JPH07293495A

JPH07293495A - 送風機

Info

Publication number: JPH07293495A
Application number: JP8154494A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Nakagawa; 祥道中川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1994-04-20
Filing date: 1994-04-20
Publication date: 1995-11-07

Abstract

(57)【要約】【目的】この発明は、プロペラファン回転の変形によ
るプロペラファン性能の悪化をコストの上昇を押さえつ
つ低減することを目的とする。【構成】プロペラファン２の翼部２ａの前縁が円筒状
の支持部２ｂと接合する位置から前縁中央部までの範囲
２１及び前縁が円筒状の支持部２ｂと接合する位置から
翼端中央位置を結ぶ範囲２２の翼部の厚みを局所的に厚
くしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は送風機のプロペラファン
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図８は従来の送風機の構成図、図９はプ
ロペラファンの外形図、図１０はプロペラファンの断面
図である。図８において１は空気を搬送するための風路
を構成するダクト、２は空気を搬送するため回転運動を
するプロペラファン、３は前記プロペラファン２の周囲
を覆うベルマウス、及び４は前記プロペラファン２を回
転駆動するファンモータ、５は前記ファンモータ４を固
定するためのモータサポートである。図９において、前
記プロペラファン２は空気を搬送する翼部２ａと前記翼
部２ａを支持する円筒状の支持部２ｂ、円形の支持体２
ｃ、回転運動を与えるための前記ファンモータ２のモー
タ回転軸４ａを挿入するためのインサート部２ｄ、前記
インサート部２ｄを円筒状の支持部２ｂ、円形の支持体
２ｃに固定するための放射状に配置された支持部２ｅか
ら構成され、図１０に示すようにネジ６にて前記モータ
回転軸４ａに固定される。なお、前記プロペラファン２
の翼部２ａは図１１に示す厚み分布を持ち、翼部２ａと
円筒状の支持部２ｂの取り付け関係は図１２の如く取付
け角度γとなる様になっている。また、図９に示す如
く、翼部２ａのうち、２ａ１を翼部の前縁、２ａ２を後
縁及び、２ａ３を翼端と呼称する。

【０００３】次に動作について説明する。ファンモータ
４が駆動するとモータ回転軸４ａとプロペラファン２が
回転し、空気はダクト１を通過後外部へ排出される。こ
の時、プロペラファン２の翼部２ａと円筒状の支持部２
ｂには回転時の遠心力のため図１３に示す位置に最大応
力、最大歪みが発生し、図１４に示すように翼部２ａが
変形する。

【０００４】ところで送風機を現地にて設置する際、送
風機自体には省スペース性が必要とされる場合が多く、
また現地の接続風路と組合せた場合、送風機の作動点は
仕様値とずれてしまうことが多い。従って、図１５にお
いて、ｆｂはプロペラファンのＰ−Ｑ特性カーブ、ｇｂ
は同じくＫ−Ｑ特性カーブとして、圧損カーブがＰ１→
Ｐ２に変化（この場合は減少）したとき作動点はｄ→ｄ
´となり、プロペラファン２は比騒音の低い作動点で使
用できなくなる場合がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の送風機は以上の
ように構成されているので、運転時に翼部２ａが変形を
うけるため設計時の性能が十分に達成されない。また、
変形を押さえるために翼部厚みを一様に厚くすれば、発
生する最大応力もおおきくなりこれを押さえるため更に
最大応力発生部の厚みをあげ、コストの上昇を招いてし
まうという問題があった。

【０００６】また、送風機設置時等に、風路内の圧力損
失が変化することがあり、そのためプロペラファンを比
騒音の低い点で使用することができず、騒音を最小に押
さえることができない或いは流量が不足するという問題
があった。

【０００７】更に、省スペース性という面では、送風機
寸法は、構造上、プロペラファン高さ＋ファンモータ高
さ以下には押さえられないという問題点があった。

【０００８】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、プロペラファン回転時の変形に
よるプロペラファン性能の悪化をコストの上昇を押さえ
つつ低減すること、送風機設置時等に、風路内の圧力損
失が変化することがあっても、プロペラファンの設計時
の性能を十分に達成できるようにすること、また、送風
機寸法を最小に押さえることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係わる送風機
は、少くとも、前記プロペラファン翼部の前縁が翼部を
支持する支持部と接合する位置近傍から前縁中央部まで
または、前記前縁が前記支持部と接合する位置近傍から
翼端中央位置近傍を結ぶ領域に沿ってのどちらか一方に
変形防止手段を設けたものである。

【００１０】また、変形防止手段として、翼部の厚みを
局所的に厚くしたものである。

【００１１】また、変形防止手段として、翼部の断面を
局所的に折り曲げ形状としたものである。

【００１２】また、翼部を支持する支持部を中空支持部
として、中空支持部のプロペラファン翼部の前縁部との
接合位置に、前記中空支持部の変形を防止する支持体を
取付けたものである。

【００１３】また、翼部を支持する支持部を中空支持部
として、プロペラファンの中空支持部の内側の寸法をフ
ァンモータ外側の寸法より大きくし、中空支持部内部に
ファンモータを挿入したものである。

【００１４】また、プロペラファン翼部を翼部を支持す
る支持部に取付けるに当り、取付け角度を可変とする取
付け角度可変手段と、前記取付け角度可変手段により、
取付け角度を選択後、前記翼部の取付け角度を固定する
取付け角度固定手段とを設けたものである。

【００１５】また、翼部を支持する支持部の接合平面と
接合するプロペラファン翼部の接合面の所定の位置に、
前記翼部を前記支持部の接合平面上で回転可能とする回
転軸を設け、前記回転軸のまわりに前記翼部を回転し
て、所定の取付け角度を選択する取付け角度可変手段
と、前記翼部の接合面の中空支持部の接合平面に面する
側に突起部または穴部を含む凹部を設け、前記支持部の
前記翼部との接合平面に、前記翼部の突起部または穴部
を含む凹部と対応する位置に穴部を含む凹部または突起
部を設け、前記翼部の突起部または穴部を含む凹部を前
記支持部の穴部を含む凹部または突起部に嵌合する取付
け角度固定手段とを設けたものである。

【００１６】また、それぞれ取付け角度を変えてプロペ
ラファン翼部を取付けた複数のプロペラファン翼部の接
合体からなる取付け角度可変手段と、所望の取付け角度
の前記プロペラ翼部の接合体を選択して、翼部を支持す
る支持部の接合平面に固定することによりなる取付け角
度固定手段とを設けたものである。

【００１７】

【作用】この発明における送風機は、プロペラファン翼
部の最大歪発生部を中心に変形防止手段を設けたので、
翼部の強度が増加し、回転時に発生する応力と歪み、そ
して翼部の変位量を低減でき、プロペラファンの性能の
悪化を防止できる。

【００１８】また、プロペラファン翼部の変形防止手段
として、最大歪発生部を中心に、翼部の厚みを局所的に
厚くしたので、翼部強度が増し、コスト上昇を抑えつ
つ、回転時に発生する応力と歪み、そして翼部の変位量
を低減でき、プロペラファンの性能の悪化を防止でき
る。

【００１９】また、プロペラ翼部の変形防止手段とし
て、最大歪発生部を中心に、翼部の断面を局所的に折り
曲げ形状としたので、翼部の変形に対する強度が増し、
回転時の翼部の変位量を低減でき、コスト上昇を押えつ
つ、プロペラファンの性能の悪化を防止できる。

【００２０】また、中空支持部の翼部前縁部の接合位置
に中空支持部の変形を防止する支持体を取付けたので、
支持部を中空としてプロペラファンの軽量化を図りつ
つ、中空支持部と変形防止用の支持体の成す断面はＬ字
状となり、十分な強度を持ち、回転時に中空支持部の変
形が低減でき、プロペラファンの変形が低減でき、プロ
ペラファンの性能の悪化を防止できる。

【００２１】また、プロペラファンの中空支持部の内側
寸法をファンモータ外側の寸法より大きくし、中空支持
部内部にファンモータを挿入したことにより、送風機寸
法が小さくできる。

【００２２】また、プロペラファン翼部を翼部を支持す
る支持部に取付ける取付け角度を可変にする取付け角度
可変手段と取付角度決定後の取付け角度固定手段とを設
けたので、送風機設置時等に風路内の圧力損失が変化す
ることがあっても、取付け角度を変化させ設計時の送風
機性能を十分達成できる。

【００２３】また、プロペラ翼部の接合面に回転軸を設
けたので、プロペラファン翼部を回転軸のまわりに自由
に回転させ、取付け角度を可変にでき、また、翼部の接
合面および翼部を支持する支持部の接合平面に設けた突
起部または穴部を含む凹部を嵌合させることにより、選
択した取付け角度を固定できる。

【００２４】また、取付け角度を変えてプロペラファン
翼部を取付けたプロペラファン翼部の接合体を設けたの
で、所望の取付け角度の接合体を選択して翼部を支持す
る支持部の接合平面に固定することができる。

【００２５】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例を図に付いて説明
し、前記従来機と同一または相当部分には同一符号を付
けて説明を省略する。図１はプロペラファン２の翼部２
ａの従来機と比較して厚みを増加した位置および断面形
状を示す。図１（ａ）に位置を図１（ｂ）に断面形状を
示す。ここでは、翼部の変形防止手段として、プロペラ
ファン２の翼部２ａの前縁が翼部を支持する支持部であ
る円筒状の支持部２ｂと接合する位置から前縁中央部ま
での範囲２１及び前縁が円筒状の支持部２ｂと接合する
位置から翼端中央位置を結ぶ範囲２２の翼部の厚みを最
大歪発生部を中心として、図１に示すように局所的に厚
くしている。

【００２６】翼部の厚みを厚くしたことにより、プロペ
ラファン２が回転時の変形量を低下することができ、設
計時の性能が確保できる。即ち、風量の低下を抑制で
き、また、同一風量で騒音の増加を抑制できる。

【００２７】実施例２．実施例１と同様な効果を得る翼
部の変形防止手段として、図２に示すように図２（ａ）
に示す範囲２１、範囲２２の翼断面を図２（ｂ）（ｃ）
に示す折り曲げ構造としてもよい。同構造とすることに
より、実施例１と同様の作用効果が得られる。

【００２８】実施例３・図３は実施例１におけるプロペ
ラファン２の円形の支持体２ｃ、ファンモータ４をそれ
ぞれ翼部を支持する中空支持部である円筒状の支持部２
ｂの逆の端面に配置し、内径をファンモータ２の外径よ
り大きくし、インサート部２ｄおよび放射状に配置され
た支持部２ｅをモータ回転軸４ａがインサート部２ｄに
十分嵌まり込む最低長さまで短くし、ファンモータ４を
円筒状の支持部２ｂ内に格納したものである。

【００２９】上記のような構造としたことにより円筒状
の支持部２ｂと円形の支持体２ｃの成す断面はＬ字状と
なり、プロペラファン翼部の前縁部と円筒状の支持部の
接合位置の円筒状の支持部が十分な強度を持ち、回転時
に変形を起しにくくなり、プロペラファンの軽量化を図
りつつ、変形が低減でき設計時の性能が確保でき、風量
の低下および騒音の増加を抑制できる。また、送風機の
高さ寸法が低下し、小型化でき、省スペースが図れる。

【００３０】前記の変形防止手段としての翼部の厚みを
局所的に厚くする構成、翼部の断面を局所的に折り曲げ
形状とする構成及び円筒状の支持部の翼部の前縁部との
接合位置に、変形防止の支持体を取付ける構成は、それ
ぞれ単独に講じても、前記の効果を有するが、任意の二
組さらには、全てを組合せることにより、前記効果は、
一層顕著となる。

【００３１】実施例４．図４、図５は実施例１における
プロペラファン２の翼部２ａと円筒状の支持部２ｂを個
別に構成したものである。図４において、円筒状の支持
部２ｂの翼部２ａと接する部分は接合平面２ｆとなって
いる。また、翼部２ａの支持部２ｂとの接合面２ｇは翼
表面２ｈと翼弦線２ｉで囲まれる平面であり、翼部の取
付け角度可変手段として、この翼弦長二等分点に翼部２
ａを支持部２ｂに対して回転移動し、図５に示すように
支持部２ｂ裏側からナット２ｊにより固定するためのネ
ジ溝付きの回転軸２ｋが配置され、また、翼部の取付け
角度固定手段として、接合面２ｇの翼前縁・後縁側にそ
れぞれ突起２L、２ｍを設け、支持部２ｂの接合平面２
ｆに翼部２ａの回転軸２ｋが貫通する軸受け穴２ｎ、及
び突起２L、２ｍと相対する位置に突起２L、２ｍがそれ
ぞれ嵌まり込む凹部２ｏ、２ｐが設けられている。また
凹部２ｏ、２ｐは、翼部２ａが支持部２ｂに対して一定
の角度毎、取付けの角度が変わるように一定間隔に複数
個設けられている。従って、風路内の圧力損失変化に最
適の取付け角度を選択できる。

【００３２】図６にプロペラファン２の作動点がずれた
ときの比騒音を翼部２ａの取付け角度が大小の場合につ
いて示す。図について、ｆａ、ｇａは、取付け角度小の
時の、それぞれ、Ｐ−Ｑ特性カーブとＫ−Ｑ特性カーブ
であり、ｆｂ、ｇｂは、取付け角度大の時の上記カーブ
である。圧力損失カーブがＰ１の場合比騒音はｄ＜ｃで
ありタイプＢの比騒音が低いが、圧力損失カーブがＰ１
→Ｐ２に変化した場合、タイプＢの比騒音はｄ→ｄ´、
タイプＡの比騒音はｃ→ｃ´となり、ｄ´＞ｃ´となり
２種類のプロペラファンの比騒音の大小関係が逆転する
ことが判る。従ってダクトの圧力損失によって騒音を最
低にするための翼部２ａの取付けの角度が異なり、取付
けの角度を変化させることにより騒音を低下させること
ができる。即ち、送風機の設置時等に、風路内の圧力損
失が変化することがあっても、取付け角度を選択するこ
とにより、プロペラファン設計時の性能を十分達成する
ようにできる。

【００３３】取付け角度可変手段として、回転軸２ｋを
翼弦長二等分点に配置した構造としているが、本構造と
することにより、翼取付け角度の可変範囲が大きくで
き、また、軸の取扱い操作が容易となるメリットがある
が、回転軸２ｋは、前記翼弦上の任意の位置、または、
プロペラファン翼部の接合面の任意の位置に設けて、翼
部を支持部の接合平面上で回転可能としても、前記取付
け角度可変の効果は得られる。また、取付け角度固定手
段として、回転軸２ｋに対して、反対側に、それぞれ、
突起２Lと凹部２ｏ及び突起２ｍと凹部２ｐを設けるこ
とにより、取付け角度固定手段の作用が安定化するが、
回転軸２ｋに対して、一方側のみでも充分取付け角度固
定の役割は達成される。さらに、接合面２ｇに凹部、接
合平面２ｆに突起を設けても前記同様の作用・効果が得
られる。

【００３４】実施例５．実施例４と同様な効果を得る手
段として、図７に示す方法がある。図において２ａは予
め接合体２ｓに取付け角度を変更し製作された翼部であ
り、取付け角度可変手段であり、これを取付け角度固定
手段である取付けネジ７にて円筒状の支持部２ｂに固定
するものである。取付け角度の適当な接合体２ｓを選択
して、円筒状の支持部に固定することにより実施例４と
同様な効果が得られる。

【００３５】前記各実施例では、プロペラファンを構成
する翼部を支持する支持部として、中空支持部である、
円筒形状のものとして説明してきたが、本形状に限定す
るものでなく、断面が多角形のもの、円筒形状で、部分
的に等間隔に接合平面を設けたもの等でもよく、要は、
翼部２ａが取付け、支持可能で、モータ回転軸によりス
ムーズに回転する形状であればよい。円筒形状のもの
は、軽量で、製作が容易であるメリットがあり、断面が
多角形のものは、前記実施例４および５において接合平
面の形成が容易となる。さらに、前記支持部は、前記実
施例４，５以外は、筒状支持部、即ち、中空支持部でな
くて柱状のものでもよい。

【００３６】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。

【００３７】少くとも、前記プロペラファン翼部の前縁
が翼部を支持する支持部と接合する位置近傍から前縁中
央部までまたは、前記前縁が前記支持部と接合する位置
近傍から翼端中央位置近傍を結ぶ領域に沿ってのどちら
か一方に変形防止手段を設けた構成としたので、プロペ
ラファン翼部の最大歪発生域の強度が増し、回転時の翼
部の変形を低下することができ、プロペラファンの性能
の低下を防止できる。

【００３８】また、変形防止手段として、翼部の厚みを
局所的に厚くした構成としたので、翼部の最大歪発生域
の強度が増し、回転時の翼部の変形を低下することがで
き、、コスト上昇をおさえつつ、プロペラファンの性能
の悪化を防止でき、風量の低下及び騒音性能の悪化を防
ぐことができる。

【００３９】また、変形防止手段として、翼部の断面を
局所的に折り曲げ形状とした構成としたので、翼部の最
大歪発生域の強度が増し、回転時の翼部変形を減少し、
コスト上昇をおさえつつ、プロペラファンの風量低下及
び騒音性能の悪化を防止できる。

【００４０】また、翼部を支持する支持部を中空支持部
として、中空支持部のプロペラファン翼部の前縁部との
接合位置に、前記中空支持部の変形を防止する支持体を
取付けた構成としたので、プロペラファンの軽量化が図
れるとともに、中空支持部の翼部前縁部との接合位置の
変形が防止でき、従ってプロペラファンの変形が低減で
き、風量低下及び騒音性能の悪化が防止できる。

【００４１】また、翼部を支持する支持部を中空支持部
として、プロペラファンの中空支持部の内側寸法をファ
ンモータ外側の寸法より大きくし、中空支持部内部にフ
ァンモータを挿入した構成としたので、軽量化された、
寸法が小さく、省スペース化された送風機が得られる。

【００４２】また、プロペラファン翼部を翼部を支持す
る支持部に取付ける取付け角度を変化できる取付け角度
可変手段と、取付け角度選択後の取付け角度固定手段と
を設けたので、送風機設置時等に風路内の圧力損失が変
化することがあっても、取付け角度を変化させ設計時の
送風機性能を十分達成できる。

【００４３】また、プロペラ翼部の接合面に回転軸を設
けたので、プロペラファン翼部を回転軸のまわりに自由
に回転させ、取付け角度を可変にでき、また、翼部の接
合面および翼部を支持する支持部の接合平面に設けた突
起部または穴部を含む凹部を嵌合させることにより、選
択した取付け角度を固定できる構成としたので、送風機
設置時等に、風路内の圧力損失が変化しても、プロペラ
ファンの取付け角度を選択することにより、ファン設計
時の性能を確保でき、流量不足、騒音性能悪化を防止で
きる。

【００４４】また、取付け角度を変えてプロペラファン
翼部を取付けたプロペラファン翼部の接合体を設け、所
望の取付け角度の接合体を選択して翼部を支持する支持
部の接合平面に固定する構成としたので、送風機設置時
等に、風路内の圧力損失が変化しても、所望の取付け角
度の接合体を選択することにより、流量不足、騒音性能
悪化を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１によるプロペラファンの形
状図である。

【図２】この発明の実施例２によるプロペラファンの形
状図である。

【図３】この発明の実施例３によるプロペラファンの構
造図である。

【図４】この発明の実施例４によるプロペラファンの構
造図である。

【図５】この発明の実施例４によるプロペラファンの構
造詳細図である。

【図６】この発明の実施例４によるプロペラファンの運
転状態図である。

【図７】この発明の実施例５によるプロペラファンの構
造図である。

【図８】従来の送風機の構成図である。

【図９】従来のプロペラファンの外形図である。

【図１０】従来のプロペラファンの取付け状態図であ
る。

【図１１】従来のプロペラファンの翼部説明用図であ
る。

【図１２】従来のプロペラファンの翼部・支持部の取付
け状態図である。

【図１３】従来のプロペラファンの回転時の応力・歪み
分布図である。

【図１４】従来のプロペラファンの回転時の変形図であ
る。

【図１５】従来のプロペラファンの運転状態図である。

【符号の説明】２プロペラファン２ａ翼部２ｂ支持部（中空支持部）２ｃ支持体２ｆ接合平面２ｇ接合面２ｋ回転軸２L 突起部２ｍ突起部２ｏ穴部を含む凹部２ｐ穴部を含む凹部２ｓ接合体４ファンモータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空気を搬送するため回転運動をする翼部
と前記翼部を支持する支持部から構成されるプロペラフ
ァン及び前記プロペラファンを回転駆動するファンモー
タからなる送風機において、少くとも前記プロペラファ
ン翼部の前縁が前記支持部と接合する位置近傍から前縁
中央部までまたは、前記前縁が前記支持部と接合する位
置近傍から翼端中央位置近傍を結ぶ領域に沿ってのどち
らか一方に変形防止手段を設けたことを特徴とする送風
機。
【請求項２】変形防止手段として、翼部の厚みを局所
的に厚くしたものであることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の送風機。
【請求項３】変形防止手段として、翼部の断面を局所
的に折り曲げ形状としたことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の送風機。
【請求項４】空気を搬送するため回転運動をする翼部
と前記翼部を支持する中空支持部から構成されるプロペ
ラファン及び前記プロペラファンを回転駆動するファン
モータからなる送風機において、前記中空支持部の前記
プロペラファン翼部の前縁部との接合位置に、前記中空
支持部の変形を防止する支持体を取付けたことを特徴と
する送風機。
【請求項５】空気を搬送するため回転運動をする翼部
と前記翼部を支持する支持部が中空支持部から構成され
るプロペラファン及び前記プロペラファンを回転駆動す
るファンモータからなる送風機において、前記プロペラ
ファンの前記中空支持部の内側の寸法を前記ファンモー
タ外側の寸法より大きくし、前記中空支持部内部にファ
ンモータを挿入したことを特徴とする送風機。
【請求項６】空気を搬送するため回転運動をする翼部
と前記翼部を支持する支持部から構成されるプロペラフ
ァン及び前記プロペラファンを回転駆動するファンモー
タからなる送風機において、前記プロペラファン翼部を
前記支持部に取付けるに当り、取付け角度を可変とする
取付け角度可変手段と、前記取付け角度可変手段によ
り、取付け角度を選択後、前記翼部の取付け角度を固定
する取付け角度固定手段とを設けたことを特徴とする送
風機。
【請求項７】翼部を支持する支持部の接合平面と接合
するプロペラファン翼部の接合面の所定の位置に、前記
翼部を前記支持部の接合平面上で回転可能とする回転軸
を設け、前記回転軸のまわりに前記翼部を回転して、所
定の取付け角度を選択する取付け角度可変手段と、前記
翼部の接合面の前記支持部の接合平面に面する側に突起
部または穴部を含む凹部を設け、前記支持部の前記翼部
との接合平面に、前記翼部の突起部または穴部を含む凹
部と対応する位置に穴部を含む凹部または突起部に設
け、前記翼部の突起部または穴部を含む凹部を前記支持
部の穴部を含む凹部または突起部に嵌合する取付け角度
固定手段とを設けたことを特徴とする特許請求の範囲第
６項記載の送風機。
【請求項８】それぞれ取付け角度を変えてプロペラ翼
部を取付けた複数のプロペラ翼部の接合体からなる取付
け角度可変手段と、所望の取付け角度の前記プロペラ翼
部の接合体を選択して、翼部を支持する支持部の接合平
面に固定することよりなる取付け角度固定手段とを設け
たことを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の送風
機。