JPS62500040A - 高強度フアン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 高強度ファン 発明の背景 本発明はとこにでも立てられるルームファンなどのような空気を軸線方向に移動 するファン又は熱父換器を弁して空気を移動するファンに関する。

同一出願人の米国特許第４，３５８，２４５号及び米国特許出願第５４９，９８ ８号（１９８３年１１月８日出願）は騒音減小及び軸線方向流ファンの効率に関 する種々の問題を提起している。

特に上記特許は、全長に沿って大きく前方に曲ったブレードを有するファンを開 示している。ここではこの曲げはいわゆる”中間点ブレード曲げＣｍ１ｄｐｏｉ ｎｔ　６１αｄａｓｋｅｗ）″としてグレード根元の中間点を介する半径とブレ ード上の所定点にて弦の中間点を介する半径との間の角度を画定されている。こ の大きい前方への曲げは騒音を減じかつその目的を達成するように設計されてお り、この米国特許は、ブレード間隔の％以上大きい正味ブレード曲げ角度（即ち もと部から先端部１での中間点ブレード曲げ、第１図のＡｂ参照）　ｙ：ｃ必要 としている。この米国特許に開示されたファンは３９°の正味ブレード曲げ角度 と７２°のブレード間隔とを有している。

米国特許出願第５４９，９８８号は、ブレードを後方へ曲げ騒音を減じかつ効率 をよくしかつ小型化したファンを開示している。・この米国出願は上述のような 中間点プレード曲げに関するものでなく、先端線上の点Ｘにおける接線Ｔとこの 点を通る半径Ｒとの間の角度Ａ６として第１図に示した先端縁曲げ角に関する。

この米国出願に開示されたファンの先端縁曲げ角はブレードの先端でＣ後方へ） ６０°をなしている□ 自動車のエンジン、空調器の凝縮器のような用途、小型で効率的（例えば必要動 力の効率化）、強度、重量等の点で種々の有利な要素を提供している。

本発明の概要 ブレード間隔の％以上の最小根元・先端中央コード曲げを得るためのファンブレ ードの曲げは適切な騒音制御のためには不要であり、ファン強度に対し損害とな ることを発見した。特にこの発明は、根元・先端正味ブレード曲げ角ＣＡｂ）Ｃ 前方又は後方へ対する）がブレード間隔の％以下であるファンを特徴とする。第 １の半径方向のブレード域ではブレードは前方縁曲げ角（Ａ、）により示すよ５ に後方へ曲げられており、第↓域の半径方向外方の第２域ではこの前方縁曲げ角 は前方曲げを示す。

好ましい実施例では、正味ブレード曲げ角（，４ｂ）はブレード間隔の％以下で ある。第１ブレード域（例えば後方曲げ域）ぽブレードの半径方向外方に形成さ れる。

前方縁曲げ角は少なくとも一３０°（後方へ）をなしブレードはファンハブへ衝 接し筐た少なくとも＋３００（前方へ）でブレード°先端へ衝接している。ブレ ードは傾斜即腺（根元・先端）はファン回転面から曲がっている。前方レーキ、 後方レーキ、又は前方レーキと後方し〜キとの組合せが使用できる。好ましくは このレーキは平坦な後方ファンエツジを得るよう寄与している。最後に、ブレー ド角度（例えばファン回転面とブレード表面部分との間の第３図に示す角度Ｑ） はブレードの外方へ３０％を越すほぼ一定値（例えば１１０８以上には変化しな い〕である。

僅かな又は無視出来る８度の全体的根元・先端ブレード曲げを維持することによ って、上記ファンは着るしいファン弱化の原因を防止している。特に回転してい るファンはブレード先端においてかなりの遠心力を発生しており、この力は強く 曲がったブレードを半径方向に直線化（８ｔｒαｉｇｈｔｇｎ　）するべく作用 する。その結果、ブレードは曲がりが戻され曲げ角及びブレード角を共に著るし く変化させこれにより効率を減じることとなる。バンド止めしたファンにおいて はこの作用はファンの回転面に対するバンドの所定位置から該バンドを移動させ これによりその効率を減じることとなる。全体が曲がっている、根元・先端（角 度Ａｂ１ブレード間隔（Ａ８）に対し小さく保つと遠心力がブＶ−ドの中火線に 関する比較的小さい角度にてブレードの長さに沿って作用し、ブレードバンドを 傾斜又はブレード角度を減少する顎間を減じる。

よって上述ファ・ンのバンドは、そのような太きい曲げ力に抵抗するよう設計す る必要がなく、バンド及びブレード先端が５すくなりかつ効率を低下することな く軽量化を図れる。

重要なことには、後方曲げ及び前方曲げの組合せは騒音を減少するのみならず、 後方へ曲ったファンの強度、小型化及び効率上昇に必要な少ない正味ブレード曲 げを提供する。

本発明の他の特徴及び利点は下記の好ましい実施例及び図面及び請求の範囲の記 載から明白となろう。

第１図は上流側からみた組合せ曲げ７ア／の図、第２図は第１図の線２−２に沿 って＾だ断面図、第３図はブレード角度Ｑの定義を示すブレードの概略断面図、 第４図は第１図のファ／のブレード角度と半径とを示すグラフ、第５図は第１図 のファンの前縁曲げと半径とを示すグラフである。

構造 第１−３図は本発明の特定の具体例を示す。このファンはランエータ又は空調器 ターンを弁して空気を移動している自動車用ファンにより経験されるような乱流 空気流を発生している。

第１図において、ファン１０はモータ（図示なしンを収容するための円筒形のハ ブ部分１２を有する。モータ軸が孔１４にてハブへ取着され、ファンを矢印方向 りへ（ロ）転じ空気を矢印方向Ａへ強制している。複数（例えば７１固）のブレ ード１６がノ・ブ１２から、バンドエ８へ接合されている各先端部寸で半径方向 外方へ伸びている。

バンド１８については上記米国特許及び米国特計願に詳述されている。

補強のために制御すべき重要な安累は正味ブレード曲げ（ブレード根元の中間点 （Ｍｒ〕とブレード先端の中間点（：Ｍｔｌとの間のＡｅ）である。もしこの正 味ブレード曲げがあ１りに大きいと、ファンは上述の遠心力の望１しくない効果 をもたらすこととなろう。特に正味ブレード曲げは、ブレード間隔（隣接するブ レードの対応する点に河する半径間の角度Ａｓ）の％以下（”Ｊ！’ＥＬ、＜は ぢ以下）であろう。

適切な正味ブレード曲げを得るために各ブレード１６は中央コードブレード曲げ （Ａｅ）が初め後方（ファンの回転に河抗する方向）Ｋあり次いでファンブレー ドのほぼ中央スパンに至る１で漸次後方に向くように設計されている。この中火 コード曲げ角度はノ・プからブレードの中火スパン壕で減少し、その後、ブレー ドが前方に曲がるように増大する。図に示すファンの特定の具体例では、はファ ンの中心からブレード先端１でのファン半径で、ｒはファンの中央から、先端よ り半径方向内方への７アンブレード上の点までの半径である）で１３．５°をな し、これは５１．４°のブレード間隔角度の％以下である。上述関係は好１し′ バイアのであるが本発明の利益は、もし正味曲げ角度Ａｂカニブレード１ｉｊｌ 隔Ａ８の％以下でも得られる騒音の減少は先縁曲げ角（Ａｓ　）　（必ずしも正 味中央コードブレード曲げではない）の関数をなす。図示した特定の具体例では ブレード根元における先端ブレード曲げが負をなし、これはｒ／Ｒが約０．６５ になる葦で続きこのときＡｅが０となる。この点から外方では、４ｇが漸増的に 正となり先端部で約４０°となる。

上述米国特許願においてより詳細に示すようにファン回転の面とブレード断面と の間のブレード角度（第３図の角Ｑ）はほぼ一定で例えばファン半径の外方３０ ％（ｒ／Ｒ＞　０−７　）では±ＪＯ°よジ多くは変動しない。

第４−５図は中央コードブレード曲げ角ＣＡｂ）と、先端ブレード曲げ角（Ａｇ ）と、上述デ／Ｒで表わされるファン半径の関数としての第１図のファンのブレ ード角と、の関係を示す。

下記の表ｒはｒ／Ｈの関数としての上記角度を示す。

」−± ０・４　０　−３３°　３３．１ ０．５　−５．０°　−３００２４−６０，６−７，Ｑ°　−１８°　’　１９ ．６０・７　−５．５°　８°　１７・２ ０．８　−１．０°　２９０１７．０ ０．９　＋５．０°　４０’　１８．１１．０　＋１３．５°　４１°　１９． ９ブレードは下流方向に傾斜しており、このためプレード中央線ＭＬＣ根元から 先端へ移動）がファン軸線に垂直な面から下流方向に向い次いでその面内方へ後 方へ曲がυ、こ５してファンの後ＲＥが単一面内に６るよ５にブレードを整合さ せる１頃向がある。

ファン及びブレードの他の点については上記米国特許及び米国特許出願に記載さ れている。

本発明の他の具体例は添付請求の範囲内に存するものである。

本発明７ｉ−要約すると、本発明の高強度ファンは根元から先端方向への正味ブ レード曲げ角（，４６）（前方又は後方への）がブレード間隔の％以下であり、 ブレー　ドの第１半径方向内方域ではブレードが先端ル・東曲げ角（Ａｅ）で示 すよつに後方へ曲げられ、該第１域の半径方向外方の第２域では先端縁曲げ角は 前方への曲げを示すものである。

ＩＧ　Ｉ ＩＧ　３ ｒ　／　Ｒ 国際調査報告 Ｗｅ＋ｎ５ｌｌｌｎａｌ　ＡｐｐＨｃａ１１ｅ、Ｎ−、ＰＣＴ／υ５８５１０１ ４４３

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．軸上を回動可能なハブと、夫々が該ハブ付近の根元域から先端域まで半径方 向外方へ伸長している複数のブレードと、前記軸周辺に同心上に伸長しており各 前記ブレード先端へ接続されているバンド、から成り、各ブレードの先端が前記 根元域にて後方へ曲げられかつ先端域にて前方へ曲げられており、 該ブレードがブレード間隔角度の１／２より小さい正味中央コードブレード曲げ 角を有している、フアン。
2. ２．根元域の少なくとも１つの点の先端縁曲げ角度が少なくとも−３０°で、先 端域の少なくとも１つの点の先端縁曲げ角度が少なくとも＋３０°である請求の 範囲第１項に記載のフアン。
3. ３．ブレードがブレード角を有し、ｒ／Ｒが０．７以上のブレード部分でこのブ レード角がほぼ一定をなしている請求の範囲第１項に記載のフアン。
4. ４．正味中央コードブレード曲げ角がブレード間隔角度の１／３以下である請求 の範囲第１項に記載のフアン。
5. ５．根元域がγ／Ｒの値で少なくとも０．６まで半径方向外方へ伸長している請 求の範囲第１項に記載のフアン。
6. ６．先端縁曲げ角が、ハブ半径部で少なくとも−３０°、ブレード先端部で少な くとも＋３０°をなしている、請求の範囲第１項に記載のフアン。
7. ７．正味中央コードブレード曲げ角が３０°以下である請求の範囲第１項に記載 のフアン。
8. ８．ブレードが回転面の外方になるように傾けられている請求の範囲第１項に記 載のフアン。