横流风扇及使用横流风扇的空调器 【技术领域】
本发明涉及用于室内制冷或供暖用空调器的横流风扇及使用横流风扇的空调器。
背景技术
图18为传统的横流风扇(以下简称为风扇)的主视图，图19为其立体图。图20为装有传统风扇的送风机的剖视图。
如图18所示，传统的风扇是将多个一定长度的叶片1排列成圆柱形后形成叶轮2，再将多个叶轮2沿旋转轴方向组合而成。
图22为图21所示风扇的一个叶片的放大剖视图，图21、图22所示的单点划线L1表示除图18所示风扇的左端部叶轮之外的、亦即用A1-A1线至AN-AN线所表示的叶轮的叶片1的外侧前端地轨迹。
通过使风扇左端部的叶轮2的翼弦长度LL比其他的叶轮2的翼弦长度La长，能获得高压型横流风扇的特性。
此外，如图20所示，通过使风扇旋转时其左端部叶轮叶片1的外侧端部与后壳体3、稳定板4的最近距离比其他叶轮叶片的上述距离小，能获得高压型横流风扇的特性。
也就是说，在风扇的左右两端部，为了针对因叶轮与壳体侧壁间的空气粘性导致的通风阻力增加而得到充分的送风性能，将其叶轮外径做成比中央部大，且做成与其外径相应的叶片形状。
可是，上述传统的风扇对于限定送风路径的侧壁附近的静压的提高是有效的，但难以在整个送风路上达到高静压化，未必能提高送风性能。
【发明内容】
本发明的横流风扇的特点在于，其叶片的在垂直于旋转轴的平面上的剖面在近轴心处有阶梯部。此外，本发明的叶片的最大厚度位置设在离其导边2％～35％处，且叶片的厚度从最大厚度位置向外侧并向着外周端逐渐缩小。由于具有这种叶片形状，能达到横流风扇的高静压化，还能防止在送风运行时产生噪音，能够提高送风性能。同时，在制造横流风扇时，能够稳定地用树脂来成形叶片，能够提高生产效率。
附图说明：
图1是本发明第1实施例的风扇(横流风扇)的主视图。
图2是该实施例的风扇的剖视图。
图3是构成该实施例的风扇的叶片的放大剖视图。
图4是表示该实施例风扇的叶片上的风流状态的概念图。
图5是表示传统风扇的叶片上的风流状态的概念图。
图6是本发明第2实施例的风扇的剖视图。
图7是构成该实施例的风扇的叶片的放大剖视图。
图8是该实施例的叶片最大厚度位置从翼弦内侧起在2％-30％的范围内变化时的P-Q特性图。
图9是表示该实施例中静压的高低与叶片最大厚度位置间关系的曲线图。
图10是该实施例的叶片最大厚度位置从翼弦长的内侧起在10％～60％的范围内变化时的P-Q特性图，
图11是表示该实施例中静压的高低与叶片最大厚度位置间关系的曲线图。
图12是表示在叶片的最大厚度位置为2％～30％时在一定噪音下的风量性能的曲线图。
图13是表示在叶片的最大厚度位置为10％～60％时在一定噪音下的风量性能的曲线图。
图14是本发明第3实施例中的风扇的主视图。
图15是图14所示风扇的C-C线处的叶片放大剖视图。
图16是图14所示风扇的D-D线处的叶片放大剖视图。
图17是图14所示风扇的E-E线处的叶片放大剖视图。
图18是传统风扇的主视图。
图19是该风扇的立体图。
图20是表示传统送风机结构的剖视图。
图21是传统风扇的剖视图。
图22是该风扇的叶片的放大剖视图。
【具体实施方式】
以下，参照附图来说明本发明的实施例。
(实施例1)
图1为本发明第1实施例的风扇的主视图，图2为图1所示主视图中100-100线处的剖视图，图3为图2所示叶片的a部分的放大剖视图。
如图3所示，构成本实施例中风扇的叶片具有如下的剖面形状：叶片的厚度从其外周端O向内周方向逐渐加大并在A-A位置处成为最大厚度，叶片的厚度又从A-A位置起到B-B位置逐渐减小，而从B-B位置的阶梯部起又急剧增大，并从B-B位置起到内周端I为止又逐渐减小。此外，在叶片外周端O及内周端I处的剖面形状呈曲线形状。
在制造过程中，树脂成形风扇用的金属模系由限定产品外形的型芯和供树脂流过且其内侧形状受限定的腔室所组成，其对合线即为腔室线。
传统风扇的金属模是在叶片的外周端产生腔室线，故叶片的外周端成为棱边形状。而本实施例的风扇的金属模是在叶片的内周端与外周端之间产生腔室线，故在风扇形状的中间产生阶梯。由此，就能将风扇外周部分成形为任意形状(曲线形状)。同时，还能将风扇的内周部分做成其曲率半径大于传统的曲线形状。
如用空气的吹出流来说明，则如图4所示，本实施例通过将风扇叶片的外周端曲率半径缩小，能使来自叶片的正压面和负压面的气流汇合而缩小尾部的尾流区域。
另一方面，如图5所示，由于传统风扇的叶片的外周呈棱边形状，会因边缘宽度引起较大的尾部尾流区域。
基于这些理由，本实施例的风扇能够抑制尾流所起的叶片失速，提高送风性能。此外，本实施例的叶片形状还具有降低紊流噪音的效果，还能降低发生在叶片前端的分流噪音。
此外，传统的风扇是从叶片的前缘起发生气流的剥离而形成很大的紊流区域，但在本实施例的风扇叶片的前缘，由于在叶片上形成有阶梯，可减轻气流的剥离，因此，采用本实施例的风扇叶片形状能够抑制紊流区域，提高送风性能，同时又能使静压升高。
(实施例2)
图6是在空调器的室内机上所装的本发明第2实施例的风扇的剖视图，图7为图6中用b表示的一个叶片的放大剖视图。
如图7所示，在本实施例中，将以IO表示的翼弦长度设为100％，在从前缘起2％～35％处设置最大厚度位置。以下，最大厚度位置皆以从前缘起的翼弦长度对整个翼弦长度之比(％)来表示。
也就是说，本实施例的叶片具有如下的形状：其厚度从外周端O向内周方向逐渐加大而在B-B位置的阶梯部急剧增大，然后再渐渐扩大，在A-A位置成为最大厚度，然后再从A-A位置到内周端I为止逐渐减小。
图8表示本实施例中叶片的最大厚度位置在翼弦长度的2％～30％的位置范围变化的叶片形状的P-Q特性，图9表示在表示静压之高低的开放点处P-Q特性的斜率与最大厚度位置间的关系。
从图9可知，静压上升的峰值位于20％附近和4％附近，并且具有最大厚度位置越向内侧移动静压越高的趋势。
图10表示最大厚度位置在翼弦长度的10％～60％的位置范围变化的叶片形状的P-Q特性，图11表示在表示静压之高低的吸入与吹出的压差ΔP＝0点处P-Q特性的斜率与最大厚度位置间的关系。
由图可知，最大厚度位置在翼弦长度的2％～35％的位置时可稳定地获得较高的静压。
图12表示最大厚度位置在翼弦长度的2％～30％的位置范围变化时一定噪音情况下的风量性能。图13表示最大厚度位置在从翼弦长度的前缘起10％～60％的位置范围变化时一定噪音情况下的风量性能。从图中可知，在最大厚度位置为翼弦长度的2％～35％的区域中可以基本稳定地确保一定噪音情况下的风量性能。
(实施例3)
图14为在空调器的室内机上所装的本发明第3实施例的风扇的主视图，图15、图16和图17分别为图14所示风扇的沿C-C线、D-D线和E-E线的剖面的放大视图。
也就是说，图15所示叶片的厚度从B-B位置向外侧并向着外周端逐渐缩小。
此外，叶片的厚度又向B-B位置的内侧并向着内周端逐渐加大。
而且整个翼的厚度沿着C-C线、D-D线、E-E线的顺序逐渐变薄。(参见图15、图16、图17)
通过这样来成形具有本实施例之结构的叶片，就能稳定地用树脂来成形叶片，能提高生产效率。
从上述实施例可知，若采用本发明的结构，
(1)由于高静压化，故不会降低空气流速，从而不易产生气流不稳定时形成的噪音。
(2)由于对叶片前缘部处的形状下了功夫，提高了风流性能，同时又减少了叶片前缘部的气流剥离，可实现低噪音化。
(3)由于将最大厚度位置取在从翼弦长度内侧起2～35％的范围内，故能获得更明显的上述效果，能够获得高静压、高风量的送风特性。