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発明の名称 送風機
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−9758(P2007−9758A)
公開日 平成19年1月18日(2007.1.18)
出願番号 特願2005−189428(P2005−189428)
出願日 平成17年6月29日(2005.6.29)
代理人 【識別番号】100097445
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄
発明者 泉 善樹
要約 課題
低騒音化とファン効率の向上の双方を実現する送風機を提供すること。

解決手段
略円錐台状のハブ4に設けられた複数枚の薄翼の翼6を備え、前記翼6の前縁2を、前記翼6の子午面上で前記ハブ4と前記翼6の外周端との略中点(A−A)より外周側では風上側に対して凸形状に曲線に、前記略中点(A−A)よりハブ側では風上側に対して凹形状の曲線になるように形成し、かつ、前記翼6の半径方向の断面形状を、前記略中点(A−A)より外周側では風上側に対して凸形状の曲線で、前記略中点(A−A)よりハブ4側では風上側に対して凹形状の曲線になるように形成したもので、翼6の外周からハブ4側に向かって求心的に流れ込む半径方向流を、翼6の半径方向の断面形状で、略中点(A−A)より外周側では風上側に対して凸形状の曲線部が、誘引させる作用を有する。
特許請求の範囲
【請求項1】
略円錐台状のハブに設けられた複数枚の薄翼の翼を備え、前記翼の前縁を、前記翼の子午面上で前記ハブと前記翼の外周端との略中点より外周側では風上側に対して凸形状に曲線に、前記略中点よりハブ側では風上側に対して凹形状の曲線になるように形成し、かつ、前記翼の半径方向の断面形状を、前記略中点より外周側では風上側に対して凸形状の曲線で、前記略中点よりハブ側では風上側に対して凹形状の曲線になるように形成した送風機。
【請求項2】
前縁を直線にて形成し、3角状の小さい翼の一辺を前記直線状の前縁に密着させて、かつ、前記翼の外周と3角状の小さい翼の他の一辺が、略同一半径内に収まるように形成した請求項1記載の送風機。
【請求項3】
翼枚数が2枚である請求項1記載の斜流送風機羽根車。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれかの1項に記載の送風機を、熱交換促進用のファンとして用い室外機側に有する空気調和機。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、空気調和機の室外機などに用いられる送風機に関するもので、特に、送風機の静圧効率の向上と低騒音化に関する構成に関わるものである。
【背景技術】
【0002】
略円錐台状のハブ22に複数枚の薄翼の翼25を設けてなる斜流送風機羽根車20は図9に示すとおりである。翼25の前縁を、翼25の子午面上でハブ22と翼25の外周端21との中点(R−R)付近より外周側では風上側に対して凹形状に曲線に、略中点よりハブ22側では風上側に対して凸形状の曲線になるように形成し、翼25の半径方向の断面形状を、略中点より外周側21では風上側に対して凹形状の曲線で、略中点よりハブ22側では風上側に対して凸形状の曲線になるように形成した斜流送風機羽根車20である。ここで、圧力面23から負圧面24に向かう洩れ流れがDである(例えば、特許文献1参照)。
【特許文献1】特開平11−294389号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、上記従来の構成では、翼25において圧力面23から負圧面24に向かう洩れ流れがDを起因とする翼端渦を、翼25の半径方向の断面形状で、略中点より外周側21では風上側に対して凹形状の曲線で構成した部分で、その翼端渦を保持、そして、渦の生成を促進させるものである。しかし、斜流送風機羽根車20には、外周からハブ方向にかけて流れる求心的な半径方向流があり、この翼端渦は生成と促進は、半径方向流の自然な流れ型を阻害する作用を有する。
【0004】
すなわち、翼25の半径方向の断面形状で、略中点より外周側21では風上側に対して凹形状の曲線で構成した部分は、半径方向流に対して、適切な形状ではない。これが、流れ制御に関して、低騒音化とファン効率の向上に、ある程度の限界を与えるものであった。
【0005】
本発明は上記課題を解決するもので、低騒音化とファン効率の向上の双方を実現する送風機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために本発明の送風機は、略円錐台状のハブに設けられた複数枚の薄翼の翼を備え、前記翼の前縁を、前記翼の子午面上で前記ハブと前記翼の外周端との略中点より外周側では風上側に対して凸形状に曲線に、前記略中点よりハブ側では風上側に対して凹形状の曲線になるように形成し、かつ、前記翼の半径方向の断面形状を、前記略中点より外周側では風上側に対して凸形状の曲線で、前記略中点よりハブ側では風上側に対して凹形状の曲線になるように形成したもので、翼の外周からハブ側に向かって求心的に流れ込む半径方向流を、翼の半径方向の断面形状で、略中点より外周側では風上側に対して凸形状の曲線部が、誘引させる作用を有する。
【0007】
そして、翼端渦は、半径方向断面で略中点よりハブ側では風上側に対して凹形状の曲線部で、その渦を保持し生成を促進させるものである。このように、半径方向流と翼端渦という翼面上の流れに対して、最も最適な形状をしているために、低騒音化とファン効率の双方を従来以上に改良できるものである。なお、プロペラファンは、斜流送風機より、負荷の軽い条件では、より低騒音であり、ファン効率も高い。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、低騒音化とファン効率の向上の双方を実現する送風機を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
第1の発明は、略円錐台状のハブに設けられた複数枚の薄翼の翼を備え、前記翼の前縁を、前記翼の子午面上で前記ハブと前記翼の外周端との略中点より外周側では風上側に対して凸形状に曲線に、前記略中点よりハブ側では風上側に対して凹形状の曲線になるように形成し、かつ、前記翼の半径方向の断面形状を、前記略中点より外周側では風上側に対して凸形状の曲線で、前記略中点よりハブ側では風上側に対して凹形状の曲線になるように形成したもので、翼の外周からハブ側に向かって求心的に流れ込む半径方向流を、翼の半径方向の断面形状で、略中点より外周側では風上側に対して凸形状の曲線部が、誘引させる作用を有する。
【0010】
そして、翼端渦は、半径方向断面で略中点よりハブ側では風上側に対して凹形状の曲線部で、その渦を保持し生成を促進させるものである。このように、半径方向流と翼端渦という翼面上の流れに対して、最も最適な形状をしているために、低騒音化とファン効率を従来以上に改良できるものである。なお、プロペラファンは、斜流送風機より、負荷の軽い条件では、より低騒音であり、ファン効率も高い。
【0011】
第2の発明は、前縁を直線にて形成し、3角状の小さい翼の一辺を前記直線状の前縁に密着させて、かつ、前記翼の外周と3角状の小さい翼の他の一辺が、略同一半径内に収まるように形成したもので、前縁に付設された3角状の小さい翼の頂点が、翼端渦生成の起点となり、明確に翼端渦の生成を規定促進させるものである。
【0012】
そして、半径方向断面で略中点よりハブ側では風上側に対して凹形状の曲線部で、その渦を保持し生成を促進させるものである。このように、半径方向流と翼端渦という翼面上の流れに対して、最も最適な形状をしているために、低騒音化とファン効率を従来以上に改良できるものである。
【0013】
第3の発明は、翼枚数が2枚であるもので、翼枚数が2枚であるために、翼面積による流体摩擦が、最も低減できて、それによりファン効率を最も高くすることができる。
【0014】
第4の本発明は、第1〜第4のいずれか一つの発明を、熱交換促進用のファンとして用い、室外機側に有する空気調和機を提供してなるもので、ファン効率が高いので、ファンモータ入力を低減できて、空気調和機としてのエネルギー消費効率(COP)を高めることが出来るし、室外機の運転騒音も低くできるものである。
【0015】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【0016】
(実施の形態1)
本発明の第1の実施の形態を、図1、2、3、7を用いて説明する。図1は、本発明の斜流送風機羽根車の子午面図である。図2は、本発明の斜流送風機羽根車の平面図である。図3は、本発明の斜流送風機羽根車の半径方向断面図である。
【0017】
図1、2において、略円錐台状のハブ4に複数枚の薄翼の翼6を設けてなる斜流送風機羽根車1において、翼6の螺旋曲線状の前縁2を、翼6の子午面上でハブ4と翼の外周端5との略中点(A−A)より外周側では風上側に対して凸形状に曲線に、略中点よりハブ4側では風上側に対して凹形状の曲線になるように形成し、かつ翼6の半径方向の断面形
状を、略中点より外周端5側では風上側に対して凸形状の曲線で、略中点よりハブ4側では風上側に対して凹形状の曲線になるように形成した斜流送風機羽根車を提供してなるものである。3は、後縁である。次に斜流送風機羽根車1の作動状態を図7を用いて説明する。オリフィス12に斜流送風機羽根車1を収納し、ファンモータ13によって駆動することにより送風仕事を実施するものである。
【0018】
上記の構成によって、翼6の外周端5からハブ4側に向かって求心的に流れ込む半径方向流Bを、翼6の半径方向の断面形状で、略中点より外周側では風上側に対して凸形状の曲線部が、誘引させる作用を有する。そして、翼端渦Cは、半径方向断面で略中点よりハブ4側では風上側に対して凹形状の曲線部で、その渦Cを保持し生成を促進させるものである。このように、半径方向流Bと翼端渦Cという翼面上の流れに対して、最も最適な形状をしているために、低騒音化とファン効率の双方を従来以上に改良できるものである。
【0019】
(実施の形態2)
本発明の第2の実施の形態を、図4を用いて説明する。図4は、本発明の斜流送風機羽根車の平面図である。
【0020】
略円錐台状のハブ4に複数枚の薄翼の翼6を設けてなる斜流送風機羽根車1において、翼1の前縁10を、翼6の子午面上でハブ4と翼6の外周端5との略中点より外周側では風上側に対して凸形状に曲線に、略中点よりハブ4側では風上側に対して凹形状の曲線になるように形成し、かつ翼6の半径方向の断面形状を、略中点より外周側では風上側に対して凸形状の曲線で、略中点よりハブ4側では風上側に対して凹形状の曲線になるように形成し、かつ前縁10を直線にて形成し、3角状の小さい翼9の一辺を直線状の前縁10に密着させて、かつ翼6の外周と3角状の小さい翼9の他の一辺が、ほぼ同一半径内に収まるように形成した斜流送風機羽根車1を提供してなるものである。
【0021】
上記構成によって、前縁10に付設された3角状の小さい翼6の頂点が、翼端渦生成の起点となり、明確に翼端渦の生成を規定促進させるものである。そして、半径方向断面で略中点よりハブ4側では風上側に対して凹形状の曲線部で、その渦を保持し生成を促進させるものである。このように、半径方向流と翼端渦という翼面上の流れに対して、最も最適な形状をしているために、低騒音化とファン効率を従来以上に改良できるものである。
【0022】
(実施の形態3)
本発明の第3の実施の形態を、図5を用いて説明する。図5は、本発明の斜流送風機羽根車の平面図である。
【0023】
略円錐台状のハブ4に2枚の薄翼の翼6を設けてなる斜流送風機羽根車1において、翼6の螺旋曲線状の前縁2を、翼6の子午面上でハブ4と翼の外周端5との略中点より外周側では風上側に対して凸形状に曲線に、略中点よりハブ4側では風上側に対して凹形状の曲線になるように形成し、かつ翼6の半径方向の断面形状を、略中点より外周側では風上側に対して凸形状の曲線で、略中点よりハブ4側では風上側に対して凹形状の曲線になるように形成し、翼枚数を2枚で構成してなる斜流送風機羽根車1を提供してなるものである。
【0024】
上記構成によって、翼枚数が2枚であるために、翼面積による流体摩擦が、最も低減できて、それによりファン効率を最も高くすることができる。
【0025】
(実施の形態4)
本発明の第4の実施の形態を、図6を用いて説明する。図6は、本発明のプロペラファンの平面図である。尚、半径方向断面図は、斜流送風機羽根車とハブ形状が違うだけなの
で、省略する。
【0026】
略円筒状のハブ11に複数枚の薄翼の翼6を設けてなるプロペラファンにおいて、翼6の螺旋曲線状の前縁2を、翼6の子午面上でハブ4と翼の外周端5との略中点より外周側では風上側に対して凸形状に曲線に、略中点よりハブ4側では風上側に対して凹形状の曲線になるように形成し、かつ翼6の半径方向の断面形状を、略中点より外周側では風上側に対して凸形状の曲線で、略中点よりハブ4側では風上側に対して凹形状の曲線になるように形成したプロペラファンを提供してなるものである。
【0027】
上記構成によって、翼6の外周からハブ4側に向かって求心的に流れ込む半径方向流を、翼6の半径方向の断面形状で、略中点より外周側では風上側に対して凸形状の曲線部が、誘引させる作用を有する。そして、翼端渦は、半径方向断面で略中点よりハブ4側では風上側に対して凹形状の曲線部で、その渦を保持し生成を促進させるものである。このように、半径方向流と翼端渦という翼面上の流れに対して、最も最適な形状をしているために、低騒音化とファン効率を従来以上に改良できるものである。更に、プロペラファンは、斜流送風機より、負荷の軽い条件では、より低騒音でありとファン効率も高い。
【0028】
(実施の形態5)
本発明の第5の実施の形態を、図8を用いて説明する。図8は、本発明の送風機を用いた空気調和機室外機の横断面図である。
【0029】
上記実施の形態に記載の送風機1を、熱交換促進用のファンとして用い、熱交換器19、圧縮機17などを有する室外機14側に設けた空気調和機を提供してなるものである。18はオリフィスであり、16は前面グリルであり、そして、15はファンモータである。
【0030】
上記構成によって、ファン効率が高いので、ファンモータ15入力を軽減できて、空気調和機としてのエネルギー消費効率(COP)を高めることが出来るし、室外機14の運転騒音も低くできるものである。
【産業上の利用可能性】
【0031】
以上のように本発明にかかる送風機は、半径方向流と翼端渦という翼面上の流れに対して、最も最適な形状をしているために、低騒音化とファン効率の双方を従来以上に改良できるもので、ファンを用いる工業製品である空気調和機や、扇風機、換気扇、コンピュータ冷却用の送風機としても、応用展開が可能である。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】本発明の実施の形態1における斜流送風機羽根車の子午面図
【図2】同斜流送風機羽根車の平面図
【図3】同斜流送風機羽根車の半径方向断面図
【図4】本発明の実施の形態2における斜流送風機羽根車の平面図
【図5】本発明の実施の形態3における斜流送風機羽根車の平面図
【図6】本発明の実施の形態4におけるプロペラファンの平面図
【図7】本発明の送風機の作動状態を示す模式図
【図8】本発明の実施の形態5における空気調和機室外機の横断面図
【図9】従来の斜流送風機羽根車の半径方向断面図
【符号の説明】
【0033】
1 斜流送風機羽根車
2 前縁
3 後縁
4 ハブ
5 外周端
6 翼
7 圧力面
8 負圧面




 

 


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