JP2018193978A - Propeller fan - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プロペラファンに関する。 The present invention relates to a propeller fan.
例えば、空気調和機は、その室外機にプロペラファンを有する。プロペラファンは、翼外周部の風速が速く、回転中心に向かうにつれて風速が低下する。近年、空気調和機の省エネルギー性能向上のため、プロペラファンの風量向上が図られており、プロペラファンの大径化、高速回転化などが行われている。 For example, an air conditioner has a propeller fan in its outdoor unit. The propeller fan has a high wind speed at the outer peripheral portion of the blade, and the wind speed decreases toward the center of rotation. In recent years, in order to improve the energy saving performance of air conditioners, the air volume of propeller fans has been improved, and propeller fans have been increased in diameter, increased in speed, and the like.
しかしながら、上述の従来技術では、次の問題がある。すなわち、径方向の風速分布が不均一となり、翼の内周部において下流側から空気を吸い込む等のサージング現象が発生して異常な運転状態となる。プロペラファンを室外機に使用する場合、サージング現象が発生すると、騒音やプロペラファンの破損につながるおそれがある。また、風速が遅い内周部は送風に寄与しないので、大きさに対して得られる送風量が少なく、翼面が有効に使えていないと言える。 However, the above-described prior art has the following problems. That is, the radial wind velocity distribution becomes non-uniform, and a surging phenomenon such as suction of air from the downstream side occurs in the inner peripheral portion of the blade, resulting in an abnormal operating state. When a propeller fan is used in an outdoor unit, if a surging phenomenon occurs, there is a risk of causing noise or damage to the propeller fan. Moreover, since the inner peripheral part where a wind speed is slow does not contribute to ventilation, it can be said that there is little ventilation volume obtained with respect to a magnitude | size and the blade surface cannot be used effectively.
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、翼外周部と内周部の速度差を抑制しつつプロペラファンの風量向上を図ることができるプロペラファンおよび空気調和機の室外機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problem, and provides an outdoor unit for a propeller fan and an air conditioner that can improve the air volume of the propeller fan while suppressing a speed difference between the outer peripheral portion and the inner peripheral portion of the blade. The purpose is to provide.
上述した課題を解決するため、本願が開示するプロペラファンは、中心軸周りに側面を有するハブと、ハブの側面に設けられた複数の翼と、を備え、翼は、ハブに接続されている基部から外縁までの部分のうち基部側に位置する内周部および外縁側に位置する外周部を含み、外周部は１枚の翼面から構成され、内周部は少なくとも１つの孔と該孔を挟んで形成された複数の翼素を含んで構成され、孔は、径方向において内周部と外周部の前記境界に接するように設けられており、中心軸から前記内周部と外周部の境界までの距離である半径ｒの中心軸から外縁までの距離である半径Ｒに対する比ｒ／Ｒが０．７以下であり、複数の翼素の翼弦長の合計をＬ０［ｍｍ］とし、複数の翼素のうち最小の翼弦長をＬｍｉｎ［ｍｍ］とした場合、Ｌｍｉｎ／Ｌ０≧０．１ｍｍの関係式が成り立つ。 In order to solve the above-described problem, a propeller fan disclosed in the present application includes a hub having a side surface around a central axis, and a plurality of blades provided on the side surface of the hub, and the blade is connected to the hub. An inner peripheral part located on the base side and an outer peripheral part located on the outer edge side of the part from the base part to the outer edge are included, and the outer peripheral part is composed of one blade surface, and the inner peripheral part includes at least one hole and the hole. The hole is formed so as to contact the boundary between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion in the radial direction, and the inner peripheral portion and the outer peripheral portion from the central axis. The ratio r / R to the radius R which is the distance from the central axis of the radius r which is the distance to the boundary to the outer edge is 0.7 or less, and the total chord length of the plurality of blade elements is L0 [mm] When the minimum chord length of a plurality of blade elements is Lmin [mm], Lm Relationship of n / L0 ≧ 0.1mm is satisfied.
本発明によれば、翼外周部と中央部の速度差を抑制しつつプロペラファンの風量向上を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to improve the air volume of the propeller fan while suppressing the speed difference between the blade outer peripheral portion and the central portion.
以下に、本発明を実施するための形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下に示す各種の実施例により、本願が開示する技術が限定されるものではない。また、以下に示す各種の実施例は、矛盾しない範囲で適宜組合せて実施してもよい。なお、既出の要素の説明については、後述においてその説明を省略する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is demonstrated in detail, referring drawings. The technology disclosed in the present application is not limited by the various embodiments described below. Further, the various embodiments described below may be appropriately combined and implemented within a consistent range. The description of the elements already described will be omitted later.
（室外機の構成）
図１は、実施例１にかかるプロペラファンを有する室外機を示す模式図である。図１に示すように、実施例１の室外機１は、空気調和機の室外機である。室外機１は、筐体６を有し、筐体６内に、冷媒を圧縮する圧縮機３、圧縮機３に連結されて冷媒が流れる熱交換器４、熱交換器４に送風するプロペラファン５Ａを収容する。
(Configuration of outdoor unit)
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an outdoor unit having a propeller fan according to a first embodiment. As shown in FIG. 1, the
筐体６は、外気を取り込むための吸込み口７、筐体６内の空気を排出するための吹出し口８を有する。吸込み口７は、筐体６の側面６ａおよび背面６ｃに設けられている。吹出し口８は、筐体６の前面６ｂに設けられている。熱交換器４は、筐体６の前面６ｂに対向する背面６ｃと側面６ａとにわたって配置されている。プロペラファン５Ａは、吹出し口８に対向して配置されており、ファンモータ（図示せず）によって回転駆動される。以下の説明では、プロペラファン５Ａが回転することにより吹出し口８から排出される風の方向を正圧側とし、その反対側の風の方向を負圧側とする。
The housing 6 has a
（実施例１にかかるプロペラファン）
図２は、実施例１にかかるプロペラファンを正圧側から見た概略的な平面図である。図２に示すように、実施例１にかかるプロペラファン５Ａは、外観で円柱状（若しくは多角柱状）のハブ１１、ハブ１１の中心軸の周りに設けられた側面１１ａに設けられた複数の翼１２Ａを有しており、これらハブ１１と複数枚の翼１２Ａは成形材料として例えば樹脂材料を用いて一体成形されている。翼は、羽根ともいう。ハブ１１は、円柱状に形成されている。ハブ１１は、中心軸Ｏとなる位置にファンモータのシャフト（図示せず）が嵌め込まれるボス（図示せず）を有し、ファンモータの回転に伴ってハブ１１の平面視の中心軸Ｏを軸に図示の“Ｒ”の方向へ回転する。ボス（図示せず）は、負圧側（図３参照）に設けられる。ハブ１１の側面１１ａには、ハブ１１の周方向に沿って所定の間隔をあけて複数（図２の例では３つ）の翼１２Ａが一体に形成されている。翼１２Ａは、板状に形成されている。
(Propeller fan according to Example 1)
FIG. 2 is a schematic plan view of the propeller fan according to the first embodiment as viewed from the positive pressure side. As shown in FIG. 2, the propeller fan 5 </ b> A according to the first embodiment has a cylindrical (or polygonal columnar)
プロペラファン５Ａは、図２に示す平面視において、中心軸Ｏの半径ｒ１の円の円周内に位置する翼１２Ａの内周部１２Ａａ、中心軸Ｏの半径ｒ１の円の円周外かつ中心軸Ｏの半径Ｒ１の円の円周内に位置する翼１２Ａの外周部１２Ａｂを有する。図２に示すように、ハブ１１に連結された内周部１２Ａａに比べて、ハブ１１の径方向へ延ばされた外周部１２Ａｂの翼面積が広く形成されている。ここで、半径ｒ１と半径Ｒ１の比ｒ１／Ｒ１（以下、「半径比」と呼ぶ）は、下記（１）式を満たす。
The
（数１）
ｒ１／Ｒ１≦０．４・・・（１）
(Equation 1)
r1 / R1 ≦ 0.4 (1)
例えば、半径比ｒ１／Ｒ１＝０．４とは、翼１２Ａにおいて、内周部１２Ａａと外周部１２Ａｂの境界が、中心軸Ｏからの半径Ｒ１を１として、中心軸Ｏからの半径ｒ１が半径Ｒ１の０．４倍の長さの位置であることを意味する。なお、本実施例では、ｒ１＝８８［ｍｍ］（φ＝１７６）、半径Ｒ１＝２２０［ｍｍ］（φ＝４４０）とした。
For example, the radius ratio r1 / R1 = 0.4 means that in the
また、プロペラファン５Ａは、図２に示す平面視において、翼１２Ａそれぞれの内周部１２Ａａに、翼素１２Ａ−１１、１２Ａ−１２を有する。また、プロペラファン５Ａは、図２に示す平面視において、翼１２Ａそれぞれの内周部１２Ａａの翼素１２Ａ−１１、１２Ａ−１２の間に、孔部１２Ａ−２１を有する。孔部１２Ａ−２１は、内周部１２Ａａと外周部１２Ａｂの境界（中心軸Ｏからの半径ｒ１の位置）に接するように設けられている。すなわち、翼１２Ａそれぞれは、翼素１２Ａ−１１の基部１２Ａ−１１ａと、翼素１２Ａ−１２の基部１２Ａ−１２ａが、内周部１２Ａａにおいて孔部１２Ａ−２１を形成するようにハブ１１に接続されており、外周部１２Ａｂは翼素１２Ａ−１１、１２Ａ−１２から連続し、内周部１２Ａａと外周部１２Ａｂで１枚の翼面を形成している。本実施例において、基部１２Ａ−１１ａと基部１２Ａ−１２ａが特許請求の範囲で示す基部となる。
Further, the
言い換えると、２つの翼素１２Ａ−１１、１２Ａ−１２は、翼１２Ａの外周部１２Ａｂから内周部１２Ａａに向かう途中で分岐する。翼素１２Ａ−１１、１２Ａ−１２間の孔部１２Ａ−２１は、プロペラファン５Ａを通過する気流の流路となる。
In other words, the two
図３は、実施例１にかかるプロペラファンを概略的に示す斜視図である。図３は、図２に示す複数の翼１２Ａのうち、１つの翼１２Ａを概略的に拡大した斜視図である。図３に示すように、翼１２Ａは、ハブ１１に対して、回転方向（図中の“Ｒ”方向）の上流側（後縁側）に位置する翼素１２Ａ−１２が下流側（前縁側）に位置する翼素１２Ａ−１１よりも、正圧側に接続されている。そして、翼１２Ａの孔部１２Ａ−２１は、中心軸Ｏ方向および周方向に関して、翼素１２Ａ−１２と翼素１２Ａ−１１の間に位置している。
FIG. 3 is a perspective view schematically illustrating the propeller fan according to the first embodiment. FIG. 3 is a perspective view schematically enlarging one
そして、プロペラファン５Ａが回転した際の、外周部１２Ａｂのうち最大となる風速をＶ１［ｍ／ｓ］、内周部１２Ａａのうち最大となる風速をＶ２［ｍ／ｓ］とした場合、下記（２）式が成り立つ。
When the
（数２）
Ｖ１＜Ｖ２×１．３・・・（２）
(Equation 2)
V1 <V2 × 1.3 (2)
言い換えると、上記（２）式を変形することにより、内周部１２Ａａにおける風速Ｖ２に対する外周部１２Ａｂにおける風速Ｖ１の比である風速比Ｖ１／Ｖ２が、下記（３）式を満たすことになる。 In other words, by modifying the above equation (2), the wind speed ratio V1 / V2, which is the ratio of the wind speed V1 at the outer peripheral portion 12Ab to the wind speed V2 at the inner peripheral portion 12Aa, satisfies the following equation (3).
（数３）
Ｖ１／Ｖ２＜１．３・・・（３）
(Equation 3)
V1 / V2 <1.3 (3)
なお、実施例１における翼１２Ａが有する翼素１２Ａ−１１、１２Ａ−１２および孔部１２Ａ−２１の数は、図２および図３に図示のものに限られず、３つ以上の翼素および２つ以上の孔部を有してもよい。
The numbers of
（実施例２にかかるプロペラファン）
図４は、実施例２にかかるプロペラファンを概略的に示す斜視図である。実施例２にかかるプロペラファン５Ｂは、実施例１にかかるプロペラファン５Ａと同様に、図１に示す室外機１に収容される。また、プロペラファン５Ｂは、正圧側から見た概略的な平面図が、図２に示す実施例１にかかるプロペラファン５Ａと同様である。
(Propeller fan according to Example 2)
FIG. 4 is a perspective view schematically illustrating the propeller fan according to the second embodiment. Similar to the
図４は、図２に示す複数の翼１２Ｂのうち、１つの翼１２Ｂを概略的に拡大した斜視図である。図４に示すように、翼１２Ｂは、ハブ１１に対して、回転方向（図中の“Ｒ”方向）の上流側に位置する翼素１２Ｂ−１２と、下流側に位置する翼素１２Ｂ−１１が中心軸Ｏ方向の同じ高さに位置している。
FIG. 4 is a perspective view schematically enlarging one
そして、実施例２にかかる翼１２Ｂにおいても、実施例１にかかる翼１２Ａと同様に、上記（１）〜（３）式が成り立つ。
And also in the wing |
なお、実施例２にかかる翼１２Ｂが有する翼素１２Ｂ−１１、１２Ｂ−１２および孔部１２Ｂ−２１の数は、図２および図４に図示のものに限られず、３つ以上の翼素および２つ以上の孔部を有してもよい。
The numbers of
（風量と静圧との関係、ならびに、半径比と風速比率との関係について）
図５は、Ｐ−Ｑ曲線図である。図５は、実施例１のプロペラファンにおいて、半径比を０．４以下とし、風速比Ｖ１／Ｖ２を１．３以下とした根拠を示す。図５では、風量Ｑ［ｍ３／ｈ］を横軸とし、風圧Ｐ［Ｐａ］を縦軸とする。
(Relationship between air volume and static pressure, and relationship between radius ratio and wind speed ratio)
FIG. 5 is a PQ curve diagram. FIG. 5 shows the grounds for setting the radius ratio to 0.4 or less and the wind speed ratio V1 / V2 to 1.3 or less in the propeller fan of the first embodiment. In FIG. 5, the air volume Q [m 3 / h] is the horizontal axis, and the wind pressure P [Pa] is the vertical axis.
ここで、図５は、風速比Ｖ１／Ｖ２＝１．１、１．２、１．２４、１．３、１．５の場合についてのＰ−Ｑ曲線を示す。図５のＰ−Ｑ曲線では、風速比Ｖ１／Ｖ２＝１．５の場合のみが、内周部に翼素を有さない従来のプロペラファンであり、風速比Ｖ１／Ｖ２＝１．１、１．２、１．２４、１．３が、プロペラファン５Ａの内周部１２Ａａに複数の翼素１２Ａ−１１、１２Ａ−１２を有する場合である。各データは、それぞれ風速比Ｖ１／Ｖ２が各数値となるように翼素１２Ａ−１１、１２Ａ−１２の翼弦長（翼素の断面長手方向一端と他端を結ぶ直線の長さ）を調整している。風速比Ｖ１／Ｖ２＝１．５でＰ−Ｑ曲線の特性が三次曲線の極小値と極大値を取るサージング現象が発生した（図５中の破線丸囲み部分参照）。
Here, FIG. 5 shows PQ curves for wind speed ratios V1 / V2 = 1.1, 1.2, 1.24, 1.3, 1.5. In the PQ curve of FIG. 5, only when the wind speed ratio V1 / V2 = 1.5 is a conventional propeller fan having no blade element on the inner peripheral portion, the wind speed ratio V1 / V2 = 1.1, 1.2, 1.24, and 1.3 are cases where the inner peripheral portion 12Aa of the
ここで、サージング現象とは、翼１２Ａの内周部１２Ａａにおける送風能力が外周部１２Ａｂよりも低く、内周部１２Ａａと外周部１２Ａｂの風速差が大きくなることで発生する現象である。サージング現象は、プロペラファンのＰ−Ｑ特性が三次曲線の極小値と極大値を取る流量範囲で発生する現象である。その流量範囲において、風の圧力および流量が不安定になって、大きく変動する現象であり、この現象が発生する範囲でプロペラファンを運転すると、振動や逆流が発生し、異音の発生や、圧力脈動などの発生により、正常運転ができなくなる。他方、風速比Ｖ１／Ｖ２≦１．３では、風速比Ｖ１／Ｖ２が小さいほど、Ｐ−Ｑ曲線がなだらかになり、サージング現象が発生せず、且つ、風量を向上させることができた。したがって、風速比Ｖ１／Ｖ２が１．３以上だと、翼形状によってはサージング領域が発生してしまうが、風速比Ｖ１／Ｖ２が１．３未満であれば翼形状によらずサージング領域の発生を抑えることができることが分かった。
Here, the surging phenomenon is a phenomenon that occurs when the air blowing capability in the inner peripheral portion 12Aa of the
なお、風量［ｍ３／ｈ］と入力［Ｗ］の関係は、風速比Ｖ１／Ｖ２＝１．５の従来のプロペラファンと比較して、風速比Ｖ１／Ｖ２＝１．１、１．２、１．２４、１．３の実施例１および２の場合は、同一風量を出力する際の入力（プロペラファンを駆動させるために図示しないファンモータに投入する電力）が少なくて済み、同一の入力では風速比Ｖ１／Ｖ２が大きいほど風量が大きくなった。また、風量［ｍ３／ｈ］と回転数［ｒｐｍ］の関係は、風速比Ｖ１／Ｖ２＝１．５のプロペラファンと比較して、風速比Ｖ１／Ｖ２＝１．１、１．２、１．２４、１．３の実施例１および２の場合は、同じ風量を得る際の回転数が少なくて済み、風速比Ｖ１／Ｖ２が大きいほど風量が大きくなった。
Note that the relationship between the air volume [m 3 / h] and the input [W] is such that the wind speed ratio V1 / V2 = 1.1, 1.2 as compared with the conventional propeller fan with the wind speed ratio V1 / V2 = 1.5. In the case of
以上から、実施例１および２において、プロペラファン５Ａ、５Ｂが、半径比ｒ１／Ｒ１≦０．４、Ｖ１＜Ｖ２×１．３（もしくは（Ｖ１／Ｖ２）＜１．３）の２条件を満たせば、サージングが発生しなかった。
From the above, in Examples 1 and 2, the
図６は、実施例３にかかるプロペラファンを正圧側から見た平面図である。図７は、実施例３にかかるプロペラファンの翼のうちの１枚を正圧側から見た平面図である。図８は、実施例３にかかるプロペラファンの翼の根本周辺を正圧側から見た斜視図である。また、図９は、実施例３にかかるプロペラファンを負圧側から見た平面図である。図１０は、実施例３にかかるプロペラファンの翼のうちの１枚を負圧側から見た斜視図である。 FIG. 6 is a plan view of the propeller fan according to the third embodiment as viewed from the positive pressure side. FIG. 7 is a plan view of one of the blades of the propeller fan according to the third embodiment when viewed from the positive pressure side. FIG. 8 is a perspective view of the periphery of the wing of the propeller fan according to the third embodiment when viewed from the positive pressure side. FIG. 9 is a plan view of the propeller fan according to the third embodiment as viewed from the negative pressure side. FIG. 10 is a perspective view of one of the blades of the propeller fan according to the third embodiment when viewed from the negative pressure side.
また、図１１は、実施例３にかかるプロペラファンを示す側面図である。図１２は、実施例３にかかるプロペラファンを示す斜視図である。図１３は、実施例３にかかるプロペラファンの翼のうちの１枚を示す斜視図である。図１４は、翼素の各翼弦長、合計翼弦長の概略を示す図である。なお、実施例３にかかるプロペラファン５Ｃは、実施例１にかかるプロペラファン５Ａおよび実施例２にかかるプロペラファン５Ｂと同様に、図１に示す室外機１に収容される。
FIG. 11 is a side view of the propeller fan according to the third embodiment. FIG. 12 is a perspective view of the propeller fan according to the third embodiment. FIG. 13 is a perspective view illustrating one of the blades of the propeller fan according to the third embodiment. FIG. 14 is a diagram showing an outline of each chord length and total chord length of the blade element. The
図６〜図１４に示すように、実施例３にかかるプロペラファン５Ｃは、円柱状のハブ１１、ハブ１１の側面に設けられた複数の翼１２Ｃを有しており、これらハブ１１と複数の翼１２Ｃは成形材料として例えば樹脂材料を用いて一体成形されている。ハブ１１の側面には、ハブ１１の周方向に沿って所定の間隔をあけて複数（実施例３の例では５つ）の翼１２Ｃが一体に形成されている。翼１２Ｃは、板状に形成されている。
As shown in FIGS. 6 to 14, the propeller fan 5 </ b> C according to the third embodiment includes a
プロペラファン５Ｃは、図６に示す平面視において、中心軸Ｏの半径ｒ３の円の円周内に位置する翼１２Ｃの内周部１２Ｃａ、中心軸Ｏの半径ｒ３の円の円周外かつプロペラファン５Ｃの半径Ｒ３の円の円周内に位置する翼１２Ｃの外周部１２Ｃｂを有する。図６に示すように、ハブ１１に連結された内周部１２Ｃａに比べて、ハブ１１の径方向へ延ばされた外周部１２Ｃｂの翼面積が広く形成されている。翼１２Ｃには、翼１２Ｃの回転方向（図６に図示の“Ｒ”の方向）における上流である後縁部１２Ｃ−１が、後縁部１２Ｃ−１の反対側に位置する前縁部１２Ｃ−２側へ向かって湾曲して形成されている（図１１も参照）。後縁部１２Ｃ−１は、中心軸Ｏの回転軸方向から見て、湾曲している。
In the plan view shown in FIG. 6, the propeller fan 5 </ b> C has an
そして、翼１２Ｃの表面（翼面）は、ハブ１１の周方向において、後縁部１２Ｃ−１から前縁部１２Ｃ−２に向かって、プロペラファン５Ｃの負圧側から正圧側に緩やかに湾曲して形成されている（例えば図９参照）。このように翼１２Ｃが形成されたプロペラファン５ＣがＲ方向（図６に図示の“Ｒ”の方向）に回転することで、空気は負圧側から正圧側へ流れる。プロペラファン５Ｃの回転数が大きくなるに従って、負圧側から正圧側へ流れる空気の量が多くなる。
The surface (blade surface) of the
ここで、半径ｒ３と半径Ｒ３の比ｒ３／Ｒ３（半径比）は、下記（４）式を満たす。 Here, the ratio r3 / R3 (radius ratio) of the radius r3 and the radius R3 satisfies the following expression (4).
（数４）
ｒ３／Ｒ３≦０．７・・・（４）
(Equation 4)
r3 / R3 ≦ 0.7 (4)
例えば、半径比ｒ３／Ｒ３＝０．７とは、翼１２Ｃにおいて、内周部１２Ｃａと外周部１２Ｃｂの境界が、中心軸Ｏからの半径Ｒ３を１として、中心軸Ｏからの半径ｒ３が半径Ｒ３の０．７の長さの位置であることを意味する。
For example, the radius ratio r3 / R3 = 0.7 means that in the
また、プロペラファン５Ｃは、図８〜図１４に示すように、翼１２Ｃそれぞれの内周部１２Ｃａに、３つの翼素１２Ｃ−１１、１２Ｃ−１２、１２Ｃ−１３を有する。また、プロペラファン５Ｃは、図８〜図１４、例えば図８に詳細を示すように、翼１２Ｃそれぞれの内周部１２Ｃａの翼素１２Ｃ−１１、１２Ｃ−１２の間に孔部１２Ｃ−２１、翼素１２Ｃ−１２、１２Ｃ−１３の間に孔部１２Ｃ−２２を有する。すなわち、翼１２Ｃそれぞれは、翼素１２Ｃ−１１の基部１２Ｃ−１１ａと、翼素１２Ｃ−１２の基部１２Ｃ−１２ａと、翼素１２Ｃ−１３の基部１２Ｃ−１３ａが、内周部１２Ｃａにおいて孔部１２Ｃ−２１、１２Ｃ−２２を形成するようにハブ１１に接続されており、外周部１２Ｃｂは翼素１２Ｃ−１１、１２Ｃ−１２、１２Ｃ−１３から連続し、内周部１２Ｃａと外周部１２Ｃｂで１枚の翼面を形成している。本実施例において、基部１２Ｃ−１１ａと、基部１２Ｃ−１２ａと、基部１２Ｃ−１３ａが特許請求の範囲で示す基部となる。
Further, as shown in FIGS. 8 to 14, the
言い換えると、３つの翼素１２Ｃ−１１、１２Ｃ−１２、１２Ｃ−１３は、翼１２Ｃの外周部１２Ｃｂから内周部１２Ｃａに向かう途中で分岐する。翼素１２Ｃ−１１、１２Ｃ−１２間の孔部１２Ｃ−２１、翼素１２Ｃ−１２、１２Ｃ−１３間の孔部１２Ｃ−２２は、プロペラファン５Ｃを通過する気流の流路となる。
In other words, the three
例えば、図８に示すように、１つの翼１２Ｃにおいて、ハブ１１に対して、回転方向（図中の“Ｒ”方向）の回転の最も上流側（後縁側）に位置する翼素１２Ｃ−１３の基部１２Ｃ−１３ａが、下流側（前縁側）に位置する翼素１２Ｃ−１２の基部１２Ｃ−１２ａ、翼素１２Ｃ−１１の基部１２Ｃ−１１ａと比較して、中心軸Ｏ方向で正圧側に接続されている。また、翼素１２Ｃ−１２の基部１２Ｃ−１２ａは、１２Ｃ−１１の基部１２Ｃ−１１ａよりも、中心軸Ｏ方向で正圧側に接続されている。そして、翼１２Ｃの孔部１２Ｃ−２１は、中心軸Ｏ方向および周方向に関して、翼素１２Ｃ−１２と翼素１２Ｃ−１１の間に位置し、翼１２Ｃの孔部１２Ｃ−２２は、中心軸Ｏ方向および周方向に関して、翼素１２Ｃ−１３と翼素１２Ｃ−１２の間に位置している。
For example, as shown in FIG. 8, in one
そして、内周部１２Ｃａの翼素１２Ｃ−１１〜１２Ｃ−１３の各翼弦長を合計した合計翼弦長をＬ０［ｍｍ］とし、翼素１２Ｃ−１１〜１２Ｃ−１３の各々の翼弦長（翼素の断面長手方向一端と他端を結ぶ直線の長さ）うちの最小の翼弦長をＬｍｉｎ［ｍｍ］とすると、下記（５）式が成り立つ。
The total chord length of the chord lengths of the
（数５）
Ｌｍｉｎ／Ｌ０≧０．１・・・（５）
(Equation 5)
Lmin / L0 ≧ 0.1 (5)
例えば、図１４に示すように、翼素１２Ｃ−１１〜１２Ｃ−１３の各翼弦長をＬ１［ｍｍ］、Ｌ２［ｍｍ］、Ｌ３［ｍｍ］とし、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３の大小関係が成り立つとする。このとき、Ｌｍｉｎ＝Ｌ１であり、Ｌ０＝Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３であり、上記（５）式としてＬ１／（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）≧０．１が成り立つ。
For example, as shown in FIG. 14, the chord lengths of the
また、図６〜図１４では、孔部１２Ｃ−２１、１２Ｃ−２２が、径方向において内周部１２Ｃａと外周部１２Ｃｂの境界（中心軸Ｏからの半径ｒ１の位置）からハブ１１の側面まで設けられているが、上記（４）〜（６）式を満たすものであれば、孔部１２Ｃ−２１、１２Ｃ−２２の形状、態様などは、適宜変更可能である。例えば、孔部１２Ｃ−２１、１２Ｃ−２２が、径方向において内周部１２Ｃａと外周部１２Ｃｂの境界（中心軸Ｏからの半径ｒ１の位置）から所定の位置まで形成されてもよい。
6 to 14, the
以上から、実施例３において、プロペラファン５Ｃが、半径比ｒ３／Ｒ３≦０．７、Ｌｍｉｎ／Ｌ０≧０．１の条件を満たせば、サージングが発生せず、且つ、風量を向上させることができた。
From the above, in Example 3, if the
なお、実施例３における翼１２Ｃが有する翼素１２Ｃ−１１〜１２Ｃ−１３および孔部１２Ｃ−２１、１２Ｃ−２２の数は、図８〜図１３に図示のものに限られず、２つ翼素および１つ孔部を有する、もしくは、４つ以上の翼素および３つ以上の孔部を有してもよい。
The numbers of
（半径比と風量および効率との関係、ならびに、翼素の最小翼弦長／翼素の合計翼弦長と風量および効率との関係について）
図１５は、半径比と風量および効率との関係を示す曲線図である。図１６は、翼素の最小翼弦長／翼素の合計翼弦長と風量および効率との関係を示す曲線図である。図１５は、実施例３において、半径比を０．７以下とした根拠を示す。また、図１６は、実施例３において、翼素の最小翼弦長／翼素の合計翼弦長を０．１ｍｍ以上とした根拠を示す。
(Relationship between radius ratio and air volume and efficiency, and relationship between minimum chord length of blade element / total chord length of blade element and air volume and efficiency)
FIG. 15 is a curve diagram showing the relationship between the radius ratio, the air volume, and the efficiency. FIG. 16 is a curve diagram showing the relationship between the minimum chord length of the blade element / the total chord length of the blade element and the air volume and efficiency. FIG. 15 shows the basis for setting the radius ratio to 0.7 or less in the third embodiment. FIG. 16 shows the grounds for setting the minimum chord length of blade elements / the total chord length of blade elements to be 0.1 mm or more in the third embodiment.
図１５では、半径比を横軸とし、風量Ｑ［ｍ３／ｈ］および効率η（＝風量Ｑ／入力）［ｍ３／ｈ／Ｗ］を縦軸とする。図１５では、風量Ｑ１１および効率η１１がプロペラファン５Ｃを空気調和機の定格負荷で回転させているときの風量および効率を示し、風量Ｑ１２および効率η１２がプロペラファン５Ｃを空気調和機の定格負荷よりも高負荷で回転させているときの風量および効率を示す。定格負荷時および高負荷時いずれも効率η１１、η１２のピーク値から極端に下がらない効率とすることが好適である。
In FIG. 15, the radius ratio is the horizontal axis, and the air volume Q [m 3 / h] and the efficiency η (= air volume Q / input) [m 3 / h / W] are the vertical axis. In FIG. 15, the air volume Q11 and the efficiency η11 indicate the air volume and efficiency when the
図１５において、半径比ｒ３／Ｒ３≦０．４〜０．５のとき、効率η１１、η１２がピーク値を示している。よって、定格負荷時において、半径比ｒ３／Ｒ３≦０．７とすると、プロペラファン５Ｃの効率η１１がそのピーク値から概ねマイナス１０％程度以下の効率低下に収まった。また、高負荷時において、半径比ｒ３／Ｒ３≦０．５とすると、プロペラファン５Ｃの風量１２および効率η１２が最高効率となった。
In FIG. 15, when the radius ratio r3 / R3 ≦ 0.4 to 0.5, the efficiency η11 and η12 show peak values. Therefore, at the rated load, when the radius ratio r3 / R3 ≦ 0.7, the efficiency η11 of the
また、図１６では、翼素の基部の最小翼弦長／翼素の合計翼弦長（＝Ｌｍｉｎ／Ｌ０）を横軸とし、風量Ｑ［ｍ３／ｈ］および効率η［ｍ３／ｈ／Ｗ］を縦軸とする。図１６では、風量Ｑ２１および効率η２１がプロペラファン５Ｃを空気調和機の定格負荷で回転させているときの風量および効率を示し、風量Ｑ２２および効率η２２がプロペラファン５Ｃを空気調和機の定格負荷よりも高負荷で回転させているときの風量および効率を示す。
In FIG. 16, the horizontal axis represents the minimum chord length of the base of the blade element / the total chord length of the blade element (= Lmin / L0), and the air volume Q [m 3 / h] and the efficiency η [m 3 / h / W] is the vertical axis. In FIG. 16, the air volume Q21 and the efficiency η21 indicate the air volume and efficiency when the
図１６に示すように、定格負荷時の効率η２１と高負荷時の効率η２２は、翼素の最小翼弦長／翼素の合計翼弦長（＝Ｌｍｉｎ／Ｌ０）の全領域において、効率η２１のピーク値と比べて効率η２１の低下量が１０％と小さいことから、翼素の最小翼弦長／翼素の合計翼弦長（＝Ｌｍｉｎ／Ｌ０）に特に制限はない。一方、図１６において、高負荷時には、風量Ｑ２２は、翼素の最小翼弦長／翼素の合計翼弦長（＝Ｌｍｉｎ／Ｌ０）＜０．１において、風量Ｑ２１の低下率が４０％以上となることから、翼素の最小翼弦長／翼素の合計翼弦長（＝Ｌｍｉｎ／Ｌ０）≧０．１ｍｍとした。 As shown in FIG. 16, the efficiency η21 at the rated load and the efficiency η22 at the high load are the efficiency η21 in the entire region of the minimum chord length of the blade element / the total chord length of the blade element (= Lmin / L0). Since the reduction amount of the efficiency η21 is as small as 10% compared to the peak value, there is no particular limitation on the minimum chord length of blade elements / total chord length of blade elements (= Lmin / L0). On the other hand, in FIG. 16, when the load is high, the air volume Q22 is 40% or more when the air volume Q21 decreases when the minimum chord length of the blade element / the total chord length of the blade element (= Lmin / L0) <0.1. Therefore, the minimum chord length of the blade element / the total chord length of the blade element (= Lmin / L0) ≧ 0.1 mm.
よって、以上の実施例１〜３によれば、翼１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃの外周部１２Ａｂ、１２Ｂｂ、１２Ｃｂの風速向上に依存することなく、内周部１２Ａａ、１２Ｂａ、１２Ｃａの風速向上を図るため、外周部１２Ａｂ、１２Ｂｂ、１２Ｃｂと内周部１２Ａａ、１２Ｂａ、１２Ｃａとの風速差を抑制し、風速差によって生じる内周部１２Ａａ、１２Ｂａでの気流乱れや、気流失速に起因するサージング現象など異常な運転状態の発生を抑制し、プロペラファン５Ａ、５Ｂ、５Ｃが回転により発生させることができる風量の増大を図ることができる。
Therefore, according to the first to third embodiments, the wind speed of the inner peripheral portions 12Aa, 12Ba, and 12Ca is improved without depending on the wind speed improvement of the outer peripheral portions 12Ab, 12Bb, and 12Cb of the
以上、実施例を説明したが、上述した内容により本願が開示する技術が限定されるものではない。また、上述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、上述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、実施例の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換および変更のうち少なくとも１つを行うことができる。 As mentioned above, although the Example was described, the technique which this application discloses by the content mentioned above is not limited. In addition, the above-described components include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those in a so-called equivalent range. Furthermore, the above-described components can be appropriately combined. Furthermore, at least one of various omissions, substitutions, and changes of the components can be made without departing from the scope of the embodiments.
１ 室外機
３ 圧縮機
４ 熱交換器
５Ａ、５Ｂ、５Ｃ プロペラファン
６ 筐体
６ａ 側面
６ｂ 前面
６ｃ 背面
７ 吸込み口
８ 吹出し口
１１ ハブ
１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ 翼
１２Ａａ、１２Ｂａ、１２Ｃａ 内周部
１２Ａｂ、１２Ｂｂ、１２Ｃｂ 外周部
１２Ａ−２１、１２Ｂ−２１、１２Ｃ−２１、１２Ｃ−２２ 孔部
１２Ｃ−１ 前縁部
１２Ｃ−２ 後縁部
１２Ａ−１１、１２Ａ−１２、１２Ｂ−１１、１２Ｂ−１２、１２Ｃ−１１、１２Ｃ−１２、１２Ｃ−１３ 翼素
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記翼は、前記ハブに接続されている基部から外縁までの部分のうち前記基部側に位置する内周部および前記外縁側に位置する外周部を含み、
前記外周部は１枚の翼面から構成され、前記内周部は少なくとも１つの孔と該孔を挟んで形成された複数の翼素を含んで構成され、
前記孔は、径方向において前記内周部と前記外周部の境界に接するように設けられており、
前記中心軸から前記内周部と前記外周部の境界までの距離である半径ｒの前記中心軸から前記外縁までの距離である半径Ｒに対する比ｒ／Ｒが０．７以下であり、
前記複数の翼素の翼弦長の合計をＬ０［ｍｍ］とし、前記複数の翼素のうち最小の翼弦長をＬｍｉｎ［ｍｍ］とした場合、Ｌｍｉｎ／Ｌ０≧０．１ｍｍの関係式が成り立つ、
プロペラファン。 A hub having a side surface around a central axis, and a plurality of wings provided on the side surface of the hub,
The wing includes an inner circumferential portion located on the base side and an outer circumferential portion located on the outer edge side of a portion from a base portion to an outer edge connected to the hub,
The outer peripheral portion is composed of a single blade surface, and the inner peripheral portion is configured to include at least one hole and a plurality of blade elements formed across the hole,
The hole is provided in contact with the boundary between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion in the radial direction,
The ratio r / R of the radius r, which is the distance from the central axis to the boundary between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion, with respect to the radius R, which is the distance from the central axis to the outer edge, is 0.7 or less,
When the total chord length of the plurality of blade elements is L0 [mm] and the minimum chord length of the plurality of blade elements is Lmin [mm], the relational expression Lmin / L0 ≧ 0.1 mm is obtained. Hold,
Propeller fan.
請求項１に記載のプロペラファン。 The hole is formed in a radial direction from a boundary between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion to a side surface of the hub.
The propeller fan according to claim 1.
請求項１または２に記載のプロペラファン。 In each of the blades, a blade element on the trailing edge side of the plurality of blade elements is connected to the hub on the pressure side of the blade compared to a blade element on the front edge side.
The propeller fan according to claim 1 or 2.
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Applications Claiming Priority (1)
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