JPH11248198A - 送風構造 - Google Patents

送風構造

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JPH11248198A
JPH11248198A JP10053094A JP5309498A JPH11248198A JP H11248198 A JPH11248198 A JP H11248198A JP 10053094 A JP10053094 A JP 10053094A JP 5309498 A JP5309498 A JP 5309498A JP H11248198 A JPH11248198 A JP H11248198A
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JP
Japan
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propeller fan
mouth ring
inner diameter
whereat
noise
Prior art date
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Pending
Application number
JP10053094A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobusuke Hakamaya
伸祐 袴家
Yoshihiro Takada
芳廣 高田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11248198A publication Critical patent/JPH11248198A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】コスト面等で最適化されてきた現在のプロペラ
ファンの形状においても、翼外周端の漏れ流れを防止し
ても、騒音を増加することなく、風量増加を実現するこ
とにある。 【解決手段】プロペラファンの後縁外周近傍にマウスリ
ングと軸方向に重なるプロペラファンの外径を、軸方向
に局所的であり、少なくとも一つ、上,下流の最大外径
部分より大きくするとともに、この部分に相当するマウ
スリングの内径部分を上,下流の最大内径より大きくす
ることである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は送風機および冷凍空
調機器およびシステムに係り、特にエアコンの室外ユニ
ットに用いられるプロペラファンに関する。
【0002】
【従来の技術】プロペラファンは冷凍空調機器およびシ
ステムなどの送風用として、業務用から家庭用まで幅広
く利用されている。これらの機器では省電力化のニーズ
が強くなっており、一つの有力な手段として高風量化,
高効率化が挙げられる。また、高風量化に伴い騒音が増
大することから、高風量,高効率,低騒音のプロペラフ
ァンが求められている。
【0003】プロペラファンはボスの外周部に翼を配置
しており、回転による翼の揚力を利用して送風するもの
である。通常、翼端はシュラウドがなく、翼の外周端で
は無揚力の状態となる。そのため、外周端近傍では、プ
ロペラファンとその外側に設置するマウスリングの隙間
から空気が漏れるため、漏れによる圧力の低下、更に漏
れ流れと翼端の干渉により、騒音増大という問題があっ
た。
【0004】この翼端での漏れ流れを低減し、風量を増
大させるための従来技術として特開昭63−129199号公報
がある。しかしながら、最適に設計されたプロペラファ
ンの騒音は入り口の相対流入速度の6乗の対数に比例す
るという事実があり、上記の公知例では、吸い込み口側
及び、吹出し口側の両方でプロペラファン外周がマウス
リングの形状に合わせて幅広になっているため、流量は
増加するが、入り口の相対速度も増加し、結果的に騒音
が増加するという問題があった。
【0005】また、低騒音化のために、プロペラファン
の後縁より下流であって、吹き出し部分に拡大部を有
し、その拡大部で流れを整流して低騒音化を図る従来技
術として特開平3−179198 号公報がある。
【0006】しかし、この公知例では、拡大部の下流に
設置されるグリルとの間に空隙がないため、プロペラフ
ァンからの流れがグリルに直接衝突し、グリルの圧力損
失を十分低減することができず、上流側の拡大流路の効
果を風量増加に結び付けられないという問題があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】空調機の省電力化の有
効な手段として風量の増加が挙げられる。翼の形状改善
等により騒音を増加することなく風量増加を行うことも
将来の技術向上によって実現可能であると考えられる
が、コスト面等で最適化されてきた現在のプロペラファ
ンの形状においても、翼外周端の漏れ流れを防止するこ
とで上記の騒音を増加することなく、風量増加を実現で
きる。
【0008】また、プロペラファンの後縁より下流にお
いて、吹き出し部分に拡大部を二重に有し、空隙を設け
ることで、グリルの圧力損失を低減し、拡大流路の効果
を十分に引き出すことができる。このようにして、高風
量,省電力,低騒音ユニットの提供、更には高風量化を
小型化に展開して小型・薄型ユニット,低コスト化を実
現する。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する第一
の手段は、プロペラファンの翼外周端とマウスリング間
の隙間に起因する漏れ流れを低減するために、プロペラ
ファンの後縁外周近傍にマウスリングと軸方向に重なる
プロペラファンの外径を、軸方向に局所的であり、少な
くとも一つ、上,下流の最大外径部分より大きくすると
ともに、この部分に相当するマウスリングの内径部分を
上,下流の最大内径より大きくすることである。
【0010】上記課題を解決する第二の手段は、プロペ
ラファンの後縁外周近傍に設けるマウスリングと軸方向
に重なるプロペラファンの外径を、軸方向に局所的であ
り、少なくとも一つ、上,下流の最大外径部分より小さ
くするとともに、この部分に相当するマウスリングの内
径部分を上,下流の最大内径より小さくすることであ
る。
【0011】上記課題を解決する第三の手段は、プロペ
ラファンの後縁より下流であって、吹き出し部分に拡大
部をもつマウスリングにおいて、プロペラファンの羽根
の後縁が拡大部にあるとともに、その拡大部最下流側に
さらに拡大部を備え、その拡大部とグリル上流端との間
に空隙を備えたことである。
【0012】
【発明の実施の形態】図1に本発明の一実施の形態を示
す。ユニット1は吹き出し口10にグリル9を持ち、内
部に熱交換器2を有し、熱交換器2の下流にモータステ
ー3に支持されたモータ4と、モータ4により回転可能
するプロペラファン6と、プロペラファン6の後縁側で
あって、外周近傍に装着するマウスリング5、更に、図
には示されてはいないが、圧縮機、その他のサイクル部
品により構成される。プロペラファン6が回転すると、
ユニット1内の熱交換器2を空気が通過して熱交換が行
われる。
【0013】プロペラファン6の後縁側であって、マウ
スリング5と軸方向に重なる部分において、プロペラフ
ァン6外径(2D)が局所的に大きくなる部分8(以
下、プロペラファン大口径部分8と呼ぶ)を持ち、マウ
スリング5においてプロペラファン6と軸方向に重なる
部分には、マウスリング5の内径(2Db)より局所的
に大きくなる部分7(以下、マウスリング大口径部分7
と呼ぶ)を持つことが特徴である。
【0014】プロペラファン6外周近傍における漏れ量
は、ユニット1の吹き出し側回転軸から見て、マウスリ
ング5とプロペラファン6外周の投影隙間(S)に比例
する。本実施の形態ではプロペラファン6とマウスリン
グ5の径が局所的に変化することから、投影隙間(S)
を小さくできるため、漏れ量が少なくなる。
【0015】更に、プロペラファン6の外径が局所的に
大きくなることから、この大口径部分8で流れに遠心力
が働き、漏れ流れをせき止める効果がある。最適に設計
されたプロペラファン6の騒音は吸い込み側の空気の相
対流入速度の6乗の対数に比例し、翼の後縁付近におけ
る若干の形状変化は騒音に大きな影響を与えないという
事実から、結果的に騒音を増加することなく、風量を増
加することが可能となる。
【0016】図2は上記実施の形態における結果であ
る。横軸は従来の投影漏れ隙間(Db−D)に対する本
実施の形態の投影漏れ隙間(S)の変化割合を示し、範
囲は0≦S/(Db−D)≦1となる。縦軸は所要の流量
に対する漏れ量の割合を表す。従来のプロペラファンは
S/(Db−D)=1であり、隙間がない場合ではS/
(Db−D)=0となる。本実施の形態においては漏れ隙
間(S/(Db−D))を小さくすることで、従来に比べ
て漏れ量が少なくでき、流量を約4.5% 増加させるこ
とができる。
【0017】図3(a),(b)は従来と本実施の形態に
おける回転数に対する流量と騒音の変化を表す。従来の
所要風量を満足する回転数N0 において、本実施の形態
では、風量の増加割合に対する騒音増加の割合が少ない
ことが判り、従来と同一の騒音では、風量を増加させる
ことができる。また、従来と同一の風量の場合には低騒
音化を実現出来る。
【0018】図4に他の実施の形態を示す。上記実施の
形態において、プロペラファン大口径部分8を複数にし
たもので、マウスリング5においてプロペラファン6と
軸方向に重なる部分には、マウスリング5の内径(2D
b)より局所的に大きくなるマウスリング大口径部分7
をもう一つ併せ持つものである。投影漏れ隙間(S)の
効果は、上記実施の形態に対して、局所的に大きい二つ
の翼端部分が存在するため、漏れ流れを遠心力の効果に
より、更に防ぐことができる。
【0019】図5に他の実施の形態を示す。プロペラフ
ァン6外径(2D)が局所的に小さくなる部分8(以
下、プロペラファン小口径部分8と呼ぶ)を持ち、マウ
スリング5においてプロペラファン6と軸方向に重なる
部分には、マウスリング5の内径(2Db)より局所的
に小さくなる部分7(以下、マウスリング小口径部分7
と呼ぶ)を持つ。
【0020】投影漏れ隙間(S)の効果は上記実施の形
態に対して、漏れ低減の効果は若干劣るが、図3の回転
数―騒音特性において騒音が若干増大するという現象
は、局所的に外径が大きくなる部分を持たないため観測
されず、高風量化,低騒音化といった面ではほぼ同一の
効果を持つ。
【0021】図6に他の実施の形態を示す。プロペラフ
ァン6の後縁より下流であって、吹き出し口10に拡大
部11をもつマウスリング5において、プロペラファン
6の羽根の後縁が拡大部11の上流側にあるとともに、
その拡大部11の最下流側にさらに拡大部12を備え、
その拡大部12とグリル9上流端との間に空隙を備えた
ものである。
【0022】プロペラファン6の後縁直後となる拡大部
11は吹出し口10の流れが縮流を防ぐ役割と、この部
分の流れを整流する役割を果し、その下流の拡大部11
にはプロペラファン6からの旋回する吹き出し流れがグ
リル9に衝突してグリル9上流側の圧力が高まる。
【0023】グリル9上流側に間隙を設けることで、プ
ロペラファン6の吹き出し流れが径方向に広がり、グリ
ル9の通過面積が増加して、グリル9の圧力損失が低減
し、結果的に騒音を増加させることなく、風量増加が図
れる。
【0024】また、二重拡大部12は軸方向の下流に向
かって長いほど効果がある。拡大部11の最下流断面と
グリル9の端面間における空隙はプロペラファン6の外
径に対してg/2D≧0.01とすると効果が大きい。
【0025】図7(a)及び(b)は従来と本実施の形
態における回転数に対する流量と騒音の変化を表す。従
来の所要風量を満足する回転数N0 において、本実施の
形態では、騒音が減少し、風量を増加させることができ
る。また、従来と同一の風量では低騒音化が実現でき
る。
【0026】本実施の形態の効果は、拡大部11の下流
端面とグリル9の上流端面の間に空隙を設けることでも
得ることができる。その空隙はプロペラファン6の外径
に対してg/2D≧0.01にすると効果が大きい。
【0027】上記実施の形態は空気調和機に関して述べ
たが、本発明は送風機,冷凍機,冷蔵庫等に用いてもよ
い。
【0028】
【発明の効果】本発明によればプロペラファンの騒音を
増加させることなく、風量を増加させることができるた
め、高風量,省電力化の効果がある。また、同一風量の
場合にはプロペラファンを小型化することができること
から、低コスト・小型ユニットの実現が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態である送風機の縦断面図を示
す。
【図2】図1の効果を示す特性図である。
【図3】(a)及び(b)は図1の回転数に対する流量
と騒音との関係を示す特性図である。
【図4】本発明の他の実施形態である送風機の縦断面図
を示す。
【図5】本発明の他の実施形態である送風機の縦断面図
を示す。
【図6】本発明の他の実施形態である送風機の縦断面図
を示す。
【図7】(a)及び(b)は従来と本発明との回転数に
対する流量と騒音との関係を示す特性図である。
【符号の説明】
1…ユニット、2…熱交換器、3…モータステー、4…
モータ、5…マウスリング、6…プロペラファン、7…
マウスリング大口径(小口径)部分、8…プロペラファ
ン大口径(小口径)部分、9…グリル、10…吹き出し
口、11…拡大吹き出し口、12…二重拡大吹き出し
口、S…投影漏れ隙間、D…プロペラファン半径、Db
…マウスリング半径、g…空隙間隔。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F04D 29/66 F04D 29/66 P

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】マウスリングと軸方向に重なるプロペラフ
    ァンの外径を、軸方向に局所的であり、少なくとも一
    つ、上,下流の最大外径部分より大きくするとともに、
    この部分に相当するマウスリングの内径部分を上,下流
    の最大内径より大きくしたことを特徴とした送風構造。
JP10053094A 1998-03-05 1998-03-05 送風構造 Pending JPH11248198A (ja)

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JP10053094A JPH11248198A (ja) 1998-03-05 1998-03-05 送風構造

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2001227497A (ja) * 2000-02-16 2001-08-24 Daikin Ind Ltd プロペラファン及び該ファンを備えた空気調和機
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