(57)【要約】【課題】ブレードの外縁部がリングで繋がれた軸流ファンにおいて、応力低減効果と騒音低減効果を両立させる。【解決手段】複数の突起部２１のうち最も径方向外側に位置する突起部２１ａの谷部２１１ａの曲率半径を、他の全ての突起部２１の谷部の曲率半径よりも大きくする。ブレード２の外縁部がリング３で繋がれた軸流ファンにおいては、最外突起部２１ａの谷部２１１ａに特に大きな引張荷重が作用するが、最外突起部２１ａの谷部２１１ａの曲率半径は大きいため、最外突起部２１ａの谷部２１１ａへの応力集中を回避して、最外突起部２１ａの谷部２１１ａの応力を小さくすることができる。一方、最外突起部２１ａ以外の突起部２１の谷部２１１の曲率半径は小さいため、最外突起部２１ａ以外の突起部２１では騒音低減効果を十分に発揮させることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転中心に配置されたボス部（１）と、
前記ボス部から径方向外側に向かって延びるとともに、回転方向に沿って複数配置されたブレード（２）と、
複数の前記ブレードの外縁部を繋ぐリング（３）と、
前記ブレードの前縁または後縁に形成され、且つ径方向に沿って複数配置された鋸歯状の突起部（２１）とを備え、
最も径方向外側に位置する前記突起部（２１ａ）の谷部（２１１ａ）の曲率半径は、最も径方向内側に位置する前記突起部（２１ｂ）の谷部（２１１ｂ）の曲率半径よりも大であることを特徴とする軸流ファン。
【請求項２】
最も径方向外側に位置する前記突起部の谷部の曲率半径は、他の全ての前記突起部の谷部の曲率半径よりも大であることを特徴とする請求項１に記載の軸流ファン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸方向に空気流れを形成する軸流ファンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の軸流ファンとして、例えば特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載された軸流ファンは、ボス部の周囲に回転方向に沿って複数のブレードが配置され、ブレードの外縁部がリングで繋がれている。また、騒音低減のために、ブレードの前縁または後縁に、径方向に沿って鋸歯状の突起部が複数形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３４４８１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ブレードには遠心力による引張荷重が作用し、突起部の谷部に応力が集中する。より詳細には、ブレードの外縁部がリングで繋がれた軸流ファンでは、最も径方向外側に位置する突起部の谷部に特に大きな応力が発生する。
【０００５】
そして、突起部の谷部を所定の曲率半径の曲面にすることによって応力集中を避けることができ、突起部の谷部の曲率半径を大きくするほど応力低減効果が大きい。
【０００６】
しかしながら、突起部の谷部の曲率半径を大きくすると、応力低減効果は大きいが騒音低減効果が小さくなってしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みて、ブレードの外縁部がリングで繋がれた軸流ファンにおいて、応力低減効果と騒音低減効果を両立させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、回転中心に配置されたボス部（１）と、ボス部から径方向外側に向かって延びるとともに、回転方向に沿って複数配置されたブレード（２）と、複数のブレードの外縁部を繋ぐリング（３）と、ブレードの前縁または後縁に形成され、且つ径方向に沿って複数配置された鋸歯状の突起部（２１）とを備え、最も径方向外側に位置する突起部（２１ａ）の谷部（２１１ａ）の曲率半径は、最も径方向内側に位置する突起部（２１ｂ）の谷部（２１１ｂ）の曲率半径よりも大であることを特徴とする。
【０００９】
これによると、径方向外側に位置して大きな荷重が作用する谷部の応力を小さくしつつ、径方向内側に位置する突起部に騒音低減効果を十分に発揮させることができる。
【００１０】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る軸流ファンの正面図である。
【図２】一実施形態に係る軸流ファンにおけるブレードの拡大正面図である。
【図３】一実施形態に係る軸流ファンの変形例を示すブレードの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の一実施形態について説明する。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態の軸流ファンは、ボス部１、ブレード２、リング３、および図示しない電動機を備えている。ボス部１、ブレード２、およびリング３は、樹脂にて一体成形されている。
【００１４】
ボス部１は、有底円筒状であり、底部中心部に電動機の出力軸（回転軸）が固定されている。すなわち、ボス部１は、回転中心に配置されている。
【００１５】
ブレード２は、ボス部１の円筒部外周面から径方向外側に向かって延びるとともに、回転方向Ｒに沿って複数配置されている。また、複数のブレード２の外縁部は、環状のリング３にて繋がれている。
【００１６】
図２に示すように、ブレード２の前縁には、径方向に沿って鋸歯状の突起部２１が複数配置されている。なお、複数の突起部２１のうち最も径方向外側に位置する突起部２１ａを、以下、最外突起部２１ａという。また、複数の突起部２１のうち最も径方向内側に位置する突起部２１ｂを、以下、最内突起部２１ｂという。
【００１７】
突起部２１の谷部２１１は、所定の曲率半径の曲面になっている。そして、最外突起部２１ａの谷部２１１ａの曲率半径は、最内突起部２１ｂの谷部２１１ｂの曲率半径よりも大きく設定されている。
【００１８】
より詳細には、本実施形態においては、最外突起部２１ａの谷部２１１ａの曲率半径は、他の全ての突起部２１の谷部２１１の曲率半径よりも大きく設定されている。なお、最外突起部２１ａ以外の突起部２１の谷部２１１は、ピン角（すなわち、曲率半径≒０）でもよい。
【００１９】
上記構成になる軸流ファンは、ボス部１、ブレード２、およびリング３が、電動機にて回転駆動されることにより、回転軸方向の空気流れを形成する。
【００２０】
このとき、最外突起部２１ａの谷部２１１ａに特に大きな引張荷重が作用するが、最外突起部２１ａの谷部２１１ａの曲率半径は大きいため、最外突起部２１ａの谷部２１１ａへの応力集中が回避され、最外突起部２１ａの谷部２１１ａの応力は小さくなる。
【００２１】
一方、最外突起部２１ａ以外の突起部２１の谷部２１１の曲率半径は小さいため、最外突起部２１ａ以外の突起部２１では騒音低減効果を十分に発揮することができる。
【００２２】
したがって、本実施形態によると、応力低減効果と騒音低減効果を両立させることができる。
【００２３】
なお、上記実施形態においては、最外突起部２１ａの谷部２１１ａを曲面にしたが、図３に示す変形例のように、最外突起部２１ａの谷部２１１ａは、平面（すなわち、曲率半径が無限大）であってもよい。
【００２４】
（他の実施形態）
上記実施形態では、最外突起部２１ａの谷部２１１ａの曲率半径を、他の全ての突起部２１の谷部２１１の曲率半径よりも大きくしたが、最外突起部２１ａの谷部２１１ａを含む径方向外側に位置する複数の突起部２１の谷部２１１の曲率半径を、径方向内側に位置する突起部２１の谷部２１１の曲率半径より大きくしてもよい。
【００２５】
また、全ての突起部２１の谷部２１１の曲率半径を異ならせ、最内突起部２１ｂから最外突起部２１ａに向かって順に曲率半径を大きくしてもよい。
【００２６】
また、突起部２１を複数のグループに分け、径方向内側に位置するグループから径方向外側に位置するグループに向かって、谷部２１１の曲率半径を段階的に大きくしてもよい。
【００２７】
また、上記実施形態では、ブレード２の前縁に突起部２１を配置したが、ブレード２の後縁に突起部２１を配置してもよい。
【００２８】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
【００２９】
また、上記実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【００３０】
また、上記実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。
【００３１】
また、上記実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３２】
１      ボス部
２      ブレード
３      リング
２１    突起部
２１１  谷部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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