JP6373414B2 - プロペラファン、流体送り装置および成形用金型 - Google Patents
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Description
本発明に基づく成形用金型は、樹脂成形品からなる本発明に基づく上記のプロペラファンを成形するために用いられる。
図1〜図7を参照して、実施の形態1における流体送り装置100およびプロペラファン30の構成について説明する。図1に示すように、流体送り装置100は、プロペラファン30と、駆動モータ(図示せず)とを備える。
図2は、プロペラファン30を示す側面図である。図3は、負圧面20Sの側(吸込側)から見たプロペラファン30を示す平面図である。プロペラファン30は、ボス部10と、ボス部10の外表面に設けられた7枚の翼20(図3)とを含む。プロペラファン30は、たとえばAS(acrylonitrile-styrene)樹脂等の合成樹脂を用いて、ボス部10と7枚の翼20とが一体的に成形された1つの樹脂成形品として構成される。プロペラファン30の直径はたとえば200mmであり、全高はたとえば50mmである。
図2〜図7に示すように、翼20は、前縁部21、後縁部22、翼根部23および外周縁部24を含み、これらの内側に、厚みを有する翼板部25およびガイド部26が形成されている。換言すると、厚みを有する翼板部25およびガイド部26の周囲に、翼20の前縁部21、後縁部22、翼根部23および外周縁部24が形成されている。
図8は、プロペラファン30の翼20が動作している様子(負圧面20S側から見た様子)を示す斜視図である。図9は、プロペラファン30の翼20が動作している様子を示す断面図である。図8および図9を参照して、翼20の回転によって、矢印DR1,DR2(図9)に示すような気流が生成される。これにより、流体送り装置100(図1)はたとえば扇風機として送風を実現することが可能となる。
図14〜図21を参照して、実施の形態1の比較例におけるプロペラファン30Zについて説明する。図14および図15に示すように、プロペラファン30Zの翼20は、実施の形態1におけるガイド部26に相当する部位を備えていないという点で、実施の形態1のプロペラファン30とは異なっている。
図22は、負圧面側(吸込側)から見たプロペラファン30Aの翼20を示す拡大平面図である。本実施の形態のプロペラファン30Aの翼20においては、ガイド部26の先端部26dが周方向CRを向くようにして、ガイド部26が後縁部22から延出している。具体的には、本実施の形態では、ガイド部26の根元部分(点26a,26b間に位置する部分)の丁度中央の位置(点26cの位置)と、ガイド部26の延出方向における先端部26dの位置とを直線で結んで矢印A2を描いたとすると、この矢印A2は、点26cの位置を起点として周方向CRの接線方向と同一の方向を向いて延びている。周方向CRの接線方向とは、周方向CR上の点26cを通る接線の方向である。翼20から流体が離れる際、流体の挙動は、ガイド部26の表面形状に応じて規定されることになるため、実施の形態2の構成は、実施の形態1の場合に比べて風の拡散の程度を小さくできる。
図23は、負圧面側(吸込側)から見たプロペラファン30Bの翼20を示す拡大平面図である。本実施の形態のプロペラファン30Bの翼20においては、ガイド部26の先端部26dが周方向CRよりも回転半径方向の内側を向くようにして、ガイド部26が後縁部22から延出している。具体的には、本実施の形態では、ガイド部26の根元部分(点26a,26b間に位置する部分)の丁度中央の位置(点26cの位置)と、ガイド部26の延出方向における先端部26dの位置とを直線で結んで矢印A3を描いたとすると、この矢印A3は、点26cの位置を起点として周方向CRよりも回転半径方向の内側を向いて延びている。周方向CRの接線方向とは、周方向CR上の点26cを通る接線の方向である。翼20から流体が離れる際、流体の挙動は、ガイド部26の表面形状に応じて規定されることになるため、実施の形態3の構成は、実施の形態1,2の場合に比べて風の拡散の程度を小さくできる。
図24は、負圧面側(吸込側)から見たプロペラファン30Cの翼20を示す拡大平面図である。図24に示すように、ガイド部26は、後縁部22のうちの半分よりも外周部寄りの位置に設けられていることが好ましい。
図25は、実施の形態5におけるプロペラファン30Dの翼20を示す断面図である。上述のとおり、ガイド部26のすぐ下に、回転軸11に対して垂直となる面SSを規定したとする。この面SSに対して、ガイド部26の延出方向がなしている角度をθとすると、ガイド部26は、−10°≦θ≦45°の関係を具備していることが好ましい。本実施の形態においては、角度θは0°である。当該構成によれば、回転半径方向の外側への風の大きな拡散効果を期待できる。
図26は、実施の形態6におけるプロペラファン30Eの翼20を示す断面図である。上述のとおり、ガイド部26のすぐ下に、回転軸11に対して垂直となる面SSを規定したとする。この面SSに対して、ガイド部26の延出方向(点線L4に示す方向)がなしている角度をθとすると、ガイド部26は、−10°≦θ≦45°の関係を具備していることが好ましい。本実施の形態においては、角度θは−10°である。ガイド部26の延出方向とは、ガイド部26のうちの先端部26d寄りの部分の下面(正圧面20P)によって規定される方向である。当該構成によっても、回転半径方向の外側への風の大きな拡散効果を期待できる。
図27は、実施の形態7におけるプロペラファン30Fを示す側面図である。図28は、負圧面側(吸込側)から見たプロペラファン30Fを示す平面図である。本実施の形態においては、ガイド部26が、外周縁部24の回転方向における最後方の位置で、後縁最外周部22Tに連続するように設けられている。一方で、上述の各実施の形態においては、ガイド部26は、後縁部22の後縁最外周部22Tから離れた位置に設けられている。
図29は、実施の形態7の変形例におけるプロペラファン30Faを示す平面図である。プロペラファン30Faのガイド部26も、実施の形態7の場合と同様に、外周縁部24の回転方向における最後方の位置で、後縁最外周部22Tに連続するように設けられている。プロペラファン30Faと上述の実施の形態7のプロペラファン30Fとは、実施の形態1〜6の場合と同様に、角度αが60°となるような位置が存在しており、この位置に後縁最外周部22Tが形成され、この後縁最外周部22Tに連続するようにガイド部26が形成されているという点において相違している。当該構成によっても、上述の各実施の形態と同様の作用および効果を得ることができる。
図30は、実施の形態8におけるプロペラファン30Gを示す側面図である。図31は、負圧面側(吸込側)から見たプロペラファン30Gを示す平面図である。図30および図31に示すように、プロペラファン30Gにおいては、外周縁部24が、外周縁部24の一部が回転半径方向の内側に向かって凹むようにして形成された切り欠き部28を有している。
図32〜図36を参照して、実施の形態8に関して行なった実験例について説明する。当該実験例では、図32に示すプロペラファン30Ga(実施例1)と、図33に示すプロペラファン30Gz(比較例1)との性能を比較した。
(成形用金型)
本実施の形態では、上述の各実施の形態における各種のプロペラファンを樹脂を用いて成形するための成形用金型40について説明する。
Claims (9)
- 回転軸周りに回転するボス部と、
前記ボス部の外表面に設けられた翼とを備え、
前記翼は、
回転方向における前方に位置する前縁部と、
回転方向における後方に位置する後縁部と、
前記前縁部の最外周部である前縁最外周部と前記後縁部の最外周部である後縁最外周部とを接続し、周方向に沿って円弧状に延びる形状を有する外周縁部と、を含み、
前記回転軸に対して平行な方向から前記翼を見た場合に、前記後縁最外周部が位置している箇所での前記後縁部に対する接線と、前記後縁最外周部が位置している前記箇所と前記回転軸の位置とを結ぶ直線とのなす角度をαと定義すると、前記後縁最外周部は、角度αが60°となる位置であってかつ最も回転半径方向の外側にある箇所に位置しており、
前記後縁最外周部よりも回転半径方向における内側の位置には、回転方向とは反対の方向に向かって前記後縁部の一部が舌片状に延出したような形状を有するガイド部が設けられており、
前記ガイド部は、前記ガイド部の先端部が周方向よりも回転半径方向の外側を向くようにして前記後縁部から延出している、
プロペラファン。 - 回転軸周りに回転するボス部と、
前記ボス部の外表面に設けられた翼とを備え、
前記翼は、
回転方向における前方に位置する前縁部と、
回転方向における後方に位置する後縁部と、
前記前縁部の最外周部である前縁最外周部と前記後縁部の最外周部である後縁最外周部とを接続し、周方向に沿って円弧状に延びる形状を有する外周縁部と、を含み、
前記回転軸に対して平行な方向から前記翼を見た場合に、前記後縁最外周部が位置している箇所での前記後縁部に対する接線と、前記後縁最外周部が位置している前記箇所と前記回転軸の位置とを結ぶ直線とのなす角度をαと定義すると、前記後縁最外周部は、角度αが60°となる位置であってかつ最も回転半径方向の外側にある箇所に位置しており、
前記後縁最外周部よりも回転半径方向における内側の位置には、回転方向とは反対の方向に向かって前記後縁部の一部が舌片状に延出したような形状を有するガイド部が設けられており、
前記ガイド部は、前記ガイド部の正圧面側が軸方向に凸となり且つ前記ガイド部の負圧面側が軸方向に凹となるように反った形状を有している、
プロペラファン。 - 前記回転軸に対して垂直な方向から前記ガイド部を見た場合に、前記回転軸に垂直な面に対して前記ガイド部の延出方向がなしている角度をθとすると、
−10°≦θ≦45°である、
請求項2に記載のプロペラファン。 - 前記翼のうち、前記ボス部の前記外表面に接続している部分を翼根部とすると、
前記翼根部は、前記翼根部の正圧面側が軸方向に凸となり且つ前記翼根部の負圧面側が軸方向に凹となるように反った形状を有している、
請求項1から3のいずれかに記載のプロペラファン。 - 前記ガイド部は、前記後縁部のうちの半分よりも外周部寄りの位置に設けられている、請求項1から4のいずれかに記載のプロペラファン。
- 前記外周縁部は、前記外周縁部の一部が回転半径方向の内側に向かって凹むようにして形成された切り欠き部を有している、
請求項1から5のいずれかに記載のプロペラファン。 - 回転軸周りに回転するボス部と、
前記ボス部の外表面に設けられた翼とを備え、
前記翼は、
回転方向における前方に位置する前縁部と、
回転方向における後方に位置する後縁部と、
前記前縁部の最外周部である前縁最外周部と前記後縁部の最外周部である後縁最外周部とを接続し、周方向に沿って円弧状に延びる形状を有する外周縁部と、を含み、
前記外周縁部の回転方向における最後方の位置には、
回転方向とは反対の方向に向かって前記後縁部の一部が舌片状に延出したような形状を有するガイド部が設けられており、
前記ガイド部の半径方向における外側縁のうちの前記外周縁部に接続している部分は、前記外周縁部と略同一の半径で前記外周縁部に連続するように形成されており、
前記ガイド部は、前記ガイド部の正圧面側が軸方向に凸となり且つ前記ガイド部の負圧面側が軸方向に凹となるように反った形状を有している、
プロペラファン。 - 請求項1から7のいずれかに記載のプロペラファンを備える、
流体送り装置。 - 樹脂成形品からなる請求項1から7のいずれかに記載のプロペラファンを成形するために用いられる、
成形用金型。
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