JP7393682B2 - 軸流ファン - Google Patents
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Description
この課題を解決する軸流ファンは、回転軸が取り付けられるハブと、前記ハブに設けられた翼と、を備え、前記翼は、前記回転軸の回転方向の前方に位置する前縁と、前記回転軸の回転方向の後方に位置する後縁と、前記ハブに接合される内周縁と、前記前縁と前記後縁との間で前記回転軸の回転方向に延びる外周縁と、多孔質部と、を備え、前記後縁は、前記内周縁に接続される内周接続部と、前記外周縁に接続される外周接続部と、前記内周接続部から前記前縁に向けて延びる第1部位と、前記外周接続部から前記前縁に向けて延びる第2部位と、前記第1部位と前記第2部位とを接続する湾曲した第3部位と、を備え、前記前縁から前記第3部位の中心位置までの前記回転方向への軌道の長さを第1距離、前記前縁から前記第1部位と前記第2部位とを結ぶ仮想的な線分と前記軌道との交点までの前記回転方向への前記軌道の長さを第2距離とした場合、前記第1距離は前記第2距離の95%以下であり、前記第3部位の半径+5mmを半径、前記第3部位の中心位置を中心とする円形状の範囲を前記回転方向に延長した範囲を非設置範囲とすると、前記多孔質部は前記非設置範囲とは異なる位置に設けられている。
軸流ファンの第1実施形態について説明する。
<空気調和機>
図1に示すように、空気調和機10は、室外機11と、室内機21と、配管24,25と、を備える。室外機11は、閉鎖弁12,13と、圧縮機14と、四方弁15と、室外熱交換器16と、膨張弁17と、アキュムレータ18と、軸流ファン30と、ファンモータ19と、を備える。室内機21は、室内熱交換器22と、室内ファン23と、を備える。
図2に示すように、軸流ファン30は、ハブ31と、5枚以下の翼41と、を備える。
ハブ31は、円筒状である。ハブ31は、例えば、樹脂製である。ハブ31は、挿入孔32と、外周面33と、を備える。挿入孔32は、ハブ31の径方向の中心に設けられている。挿入孔32には、ファンモータ19の回転軸20が挿入される。回転軸20が回転することによって軸流ファン30は回転する。回転軸20は、一方向に回転する。以下の説明において、回転方向とは、回転軸20の回転する方向である。
図4に示すように、前縁45から多孔質部61までの距離を配置距離L2とする。詳細にいえば、前縁45と多孔質部61との間で、回転軸20からの径方向の寸法が同一となる箇所を繋いだ仮想的な線の寸法を配置距離L2とする。回転軸20からの径方向の寸法が同一となる箇所では、配置距離L2/翼弦長L1≧40%が成立する。多孔質部61は、前縁45から翼弦長L1の40%以上後方の位置に配置されているといえる。図4には、前縁45から翼弦長L1の40%の位置を示す境界線L11を示す。前縁45と境界線L11との間を第1領域53とする。第1領域53と後縁46との間を第2領域54とする。境界線L11は、第2領域54に含まれる。多孔質部61は、第2領域54にのみ設けられている。多孔質部61は、第1領域53に設けられていない。多孔質部61は、後縁46に偏って設けられているといえる。即ち、後縁部52に含まれる多孔質部61は、前縁部51に含まれる多孔質部61よりも多い。
図5に示すように、配置距離L2/翼弦長L1[%]を大きくするにつれて軸流ファン30で発生する騒音の音圧レベル[dBA]が低下することがわかる。特に、配置距離L2/翼弦長L1を40%以上にすると、音圧レベルが著しく低下する。
<第1実施形態の作用>
翼弦長L1が長くなるほど、翼41の後縁46側で騒音が生じやすくなる。翼41が5枚以下の場合、仕事量を確保するために翼弦長L1が長くなりやすい。これにより、翼41が5枚以下の場合、翼41の後縁46側で騒音が生じやすくなる。圧力変動が生じると、圧力変動を原因として騒音が発生する。圧力変動が生じると、多孔質部61を介して正圧面42側と負圧面43側で空気が移動することによって圧力変動が抑制される。特に、前縁45から翼弦長L1の40%以上後方に多孔質部61を配置することで、翼41の後縁46側で圧力変動が抑制される。
第1実施形態の効果について説明する。
(1-1)多孔質部61は、前縁45から翼弦長L1の40%以上後方に配置されている。騒音が生じやすい箇所に多孔質部61を設けることによって、翼41の全体に亘って多孔質部61を設ける場合に比べて多孔質部61を減らすことができる。これにより、翼41の強度の低下を抑制できる。
軸流ファンの第2実施形態について説明する。第2実施形態では、第1実施形態と異なる点について説明する。第1実施形態と同様の部材については、同一の名称を付すことで説明を省略する。
内周接続部72は、内周縁47に接続されている。内周接続部72は、内周縁47と切欠区画部74との間で延びている。内周接続部72は、内周縁47から切欠区画部74に向かうに従って後方に傾斜している。
第2実施形態の効果について説明する。第2実施形態では、第1実施形態の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
軸流ファンの第3実施形態について説明する。第3実施形態では、第1実施形態と異なる点について説明する。第1実施形態と同様の部材については、同一の名称を付すことで説明を省略する。
図10に示すように、前縁83から後縁84までの寸法を翼弦長L5とする。後縁84から多孔質部91までの距離を配置距離L6とする。回転軸20からの径方向の寸法が同一となる箇所では、配置距離L6/翼弦長L5≧60%が成立する。多孔質部91は、後縁84から翼弦長L5の60%以上前方の位置に配置されているといえる。図10には、後縁84から翼弦長L5の60%の位置を繋いだ仮想的な境界線L14を示す。前縁83と境界線L14との間を第1領域87とする。第1領域87と後縁84との間を第2領域88とする。多孔質部91は、第1領域87にのみ設けられている。多孔質部91は、翼弦長L5の中心位置に対して前縁83に偏って設けられているといえる。
翼弦長L5が短いほど、翼81の前縁83側で騒音が生じやすくなる。翼81が6枚以上の場合、軸流ファン80の成形性の観点や、翼81同士の間の流路を確保するために翼弦長L5が短くなりやすい。これにより、翼81が6枚以上の場合、翼81の前縁83側で騒音が生じやすくなる。多孔質部91は、後縁84から翼弦長L5の60%以上前方に配置されている。これにより、騒音が生じやすい箇所に多孔質部91が設けられている。翼81の前縁83側で生じる騒音が抑制される。
第3実施形態の効果について説明する。第3実施形態では、第1実施形態の効果(1-2)、(1-3)、及び(1-5)に加えて以下の効果を得ることができる。
本開示の軸流ファンは、上記各実施の形態以外に、例えば以下に示される変形例、及び相互に矛盾しない少なくとも二つの変形例を組み合わせた形態としてもよい。
・第2実施形態において、翼41の数は、6枚以上であってもよい。
以上、軸流ファンの実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された軸流ファンの趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
各実施形態及び変更例から把握できる技術的思想について記載する。
(1)回転軸が取り付けられるハブと、前記ハブに設けられた翼と、を備え、前記翼は、前記回転軸の回転方向の前方に位置する前縁と、前記回転軸の回転方向の後方に位置する後縁と、前記ハブに接合される内周縁と、前記前縁と前記後縁との間で前記回転軸の回転方向に延びる外周縁と、多孔質部と、を備え、前記後縁は、前記前縁に向けて切り欠かれた切欠を形成する切欠区画部を備え、前記切欠区画部のうち前記前縁に最も近い箇所を通過する軌道であって前記回転方向に延びる軌道と重ならないように前記多孔質部が配置されている、軸流ファン。
Claims (5)
- 回転軸(20)が取り付けられるハブ(31)と、
前記ハブ(31)に設けられた5枚以下の翼(41)と、を備え、
前記翼(41)は、
前記回転軸(20)の回転方向の前方に位置する前縁(45)と、
前記回転軸(20)の回転方向の後方に位置する後縁(71)と、
前記ハブ(31)に接合される内周縁(47)と、
前記前縁(45)と前記後縁(71)との間で前記回転軸(20)の回転方向に延びる外周縁(48)と、
多孔質部(61)と、を備え、
前記後縁(71)は、
前記内周縁(47)に接続される内周接続部(72)と、
前記外周縁(48)に接続される外周接続部(73)と、
前記内周接続部(72)から前記前縁(45)に向けて延びる第1部位(75)と、
前記外周接続部(73)から前記前縁(45)に向けて延びる第2部位(76)と、
前記第1部位(75)と前記第2部位(76)とを接続する湾曲した第3部位(77)と、を備え、
前記前縁(45)から前記第3部位(77)の中心位置(P1)までの前記回転方向への軌道(L12)の長さを第1距離(L3)、前記前縁(45)から前記第1部位(75)と前記第2部位(76)とを結ぶ仮想的な線分(L13)と前記軌道(L12)との交点(P2)までの前記回転方向への前記軌道(L12)の長さを第2距離(L4)とした場合、前記第1距離(L3)は前記第2距離(L4)の95%以下であり、
前記前縁(45)から前記後縁(71)までの寸法を翼弦長(L1)とすると、前記多孔質部(61)は、前記前縁(45)から前記翼弦長(L1)の40%以上後方の位置に配置され、
前記第3部位(77)の半径+5mmを半径、前記第3部位(77)の中心位置(P1)を中心とする円形状の範囲(C3)を前記回転方向に延長した範囲を非設置範囲(A1)とすると、前記多孔質部(61)は前記非設置範囲(A1)とは異なる位置に設けられている、
軸流ファン。 - 前記内周縁(47)と前記外周縁(48)との間の中心位置に対して前記多孔質部(61)が前記外周縁(48)に偏って配置されている、請求項1に記載の軸流ファン。
- 前記翼(41)の正圧面全体の面積に対して前記多孔質部(61)の面積は30%以下である、請求項1または2に記載の軸流ファン。
- 回転軸(20)が取り付けられるハブ(31)と、
前記ハブ(31)に設けられた翼(41)と、を備え、
前記翼(41)は、
前記回転軸(20)の回転方向の前方に位置する前縁(45)と、
前記回転軸(20)の回転方向の後方に位置する後縁(71)と、
前記ハブ(31)に接合される内周縁(47)と、
前記前縁(45)と前記後縁(71)との間で前記回転軸(20)の回転方向に延びる外周縁(48)と、
多孔質部(61)と、を備え、
前記後縁(71)は、
前記内周縁(47)に接続される内周接続部(72)と、
前記外周縁(48)に接続される外周接続部(73)と、
前記内周接続部(72)から前記前縁(45)に向けて延びる第1部位(75)と、
前記外周接続部(73)から前記前縁(45)に向けて延びる第2部位(76)と、
前記第1部位(75)と前記第2部位(76)とを接続する湾曲した第3部位(77)と、を備え、
前記前縁(45)から前記第3部位(77)の中心位置(P1)までの前記回転方向への軌道(L12)の長さを第1距離(L3)、前記前縁(45)から前記第1部位(75)と前記第2部位(76)とを結ぶ仮想的な線分(L13)と前記軌道(L12)との交点(P2)までの前記回転方向への前記軌道(L12)の長さを第2距離(L4)とした場合、前記第1距離(L3)は前記第2距離(L4)の95%以下であり、
前記第3部位(77)の半径+5mmを半径、前記第3部位(77)の中心位置(P1)を中心とする円形状の範囲(C3)を前記回転方向に延長した範囲を非設置範囲(A1)とすると、前記多孔質部(61)は前記非設置範囲(A1)とは異なる位置に設けられている、軸流ファン。 - 回転軸(20)が取り付けられるハブ(31)と、
前記ハブ(31)に設けられた6枚以上の翼(81)と、を備え、
前記翼(81)は、
前記回転軸(20)の回転方向の前方に位置する前縁(83)と、
前記回転軸(20)の回転方向の後方に位置する後縁(84)と、
多孔質部(91)と、を備え、
前記前縁(83)から前記後縁(84)までの寸法を翼弦長(L5)とすると、前記多孔質部(91)は、前記後縁(84)から前記翼弦長(L5)の60%以上前方の位置に配置されている、軸流ファン。
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