JP2015214912A - Axial flow fan and air conditioner with axial flow fan - Google Patents

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透 岩田
Toru Iwata
透 岩田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an axial flow fan and an air conditioner including this axial flow fan capable of restricting reduction in air volume while restricting a leakage flow.SOLUTION: An outer circumferential end (7) of each of blades (6) in an axial flow fan (1) comprises an opposing portion (72) oppositely facing in a radial direction against a bell-mouth (3) and a suction side portion (71) positioned at an air sucking side rather than the opposing portion (72) and the bell-mouth (3). Each of blades (6) comprises a blade end plate (8) protruded to an air blowing-out side from a portion other than the suction side portion (71) at the outer circumferential end (7). The blade end plate (8) extends from a portion other than the suction side portion (71) at the outer circumferential end (7) to an end part (82) of a rear edge (10) at the outer circumferential end (7).

Description

本発明は、軸流ファン及びこれを備える空気調和機に関するものである。   The present invention relates to an axial fan and an air conditioner including the same.

従来、空気調和機などに用いられる軸流ファンが知られている。軸流ファンが回転すると、羽根の外周端の近傍では、圧力の高い圧力面側から圧力の低い負圧面側へ回り込む空気流(漏れ流れ)が発生する。このような漏れ流れが生じると、ファンの効率を低下させるので、所望の風量を得るために必要な羽根車の回転数が高くなる。回転数が高くなると、羽根に働く応力が大きくなるので、羽根の信頼性が低下しないように羽根の強度を高める必要がある。   Conventionally, an axial fan used for an air conditioner or the like is known. When the axial flow fan rotates, an air flow (leakage flow) is generated in the vicinity of the outer peripheral edge of the blades from the pressure surface side with high pressure to the negative pressure surface side with low pressure. When such a leakage flow occurs, the efficiency of the fan is reduced, and therefore the rotational speed of the impeller necessary for obtaining a desired air volume increases. As the rotational speed increases, the stress acting on the blade increases, so it is necessary to increase the strength of the blade so that the reliability of the blade does not decrease.

特許文献1には、羽根の圧力面にリブを設けることにより、圧力面から負圧面への漏れ流れを抑制する技術が提案されているが、漏れ流れの低減効果は限定的であると考えられる。   Patent Document 1 proposes a technique for suppressing the leakage flow from the pressure surface to the suction surface by providing a rib on the pressure surface of the blade, but the effect of reducing the leakage flow is considered to be limited. .

特許文献2には、羽根の外周端において吐き出し側に立設した翼端板を備えた送風機が開示されている。この特許文献1には、翼端板が設けられていることによって、圧力面側から負圧面側への空気が流れ込むことを抑制できる、と記載されている。   Patent Document 2 discloses a blower provided with a blade end plate standing on the discharge side at the outer peripheral end of a blade. Patent Document 1 describes that the provision of a blade end plate can suppress the flow of air from the pressure surface side to the suction surface side.

特許文献3には、オリフィスに囲まれていない羽根の外周端の圧力面側にリブが取り付けられた送風機が開示されている。   Patent Document 3 discloses a blower in which a rib is attached to the pressure surface side of the outer peripheral end of a blade not surrounded by an orifice.

特開2009−19576号公報JP 2009-19576 A 特開2013−96307号公報JP 2013-96307 A 特開平5−44695号公報JP-A-5-44695

しかしながら、羽根の外周端に設けられたリブや翼端板は、羽根に空気が流入するのを阻害することがあり、リブや翼端板を設けることによって風量がかえって低下してしまう場合がある。   However, the ribs and blade end plates provided on the outer peripheral ends of the blades may inhibit air from flowing into the blades, and the air volume may be reduced by providing the ribs and blade end plates. .

本発明の目的は、漏れ流れを抑制しつつ、風量の低下を抑制することができる軸流ファン及びこれを備えた空気調和機を提供することである。   An object of the present invention is to provide an axial fan and an air conditioner equipped with the axial fan that can suppress a decrease in air flow while suppressing a leakage flow.

本発明の軸流ファンは、複数の羽根(6)を有する羽根車(2)と、前記羽根車(2)を囲むベルマウス(3)とを備えている。各羽根(6)の外周端(7)は、前記ベルマウス(3)に対して径方向に対向する対向部分(72)と、前記対向部分(72)及び前記ベルマウス(3)よりも空気の吸い込み側に位置する吸込側部分(71)とを含む。各羽根(6)は、前記外周端(7)における前記吸込側部分(71)以外の部分から空気の吹き出し側に突出する翼端板(8)を備える。前記翼端板(8)は、前記外周端(7)における前記吸込側部分(71)以外の部分から前記外周端(7)における後縁(10)側の端部(82)まで延びている。   The axial fan of the present invention includes an impeller (2) having a plurality of blades (6), and a bell mouth (3) surrounding the impeller (2). The outer peripheral end (7) of each blade (6) is opposed to the bell mouth (3) in the radial direction (72), and more air than the facing portion (72) and the bell mouth (3). A suction side portion (71) located on the suction side. Each blade (6) includes a blade end plate (8) that protrudes from a portion other than the suction side portion (71) in the outer peripheral end (7) to the air blowing side. The blade end plate (8) extends from a portion other than the suction side portion (71) in the outer peripheral end (7) to an end portion (82) on the rear edge (10) side in the outer peripheral end (7). .

本発明の軸流ファンは、羽根車(2)の吸込側部分(71)がベルマウス(3)に囲まれていない半開放型の軸流ファンである。このような半開放型の軸流ファンでは、仮に、羽根車(2)の吸込側部分(71)に翼端板(8)を設けてしまうと、この吸込側部分(71)の径方向外側から羽根(6)に流入する空気の流れを阻害することになる。   The axial fan of the present invention is a semi-open axial fan in which the suction side portion (71) of the impeller (2) is not surrounded by the bell mouth (3). In such a semi-open type axial fan, if the blade end plate (8) is provided in the suction side portion (71) of the impeller (2), the suction side portion (71) is radially outer. The flow of air flowing into the blades (6) from the air will be obstructed.

そこで、本発明では、各羽根(6)は、外周端(7)における吸込側部分(71)以外の部分から空気の吹き出し側に突出する翼端板(8)を備えている。このように本発明では、ベルマウス(3)に囲まれていない吸込側部分(71)には翼端板(8)が設けられていないので、吸込側部分(71)において径方向外側から羽根(6)に空気が流入するのを阻害しない。したがって、風量の低下を抑制することができる。   Therefore, in the present invention, each blade (6) includes a blade end plate (8) that protrudes from a portion other than the suction side portion (71) at the outer peripheral end (7) to the air blowing side. Thus, in this invention, since the wing | blade end plate (8) is not provided in the suction side part (71) which is not enclosed by the bell mouth (3), it is blade | wing from a radial direction outer side in a suction side part (71). (6) It does not hinder the inflow of air. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the air volume.

その一方で、翼端板(8)は、外周端(7)における吸込側部分(71)以外の部分から外周端(7)における後縁(10)側の端部(82)まで延びているので、羽根(6)の仕事量が大きい後縁(10)側、すなわち圧力面と負圧面との差圧が大きく漏れ流れが生じやすい後縁(10)側において、漏れ流れが生じるのを抑制することができる。これにより、漏れ流れを抑制しつつ、風量の低下を抑制することができる。   On the other hand, the blade end plate (8) extends from a portion other than the suction side portion (71) in the outer peripheral end (7) to an end portion (82) on the rear edge (10) side in the outer peripheral end (7). Therefore, the occurrence of leakage flow is suppressed on the trailing edge (10) side where the work of the blade (6) is large, that is, on the trailing edge (10) side where the differential pressure between the pressure surface and the suction surface is large and the leakage flow is likely to occur. can do. Thereby, the fall of an air volume can be suppressed, suppressing a leak flow.

前記軸流ファンにおいて、前記翼端板(8)は、前記対向部分(72)から前記後縁(10)側の端部(82)まで延びている。この構成では、対向部分(72)から後縁(10)側の端部(82)までの漏れ流れを抑制することができる。このような形態の具体例として、図4(A)に示すように前記翼端板(8)が前記対向部分(72)のみに設けられている構成を挙げることができる。   In the axial fan, the blade end plate (8) extends from the facing portion (72) to an end portion (82) on the trailing edge (10) side. In this configuration, the leakage flow from the facing portion (72) to the end portion (82) on the rear edge (10) side can be suppressed. As a specific example of such a configuration, as shown in FIG. 4A, a configuration in which the blade end plate (8) is provided only in the facing portion (72) can be mentioned.

前記軸流ファンにおいて、各羽根(6)の外周端(7)は、前記対向部分(72)及び前記ベルマウス(3)よりも空気の吹き出し側に位置する吹出側部分(73)をさらに含み、前記翼端板(8)は、前記外周端(7)における前記吹出側部分(73)から前記後縁(10)側の端部(82)まで延びている。このようにベルマウス(3)よりも吹き出し側に位置する吹き出し側部分(73)を含む外周端(7)を有する羽根(6)においては、対向部分(72)よりも後縁(10)側に位置する吹出側部分(73)に局所的に翼端板(8)を設けることもできる。この構成では、圧力面と負圧面との差圧が大きくなりやすい後縁(10)側の吹き出し側部分(73)に局所的に翼端板(8)を設けているので、漏れ流れが生じるのを抑制しつつ、羽根(6)の重量増加を抑制することができる。   In the axial fan, the outer peripheral end (7) of each blade (6) further includes a blowout side portion (73) located on the air blowout side of the opposed portion (72) and the bell mouth (3). The blade end plate (8) extends from the blowout side portion (73) at the outer peripheral end (7) to the end portion (82) on the rear edge (10) side. As described above, in the blade (6) having the outer peripheral end (7) including the blowout side portion (73) located on the blowout side from the bell mouth (3), the rear edge (10) side from the facing portion (72). It is also possible to locally provide the blade end plate (8) in the blowing side portion (73) located at the position. In this configuration, since the blade end plate (8) is locally provided on the blowout side portion (73) on the trailing edge (10) side where the pressure difference between the pressure surface and the suction surface is likely to increase, a leakage flow occurs. It is possible to suppress an increase in the weight of the blade (6).

前記軸流ファンにおいて、前記翼端板(8)における高さ最大の部位(P1)は、前記翼端板(8)における前縁(9)側の端部(81)よりも前記翼端板(8)における後縁(10)側の端部(82)に近い位置に設けられているのが好ましい。圧力面と負圧面との差圧は、外周端(7)の近傍で且つ後縁(10)の近傍において最も大きくなる傾向にある。したがって、翼端板(8)における高さ最大の部位(P1)が前縁(9)側の端部(81)よりも後縁(10)側の端部(82)に近い位置に設けられることによって、翼端板(8)の高さ(H)を差圧の大きさに対応させることができる。これにより、差圧の大きなところにおいて漏れ流れを効果的に抑制することができる。   In the axial fan, the maximum height portion (P1) of the blade end plate (8) is more than the end (81) on the front edge (9) side of the blade end plate (8). It is preferable to be provided at a position near the end (82) on the rear edge (10) side in (8). The differential pressure between the pressure surface and the suction surface tends to be greatest near the outer peripheral end (7) and near the trailing edge (10). Therefore, the maximum height portion (P1) of the blade end plate (8) is provided at a position closer to the end portion (82) on the rear edge (10) side than the end portion (81) on the front edge (9) side. Accordingly, the height (H) of the blade end plate (8) can be made to correspond to the magnitude of the differential pressure. Thereby, a leak flow can be effectively suppressed in a place where the differential pressure is large.

前記軸流ファンにおいて、前記翼端板(8)の高さ(H)は、前記翼端板(8)における前記前縁(9)側の端部(81)から前記高さ最大の部位(P1)まで次第に増加し、前記高さ最大の部位(P1)から前記翼端板(8)における前記後縁(10)側の端部(82)まで次第に減少しているのが好ましい。翼端板(8)の高さ(H)がこのように増減している場合には、翼端板(8)を設けることによる気流の乱れを抑制することができる。   In the axial fan, the height (H) of the blade end plate (8) is the portion of the maximum height from the end (81) on the front edge (9) side of the blade end plate (8) ( It is preferable that it gradually increases to P1) and gradually decreases from the maximum height portion (P1) to the end (82) on the trailing edge (10) side of the blade end plate (8). When the height (H) of the blade end plate (8) increases or decreases in this way, the turbulence of the airflow due to the provision of the blade end plate (8) can be suppressed.

前記軸流ファンにおいて、前記翼端板(8)における前記前縁(9)側の端部(81)が前縁(9)側に凸の曲面によって構成されている場合には、気流が凸の曲面に沿って円滑に流れるので、翼端板(8)を設けることによる気流の乱れを抑制することができる。   In the axial flow fan, when the end portion (81) on the front edge (9) side of the blade end plate (8) is formed by a curved surface convex toward the front edge (9), the air flow is convex. Since the airflow smoothly flows along the curved surface, the turbulence of the airflow due to the provision of the blade end plate (8) can be suppressed.

本発明の空気調和機は、前記軸流ファンを備えているので、軸流ファンにおいて風量の低下が抑制され、その結果、ファン入力が低減される。したがって、本発明の空気調和機では、消費電力を抑えることができる。   Since the air conditioner of the present invention includes the axial fan, the reduction of the air volume is suppressed in the axial fan, and as a result, the fan input is reduced. Therefore, in the air conditioner of the present invention, power consumption can be suppressed.

本発明によれば、漏れ流れを抑制しつつ、風量の低下を抑制することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fall of an airflow can be suppressed, suppressing a leak flow.

(A)は、本発明の実施形態に係る軸流ファンを備える空気調和機の室外機の概略構造を示す正面図である。(B)は、その室外機の断面図であり、室外機を上から見たときの図である。(A) is a front view showing a schematic structure of an outdoor unit of an air conditioner including an axial fan according to an embodiment of the present invention. (B) is sectional drawing of the outdoor unit, and is a figure when the outdoor unit is viewed from above. (A)は、実施形態に係る軸流ファンの羽根車を示す斜視図であり、(B)は、参考例に係る軸流ファンの羽根車を示す斜視図である。(A) is a perspective view which shows the impeller of the axial fan which concerns on embodiment, (B) is a perspective view which shows the impeller of the axial fan which concerns on a reference example. (A)は、実施形態に係る軸流ファンの羽根車を示す正面図であり、(B)は、(A)のIIIB−IIIB線断面図である。(A) is a front view which shows the impeller of the axial fan which concerns on embodiment, (B) is the IIIB-IIIB sectional view taken on the line of (A). (A)は、実施形態に係る軸流ファンを側方から見たときの概略図であり、(B)は、参考例に係る軸流ファンを側方から見たときの概略図である。(A) is a schematic diagram when the axial fan according to the embodiment is viewed from the side, and (B) is a schematic diagram when the axial fan according to the reference example is viewed from the side. (A)及び(B)は、参考例の軸流ファンの羽根車における羽根面の圧力分布図であり、(A)は、羽根の負圧面を吸い込み側から見た図であり、(B)は、羽根の圧力面を吹き出し側から見た図である。(A) And (B) is the pressure distribution figure of the blade surface in the impeller of the axial-flow fan of a reference example, (A) is the figure which looked at the negative pressure surface of the blade | wing from the suction side, (B) These are the figures which looked at the pressure surface of the blade | wing from the blowing side. 実施形態に係る軸流ファンの羽根車の一部を示す側面図である。It is a side view which shows a part of impeller of the axial fan which concerns on embodiment. 負圧面の圧力分布と翼端板を設ける位置との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the pressure distribution of a suction surface, and the position which provides a blade end plate. (A)は、実施形態に係る軸流ファンの羽根に設けられた翼端板及びその近傍を拡大した図であり、(B)は、(A)の一部をさらに拡大した図である。(A) is the figure which expanded the blade end plate provided in the blade | wing of the axial flow fan which concerns on embodiment, and its vicinity, (B) is the figure which expanded a part of (A) further. 実施形態に係る軸流ファンの特性と参考例に係る軸流ファンの特性を比較した図である。It is the figure which compared the characteristic of the axial fan which concerns on embodiment, and the characteristic of the axial fan which concerns on a reference example. (A)は、実施形態に係る軸流ファンの変形例1を示す概略図であり、(B)は、実施形態に係る軸流ファンの変形例2を示す概略図である。(A) is the schematic which shows the modification 1 of the axial fan which concerns on embodiment, (B) is the schematic which shows the modification 2 of the axial fan which concerns on embodiment. (A)は、実施形態に係る軸流ファンの変形例3を示す概略図であり、(B)は、実施形態に係る軸流ファンの変形例4を示す概略図である。(A) is the schematic which shows the modification 3 of the axial fan which concerns on embodiment, (B) is the schematic which shows the modification 4 of the axial fan which concerns on embodiment.

[空気調和機の全体構造]
以下、本発明の実施形態に係る軸流ファン1及びこれを備えた空気調和機について図面を参照して説明する。図1(A)は、本実施形態に係る軸流ファン1を備えた空気調和機の室外機90の概略構造を示す正面図であり、図1(B)は、その室外機90の断面図であり、室外機90を上から見たときの図である。この空気調和機は、図1に示す室外機90と図略の室内機とを備える。室外機90は、室外熱交換器92、圧縮機93、軸流ファン1などを備え、これらは、ケーシング91内に収容されている。前記室内機は、図略の膨張機構、室内熱交換器などを備える。圧縮機93、室外熱交換器92、膨張機構、室内熱交換器及びこれらを接続する図略の冷媒配管は、前記空気調和機の冷媒回路を構成している。
[Overall structure of air conditioner]
Hereinafter, an axial fan 1 according to an embodiment of the present invention and an air conditioner including the same will be described with reference to the drawings. FIG. 1A is a front view showing a schematic structure of an outdoor unit 90 of an air conditioner equipped with an axial fan 1 according to the present embodiment, and FIG. 1B is a cross-sectional view of the outdoor unit 90. It is a figure when the outdoor unit 90 is seen from the top. This air conditioner includes an outdoor unit 90 shown in FIG. 1 and an indoor unit (not shown). The outdoor unit 90 includes an outdoor heat exchanger 92, a compressor 93, the axial fan 1, and the like, which are accommodated in a casing 91. The indoor unit includes an unillustrated expansion mechanism, an indoor heat exchanger, and the like. The compressor 93, the outdoor heat exchanger 92, the expansion mechanism, the indoor heat exchanger, and an unillustrated refrigerant pipe connecting them constitute a refrigerant circuit of the air conditioner.

図1に示す室外機90では、ケーシング91の背面側に室外熱交換器92が設けられている。ケーシング91には、室外熱交換器92に沿って空気の吸込口94が設けられている。ケーシング91の前面側には吹出口95が設けられている。吹出口95にはグリル構造を有するファンガード95aが設けられている。なお、室外機90において、吹出口95は、例えばケーシング91の上部に設けられていてもよい。   In the outdoor unit 90 shown in FIG. 1, an outdoor heat exchanger 92 is provided on the back side of the casing 91. The casing 91 is provided with an air suction port 94 along the outdoor heat exchanger 92. An air outlet 95 is provided on the front side of the casing 91. The air outlet 95 is provided with a fan guard 95a having a grill structure. In the outdoor unit 90, the air outlet 95 may be provided in the upper part of the casing 91, for example.

[軸流ファンの全体構造]
軸流ファン1は、羽根車2と、ベルマウス3(ダクト3)と、モータ4とを備える。本実施形態では、羽根車2は、回転軸Aが水平方向に向くようにケーシング91内において支持されているが、回転軸Aの向きはこれに限られない。回転軸Aは、例えば水平方向に対して傾斜した方向に向いていてもよい。また、例えば吹出口95がケーシング91の上部に設けられている場合には、羽根車2の回転軸Aが上下方向(鉛直方向)に向いていてもよい。羽根車2は、モータ4のシャフト4aに接続されており、モータ4によって回転軸Aを中心に回転する。
[Overall structure of axial fan]
The axial fan 1 includes an impeller 2, a bell mouth 3 (duct 3), and a motor 4. In the present embodiment, the impeller 2 is supported in the casing 91 so that the rotation axis A faces in the horizontal direction, but the direction of the rotation axis A is not limited to this. The rotation axis A may be directed in a direction inclined with respect to the horizontal direction, for example. For example, when the blower outlet 95 is provided in the upper part of the casing 91, the rotating shaft A of the impeller 2 may face the up-down direction (vertical direction). The impeller 2 is connected to the shaft 4 a of the motor 4 and is rotated about the rotation axis A by the motor 4.

ケーシング91内には、羽根車2の外周を囲むベルマウス3が設けられている。ベルマウス3は、羽根車2に接触しないように羽根車2との間に小さな隙間をあけて配置されている。ベルマウス3は、羽根車2の周囲に沿った円環状の部材であり、室外熱交換器92を通過した空気を吹出口95に案内する。ベルマウス3は、羽根車2よりも空気の流れの上流側の領域X(吸込領域X)と、羽根車2よりも空気の流れの下流側の領域Y(吹出領域Y)との間に設けられている。   A bell mouth 3 surrounding the outer periphery of the impeller 2 is provided in the casing 91. The bell mouth 3 is disposed with a small gap between the bell mouth 3 and the impeller 2 so as not to contact the impeller 2. The bell mouth 3 is an annular member along the periphery of the impeller 2, and guides the air that has passed through the outdoor heat exchanger 92 to the air outlet 95. The bell mouth 3 is provided between a region X (suction region X) on the upstream side of the air flow from the impeller 2 and a region Y (outlet region Y) on the downstream side of the air flow from the impeller 2. It has been.

モータ4に通電されて羽根車2が回転すると、吸込領域Xと吹出領域Yにおいて圧力差が生じ、吸込領域Xから吹出領域Yに向いた空気の流れが形成される。室外の空気は、吸込口94からケーシング91内に吸い込まれ、室外熱交換器92を通過するときに室外熱交換器92において冷媒と熱交換した後、吹出口95からケーシング91外に吹き出される。   When the motor 4 is energized and the impeller 2 rotates, a pressure difference is generated between the suction region X and the blowing region Y, and an air flow from the suction region X toward the blowing region Y is formed. The outdoor air is sucked into the casing 91 from the suction port 94, exchanges heat with the refrigerant in the outdoor heat exchanger 92 when passing through the outdoor heat exchanger 92, and then blown out of the casing 91 from the outlet 95. .

[羽根車の構造]
図2(A)は、本実施形態に係る軸流ファン1の羽根車2を示す斜視図である。図3(A)は、本実施形態に係る軸流ファン1の羽根車2を示す正面図であり、図3(B)は、図3(A)のIIIB−IIIB線断面図である。図2(A)及び図3(A),(B)に示すように、羽根車2は、ハブ5と複数の羽根6とを備える。本実施形態では、羽根車2は5枚の羽根6を備えているが、これに限定されず、2枚、3枚又は4枚の羽根6を備えていてもよく、6枚以上の羽根6を備えていてもよい。
[Structure of impeller]
FIG. 2A is a perspective view showing the impeller 2 of the axial fan 1 according to the present embodiment. FIG. 3A is a front view showing the impeller 2 of the axial fan 1 according to this embodiment, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line IIIB-IIIB in FIG. As shown in FIG. 2A and FIGS. 3A and 3B, the impeller 2 includes a hub 5 and a plurality of blades 6. In the present embodiment, the impeller 2 includes five blades 6, but is not limited thereto, and may include two, three, or four blades 6, and may include six or more blades 6. May be provided.

ハブ5は、例えば円柱形状(円筒形状)、円錐台形状などの形状を有しているが、これに限定されない。複数の羽根6は、ハブ5の外周面5aに沿って等間隔で配置されている。例えば円柱形状のハブ5の場合、その外径はほぼ一定であるが、例えば円錐台形状のハブ5の場合、その外径は回転軸A方向に向かうにつれて大きく又は小さくなる。また、ハブ5は、例えば円柱形状と円錐台形状を組み合わせたような形状であってもよく、他の形状であってもよい。ハブ5は、複数の羽根6が接続される外周面5aを有する。羽根車2の回転軸Aはハブ5の中心に位置している。   The hub 5 has a shape such as a columnar shape (cylindrical shape) or a truncated cone shape, but is not limited thereto. The plurality of blades 6 are arranged at equal intervals along the outer peripheral surface 5 a of the hub 5. For example, in the case of the cylindrical hub 5, the outer diameter is substantially constant. However, in the case of the truncated cone-shaped hub 5, the outer diameter increases or decreases toward the rotation axis A direction. The hub 5 may have a shape such as a combination of a columnar shape and a truncated cone shape, or may have another shape. The hub 5 has an outer peripheral surface 5a to which a plurality of blades 6 are connected. The rotation axis A of the impeller 2 is located at the center of the hub 5.

各羽根6は、径方向内側(ハブ5側)の縁であってハブ5に接続される内周端11と、径方向外側の縁である外周端7と、回転方向Dの前側の縁である前縁9と、回転方向Dの後側(回転方向Dとは反対側)の縁である後縁10とを有する。図2(A)に示すように、各羽根6は、前縁9が後縁10に比べて全体的に吸込領域X側に位置するようにねじれた形状を有する。各羽根6は、吹出口95側(吹出領域Y側)を向いた圧力面12と、その反対側(吸込領域X側)を向いた負圧面13とを有する。本実施形態では、各羽根6は、外周端7の近傍において圧力面12側から負圧面13側に回り込む空気流(漏れ流れ)F3を抑制する翼端板8を備えている。翼端板8の詳細については後述する。   The blades 6 are radially inner (hub 5 side) edges that are connected to the hub 5, an outer circumferential edge 7 that is a radially outer edge, and a front edge in the rotational direction D. It has a certain leading edge 9 and a trailing edge 10 that is an edge on the rear side in the rotation direction D (opposite to the rotation direction D). As shown in FIG. 2A, each blade 6 has a twisted shape so that the front edge 9 is located on the entire suction region X side as compared with the rear edge 10. Each blade 6 has a pressure surface 12 facing the outlet 95 side (blowout region Y side) and a negative pressure surface 13 facing the opposite side (suction region X side). In the present embodiment, each blade 6 includes a blade end plate 8 that suppresses an air flow (leakage flow) F <b> 3 that circulates from the pressure surface 12 side to the negative pressure surface 13 side in the vicinity of the outer peripheral end 7. Details of the blade end plate 8 will be described later.

図4(A)は、本実施形態に係る軸流ファン1を側方から見た概略図である。図4(A)に示すように、各羽根6の外周端7は、ベルマウス3に対して径方向に対向する対向部分72と、対向部分72及びベルマウス3よりも空気の吸い込み側に位置する吸込側部分71とを含む。すなわち、本実施形態の軸流ファン1は、羽根車2の吸込側部分71がベルマウス3に囲まれていない半開放型の軸流ファンである。   FIG. 4A is a schematic view of the axial fan 1 according to this embodiment as viewed from the side. As shown in FIG. 4 (A), the outer peripheral end 7 of each blade 6 is positioned opposite to the bell mouth 3 in the radial direction, and is positioned closer to the air suction side than the facing portion 72 and the bell mouth 3. And a suction side portion 71. That is, the axial fan 1 of this embodiment is a semi-open axial fan in which the suction side portion 71 of the impeller 2 is not surrounded by the bell mouth 3.

図4(A)に示す本実施形態では、ベルマウス3は、内径がほぼ一定であるが、これに限られず、例えば後述する図10(A)に示す変形例1のように回転軸Aの方向において内径が次第に変化する形態であってもよい。図4(A)に示す本実施形態では、ベルマウス3における吸い込み側の縁部は、仕切板3Aに接続されている。この仕切板3Aは、図1(B)に示すように、例えばケーシング91、熱交換器92などに支持されている。   In the present embodiment shown in FIG. 4A, the bell mouth 3 has a substantially constant inner diameter. However, the present invention is not limited to this. For example, as in Modification 1 shown in FIG. The inner diameter may gradually change in the direction. In this embodiment shown in FIG. 4A, the suction side edge of the bell mouth 3 is connected to the partition plate 3A. As shown in FIG. 1B, the partition plate 3A is supported by, for example, a casing 91, a heat exchanger 92, and the like.

図2(B)は、参考例に係る軸流ファン101の羽根車102を示す斜視図であり、図4(B)は、参考例に係る軸流ファン101を側方から見た概略図である。参考例に係る軸流ファン101は、羽根106が本実施形態における翼端板8を備えていない以外は本実施形態に係る軸流ファン101と同じである。   FIG. 2B is a perspective view showing the impeller 102 of the axial fan 101 according to the reference example, and FIG. 4B is a schematic view of the axial fan 101 according to the reference example seen from the side. is there. The axial fan 101 according to the reference example is the same as the axial fan 101 according to the present embodiment except that the blade 106 does not include the blade end plate 8 in the present embodiment.

参考例における羽根車102は、ハブ5と複数の羽根106とを備え、各羽根106の外周端7は、ベルマウス3に対して径方向に対向する対向部分72と、対向部分72及びベルマウス3よりも空気の吸い込み側に位置する吸込側部分71とを含む。すなわち、参考例に係る軸流ファン101は、半開放型の軸流ファンである。この参考例では、軸流ファン101が回転すると、羽根106の外周端7の近傍では、圧力の高い圧力面12側から圧力の低い負圧面13側へ回り込む空気流F3(漏れ流れF3)が発生する。このような漏れ流れF3が生じると、ファンの効率を低下させるとともに、所望の風量を得るために必要な羽根車102の回転数が高くなる。   The impeller 102 in the reference example includes a hub 5 and a plurality of blades 106, and an outer peripheral end 7 of each blade 106 has a facing portion 72 that faces the bell mouth 3 in the radial direction, a facing portion 72, and a bell mouth. 3 and a suction side portion 71 located on the air suction side from the third side. That is, the axial fan 101 according to the reference example is a semi-open axial fan. In this reference example, when the axial fan 101 rotates, in the vicinity of the outer peripheral end 7 of the blade 106, an air flow F3 (leakage flow F3) that circulates from the high pressure surface 12 side to the low pressure surface 13 side is generated. To do. When such a leakage flow F3 occurs, the efficiency of the fan is reduced, and the rotational speed of the impeller 102 required to obtain a desired air volume increases.

図5(A),(B)は、参考例の軸流ファン1の羽根車102における羽根面の圧力分布図である。これらの圧力分布図は、数値解析によって得られたものである。図5(A)は、羽根106の負圧面13を吸い込み側から見た図であり、図5(B)は、羽根106の圧力面12を吹き出し側から見た図である。   FIGS. 5A and 5B are pressure distribution diagrams on the blade surface of the impeller 102 of the axial fan 1 of the reference example. These pressure distribution diagrams are obtained by numerical analysis. 5A is a view of the suction surface 13 of the blade 106 as viewed from the suction side, and FIG. 5B is a view of the pressure surface 12 of the blade 106 as viewed from the blowing side.

図5(A)に示すように、負圧面13においては、径方向の外周端7側で且つ周方向の後縁10側の領域SAの圧力が最も低くなっていることがわかる。また、図5(B)に示すように、圧力面12においては、径方向の外周端7側で且つ周方向の後縁10側の領域SBの圧力が最も高くなっていることがわかる。したがって、各羽根6では、径方向の外周端7側で且つ周方向の後縁10側の領域SAにおいて、圧力面12と負圧面13との圧力差が大きくなりやすい。その結果、図2(B)及び図4(B)に示す参考例では、外周端7の近傍において圧力面12側から負圧面13側に回り込む空気流(漏れ流れ)F3が生じやすい。   As shown in FIG. 5A, on the negative pressure surface 13, it can be seen that the pressure in the region SA on the radially outer peripheral end 7 side and on the rear edge 10 side in the circumferential direction is the lowest. Further, as shown in FIG. 5B, on the pressure surface 12, it can be seen that the pressure in the region SB on the outer peripheral end 7 side in the radial direction and on the rear edge 10 side in the circumferential direction is highest. Therefore, in each blade 6, the pressure difference between the pressure surface 12 and the negative pressure surface 13 tends to increase in the region SA on the radial outer peripheral end 7 side and in the circumferential rear edge 10 side. As a result, in the reference example shown in FIGS. 2B and 4B, an air flow (leakage flow) F3 that circulates from the pressure surface 12 side to the negative pressure surface 13 side tends to occur in the vicinity of the outer peripheral end 7.

そこで、本実施形態に係る軸流ファン1では、図2(A)、図3(A),(B)、図4(A)に示すように各羽根6に翼端板8が設けられている。翼端板8は、径方向においてベルマウス3とオーバーラップする部分に設けられている。翼端板8は、外周端7における吸込側部分71以外の部分から空気の吹き出し側(圧力面12側)に突出している。図3(B)に示すように、翼端板8は、外周端7から回転軸Aに平行な方向に吹き出し側(吹出領域Y側)に突出しているが、これに限られず、回転軸Aに対してハブ5に近づく側に傾斜していてもよく、回転軸Aに対してハブ5から離れる側に傾斜していてもよい。本実施形態では、翼端板8の外径は、翼端板8が設けられた部分の羽根6の外径とほぼ同じである。   Therefore, in the axial flow fan 1 according to the present embodiment, each blade 6 is provided with a blade end plate 8 as shown in FIGS. 2 (A), 3 (A), 3 (B), and 4 (A). Yes. The blade end plate 8 is provided in a portion overlapping the bell mouth 3 in the radial direction. The blade end plate 8 protrudes from the portion other than the suction side portion 71 at the outer peripheral end 7 to the air blowing side (pressure surface 12 side). As shown in FIG. 3 (B), the blade end plate 8 protrudes from the outer peripheral end 7 in the direction parallel to the rotation axis A to the blowing side (the blowing region Y side). May be inclined toward the side closer to the hub 5, or may be inclined toward the side away from the hub 5 with respect to the rotation axis A. In the present embodiment, the outer diameter of the blade end plate 8 is substantially the same as the outer diameter of the blade 6 where the blade end plate 8 is provided.

翼端板8は、外周端7における吸込側部分71以外の部分から外周端7における後縁10側の端部82まで延びている。このように本実施形態では、ベルマウス3に囲まれていない吸込側部分71には翼端板8が設けられていないので、吸込側部分71において径方向外側から羽根6に空気が流入するのを阻害しない。すなわち、図4(A)において矢印F2で示す空気の流れが翼端板8によって阻害されない。したがって、風量の低下を抑制することができる。本実施形態では、翼端板8は、外周端7における回転方向Dの中央よりも後縁10側に設けられている。   The blade end plate 8 extends from a portion other than the suction side portion 71 at the outer peripheral end 7 to an end portion 82 on the rear edge 10 side at the outer peripheral end 7. Thus, in this embodiment, since the blade end plate 8 is not provided in the suction side portion 71 not surrounded by the bell mouth 3, air flows into the blade 6 from the radially outer side in the suction side portion 71. Does not disturb. That is, the air flow indicated by the arrow F2 in FIG. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the air volume. In the present embodiment, the blade end plate 8 is provided on the trailing edge 10 side with respect to the center in the rotation direction D at the outer peripheral end 7.

また、翼端板8は、外周端7における吸込側部分71以外の部分から外周端7における後縁10側の端部82まで延びているので、羽根6の仕事量が大きい後縁10側、すなわち圧力面12と負圧面13との差圧が大きく漏れ流れが生じやすい後縁10側において、漏れ流れが生じるのを抑制することができる。   Further, since the blade end plate 8 extends from a portion other than the suction side portion 71 at the outer peripheral end 7 to the end portion 82 on the rear edge 10 side at the outer peripheral end 7, the rear edge 10 side where the work amount of the blade 6 is large, That is, it is possible to suppress the occurrence of leakage flow on the trailing edge 10 side where the differential pressure between the pressure surface 12 and the negative pressure surface 13 is large and leakage flow is likely to occur.

具体的には、図4(A)に示すように、翼端板8は、対向部分72から後縁10側の端部82まで延びている。すなわち、翼端板8における前縁9側の端部81は、対向部分72に設けられており、翼端板8における後縁10側の端部82は、径方向において後縁10とほぼ同じ位置に設けられている。翼端板8は、吸込側部分71には設けられていない。   Specifically, as shown in FIG. 4A, the blade end plate 8 extends from the facing portion 72 to the end 82 on the trailing edge 10 side. That is, the end 81 on the leading edge 9 side of the blade end plate 8 is provided in the facing portion 72, and the end 82 on the trailing edge 10 side of the blade end plate 8 is substantially the same as the trailing edge 10 in the radial direction. In the position. The blade end plate 8 is not provided on the suction side portion 71.

なお、翼端板8が後縁10側の端部82まで延びているという意味は、翼端板8における後縁10側の端部82の位置が径方向において後縁10の位置と厳密に一致する場合だけでなく、後縁10側における漏れ流れを抑制する観点で実質的に影響のない範囲で後縁10側の端部82の位置が後縁10の位置に対して径方向内側又は外側にずれている場合も含まれる。   The meaning that the blade end plate 8 extends to the end 82 on the trailing edge 10 side means that the position of the end 82 on the trailing edge 10 side in the blade end plate 8 is strictly the position of the trailing edge 10 in the radial direction. The position of the end portion 82 on the rear edge 10 side is radially inward with respect to the position of the rear edge 10 as long as there is substantially no influence from the viewpoint of suppressing leakage flow on the rear edge 10 side. The case where it has shifted outside is also included.

図4(A)に示す実施形態では、翼端板8は、対向部分72のみに設けられており、対向部分72の範囲とほぼ一致する範囲に設けられているが、これに限られない。例えば後述する図11(A),(B)に示す変形例3,4に示すように各羽根6が吹出側部分73を備えている場合には、翼端板8が対向部分72と吹出側部分73に設けられていてもよく(図11(A))、翼端板8が吹出側部分73のみに設けられていてもよい(図11(B))。   In the embodiment shown in FIG. 4A, the blade end plate 8 is provided only in the facing portion 72 and is provided in a range that substantially matches the range of the facing portion 72, but is not limited thereto. For example, as shown in Modifications 3 and 4 shown in FIGS. 11 (A) and 11 (B) described later, when each blade 6 includes a blowout side portion 73, the blade end plate 8 has a facing portion 72 and a blowout side. It may be provided in the portion 73 (FIG. 11A), or the blade end plate 8 may be provided only in the blowing side portion 73 (FIG. 11B).

図6は、実施形態に係る軸流ファン1の羽根車2の一部を示す側面図である。図6に示すように、翼端板8は、羽根6の外周端7との境界部83(吸い込み側の縁部83)と、境界部83とは反対側の縁部84(吹き出し側の端面84)とを有する。図6に示すように、境界部83は、前縁9側の端部81から後縁10側の端部82まで滑らかに湾曲している。境界部83は、吸い込み側(吸込領域X側)に凸の湾曲形状を有している。   FIG. 6 is a side view showing a part of the impeller 2 of the axial fan 1 according to the embodiment. As shown in FIG. 6, the blade end plate 8 includes a boundary portion 83 (suction-side edge portion 83) with the outer peripheral end 7 of the blade 6 and an edge portion 84 (end surface on the blowing side) opposite to the boundary portion 83. 84). As shown in FIG. 6, the boundary 83 is smoothly curved from the end 81 on the front edge 9 side to the end 82 on the rear edge 10 side. The boundary portion 83 has a convex curved shape on the suction side (the suction region X side).

図6及び図8(A),(B)に示すように、吹き出し側の端面84は、前縁9側の端部81から後縁10側の端部82の近傍まで回転軸Aに対して傾斜する方向に延びる傾斜端面841を有する。具体的に、傾斜端面841は、前縁9側の端部81から後縁10側の端部82に向かうにつれて吹き出し側(吹出領域Y側)に位置するように回転軸Aに対して傾斜している。本実施形態では、傾斜端面841は、全体が平面であるが、これに限られず、例えば吸い込み側(吸込領域X側)に凹む湾曲面であってもよく、吹き出し側(吹出領域Y側)に凸の湾曲面であってもよい。   As shown in FIGS. 6, 8 </ b> A, and 8 </ b> B, the end surface 84 on the blowing side is relative to the rotation axis A from the end 81 on the front edge 9 side to the vicinity of the end 82 on the rear edge 10 side. It has an inclined end face 841 extending in the direction of inclination. Specifically, the inclined end surface 841 is inclined with respect to the rotation axis A so as to be located on the blowing side (the blowing region Y side) from the end 81 on the front edge 9 side toward the end 82 on the rear edge 10 side. ing. In the present embodiment, the inclined end surface 841 is a flat surface as a whole, but is not limited thereto. For example, the inclined end surface 841 may be a curved surface that is recessed on the suction side (the suction region X side), and on the blowing side (the blowing region Y side). It may be a convex curved surface.

また、本実施形態では、図6及び図8(A)に示すように、吹き出し側の端面84は、傾斜端面841における後縁側端部に接続された直交端面842を有する。この直交端面842は、回転軸Aに直交する平面である。直交端面842は、翼端板8における後縁10側の端部82まで延びている。この直交端面842は省略することもでき、この場合には、例えば傾斜端面841が翼端板8における後縁10側の端部82まで延びる構造となる。   Further, in the present embodiment, as shown in FIGS. 6 and 8A, the end surface 84 on the blowing side has an orthogonal end surface 842 connected to the rear edge side end portion of the inclined end surface 841. The orthogonal end surface 842 is a plane orthogonal to the rotation axis A. The orthogonal end surface 842 extends to the end 82 on the trailing edge 10 side of the blade end plate 8. The orthogonal end surface 842 can be omitted. In this case, for example, the inclined end surface 841 extends to the end 82 on the trailing edge 10 side of the blade end plate 8.

図6及び図8(A),(B)に示すように、翼端板8は、外側面85と、その反対側の内側面86とを有する。外側面85は、翼端板8における径方向外側の側面を構成しており、内側面86は、翼端板8における径方向内側の側面を構成している。吹き出し側の端面84は、外側面85における吹き出し側の縁と、内側面86における吹き出し側の縁とを接続している。本実施形態では、外側面85及び内側面86は、外周端7の対向部分72に沿って湾曲する曲面であるが、これに限られず、例えば平面であってもよい。   As shown in FIGS. 6, 8 </ b> A, and 8 </ b> B, the blade end plate 8 has an outer surface 85 and an inner surface 86 on the opposite side. The outer side surface 85 constitutes a radially outer side surface of the blade end plate 8, and the inner side surface 86 constitutes a radially inner side surface of the blade end plate 8. The blowing-side end face 84 connects the blowing-side edge of the outer face 85 and the blowing-side edge of the inner face 86. In the present embodiment, the outer surface 85 and the inner surface 86 are curved surfaces that are curved along the facing portion 72 of the outer peripheral end 7, but are not limited thereto, and may be flat surfaces, for example.

翼端板8における吹き出し側(吹出領域Y側)の端部の位置(図6における下端部の位置)は、後縁10の位置(後縁10と外周端7が交わる部分の位置)とほぼ同じであってもよく、図6に示す具体例のように後縁10の位置(後縁10と外周端7が交わる部分の位置)よりも吹き出し側(吹出領域Y側)にあってもよい。   The position (the position of the lower end portion in FIG. 6) of the blowing side (the blowing region Y side) of the blade end plate 8 is substantially the same as the position of the trailing edge 10 (the position where the trailing edge 10 and the outer peripheral edge 7 intersect). It may be the same, and as in the specific example shown in FIG. 6, it may be on the blowing side (blowing area Y side) rather than the position of the trailing edge 10 (the position of the portion where the trailing edge 10 and the outer peripheral edge 7 intersect). .

翼端板8の高さHは、翼端板8における前縁9側の端部81から翼端板8における後縁10側の端部82まで一定であってもよいが、図6に示す実施形態のように、一定とせずに変化させてもよい。   The height H of the blade end plate 8 may be constant from the end portion 81 on the leading edge 9 side of the blade end plate 8 to the end portion 82 on the trailing edge 10 side of the blade end plate 8, but is shown in FIG. As in the embodiment, it may be changed without being constant.

図6に示す具体例では、翼端板8は、その一部分の高さHが他の部分の高さHよりも大きい形状を有している。すなわち、翼端板8は、前記他の部分よりも高さHの大きな高さ最大の部位P1を有する。図6に示す本実施形態では、翼端板8における高さ最大の部位P1は、翼端板8における前縁9側の端部81よりも翼端板8における後縁10側の端部82に近い位置に設けられているが、これに限られない。翼端板8における高さ最大の部位P1は、翼端板8における後縁10側の端部82よりも前縁9側の端部81に近い位置に設けられていてもよい。   In the specific example shown in FIG. 6, the blade end plate 8 has a shape in which the height H of one part is larger than the height H of the other part. That is, the blade end plate 8 has a maximum height portion P1 having a height H higher than that of the other portions. In the present embodiment shown in FIG. 6, the maximum height portion P1 in the blade end plate 8 is an end portion 82 on the trailing edge 10 side in the blade end plate 8 rather than the end portion 81 in the blade end plate 8 on the front edge 9 side. However, the present invention is not limited to this. The maximum height portion P1 in the blade end plate 8 may be provided at a position closer to the end portion 81 on the front edge 9 side than the end portion 82 on the rear edge 10 side in the blade end plate 8.

また、翼端板8の高さHは、翼端板8における前縁9側の端部81から高さ最大の部位P1まで次第に増加し、高さ最大の部位P1から翼端板8における後縁10側の端部82まで次第に減少しているが、これに限られない。本実施形態では、翼端板8における高さ最大の部位P1が1か所のみ設けられているが、複数設けられていてもよい。また、高さ最大の部位P1は、端部81から端部82に向かう方向において幅を持っていてもよい。本実施形態において、翼端板8の高さH(すなわち、翼端板8における任意の位置の高さH)は、翼端板8において吹き出し側の縁部84の当該任意の位置と、境界部83との最短距離となる。   Further, the height H of the blade end plate 8 gradually increases from the end portion 81 on the leading edge 9 side of the blade end plate 8 to the maximum height portion P1, and the rear end of the blade end plate 8 from the maximum height portion P1. Although gradually decreasing to the end portion 82 on the edge 10 side, the present invention is not limited to this. In the present embodiment, only one portion P1 having the maximum height in the blade end plate 8 is provided, but a plurality of portions P1 may be provided. Further, the maximum height portion P <b> 1 may have a width in a direction from the end portion 81 toward the end portion 82. In the present embodiment, the height H of the blade end plate 8 (that is, the height H at an arbitrary position on the blade end plate 8) is separated from the arbitrary position of the edge portion 84 on the blowing side in the blade end plate 8 and the boundary. This is the shortest distance from the portion 83.

翼端板8の高さHは、例えば図5(A),(B)に示したような羽根面の圧力分布に基づいて設定することができる。具体例を挙げると次の通りである。   The height H of the blade end plate 8 can be set based on the pressure distribution on the blade surface as shown in FIGS. 5 (A) and 5 (B), for example. Specific examples are as follows.

図7は、羽根6の負圧面13を吸い込み側から見た圧力分布図と羽根6の負圧面13を吸い込み側から見た正面図であり、負圧面13の圧力分布と翼端板8を設ける位置との関係を説明するための図である。図7における圧力分布部は、図5(A)に示す圧力分布図と同じであり、図7における正面図は、図3(A)の一部を拡大したものである。   FIG. 7 is a pressure distribution diagram of the suction surface 13 of the blade 6 as viewed from the suction side and a front view of the suction surface 13 of the blade 6 as viewed from the suction side. The pressure distribution of the suction surface 13 and the blade end plate 8 are provided. It is a figure for demonstrating the relationship with a position. The pressure distribution portion in FIG. 7 is the same as the pressure distribution diagram shown in FIG. 5A, and the front view in FIG. 7 is an enlarged view of part of FIG.

図7に示すように、負圧面13において圧力が低い領域SA(径方向の外周端7側で且つ周方向の後縁10側の領域SA)に対応する位置に、翼端板8が設けられている。また、図7に示すように、翼端板8における高さ最大の部位P1は、翼端板8における前縁9側の端部81よりも翼端板8における後縁10側の端部82に近い位置に設けられている。図7に示すように、領域SAにおいて、前縁9側の領域よりも後縁10側の領域SA1(前縁9よりも後縁10に近い領域SA1)の圧力が低い傾向にある。このような圧力分布に対応した位置に翼端板8における高さ最大の部位P1を設けることができる。   As shown in FIG. 7, the blade end plate 8 is provided at a position corresponding to the area SA where the pressure is low on the suction surface 13 (area SA on the radially outer peripheral end 7 side and the circumferential trailing edge 10 side). ing. Further, as shown in FIG. 7, the maximum height portion P1 in the blade end plate 8 is an end portion 82 on the trailing edge 10 side in the blade end plate 8 rather than the end portion 81 in the blade end plate 8 on the front edge 9 side. It is provided in the position near. As shown in FIG. 7, in the area SA, the pressure in the area SA1 on the rear edge 10 side (area SA1 closer to the rear edge 10 than the front edge 9) tends to be lower than the area on the front edge 9 side. A portion P1 having the maximum height in the blade end plate 8 can be provided at a position corresponding to such a pressure distribution.

図8(A)は、実施形態に係る軸流ファン1の羽根6に設けられた翼端板8及びその近傍を拡大した図であり、図8(B)は、(A)の一部をさらに拡大した図である。図8(A),(B)に示すように、翼端板8における前縁9側の端部81が前縁9側に凸の曲面によって構成されているのが好ましい。この場合には、図8(B)において一点鎖線で示す気流が凸の曲面に沿って円滑に流れるので、翼端板8を設けることによる気流の乱れを抑制することができる。   FIG. 8A is an enlarged view of the blade end plate 8 provided on the blade 6 of the axial flow fan 1 according to the embodiment and the vicinity thereof, and FIG. 8B is a partial view of FIG. It is the figure expanded further. As shown in FIGS. 8A and 8B, it is preferable that the end 81 on the front edge 9 side of the blade end plate 8 is formed of a curved surface convex on the front edge 9 side. In this case, since the air flow indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 8B smoothly flows along the convex curved surface, the turbulence of the air flow due to the provision of the blade end plate 8 can be suppressed.

図9は、実施形態に係る軸流ファン1の特性と参考例に係る軸流ファン101の特性を比較した図である。図9に示すように、実施形態に係る軸流ファン1では、翼端板8を備えているので、参考例と同じ風量のときに、回転数を小さくでき、その結果、ファン入力が低減されている。   FIG. 9 is a diagram comparing the characteristics of the axial fan 1 according to the embodiment and the characteristics of the axial fan 101 according to the reference example. As shown in FIG. 9, the axial flow fan 1 according to the embodiment includes the blade end plate 8. Therefore, when the air volume is the same as that in the reference example, the rotational speed can be reduced, and as a result, the fan input is reduced. ing.

[実施形態のまとめ]
以上説明したように、本実施形態では、各羽根6は、外周端7における対向部分72から空気の吹き出し側に突出する翼端板8を備え、翼端板8は、対向部分72から外周端7における後縁10側の端部82まで延びている。したがって、羽根6の仕事量が大きい後縁10側、すなわち圧力面と負圧面との差圧が大きく漏れ流れが生じやすい後縁10側において、漏れ流れが生じるのを抑制することができる。また、本実施形態では、ベルマウス3に囲まれていない吸込側部分71には翼端板8が設けられていない。したがって、吸込側部分71において径方向外側から羽根6に空気が流入するのを阻害しないので、風量の低下を抑制することができる。これにより、漏れ流れを抑制しつつ、風量の低下を抑制することができる。
[Summary of Embodiment]
As described above, in the present embodiment, each blade 6 includes the blade end plate 8 that protrudes from the facing portion 72 at the outer peripheral end 7 to the air blowing side, and the blade end plate 8 extends from the facing portion 72 to the outer peripheral end. 7 to the end 82 on the trailing edge 10 side. Accordingly, it is possible to suppress the occurrence of leakage flow on the trailing edge 10 side where the work amount of the blade 6 is large, that is, on the trailing edge 10 side where the differential pressure between the pressure surface and the suction surface is large and leakage flow is likely to occur. Further, in the present embodiment, the blade end plate 8 is not provided in the suction side portion 71 not surrounded by the bell mouth 3. Therefore, since air is not inhibited from flowing into the blades 6 from the radially outer side in the suction side portion 71, a decrease in the air volume can be suppressed. Thereby, the fall of an air volume can be suppressed, suppressing a leak flow.

また、本実施形態では、翼端板8における高さ最大の部位P1は、翼端板8における前縁9側の端部81よりも翼端板8における後縁10側の端部82に近い位置に設けられている。圧力面と負圧面との差圧は、外周端7の近傍で且つ後縁10の近傍において最も大きくなる傾向にある。したがって、翼端板8における高さ最大の部位P1が前縁9側の端部81よりも後縁10側の端部82に近い位置に設けられることによって、翼端板8の高さHを差圧の大きさに対応させることができる。これにより、差圧の大きなところにおいて漏れ流れを効果的に抑制することができる。   In the present embodiment, the maximum height portion P1 of the blade end plate 8 is closer to the end 82 on the trailing edge 10 side of the blade end plate 8 than the end portion 81 of the blade end plate 8 on the front edge 9 side. In the position. The pressure difference between the pressure surface and the suction surface tends to be greatest in the vicinity of the outer peripheral end 7 and in the vicinity of the trailing edge 10. Therefore, the height H of the blade end plate 8 is set by providing the portion P1 having the maximum height in the blade end plate 8 at a position closer to the end portion 82 on the rear edge 10 side than the end portion 81 on the front edge 9 side. This can correspond to the magnitude of the differential pressure. Thereby, a leak flow can be effectively suppressed in a place where the differential pressure is large.

軸流ファンにおいて、翼端板8の高さ(H)は、翼端板8における前縁9側の端部81から高さ最大の部位P1まで次第に増加し、高さ最大の部位P1から翼端板8における後縁10側の端部82まで次第に減少している。翼端板8の高さHがこのように増減しているので、翼端板8を設けることによる気流の乱れを抑制することができる。   In the axial fan, the height (H) of the blade end plate 8 gradually increases from the end 81 on the leading edge 9 side of the blade end plate 8 to the maximum height portion P1, and from the maximum height portion P1 to the blade. The end plate 8 gradually decreases to the end 82 on the rear edge 10 side. Since the height H of the blade end plate 8 increases and decreases in this way, the turbulence of the airflow due to the provision of the blade end plate 8 can be suppressed.

[変形例]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。
[Modification]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various change, improvement, etc. are possible in the range which does not deviate from the meaning.

図10(A)は、実施形態に係る軸流ファン1の変形例1を示す概略図である。この変形例1では、ベルマウス3は、内径がほぼ一定の第1部分31(断面が直線状の部分)と、この部分31よりも吸い込み側(吸込領域X側)に設けられ、回転軸A方向において内径が変化する第2部分32(断面が曲線状の部分)とを有する。第2部分32は、第1部分31における吸い込み側の端部に接続されており、第1部分31に向かうにつれて内径が小さくなっている。図10(A)に示す変形例1では、ベルマウス3における吹き出し側(吹出領域Y側)の縁部が仕切板3Aに接続されているが、これに限られず、図4(A)に示す実施形態のようにベルマウス3における吸い込み側の縁部が仕切板3Aに接続されていてもよい。   FIG. 10A is a schematic diagram illustrating a first modification of the axial fan 1 according to the embodiment. In the first modified example, the bell mouth 3 is provided on the suction side (suction region X side) of the first portion 31 (a portion having a linear cross section) having a substantially constant inner diameter and on the rotation axis A. A second portion 32 (a portion having a curved cross section) whose inner diameter changes in the direction. The second portion 32 is connected to the end of the first portion 31 on the suction side, and the inner diameter becomes smaller toward the first portion 31. In the first modification shown in FIG. 10 (A), the edge of the bell mouth 3 on the blowing side (the blowing region Y side) is connected to the partition plate 3A. However, the present invention is not limited to this, and is shown in FIG. 4 (A). The suction side edge of the bell mouth 3 may be connected to the partition plate 3A as in the embodiment.

図10(A)に示す変形例1では、翼端板8は、外周端7における対向部分72から後縁10側の端部82まで延びている。翼端板8は、外周端7における吸込側部分71には設けられていない。変形例1において対向部分72は、外周端7のうち、第1部分31に対して径方向に対向する部分と、第2部分31に対して径方向に対向する部分とを含む。図10(A)に示す具体例では、翼端板8は、第1部分31にのみ設けられているが、これに限られず、第1部分31と第2部分32の両方に設けられていてもよい。   In Modification 1 shown in FIG. 10A, the blade end plate 8 extends from the facing portion 72 at the outer peripheral end 7 to the end 82 on the trailing edge 10 side. The blade end plate 8 is not provided in the suction side portion 71 at the outer peripheral end 7. In the first modification, the facing portion 72 includes a portion of the outer peripheral end 7 that faces the first portion 31 in the radial direction and a portion that faces the second portion 31 in the radial direction. In the specific example shown in FIG. 10A, the blade end plate 8 is provided only in the first portion 31, but is not limited thereto, and is provided in both the first portion 31 and the second portion 32. Also good.

図10(B)は、実施形態に係る軸流ファン1の変形例2を示す概略図である。図4(A)に示す実施形態では、翼端板8は、対向部分72の範囲とほぼ一致する範囲に設けられていたが、図10(B)に示す変形例2では、翼端板8は、対向部分72の一部(対向部分72の全範囲よりも小さい範囲)に設けられている。変形例2では、翼端板8における前縁9側の端部81は、ベルマウス3における前縁9側の端部よりも吹き出し側に設けられており、翼端板8における後縁10側の端部82は、径方向において後縁10とほぼ同じ位置に設けられている。   FIG. 10B is a schematic diagram illustrating a second modification of the axial fan 1 according to the embodiment. In the embodiment shown in FIG. 4A, the blade end plate 8 is provided in a range that substantially matches the range of the facing portion 72, but in the second modification shown in FIG. Is provided in a part of the facing portion 72 (a range smaller than the entire range of the facing portion 72). In the second modification, the end 81 on the leading edge 9 side of the wing end plate 8 is provided on the blowing side with respect to the end on the leading edge 9 side of the bell mouth 3, and the trailing edge 10 side of the wing end plate 8 is provided. The end portion 82 is provided at substantially the same position as the rear edge 10 in the radial direction.

図11(A)は、実施形態に係る軸流ファン1の変形例3を示す概略図であり、図11(B)は、実施形態に係る軸流ファン1の変形例4を示す概略図である。これらの変形例3及び変形例4では、軸流ファン1における各羽根6の外周端7は、対向部分72及びベルマウス3よりも空気の吹き出し側に位置する吹出側部分73をさらに含む。   FIG. 11A is a schematic diagram illustrating a third modification of the axial fan 1 according to the embodiment, and FIG. 11B is a schematic diagram illustrating a fourth modification of the axial fan 1 according to the embodiment. is there. In these modified examples 3 and 4, the outer peripheral end 7 of each blade 6 in the axial fan 1 further includes a blowout side portion 73 located on the air blowing side with respect to the facing portion 72 and the bell mouth 3.

図11(A)に示す変形例3では、翼端板8は、外周端7における対向部分72から後縁10側の端部82まで延びている。変形例3では、翼端板8は、対向部分72と吹出側部分73に設けられており、吸込側部分71には設けられていない。   In the third modification shown in FIG. 11A, the blade end plate 8 extends from the facing portion 72 at the outer peripheral end 7 to the end 82 on the trailing edge 10 side. In the third modification, the blade end plate 8 is provided in the facing portion 72 and the blowout side portion 73, and is not provided in the suction side portion 71.

図11(B)に示す変形例4では、翼端板8は、外周端7における吹出側部分73から後縁10側の端部82まで延びている。変形例4では、翼端板8は、吹出側部分73に設けられており、吸込側部分71と対向部分72には設けられていない。この変形例4では、圧力面12と負圧面13との差圧が大きくなりやすい後縁10側の吹出側部分73に局所的に翼端板8を設けているので、漏れ流れが生じるのを抑制しつつ、羽根6の重量増加を抑制することができる。   In Modification 4 shown in FIG. 11B, the blade end plate 8 extends from the blowing side portion 73 at the outer peripheral end 7 to the end portion 82 on the trailing edge 10 side. In the fourth modification, the blade end plate 8 is provided in the blowing side portion 73 and is not provided in the suction side portion 71 and the facing portion 72. In this modified example 4, since the blade end plate 8 is provided locally on the outlet side portion 73 on the trailing edge 10 side where the pressure difference between the pressure surface 12 and the negative pressure surface 13 tends to be large, leakage flow occurs. While suppressing, the weight increase of the blade | wing 6 can be suppressed.

前記実施形態では、軸流ファンが空気調和機の室外機90に用いられる場合を例示したが、これに限定されない。軸流ファンは、例えば空気調和機の室内機用のファンとして用いることもでき、また、換気扇などのファンとしても用いることができる。   In the said embodiment, although the case where an axial flow fan was used for the outdoor unit 90 of an air conditioner was illustrated, it is not limited to this. The axial fan can be used as a fan for an indoor unit of an air conditioner, for example, and can also be used as a fan such as a ventilation fan.

1 軸流ファン
2 羽根車
3 ベルマウス
5 ハブ
5a ハブの外周面
6 羽根
7 羽根の外周端
8 翼端板
9 羽根の前縁
10 羽根の後縁
11 羽根の内周端
12 羽根の圧力面
13 羽根の負圧面
71 外周端の吸込側部分
72 外周端の対向部分
73 外周端の吹出側部分
81 翼端板の前縁側の端部
82 翼端板の後縁側の端部
90 室外機
A 羽根車の回転軸
D 羽根車の回転方向
P1 翼端板における高さ最大の部位
X 吸込領域
Y 吹出領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Axial fan 2 Impeller 3 Bell mouth 5 Hub 5a Hub outer peripheral surface 6 Blade 7 Blade outer peripheral end 8 Blade end plate 9 Blade front edge 10 Blade rear edge 11 Blade inner peripheral end 12 Blade pressure surface 13 Blade suction surface 71 Suction side portion of outer peripheral end 72 Opposing portion of outer peripheral end 73 Outlet side portion of outer peripheral end 81 End portion on front edge side of blade end plate 82 End portion on rear edge side of blade end plate 90 Outdoor unit A Impeller Rotation axis D Impeller rotation direction P1 Maximum height of blade end plate X Suction area Y Blowout area

Claims (8)

複数の羽根(6)を有する羽根車(2)と、前記羽根車(2)を囲むベルマウス(3)とを備える軸流ファンであって、
各羽根(6)の外周端(7)は、前記ベルマウス(3)に対して径方向に対向する対向部分(72)と、前記対向部分(72)及び前記ベルマウス(3)よりも空気の吸い込み側に位置する吸込側部分(71)とを含み、
各羽根(6)は、前記外周端(7)における前記吸込側部分(71)以外の部分から空気の吹き出し側に突出する翼端板(8)を備え、前記翼端板(8)は、前記外周端(7)における前記吸込側部分(71)以外の部分から前記外周端(7)における後縁(10)側の端部(82)まで延びている軸流ファン。
An axial fan comprising an impeller (2) having a plurality of blades (6) and a bell mouth (3) surrounding the impeller (2),
The outer peripheral end (7) of each blade (6) is opposed to the bell mouth (3) in the radial direction (72), and more air than the facing portion (72) and the bell mouth (3). A suction side portion (71) located on the suction side of
Each blade (6) includes a blade end plate (8) protruding from the portion other than the suction side portion (71) in the outer peripheral end (7) to the air blowing side, and the blade end plate (8) An axial fan extending from a portion other than the suction side portion (71) in the outer peripheral end (7) to an end portion (82) on the rear edge (10) side in the outer peripheral end (7).
前記翼端板(8)は、前記対向部分(72)から前記後縁(10)側の端部(82)まで延びている、請求項1に記載の軸流ファン。   The axial fan according to claim 1, wherein the blade end plate (8) extends from the facing portion (72) to an end (82) on the trailing edge (10) side. 前記翼端板(8)は、前記対向部分(72)のみに設けられている、請求項2に記載の軸流ファン。   The axial fan according to claim 2, wherein the blade end plate (8) is provided only in the facing portion (72). 各羽根(6)の外周端(7)は、前記対向部分(72)及び前記ベルマウス(3)よりも空気の吹き出し側に位置する吹出側部分(73)をさらに含み、
前記翼端板(8)は、前記外周端(7)における前記吹出側部分(73)から前記後縁(10)側の端部(82)まで延びている、請求項1に記載の軸流ファン。
The outer peripheral end (7) of each blade (6) further includes a blowout side portion (73) located on the air blowout side of the opposed portion (72) and the bell mouth (3),
The axial flow according to claim 1, wherein the blade end plate (8) extends from the outlet side portion (73) at the outer peripheral end (7) to an end portion (82) on the rear edge (10) side. fan.
前記翼端板(8)における高さ最大の部位(P1)は、前記翼端板(8)における前縁(9)側の端部(81)よりも前記翼端板(8)における後縁(10)側の端部(82)に近い位置に設けられている、請求項1〜4の何れか1項に記載の軸流ファン。   The maximum height portion (P1) of the blade end plate (8) is the trailing edge of the blade end plate (8) rather than the end portion (81) on the front edge (9) side of the blade end plate (8). The axial flow fan according to any one of claims 1 to 4, wherein the axial fan is provided at a position close to an end (82) on the (10) side. 前記翼端板(8)の高さ(H)は、前記翼端板(8)における前記前縁(9)側の端部から前記高さ最大の部位(P1)まで次第に増加し、前記高さ最大の部位(P1)から前記翼端板(8)における前記後縁(10)側の端部(82)まで次第に減少している、請求項5に記載の軸流ファン。   The height (H) of the blade end plate (8) gradually increases from the end on the leading edge (9) side of the blade end plate (8) to the maximum height portion (P1), The axial fan according to claim 5, wherein the axial flow fan gradually decreases from a maximum portion (P1) to an end (82) on the trailing edge (10) side of the blade end plate (8). 前記翼端板(8)における前記前縁(9)側の端部(81)は、前記前縁(9)側に凸の曲面によって構成されている、請求項1〜6の何れか1項に記載の軸流ファン。   The end (81) on the front edge (9) side of the blade end plate (8) is configured by a curved surface convex toward the front edge (9). An axial fan described in 1. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の軸流ファンを備える空気調和機。   An air conditioner provided with the axial fan of any one of Claims 1-7.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020012462A (en) * 2018-07-09 2020-01-23 パナソニックIpマネジメント株式会社 Axial flow fan and outdoor unit for air conditioning device
CN111425451A (en) * 2020-01-17 2020-07-17 华中科技大学 Blade tip winglet for movable blade of diagonal flow fan

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