(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心に回転軸部を備えたハブ部と、該ハブ部の外周に設けられた複数枚の前進翼とを備えた軸流ファンにおいて、
前記翼と前記ハブ部との接続部中に所定の屈曲点を構成し、
該屈曲点を、前記翼と前記ハブ部との接続部の中間点よりも前縁側に位置させ、
前記屈曲点から前縁までの長さを、前記翼のハブ部に接続される翼断面における翼弦長の１０％以上２５％以下に設定すると共に、
前記屈曲点と前縁とを結ぶ線と、前記回転軸部の軸方向と直交する線との成す角度を、１５°未満に設定したことを特徴とする軸流ファン。
【請求項２】
中心に回転軸部を備えたハブ部と、該ハブ部の外周に設けられた複数枚の前進翼とを備えた軸流ファンにおいて、
前記翼と前記ハブ部との接続部は、前縁より後縁側の所定の位置に屈曲点を有する形状とされ、
該屈曲点は、前記翼と前記ハブ部との接続部の中間点よりも前縁側に位置し、
前記屈曲点から前縁までの長さは、前記翼のハブ部に接続される翼断面における翼弦長の１０％以上２５％以下に設定されると共に、
前記屈曲点と前縁とを結ぶ線と、前記回転軸部の軸方向と直交する線との成す角度は、１５°未満に設定されていることを特徴とする軸流ファン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回転軸部を備えたハブ部と、このハブ部の外周に設けられた複数枚の前進翼とを備えた軸流ファンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気調和装置の室外機、換気扇及び扇風機などには、空気を軸方向から吸い込んで軸方向に送風する軸流ファンが採用されている。軸流ファンは、回転軸部を備えたハブ部と、ハブ部の外周に所定間隔で配置され、接続部において接続された複数枚の同一形状の前進翼を備え、この翼が三次元の曲面形状とされている（例えば、特許文献１参照）。これらのハブ部及び各前進翼は、例えば一体に樹脂成形される。
【０００３】
回転により、前進翼の翼前縁側から翼後縁側へ向かい空気（外気）を流動させ、この空気を全体として、軸流ファンの裏側から表側方向に送風する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平５−６９４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図５には、上記従来の軸流ファンの前進翼１００と、該翼１００とハブ部との接続部の両端部を円筒面（ハブ部の外周面）に沿って長さが最短となるように結んだ線（翼弦線）Ｋを平面に展開したものを示す。図は前進翼１００の正圧面１０３Ｓ側から見ている。翼１００は、外面円柱形状のハブ部に翼前縁１０１が翼後縁１０２よりも負圧面側に位置するように三次元的に形成されている。
【０００６】
そのため、軸流ファンが回転すると、遠心力により翼前縁１０１の外端部には正圧面１０３Ｓ側に捩る力（図中矢印Ａ）が、翼後縁１０２の外端部には負圧面側に捩る力（図中矢印Ｂ）が加わる。これら捩る力は、翼弦線Ｋの中間付近がその中心Ｋ１となり、捩る力によって翼弦線Ｋの両端部に位置する翼１００とハブ部との接続部には、応力が集中することとなる。
【０００７】
この際、翼弦線Ｋにて示した翼弦の前端、即ち、翼１００とハブ部との接続部の前縁１０４に、応力が点集中するため、この前縁１０４部分が破損する虞がある。
【０００８】
本発明は、従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、翼とハブ部との接続部の前縁（点）への応力集中を減少させ、応力による破損を著しく改善することができる軸流ファンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の軸流ファンは、中心に回転軸部を備えたハブ部と、該ハブ部の外周に設けられた複数枚の前進翼とを備えたものであって、翼とハブ部との接続部中に所定の屈曲点を構成し、該屈曲点を、翼とハブ部との接続部の中間点よりも前縁側に位置させ、屈曲点から前縁までの長さを、翼のハブ部に接続される翼断面における翼弦長の１０％以上２５％以下に設定すると共に、屈曲点と前縁とを結ぶ線と、回転軸部の軸方向と直交する線との成す角度を、１５°未満に設定したことを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明の軸流ファンは、中心に回転軸部を備えたハブ部と、該ハブ部の外周に設けられた複数枚の前進翼とを備えたものであって、翼とハブ部との接続部は、前縁より後縁側の所定の位置に屈曲点を有する形状とされ、該屈曲点は、翼とハブ部との接続部の中間点よりも前縁側に位置し、屈曲点から前縁までの長さは、翼のハブ部に接続される翼断面における翼弦長の１０％以上２５％以下に設定されると共に、屈曲点と前縁とを結ぶ線と、回転軸部の軸方向と直交する線との成す角度は、１５°未満に設定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、中心に回転軸部を備えたハブ部と、該ハブ部の外周に設けられた複数枚の前進翼とを備えた軸流ファンにおいて、翼とハブ部との接続部中に所定の屈曲点、例えば、請求項２の発明の如く翼とハブ部との接続部が、前縁より後縁側の所定の位置に屈曲点を有するように構成したことにより、回転によって翼とハブ部との接続部の前縁に点集中してしまった応力を屈曲点の存在によって形成された辺によって支えることが可能となる。これにより、翼とハブ部との接続部の前縁（点）への応力集中を減少させることができ、当該接続部が破損してしまう不都合を未然に回避することが可能となる。
【００１２】
また、屈曲点は、翼とハブ部との接続部の中間点よりも前縁側に位置し、屈曲点から前縁までの長さを、翼のハブ部に接続される翼断面における翼弦長の１０％以上２５％以下に設定したことにより、風量を確保しつつ、効果的に翼とハブ部との接続部の前縁（点）への応力集中を減少させることができる。
【００１３】
更に、屈曲点と前縁とを結ぶ線と、回転軸部の軸方向と直交する線との成す角度を、１５°未満に設定したことにより、風量を確保しつつ、効果的に翼とハブ部との接続部の前縁（点）への応力集中を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の軸流ファンの一実施形態にかかるプロペラファンを適用した室外機の斜視図である。
【図２】プロペラファンの側方から見た斜視図である。
【図３】プロペラファンの側面図である。
【図４】翼とハブ部との接続部の翼弦線を示す図である。
【図５】従来の翼とハブ部との接続部の翼弦線を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の軸流ファンの一実施形態にかかるプロペラファンを適用した室外機１の斜視図である。この室外機１は、室外に配置され、室内の天井や壁に配置された図示しない室内機と配管接続されて空気調和装置を構成するものである。空気調和装置は、室外機１と室内機とで構成される冷媒回路に冷媒を流して冷房運転や暖房運転などを行う。室外機１は、外気と冷媒とを熱交換し、冷房運転時には冷媒を凝縮させて外気へ熱を放出し、暖房運転時には冷媒を蒸発させて外気から熱を取り込むものである。
【００１６】
この室外機１は、筐体２内に図示しない圧縮機や熱交換器を配設し、本実施例では、当該筐体２の側面に図示しない空気流入部が形成されており、その前面には、空気吐出部（オリフィス）４が形成されている。そして、この空気吐出部４内には、本発明の軸流ファンの一実施例としてのプロペラファン１０が配設されている。このプロペラファン１０は上流側に位置するファンモータ１０Ｍ（従って、プロペラファン１０はファンモータの下流側に位置する）に連結され、このファンモータ１０Ｍが前記熱交換器の下流側に配置される。このプロペラファン１０のファンモータ１０Ｍによる回転駆動によって、空気（外気）が空気流入部より筐体２内に吸入され、熱交換器に至り、当該熱交換器内の冷媒と外気とが熱交換される。そして、熱交換された後の空気は、プロペラファン１０の回転駆動によって空気吐出部４より外部に吐出される。
【００１７】
次に、本願発明の軸流ファンの一例としてのプロペラファン１０について図面を参照して説明する。図２はプロペラファン１０の側方から見た斜視図、図３はプロペラファン１０の側面図である。
【００１８】
プロペラファン１０は、中心に回転軸部１１を備えたハブ部１２と、このハブ部１２の外周に所定翼列ピッチで配置された（設けられた）複数枚（例えば３枚）の同一形状の前進翼２０とを有して構成される。これらのハブ部１２及び各前進翼２０は、例えば一体に樹脂成形される。
【００１９】
ハブ部１２は、その回転軸部１１に前記ファンモータのモータシャフト５が挿通され、ファンモータの駆動により各前進翼２０を各図の矢印Ｎ方向に回転させる。本実施例では、筐体２の前面に形成された空気吐出部４にプロペラファン１０が配設されることから、当該プロペラファン１０の正圧面２１Ｓ側が前面、負圧面２１Ｆ側が筐体２側（背面）となるように配設される。また、このハブ部１２は、外径が略円柱形状に構成されている。尚、ハブ部１２は、円柱形状に限定されず、翼２０の接続部を底辺とする三角錐形状や円錐台形状であっても良い。
【００２０】
これにより、上記翼２０は、矢印Ｎ方向の回転により、その翼前縁２２側から翼後縁２３側へ向かい空気（外気）を流動させ、この空気を全体として、プロペラファン１０の裏側から表側方向、この場合、筐体２内側から筐体２の前面方向に送風する。
【００２１】
ここで、本実施例では、各翼２０とハブ部１２との接続部１５は、即ち、翼２０のハブ部１２側に位置し、翼前縁２２から翼後縁２３に至る端面と、ハブ部１２外周面との接続部１５は、翼前縁２２が翼後縁２３よりも負圧面２１Ｆ側に位置するようにハブ部１２外周面に沿って形成されている。
【００２２】
ここで、図４を参照して翼２０とハブ部１２との接続部１５について詳述する。図４は、前進翼２０と、該翼２０とハブ部１２との接続部１５の両端部を円筒面（ハブ部１２の外周面）に沿って長さが最短となるように結んだ線（翼弦線）Ｌを平面に展開したものＬを示す。図は前進翼２０の正圧面２１Ｓ側から見ている。
【００２３】
従来技術においても示したように、プロペラファン１０が回転すると、遠心力により翼前縁２２の外端部には正圧面２１Ｓ側に捩る力（図中矢印Ａ）が、翼後縁２３の外端部には負圧面２１Ｆ側に捩る力（図中矢印Ｂ）が加わる。これは、吊り下げた振り子を垂直方向の軸を中心として回転させたときに、先端のおもりが遠心力によって上がってくるのと同様の現象によって生じる。
【００２４】
この際、本発明における翼２０とハブ部１２との接続部１５中には、翼２０の前縁２２より後縁２３側の所定の位置に、本実施例では、翼弦Ｌの中間点よりも翼前縁２２側の位置に屈曲点Ｐが構成されている。具体的には、接続部１５の屈曲点Ｐから翼前縁２２間での長さＬ１が、翼２０のハブ部に接続される翼断面における翼弦長の１０％以上２５％以下となる位置に屈曲点Ｐが設定されていると共に、この屈曲点Ｐと翼前縁２２とを結ぶ線Ｑと、回転軸部１１の軸方向と直交する線Ｒ（破線にて示す）との成す角度αが、１５°未満となるように設定されている。
【００２５】
このように、遠心力によって翼２０に加わる捩る力は、翼弦Ｌの屈曲点Ｐから翼後縁２３までの中間付近がその中心Ｌ２となり、前進翼が故に、捩る力によって翼弦Ｌの端部に加わる応力は、接続部１５の屈曲点Ｐから翼前縁２２に至る部分（辺１６）に集中することとなる。尚、翼後縁２３側にも応力が集中するが、前進翼であるためあまり大きくない。
【００２６】
そのため、従来技術では、回転によって翼２０とハブ部１２との接続部１５の前縁に点集中してしまった応力を、接続部１５の翼前縁２２より翼後縁２３側の所定の位置に屈曲点Ｐを有する形状とすることで、係る屈曲点Ｐの存在によって形成された辺１６で支えることが可能となる。
【００２７】
従って、翼２０とハブ部１２との接続部１５の翼前縁（点）部分への応力集中を、接続部１５の屈曲点Ｐから翼前縁２２に至る辺１６にて分散して支持することができ、接続部１５が破損してしまう不都合を未然に回避することができる。これにより、翼２０とハブ部１２との接続部１５の強度向上を図ることができる。
【００２８】
特に、本実施例では、接続部１５に構成された屈曲点Ｐは、翼２０とハブ部１２との接続部１５の中間点よりも前縁側に位置するように設定し、また、屈曲点Ｐから前縁までの長さを、翼２０のハブ部１２に接続される翼断面における翼弦長の１０％以上２５％以下に設定したことにより、風量を確保しつつ、効果的に翼２０とハブ部１２との接続部１５の前縁（点）への応力集中を減少させることができる。
【００２９】
また、本実施例では、接続部１５の屈曲点Ｐと前縁とを結ぶ線Ｑと、回転軸部１１の軸方向と直交する線Ｒとの成す角度αを、１５°未満に設定したことにより、風量を確保しつつ、効果的に翼２０とハブ部１２との接続部１５の前縁（点）への応力集中を減少させることができる。
【符号の説明】
【００３０】
Ｌ    翼弦
Ｐ    屈曲点
１    室外機
２    筐体
４    空気吐出部（オリフィス）
５    モータシャフト
１０    プロペラファン
１１    回転軸部
１２    ハブ部
１５    接続部
１６    辺
２０    前進翼
２１Ｓ  正圧面
２１Ｆ  負圧面
２２    翼前縁
２３    翼後縁
【図１】
0005870275.tif 000002
【図２】
0005870275.tif 000003
【図３】
0005870275.tif 000004
【図４】
0005870275.tif 000005
【図５】
0005870275.tif 000006