JP3137897B2 - 貫流ファン - Google Patents

貫流ファン

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JP3137897B2
JP3137897B2 JP08054663A JP5466396A JP3137897B2 JP 3137897 B2 JP3137897 B2 JP 3137897B2 JP 08054663 A JP08054663 A JP 08054663A JP 5466396 A JP5466396 A JP 5466396A JP 3137897 B2 JP3137897 B2 JP 3137897B2
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洋治 関根
隆 早乙女
照二 鈴木
裕二 小筆
荘一 小曽戸
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、貫流ファンに係
り、回転音2次および羽根保持板部における左右干渉音
を低減した、音質が良く、風量の多い貫流ファンに関す
るもので、ルームエアコン、除湿機、エアカーテン等に
利用される。
【0002】
【従来の技術】従来の貫流ファンとしては、例えば、図
7に示すような、実開昭61−144294号公報記載
のものが知られている。図7は、従来の貫流ファンの一
例を示す斜視図である。図7に示す貫流ファンは、多数
の羽根10の回転軸心からの半径が羽根の長手方向で変
化する構成のものであるが、羽根保持板11の左右の羽
根位置関係の構成が明確に開示されていなかった。
【0003】また、他の従来の貫流ファンとして、実公
平7−40718号公報記載のものが知られている。該
公報記載の貫流ファンは、羽根保持板間で羽根の外周側
端縁を長手方向の一端側に向かって徐々に内側に沈むよ
うに勾配を大にするものであるが、羽根保持板の左右に
おいて、羽根はファン軸(回転軸)の長手方向に一直線
に並ばないようにずらして設けられ、羽根位置が半径方
向に断層状に急激に変わるものであった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この種の貫流ファン
は、原理的に横長さに比例して風量が得られることか
ら、横長にするほどその特徴を生かすことができる。し
かし、横長にするには中間の羽根保持板を多く設けなけ
ればならない。羽根保持板部には本来流れがなく、流入
側では乱れを発生させ、流出側では後流渦を発生させ
る。しかるに、羽根保持板部の左右で羽根の位置および
形状が異なると、左右の風の流れ方が違うため、乱れた
渦を流れの強い方に巻き込んで助長するという干渉が生
じ笛吹き状の回転音2次(回転数×左と右の合計羽根数
の周波数音)を高め、同時に乱流音(一般には回転音2
次の周波数近辺から5000Hzの広い周波数帯域の音
であって、シャ シャ シャという感じの音を含む、以
下これを左右干渉音と呼ぶことにする)の発生により、
騒音のレベルを高め、半連続的な音も含めて生じること
から音質を低下させるという問題があった。
【0005】上記左右干渉音は、羽根保持板部の左右に
速度差があることにより羽根保持板部で乱れ、流入時に
は弱い方の流れが強い方の流れに誘引されて、送風方向
に対して傾斜することになり、流出時には弱い方の流れ
の羽根後流渦を含む流れが強い方の流れに巻き込まれて
乱れが大きくなることによるものである。また、騒音の
レベルは強い方の流れに大きく影響する。
【0006】また、羽根保持板部においては羽根保持板
が存在することの障害、あるいは左右の一方の羽根位置
外径が例えば小となることにより、羽根保持板を境に一
方の風量も少なくなるという問題があった。加えて、羽
根保持板間においても長手方向の一方に羽根位置外径が
変化すると、流出風量と方向が偏るという問題があっ
た。
【0007】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るためになされたもので、本発明の目的(課題)は、羽
根保持板部の左右の流れ干渉により助長される回転音2
次と、左右の流れ干渉により生じる左右干渉音(流体
音)を低減し、音質のよい低騒音貫流ファンを提供する
ことにある。また、加えて、羽根保持区間で生じる回転
音1次(回転数×回転方向羽根数)を低減して、上記回
転音2次の助長作用を少なくし、音質がよく、低騒音で
風量の多い貫流ファンを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る貫流ファンの最も基本的な構成は、回
転軸の長手方向に、適宜の間隔で配置した複数の羽根保
持板と、羽根保持板の外周寄り周方向に間隔をおいて設
けた多数の羽根とからなる貫流ファンにおいて、前記羽
根保持板の左右における前記多数の羽根の取付位置と羽
根形状をほぼ同一に合わせるとともに、羽根保持板間に
おける前記多数の羽根の外径側端の長手方向ラインに、
回転方向に前進する位相と後退する位相とを交互に位相
変化させる形状を形成したものである。すなわち、回転
方向の位相変化にあわせて、長手方向に垂直な断面にお
ける羽根位置外径が当該羽根の長手方向に大と小に位相
変化を形成したものである。
【0009】多数の羽根の外径側端の長手方向ラインに
おける位相変化の形状は、回転方向に前進後退前進ある
いは後退前進後退の順で一回または複数回形成されるも
のであり、また、回転方向の位相変化にあわせて、長手
方向に垂直な断面における羽根位置外径が羽根の長手方
向に大小大あるいは小大小の順で一回または複数回変化
させて形成したものである。さらに、位相変化を波状と
するに加え、回転軸の長手方向に定形化されない間隔で
形成され、回転方向および羽根位置外径の位相変化を羽
根断面の寸法形状あるいは位置の変化により構成したも
のである。
【0010】また、上記課題を解決するために、本発明
に係る貫流ファンのより具体的な構成は、回転軸の長手
方向に、適宜の間隔で配置した複数の羽根保持板と、羽
根保持板の外周寄り周方向に間隔をおいて設けた多数の
羽根とからなる貫流ファンにおいて、前記複数の羽根保
持板は、回転軸周りに多数の羽根用の溝を設けたもので
あり、全ての羽根保持板の多数の羽根の溝の位置と形状
をほぼ同一に合わせ、多数の羽根を溝に挿入して全数の
羽根保持板を貫通するごとき形態に配置し、その後、各
羽根保持板に前記多数の羽根を固定させて横長な籠状羽
根車として構成し、羽根保持板間における前記多数の羽
根の外径側端の長手方向ラインに、回転方向に前進する
位相と後退する位相とを交互に位相変化させる形状を形
成したものである。
【0011】さらに、回転方向の位相変化が波状であ
り、多数の羽根の長手方向ラインにおける位相変化の形
状は、回転方向に前進後退前進あるいは後退前進後退の
順で一回または複数回形成され、あわせて、長手方向に
垂直な断面における羽根位置外径が当該羽根の長手方向
に大小大あるいは小大小の位相変化に形成され、全ての
羽根保持板部における羽根の断面形状と羽根の取付位置
をほぼ同じにしたものである。
【0012】例えば、回転方向の位相変化または羽根位
置外径の位相変化の形態は、羽根の幅方向の内周側の一
端を基準に、長手方向に垂直な断面における弦長の大な
る部分で曲率半径を大にし、弦長の小なる部分では曲率
半径を小にして形成したもの、長手方向に垂直な断面に
おける断面形状をほぼ同一にし、弦と直角な方向に前後
させて形成したもの、羽根の幅方向の内周側の一端を基
準に他端の外周側を回転方向に前進または後退させて形
成したものなどがある。
【0013】また、例えば、羽根を、幅方向の一端を長
手方向に直線とし、他端を前記一端を基準に長手方向に
幅を変化させ、長手方向に垂直な断面は少なくとも一部
をまたは全部を円弧とし、各部所の断面が同一な断面ラ
インに重なるごとくするなどの寸法形状の変化で構成す
るものである。加えて、羽根断面の羽根車外周寄りの円
弧は、弦長が大なる部分ほどその断面円弧半径を大きく
して、風の流入、流出に適する羽根傾斜の向きを得たも
のである。また、羽根は金属材として半径方向から挿入
することにより製作も容易なものとなる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下本発明の各実施の形態を図1
ないし図6を参照して説明する。 〔実施の形態 1〕図1は、本発明の一実施の形態に係
る貫流ファンの要部形状を示す斜視図、図2は、図1の
要部のE−E矢視断面図である。図1において、1は駆
動軸を取り付けるボスである。2は、回転軸の長手方向
に適宜間隔で配置した羽根保持板であり、この羽根保持
板2は、金属製であって、回転軸の長手方向に、ボス寄
りでは短間隔に、中間寄りでは長間隔に複数枚配置した
ものである。
【0015】各々の羽根保持板2は、リング状のもの
で、回転軸周りの外周寄りに、外周側から周方向に多数
の羽根用の溝3を設けている。これらすべての羽根保持
板2の外径、および羽根用の溝3の位置と形状とは同一
に製作されている。貫流ファンのボス1側と他方端(図
示せず)とはリング状の内方穴を各々ボス部品、軸部品
によって閉鎖されている。なお、羽根保持板は、リング
状のものに限らず円板でも差し支えない。
【0016】4は、羽根用の溝3に挿入した金属製の多
数の羽根であって、羽根4は、羽根保持板2に半径方向
から挿入して羽根保持板2を貫通するごとき形態に構成
されて、その後羽根保持板2の外周をロ−ラで潰すこと
により固定される。このようにして、貫流ファンは横長
な籠状羽根車(以下単に羽根車という)に構成されて完
成する。
【0017】羽根4について、さらに詳細に図2を参照
して説明する。羽根4は、羽根車の内周側に位置する羽
根断面の下端4saは長手方向(軸方向)に直線状とな
っている。羽根保持板間すなわち羽根保持区間における
羽根断面の羽根車の外周側に位置する羽根の上端4a,
4bは、羽根の下端4saを基準に羽根断面の幅すなわ
ち弦長Ca,Cbを変化させる。そして、ボス1寄りの
間隔の狭い第一羽根保持区間L1においては、長手方向
に波状に大小大(弦長Ca,Cb,Ca)と変化させ、
次の間隔の広い第二羽根保持区間L2においては、長手
方向に波状に大小大小大(弦長Ca,Cb,Ca,C
b,Ca)と変化させて大小を2回繰り返す形状となっ
ている。
【0018】図1に示すように、羽根保持区間L1
2,L3・・・の始まりと終わりでは、羽根断面は大か
ら始まって大で終わる構成となっている。羽根4の大な
る弦長Caの部分(図1の断面A)と小なる弦長Cbの
部分(図1の断面B)との間隔、すなわち図1に示す間
隔l1,l2,l3・・・は定形化しない間隔となってい
る。
【0019】図2は、羽根4の長手方向に垂直な断面の
弦長の大なる部分A(弦長Ca)と小なる部分B(弦長
Cb、ハンチングで示す)の2個所を代表的に示したも
のである。回転軸の長手方向に垂直な断面における羽根
の位置する外径を、本明細書では羽根位置外径という。
一点鎖線Daは羽根位置外径の大なる部分の包絡線、一
点鎖線Dbは羽根位置外径の小なる部分の包絡線、一点
鎖線Dsは羽根位置内径の包絡線である。
【0020】羽根4の断面は少なくとも一部を円弧とす
るかまたは全部を円弧として、各部所の断面は長手方向
に見て同一な断面ラインに重なるごとく形成されてい
る。また、断面Bよりも弦長が大になって外方に出る部
分の断面Aの円弧半径Raは断面Bの円弧半径Rbより
も大きく形成されている。羽根保持板2に対応する部分
の各断面の寸法形状は全く同一(図1に示す本実施の形
態では断面A)になっている。
【0021】上記羽根4を用いた羽根車は横長であり、
羽根4を軸に平行に取り付けるだけで、上記羽根の羽根
保持区間における外径側端の長手方向ラインは、弦長の
大なる部分Aでは回転方向Nに前進する位置となり、弦
長の小なる部分Bでは回転方向Nに後退する位置とな
る。すなわち、前進後退前進あるいは後退前進後退の順
で一回または複数回の波状に位相変化する構成である。
また、回転方向Nの位相変化にあわせて、羽根位置外径
が、前進部では大(Da)、後退部では小(Db)とな
って、長手方向に大小大あるいは小大小の順で一回また
は複数回の波状に位相変化する構成の貫流ファンとなつ
ている。
【0022】上記のごとく構成した貫流ファンは、羽根
保持板2に羽根4を貫通するごとき形態にしてあるの
で、羽根保持板2の左右では羽根位置が回転方向Nおよ
び半径方向にほぼ一致した位置となり、形状もほぼ一致
したものとなっている。したがって、流入時および流出
時の左右の風の流れ方が同じになつて、羽根保持板2部
による乱れの発生が少なくなり、また、流れの干渉が少
なくなって回転音2次および左右干渉音を低減できる。
【0023】また、羽根保持板2を境とした左右で同一
の風量が得られることになり、加えて、羽根保持区間L
1,L2,L3・・・においては、両端が同一弦長で、回
転方向に同一位相で、羽根位置外径も同一であることに
より、一端側に偏ることが少なく、貫流ファン全長とし
ても本来の軸に垂直な方向に効率良く送風することがで
き、風量を増加できる。
【0024】さらに、羽根保持板2寄りの弦長が大きく
て羽根位置外径の大なる部分(弦長Ca、羽根位置外径
Da)においては、羽根の取付角θa(回転中心Oから
外周側端を結ぶ直線と弦の両端を結ぶ直線のなす角度)
が大となる。そこで、隣接羽根との間に形成される羽根
間通路幅が狭くなって流入量を抑制でき能力が抑制され
る。また、弦長が小さくて羽根位置外径の小なる部分に
おいては、羽根の取付角θbが小となる。そこで、羽根
間通路幅が広くなって流入量が増し能力が高められるこ
とになる。
【0025】また、羽根断面の円弧は弦長の大なる部分
ほどその断面円弧半径Raを大きくして、弦長が大きい
部分の外周角βa(回転中心か外周側端を結ぶ直線の接
線と外周側端における羽根円弧の接線とのなす角度)か
ら弦長が小さい部分の外周角βbに至り周速度が小にな
るのに合わせて次第に大きくしている。したがって、羽
根に対する風の流入,流出の仕方を貫流ファン全長に亘
ってほぼ均一化することができる。
【0026】ここで、羽根保持板2が存在することの障
害によるこれまでの羽根保持板近辺の風量減少は、弦長
Caの増加あるいは羽根断面の羽根車外周寄りの円弧半
径Rbが大きめになることによる外周角βaの増加の調
整により改善できる。上記のように、貫流ファン全長に
亘って送風作用を均一化させるように改善することによ
って、回転音2次および左右干渉音を効果的に低減でき
るばかりか、音質を良好にし、騒音レベルの低減あるい
は風量の増加を図ることができる。
【0027】回転音1次に関しては、羽根4の羽根車の
外周側に位置する上端を、内周側の他端4saを基準に
して、長手方向に大小大あるいは小大小の順で一回また
は複数回変化させているので、外周側に位置する羽根の
上端4aと4bとを結ぶ長手方向に見えるラインは、回
転軸に対して波状に傾斜を形成することになり、同一羽
根上において、回転方向Nに対して前進後退前進あるい
は後退前進後退の順で一回または複数回の位相変化を形
成し、羽根4に風が流入通過する場合の圧力を時間的お
よび場所的に分散させて、画一的な圧力変動を少なくす
ることができ、騒音を低減することができる。
【0028】本実施の形態では、羽根4について、各部
位の断面は長手方向に見て同一な断面ラインに重なるご
とくして製作し、軸に平行に取り付けるのみで位相変化
を大きく得て圧力変動を分散し、回転音1次を効果的に
低減できる。この場合、弦長が大になって外方に出る部
分の断面Aの円弧半径Raは断面Bの円弧半径Rbより
も大きくしてあるが、この外方に出る部分については直
線状であっても前記位相変化を得ることができる。ま
た、羽根4の断面の他の部分の一部が直線であっても本
発明の主旨から外れることはない。
【0029】また、上記のように羽根4を製作すること
により、羽根保持区間L1,L2,L3・・・における羽
根位置外径が弦長の大小変化にに伴って長手方向に大小
大の順で波状に一回または複数回変化することになる。
すなわち、半径方向にも位相がずれることになるので、
羽根間寸法および風の取り込み位置、放出位置が長手方
向に少しづつ異なることになり、回転方向に前後する位
相変化と同様な作用となつて、回転音1次を低減する効
果を高めることができる。
【0030】さらに、羽根保持区間において、相のずれ
た流れの作用が無理なく行われることになるので、羽根
保持部近辺の圧力変動を助長する作用が少なくなる。よ
って、羽根保持部の回転音2次および左右干渉音の低減
作用がスム−ズに行われることにもなる。さらにまた、
回転方向および半径方向の位相ずれを、長手方向に定形
化しない間隔l1,l2,l3・・・で形成したことによ
り、そのずれの勾配も少しづつ異なることから、流れ方
および乱れの一様性を崩す作用を、無理なく一層促進
し、長手方向の共鳴も生じにくくして回転音1次の低減
効果を向上できる。
【0031】また、回転音1次の低減としては、上記羽
根車構造に加えて、羽根全体を軸方向に対して傾斜させ
る、あるいは羽根の回転方向の配置を不等間隔にするこ
とにより、低減効果を向上できる。
【0032】羽根の製作に関しては、各羽根保持板2に
関しては羽根用溝3の位置と形状は同じであるので、同
一の型が使用できる。また、羽根4に関しても各部位の
断面は長手方向に見て同一な断面ラインに重なるごとく
してあるので、断面形状が長手方向に同じ型が使用でき
る利点がある。特に、これを金属材としてプレス加工等
で製作することは容易であり、薄板も使用でき、温度変
化に強い貫流ファンを得ることができる。
【0033】また、強度に関しても、羽根4を弦長の大
なる部分で保持しているので堅固となり、ねじり強度も
大きい羽根車となる。積み重ね時には羽根保持板2が支
えとなって変形を防止できる。弦長の変化の順序を小大
小として、羽根4を弦長の小(Cb)なる部分で保持し
た場合には羽根保持板2の径を小にでき材料を少なくで
きるというその実施形態特有の効果がある。
【0034】なお、羽根4および羽根保持板2は樹脂製
であってもよい。また、製作上に難点があるが、樹脂製
で羽根4と羽根保持板2を周方向に部分的に一体として
これを結合して羽根車を構成しても騒音の改善効果は得
られる。また、前記実施の形態においては、羽根4の羽
根車内周側端は直線状となっているが、長手方向に羽根
位置内径Dsが変化してもよく、例えば、金属加工で製
作する場合には羽根車外周側の変化に合わせることによ
り、回転音1次の低減効果の向上と生産上の板取り向上
とを有効に行うことができる。
【0035】図3ないし図6は、他の実施の形態であっ
て、羽根について、長手方向から見た断面を同一ライン
に重ねない形態のものである。すなわち、長手方向に沿
って、その垂直断面の羽根の寸法形状あるいは位置を変
化させて、上端を回転方向に前進するものと後退するも
のとを形成したものである。
【0036】〔実施の形態 2〕図3は、本発明の他の
実施の形態に係る貫流ファンの羽根の要部断面図であ
る。図中、図2と同一符号のものは同等部分を示してい
る。図3は、第二の実施の形態を示すもので、回転方向
の位相変化または羽根位置外径の位相変化が、羽根の幅
方向の内周側の一端を基準に、長手方向に、弦長の大な
る部分で曲率半径を大にし、弦長の小なる部分では曲率
半径を小にして形成したものである。
【0037】図3に示す形態は、羽根5の下端5sを変
えないで、羽根の弦長を、羽根位置外径の大なる部分で
は羽根位置外径の小なる部分よりも大なる弦長Caにす
るとともに、曲率半径Raを大にし、取付角θaを大に
して羽根の前傾度を強めることにより、羽根位置外径の
大きい分外周角βaを外周角βbより小さくしたもので
ある。すなわち、Ca>Cb、βa<βb、Ra>R
b、θa>θbとなっている。
【0038】これにより、同一羽根上において、回転方
向と羽根位置外径の位相変化を構成できることになり、
騒音、風量の性能に関して図2に示した第一の実施の形
態と同様な作用効果を得ることができる。特に、本実施
の形態においては、羽根位置外径の大なる部分(Da)
において羽根5aの傾斜が大きいので隣接する羽根との
間の羽根間寸法が小さくなり、長手方向に、羽根間寸法
の変化が得られ、同時に、上記位相変化が大きく得ら
れ、回転音1次を低減できる効果を大きくすることがで
きる。
【0039】〔実施の形態 3〕図4は、本発明のさら
に他の実施の形態に係る貫流ファンの羽根の要部断面図
である。図中、図2と同一符号のものは同等部分を示し
ている。図4は、第三の実施の形態を示すものであっ
て、回転方向の位相変化または羽根位置外径の位相変化
が、長手方向に、断面形状をほぼ同一にし、弦と直角な
方向に前後させて形成したものである。
【0040】図4に示す形態は、羽根6の弦長Ca,C
bと曲率半径Ra,Rbとをともに同じにして、弦と直
角な方向に平行に前後させることにより、羽根位置外径
側と羽根位置内径側に、同一羽根上において、回転方向
に前進するものと後退するものとの位相変化を構成した
ものである。すなわち、Ca=Cb、βa<βb、Ra
=Rb、θa>θbとなっている。
【0041】これにより、騒音、風量の性能に関して第
一の実施の形態と同様な効果を得ることができる。特
に、本実施の形態においては、羽根の断面形状が同じで
あって、位置が平行に前後するのみであるので、設計製
作が容易であるという利点がある。なお、図4におい
て、回転方向に前進する位置6bの羽根外周角βbは大
になって羽根位置外径Dbの小になる分の性能をカバ−
できて、送風能力を長さ方向に均一にすることができ
る。
【0042】〔実施の形態 4〕図5は、本発明のさら
に他の実施の形態に係る貫流ファンの羽根の要部断面図
である。図中、図2と同一符号のものは同等部分を示し
ている。図5は、第四の実施の形態を示すものであっ
て、回転方向の位相変化または羽根位置外径の位相変化
が、羽根の幅方向の内周側の一端を基準に他端の外周側
を回転方向に前進または後退させて形成しており、回転
方向に前進する断面では曲率半径を大にし、後退する断
面では曲率半径を小にして形成したものである。
【0043】図5に示す形態は、羽根7の弦長をほぼ同
じにして、下端7saを基準に上端を、回転方向に前進
する7bと後退する7aとし、前進する側の曲率半径R
bを大きくすることにより外周角βbとβaを同じにし
たものであり、同一羽根において、外径側端に回転方向
と羽根位置外径の位相変化を構成したものである。すな
わち、Ca≒Cb、βa=βb、Ra<Rb、θa<θ
bとなっている。
【0044】これにより、騒音、風量の性能に関して
は、図2に示した第一の実施の形態と同様な作用効果を
得ることができ、設計製作も図4の実施例と同様に容易
であるという利点がある。なお、外径側端の位相変化は
図4の実施の形態よりも大きく得られる。
【0045】〔実施の形態 5〕図6は、本発明のさら
に他の実施の形態に係る貫流ファンの羽根の要部断面図
である。図中、図2と同一符号のものは同等部分を示し
ている。図6は、第五の実施の形態を示すものであっ
て、羽根8の弦長Ca,Cb、曲率半径Ra,Rbを同
じにして、回転角αの位相変化をなすようにして、羽根
位置外径側と羽根位置内径側に、同一羽根上に回転方向
に前後する位相変化を構成したものである。すなわち、
Ca=Cb、βa=βb、Ra=Rb、θa=θbとな
っている。
【0046】これにより、騒音、風量の性能に関して図
2に示した第一の実施の形態と同様な作用効果を得るこ
とができる。特に、本実施の形態では、弦の上端(羽根
の上端)8a,8b、下端8sa,8sbが同じ回転線
上にあり、外周角βbとβaが同じであるので風の流入
流出をスム−ズにし、送風能力が高く得られる利点があ
る。
【0047】なお、上記各実施の形態において、羽根断
面の弦長の大小大あるいは小大小の順の変化が必ずしも
サインカ−ブのような立派なものでなくてもよく、羽根
保持板部で同一位置、形状であれば、鋸歯状または階段
状部に近く見えるものであってもよい。しかし、この場
合には、羽根保持区間内における変化は、その勾配がお
よそ45°以下に設定するのがよい。本発明では、これ
らを含めて波状と称している。
【0048】上記各実施の形態によれば、羽根保持板2
の左右で羽根4の位置、形状を変えることなく、同一に
して左右の流れの干渉を少なくするので、回転音2次お
よび左右干渉音を低減でき、音質のよい低騒音貫流ファ
ンを提供することができる。また同時に、羽根保持区間
において、各羽根は回転方向に、あるいは半径方向に位
相が変化しているので、羽根保持板部の流れを阻害する
ことなく、回転音1次も低減でき、上記回転音2次の助
長作用を少なくでき、音質がよく、低騒音で、風量の多
い低騒音貫流ファンを提供することができる。
【0049】また、羽根に、回転方向に前進するのと後
退する形態の位相変化を構成し、これを無理のない長手
方向に波状の変化とし、これが同時に半径方向にも位相
変化を構成し、また、長手方向に定形化しない間隔にす
ることにより、一層上記効果の高い貫流ファンを提供す
ることができる。また、羽根保持板2の左右で羽根4の
位置、形状を合わせ、同一羽根上で、回転方向および羽
根位置外径に位相変化を有せしめる構成は、金属加工で
の製作が特に容易である。
【0050】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、羽根保持板部の左右の流れ干渉により助長される
回転音2次と、左右の流れ干渉により生じる左右干渉音
(流体音)を低減し、音質のよい低騒音貫流ファンを提
供することができる。また、加えて、羽根保持区間で生
じる回転音1次を低減して、上記回転音2次の助長作用
を少なくし、音質がよく、低騒音で風量の多い貫流ファ
ンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る貫流ファンの要部
形状を示す斜視図である。
【図2】図1の要部のE−E矢視断面図である。
【図3】本発明の他の実施の形態に係る貫流ファンの羽
根の要部断面図である。
【図4】本発明のさらに他の実施の形態に係る貫流ファ
ンの羽根の要部断面図である。
【図5】本発明のさらに他の実施の形態に係る貫流ファ
ンの羽根の要部断面図である。
【図6】本発明のさらに他の実施の形態に係る貫流ファ
ンの羽根の要部断面図である。
【図7】従来の貫流ファンの一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
1…ボス、2…羽根保持板、3…溝、4…羽根、4a,
4b…羽根の上端、Ca,Cb…弦長、Ra,Rb…円
弧半径、θa,θb…取付角、βa,βb…外周角、L
1,L2,L3…羽根保持区間、l1、l2、l3…間隔、D
a,Db…羽根位置外径、Ds…羽根位置内径、N…回
転方向、O…回転中心。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 照二 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地 株式会社日立製作所冷熱事業部栃木本 部内 (72)発明者 小筆 裕二 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地 株式会社日立製作所冷熱事業部栃木本 部内 (72)発明者 小曽戸 荘一 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地 株式会社日立製作所冷熱事業部栃木本 部内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F04D 17/04 F04D 29/30

Claims (18)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転軸の長手方向に、適宜の間隔で配置
    した複数の羽根保持板と、羽根保持板の外周寄り周方向
    に間隔をおいて設けた多数の羽根とからなる貫流ファン
    において、 前記羽根保持板の左右における前記多数の羽根の取付位
    置と羽根形状をほぼ同一に合わせるとともに、 羽根保持板間における前記多数の羽根の外径側端の長手
    方向ラインに、回転方向に前進する位相と後退する位相
    とを交互に位相変化させる形状を形成したことを特徴と
    する貫流ファン。
  2. 【請求項2】 回転方向の位相変化にあわせて、長手方
    向に垂直な断面における羽根位置外径が当該羽根の長手
    方向に大と小に位相変化を形成したことを特徴とする請
    求項1記載の貫流ファン。
  3. 【請求項3】 多数の羽根の外径側端の長手方向ライン
    における位相変化の形状は、回転方向に前進後退前進あ
    るいは後退前進後退の順で一回または複数回形成したも
    のであることを特徴とする請求項1記載の貫流ファン。
  4. 【請求項4】 回転方向の位相変化または羽根位置外径
    の位相変化が、波状であることを特徴とする請求項1ま
    たは2記載のもののいずれかの貫流ファン。
  5. 【請求項5】 回転方向の位相変化または羽根位置外径
    の位相変化が、羽根車の回転軸の長手方向に定形化され
    ない間隔で形成されることを特徴とする請求項1または
    2記載のもののいずれかの貫流ファン。
  6. 【請求項6】 回転方向の位相変化または羽根位置外径
    の位相変化が、羽根の長手方向に沿って、その垂直断面
    の寸法形状あるいは位置の変化により行われたことを特
    徴とする請求項1または2記載のもののいずれかの貫流
    ファン。
  7. 【請求項7】 回転方向の位相変化または羽根位置外径
    の位相変化が、羽根の弦長あるいは羽根素材幅がほぼ同
    一のもので、長手方向に沿って、その垂直断面に位置変
    化させて形成されたことを特徴とする請求項1または2
    記載のもののいずれかの貫流ファン。
  8. 【請求項8】 回転方向の位相変化または羽根位置外径
    の位相変化が、羽根の弦長変化により行われたことを特
    徴とする請求項1または2記載のもののいずれかの貫流
    ファン。
  9. 【請求項9】 回転方向の位相変化または羽根位置外径
    の位相変化が、羽根の弦長を、内周側に位置する直線状
    の他端を基準に長手方向に大小大あるいは小大小の順で
    一回または複数回変化させて形成したものであることを
    特徴とする請求項1または2記載のもののいずれかの貫
    流ファン。
  10. 【請求項10】 回転軸の長手方向に、適宜の間隔で配
    置した複数の羽根保持板と、羽根保持板の外周寄り周方
    向に間隔をおいて設けた多数の羽根とからなる貫流ファ
    ンにおいて、 前記複数の羽根保持板は、回転軸周りに多数の羽根用の
    溝を設けたものであり、全ての羽根保持板の多数の羽根
    の溝の位置と形状をほぼ同一に合わせ、多数の羽根を溝
    に挿入して全数の羽根保持板を貫通するごとき形態に配
    置し、その後、各羽根保持板に前記多数の羽根を固定さ
    せて横長な籠状羽根車として構成し、 羽根保持板間における前記多数の羽根の外径側端の長手
    方向ラインに、回転方向に前進する位相と後退する位相
    とを交互に位相変化させる形状を形成したことを特徴と
    する貫流ファン。
  11. 【請求項11】 回転方向の位相変化が波状であり、多
    数の羽根の長手方向ラインにおける位相変化の形状は、
    回転方向に前進後退前進あるいは後退前進後退の順で一
    回または複数回形成され、あわせて、長手方向に垂直な
    断面における羽根位置外径が当該羽根の長手方向に大小
    大あるいは小大小の位相変化に形成され、全ての羽根保
    持板部における羽根の断面形状と羽根の取付位置をほぼ
    同じにしたことを特徴とする請求項10記載の貫流ファ
    ン。
  12. 【請求項12】 回転方向の位相変化または羽根位置外
    径の位相変化が、羽根の長手方向に沿って、その垂直断
    面の寸法形状あるいは位置の変化により行われたことを
    特徴とする請求項10または11記載のもののいずれか
    の貫流ファン。
  13. 【請求項13】 回転方向の位相変化または羽根位置外
    径の位相変化が、羽根の幅方向の内周側の一端を基準
    に、長手方向に垂直な断面における弦長の大なる部分で
    曲率半径を大にし、弦長の小なる部分では曲率半径を小
    にして形成したものであることを特徴とする請求項10
    または11記載のもののいずれかの貫流ファン。
  14. 【請求項14】 回転方向の位相変化または羽根位置外
    径の位相変化が、長手方向に垂直な断面における断面形
    状をほぼ同一にし、弦と直角な方向に前後させて形成し
    たものであることを特徴とする請求項10または11記
    載のもののいずれかの貫流ファン。
  15. 【請求項15】 回転方向の位相変化または羽根位置外
    径の位相変化が、羽根の幅方向の内周側の一端を基準に
    他端の外周側を回転方向に前進または後退させて形成し
    たものであることを特徴とする請求項10または11記
    載のもののいずれかの貫流ファン。
  16. 【請求項16】 回転方向に前進する断面では曲率半径
    を大にし、後退する断面では曲率半径を小にして形成し
    たことを特徴とする請求項15記載の貫流ファン。
  17. 【請求項17】 羽根を金属材とし、該羽根の幅方向の
    一端を長手方向に直線とし、他端を前記一端を基準に長
    手方向に幅を変化させ、長手方向に垂直な断面は少なく
    とも一部または全部を円弧とし、各部所の断面が同一な
    断面ラインに重なるごとく形成したことを特徴とする請
    求項1、請求項10または11記載のもののいずれかの
    貫流ファン。
  18. 【請求項18】 羽根の幅方向の一端を長手方向に直線
    とし、他端を前記一端を基準に長手方向に幅を変化さ
    せ、長手方向に垂直な断面は少なくとも一部または全部
    を円弧とし、各部所の断面が同一な断面ラインに重なる
    ごとく形成し、羽根断面の羽根車外周寄りの円弧は弦長
    が大なる部分ほどその断面円弧半径を大きく形成したこ
    とを特徴とする請求項17記載の貫流ファン。
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