專利名稱：軸流風扇的制作方法
技術領域：
本發明涉及空氣調節器用室外機等所使用的軸流風扇，更詳細地說，是關于一種葉片形狀經過改善的軸流風扇。
背景技術：
以往，軸流風扇一直作為空氣調節器用室外機的送風裝置使用。
圖11和圖12是普通的空氣調節器用室外機的橫剖平面簡圖及正面簡圖。如圖所示，空氣調節器用室外機內設有軸流風扇A，該軸流風扇A在輪轂1外周上設有數個(例如3個)葉片2。在該軸流風扇A的吸入側配設有橫剖面為L形的熱交換器B，同時在該軸流風扇A的排出側配設有格狀排出格柵C。符號D是壓縮機，E是將配設軸流風扇A與熱交換器B的熱交換器室F和配設壓縮機D的機械室G隔開的隔板。
另一方面，作為公知的軸流風扇1，其葉片2(為了方便，與圖11、12中的葉片用相同的符號表示)的結構如圖13所示，從前緣2a到后緣2b具有大體相同的葉片厚度(例如，參照日本特開昭55-112898號公報)。
在上述公知例結構的軸流風扇的情況下，葉片形狀設計成使空氣朝葉片2的前緣2a以最佳角度(即，實線箭頭所示的角度)流入。
但是，在上述構成的空氣調節器用室外機的場合，機械室G側封閉，因此吸入空氣從熱交換器B的2個面吸入，流入軸流風扇A的空氣流動方向容易改變。此外，在暖氣設備運轉時，作為蒸發器使用的熱交換器B上易結霜，這種結霜會引起流動阻力不均勻，結果使流入軸流風扇A的空氣方向發生變動。
因此，導致空氣流入葉片2的角度也發生變化，葉片2周圍的流動不一定成為最佳狀態。即是說，在把具有圖13所示葉片結構的軸流風扇作為圖11、12的室外機的軸流風扇A使用的場合，從葉片前緣2a流入的空氣如圖13中的虛線箭頭所示，是以比設計角度大的角度或小的角度流入的，氣流從葉片面上分離，結果，降低了風扇的空氣動力性能，使空氣動力噪音增大。
發明的公開鑒于此，本發明的目的是提供一種軸流風扇，即使在空氣流入葉片的角度變動的場合，仍能盡量抑制氣流從葉片面上的分離。
為了完成上述目的，關于本發明的基本結構，在輪轂的外周上設有數個葉片軸流風扇中，上述各葉片從風扇中心到任意距離的剖面形狀設定為使葉片厚度從葉片前緣逐漸地變厚、然后到該葉片后緣又逐漸地變薄的形式，并且當把前述葉片前緣到葉片厚度為最大的位置的弧線長度設為L、前述任意距離的葉片前緣到葉片后緣的弧線長度設為L0時，把L/L0設定在0.27～0.35的范圍。
根據上述構成，能得到空氣動力性能良好的機翼葉片形狀，即使空氣流入角度發生變化，也能防止氣流從葉片面的分離，從而提高了風扇的空氣動力性能并降低了空氣動力噪音。另外，當L/L0＜0.27時，葉片厚度最大的位置過分靠近葉片前緣一側，流入空氣會過早地發生分離，L/L0＞0.35時，葉片厚度最大的位置過分靠近葉片后緣一側，朝回轉方向后側的葉片的空氣流入通路受到了限制，空氣動力噪音變大。
在本發明的基本結構中，在前述葉片厚度的最大值tmax和前述弧線長度L0之比tmax/L0設定在0.04～0.12的范圍的場合，葉片厚度的最大值tmax相對于葉片的弧線長度L0的比率對于機翼葉片形狀是最合適的狀態，從而大幅度地提高了空氣動力性能。
此外，在前述葉片厚度的最大值tmax和前述弧線長度L0之比tmax/L0設定成隨著距離風扇中心的距離R的2倍和風扇外徑D0之比2R/D0的增大而減小的形式的場合，葉片厚度的最大值tmax至少在接近葉片的外周時變小，能有效地防止流入空氣從葉片外周端的分離。
在前述各葉片的壓力面的外周側，對從葉片外周端到按預定尺寸S靠近內側位置之間進行光滑切削而形成彎曲面，這時，空氣能順利地從葉片外周端流入，能有效地抑制葉片外周端附近的氣流分離。在這種場合，如果把前述從葉片根部到葉片外周端的用于連接葉片最大厚度位置的曲線長度設為W0時，該曲線上的S/W0設定在0.16～0.25的范圍，則可以有效地抑制葉片外周側的氣流分離。
再者，前述彎曲面有時是在從靠近距離葉片前緣預定距離的后緣側的位置到葉片后緣之間形成。這是由于采用了機翼葉片形狀，使葉片前緣側的葉片厚度變薄，即使在葉片前緣側不形成彎曲面，也幾乎不會產生氣流分離現象，從而最好在該部分上不形成彎曲面。
另外，前述彎曲面有時是在從葉片前緣到靠近距離葉片后緣預定距離的前緣側的位置之間形成。這是由于采用機翼葉片形狀，使葉片后緣側的葉片厚度變薄，所以在不形成彎曲面的情況下，也幾乎不產生氣流分離，不僅如此，而且一旦形成彎曲面，在葉片后緣側有可能產生氣流泄漏現象，因此最好在該部分上不形成彎曲面。
另外，前述彎曲面有時是從靠近距離葉片前緣預定距離的后緣側位置到靠近距離葉片后緣預定距離的前緣側位置之間形成。這是由于采用機翼葉片形狀，使葉片前緣側和后緣側的葉片厚度變薄，所以在不形成彎曲面的情況下，也幾乎不產生氣流分離，不僅如此，而且一旦形成彎曲面，在葉片后緣側有可能產生氣流泄漏現象，因此最好在該部分上不形成彎曲面。
還有，在前述各葉片的后緣側外周部的壓力面上不形成前述彎曲面的部分，通過把葉片外周端的壓力面和負壓面間光滑地進行切削而形成圓弧面，在這種場合，能確保在葉片厚度變薄的部分空氣順利地流入，同時能有效地抑制氣流泄漏及因氣流泄漏引起的氣流紊亂的現象。
另外，在前述各葉片中形成有中空部的場合，通過采用機翼葉片形狀，雖然增大葉片的厚度，但是還能減輕葉片的重量。
再者，在前述中空部形成于葉片本體和相對該葉片本體接合的蓋板之間的場合，能很容易地形成該中空部。
附圖的簡單說明圖1是本發明第1實施例的軸流風扇的正面圖。
圖2是圖1的II-II放大剖面圖。
圖3是圖1的III-III放大剖面圖。
圖4是表示本發明第1實施例軸流風扇的L/L0與比噪音的關系的特性曲線圖。
圖5是表示本發明第1實施例軸流風扇的S/W0與比噪音的關系的特性曲線圖。
圖6是表示本發明第1實施例軸流風扇的2R/D0與tmax/L0的關系的特性曲線圖。
圖7是本發明第2實施例的軸流風扇的正面圖。
圖8是本發明第3實施例的軸流風扇的正面圖。
圖9是圖8的IX-IX放大剖面圖。
圖10是本發明第4實施例的軸流風扇的正面圖。
圖11是普通空氣調節器用室外機的橫剖平面圖。
圖12是普通空氣調節器用室外機的正面圖。
圖13是以往軸流風扇葉片的剖面圖。
實施發明的最佳形式以下，參照附圖詳述本發明的幾個最佳實施例。其中，圖1至圖3及圖7至圖10，圖11至圖13示出的同一部分用相同符號表示。
第1實施例圖1至圖3示出了本發明第1實施例的軸流風扇。
該軸流風扇與背景技術所述的一樣，具有在圓筒狀輪轂1的外周上設置數個葉片2的結構。
前述各葉片2從風扇中心到任意距離的剖面形狀為使葉片厚度從葉片前緣2a逐漸變厚、然后到葉片后緣2b又逐漸變薄的機翼形狀。
而且，當前述葉片前緣2a到葉片厚度為最大的位置(即，曲線X所表示的位置)的弧線長度設為L、前述任意距離的葉片前緣2a到葉片后緣2b的弧線長度設為L0時，把L/L0設定在0.27～0.35的范圍。此外，將前述葉片厚度的最大值tmax和前述弧線長度L0之比tmax/L0設定在0.04～0.12的范圍。這樣做時，葉片厚度的最大值tmax相對于葉片2的弧線長度L0的比率對于機翼葉片形狀是最合適的狀態，從而大幅度地提高了空氣動力性能。
進一步，如圖2所示，前述各葉片2具有在葉片本體4和與該葉片本體4相對接的蓋板5之間形成的中空部3。這樣做時，通過采用機翼葉片形狀，雖然增大葉片的厚度，但是通過把葉片本體4和蓋板5接合的簡易手段，能減輕葉片2的重量。
通過上述構成，能得到空氣動力性能良好的機翼葉片形狀，因此，即使象使用于例如空氣調節器用室外機上那樣、空氣流向葉片2的流入角度易發生變動時，也能抑制氣流從葉片面上的分離，實現提高風扇的空氣動力性能及降低空氣動力噪音的目的。而且，葉片厚度的最大值tmax和葉片2的弧線長度L0之比對于機翼葉片形狀成為最佳狀態，極大地提高了空氣動力性能。再者，當L/L0＜0.27時，葉片厚度最大的位置靠近葉片前緣2a一側，流入空氣會過早地發生分離，L/L0＞0.35時，葉片厚度最大的位置靠近葉片后緣2b一側，朝回轉方向后側的葉片2的空氣流入通路受到了限制，空氣動力噪音變大(參照圖4)。
此外，前述葉片厚度的最大值tmax和前述弧線長度L0之比tmax/L0設定成如圖6的曲線Y所示的那樣，即隨著距離風扇中心的距離R的2倍和風扇外徑D0之比的增大而減小的形式。于是，葉片厚度的最大值tmax至少在接近葉片2的外周時變小，能有效地防止流入空氣從葉片2的外周端2e的分離。
而且，如圖3所示，在前述各葉片2的壓力面2c的外周側，對從葉片外周端2e到靠近預定尺寸S的內側位置之間進行光滑切削而形成彎曲面2g。并且，當把從葉片根部2f到葉片外周端2e之間用于連接葉片2的最大厚度位置的曲線X的長度設為W0時，該曲線X上的S/W0設定在0.16～0.25的范圍內。這樣，空氣能順利地從葉片外周端2e流入，能有效地抑制葉片外周端2e附近的氣流分離(參照圖5)。但是，當S/W0＜0.16時，由于形成彎曲面2g而產生的效果不明顯，而當S/W0＞0.25時，不能確保機翼葉片形狀，同時使空氣動力性能降低。
第2實施例圖7中示出了本發明的第2實施例的軸流風扇。
在這種場合，在葉片2的壓力面2c的外周部，從靠近距離葉片前緣2a預定距離K1的后緣側的位置到葉片后緣2b之間形成彎曲面2g。其他的結構、作用和效果與第1實施例相同，其說明省略。
這樣做是由于，把葉片2做成機翼葉片形狀，使葉片前緣2a側的葉片厚度變薄，于是，即使在葉片前緣2a側不形成彎曲面，也幾乎不會產生氣流分離現象，從而有望在該部分上不形成彎曲面2g。另外，前述預定距離K1最好是到葉片厚度不太厚的位置(葉片外周面2e長度的7％的程度)。
第3實施例圖8與圖9示出了本發明的第3實施例的軸流風扇。
在這種場合，在葉片2的壓力面2c的外周部，從葉片前緣2a到靠近距離葉片后緣2b預定距離K2的前緣側的位置之間形成彎曲面2g。而且，如圖9所示，在前述各葉片2的后緣側外周部的壓力面2c上不形成彎曲面2g的那一部分上，對葉片外周端2e的壓力面2c和負壓面2d光滑地進行切削而形成圓弧面2h。其他的構成和作用效果與第1實施例相同，其說明省略。
這樣做是由于，采用機翼葉片形狀，使葉片后緣2b側的葉片厚度變薄，所以在不形成彎曲面的情況下，也幾乎不產生氣流分離，不僅如此，而且一旦形成彎曲面2g，在葉片后緣2b側有可能產生氣流泄漏現象，因此在該部分上最好不形成彎曲面2g。而且，能確保在葉片厚度變薄的部分(即，葉片后緣側外周側)空氣順利地流入，同時能有效地抑制氣流泄漏及氣流泄漏引起的氣流紊亂的現象。另外，前述預定距離K2最好是到葉片厚度不太厚的位置(葉片外周面2e長度的25％的程度)。
第4實施例圖10示出了本發明的第4實施例的軸流風扇。
在這種場合，在葉片2的壓力面2c外周部，從靠近距離葉片前緣2a預定距離K1的后緣側的位置到靠近距離葉片后緣2b預定距離K2的前緣側位置之間形成彎曲面2g。即是說，采用第2實施例和第3實施例并用的形式。其他的構成和作用效果與第1～3實施例相同，其說明省略。產業上利用的可能性以上敘述的本發明的軸流風扇可以用于空氣調節器等方面。
權利要求
1.一種軸流風扇，在輪轂(1)的外周上設有數個葉片(2，2，…)，其特征是，上述各葉片(2)從風扇中心到任意距離的剖面形狀設定為使葉片厚度從葉片前緣(2a)逐漸地變厚、然后到該葉片后緣(2b)又逐漸地變薄的形式，并且當把前述葉片前緣(2a)到葉片厚度為最大的位置的弧線長度設為L、前述任意距離的葉片前緣(2a)到葉片后緣(2b)的弧線長度設為L0時，把L/L0設定在0.27～0.35的范圍。
2.根據權利要求1所述的軸流風扇，其特征是，前述葉片厚度的最大值tmax和前述弧線長度L0之比tmax/L0設定在0.04～0.12的范圍。
3.根據權利要求2所述的軸流風扇，其特征是，前述葉片厚度的最大值tmax和前述弧線長度L0之比tmax/L0設定成隨著距離風扇中心的距離R的2倍和風扇外徑D0之比2R/D0的增大而減小的形式。
4.根據權利要求1所述的軸流風扇，其特征是，在前述各葉片(2)的壓力面(2c)的外周側，通過從葉片外周端(2e)到靠近預定尺寸S的內側位置之間進行光滑切削而形成彎曲面(2g)。
5.根據權利要求4所述的軸流風扇，其特征是，當把前述從葉片(2)的根部(2f)到葉片外周端(2e)之間的用于連接葉片(2)的最大厚度位置的曲線(X)的長度設為W0時，該曲線(X)上的S/W0設定在0.16～0.25的范圍。
6.根據權利要求4所述的軸流風扇，其特征是，前述彎曲面(2g)是在從靠近距離葉片前緣(2a)預定距離的后緣側的位置到葉片后緣(2b)之間形成。
7.根據權利要求4所述的軸流風扇，其特征是，前述彎曲面(2g)是在從葉片前緣(2a)到靠近距離葉片后緣(2b)預定距離的前緣側的位置之間形成。
8.根據權利要求4所述的軸流風扇，其特征是，前述彎曲面(2g)是在從靠近距離葉片前緣(2a)預定距離的后緣側的位置到靠近距離葉片后緣(2b)預定距離的前緣側的位置之間形成。
9.根據權利要求6所述的軸流風扇，其特征是，在前述各葉片(2)的后緣側外周部的壓力面(2c)上不形成前述彎曲面(2g)的部分，通過把葉片外周端(2e)的壓力面(2c)和負壓面(2d)間光滑地進行切削而形成圓弧面(2h)。
10.根據權利要求1所述的軸流風扇，其特征是，在前述各葉片(2)中形成有中空部(3)。
11.根據權利要求10所述的軸流風扇，其特征是，前述中空部(3)是在葉片本體(4)和相對該葉片本體(4)接合的蓋板(5)之間形成。
全文摘要
在輪轂(2)的外周上設有數個葉片(2)的軸流風扇,上述各葉片(2)從風扇中心到任意距離的剖面形狀設定為:使葉片厚度從葉片前緣(2a)逐漸地變厚、然后到該葉片后緣(2b)又逐漸地變薄的形式,并且當把前述葉片前緣(2a)到葉片厚度為最大的位置的弧線長度設為L、前述任意距離的葉片前緣(2a)到葉片后緣(2b)的弧線長度設為L
文檔編號F04D29/38GK1207161SQ97191658
公開日1999年2月3日 申請日期1997年11月7日 優先權日1996年11月12日
發明者佐藤誠司, 大西正, 鄭志明 申請人:大金工業株式會社