[发明专利]轴流风扇及轴流风扇的附加叶片设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种轴流风扇及轴流风扇附加叶片的设计方法，该轴流风扇包括具有旋转中心的轮毂部与配设在轮毂部外周的叶片。

背景技术

空气调节装置的室外机、换气扇及风扇等，采用将气体从轴向吸入并在轴向送风的轴流风扇(例如，螺旋桨式风扇)。轴流风扇包括：具有旋转中心的轮毂部和配置在轮毂部外周的多个叶片，这些叶片以三维曲面形状形成(例如，特许第3754244号公报)。

为了实现这种轴流风扇结构刚性的提高，所用的方法有加厚叶片的方法。然而，当加厚叶片时，风扇整体重量会增大，导致作用在风扇本身上的离心力也会变大，降低了相对离心力的强度。另一方面，为了降低作用在该风扇上的离心力，在采取控制地抑制风扇马达转速的对策的情况下，又会产生风扇的风量性能大幅度降低的问题。

此外，在这种轴流风扇的外周侧，当风扇旋转时，发生在叶片外周侧的叶片端部涡流等会引起噪音。以往，为了抑制这种叶片端部涡流的发生，提出了部分地改变叶片形状、具有附加叶片的叶片形状(例如，(日本)特开2005-105865号公报)。

在设计这种轴流风扇的叶片的情况下，定义用多个参数将叶片周向的剖面形状和半径方向的剖面形状限定的数学式，利用该数学式设计叶片(例如，(日本)特许第3754244号公报)，这种设计方法是设计不带附加叶片的三维曲面叶片的方法，部分地进行形状变更是困难的。因此，导致具有附加叶片的叶片设计作业复杂化，此外，要得到最佳叶片形状非常困难。

发明内容

本发明的第一目的是，提高刚性及对于离心力的强度，此外，第二目的是，提供一种容易设计附加叶片的轴流风扇及轴流风扇的附加叶片设计方法。

为了实现上述目的，本发明的轴流风扇，包括：具有旋转中心的轮毂部；

配置在轮毂部外周的叶片；以及

壁厚加强部，该壁厚加强部从上述叶片的叶片前缘部与上述轮毂部的接合部开始沿着叶片前缘向叶片外周延伸，以上述轮毂部的旋转中心为基准的距离越大，宽度及壁厚越减少。

根据上述构成，设置有从叶片的叶片前缘部与轮毂部的接合部开始沿着叶片前缘向叶片外周延伸的壁厚加强部，随着以轮毂部的旋转中心为基准的距离越大，使该壁厚加强部的宽度与壁厚越减少，所以，提高了叶片强度及叶片与轮毂部的连接强度，并且提高了相对离心力的强度。

在上述构成中，优选在设定于所述叶片前缘上的叶片前缘上的共用位置处，上述壁厚加强部的壁厚及宽度大致为零。此外，在上述构成中，优选，在上述叶片的叶片面上设定有第一曲线和第二曲线，第一曲线从上述共用位置与上述叶片前缘相接、并向上述接合部侧延伸，第二曲线为使与上述叶片前缘的轨迹一致曲率的曲线从与上述第一曲线的上述接合部相反一侧的端点朝向上述接合部延伸而成，以将上述叶片面上的上述第一曲线和上述第二曲线所形成的面区域作为上述壁厚加强部的与上述叶片的接合面的方式，设计上述壁厚加强部。

此外，在上述构成中，优选，规定利用距上述轮毂部旋转中心的距离确定上述壁厚加强部壁厚的壁厚分布曲线，设计基于该壁厚分布曲线得到壁厚的上述壁厚加强部。此外，在上述构成中，优选上述壁厚分布曲线设定为，以上述叶片前缘部与上述轮毂部的接合部的壁厚最大位置和相当于距离上述轮毂部旋转中心最远的位置的壁厚最小位置的两点为基准、利用最小二乘法得到的近似曲线。此外，优选将壁厚加强部设置在上述叶片的正压面一侧。根据上述构成，很容易进行为了降低噪音而将叶片后缘或叶片外周的曲面改变等形状变更，利于轴流风扇的加强(刚性及对于离心力的强度提高)。

根据本发明，设置有从叶片的叶片前缘部和轮毂部的接合部开始沿着叶片前缘向叶片外周延伸的壁厚加强部，以轮毂部的旋转中心为基准的距离越大该壁厚加强部的宽度与壁厚越减少，所以，提高了轴流风扇的刚性及对于离心力的强度。

此外，本发明的轴流风扇，包括：具有旋转中心的轮毂部；配置在所述轮毂部外周的叶片；以及

附加叶片，：将以从垂直于上述轮毂部旋转轴的平面上的上述旋转中心错开的任意基准点为中心的、从上述叶片的叶片前缘侧通到叶片后缘侧的第一半径的圆和上述叶片重叠的圆弧，作为变更上述叶片形状的叶片形状变更开始部，该附加叶片形成为从该叶片形状变更开始部向叶片负压面侧突出。