Область техники, к которой относится изобретение
[0001]
Настоящее изобретение относится к осевому вентилятору, оснащенному множеством лопастей, и к установке для кондиционирования воздуха, имеющей такой осевой вентилятор.
Предпосылки создания изобретения
[0002]
На фиг.20-23 схематично показан осевой вентилятор предшествующего уровня техники.
Фиг.20 представляет собой вид в перспективе осевого вентилятора с втулкой предшествующего уровня техники.
Фиг.21 представляет собой вид спереди осевого вентилятора с втулкой предшествующего уровня техники, при виде со стороны ближе по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.22 представляет собой вид спереди осевого вентилятора с втулкой предшествующего уровня техники, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.23 представляет собой вид сбоку осевого вентилятора с втулкой предшествующего уровня техники, при виде сбоку относительно оси вращения.
[0003]
Как видно на фиг.20-23, осевой вентилятор предшествующего уровня техники включает в себя множество лопастей 1 вдоль периферийной поверхности цилиндрической втулки. Когда к втулке прилагается вращающая сила, лопасти 1 вращаются в направлении 11 вращения для передачи текучей среды в направлении течения текучей среды 10. Такая конфигурация также описана, например, в патентной литературе 1. В осевом вентиляторе, лопасти 1 вращаются так, чтобы заставлять текучую среду, существующую между лопастями, ударяться о поверхности лопасти. Поверхности, о которые ударяется текучая среда, увеличивают давление текучей среды, а также толкают и перемещают текучую среду в направлении оси вращения, являющейся центральной осью при вращении лопастей 1.
[0004]
В отношении формы осевого вентилятора, также известен так называемый вентилятор без втулки, не имеющий цилиндрической втулки (см. патентную литературу 2). В вентиляторе без втулки, передние края и задние края соседних лопастей из множества лопастей 1 соединены посредством непрерывной поверхности без вмешательства втулки, и вентилятор без втулки обеспечен цилиндрической частью малого диаметра у его центра для прикрепления к ней ведущего вала двигателя. Таким образом, минимальный радиус непрерывной поверхности между лопастями, центрированными на оси вращения, больше, чем радиус цилиндрической части для прикрепления к ней ведущего вала.
Список Цитирования
Патентная Литература
[0005]
Патентная литература 1: Нерассмотренная Заявка на Патент Японии № 2005-105865
Патентная литература 2: Нерассмотренная Заявка на Патент Японии № 2010-101223
Краткое изложение сущности изобретения
Техническая задача
[0006]
В осевом вентиляторе с втулкой предшествующего уровня техники, сложно достичь уменьшения веса из-за увеличенного веса втулки, в результате чего усложняется экономия ресурсов (то есть, усложняется уменьшение нагрузки на окружающую среду). К тому же, поскольку втулка не выполняет функции дутья, существует задача, заключающаяся в трудности улучшения эффективности дутья вентилятора.
Наоборот, в так называемом вентиляторе без втулки, указанная выше задача сводится к минимуму благодаря отсутствию втулки. Тем не менее, по причине недостаточной прочности, лопасти значительно деформируются, когда к лопастям прилагается центробежная сила, образованная в результате вращения. Здесь проблема заключается в том, что эффективность дутья ухудшается по причине невозможности сохранения формы лопастей, или в том, что лопасти могут сломаться по причине воздействия центробежной силы, когда пропеллер вращается на высокой скорости в ответ на сильный ветер, например, во время тайфуна. Если прочность обеспечивается посредством увеличения толщины рядом с осью вращения, теряется преимущество уменьшения веса, являющееся преимуществом вентиляторов без втулки.
[0007]
Настоящее изобретение выполнено для решения описанных выше проблем осевого вентилятора, и целью настоящего изобретения является уменьшение веса осевого вентилятора посредством исключения втулки, при одновременном сохранении прочности лопастей, а также улучшение эффективности дутья.
Решение задачи
[0008]
Осевой вентилятор согласно варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя множество лопастей и выполнен с возможностью вращения вокруг оси вращения лопастей для передачи текучей среды, причем каждая из множества лопастей имеет передний край у передней стороны в направлении вращения, задний край у задней стороны в направлении вращения, и внешнюю периферийный край, соединяющий передний край и задний край, причем передний край одной из множества лопастей и задний край другой лопасти, смежной переднему краю лопасти в направлении вращения, соединены соединительной частью в форме пластины, причем каждая из множества лопастей имеет по меньшей мере одно ребро жесткости в форме пластины, продолжающееся от периферии оси вращения к внешнему периферийному краю лопасти.
Эффекты изобретения
[0009]
Благодаря осевому вентилятору согласно варианту осуществления настоящего изобретения, вес осевого вентилятора уменьшен посредством исключения втулки при сохранении прочности лопастей. К тому же, добавлена функция дутья посредством ребер жесткости, в результате чего может быть улучшена эффективность дутья.
В дальнейшем описании "пропеллерный вентилятор" описан как пример "осевого вентилятора".
Краткое описание чертежей
[0010]
Фиг.1 представляет собой вид спереди пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 1, при виде со стороны ближе по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.2 представляет собой вид спереди пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 1, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.3 представляет собой вид в перспективе пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 1, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.4 представляет собой вид в перспективе пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 1, при виде сбоку относительно направления течения текучей среды.
Фиг.5 представляет собой вид сбоку пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 1, при виде сбоку относительно направления течения текучей среды.
Фиг.6 представляет собой вид в поперечном разрезе ребра жесткости пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 1.
Фиг.7 представляет собой сравнительный вид в поперечном разрезе ребра жесткости пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 1.
Фиг.8 представляет собой схему направления струи воздуха в направлении оси вращения, на которой показан поток воздуха, образованный пропеллерным вентилятором согласно варианту осуществления 1.
Фиг.9 представляет собой вид спереди пропеллерного вентилятора согласно модификации 1 варианта осуществления 1, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.10 представляет собой вид спереди пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 2, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
фиг.11 представляет собой диаграмму Давление-Расход, на котором показана эффективность дутья пропеллерного вентилятора.
На фиг.12 показано положение средней линии хорды лопасти при виде спереди пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 3.
На фиг.13 показано положение средней линии хорды лопасти при виде сбоку для сравнения пропеллерного вентилятора наклоненного назад типа согласно варианту осуществления 3 с пропеллерным вентилятором наклоненного вперед типа.
Фиг.14 представляет собой график сравнения распределения скорости (наклоненный назад тип) пропеллерного вентилятора наклоненного назад типа согласно варианту осуществления 3 с распределением скорости (наклоненный вперед тип) пропеллерного вентилятора наклоненного вперед типа.
Фиг.15 представляет собой внешний вид в перспективе в случае, когда пропеллерный вентилятор согласно любому из вариантов осуществления 1-3 прикреплен к внешнему блоку согласно варианту осуществления 4.
Фиг.16 представляет собой внутренний вид в перспективе в случае, когда пропеллерный вентилятор согласно любому из вариантов осуществления 1-3 прикреплен к внешнему блоку согласно варианту осуществления 4.
На фиг.17 показаны эффекты ребер жесткости, когда внешний воздух ударяется о пропеллерный вентилятор во внешнем блоке согласно варианту осуществления 4.
На фиг.18 схематично показано упакованное состояние пропеллерного вентилятора согласно любому из вариантов осуществления 1-3.
На фиг.19 схематично показано упакованное состояние пропеллерного вентилятора с втулкой предшествующего уровня техники.
Фиг.20 представляет собой вид в перспективе осевого вентилятора с втулкой предшествующего уровня техники.
Фиг.21 представляет собой вид спереди осевого вентилятора с втулкой предшествующего уровня техники, при виде со стороны ближе по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.22 представляет собой вид спереди осевого вентилятора с втулкой предшествующего уровня техники, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.23 представляет собой вид сбоку осевого вентилятора с втулкой предшествующего уровня техники, при виде сбоку относительно оси вращения.
Фиг.24 представляет собой вид спереди, на котором показаны составляющие скорости, когда поток воздуха, образованный пропеллерным вентилятором с втулкой предшествующего уровня техники, наблюдается со стороны дальше по ходу.
На Фиг.25 показаны составляющие скорости, в направлении оси вращения, потока воздуха, образованного пропеллерным вентилятором с втулкой предшествующего уровня техники.
Фиг.26 представляет собой схему направления струи воздуха в направлении оси вращения, на которой показан поток воздуха, образованный пропеллерным вентилятором с втулкой предшествующего уровня техники.
Фиг.27 представляет собой вид в перспективе пропеллерного вентилятора согласно модификации 2 варианта осуществления 1, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.28 представляет собой вид в перспективе пропеллерного вентилятора согласно модификации 3 варианта осуществления 1, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.29 представляет собой вид в перспективе пропеллерного вентилятора согласно модификации 4 варианта осуществления 1, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.30 представляет собой вид в перспективе пропеллерного вентилятора согласно модификации 5 варианта осуществления 1, при виде со стороны дальше по ходу потоку в направлении течения текучей среды.
Фиг.31 представляет собой вид в перспективе пропеллерного вентилятора согласно модификации 6 варианта осуществления 1, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.32 представляет собой вид в перспективе пропеллерного вентилятора согласно модификации 7 варианта осуществления 1, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.33 представляет собой вид в перспективе пропеллерного вентилятора согласно модификации 8 варианта осуществления 1, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.34 представляет собой вид в перспективе пропеллерного вентилятора согласно модификации 9 варианта осуществления 1, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.35 представляет собой вид в перспективе пропеллерного вентилятора согласно модификации 10 варианта осуществления 1, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.36 представляет собой вид в перспективе пропеллерного вентилятора согласно модификации 11 варианта осуществления 1, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.37 представляет собой вид в перспективе пропеллерного вентилятора согласно модификации 1 варианта осуществления 2, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.38 представляет собой вид в перспективе пропеллерного вентилятора согласно модификации 2 варианта осуществления 2, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.39 представляет собой вид в перспективе пропеллерного вентилятора согласно модификации 3 варианта осуществления 2, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.40 представляет собой вид в перспективе пропеллерного вентилятора согласно модификации 4 варианта осуществления 2, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.41 представляет собой вид в перспективе пропеллерного вентилятора согласно модификации 5 варианта осуществления 2, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.42 представляет собой вид спереди пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 5, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.43 представляет собой вид спереди пропеллерного вентилятора согласно модификации 1 варианта осуществления 5, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.44 представляет собой вид спереди пропеллерного вентилятора согласно модификации 2 варианта осуществления 5, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.45 представляет собой вид спереди пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 6, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.46 представляет собой вид спереди пропеллерного вентилятора согласно модификации 1 варианта осуществления 6, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.47 представляет собой вид спереди пропеллерного вентилятора согласно модификации 2 варианта осуществления 6, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.48 представляет собой вид спереди пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 7, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.49 представляет собой вид спереди пропеллерного вентилятора согласно модификации 1 варианта осуществления 7, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.50 представляет собой вид спереди пропеллерного вентилятора согласно Модификации 2 Варианта осуществления 7, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.51 представляет собой частичный вид в перспективе пропеллерного вентилятора согласно Варианту осуществления 8, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.52 представляет собой частичный вид в перспективе пропеллерного вентилятора согласно модификации 1 варианта осуществления 8, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.53 представляет собой частичный вид в перспективе пропеллерного вентилятора согласно модификации 2 варианта осуществления 8, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.54 представляет собой вид спереди пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 9, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Описание предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения
[0011]
Вариант осуществления 1
Конструкция пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 1 описана со ссылкой на фиг.1-5.
Фиг.1 представляет собой вид спереди пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 1, при виде со стороны ближе по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.2 представляет собой вид спереди пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 1, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.3 представляет собой вид в перспективе пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 1, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.4 представляет собой вид в перспективе пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 1, при виде сбоку относительно направления течения текучей среды.
Фиг.5 представляет собой вид сбоку пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 1, при виде сбоку относительно направления течения текучей среды.
Фиг.6 представляет собой вид в поперечном разрезе ребра жесткости пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 1.
Фиг.7 представляет собой сравнительный вид в поперечном разрезе ребра жесткости пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 1.
[0012]
<Общая конфигурация пропеллерного вентилятора>
Пропеллерный вентилятор согласно варианту осуществления 1 вращается вокруг оси 2a вращения, являющейся центральной осью. В пропеллерном вентиляторе, вокруг оси 2a вращения обеспечены цилиндрическое отверстие 2 под вал, которое зацепляется с ведущим валом двигателя, и цилиндрическая часть 3, которая поддерживает отверстие 2 под вал, и множество лопастей 1 прикреплено к внешней поверхности стенки цилиндрической части 3. Множество соединительных ребер 4 обеспечено между отверстием 2 под вал и цилиндрической частью 3.
Пропеллерный вентилятор выполнен, например, из смолы и образован, например, посредством инжекционного формования. Смола, используемая для пропеллерного вентилятора, представляет собой, например, материал, имеющий заданную прочность посредством смешивания стекловолокна и слюды в полипропилене. Таким образом, поскольку непросто отделять полипропиленовую смолу от материала, смешанного с микроскопическим стеклом или минералами, и такой материал трудно перерабатывать, существует потребность в максимально возможном уменьшении количества используемого материала для экономии ресурсов.
Лопасти 1 наклонены под заданным углом относительно оси 2a вращения, являющейся центральной осью, когда пропеллерный вентилятор вращается, и передают текучую среду, существующую между лопастями, в направлении течения текучей среды 10 посредством надавливания на текучую среду поверхностями лопасти при вращении пропеллерного вентилятора. Каждая поверхность лопасти включает в себя нагнетающую поверхность 1a, у которой давление увеличивается в результате надавливания на текучую среду, и всасывающую поверхность 1b, которая находится с обратной стороны нагнетающей поверхности 1a и у которой давление уменьшается.
[0013]
Каждая лопасть 1 имеет форму, образованную передним краем 6 у передней стороны в направлении 11 вращения лопасти 1, заднем краем 7 у задней стороны в направлении 11 вращения лопасти 1, и внешним периферийным краем 8 у внешней периферии лопасти 1.
Как видно на фиг.1 и 2, лопасти 1 множества, окружающего цилиндрическую часть 3, плавно соединены посредством соединительной части 1c, которая соединяет передние края 6 и задние края 7 лопастей 1. Обеспечена круглая часть 1d минимального радиуса, обозначенная пунктирной линей и имеющая радиус, образованный кратчайшим расстоянием между осью 2a вращения и периферийным краем соединительной части 1c. В частности, часть 1d минимального радиуса, имеющая радиус, образованный кратчайшим расстоянием между осью 2a вращения и периферийным краем соединительной части 1c, обеспечена вокруг оси 2a вращения, и цилиндрическая часть 3, образованная с осью 2a вращения, являющейся центральной осью и имеющая внешний радиус, который меньше, чем радиус части 1d минимального радиуса, обеспечена в части 1d минимального радиуса.
Таким образом, радиус части 1d минимального радиуса с центром на оси 2a вращения больше, чем внешний радиус цилиндрической части 3. Пропеллерный вентилятор, имеющий эту форму, представляет собой так называемый вентилятор без втулки.
Как видно, в частности, на фиг.5, соединительная часть 1c наклонена от переднего края 6 соседней лопасти 1 к заднему краю 7 лопасти 1 в направлении течения текучей среды 10, которое параллельно оси 2a вращения.
[0014]
Как видно на фиг.5, в цилиндрической части 3, длина h1 у нагнетающей поверхности 1a каждой лопасти 1, которая находится на стороне дальше по ходу в направлении течения текучей среды 10, больше, чем длина h2 у всасывающей поверхности 1b. Более того, ребра 9 жесткости обеспечены между внешней поверхностью стенки цилиндрической части 3 и нагнетающими поверхностями 1a лопастей 1.
[0015]
<Конфигурация ребер 9 жесткости>
Ребра 9 жесткости представляют собой, например, пластинчатые элементы, расположенные параллельно оси 2a вращения на нагнетающих поверхностях 1a лопастей 1. Ребра 9 жесткости соединяют внешнюю периферийную поверхность цилиндрической части 3 с множеством лопастей 1. При виде спереди в направлении оси 2a вращения, каждое ребро 9 жесткости имеет криволинейную форму (то есть, форму турбинной лопасти), выпуклую к переднему краю 6 пропеллерного вентилятора, как видно на фиг.2.
Например, для каждой лопасти 1 обеспечены два ребра 9 жесткости (то есть, ближнее по ходу ребро 9a и дальнее по ходу ребро 9b потоку). Ближнее по ходу ребро 9a расположено у передней стороны в направлении 11 вращения пропеллерного вентилятора, тогда как дальнее по ходу ребро 9b расположено у задней стороны в направлении 11 вращения пропеллерного вентилятора.
[0016]
Ближнее по ходу ребро 9a и дальнее по ходу ребро 9b соответственно имеют верхние края 9ah и 9bh у их концов, обращенных к областям соединения с лопастью 1. Как видно на фиг.5, ближнее по ходу ребро 9a и дальнее по ходу ребро 9b имеют такую форму, чтобы верхний край 9ah ближнего по ходу ребра 9a был наклонен относительно направления оси 2a вращения, а верхний край 9bh дальнего по ходу ребра 9b был по существу ортогонален направлению оси 2a вращения отверстия 2 под вал. Верхний край 9ah ближнего по ходу ребра 9a наклонен так, чтобы продолжаться дальше по ходу в направлении течения текучей среды 10 по мере ее прохождения к внешней периферии пропеллерного вентилятора.
[0017]
Точка 9as соприкосновения ближнего по ходу ребра, являющаяся точкой соприкосновения между верхним краем 9ah ближнего по ходу ребра 9a и нагнетающей поверхностью 1a лопасти 1, и точка 9bs соприкосновения дальнего по ходу ребра, являющаяся точкой соприкосновения между верхним краем 9bh дальнего по ходу ребра 9b и нагнетающей поверхностью 1a лопасти 1, расположены по существу концентрично по отношению к оси 2a вращения.
К тому же, точка 9as соприкосновения ближнего по ходу ребра и точка 9bs соприкосновения дальнего по ходу ребра расположены рядом с передним краем 6 лопасти 1 и рядом с задним краем 7 лопасти 1, соответственно, для поддерживания лопасти 1.
Более того, точка 9as соприкосновения ближнего по ходу ребра расположена ближе по ходу относительно точки 9bs соприкосновения дальнего по ходу ребра в направлении течения текучей среды 10.
К тому же, точка пересечения между внешней периферийной поверхностью цилиндрической части 3 и верхним краем 9ah ближнего по ходу ребра 9a расположена в том же положении, в направлении оси 2a вращения, что и точка пересечения между внешней периферийной поверхностью цилиндрической части 3 и верхним краем 9bh дальнего по ходу ребра 9b.
[0018]
<Форма поперечного сечения ребер 9 жесткости>
Как видно на фиг.6, как верхний край 9ah ближнего по ходу ребра 9a, так и верхний край 9bh дальнего по ходу ребра 9b имеют форму поперечного сечения, образованную двумя круглыми дугами, то есть, первой круглой дугой 9c1 и второй круглой дугой 9c2, у стороны переднего края и у стороны заднего края, соответственно, пропеллерного вентилятора в направлении 11 вращения.
Радиус r1 поперечного сечения первой круглой дуги 9c1 у стороны переднего края задан так, чтобы быть больше, чем радиус r2 поперечного сечения второй круглой дуги 9c2 у стороны заднего края.
Для сравнения с фиг.6, на фиг.7 показано течение потока воздуха в случае, когда первая круглая дуга 9c1 и вторая круглая дуга 9c2 имеют одинаковый радиус r поперечного сечения.
[0019]
Ведущий вал, имеющий D-образное поперечное сечение, вставляется в отверстие 2 под вал и прикрепляется к нему, и индикатор 3a, показывающий положение горизонтальной части ведущего вала с D-образным вырезом и имеющий выступающую форму или углубленную форму, обеспечен между лопастями 1 у внешней поверхности стенки цилиндрической части 3.
<Размеры компонентов пропеллерного вентилятора>
[0020]
При условии, что максимальный внешний диаметр каждой лопасти 1 пропеллерного вентилятора определен как ∅D и внешний диаметр отверстия 2 под вал определен как ∅A на фиг.1, ∅A предпочтительно задан так, чтобы величина ∅A/∅D лежала в диапазоне 0,02-0,05 включительно.
К тому же, при условии, что максимальный внешний диаметр каждой лопасти 1 пропеллерного вентилятора определен как ∅D и внешний диаметр цилиндрической части 3 определен как ∅B на фиг.1, ∅B предпочтительно задан так, чтобы величина ∅B/∅D лежала в диапазоне 0,05-0,15 включительно.
Более того, при условии, что максимальный внешний диаметр каждой лопасти 1 пропеллерного вентилятора определен как ∅D и длина каждого соединительного ребра 4 (то есть, длина между внешней периферийной поверхностью отверстия 2 под вал и внутренней периферийной поверхностью цилиндрической части 3) определена как L1 на фиг.1, L1 предпочтительно задана так, чтобы величина L1/∅D лежала в диапазоне 0,01-0,05 включительно.
Посредством задания этого размера длины L1 каждого соединительного ребра 4, смола, составляющая соединительное ребро 4, может иметь эффект ослабления вибрации для уменьшения электромагнитной вибрации ведущего вала двигателя.
[0021]
При условии, что максимальный внешний диаметр каждой лопасти 1 пропеллерного вентилятора определен как ∅D и внешний диаметр цилиндрической части 3 определен как ∅C на фиг.2, ∅C предпочтительно задан так, чтобы величина ∅C/∅D лежала в диапазоне 0,05-0,15 включительно.
Более того, при условии, что максимальный внешний диаметр каждой лопасти 1 пропеллерного вентилятора определен как ∅D и длина ближнего по ходу ребра 9a в радиальном направлении (то есть, длина между осью 2a вращения и точкой 9as соприкосновения ближнего по ходу ребра) определена как L2 на фиг.2, L2 предпочтительно задана так, чтобы величина L2/∅D лежала в диапазоне 0,1-0,2 включительно.
К тому же, при условии, что максимальный внешний диаметр каждой лопасти 1 пропеллерного вентилятора определен как ∅D и длина дальнего по ходу ребра 9b в радиальном направлении (то есть, длина между осью 2a вращения и точкой 9bs соприкосновения дальнего по ходу ребра) определена как L3 на фиг.2, L3 предпочтительно задана так, чтобы величина L3/∅D лежала в диапазоне 0,1-0,2 включительно.
Более того, при условии, что максимальный внешний диаметр каждой лопасти 1 пропеллерного вентилятора определен как ∅D и длина каждого соединительного ребра 4 (то есть, длина между внешней периферийной поверхностью отверстия 2 под вал и внутренней периферийной поверхностью цилиндрической части 3) определена как L4 на фиг.2, L4 предпочтительно задана так, чтобы величина L4/∅D лежала в диапазоне 0,01-0,05 включительно.
Посредством задания этого размера длины L4 каждого соединительного ребра 4, смола, составляющая соединительное ребро 4, может иметь эффект ослабления вибрации для уменьшения электромагнитной вибрации ведущего вала двигателя.
[0022]
При условии, что максимальный внешний диаметр каждой лопасти 1 пропеллерного вентилятора определен как ∅D и длина ближнего по ходу ребра 9a в направлении оси 2a вращения определена как L5 на фиг.3, L5 предпочтительно задана так, чтобы величина L5/∅D лежала в диапазоне 0,05-0,15 включительно.
К тому же, при условии, что максимальный внешний диаметр каждой лопасти 1 пропеллерного вентилятора определен как ∅D и длина дальнего по ходу ребра 9b в направлении оси 2a вращения определена как L6 на фиг.3, L5 предпочтительно задана так, чтобы величина L6/∅D лежала в диапазоне 0,05-0,15 включительно.
[0023]
При условии, что максимальный внешний диаметр каждой лопасти 1 пропеллерного вентилятора определен как ∅D и длина цилиндрической части 3 у стороны нагнетающей поверхности 1a определена как h1 на фиг.5, h1 предпочтительно задана так, чтобы величина h1/∅D лежала в диапазоне 0,05-0,2 включительно.
К тому же, при условии, что максимальный внешний диаметр каждой лопасти 1 пропеллерного вентилятора определен как ∅D и длина цилиндрической части 3 у стороны всасывающей поверхности 1b определена как h2 на фиг.5, h2 предпочтительно задана так, чтобы величина h2/∅D составляла 0,1 или меньше.
[0024]
При условии, что максимальный внешний диаметр каждой лопасти 1 пропеллерного вентилятора определен как ∅D и толщина каждого ближнего по ходу ребра 9a и дальнего по ходу ребра 9b определена как L7 на фиг.6, L7 предпочтительно задана так, чтобы величина L7/∅D лежала в диапазоне 0,0025-0,025 включительно.
[0025]
<Течение Потока Воздуха>
Далее со ссылкой на фиг.8 и фиг.24-26 описано течение потока воздуха при вращении пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 1.
Фиг.8 представляет собой схему направления струи воздуха в направлении оси вращения, на которой показан поток воздуха, образованный пропеллерным вентилятором согласно варианту осуществления 1.
Фиг.24 представляет собой вид спереди, на котором показаны составляющие скорости потока воздуха, образованного пропеллерным вентилятором с втулкой предшествующего уровня техники, при взгляде со стороны дальше по потоку.
На фиг.25 показаны составляющие скорости, в направлении оси вращения, потока воздуха, образованного пропеллерным вентилятором с втулкой предшествующего уровня техники.
Фиг.26 представляет собой схему направления струи воздуха в направлении оси вращения, на которой показан поток воздуха, образованный пропеллерным вентилятором с втулкой предшествующего уровня техники.
[0026]
Поскольку в пропеллерном вентиляторе сильная центробежная сила действует в направлении к внешней периферии исходящего потока воздуха, исходящий поток 20 воздуха имеет угол α истечения положительной величины и расширяется в форме перевернутой V, как видно на фиг.8.
Составляющие потока воздуха пропеллерного вентилятора с втулкой предшествующего уровня техники показаны на фиг.24 и 25. При условии, что скорость исходящего струи воздуха можно разложить на координаты (r, θ, z) цилиндрической системы, составляющая скорости струи воздуха в радиальном направлении может быть определена как Vr, составляющая скорости струи воздуха в направлении 11 вращения может быть определена как Vθ, и составляющая скорости струи воздуха в направлении оси 2a вращения пропеллерного вентилятора может быть определена как Vz.
[0027]
Поскольку цель пропеллерного вентилятора заключается в дутье воздуха в направлении оси 2a вращения, только составляющая Vz скорости струи воздуха соответствует количеству продуваемого воздуха. Иначе говоря, поскольку составляющая Vr, расширяющаяся во внешнем периферийном направлении вращения, и составляющая Vθ вращения не вовлечены в процесс дутья, эти составляющие после выдувания в итоге преобразуются в тепло в воздухе и теряют свою энергию. Таким образом, относительное увеличение составляющей Vz скорости струи воздуха улучшает эффективность дутья, посредством этого способствуя уменьшению потребления энергии электрическим двигателем.
К тому же, как видно на фиг.26, из фактического измерения становится ясно, что воздух, выдуваемый в направлении оси 2a вращения, течет обратно к пропеллерному вентилятору вокруг оси 2a вращения.
[0028]
Течение потока воздуха при вращении пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 1 показано на фиг.8.
Исходящий поток 20 воздуха, переносимый от нагнетающей поверхности 1a, выдувается как струя V воздуха, включающая в себя комбинацию составляющей Vr скорости в радиальном направлении, составляющей Vθ скорости в направлении 11 вращения, и составляющей Vz скорости в направлении оси 2a вращения пропеллерного вентилятора.
[0029]
В области оси 2a вращения пропеллерного вентилятора, обратный поток 21 воздуха возникает относительно исходящего потока 20 воздуха и течет в обратном направлении к центру пропеллерного вентилятора. Обратный поток 21 воздуха становится завихренным потоком из-за отрицательного давления, образуемого в результате вращения ребер 9 жесткости, и принудительно всасывается в направлении оси 2a вращения пропеллерного вентилятора. Поскольку каждое ребро 9 жесткости имеет форму, выпуклую к переднему краю 6 пропеллерного вентилятора (то есть, форму турбинной лопасти), этот эффект всасывания является таким же, как эффект потока воздуха на стороне всасывания, который имеет турбовентилятор.
[0030]
Воздух, принудительно всасываемый в направлении оси 2a вращения пропеллерного вентилятора, придавливается, как обращенный поток 23 воздуха, к внешней периферии лопастей 1 нагнетающими поверхностями ребер 9 жесткости и втекает на нагнетающие поверхности 1a лопастей 1. Затем, рядом с осью 2a вращения пропеллерного вентилятора образуется область отрицательного давления, посредством этого образуя эффект усиления течения обратного потока 21 воздуха.
Поскольку высоты ребер 9 жесткости выполнены так, чтобы дальние по ходу ребра 9b были выше, чем ближние по ходу ребра 9a, как описано выше, воздух, не ударяющийся о ближние по ходу ребра 9a, ударяется о дальние по ходу ребра 9b, перемещается к внешней периферии лопастей 1, становится обращенным потоком 23 воздуха, и втекает на нагнетающие поверхности 1a.
Затем, воздух перемещается между лопастями, сливается с входящим потоком 22 воздуха, втекающим по нормали к нагнетающим поверхностям 1a, и выдувается в направлении исходящего потока 20 воздуха.
[0031]
Для пояснения эффекта всасывания ребер 9 жесткости, проведем сравнение с потоком воздуха в пропеллерном вентиляторе с втулкой предшествующего уровня техники, совсем не имеющем эффекта всасывания.
Как видно на фиг.26, в случае в случае пропеллерного вентилятора с втулкой предшествующего уровня техники, заторможенный поток рядом с втулкой циркулирует посредством увлечения к исходящему потоку 20 воздуха. Наоборот, как видно на фиг.8, в случае пропеллерного вентилятора согласно Варианту осуществления 1, благодаря ребрам 9 жесткости отрицательное давление образуется рядом с осью 2a вращения, в результате чего всасывается обратный поток 21 воздуха. Таким образом, исходящий поток 20 воздуха скручивается в направлении оси 2a вращения подобно торнадо, так что угол α истечения исходящего потока 20 воздуха уменьшается. В частности, угол α2 истечения пропеллерного вентилятора согласно Варианту осуществления 1 меньше, чем угол α1 истечения пропеллерного вентилятора с втулкой предшествующего уровня техники.
Поскольку составляющая Vz скорости струи воздуха в направлении оси 2a вращения равна cosα•V, направление струи воздуха исходящего потока 20 воздуха сужается с уменьшением угла α истечения, так что составляющая Vz скорости струи воздуха в направлении оси 2a вращения увеличивается, посредством чего может быть улучшена эффективность дутья. Когда составляющая Vz скорости струи воздуха относительно увеличивается, скорость вращения, позволяющая пропеллерному вентилятору подавать одинаковое количество воздуха, может быть уменьшена, посредством этого обеспечивая уменьшение потребления энергии.
[0032]
<Модификация 1>
Фиг.9 представляет собой вид спереди пропеллерного вентилятора согласно модификации 1 варианта осуществления 1, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
В описании пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 1, каждое ребро 9 жесткости имеет форму турбинной лопасти, выпуклой к переднему краю 6 лопасти 1, при виде спереди в направлении оси 2a вращения. В качестве альтернативы, как видно на фиг.9, ребра 9 жесткости согласно модификации 1 имеют форму прямолинейных плоских ребер, продолжающихся радиально от оси 2a вращения пропеллерного вентилятора.
Даже с такими радиальными ребрами 9 жесткости в форме плоской пластины, поток воздуха принудительно всасывается в направлении оси 2a вращения пропеллерного вентилятора благодаря отрицательному давлению, образуемому в результате вращения ребер 9 жесткости, несмотря на то, что отрицательное давление немного слабее, чем отрицательное давление, образуемое в случае формы турбинной лопасти. Таким образом, угол α истечения уменьшен для увеличения составляющей Vz скорости струи воздуха в направлении оси 2a вращения, в результате чего может быть улучшена эффективность дутья.
[0033]
<Преимущества>
В пропеллерном вентиляторе согласно варианту осуществления 1 и его модификации 1, имеющем описанную выше конфигурацию, то есть, в так называемом пропеллерном вентиляторе без втулки, множество ребер 9 жесткости продолжается к передним краям 6 и к задним краям 7 лопастей 1 от внешней периферийной поверхности цилиндрической части 3, имеющей радиус, который меньше, чем радиус части 1d минимального радиуса соединительной части 1c. Преимуществом этого является то, что обратный поток 21 воздуха рядом с осью 2a вращения всасывается ребрами 9 жесткости. В результате этого обратный поток 21 воздуха с увеличенной скоростью струи воздуха скручивает исходящий поток 20 воздуха в направлении оси 2a вращения, так что угол α истечения исходящего потока 20 воздуха может быть уменьшен. Таким образом, увеличена составляющая Vz скорости струи воздуха, в направлении оси 2a вращения, исходящего потока 20 воздуха, посредством чего может быть улучшена эффективность дутья вентилятора.
[0034]
К тому же, поскольку лопасти 1 плавно соединены соединительной частью 1c, концентрация напряжения, вызванная центробежной силой, действующей на лопасти 1, распределяется. Более того, поскольку ребра 9 жесткости поддерживают лопасти 1, обеспечивается прочность, эквивалентная прочности пропеллерного вентилятора с втулкой, благодаря чему подавляется деформация лопастей 1 и может быть улучшена эффективность дутья. Благодаря лопастям 1, имеющим увеличенную прочность, может быть подавлено ухудшение эффективности дутья, вызванное деформацией лопастей из-за центробежной силы, во время вращения пропеллерного вентилятора. К тому же, больше количество смолы, используемой для втулки, уменьшено, и прочность, эквивалентная прочности вентилятора с втулкой, может быть обеспечена только с ребрами 9 жесткости, посредством чего достигается уменьшение веса (то есть, экономия ресурсов).
[0035]
К тому же, как видно на фиг.5, в отношении формы каждого ближнего по ходу ребра 9a и каждого дальнего по ходу ребра 9b, верхний край 9ah ближнего по ходу ребра 9a наклонен относительно направления центральной оси отверстия 2 под вал, и верхний край 9bh дальнего по ходу ребра 9b является по существу ортогональной к направлению центральной оси отверстия 2 под вал. Следовательно, поток воздуха, не ударяющийся о ближнее по ходу ребро 9a, придавливается к нагнетающей поверхности 1a лопасти 1 дальним по ходу ребром 9b. Таким образом, множество ребер 9 жесткости всасывает поток воздуха шесть раз (то есть, приблизительно раз в 60°) за один цикл (360°) для распределения потока воздуха по всему периметру, так что могут быть уменьшены флуктуации отрицательного давления всасывания, посредством чего достигается стабильный эффект всасывания посредством отрицательного давления.
[0036]
К тому же, как видно на фиг.6, радиус r1 поперечного сечения первой круглой дуги 9c1 у стороны переднего края каждого ребра 9 жесткости больше, чем радиус r2 поперечного сечения второй круглой дуги 9c2 у стороны задней края. Таким образом, по сравнению с формой поперечного сечения с однородным радиусом поперечного сечения, показанной на фиг.7, текучая среда плавно течет вдоль первой круглой дуги 9c1, имеющей большой радиус r1 поперечного сечения, посредством чего подавляется концевой вихрь потока воздуха на второй круглой дуге 9c2 у стороны заднего края. Следовательно, уменьшается потеря энергии текучей среды, благодаря чему уменьшается приводящая сила для вращения пропеллерного вентилятора, посредством чего достигается уменьшение потребления энергии двигателем.
[0037]
К тому же, как видно, в частности, на фиг.4, соединительная часть 1c наклонена от переднего края 6 соседней лопасти 1 к заднему краю 7 лопасти 1 в направлении течения текучей среды 10. Следовательно, поток воздуха, втекающий к нагнетающей поверхности 1a соединительной части 1c, вынужден плавно сталкиваться с ребрами 9 жесткости, в результате чего поток воздуха может быть выдавлен к внешней периферии лопасти 1.
[0038]
Более того, индикатор 3a, показывающий положение горизонтальной части ведущего вала с D-образным вырезом, обеспечен между лопастями 1 у внешней поверхности стенки цилиндрической части 3. Следовательно, при установке отверстия 2 под вал пропеллерного вентилятора на ведущий вал двигателя, направление прикрепления пропеллерного вентилятора может быть легко определено, посредством этого сокращая время сборки и улучшая эффективность работы.
[0039]
Далее описаны модификации, в которых каждое ребро 9 жесткости пропеллерного вентилятора согласно Варианту осуществления 1 имеет форму турбинной лопасти.
<Модификация 2>
Фиг.27 представляет собой общий вид пропеллерного вентилятора согласно модификации 2 варианта осуществления 1, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Как видно на фиг.27, ребра 9 жесткости согласно модификации 2 включают в себя третье промежуточное ребро 9c, расположенное между ближнем по ходу ребром 9a и дальним по ходу ребром 9b согласно варианту осуществления 1 (см. фиг.2 и 3).
В частности, каждое ребро 9 жесткости имеет форму турбинной лопасти, выпуклой в направлении к переднему краю 6 пропеллерного вентилятора, и для каждой лопасти 1 обеспечены ближнее по ходу ребро 9a, промежуточное ребро 9c, и дальнее по ходу ребро 9b.
Другие конфигурации подобны конфигурациям пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 1.
[0040]
<Преимущества>
В модификации 2, для каждой лопасти 1 обеспечены три ребра 9 жесткости, в результате чего прочность лопасти 1 может быть увеличена по сравнению с пропеллерным вентилятором согласно варианту осуществления 1 в котором для каждой лопасти 1 обеспечены два ребра 9 жесткости. Более того, поскольку общее количество ребер жесткости изменено с шести на девять, увеличен эффект ребер 9 жесткости для всасывания обратного потока 21 воздуха рядом с осью 2a вращения. Таким образом, увеличена составляющая Vz скорости струи воздуха, в направлении оси 2a вращения, исходящего потока 20 воздуха, посредством чего может быть улучшена эффективность дутья вентилятора.
[0041]
<Модификация 3>
Фиг.28 представляет собой вид в перспективе пропеллерного вентилятора согласно Модификации 3 Варианта осуществления 1, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Как видно на фиг.28, ребра 9 жесткости согласно модификации 3 не обеспечены цилиндрической частью 3, отверстием 2 под вал и соединительными ребрами 4 согласно Варианту осуществления 1, и шесть ребер 9 жесткости в форме турбинной лопасти (то есть, ближние по ходу ребра 9a и дальние по ходу ребра 9b) соединены друг с другом посредством прохождения к оси 2a вращения и пересечения у нее. В частности, шесть ребер 9 жесткости пересекаются друг с другом у оси 2a вращения для образования осевой части 2b и соединяют осевую часть 2b и множество лопастей 1.
Другие конфигурации подобны конфигурациям пропеллерного вентилятора согласно Варианту осуществления 1.
[0042]
<Преимущества>
Несмотря на то, что модификация 3 имеет простую конфигурацию, в которой не обеспечены цилиндрическая часть 3, отверстие 2 под вал и соединительные ребра 4 согласно варианту осуществления 1, ребра 9 жесткости продолжаются к оси 2a вращения, благодаря чему может быть обеспечена прочность лопастей 1 пропеллерного вентилятора.
<Модификация 4>
Фиг.29 представляет собой вид в перспективе пропеллерного вентилятора согласно модификации 4 варианта осуществления 1, при виде со стороны дальше по ходу потоку в направлении течения текучей среды.
Как видно на фиг.29, ребра 9 жесткости согласно модификации 4 включают в себя третье промежуточное ребро 9c, расположенное между ближним по ходу ребром 9a и дальним по ходу ребром 9b согласно модификации 3.
Каждое ребро 9 жесткости имеет форму турбинной лопасти, выпуклой к переднему краю 6 пропеллерного вентилятора, и для каждой лопасти 1 обеспечены ближнее по ходу ребро 9a, промежуточное ребро 9c, и дальнее по ходу ребро 9b. Девять ребер 9 жесткости пересекают друг друга у оси 2a вращения для образования осевой части 2b и соединяют осевую часть 2b и множество лопастей 1.
Другие конфигурации подобны конфигурациям пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 1.
[0043]
<Преимущества>
В модификации 4, для каждой лопасти 1 обеспечены три ребра 9 жесткости, в результате чего прочность лопасти 1 может быть увеличена по сравнению с пропеллерным вентилятором согласно модификации 3, в котором для каждой лопасти 1 обеспечены два ребра 9 жесткости. Более того, поскольку общее количество ребер жесткости изменено с шести на девять, увеличен эффект ребер 9 жесткости для всасывания обратного потока 21 воздуха рядом с осью 2a вращения. Таким образом, увеличена составляющая Vz скорости струи воздуха, в направлении оси 2a вращения, исходящего потока 20 воздуха, посредством чего может быть улучшена эффективность дутья вентилятора.
[0044]
<Модификация 5>
Фиг.30 представляет собой вид в перспективе пропеллерного вентилятора согласно модификации 5 варианта осуществления 1, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Как видно на фиг.30, ребра 9 жесткости согласно модификации 5 не обеспечены цилиндрической частью 3, отверстием 2 под вал и соединительными ребрами 4 согласно варианту осуществления 1, и круглое отверстие 1e для прикрепления к ним ведущего вала двигателя обеспечено вокруг оси 2a вращения. Шесть ребер 9 жесткости в форме турбинной лопасти (то есть, ближние по ходу ребра 9a и дальние по ходу ребра 9b) продолжаются к краю круглого отверстия 1e.
В частности, часть 1d минимального радиуса, имеющая радиус, образованный кратчайшим расстоянием между осью 2a вращения и соединительной частью 1c, обеспечена вокруг оси 2a вращения, и круглое отверстие 1e, имеющее ось 2a вращения в качестве центральной оси и имеющее меньший радиус, чем радиус части 1d минимального радиуса, обеспечено в части 1d минимального радиуса. Ребра 9 жесткости соединяют край круглого отверстия 1e и множество лопастей 1.
Другие конфигурации подобны конфигурациям пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 1.
[0045]
<Преимущества>
Несмотря на то, что модификация 5 имеет простую конфигурацию, в которой не обеспечены цилиндрическая часть 3, отверстие 2 под вал и соединительные ребра 4 согласно варианту осуществления 1, ребра 9 жесткости продолжаются к краю круглого отверстия 1e, благодаря чему может быть обеспечена прочность лопастей 1 пропеллерного вентилятора.
<Модификация 6>
Фиг.31 представляет собой вид в перспективе пропеллерного вентилятора согласно модификации 6 варианта осуществления 1, при виде со стороны дальше походу в направлении течения текучей среды.
Как видно на фиг.31, ребра 9 жесткости согласно модификации 6 включают в себя третье промежуточное ребро 9c, расположенное между ближним по ходу ребром 9a и дальним по ходу ребром 9b согласно модификации 5.
В частности, каждое ребро 9 жесткости имеет форму турбинной лопасти, выпуклой в направлении к переднему краю 6 пропеллерного вентилятора, и для каждой лопасти 1 обеспечены ближнее по ходу ребро 9a, промежуточное ребро 9c, и дальнее по ходу ребро 9b.
Другие конфигурации подобны конфигурациям пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 1.
[0046]
<Преимущества>
В модификации 6, для каждой лопасти 1 обеспечены три ребра 9 жесткости, в результате чего прочность лопасти 1 может быть увеличена по сравнению с пропеллерным вентилятором согласно модификации 5, в котором для каждой лопасти 1 обеспечены два ребра 9 жесткости. Более того, поскольку общее количество ребер жесткости изменено с шести на девять, увеличен эффект ребер 9 жесткости для всасывания обратного потока 21 воздуха рядом с осью 2a вращения. Таким образом, увеличена составляющая Vz скорости струи воздуха, в направлении оси 2a вращения, исходящего потока 20 воздуха, посредством чего может быть улучшена эффективность дутья вентилятора.
[0047]
Далее описаны модификации, в которых ребра 9 жесткости пропеллерного вентилятора имеют форму прямолинейных плоских ребер, продолжающихся радиально от оси 2a вращения.
<Модификация 7>
Фиг.32 представляет собой общий вид пропеллерного вентилятора согласно модификации 7 варианта осуществления 1, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Как видно на фиг.32, ребра 9 жесткости согласно модификации 7 включают в себя третье промежуточное ребро 9c, расположенное между ближним по ходу ребром 9a и дальним по ходу ребром 9b согласно модификации 1 (см. фиг.9) варианта осуществления 1.
В частности, ребра 9 жесткости имеют форму прямолинейных плоских ребер, продолжающихся радиально от оси 2a вращения пропеллерного вентилятора, и для каждой лопасти 1 обеспечены ближнее по ходу ребро 9a, промежуточное ребро 9c, и дальнее по ходу ребро 9b.
Другие конфигурации подобны конфигурациям пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 1.
[0048]
<Преимущества>
В модификации 7, для каждой лопасти 1 обеспечены три ребра 9 жесткости, в результате чего прочность лопасти 1 может быть увеличена по сравнению с пропеллерным вентилятором согласно модификации 1 варианта осуществления 1, в котором для каждой лопасти 1 обеспечены два ребра 9 жесткости. Более того, поскольку общее количество ребер жесткости изменено с шести на девять, увеличен эффект ребер 9 жесткости для всасывания обратного потока 21 воздуха рядом с осью 2a вращения. Таким образом, увеличена составляющая Vz скорости струи воздуха, в направлении оси 2a вращения, исходящего потока 20 воздуха, посредством чего может быть улучшена эффективность дутья вентилятора.
[0049]
<Модификация 8>
Фиг.33 представляет собой вид в перспективе пропеллерного вентилятора согласно модификации 8 варианта осуществления 1, при виде со стороны дальше походу в направлении течения текучей среды.
Как видно на фиг.33, ребра 9 жесткости согласно модификации 8 не обеспечены цилиндрической частью 3, отверстием 2 под вал и соединительными ребрами 4 согласно варианту осуществления 1, и шесть ребер 9 жесткости в форме прямолинейной плоской пластины (то есть, ближние по ходу ребра 9a и дальние по ходу ребра 9b), продолжающиеся радиально от оси 2a вращения, соединены друг с другом посредством прохождения к оси 2a вращения и пересечения у нее. В частности, шесть ребер 9 жесткости пересекаются друг с другом у оси 2a вращения для образования осевой части 2b и соединяют осевую часть 2b и множество лопастей 1.
Другие конфигурации подобны конфигурациям пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 1.
[0050]
<Преимущества>
Несмотря на то, что модификация 8 имеет простую конфигурацию, в которой не обеспечены цилиндрическая часть 3, отверстие 2 под вал и соединительные ребра 4 согласно варианту осуществления 1, ребра 9 жесткости продолжаются к оси 2a вращения, благодаря чему может быть обеспечена прочность лопастей 1 пропеллерного вентилятора.
<Модификация 9>
Фиг.34 представляет собой вид в перспективе пропеллерного вентилятора согласно модификации 9 варианта осуществления 1, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Как видно на фиг.34, ребра 9 жесткости согласно модификации 9 включают в себя третье промежуточное ребро 9c, расположенное между ближним по ходу ребром 9a и дальним по ходу ребром 9b согласно модификации 8.
В частности, ребра 9 жесткости имеют форму прямолинейных плоских ребер, продолжающихся радиально от оси 2a вращения пропеллерного вентилятора, и для каждой лопасти 1 обеспечены ближнее по ходу ребро 9a, промежуточное ребро 9c, и дальне по ходу ребро 9b. Девять ребер 9 жесткости пересекают друг друга у оси 2a вращения для образования осевой части 2b и соединяют осевую часть 2b и множество лопастей 1.
Другие конфигурации подобны конфигурациям пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 1.
[0051]
<Преимущества>
В модификации 9, для каждой лопасти 1 обеспечены три ребра 9 жесткости, в результате чего прочность лопасти 1 может быть увеличена по сравнению с пропеллерным вентилятором согласно модификации 8, в котором для каждой лопасти 1 обеспечены два ребра 9 жесткости. Более того, поскольку общее количество ребер жесткости изменено с шести на девять, увеличен эффект ребер 9 жесткости для всасывания обратного потока 21 воздуха рядом с осью 2a вращения. Таким образом, увеличена составляющая Vz скорости струи воздуха, в направлении оси 2a вращения, исходящего потока 20 воздуха, посредством чего может быть улучшена эффективность дутья вентилятора.
[0052]
<Модификация 10>
Фиг.35 представляет собой общий вид пропеллерного вентилятора согласно модификации 10 варианта осуществления 1, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Как видно на фиг.35, ребра 9 жесткости согласно модификации 10 не обеспечены цилиндрической частью 3, отверстием 2 под вал и соединительными ребрами 4 согласно варианту осуществления 1, и круглое отверстие 1e для прикрепления к ним ведущего вала двигателя обеспечено вокруг оси 2a вращения. Шесть ребер 9 жесткости в форме прямолинейной плоской пластины (то есть, ближние по ходу ребра 9a и дальние по ходу ребра 9b), продолжающиеся радиально от оси 2a вращения, продолжаются к краю круглого отверстия 1e.
В частности, часть 1d минимального радиуса, имеющая радиус, образованный кратчайшим расстоянием между осью 2a вращения и соединительной частью 1c, обеспечена вокруг оси 2a вращения, и круглое отверстие 1e, имеющее ось 2a вращения в качестве центральной оси и имеющее меньший радиус, чем радиус части 1d минимального радиуса, обеспечено в части 1d минимального радиуса. Ребра 9 жесткости соединяют край круглого отверстия 1e и множество лопастей 1.
Другие конфигурации подобны конфигурациям пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 1.
[0053]
<Преимущества>
Несмотря на то, что модификация 10 имеет простую конфигурацию, в которой не обеспечены цилиндрическая часть 3, отверстие 2 под вал и соединительные ребра 4 согласно варианту осуществления 1, ребра 9 жесткости продолжаются к краю круглого отверстия 1e, благодаря чему может быть обеспечена прочность лопастей 1 пропеллерного вентилятора.
<Модификация 11>
Фиг.36 представляет собой вид в перспективе пропеллерного вентилятора согласно модификации 11 варианта осуществления 1, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Как видно на фиг.36, ребра 9 жесткости согласно модификации 11 включают в себя третье промежуточное ребро 9c, расположенное между ближним по ходу ребром 9a и дальним по ходу ребром 9b согласно модификации 10.
В частности, ребра 9 жесткости имеют форму прямолинейных плоских ребер, продолжающихся радиально от оси 2a вращения пропеллерного вентилятора, и для каждой лопасти 1 обеспечены ближнее по ходу ребро 9a, промежуточное ребро 9c, и дальнее по ходу ребро 9b.
Другие конфигурации подобны конфигурациям пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 1.
[0054]
<Преимущества>
В модификации 11, для каждой лопасти 1 обеспечены три ребра 9 жесткости, в результате чего прочность лопасти 1 может быть увеличена по сравнению с пропеллерным вентилятором согласно модификации 10, в котором для каждой лопасти 1 обеспечены два ребра 9 жесткости. Более того, поскольку общее количество ребер жесткости изменено с шести на девять, увеличен эффект ребер 9 жесткости для всасывания обратного потока 21 воздуха рядом с осью 2a вращения. Таким образом, увеличена составляющая Vz скорости струи воздуха, в направлении оси 2a вращения, исходящего потока 20 воздуха, посредством чего может быть улучшена эффективность дутья вентилятора.
[0055]
Несмотря на то, что описанные выше примеры относятся к случаям, в которых для каждой лопасти 1 обеспечены два или три ребра 9 жесткости, могут быть обеспечены четыре или более ребер 9 жесткости.
Более того, количество лопастей 1 конкретно не ограничено, при условии, что обеспечены две или более лопастей.
[0056]
Вариант осуществления 2
Пропеллерный вентилятор согласно варианту осуществления 2 отличается от пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 1 только формой ребер 9 жесткости. Следовательно, далее описана конфигурация ребер 9 жесткости.
Фиг.10 представляет собой вид спереди пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 2, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Как видно на фиг.10, при виде спереди в направлении оси 2a вращения, каждое ребро 9 жесткости согласно варианту осуществления 2 имеет форму лопасти сирокко, изогнутую и выпуклую к заднему краю 7 соответствующей лопасти 1.
[0057]
<Преимущества>
Благодаря ребрам 9 жесткости, имеющим такую форму лопасти сирокко, воздух, сжимаемый в результате вращения ребер 9 жесткости, собирается к оси 2a вращения, в результате чего воздух направляется в осевом направлении. Иначе говоря, присутствует эффект, подобный случаю, когда у центра каждой лопасти 1 обеспечен миниатюрный пропеллерный вентилятор. Таким образом, увеличена составляющая Vz скорости струи воздуха в направлении оси 2a вращения, посредством чего может быть улучшена эффективность дутья в рабочей точке малого перепада давления, которая описана далее.
[0058]
Далее описана разница эффектов между случаем, в котором ребра 9 жесткости имеют форму турбинной лопасти, выпуклой в направлении к переднему краю 6 или имеют форму продолжающихся в радиальном направлении прямолинейных плоских ребер согласно варианту осуществления 1, и случаем, в котором ребра 9 жесткости имеют форму лопасти сирокко, изогнутую и выпуклую к заднему краю 7 согласно варианту осуществления 2.
Фиг.11 представляет собой диаграмму Давление-Расход, на котором показана эффективность дутья пропеллерного вентилятора.
В целом эффективность дутья пропеллерного вентилятора выражена отношением (то есть, диаграммой Давление-Расход) между давлением (то есть, статическим давлением) текучей среды и расходом воздуха за единицу времени, как видно на фиг.11. Когда на пути воздуха в пропеллерном вентиляторе присутствует большое сопротивление, известно, что кривая перепада давления поднимается от кривой A нормального перепада давления до кривой B большого перепада давления, приводя к перемещению рабочей точки, являющейся точкой пересечения между кривой перепада давления и кривой C характеристики эффективности пропеллерного вентилятора. Кривая B большого перепада давления задана так, чтобы перепад давления на пути потока был увеличен в два раза относительно перепада давления на кривой A нормального перепада давления.
Точка пересечения между кривой A нормального перепада давления и кривой C характеристики эффективности является нормальной рабочей точкой, точка пересечения между кривой B большого перепада давления и кривой C характеристики эффективности является рабочей точкой большого перепада давления, и точка пересечения между точкой нулевого статического давления и кривой C характеристики эффективности является рабочей точкой малого перепада давления.
[0059]
В случае, когда каждое из ребер 9 жесткости в варианте осуществления 1 имеет форму турбинной лопасти, выпуклую в направлении к переднему краю 6 или имеет форму продолжающегося в радиальном направлении прямолинейного плоского ребра, отрицательное давление, образуемое в результате вращения ребер 9 жесткости, заставляет турбинные лопасти принудительно всасывать поток воздуха в направлении оси 2a вращения пропеллерного вентилятора. Благодаря этому эффекту турбинной лопасти, описанные выше случаи подходят для использования в состоянии, в котором существует сопротивление на пути потока в нормальной рабочей точке или в рабочей точке большого перепада давления, требующее статического давления.
В случае, когда ребра 9 жесткости в варианте осуществления 2 имеют форму лопасти сирокко, изогнутую и выпуклую к заднему краю 7, воздух, сжимаемый в результате вращения ребер 9 жесткости, собирается к оси 2a вращения, в результате чего ребра 9 жесткости подают воздух в направлении оси 2a вращения для выполнения функции, подобной миниатюрным пропеллерным вентиляторам. Таким образом, описанный выше случай подходит для использования в рабочей точке малого перепада давления, в которой существует малое сопротивление на пути потока, не требующее статического давления, но требующее некоторого количества воздуха.
[0060]
Далее описаны модификации, в которых каждое ребро 9 жесткости пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 2 имеет форму лопасти сирокко.
<Модификация 1>
Фиг.37 представляет собой общий вид пропеллерного вентилятора согласно модификации 1 варианта осуществления 2, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Как видно на фиг.37, ребра 9 жесткости согласно модификации 1 включают в себя третье промежуточное ребро 9c, расположенное между ближнем по ходу ребром 9a и дальним по ходу ребром 9b согласно варианту осуществления 2 (см. фиг.10).
В частности, каждое ребро 9 жесткости имеет форму лопасти сирокко, выпуклую в направлении к заднему краю 7 пропеллерного вентилятора, и для каждой лопасти 1 обеспечены ближнее по ходу ребро 9a, промежуточное ребро 9c, и дальнее по ходу ребро 9b.
Другие конфигурации подобны конфигурациям пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 2.
[0061]
<Преимущества>
В модификации 1, для каждой лопасти 1 обеспечены три ребра 9 жесткости, в результате чего прочность лопасти 1 может быть увеличена по сравнению с пропеллерным вентилятором согласно варианту осуществления 2, в котором для каждой лопасти 1 обеспечены два ребра 9 жесткости. Более того, поскольку общее количество ребер жесткости изменено с шести на девять, воздух, сжимаемый в результате вращения ребер 9 жесткости, собирается к оси 2a вращения, в результате чего улучшен эффект подачи воздуха в направлении оси 2a вращения. Иначе говоря, присутствует эффект, подобный случаю, когда у центра каждой лопасти 1 обеспечен миниатюрный пропеллерный вентилятор. Таким образом, увеличена составляющая Vz скорости струи воздуха в направлении оси 2a вращения, посредством чего может быть улучшена эффективность дутья в рабочей точке малого перепада давления.
[0062]
<Модификация 2>
Фиг.38 представляет собой общий вид пропеллерного вентилятора согласно модификации 2 варианта осуществления 2, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Как видно на фиг.38, ребра 9 жесткости согласно модификации 2 не обеспечены цилиндрической частью 3, отверстием 2 под вал и соединительными ребрами 4 согласно варианту осуществления 2 (см. Фиг.10), и шесть ребер 9 жесткости с формой лопасти сирокко (то есть, ближние по ходу ребра 9a и дальние по ходу ребра 9b) соединены друг с другом посредством прохождения к оси 2a вращения и пересечения у нее. В частности, шесть ребер 9 жесткости пересекаются друг с другом у оси 2a вращения для образования осевой части 2b и соединяют осевую часть 2b и множество лопастей 1.
Другие конфигурации подобны конфигурациям пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 2.
[0063]
<Преимущества>
Несмотря на то, что модификация 2 имеет простую конфигурацию, в которой не обеспечены цилиндрическая часть 3, отверстие 2 под вал и соединительные ребра 4 согласно варианту осуществления 2, ребра 9 жесткости продолжаются к оси 2a вращения, благодаря чему может быть обеспечена прочность лопастей 1 пропеллерного вентилятора.
<Модификация 3>
Фиг.39 представляет собой общий вид пропеллерного вентилятора согласно модификации 3 варианта осуществления 2, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Как видно на фиг.39, ребра 9 жесткости согласно модификации 3 включают в себя третье промежуточное ребро 9c, расположенное между ближним по ходу ребром 9a и дальним по ходу ребром 9b согласно модификации 2.
В частности, каждое ребро 9 жесткости имеет форму лопасти сирокко, выпуклую в направлении к заднему краю 7 пропеллерного вентилятора, и для каждой лопасти 1 обеспечены ближнее по ходу ребро 9a, промежуточное ребро 9c, и дальнее по ходу ребро 9b. Девять ребер 9 жесткости пересекают друг друга у оси 2a вращения для образования осевой части 2b и соединяют осевую часть 2b и множество лопастей 1.
Другие конфигурации подобны конфигурациям пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 2.
[0064]
<Преимущества>
В модификации 3, для каждой лопасти 1 обеспечены три ребра 9 жесткости, в результате чего прочность лопасти 1 может быть увеличена по сравнению с пропеллерным вентилятором согласно Модификации 2, в котором для каждой лопасти 1 обеспечены два ребра 9 жесткости. Более того, поскольку общее количество ребер жесткости изменено с шести на девять, воздух, сжимаемый в результате вращения ребер 9 жесткости, собирается к оси 2a вращения, в результате чего улучшен эффект подачи воздуха в направлении оси 2a вращения. Иначе говоря, присутствует эффект, подобный случаю, когда у центра каждой лопасти 1 обеспечен миниатюрный пропеллерный вентилятор. Таким образом, увеличена составляющая Vz скорости струи воздуха в направлении оси 2a вращения, посредством чего может быть улучшена эффективность дутья в рабочей точке малого перепада давления.
[0065]
<Модификация 4>
Фиг.40 представляет собой общий вид пропеллерного вентилятора согласно модификации 4 варианта осуществления 2, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Как видно на фиг.40, ребра 9 жесткости согласно модификации 4 не обеспечены цилиндрической частью 3, отверстием 2 под вал и соединительными ребрами 4 согласно варианту осуществления 2, и круглое отверстие 1e для прикрепления к ним ведущего вала двигателя обеспечено вокруг оси 2a вращения. Шесть ребер 9 жесткости с формой лопасти сирокко (то есть, ближние по ходу ребра 9a и дальние по ходу ребра 9b) продолжаются к краю круглого отверстия 1e.
В частности, часть 1d минимального радиуса, имеющая радиус, образованный кратчайшим расстоянием между осью 2a вращения и соединительной частью 1c, обеспечена вокруг оси 2a вращения, и круглое отверстие 1e, имеющее ось 2a вращения в качестве центральной оси и имеющее меньший радиус, чем радиус части 1d минимального радиуса, обеспечено в части 1d минимального радиуса. Ребра 9 жесткости соединяют край круглого отверстия 1e и множество лопастей 1.
Другие конфигурации подобны конфигурациям пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 2.
[0066]
<Преимущества>
Несмотря на то, что модификация 4 имеет простую конфигурацию, в которой не обеспечены цилиндрическая часть 3, отверстие 2 под вал и соединительные ребра 4 согласно Варианту осуществления 1, ребра 9 жесткости продолжаются к краю круглого отверстия 1e, благодаря чему может быть обеспечена прочность лопастей 1 пропеллерного вентилятора.
<Модификация 5>
Фиг.41 представляет собой общий вид пропеллерного вентилятора согласно модификации 5 варианта осуществления 2, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Как видно на фиг.41, ребра 9 жесткости согласно модификации 5 включают в себя третье промежуточное ребро 9c, расположенное между ближним по ходу ребром 9a и дальним по ходу ребром 9b согласно модификации 4.
В частности, каждое ребро 9 жесткости имеет форму лопасти сирокко, выпуклую в направлении к заднему краю 7 пропеллерного вентилятора, и для каждой лопасти 1 обеспечены ближнее по ходу ребро 9a, промежуточное ребро 9c, и дальнее по ходу ребро 9b.
Другие конфигурации подобны конфигурациям пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 2.
[0067]
<Преимущества>
В модификации 5, для каждой лопасти 1 обеспечены три ребра жесткости 9, в результате чего прочность лопасти 1 может быть увеличена по сравнению с пропеллерным вентилятором согласно модификации 5, в котором для каждой лопасти 1 обеспечены два ребра 9 жесткости. Более того, поскольку общее количество ребер жесткости изменено с шести на девять, воздух, сжимаемый в результате вращения ребер 9 жесткости, собирается к оси 2a вращения, в результате чего улучшен эффект подачи воздуха в направлении оси 2a вращения. Иначе говоря, присутствует эффект, подобный случаю, когда у центра каждой лопасти 1 обеспечен миниатюрный пропеллерный вентилятор. Таким образом, увеличена составляющая Vz скорости струи воздуха в направлении оси 2a вращения, посредством чего может быть улучшена эффективность дутья в рабочей точке малого перепада давления.
[0068]
Вариант осуществления 3
Вариант осуществления 3 соответствует случаю, в котором лопасти 1 пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 1 или 2 наклонены в направлении течения текучей среды 10 (то есть, наклоненного назад типа, как описано далее).
[0069]
На фиг.12 показано положение средней линии 15 хорды лопасти при виде спереди пропеллерного вентилятора согласно Варианту осуществления 3.
На фиг.13 показано положение средней линии 15 хорды лопасти при виде сбоку для сравнения пропеллерного вентилятора наклоненного назад типа согласно варианту осуществления 3 с пропеллерным вентилятором наклоненного вперед типа.
Средняя линия 15 хорды лопасти представляет собой группу средних точек на конкретных окружностях каждой лопасти 1.
На фиг.13, в отношении средней линии 15 хорды лопасти каждой наклоненной назад лопасти 1, когда ортогональная плоскость 16, продолжающаяся в направлении, ортогональном оси 2a вращения, образуется от точки 15a соприкосновения у внешней поверхности стенки цилиндрической части 3, средняя линия 15 хорды лопасти находится дальше по ходу от ортогональной плоскости 16 в направлении течения текучей среды 10. В отличие от этого, средняя линия 15 хорды лопасти каждой наклоненной вперед лопасти 1 находится ближе по ходу от ортогональной плоскости 16 в направлении течения текучей среды 10.
Таким образом, в пропеллерном вентиляторе наклоненного назад типа согласно варианту осуществления 3, каждая лопасть 1 имеет форму, в которой средняя линия 15 хорды лопасти расположена дальше по ходу от ортогональной плоскости 16 в направлении течения текучей среды (далее в этом документе называется наклоненным назад типом).
[0070]
Стрелка на лопасти 1, показанной на фиг.13, обозначает направление, в котором сжимается воздух при вращении лопасти 1, и наклонена к внутренней периферии лопасти 1 в пропеллерном вентиляторе наклоненного назад типа (= замкнутый поток).
В отличие от наклоненного назад типа, пропеллерный вентилятор наклоненного вперед типа, показанный для сравнения на фиг.13, выполнен так, чтобы направление, в котором сжимается воздух, было наклонено к внешней периферии лопасти 1 (= незамкнутый поток).
[0071]
Далее со ссылкой на фиг.14 описана разница составляющей Vz скорости струи воздуха в направлении, параллельном оси 2a вращения, между пропеллерным вентилятором наклоненного вперед типа и пропеллерным вентилятором наклоненного назад типа.
Фиг.14 представляет собой диаграмму сравнения составляющей скорости 25 пропеллерного вентилятора наклоненного назад типа согласно варианту осуществления 3 с составляющей скорости 26 пропеллерного вентилятора наклоненного вперед типа.
Поскольку направление, в котором воздух прижимается к каждой лопасти 1, изменяется в области с максимальной составляющей Vz скорости струи воздуха (то есть, в области с большим количеством воздуха), пиковое положение составляющей скорости 25, соответствующей наклоненному назад типу, стремится быть расположенным ближе к внутренней периферии лопасти 1, чем пиковое положение составляющей скорости 26, соответствующей наклоненному вперед типу.
[0072]
Как видно на чертеже, пропеллерный вентилятор наклоненного назад типа согласно варианту осуществления 3 подавляет расширения распределения скорости потока воздуха в направлении к внешней периферии лопасти 1, чтобы мог быть уменьшен угол α истечения (α имеет положительную величину, как объяснено со ссылкой на фиг.8) исходящего потока 20 воздуха.
[0073]
Несмотря на то, что пример формы лопасти, в котором средняя линия 15 хорды лопасти в наклоненном назад типе полностью расположена дальше по ходу от ортогональной плоскости 16 в направлении течения текучей среды, функция и эффект, подобные описанным выше, обеспечиваются при условии, что лопасть 1 имеет форму, в которой 70% или более длины средней линии 15 хорды лопасти расположено дальше по ходу от ортогональной плоскости 16 в направлении течения текучей среды.
[0074]
<Преимущества>
Пропеллерный вентилятор согласно варианту осуществления 3 использует наклоненные назад лопасти 1, в результате чего может быть уменьшен угол α истечения исходящего потока 20 воздуха, в дополнение к эффектам согласно Варианту осуществления 1. Таким образом, увеличена составляющая Vz скорости струи воздуха, в направлении оси 2a вращения, исходящего потока 20 воздуха, посредством чего может быть улучшена эффективность дутья вентилятора.
[0075]
Вариант осуществления 4
Пропеллерный вентилятор согласно варианту осуществления 4 представляет собой пример, в котором пропеллерный вентилятор согласно любому из Вариантов осуществления 1-3 применен к внешнему блоку 30 установки для кондиционирования воздуха. Этот пропеллерный вентилятор выполняет функцию подачи внешнего воздуха для теплообмена к внешнему теплообменнику 31.
Фиг.15 представляет собой внешний вид в перспективе в случае, когда пропеллерный вентилятор согласно любому из вариантов осуществления 1-3 прикреплен к внешнему блоку согласно варианту осуществления 4.
Фиг.16 представляет собой внутренний вид в перспективе в случае, когда пропеллерный вентилятор согласно любому из вариантов осуществления 1-3 прикреплен к внешнему блоку согласно варианту осуществления 4.
На фиг.17 показаны эффекты ребер жесткости, когда внешний воздух ударяется о пропеллерный вентилятор во внешнем блоке согласно варианту осуществления 4.
При виде спереди в направлении оси 2a вращения, каждое ребро 9 жесткости пропеллерного вентилятора во внешнем блоке 30 согласно Варианту осуществления 4 имеет криволинейную форму (то есть, форму турбинной лопасти), выпуклую в направлении к переднему краю 6 пропеллерного вентилятора, как видно на фиг.2.
[0076]
Как описано в Варианте осуществления 1, ребра 9 жесткости вращаются в нормальном направлении 11 вращения для образования области отрицательного давления рядом с осью 2a вращения, в результате этого всасывая обратный поток 21 воздуха относительно исходящего потока 20 воздуха.
Предположим, что сильный уличный ветер ударяется о пропеллерный вентилятор, когда внешний блок 30 согласно Варианту осуществления 3 остановлен. Этот сильный ветер воздействует на пропеллерный вентилятор как лобовой ветер в направлении, противоположном направлению течения текучей среды 10, образуемого во время нормальной работы пропеллерного вентилятора.
Сильный ветер (то есть, лобовой ветер) ударяется о нагнетающие поверхности 1a пропеллерного вентилятора и заставляет лопасти 1 вращаться в направлении 12 противоположного вращения, противоположном нормальному направлению 11 вращения. Тогда ребра 9 жесткости с криволинейной формой (то есть, формой турбинной лопасти), выпуклой в направлении 11 вращения в случае нормального направления 11 вращения, переходят к криволинейной форме (то есть, форме лопасти сирокко), вогнутой в направлении 12 противоположного вращения в случае направления 12 противоположного вращения.
[0077]
<Преимущества>
Когда сильный уличный ветер (то есть, лобовой ветер) ударяется о пропеллерный вентилятор, обеспеченный во внешнем блоке 30, пропеллерный вентилятор вращается с высокой скоростью, иногда приводя к разрушению и поломке лопастей 1 из-за центробежной силы. В пропеллерном вентиляторе согласно варианту осуществления 3, когда сильный ветер ударяется о пропеллерный вентилятор, ребра 9 жесткости переходят в криволинейную форму (то есть, форму лопасти сирокко), вогнутую в направлении 12 противоположного вращения, в результате чего воздух в пространствах 40 между ребрами 9 жесткости, показанных на фиг.15, выполняет функцию сопротивления вращению благодаря эффекту парашюта. Таким образом, в нормальном направлении 11 вращения, присутствует эффект всасывания воздушного потока согласно Варианту осуществления 1. Более того, в направлении 12 противоположного вращения, образованного сильным ветром, уменьшена скорость вращения пропеллерного вентилятора, в результате чего может быть предотвращена поломка пропеллерного вентилятора.
[0078]
<Упаковка пропеллерного вентилятора>
Далее описана упаковка пропеллерного вентилятора согласно любому из Вариантов осуществления 1-3.
На фиг.18 схематично показано упакованное состояние пропеллерного вентилятора согласно любому из Вариантов осуществления 1-3.
На фиг.19 схематично показано упакованное состояние пропеллерного вентилятора с втулкой предшествующего уровня техники.
На фиг.18, пропеллерные вентиляторы без втулки уложены в штабель и содержатся внутри упаковочной картонной коробки 50, и основание 51 расположено с возможностью поддерживания нижней поверхности цилиндрической части 3 так, чтобы было обеспечено расстояние L от нижней поверхности картонной коробки 50 до передних кромок 6 лопастей 1.
[0079]
В пропеллерном вентиляторе согласно любому из вариантов осуществления 1-3, цилиндрическая часть 3 в осевом направлении короче, чем втулка в пропеллерном вентиляторе с втулкой предшествующего уровня техники в направлении оси вращения. Следовательно, как видно на фиг.18, размер в направлении укладывания в штабель уменьшен, когда цилиндрические части 3 уложены в штабель с их верхними поверхностями и нижними поверхностями, находящимися в соприкосновении друг с другом, в результате чего в упаковочной картонной коробке 50 можно содержать больше пропеллерных вентиляторов по сравнению с предшествующим уровнем техники.
[0080]
Вариант осуществления 5
В пропеллерном вентиляторе согласно любому из вариантов осуществления 1-4, для каждой лопасти 1 обеспечены два ребра 9 жесткости, то есть, ближнее по ходу ребро 9a и дальнее по ходу ребро 9b. В варианте осуществления 5, для каждой лопасти 1 обеспечено только дальнее по ходу ребро 9b из двух ребер, то есть, ближнего по ходу ребра 9a и дальнего по ходу ребра 9b. Другие компоненты пропеллерного вентилятора подобны компонентам в вариантах осуществления 1-4.
[0081]
Фиг.42 представляет собой вид спереди пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 5, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.43 представляет собой вид спереди пропеллерного вентилятора согласно модификации 1 варианта осуществления 5, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.44 представляет собой вид спереди пропеллерного вентилятора согласно модификации 2 варианта осуществления 5, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
[0082]
Например, как видно на фиг.42, пропеллерный вентилятор согласно варианту осуществления 5 обеспечен ребрами 9 жесткости, имеющими форму турбинной лопасти, выпуклой к передним краям 6 лопастей 1. Из ближних по ходу ребер 9a и дальних по ходу ребер 9b, описанных в варианте осуществления 1 (см. фиг.2), ребра 9 жесткости включают в себя только дальние по ходу ребра 9b.
[0083]
<Модификация 1>
К тому же, например, как видно на фиг.43, пропеллерный вентилятор согласно модификации 1 варианта осуществления 5 обеспечен ребрами 9 жесткости, имеющими форму лопасти сирокко, выпуклую в направлении к задним краям 7 лопастей 1. Из ближних по ходу ребер 9a и дальних по ходу ребер 9b, описанных в варианте осуществления 2 (см. фиг.10), ребра 9 жесткости включают в себя только дальние по ходу ребра 9b.
[0084]
<Модификация 2>
К тому же, например, как видно на фиг.44, пропеллерный вентилятор согласно модификации 2 варианта осуществления 5 обеспечен ребрами 9 жесткости в форме прямолинейной плоской пластины, продолжающимися радиально от оси 2a вращения пропеллерного вентилятора. Из ближних по ходу ребер 9a и дальних по ходу ребер 9b, описанных в модификации 1 (см. фиг.9) варианта осуществления 1, ребра 9 жесткости включают в себя только дальние по ходу ребра 9b.
[0085]
<Преимущества>
В пропеллерном вентиляторе согласно по любому из варианта осуществления 5, и его модификации 1 и модификации 2, для каждой лопасти 1 обеспечено только одно дальнее по ходу ребро 9b, благодаря чему уменьшен вес пропеллерного вентилятора. Более того, пропеллерный вентилятор согласно варианту осуществления 5 подходит для использования в диапазоне малых скоростей вращения и может сохранять свою прочность, даже если лопасти 1 поддерживаются только дальними по ходу ребрами 9b.
К тому же, в дальних по ходу ребрах 9b в форме турбинной лопасти и продолжающихся в радиальном направлении дальних по ходу ребрах 9b в форме прямолинейной плоской пластины согласно варианту осуществления 5 и его модификации 1, может быть обеспечен эффект всасывания обратного потока 21 воздуха рядом с осью 2a вращения. Таким образом, увеличена составляющая Vz скорости струи воздуха, в направлении оси 2a вращения, исходящего потока 20 воздуха, посредством чего может быть улучшена эффективность дутья вентилятора.
Более того, благодаря дальним по ходу ребрам 9b с формой лопасти сирокко согласно модификации 2, воздух, сдавливаемый в результате вращения дальних по ходу ребер 9b, собирается к оси 2a вращения, благодаря чему улучшен эффект подачи воздуха в направлении оси 2a вращения. Иначе говоря, присутствует эффект, подобный случаю, когда у центра каждой лопасти 1 обеспечен миниатюрный пропеллерный вентилятор. Таким образом, увеличена составляющая Vz скорости струи воздуха в направлении оси 2a вращения, посредством чего может быть улучшена эффективность дутья в рабочей точке малого перепада давления.
[0086]
Вариант осуществления 6
В пропеллерном вентиляторе согласно любому из вариантов осуществления 1-4, для каждой лопасти 1 обеспечены два ребра 9 жесткости, то есть, ближнее по ходу ребро 9a и дальнее по ходу ребро 9b. В варианте осуществления 6, для каждой лопасти 1 обеспечено только ближнее по ходу ребро 9a из двух ребер, то есть, ближнего по ходу ребра 9a и дальнего по ходу ребра 9b. Другие компоненты пропеллерного вентилятора подобны компонентам в вариантах осуществления 1-4.
[0087]
Фиг.45 представляет собой вид спереди пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 6, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.46 представляет собой вид спереди пропеллерного вентилятора согласно модификации 1 варианта осуществления 6, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.47 представляет собой вид спереди пропеллерного вентилятора согласно модификации 2 варианта осуществления 6, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
[0088]
Например, как видно на фиг.45, пропеллерный вентилятор согласно Варианту осуществления 6 обеспечен ребрами 9 жесткости, имеющими форму турбинной лопасти, выпуклой к передним краям 6 лопастей 1. Из ближние по ходу ребер 9a и дальних по ходу ребер 9b, описанных в варианте осуществления 1 (см. фиг.2), ребра 9 жесткости включают в себя только ближние по ходу ребра 9a.
[0089]
<Модификация 1>
К тому же, например, как видно на фиг.46, пропеллерный вентилятор согласно модификации 1 варианта осуществления 6 обеспечен ребрами 9 жесткости, имеющими форму лопасти сирокко, выпуклую в направлении к задним краям 7 лопастей 1. Из ближних по ходу ребер 9a и дальних по ходу ребер 9b, описанных в варианте осуществления 2 (см. фиг.10), ребра 9 жесткости включают в себя только ближние по ходу ребра 9a.
[0090]
<Модификация 2>
К тому же, например, как видно на фиг.47, пропеллерный вентилятор согласно модификации 2 варианта осуществления 6 обеспечен ребрами 9 жесткости в форме прямолинейной плоской пластины, продолжающейся радиально от оси 2a вращения пропеллерного вентилятора. Из ближних по ходу ребер 9a и дальних по ходу ребер 9b, описанных в модификации 1 (см. фиг.9) варианта осуществления 1, ребра 9 жесткости включают в себя только ближние по ходу ребра 9a.
[0091]
<Преимущества>
В пропеллерном вентиляторе по любому из варианта осуществления 6 и его модификации 1 и модификации 2, для каждой лопасти 1 обеспечено только одно ближнее по ходу ребро 9a, благодаря чему уменьшен вес пропеллерного вентилятора. Более того, по сравнению с пропеллерным вентилятором согласно варианту осуществления 3, пропеллерный вентилятор согласно варианту осуществления 6 подходит для использования в диапазоне высоких скоростей вращения и может сохранять свою прочность благодаря ближним по ходу ребрам 9a, расположенным у стороны переднего края 6, где концентрируется напряжение, действующее на лопасти 1.
К тому же, в ближних по ходу ребрах 9a в форме турбинной лопасти и продолжающихся в радиальном направлении ближних по ходу ребрах 9a в форме прямолинейной плоской пластины согласно варианту осуществления 6 и его модификации 1, может быть обеспечен эффект всасывания обратного потока 21 воздуха рядом с осью 2a вращения. Таким образом, увеличена составляющая Vz скорости струи воздуха, в направлении оси 2a вращения, исходящего потока 20 воздуха, посредством чего может быть улучшена эффективность дутья вентилятора.
Более того, благодаря ближним по ходу ребрам 9a с формой лопасти сирокко согласно модификации 2, воздух, сдавливаемый в результате вращения ближних по ходу ребер 9a, собирается к оси 2a вращения, благодаря чему улучшен эффект подачи воздуха в направлении оси 2a вращения. Иначе говоря, присутствует эффект, подобный случаю, когда у центра каждой лопасти 1 обеспечен миниатюрный пропеллерный вентилятор. Таким образом, увеличена составляющая Vz скорости струи воздуха в направлении оси 2a вращения, посредством чего может быть улучшена эффективность дутья в рабочей точке малого перепада давления.
[0092]
Несмотря на то, что в Варианте осуществления 5 и варианте осуществления 6 для каждой лопасти обеспечено одно из ближнего по ходу ребра 9a и дальнего по ходу ребра 9b, положение, в котором расположено единственное ребро 9 жесткости, может представлять собой свободно выбранное положение вместо положения рядом с передним краю 6 или задним краю 7 соответствующей лопасти 1. Иначе говоря, единственное ребро 9 жесткости может быть расположено в свободно выбранном положении, при условии что оно расположено между передним краем 6 и задним краем 7 соответствующей лопасти 1.
[0093]
Вариант осуществления 7
В пропеллерном вентиляторе согласно любому из вариантов осуществления 1-6, каждое из используемых ребер 9 жесткости имеет форму плоской пластины с однородной толщиной. В качестве альтернативы, каждое ребро 9 жесткости согласно варианту осуществления 7 обеспечено расширяющейся частью 60, имеющей большую область соединения с соответствующей лопастью 1 и стороны внешнего периферийного края 8 лопасти 1.
Другие компоненты пропеллерного вентилятора подобны компонентам в вариантах осуществления 1-6.
[0094]
Фиг.48 представляет собой вид спереди пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 7, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.49 представляет собой вид спереди пропеллерного вентилятора согласно модификации 1 варианта осуществления 7, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Фиг.50 представляет собой вид спереди пропеллерного вентилятора согласно модификации 2 варианта осуществления 7, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
[0095]
Например, как видно на фиг.48, пропеллерный вентилятор согласно варианту осуществления 7 обеспечен ребрами 9 жесткости, имеющими форму турбинной лопасти, выпуклой к передним краям 6 лопастей 1. Как видно на фиг.48, при виде в направлении оси 2a вращения, конец у стороны внешнего периферийного края 8 каждого ребра 9 жесткости обеспечен расширяющейся частью 60, которая расширяется Y-образно в направлении толщины ребра 9 жесткости. В частности, конец у стороны внешнего периферийного края 8 ребра 9 жесткости обеспечен расширяющейся частью 60, область соединения которой с соответствующей лопастью 1 увеличивается на единицу длины.
[0096]
Форма каждой расширяющейся части 60 не ограничена Y-образной формой, показанной на Фиг.48, при условии, что конец у стороны внешнего периферийного края 8 ребра 9 жесткости имеет форму, благодаря которой увеличивается область соединения между ребром 9 жесткости и соответствующей лопастью 1. Например, конец у стороны внешнего периферийного края 8 ребра 9 жесткости может иметь цилиндрическую форму или многоугольную колоннообразную форму с внешним диаметром, который больше, чем толщина ребра 9 жесткости. В частности, при сравнении с областью соединения между лопастью 1 и ребром 9 жесткости на единицу длины в радиальном направлении лопасти 1, расширяющаяся часть 60 определена как секция с областью соединения, которая больше, чем область соединения части, не являющейся концом у стороны внешнего периферийного края 8 ребра 9 жесткости.
[0097]
<Модификация 1>
Например, как видно на фиг.49, пропеллерный вентилятор согласно модификации 1 варианта осуществления 7 обеспечен ребрами 9 жесткости, имеющими форму лопасти сирокко, выпуклую в направлении к задним краям 7 лопастей 1. Как видно на фиг.49, при виде в направлении оси 2a вращения, конец у стороны внешнего периферийного края 8 каждого ребра 9 жесткости обеспечен расширяющейся частью 60, которая расширяется Y-образно в направлении толщины ребра 9 жесткости. В частности, конец у стороны внешнего периферийного края 8 ребра 9 жесткости обеспечен расширяющейся частью 60, область соединения которой с соответствующей лопастью 1 увеличивается на единицу длины. Подобно описанному выше, форма расширяющейся части 60 не ограничена Y-образной формой.
[0098]
<Модификация 2>
К тому же, например, как видно на фиг.50, пропеллерный вентилятор согласно модификации 2 варианта осуществления 7 обеспечен ребрами 9 жесткости в форме прямолинейной плоской пластины, продолжающейся радиально от оси 2a вращения пропеллерного вентилятора. Как видно на фиг.50, при виде в направлении оси 2a вращения, конец у стороны внешней периферийной края 8 каждого ребра 9 жесткости обеспечен расширяющейся частью 60, которая расширяется Y-образно в направлении толщины ребра 9 жесткости. В частности, конец у стороны внешнего периферийного края 8 ребра 9 жесткости обеспечен расширяющейся частью 60, область соединения которой с соответствующей лопастью 1 увеличивается на единицу длины. Подобно описанному выше, форма расширяющейся части 60 не ограничена Y-образной формой.
[0099]
<Преимущества>
В пропеллерном вентиляторе по любому из варианта осуществления 7 и его модификации 1 и модификации 2, каждое ребро 9 жесткости обеспечено с расширяющейся частью 60 область соединения которой с соответствующей лопастью 1 увеличивается у стороны внешнего периферийного края 8 лопасти 1. Таким образом, конец у стороны внешнего периферийного края 8 ребра 9 жесткости, где напряжение больше всего воздействует на лопасть 1, может принимать распределенное напряжение. В частности, большая область соединения с лопастью 1 обеспечена у расширяющейся части 60, в результате чего ребро 9 жесткости может принимать напряжение от лопасти 1 как распределенную нагрузку, таким образом, предотвращая поломку соединения между ребром 9 жесткости и лопастью 1. В частности, когда сильный уличный ветер ударяется о пропеллерный вентилятор, например, во внешнем блоке, и заставляет пропеллерный вентилятор вращаться с высокой скоростью, может быт предотвращено растрескивание лопастей.
[0100]
Вариант осуществления 8
В отношении ребер 9 жесткости согласно любому из Вариантов осуществления 1-7, плоские поверхности ребер 9 жесткости расположены параллельно оси 2a вращения пропеллерного вентилятора. В качестве альтернативы, в пропеллерном вентиляторе согласно Варианту осуществления 8, плоские поверхности, составляющие ребра 9 жесткости в форме турбинной лопасти, наклонены так, чтобы их верхние края 9ah и 9bh были наклонены к стороне передней края 6.
Другие компоненты пропеллерного вентилятора подобны компонентам в вариантах осуществления 1-7.
Фиг.51 представляет собой частичный вид в перспективе пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 8, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Как видно на фиг.51, каждое ребро 9 жесткости согласно варианту осуществления 8 имеет криволинейную форму (то есть, форму турбинной лопасти), выпуклую в направлении к переднему краю 6. Подобно варианту осуществления 1, ребра 9 жесткости включают в себя два ребра, то есть, ближнее по ходу ребро 9a и дальнее по ходу ребро 9b. Плоские поверхности, составляющие ребра 9 жесткости, наклонены так, чтобы верхние края 9ah и 9bh ближнего по ходу ребра 9a и дальнего по ходу ребра 9b были наклонены к переднему краю 6 соответствующей лопасти 1. Угол, образованный между плоской поверхностью, составляющей каждое ребро 9 жесткости, и осью 2a вращения, обозначен β1, как видно на фиг.51.
[0101]
<Преимущества>
В пропеллерном вентиляторе согласно варианту осуществления 8, ребра 9 жесткости в форме турбинной лопасти наклонены так, чтобы верхние края 9ah и 9bh ребер 9 жесткости были наклонены к стороне переднего края 6, посредством чего может быть дополнительно улучшен эффект всасывания обратного потока 21 воздуха рядом с осью 2a вращения, по сравнению с примером, в котором плоские поверхности ребер 9 жесткости расположены параллельно оси 2a вращения.
[0102]
<Модификация 1>
Далее со ссылкой на фиг.52 описана модификация 1 ребер 9 жесткости согласно варианту осуществления 8.
Фиг.52 представляет собой частичный общий вид пропеллерного вентилятора согласно модификации 1 варианта осуществления 8, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
В Варианте осуществления 8, ребра 9 жесткости в форме турбинной лопасти наклонены так, чтобы верхние края 9ah и 9bh ребер 9 жесткости были наклонены к стороне переднего края 6. В Модификации 1, плоские поверхности, составляющие ребра 9 жесткости в форме турбинной лопасти, наклонены так, чтобы их верхние края 9ah и 9bh были наклонены к стороне заднего края 7.
Как видно на фиг.52, каждое ребро 9 жесткости имеет криволинейную форму (то есть, форму турбинной лопасти), выпуклую в направлении к переднему краю 6. Подобно варианту осуществления 1, ребра 9 жесткости включают в себя два ребра, то есть, ближнее по ходу ребро 9a и дальнее по ходу ребро 9b. Плоские поверхности, составляющие ребра 9 жесткости, наклонены так, чтобы верхние края 9ah и 9bh ближнего по ходу ребра 9a и дальнего по ходу ребра 9b были наклонены к заднему краю 7 соответствующей лопасти 1. Угол, образованный между плоской поверхностью, составляющей каждое ребро 9 жесткости, и осью 2a вращения, обозначен β2, как видно на фиг.52.
[0103]
<Преимущества>
Когда сильный уличный ветер, например, во время тайфуна, ударяется о пропеллерный вентилятор согласно модификации 1, ребра 9 жесткости переходят в криволинейную форму (то есть, форму лопасти сирокко), вогнутую в направлении 12 противоположного вращения, в результате чего струя воздуха выполняет функцию сопротивления вращению благодаря эффекту парашюта. Таким образом, в нормальном направлении 11 вращения, присутствует эффект всасывания воздушного потока согласно варианту осуществления 1. Более того, в направлении 12 противоположного вращения, вызванного сильным уличным ветром, уменьшена скорость вращения пропеллерного вентилятора, в результате чего может быть предотвращена поломка пропеллерного вентилятора.
[0104]
<Модификация 2>
Далее со ссылкой на фиг.53 описана модификация 2 ребер 9 жесткости согласно варианту осуществления 8.
Фиг.53 представляет собой частичный вид в перспективе пропеллерного вентилятора согласно модификации 2 варианта осуществления 8, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
В модификации 1 варианта осуществления 8, ребра 9 жесткости в форме турбинной лопасти наклонены так, чтобы верхние края 9ah и 9bh ребер 9 жесткости были наклонены к стороне заднего края 7. В модификации 2, плоские поверхности, составляющие ребра 9 жесткости с формой лопасти сирокко, наклонены так, чтобы их верхние края 9ah и 9bh были наклонены к стороне заднего края 7.
Как видно на фиг.53, каждое ребро 9 жесткости имеет криволинейную форму (то есть, форму лопасти сирокко), выпуклую в направлении к заднему краю 7. Подобно варианту осуществления 1, ребра жесткости 9 включают в себя два ребра, то есть, ближнее по ходу ребро 9a и дальнее по ходу ребро 9b. Плоские поверхности, составляющие ребра 9 жесткости, наклонены так, чтобы верхние края 9ah и 9bh ближнего по ходу ребра 9a и дальнего по ходу ребра 9b были наклонены к заднему краю 7 соответствующей лопасти 1. Угол, образованный между плоской поверхностью, составляющей каждое ребро 9 жесткости, и осью 2a вращения, обозначен γ1, как видно на фиг.53.
[0105]
<Преимущества>
В пропеллерном вентиляторе согласно модификации 2, ребра 9 жесткости с формой лопасти сирокко наклонены так, чтобы верхние края 9ah и 9bh ребер 9 жесткости были наклонены к стороне заднему краю 7. Таким образом, усиливается эффект миниатюрного пропеллерного вентилятора ребер 9 жесткости, в результате чего увеличивается количество воздуха, по сравнению с примером, в котором плоские поверхности ребер 9 жесткости расположены параллельно оси 2a вращения согласно варианту осуществления 2. Следовательно, увеличивается составляющая Vz скорости струи воздуха в направлении оси 2a вращения, посредством чего может быть улучшена эффективность дутья.
[0106]
Вариант осуществления 9
Несмотря на то, что ребра 9 жесткости согласно любому из вариантов осуществления 1-8 поддерживают лопасти 1 за круглой частью 1d минимального радиуса, имеющей радиус, образованный кратчайшим расстоянием между осью 2a вращения пропеллерного вентилятора и периферийным краем соединительной части 1c, каждое ребро 9 жесткости согласно варианту осуществления 9 имеет длину, образованную внутри части 1d минимального радиуса.
Другие компоненты являются такими же, как в вариантах осуществления 1-8.
Фиг.54 представляет собой вид спереди пропеллерного вентилятора согласно варианту осуществления 9, при виде со стороны дальше по ходу в направлении течения текучей среды.
Как видно на фиг.54, ребра 9 жесткости согласно варианту осуществления 9 выполнены так, чтобы каждое ребро 9 жесткости в форме турбинной лопасти имело длину, в радиальном направлении, образованную внутри части 1d минимального радиуса. В частности, длина в радиальном направлении меньше, чем длина в радиальном направлении каждого ребра 9 жесткости согласно варианту осуществления 1.
На фиг.54, при условии, что максимальный внешний диаметр каждой лопасти 1 пропеллерного вентилятора определен как ∅D и длина каждого ребра 9 жесткости в радиальном направлении определена как L (то есть, длина между осью 2a вращения и точкой 9as соприкосновения ближнего по ходу ребра или точкой 9bs соприкосновения дальнего по ходу ребра), L предпочтительно задана так, чтобы величина L/∅D лежала в диапазоне 0,025-0,1 включительно.
[0107]
<Преимущества>
Пропеллерный вентилятор согласно варианту осуществления 9 подходит для использования в рабочей точке малого перепада давления, в которой существует малое сопротивление пути потока, не требующее статического давления, но требующее некоторого количества воздуха между нормальной рабочей точкой и рабочей точкой малого перепада давления, как видно на фиг.11. Таким образом, поскольку каждое ребро 9 жесткости структурно образовано так, чтобы иметь длину внутри части 1d минимального радиуса, может быть уменьшен вес пропеллерного вентилятора.
[0108]
Форма лопасти пропеллерного вентилятора, описанная выше в любом из Вариантов осуществления 1-9, может быть применена к различным дутьевым устройствам. Например, в дополнение к внешнему блоку установки для кондиционирования воздуха, форма лопасти может быть применена к дутьевому устройству внутреннего блока. К тому же, форма лопасти может быть применена в широком смысле как форма лопасти передающего текучую среду осевого компрессора, такого как дутьевое устройство, вентиляционный вентилятор, или насос.
Список ссылочных позиций
[0109]
1 лопасть
1a нагнетающая поверхность
1b всасывающая поверхность
1c соединительная часть
1d часть минимального радиуса
1e круглое отверстие
2 отверстие под вал
2a ось вращения
2b осевая часть
3 цилиндрическая часть
3a индикатор
4 соединительное ребро
6 передний край
7 задний край
8 внешний периферийная край
9 ребро жесткости
9a ближнее по ходу ребро
9ah верхний край
9as точка соприкосновения ближнего по ходу ребра
9b дальнее по ходу ребро
9bh верхний край
9bs точка соприкосновения дальнего по ходу ребра
9c промежуточное ребро
9c1 первая круглая дуга
9c2 вторая круглая дуга
10 направление течения текучей среды параллельно оси вращения
11 направление вращения
12 направление противоположного вращения
15 средняя линия
15a точка соприкосновения
16 ортогональная плоскость
20 исходящий поток воздуха
21 обратный поток воздуха
22 входящий поток воздуха
23 обращенный поток воздуха
25 составляющая скорости пропеллерного вентилятора наклоненного назад типа
26 составляющая скорости пропеллерного вентилятора наклоненного вперед типа
30 внешний блок
31 внешний теплообменник
40 пространство
50 картонная коробка
51 основание
60 расширяющаяся часть
α1, α2 угол истечения
β1, β2, γ1 угол ребра жесткости
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| ОСЕВОЙ ВЕНТИЛЯТОР | 2005 |
|
RU2352824C2 |
| ОСЕВОЙ ВЕНТИЛЯТОР И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОСЕВОГО ВЕНТИЛЯТОРА | 2013 |
|
RU2626911C2 |
| НАГНЕТАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО И НАРУЖНЫЙ БЛОК КОНДИЦИОНЕРА ВОЗДУХА, СОДЕРЖАЩИЙ ЕГО | 2014 |
|
RU2680896C1 |
| НАГНЕТАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО И НАРУЖНЫЙ БЛОК КОНДИЦИОНЕРА ВОЗДУХА, СОДЕРЖАЩИЙ ЕГО | 2014 |
|
RU2650244C2 |
| Лопасть для промышленного осевого вентилятора и промышленный осевой вентилятор, содержащий такую лопасть | 2014 |
|
RU2665191C2 |
| ПРОПЕЛЛЕРНЫЙ ВЕНТИЛЯТОР И КОНДИЦИОНЕР, ИМЕЮЩИЙ ТАКОВОЙ | 2013 |
|
RU2606467C2 |
| ОСЕВОЙ ВЕНТИЛЯТОР | 2010 |
|
RU2546894C2 |
| ВЕНТИЛЯТОР С ЛОПАСТЯМИ ВЕНТИЛЯТОРА | 2011 |
|
RU2579800C2 |
| ОСЕВОЙ ВЕНТИЛЯТОР | 2011 |
|
RU2608800C2 |
| КОМПЛЕКСНАЯ СИСТЕМА ВЕНТИЛЯТОРА И ТЕПЛООБМЕННИКА | 2016 |
|
RU2711903C2 |
Настоящее изобретение относится к осевому вентилятору и к установке для кондиционирования воздуха, имеющей такой осевой вентилятор. В осевом вентиляторе согласно настоящему изобретению множество лопастей вращается вокруг оси вращения лопастей для передачи текучей среды. В осевом вентиляторе каждая из множества лопастей имеет передний край у передней стороны в направлении вращения, задний край у задней стороны в направлении вращения и внешний периферийный край, соединяющий передний край и задний край. Передний край одной из множества лопастей и задний край другой лопасти, смежной переднему краю лопасти в направлении вращения, соединены соединительной частью в форме пластины. Каждая из множества лопастей имеет по меньшей мере одно ребро жесткости в форме пластины, продолжающееся от периферии оси вращения к внешнему периферийному краю лопасти. Изобретение направлено на уменьшение веса осевого вентилятора, при одновременном сохранении прочности лопастей, а также улучшение эффективности дутья. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 54 ил.
1. Осевой вентилятор, содержащий множество лопастей (1) и выполненный с возможностью вращения вокруг оси (2a) вращения лопастей (1) для передачи текучей среды,
причем каждая из множества лопастей (1) имеет передний край (6) у передней стороны в направлении (11) вращения, задний край (7) у задней стороны в направлении (11) вращения и внешний периферийный край (8), соединяющий передний край (6) и задний край (7),
причем передний край (6) одной из множества лопастей (1) и задний край (7) другой лопасти (1), смежной переднему краю (6) лопасти (1) в направлении (11) вращения, соединены соединительной частью (1c) в форме пластины,
причем каждая из множества лопастей (1) имеет по меньшей мере одно ребро жесткости (9) в форме пластины, продолжающееся от периферии оси (2a) вращения к внешнему периферийному краю (8) лопасти (1),
причем ребра жесткости (9) обеспечены в радиальном направлении вокруг оси (22a) вращения или являются выпуклыми в направлении к передним краям (6).
2. Осевой вентилятор по п.1, в котором
ось (2a) вращения окружена частью (1d) минимального радиуса, имеющей радиус, образованный кратчайшим расстоянием между осью (2a) вращения и периферийным краем соединительной части (1c),
цилиндрическая часть (3), имеющая ось (2a) вращения в качестве центральной оси и имеющая внешний радиус, который меньше, чем радиус части (1d) минимального радиуса, обеспечена в части (1d) минимального радиуса, и
ребра жесткости (9) соединяют внешнюю периферийную поверхность цилиндрической части (3) и множество лопастей (1).
3. Осевой вентилятор по п.1, в котором
ребра жесткости (9), обеспеченные у множества лопастей (1), пересекаются у оси (2a) вращения для образования осевой части (2b), и
ребра жесткости (9) соединяют осевую часть (2b) и множество лопастей (1).
4. Осевой вентилятор по п.1, в котором
ось (2a) вращения окружена частью (1d) минимального радиуса, имеющей радиус, образованный кратчайшим расстоянием между осью (2a) вращения и периферийным краем соединительной части (1c),
круглое отверстие (1e), имеющее ось (2a) вращения в качестве центральной оси и имеющее радиус, который меньше, чем радиус части (1d) минимального радиуса, обеспеченного в части (1d) минимального радиуса, и
ребра жесткости (9) соединяют край круглого отверстия (1e) и множество лопастей (1).
5. Осевой вентилятор по любому из пп.1-4, в котором
конец каждого ребра жесткости (9) со стороны внешнего периферийного края (8) обеспечен расширяющейся частью (60), имеющей увеличенную площадь соединения, на единицу длины, с соответствующей лопастью (1).
6. Осевой вентилятор по любому из пп.1-4, в котором
каждое ребро жесткости (9) имеет верхний край (9ah) у одного конца, обращенного к соответствующей лопасти (1), и
плоская поверхность, составляющая ребро жесткости (9), наклонена так, чтобы верхний край (9ah) был наклонен к переднему краю (6).
7. Осевой вентилятор по любому из пп.1-4, в котором
каждое ребро жесткости (9) имеет верхний край (9ah) у одного конца, обращенного к соответствующей лопасти (1), и
плоская поверхность, составляющая ребро жесткости (9), наклонена так, чтобы верхний край (9ah) был наклонен к заднему краю (7).
8. Осевой вентилятор по любому из пп.1-4, в котором
ребра жесткости (9) по меньшей мере включают в себя ближнее по ходу ребро (9a) и дальнее по ходу ребро (9b) для каждой из множества лопастей (1), причем ближнее по ходу ребро (9a) расположено со стороны ближе по ходу в направлении (11) вращения, а дальнее по ходу ребро (9b) расположено со стороны дальше по ходу в направлении (11) вращения, и
когда лопасти (1) вращаются, дальние по ходу ребра (9b) выполнены с возможностью прохождения через область, через которую не проходят ближние по ходу ребра (9a).
9. Осевой вентилятор по п.8, в котором
как ближнее по ходу ребро (9a), так и дальнее по ходу ребро (9b) имеют верхний край (9ah) у конца, обращенного к соответствующей лопасти (1), и
точка (9as) соприкосновения ближнего по ходу ребра, являющаяся точкой пересечения между лопастью (1) и верхним краем (9ah) ближнего по ходу ребра (9a), расположена ближе по ходу в направлении передачи текучей среды относительно точки (9bs) соприкосновения дальнего по ходу ребра, являющейся точкой пересечения между лопастью (1) и дальним по ходу ребром (9b).
10. Осевой вентилятор по любому из пп.1-4, в котором
каждая лопасть (1) имеет нагнетающую поверхность (1a), причем нагнетающая поверхность (1a) находится на стороне дальше по ходу текучей среды, и всасывающую поверхность (1b), расположенную с обратной стороны нагнетающей поверхности (1a), и
каждое ребро жесткости (9) обеспечено выступающим на стороне нагнетающей поверхности (1a).
11. Осевой вентилятор по любому из пп.1-4, в котором
каждое ребро жесткости (9) имеет верхний край (9ah) у конца, обращенного к соответствующей лопасти (1), и
верхний край (9ah) ребра жесткости (9) имеет форму поперечного сечения, имеющую первую круглую дугу (9c1) и вторую круглую дугу (9c2), причем первая круглая дуга (9c1) обеспечена со стороны ближе по ходу в направлении (11) вращения, а вторая круглая дуга (9c2) обеспечена со стороны дальше по ходу в направлении (11) вращения, и
первая круглая дуга (9c1) имеет радиус поперечного сечения, который больше, чем радиус поперечного сечения второй круглой дуги (9c2).
12. Осевой вентилятор по любому из пп.1-4, в котором
соединительная часть (1c) наклонена ближе по ходу в направлении передачи текучей среды от переднего края (6) соседней лопасти (1) к заднему краю (7).
13. Осевой вентилятор по п.2, в котором
каждая лопасть (1) имеет наклоненную назад форму, в которой средняя линия (15) хорды лопасти расположена дальше по ходу, в направлении передачи текучей среды, от ортогональной плоскости (16), образованной в направлении, ортогональном оси (2a) вращения, от точки (15a) соприкосновения, в которой средняя линия (15) хорды лопасти (1) соприкасается с внешней периферийной поверхностью цилиндрической части (3).
14. Осевой вентилятор по п.2, в котором
индикатор, показывающий положение, в котором ведущий вал должен быть прикреплен внутри цилиндрической части (3), обеспечен между ребрами (9) жесткости у внешней периферийной поверхности цилиндрической части (3).
15. Установка для кондиционирования воздуха, содержащая осевой вентилятор по любому из пп.1-4.
| WO 2001079704 A2, 25.10.2001 | |||
| JP 5280494 A, 26.10.1993 | |||
| JP 8178337 A, 12.07.1996 | |||
| РАБОЧЕЕ КОЛЕСО ОСЕВОГО ВЕНТИЛЯТОРА | 1998 |
|
RU2124654C1 |
