JP6171955B2 - Axial fan - Google Patents
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Description
本発明は、回転軸方向に空気流れを形成する軸流ファンに関するものである。 The present invention relates to an axial fan that forms an air flow in a rotation axis direction.
従来、この種の軸流ファンとして、例えば特許文献1に記載されたものがある。この特許文献1に記載された軸流ファンは、ボス部の周囲に回転方向に沿って複数のブレードが配置され、ブレードの外縁部がリングで繋がれている。また、騒音低減のために、ブレードの前縁または後縁に、径方向に沿って鋸歯状の突起部が複数形成されている。
Conventionally, as this type of axial fan, for example, there is one described in
ところで、ブレードには遠心力による引張荷重が作用し、突起部の谷部に応力が集中する。より詳細には、ブレードの外縁部がリングで繋がれた軸流ファンでは、最も径方向外側に位置する突起部の谷部に特に大きな応力が発生する。 By the way, a tensile load due to centrifugal force acts on the blade, and stress concentrates on the valley of the protrusion. More specifically, in an axial fan in which the outer edge portions of the blades are connected by a ring, a particularly large stress is generated in the valley portion of the protruding portion located on the outermost radial direction.
そして、突起部の谷部を所定の曲率半径の曲面にすることによって応力集中を避けることができ、突起部の谷部の曲率半径を大きくするほど応力低減効果が大きい。 And stress concentration can be avoided by making the valley part of a projection part into the curved surface of predetermined curvature radius, and the stress reduction effect is so large that the curvature radius of the valley part of a projection part is enlarged.
しかしながら、突起部の谷部の曲率半径を大きくすると、応力低減効果は大きいが騒音低減効果が小さくなってしまうという問題がある。 However, when the curvature radius of the valley portion of the protrusion is increased, there is a problem that the stress reduction effect is large but the noise reduction effect is reduced.
本発明は上記点に鑑みて、ブレードの外縁部がリングで繋がれた軸流ファンにおいて、応力低減効果と騒音低減効果を両立させることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to achieve both a stress reduction effect and a noise reduction effect in an axial flow fan in which the outer edges of blades are connected by a ring.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、回転中心に配置されたボス部(1)と、ボス部から径方向外側に向かって延びるとともに、回転方向に沿って複数配置されたブレード(2)と、複数のブレードの外縁部を繋ぐリング(3)と、ブレードの前縁または後縁に形成され、且つ径方向に沿って複数配置された鋸歯状の突起部(21)とを備え、最も径方向外側に位置する突起部(21a)の谷部(211a)の曲率半径は、最も径方向内側に位置する突起部(21b)の谷部(211b)の曲率半径よりも大であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, in the invention described in
これによると、径方向外側に位置して大きな荷重が作用する谷部の応力を小さくしつつ、径方向内側に位置する突起部に騒音低減効果を十分に発揮させることができる。 According to this, it is possible to sufficiently exert the noise reduction effect on the protrusions located on the radially inner side while reducing the stress of the valleys located on the radially outer side where a large load acts.
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
本発明の一実施形態について説明する。 An embodiment of the present invention will be described.
図1に示すように、本実施形態の軸流ファンは、ボス部1、ブレード2、リング3、および図示しない電動機を備えている。ボス部1、ブレード2、およびリング3は、樹脂にて一体成形されている。
As shown in FIG. 1, the axial fan of this embodiment includes a
ボス部1は、有底円筒状であり、底部中心部に電動機の出力軸(回転軸)が固定されている。すなわち、ボス部1は、回転中心に配置されている。
The
ブレード2は、ボス部1の円筒部外周面から径方向外側に向かって延びるとともに、回転方向Rに沿って複数配置されている。また、複数のブレード2の外縁部は、環状のリング3にて繋がれている。
A plurality of
図2に示すように、ブレード2の前縁には、径方向に沿って鋸歯状の突起部21が複数配置されている。なお、複数の突起部21のうち最も径方向外側に位置する突起部21aを、以下、最外突起部21aという。また、複数の突起部21のうち最も径方向内側に位置する突起部21bを、以下、最内突起部21bという。
As shown in FIG. 2, a plurality of
突起部21の谷部211は、所定の曲率半径の曲面になっている。そして、最外突起部21aの谷部211aの曲率半径は、最内突起部21bの谷部211bの曲率半径よりも大きく設定されている。
The
より詳細には、本実施形態においては、最外突起部21aの谷部211aの曲率半径は、他の全ての突起部21の谷部211の曲率半径よりも大きく設定されている。なお、最外突起部21a以外の突起部21の谷部211は、ピン角(すなわち、曲率半径≒0)でもよい。
More specifically, in this embodiment, the radius of curvature of the
上記構成になる軸流ファンは、ボス部1、ブレード2、およびリング3が、電動機にて回転駆動されることにより、回転軸方向の空気流れを形成する。
In the axial fan configured as described above, the
このとき、最外突起部21aの谷部211aに特に大きな引張荷重が作用するが、最外突起部21aの谷部211aの曲率半径は大きいため、最外突起部21aの谷部211aへの応力集中が回避され、最外突起部21aの谷部211aの応力は小さくなる。
At this time, a particularly large tensile load acts on the
一方、最外突起部21a以外の突起部21の谷部211の曲率半径は小さいため、最外突起部21a以外の突起部21では騒音低減効果を十分に発揮することができる。
On the other hand, since the curvature radius of the
したがって、本実施形態によると、応力低減効果と騒音低減効果を両立させることができる。 Therefore, according to the present embodiment, both the stress reduction effect and the noise reduction effect can be achieved.
なお、上記実施形態においては、最外突起部21aの谷部211aを曲面にしたが、図3に示す変形例のように、最外突起部21aの谷部211aは、平面(すなわち、曲率半径が無限大)であってもよい。
In the above embodiment, the
(他の実施形態)
上記実施形態では、最外突起部21aの谷部211aの曲率半径を、他の全ての突起部21の谷部211の曲率半径よりも大きくしたが、最外突起部21aの谷部211aを含む径方向外側に位置する複数の突起部21の谷部211の曲率半径を、径方向内側に位置する突起部21の谷部211の曲率半径より大きくしてもよい。
(Other embodiments)
In the said embodiment, although the curvature radius of the
また、全ての突起部21の谷部211の曲率半径を異ならせ、最内突起部21bから最外突起部21aに向かって順に曲率半径を大きくしてもよい。
Alternatively, the curvature radii of the
また、突起部21を複数のグループに分け、径方向内側に位置するグループから径方向外側に位置するグループに向かって、谷部211の曲率半径を段階的に大きくしてもよい。
Further, the
また、上記実施形態では、ブレード2の前縁に突起部21を配置したが、ブレード2の後縁に突起部21を配置してもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。 In addition, this invention is not limited to above-described embodiment, In the range described in the claim, it can change suitably.
また、上記実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。 Further, in the above-described embodiment, it is needless to say that elements constituting the embodiment are not necessarily indispensable except for the case where it is clearly indicated that the element is essential and the case where the element is clearly considered to be essential in principle. .
また、上記実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。 Further, in the above embodiment, when numerical values such as the number, numerical value, quantity, range, etc. of the constituent elements of the embodiment are mentioned, it is particularly limited to a specific number when clearly indicated as essential and in principle. The number is not limited to a specific number except for cases.
また、上記実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。 In the above embodiment, when referring to the shape, positional relationship, etc. of components, the shape, position, etc., unless otherwise specified and in principle limited to a specific shape, positional relationship, etc. It is not limited to relationships.
1 ボス部
2 ブレード
3 リング
21 突起部
211 谷部
1 Boss 2 Blade 3 Ring 21
Claims (2)
前記ボス部から径方向外側に向かって延びるとともに、回転方向に沿って複数配置されたブレード(2)と、
複数の前記ブレードの外縁部を繋ぐリング(3)と、
前記ブレードの前縁または後縁に形成され、且つ径方向に沿って複数配置された鋸歯状の突起部(21)とを備え、
最も径方向外側に位置する前記突起部(21a)の谷部(211a)の曲率半径は、最も径方向内側に位置する前記突起部(21b)の谷部(211b)の曲率半径よりも大であることを特徴とする軸流ファン。 A boss part (1) arranged at the center of rotation;
A plurality of blades (2) extending radially outward from the boss portion and arranged along the rotational direction;
A ring (3) connecting outer edges of a plurality of the blades;
A plurality of serrated protrusions (21) formed on the front edge or the rear edge of the blade and arranged in a radial direction,
The curvature radius of the valley portion (211a) of the projection (21a) located on the outermost radial direction is larger than the curvature radius of the valley portion (211b) of the projection (21b) located on the innermost radial direction. An axial fan characterized by being.
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