JP2016166600A - Propeller fan and heat source unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明に係る実施形態は、プロペラファンおよび熱源ユニットに関する。 Embodiments according to the present invention relate to a propeller fan and a heat source unit.
プロペラファンは、空気調和機の室外ユニット、ヒートポンプ式給湯機の熱源機、冷凍機の室外ユニットなどの熱源ユニットに多用されている。 Propeller fans are widely used in heat source units such as outdoor units of air conditioners, heat source units of heat pump water heaters, and outdoor units of refrigerators.
従来のプロペラファンとして、翼後縁部に、空気流出方向とは逆方向へ窪んだ凹形状の輪郭線を有するものが知られている。この凹形状の窪みは、複数ある翼毎に幅寸法が異なっている。 As a conventional propeller fan, one having a concave contour line that is recessed in the direction opposite to the air outflow direction is known at the blade trailing edge. The width of the concave recess is different for each of the plurality of blades.
従来のプロペラファンは、翼毎に異なる幅寸法の凹形状の窪みによって、プロペラファンの回転時に各翼の後流側で周期的に発生する渦を抑制して送風騒音を低減させている。各翼の凹形状の窪みは円弧状の一つの窪みである。 The conventional propeller fan suppresses the vortex generated periodically on the wake side of each blade during the rotation of the propeller fan, and reduces the blowing noise, by the concave recess having a different width for each blade. The concave recess of each wing is an arc-shaped recess.
ところで、翼後縁部の輪郭線の全長に渡って円弧状の窪みを形成することは、送風騒音の低減効果が高まる一方で、翼面積が大きく減少して風量の低下を招くことになる。他方、翼後縁部の輪郭線の一部、例えば翼の外周側に輪郭線の半分程度に渡る円弧状の窪みを形成することは、翼面積の減少を抑制して風量の低下を回避する一方で、送風騒音の低減効果を減殺してしまうことになる。 By the way, forming an arc-shaped depression over the entire length of the outline of the blade trailing edge increases the effect of reducing the blowing noise, but greatly reduces the blade area and causes a reduction in the air volume. On the other hand, forming a part of the contour line of the trailing edge of the blade, for example, an arc-shaped depression that extends about half of the contour line on the outer peripheral side of the blade, suppresses the decrease in the blade area and avoids the decrease in the air volume. On the other hand, the effect of reducing the blowing noise is reduced.
そこで、本願発明は、送風騒音の低減効果と、風量の低下回避を両立させるプロペラファンおよび熱源ユニットを提案する。 Therefore, the present invention proposes a propeller fan and a heat source unit that achieve both the effect of reducing the blowing noise and the avoidance of the decrease in the air volume.
前記の課題を解決するため本発明の実施形態に係るプロペラファンは、中央に配置されるハブと、ハブの周囲に設けられる複数の翼と、を備え、前記複数の翼の翼後縁部は、翼の内周側から外周側に亘って空気の流出方向とは逆方向に湾曲して窪む凹部、および前記凹部の外周側に連なり空気の流出方向に向かう凸部を1組とする輪郭部分を2組以上有し、前記翼の内周側に配置される前記輪郭部分に含まれる第一凹部の深さ寸法よりも前記翼の外周側に配置される前記輪郭部分に含まれる第二凹部の深さ寸法の方が大きい。 In order to solve the above problems, a propeller fan according to an embodiment of the present invention includes a hub disposed in the center and a plurality of blades provided around the hub, and the blade trailing edges of the plurality of blades are , A concave portion that is curved and recessed in a direction opposite to the air outflow direction from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the blade, and a contour that is connected to the outer peripheral side of the concave portion and that extends in the air outflow direction. The second portion included in the contour portion disposed on the outer peripheral side of the wing than the depth dimension of the first concave portion included in the contour portion disposed on the inner peripheral side of the wing having two or more sets. The depth dimension of the recess is larger.
また、本発明の実施形態に係る熱源ユニットは、前記プロペラファンと、前記プロペラファンによって流動する空気と熱交換する熱交換器と、を備えている。 The heat source unit according to the embodiment of the present invention includes the propeller fan and a heat exchanger that exchanges heat with the air flowing by the propeller fan.
本発明に係る熱源ユニットである空気調和機の室外機の実施形態について、図1から図9を参照して説明する。 An embodiment of an outdoor unit of an air conditioner that is a heat source unit according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 9.
図1は、本発明の実施形態に係る空気調和機の室外機の概略的な平面図である。 FIG. 1 is a schematic plan view of an outdoor unit of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、空気調和機1は、室外機2と室内機3とを含んでいる。空気調和機1の室外機2は、筐体11と、平面形状が略L字状の室外熱交換器12と、プロペラファン13およびプロペラファン13を回転駆動させる電動機15を含む送風機16と、圧縮機17と、四方弁18と、インバータ等の制御器19と、を備えている。室外熱交換器12、送風機16、圧縮機17、四方弁18、および制御器19は筐体11内に納められている。
As shown in FIG. 1, the air conditioner 1 includes an
筐体11は、室外熱交換器12、送風機16、圧縮機17、四方弁18、および制御器19を支える底板21と、底板21を覆う本体カバー22と、を備えている。
The
筐体11内には、仕切板23が設けられている。仕切板23は、筐体11内に室外熱交換器12と送風機16を収容する熱交換室25と、圧縮機17、四方弁18、制御器19を収容する機械室26とを区画している。筐体11の背面および一方の側面は、熱交換室25に通じる空気の吸込口(図示省略)を有している。
A
筐体11の前面は、吹出口27を有している。吹出口27の周囲には、ベルマウス28が設けられている。ベルマウス28は、筐体11の前面の裏面から熱交換室25内に突出する所定の長さを有している。
The front surface of the
送風機16は、吹出口27に対向している。送風機16のプロペラファン13は、ベルマウス28によって囲まれており、プロペラファン13が生じさせる空気の流れは、ベルマウス28に案内されて吹出口27から筐体11外へ吹き出す。筐体11の前面には、吹出口27の全面を覆うファンガード(図示省略)が設けられていて、安全性が確保されている。送風機16の電動機15は、筐体11の底板21に設けられるモータ固定板29にネジなどの固定具(図示省略)で固定されている。
The
室外機2は、冷媒配管31を介して室内機3に接続されている。冷凍サイクルの運転が開始されると圧縮機17が駆動される。駆動する圧縮機17は、冷媒配管に冷媒を流通させて室外熱交換器12へ導く。同時に送風機16の運転が開始される。電動機15はプロペラファン13を回転駆動させる。
The
外気は筐体11の背面と側面との吸込口から熱交換室25に導かれ、室外熱交換器12を通過して、室外熱交換器12内の冷媒と熱交換する。室外熱交換器12で熱交換した空気は、送風機16を介してベルマウス28に案内され、筐体11の前面の吹出口27から外部へ排出される。
The outside air is guided to the
次に、プロペラファン13について詳細に説明する。
Next, the
図2は、本発明の実施形態に係るプロペラファンを正面側から見た斜視図である。 FIG. 2 is a perspective view of the propeller fan according to the embodiment of the present invention as viewed from the front side.
図3は、本発明の実施形態に係るプロペラファンの正面図である。 FIG. 3 is a front view of the propeller fan according to the embodiment of the present invention.
図2および図3に示すように、本実施形態に係るプロペラファン13は、中央に配置されるハブ41と、ハブ41の周囲に設けられる複数の翼としてのブレード42と、を備えている。なお、プロペラファン13の正面は翼正圧面であり、背面は翼負圧面である。プロペラファン13が回転駆動されると、翼負圧面側から翼正圧面側へ、回転軸に沿って送風される。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
円筒状のハブ41はプロペラファン13の中心部に設けられている。
The
複数のブレード42、例えば3つのブレード42A、42B、42Cは、ハブ41の周囲に等間隔に配置されて、ハブ41に一体に設けられている。それぞれのブレード42は、回転軸の軸芯方向に対して斜めに捩られている。なお、ブレード42は2つ、または4つ以上あっても良い。
A plurality of
ここで、ブレード42のハブ41と一体に連設される部分を根元部42aと呼び、プロペラファン13の回転方向(図3中の実線矢印R)前側を翼前縁部42bと呼び、回転方向後側を翼後縁部42cと呼び、翼前縁部42b外周端と翼後縁部42c外周端とを結ぶ端部を翼外周部42dと呼ぶ。
Here, the portion of the
プロペラファン13の回転にともなうブレード42上の空気の流れ(図3中の実線矢印F)を基準にすると、翼前縁部42bは空気の流入側であり、翼後縁部42cは空気の流出側である。
Based on the flow of air on the
ここで、翼前縁部42bの輪郭線をγ、翼後縁部42cの輪郭線をα、翼外周部42dの輪郭線をβと呼ぶ。
Here, the outline of the
翼前縁部42bの輪郭線γは、根元部42a側よりも翼外周部42d側の方が回転方向(図3中の実線矢印R)へ大きく突き出している。
The outline γ of the
次いで、翼後縁部42cについて詳細に説明する。
Next, the blade trailing
図4は、本発明の実施形態に係るプロペラファンのブレードを拡大して示す図である。 FIG. 4 is an enlarged view showing a blade of the propeller fan according to the embodiment of the present invention.
図2および図3に加えて図4に示すように、本実施形態に係るプロペラファン13の複数のブレード42の翼後縁部42cは、ブレード42の内周側から外周側に亘って、空気の流出方向とは逆方向に湾曲して窪む凹部45、および凹部45の外周側に連なり空気の流出方向に向かう凸部46を1組とする輪郭部分47を2組以上有している。
As shown in FIG. 4 in addition to FIG. 2 and FIG. 3, the blade trailing
より具体的には、複数のブレード42の翼後縁部42cの輪郭線αは、根元部42a側から翼外周部42d側へ向かって連なる複数の輪郭線として、直状の翼後縁内周側輪郭線α1と、空気の流出方向とは逆方向に湾曲して窪む凹状の第一凹輪郭線α2と、空気の流出方向に向かう凸状の第一凸輪郭線α3と、空気の流出方向とは逆方向に湾曲して窪む凹状の第二凹輪郭線α4と、空気の流出方向に向かう凸状の第二凸輪郭線α5と、を有している。第一凹輪郭線α2は翼後縁内周側輪郭線α1の外周側に連なり、第一凸輪郭線α3は第一凹輪郭線α2の外周側に連なり、第二凹輪郭線α4は第一凸輪郭線α3の外周側に連なり、第二凸輪郭線α5は第二凹輪郭線α4の外周側に連なって翼外周部42dの輪郭線βに到達する。
More specifically, the contour line α of the blade trailing
第一凹輪郭線α2および第一凸輪郭線α3は1組の輪郭部分47であり第一輪郭部分47aと呼ぶ。また、第二凹輪郭線α4および第二凸輪郭線α5は1組の輪郭部分47であり第二輪郭部分47bと呼ぶ。第一凹輪郭線α2は第一輪郭部分47aの凹部45にあたり、これを第一凹部45aと呼ぶ。第一凸輪郭線α3は第一輪郭部分47aの凸部46にあたり、これを第一凸部46aと呼ぶ。第二凹輪郭線α4は第二輪郭部分47bの凹部45にあたり、これを第二凹部45bと呼ぶ。第二凸輪郭線α5は第二輪郭部分47bの凸部46にあたり、これを第二凸部46bと呼ぶ。
The first concave contour line α2 and the first convex contour line α3 are a set of contour portions 47 and are called first contour portions 47a. The second concave contour α4 and the second convex contour α5 are a set of contour portions 47 and are called second contour portions 47b. The first concave contour line α2 hits the
ここで、翼後縁内周側輪郭線α1と第一凹輪郭線α2との交点P1と、ハブ41の中心点Oからブレード42の最外周側の輪郭線、つまり第二凸輪郭線α5へ引く接線との交点P2とを結ぶ線分Lの長さを凹部45の幅寸法Wとし、線分Lから第一凸部46aへ引く垂線で分割される第一輪郭部分47a側の幅の広さを幅寸法W1と呼び、第二輪郭部分47b側の幅の広さを幅寸法W2と呼ぶ。また、線分Lから第一凹部45aへ引く垂線の長さを第一凹部45aの深さ寸法D1とし、線分Lから第二凹部45bへ引く垂線の長さを第二凹部45bの深さ寸法D2とする。
Here, from the intersection P1 between the blade trailing edge inner peripheral side contour α1 and the first concave contour α2 and the center point O of the
このとき、ブレード42の内周側に配置される第一輪郭部分47aに含まれる第一凹部45aの深さ寸法D1よりもブレード42の外周側に配置される第二輪郭部分47bに含まれる第二凹部45bの深さ寸法D2の方が大きい。つまり、第二凹部45bの深さ寸法D2の最大は、第一凹部45aの深さ寸法D1の最大よりも大きい。つまり、(深さ寸法D2の最大)>(深さ寸法D1の最大)の関係にある。
At this time, the second contour portion 47b included in the second contour portion 47b disposed on the outer peripheral side of the
第一凹部45aは、曲線と直線を組み合わせた第一凹輪郭線α2を有している。第一凹輪郭線α2は、直状の翼後縁内周側輪郭線α1から離れるほど深さを増す曲線部分α2aと、曲線部分α2aに連なる直線部分α2bを有している。第一凹輪郭線α2の直線部分α2bは、線分P1−P2に対して平行、またはブレード42の内周側よりも外周側の方が深さを増すようにされていることが好ましい。そして、第一凹輪郭線α2の直線部分と第二凹部45bの第二凹輪郭線α4との間に第一凸輪郭線α3が現出している。第一凹輪郭線α2の曲率(または曲率半径)は一様であっても異なる曲率(または曲率半径)の曲線を組み合わせたものであっても良い。
The 1st recessed part 45a has the 1st recessed outline (alpha) 2 which combined the curve and the straight line. The first concave contour α2 has a curved portion α2a that increases in depth as it moves away from the straight blade trailing edge inner peripheral contour α1, and a linear portion α2b that continues to the curved portion α2a. The straight line portion α2b of the first concave contour α2 is preferably parallel to the line segment P1-P2 or increased in depth on the outer peripheral side than on the inner peripheral side of the
第二凹部45bは、曲線の第二凹輪郭線α4を有している。第二凹輪郭線α4は、第一凹輪郭線α2の直線部分(あるいは第一凸輪郭線α3)から大きく湾曲して深さ寸法を増し、最大深さ位置から翼外周部42dの輪郭線βへ向かって深さ寸法を回復させて浅くなる。第二凹輪郭線α4と翼外周部42dの輪郭線βとの間に第二凸輪郭線α5が現出している。
The second concave portion 45b has a curved second concave outline α4. The second concave contour α4 is greatly curved from the straight portion (or the first convex contour α3) of the first concave contour α2 to increase the depth dimension, and the contour β of the blade outer
そして、第一凹部45aの輪郭線長さよりも第二凹部45bの輪郭線長さの方が長い。より詳しくは、第一凸輪郭線α3の山の頂部48を境にして第一凹輪郭線α2よりも第二凹輪郭線α4の方が長い。
The contour length of the second recess 45b is longer than the contour length of the first recess 45a. More specifically, the second concave contour line α4 is longer than the first concave contour line α2 at the
なお、本実施形態に係るプロペラファン13は、凹部45と凸部46とを1組とする輪郭部分47を2組有しているが、凹部45と凸部46とを1組とする輪郭部分47を3組以上有していても良い。この場合、最外周側の輪郭部分47に属する凹部45は、他の輪郭部分47に属する凹部45よりも深さ寸法が大きく、輪郭線長さが長いことが好ましい。また、他の輪郭部分47の幅寸法、深さ寸法、輪郭線長さは、ブレード42の外周側ほど大きいことが好ましい。
The
さらに、凹部45の深さ寸法は、複数のブレード42毎に異なっている。具体的には、第一凹部45aの深さ寸法D1は、複数のブレード42間で共通されている一方で、第二凹部45bの深さ寸法D2は、複数のブレード毎に異なっている。つまり、(深さ寸法D1a)=(深さ寸法D1b)=(深さ寸法D1c)である一方で、(深さ寸法D2a)≠(深さ寸法D2b)、(深さ寸法D2b)≠(深さ寸法D2c)、(深さ寸法D2c)≠(深さ寸法D2a)の関係にあり。特に(深さ寸法D2a)>(深さ寸法D2b)>(深さ寸法D2c)の関係にある。具体的には、実質的な直径140mmのハブ41を有する、実質的な外径寸法560mmのプロペラファン13において、実質的な深さ寸法D2aが35mm、実質的な深さ寸法D2bが30mm、実質的な深さ寸法D2cが25mm程度に設定される。
Further, the depth dimension of the
プロペラファン13が図3中の実線矢印Rの方向へ回転すると、空気は各ブレード42の翼前縁部42bからブレード42の表面(正圧面)側と裏面(負圧面)側に沿って流れて翼後縁部42cに到達する。そして、ブレード42を通過した空気は翼後縁部42cから剥離して、ブレード42から離れる。
When the
このとき、あるブレード42を通過した空気と当該ブレード42と他方のブレード42との間に流れ込む空気とが、互いに衝突し干渉し合って渦が発生する。この渦が翼ピッチ音に影響する。
At this time, the air passing through a
ところで、翼後縁部42cに凹部を設けることで、渦の発生をある程度抑制し、翼ピッチ音を減少させる技術が知られている。しかしながら、従来のプロペラファンは、翼後縁部42cに一つの弧状の凹部を設けていたため、翼ピッチ音を大幅に抑制するためには凹部の幅および深さを大きく設定してブレード42を大きく抉ることになり、この結果、ブレード42の面積を大幅に失って風量の低下を招いてしまっていた。
By the way, a technique is known in which the formation of vortices is suppressed to some extent and the blade pitch noise is reduced by providing a recess in the
そこで、発明者は、翼後縁部42cに空気の流出方向とは逆方向に湾曲して窪む凹部45、および凹部45の外周側に連なる凸部46を1組とする輪郭部分47を2組以上有することによって、ブレード42の面積減少を抑制して風量を確保しつつ、渦の発生を抑制して送風騒音を減少させるプロペラファン13を見出した。
Therefore, the inventor has two contour portions 47, each of which includes a
図5は、本発明の実施形態に係るプロペラファンの数値流体解析に基づく圧力分布図である。 FIG. 5 is a pressure distribution diagram based on numerical fluid analysis of the propeller fan according to the embodiment of the present invention.
図6は、比較例に係るプロペラファンの数値流体解析に基づく圧力分布図である。 FIG. 6 is a pressure distribution diagram based on numerical fluid analysis of a propeller fan according to a comparative example.
図5は本実施形態に係るプロペラファン13の数値流体解析に基づき、その回転時に圧力変動がある数値よりも大きくなる範囲をハッチングで示している。また、図6は、比較例に係るプロペラファン100の数値流体解析に基づき、その回転時に圧力変動が、図5と同じに設定されたある数値よりも大きくなる範囲をハッチングで示している。なお、プロペラファン13、100の周囲の円は、ベルマウス28に相当する。
FIG. 5 shows, based on the numerical fluid analysis of the
ここで、図6に示すように、比較例のプロペラファン100は、本実施形態に係るプロペラファン13同様のハブ101と、本実施形態に係るプロペラファン13とは異なる複数のブレード102と、を備えている。
Here, as shown in FIG. 6, the
複数のブレード102は、翼後縁部102cに一つの円弧状の凹部105を有している点で本実施形態に係るプロペラファン13のブレード42とは大きく異なっている。
The plurality of
数値流体解析の条件は、プロペラファン13、100の違いの他は同じ条件である。また、数値流体解析に用いたプロペラファン13、100の数学モデルは、実質的に同じ外径を有している。
The conditions for the numerical fluid analysis are the same except for the difference between the
これらの解析条件の下、図5および図6に示すように、ある数値の圧力変動範囲は、比較例のプロペラファン100に比べて本実施形態に係るプロペラファン13では大幅に減少している。特に、空気の流速が高くなるブレード42、102の外周側において圧力変動範囲の縮小が顕著であり、送風騒音の低減効果が高まっていることが分かる。
Under these analysis conditions, as shown in FIGS. 5 and 6, a certain numerical pressure fluctuation range is significantly reduced in the
図7は、本実施形態に係るプロペラファンの送風性能測定実験の実験データを示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing experimental data of a blowing performance measurement experiment of the propeller fan according to the present embodiment.
図7は、本実施形態に係るプロペラファン13の送風騒音値を曲線Naにより示している。図7は、第二凹部45bの深さ寸法D2a、D2b、D2cの組合せ(D2a−D2b−D2c)を変更して、実質的に同一の送風量になるよう回転数を調節して測定した。
FIG. 7 shows a blowing noise value of the
また、図7は、翼後縁部42cの輪郭線をαにおける第二凹部45bの深さ寸法D2a、D2b、D2cの組合せ(D2a−D2b−D2c)を横軸に取り、プロペラファン13回転時の騒音値dB(A)を縦軸に取って、その相対関係を示している。
FIG. 7 also shows a combination of the depth dimension D2a, D2b, and D2c (D2a-D2b-D2c) of the second recess 45b at α as the contour line of the
プロペラファン13の送風騒音値は、翼後縁部42cの深さ寸法D2a、D2b、D2cの組合せ(D2a−D2b−D2c)が(35−30−25)、すなわち、深さ寸法D2aが35mm、深さ寸法D2bが30mm、深さ寸法D2cが25mmであるときに、送風騒音値が例えば約42dBで最も低い。これに対し、比較例のプロペラファン100、つまり翼後縁部102cに一つの円弧状の凹部105を有するプロペラファン100の送風騒音値は約44dB(A)である。
The blowing noise value of the
なお、プロペラファン13は、深さ寸法D2a、D2b、D2cの組合せ(D2a−D2b−D2c)を(35−30−25)から、徐々に小さくし、または大きくすると送風騒音値が徐々に高くなる。
The
また、深さ寸法D2a、D2b、D2cの組合せ(D2a−D2b−D2c)が(20−15−10)から(45−40−35)の範囲であって、深さ寸法D2a、D2b、D2cの差が実質的に5mm毎である場合には、送風騒音値が約43.5dB(A)以下であり、比較例の送風騒音値、約44dB(A)よりも送風騒音を低減できる。 The combination of depth dimensions D2a, D2b, D2c (D2a-D2b-D2c) is in the range of (20-15-10) to (45-40-35), and the depth dimensions D2a, D2b, D2c When the difference is substantially every 5 mm, the blowing noise value is about 43.5 dB (A) or less, and the blowing noise can be reduced more than the blowing noise value of the comparative example, about 44 dB (A).
次に、プロペラファン13とベルマウス28との関係について説明する。
Next, the relationship between the
図8は、本発明の実施形態に係るプロペラファンとベルマウスとの寸法関係を概念的に示す縦断面図である。 FIG. 8 is a longitudinal sectional view conceptually showing a dimensional relationship between the propeller fan and the bell mouth according to the embodiment of the present invention.
図8に示すように、本実施形態に係る熱源ユニットである室外機2は、プロペラファン13を収容し、吹出口27を有する筐体11と、プロペラファン13を囲み、プロペラファン13が生じさせる空気の流れを案内して吹出口27から筐体11外へ空気を吹き出させるベルマウス28と、を備えている。
As shown in FIG. 8, the
ここで、翼後縁部42cの先端P2とベルマウス28の室外熱交換器12側の端部である先端28aとの距離を第一距離L1とし、第二凹部45bの深さが最も深い位置D2maxとベルマウス28の先端28aとの第二距離L2とする。
Here, the distance between the tip P2 of the
なお、翼後縁部42cの先端P2は、先に説明したハブ41の中心点Oからブレード42の最外周側の輪郭線、つまり第二凸輪郭線α5へ引く接線との交点P2にあたる。また、第二凹部45bの深さが最も深い位置D2maxは、第二凹部45bの深さ寸法D2が最大になる位置にあたる。
The tip P2 of the
図9は、本実施形態に係るプロペラファンにおいて第一距離L1と第二距離L2との比率と電動機の入力との関係を示す実験データである。 FIG. 9 is experimental data showing the relationship between the ratio between the first distance L1 and the second distance L2 and the input of the motor in the propeller fan according to the present embodiment.
なお、(第一距離L2)÷(第一距離L1)を、以下単に「距離比(L2/L1)」と呼ぶ場合がある。 Note that (first distance L2) ÷ (first distance L1) may be simply referred to as “distance ratio (L2 / L1)” hereinafter.
図9に示すように、本実施形態に係るプロペラファン13とベルマウス28との組み合わせにおいて、距離比(L2/L1)=0.3における電動機15の入力を「1」とした場合、距離比(L2/L1)=0.3から距離比(L2/L1)=0.8での実験結果から0.4≦(第一距離L2)÷(第一距離L1)≦0.75の範囲(図9中の範囲A1)で電動機15の入力が0.992程度を下回り、0.57≦(第一距離L2)÷(第一距離L1)≦0.7の範囲(図9中の範囲A2)で電動機15の入力が0.96程度を下回ることが分かった。
As shown in FIG. 9, in the combination of the
この結果から、発明者は、複数のブレード42のうち少なくとも1つのブレード42において、第一距離L1と第二距離L2との関係を、0.4≦(第一距離L2)÷(第一距離L1)≦0.75の範囲に設定することによって、プロペラファン13から空気を効率的に流出させ、プロペラファン13を回転駆動させる電動機15の入力を低減できることを見出した。
From this result, the inventor found that the relationship between the first distance L1 and the second distance L2 in at least one
また、発明者は、複数のブレード42のうち少なくとも1つのブレード42において、第一距離L1と第二距離L2との関係を、0.57≦(第一距離L2)÷(第一距離L1)≦0.7の範囲に設定することによって、プロペラファン13から空気をさらに効率的に流出させ、プロペラファン13を回転駆動させる電動機15の入力をより低減できることを見出した。
Further, the inventor sets the relationship between the first distance L1 and the second distance L2 in at least one of the plurality of
本実施形態に係るプロペラファン13および熱源ユニットである室外機2は、ブレード42の翼後縁部42cが空気の流出方向とは逆方向に湾曲して窪む凹部45、および凹部45の外周側に連なり空気の流出方向に向かう凸部46を1組とする輪郭部分47を2組以上有することによって、その回転時に各ブレード42の後流渦により発生する送風騒音を低減するとともに、ブレード42の面積を極力大きく確保して風量の低下を回避できる。
The
また、本実施形態に係るプロペラファン13および熱源ユニットである室外機2は、ブレード42の内周側に配置される第一輪郭部分47aに含まれる第一凹部45aよりもブレード42の外周側に配置される第二輪郭部分47bに含まれる第二凹部45bの方が大きいことによって、空気の流速がより高まるブレード42の外周側で第二凹部45bによる送風騒音の低減効果を発揮させることができる。これは、ブレード42の翼後縁部42c外周側とベルマウス28との間で発生する渦の抑制にも奏功する。
Moreover, the
さらに、本実施形態に係るプロペラファン13および熱源ユニットである室外機2は、第一凹部45aに曲線と直線を組合せた輪郭を有し、第二凹部45bに曲線の輪郭を有し、第一凹部45aよりも第二凹部45bの輪郭線長さを長くすることによって、ブレード42の翼後縁部42cの内周側から吹き出す空気の流れの向きと、ブレード42の翼後縁部42cの外周側から吹き出す空気の流れの向きを異ならせ、流れの干渉を抑制して、送風騒音を低減することができる。
Furthermore, the
さらにまた、本実施形態に係るプロペラファン13および熱源ユニットである室外機2は、凹部45の深さ寸法を複数のブレード42毎に異ならせることによって、それぞれのブレード42の間(ブレード42Aとブレード42Bとの間、ブレード42Bとブレード42Cとの間、ブレード42Cとブレード42Aとの間)に発生する圧力変動による翼ピッチ音の発生周期をずらして、送風騒音を低減させることができる。
Furthermore, the
また、本実施形態に係るプロペラファン13および熱源ユニットである室外機2は、第一凹部45aの深さ寸法を複数のブレード42間で共通に設定し、第二凹部45bの深さ寸法D2を複数のブレード42毎に異なることによって、その回転時に各ブレード42の後流渦により発生する送風騒音を低減するとともに、ブレード42の面積を極力大きく確保して風量の低下を回避できる。
Moreover, the
本実施形態に係る熱源ユニットである室外機2は、複数のブレード42のうち少なくとも1つのブレード42において、第一距離L1と第二距離L2との関係を、0.4≦(第一距離L2)÷(第一距離L1)≦0.75の範囲に設定することによって、プロペラファン13から空気を効率的に流出させ、プロペラファン13を回転駆動させる電動機15の入力を低減できる。
In the
また、本実施形態に係る熱源ユニットである室外機2は、複数のブレード42のうち少なくとも1つのブレード42において、第一距離L1と第二距離L2との関係を、0.57≦(第一距離L2)÷(第一距離L1)≦0.7の範囲に設定することによって、プロペラファン13から空気をさらに効率的に流出させ、プロペラファン13を回転駆動させる電動機15の入力をより低減できる。
Further, in the
したがって、本実施形態のプロペラファン13および熱源ユニットである空気調和機1の室外機2によれば、送風騒音の低減効果と、風量の低下回避を両立させることができる。
Therefore, according to the
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1…空気調和機、2…室外機、3…室内機、12…室外熱交換器、13…プロペラファン、41…ハブ、42…ブレード、42a…根元部、42b…翼前縁部、42c…翼後縁部、42d…翼外周部、45…凹部、45a…第一凹部、45b…第二凹部、46…凸部、46a…第一凸部、46b…第二凸部、47…輪郭部分、47a…第一輪郭部分、47b…第二輪郭部分、48…頂部、100…プロペラファン、101…ハブ、102…ブレード、102c…翼後縁部、105…凹部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Air conditioner, 2 ... Outdoor unit, 3 ... Indoor unit, 12 ... Outdoor heat exchanger, 13 ... Propeller fan, 41 ... Hub, 42 ... Blade, 42a ... Root part, 42b ... Blade front edge part, 42c ... Blade trailing edge, 42d ... outer periphery of blade, 45 ... concave, 45a ... first concave, 45b ... second concave, 46 ... convex, 46a ... first convex, 46b ... second convex, 47 ... contour portion , 47a ... first contour portion, 47b ... second contour portion, 48 ... top portion, 100 ... propeller fan, 101 ... hub, 102 ... blade, 102c ... blade trailing edge portion, 105 ... recess.
ここで、翼後縁部42cの先端P2とベルマウス28の室外熱交換器12側の端部である先端28aとの距離を第一距離L1とし、第二凹部45bの深さが最も深い位置D2maxとベルマウス28の先端28aとの距離を第二距離L2とする。
Here, the distance between the tip P2 of the
なお、(第二距離L2)÷(第一距離L1)を、以下単に「距離比(L2/L1)」と呼ぶ場合がある。 Note that ( second distance L2) ÷ (first distance L1) may be simply referred to as “distance ratio (L2 / L1)” hereinafter.
図9に示すように、本実施形態に係るプロペラファン13とベルマウス28との組み合わせにおいて、距離比(L2/L1)=0.3における電動機15の入力を「1」とした場合、距離比(L2/L1)=0.3から距離比(L2/L1)=0.8での実験結果から0.4≦(第二距離L2)÷(第一距離L1)≦0.75の範囲(図9中の範囲A1)で電動機15の入力が0.992程度を下回り、0.57≦(第二距離L2)÷(第一距離L1)≦0.7の範囲(図9中の範囲A2)で電動機15の入力が0.96程度を下回ることが分かった。
As shown in FIG. 9, in the combination of the
この結果から、発明者は、複数のブレード42のうち少なくとも1つのブレード42において、第一距離L1と第二距離L2との関係を、0.4≦(第二距離L2)÷(第一距離L1)≦0.75の範囲に設定することによって、プロペラファン13から空気を効率的に流出させ、プロペラファン13を回転駆動させる電動機15の入力を低減できることを見出した。
From this result, the inventor found that the relationship between the first distance L1 and the second distance L2 in at least one
また、発明者は、複数のブレード42のうち少なくとも1つのブレード42において、第一距離L1と第二距離L2との関係を、0.57≦(第二距離L2)÷(第一距離L1)≦0.7の範囲に設定することによって、プロペラファン13から空気をさらに効率的に流出させ、プロペラファン13を回転駆動させる電動機15の入力をより低減できることを見出した。
Further, the inventor sets the relationship between the first distance L1 and the second distance L2 in at least one
本実施形態に係る熱源ユニットである室外機2は、複数のブレード42のうち少なくとも1つのブレード42において、第一距離L1と第二距離L2との関係を、0.4≦(第二距離L2)÷(第一距離L1)≦0.75の範囲に設定することによって、プロペラファン13から空気を効率的に流出させ、プロペラファン13を回転駆動させる電動機15の入力を低減できる。
In the
また、本実施形態に係る熱源ユニットである室外機2は、複数のブレード42のうち少なくとも1つのブレード42において、第一距離L1と第二距離L2との関係を、0.57≦(第二距離L2)÷(第一距離L1)≦0.7の範囲に設定することによって、プロペラファン13から空気をさらに効率的に流出させ、プロペラファン13を回転駆動させる電動機15の入力をより低減できる。
In the
Claims (7)
ハブの周囲に設けられる複数の翼と、を備え、
前記複数の翼の翼後縁部は、翼の内周側から外周側に亘って空気の流出方向とは逆方向に湾曲して窪む凹部、および前記凹部の外周側に連なり空気の流出方向に向かう凸部を1組とする輪郭部分を2組以上有し、
前記翼の内周側に配置される前記輪郭部分に含まれる第一凹部の深さ寸法よりも前記翼の外周側に配置される前記輪郭部分に含まれる第二凹部の深さ寸法の方が大きいプロペラファン。 A hub located in the center;
A plurality of wings provided around the hub,
The blade trailing edge portions of the plurality of blades are recessed from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the blade to bend in a direction opposite to the outflow direction of the air, and the outflow direction of the air connected to the outer peripheral side of the concave portion. Have two or more sets of contours with one set of convex parts facing
The depth dimension of the second concave portion included in the contour portion disposed on the outer peripheral side of the blade is larger than the depth dimension of the first concave portion included in the contour portion disposed on the inner peripheral side of the blade. Big propeller fan.
前記第二凹部は、曲線の輪郭を有し、
前記第一凹部の輪郭線長さよりも前記第二凹部の輪郭線長さの方が長い請求項1に記載のプロペラファン。 The first recess has a contour combining a curve and a straight line,
The second recess has a curved outline,
The propeller fan according to claim 1, wherein a contour length of the second recess is longer than a contour length of the first recess.
前記第二凹部の深さ寸法は、前記複数の翼毎に異なる請求項1または2に記載のプロペラファン。 The depth dimension of the first recess is common between the plurality of blades,
The propeller fan according to claim 1 or 2, wherein a depth dimension of the second recess is different for each of the plurality of blades.
前記プロペラファンによって流動する空気と熱交換する熱交換器と、を備える熱源ユニット。 The propeller fan according to any one of claims 1 to 4,
A heat source unit comprising: a heat exchanger that exchanges heat with air flowing by the propeller fan.
前記プロペラファンを囲み、前記プロペラファンが生じさせる空気の流れを案内して前記吹出口から筐体外へ空気を吹き出させるベルマウスと、を備え、
前記複数の翼のうち少なくとも1つの翼において、前記翼後縁部の先端と前記ベルマウスの先端との第一距離L1と、前記第二凹部の深さが最も深い位置と前記ベルマウスの先端との第二距離L2との関係が、0.4≦(第一距離L2)÷(第一距離L1)≦0.75である請求項5に記載の熱源ユニット。 A housing that houses the propeller fan and has an air outlet;
A bell mouth that surrounds the propeller fan, guides a flow of air generated by the propeller fan, and blows air out of the housing from the outlet;
In at least one of the plurality of wings, the first distance L1 between the tip of the trailing edge of the wing and the tip of the bell mouth, the position where the depth of the second recess is deepest, and the tip of the bell mouth The heat source unit according to claim 5, wherein the relationship with the second distance L2 is 0.4 ≦ (first distance L2) ÷ (first distance L1) ≦ 0.75.
前記プロペラファンを囲み、前記プロペラファンが生じさせる空気の流れを案内して前記吹出口から筐体外へ空気を吹き出させるベルマウスと、を備え、
前記複数の翼のうち少なくとも1つの翼において、前記翼後縁部の先端と前記ベルマウスの先端との第一距離L1と、前記第二凹部の深さが最も深い位置と前記ベルマウスの先端との第二距離L2との関係が、0.57≦(第一距離L2)÷(第一距離L1)≦0.7である請求項5に記載の熱源ユニット。 A housing that houses the propeller fan and has an air outlet;
A bell mouth that surrounds the propeller fan, guides a flow of air generated by the propeller fan, and blows air out of the housing from the outlet;
In at least one of the plurality of wings, the first distance L1 between the tip of the trailing edge of the wing and the tip of the bell mouth, the position where the depth of the second recess is deepest, and the tip of the bell mouth The heat source unit according to claim 5, wherein the relationship between the first distance L2 and the second distance L2 is 0.57 ≦ (first distance L2) ÷ (first distance L1) ≦ 0.7.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106766046A (en) * | 2016-11-15 | 2017-05-31 | 广东美的制冷设备有限公司 | Air-supply assembly and air-conditioner |
CN106766045A (en) * | 2016-11-15 | 2017-05-31 | 广东美的制冷设备有限公司 | Air-supply assembly and air-conditioner |
CN107436007A (en) * | 2017-09-12 | 2017-12-05 | 中山市壹比壹节能环保科技有限公司 | Axial-flow type mute air conditioning fan |
WO2018198300A1 (en) * | 2017-04-28 | 2018-11-01 | 三菱電機株式会社 | Propeller fan |
JPWO2018216164A1 (en) * | 2017-05-25 | 2019-12-19 | 三菱電機株式会社 | Propeller fan and refrigeration cycle device |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08121386A (en) * | 1994-10-31 | 1996-05-14 | Fuji Kogyo Kk | Propeller fan |
JPH08189497A (en) * | 1994-11-08 | 1996-07-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Propeller fan |
JP2003206894A (en) * | 2002-01-10 | 2003-07-25 | Sharp Corp | Propeller fan, forming die thereof and fluid feeder |
JP2014185498A (en) * | 2013-03-25 | 2014-10-02 | Takigen Mfg Co Ltd | Auxiliary lock device of door of automatic vending machine or the like |
WO2016021555A1 (en) * | 2014-08-07 | 2016-02-11 | 三菱電機株式会社 | Axial flow fan, and air conditioner having said axial flow fan |
JP2016056772A (en) * | 2014-09-11 | 2016-04-21 | 日立アプライアンス株式会社 | Propeller fan and air conditioner with the same |
-
2015
- 2015-12-25 JP JP2015253713A patent/JP6592358B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08121386A (en) * | 1994-10-31 | 1996-05-14 | Fuji Kogyo Kk | Propeller fan |
JPH08189497A (en) * | 1994-11-08 | 1996-07-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Propeller fan |
JP2003206894A (en) * | 2002-01-10 | 2003-07-25 | Sharp Corp | Propeller fan, forming die thereof and fluid feeder |
JP2014185498A (en) * | 2013-03-25 | 2014-10-02 | Takigen Mfg Co Ltd | Auxiliary lock device of door of automatic vending machine or the like |
WO2016021555A1 (en) * | 2014-08-07 | 2016-02-11 | 三菱電機株式会社 | Axial flow fan, and air conditioner having said axial flow fan |
JP2016056772A (en) * | 2014-09-11 | 2016-04-21 | 日立アプライアンス株式会社 | Propeller fan and air conditioner with the same |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106766046A (en) * | 2016-11-15 | 2017-05-31 | 广东美的制冷设备有限公司 | Air-supply assembly and air-conditioner |
CN106766045A (en) * | 2016-11-15 | 2017-05-31 | 广东美的制冷设备有限公司 | Air-supply assembly and air-conditioner |
CN106766045B (en) * | 2016-11-15 | 2019-12-10 | 广东美的制冷设备有限公司 | Air supply assembly and air conditioner |
WO2018198300A1 (en) * | 2017-04-28 | 2018-11-01 | 三菱電機株式会社 | Propeller fan |
JPWO2018198300A1 (en) * | 2017-04-28 | 2019-12-19 | 三菱電機株式会社 | Propeller fan |
EP3617528A4 (en) * | 2017-04-28 | 2020-04-22 | Mitsubishi Electric Corporation | Propeller fan |
AU2017411785B2 (en) * | 2017-04-28 | 2020-09-10 | Mitsubishi Electric Corporation | Propeller fan |
US11149551B2 (en) | 2017-04-28 | 2021-10-19 | Mitsubishi Electric Corporation | Propeller fan |
JPWO2018216164A1 (en) * | 2017-05-25 | 2019-12-19 | 三菱電機株式会社 | Propeller fan and refrigeration cycle device |
JP7113819B2 (en) | 2017-05-25 | 2022-08-05 | 三菱電機株式会社 | Propeller fan and refrigeration cycle device |
CN107436007A (en) * | 2017-09-12 | 2017-12-05 | 中山市壹比壹节能环保科技有限公司 | Axial-flow type mute air conditioning fan |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6592358B2 (en) | 2019-10-16 |
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