。在图6所示的剖视图中，后缘部15的出口角度θ是在后缘部15与压力面21相切的切线L3和垂直于螺旋桨式风扇4的旋转轴A0的直线L4所成的角度。

在第一实施方式中，如图3所示，内侧区域12A的出口角度θ的峰值、即内侧区域12A的出口角度θ的最大值是半径位置A2(第一峰值位置)的出口角度θ2。此外，外侧区域12B的出口角度θ的峰值、即外侧区域12B的出口角度θ的最大值是半径位置A4(第二峰值位置)的出口角度θ4。

半径位置A3的出口角度θ3小于出口角度θ2、θ4。在本实施方式中，在峰值位置间(半径位置A2与半径位置A4之间)，出口角度θ的最小值是代表均方根半径位置Rr(半径位置A3)的出口角度θ3，但并不限定于此。峰值位置间的出口角度θ的最小值也可以为从代表均方根半径位置Rr偏离的位置的出口角度。

在本实施方式中，后缘部15的出口角度θ从内周部13至半径位置A2逐渐变大，从半径位置A4至外周部16(折弯部17)逐渐变小。此外，后缘部15的出口角度θ从半径位置A2至半径位置A3逐渐变小，从半径位置A3至半径位置A4逐渐变大。即，本实施方式的后缘部15的出口角度θ如图3所示以大致M字状变化。

对于峰值位置的出口角度θ2、θ4与其间的最小值即出口角度θ3之差举出具体例则如下所述。即，出口角度θ2与出口角度θ3之差例如可以设定在0.5度～10度的范围或1度～5度的范围。此外，出口角度θ4与出口角度θ3之差例如可以设定在0.5度～10度的范围或1度～5度的范围。

此外，图3中作为实施方式而示出的一例中，半径位置A2(第一峰值位置)的出口角度θ2与半径位置A4(第二峰值位置)的出口角度θ4为相同值，但并不限定于此。出口角度θ2与出口角度θ4也可以为互不相同的值。具体而言，出口角度θ2可以大于出口角度θ4，也可以小于出口角度θ4。

(压力面的曲率半径)

接下来，说明第一实施方式的螺旋桨式风扇4的其他特征、即压力面21的曲率半径。图7(A)、(B)是图4(A)的VIIA-VIIA线剖视图。图7(A)、(B)是以包含旋转轴A0的平面剖切第一实施方式的螺旋桨式风扇4时的剖视图。图7(C)是图4(B)的VIIC-VIIC线剖视图。图7(C)是以包含旋转轴A0的平面剖切参考例的螺旋桨式风扇104时的剖视图。

如图7(A)所示，在第一实施方式的螺旋桨式风扇4中，内侧区域12A的压力面21A(内侧压力面21A)包含凹曲面，外侧区域12B的压力面21B(外侧压力面21B)也包含与所述凹曲面不同的凹曲面。在本实施方式中，外侧压力面21B是代表均方根半径位置Rr与外周部16的折弯部17之间的区域。

内侧压力面21A的凹曲面和外侧压力面21B的凹曲面经由代表均方根半径位置Rr而相邻。换言之，内侧压力面21A的凹曲面和外侧压力面21B的凹曲面在径向上排列设置。如图7(A)所示，这两个凹曲面被连接的代表均方根半径位置Rr以及其附近的压力面21C为凸曲面。

内侧压力面21A的凹曲面沿周向从前缘部14形成至后缘部15，外侧压力面21B的凹曲面也沿周向从前缘部14形成至后缘部15。

内侧压力面21A其整体可以为凹曲面，但并不限定于此。在本实施方式中，内侧压力面21A中的代表均方根半径位置Rr侧的区域为凹曲面，而内周部13侧的区域为平面或者具有接近平面的大致平坦的形状。此外，外侧压力面21B其整体可以为凹曲面，但并不限定于此。在本实施方式中，外侧压力面21B的大致整体为凹曲面。

此外，负压面22以叶片12的厚度整体上不大变化的程度沿压力面21而形成。因此，位于压力面21的凹曲面的背面侧的负压面22为凸曲面。

内侧压力面21A的曲率半径的最大值大于外侧压力面21B的曲率半径的最大值。此外，内侧区域12A的负压面22A(内侧负压面22A)的曲率半径的最大值大于外侧区域12B的负压面22B(外侧负压面22B)的曲率半径的最大值。即，内侧压力面21A具有与外侧压力面21B相比呈平坦的形状。对于内侧压力面21A的平坦的形状也可如下地进行说明。

即，在图7(B)的剖视图中，画出连接压力面21的内周部13侧的端部T1和压力面21与代表均方根半径位置Rr的交点T2的假想直线L5。此外，画出连接压力面21的外周部16(在本实施方式中为折弯部17)侧的端部T3和压力面21与代表均方根半径位置Rr的交点T2的假想直线L6。在第一实施方式中，假想直线L5与压力面21(内侧压力面21A)的距离的最大值D1小于假想直线L6与压力面21(外侧压力面21B)的距离的最大值D2。

在图7(B)的剖视图中，成为最大值D1的压力面21上的位置被设置在与端部T1相比接近交点T2的位置。即，成为最大值D1的压力面21上的位置在内侧压力面21A中不是设置在内周部13侧，而是设置在偏靠代表均方根半径位置Rr侧的位置。即，叶片12的内侧区域12A的内周部13侧的部位与内侧区域12A的外周部16侧(代表均方根半径位置Rr侧)的部位相比具有平坦的形状(二维性的形状)。

相对于此，图7(C)所示的参考例的螺旋桨式风扇中，各叶片112的压力面121的内周部113至外周部116的折弯部117的区域是由一个大的凹曲面形成。该压力面121的背面侧的负压面122具有与压力面121相对应的形状。即，负压面122的内周部113至外周部116的折弯部117的区域由一个大的凸曲面形成。

如图7(C)所示，参考例的各叶片112具有沿径向延伸且与第一实施方式相比向旋转轴A0方向更大地弯曲的三维性的形状。具体而言，在图7(C)所示的剖视图中，画出连接压力面121的内周部113侧的端部T11和压力面121的外周部116(在该参考例中为折弯部117)侧的端部T12的假想直线L11。此时，假想直线L11与压力面121的距离的最大值D11成为与第一实施方式的最大值D1、D2相比相当大的值。

因此，在参考例中，与第一实施方式相比，各叶片112的截面积增大，螺旋桨式风扇整体的体积以及重量也增加。因此，在节省资源、降低成本等观点上存在问题。

此外，参考例的各叶片112具有上述的三维性的形状，因此，因螺旋桨式风扇旋转而产生的应力而容易弹性变形。即，参考例的各叶片112由于是具有多个弹性变形的起点的三维性的形状，因此，旋转时想要变形为二维性的形状的变形模式(想要朝向径向外侧延伸的变形模式)中，容易发生此种弹性变形。因此，参考例的各叶片112需要进行加强以便抑制弹性变形，其结果，存在重量进一步增加的问题。

另一方面，图7(A)、(B)所示的第一实施方式的螺旋桨式风扇4不像参考例那样为一个大凹曲面，而是采用如上所述的将至少两个凹曲面组合的结构。如图7(B)所示，在本实施方式中，两个凹曲面分别具有凹曲面的深度的峰值(最大值D1、D2)。第一实施方式的两个凹曲面的深度D1、D2(最大值D1、D2)小于参考例的凹曲面的深度(最大值D11)。此外，第一实施方式的各凹曲面的径向长度也小于参考例的凹曲面的径向长度。

具有以上特征的第一实施方式的各叶片12与参考例的各叶片112相比为平坦的形状(二维性的形状)。采用此种形状的第一实施方式的叶片12，在从内周部13至外周部16的厚度分布与参考例的叶片112同样的情况下，与参考例相比能够使各叶片12的截面积变小。据此，能够降低各叶片12的重量，因此，与参考例相比，也能够降低螺旋桨式风扇4整体的体积以及重量。

此外，第一实施方式的各叶片12与参考例的叶片112相比为平坦的形状，因此，不容易发生因螺旋桨式风扇4旋转而产生的应力所导致的弹性变形。即，第一实施方式的各叶片12原本为二维性的形状，因此，弹性变形时的变形量小。

另外，图7(A)所示的本实施方式中，沿压力面21流动的空气的运动量如图中用箭头所示，在外侧压力面21B会局部地大幅地变化。相对于此，图7(C)所示的参考例中，如图中用箭头所示，沿压力面121流动的空气的运动量在整个压力面121上变化。

(后缘部的凹部)

接下来，说明第一实施方式的螺旋桨式风扇4的另外的特征、即后缘部15的凹部19。如图4(A)所示，在本实施方式的各叶片12的后缘部15设置有向前缘部14侧凹陷的凹部19。凹部19被设置在包含代表均方根半径位置Rr的区域。该凹部19不是必需的结构，也可省略。凹部19的形状可列举正视时例如为大致V字形状、大致U字形状等，但并不限定于此。

通过在压力面21的压力容易上升的后缘部15的代表均方根半径位置Rr设置凹部19，能够降低后缘部15的代表均方根半径位置Rr的压力上升。据此，沿压力面21从前缘部14流到后缘部15侧的空气在后缘部15附近以避开代表均方根半径位置Rr的方式流向叶毂11侧和外周部16侧，因此，能够进一步提高将气流沿周向引导的效果。利用该凹部19的向周向的引导效果和利用以代表均方根半径位置Rr为界在叶毂11侧和外周部16侧分别设置出口角度θ的峰值的引导效果互起作用，能够进一步提高沿周向引导气流的效果。

此外，在本实施方式中，凹部19的底部19a(凹部19中位于旋转方向D的最前方的部分)处于代表均方根半径位置Rr，但并不限定于此。当凹部19的底部19a处于代表均方根半径位置Rr时，能够进一步提高上述的引导效果。

(旋转时的空气流动)

接下来，与参考例比较说明第一实施方式的螺旋桨式风扇4的旋转时的空气流动。图8(A)是表示第一实施方式所涉及的螺旋桨式风扇中的空气流动的立体图，图8(B)是概略地表示该空气流动的图。图9(A)是表示参考例所涉及的螺旋桨式风扇中的空气流动的立体图，图9(B)是概略地表示该空气流动的图。

如图8(A)、(B)所示，在第一实施方式的螺旋桨式风扇4中，尤其在内侧区域12A空气流动被导向周向的效果高，其结果，向外周部16侧的流动得到抑制。

相对于此，在图9(A)、(B)所示的参考例中，在内侧区域空气流动被导向周向的效果低，空气容易流向外周部116侧。

其结果，如图10(A)所示的第一实施方式中，与参考例相比，送风音大幅度降低。而且，在第一实施方式中，在获得送风音的降低效果的情况下，以与图10(B)所示的参考例大致相等的风扇马达输入获得相等的风量。在第一实施方式中，在无需牺牲送风性能的情况下减少重量。

<第二实施方式>

图11(A)是表示本发明的第二实施方式所涉及的螺旋桨式风扇4的一部分的正视图，图11(B)是图11(A)的XIB-XIB线剖视图。

在该第二实施方式的螺旋桨式风扇4中，各叶片12具有与参考例同样的三维形状，在这一点上不同于第一实施方式。即，如图11(B)所示，在第二实施方式的各叶片12中，压力面21中从内周部13至外周部16的折弯部17的区域由一个大的凹曲面形成。

但是，在第二实施方式中，各叶片12例如具有与图3所示的第一实施方式同样的出口角度θ的特征，在这一点上不同于参考例。即，在第二实施方式中，各叶片12呈如下形状，即：在与代表均方根半径位置Rr相比位于径向外侧的外侧区域12B具有后缘部15的出口角度θ的峰值，并且，在与代表均方根半径位置Rr相比位于径向内侧的内侧区域也具有后缘部15的出口角度θ的峰值。

<实施方式的概括>

如以上说明，第一实施方式以及第二实施方式采用将螺旋桨式风扇4的流路面积2等分为径向内侧和径向外侧的代表均方根半径位置Rr作为基准，使占流路面积的一半的外侧区域12B和占流路面积的剩下的一半的内侧区域12A分别具有将空气导向周向的功能，由此能够有效地降低噪音。

即，在这些结构中，通过采用在外侧区域12B具有后缘部15的出口角度θ的峰值的叶片形状，在外侧区域12B的后缘部15的风扇的工作量变多，能够提高将沿外侧区域12B的压力面21流动的空气导向周向的效果。而且，在这些结构中，通过采用在内侧区域12A也具有后缘部15的出口角度θ的峰值的叶片形状，在内侧区域12A的后缘部15的风扇的工作量变多，也能够提高将沿内侧区域12A的压力面21流动的空气导向周向的效果。据此，能够抑制气流流向外周部16侧(翼端侧)，因此，在外周部16附近从压力面21侧绕到负压面22侧的空气流(漏流)的增大得到抑制。其结果，因漏流导致的翼尖涡的产生得到抑制，从而能够降低噪音。此外，通过使漏流的增大得到抑制，风扇性能的下降也得到抑制。

在第一实施方式，内侧区域12A的压力面21的曲率半径的最大值大于外侧区域12B的压力面21的曲率半径的最大值。即，在该实施方式中，由于内侧区域12A与外侧区域12B相比曲率半径的最大值小具有更平坦的形状，因此，尤其在内侧区域12A能够减少叶片12的截面积。据此，能够实现叶片12的轻量化，并且抑制体积增加。

在第一实施方式中，内侧区域12A的压力面21以及外侧区域12B的压力面21包含凹曲面。在该结构中，内侧区域12A的压力面21以及外侧区域12B的压力面21均具有凹曲面，因此，在各自的区域能够进一步提高将沿压力面21流动的空气导向周向的效果。

而且，在第一实施方式，外侧区域12B的压力面21的最大值小于内侧区域12A的压力面21的最大值，且这些区域12A、12B的压力面均采用包含凹曲面的结构。接近外周部16的外侧区域12B的压力面21与负压面22的压力梯度大，其曲率半径设定得小，由此，能够进一步提高将沿外侧区域12B的压力面21流动的空气导向周向的效果。其结果，在整个压力面21进一步抑制漏流的产生。

在第一实施方式中，在内侧区域12A以及外侧区域12B分别设有一个凹曲面，且也分别存在一个出口角度θ的峰值。能够利用此种较为简单的结构实现低噪音化，并实现叶片12的轻量化以及抑制体积增加。

在第一实施方式以及第二实施方式中，在叶片12的后缘部15，在包含代表均方根半径位置Rr的区域设置有向前缘部14侧凹陷的凹部19。在这些结构中，在压力上升最大的后缘部15的包含代表均方根半径位置Rr的区域设置有凹部19，因此，在该凹部19附近压力上升降低。据此，从前缘部14流到后缘部15侧的空气在后缘部15附近以避开代表均方根半径位置Rr的方式流向叶毂11侧和外周部16侧，因此，能够进一步提高将气流导向周向的效果。

此外，在第一实施方式的各叶片12中，根据如图2中辅助线L1与位置P1及位置P2之间的位置关系可知，相比于前缘部14与内周部13的连接部分的位置P2，前缘部14与外周部16的连接部分的位置P1位于旋转方向D的前侧。

另外，根据如图2中辅助线L2与位置P3及位置P4之间的位置关系可知，在本实施方式的各叶片12中，相比于后缘部15与内周部13的连接部分的位置P4，后缘部15与外周部16的连接部分的位置P3位于旋转方向D的后侧。

相对于此，图4(B)所示的参考例的螺旋桨式风扇中，根据辅助线L12与位置P13及位置P14之间的位置关系可知，在各叶片112中，相比于后缘部115与内周部113的连接部分的位置P14，后缘部115与外周部116的连接部分的位置P13位于旋转方向D的前侧。

因此，在图2所示的第一实施方式中，与图4(B)所示的参考例相比，尤其在内侧区域12A实现尺寸的小型化，据此实现叶片12的轻量化。

<变形例>

以上说明了本发明的实施方式，但本发明并不限定于这些实施方式，在不脱离其主旨的范围内可进行各种变更、改良等。

在所述实施方式中，例示了螺旋桨式风扇使用于空调机的室外机1的情况，但并不限定于此。螺旋桨式风扇也可以例如用作空调机的室内机的风扇，此外，也可以用作换气扇等的风扇。

在第一实施方式，例示了内侧区域12A的压力面21A和外侧区域12B的压力面21B分别含有凹曲面的情况，但并不限定于此。可举出例如内侧区域12A的压力面21A为平面，外侧区域12B的压曲面为弯曲面(凹曲面或凸曲面)的结构。此外，也可举出内侧区域12A的压力面21A为弯曲面(凹曲面或凸曲面)，外侧区域12B的压曲面为平面的结构。

此外，概括说明上述的实施方式，则如下所述。

(1)本发明的螺旋桨式风扇具备叶片，所述叶片呈如下形状：在与代表均方根半径位置相比位于径向外侧的外侧区域具有后缘部的出口角度的峰值，并且，在与所述代表均方根半径位置相比位于径向内侧的内侧区域也具有后缘部的出口角度的峰值。

在该结构中，采用将螺旋桨式风扇的流路面积2等分为径向内侧和径向外侧的代表均方根半径位置作为基准，使占流路面积的一半的外侧区域和占流路面积的剩下的一半的内侧区域分别具有将空气导向周向的功能，由此能够有效地降低噪音。具体而言，则如下所述。

一般来讲，在螺旋桨式风扇旋转时，因压力梯度和离心力的影响，沿压力面流动的空气具有容易流向外周部侧(翼端侧)的倾向。

对此，在该结构中，通过采用在外侧区域具有后缘部的出口角度的峰值的叶片形状，在外侧区域的后缘部的风扇的工作量变多，因此，能够提高将沿外侧区域的压力面流动的空气导向周向的效果。而且，在该结构中，还通过采用在内侧区域也具有后缘部的出口角度的峰值的叶片形状，在内侧区域的后缘部的风扇的工作量变多，因此，也能够提高将沿内侧区域的压力面流动的空气导向周向的效果。据此，能够抑制气流流向外周部侧(翼端侧)，因此，在外周部附近从压力面侧绕到负压面侧的空气流(漏流)的增大得到抑制。其结果，因漏流导致的翼尖涡流的产生得到抑制，从而能够降低噪音。此外，通过抑制漏流的增大，风扇性能的下降也得到抑制。

此外，如上所述，在具备上述结构的螺旋桨式风扇中，从叶片的前缘部流入压力面的空气流向外周部侧(翼端侧)的径向外侧的情况得到抑制，周向的流动占支配地位。据此，能够缩小叶毂的高度(旋转轴A0方向上的叶毂的厚度)，因此，能够使螺旋桨式风扇轻量化。具体而言，则如下所述。

在螺旋桨式风扇中，如果缩小叶毂的高度，则在连接于叶毂的外周面的叶片的内周部(叶片中与叶毂的接合部)也需要缩小叶片高度。所述叶片高度是所述接合部中弧线(camber line)的一端(前缘侧的端)与另一端(后缘侧的端)之间的高低差(旋转轴方向的高低差)。如果所述叶片高度变小，则在所述接合部附近的叶片的工作量(叶片头的上升)变小，从前缘部流入压力面的空气容易朝向工作量大的翼端侧(叶片头的上升大的翼端侧)而流向径向外侧。因此，如果在以往的螺旋桨式风扇中缩小叶毂的高度，则不能使周向的流动占支配地位。想获得所述接合部附近的叶片的工作量(叶片头的上升)，可考虑通过使从所述接合部朝向翼端的扇形的叶片的展开变大，也就是使所述接合部附近的翼弦长度变长，由此使所述接合部附近的压力面的面积变大(增大积分值)的方法。但是，如果采用该方法，叶片的重量会增加，不能使螺旋桨式风扇轻量化。

另一方面，在本发明的螺旋桨式风扇中，如上所述，通过采用呈在外侧区域具有后缘部的出口角度的峰值且在内侧区域也具有后缘部的峰值的形状的叶片，能够使周向的空气流动占支配地位。因此，在本发明的螺旋桨式风扇中，能够在维持使周向的空气流动占支配地位的状态的情况下使叶毂的高度比以往小，从而使螺旋桨式风扇轻量化。

此外，在本发明的螺旋桨式风扇中，所述外侧区域的峰值位置的出口角度和所述内侧区域的峰值位置的出口角度可为相同值，也可为不同值。在不同值的情况下，所述外侧区域的峰值位置的出口角度可为大于所述内侧区域的峰值位置的出口角度的值，也可为小于所述内侧区域的峰值位置的出口角度的值。

(2)在所述螺旋桨式风扇中，优选：所述内侧区域的压力面的曲率半径的最大值大于所述外侧区域的压力面的曲率半径的最大值。

在该结构中，内侧区域与外侧区域相比曲率半径的最大值小而具有更为平坦的形状，因此，特别是在内侧区域能够减小叶片的截面积。据此，能够实现叶片的轻量化，并且抑制体积的增加。

(3)在所述螺旋桨式风扇中，优选：所述内侧区域的所述压力面以及所述外侧区域的所述压力面包含凹曲面。

在该结构中，内侧区域的压力面以及外侧区域的压力面均包含凹曲面，因此，能够进一步提高将在各自的区域沿压力面流动的空气导向周向的效果。

而且，在具备上述(2)和(3)这两个结构的情况下，可获得如下的效果。即，此时，外侧区域的压力面的最大值小于内侧区域的压力面的最大值，并且采用这些区域的压力面均包含凹曲面的结构。接近外周部的外侧区域的压力面与负压面的压力梯度大，因此，通过将其曲率半径设定得小，能够进一步提高将沿外侧区域的压力面流动的空气导向周向的效果。其结果，在压力面整体上进一步抑制漏流的产生。

(4)在所述螺旋桨式风扇中，例示了如下结构：在所述内侧区域以及所述外侧区域各设有一个凹曲面，且所述出口角度的峰值也各存在一个。

(5)在所述螺旋桨式风扇中，优选：在所述叶片的后缘部，在包含所述代表均方根半径位置的区域设置有向前缘部侧凹陷的凹部。

在该结构中，在压力上升最大的后缘部的包含代表均方根半径位置的区域设有凹部，因此，在凹部附近压力上升减少。据此，从前缘部流到后缘部侧的空气在后缘部附近以避开代表均方根半径位置的方式流向叶毂侧和外周部侧，因此，能够进一步提高将气流导向周向的效果。

(6)本发明的空调机具备所述螺旋桨式风扇。因此，在该空调机中噪音得到抑制。

符号说明

1 室外机

2 外壳

3 室外热交换器

4 螺旋桨式风扇

5 马达

6 钟型口

7 吹出口

8 轴流送风机

11 叶毂

12 叶片

12A 内侧区域

12B 外侧区域

13 内周部

14 前缘部

15 后缘部

16 外周部

17 折弯部

18 外周缘部

19 凹部

19a 底部

21 压力面

21A 内侧压力面

21B 外侧压力面

22 负压面

A0 旋转轴

D 旋转方向

Rr 代表均方根半径位置

θ 出口角度

Claims (5)

1.一种螺旋桨式风扇，具备叶毂(11)和与所述叶毂(11)连接的叶片(12)，其特征在于：

所述叶片(12)呈如下形状：在与代表均方根半径位置(Rr)相比位于径向外侧的外侧区域(12B)具有后缘部(15)的出口角度(θ)的峰值，并且，在与所述代表均方根半径位置(Rr)相比位于径向内侧的内侧区域(12A)也具有后缘部(15)的出口角度(θ)的峰值，

所述后缘部(15)的出口角度(θ)是沿周向剖切所述叶片(12)时，在所述后缘部(15)与压力面(21)相切的切线(L3)和垂直于螺旋桨式风扇的旋转轴(A0)的直线(L4)所成的角度，

所述代表均方根半径位置(Rr)是使用由所述叶片(12)的代表半径R和所述叶毂(11)的代表半径r表示的下述式而计算的：

代表均方根半径位置Rr＝((R²+r²)/2)⁰ _. ⁵，

在所述叶片(12)的外径在旋转轴方向上恒定的情况下，所述叶片(12)的代表半径R为所述叶片(12)的外径的二分之一，在所述叶片(12)的外径在旋转轴方向上不恒定的情况下，所述叶片(12)的代表半径R是最小叶片半径R1和最大叶片半径R2的平均值，

在所述叶毂(11)的外径在旋转轴方向上恒定的情况下，所述叶毂(11)的代表半径r为所述叶毂(11)的外径的二分之一，在所述叶毂(11)的外径在旋转轴方向上不恒定的情况下，所述叶毂(11)的代表半径r是最小叶毂半径r1和最大叶毂半径r2的平均值，

所述内侧区域(12A)的压力面(21)的曲率半径的最大值大于所述外侧区域(12B)的压力面(21)的曲率半径的最大值。

2.根据权利要求1所述的螺旋桨式风扇，其特征在于：

所述内侧区域(12A)的所述压力面(21)以及所述外侧区域(12B)的所述压力面(21)包含凹曲面。

3.根据权利要求1所述的螺旋桨式风扇，其特征在于：

在所述内侧区域(12A)以及所述外侧区域(12B)各设有一个凹曲面，且所述出口角度(θ)的峰值也各存在一个。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的螺旋桨式风扇，其特征在于：

在所述叶片(12)的后缘部(15)，在包含所述代表均方根半径位置(Rr)的区域设置有向前缘部侧凹陷的凹部(19)。

5.一种空调机，其特征在于包括：

如权利要求1至3中任一项所述的螺旋桨式风扇(4)。