JP3791156B2 - Propeller fan - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空調室外機などに好適に用いられるプロペラファンに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図6は、従来例を説明するための説明図である。プロペラファン21は、例えば空調室外機内に配置され、熱交換器によって熱交換された空気室内の空気を外部へ吹出す。これによって上記空気室内は負圧になり、外気が熱交換器を通って空気室内に吸込まれる。このとき、外気との間で熱交換が行われる。
【0003】
プロペラファン21は、ファンロータ22を回転させて空気室内の空気を外部に吹出すが、外部の空気がファンロータ22の側部を通って空気室内に逆流しないようにするために、ファンロータ22の周囲に位置にファンガイド(「ベルマウス」と呼ばれることもある)23が配置されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ファンロータ22とファンガイド23との隙間は、逆流防止の観点からは0であることが理想ではあるが、現実的には不可能である。また、ファンロータ22及びファンガイド23の製造時の寸法誤差や、組立精度に起因した位置ずれ等を考慮し、両者の間には接触しないように一定の隙間Aを確保する必要がある。そのため、外部の空気が隙間を通って空気室内側へ逆流してしまうのをどうしも避けることができず、プロペラファン21の送風性能(単位時間当たりの送風量)を向上しようとしても自ずと限度がある。尚、本明細書において、「隙間」とはファンロータとファンガイドにおいて対向する2つの部位の間の空間を意味し、符号Aを付した場合は最も狭い「隙間」を指すものとする。また、「みかけの隙間」とは、ファンロータの最大外径とファンガイドの最小内径との差を意味するものとする。
【0005】
送風性能を向上するには、ファンロータ22の回転数を上げるか、隙間Aを小さくする必要がある。回転数を上げることは、容易に実行できるが、騒音の増大及び消費電力の増大を招くことになる。一方、上記隙間Aを小さくするためには、製造時の寸法誤差を小さくし、かつ組立精度を向上させる必要があるが、これらの対策では製造コストの上昇を招くと共に、組立て時の位置ずれの大きさを検査して調整する検査工程が複雑になり、組立作業に手間がかかる。
【0006】
この発明は上記従来の欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、簡単な構造で送風性能の向上及び低騒音化を図ることができるプロペラファンを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
そこで請求項1のプロペラファンは、ファンロータ2と、上記ファンロータ2の周囲に所定の隙間をあけて配置されると共に、吸込側空間と吹出側空間とを区画するファンガイド3とを備え、上記ファンロータ2の先端側外周部9aには凹部10を形成すると共に、当該外周部9aに対向する上記ファンガイド3の内周部3aには凸部11を形成し、さらに、上記凹部10及び凸部11は、上記外周部9aと内周部3aとが最も近接した位置に形成されており、これによりファンロータ2の先端側外周部9aとファンガイド3の内周部3aとの間の隙間Bに曲線部分を形成して見かけの隙間Bを小さくしたことを特徴としている。
【0008】
上記請求項1のプロペラファンでは、ファンロータ2の外周部9aとファンガイド3の内周部3aとの間の見かけの隙間Bが従来よりも小さくなり、また曲線部分が形成されたことによって、吹出側空間の空気が隙間を通って吸込側空間に逆流する際の流通抵抗が大きくなり、逆流する空気量が低減する。これによって、送風性能の向上及び低騒音化を図ることができる。また、凹部10及び凸部11は、上記外周部9aと内周部3aとが最も近接した位置に形成されているので、凹部10のくぼみ量及び凸部11の突出量が比較的小さくても流通抵抗が大きい効果的な曲線部分を形成することができ、また、くぼみ量及び突出量が小さくてもよいので、その実施が容易になる。さらに、凹部10は上記ファンロータ2の先端側外周部9aに形成され、上記凸部11は上記ファンガイド3の内周部3aに形成されているので、ファンガイド3を容易に製造できる。即ち、ファンガイド3は略円筒状の部品であって、詳しくは、ファンロータ2の外周部9aに最近接する部分3aの内径を最小径とし、この最小径部分3aから軸線方向に沿って両端部3b、3cまでは徐々に拡開している。従って、樹脂成形に際しては、この最小径部分3aにおいて金型を軸方向に分割構成し、成形後の抜型を軸方向両外側に向かって行うようにしている。そこでこの部分に凸部11を形成するようにすれば、金型の変更が容易であると共に、抜型も従来同様に行えるためである。もし仮にこの部分3aに凹部10を形成しようとすると、抜型方法を変更する等の対策が必要となる。
【0013】
請求項2のプロペラファンは、上記ファンガイド3は、複数個のガイド部分13、14を周方向に連結して構成されていることを特徴としている。
【0014】
上記請求項2のプロペラファンでは、ファンガイド3をファンロータ2の外周に沿って組付ける作業が行い易くなる。即ち、略円筒状に一体成型されたファンガイド3を組付けるときは、ファンガイド3をファンロータ2の先端側から嵌め込むことになるが、ファンガイド3とファンロータ2との間のみかけの隙間Bはかなり狭くなっているため、軸線方向に沿って垂直に嵌め込まなければならず、手間がかかる。これに対し、本発明では複数個のガイド部分13、14をファンロータ2の側方から接近させて相互に連結してファンガイド3を構成すればよいので、作業が容易である。
【0015】
また、一体成型されたファンガイド3の場合は、凹部10及び凸部11を大きく形成してみかけの隙間Bを0以下にすると、ファンロータ2の先端側から嵌め込むことができず、ファンガイド3を組付けることができなくなるが、複数個のガイド部分13、14で構成した場合は、みかけの隙間Bを0以下にしても組付けることができる。これによって、凹部10及び凸部11をより大きく形成して、より大きな曲線部分を形成することができ、流通抵抗もより大きくすることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
次にこの発明のプロペラファンの具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図1は、本発明の一実施の形態であるプロペラファン1の構成の一部を拡大して示す概略図であり、図2はプロペラファン1の設置例を示す概略図である。尚、図1は図2の符号Xで示す領域を拡大したものである。
【0017】
プロペラファン1は、ファンロータ2と、ファンロータ2の周囲に所定の隙間をあけて配置されるファンガイド3とを備える。ファンガイド3は、略円筒状に形成され、吸込側空間と吹出側空間とを区画する。このようなプロペラファン1は、例えば図2に示すように空調室外機4の内部に設置されている。
【0018】
空調室外機4の内部は、概ね、機械室5と空気室6とに区分されている。プロペラファン1は、空気室6を吸込側空間とし、外部を吹出側空間として設置されている。従って、プロペラファン1を駆動して空気室6内の空気を外部に吸出すことによって空気室6内が負圧になり、熱交換器7側に設けられた空気吸込口8から外気が吸込まれて熱交換が行われる。このとき、外部の空気がファンロータ2とファンガイド3との隙間を通って空気室6に逆流し、送風量の低下、即ち送風性能の低下を招いている。
【0019】
そこで本発明では、図1に示すように、ファンロータ2の先端側外周部である羽根9の外周部9aに凹部10を形成し、外周部9aに対向するファンガイド3の内周部3aに凸部11を形成している。図3は、凹部10及び凸部11付近の拡大図である。外周部9aと内周部3aは、ファンロータ2とファンガイド3とが最も近接する場所であり、その隙間A0は例えば6mmである。この値は、ファンロータ2とファンガイド3の製造時の寸法誤差及び組立精度に基づく位置ずれ等を吸収できるような値に選ばれている。一方、凹部10はその底部から外周部9aまでが滑らかな曲線状になるように形成され、幅W1は例えば5mm、深さH1は例えば2mmである。また、凸部11はその頂部から内周部3aまでが滑らかな曲線状であって、凹部10とほぼ同じ形になるように形成され、幅W2は幅W1と同じで、例えば5mmであり、高さH2は深さH1と同じで、例えば2mmである。このように、凸部11を凹部10に嵌め込んだとしたら隙間なく収まるような形状に形成することによって、凹部10と凸部11との間の隙間A1は上記隙間A0と同じであり、例えば6mmとなり、充分な隙間を確保することができる。また、みかけ上の隙間Bは、4mmとなり、隙間A0、A1よりも小さくなる。
【0020】
このように凹部10と凸部11を形成することによってファンロータ2とファンガイド3との見かけの隙間Bを従来よりも小さくして、曲線部分を形成することができるので、外部の空気が隙間A0、A1を通って空気室6に逆流する際の流通抵抗が大きくなり、逆流する空気量が低減する。これによって、送風性能の向上及び低騒音化を図ることができる。ここで、図3に示す形状の凹部10及び凸部11を形状したプロペラファン1と、従来のプロペラファン21とを比較すると、同一の送風量を実現した場合は、従来のプロペラファン21では音圧レベルが48dBであったものが、本発明のプロペラファン1では0.5dB低減された。また、同一の音圧レベルを実現した場合は、従来のプロペラファン21では送風量が36m3 /分であったものが、本発明のプロペラファン1では0.5m3 /分増加した。このように送風性能の向上及び低騒音化が図られていることが確認された。
【0021】
また、凹部10と凸部11は外周部9aと内周部3aとが最も近接する位置に形成したけれども、他の位置であってもよいことはもちろんである。但し、最も近接位置に形成した場合は、凹部10のくぼみ量(深さH1)及び凸部11の突出量(高さH2)を、他の位置に形成した場合と比べて小さくできるので、凹部10及び凸部11を容易に形成することができる。
【0022】
さらに、凹部10と凸部11の形成位置は逆であってもよい。即ち、ファンロータ2に凸部11を形成し、ファンガイド3に凹部10を形成しても、上述と同様の効果が得られる。但し、製造の容易さを考慮した場合は、ファンロータ2に凹部10を、ファンガイド3に凸部11を形成した方がよい。その理由は以下のとおりである。ファンガイド3は、図1及び図2に示すように、略円筒状の部品であって、詳しくは、ファンロータの外周部9aに最も近接する内周部3aの内径を最小径とし、この最小径部分3aから軸線方向に沿って両端部3b、3cまでは徐々に拡開している。従って、樹脂成形に際しては、この最小径部分3aにおいて金型を軸方向に分割構成し、成形後の抜型を軸方向両外側に向かって行うようにしている。そこでこの部分に凸部11を形成するようにすれば、金型の変更が容易であると共に、抜型も従来同様に行えるためである。もし仮にこの部分3aに凹部10を形成しようとすると、抜型方法を変更する等の対策が必要となる。このような理由から、凸部11をファンガイド3に形成する方が良い。
【0023】
図4は、本発明の他の実施の形態であるプロペラファン12の構成を示す正面図である。本実施の形態であるプロペラファン12は、上述のプロペラファン1と類似しており、同一の構成には同一の参照符号を付して詳しい説明は省略する。
【0024】
本実施の形態の特徴は、ファンガイド3を、複数個(ここでは2個)のガイド部分13、14を周方向に連結して構成したことである。これによって、ファンガイド3をファンロータ2の外周部に組付ける作業が容易になる。つまり、上述のプロペラファン1では、ファンガイド3は略円筒状に一体成型されているため、組付けるときは、ファンガイド3をファンロータ2の先端側から嵌め込むことになるが、みかけの隙間Bがかなり狭くなっているため、軸線方向に沿って垂直に嵌め込まなければならず、手間がかかる。これに対し、プロペラファン12では、2個のガイド部分13、14をファンロータ2の側方から接近させて相互に連結してファンガイド3を構成して組付ければよいので、作業が容易である。
【0025】
また、一体成型されたファンガイド3の場合は、凹部10及び凸部11を図5に示すように、凸部11の頂部が凹部10に嵌入するように形成してみかけの隙間Bを0以下にすると、ファンガイド3を組付けることができなくなるが、2個のガイド部分13、14で構成した場合は、みかけの隙間Bを0以下にしても組付けることができる。これによって、凹部10及び凸部11をより大きく形成して、より大きな曲線部分を形成することができ、流通抵抗もより大きくすることができる。従って、プロペラファン12の送風性能の向上及び低騒音化をさらに図ることができる。
【0026】
【発明の効果】
以上のように請求項1のプロペラファンによれば、凹部及び凸部を形成したことにより、空気が逆流する際の流通抵抗が大きくなり、逆流する空気量が低減するので、簡単な構造で送風性能の向上及び低騒音化を図ることができる。
【0027】
また上記プロペラファンによれば、流通抵抗が大きい効果的な曲線部分を容易に実施できるので、比較的低コストで送風性能の向上及び低騒音化を図ることができる。
【0028】
さらに上記プロペラファンによれば、凸部を有するファンガイドを容易に製造できるので、比較的低コストで送風性能の向上及び低騒音化を図ることができる。
【0029】
請求項2のプロペラファンによれば、ファンガイドのファンロータへの組付けを容易に行うことができると共に、より流通抵抗が大きい曲線部分を形成することができ、さらに送風性能の向上及び低騒音化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態であるプロペラファンの一部を拡大して示す概略図である。
【図2】上記プロペラファンの設置例を示す概略図である。
【図3】上記プロペラファンに形成された凹部及び凸部の形状を示す説明図である。
【図4】本発明の他の実施の形態を示す正面図である。
【図5】他の実施の形態の一部を拡大して示す概略図である。
【図6】従来例であるプロペラファンの一部を拡大して示す概略図である。
【符号の説明】
1 プロペラファン
2 ファンロータ
3 ファンガイド
3a 内周部
9a 外周部
10 凹部
11 凸部
12 プロペラファン
13 ガイド部分
14 ガイド部分
A 隙間
B みかけの隙間[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a propeller fan suitably used for an air conditioner outdoor unit or the like.
[0002]
[Prior art]
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a conventional example. The
[0003]
The
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The gap between the
[0005]
In order to improve the air blowing performance, it is necessary to increase the rotational speed of the
[0006]
The present invention has been made to solve the above-described conventional drawbacks, and an object of the present invention is to provide a propeller fan capable of improving air blowing performance and reducing noise with a simple structure.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
Accordingly, the propeller fan according to
[0008]
In the propeller fan according to the first aspect, the apparent gap B between the outer
[0013]
The propeller fan according to
[0014]
The propeller fan of the
[0015]
Further, in the case of the integrally formed
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, specific embodiments of the propeller fan of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an enlarged schematic view showing a part of the configuration of a
[0017]
The
[0018]
The interior of the air conditioning outdoor unit 4 is generally divided into a
[0019]
Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 1, a
[0020]
By forming the
[0021]
Moreover, although the recessed
[0022]
Furthermore, the formation positions of the
[0023]
FIG. 4 is a front view showing a configuration of a
[0024]
A feature of the present embodiment is that the
[0025]
In the case of the integrally formed
[0026]
【The invention's effect】
As described above, according to the propeller fan of the first aspect, since the concave portion and the convex portion are formed, the flow resistance when the air flows backward increases and the amount of air flowing backward decreases, so that the air flow can be made with a simple structure. The performance can be improved and the noise can be reduced.
[0027]
According to the propeller fan, since the effective curved portion large flow resistance can be easily implemented, it is possible to improve and noise of the blowing performance at a relatively low cost.
[0028]
Furthermore, according to the propeller fan, since the fan guide having a convex portion can be easily manufactured, can be improved and noise of the blowing performance at a relatively low cost.
[0029]
According to the propeller fan of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged schematic view showing a part of a propeller fan according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing an installation example of the propeller fan.
FIG. 3 is an explanatory view showing the shape of a concave portion and a convex portion formed in the propeller fan.
FIG. 4 is a front view showing another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an enlarged schematic view showing a part of another embodiment.
FIG. 6 is an enlarged schematic view showing a part of a conventional propeller fan.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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