JP4993792B2 - ファン、成型用金型および流体送り装置 - Google Patents
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Description
また、凹部は、正圧面に形成される。このような構成により、負圧面と比較して、正圧面では翼面上を通過する流体流れに対して大きい圧力が作用する。このため、正圧面に凹部が形成されているにもかかわらず、流体を翼面に沿って安定して流すことができる。
また、凹部は、凹部が形成された位置の羽根部の厚みが、内縁部と外縁部との間の羽根部の厚みの平均値以上となるように形成される。このような構成により、凹部が形成された位置の羽根部の厚みが小さくなりすぎることを防ぎ、羽根部の強度を確保することができる。
また、複数の凹部が、内縁部と外縁部とを結ぶ方向において並んで形成される。このような構成により、翼面から凹む各凹部の断面積を小さくして翼面上の流体流れを安定化させつつ、ファン重量を大幅に低減させることができる。
また、凹部は、ファンの回転軸方向における羽根部の一方端から他方端にまで延びて形成される。このような構成により、翼面から凹む凹部の断面積を小さくして翼面上の流体流れを安定化させつつ、ファン重量を大幅に低減させることができる。
また、ファンの回転軸に直交する平面により切断された場合に、羽根部の断面積は、一方端から他方端に向かうほど大きくなる。凹部は、翼面から凹む凹部の断面積が一方端側よりも他方端側で大きくなるように形成される。このような構成により、羽根部の強度を確保しつつ、ファン重量を大幅に低減させることができる。
このように構成されたファンによれば、流体が、隣り合う羽根部間において肉厚部が配置された内縁部および外縁部のいずれか一方からその他方に向けて流れる時に、流体流れの圧力が回復するため、良好な静圧特性を得ることができる。一方、肉厚部が配置された内縁部および外縁部のいずれか一方に近い位置に凹部を形成することにより、羽根部の強度を確保しつつ、ファン重量を低減させることができる。この際、凹部に流体流れの渦(2次流れ)が生成されることによって、翼面上を通過する流体流れ(主流)は、凹部に生じた渦の外側に沿って流れる。このため、羽根部に凹部が形成されるにもかかわらず、流体を翼面に沿って安定して流すことができる。結果、高い送風能力が実現されるファンを得ることができる。
また、凹部は、正圧面に形成される。このような構成により、負圧面と比較して、正圧面では翼面上を通過する流体流れに対して大きい圧力が作用する。このため、正圧面に凹部が形成されているにもかかわらず、流体を翼面に沿って安定して流すことができる。
また、凹部は、凹部が形成された位置の羽根部の厚みが、内縁部と外縁部との間の羽根部の厚みの平均値以上となるように形成される。このような構成により、凹部が形成された位置の羽根部の厚みが小さくなりすぎることを防ぎ、羽根部の強度を確保することができる。
また、複数の凹部が、内縁部と外縁部とを結ぶ方向において並んで形成される。このような構成により、翼面から凹む各凹部の断面積を小さくして翼面上の流体流れを安定化させつつ、ファン重量を大幅に低減させることができる。
また、追加の凹部を形成することにより、ファン重量をさらに低減させることができる。この際、追加の凹部に流体流れの渦が生成されることによって、流体を負圧面に沿って円滑に流すことができる。また、正圧面と比較して、負圧面上を流れる流体は遠心力の影響を受けないため、追加の凹部に埃が溜まることを抑制できる。
(貫流ファンの基本構造の説明)
図1は、この発明の実施の形態1における貫流ファンを示す斜視図である。図2は、図1中の貫流ファンを構成する羽根車の1つを示す斜視図である。図3は、図1中のIII−III線上に沿った貫流ファンを示す断面図である。
図5は、図1中の貫流ファンが用いられる空気調和機を示す断面図である。図5を参照して、空気調和機210は、室内に設置され、室内側熱交換器229が設けられる室内機220と、室外に設置され、室外側熱交換器および圧縮機が設けられる図示しない室外機とから構成されている。室内機220および室外機は、室内側熱交換器229と室外側熱交換器との間で冷媒ガスを循環させるための配管により接続されている。
が形成されている。後方壁部252には、貫流ファン100の外周面に向けて突出し、貫流ファン100と後方壁部252との隙間を微小とする突出部254が形成されている。
続いて、本実施の形態における貫流ファン100によって奏される作用、効果を、貫流ファン100を図5から図7中の空気調和機に適用した場合を想定して説明する。
図4を参照して、凹部41は、凹部41が形成された位置のファンブレード21の厚みが、内縁部27と外縁部26との間のファンブレード21の厚みの平均値以上となるように形成されている。
本実施の形態では、実施の形態1における貫流ファン100や、貫流ファン100に用いられるファンブレード21の各種変形例について説明を行なう。
本実施の形態では、まず、本発明におけるファンが適用される遠心ファンの構造について説明し、続いて、その遠心ファンが用いられる送風機および空気清浄機の構造について説明する。なお、本実施の形態における遠心ファンは、実施の形態1における貫流ファン100と比較して、部分的に同様の構造を備える。以下、重複する構造についてはその説明を繰り返さない。
図30は、この発明の実施の形態3における遠心ファンを示す斜視図である。図20を参照して、本実施の形態における遠心ファン10は、複数のファンブレード21を有する。遠心ファン10は、全体として略円筒形の外観を有し、複数のファンブレード21は、その略円筒形の周面に配置されている。遠心ファン10は、樹脂により一体に形成されている。遠心ファン10は、図30中に示す仮想上の中心軸101を中心に、矢印103に示す方向に回転する。
図31は、図30中の遠心ファンを用いた送風機を示す断面図である。図32は、図31中のXXXII−XXXII線上に沿った送風機を示す断面図である。図31および図32を参照して、送風機320は、外装ケーシング326内に、駆動モータ328と、遠心ファン10と、ケーシング329とを有する。
Claims (9)
- 内周側に配置される内縁部と、外周側に配置される外縁部とを有し、周方向に互いに間隔を隔てて設けられる複数の羽根部を備え、
前記羽根部には、前記内縁部と前記外縁部との間で延在し、ファンの回転方向の側に配置される正圧面と、前記正圧面の裏側に配置される負圧面とからなる翼面が形成され、
ファンの回転に伴って、前記翼面上には前記内縁部と前記外縁部との間を流れる流体流れが発生し、
前記羽根部は、ファンの回転軸に直交する平面により切断された場合に、前記正圧面と前記負圧面との間の厚みが最大となる肉厚部が、前記内縁部および前記外縁部のいずれか一方に偏って配置される翼断面形状を有し、
前記内縁部および前記外縁部のいずれか他方よりも、前記肉厚部が配置された前記内縁部および前記外縁部のいずれか一方に近い位置に、前記翼面から凹む凹部が形成され、
前記凹部は、前記正圧面に形成され、
前記凹部は、前記凹部が形成された位置の前記羽根部の厚みが、前記内縁部と前記外縁部との間の前記羽根部の厚みの平均値以上となるように形成され、
複数の前記凹部が、前記内縁部と前記外縁部とを結ぶ方向において並んで形成され、
前記凹部は、ファンの回転軸方向における前記羽根部の一方端から他方端にまで延びて形成され、
ファンの回転軸に直交する平面により切断された場合に、前記羽根部の断面積は、前記一方端から前記他方端に向かうほど大きくなり、
前記凹部は、前記翼面から凹む前記凹部の断面積が前記一方端側よりも前記他方端側で大きくなるように形成される、ファン。 - 複数の前記羽根部は、前記羽根部に形成される前記凹部の形態が互いに異なる第1羽根部および第2羽根部を含む、請求項1に記載のファン。
- 内周側に配置される内縁部と、外周側に配置される外縁部とを有し、周方向に互いに間隔を隔てて設けられる複数の羽根部を備え、
前記羽根部には、前記内縁部と前記外縁部との間で延在し、ファンの回転方向の側に配置される正圧面と、前記正圧面の裏側に配置される負圧面とからなる翼面が形成され、
ファンの回転に伴って、前記翼面上には前記内縁部と前記外縁部との間を流れる流体流れが発生し、
前記羽根部は、ファンの回転軸に直交する平面により切断された場合に、前記正圧面と前記負圧面との間の厚みが最大となる肉厚部が、前記内縁部および前記外縁部のいずれか一方に偏って配置される翼断面形状を有し、
前記内縁部および前記外縁部のいずれか他方よりも、前記肉厚部が配置された前記内縁部および前記外縁部のいずれか一方に近い位置に、前記翼面から凹む凹部が形成され、
前記凹部は、前記正圧面に形成され、
前記凹部は、前記凹部が形成された位置の前記羽根部の厚みが、前記内縁部と前記外縁部との間の前記羽根部の厚みの平均値以上となるように形成され、
複数の前記凹部が、前記内縁部と前記外縁部とを結ぶ方向において並んで形成され、
前記肉厚部は、前記外縁部よりも前記内縁部に偏って配置され、
前記凹部は、前記外縁部よりも前記内縁部に近い位置で前記正圧面から凹んで形成され、
前記羽根部には、追加の凹部がさらに形成され、
前記追加の凹部は、前記内縁部よりも前記外縁部に近い位置で前記負圧面から凹んで形成される、ファン。 - 前記負圧面から凹む前記追加の凹部の深さは、前記正圧面から凹む前記凹部の深さよりも小さい、請求項3に記載のファン。
- 周方向に配列された複数の前記羽根部の内側に内側空間が形成され、その外側に外側空
間が形成され、
ファンの回転軸方向から見た場合に、回転軸に対して一方の側の前記外側空間から前記内側空間に流体を取り込み、取り込んだ流体を回転軸に対して他方の側の前記外側空間に送り出す貫流ファンである、請求項1から4のいずれか1項に記載のファン。 - 周方向に配列された複数の前記羽根部の内側に内側空間が形成され、その外側に外側空間が形成され、
前記内側空間から前記外側空間に流体を送り出す遠心ファンであり、
前記肉厚部は、前記外縁部よりも前記内縁部に偏って配置される、請求項1から4のいずれか1項に記載のファン。 - 樹脂により形成される、請求項1から6のいずれか1項に記載のファン。
- 請求項7に記載のファンを成型するために用いられる、成型用金型。
- 請求項1から7のいずれか1項に記載のファンと、前記ファンに連結され、複数の前記羽根部を回転させる駆動モータとから構成される送風機を備える、流体送り装置。
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