(57)【要約】【課題】簡単な構成で翼端渦を効果的に低減でき、翼端渦に起因する送風音を大幅に低減できるプロペラファンを提供する。【解決手段】ハブ１と、ハブ１の外周側に放射状に形成された複数の羽根２とを有する。上記複数の羽根２は、外周部が前縁２a側から後縁２b側にわたって負圧面側に折れ曲がるように形成された折り曲げ部３を有する。上記折り曲げ部３の翼面に対する外周端３aの高さを、翼弦長の中間(点Ｐ３)よりも前縁２a側の位置(点Ｑ)で最大とすると共に、折り曲げ部３と翼面とのなす角度(負圧面側)を９０度以上とする。【選択図】図１
2005105865.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハブ(１)と、上記ハブ(１)の外周側に放射状に形成された複数の羽根(２)とを備えたプロペラファンであって、
上記複数の羽根(２)は、外周部が前縁側から後縁側にわたって負圧面側に折れ曲がるように、かつ、翼面に対する外周端の高さが翼弦長の中間よりも前縁側で最大になるように形成された折り曲げ部(３)を有することを特徴とするプロペラファン。
【請求項２】
請求項１に記載のプロペラファンにおいて、
上記折り曲げ部(３)と翼面とがなす負圧面側の角度が９０度以上であることを特徴とするプロペラファン。
【請求項３】
請求項１または２に記載のプロペラファンにおいて、
上記折り曲げ部(３)の翼面に対する外周端の高さが最大である部分において、上記折り曲げ部(３)と翼面とがなす負圧面側の角度が最小であることを特徴とするプロペラファン。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１つに記載のプロペラファンにおいて、
上記折り曲げ部(３)と翼面とがなす負圧面側の角度が、前縁側から後縁側に向かって徐々に小さくなり、翼弦長の中間よりも前縁側で最小となった後、後縁側に向かって徐々に大きくなっていることを特徴とするプロペラファン。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１つに記載のプロペラファンにおいて、
上記折り曲げ部(３)の半径方向の幅が、前縁側から後縁側に向かって徐々に大きくなっていることを特徴とするプロペラファン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、空気調和機の送風機等に使用されるプロペラファンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロペラファンとしては、図６に示すように、ハブ１１の外周側に放射状に形成された複数の羽根１２を有するものがある。このプロペラファンは、図７に示すように、羽根１２の外周側に発生する翼端渦を抑制できず、後縁側になるほど翼端渦が大きくなって剥離するために送風音が大きいという問題があった。
【０００３】
そこで、このような翼端渦に起因する送風音を低減するプロペラファンが提案されている(例えば、特許第３２０５００９号公報(特許文献１)参照)。このプロペラファンは、図８に示すように、羽根２２の外周部の前縁側かつ負圧面側に板状のリブ２３を設けている。図９は図８のIX−IX線から見た断面の要部を示しており、この図９に示すように、板状のリブ２３は、羽根２２の翼面に対して略直角になるように立設されている。
【０００４】
しかしながら、上記プロペラファンでは、図８に示すように、板状のリブよりも後縁側において翼端渦が剥離して空気流が乱れるため、翼端渦に起因する送風音の低減効果が十分でないという問題がある。さらに、上記プロペラファンの外周側にベルマウス２４が配置されている場合、羽根２２から剥離した翼端渦と外周側のベルマウス２４との干渉により騒音が発生するという問題がある。
【特許文献１】特許第３２０５００９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、この発明の目的は、簡単な構成で翼端渦を効果的に低減でき、翼端渦に起因する送風音を大幅に低減できるプロペラファンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、この発明のプロペラファンは、ハブと、上記ハブの外周側に放射状に形成された複数の羽根とを備えたプロペラファンであって、上記複数の羽根は、外周部が前縁側から後縁側にわたって負圧面側に折れ曲がるように、かつ、翼面に対する外周端の高さが翼弦長の中間よりも前縁側で最大になるように形成された折り曲げ部を有することを特徴とする。
【０００７】
上記構成のプロペラファンによれば、上記複数の羽根の外周部が前縁側から後縁側にわたって負圧面側に折れ曲がるように形成された折り曲げ部において、翼面に対する外周端の高さを翼弦長の中間よりも前縁側で最大にすることによって、前縁側から後縁側に生じる翼端渦は小さくなると共に安定し、翼端渦が後縁側へ剥離して風下側に流れるのを抑制する。したがって、簡単な構成で翼端渦を効果的に低減でき、翼端渦に起因する送風音を大幅に低減できる。
【０００８】
また、一実施形態のプロペラファンは、上記折り曲げ部と翼面とがなす負圧面側の角度が９０度以上である。
【０００９】
上記実施形態のプロペラファンによれば、上記折り曲げ部と翼面とのなす角度(負圧面側)を９０度以上にすることにより、折り曲げ部の正圧面側から負圧面側への回り込みが緩やかになるため、翼端渦が安定化してより効果的に送風音を低減できる。
【００１０】
また、一実施形態のプロペラファンは、上記折り曲げ部の翼面に対する外周端の高さが最大である部分において、上記折り曲げ部と翼面とのなす角度(負圧面側)が最小である。
【００１１】
上記実施形態のプロペラファンによれば、より効果的に送風音を低減できる。
【００１２】
また、一実施形態のプロペラファンは、上記折り曲げ部と翼面とのなす角度(負圧面側)が、前縁側から後縁側に向かって徐々に小さくなり、翼弦長の中間よりも前縁側で最小となった後、後縁側に向かって徐々に大きくなっていることを特徴とする。
【００１３】
上記実施形態のプロペラファンによれば、上記折り曲げ部と翼面とのなす角度(負圧面側)が、前縁側から後縁側に向かって徐々に小さくなり、翼弦長の中間よりも前縁側で最小となった後、後縁側に向かって徐々に大きくなっているので、このプロペラファンの外周側にベルマウスが配置されている場合でも、ベルマウスとの干渉音を低減できる。すなわち、ベルマウスに近い後縁側ほど折り曲げ部と翼面とのなす角度(負圧面側)を大きくして、折り曲げ部の正圧面側から負圧面側への回り込みを緩やかにして翼端渦の乱れを抑えて、翼端渦とベルマウスとの干渉を抑制するのである。
【００１４】
また、一実施形態のプロペラファンは、上記折り曲げ部の半径方向の幅が、前縁側から後縁側に向かって徐々に大きくなっている。
【００１５】
上記実施形態のプロペラファンによれば、前縁側から後縁側に向かって翼端渦が徐々に大きくなるのに合わせて、折り曲げ部の半径方向の幅を徐々に大きくすることによって、翼端渦の安定化が促進され、より効果的に送風音を低減できる。
【発明の効果】
【００１６】
以上より明らかなように、この発明のプロペラファンによれば、羽根の翼端に前縁側から後縁側にわたって負圧面側に折れ曲げられた折り曲げ部を設け、その折り曲げ部の翼面に対する外周端の高さが翼弦長の中間よりも前縁側で最大にすることによって、簡単な構成で翼端渦を効果的に低減することができ、翼端渦に起因する送風音の大幅に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明のプロペラファンを図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００１８】
図１はこの発明の実施の一形態のプロペラファンの正面図を示し、図２は上記プロペラファンの側面図を示している。図１,図２において、１は円筒形状のハブ、２は上記ハブ１の外周側に放射状に形成された複数の羽根、３は上記複数の羽根２の外周部が前縁側から後縁側にわたって負圧面側(図２の上側)に折れ曲がるように形成された折り曲げ部である。上記複数の羽根２は、前縁２aおよび後縁２bの外周端が回転方向(矢印Ｒ)前方に位置する形状をしている。
【００１９】
図１に示すように、羽根２の折り曲げ部３は、前縁２aの外周端(点Ｐ１)から後縁２bの外周端近傍の位置(点Ｐ２)までの翼弦長の中心(点Ｐ３)よりも前縁２a側の位置(点Ｑ)において、折り曲げ部３の翼面に対する外周端３aの高さＨが最大となるようにしている(図３参照)。
【００２０】
また、図３は上記プロペラファンの羽根の側面図を示し、折り曲げ部３の翼面に対する外周端３aの高さＨが最大である位置(点Ｑ)を示している。また、図４は図３のIV−IV線から見た要部の断面図を示している。図４に示すように、上記折り曲げ部３と翼面とのなす角度Ａ(負圧面側)は、９０度以上としている。上記折り曲げ部３の翼面に対する外周端３aの高さが最大である部分(点Ｑ)において、折り曲げ部３と翼面とのなす角度Ａ(負圧面側)を最小にしている。上記折り曲げ部３と翼面とのなす角度Ａ(負圧面側)は、前縁２a側から後縁２b側に向かって徐々に小さくなり、翼弦長の中間よりも前縁側の位置(点Ｑ)で最小となった後、後縁２b側に向かって徐々に大きくなっている。さらに、上記折り曲げ部３の半径方向の幅は、前縁２a側から後縁２b側に向かって徐々に大きくなっている。
【００２１】
上記構成のプロペラファンにおいて、図３に示すように、ハブ１(図１に示す)を回転中心に回転すると、各羽根２の折り曲げ部３近傍において正圧面側(図３の下側)から負圧面側(図３の上側)に巻き込まれる流れによって翼端渦Ｓが生じる。このとき、翼面に対する外周端３aの高さが翼弦長の中間(点Ｐ３)よりも前縁側(点Ｑ)で最大である折り曲げ部３によって、前縁２a側から後縁２b側に生じる翼端渦は全体に小さくなって安定し、翼端渦が後縁側へ剥離して風下側に流れるのが抑えられる。
【００２２】
図５は上記プロペラファンと図６に示す従来のプロペラファンの性能を比較する実験を行った結果を示しており、図５において、横軸は風量〔ｍ3／ｍｉｎ.〕を表し、縦軸は音〔ｄＢＡ〕を表している。図５に示すように、従来のプロペラファンの特性Ａに対して本実施形態のプロペラファンの特性Ｂは、所定の風量範囲のすべてにおいて騒音が低減されている。このことは、従来の図８に示すプロペラファンに対しても同様である。
【００２３】
このように、上記複数の羽根２の外周部が前縁２a側から後縁２b側にわたって負圧面側に折れ曲がるように、かつ、翼面に対する外周端の高さＨを翼弦長の中間よりも前縁２a側で最大になるように折り曲げ部３を形成することによって、折り曲げ部３近傍に生じる翼端渦を小さくして安定化させ、翼端渦が後縁２b側へ剥離して風下側に流れるのを抑制するので、簡単な構成で翼端渦を効果的に低減することができ、翼端渦に起因する送風音を大幅に低減することができる。
【００２４】
また、上記折り曲げ部３と翼面とのなす角度Ａ(負圧面側)を９０度以上にすることにより、折り曲げ部３の負圧面側への回り込みが緩やかになるので、翼端渦が安定化してより効果的に送風音を低減することができる。
【００２５】
また、上記折り曲げ部３の翼面に対する外周端の高さが最大である部分において、上記折り曲げ部３と翼面とのなす角度(負圧面側)を最小にすることにより、より効果的に送風音を低減できる。
【００２６】
また、上記折り曲げ部３と翼面とのなす角度Ａ(負圧面側)が、前縁２a側から後縁２b側に向かって徐々に小さくし、翼弦長の中間よりも前縁２a側で最小とした後、後縁２b側に向かって徐々に大きくすることによって、ベルマウス４(図３に示す)に近いほど折り曲げ部３と翼面とのなす角度Ａ(負圧面側)を大きくして、折り曲げ部３の正圧面側から負圧面側への回り込みを緩やかにして翼端渦の乱れを抑えて、ベルマウス４との干渉音を低減することができる。
【００２７】
また、上記羽根２の前縁２a側から後縁２b側に向かって翼端渦が徐々に大きくなるのに合わせて、折り曲げ部３の半径方向の幅を徐々に大きくすることによって、翼端渦の安定化が促進され、より効果的に送風音を低減することができる。
【００２８】
図１０は本実施形態のプロペラファンを用いた空気調和機の室外ユニットの構成を示す模式図である。この室外ユニットは、ケーシング３１と、上記ケーシング３１内に配置されたプロペラファン３４と、そのプロペラファン３４の外周側かつ吹出側に配置されたベルマウス３５と、上記プロペラファン３４の吹出側に配置されたファンガード３６とを備えている。また、上記室外ユニットは、プロペラファン３４の上流側に略Ｌ字形状の室外熱交換器３２を配置している。また、上記ケーシング３１内は、仕切板３７によって熱交換室３８と機械室３９との２室に区画され、機械室３９に圧縮機４１等を配置している。そして、上記プロペラファン３４は、ファンモータ４２の駆動軸に連結され、プロペラファン３４の回転中心となるハブ４４と、ハブ４４の外周側に放射状に形成された複数の羽根４３,４３,４３とで構成されている。
【００２９】
上記空気調和機の室外ユニットでは、翼端渦を効果的に低減でき、翼端渦に起因する送風音を大幅に低減できるプロペラファンを用いることによって、送風性能を低下させることなく、静音化を図ることができる。
【００３０】
上記実施の形態では、プロペラファンを用いた空気調和機の室外ユニットについて説明したが、この発明のプロペラファンは他の装置に適用してもよい。
【００３１】
また、上記実施の形態では、折り曲げ部３の翼面に対する外周端の高さが最大である部分において、折り曲げ部３と翼面とのなす角度(負圧面側)を最小としたが、折り曲げ部の翼面に対する外周端の高さが最大である部分において、折り曲げ部と翼面とのなす角度(負圧面側)は最小でなくともよく、折り曲げ部と翼面とのなす角度(負圧面側)は、羽根の形状などに応じて適宜設定してもよい。
【００３２】
また、上記実施の形態では、折り曲げ部３の半径方向の幅が、前縁側から後縁側に向かって徐々に大きくしたが、折り曲げ部の半径方向の幅は、これに限らず、羽根の形状などに応じて適宜設定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１はこの発明の実施の一形態のプロペラファンの正面図である。
【図２】図２は上記プロペラファンの側面図である。
【図３】図３は上記プロペラファンの羽根の側面図である。
【図４】図４は図３のIV−IV線から見た要部の断面図である。
【図５】図５は上記プロペラファンと従来のプロペラファンの性能を比較した実験結果を示す図である。
【図６】図６は従来のプロペラファンの側面図である。
【図７】図７は上記プロペラファンの羽根の側面図である。
【図８】図８は従来のプロペラファンのリブを設けた羽根の側面図である。
【図９】図９は図８のIX−IX線から見た要部の断面図である。
【図１０】図１０はこの発明の実施の一形態のプロペラファンを用いた空気調和機の室外ユニットの構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３４】
１…ハブ、
２…羽根、
２a…前縁、
２b…後縁、
３…折り曲げ部、
３a…外周端。
【図１】
2005105865.tif 000003
【図２】
2005105865.tif 000004
【図３】
2005105865.tif 000005
【図４】
2005105865.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2005105865.tif 000009
【図８】
2005105865.tif 000010
【図９】
2005105865.tif 000011
【図１０】
2005105865.tif 000012