JP2012026380A - Ceiling fan - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主として屋内の天井面に取り付けて使用される天井扇に関するものである。 The present invention relates to a ceiling fan mainly used by being attached to an indoor ceiling surface.
従来、この種の天井扇は、ブレードの半径方向の各断面における周速度に応じて取付角を最適化し、低消費電力で高風量が得られるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, this type of ceiling fan is known in which the mounting angle is optimized in accordance with the peripheral speed in each cross section in the radial direction of the blade, and a high air volume can be obtained with low power consumption (see, for example, Patent Document 1). ).
以下、その天井扇について図18を参照しながら説明する。 Hereinafter, the ceiling fan will be described with reference to FIG.
図18に示すように、本体101は、回転軸102を中心に回転する天井扇モーター103と、本体101を天井に取付ける天井取付部104と、天井扇モ−タ−103に取り付けられた複数の捩りブレード105と、捩りブレード105の回転中心となるハブ部106とからなる。
As shown in FIG. 18, the
捩りブレード105は平翼で翼の根元から先端まで連続的に捩れた構造となっており、翼の根元端は翼の先端の幅よりも大きい翼弦長を持っている。翼は正圧面が凹面で、負圧面が凸面に曲がった面となっている。この捩りブレード105を回転させると、天井扇直下の風量は非捩りブレードを使用した場合よりも大きく増加する。
The
このような従来の天井扇において、捩りブレード105により天井扇直下の風量は大幅に改善することが可能であるが、ブレードの外周端より外側における風量の増加は考慮されておらず、風量の改善に限界があるという課題を有していた。
In such a conventional ceiling fan, the air volume directly under the ceiling fan can be significantly improved by the
また、捩りブレード105の製造コストにおいて、樹脂製であれば問題はないが、金属製となった場合、成形に必要となる金型費および金型メンテナンス費が膨大となる上、ブレードが三次元形状であるため、製造難易度が高く、実用化には不向きであるという課題があった。
In addition, the manufacturing cost of the
そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、ブレードの外周端より外側における風速を増加させ、なおかつ金属製のブレードであっても、低コストで高風量、低トルクで低消費電力の天井扇を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention solves the above-described conventional problems, and increases the wind speed outside the outer peripheral edge of the blade, and even with a metal blade, it is low cost, high air volume, low torque, and low power consumption. The purpose is to provide a ceiling fan.
そして、この目的を達成するために、本発明は、回転軸を中心に回転する電動機と、この電動機の全部または一部を内包する回転体と、前記回転軸の一端を天井面に固定する取付手段と、前記電動機または前記回転体に固定される複数のブレードとを有し、前記電動機とともに前記ブレードが回転し送風を行う天井扇において、前記ブレードは、前記ブレードの回転軸側に翼根部と、前記ブレードの外周端側に後退翼形状である後退翼部とを有し、前記後退翼部は、前記後退翼部の翼弦長が外周端に向かうに従って短くなり、前記後退翼部の半径方向の距離rがブレード全長Sに対して10〜50%であり、かつ前記翼根部の最大翼弦長Waがブレード全長Sに対して10〜50%であって、前記回転軸に対して垂直な面に前記ブレードを投影した際、前記面と前記回転軸との交点と、投影した前記ブレードの前記電動機または前記回転体との取付部分における前縁と後縁を結ぶ直線の中点と、を結ぶ直線に平行であり、かつ前記翼根部と前記後退翼部との前縁側の境界点を通る直線を前縁境界線と定義した場合、投影した前記ブレードの前記後退翼部における前縁が、前記前縁境界線よりも、前記ブレードの回転方向に対して常に下流側に位置するとしたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。 In order to achieve this object, the present invention provides an electric motor that rotates about a rotating shaft, a rotating body that includes all or part of the electric motor, and an attachment that fixes one end of the rotating shaft to a ceiling surface. Means and a plurality of blades fixed to the electric motor or the rotating body, wherein the blade rotates together with the electric motor and blows air, wherein the blade has a blade root portion on the rotating shaft side of the blade. A retreat wing portion having a retreat wing shape on the outer peripheral end side of the blade, and the retreat wing portion is shortened as the chord length of the retreat wing portion approaches the outer end, and the radius of the retreat wing portion The distance r in the direction is 10 to 50% with respect to the blade total length S, and the maximum chord length Wa of the blade root portion is 10 to 50% with respect to the blade total length S, and is perpendicular to the rotation axis. Throw the blade on a flat surface. The plane is parallel to the straight line connecting the intersection of the surface and the rotation axis and the midpoint of the straight line connecting the leading edge and the trailing edge of the projected portion of the blade to the motor or the rotating body. And when a straight line passing through a boundary point on the leading edge side between the blade root and the swept wing is defined as a leading edge boundary, the leading edge of the projected blade of the projected blade is more than the leading edge boundary. Also, it is assumed that the blade is always located on the downstream side with respect to the rotation direction of the blade, thereby achieving the intended purpose.
本発明によれば、回転軸を中心に回転する電動機と、この電動機の全部または一部を内包する回転体と、前記回転軸の一端を天井面に固定する取付手段と、前記電動機または前記回転体に固定される複数のブレードとを有し、前記電動機とともに前記ブレードが回転し送風を行う天井扇において、前記ブレードは、前記ブレードの回転軸側に翼根部と、前記ブレードの外周端側に後退翼形状である後退翼部とを有し、前記後退翼部は、前記後退翼部の翼弦長が外周端に向かうに従って短くなり、前記後退翼部の半径方向の距離rがブレード全長Sに対して10〜50%であり、かつ前記翼根部の最大翼弦長Waがブレード全長Sに対して10〜50%であって、前記回転軸に対して垂直な面に前記ブレードを投影した際、前記面と前記回転軸との交点と、投影した前記ブレードの前記電動機または前記回転体との取付部分における前縁と後縁を結ぶ直線の中点と、を結ぶ直線に平行であり、かつ前記翼根部と前記後退翼部との前縁側の境界点を通る直線を前縁境界線と定義した場合、投影した前記ブレードの前記後退翼部における前縁が、前記前縁境界線よりも、前記ブレードの回転方向に対して常に下流側に位置するという構成にしたことにより、ブレードにおいてもっとも周速度が速くなる外周端側を後退翼形状とするで、その取付角が大きくなる。取付角が大きくなると、遠心力による半径方向への昇圧効果で半径外側方向流れの割合が大きくなり、軸方向流れとの合成流れは斜め方向へと広がり、ブレード外周端よりも外側方向の風速を増加させることができるので、簡易的な形状で広範囲に送風することが可能となり、低コストかつ高風量であるという効果を得ることができる。 According to the present invention, an electric motor that rotates around a rotating shaft, a rotating body that includes all or part of the electric motor, an attachment means that fixes one end of the rotating shaft to a ceiling surface, the electric motor or the rotating device A ceiling fan in which the blade rotates together with the electric motor and blows air together with the electric motor.The blade has a blade root portion on the rotating shaft side of the blade and an outer peripheral end side of the blade. A swept wing portion having a swept wing shape, and the swept wing portion shortens as the chord length of the swept wing portion approaches the outer peripheral end, and the radial distance r of the swept wing portion is the blade total length S. And the maximum chord length Wa of the blade root portion is 10 to 50% with respect to the blade total length S, and the blade is projected onto a plane perpendicular to the rotation axis. When the surface and the rotating shaft Is parallel to a straight line connecting a front edge and a rear middle edge of the projected portion of the blade attached to the motor or the rotating body, and the blade root portion and the retracted blade portion. When the straight line passing through the boundary point on the leading edge side of the blade is defined as the leading edge boundary line, the projected leading edge of the blade in the swept wing portion is more relative to the rotation direction of the blade than the leading edge boundary line. By adopting a configuration in which the blade is always located on the downstream side, the outer peripheral end side where the peripheral speed of the blade is the fastest is made a receding blade shape, and the mounting angle becomes large. When the mounting angle is increased, the ratio of radial outward flow increases due to the pressure increase effect in the radial direction due to centrifugal force, the combined flow with the axial flow spreads in an oblique direction, and the wind speed in the outward direction from the outer peripheral edge of the blade is increased. Since it can be increased, it is possible to blow air over a wide range with a simple shape, and the effect of low cost and high air volume can be obtained.
本発明の請求項1記載の天井扇は、回転軸を中心に回転する電動機と、この電動機の全部または一部を内包する回転体と、前記回転軸の一端を天井面に固定する取付手段と、前記電動機または前記回転体に固定される複数のブレードとを有し、前記電動機とともに前記ブレードが回転し送風を行う天井扇において、前記ブレードは、前記ブレードの回転軸側に翼根部と、前記ブレードの外周端側に後退翼形状である後退翼部とを有し、前記後退翼部は、前記後退翼部の翼弦長が外周端に向かうに従って短くなり、前記後退翼部の半径方向の距離rがブレード全長Sに対して10〜50%であり、かつ前記翼根部の最大翼弦長Waがブレード全長Sに対して10〜50%であって、前記回転軸に対して垂直な面に前記ブレードを投影した際、前記面と前記回転軸との交点と、投影した前記ブレードの前記電動機または前記回転体との取付部分における前縁と後縁を結ぶ直線の中点と、を結ぶ直線に平行であり、かつ前記翼根部と前記後退翼部との前縁側の境界点を通る直線を前縁境界線と定義した場合、投影した前記ブレードの前記後退翼部における前縁が、前記前縁境界線よりも、前記ブレードの回転方向に対して常に下流側に位置するという構成を有する。
The ceiling fan according to
これにより、ブレードにおいて周速度が速くなる外周端側を後退翼形状とするで、その取付角が大きくなる。取付角が大きくなると、遠心力による半径方向への昇圧効果で半径外側方向流れの割合が大きくなり、軸方向流れとの合成流れは斜め方向へと広がり、ブレード外周端よりも外側方向の風速を増加させることができるので、簡易的な形状で広範囲に送風することが可能となり、低コストかつ高風量であるという効果を奏する。ここで取付角とは、前縁と後縁を結ぶ直線と、ブレードの回転方向と平行な直線とのなす角度を示し、詳細は後述する。 As a result, the outer peripheral end side where the peripheral speed of the blade is increased is formed into a receding blade shape, and the mounting angle is increased. When the mounting angle is increased, the ratio of radial outward flow increases due to the pressure increase effect in the radial direction due to centrifugal force, the combined flow with the axial flow spreads in an oblique direction, and the wind speed in the outward direction from the outer peripheral edge of the blade is increased. Since it can be increased, it is possible to blow air over a wide range with a simple shape, and the effect is low cost and high air volume. Here, the mounting angle indicates an angle formed by a straight line connecting the leading edge and the trailing edge and a straight line parallel to the rotation direction of the blade, and will be described in detail later.
また、前記後退翼部における後退角θの最大値の範囲が0.5度〜10.0度であるという構成にしてもよい。ここで後退角とは、天井扇を上方からみた場合において、回転軸と翼弦長の中点とを結ぶ直線と、回転軸とブレード取付部の翼弦長の中点とを結ぶ直線とのなす角度を示し、詳細は後述する。 Further, the range of the maximum value of the receding angle θ in the receding wing portion may be 0.5 degrees to 10.0 degrees. Here, the receding angle is a straight line connecting the rotation axis and the midpoint of the chord length when the ceiling fan is viewed from above and a straight line connecting the rotation axis and the midpoint of the chord length of the blade mounting part. The angle formed is shown in detail later.
これにより、後退角θの最大値の範囲が0.5度未満の場合は、遠心力による半径方向への昇圧効果が限定的となり、10.0度を超えると高トルクとなる上、剥離流れが生じやすくなり、風量が低下してしまう。このため、後退角θの最大値の範囲が0.5度〜10.0度の場合において、ブレード外周端よりも外側方向の風速を増加させることができる。 As a result, when the range of the maximum value of the receding angle θ is less than 0.5 degrees, the pressure increasing effect in the radial direction by centrifugal force is limited, and when it exceeds 10.0 degrees, the torque becomes high and the separation flow Is likely to occur, and the air volume is reduced. For this reason, when the range of the maximum value of the receding angle θ is 0.5 degrees to 10.0 degrees, it is possible to increase the wind speed in the outward direction from the outer peripheral edge of the blade.
また、前記ブレードの前記最大翼弦長Waと、前記後退角θの最大値を有する翼弦長Wbとの比Wa/Wbが1.1〜2.0であるという構成にしてもよい。 Further, a ratio Wa / Wb between the maximum chord length Wa of the blade and the chord length Wb having the maximum value of the receding angle θ may be 1.1 to 2.0.
これにより、Wa/Wbが1.1未満の場合は、後退翼部における翼面積が小さく、遠心力による半径方向への昇圧効果を十分に得ることができなくなり、Wa/Wbが2.0を超えると、逆に後退翼部の翼面積が大きくなるため、高トルクとなる。このため、Wa/Wbが1.1〜2.0の範囲において、ブレード外周端よりも外側方向の風速を増加させることができる。 As a result, when Wa / Wb is less than 1.1, the blade area in the swept wing portion is small, and it is not possible to obtain a sufficient boosting effect in the radial direction by centrifugal force, and Wa / Wb is 2.0. On the contrary, since the blade area of the swept wing portion increases, the torque becomes high. For this reason, in the range of Wa / Wb 1.1-2.0, the wind speed of an outer side direction can be increased rather than a braid | blade outer periphery end.
また、前記ブレードは、回転数200〜400rpmの高回転域で使用するという構成にしてもよい。 In addition, the blade may be configured to be used in a high rotation range of 200 to 400 rpm.
これにより、高回転で低トルクとしつつ、より遠心力による半径方向への昇圧効果が増し、ブレード外周端よりも外側方向の風速を増加させることができるので、低トルクで低消費電力であるという効果を奏する。 As a result, the effect of increasing pressure in the radial direction due to centrifugal force is increased while the rotation speed is low and the torque is low, and the wind speed in the outward direction from the outer peripheral edge of the blade can be increased. Therefore, the torque is low and the power consumption is low. There is an effect.
また、前記ブレードは、前記翼根部の平均取付角θaが、前記後退翼部の平均取付角θbよりも大きい三次元ひねり形状を有するという構成にしてもよい。 Further, the blade may have a three-dimensional twist shape in which the average attachment angle θa of the blade root portion is larger than the average attachment angle θb of the receding blade portion.
これにより、ブレードの翼根部の平均取付角θaを大きくすることで、回転中心側の風速成分を保ちつつ、後退翼部によってブレード外周端よりも外側方向の風速を増加させることができるので、特に樹脂製のブレードの場合において、低コストで広範囲に送風させることができるという効果を奏する。 Thereby, by increasing the average mounting angle θa of the blade root part of the blade, while maintaining the wind speed component on the rotation center side, it is possible to increase the wind speed outward from the outer peripheral edge of the blade by the retreating blade part. In the case of a resin blade, it is possible to blow a wide range of air at low cost.
また、前記ブレードの正圧翼面に、風向変更手段を有するという構成にしてもよい。 Moreover, you may make it the structure which has a wind direction change means in the positive pressure blade surface of the said blade.
これにより、正圧翼面において軸方向への昇圧作用に加え、風向変更手段によって半径方向への昇圧させることによって、半径方向の風速成分を増加させ、ブレード外周端よりも外側方向の風速を増加させることができる。 As a result, in addition to the pressure increasing action in the axial direction on the positive pressure blade surface, the air pressure component in the radial direction is increased by increasing the pressure in the radial direction by the wind direction changing means, and the wind speed in the outward direction from the outer peripheral edge of the blade is increased. Can be made.
また、前記風向変更手段が、スリットであるという構成にしてもよい。 The wind direction changing means may be a slit.
これにより、スリットに流入した気流が、スリットの形状に沿って半径方向へと誘導され、半径方向の風速成分を増加させ、ブレード外周端よりも外側方向の風速を増加させることができる。 As a result, the airflow that has flowed into the slit is guided in the radial direction along the shape of the slit, thereby increasing the wind speed component in the radial direction and increasing the wind speed in the outward direction from the outer peripheral edge of the blade.
また、前記風向変更手段が、リブであるという構成にしてもよい。 The wind direction changing means may be a rib.
これにより、リブに衝突した気流が、リブの形状に沿って半径方向へと誘導され、半径方向の風速成分を増加させ、ブレード外周端よりも外側方向の風速を増加させることができる。 As a result, the airflow that has collided with the rib is guided in the radial direction along the shape of the rib, and the wind velocity component in the radial direction can be increased, and the wind speed in the outward direction from the outer peripheral edge of the blade can be increased.
また、前記ブレードが金属製であり、前記翼根部の80%以上が、半径方向に対して直線状であるという構成にしてもよい。 The blade may be made of metal, and 80% or more of the blade root portion may be linear with respect to the radial direction.
これにより、翼根部の直線状の部分は金属製コイル材のまま流用が可能となる上、翼根部の回転軸側および後退翼部の外周側を1回のプレストリム成形で製造することが可能となるので、金属製であっても低コストで広範囲に送風するブレードを製造することができるという効果を奏する。 As a result, the straight portion of the blade root portion can be diverted as a metal coil material, and the rotating shaft side of the blade root portion and the outer peripheral side of the retracted blade portion can be manufactured by one press trim molding. Therefore, even if it is made of metal, there is an effect that it is possible to manufacture a blade that blows air over a wide range at a low cost.
また、前記翼根部の直線状である部分の各半径方向断面形状が同一であるという構成にしてもよい。 Moreover, you may make it the structure that each radial direction cross-sectional shape of the linear part of the said blade root part is the same.
これにより、翼根部の直線状の部分は金属製コイル材のまま流用し、翼根部の回転軸側および後退翼部の外周側を1回のプレストリム成形で製造することが可能となる上、半径方向の断面形状も1回のプレス成形で製造することができる。 Thereby, the linear part of the blade root part can be diverted as a metal coil material, and the rotating shaft side of the blade root part and the outer peripheral side of the receding blade part can be manufactured by one press trim molding. The cross-sectional shape in the radial direction can also be manufactured by one press molding.
また、天井扇の下方に照明器具を有するという構成にしてもよい。 Moreover, you may make it the structure of having a lighting fixture under the ceiling fan.
これにより、ブレード下流の風速成分を斜め方向とすることで、照明器具に衝突してロスする風量を最小とすることができるので、照明器具付き天井扇であっても、低コストで高風量を維持することができるという効果を奏する。 This makes it possible to minimize the amount of air that collides with and loses the lighting fixture by setting the wind speed component downstream of the blade in an oblique direction. There is an effect that it can be maintained.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1に示すように、本実施の形態の天井扇は、回転軸1を中心に回転する電動機2と、この電動機2の全部または一部を内包する回転体3と、回転軸1の一端を天井面に固定する取付手段4と、電動機2または回転体3に固定される複数のブレード5とを有し、電動機2とともにブレード5が回転し送風を行うという構成となっている。
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, the ceiling fan of the present embodiment includes an
図2に示すように、この天井扇において、ブレード5は、ブレード5の回転軸1側に翼根部6と、ブレード5の外周端側に後退翼形状である後退翼部7とを有している。
As shown in FIG. 2, in this ceiling fan, the
後退翼部7の半径方向の距離rは、ブレード5全長Sに対して10〜50%とする。この理由として、rの割合がSの10%未満の場合は、後退翼部7の面積が小さく、後退翼による半径方向への昇圧効果が限定的となってしまう。他方、rの割合がSの50%を超えると、ブレード5の総表面積が大きく削られてしまうため、後退翼による効果以上に、翼面積の減少による風量の低下が大きくなってしまう。なお、本実施の形態では、一例としてrの割合をSの16%としている。
The distance r in the radial direction of the swept
また、翼根部6の最大翼弦長Waは、ブレード5全長Sに対して10〜50%とする。図3に示すように、翼弦長とは、半径方向に垂直な平面でブレード5を切断した面(例えば図2における翼根部6平面)の断面形状において、前縁と後縁を結んだ直線を意味する。ここで前縁とはブレード回転方向において最も上流側に位置するブレードの縁を示し、後縁とはブレード回転方向において最も下流側に位置するブレードの縁を示す。
Further, the maximum chord length Wa of the
Waをブレード5全長Sに対して10〜50%とした理由としては、Waの割合がSの10%未満の場合はブレード5が細長い形状となるため、後退翼部7によって半径方向に昇圧される力が限定的となってしまうことが挙げられる。他方、Waの割合がSの50%を超えると、ブレード5の長さに対するブレード5の表面積が大きく、高トルクとなるため、回転数が低下し、後退翼部7による半径方向への昇圧効果が減少してしまう。なお、本実施の形態では、一例としてWaの割合をSの16%としている。
The reason why Wa is set to 10 to 50% with respect to the total length S of the
また図4に示すように、回転軸1に対して垂直な面にブレード5を投影した際、面8と回転軸1との交点9と、投影したブレード5の電動機2または回転体3との取付部分10における前縁と後縁を結ぶ直線の中点11と、を結ぶ直線に平行であり、かつ翼根部6と後退翼部7との前縁側の境界点12を通る直線を前縁境界線13と定義する。ここで図5に示すように、投影したブレード5の後退翼部7における前縁は、前縁境界線13よりも、ブレード5の回転方向に対して常に下流側に位置するものとする。
As shown in FIG. 4, when the
また、図5中の点線で示した後退翼部7における翼弦長は、外周端に向かうに従って短くなるという構成となっている。
Further, the chord length of the swept
以上のような構成によれば、図6に示した後退翼部7における各半径方向に垂直な平面、面A〜Dにおけるブレード5断面図(図7)が示すように、ブレード5においてもっとも周速度が速くなる外周端側を後退翼形状とすることで、後退翼でない場合と比較すると、取付角14が大きくなる傾向とすることができる。
According to the configuration as described above, the
なお、本実施の形態では、一例として面Aの取付角14を7.6度、面Bの取付角14を7.6度、面Cの取付角14を7.7度、面Dの取付角14を8.0度とし、面Aから面Dの取付角を徐々に大きくしている。これにより、後退翼部において半径方向への昇圧効果の割合を徐々に高くすることで、急激な方向成分の変更による渦の発生を抑制してロスなく滑らかに半径方向への昇圧効果を発揮することが可能となる。
In this embodiment, for example, the mounting
また、ブレード5の断面形状やブレード5の回転数に関わらず、ブレード5が後退翼部7を有していて、上記パラメータの範囲で寸法を規定すれば、その作用効果に差異を生じない。
Regardless of the cross-sectional shape of the
図8中の矢印は、翼根部6および後退翼部7の任意の点における速度三角形を示したものである。図8に示すように、取付角14が大きくなると遠心力による半径方向への昇圧効果で、半径外側方向流れの割合が大きくなり、軸方向流れとの合成流れは斜め方向へと広がり、結果として、ブレード5外周端よりも外側方向の風速を増加させることができる(図9)。
The arrows in FIG. 8 indicate velocity triangles at arbitrary points on the
このことから、簡易的な形状で広範囲に送風することが可能となり、低コストかつ高風量とすることができる。 Therefore, it is possible to blow air over a wide range with a simple shape, and a low cost and a high air volume can be achieved.
また図4に示すように、ブレード5が金属製であり、翼根部6の80%以上が、半径方向に対して直線状であるという構成となっている。
Further, as shown in FIG. 4, the
このような構成によれば、翼根部6の直線状の部分は金属製コイル材のまま流用が可能となる上、翼根部6の回転軸1側および後退翼部7の外周側を1回のプレストリム成形で製造することが可能となるので、金属製であっても低コストで広範囲に送風するブレード5を製造することができる。なお、本実施の形態では翼根部6の84%が、半径方向に対して直線状となっている。
According to such a configuration, the linear portion of the
また図5に示すように、後退翼部7における後退角θの最大値の範囲が0.5度〜10.0度であるという構成となっている。ここで後退角θとは、回転軸1に対して垂直な面にブレード5を投影した際、交点9と中点11とを結ぶ直線、及び交点9と投影した後退翼部7の前縁、後縁を結ぶ直線の中点11とを結ぶ直線とのなす角度を意味する。後退角θの最大値の範囲を限定した理由としては、後退角θの最大値の範囲が0.5度未満の場合は、遠心力による半径方向への昇圧効果に比べ、軸方向への昇圧効果の割合が大きくなってしまう。他方、10.0度を超えると高トルクとなる上、剥離流れが生じやすくなり、風量が低下してしまうことが挙げられる。このため、後退角θの最大値の範囲が0.5度〜10.0度の場合において、ブレード5外周端よりも外側方向の風速を効率よく増加させることができる。
Further, as shown in FIG. 5, the range of the maximum value of the receding angle θ in the receding
また図5に示すように、ブレード5の最大翼弦長Waと、後退角θの最大値を有する翼弦長Wbとの比Wa/Wbが1.1〜2.0であるという構成となっている。この理由として、Wa/Wbが1.1未満の場合は、後退翼部7における翼面積が小さく、遠心力による半径方向への昇圧効果を十分に得ることができなくなってしまう。他方、Wa/Wbが2.0を超えると、逆に後退翼部7の翼面積が大きくなるため、高トルクとなる。このため、Wa/Wbが1.1〜2.0の範囲において、ブレード5外周端よりも外側方向の風速を増加させることができる。なお、本実施の形態では、Wa/Wbを1.2としている。
As shown in FIG. 5, the ratio Wa / Wb between the maximum chord length Wa of the
また図10の点線で囲んだブレード5側面形状のように、翼根部6の直線状である部分の各半径方向断面形状が同一であるという構成となっている。
Further, as in the shape of the side surface of the
この構成によれば、翼根部6の直線状の部分は金属製コイル材のまま流用し、翼根部6の回転軸1側および後退翼部7の外周側を1回のプレストリム成形で製造することが可能となる上、半径方向の断面形状も1回のプレス成形で製造することができる。従って、金属製であっても低コストで広範囲に送風するブレード5を製造することができる。
According to this configuration, the straight portion of the
(実施の形態2)
図11〜図12において、図1〜図10と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
(Embodiment 2)
11 to 12, the same components as those in FIGS. 1 to 10 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図12において、翼根部6の任意の点におけるブレード5断面形状を実線、翼弦長およびブレード5回転方向に平行な直線を点線で示す。図11、図12に示すように、ブレード5は、翼根部6の平均取付角θaが、後退翼部7の平均取付角θbよりも大きい三次元ひねり形状を有するという構成となっている。
In FIG. 12, the cross-sectional shape of the
これにより、ブレード5の翼根部6の平均取付角θaを大きくすることで、回転中心側の風速成分を保ちつつ、後退翼部7によってブレード5外周端よりも外側方向の風速を増加させることができるので、特に樹脂製のブレード5の場合において、低コストで広範囲に送風させることができる。
As a result, by increasing the average mounting angle θa of the
(実施の形態3)
図13において、図1〜12と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
(Embodiment 3)
In FIG. 13, the same components as those in FIGS. 1 to 12 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図13において、本実施の形態の天井扇はブレード5の後退翼部7に前縁から後縁方向に向けて伸びる複数のスリット15から構成される風向変更手段16を有している。
In FIG. 13, the ceiling fan of the present embodiment has a wind direction changing means 16 formed of a plurality of
これにより、スリット15に流入した気流が、スリット15の形状に沿って半径方向へと誘導され、半径方向の風速成分を増加させ、ブレード5外周端よりも外側方向の風速を増加させることができる。
Thereby, the airflow that has flowed into the
なお、実施の形態3では、風向変更手段16にスリット15を用いたが、リブにかえてもよく、その作用効果に差異を生じない。
In the third embodiment, the
また、図14に示すように、本実施の形態の天井扇の下方に照明器具17を有するという構成にしてもよい。
Moreover, as shown in FIG. 14, you may make it the structure which has the
これにより、ブレード5下流の風速成分を斜め方向とすることで、照明器具17に衝突してロスする風量を最小とすることができるので、照明器具17付き天井扇であっても、低コストで高風量を維持することができる。
As a result, by setting the wind speed component downstream of the
実施の形態1に示した天井扇について、その性能を実測した。比較モデルの外観を図15に示す。比較モデルは後退角が負となる前進翼であり、改善モデルにて定義したパラメータにおいて、比較モデルに対応する部分については図15に示した。 The performance of the ceiling fan shown in the first embodiment was measured. The appearance of the comparative model is shown in FIG. The comparative model is a forward wing having a negative receding angle, and in the parameters defined in the improved model, the part corresponding to the comparative model is shown in FIG.
改善モデル、比較モデルのブレード全長S及び後退翼部rの距離を以下に示す。
(改善モデル)S:617mm r:100mm
(比較モデル)S:617mm r:40mm
The distance between the blade length S and the swept wing r of the improved model and the comparative model is shown below.
(Improvement model) S: 617 mm r: 100 mm
(Comparative model) S: 617 mm r: 40 mm
また、図6における後退翼部7の面A〜Dの半径方向の位置をそれぞれ20mm、40mm、60mm、80mmとし、他方、前進翼部の面E〜Hの半径方向の位置をそれぞれ10mm、20mm、30mm、35mmとして、各々の面におけるブレード5断面形状のパラメータを表1に示した。
Further, the radial positions of the surfaces A to D of the swept
各パラメータの場所については図16に示す。 The location of each parameter is shown in FIG.
上記天井扇について、IEC規格に基づいて風速分布を測定した結果を図17に示す。図17に示すように、改善モデルでは原点から90cm以降の測定点において、比較モデルよりも風速が向上しており、比較モデルの風量237m3/minに対して改善モデルでは254m3/minとブレード5の外側の形状変更のみで約20m3/min弱もの風量を向上できることが示された。 FIG. 17 shows the result of measuring the wind speed distribution of the ceiling fan based on the IEC standard. As shown in FIG. 17, in the improved model, the wind speed is higher than that of the comparative model at the measurement point after 90 cm from the origin. The air volume of the improved model is 254 m 3 / min compared to the air volume of 237 m 3 / min in the improved model. It has been shown that an air flow as low as about 20 m 3 / min can be improved only by changing the outer shape of 5.
本発明にかかる天井扇は、ブレードにおいてもっとも周速度が速くなる外周端側を後退翼形状とすることで、半径外側方向流れの割合が大きくなり、ブレード外周端よりも外側方向の風速を増加させることができる。従って、簡易的な形状で広範囲に送風することが可能となり、低コストで高風量が得られるので、風速によって涼を得たり、空気の撹拌等を目的として、家庭用や事務所用などの天井扇として活用が期待されるものである。 In the ceiling fan according to the present invention, the outer peripheral end side where the peripheral speed is the fastest in the blade is made a receding wing shape, so that the flow rate in the radially outer direction is increased and the wind speed in the outer direction is increased from the outer peripheral end of the blade. be able to. Therefore, it is possible to blow air over a wide range with a simple shape, and a high air volume can be obtained at a low cost. For the purpose of obtaining coolness by the wind speed or stirring the air, the ceiling for home use or office use is used. It is expected to be used as a fan.
1 回転軸
2 電動機
3 回転体
4 取付手段
5 ブレード
6 翼根部
7 後退翼部
8 面
9 交点
10 取付部分
11 中点
12 境界点
13 前縁境界線
14 取付角
15 スリット
16 風向変更手段
17 照明器具
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記ブレードは、前記ブレードの回転軸側に翼根部と、前記ブレードの外周端側に後退翼形状である後退翼部とを有し、
前記後退翼部は、
前記後退翼部の翼弦長が外周端に向かうに従って短くなり、
前記後退翼部の半径方向の距離rがブレード全長Sに対して10〜50%であり、
かつ前記翼根部の最大翼弦長Waがブレード全長Sに対して10〜50であって、
前記回転軸に対して垂直な面に前記ブレードを投影した際、前記面と前記回転軸との交点と、投影した前記ブレードの前記電動機または前記回転体との取付部分における前縁と後縁を結ぶ直線の中点と、を結ぶ直線に平行であり、かつ前記翼根部と前記後退翼部との前縁側の境界点を通る直線を前縁境界線と定義した場合、
投影した前記ブレードの前記後退翼部における前縁が、前記前縁境界線よりも、前記ブレードの回転方向に対して常に下流側に位置することを特徴とする天井扇。 An electric motor that rotates around a rotating shaft, a rotating body that includes all or part of the electric motor, an attachment means that fixes one end of the rotating shaft to a ceiling surface, and a plurality of motors that are fixed to the electric motor or the rotating body A ceiling fan in which the blade rotates with the electric motor and blows air,
The blade has a blade root portion on the rotating shaft side of the blade, and a retracted blade portion having a retracted blade shape on the outer peripheral end side of the blade,
The receding wing is
The chord length of the receding wing part becomes shorter toward the outer peripheral edge,
The distance r in the radial direction of the receding wing portion is 10 to 50% with respect to the blade total length S;
And the maximum chord length Wa of the blade root portion is 10 to 50 with respect to the blade total length S,
When the blade is projected onto a plane perpendicular to the rotation axis, the intersection between the surface and the rotation axis, and the leading edge and the trailing edge of the projected portion of the blade attached to the motor or the rotating body When defining a straight line that is parallel to the straight line connecting the straight line connecting and the boundary point on the leading edge side of the blade root part and the receding wing part as a leading edge boundary line,
The ceiling fan, wherein a front edge of the projected blade portion of the projected blade is always located downstream of the front edge boundary line with respect to the rotation direction of the blade.
前記翼根部の80%以上が、半径方向に対して直線状であることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の天井扇。 The blade is made of metal;
The ceiling fan according to any one of claims 1 to 8, wherein 80% or more of the blade root portion is linear with respect to a radial direction.
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