JP5357492B2 - プロペラファン - Google Patents

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Description

本発明は、円筒状ハブと、該ハブの外周に放射状に設けられている複数枚のブレードとを備えた樹脂製のプロペラファンに関するものである。
自動車のエンジン用ラジエータや空調用コンデンサ等の冷却ファンに適用される樹脂製のプロペラファンは、狭隘なエンジンルーム内に装備され、また軽量化が要求されることから、空気流れ方向の寸法(奥行き寸法)を大きくできないという制約を受ける。このため、プロペラファンを構成するブレードやハブ、シュラウド等の奥行き寸法を極力薄くしている。加えて、ラジエータやコンデンサ等の被通風対象機器との間の隙間寸法を極力小さくし、両者を互いに接近させて配設するようにしている。
上記の如く被通風対象機器との間の隙間寸法の極小化は、振動や高温、冠水路等の走行時に跳ね上げられた水による水圧等の影響を受ける厳しい使用環境下に置かれる上記冷却ファンにとって、ブレードの変形等に起因するラジエータやコンデンサ等との干渉を誘発する。特に、高速回転される薄型の樹脂製プロペラファンは、形状的に変形し易く、ラジエータやコンデンサ等のコア部との干渉によって、重大事故を引き起こす原因ともなり兼ねない。このような、薄型の樹脂製プロペラファンの回転軸方向への変形を防止する手段として、ブレードの肉厚を増大して強度アップする以外に、特許文献1,2に示されるように、各ブレードの外周縁部をリングによって結合する構成が知られている。
上記のリングは、ブレード外周縁から遠心方向への空気流れや、ブレードの圧力面側から負圧面側への圧力差による空気の漏れ流れを抑制できるため、送風性能の向上や騒音低減にも有効である。また、リングの表面積が大きくなるのを避けるために、リングの幅寸法をブレードの幅寸法よりも小さくしたものが上記特許文献1,2に示され、さらに、各ブレードの外周端のみにリング相当の補助翼を設けたものが特許文献3に示されている。
また、上記のように、奥行き寸法を小さくしたプロペラファンでは、プロペラファンに空気を導風するシュラウドの断面形状も変化が急峻となり、ラジエータやコンデンサを通過した空気流は、慣性力によりファンの中心側に向う求心流となり易く、これを抑制するために、ブレードの負圧面からシュラウドに設けられるベルマウスと同心円状に軸方向に補助翼を立設したものが特許文献4により提案されている。
特開2005−106003号公報 特開2007−92562号公報 特開2000−314394号公報 特開2007−40197号公報
しかしながら、特許文献1,2に示されるように、各ブレードの外周縁をリングにより結合した構成では、リングの幅寸法を小さくしたとしても、リング自体の周長が長くなる結果、リングの体積が大きくなり、重量が重くなってしまうため、軽量化に反するという問題があった。また、プロペラファンにおいて最も送風効率が良いブレードの最外周部の形状に制約を与えることになるため、プロペラファンの送風性能、効率および騒音性能等の基本性能全般を悪化させてしまうという問題があった。
さらに、特許文献3,4に示すものでは、ブレード毎に補助翼を設けているため、リング付きファンと同等の送風性能や騒音性能が得られ、しかもリングに比べ表面積を小さくできる結果、ファン効率の向上等を図ることが可能となる。しかしながら、ブレード毎に設けられた補助翼では、各ブレードを結合するリングとしての機能が喪失されるため、各ブレードの回転軸方向への変形に対する剛性アップ効果が期待できなくなるという問題があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、プロペラファンの変形防止と軽量化、並びに送風性能、効率および騒音性能等の基本性能の維持、向上等を併せ実現することができるプロペラファンを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明のプロペラファンは、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかるプロペラファンは、ハブと、該ハブの外周に放射状に設けられた複数枚のブレードとを有する樹脂製のプロペラファンにおいて、前記複数枚のブレード同士を該ブレードの外周縁よりも内周側位置で互いに結合するリングを備え、前記リングは、通風方向の上流側端縁および下流側端縁の互いに隣接している前記ブレードの前縁相互間および後縁相互間の一部が切欠き部により削除されており、前記プロペラファンにより通風される被通風対象機器に対して接近し、前記ブレード面で剥離が発生し易い負圧面側に設けられる前記上流側端縁の前記切欠き部は、前記ブレード前縁の回転方向前方に対応する部位が滑らかな凸状曲線とされているとともに、少なくとも前記ブレードの外周縁付近での失速抑制機能を持つ負圧面から軸方向に立設される立ち上げ壁面が、前記ブレードの前縁から後縁に向って滑らかに高さが増加するように設けられる補助翼相当部分を残して削除されていることを特徴とする。
本発明によれば、複数枚のブレード同士を該ブレードの外周縁よりも内周側位置で互いに結合するリングを備え、このリングの通風方向の上流側端縁および下流側端縁の互いに隣接しているブレードの前縁相互間および後縁相互間の一部を切欠き部によって削除しているため、リングにより各ブレードの回転軸方向への変形に対する剛性をブレードの肉厚を厚くすることなく高めることができる。また、リングがブレードの外周縁よりも内周側位置に設けられているため、該リングがブレード外周部での求心流を抑え、ブレード外周縁付近での失速を抑制する効果を持つ補助翼として機能し、その整流効果によりプロペラファンの送風性能、効率および騒音性能等の基本性能を維持、向上することができると同時に、リングの周長を短くすることが可能となるため、リングの体積を可及的に小さくして軽量化を図ることができる。加えて、リングの上流側端縁および下流側端縁に切欠き部を設けその一部を削除しているため、切欠き部により削除した体積相当分の軽量化を図ることができる。これらによって、プロペラファンの基本性能の維持、向上と、回転軸方向への変形に対する剛性アップと、軽量化とを併せ実現することができる。また、プロペラファンにより通風される被通風対象機器に対して接近し、ブレード面で剥離が発生し易い負圧面側に設けられる上流側端縁の切欠き部が、ブレード前縁の回転方向前方に対応する部位が滑らかな凸状曲線とされているとともに、少なくともブレードの外周縁付近での失速抑制機能を持つ負圧面から軸方向に立設される立ち上げ壁面が、ブレードの前縁から後縁に向って滑らかに高さが増加するように設けられる補助翼相当部分を残して削除されているため、事故等の不測の事態により仮にリングの上流側端縁が被通風対象機器と接触したとしても、リング側の切欠き部が被通風対象機器に引っかかることがなく、異常時においてプロペラファンと被通風対象機器とが接触しても互いの損傷を軽微に止めることができるととともに、ブレードの軸方向への変形に対する剛性アップを主目的に設けられたリングに対して、ブレードの外周縁付近での失速抑制効果を持つ補助翼としての機能を持たせることができ、これによって、リングに切欠き部を設けることによるプロペラファンの軽量化と、リングを補助翼として作用させることによるファンの送風性能、効率および騒音性能等の基本性能の維持、向上とを同時に実現することができる。
さらに、本発明のプロペラファンは、上記のプロペラファンにおいて、前記リングの前記下流側端縁に設けられている前記切欠き部は、互いに隣接する前記ブレードの後縁と当該ブレードの前縁とを結ぶ線の回転方向後方域から当該ブレードの後縁に至るまでの間の圧力面側の略全域を最大限として、前記ブレードに要求される強度に応じた範囲内で削除されていることを特徴とする。
本発明によれば、リングの下流側端縁に設けられている切欠き部が、互いに隣接するブレードの後縁と当該ブレードの前縁とを結ぶ線の回転方向後方域から当該ブレードの後縁に至るまでの間の圧力面側の略全域を最大限として、ブレードに要求される強度に応じた範囲内で削除されているため、切欠き部を設けてリングを削除する範囲を、互いに隣接するブレードの後縁と当該ブレードの前縁とを結ぶ線の回転方向後方域から当該ブレードの後縁に至るまでの間の圧力面側の略全域を最大限として、適宜の範囲に設定することができる。つまり、変形に対するブレードの剛性アップを優先したいときには、リングの下流側端縁に設けられる切欠き部を浅く、小さくして強度確保を優先する。一方、軽量化を優先したいときには、切欠き部を深く、大きくして削除する体積相当分を増やすことによって、軽量化を優先することができる。従って、使用環境等に応じて強度確保または軽量化のどちらを優先するかについて、選択の自由度を高めることができる。
さらに、本発明のプロペラファンは、上述のいずれかのプロペラファンにおいて、前記リングの外周面側には、空気流れを乱す突起または突条が設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、リングの外周面側に、空気流れを乱す突起または突条が設けられているため、空気流れが不安定になり易いリングの外周面周りの空気流れを突起または突条によりランダムに乱すことができる。従って、不安定な空気流れに起因する特定周波数成分の音の発生を抑制することができる。また、ファンの下流側には一般に駆動モータを支持する支持桁が設けられるが、この支持桁との距離が突起または突条により連続的に変化されるので、周期音の発生をも抑制することができる。さらに、この突起または突条の高さを微調整することにより、ファンに対するバランス調整機能を持たせることができる。
さらに、本発明のプロペラファンは、上述のいずれかのプロペラファンにおいて、前記リングの前記下流側端縁に設けられている前記切欠き部の空気流れの下流側への流出縁には、セレーションが設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、リングの下流側端縁に設けられている切欠き部の空気流れの下流側への流出縁に、セレーションが設けられているため、リング周りの空気流れがリングの下流側端縁から流出する際に発生する渦の2次元性を壊すことができる。これによって、空気流れがリングの下流側端縁から流出する際に発生する渦に起因する特定周波数成分の音の発生を抑制することができる。さらに、このセレーションの寸法を微調整することによって、ファンに対するバランス調整機能を持たせることができる。
本発明によると、リングにより各ブレードの回転軸方向への変形に対する剛性をブレードの肉厚を厚くすることなく高めることができる。また、リングがブレードの外周縁よりも内周側位置に設けられているため、該リングがブレード外周部での求心流を抑え、ブレード外周縁付近での失速を抑制する効果を持つ補助翼として機能し、その整流効果によりプロペラファンの送風性能、効率および騒音性能等の基本性能を維持、向上することができると同時に、リングの周長を短くすることが可能となるため、リングの体積を可及的に小さくして軽量化を図ることができる。加えて、リングの上流側端縁および下流側端縁に切欠き部を設けてその一部を削除しているため、切欠き部により削除した体積相当分の軽量化を図ることができ、しかも、その上流側端縁の切欠き部が、ブレード前縁の回転方向前方に対応する部位が滑らかな凸状曲線とされているとともに、少なくともブレードの外周縁付近での失速抑制機能を持つ負圧面から軸方向に立設される立ち上げ壁面が、ブレードの前縁から後縁に向って滑らかに高さが増加するように設けられる補助翼相当部分を残して削除されているため、事故等の不測の事態により仮にリングの上流側端縁が被通風対象機器と接触したとしても、リング側の切欠き部が被通風対象機器に強く引っかかることがなく、異常時においてプロペラファンと被通風対象機器とが接触しても互いの損傷を軽微に止めることができるととともに、ブレードの軸方向への変形に対する剛性アップを主目的に設けられたリングに対して、ブレードの外周縁付近での失速抑制効果を持つ補助翼としての機能を持たせることができ、これによって、リングに切欠き部を設けることによるプロペラファンの軽量化と、リングを補助翼として作用させることによるファンの送風性能、効率および騒音性能等の基本性能の維持、向上と、回転軸方向への変形に対する剛性アップとを同時に実現することができる。
以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態について、図1ないし図を用いて説明する。
図1には、本発明の第1実施形態にかかるプロペラファン1の斜視図が示され、図2には、その正面図が示され、図3および図4には、リングを展開した状態の側面図が示されている。
プロペラファン1は、例えばガラスファイバーが30wt%程度混合されたポリプロピレン樹脂(PP)による射出成形品であり、中心部に円筒状のハブ2を備え、ハブ2の外周に複数枚(図示例では、9枚)のブレード(羽根)3が放射状に一体に成形された構成とされている。
各ブレード3は、周方向において回転方向進み側に位置する前縁4と、回転方向遅れ側に位置する後縁5と、前縁4および後縁5を半径方向の最外周位置で繋ぐ外周縁6とを有し、薄板状の翼型断面形状とされている。各ブレード3は、前縁4が半径方向外側に向うほど回転方向進み側へと湾曲され、後縁5が半径方向外側に向うにつれ僅かに回転方向進み側に湾曲された鎌形形状とされている。また、後縁5にはセレーション7が設けられている。
さらに、各ブレード3は、円筒状ハブ2の外周に周方向に所定の傾きを持って一体成形されており、前縁4と後縁5との間に軸方向に一定のブレード高さ(本例の場合、約30mm程度)を有する構成とされている。このブレード3は、図1,2において時計回りに回転(回転方向N)されたとき、紙面の裏側が圧力面(正圧面)8、紙面の表側が負圧面9となり、空気は紙面の表側から裏側方向へと通風されるようになっている。なお、図3および図4において、プロペラファン1の回転方向Nが矢印で示され、空気流は、図3および図4の左側から右側へと通風されることになる。
上記プロペラファン1には、各ブレード3の回転軸方向への変形を防止するため、複数枚のブレード3を互いに結合する強度アップ用のリング10が設けられている。このリング10は、軸方向の幅がブレード高さと同等もしくは若干大きめとされた円筒状のリングの一部を後述の如く切欠き部12,14により削除した構成とされ、各ブレード3と一体に成形されている。また、リング10は、図2に示されるように、各ブレード3の根元部から外周縁6までの半径方向寸法を100としたとき、外周縁6から5〜45までの寸法位置に設けられている。
リング10の設置位置は、プロペラファン1にとって最も効率の良いブレード最外周部の形状に制約を与えることがないようにブレード3の最外周部を除外するとともに、リング10がブレード外周部での求心流を抑え、ブレード外周縁6付近での失速を抑制する効果を奏する補助翼Sとして機能し、その整流効果によりプロペラファン1の送風性能、効率および騒音性能等の基本性能を維持、向上でき、しかもブレード3の変形に対する剛性アップ効果を十分に確保できるとの複合的観点から設定されており、上記の如くブレード3の半径方向寸法を100としたとき、外周縁6から5〜45まで範囲の寸法位置に設置されている。
リング10を上記の如く補助翼Sとして機能させるには、プロペラファン1に空気を導くシュラウド(図示省略)に形成されているベルマウスと同心円状となるように、ブレード3の負圧面9から軸方向に一定の高さで立ち上げられている壁面を有することが必須となる。この立ち上げ壁面は、シュラウドの表面から剥離され、ファンの中心に向おうとする空気流がそれ以上内方に向うのを阻止し、隣接のブレード3によって軸方向下流側へと押し込まれるようにする、補助翼Sとしての機能を担うこととなる。この立ち上げ壁面によって構成される補助翼Sの一例が、図4において、2点鎖線で囲まれた斜線域Sにより示されている。
立ち上げ壁面(補助翼S)の高さは、より高い方が望ましいが、プロペラファン1の上流側には、ラジエータやコンデンサ等の被通風対象機器が配置されているので、好ましくは、上記の如くリング10の高さと同等もしくはそれ以下とされる。また、この立ち上げ壁面は、ブレード3の前縁4から後縁5までのコード長を100%コードとしたとき、前縁4から0〜20%コード位置から始まり、後縁5まで滑らかに高さが増加するように設けるのが理想的である。これは、ブレード3表面における静圧が後縁5側に行くほど高くなり、シュラウドから剥離された空気流や圧力差で下流側からブレード3のチップクリアランスを経て逆流する空気流によって流れの乱れが強くなる傾向があるためで、後縁5側ほど壁面の高さを高くして環状の流路を確保するのが好ましい。
補助翼Sとしての機能を備えたリング10には、図3に示す参考例のように、通風方向の下流側端縁11の互いに隣接しているブレード3の後縁5相互間に切欠き部12が設けられている。この切欠き部12は、互いに隣接するブレード3の後縁5と当該ブレード3の前縁4との間を結ぶ線の回転方向後方域から当該ブレード3の後縁5に至るまでの間の圧力面側の略全域が削除されるように設けられている。これによって、リング10は、切欠き部12で削除された体積に相当分だけ軽量化されるようになっている。しかし、これだけでは十分な軽量化ができないことから、補助翼Sとしての機能を確保しつつ、リング10を更に軽量化するため、以下の構成を採用している。
本実施形態においては、リング10に対して、リング10の下流側端縁11に設けられた切欠き部12に加え、リング10の上流側端縁13にも切欠き部14を設けた構成としている。この切欠き部14は、図4に示されるように、互いに隣接しているブレード3の前縁4相互間のリング10の一部を、少なくとも上記した補助翼Sに相当する部分を残して削除することにより設けられている。また、リング10の上流側端縁13に設けられる切欠き部14は、ラジエータやコンデンサ等の被通風対象機器と接触した場合の安全性を考慮して、ブレード3の前縁4の回転方向前方に対応する部位が滑らかな凸状曲線14Aとされている。
以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
図示省略のモータを介してプロペラファン1がN方向に回転されると、ラジエータやコンデンサ等の被通風対象機器を通風した空気流は、図示省略のシュラウドによってプロペラファン1に導かれ、圧力面(正圧面)8および負圧面9を有するブレード10を介して紙面表側から裏側方向へと通風される。
自動車のエンジン用ラジエータや空調用コンデンサの冷却ファンに適用される薄型の樹脂製プロペラファン1は、エンジンルーム内に設けられ、振動、高温、冠水路等の走行時に跳ね上げられる水による水圧等の影響を受ける。これらはブレード3を変形しようとする外力としてプロペラファン1に作用する。これに対して、複数枚のブレード3を互いに結合するリング10を設けることにより、各ブレード3の強度、特に回転軸方向への変形に対する剛性アップを図っているため、上記外力によるプロペラファン1の変形を防止することができる。
また、リング10は、ブレード3の半径方向寸法を100としたとき、ブレード3の最外周部を除いた外周縁6から5〜45までの寸法位置に設けられているため、プロペラファン1の送風機能にとって最も効率の良いブレード最外周部の形状に特に制約を与えることなく、リング10を設けることが可能となる。これによって、ブレード最外周部の形状設計の自由度を確保し、プロペラファン1の送風性能、効率および騒音性能等の基本性能を維持することができる。
同時に、リング10は、ブレード3の負圧面から軸方向に一定の幅を有する立ち上げ壁面を構成しているため、断面形状が急峻に変化するシュラウドから剥離してプロペラファン1の中心に向う求心流を抑制する補助翼Sとしても機能する。そして、この補助翼Sとしての整流効果により、特に奥行き方向寸法の小さいプロペラファン1で顕著なファン外周部において発生する求心流を抑制し、プロペラファン1における実効半径の減少を抑えることができる。これによって、送風性能、効率および騒音性能等の基本性能の向上を図ることができる。
また、リング10は、上記したようにブレード3の外周縁6から半径方向内周側に入った位置に設けられているため、リング10の周長を外周縁6に設けたものに比べて短くすることができる。従って、リング10自体の体積を可及的に小さくし、プロペラファン1の軽量化を図ることができる。加えて、リング10の下流側端縁11に切欠き部12を設けてその一部を削除しているため、切欠き部12によって削除した体積相当分だけリング10、すなわちプロペラファン1を軽量化することができる。
さらに、上記したように、リング10の上流側端縁13にも切欠き部14を設けた構成とすることによって、リング10は切欠き部14により削除された体積に相当分だけ更に軽量化されることになる。このため、プロペラファン1を十分に軽量化することが可能となる。また、切欠き部14については、少なくともブレード3の外周縁6付近での失速抑制効果を有する補助翼Sに相当する部分を残すように削除しているため、補助翼Sとしての機能をそのまま維持することができる。従って、リング10を補助翼Sとして機能させることによるファンの送風性能、効率および騒音性能等の基本性能の維持、向上効果をも期待することができる。
また、上流側端縁13に切欠き部14を設けるに当り、ブレード3の前縁4の回転方向前方に対応する部位を滑らかな凸状曲線14Aとしているため、事故等の不測の事態により仮にリング10の上流側端縁13が被通風対象機器と接触したとしても、リング10側の切欠き部14が被通風対象機器に強く引っかかることはない。従って、リング10の上流側端縁13にも切欠き部14を設けてプロペラファン1の軽量化を図ることができ、かつ異常時においてプロペラファン1と被通風対象機器とが接触しても互いの損傷を軽微に止めることができる。
以上によって、本実施形態によれば、ブレード3の肉厚を厚くすることなく、その薄さを堅持しながら、各ブレード3の剛性アップを図って、プロペラファンの軸方向への変形防止と更なる軽量化、並びに送風性能、効率および騒音性能等の基本性能の維持、向上等を併せ実現することができる。
[第実施形態]
次に、本発明の第実施形態について、図5を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第実施形態に対して、リング10の下流側端縁11に設けられる切欠き部12Aの構成が異なる。その他の点については、第1実施形態と同様であるので説明は省略する。
すなわち、第実施形態では、切欠き部12を互いに隣接するブレード3の後縁5と当該ブレード3の前縁4との間を結ぶ線の回転方向後方域から当該ブレード3の後縁5に至るまでの間の圧力面側の略全域を削除するようにしていた。しかるに、本実施形態においては、下流側端縁11に設けられる切欠き部12Aの深さ、大きさが、ブレード3に要求される強度に応じて第1および第2実施形態の切欠き部12よりも小さくされるように構成されている。
上記の切欠き部12Aは、図5に示されるように、リング10の下流側端縁11の互いに隣接するブレード3の後縁5相互間の圧力面側において、切欠き深さをリング10の軸方向幅寸法の中間位置前後でブレード3に要求される強度に応じて任意に設定し、回転方向前方側の後縁5から後方側の後縁5までの間を滑らかな凹状曲線で結んで、その一部を削除するように構成されている。また、本実施形態では、図5(A),(B)に示されるように、リング10の外周面側の表面にリング周りの流れをランダムに乱すための突起または突条15を所定のピッチで一体に成形した構成としている。
本実施形態によれば、上記のように、リング10の下流側端縁11に設けられる切欠き部12Aを、互いに隣接するブレード3の後縁5と当該ブレード3の前縁4とを結ぶ線の回転方向後方域から当該ブレード3の後縁5に至るまでの間の圧力面側の略全域を最大限として、ブレード3に要求される強度に応じた範囲で任意に削除可能としている。このため、切欠き部12Aを設けてリング10の下流側端縁11を削除する範囲を、互いに隣接するブレード3の後縁5と当該ブレード3の前縁4とを結ぶ線の回転方向後方域から当該ブレード3の後縁5に至るまでの間の圧力面側の略全域を最大限として、適宜の範囲に設定することが可能となる。
つまり、変形に対するブレード3の剛性アップを優先したいときには、リング10の下流側端縁11に設けられる切欠き部12Aを浅く、小さくして強度確保を優先し、軽量化を優先したいときには、切欠き部12Aを深く、大きくして削除する体積相当分を増やすことにより、軽量化を優先することが可能となる。従って、使用環境等に応じて強度確保または軽量化のどちらを優先するかについて、選択の自由度を高めることができる。
また、リング10の外周面側に、流れを乱す突起または突条15を設けているため、空気流れが不安定になりやすいリング10の外周面周りの空気流れを突起または突条15によりランダムに乱すことができる。これによって、不安定な空気流れに起因する特定周波数成分の音の発生を抑制することができる。さらに、この種プロペラファン1の下流側には一般に駆動モータの支持桁(図示省略)が設けられるが、この支持桁との距離が突起または突条15によって連続的に変化されることになるので、周期音の発生をも抑制することができる。また、この突起または突条15の高さを微調整することにより、ファンに対するバランス調整機能を持たせることが可能となる。
[第実施形態]
次に、本発明の第実施形態について、図6を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第1および第2実施形態に対して、リング10の下流側端縁11に設けられる切欠き部12,12Aの空気流出端にセレーションを設けた構成としている点が異なる。その他の点については、第1実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態では、図6(A),(B),(C)に示されるように、リング10の下流側端縁11に設けられている切欠き部12,12Aに対して、切欠き部12,12Aの空気流れの下流側への流出縁に、鋸歯状のセレーション16A,16B,16Cが設けられた構成とされている。
上記のセレーション16A,16B,16Cは、抑制したい特定周波数成分の騒音あるいは確保したいブレード3の剛性に見合うリング10の強度等に対応させて、各セレーション16A,16B,16Cの歯の高さ、幅、数等を、例えば図6(A),(B),(C)に示される如く、適宜設定することができる。
上記のように、リング10の下流側端縁11に設けられている切欠き部12,12Aの空気流れの下流側への流出縁に、セレーション16A,16B,16Cを設けることによって、リング10周りの空気流れがリング10の下流側端縁11から流出する際に発生する渦の2次元性を壊すことができる。このため、空気流れがリング10の下流側端縁11から流出する際に発生する渦に起因する周期音、オーバーオール騒音等の特定周波数成分の騒音の発生を抑制することができる。また、上記したセレーション16A,16B,16Cの寸法を微調整することによって、ファンに対するバランス調整機能を持たせることができる。
なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、ブレード3の枚数や形状、構成については、上記実施形態のものに制限されることはなく、例えばセレーション7を有さないブレードとしてもよい。
本発明の第1実施形態に係るプロペラファンの斜視図である。 図1に示すプロペラファンの正面図である。 本発明の参考例に係るプロペラファンのリングを展開した状態の側面図である。 図1に示すプロペラファンのリングを展開した状態の側面図である。 本発明の第実施形態に係るプロペラファンのリングを展開した状態の側面図(A)とそのa−a矢視拡大図(B)である。 本発明の第実施形態に係るプロペラファンのリングを展開した状態の異なる3つの例(A),(B),(C)の側面図である。
1 プロペラファン
2 ハブ
3 ブレード
4 前縁
5 後縁
6 外周縁
9 負圧面
10 リング
11 下流側端縁
12,12A 切欠き部
13 上流側端縁
14 切欠き部
14A 凸状曲線
15 突起または突条
16A,16B,16C セレーション
N 回転方向
S 補助翼

Claims (4)

  1. ハブと、該ハブの外周に放射状に設けられた複数枚のブレードとを有する樹脂製のプロペラファンにおいて、
    前記複数枚のブレード同士を該ブレードの外周縁よりも内周側位置で互いに結合するリングを備え、
    前記リングは、通風方向の上流側端縁および下流側端縁の互いに隣接している前記ブレードの前縁相互間および後縁相互間の一部が切欠き部により削除されており、
    前記プロペラファンにより通風される被通風対象機器に対して接近し、前記ブレード面で剥離が発生し易い負圧面側に設けられる前記上流側端縁の前記切欠き部は、前記ブレード前縁の回転方向前方に対応する部位が滑らかな凸状曲線とされているとともに、少なくとも前記ブレードの外周縁付近での失速抑制機能を持つ負圧面から軸方向に立設される立ち上げ壁面が、前記ブレードの前縁から後縁に向って滑らかに高さが増加するように設けられる補助翼相当部分を残して削除されていることを特徴とするプロペラファン。
  2. 前記リングの前記下流側端縁に設けられている前記切欠き部は、互いに隣接する前記ブレードの後縁と当該ブレードの前縁とを結ぶ線の回転方向後方域から当該ブレードの後縁に至るまでの間の圧力面側の略全域を最大限として、前記ブレードに要求される強度に応じた範囲内で削除されていることを特徴とする請求項に記載のプロペラファン。
  3. 前記リングの外周面側には、空気流れを乱す突起または突条が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載のプロペラファン。
  4. 前記リングの前記下流側端縁に設けられている前記切欠き部の空気流れの下流側への流出縁には、セレーションが設けられていることを特徴とする請求項1ないしのいずれかに記載のプロペラファン。
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