JP3842899B2

JP3842899B2 - Propeller fan

Info

Publication number: JP3842899B2
Application number: JP16884698A
Authority: JP
Inventors: 義徳遠谷; 清小山; 友人小泉; 昌之庁; 毅樂間; 茂弥石垣
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1998-06-16
Filing date: 1998-06-16
Publication date: 2006-11-08
Anticipated expiration: 2018-06-16
Also published as: JP2000002193A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空調機の室外機などに組み込まれて送風用途に使用されるプロペラファンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のファンとしては、図１１に示したように複数の羽根１を円筒形のハブ２の外周面に取り付けたものが一般的である。このような形状のプロペラファンＰＦにおいては、主に羽根１の外周側後端部において送風作用が行われ、ハブ２寄りの内周部分では空気の流れがないか遅く殆ど送風作用は行われていない。
【０００３】
そして、送風作用が行われる羽根１の外周側後端部にプロペラファンＰＦが送風する空気の大半が集中するため、この部分での空気の流速が速く、空気が羽根１から離れるときの騒音が大きくなる。
【０００４】
また、送風作用が殆どない羽根１のハブ２寄りの内周部分では、外周側を高速で流れる空気の影響を受けて空気の流れが乱されており、さらにその一部が羽根１の取着部前端１Ａの近傍から圧力の低い空気の吸入側に逆流するなどして騒音を一層大きくしている。
【０００５】
このため、ハブに膨出部を設けたり、切り込みと補助翼とを設けるなどして騒音を減らすようにしたプロペラファンが、例えば実公平１−２１１９８号公報、特開平３−８８９９９号公報などに提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、実公平１−２１１９８号公報、特開平３−８８９９９号公報などに提案されたプロペラファンにおいても、騒音の充分な低減が達成されたとは云い難く、一層の騒音削減が求められていた。また、ハブに加工を施した上記従来のプロペラファンでは、構造が複雑になると云った問題点もあり、構造を複雑化させることなく、騒音を減らす必要があった。また、昨今の地球温暖化の問題から、上記課題の解決と同時に省エネルギー化、すなわち送風効率を向上させる必要があった。さらには、積み重ねて輸送する際に、荷崩れしない構造にする必要もあった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記従来技術の課題を解決するため、回転手段により回転駆動されるハブの周縁が円以外の回転対称の形状に形成され、隣接する突出端同士の間のハブの周縁に羽根が１枚づつ取着され、羽根の回転に対する後縁部がハブの前端より前方に突出して形成されたプロペラファンであって、ハブの中心部からハブの周縁に延設したリブの後端部から突起が形成された第１の構成のプロペラファンと、
【０００９】
前記第 1 の構成のプロペラファンにおいて、ハブの周縁が曲率の異なる円弧状曲線を連設して形成され、羽根が曲率の小さくて長いハブの周縁に取着された第２の構成のプロペラファンと、
【００１０】
前記第 1 または第２の構成のプロペラファンにおいて、羽根がハブの隣接する突出端同士の間の周縁の回転側に片寄せて取着された第３の構成のプロペラファンを提供するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図１０に基づいて説明する。なお、理解を容易にするため、これらの図においても前記図１１において説明した部分と同様の機能を有する部分には、同一の符号を付した。
【００１２】
本発明のプロペラファンＰＦは、例えばポリプロピレンやアクリルニトリル−スチレン共重合体などのプラスチックなどによって一体成形により形成される。羽根１が取着されるハブ２の周縁３は、曲率の小さい円弧状周縁４と、曲率の大きい円弧状周縁５とが交互に連設されて、三箇所に突出端２Ａが丸みを持った略三角形の回転対称の形状に形成されている。
【００１３】
羽根１は、ハブ２の隣接する突出端２Ａ・２Ａ同士の間の曲率が小さくて長い円弧状周縁４の部分に、ハブ２が回転する側に片寄せて取り付けられている。
【００１４】
そして、室外機１００の電動モータ２０の回転軸２１を差し込んで固定する取付穴６が形成されているハブ２の中心部から、曲率が小さくて長い、羽根１が取着されている円弧状周縁４に至るリブ７Ａと７Ｂとが配設され、各リブ７Ａの円弧状周縁４側の端部から、円柱状の突起８が後方に突出して設けられている。
【００１５】
また、リブ７Ａはハブ２が回転する側に位置する羽根１のハブ２への取着部前端１Ａに片寄せ、リブ７Ｂは取着部前端１Ａの反対側に位置する羽根１のハブ２への取着部後端１Ｂに片寄せ、且つ、羽根１の取着部前端１Ａとリブ７Ａの取着端部との間の寸法は、羽根１の取着部後端１Ｂとリブ７Ｂの取着端部との間の寸法より小さくなるように取り付けられている。
【００１６】
本発明のプロペラファンＰＦは上記のように構成されているので、図４に示したように前面側を上方に向けて揃えて重ねると、上に重ねるプロペラファンＰＦの多角形状に配設された複数の突起８の突出部分が下に位置するプロペラファンＰＦの周縁３に内接する作用と、翼後端部のハブ側の突出部が上に位置するプロペラファンＰＦの周縁３に外接する作用によって固定作用されるので、輸送時などにおいてもプロペラファンＰＦの荷崩れが起こり難くなる。なお、１０は搬送用のプロペラファン台であり、この台は広い底板を設けるようにすることもできる。
【００１７】
また、本発明のプロペラファンＰＦは上記のように構成されているので、電動モータ２０によって矢印方向に回転されたときには、ハブ２の突出端２Ａより回転する側に位置する部分では空気が圧縮されて高圧となり、その反対側は低圧となるので、図６に示すように羽根１の外周側を流れる空気の一部はハブ２寄りの内周側に流れる。
【００１８】
このため、羽根１の外周部からハブ２側に掛けて空気が平均化されて流れるようになり、外周部後端での空気の流速が低下し、これによって空気流が羽根１の外周部後端を離れるときの騒音発生が抑制される。
【００１９】
また、羽根１のハブ２寄りの内周部分にも一定の流速以上の空気の流れができており、且つ、羽根１が回転側の突出端２Ａに片寄せて取り付けられているので、空気の乱れた流れや、空気の吸入側への逆流もなくなり、これによってハブ２寄り内周部分での騒音の発生も防止される。
【００２０】
図７は、図５に示すような圧縮機２２、熱交換器２３、および図示しないベルマウス、パネルなどを備えた室外機１００に取り付けた状態のフロントパネル前方１ｍの位置で、本発明のプロペラファンＰＦと、ハブ２の周縁３を円筒形に形成した従来のプロペラファンＰＦとの騒音を測定して比較したものである。この比較図から判るように、本発明のプロペラファンＰＦによる騒音は、何れの風量においても従来のプロペラファンＰＦより１ｄＢ程度低くなっている。
【００２１】
また、騒音を比較した本発明のプロペラファンＰＦと従来のプロペラファンＰＦとのファンモータ消費電力比較を室外機１００に取り付けた状態で行い、測定結果を図８に示した。この比較図から判るように、本発明のプロペラファンＰＦによるファンモータ消費電力は、同風量の従来のプロペラファンＰＦの消費電力より、何れの風量においても少なくなっている。
【００２２】
これは、本発明のプロペラファンＰＦは、ハブ２の周縁３が略三角形の形に形成されて羽根１の面積が増加したことと、羽根１の外周部だけでなく、内周側でも有効な送風作用を行うために、低騒音化およびトータルの送風効率が向上したものである。
【００２３】
ところで、突起８は、リブ７Ａの円弧状周縁４側の端部に設けるようにしても良いし、リブ７Ａ付近のリブが形成されていない周縁３の内面に設けるようにすることもできる。
【００２４】
また、突起８は、外側の部分をテーパ状に先細に形成して、プロペラファンＰＦを重ね易くしても良い。
【００２５】
また、羽根１を取り付けるハブ２の周縁３の形状は、図９（ａ）に示したように突出端２Ａを尖らせた正三角形の状態に形成することもできる。また、図９（ｂ）に示したように、隣接する突出端２Ａ同士の間の周縁３、すなわち曲率の小さい円弧状周縁４が凹むようにハブ２を形成し、この部分に羽根１を取り付けるように構成することもできる。また、図９（ｃ）に示したように突出端２Ａと曲率の小さい円弧状周縁４との接続部が、片側では滑らかに接続し、他方では屈曲状態に接続するようにハブ２を形成しても良い。
【００２６】
さらに、図１０（ａ）〜図１０（ｄ）に示したように、突出端２Ａを４箇所に備えたハブ２を、突出端２Ａを３箇所に有する図９などに示した前記ハブ２と同様に、曲率の異なる円弧状周縁４と５とを接続して形成することもできる。
【００２７】
なお、ハブ２は周縁３の突出端２Ａを５箇所以上に形成し、隣接する突出端２Ａ同士の間の周縁３それぞれに羽根１を取り付けるようにすることもできるが、突出端２Ａの設置数が多いほど、突出端２Ａから回転側に位置する周縁３での空気を圧縮して高圧にする作用が乏しくなり、その反対側では低圧となる程度が小さくなって、騒音の低減効果、送風効率の向上効果が損なわれるので、突出端２Ａの数を増やし過ぎるのは好ましくない。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のプロペラファンによれば、輸送時における荷崩れ防止が図れる。また、使用時には騒音が減少し、送風効率が向上すると云った顕著な作用効果がある。
【００２９】
特に、請求項３のプロペラファンによれば、羽根のハブ寄り内周部分でも空気の吸込側への逆流が防止され、これにより騒音の一層の低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の一実施形態を示す説明図であり、（ａ）は前方から見た斜視図、（ｂ）は後方から見た斜視図である。
【図２】一実施形態の要部（ハブ）を真後ろから見た説明図である。
【図３】一実施形態の要部（突起の取り付け状態）を示す説明図である。
【図４】プロペラファンを重ねた状態を示す説明図である。
【図５】発明のプロペラファンを室外機に組み込んだ状態を示す説明図である。
【図６】空気の流れる状態を示す説明図である。
【図７】騒音を比較した説明図である。
【図８】ファンモータ消費電力を比較した説明図である。
【図９】真後ろから見たハブの形状を示した説明図である。
【図１０】真後ろから見たハブの形状を示した説明図である。
【図１１】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
１羽根
１Ａ取着部前端
１Ｂ取着部後端
２ハブ
２Ａ突出端
３周縁
４曲率の小さい円弧状周縁
５曲率の大きい円弧状周縁
６取付穴
７Ａ・７Ｂリブ
８突起
９空気の流線
１０プロペラファン台
２０電動モータ
２１回転軸
２２圧縮機
２３熱交換器
ＰＦプロペラファン
１００室外機[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a propeller fan that is incorporated in an outdoor unit of an air conditioner and used for air blowing.
[0002]
[Prior art]
As a fan of this type, a fan in which a plurality of blades 1 are attached to the outer peripheral surface of a cylindrical hub 2 as shown in FIG. In the propeller fan PF having such a shape, the air blowing action is performed mainly at the outer peripheral side rear end portion of the blade 1, and the air flow is not performed slowly or slowly at the inner peripheral portion near the hub 2. Absent.
[0003]
And since most of the air blown by the propeller fan PF concentrates on the outer peripheral side rear end portion of the blade 1 where the air blowing action is performed, the flow velocity of the air in this portion is fast, and noise when the air leaves the blade 1 is generated. growing.
[0004]
Further, in the inner peripheral portion of the blade 1 near the hub 2 where there is almost no air blowing action, the air flow is disturbed by the influence of air flowing at high speed on the outer peripheral side, and a part of the air flow is attached to the blade 1. Noise is further increased by, for example, backflow from the vicinity of the front end 1A to the low pressure air suction side.
[0005]
For this reason, a propeller fan that reduces noise by providing a bulging portion on the hub or by providing notches and auxiliary blades is disclosed in, for example, Japanese Utility Model Publication No. 1-2198, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-88999, etc. Proposed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, even with the propeller fan proposed in Japanese Utility Model Publication No. 1-2198, Japanese Patent Laid-Open No. 3-88999, etc., it is difficult to say that a sufficient reduction in noise has been achieved, and further noise reduction has been demanded. In addition, the above-described conventional propeller fan in which the hub is processed has a problem that the structure is complicated, and it is necessary to reduce noise without complicating the structure. In addition, due to the recent global warming problem, it has been necessary to save energy, that is, to improve the air blowing efficiency as well as to solve the above problems. Furthermore, it was necessary to have a structure that did not collapse when transported in layers.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems of the prior art, the peripheral edge of the hub rotated by the rotating means is formed in a rotationally symmetric shape other than a circle, and one blade is provided on the peripheral edge of the hub between adjacent protruding ends. A propeller fan that is attached one by one and whose rear edge against the rotation of the blades protrudes forward from the front end of the hub, and projects from the rear end of the rib extending from the center of the hub to the periphery of the hub A propeller fan of the first configuration formed with
[0009]
In the propeller fan having the first configuration, the peripheral edge of the hub is formed by continuously connecting arc-shaped curves having different curvatures, and the blade is attached to the peripheral edge of the long hub having a small curvature. When,
[0010]
In the propeller fan having the first or second configuration, the propeller fan having a third configuration in which the blades are attached to the rotation side of the peripheral edge between the adjacent projecting ends of the hub is attached. .
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In order to facilitate understanding, in these drawings, the same reference numerals are given to portions having the same functions as those described in FIG.
[0012]
The propeller fan PF of the present invention is formed by integral molding with, for example, plastic such as polypropylene or acrylonitrile-styrene copolymer. The peripheral edge 3 of the hub 2 to which the blades 1 are attached has an arcuate peripheral edge 4 having a small curvature and an arcuate peripheral edge 5 having a large curvature, and the protruding ends 2A are rounded at three locations. It is formed in a substantially triangular rotationally symmetric shape.
[0013]
The blade 1 is attached to a portion of the arcuate peripheral edge 4 with a small curvature between the adjacent projecting ends 2A and 2A of the hub 2 so as to be shifted toward the side where the hub 2 rotates.
[0014]
Then, from the central part of the hub 2 in which the mounting hole 6 for inserting and fixing the rotating shaft 21 of the electric motor 20 of the outdoor unit 100 is formed, the arc-shaped peripheral edge where the blade 1 is attached is small and long in curvature. 4, ribs 7A and 7B are provided, and cylindrical protrusions 8 are provided to project rearward from the end of each rib 7A on the arcuate peripheral edge 4 side.
[0015]
The rib 7A is shifted to the front end 1A of the attachment portion of the blade 1 located on the side where the hub 2 rotates, and the rib 7B is moved to the hub 2 of the blade 1 located on the opposite side of the attachment portion front end 1A. The size between the attachment end front end 1A of the blade 1 and the attachment end portion of the rib 7A is shifted to the attachment rear end 1B of the blade 1 and the attachment end portion of the rib 7A. It is attached so that it may become smaller than the dimension between the landing ends.
[0016]
Since the propeller fan PF of the present invention is configured as described above, the propeller fan PF is arranged in the polygonal shape of the propeller fan PF to be overlaid when the front side is aligned upward as shown in FIG. By the action in which the protruding portions of the plurality of protrusions 8 are inscribed in the peripheral edge 3 of the propeller fan PF located below and the action in which the protrusion on the hub side of the blade rear end is circumscribed by the peripheral edge 3 of the propeller fan PF located above. Since it is fixed, the propeller fan PF is unlikely to collapse even during transportation. In addition, 10 is a propeller fan base for conveyance, This base can also be made to provide a wide bottom plate.
[0017]
In addition, since the propeller fan PF of the present invention is configured as described above, when it is rotated in the direction of the arrow by the electric motor 20, air is compressed at a portion located on the side of the hub 2 that is rotated from the protruding end 2A. Therefore, a part of the air flowing on the outer peripheral side of the blade 1 flows on the inner peripheral side near the hub 2 as shown in FIG.
[0018]
For this reason, the air flows from the outer peripheral portion of the blade 1 to the hub 2 side in an averaged manner, and the flow velocity of the air at the rear end of the outer peripheral portion is reduced. Noise generation when leaving the edge is suppressed.
[0019]
In addition, since air flows at a certain flow velocity or more in the inner peripheral portion of the blade 1 near the hub 2 and the blade 1 is attached to the protruding end 2A on the rotation side, The turbulent flow and the backflow of air to the suction side are also eliminated, thereby preventing the generation of noise at the inner peripheral portion near the hub 2.
[0020]
FIG. 7 shows the propeller of the present invention at a position 1 m ahead of the front panel in a state where it is attached to the compressor 22, the heat exchanger 23, and the outdoor unit 100 including a bell mouth, a panel, etc. (not shown). The noise between the fan PF and the conventional propeller fan PF in which the peripheral edge 3 of the hub 2 is formed in a cylindrical shape is measured and compared. As can be seen from this comparison diagram, the noise generated by the propeller fan PF of the present invention is about 1 dB lower than the conventional propeller fan PF at any air volume.
[0021]
In addition, the fan motor power consumption comparison between the propeller fan PF of the present invention and the conventional propeller fan PF, in which noise was compared, was performed in the state where the outdoor unit 100 was attached, and the measurement results are shown in FIG. As can be seen from this comparison diagram, the power consumption of the fan motor by the propeller fan PF of the present invention is smaller than the power consumption of the conventional propeller fan PF having the same airflow at any airflow.
[0022]
This is because the propeller fan PF of the present invention is effective not only on the outer peripheral portion of the blade 1 but also on the inner peripheral side because the peripheral edge 3 of the hub 2 is formed in a substantially triangular shape and the area of the blade 1 is increased. In order to perform the air blowing action, noise reduction and total air blowing efficiency are improved.
[0023]
By the way, the protrusion 8 may be provided at the end of the rib 7A on the arcuate peripheral edge 4 side, or may be provided on the inner surface of the peripheral edge 3 where the rib in the vicinity of the rib 7A is not formed.
[0024]
Further, the protrusion 8 may be formed by tapering the outer portion so that the propeller fan PF can be easily stacked.
[0025]
Further, the shape of the peripheral edge 3 of the hub 2 to which the blades 1 are attached can be formed in a regular triangular shape with the protruding end 2A sharpened as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 9B, the hub 2 is formed so that the peripheral edge 3 between the adjacent protruding ends 2A, that is, the arc-shaped peripheral edge 4 having a small curvature is recessed, and the blade 1 is attached to this part. It can also be configured as follows. Further, as shown in FIG. 9C, the hub 2 is formed so that the connecting portion between the projecting end 2A and the arc-shaped peripheral edge 4 having a small curvature is smoothly connected on one side and connected in a bent state on the other side. May be.
[0026]
Further, as shown in FIGS. 10 (a) to 10 (d), the hub 2 provided with four protruding ends 2A and the hub 2 shown in FIG. Similarly, arcuate peripheral edges 4 and 5 having different curvatures may be connected to each other.
[0027]
The hub 2 may be formed with five or more protruding ends 2A of the peripheral edge 3 and the blades 1 may be attached to the peripheral edges 3 between the adjacent protruding ends 2A. The greater the amount, the less the action of compressing the air at the peripheral edge 3 located on the rotation side from the projecting end 2A to a high pressure, and the low pressure on the opposite side becomes smaller. Therefore, it is not preferable to increase the number of the projecting ends 2A too much.
[0028]
【The invention's effect】
As described above, according to the propeller fan of the present invention, it is possible to prevent cargo collapse during transportation. In addition, there is a remarkable effect that noise is reduced during use and air blowing efficiency is improved.
[0029]
In particular, according to the propeller fan of the third aspect , the backflow of air to the suction side is prevented even at the inner peripheral portion of the blade near the hub, thereby further reducing noise.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are explanatory views showing an embodiment of the invention, in which FIG. 1A is a perspective view seen from the front, and FIG. 1B is a perspective view seen from the rear;
FIG. 2 is an explanatory view of a main part (hub) according to an embodiment as viewed from directly behind.
FIG. 3 is an explanatory view showing a main part (attachment state of protrusions) of one embodiment.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state in which propeller fans are stacked.
FIG. 5 is an explanatory view showing a state in which the propeller fan of the invention is incorporated in an outdoor unit.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a state in which air flows.
FIG. 7 is an explanatory diagram comparing noise.
FIG. 8 is an explanatory diagram comparing fan motor power consumption.
FIG. 9 is an explanatory view showing the shape of the hub as seen from directly behind.
FIG. 10 is an explanatory view showing the shape of the hub as seen from directly behind.
FIG. 11 is an explanatory diagram of a conventional technique.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Blade | wing 1A Attachment part front end 1B Attachment part rear end 2 Hub 2A Projection end 3 Periphery 4 Arc-shaped periphery 5 with small curvature Arc-shaped periphery 6 with large curvature Mounting hole 7A, 7B Rib 8 Protrusion 9 Air flow line 10 Propeller Fan base 20 Electric motor 21 Rotating shaft 22 Compressor 23 Heat exchanger PF Propeller fan 100 Outdoor unit

Claims

The peripheral edge of the hub that is rotationally driven by the rotating means is formed in a rotationally symmetric shape other than a circle, and one blade is attached to the peripheral edge of the hub between adjacent projecting ends. Is a propeller fan formed to protrude forward from the front end of the hub, wherein a protrusion is formed from the rear end of a rib extending from the center of the hub to the periphery of the hub .

2. The propeller fan according to claim 1, wherein the peripheral edge of the hub is formed by connecting arc-shaped curves having different curvatures, and the blades are attached to the peripheral edge of the hub having a small curvature .

The propeller fan according to claim 1 or 2, wherein the blades are attached to a rotation side of a peripheral edge between adjacent projecting ends of the hub .