JP4689262B2 - 軸流ファン、空気調和機の室外機 - Google Patents

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Description

本発明は、軸流ファン及びこれを用いた空気調和機の室外機に係り、特に翼の形状を改良した軸流ファン及びこれを用いた空気調和機の室外機に関する。
空気調和機の室外機等には軸流ファンが多く用いられているが、従来の軸流ファンはハブの周辺に複数の翼を一体的に形成し、回転中の空気流出部にあたる翼後縁と翼外周縁とが交わる角部を空気流出方向に凸状に膨出する膨出部を形成すると共に、上記膨出部に翼の負圧面側に傾斜させた傾斜部を設けることが行われている（特許文献１）。
この特許文献１に記載の軸流ファンは、後流側の渦の発生を抑制してある程度の騒音を低減できる効果があるが、一層の騒音低減が望まれている。
特開２００４−１２４７４８号公報
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、同一風量で一層の騒音の低減を図った軸流ファン及びこれを用いた空気調和機の室外機を提供することを目的とする。
上述した目的を達成するため、本発明に係る軸流ファンは、円筒状のハブの周辺に複数枚の翼を一体的に形成してなる軸流ファンにおいて、翼の空気流出方向の端縁となる翼後縁を空気流出方向とは反対の翼前縁側に凹陥する凹状に形成するとともに、前記翼後縁と翼外周縁が交わる部分に空気流出方向に凸状に膨出する突部を形成し、前記翼後縁上の点と、翼外周縁上で前記翼後縁上の点よりも翼前縁側に位置する点を結んだ仮想線を基準にして、この仮想線よりも外周側領域を負圧面側に傾斜させ、かつ、ファン中心から前記翼外周縁と前記突部の接続点までの距離をＲとし、前記接続点から前記翼後縁上の点までの距離をＬとしたとき、Ｌ／Ｒ＝０．０８〜０．２３となるような位置に前記翼後縁上の点を定めるとともに、この翼後縁上の点から前記翼外周縁上で前記翼後縁上の点よりも翼前縁側に位置する点までの距離をＫとして、Ｋ／Ｌ＝１．５〜２．７となるように前記翼外周縁上で前記翼後縁上の点よりも翼前縁側に位置する点の位置を定めることを特徴とする。
本発明に係る軸流ファンによれば、同一風量で一層の騒音の低減を図った軸流ファンを提供することができる。
また、本発明に係る空気調和機の室外機によれば、騒音の低減を図った空気調和機の室外機を提供することができる。
以下、本発明に係る軸流ファンの一実施形態について添付図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る軸流ファンの平面図、図２はその翼を拡大して示す斜視図である。
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る軸流ファン１は、回転軸（図示せず）に取り付けられる円筒状のハブ２の周面に複数例えば３枚の翼３を一体的に設けてなり、その回転にともなって軸方向に送風する形式のものであり、３個の翼３は、１２０°の等間隔で配置されている。
翼３は空気の流出方向の端縁となる翼後縁３１が、空気流出方向とは反対の翼前縁３２側に凹陥する凹状に形成されている。また、翼後縁３１と円弧または他の曲線状の翼外周縁３３が交わる部分には、空気流出方向に凸状に膨出する曲線状の突部３４が形成されている。
さらに、ファンの中心Ｃから翼外周縁３３の曲線と突部３４の曲線との接続点ｐ１までの距離をＲとしたとき、ファン中心Ｃから０．８６Ｒの位置に翼後縁３１の凹状部３５部の曲線と突部３４の曲線との変極点が位置している。
また、接続点ｐ１から翼後縁上の点ｐ２までの距離をＬとしたとき、Ｌ／Ｒが０．０８〜０．２３となるような位置に点ｐ２を定めるとともに、この翼後縁上の点ｐ２から翼外周縁３３上で上記点ｐ２よりも翼前縁３２側に位置する点ｐ３を結んだ仮想線Ｉ１を基準にして、この仮想線Ｌよりも外周側領域Ａを負圧面側に傾斜角度θだけ傾斜させてある。さらに、上記翼３の翼後縁３１上の点ｐ２と翼外周縁上の点ｐ３までの距離をＫとして、Ｋ／Ｌ＝１．５〜２．７となるように点ｐ２の位置を定めるのが好ましい。これにより、図５からもわかるように、同風量での騒音値が低くなる。
さらに、図２〜図４に示すように、上記傾斜角度θは仮想線Ｉ１に直角に交わりかつ翼前縁３２と交わる直線を第２の仮想線Ｉ２とし、両仮想線Ｉ１、Ｉ２を含む平面に対する傾き角度である。これにより、遠心力で外周側に流れようとする空気を流れやすくして、空気渦を小さくして騒音を低減させる。
特に、傾斜角度θは４〜１４°に設定するのが好ましい。これにより、図６に示すように、同風量において騒音を低減する最適値を得ることができる。
上記構造を有する軸流ファンは、点ｐ２と点ｐ３を結んだ仮想線よりも外周側領域を負圧面側に傾斜させているので、遠心力で外周側に流れようとする空気を流れやすくして、空気渦を小さくして騒音を低減させることができ、また、Ｌ／Ｒ＝０．０８〜０．２３となるような位置に点Ｐ２を定めるとともに、Ｋ／Ｌ＝１．５〜２．７となるように点ｐ３の位置を定めたので、同風量での騒音値が低くなり、さらに、図７からも明らかなように、後縁傾斜を設けていない軸流ファンに比べて、いずれの風量においても低騒音を達成できる。
本実施形態の軸流ファンによれば、同一風量で一層の騒音の低減を図った軸流ファンが実現される。
次に本発明に係る空気調和機の室外機について説明する。
図８に示すように、本発明に係る空気調和機の室外機１１は、上記のような構造を有する軸流ファン１が送風機として室外ケーシング１２に組み込まれ、例えば冷房運転時、圧縮機１３で圧縮された冷媒ガスが流れる室外熱交換器１４に送風し、放熱するようになっている。
従って、本発明に係る空気調和機の室外機によれば、低騒音の軸流ファンを用いることにより、同一風量において騒音を低減できる空気調和機の室外機が実現される。
「試験１」：図１及び図２に示すような本発明の軸流ファンを用い、点ｐ１と点ｐ２間の距離Ｌと、ファン中心Ｃと接続点ｐ１間の距離Ｒの比Ｌ／Ｒを変化させて、騒音値を測定した。
結果を図５に示す。図５からもわかるように、Ｌ／Ｒが本発明の範囲内（０．０８〜０．２３）では、騒音値が低いが、０．２３を超えると騒音値が急激に増大し、０．０８より小さいと騒音値が漸増することがわかる。
「試験２」：外周側領域の傾斜角度θを変化させて、騒音値を測定した。
結果を図６に示す。図６からもわかるように、θが４〜１４°では、騒音値が低いが、本範囲を外れると騒音値が急激に増大することがわかる。
「試験３」：本発明の軸流ファン（実施例）及び後縁傾斜を設けていない軸流ファン（比較例）を用い、風量を変化させて、騒音値を測定した。
結果を図７に示す。図７からもわかるように、実施例は比較例に比べて、測定風量の全域で騒音が低いことがわかる。
本発明に係る軸流ファンの平面図。 本発明に係る軸流ファンの翼を拡大して示す平面図。 本発明に係る軸流ファンの翼の斜視図。 本発明に係る軸流ファンの翼の縦断面図。 本発明に係る軸流ファンを用いた騒音測定試験の結果図。 本発明に係る軸流ファンを用いた騒音測定試験の結果図。 本発明に係る軸流ファンを用いた騒音測定試験の結果図。 本発明に係る軸流ファンを用いた本発明に係る空気調和機の室外機の概念図。
符号の説明
１…軸流ファン、２…ハブ、３…翼、１１…室外機、１２…室外ケーシング、１３…圧縮機、１４…室外熱交換器、３１…翼後縁、３２…翼前縁、３３…翼外周縁、３４…突部、３５…凹状部。

Claims (2)

  1. 円筒状のハブの周辺に複数枚の翼を一体的に形成してなる軸流ファンにおいて、翼の空気流出方向の端縁となる翼後縁を空気流出方向とは反対の翼前縁側に凹陥する凹状に形成するとともに、前記翼後縁と翼外周縁が交わる部分に空気流出方向に凸状に膨出する突部を形成し、前記翼後縁上の点と、翼外周縁上で前記翼後縁上の点よりも翼前縁側に位置する点を結んだ仮想線を基準にして、この仮想線よりも外周側領域を負圧面側に傾斜させ、
    かつ、ファン中心から前記翼外周縁と前記突部の接続点までの距離をＲとし、前記接続点から前記翼後縁上の点までの距離をＬとしたとき、Ｌ／Ｒ＝０．０８〜０．２３となるような位置に前記翼後縁上の点を定めるとともに、この翼後縁上の点から前記翼外周縁上で前記翼後縁上の点よりも翼前縁側に位置する点までの距離をＫとして、Ｋ／Ｌ＝１．５〜２．７となるように前記翼外周縁上で前記翼後縁上の点よりも翼前縁側に位置する点の位置を定めることを特徴とする軸流ファン。
  2. コンプレッサと、室外熱交換器と、上記室外熱交換器に送風する請求項１に記載の軸流ファンを備えたことを特徴とする空気調和機の室外機。
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