(57)【要約】【課題】軸流ファンの回転翼にターボ翼を最適の位置に設けることによって流路抵抗の比較的大きい流路上に設置されても送風される風量を増やせるとともに、送風騒音を低減できる送風ファンを提供する。【解決手段】モータの回転軸に連結されたハブ５２と、前記ハブ５２の外周面に一定間隔をおいて取り付けられた多数枚の翼５４とから構成されて空気をファンの遠心方向に流動させる送風ファンにおいて、回転翼５４のチップ５４ｃまたはトレーリングエッジ５４ｂに別途のターボ翼５６を一体形成した軸流ファンと斜流ファンの形態に製作するものの、前記ターボ翼５６の最適の設置角度を具現することによって全体的なファンの風量を増大させると同時に送風騒音を低減する。【選択図】　　　図１
2004076722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの回転軸と連結され、先端と後端の直径が同一となるように外周面が水平に形成されたハブと、
前記ハブの外周面に一定間隔をおいて取り付けられた複数枚の回転翼と、
前記回転翼のうち少なくとも一枚以上の回転翼のチップまたはトレーリングエッジに形成された複数枚のターボ翼と、を含めて構成されたことを特徴とする送風ファン。
【請求項２】
前記ターボ翼はそれぞれの回転翼全体に一体形成されたことを特徴とする請求項１記載の送風ファン。
【請求項３】
前記ターボ翼は前記回転翼の枚数が多くなるほどトレーリングエッジ側に設けられることを特徴とする請求項２記載の送風ファン。
【請求項４】
前記送風ファンは前記回転翼の圧力面からみるとき反時計方向に回転されることを特徴とする請求項３記載の送風ファン。
【請求項５】
前記ターボ翼は、垂直断面の中心線が垂直軸に対して−５０°〜２０°となるように取り付けられたことを特徴とする請求項４記載の送風ファン。
【請求項６】
前記ターボ翼は、垂直断面の中心線が垂直軸に対して−２０°±５°となるように取り付けられたことを特徴とする請求項５記載の送風ファン。
【請求項７】
前記送風ファンは前記回転翼の圧力面からみるとき時計方向に回転されることを特徴とする請求項３記載の送風ファン。
【請求項８】
前記ターボ翼は、垂直断面の中心線が垂直軸に対して−２０°〜５０°となるように取り付けられたことを特徴とする請求項７記載の送風ファン。
【請求項９】
前記ターボ翼は、垂直断面の中心線が垂直軸に対して２０°±５°となるように取り付けられたことを特徴とする請求項８記載の送風ファン。
【請求項１０】
モータの回転軸と連結され、先端より後端の直径が大きくなるように外周面が傾いて形成されたハブと、
前記ハブの外周面に一定間隔をおいて取り付けられた複数枚の回転翼と、
前記回転翼のうち少なくとも一枚以上の回転翼のチップまたはトレーリングエッジに形成されたターボ翼と、を含めて構成されたことを特徴とする送風ファン。
【請求項１１】
前記ターボ翼はそれぞれの回転翼全体に一体形成されたことを特徴とする請求項１０記載の送風ファン。
【請求項１２】
前記ターボ翼は前記回転翼の枚数が多くなるほどトレーリングエッジ側に設けられることを特徴とする請求項１１記載の送風ファン。
【請求項１３】
前記送風ファンは前記回転翼の圧力面からみるとき反時計方向に回転されることを特徴とする請求項１２記載の送風ファン。
【請求項１４】
前記ターボ翼は、垂直断面の中心線が垂直軸に対して−５０°〜２０°となるように取り付けられたことを特徴とする請求項１３記載の送風ファン。
【請求項１５】
前記ターボ翼は、垂直断面の中心線が垂直軸に対して−２０°±５°となるように取り付けられたことを特徴とする請求項１４記載の送風ファン。
【請求項１６】
前記送風ファンは前記回転翼の圧力面からみるとき時計方向に回転されることを特徴とする請求項１２記載の送風ファン。
【請求項１７】
前記ターボ翼は、垂直断面の中心線が垂直軸に対して−２０°〜５０°となるように取り付けられたことを特徴とする請求項１６記載の送風ファン。
【請求項１８】
前記ターボ翼は、垂直断面の中心線が垂直軸に対して２０°±５°となるように取り付けられたことを特徴とする請求項１７記載の送風ファン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気をファンの遠心方向に送風させる送風ファンに関し、特に、回転翼のチップまたはトレーリングエッジにターボ翼を取り付けることによって風量を増やすと同時に送風騒音を低減できるようにした送風ファンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、送風ファンは冷蔵庫、エアコンおよび電子レンジなどの家電製品に取り付けられてモータによって回転しながら空気を送風させる装置である。
図１１は、従来技術による送風ファンを示す正面図であり、図１２は従来技術による送風ファンを示す側面図であり、図１３は従来技術による送風ファンが取り付けられた冷蔵庫を示す側断面図である。
【０００３】
従来技術による送風ファンは、図１１および図１２に示すように、軸流ファンの一種であって、モータの回転軸（図示せず）に連結されて回転されるハブ２と、前記ハブ２の外周面に一定間隔に取り付けられて空気を送風させる複数枚の回転翼４とを含めて構成される。
このように構成された軸流ファン１０は、冷蔵庫、エアコンおよび電子レンジなどの電子製品などに採用されるものの、ここでは冷蔵庫に取り付けられた場合について説明するものとする。
【０００４】
前記軸流ファン１０は、図１３に示すように、冷凍室Ｆまたは冷蔵室Ｒ内に冷気を送風させるために、冷凍室Ｆおよび冷蔵室Ｒの一側に形成された流路内にモータ１２と連結されるように設けられるが、前記冷凍室Ｆの一側に取り付けられた蒸発器１４を通過した冷気を前記冷凍室Ｆまたは冷蔵室Ｒ側に送風させる。
【０００５】
さらに詳細に説明すると、前記冷蔵庫は、圧縮機１６および軸流ファン１０が作動されながら冷媒が圧縮機１６、凝縮器１８、毛細管（図示せず）、および蒸発器１４を循環するとと同時に、空気が前記蒸発器１４を通過しながら冷たい冷媒と熱交換されて冷気となるようにし、この冷気は前記軸流ファン１０によって前記冷凍室Ｆに放出されると同時に前記冷蔵室Ｒに流入されるように循環させ、前記冷凍室Ｆまたは冷蔵室Ｒ内の食品などが低温に維持されるようにする。
【０００６】
このとき、冷気は前記冷凍室Ｆおよび冷蔵室Ｒの全体にわたって形成された流路に沿って循環されることから流路抵抗が大きく、そのため、一般に、冷蔵庫に適用される送風ファン１０の大きさが増大され、また前記軸流ファン１０が高速に回転されるようにする。
【０００７】
勿論、冷蔵庫のほかにエアコンや電子レンジなどの電子製品に軸流ファン１０が取り付けられた場合にも流路抵抗が大きくなると、軸流ファン１０の大きさが大きくなり、軸流ファン１０が高速に回転されるようになる。
したがって、流路抵抗が大きい場合軸流ファン１０が適用されると、流路抵抗によって風量が減り、モータ１２を高速回転させなければならないため、騒音が増大される問題点がある。
【０００８】
一方、このように流路抵抗が大きい場合には空気を圧送させるターボファンが適用されてもいいが、この場合、多くの風量を送風できないという問題がある。
要するに、従来の技術による送風ファンが圧力変化によって風量差が大きく発生する低静圧・高風量領域の軸流ファンである場合、流路抵抗が大きくなると風量は減る反面、送風騒音が増え、高い流路抵抗に有利な高静圧・低風量領域のターボファンである場合は、多くの風量を送風できないという問題点があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するために案出されたものであり、軸流ファンの回転翼にターボ翼を最適の位置に設けることによって流路抵抗の比較的大きい流路上に設置されても送風される風量を増やせるとともに、送風騒音を低減できる送風ファンを提供することにその目的がある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明による送風ファンは、モータの回転軸と連結され、先端と後端の直径が同一となるように外周面が水平に形成されたハブと、前記ハブの外周面に一定間隔をおいて取り付けられた複数枚の回転翼と、前記回転翼のうち少なくとも一枚以上の回転翼のチップまたはトレーリングエッジに一体に形成されたターボ翼と、を含めて構成される。
【００１１】
また、本発明による送風ファンは、モータの回転軸と連結され、先端より後端の直径が大きくなるように外周面が傾いて形成されたハブと、前記ハブの外周面に一定間隔をおいて取り付けられた複数枚の回転翼と、前記回転翼のうち少なくとも一枚以上の回転翼のチップまたはトレーリングエッジに一体形成されたターボ翼と、を含めて構成される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１および図２はそれぞれ、本発明による軸流ファン（ＣＣＷ：Ｃｏｕｎｔｅｒ　ＣｌｏｃｋＷｉｓｅ）を示す正面図および側面図であり、図３および図４はそれぞれ、本発明による軸流ファン（ＣＷ：Ｃｌｏｃｋ　Ｗｉｓｅ）を示す正面図および側面図である。
【００１３】
本発明による送風ファンは、図１ないし図４に示すように、軸流ファンの一種であって、モータの回転軸（図示せず）と連結されて空気が流入される先端と空気が流出される後端の直径が同一となるように外周面５２ａが水平に円筒形に形成されたハブ５２と、前記ハブ５２の外周面に一定間隔をおいて取り付けられた複数枚の回転翼５４と、それぞれの回転翼５４に一体に形成されたターボ翼５６とを含めて構成される。
【００１４】
勿論、前記ハブ５２は、前記外周面５２ａ内側に前記外周面５２ａと連結されるように形成されて前記モータの回転軸が嵌められる回転軸装着部５２ｂがさらに含まれるように構成され、前記ターボ翼５６は前記それぞれの回転翼５４の全てに一体に形成される。
【００１５】
ここで、前記回転翼５４は、前記軸流ファン５０が回転される方向に位置し、空気の流入される側面がリーディングエッジ（Ｌｅａｄｉｎｇ　ｅｄｇｅ）５４ａであり、このリーディングエッジ５４ａと対向して空気の流出される側面がトレーリングエッジ５４ｂ（Ｔｒａｉｌｉｎｇ　ｅｄｇｅ）であり、前記リーディングエッジ５４ａとトレーリングエッジ５４ｂの上端を連結する縁部がチップ（Ｔｉｐ）５４ｃである。
【００１６】
そして、前記回転翼５４は前記トレーリングエッジ５４ｂが前記リーディングエッジ５４ａより前記ハブ５２の後端、つまり出口側に位置するように前記リーディングエッジ５４ａとトレーリングエッジ５４ｂの間が所定の曲率を有するように形成され、前記回転翼５４で空気が流入される面が圧力面５４ｄで、前記圧力面５４ｄに対向する面が負圧面５４ｅである。
【００１７】
特に、前記ターボ翼５６は前記回転翼のチップ５４ｃまたはトレーリングエッジ５４ｂに固定されるように形成されるものの、前記ターボ翼５６は前記回転翼５４の枚数が多くなるほど前記トレーリングエッジ５４ｂ側に偏るように設けられる。
【００１８】
具体的に、前記ターボ翼５６は、前記回転翼５４が圧力面５４ｄからみるとき反時計方向（ＣＣＷ）に回転される軸流ファンにおいて、図１に示すように設置角度（θ）が−５０°〜２０°になるように設けられる。
勿論、前記回転翼５４が圧力面５４ｄからみるとき時計方向（ＣＷ）に回転される軸流ファンにおいて、前記ターボ翼５６は、図３に示すように設置角度（θ）が−２０°〜５０°になるように設けられる。
【００１９】
ここで、Ｙ軸はハブに連結された回転翼ブイの中心（ｂｏ）とハブ中心（ｈｏ）を通過する軸線である。前記ターボ翼５６は垂直断面を有し、空気の流入される圧力面５６ａと前記圧力面５６ａと対向する負圧面５６ｂとが会う内側地点ｆと外側地点Ｆとの間を連結した直線を垂直断面の中心線（Ｃ）とし、前記垂直断面の中心線（Ｃ）が垂直軸（ｙ）に対して傾いた角度を設置角度（θ）とする。前記垂直軸（ｙ）は内側地点ｆを通過し、前記Ｙ軸に平行な軸を表す。
【００２０】
そして、前記設置角度（θ）は、前記垂直断面の中心線（Ｃ）が前記垂直軸（ｙ）に対して時計方向（ＣＷ）に傾いた場合を（＋）、反時計方向（ＣＣＷ）に傾いた場合を（−）と定義する。
図５は、本発明による軸流ファンのターボ翼設置角度にしたがう風量を示すグラフであり、図６は、本発明による軸流ファンのターボ翼設置角度にしたがう騒音を示すグラフである。
【００２１】
前述のようにターボ翼５６の取り付けられた軸流ファン５０では、図５に示すように、ターボ翼設置角度（θ）が約−２３°の地点を中心にターボ翼設置角度（θ）が増加または減少することに関わらず風量は減少されることから、前記ターボ翼設置角度（θ）が約−２３°のとき風量は１．３４ＣＣＭと最も多く　、図６に示すように、ターボ翼設置角度（θ）が約−２０°の地点を中心にターボ翼設置角度（θ）が増加または減少することに関わらず送風騒音は増大されることから、前記ターボ翼設置角度（θ）が約−２０°のとき騒音は−１．５ｄＢとその低減効果に最も優れていることがわかる。
【００２２】
したがって、前記回転翼５４が圧力面５４ｄからみるとき反時計方向（ＣＣＷ）に回転される軸流ファン５０において、ターボ翼５６の設置角度（θ）が−２０°±５°のとき風量および騒音面で最も好ましいことがわかる。
一方、前記回転翼５４が圧力面５４ｄからみるとき時計方向（ＣＷ）に回転される軸流ファン５０において、前記ターボ翼５６の設置角度（θ）が２０°±５°のとき風量および騒音面で最も好ましいことがわかる。
【００２３】
図７および図８はそれぞれ、本発明による斜流ファン（ＣＣＷ）を示す正面図および側面図であり、図９および図１０はそれぞれ、本発明による斜流ファン（ＣＷ）を示す正面図および側面図である。
本発明による送風ファン６０は、図７ないし図１０に示すように、斜流ファンの一種であって、モータおよび回転軸（図示せず）と連結され、空気の流入される先端より空気の流出される後端の直径がさらに大きくなるように外周面が傾いて形成されたハブ６２と、前記ハブ６２の外周面に一定間隔に取り付けられた複数枚の回転翼６４と、それぞれの回転翼６４に一体に形成されたターボ翼６６とを含めて構成される。
【００２４】
勿論、前記ターボ翼６６は前記回転翼のチップ６４ｃまたはトレーリングエッジ６４ｂに固定されるように形成されるものの、前記回転翼６４が圧力面６４ｄからみるとき反時計方向（ＣＣＷ）に回転される場合、図７に示すように、ターボ翼設置角度（θ）は−５０°〜２０°になるように設けられ、前記回転翼６４が圧力面６４ｄからみるとき時計方向（ＣＷ）に回転される場合、図９に示すように、ターボ翼設置角度（θ）は−２０°〜５０°になるように設けられる。
【００２５】
前述のように構成された斜流ファンにおいて、前記ターボ翼６６の最適の設置角度（θ）は、前記軸流ファン５０と同様に、前記回転翼６４が圧力面６４ｄからみるとき反時計方向（ＣＣＷ）に回転される場合は−２０°±５°となり、前記回転翼６４が圧力面６４ｄからみるとき時計方向（ＣＷ）に回転される場合は２０°±５°となる。
未説明符号６４ａは前記回転翼６４のリーディングエッジであり、６４ｅは前記回転翼６４の負圧面である。
【００２６】
前述のように構成された本発明による軸流ファンまたは斜流ファンの動作は下記のようになる。
まず、モータが作動されると、前記モータと連結された回転軸およびハブ５２、６２が回転され、前記ハブ５２、６２に固定された回転翼５４、６４およびターボ翼５６、６６が同時に回転する。
【００２７】
前記回転翼５４、６４の回転によって前記ハブ５２、６２の先端側に流入された空気は、前記回転翼５４、６４のリーディングエッジ５４ａ、６４ａによって分けられ、前記圧力面５４ｄ、６４ｄと負圧面５４ｅ、６４ｅ側に分けられて前記トレーリングエッジ５４ｃ、６４ｃ側に流動される。
【００２８】
このとき、前記圧力面５４ｄ、６４ｄと負圧面５４ｅ、６４ｅの間に圧力差が発生し、これはベルヌーイの方程式によって空気の静圧が上昇されるようになり、前記送風ファン５０、６０の回転方向に垂直な方向に、つまりファンの遠心方向に空気力学によるファンの推力が発生する。
【００２９】
次いで、前記回転翼５４、６４を通過した空気は、前記回転翼５４、６４の回転による遠心力によって前記回転翼５４、６４の半径方向に吐出されることから、前記回転翼のチップ５４ｃ、６４ｃまたはトレーリングエッジ５４ｂ、６４ｂに取り付けられたターボ翼５６、６６を通過することになり、この空気は前記ターボ翼５６、６６を通過しながら圧送された後、前記軸流ファン５０、６０から完全に吐出されて流路に沿って流動する。
【００３０】
つまり、本発明による送風ファンは、圧力変化によって風量が敏感に反応する一般の軸流ファンまたは斜流ファンのように高風量を具現し、且つ、　流路抵抗の大きい流路上に設けられても空気を圧送させるターボファンのように高静圧を具現できる。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように構成される本発明による送風ファンは、軸流ファンまたは斜流ファンにおいて回転翼のチップまたはトレーリングエッジに所定の設置角度をなすようにターボ翼が一体形成されるため、一般の軸流ファンまたは斜流ファンのように高風量を具現し、且つ、　ターボファンのように高静圧を具現できる。
したがって、流路抵抗の比較的大きい流路上に設けられても送風量を増やせるとともに送風騒音を低減できるため、本発明の送風ファンを採用した製品の信頼性が高められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による軸流ファン（ＣＣＷ）を示す正面図である。
【図２】本発明による軸流ファン（ＣＣＷ）を示す側面図である。
【図３】本発明による軸流ファン（ＣＷ）を示す正面図である。
【図４】本発明による軸流ファン（ＣＷ）を示す側面図である。
【図５】本発明による軸流ファンのターボ翼設置角度にしたがう風量を示すグラフである。
【図６】本発明による軸流ファンのターボ翼設置角度にしたがう騒音を示すグラフである。
【図７】本発明による斜流ファン（ＣＣＷ）を示す正面図である。
【図８】本発明による斜流ファン（ＣＣＷ）を示す側面図である。
【図９】本発明による斜流ファン（ＣＷ）を示す正面図である。
【図１０】本発明による斜流ファン（ＣＷ）を示す側面図である。
【図１１】従来技術による軸流ファンを示す正面図である。
【図１２】従来技術による軸流ファンを示す側面図である。
【図１３】従来技術による軸流ファンが取り付けられた冷蔵庫を示す側断面図である。
【符号の説明】
５０…軸流ファン
５２…ハブ
５４…回転翼
５４ａ…リーディングエッジ
５４ｂ…トレーリングエッジ
５４ｃ…チップ
５４ｄ…圧力面
５４ｅ…負圧面
５６…ターボ翼
【図１】
2004076722.tif 000003
【図２】
2004076722.tif 000004
【図３】
2004076722.tif 000005
【図４】
2004076722.tif 000006
【図５】
2004076722.tif 000007
【図６】
2004076722.tif 000008
【図７】
2004076722.tif 000009
【図８】
2004076722.tif 000010
【図９】
2004076722.tif 000011
【図１０】
2004076722.tif 000012
【図１１】
2004076722.tif 000013
【図１２】
2004076722.tif 000014
【図１３】
2004076722.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成15年4月30日(2003.4.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2004076722.tif 000016
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2004076722.tif 000017
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2004076722.tif 000018
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2004076722.tif 000019