CN116507808A - 涡轮风扇以及空调机 - Google Patents

Abstract

本发明的涡轮风扇的各后弯叶片，使前缘与后缘相比位于旋转方向的前方，当将前缘与主板的接合点设为第一点，将前缘与通过护罩的最外周部且垂直于旋转轴的假想平面的交点设为第二点时，将前缘向旋转轴垂直平面投影而得到的第一曲线(L21)在旋转轴的轴向俯视时，在通过第一点和第二点的假想直线为横轴且旋转方向侧为正的坐标系中具有第一拐点，第一曲线具有在比第一拐点靠近第一点的部分向逆旋转方向凸出的部分和在比第一拐点靠近第二点的部分向旋转方向凸出的部分，在旋转轴方向的俯视时，后缘沿着以旋转轴为中心的圆弧，将后缘向与旋转轴同轴的圆筒面上投影而描绘出的第三曲线向旋转方向凸出，与第三曲线和主板的接合点相比，第三曲线和护罩的接合点位于旋转方向的后方。由此，抑制吸入效率的低下以及叶片出口速度分布的不均匀。

Description

涡轮风扇以及空调机

技术领域

本发明涉及具有后弯叶片的涡轮风扇以及空调机。

背景技术

涡轮风扇具有如下的结构：通过离心力将沿轴向吸入的空气流在径向上改变朝向并吹出。因此，吸入的空气流通过惯性而成为偏向主板侧的气流，相对于与主板相向的护罩侧的空气流，叶片所做的功是不足的。另外，当护罩侧的空气流剥离时，压力阻力增加，导致风扇的效率下降。另外，通过吹出速度快的空气流，空气流与设置在涡轮风扇的外部的热交换器的构造物冲撞，导致压力损失增加或噪音恶化。尤其是，在空调机中，当比速相对增大时，上述的课题显著。比速是为了产生单位流量的空气流而所需的转速。

在专利文献1中，将叶片的前缘以及后缘向气流方向形成凹状或使叶片弯曲，从而谋求降低翼负荷以及抑制剥离，实现低噪音化以及高效率化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第6642913号公报

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1中，叶片的后缘具有在沿着气流的方向上、即在沿着作为叶片的厚度方向的中心线的中弧线(日文：キャンバー線)的方向上呈凹状的形状。因此，导致叶片的净直径减少，压力上升或风量降低等送风性能的下降。

另外，虽然也具有下述技术，即，通过在旋转轴方向上呈凹凸状弯曲，增大叶片的表面积，从而在维持风扇整体的大小的同时提高送风特性及噪音特性的技术，但是，流入叶片的空气流容易偏向旋转轴方向，且具有三维性。因此，空气流不会沿着叶片截面，这导致可能产生护罩侧的负压面剥离或叶片出口的速度分布的不均匀等。

本发明是为了解决上述课题而作出的，其目的在于提供一种抑制送风性能的下降及速度分布的不均匀的涡轮风扇以及空调机。

用于解决课题的手段

本公开的涡轮风扇包括：主板，所述主板具备与旋转轴(或旋转轴线，日文为“回転軸”)连接的轮毂；护罩，所述护罩与所述主板相向配置；以及多个叶片，所述多个叶片配置在所述主板与所述护罩之间，所述多个叶片分别具有前缘以及位于比所述前缘远离所述旋转轴的位置的后缘，所述前缘位于比所述后缘靠旋转方向的前方的位置，当将所述前缘与所述主板的接合点设为第一点，将所述前缘与通过所述护罩的最外周部且垂直于所述旋转轴的假想平面的交点设为第二点时，将所述前缘向垂直于所述旋转轴的平面投影而描绘出的第一曲线在从所述旋转轴的轴向观察的俯视时，在以通过所述第一点与所述第二点的假想直线为横轴且所述旋转方向侧为正的坐标系中具有第一拐点，所述第一曲线包括：在比所述第一拐点靠近所述第一点的部分向逆旋转方向凸出的部分；以及在比所述第一拐点靠近所述第二点的部分向所述旋转方向凸出的部分，所述第一点与所述第二点相比位于所述旋转方向的前方，在从所述旋转轴的轴向观察的俯视时，将所述后缘向垂直于所述旋转轴的平面投影而描绘出的第二曲线沿着以所述旋转轴为中心的圆弧，将所述后缘向与所述旋转轴同轴的圆筒面上投影而描绘出的第三曲线形成为向所述旋转方向凸出，与所述第三曲线和所述主板的接合点相比，所述第三曲线和所述护罩的接合点位于所述旋转方向的后方。

发明效果

根据本公开的涡轮风扇，由于叶片的前缘与旋转轴的距离减小的区域扩大，且主板侧的前缘比护罩侧的前缘在旋转方向上靠前，因此，能够防止空气流的吸入效率的下降，提高送风性能。另外，由于是叶片的后缘向旋转方向凸出，且护罩侧的后缘与主板侧的后缘相比位于旋转方向的后方的结构，因此，能够抑制叶片出口的速度分布的不均匀。

附图说明

图1是实施方式1的涡轮风扇的概略立体图。

图2是实施方式1的涡轮风扇的主板以及叶片的主要部分的立体图。

图3是从与图2不同的方向观察实施方式1的涡轮风扇的主板以及叶片的主要部分的立体图。

图4是从旋转轴的轴向观察实施方式1的涡轮风扇的叶片的俯视图。

图5是放大了图4的主要部分的图。

图6是将实施方式1的涡轮风扇的叶片的后缘线投影到以旋转轴为中心的假想的圆筒面上的示意图。

图7是从旋转轴的轴向观察实施方式2的涡轮风扇的叶片的俯视图。

图8是从旋转轴的轴向观察实施方式3的涡轮风扇的叶片的俯视图。

图9是示出实施方式3的涡轮风扇的叶片的主要部分的子午面图。

图10是从旋转轴的轴向观察实施方式4的涡轮风扇的叶片的俯视图。

图11是示出实施方式5的涡轮风扇的叶片的前缘高度和入口角的关系的曲线图。

图12是示出实施方式6的空调机的内部的概略图。

图13是示出实施例以及比较例的涡轮风扇中的风量与转速之间的关系的曲线图。

图14是示出实施例以及比较例的涡轮风扇中的风量与输入之间的关系的曲线图。

图15是示出实施例以及比较例的涡轮风扇中的风量与噪音等级之间的关系的曲线图。

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式的涡轮风扇进行说明。需要说明的是，在以下的附图中，各结构部件的相对的尺寸关系以及形状等有时与实际情况不同。另外，在以下的附图中，标注相同的附图标记的结构部件是相同或与之相当的结构部件，这在说明书的全文中是通用的。另外，在以下的说明中，为了容易理解而适当使用表示方向的用语，例如，“上”、“下”、“左”、“右”、“前”或者“后”。不过，表示方向的用语是便于说明的记载，而非对装置或构件的配置以及朝向进行限定。

实施方式1.

＜涡轮风扇100的结构＞

图1是实施方式1的涡轮风扇100的概略立体图。涡轮风扇100包括：具备轮毂1的主板2；与主板2相向配置的环状的护罩3；以及配置在主板2和护罩3之间的多个叶片4。轮毂1设置在主板2的中央，连接旋转轴RS。

在图1中，XY平面是与旋转轴RS垂直的平面，是与Z向垂直的面。护罩3与主板2在Z向上具有间隔地进行配置。

涡轮风扇100由未图示的电机驱动而沿以旋转轴RS为中心的旋转方向RD旋转。涡轮风扇100通过进行旋转驱动，沿旋转轴RS的轴向吸入空气流A1，并通过由旋转产生的离心力而向径向外侧吹出空气流A1。

轮毂1沿着旋转轴RS投影而得到的形状为圆形。即，轮毂1在沿着旋转轴RS的轴向观察的情况下为圆形。轮毂1形成为从主板2侧朝向护罩3侧呈山状鼓起的圆锥台形状。如后述的图12所示，在轮毂1上连接有电机201的轴201a。轮毂1的形状不限定于上述形状，也可以是其他的形状。为了冷却电机201，在轮毂1上设有使空气通过的孔。

主板2具有轮毂1。主板2通过电机的驱动而与轮毂1一起旋转。在主板2连接有多个叶片4。主板2形成为圆盘状。主板2的形状没有限定为圆盘状。例如，主板2可以以轮毂1为中心形成为山状。主板2的外缘形状不限于外径固定的圆形，也可以是外径发生变化的多边形等形状。

护罩3在涡轮风扇100的空气吸入侧形成有空气导入用的导风壁。护罩3通过多个叶片4维持与主板2的距离。护罩3是扩径变化的喇叭状的形状。护罩3以从涡轮风扇100的空气的吸入口到吹出口使开口径扩大的方式形成。护罩3从径向外侧朝向中央侧形成为山状。

多个叶片4配置在主板2和护罩3之间，并与主板2以及护罩3连结。多个叶片4通过与主板2一起旋转，将涡轮风扇100内部的空气向外周侧送出。多个叶片4具有前缘41和位于比前缘41远离旋转轴RS的位置的后缘42。多个叶片4的前缘41位于比后缘42靠旋转方向RD的前方的位置。即，多个叶片4是后弯叶片。多个叶片4以规定的间隔配置在以旋转轴RS为中心的圆周上。多个叶片4的间隔可以全部相等，也可以不相等。

由于多个叶片4分别具有相同的特征，因此对多个叶片4的其中一个进行说明。叶片4具有外表面4a以及作为外表面4a的背面的内表面4b。内表面4b位于比外表面4a靠近旋转轴RS的位置。外表面4a是承受比空气压高的压力的正压面，内表面4b是承受比空气压低的压力的负压面。叶片4是厚度从中弧线上成为最大厚度的位置沿着中弧线向前缘侧或后缘侧逐渐减少的形状。中弧线是叶片4的厚度方向上的中心线。

即，叶片4的与旋转轴RS垂直的平面、即与XY平面平行的面处的截面为普通的翼形状。需要说明的是，叶片4的沿着中弧线的厚度的变化可以不是单调变化，而是具有使厚度的变化在中途发生变动的区域。

＜叶片4的结构＞

图2是实施方式1的涡轮风扇100的主板2以及叶片4的主要部分的立体图。图3是从与图2不同的方向观察实施方式1的涡轮风扇100的主板2以及叶片4的主要部分的立体图。图2以及图3示出护罩3被拆除后的状态。图4是从旋转轴RS的轴向观察实施方式1的涡轮风扇100的叶片4的俯视图。在图4中，箭头A表示图2中的涡轮风扇100的主板2以及叶片4的主要部分的观察方向，箭头B表示图3中的涡轮风扇100的主板2以及叶片4的主要部分的观察方向。

如图2～图4所示，叶片4例如是与旋转轴RS垂直的平面的厚度方向上的中心线即中弧线向旋转方向RD凸出的形状。叶片4的垂直于旋转轴RS且与XY平面平行的截面的形状是普通的翼形状。

在此，将叶片4与主板2相接的截面中的叶片4的厚度方向上的中心线定义为中弧线LC1。与主板2相接的截面中的中弧线LC1的前缘41定义为点P11。即，点P11是前缘41与主板2相接的点，是第一点的一个例子。与主板2相接的截面中的中弧线LC1的后缘42定义为点P21。

另外，当护罩3被安装于叶片4时，将成为护罩3的最外周部的高度的位置处的与旋转轴RS垂直的面的截面中的叶片4的厚度方向上的中心线定义为中弧线LC2。护罩3的最外周部的高度位置处的中弧线LC2的前缘41定义为点P12。即，点P12是前缘41与通过护罩3的最外周部且垂直于旋转轴RS的平面的交点，是第二点的一个例子。另外，护罩3的最外周部的高度位置处的中弧线LC2的后缘42定义为点P22。

将叶片4与护罩3相接的点中的距离主板2最远的点定义为点P12a。将从点P11至点P12a为止的前缘41所描绘的轨迹设为前缘线L1。将从点P21至点P22为止的后缘42所描绘的轨迹设为后缘线L2。

＜前缘41的结构＞

图5是放大了图4的主要部分的图。在图5中，考虑通过点P11和点P12的第一直线L11为横轴，与第一直线L11垂直且叶片4的旋转方向RD侧即压力面侧为正的坐标系。将前缘线L1向垂直于旋转轴RS的平面投影而描绘出的线定义为第一曲线L21。

此时，叶片4的前缘41是下述形状：在从旋转轴RS的轴向观察的俯视时，第一曲线L21在以第一直线L11为横轴的坐标系中具有第一拐点P13。并且，叶片4的前缘41的俯视时的第一曲线L21描绘出S字状的曲线，该S字状的曲线从点P11到第一拐点P13之间呈向逆旋转方向的凸形状，从点P12到第一拐点P13之间呈向旋转方向RD的凸形状。

在此，考虑使用图4所示那样的距离R和角度θ的极坐标系，点P11的坐标分量设为P11(R11，θ11)，点P12的坐标分量设为P12(R12，θ12)。距离R是从旋转轴RS至任意点为止的距离。角度θ是以通过旋转轴RS的任意的假想直线为基准且以逆旋转方向为正的角度。

在该极坐标系中，第一曲线L21是满足R11＜R12、且θ11＜θ12的曲线。即，在前缘线L1中，与护罩3侧的点P12a相比，主板2侧的点P11位于相距旋转轴RS的距离短的径向内侧。另外，在前缘线L1中，与护罩3侧的点P12a相比，主板2侧的点P11位于旋转方向RD的前方。

前缘线L1的主板2侧描绘向逆旋转方向凸出的S字状，由此，从旋转轴RS至前缘41为止的距离比旋转轴RS与第一直线L11之间的距离短的区域在主板2侧增大。因此，由于惯性而向主板2侧集中的空气流被有效地吸入涡轮风扇100。

另外，通过使主板2侧的前缘41位于旋转方向RD的前方，主板2侧的空气流不会被护罩3侧的叶片4扰乱，空气流被从主板2侧的叶片4有效地吸入。

＜后缘的结构＞

叶片4的后缘42成为下述形状：后缘线L2从主板2侧的点P21起通过比主板2侧的点P21靠旋转方向RD的前方的点P23，从点P23向旋转方向RD的后方移动而到达护罩3侧的点P22的形状。点P23是后缘线L2中位于旋转方向RD的最前方的点。

如图4所示，当将后缘线L2向垂直于旋转轴RS的平面投影时，描绘出第二曲线L22。在从旋转轴RS的轴向观察的俯视时，第二曲线L22跟随沿着以旋转轴RS为中心的圆弧的轨迹。

图6是将实施方式1的涡轮风扇100的叶片4的后缘线L2投影到以旋转轴RS为中心的假想的圆筒面C上的示意图。如图6所示，当将叶片4的后缘线L2投影到以旋转轴RS为中心的假想的圆筒面C上时，描绘出第三曲线L23。在以旋转轴RS为中心的假想的圆筒面C上，第三曲线L23跟随如下的轨迹，即，从与主板2的接合点即P21起向旋转方向RD的前方描绘出凸形状的U字状，达到与护罩3的接合点即P22的轨迹。

如上所述，在垂直于旋转轴RS的平面中，考虑下述极坐标系，该极坐标系使用：相距旋转轴RS的距离R；以及以通过旋转轴RS的任意的假想曲线为基准且逆旋转方向为正的角度θ。此时，后缘线L2的靠主板2侧的点P21相对于靠护罩3侧的点P22位于旋转方向RD的前方。即，相比于第三曲线L23与护罩3的接合点即点P22，第三曲线L23与主板2的接合点即点P21位于旋转方向RD的前方。另外，在极坐标系中，当将点P21的坐标分量设为P21(R21，θ21)，将P22的坐标分量设为(R22，θ22)时，第二曲线L22是满足θ21＜θ22的曲线。

通过使后缘线L2具有上述的结构，在主板2侧集中的空气流在沿着旋转的叶片4朝向吹出口侧的过程中，被从主板2侧分散至护罩3侧，因此，叶片4的外表面4a的空气流的风速分布均匀化。

需要说明的是，第二曲线L22只要沿着以旋转轴RS为中心的圆弧即可，例如，可以在叶片4的后缘42设置微细的锯齿状的细齿。即使后缘42的径向位置即第二曲线L22不在以旋转轴RS为中心的标准的圆弧上，也不会影响由第二曲线L22获得的效果。只要第二曲线L22没有从以旋转轴RS为中心的圆弧过度偏离，叶片4的外径就不会变动，因此，能够维持送风性能。

另外，旋转方向RD上的后缘42的位置的、从点P21到点P23的变化或者从点P23到点P22的变化不需要一定是单调的。只要点P21、点P22以及点P23的位置关系在满足前述的位置关系的范围内，则也可以在后缘42的一部分存在使变化的方向为逆向的部分。

这样，在实施方式1中，在从旋转轴RS的轴向观察的俯视时，叶片4的前缘41形成使前缘线L1在主板2侧描绘出向逆旋转方向凸出的S字状的形状，由此，能够提高涡轮风扇100的送风特性。

另外，主板2侧的前缘41是相对于护罩3侧的前缘41在旋转方向RD上靠前的形状。由此，空气流不被护罩3侧的叶片4扰乱地被主板2侧的叶片4有效地吸入。

进而，被高效吸入的空气流利用后缘线L2的形状，随着沿着叶片4朝向吹出口侧而从主板2侧被分散至护罩3侧，使得风速分布更加均匀化。由此，能够不产生护罩3侧的负压面剥离或叶片4的出口处的速度分布不均匀地进行流动，从而防止噪音以及对风扇效率的不良影响。

例如，在叶片4的前缘线L1不是在主板2侧向逆旋转方向凸出的S字状的情况下，在空气流集中的主板2侧，与其他的区域相比，前缘41相对于旋转轴RS位于内径侧的区域受到限制。前缘线L1不是在主板2侧向逆旋转方向凸出的S字状的情况，例如是指叶片4的前缘41的轨迹在俯视时为直线状的情况，或者在主板2侧向旋转方向RD凸出且在护罩3侧向逆旋转方向凸出的S字状的情况。在主板2侧，当使前缘41位于比其他的区域靠内径侧的区域的范围受到限制时，空气的吸入量在主板2侧也受到限制。另外，当前缘41在旋转方向RD上的位置在主板2侧和护罩3侧相同时，空气流被护罩3侧的叶片4扰乱，无法将空气流有效地吸入到主板2侧。

与之相对，通过像实施方式1这样将叶片4的前缘线L1形成在俯视时向逆旋转方向凸出的S字状的形状，与叶片4的前缘41为直线状的情况等相比，在主板2侧，能够扩大使前缘41位于比其他的区域靠内径侧的区域的范围。由此，空气流被有效地吸入利用惯性而使流动集中的主板2侧，提高涡轮风扇的送风性能。

另外，例如，当设为能够高效地吸入集中于主板2侧的空气流的结构时，有可能产生护罩3侧的负压面剥离或者叶片4的出口处的速度分布的不均匀。在该情况下，为了扩大叶片4的表面积而提高送风特性以及噪音特性，考虑例如使叶片4整体在旋转轴方向上呈凹凸状地弯曲。但是，即使将叶片4沿轴向形成为凹凸状，在从前缘侧到后缘侧的叶片4的截面形状为与旋转轴RS的轴向大致相同的形状的情况等下，流入叶片4的空气流有可能在旋转轴RS的轴向上不均匀，或者具有三维性的空气流有可能不沿着叶片4的截面。

与之相对，在实施方式1的叶片4中，流入叶片4并集中于主板2侧的空气流利用后缘线L2的形状，沿着叶片4朝向吹出口侧，在吹出口侧，被从主板2侧分散至护罩3侧。因此，在惯性的影响下偏向主板2侧地流入的空气流的风速分布被更加均匀化，抑制护罩3侧的负压面中的空气流的剥离，或者抑制涡轮风扇100的吹出口处的因空气流的速度分布的不均匀而导致的噪音恶化。

由此，能够同时实现涡轮风扇100的送风性能的提高、风扇效率的提高、以及风扇噪音的改善。

根据以上说明的实施方式1的涡轮风扇100，前缘41的靠主板2侧的从旋转轴RS的轴向俯视前缘41时的第一曲线L21是向逆旋转方向凸出的S字状的形状。由此，从旋转轴RS至前缘41的距离比旋转轴RS与第一直线L11之间的距离小的区域在主板2侧增大。因此，利用惯性集中于前缘41的主板2侧的空气流被有效地吸入，送风特性得以提高。另外，前缘41的靠主板2侧的部分是与护罩3侧的前缘41相比位于旋转方向RD的前方的形状。由此，空气流不会被护罩3侧的叶片4扰乱，能够利用主板2侧的叶片4有效地吸入空气流。另外，后缘42是下述形状：俯视下的第二曲线L22位于以旋转轴RS为中心的圆弧上，从圆筒面C观察的第三曲线L23向旋转方向RD呈凸形状，主板2侧相比护罩3侧位于旋转方向RD的前方的形状。由此，在前缘41侧被促进了偏向主板2侧的空气流被从主板2侧均匀地分散到护罩3侧，防止护罩3侧的负压面中的空气流的剥离，或者防止吹出口处的速度分布的不均匀而导致的噪音恶化。因而，抑制涡轮风扇100中的送风特性的下降以及叶片4的出口的速度分布的不均匀。

尤其是，当第一曲线L21中的第一拐点P13为一个时，由于吸入流的三维性即气流的轴向分量，空气流在前缘难以产生扰动。因此，空气流能够朝向后缘顺畅地流动，能够进一步抑制涡轮风扇100中的空气流的吸入效率的下降以及叶片4的出口处的速度分布的不均匀。

实施方式2.

图7是从旋转轴RS的轴向观察实施方式2的涡轮风扇100的叶片4的俯视图。实施方式2的叶片4的结构与实施方式1不同，其他结构与实施方式1相同，因此省略说明，对相同或相当的部分标注相同的附图标记。

如图7所示，实施方式2的叶片4在从旋转轴RS的轴向观察的俯视时是下述结构：主板2侧的中弧线LC1与护罩3侧的中弧线LC2在点P14处相互交叉的结构。主板2侧的中弧线LC1是指叶片4与主板2相接的面中的叶片4的厚度方向上的中心线。另外，护罩3侧的中弧线LC2是指通过叶片4的护罩3的最外周部且与旋转轴RS垂直的假想平面中的、叶片4的厚度方向上的中心线。在主板2侧的中弧线LC1与护罩3侧的中弧线LC2交叉的结构中，与没有交叉的情况相比，从吸入口侧观察叶片4时所能看到的叶片4的负压面的面积有所增大。叶片4的负压面即为叶片4的内表面4b。

叶片4的从吸入口侧能看到的内表面4b是在叶片4中主要位于护罩3侧的区域。通过增大从吸入口侧观察叶片4时所能看到的内表面4b的面积，空气容易向护罩3侧的叶片4的负压面侧流动，更有效地抑制空气流从护罩3侧的叶片4的负压面的剥离。

根据以上说明的实施方式2的涡轮风扇100，由于从吸入口侧能看到的叶片4的负压面的面积有所增大，因此，在护罩3侧，空气流容易向叶片4的负压面侧流动。由此，能够更有效地抑制空气流从护罩3侧的叶片4的负压面剥离，改善风扇效率以及风扇噪音。

实施方式3.

图8是从旋转轴RS的轴向观察实施方式3的涡轮风扇100的叶片4的俯视图。实施方式3的叶片4的结构与实施方式1不同，其他结构与实施方式1相同，因此省略说明，对相同或相当的部分标注相同的附图标记。

在实施方式3的涡轮风扇100中，关于从旋转轴RS的轴向观察的俯视时的直线距离，前缘线L1中的第一拐点P13比点P12靠近点P11。即，与第一拐点P13和点P12的距离相比，第一拐点P13和点11的距离更短。

图9是示出实施方式3的涡轮风扇100的叶片4的主要部分的子午面图。子午面图是指示出用包含旋转轴RS的平面对使叶片4旋转而成的旋转立体进行剖切时的面的图。

如图9所示，在叶片4的子午面图中，护罩3侧的前缘41的法线与旋转轴RS所成的角度θ3，比主板2侧的前缘41的法线与旋转轴RS所成的角度θ2大。如上所述，实施方式3的叶片4是下述结构：在从旋转轴RS的轴向观察的俯视时，第一拐点P13配置在比点P12靠近点P11的位置处的结构。因此，护罩3侧的前缘41的法线与旋转轴RS所成的角度θ3，比主板2侧的前缘41的法线与旋转轴RS所成的角度θ2大。

在这样的结构中，主板2侧的空气流A11、护罩3侧的空气流A12以及主板2和护罩3之间的空气流A13，分别从叶片4的前缘41的法线方向流入。因此，在护罩3侧，能够调整相对于叶片4的截面倾斜流入的空气流A12，以使叶片4的前缘41的法线方向成为空气流A12的流入方向。

根据以上说明的实施方式3的涡轮风扇100，由于能够与空气的流入方向相配合地调整叶片4的前缘41的法线方向，因此，能够抑制流动的损失，实现风扇效率的提高以及风扇噪音的降低。

实施方式4.

图10是从旋转轴RS的轴向观察实施方式4的涡轮风扇100的叶片4的俯视图。实施方式4的叶片4的结构与实施方式1不同，其他结构与实施方式1相同，因此省略说明，对相同或相当的部分标注相同的附图标记。

如图10所示，叶片4是如下结构：在从主板2侧至第一拐点P13为止的至少一部分，具有与旋转轴RS垂直的截面中的中弧线的弯曲方向发生变化的第二拐点P15。

将叶片4的某一截面中的通过前缘41和后缘42的直线即翼弦定义为第二直线L12。在图10中，作为例子图示了相对于通过叶片4的点P11的截面的直线L12。将与第二直线L12垂直的直线定义为第三直线L13。并且，考虑由第二直线L12和第三直线L13定义的坐标系。此时，叶片4的与旋转轴RS垂直的截面中的中弧线LC1的弯曲方向在坐标系中在第二拐点P15发生变化。叶片4在从主板2侧的截面至第一拐点P13的截面为止的至少一部分具有中弧线的弯曲方向在第二拐点P15发生变化的结构。叶片4也可以是在从主板2侧至第一拐点P13的高度为止的所有位置具有第二拐点P15的结构。

根据这样的结构，在主板2侧，叶片4的截面的前缘附近在逆旋转方向上凸出，成为逆翘曲的结构。叶片4的靠主板2侧的中弧线是以在逆旋转方向上凸出的方式逆翘曲的形状，由此，叶片4的截面形状的入口角成为与空气流的流入速度相匹配的形状。入口角是指以旋转轴RS为原点且通过前缘41的假想圆的前缘41处的切线与叶片4的中弧线的前缘41处的切线所成的角中的、叶片4的负压面且逆旋转方向侧的角度。

与叶片4的靠护罩3侧的前缘41相比，叶片4的靠主板2侧的前缘41相距旋转轴RS的距离即内径小，因此，主板2侧的前缘41比护罩3侧的前缘41靠近轮毂1。另外，在叶片4的靠主板2侧的前缘41，空气流受到主板2的粘性的影响，空气的流入速度的径向分量有降低的趋势。通过适当设计入口角，有效抑制叶片4的前缘41处的空气流与叶片4的冲撞损失，或者有效抑制前缘41处的空气流的剥离，实现风扇效率的提高以及风扇噪音的降低。

以上说明的实施方式4的涡轮风扇100是叶片4的中弧线的弯曲方向发生变化的结构。通过以入口角与空气流的流入速度相匹配的方式设计叶片4的形状，能够有效抑制叶片4的前缘41处的空气流与叶片4的冲撞损失以及空气流从叶片4的剥离，实现风扇效率的提高以及风扇噪音的降低。

实施方式5.

图11是示出实施方式5的涡轮风扇100的叶片4的前缘41的高度和入口角的关系的曲线图。实施方式5的叶片4的结构与实施方式1不同，其他结构与实施方式1相同，因此省略说明，对相同或相当的部分标注相同的附图标记。

如图11所示，叶片4是如下结构：当叶片4的前缘41的高度比第一拐点P13大时，入口角中的逆旋转方向侧的角度逐渐减小。叶片4的前缘41的高度是指从主板2至叶片4的前缘41为止的垂直方向的距离，是以主板2和旋转轴RS的交点为原点时的+Z方向的距离。另外，如上所述，入口角是指以旋转轴RS为原点且通过叶片4的前缘41的圆的前缘41处的切线和叶片4的中弧线的前缘41处的切线所成的角。即，叶片4是从将前缘线L1的第一拐点P13设为前缘41的叶片4的截面到护罩3侧的叶片4的截面使与旋转轴RS垂直的截面的入口角逐渐缩小的结构。

前缘41处的空气流在叶片4的内径缩小的主板2侧容易受到轮毂1以及主板2的影响。另外，前缘41处的空气流随着朝向护罩3侧，受到轮毂1以及主板2影响的情况消失，空气相对于叶片4的截面的流入角有减小的趋势。

因此，由于是叶片4的入口角在护罩3侧减小的结构，因此能够抑制空气流对于叶片4的冲撞损失，或者能够抑制空气流从叶片4的前缘41的剥离，实现风扇效率的提高以及风扇噪音的降低。

根据以上说明的实施方式5的涡轮风扇100，是当叶片4的前缘41的高度比第一拐点P13处的前缘41的高度大时叶片4的入口角逐渐减小的结构。因此，能够抑制空气流对于叶片4的冲撞损失以及前缘剥离，实现风扇效率的提高以及风扇噪音的降低。

实施方式6.

图12是示出实施方式6的空调机200的内部的概略图。实施方式6是具备在实施方式1～5中任一者中记载的涡轮风扇100的空调机200，省略对于与实施方式1～5相同或相当的部分的说明，标注相同的附图标记。

如图12所示，在空调机200搭载有：具有叶片4的涡轮风扇100；以及经由轴201a连结于涡轮风扇100的电机201。在涡轮风扇100的吹出侧配置有热交换器202。在涡轮风扇100的吸入侧设有喇叭口203。

当涡轮风扇100进行旋转驱动时，空气流被从吸入口205吸入空调机200的内部。空气流在通过喇叭口203、涡轮风扇100以及热交换器202之后，被从吹出口204向空调机200的外部吹出。

由于从涡轮风扇100吹出的空气流在出口处的速度分布被均匀化，因此，向热交换器202流入的空气流的速度分布也被均匀化。由此，获得降低通过热交换器202时的空气流的压力损失的效果以及提高热交换性能的效果，有助于作为空调机200整体的性能提高以及节能化。

实施例.

接下来，对实施例的涡轮风扇100的性能评价进行说明。基于实施例的涡轮风扇100和比较例的普通结构的涡轮风扇的比较实验来进行性能评价。

在实验中，实施例的涡轮风扇100以及比较例的涡轮风扇是具有直径为480[mm]的叶片作为叶片4的结构，且分别搭载于实验用的空调机。

然后，以规定的转速驱动搭载于空调机的实施例的涡轮风扇100以及比较例的涡轮风扇。在空调机的吸入口205与吹出口204的压差成为0的条件下实施风量、电机输入以及噪音等级的测定。另外，在空调机的吸入口205与吹出口204的压差成为0的条件下，在垂直于吸入面的方向上离开吸入口205的距离为1m的位置处实施噪音等级的测定。

图13是示出实施例以及比较例的涡轮风扇100中的风量与转速之间的关系的曲线图。图14是示出实施例以及比较例的涡轮风扇100中的风量与输入之间的关系的曲线图。图15是示出实施例以及比较例的涡轮风扇100中的风量与噪音等级之间的关系的曲线图。在图13至图15中，风扇A表示比较例的涡轮风扇，风扇B表示实施例的涡轮风扇100。

由图13所示可知，在涡轮风扇各自的额定转速下，对于相同转速下的风量，与风扇A相比，在风扇B增加约3[m³/min]。即，确定了通过实施例的涡轮风扇100而具有提高送风扇的送风性能的效果。

由图14所示可知，在涡轮风扇各自的额定风量下，对于相同风量时的电机输入，与风扇A相比，在风扇B降低约11[W]。即，确定了通过实施例的涡轮风扇100而提高了送风扇的节能性能。

由图15所示可知，在涡轮风扇各自的额定风量下，对于相同风量时的噪音等级，与风扇A相比，在风扇B降低约2[dB]。即，确定了通过实施例的涡轮风扇100而获得了送风扇的低噪音化的效果。

由以上的实验结果可知，根据实施例的涡轮风扇100，能够同时实现送风性能的提高、低输入化以及低噪音化。

附图标记说明

1轮毂，2主板，3护罩，4叶片，4A外表面，4B内表面，41前缘，42后缘，100涡轮风扇，200空调机，201电机，201a轴，202热交换器，203喇叭口，204吹出口，205吸入口。

Claims (7)

1.一种涡轮风扇，其中，包括：主板，所述主板具备与旋转轴连接的轮毂；护罩，所述护罩与所述主板相向配置；以及多个叶片，所述多个叶片配置在所述主板与所述护罩之间，

所述多个叶片分别具有前缘以及位于比所述前缘远离所述旋转轴的位置的后缘，所述前缘位于比所述后缘靠旋转方向的前方的位置，

当将所述前缘与所述主板的接合点设为第一点，将所述前缘与通过所述护罩的最外周部且垂直于所述旋转轴的假想平面的交点设为第二点时，

将所述前缘向垂直于所述旋转轴的平面投影而描绘出的第一曲线在从所述旋转轴的轴向观察的俯视时，在以通过所述第一点与所述第二点的假想直线为横轴且所述旋转方向侧为正的坐标系中具有第一拐点，

所述第一曲线包括：在比所述第一拐点靠近所述第一点的部分向逆旋转方向凸出的部分；以及在比所述第一拐点靠近所述第二点的部分向所述旋转方向凸出的部分，

所述第一点位于比所述第二点靠所述旋转方向的前方的位置，

将所述后缘向垂直于所述旋转轴的平面投影而描绘出的第二曲线在从所述旋转轴的轴向观察的俯视时，沿着以所述旋转轴为中心的圆弧，

将所述后缘向与所述旋转轴同轴的圆筒面上投影而描绘出的第三曲线形成为向所述旋转方向凸出，

与所述第三曲线和所述主板的接合点相比，所述第三曲线和所述护罩的接合点位于所述旋转方向的后方。

2.根据权利要求1所述的涡轮风扇，其中，

在第一曲线存在单个的所述第一拐点。

3.根据权利要求1或2所述的涡轮风扇，其中，

所述多个叶片的每一个在从所述旋转轴的方向观察的俯视时，与所述主板相接的面中的、所述多个叶片各自的厚度方向上的中心线，与通过所述护罩的所述最外周部且垂直于所述旋转轴的假想平面中的、所述多个叶片各自的厚度方向上的中心线交叉。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的涡轮风扇，其中，

在从所述旋转轴的轴向观察的俯视时，所述第一拐点与所述第一点的距离比所述第一拐点与所述第二点的距离短。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的涡轮风扇，其中，

在从通过所述第一点且垂直于所述旋转轴的平面中的所述叶片的截面至通过所述第一拐点且垂直于所述旋转轴的平面中的所述叶片的截面之间的至少一部分，

所述叶片的厚度方向上的中心线的弯曲方向在由第一直线和第二直线定义的坐标系中具有第二拐点，

所述第一直线在垂直于所述旋转轴的平面中的所述叶片的截面中通过所述前缘和所述后缘，所述第二直线与所述第一直线垂直。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的涡轮风扇，其中，

在垂直于所述旋转轴的平面中的所述叶片的截面中，入口角中的所述叶片的所述逆旋转方向侧的角度，从通过所述第一拐点且垂直于所述旋转轴的平面中的所述叶片的截面至所述叶片和所述护罩相接的面为止逐渐减小，

所述入口角是以所述旋转轴为原点且通过所述前缘的圆的所述前缘处的切线与所述叶片的厚度方向上的中心线的所述前缘处的切线所成的角。

7.一种空调机，其中，

搭载有权利要求1～6中任一项所述的涡轮风扇，

在所述涡轮风扇的吹出口侧具备热交换器。