JP5366532B2 - Axial fan and air conditioner outdoor unit - Google Patents

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Description

本発明は、軸流ファンおよび空気調和機の室外機に関し、特に曲線からなる翼断面形状を有する軸流ファンおよびこの軸流ファンを備える空気調和機の室外機に関する。   The present invention relates to an axial fan and an outdoor unit of an air conditioner, and more particularly to an axial fan having a blade cross-sectional shape having a curved shape and an outdoor unit of an air conditioner including the axial fan.

軸流ファン(プロペラファンともいう)の翼断面形状には、正圧面側と負圧面側の形状が全く異なる厚翼型と、正圧面側と負圧面側がほぼ同等の形状からなる薄翼型の二種類がある。樹脂成型や板金で作る軸流ファンの翼断面形状は、薄翼型が一般的である。そして、この薄翼型の軸流ファンの翼断面形状としては、1つの円弧を使う単一円弧翼が一般的である(特許文献1を参照)。   The blade cross-sectional shape of an axial fan (also called a propeller fan) includes a thick blade type with completely different shapes on the pressure surface side and suction surface side, and a thin blade type with a substantially equal shape on the pressure surface side and suction surface side. There are two types. The blade cross-sectional shape of an axial fan made of resin molding or sheet metal is generally a thin blade type. As a blade cross-sectional shape of this thin blade type axial flow fan, a single arc blade using one arc is generally used (see Patent Document 1).

また、2つ以上の円弧を組み合わせるような複合円弧翼を有する軸流ファンが提案されている(特許文献2を参照)。
特開2004−332674号公報 特開2004−124748号公報
In addition, an axial fan having a composite arc blade that combines two or more arcs has been proposed (see Patent Document 2).
JP 2004-332673 A JP 2004-124748 A

軸流ファンの翼の原理を単純化すると、軸流ファンは回転速度を翼の傾斜方向に偏向させて軸方向の風を作り出すものであるから、翼の傾斜角が大きいほど回転速度を風量に変換できるといえる。しかし、単一の角度の平板翼では、翼の前縁部の突入角度が大きくなってしまうために、翼の前縁部での空気抵抗が大きくなり翼の負圧面側では流れが面に沿って流れない剥離現象を引き起こしてしまい、軸流ファンの効率を大きく下げ大きな流体騒音が生じてしまう。   To simplify the principle of the blades of an axial fan, the axial fan deflects the rotational speed in the direction of the blade's inclination to create the wind in the axial direction. It can be said that it can be converted. However, in a flat blade with a single angle, the entry angle at the leading edge of the blade increases, so the air resistance at the leading edge of the blade increases, and the flow flows along the surface on the suction surface side of the blade. This causes a separation phenomenon that does not flow, greatly reducing the efficiency of the axial fan and causing a large fluid noise.

そこで、円弧等の負圧面側に膨出させた翼にすると、上述した矛盾は緩和できるが、実際の機器設計時に問題となる翼高さの問題やモータの回転数の上限等の制約に関係するような、次の問題がある。   Therefore, if the blade is swollen to the suction side such as an arc, the above contradiction can be alleviated, but it is related to the problem of blade height, which is a problem during actual device design, and constraints such as the upper limit of the motor speed. There are the following problems.

(1)曲率半径の小さな円弧翼の軸流ファンは、前縁部側における流れの突入角度を小さくすると、翼の回転方向に沿う断面における翼高さが高くなる。そして、円弧を描く分、後縁部側の末端角度は大きくなり、回転角度がより多く軸方向風速に転換されるので、低い回転数でも大風量が得られる。しかし、曲率半径が小さいために、翼の負圧面側では空気の流れが剥離し易く大きな流体騒音が発生し、軸流ファンの効率が下がる。また、翼を短くしない限り翼高さ方向に関してコンパクトな設計にならないため、そのバランスをとならければならない。 (1) In the axial fan of the arc blade having a small radius of curvature, the blade height in the section along the rotation direction of the blade increases when the flow entry angle on the front edge side is reduced. Since the end angle on the trailing edge side is increased as much as the arc is drawn, and the rotation angle is increased to be converted into the axial wind speed, a large air volume can be obtained even at a low rotation speed. However, since the radius of curvature is small, the air flow is easily separated on the suction surface side of the blade, and a large fluid noise is generated, which reduces the efficiency of the axial fan. In addition, unless the wings are shortened, a compact design cannot be achieved in the wing height direction, so the balance must be achieved.

(2)曲率半径の大きい円弧翼の軸流ファンは、逆に翼の回転方向に沿う断面における翼高さを抑えた設計ができ、翼の負圧面側での流れの剥離が少ないファンとなるが、後縁部側の末端角度が小さいために、回転数を上げなければ大風量が得られない。 (2) An axial fan with an arc blade having a large radius of curvature can be designed with a reduced blade height in the cross section along the blade's rotational direction, and with less flow separation on the suction surface side of the blade. However, since the terminal angle on the trailing edge side is small, a large air volume cannot be obtained unless the rotational speed is increased.

そこで、最近では、特許文献2で示すような2つ以上の円弧を組み合わせるような複合円弧翼を使って、バランスを取るように模索されてきたが、低い翼高さで高回転にしないで風量を向上させ、低騒音でファン効率を高めることができない。   Therefore, recently, it has been sought to achieve a balance by using a composite arc blade combining two or more arcs as shown in Patent Document 2, but the air volume without a high rotation at a low blade height. The fan efficiency cannot be increased with low noise.

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、低い翼高さで高回転にしないで風量を向上させ、低騒音でファン効率を高めることができる軸流ファンおよび空気調和機の室外機を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to improve the air flow without reducing the blade height and high rotation, and to improve fan efficiency with low noise. And providing an outdoor unit of an air conditioner.

本発明の軸流ファンは、ハブの周囲に複数枚の翼を一体的に形成している軸流ファンにおいて、上記翼を上記ハブの中心を中心とする円筒面で切断したときの上記翼の回転方向に沿う断面形状が、上記翼の負圧面側に膨出する膨出部と、上記翼の正圧面側に膨出する膨出部と、を交互に3箇所以上有し、上記負圧面側に膨出する上記膨出部と上記正圧面側に膨出する上記膨出部を等分する線を上記翼の中立線として、上記膨出部は、上記翼の上記中立線からの距離が、上記翼の前縁部から上記翼の後縁部に向かうにしたがって、大きくなるように形成されていることを特徴とする。 An axial fan according to the present invention is an axial fan in which a plurality of blades are integrally formed around a hub, and the blade is cut when the blade is cut by a cylindrical surface centered on the center of the hub . The cross-sectional shape along the rotation direction has three or more bulging portions that bulge to the suction surface side of the blade and bulge portions that bulge to the pressure surface side of the blade. A line that equally divides the bulging portion that bulges to the side and the bulging portion that bulges to the pressure surface side is a neutral line of the wing, and the bulging portion is a distance from the neutral line of the wing Is formed so as to increase from the leading edge of the wing toward the trailing edge of the wing.

また、本発明の軸流ファンは、膨出部の数が奇数の場合には、上記前縁部側の上記膨出部を上記負圧面側に膨出する膨出部とし、上記膨出部の数が偶数の場合には、上記前縁部側の上記膨出部を上記正圧面側に膨出する膨出部とすることを特徴とする。   Further, in the axial fan according to the present invention, when the number of bulging portions is an odd number, the bulging portion on the front edge side is used as a bulging portion that bulges to the suction surface side, and the bulging portion When the number is an even number, the bulging portion on the front edge side is a bulging portion that bulges to the pressure surface side.

本発明の空気調和機の室外機は、室外機本体内に、圧縮機と、室外熱交換器と、上記室外熱交換器に送風する上記構成の軸流ファンと、を備えたことを特徴とする。   An outdoor unit of an air conditioner according to the present invention includes a compressor, an outdoor heat exchanger, and an axial fan configured as described above for blowing air to the outdoor heat exchanger in an outdoor unit body. To do.

本発明によれば、低い翼高さで高回転にしないで風量を向上させ、低騒音でファン効率を高めることができる軸流ファンおよび空気調和機の室外機を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an axial fan and an outdoor unit for an air conditioner that can improve the air volume without increasing the rotation speed with a low blade height, and can increase fan efficiency with low noise.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の軸流ファンを備える空気調和機の室外機の好ましい実施形態を示す水平断面図である。   FIG. 1 is a horizontal sectional view showing a preferred embodiment of an outdoor unit of an air conditioner including an axial fan according to the present invention.

図1に示す空気調和機の室外機11は、室外機本体12を備え、室外機本体12には、吸込み口12aと、吹出し口12bと、ベルマウス12cが設けられている。この室外機本体12内には、室外熱交換器としての熱交換器1と、この熱交換器1に送風する軸流ファン20と、冷媒を圧縮する圧縮機14が収納されている。   The outdoor unit 11 of the air conditioner shown in FIG. 1 includes an outdoor unit main body 12, and the outdoor unit main body 12 is provided with a suction port 12a, a blowout port 12b, and a bell mouth 12c. In the outdoor unit body 12, a heat exchanger 1 as an outdoor heat exchanger, an axial fan 20 that blows air to the heat exchanger 1, and a compressor 14 that compresses the refrigerant are housed.

図1に示す軸流ファン20は、モータ15の出力軸16に取り付けられている。このモータ15が駆動されて軸流ファン20が回転することで、室外空気がT方向に沿って吸込み口12aから導入されて、熱交換器1を通って熱交換された後に、吹出し口12bから放出されるようになっている。軸流ファン20は樹脂成型や板金で作られている。   An axial fan 20 shown in FIG. 1 is attached to the output shaft 16 of the motor 15. When the motor 15 is driven and the axial fan 20 rotates, outdoor air is introduced from the suction port 12a along the T direction, and heat is exchanged through the heat exchanger 1, and then from the blowout port 12b. To be released. The axial fan 20 is made of resin molding or sheet metal.

図2は、図1に示す軸流ファン20をS方向から見た正面図であり、翼の負圧面が見えている図である。   FIG. 2 is a front view of the axial fan 20 shown in FIG. 1 as viewed from the S direction, in which the suction surface of the blade is visible.

図2に示す軸流ファン20は、プロペラファンとも言いR方向に連続回転する。軸流ファン20は、3枚の翼21と、中央のハブ22を有しており、各翼21は同じ形状を有している。このハブ22は、図1に示すモータ15の出力軸16に取り付けられる。3枚の翼21は、ハブ22に対して120度毎に離して半径方向に突出して形成されている。各翼21は、前縁部31と、後縁部32と、外周部33を有している。図2では、各翼21において、破線により円筒カット面35がハブ22の中心CLを中心として描かれている。また実線により外周部33を含む円36がハブ22の中心CLを中心として描かれている。   The axial fan 20 shown in FIG. 2 is also called a propeller fan and continuously rotates in the R direction. The axial fan 20 has three blades 21 and a central hub 22, and each blade 21 has the same shape. The hub 22 is attached to the output shaft 16 of the motor 15 shown in FIG. The three blades 21 are formed so as to protrude in the radial direction at a distance of 120 degrees with respect to the hub 22. Each blade 21 has a front edge portion 31, a rear edge portion 32, and an outer peripheral portion 33. In FIG. 2, in each blade 21, the cylindrical cut surface 35 is drawn around the center CL of the hub 22 by a broken line. In addition, a circle 36 including the outer peripheral portion 33 is drawn with the solid line as the center CL of the hub 22.

図3は、図2に示す各翼21の円筒カット面35に沿ったA−A線における翼の形状例を示す断面図である。   FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of the shape of the wing along the line AA along the cylindrical cut surface 35 of each wing 21 shown in FIG.

図3には、翼21の前縁部31と、後縁部32と、膨出部51,52,53を示しており、前縁部31と膨出部51,52,53と後縁部32の断面に沿って、1本の中立線40と、2本の起伏頂点(振幅)の拡大状況を示す起伏頂点ライン41,42が描かれている。膨出部51,52,53は、起伏凸部とも言う。   FIG. 3 shows the front edge portion 31, the rear edge portion 32, and the bulging portions 51, 52, 53 of the wing 21, and the front edge portion 31, the bulging portions 51, 52, 53, and the rear edge portion. Along the cross section 32, one neutral line 40 and undulation vertex lines 41 and 42 indicating the expansion state of two undulation vertices (amplitude) are drawn. The bulging portions 51, 52, and 53 are also called undulating convex portions.

図3に示す翼21は、正圧面側61と負圧面側62を有している。中立線40は、翼21の断面の中央を通っており、翼21は、この中立線40を挟んで3つの膨出部51,52,53を有している。膨出部51は、中立線40に対して起伏頂点高さH1を有しており、同様にして膨出部52は、中立線40に対して起伏頂点高さH2を有し、膨出部53は、中立線40に対して起伏頂点高さH3を有している。膨出部52は、起伏頂点ライン41に接しており、膨出部51,53は、起伏頂点ライン42に接している。   The blade 21 shown in FIG. 3 has a pressure surface side 61 and a suction surface side 62. The neutral line 40 passes through the center of the cross section of the wing 21, and the wing 21 has three bulging portions 51, 52, 53 across the neutral line 40. The bulging portion 51 has a undulating vertex height H1 with respect to the neutral line 40. Similarly, the bulging portion 52 has a undulating vertex height H2 with respect to the neutral line 40, and the bulging portion 53 has an undulating vertex height H3 with respect to the neutral line 40. The bulging portion 52 is in contact with the undulating vertex line 41, and the bulging portions 51 and 53 are in contact with the undulating vertex line 42.

図3に示す起伏頂点H1、H2、H3の大小関係は、H1<H2<H3となっており、起伏頂点ライン41,42は、中立線40を中心として膨出部51,52,53に至るに従って広がっている。軸流ファンの翼21の3つの膨出部51,52,53の断面の形状が、図3に示すように中立線40に対して交互に逆方向へ、凸とする起伏になっている。このような断面における波状の曲線形状では、起伏頂点ライン41,42で示すように、曲線の各膨出部51,52,53の頂点位置、いわゆる振幅が、翼21の前縁部31から後縁部32へ進むに従って大きくなっている。すなわち、起伏頂点ライン41,42で曲線の各膨出部51,52,53を挟むことで、負圧面側62において、空気の境界層が下流にいくほど厚くなっていくのを防ぐことができる。   The magnitude relationship between the undulating vertices H1, H2, and H3 shown in FIG. 3 is H1 <H2 <H3, and the undulating vertex lines 41 and 42 reach the bulging portions 51, 52, and 53 with the neutral line 40 as the center. Has spread according to. As shown in FIG. 3, the cross-sectional shapes of the three bulging portions 51, 52, and 53 of the blades 21 of the axial fan are undulations that protrude alternately in the opposite direction with respect to the neutral line 40. In such a wavy curved shape in the cross section, as shown by the undulating vertex lines 41, 42, the vertex positions of the bulged portions 51, 52, 53 of the curve, the so-called amplitude, are rearward from the leading edge portion 31 of the blade 21. As it goes to the edge 32, it becomes larger. That is, by sandwiching the curved bulging portions 51, 52, 53 between the undulating vertex lines 41, 42, it is possible to prevent the air boundary layer from becoming thicker toward the downstream side on the suction surface side 62. .

図4は、本発明の実施の形態の図3に示す翼21の形状と回転方向Rを示す断面図である。図4では、翼21の翼高さMと、回転軸方向流速成分Nと、吹出し直後の風速ベクトルVと、回転方向Rを示している。   4 is a cross-sectional view showing the shape and rotation direction R of blade 21 shown in FIG. 3 according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 shows the blade height M of the blade 21, the rotational axis direction flow velocity component N, the wind speed vector V immediately after blowing, and the rotational direction R.

図5(A)は、図4に示した本発明の実施の形態の翼21の断面形状を示し、図5(B)は、比較例として突入角度と末端角度が本発明の実施の形態の翼21と同等な場合の単一翼の断面形状を示している。   FIG. 5A shows a cross-sectional shape of the blade 21 according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 4, and FIG. 5B shows a comparative example in which the rush angle and the terminal angle are those of the embodiment of the present invention. The cross-sectional shape of a single blade in the case of being equivalent to the blade 21 is shown.

図5(A)に示す翼21では、図4に示す翼高さMを小さくしながら、前縁部31側の突入角度θ1を小さくして空気の抵抗が小さくできるとともに、後縁部32側の末端角度θ2を大きくして風量を増やすことができすることができる。また、図4に示すように、空気の流れCは翼21に沿って流れるので、空気の流れの大きな剥離を引き起こすことなく、図5(A)に示すように空気の剥離が開始する角度θ3の位置は後縁部32寄りの位置P1である。このため、騒音が小さくなりファン効率が高まる。すなわち、回転軸方向流速成分Nと吹出し直後の風速ベクトルVが大きくでき、風量が大きくなる。このように、軸流ファンの翼21は、低い翼高さMで高回転にしないで風量を向上させることができ、従って低騒音でファン効率を高めることができる。   In the blade 21 shown in FIG. 5A, while reducing the blade height M shown in FIG. 4, the rush angle θ1 on the front edge portion 31 side can be reduced to reduce the air resistance, and the rear edge portion 32 side can be reduced. It is possible to increase the air volume by increasing the terminal angle θ2. Further, as shown in FIG. 4, since the air flow C flows along the blade 21, the angle θ <b> 3 at which the separation of air starts as shown in FIG. 5A without causing a large separation of the air flow. The position is a position P1 closer to the rear edge portion 32. For this reason, noise is reduced and fan efficiency is increased. That is, the rotational axis direction flow velocity component N and the wind speed vector V immediately after blowing can be increased, and the air volume is increased. As described above, the vane 21 of the axial fan can improve the air volume without increasing the rotation at a low blade height M, and thus can increase fan efficiency with low noise.

これに対して、図5(B)に示す比較例では、翼200の突入角度θ1と末端角度θ2が、図5(A)に示す翼21の突入角度θ1と末端角度θ2と同等であるが、単一円弧または複合円弧(凸の向きは同じ)に形成されている。このため、図5(A)に示す翼21と比較すると、流れの剥離開始角度θ4が翼200の後縁部から離れて前縁部寄りの位置にあるので、騒音が大きくなりファン効率が低下する。     On the other hand, in the comparative example shown in FIG. 5B, the entry angle θ1 and the end angle θ2 of the blade 200 are equivalent to the entry angle θ1 and the end angle θ2 of the blade 21 shown in FIG. , A single arc or a compound arc (the direction of the convex is the same). Therefore, as compared with the blade 21 shown in FIG. 5A, the flow separation start angle θ4 is away from the rear edge portion of the blade 200 and closer to the front edge portion, so that noise increases and fan efficiency decreases. To do.

次に、図6(A)は、図4に示した本発明の実施の形態の翼21の断面形状を示し、図6(B)は、比較例である膨出部の振幅が翼300の前縁部から後縁部まで同じ場合の断面形状を示している。   Next, FIG. 6A shows a cross-sectional shape of the blade 21 of the embodiment of the present invention shown in FIG. 4, and FIG. The cross-sectional shape in the same case from the front edge part to the rear edge part is shown.

図6(A)に示す本発明の実施の形態の翼21では、すでに説明したように断面において波状の曲線形状は、起伏頂点ライン41,42で示すように、曲線の各膨出部51,52,53の頂点位置、いわゆる振幅が、翼21の前縁部31から後縁部32へ行くに従って大きくなっている。   In the wing 21 according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 6 (A), as already described, the wavy curved line shape in the cross section has the bulge portions 51, The vertex positions of 52 and 53, so-called amplitudes, increase from the leading edge 31 to the trailing edge 32 of the wing 21.

これに対して、図6(B)に示す比較例の翼300では、2本の起伏頂点ライン301,302は中立線303に対して平行である。このため、突入角度θ6は突入角度θ1に比べて大きくなり、空気の抵抗が大きくなる。逆に、比較例の翼300では、末端角度θ7は末端角度θ2に比べて小さくなるので、風量はそれほど増やせない。   On the other hand, in the wing 300 of the comparative example shown in FIG. 6B, the two undulating vertex lines 301 and 302 are parallel to the neutral line 303. For this reason, the entry angle θ6 is larger than the entry angle θ1, and the air resistance is increased. On the other hand, in the blade 300 of the comparative example, the terminal angle θ7 is smaller than the terminal angle θ2, so the air volume cannot be increased so much.

次に、図7〜図12を参照して、本発明のさらに別の実施の形態を説明する。なお、以下に示す本発明の別の実施の形態では、図3に示す実施の形態と同じ個所には同じ符号を付けて説明を省略する。   Next, still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In another embodiment of the present invention described below, the same parts as those in the embodiment shown in FIG.

図7に示す本発明の実施の形態では、これまでの本発明の実施の形態とは異なり、翼21の中立線が曲線中立線40Pになっている。図8の実施の形態では、翼21の中立線が折れ線中立線40Rになっている。このように中立線は、曲線であっても折れ線であっても良い。   In the embodiment of the present invention shown in FIG. 7, unlike the embodiments of the present invention so far, the neutral line of the wing 21 is a curved neutral line 40P. In the embodiment of FIG. 8, the neutral line of the wing 21 is a broken line neutral line 40R. Thus, the neutral line may be a curved line or a broken line.

図9に示す本発明の実施の形態では、翼21には4つの膨出部59,51,52,53が形成されている。このように、4つ(偶数)の膨出部59,51,52,53が形成されている場合には、最終位置の膨出部53は、負圧面側12側に凸になるように形成されていなければならない。そこで4つ(偶数)の膨出部59,51,52,53が形成されている際には、前縁部31の第1番目の膨出部59は正圧面側61に凸になるように形成されている。   In the embodiment of the present invention shown in FIG. 9, four bulging portions 59, 51, 52, 53 are formed on the blade 21. In this way, when four (even) bulging portions 59, 51, 52, 53 are formed, the bulging portion 53 at the final position is formed so as to protrude toward the suction side 12 side. Must have been. Therefore, when the four (even) bulging portions 59, 51, 52, 53 are formed, the first bulging portion 59 of the front edge portion 31 is convex toward the pressure surface side 61. Is formed.

図10に示す本発明の実施の形態では、翼21には5つの膨出部58,59,51,52,53が形成されている。このように、5つ(奇数)の膨出部58,59,51,52,53が形成されている場合には、前縁部31の第1番目の膨出部58は負圧面側62に凸になるように形成されている。図9と図10に示すように、膨出部が偶数であるか奇数であるかによって前縁部31の第1番目の膨出部の凸になる向きを定めることにより、同一の効果を得ることができる。   In the embodiment of the present invention shown in FIG. 10, five bulging portions 58, 59, 51, 52, 53 are formed on the wing 21. Thus, when five (odd) bulging portions 58, 59, 51, 52, 53 are formed, the first bulging portion 58 of the front edge portion 31 is located on the suction surface side 62. It is formed to be convex. As shown in FIG. 9 and FIG. 10, the same effect is obtained by determining the direction in which the first bulging portion of the front edge portion 31 is convex depending on whether the bulging portion is even or odd. be able to.

図11に示す実施の形態の翼21は、図3に示す翼21の変形例である。   A blade 21 of the embodiment shown in FIG. 11 is a modification of the blade 21 shown in FIG.

図11(A)における翼21は、3つの円弧71,72,73を組み合わせて構成されており、3つの円弧71,72,73は、曲率半径は異なる正接円弧である。図11(B)の翼21は、3つの円弧81,82,83の間を接続部分84,85により繋いでいる。これらの接続部分84,85は、円弧と円弧を繋ぐ短い直線や曲線である。   The blade 21 in FIG. 11A is configured by combining three arcs 71, 72, 73, and the three arcs 71, 72, 73 are tangent arcs having different curvature radii. The blade 21 in FIG. 11B connects the three arcs 81, 82, 83 by connecting portions 84, 85. These connection portions 84 and 85 are short straight lines or curves connecting the arcs.

図12は、本発明のさらに別の実施の形態を示している。   FIG. 12 shows still another embodiment of the present invention.

図12に示す翼21は、他の翼の形状例であり、翼21に厚みを持たせた上で、翼21の前縁部31と後縁部32は、適当なR処理(曲面処理)やカット処理が施されている。また、正圧面側11と負圧面側12が同じ曲線であってもなくても良い。負圧面側12には、しばしば突起形状等も設けられるようにしても良い。さらに、翼の外周側は上記各実施態様で説明した断面形状を有し、翼の内周側は異なる断面形状を有している。すなわち、上述した各実施態様のような翼21の特徴的な形状は、翼のボス付け根から外周まで構成されている必要はなく、図2において、ハブ22の中心CLから各翼21の外周部33までの半径Wとして、少なくともハブ22の中心CLからの半径W1=0.7W〜0.9Wの範囲に形成されていることが望ましい。   The wing 21 shown in FIG. 12 is another example of the shape of the wing. After the wing 21 has a thickness, the leading edge 31 and the trailing edge 32 of the wing 21 are subjected to appropriate R processing (curved surface processing). And has been cut. Further, the pressure surface side 11 and the suction surface side 12 may or may not be the same curve. The suction surface side 12 may often be provided with a protrusion shape or the like. Furthermore, the outer peripheral side of the blade has the cross-sectional shape described in the above embodiments, and the inner peripheral side of the blade has a different cross-sectional shape. That is, the characteristic shape of the blade 21 as in each of the above-described embodiments does not need to be configured from the boss root to the outer periphery of the blade, and in FIG. 2, the outer peripheral portion of each blade 21 from the center CL of the hub 22. As the radius W up to 33, it is desirable that the radius W1 from the center CL of the hub 22 is at least in the range of 0.7 W to 0.9 W.

図13は、本発明の実施の形態と比較例について、静圧(Pa)に対する流量(m/h)の関係を示している。 FIG. 13 shows the relationship of the flow rate (m 3 / h) to the static pressure (Pa) for the embodiment of the present invention and the comparative example.

図13では、本発明の実施の形態は、実線の折れ線L1で示しており、比較例は破線の折れ線L2で示している。折れ線L1と折れ線L2を比較すると、本発明の実施の形態は比較例に比べて、同一静圧(圧力損失)において、矢印Bで示すように流量(風量)が増加しているので、軸流ファンの性能が向上している。   In FIG. 13, the embodiment of the present invention is indicated by a solid broken line L1, and the comparative example is indicated by a broken broken line L2. When the broken line L1 and the broken line L2 are compared, the flow rate (air volume) of the embodiment of the present invention is increased as shown by the arrow B at the same static pressure (pressure loss) as compared with the comparative example. Fan performance is improved.

図14(A)と図14(B)は、三角関数を用いた翼21の形状例を示しており、関数として分かり易いように、水平鉛直のx−y座標系を用いて図示している。   FIGS. 14A and 14B show examples of the shape of the wing 21 using a trigonometric function, and are illustrated using a horizontal and vertical xy coordinate system for easy understanding as a function. .

図14(A)に示す翼21は、三角関数を用いて形成されている。中立線40は直線であり、この三角関数は、次の通りである。   A blade 21 shown in FIG. 14A is formed using a trigonometric function. The neutral line 40 is a straight line, and this trigonometric function is as follows.

y=a・x・sin(b・x)
図14(B)に示す翼21は、中立線40Rが円弧を描くように、円弧を表す関数と、上記三角関数との和をとった合成関数により形成されている。図14(A)と図14(B)に示す例のように、既存の三角関数を用いることにより、軸流ファンの設計が容易になる。
y = a.x.sin (b.x)
The wing 21 shown in FIG. 14B is formed by a composite function that is the sum of a function representing an arc and the trigonometric function so that the neutral line 40R draws an arc. As in the example shown in FIGS. 14A and 14B, the use of an existing trigonometric function facilitates the design of the axial fan.

本発明の軸流ファンは、ハブの周囲に複数枚の翼を一体的に形成している軸流ファンにおいて、上記翼の回転方向に沿う断面形状が、上記翼の負圧面側に膨出する膨出部と、上記翼の正圧面側に膨出する膨出部と、を交互に3箇所以上有し、上記負圧面側に膨出する上記膨出部と上記正圧面側に膨出する上記膨出部を等分する線を上記翼の中立線として、上記膨出部は、上記翼の上記中立線からの距離が、上記翼の前縁部から上記翼の後縁部に向かうにしたがって、大きくなるように形成されている。これにより、軸流ファンは、低い翼高さで高回転にしないで風量を向上させることができ、低騒音でファン効率を高めることができる。   The axial fan according to the present invention is an axial fan in which a plurality of blades are integrally formed around a hub, and a cross-sectional shape along the rotation direction of the blades bulges toward the suction surface side of the blades. It has three or more bulging portions that alternately bulge to the pressure surface side of the blade, and bulges to the bulging portion and the pressure surface side that bulge to the suction surface side. The line that equally divides the bulging portion is the neutral line of the wing, and the bulging portion has a distance from the neutral line of the wing toward the trailing edge of the wing from the leading edge of the wing. Therefore, it is formed to be large. As a result, the axial fan can improve the air volume without making high rotation at a low blade height, and can increase fan efficiency with low noise.

また、本発明の軸流ファンは、上記膨出部の数が奇数の場合には、上記前縁部側の上記膨出部を上記負圧面側に膨出する膨出部とし、上記膨出部の数が偶数の場合には、上記前縁部側の上記膨出部を上記正圧面側に膨出する膨出部とする。これにより、前縁部の第1番目の膨出部の凸になる向きを定めることにより、軸流ファンの後縁部側の末端角度を大きくできるので、空気の風量を増やすことができる。   In the axial fan according to the present invention, when the number of the bulging portions is an odd number, the bulging portion on the front edge side is a bulging portion that bulges toward the negative pressure surface side, and the bulging portion When the number of parts is an even number, the bulging part on the front edge side is set as a bulging part that bulges to the pressure surface side. Thus, by determining the direction in which the first bulging portion of the front edge portion becomes convex, the terminal angle on the rear edge portion side of the axial fan can be increased, so that the air volume can be increased.

本発明の空気調和機の室外機は、室外機本体内に、圧縮機と、室外熱交換器と、上記室外熱交換器に送風する。これにより、軸流ファンは、低い翼高さで高回転にしないで風量を向上させることができ、低騒音でファン効率を高めることができる。   The outdoor unit of the air conditioner of the present invention blows air to the compressor, the outdoor heat exchanger, and the outdoor heat exchanger in the outdoor unit main body. As a result, the axial fan can improve the air volume without making high rotation at a low blade height, and can increase fan efficiency with low noise.

なお、この発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。
翼の断面形状は、軸流ファンのボス付け根まで構成されている必要はない。ボスの付け根部は、翼全体の強度を保つことを重視した形状である必要があり、翼長さも短く、また角速度が一定でも半径が小さくなるほど周速度は小さいので、風量に寄与する効果も小さいためである。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage.
The cross-sectional shape of the blade need not be configured up to the boss root of the axial flow fan. The base of the boss must have a shape that emphasizes maintaining the strength of the entire wing, and the wing length is short, and the peripheral speed decreases as the radius decreases even if the angular speed is constant. Because.

そこで、本発明の実施の形態では、ボスの付け根に向かって不連続に、または徐々に変化していく三次元的な翼形状になる。   Therefore, in the embodiment of the present invention, a three-dimensional wing shape that changes discontinuously or gradually toward the base of the boss is obtained.

また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。   Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine the component covering different embodiment suitably.

本発明の軸流ファンを備える空気調和機の室外機の好ましい実施形態を示す水平断面図である。It is a horizontal sectional view which shows preferable embodiment of the outdoor unit of an air conditioner provided with the axial flow fan of this invention. 図1に示す軸流ファンをS方向から見た正面図である。It is the front view which looked at the axial flow fan shown in FIG. 1 from the S direction. 図2に示す各翼21の円筒カット面35に沿ったA−A線における翼の断面図である。It is sectional drawing of the wing | blade in the AA line along the cylindrical cut surface 35 of each wing | blade 21 shown in FIG. 本発明の実施の形態の図3に示す翼21の形状と回転方向Rを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the shape and rotation direction R of the blade | wing 21 shown in FIG. 3 of embodiment of this invention. 図5(A)は、図4に示した本発明の実施の形態の翼の断面形状を示し、図5(B)は、比較例である突入角度と末端角度が同等な場合の単一翼の断面形状を示す図である。FIG. 5 (A) shows the cross-sectional shape of the blade of the embodiment of the present invention shown in FIG. 4, and FIG. 5 (B) shows a comparative example of a single blade with the same rush angle and terminal angle. It is a figure which shows a cross-sectional shape. 図6(A)は、図4に示した本発明の実施の形態の翼の断面形状を示し、図6(B)は、比較例である膨出部の振幅が翼の前縁部から後縁部まで同じ場合の断面形状を示す図である。6A shows a cross-sectional shape of the blade of the embodiment of the present invention shown in FIG. 4, and FIG. 6B shows a comparative example in which the amplitude of the bulging portion is rearward from the front edge portion of the blade. It is a figure which shows the cross-sectional shape in the same case to an edge part. 本発明のさらに別の実施の形態を示す図である。It is a figure which shows another embodiment of this invention. 本発明のさらに別の実施の形態を示す図である。It is a figure which shows another embodiment of this invention. 本発明のさらに別の実施の形態を示す図である。It is a figure which shows another embodiment of this invention. 本発明のさらに別の実施の形態を示す図である。It is a figure which shows another embodiment of this invention. 本発明のさらに別の実施の形態を示す図である。It is a figure which shows another embodiment of this invention. 本発明のさらに別の実施の形態を示す図である。It is a figure which shows another embodiment of this invention. 静圧(Pa)に対する流量(m/h)の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the flow volume (m < 3 > / h) with respect to a static pressure (Pa). 三角関数を用いた翼21の形状例を示す図である。It is a figure which shows the example of a shape of the wing | blade 21 using a trigonometric function.

符号の説明Explanation of symbols

1…熱交換器、11…空気調和機の室外機、12…室外機本体、3…、14…圧縮機、15…モータ、20…軸流ファン、21…翼、22…ハブ、31…前縁部、32…後縁部、35…円筒カット面、40…中立線、41,42…起伏頂点ライン、51,52,53…膨出部、61…正圧面側、62…負圧面側、θ1…突入角度、θ2…末端角度   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Heat exchanger, 11 ... Outdoor unit of air conditioner, 12 ... Outdoor unit main body, 3 ..., 14 ... Compressor, 15 ... Motor, 20 ... Axial fan, 21 ... Blade, 22 ... Hub, 31 ... Previous Edge part, 32 ... rear edge part, 35 ... cylindrical cut surface, 40 ... neutral line, 41, 42 ... undulation vertex line, 51, 52, 53 ... bulge part, 61 ... pressure surface side, 62 ... suction surface side, θ1 ... rush angle, θ2 ... end angle

Claims (3)

ハブの周囲に複数枚の翼を一体的に形成している軸流ファンにおいて、
上記翼を上記ハブの中心を中心とする円筒面で切断したときの上記翼の回転方向に沿う断面形状が、上記翼の負圧面側に膨出する膨出部と、上記翼の正圧面側に膨出する膨出部と、を交互に3箇所以上有し、
上記負圧面側に膨出する上記膨出部と上記正圧面側に膨出する上記膨出部を等分する線を上記翼の中立線として、
上記膨出部は、上記翼の上記中立線からの距離が、上記翼の前縁部から上記翼の後縁部に向かうにしたがって、大きくなるように形成されていることを特徴とする軸流ファン。
In the axial fan that integrally forms a plurality of blades around the hub,
A cross-sectional shape along the rotation direction of the blade when the blade is cut by a cylindrical surface centered on the center of the hub has a bulging portion that bulges to the suction surface side of the blade, and a pressure surface side of the blade Bulges that bulge into three or more alternating locations,
A line that equally divides the bulging portion that bulges to the suction surface side and the bulging portion that bulges to the pressure surface side is a neutral line of the wing,
The swollen portion is formed such that a distance from the neutral line of the wing increases from the leading edge of the wing toward the trailing edge of the wing. fan.
上記膨出部の数が奇数の場合には、上記前縁部側の上記膨出部を上記負圧面側に膨出する膨出部とし、上記膨出部の数が偶数の場合には、上記前縁部側の上記膨出部を上記正圧面側に膨出する膨出部とすることを特徴とする請求項1に記載の軸流ファン。 When the number of the bulging parts is an odd number, the bulging part on the front edge side is a bulging part that bulges to the suction surface side, and when the number of the bulging parts is an even number, 2. The axial fan according to claim 1, wherein the bulging portion on the front edge side is a bulging portion that bulges toward the pressure surface. 室外機本体内に、圧縮機と、室外熱交換器と、上記室外熱交換器に送風する請求項1または請求項2に記載の上記軸流ファンと、を備えたことを特徴とする空気調和機の室外機。 An air conditioner comprising: a compressor, an outdoor heat exchanger, and the axial fan according to claim 1 for blowing air to the outdoor heat exchanger in an outdoor unit main body. The outdoor unit of the machine.
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