JP2013253525A

JP2013253525A - プロペラファン

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Publication number: JP2013253525A
Application number: JP2012128865A
Authority: JP
Inventors: Shimei Tei; 志明鄭; Kiyosato Yokose; 清識横瀬
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2012-06-06
Filing date: 2012-06-06
Publication date: 2013-12-19

Abstract

【課題】羽根の負圧面に生じる翼端渦を十分に低減することが可能なプロペラファンを提供する。
【解決手段】プロペラファン１は、ハブ２と、ハブ２の周囲に連結された複数の羽根３とを備えている。羽根３は、圧力面３ｃと、負圧面３ｄと、複数の第１リブ４とを備えている。複数の第１リブ４は、圧力面３ｃにおける羽根３の外周縁３ｂに沿う部分３ａに互いに間隔をおいて配置されている。複数の第１リブ４は、圧力面３ｃに沿って流れる気流に対向する向きの前端面４ａを有する。しかも、第1リブ４は、圧力面３ｃから立ち上がった形状を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、プロペラファンに関するものである。

プロペラファンでは、羽根の負圧面側であって当該羽根の外周側（すなわち回転軸から遠い側）の端部において渦状の気流（いわゆる翼端渦）が発生する。ファンの運転時に羽根の圧力面側に遠心力の影響で外向きの流れが発生して、この流れが羽根の外周側の端部で負圧面側に漏れていく。漏れ流れの向きは翼端渦の巻く方向と一致し、当該漏れ流れが翼端渦に合流して、翼端渦を増幅する。翼端渦が大きくなると、ファンの騒音が大きくなり、ファンの効率の向上が難しくなる。

そこで、かかる翼端渦の成長を抑制するために、特許文献１記載のプロペラファンでは、羽根の翼端部が波形状になるように形成されている。かかる構成により、翼端部における圧力面から負圧面に回りこむ（漏れる）気流を分断し、翼端渦に寄与する気流を不連続化することにより、翼端渦の成長を抑制している。

特開２００９−３６１８７号公報

しかし、上記の特許文献１記載のプロペラファンでは、翼端部の波形状の部分において圧力面がなだらかな凹凸を有しながら連続しているので、羽根の圧力面から負圧面に回り込む気流を分断する効果は十分といえず、翼端渦を十分に低減することが困難である。

そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、羽根の負圧面に生じる翼端渦を十分に低減することが可能なプロペラファンを提供することにある。

（１）本発明のプロペラファン(1)は、回転駆動機の回転駆動軸に連結されるハブ(2)と、当該ハブ(2)の周囲に連結された複数の羽根(3)とを備えたプロペラファン(1)である。前記羽根(3)は、前記プロペラファン(1)の回転時に正圧を受ける圧力面(3c)と、前記圧力面(3c)の裏側に位置する負圧面(3d)と、複数の第１リブ(4)とを備えている。複数の第１リブ(4)は、前記圧力面(3c)における前記羽根(3)の外周側の縁(3b)に沿う部分(3a)に互いに間隔をおいて配置されている。複数の第１リブ(4)は、前記圧力面(3c)に沿って流れる気流に対向する向きの前端面(4a)を有するとともに前記圧力面(3c)から立ち上がった形状を有している。

この構成では、複数の第１リブ(4)が羽根(3)の圧力面(3c)において当該羽根(3)の外周側の縁(3b)に沿う部分(3a)に互いに間隔をあけて当該圧力面(3c)から立ち上がっており、かつ、当該第１リブ(4)の前端面(4a)が圧力面(3c)に沿って流れる気流に対向する向きを向いているので、当該第１リブ(4)の前端面(4a)が羽根(3)の圧力面(3c)上の気流に当たり、当該気流を分断し、不連続な分布の気流にすることができる。その結果、羽根(3)の負圧面(3d)に生じる翼端渦の成長を抑制するので、翼端渦が小さくなり、それによって、翼端渦に起因する騒音上昇と圧力損失を低減し、プロペラファン(1)の低騒音化と高効率化を同時に達成することが可能になる。

（２）前記プロペラファン(1)において、前記前端面(4a)は、前記圧力面(3c)に対して傾斜しているのが好ましい。

この構成では、第１リブ(4)の前端面(4a)が圧力面(3c)に対して傾斜しているので、第１リブ(4)による気流の乱れが低減し、それによって第１リブ(4)による騒音上昇と気流抵抗の上昇を抑えることが可能である。

（３）前記プロペラファン(1)において、前記第１リブ(4)の両側面(4f)は、互いに平行になるように前記圧力面(3c)から立ち上がっているのが好ましい。

この構成では、第１リブ(4)の両側面(4f)が互いに平行になるように圧力面(3c)から立ち上がっているので、第１リブ(4)の前端面(4a)が羽根(3)の圧力面(3c)上の気流に当たって分断された気流を第１リブ(4)の両側面(4f)に沿って互いに平行に流れるように案内すること可能になり、それによって気流の分断効果を向上させることが可能になる。

（４）前記プロペラファン(1)において、前記第１リブ(4)は、前記気流に沿う方向に延びるように配置されているのが好ましい。

この構成では、前記羽根(3)の圧力面(3c)に沿って流れる気流に沿う方向に延びるように配置されているので、第１リブ(4)の前端面(4a)以外の部分が気流に過度に干渉することに起因する気流の乱れが低減し、それによって第１リブ(4)による騒音上昇と気流抵抗の上昇を抑えることが可能である。

（５）前記プロペラファン(1)において、前記第１リブ(4)における前記気流に対向する前端部(4b)は、前記気流の上流側へ突出する形状を有するのが好ましい。

この構成では、第１リブ(4)における気流に対向する前端部(4b)は、気流の上流側へ突出する形状であるので、第１リブ(4)の前端部(4b)における気流の乱れが低減し、それによって第１リブ(4)による騒音上昇と気流抵抗の上昇を抑えることが可能である。

（６）前記プロペラファン(1)において、前記第１リブ(4)の後端部(4g)は、前記圧力面(3c)における前記羽根(3)の外周側の縁に位置しており、前記第１リブ(4)は、前記羽根(3)の外周側の縁(3b)から前記ハブ(2)の外周部までの幅の２０％以下の幅の範囲に配置されているのが好ましい。

この構成では、第１リブ(4)が、圧力面(3c)における前記羽根(3)の外周側の縁(3b)から狭い幅の範囲として、前記羽根(3)の外周側の縁(3b)から前記ハブ(2)の外周部までの幅の２０％以下の幅の範囲に配置されているので、第１リブ(4)による羽根(3)の圧力面(3c)近傍を流れる気流に対する干渉を抑えることが可能である。

（７）前記プロペラファン(1)において、前記第１リブ(4)は、前記圧力面(3c)における前記羽根(3)の外周側の縁(3b)に沿う部分(3a)のうち、前記羽根(3)の外周側の縁(3b)の前端(3e)から離れた位置から当該縁(3b)の後端(3f)までの範囲に配置されているのが好ましい。

この構成では、圧力面(3c)における羽根(3)の外周側の縁(3b)に沿う部分(3a)のうち、圧力面(3c)から負圧面(3d)に漏れる気流が少ない羽根(3)の外周側の縁(3b)の前端(3e)から離れた位置までの範囲を除く範囲に第１リブ(4)を設けることにより、当該第１リブ(4)による圧力面(3c)上の気流への影響が小さくなり、その状態で圧力面(3c)から負圧面(3d)に漏れる気流を第１リブ(4)の前端面(4a)によって分断することが可能である。

（８）前記プロペラファン(1)において、前記第１リブ(4)は、前記圧力面(3c)から前記ハブ(2)の軸方向に立ち上がっているのが好ましい。

この構成では、第１リブ(4)が圧力面(3c)からハブ(2)の軸方向に立ち上がっているので、当該プロペラファン(1)を型成形する際に、金型をハブ(2)の軸方向に分離することにより、金型が第１リブ(4)およびハブ(2)に干渉することなく容易に抜くことが可能になり、プロペラファン(1)を型成形によってさらに容易に製造することが可能になる。

（９）前記プロペラファン(1)において、前記第１リブ(4)は、前記羽根(3)の肉厚以上の高さを有しているのが好ましい。

この構成では、第１リブ(4)が羽根(3)の肉厚以上の高さを有しているので、羽根(3)の圧力面(3c)から負圧面(3d)に漏れる気流をより効果的に分断することが可能である。

（１０）前記羽根(3)は、前記負圧面(3d)における前記羽根(3)の外周側の縁(3b)に沿う部分(3a)に互いに間隔をおいて配置され、前記負圧面(3d)から立ち上がった形状の複数の第２リブ(5)をさらに備えており、各々の前記第２リブ(5)は、前記負圧面(3d)に沿って流れる気流に対向する向きを向く前端面(5a)を有するのが好ましい。

この構成では、複数の第２リブ(5)が羽根(3)の負圧面(3d)において当該羽根(3)の外周側の縁(3b)に沿う部分(3a)に互いに間隔をあけて当該負圧面(3d)から立ち上がっており、かつ、当該第２リブ(5)の前端面(5a)が負圧面(3d)に沿って流れる気流に対向する向きを向いているので、当該第２リブ(5)の前端面(5a)が羽根(3)の負圧面(3d)に沿って羽根(3)の外周側の縁に向けて流れる気流に当たり、当該気流を分断し、不連続な分布の気流にすることができる。その結果、翼端渦がさらに小さくなり、翼端渦に起因する騒音上昇と圧力損失をさらに低減し、プロペラファン(1)の低騒音化と高効率化をより効果的に達成することが可能になる。

（１１）前記プロペラファン(1)において、前記第１リブ(4)と前記第２リブ(5)とが交互に配置されているのが好ましい。

この構成では、圧力面(3c)側の第１リブ(4)と負圧面(3d)側の第２リブ(5)が交互に配置されているので、圧力面(3c)側の第１リブ(4)間の気流が、負圧面(3d)側に回り込むときに、負圧面(3d)側の第２リブ(5)間の気流に対して羽根(3)の回転方向にずれているので気流同士が合流しにくくなり、気流を分断する効果がより高くなる。

以上説明したように、本発明によれば、羽根の負圧面に生じる翼端渦を十分に低減することができる。

本発明の実施形態にかかるプロペラファンを示す平面図である。図１のプロペラファンの矢視Ａ図である。図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。図１の第１リブ付近の拡大平面図である。図４のＶ−Ｖ線断面図である。図１の第１リブを示す図であり、（ａ）は第１リブの斜視図、（ｂ）は第１リブの平面図、および（ｃ）は第１リブの側面図である。本発明の変形例である負圧面側に第２リブが設けられたプロペラファンを示す背面図である。図７のＶＩＩＩ―ＶＩＩＩ線断面図である。図８の第１リブおよび第２リブが回転方向に沿って交互に配置された状態を示す断面図である。本発明の他の変形例である第１リブの後端面が圧力面に対して傾斜している状態を示す側面図である。本発明のさらに他の変形例である第１リブの上端が丸くなってる状態を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態にかかるプロペラファンについて図面を参照しながら詳細に説明する。

図１〜３に示されるプロペラファン１は、空調機の室外機の送風用のファンなどに用いられる軸流ファンであり、図略のモータの回転軸に取り付けられるハブ２と、当該ハブ２の外周に配設された３枚の羽根３とを備えている。さらに、各羽根３は、その圧力面３ｃ側に設けられた複数の第１リブ４を備えている。

ハブ２は、円筒状の本体２ａと、その本体２ａの内部であって当該本体２ａの先端側に当該本体２ａの回転軸Ｃに直交するように設けられた円板２ｃとを備えている。本体２ａの外周面２ａ１には、羽根３が本体２ａの回転軸Ｃに対して互いに点対称の位置になるように配設されている。円板２ｃの中央、すなわち、本体２ａの回転軸Ｃの位置には、モータの駆動軸が嵌合可能な嵌合穴２ｂが形成されている。これにより、ハブ２は、モータの駆動軸に連結可能な形状を有するハブとして機能する。なお、本発明におけるハブは、回転軸Ｃに連結可能であり、かつ、当該ハブ２の周囲に複数の羽根３が連結可能なものであればよく、いかなる形状および構造のハブを採用してもよい。プロペラファン１は、嵌合穴２ｂにモータの駆動軸が嵌合された状態でモータによって駆動されることにより、回転軸Ｃを中心に回転方向Ｄに回転することが可能である。プロペラファン１は、樹脂などの材料を型成形した一体成形品である。

３枚の羽根３は、それぞれ、圧力面３ｃと、負圧面３ｄと、第１リブ４とを備えている。すなわち、羽根３は、図２に示すように厚さ方向の一方側が凸面で他方側が凹面である翼形を有している。プロペラファン１を回転方向Ｄに回転するときには、各羽根３における凹面（図２〜３における上面）が正圧を受ける圧力面３ｃとなり、その裏側の凸面（図２〜３における下面）が負圧を受ける負圧面３ｄとなる。羽根３は、各羽根３の圧力面３ｃが回転方向Ｄを向くように、ハブ２に連結されている。

図１〜５に示されるように、複数の第１リブ４は、圧力面３ｃにおける羽根３の外周側の縁（以下、外周縁という）３ｂに沿う部分３ａ（いいかえれば、羽根３の前縁３ｇの外端と羽根３の後縁３ｈの外端との間の部分）に互いに間隔をおいて配置されている。

図６（ａ）〜（ｃ）に示されるように、第１リブ４は、圧力面３ｃに沿って流れる気流Ｓ１に対向する向きの前端面４ａを有するとともに圧力面３ｃから立ち上がった形状を有している。

具体的には、第１リブ４は、羽根３の圧力面３ｃ（図５および図６（ｃ）参照）から立ち上がった略四角柱形状を有している。第１リブ４は、前端面４ａと、上端面４ｃと、後端面４ｄと、対向する一対の側面４ｆとを有している。ここで、第１リブ４の前端部４ｂは、前端面４ａを有している。図６（ａ）に示される前端面４ａは、平面であるが、前端部４ｂが流線型になるように湾曲していてもよい。

第１リブ４の両側面４ｆは、互いに平行になるように圧力面３ｃから立ち上がっており、気流Ｓ１の流れる方向に延びている。

具体的には、第１リブ４は、図５に示されるように、圧力面３ｃからハブ２の軸方向Ｅに立ち上がっている。ハブ２の軸方向Ｅは、プロペラファン１の回転軸Ｃ（図２参照）の延びる方向と平行な方向である。

第１リブ４ｃの上面４ｃは、圧力面３ｃと平行になるように、第１リブ４ｃの長手方向（すなわち、気流Ｓ１の流れる方向）に延びている一定の高さを有する平面である。

第１リブ４の高さＨは、図５に示されるように、羽根３の肉厚δ以上の大きさである。

第１リブ４の前端部４ｂは、気流Ｓ１（図１および図４参照）の上流側へ突出している四角錐形状である。すなわち、第１リブ４の前端部４ｂは、気流Ｓ１の上流側に向かうにつれて両側面４ｆの間の距離が小さくなるような先細りの形状を有している。図６（ｂ）に示されるように、第１リブ４の前端部４ｂでは、両側面４ｆのなす角度θ１は、鋭角（すなわち９０度未満の角度）である。このように、前端部４ｂが気流Ｓ１の上流側へ突出しているので、第１リブ４の前端部４ｂにおける気流Ｓ１の乱れが低減する。

なお、第１リブ４の前端部４ｂは、気流Ｓ１の上流側へ突出している形状であれば気流Ｓ１の乱れを低減できるので、上述のような四角錘形状だけでなく、前端面４ａが滑らかに湾曲して両側面４ｆに連続する流線型形状であってもよい。

さらに、第１リブ４の前端面４ａは、図６（ｃ）に示されるように、羽根３の圧力面３ｃに対して角度θ２で傾斜している。角度θ２は、鋭角（すなわち９０度未満の角度）である。すなわち、前端面４ａは、気流Ｓ１の上流側へ向かうにつれて圧力面３ｃに近づく方向へ傾斜している。前端面４ａが圧力面３ｃに対して鋭角に傾斜しているので、第１リブ４による気流Ｓ１の乱れが低減する。具体的には、図６（ｃ）に示されるように、第１リブ４の前端面４ａに衝突した気流Ｓ１のうち、第１リブ４の上面４ｃ側へ向かう気流Ｓ１ａは、傾斜した前端面４ａによって圧力面３ｃから第１リブ４の上面４ｃおよび側面４ｆへ滑らかに案内されるので、気流Ｓ１の乱れを低減することが可能である。なお、第１リブ４の前端面４ａに衝突した気流Ｓ１のうち第１リブ４の間を流れる気流Ｓ１ｂは、対向する第１リブ４の側面４ｆによって案内されながら第１リブ４の間を通過する。

なお、図６（ａ）〜（ｃ）に示される第１リブ４の前端面４ａは、気流Ｓ１の上流側へ向かうにつれて圧力面３ｃに近づく方向に傾斜しているが、傾斜していなくてもよく、例えば、圧力面３ｃに対して直角に立っていてもよい。

これらの第１リブ４は、図１に示されるように、気流Ｓ１に沿う方向に延びるように配置されている。具体的には、気流Ｓ１のうち羽根３の外周縁３ｂの前端３ｅ付近を流れる気流Ｓ１ａは、圧力面３ｃ上において短い距離をほぼ直進して羽根３の外周縁３ｂに到達する。一方、気流Ｓ１のうち羽根３の外周縁３ｂの後端３ｆ付近を流れる気流Ｓ１ｂは、圧力面３ｃ上において長い距離を湾曲しながら進んで羽根３の外周縁３ｂに到達する。このような分布の気流Ｓ１に対応して、第１リブ３は、羽根３の前端３ｅに近い第１リブ４が羽根３の後端３ｆに近い第１リブ４よりもプロペラファン１の内周側（ハブ２側）を向くように、配置されている。これにより、圧力面３ｃ上を流れる気流Ｓ１が当該圧力面３ｃ上を異なる向きに流れる分布を有している場合でも、複数の第１リブ４を気流Ｓ１に対応して当該気流Ｓ１に沿う方向に延びるように配置することが可能であり、第１リブ４の前端面４ａ以外の部分が気流Ｓ１に過度に干渉することを抑えることが可能である。

図１および図４に示されるように、第１リブ４の後端部４ｇは、圧力面３ｃにおける羽根３の外周縁３ｂに位置している。第１リブ４は、羽根３の外周縁３ｂからハブ２の外周部までの幅Ｗ１に対して狭い幅の範囲に配置されている。すなわち、第１リブ４は、当該羽根３の外周縁３ｂからハブ２の外周部までの幅Ｗ１に対して、この幅Ｗ１の２０％以下の幅Ｗ２の範囲に配置されている。

また、第１リブ４は、図１に示されるように、圧力面３ｃにおける羽根３の外周縁３ｂに沿う部分３ａのうち、羽根３の外周縁３ｂの前端３ｅから所定距離Ｌだけ離れた位置から当該外周縁３ｂの後端３ｆまでの範囲に配置されている。羽根３の外周縁３ｂの前端３ｅ付近では、圧力面３ｃから負圧面３ｄに漏れる気流Ｓ１が少ないので、その前端３ｅ付近を除く範囲に第１リブ４が設けられている。これにより、第１リブ４による圧力面３ｃ上の気流Ｓ１への影響が小さくなる。

（実施形態の特徴）
（１）
本実施形態にかかるプロペラファン１では、複数の第１リブ４が羽根３の圧力面３ｃにおいて当該羽根３の外周縁３ｂに沿う部分に互いに間隔をあけて当該圧力面３ｃから立ち上がっており、かつ、当該第１リブ４の前端面４ａが圧力面３ｃに沿って流れる気流Ｓ１に対向する向きを向いているので、当該第１リブ４の前端面４ａが羽根３の圧力面３ｃ上の気流Ｓ１に当たり、当該気流Ｓ１を分断し、不連続な分布の気流Ｓ１（図４の外周縁３ｂ付近の気流Ｓ１ご参照）にすることができる。すなわち、気流Ｓ１は主として第１リブ４の間を流れるため、第１リブ４がある位置では気流Ｓ１が流れなくなり、気流Ｓ１は不連続な分布になる。その結果、羽根３の圧力面３ｃ側の気流Ｓ１が外周縁３ｂから負圧面３ｄ側に回りこみ負圧面３ｄ側の気流Ｓ２と合流することによって生じる翼端渦Ｓｖ（図３参照）の成長を抑制し、翼端渦Ｓｖが小さくなる。その結果、翼端渦Ｓｖに起因する騒音上昇と圧力損失を低減し、プロペラファン１の低騒音化と高効率化を同時に達成することが可能になる。

（２）
また、本実施形態にかかるプロペラファン１では、第１リブ４の前端面４ａが圧力面３ｃに対して傾斜しているので、第１リブ４による気流Ｓ１の乱れが低減し、それによって第１リブ４による騒音上昇と気流Ｓ１抵抗の上昇を抑えることが可能である。

（３）
さらに、本実施形態にかかるプロペラファン１では、第１リブ４の両側面４ｆが互いに平行になるように圧力面３ｃから立ち上がっているので、第１リブ４の前端面４ａが羽根３の圧力面３ｃ上の気流Ｓ１に当たって分断された気流Ｓ１を第１リブ４の両側面４ｆに沿って互いに平行に流れるように案内すること可能になり、それによって気流Ｓ１の分断効果を向上させることが可能になる。

（４）
さらに、本実施形態にかかるプロペラファン１では、羽根３の圧力面３ｃに沿って流れる気流Ｓ１に沿う方向に延びるように配置されているので、第１リブ４の前端面４ａ以外の部分が気流Ｓ１に過度に干渉することを抑えることが可能である。これにより、第１リブ４の前端面４ａ以外の部分が気流Ｓ１に過度に干渉することに起因する気流Ｓ１の乱れが低減し、それによって第１リブ４による騒音上昇と気流Ｓ１抵抗の上昇を抑えることが可能である。

（５）
さらに、本実施形態にかかるプロペラファン１では、第１リブ４の前端部が、第１リブ４における気流Ｓ１に対向する前端部４ｂは、気流Ｓ１の上流側へ突出する形状であるので、第１リブ４の前端部４ｂにおける気流Ｓ１の乱れが低減し、それによって第１リブ４による騒音上昇と気流Ｓ１抵抗の上昇を抑えることが可能である。

（６）
さらに、本実施形態にかかるプロペラファン１では、第１リブ４が、圧力面３ｃにおける羽根３の外周縁３ｂから狭い幅の範囲として、羽根３の外周縁３ｂからハブ２の外周部までの幅Ｗ１の２０％以下の幅Ｗ２の範囲に配置されているので、第１リブ４による羽根３の圧力面３ｃ近傍を流れる気流Ｓ１に対する干渉を抑えることが可能である。

（７）
さらに、本実施形態にかかるプロペラファン１では、圧力面３ｃにおける羽根３の外周縁３ｂに沿う部分のうち、圧力面３ｃから負圧面３ｄに漏れる気流Ｓ１が少ない羽根３の外周縁３ｂの前端３ｅから離れた位置までの範囲を除く範囲（例えば、図１の距離Ｌの範囲）に第１リブ４を設けることにより、当該第１リブ４による圧力面３ｃ上の気流Ｓ１への影響が小さくなり、その状態で圧力面３ｃから負圧面３ｄに漏れる気流Ｓ１を第１リブ４の前端面４ａによって効果的に分断することが可能である。

（８）
さらに、本実施形態にかかるプロペラファン１では、第１リブ４が圧力面３ｃからハブ２の軸方向Ｅに立ち上がっているので、当該プロペラファン１を型成形する際に、金型をハブ２の軸方向Ｅに分離することにより、金型が第１リブ４およびハブ２に干渉することなく容易に抜くことが可能になり、プロペラファン１を型成形によってさらに容易に製造することが可能になる。

（９）
さらに、本実施形態にかかるプロペラファン１では、第１リブ４が羽根３の肉厚δ以上の高さＨを有しているので、羽根３の圧力面３ｃから負圧面３ｄに漏れる気流Ｓ１をより効果的に分断することが可能である。

（変形例）
（Ａ）
上記実施形態では、羽根３の圧力面３ｃ側に第１リブ４が設けられ、当該第１リブ４によって圧力面３ｃに沿って流れる気流Ｓ１のみを分散させているが、本発明はこれに限定されるものではなく、図７〜９に示されるように、圧力面３ｃ側の第１リブ４に加えて、負圧面３ｄ側にも当該負圧面３ｄに沿って流れる気流Ｓ２を分散させる複数の第２リブ５を羽根３に設けてもよい。

図７〜９に示される第２リブ５は、負圧面３ｄにおける羽根３の外周縁３ｂに沿う部分３ａに互いに間隔をおいて配置されている。

図８に示されるように、負圧面３ｄ側を羽根３の外周縁３ｂに向けて流れる気流Ｓ２は、外周縁３ｂまで到達せずに、翼端渦Ｓｖに合流するので、気流Ｓ２を分断するための第２リブ５を外周縁３ｂに接する位置まで設ける必要がない。そのため、第２リブ５は、羽根３の外周縁３ｂに沿う部分３ａにおいて、当該外周縁３ｂから離れた位置に配置されている。これにより、短い第２リブ５によって効果的に負圧面３ｄ側の気流Ｓ２を分断することが可能である。

第２リブ５は、圧力面３ｃ側の第１リブ４と同一の形状を有している。すなわち、第２リブ５は、負圧面３ｄから立ち上がった四角柱形状であり、その上流側端部が突出している。各々の第２リブ５は、負圧面３ｄに沿って流れる気流Ｓ２に対向する向きを向く前端面５ａを有している。この前端面５ａは、第１リブ４の前端面４ａと同様に、負圧面３ｄに対して傾斜しており、負圧面３ｄ上の気流Ｓ２の乱れを低減している。

上記のように、図７〜９に示されるプロペラファン１では、複数の第２リブが羽根３の負圧面３ｄにおいて当該羽根３の外周縁３ｂに沿う部分に互いに間隔をあけて当該負圧面３ｄから立ち上がっており、かつ、当該第２リブの前端面４ａが負圧面３ｄに沿って流れる気流Ｓ２に対向する向きを向いているので、当該第２リブの前端面４ａが羽根３の負圧面３ｄに沿って羽根３の外周縁３ｂに向けて流れる気流Ｓ２に当たり、当該気流Ｓ２を分断し、不連続な分布の気流Ｓ２にすることができる。その結果、圧力面３ｃ側の気流Ｓ１と負圧面３ｄ側を流れる気流Ｓ２が合流することによって生じる翼端渦Ｓｖがさらに小さくなり、翼端渦Ｓｖに起因する騒音上昇と圧力損失をさらに低減し、プロペラファンの低騒音化と高効率化をより効果的に達成することが可能になる。

また、図９に示される変形例では、第１リブ４と第２リブ５とが交互に配置されている。具体的には、図９に示されるように、第１リブ４は、圧力面３ｃからハブ２の軸方向Ｅに立ち上がり、一方、第２リブ５は、第１リブ４の間において負圧面３ｄから軸方向Ｅの反対方向へ立ち上がっている。

このように圧力面３ｃ側の第１リブ４と負圧面３ｄ側の第２リブ５が交互に配置されているので、圧力面３ｃ側の第１リブ４間の気流Ｓ１が、負圧面３ｄ側に回り込むときに、負圧面３ｄ側の第２リブ間の気流Ｓ２に対して羽根３の回転方向Ｄにずれているので気流Ｓ１と気流Ｓ２が合流しにくくなり、気流Ｓ１、Ｓ２を分断する効果がより高くなる。

なお、圧力面３ｃ側の第１リブ４と負圧面３ｄ側の第２リブ５が交互に配置されていない場合、すなわち、圧力面３ｃ側の第１リブ４と負圧面３ｄ側の第２リブ５が回転方向Ｄにずれていないで羽根３の表裏両面に対向配置している場合であっても、圧力面３ｃ側の気流Ｓ１および負圧面３ｄ側の気流Ｓ２がこれらの気流が合流する前にそれぞれ第１リブ４および第２リブ５によってすでに分断されているので、翼端渦Ｓｖの成長を抑制することが可能である。

（Ｂ）
上記実施形態では、第１リブ４の前端面４ａのみが羽根３の圧力面３ｃに対して傾斜しているが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の他の変形例として、図１０に示されるように、第１リブ４の前端面４ａだけでなく、第１リブ４の後端面４ｄも圧力面３ｃに対して傾斜するようにしてもよい。その場合、圧力面３ｃに沿って流れる気流Ｓ１は、傾斜した前端面４ａに沿って上面４ｃおよび傾斜した後端面４ｄの両方によって滑らかな経路で案内されるので、第１リブ４による気流Ｓ１の乱れがさらに低減し、それによって第１リブ４による騒音上昇と気流Ｓ１抵抗の上昇をさらに抑えることが可能である。具体的には、図１０に示されるように、第１リブ４の前端面４ａに衝突した気流Ｓ１のうち、第１リブ４の上面４ｃ側へ向かう気流Ｓ１ａは、傾斜した前端面４ａによって圧力面３ｃから第１リブ４の上面４ｃへ滑らかに案内され、さらに、傾斜した後端面４ｄによって当該上面４ｃから圧力面３ｃへ滑らかに案内されるので、気流Ｓ１の乱れをさらに低減することが可能である。なお、第１リブ４の前端面４ａに衝突した気流Ｓ１のうち第１リブ４の間を流れる気流Ｓ１ｂは、対向する第１リブ４の側面４ｆによって案内されながら第１リブ４の間を通過する。

なお、上記変形例（Ａ）のように、負圧面３ｄ側の第２リブ５が設けられる場合においても、当該第２リブ５の後端面が負圧面３ｄに傾斜するように構成すれば、負圧面３ｄ側を流れる気流Ｓ２の乱れをさらに低減することが可能である。

また、第１リブ４の前端面４ａおよび後端面４ｄを角がないように湾曲させるようにしてもよい。その場合、第１リブ４の周囲を流れる気流Ｓ１の乱れをさらに低減することが可能である。なお、負圧面３ｄ側の第２リブ５についても同様である。

（Ｃ）
上記実施形態では、図５および図６（ａ）に示されるように、第１リブ４は、その上面４ｃの両側において角部４ｅを有しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、図１１に示されるように、第１リブ４の上端部４ｈを角部のない丸く面取りされた断面形状にしてもよい。その場合、第１リブ４の上端部４ｈには角部がないので、気流が角部に衝突することによって生じる騒音（例えば、風切り音など）の上昇を抑えることが可能である。

１プロペラファン
２ハブ
３羽根
３ａ外周縁に沿う部分
３ｂ外周縁
３ｃ圧力面
３ｄ負圧面
３ｅ前端
３ｆ後端
４第１リブ
４ａ前端面
４ｂ前端部
４ｆ側面
５第２リブ
５ａ前端面

Claims

回転駆動機の回転駆動軸に連結されるハブ(2)と、当該ハブ(2)の周囲に連結された複数の羽根(3)とを備えたプロペラファン(1)であって、
前記羽根(3)は、
前記プロペラファン(1)の回転時に正圧を受ける圧力面(3c)と、
前記圧力面(3c)の裏側に位置する負圧面(3d)と、
前記圧力面(3c)における前記羽根(3)の外周側の縁(3b)に沿う部分(3a)に互いに間隔をおいて配置され、前記圧力面(3c)に沿って流れる気流に対向する向きの前端面(4a)を有するとともに前記圧力面(3c)から立ち上がった形状の複数の第１リブ(4)と
を備えている
ことを特徴とするプロペラファン(1)。
前記前端面(4a)は、前記圧力面(3c)に対して傾斜している。
請求項１に記載のプロペラファン(1)。
前記第１リブ(4)の両側面(4f)は、互いに平行になるように前記圧力面(3c)から立ち上がっている、
請求項１または２に記載のプロペラファン(1)。
前記第１リブ(4)は、前記気流に沿う方向に延びるように配置されている、
請求項１から３のいずれかに記載のプロペラファン(1)。
前記第１リブ(4)における前記気流に対向する前端部(4b)は、前記気流の上流側へ突出する形状を有する、
請求項１から４のいずれかに記載のプロペラファン(1)。
前記第１リブ(4)の後端部(4g)は、前記圧力面(3c)における前記羽根(3)の外周側の縁(3b)に位置しており、
前記第１リブ(4)は、前記羽根(3)の外周側の縁(3b)から前記ハブ(2)の外周部までの幅の２０％以下の幅の範囲に配置されている、
請求項１から５のいずれかに記載のプロペラファン(1)。
前記第１リブ(4)は、前記圧力面(3c)における前記羽根(3)の外周側の縁(3b)に沿う部分(3a)のうち、前記羽根(3)の外周側の縁(3b)の前端(3e)から離れた位置から当該縁(3b)の後端(3f)までの範囲に配置されている、
請求項１から６のいずれかに記載のプロペラファン(1)。
前記第１リブ(4)は、前記圧力面(3c)から前記ハブ(2)の軸方向に立ち上がっている、
請求項１から７のいずれかに記載のプロペラファン(1)。
前記第１リブ(4)は、前記羽根(3)の肉厚以上の高さを有している、
請求項１から８のいずれかに記載のプロペラファン(1)。
前記羽根(3)は、前記負圧面(3d)における前記羽根(3)の外周側の縁(3b)に沿う部分(3a)に互いに間隔をおいて配置され、前記負圧面(3d)に沿って流れる気流に対向する向きを向く前端面(5a)を有するとともに前記負圧面(3d)から立ち上がった形状の複数の第２リブ(5)をさらに備えている、
請求項１から９のいずれかに記載のプロペラファン(1)。
前記第１リブ(4)と前記第２リブ(5)とが交互に配置されている、
請求項１０に記載のプロペラファン(1)。