螺旋桨式风机制造技术

本发明专利技术公开了一种螺旋桨式风机。通过减弱压力面附近的流动在叶片尾边缘处朝向外周侧倾斜的趋势，该螺旋桨式风机可以强力地将流动向内周侧吸引，极大地提高了压力效率。叶片在叶片的尾边缘沿径向的中心部分处设置有朝吸力面升高的凹陷部分，使得凹陷部分至少在叶片的压力面上开口，所述凹陷部分从尾边缘向叶片的前边缘延伸，并且沿着径向截取的凹陷部分的横截面设置有一对侧面部分，该对侧面部分相对于吸力面以预定角度升高并彼此面对。所述侧面部分之间的所述凹陷部分的翼展方向的宽度随着凹陷部分从上游侧向下游侧延伸而增大。

【技术实现步骤摘要】
螺旋桨式风机
本专利技术的多个实施方式涉及用于空调器的螺旋桨式风机的叶片的结构。
技术介绍
如图1所示，当通常的叶片110A（其在其整个主体上按平滑弯曲形状形成，其上没有突起或凹陷部分）旋转时，叶片压力面104A附近的气流由于离心力而在叶片出口（叶片尾边缘103A）处朝向叶片的外边缘倾斜。由于倾斜的气流，风机中心处的圆柱形轮毂111A附近的气流容易变得不稳定，使得压力效率退化。为了解决这个情况，如图2所示，已经尝试通过在螺旋桨式风机100B的叶片尾边缘103B附近形成膨大部分106B使得膨大部分106B以弧形形状膨大并因而朝向吸力面105B凸起，并促进从膨大部分106B的流出，来造成气流在径向上的均匀分布。但是，在叶片尾边缘103B的一部分被形成为膨大的情况下，在距中心相同径向距离处截取的叶片的这个部分的横截面沿旋转方向形成在叶片的整个弦上平滑弯曲的线。于是，在叶片的尾边缘103B处会产生没有被叶片推动的可识别的部分气流，导致弱的鼓风。另外，由于叶片的尾边缘103B具有弧形的膨大部分106B，并且空气沿着大致垂直于该弧的垂直线平滑地流到这个部分，所以将向外倾斜的气流向内吸引的力变弱。因此，传统的螺旋桨式风机不能极大地增加压力效率。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个方面是提供一种螺旋桨式风机，该螺旋桨式风机通过减小压力面上的气流的在叶片尾边缘部分处向外周侧倾斜的趋势并且将气流向内周侧强力地吸引，可以极大地提高鼓风力。本专利技术的另一方面是提供一种螺旋桨式风机，该螺旋桨式风机可以提高叶片的推进力，并减少叶片外周部分处的泄漏气流，由此抑制叶片边缘处涡旋的产生，并改善风机效率。本专利技术的额外的方面部分将在随后的描述中提出，部分将因该描述而显而易见，或者可以通过对本专利技术的实践而被了解。根据本专利技术的一个方面，一种螺旋桨式风机包括多个叶片，所述多个叶片径向布置在圆柱状轮毂的外圆周表面上，并且在轮毂的圆周方向上彼此间隔预定距离，其中，每个叶片在叶片的尾边缘的沿径向的中心部分处设置有朝向吸力面升高的凹陷部分，使得该凹陷部分在叶片的压力面上开放，所述凹陷部分从尾边缘朝向叶片的前边缘延伸，并且该凹陷部分的沿着径向截取的横截面设置有一对侧面部分，所述一对侧面部分相对于吸力面以预定角度升高并且彼此面对，其中，所述凹陷部分在所述侧面部分之间的翼展方向的宽度(span-wisewidth)随着该凹陷部分从上游侧向下游侧延伸而逐渐增大。在如上所述的构造中，所述凹陷部分设置有一对侧面部分，该对侧面部分相对于吸力面以预定角度升高并彼此面对，于是曲率在吸力面和凹陷部分之间极大地变化。于是，将压力面附近的气流拉入凹陷部分中的力可以增大。另外，由于侧面部分之间的翼展方向宽度随着凹陷部分从上游侧向下游侧延伸而逐渐增大，所以在侧面部分的延伸方向与引入到凹陷部分内之前沿着压力面的气流之间可以形成更大的角度，并且由于气流的相对于侧面部分被垂直地引入到凹陷部分中的趋势，可以极大地改变外周附近气流的方向。由此，压力面附近的气流可以容易地被吸引到凹陷部分中，并且被引向外周侧的气流的方向可以被极大地改变至内周侧。因此，可以产生压力面上尾边缘处气流的几乎均匀的分布。尤其是，可以防止内周侧处的气流不稳定而导致噪声或振动，并因此可以增强压力效率。当相对于风机的旋转轴线，叶片的外径被定义为Rt，叶片的内径被定义为Rh，到在叶片的尾边缘处靠近内径侧布置的所述侧面部分之一的端部的半径被定义为Ri，到布置在叶片的尾边缘处并且靠近外径侧的所述侧面部分中的另一个的端部的半径被定义为Ro时，凹陷部分可以形成来使得Ri=Rh+α(Rt-Rh)且Ro=Rh+β(Rt-Rh)，其中：0.2≤α≤0.6，0.6≤β≤0.9。由于凹陷部分形成在以下位置，在该位置，离心气流容易因螺旋桨式风机的旋转产生的离心力而朝向外周倾斜，所以可以有效抑制气流的该趋势。当所述侧面部分中定位在内径侧的一个相对于风机的旋转轴线的倾斜角被定义为θi，且所述侧面部分中定位在外径侧的另一个相对于风机的旋转轴线的倾斜角被定义为θo时，凹陷部分可以满足条件：5°≤θi≤60°,5°≤θo≤60°，且θi≥θo。由此，沿着压力面流动的气流可以被容易地引入到设置于叶片上的凹陷部分内，并且沿着侧面部分产生的两个涡旋变得几乎平衡，由此提高了压力效率。在凹陷部分的相对于前边缘的近端所在的半径处，沿圆周方向截取的凹陷部分的横截面中，凹陷部分的从尾边缘到凹陷部分的近端的长度(L1)被设定成大致是叶片的弦的长度(L0)的10%到60%。由此，气流可以从上游侧向下游侧被平滑地引入到凹陷部分中。另外，由于凹陷部分的出口角(exitangle)被形成为几乎与凹陷部分附近的其他部分的出口角重合，所以气流可以在径向上均匀分布，增强了压力效率。在凹陷部分的所述近端所在的半径处截取的凹陷部分的横截面中，朝向吸力面延伸的凹陷部分的深度(d)可以随着凹陷部分从上游侧向下游侧延伸而增加，且凹陷部分可以在尾边缘附近具有恒定深度区域，在恒定深度区域，深度(d)基本上恒定为预定深度(dx)。由此，在凹陷部分和压力面之间形成适当的台阶，因此气流可以被更可靠地引入到凹陷部分内。结果，可以抑制离心流动，并可以增强压力效率。凹陷部分可以设置有底部，该底部形成在侧面部分的吸力面侧以封闭凹陷部分，其中该底部形成大致平行于吸力面的弯曲表面。由此，可以防止叶片的强度随着凹陷部分的形成而退化，并可以提高压力效率。凹陷部分也可以在吸力面上敞开以具有开口，并且可以构造为仅有侧面部分。由此，通过引入到凹陷部分内的气流，可以在吸力面上产生纵向涡旋。于是，可以防止吸力面附近气流的分离，并可以进一步提高压力效率。当凹陷部分被如上构造时，由于叶片的面积的减小，鼓风效果或多或少地减弱。于是，为了确保相同的流量，旋转速度可能需要增加。但是，由于被引入到凹陷部分内的气流增加，所以通过在吸力面上产生的纵向涡旋可以提高压力效率，不需要旋转速度的增大。压力面可以以倒圆的方式连接到每个侧面部分上。由此，被引入设置到叶片上的凹陷部分中的气流的扰动或损失可以得到抑制，因此可以进一步提高压力效率。可以倒圆凹陷部分的开口的上游端。由此，凹陷部分的上游端处的应力集中可以得到防止，以提高叶片的强度。于是，可以防止叶片轻易损坏。凹陷部分可以设置有填充部分，该填充部分通过填充侧面部分的上游端之间的间隙形成，其中所述填充部分与压力面的与之相邻的部分形成同样的弯曲表面。可以防止归因于离心力的在凹陷部分的上游端处的应力集中，并因此可以进一步防止叶片被轻易损坏。根据使用如上所述的本专利技术的螺旋桨式风机的空调器，由于提高的鼓风力，该空调器可以高效地运转。即，叶片可以设置有至少一个开放切口部分，该开放切口部分通过切去叶片的尾边缘形成，其中，开放切口部分的轮廓设置有朝向叶片的内周隆起的第一弧和朝向叶片的外周隆起的第二弧，其中，所述轮廓的前端通过第一弧的远离尾边缘部分的远端和第二弧的远离尾边缘部分的远端之间的连接形成。由于开放切口部分的轮廓在第一和第二弧的所述端部处形成前端，所以可以产生从开放切口部分的前端开始朝向尾边缘并且在相反方向上旋转的第一涡旋和第二涡旋。由于相反方向上旋转的第一涡旋和第二涡旋之间的相互干涉，可以增强叶片的推进力，抑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种螺旋桨式风机，该螺旋桨式风机包括多个叶片，所述多个叶片径向布置在圆柱状轮毂的外圆周表面上并且沿着所述轮毂的圆周方向彼此间隔预定距离，其中：每个叶片在所述叶片的尾边缘的在径向上的中心部分处设置有朝向吸力面升高的凹陷部分，使得所述凹陷部分至少在所述叶片的压力面上开口，所述凹陷部分从所述尾边缘朝所述叶片的前边缘延伸；以及所述凹陷部分的沿径向截取的横截面设置有一对侧面部分，所述一对侧面部分相对于所述吸力面以预定角度升高并且彼此面对，其中，所述侧面部分之间的所述凹陷部分的翼展方向的宽度随着所述凹陷部分从上游侧向下游侧延伸而增加。

【技术特征摘要】
2012.09.24 JP 2012-209744;2012.11.26 JP 2012-25761.一种螺旋桨式风机，该螺旋桨式风机包括多个叶片，所述多个叶片径向布置在圆柱状轮毂的外圆周表面上并且沿着所述轮毂的圆周方向彼此间隔预定距离，其中：每个叶片在所述叶片的尾边缘的在径向上的中心部分处设置有朝向吸力面升高的凹陷部分，使得所述凹陷部分至少在所述叶片的压力面上开口，所述凹陷部分从所述尾边缘朝所述叶片的前边缘延伸；以及所述凹陷部分的沿径向截取的横截面设置有一对侧面部分，所述一对侧面部分相对于所述吸力面以预定角度升高并且彼此面对，其中，所述侧面部分之间的所述凹陷部分的翼展方向的宽度随着所述凹陷部分从上游侧向下游侧延伸而增加，其中，当所述侧面部分中定位在内径侧的一个相对于所述风机的旋转轴线的倾斜角被定义为θi，且所述侧面部分中定位于外径侧的另一个相对于所述风机的旋转轴线的倾斜角被定义为θo时，所述凹陷部分满足5°≤θi≤60°,5°≤θo≤60°,且θi≥θo的条件。2.如权利要求1所述的螺旋桨式风机，其中，当相对于所述风机的旋转轴线所述叶片的外径被定义为Rt，所述叶片的内径被定义为Rh，到所述侧面部分中更靠近内径侧布置的一个的在所述叶片的所述尾边缘处的端部的半径被定义为Ri，且到所述侧面部分中更靠近外径侧布置的另一个的在所述叶片的所述尾边缘处的端部的半径被定义为Ro时，所述凹陷部分被形成来使得Ri＝Rh+α(Rt-Rh)和Ro＝Rh+β(Rt-Rh)，其中，0.2≤α≤0.6，0.6≤β≤0.9。3.如权利要求1所述的螺旋桨式风机，其中，在所述凹陷部分的沿着圆周方向，在所述凹陷部分的相对于所述前边缘的近端所在的半径处截取的横截面中，所述凹陷部分的从所述尾边缘到所述凹陷部分的所述近端的长度(L1)被设置成所述叶片的弦的长度(L0)的10％到60％。4.如权利要求3所述的螺旋桨式风机，其中，在所述凹陷部分的所述近端所在的所述半径处截取的所述凹陷部分的所述横截面中，随着所述凹陷部分从所述上游侧向所述下游侧延伸，所述凹陷部分的朝向所述吸力面延伸的深度(d)增大，并且在所述尾边缘附近所述凹陷部分具有恒定深度区域，在该恒定深度区域，所述深度(d)基本上恒定为预定深度(dx)。5.如权利要求4所述的螺旋桨式风机，其中，所述预定深度(dx)被设定为所述弦的所述长度(L0)的2％到10％。6.如权利要求1所述的螺旋桨式风机，其中，所述凹陷部分设置有底部，所述底部形成在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤诚司，中川优，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：