JPH08159090A - Axial fan - Google Patents
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- JPH08159090A JPH08159090A JP29815294A JP29815294A JPH08159090A JP H08159090 A JPH08159090 A JP H08159090A JP 29815294 A JP29815294 A JP 29815294A JP 29815294 A JP29815294 A JP 29815294A JP H08159090 A JPH08159090 A JP H08159090A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ファンブレード間の乱流発生を抑制するとと
もに回転音の低減を図ることにより、低騒音の軸流ファ
ンを実現する。
【構成】 ファンボス1の軸心に設けたシャフト固定部
12をファンモータ4の回転軸41に装着して使用され
る軸流ファンであって、このファンボス1の周囲に径が
相違する複数の薄板製円筒体を同心状に配設するととも
に、ファンボス1と最小径の円筒体2間、及び隣り合う
各円筒体2間に、回転時に風下側に空気を圧送するため
の複数のファンブレードを配設してなり、前記各円筒体
2の存在によって通風断面が狭くし、ファンブレード負
圧面での気流の剥離を抑え、境界層の発達に制約を与え
ることにより、ファンブレード間の流速分布を一様化し
て、騒音の原因となる乱流の発生を抑制するもの。
(57) [Summary] [Purpose] A low-noise axial fan is realized by suppressing the generation of turbulence between fan blades and reducing the rotational noise. An axial fan used by mounting a shaft fixing portion 12 provided on an axial center of a fan boss 1 on a rotary shaft 41 of a fan motor 4, and having a plurality of different diameters around the fan boss 1. A plurality of fans for concentrically arranging the thin plate cylinders and for feeding air to the leeward side during rotation between the fan boss 1 and the cylinders 2 having the smallest diameter, and between each adjacent cylinders 2. Due to the presence of each of the cylinders 2, the ventilation cross section is narrowed by the presence of each of the cylinders 2, the separation of the air flow at the negative pressure surface of the fan blades is suppressed, and the development of the boundary layer is restricted. The one that makes the distribution uniform and suppresses the generation of turbulence that causes noise.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、空気調和装置の室外ユ
ニットに内装される送風機等として使用される新規な軸
流ファンに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel axial fan used as a blower or the like installed in an outdoor unit of an air conditioner.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、この種の送風機には例えば図10
に示すようなプロペラファン形式の軸流ファンが一般に
広く使用されている。この軸流ファンFは周知のよう
に、モータ等の駆動手段の回転軸に装着されるシャフト
固定部51が軸心に形成された円筒状のファンボス5を
備え、このファンボス5の外周に所要枚数のファンブレ
ード6を半径方向に放射状に取り付けてなるものであ
る。2. Description of the Related Art Conventionally, a blower of this type is shown in FIG.
A propeller fan type axial fan as shown in Fig. 2 is generally widely used. As is well known, the axial fan F includes a cylindrical fan boss 5 having a shaft fixing portion 51 mounted on a rotary shaft of a driving means such as a motor and having an axial center, and the outer periphery of the fan boss 5 is provided. The required number of fan blades 6 are radially mounted in the radial direction.
【0003】ところで、近年、エアコンディショナーの
普及に伴い、特にその室外ユニットから発生する騒音被
害が問題となっているが、この室外ユニットの騒音は、
熱交換器の通風用として使用されるファン音が、コンプ
レッサ音と並んで支配的である。このため、室外ユニッ
トの騒音低減を図るうえで、ファン音の低減対策は不可
欠とされている。By the way, in recent years, with the widespread use of air conditioners, noise damage particularly from the outdoor unit has become a problem.
The fan noise used for ventilation of the heat exchanger is as dominant as the compressor noise. Therefore, in order to reduce the noise of the outdoor unit, it is essential to take measures to reduce the fan noise.
【0004】この軸流ファンから発する騒音は、広帯域
騒音と離散周波数騒音とに分けられるが、空気調和装置
に使用するような低圧ファンでは専ら前者の広帯域騒音
が支配的であることが知られている。広帯域騒音は上流
乱れ、羽根面上の境界層や、その境界層が剥離した後の
流れによる羽根面上の圧力変動によるか、あるいは羽根
後縁から放出される渦によって誘起される。なかでも、
羽根全面的に剥離した流れによる騒音発生は低流量域に
おける支配因子となるものであり、また、羽根後縁から
の渦放出によるものが最も重要な因子であると考えられ
ている。The noise emitted from this axial fan is divided into broad band noise and discrete frequency noise. It is known that the former wide band noise is dominant in a low pressure fan used in an air conditioner. There is. Broadband noise is induced by upstream turbulence, boundary layers on the blade surface, pressure fluctuations on the blade surface due to flow after separation of the boundary layer, or by vortices emitted from the blade trailing edge. Above all,
It is considered that the noise generation due to the flow separated on the entire surface of the blade is a dominant factor in the low flow rate region, and that the vortex discharge from the trailing edge of the blade is the most important factor.
【0005】そして、従来より、このような観点からフ
ァンブレード6及びファンボス5の形状について様々な
研究が行われ、送風性能の向上策とともに騒音の低減化
対策が講じられている現状にある。From the above point of view, various researches have been conventionally conducted on the shapes of the fan blades 6 and the fan bosses 5, and the noise reduction measures are taken together with the improvement of the blowing performance.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】図11は上記従来構成
の軸流ファンFにおけるファンブレード6の表面気流に
おける乱れエネルギーの計測結果を模式的に示してい
る。この図に示すように、従来例の軸流ファンの場合、
ファンボス5付近の気流方向は可成り半径方向を向いて
おり、乱れエネルギーも大きい。このため、ファンブレ
ード6の負圧面においては気流の剥離による渦発生が起
こり、乱流騒音が増加する。また、ファンFの回転駆動
によって生じる圧力変動のために騒音のひとつである回
転音が発生することにより、ファンによる騒音レベルが
高くなるうえ、送風特性の悪化を招くという問題点があ
った。FIG. 11 schematically shows the measurement result of the turbulent energy in the surface air flow of the fan blade 6 in the axial flow fan F having the above-mentioned conventional structure. As shown in this figure, in the case of the conventional axial fan,
The air flow direction in the vicinity of the fan boss 5 is considerably in the radial direction, and the turbulent energy is large. Therefore, on the negative pressure surface of the fan blade 6, a vortex is generated due to separation of the air flow, and turbulent noise is increased. In addition, there is a problem that the noise level due to the fan is increased due to the generation of a rotating sound, which is one of the noises, due to the pressure fluctuation caused by the rotational driving of the fan F, and the blowing characteristic is deteriorated.
【0007】本発明は、上記のような従来の問題点を解
決しようとするものであって、ファンブレード間の乱流
発生を抑制するとともに回転音の低減を図ることによ
り、ファンによる騒音レベルの低減を可能とし、しかも
送風特性の向上を図り得る軸流ファンを提供することを
目的とするものである。The present invention is intended to solve the above-mentioned conventional problems, and suppresses the generation of turbulence between fan blades and reduces the rotation noise, thereby reducing the noise level of the fan. It is an object of the present invention to provide an axial fan capable of reducing the air flow and improving the air blowing characteristics.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の軸流ファンは、ファンボスの周囲に径が相違
する複数の円筒体を該ファンボスと同心に配設し、さら
に前記ファンボスと最小径の円筒体間、及び隣り合う各
円筒体間の空隙に、前記ファンボス及び各円筒体と一体
に回転駆動され且つその回転時に風下側に空気を圧送可
能な形状に形成された複数のファンブレードを配設し、
これらのファンブレードを介して前記ファンボスと円筒
体及び隣り合う各円筒体どうしを一体に連結固定してな
るものとしている。In order to achieve the above object, an axial fan according to the present invention has a plurality of cylindrical bodies having different diameters arranged concentrically with the fan boss around the fan boss, and Formed in a space between the fan boss and the cylinder having the smallest diameter, and in a space between the adjacent cylinders so that the fan boss and the cylinders are driven to rotate integrally with each other, and air can be pumped to the leeward side during the rotation. With multiple fan blades,
The fan boss, the cylindrical body, and the adjacent cylindrical bodies are integrally connected and fixed via these fan blades.
【0009】上記構成の軸流ファンは、ファンボスの円
筒部軸心に設けたシャフト固定部をを駆動手段の回転軸
に装着して使用されるもので、各円筒体は乱流発生を抑
制するために設けられたもので、薄板により作製され
る。また、ファンボス円筒部と最小径の円筒体間距離及
び隣り合う各円筒体間距離は、ファン回転時においてフ
ァンブレードが配設された空隙を通る気流が層流となる
ようなレイノルズ数に制限されるように設定される。The axial fan having the above construction is used by mounting the shaft fixing portion provided on the axial center of the cylindrical portion of the fan boss on the rotary shaft of the driving means, and each cylindrical body suppresses the occurrence of turbulent flow. It is provided for this purpose and is made of a thin plate. The distance between the fan boss and the cylinder with the smallest diameter and the distance between adjacent cylinders are limited to the Reynolds number so that the air flow through the gap where the fan blades are arranged becomes laminar when the fan rotates. Is set to be done.
【0010】前記各円筒体及びファンボス円筒部の形状
はそれぞれ軸方向に亙って等径とするか、あるいは各周
面周囲の流れを低減させるために吸込側から吹出側に漸
次拡大する形状に形成する。また、回転音を低減するた
めにファンブレードの取付位置及び枚数を前記各空隙毎
に設定する。さらに、前記各円筒体の前後縁をファンブ
レードの前後縁よりも軸方向前方または後方に位置する
ように両者の位置関係を設定する。The shape of each of the cylinders and the fan boss cylinder is equal to each other in the axial direction, or is a shape that gradually expands from the suction side to the discharge side in order to reduce the flow around each peripheral surface. To form. Further, the mounting position and the number of fan blades are set for each of the gaps in order to reduce the rotation noise. Furthermore, the positional relationship between the front and rear edges of each of the cylinders is set so as to be located axially forward or rearward of the front and rear edges of the fan blade.
【0011】[0011]
【作用】上記構成の軸流ファンによると、各円筒体の存
在によって通風経路が制限されているため、駆動手段に
よって回転駆動されることによって送風状態となった場
合に、ファンブレード間の流速分布が一様なものとな
る。また、ファンボスと円筒体間及び隣り合う円筒体間
の空隙、つまり通風断面を狭くすることにより、ファン
ブレード負圧面での気流の剥離を抑え、しかも境界層の
発達に制約を与えることが可能となるため、乱流騒音の
低減を図ることができる。According to the axial fan having the above-mentioned structure, since the ventilation passage is restricted by the presence of each cylinder, the flow velocity distribution between the fan blades when the fan is rotated by being driven by the driving means. Will be uniform. In addition, by narrowing the air gap between the fan boss and the cylinder and between adjacent cylinders, that is, the ventilation cross section, it is possible to suppress air flow separation on the fan blade negative pressure surface and to limit the development of the boundary layer. Therefore, it is possible to reduce turbulent noise.
【0012】各円筒体を中心側から外周側に漸次拡大し
た形状としたものでは、各円筒体周辺における乱流騒音
の発生を抑制し得るとともに、各円筒体の回転によって
発生する遠心力による送風効果を得ることが可能とな
る。また、円筒体間に設置されたファンブレードの取付
位置及び枚数を適宜選択することにより、回転音、いわ
ゆるNz音の低減を図ることができる。さらに、前記各
円筒体とファンブレードの前後縁位置を上記のように設
定することにより、ファンブレード前縁への流入気流及
びファンブレード後方の後流を該円筒体によって抑制す
ることが可能となり、騒音の低減を図ることができる。In the case where each of the cylinders has a shape which is gradually expanded from the center side to the outer circumference side, it is possible to suppress the generation of turbulent noise around each cylinder and to blow air by the centrifugal force generated by the rotation of each cylinder. It is possible to obtain the effect. Further, by appropriately selecting the mounting position and the number of fan blades installed between the cylindrical bodies, it is possible to reduce the rotation noise, so-called Nz noise. Furthermore, by setting the front and rear edge positions of each of the cylinders and the fan blade as described above, it becomes possible to suppress the inflow airflow to the fan blade front edge and the backflow behind the fan blade by the cylinder body. It is possible to reduce noise.
【0013】[0013]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図1〜図4は本発明の第1実施例に係る軸流
ファンを示し、図1はその正面を、図2は図1における
切断線A−Aに沿う断面を、図3は図1におけるB部の
外観を、図4はファンブレードと円筒体の位置関係の種
々の態様をそれぞれ示している。図1〜図3において、
本実施例の軸流ファンF1は、ファンボス1と、各々径
が相違する複数の円筒体2及び複数枚のファンブレード
3により構成されている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 4 show an axial flow fan according to a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a front view thereof, FIG. 2 is a cross section taken along a cutting line AA in FIG. 1, and FIG. FIG. 4 shows the appearance of the portion B, and various modes of the positional relationship between the fan blade and the cylindrical body. 1 to 3,
The axial flow fan F1 of this embodiment includes a fan boss 1, a plurality of cylindrical bodies 2 having different diameters, and a plurality of fan blades 3.
【0014】ファンボス1は、軸方向に亙って等径に形
成された円筒部11を備え、この円筒部11の軸心に、
孔断面が切円状を呈する短管状のシャフト固定部12を
配設し、このシャフト固定部12の前端と円筒部11の
内周面間に亙って、両者11、12を連結する支持板部
13を一体に形成してなるものである。各円筒体2は、
例えばプラスチック製の薄板を軸方向に亙って等径な円
筒状に成形してなり、それぞれファンボス円筒部11の
周囲に該ファンボス1と同心に配設されている。The fan boss 1 is provided with a cylindrical portion 11 formed to have an equal diameter in the axial direction, and the axial center of the cylindrical portion 11 is
A support plate for arranging a short tubular shaft fixing part 12 having a hole-shaped cross section, and connecting the front end of the shaft fixing part 12 and the inner peripheral surface of the cylindrical part 11 to connect the two 11, 12 together. The part 13 is integrally formed. Each cylinder 2 is
For example, a plastic thin plate is formed in a cylindrical shape having an equal diameter in the axial direction, and is arranged around the fan boss cylindrical portion 11 concentrically with the fan boss 1.
【0015】各ファンブレード3は、ファンボス1と最
小径の円筒体2間、及び隣り合う各円筒体2間の空隙g
に取り付けられるもので、これらのファンブレード3を
介してファンボス1と円筒体2及び隣り合う各円筒体2
どうしが一体に連結固定されている。また、各ファンブ
レード3は、ファンボス1及び各円筒体2と一体に回転
駆動され、且つ、その回転時に風下側に空気を圧送可能
な翼形状に形成されている。Each fan blade 3 has a space g between the fan boss 1 and the cylindrical body 2 having the smallest diameter, and between each adjacent cylindrical body 2.
Attached to the fan boss 1 and the cylindrical body 2 and adjacent cylindrical bodies 2 via the fan blades 3.
They are connected and fixed together. Further, each fan blade 3 is rotationally driven integrally with the fan boss 1 and each cylindrical body 2, and is formed in a blade shape capable of pumping air to the leeward side when rotating.
【0016】上記構成を備えた本実施例の軸流ファンF
1はシャフト固定部12の軸孔が駆動手段としてのファ
ンモータ4の回転軸41に装着され、該ファンモータ4
によって回転駆動される。The axial-flow fan F of this embodiment having the above structure
1, the shaft hole of the shaft fixing portion 12 is mounted on the rotating shaft 41 of the fan motor 4 as a driving means.
Is driven to rotate.
【0017】本実施例では、ファンブレード3は各円筒
体2間にそれぞれ6枚ずつ取り付けられているが、本発
明では、該ファンブレード3はその枚数や形状が特に限
定されるものではなく、その周速及び風量に対応する最
適な枚数、曲面形状、及び取付角度をもって形成された
ものであればよい。In the present embodiment, six fan blades 3 are mounted between each cylindrical body 2, but in the present invention, the number and shape of the fan blades 3 are not particularly limited. It may be formed with an optimum number of sheets corresponding to the peripheral speed and the air volume, a curved surface shape, and an attachment angle.
【0018】ところで、ファンボス円筒部11と最小径
の円筒体2間の距離、及び隣り合う各円筒体2間の距離
は、ファン回転時においてファンブレード3が配設され
た空隙gを通る気流が層流となるようなレイノルズ数に
制限されるように設定されている。すなわち、ファンブ
レード3間の気流が層流となるようなレイノルズ数に制
限するために、ファンボス円筒部11と最小径の円筒体
2間の距離、及び隣り合う各円筒体2間の距離を次項数
式1で表される値とした。By the way, the distance between the fan boss cylindrical portion 11 and the cylindrical body 2 having the minimum diameter, and the distance between adjacent cylindrical bodies 2 are determined by the air flow passing through the gap g in which the fan blades 3 are arranged when the fan is rotated. It is set to be limited to the Reynolds number such that is a laminar flow. That is, in order to limit the Reynolds number such that the air flow between the fan blades 3 becomes a laminar flow, the distance between the fan boss cylindrical portion 11 and the cylindrical body 2 having the smallest diameter, and the distance between each adjacent cylindrical body 2 are set. The value represented by the following formula 1 was used.
【0019】 Re=ω・δ/ν<2320…………数式1 但し、Re:レイノルズ数 ω:流体とファンブレ
ードとの相対速度 δ:円筒体間距離 ν:流体の動粘性係数Re = ωδ / ν <2320 ... Formula 1 where Re: Reynolds number ω: Relative velocity between fluid and fan blade δ: Distance between cylinders ν: Coefficient of kinematic viscosity of fluid
【0020】このように構成したことにより、ファンブ
レード3間の気流は円周方向に流れるようになる。ま
た、通気路上に円筒体2が存在することによって送風経
路が限定されるため、乱流の発生を抑制するものとな
り、従来と比較して送風性能の向上、及び騒音の低減を
実現することができる。With this structure, the airflow between the fan blades 3 can flow in the circumferential direction. In addition, since the ventilation path is limited due to the presence of the cylindrical body 2 on the ventilation path, the generation of turbulence is suppressed, and the improvement of the ventilation performance and the reduction of noise can be realized as compared with the conventional case. it can.
【0021】図9は従来の軸流ファンFの翼表面流れの
速度ベクトルの計測結果を示している。この図に示すよ
うに、通常のプロペラファンの場合、ファンブレード6
の流速は外周で速い。FIG. 9 shows the measurement result of the velocity vector of the blade surface flow of the conventional axial flow fan F. As shown in this figure, in the case of an ordinary propeller fan, the fan blade 6
The flow velocity of is fast in the outer circumference.
【0022】本実施例において、ファンブレード3間の
圧力損失を低減するために円筒体2間距離を、上記数式
1を満たす最大値とすると、ファンブレード3間の流速
が、図9に示す従来例と同様にファン外周で速いため、
円筒体2間距離はファンの中心側から外周側へと漸次減
少する。但し、本発明では円筒体2間距離を、上記数式
1を満たす最大値とすることに特に限定するものではな
く、上記数式1の範囲内で円筒体2間距離を任意に設定
することができる。In the present embodiment, if the distance between the cylinders 2 is set to the maximum value that satisfies the above formula 1 in order to reduce the pressure loss between the fan blades 3, the flow velocity between the fan blades 3 will be the conventional value shown in FIG. As in the example, because it is fast around the fan,
The distance between the cylinders 2 gradually decreases from the center side of the fan to the outer peripheral side. However, in the present invention, the distance between the cylinders 2 is not particularly limited to the maximum value that satisfies the above formula 1, and the distance between the cylinders 2 can be arbitrarily set within the range of the above formula 1. .
【0023】例えば、ファン外径φ250mm、ファンボス
径φ100mmの軸流ファンの場合、回転数を500rpm、風量
を15.0m3、軸流方向への流速分布が均一、流体を20℃の
空気とすると、流体とファンブレード3との相対速度は
次項数式2によって導くことができる。For example, in the case of an axial fan having a fan outer diameter of φ250 mm and a fan boss diameter of φ100 mm, if the number of revolutions is 500 rpm, the air volume is 15.0 m 3 , the flow velocity distribution in the axial direction is uniform, and the fluid is air at 20 ° C. , The relative velocity between the fluid and the fan blade 3 can be derived by the following equation (2).
【0024】 Ul=V/{60×π×(rt 2−rb 2)} Ut=n×2×π×rt/60 Ub=n×2×π×rb/60 ωt=(Ul 2+Ut 2)1/2 ωb=(Ul 2+Ub 2)1/2 以上、数式2 但し、 Ul:流体軸流方向速度 V:風量 n:回転数 rt:ファン外周半径 rb:ファンボス半径 Ut:ファン外周の周速 Ub:ファンボスの周速 ωt:ファン外周相対速度 ωb:ファンボス相対速度[0024] U l = V / {60 × π × (r t 2 -r b 2)} U t = n × 2 × π × r t / 60 U b = n × 2 × π × r b / 60 ω t = (U l 2 + U t 2) 1/2 ω b = (U l 2 + U b 2) 1/2 or more, equation 2 where, U l: fluid axial direction velocity V: flow rate n: rotational speed r t : fan periphery radius r b: fan boss radius U t: circumferential speed of the fan outer peripheral U b: peripheral speed of the fan boss omega t: fan periphery relative velocity omega b: fan boss relative velocity
【0025】上記数式2により導かれた相対速度と、上
記数式1とから円筒体2間の距離を導くと、次項の数式
3の結果が得られる。By deriving the distance between the cylinders 2 from the relative velocity derived from the above equation 2 and the above equation 1, the result of the following equation 3 is obtained.
【0026】 δt<2320×ν/ωt δb<2320×ν/ωb 以上、数式3 但し、δt:ファン外周部の円筒体間距離 δb:ファン
ボス部の円筒体間距離Δ t <2320 × ν / ω t δ b <2320 × ν / ω b or more, Formula 3 where δ t : Distance between cylinders of fan outer peripheral portion δ b : Distance between cylinders of fan boss portion
【0027】上記数式3に具体的数値を代入して計算す
ると、 δt<3.93 (mm) δb<5.32 (mm) となり、円筒体2間距離の最大値はファンの中心側から
外周側へと漸次減少することになる。この計算による
と、円筒体2は17体以上になるが、本実施例及び後述
する第2〜第4実施例においては、煩雑さを避けるため
に図面を簡略化し、円筒体2を6体としている。Calculating by substituting specific numerical values in the above formula 3, δ t <3.93 (mm) δ b <5.32 (mm), and the maximum value of the distance between the cylinders 2 is the center side of the fan. To the outer circumference side. According to this calculation, the number of the cylinder bodies 2 is 17 or more, but in the present embodiment and the second to fourth embodiments described later, the drawings are simplified to avoid complexity, and the cylinder body 2 is set to six bodies. There is.
【0028】図4は本実施例の軸流ファンの円周方向断
面における円筒体2とファンブレード3との位置関係の
種々の態様を円周方向断面の展開図で示している。図4
(a)〜(d)において、矢印xは送風方向を、矢印yはフ
ァンの回転方向をそれぞれ示している。図4(a)に示す
態様は、軸方向において円筒体2の吸込側エッジ2aが
ファンブレード3の吸込側エッジ3aと一致し、吹出側
エッジ2bがファンブレード3の吹出側エッジ3bと一
致した構成となっている。FIG. 4 is a development view of a cross section in the circumferential direction showing various aspects of the positional relationship between the cylindrical body 2 and the fan blade 3 in the cross section in the circumferential direction of the axial fan of this embodiment. FIG.
In (a) to (d), the arrow x indicates the blowing direction, and the arrow y indicates the rotating direction of the fan. In the embodiment shown in FIG. 4A, the suction side edge 2a of the cylindrical body 2 coincides with the suction side edge 3a of the fan blade 3, and the blowout side edge 2b coincides with the blowout side edge 3b of the fan blade 3 in the axial direction. It is composed.
【0029】図4(b)に示す態様は、軸方向において円
筒体2の吸込側エッジ2aとファンブレード3の吸込側
エッジ3aに間隔t(1)を設け、円筒体2の吹出側エッ
ジ2bがファンブレード3の吹出側エッジ3bと一致し
ている。これとは逆に図4(c)に示す態様は、軸方向に
おいて円筒体2の吸込側エッジ2aがファンブレード3
の吸込側エッジ3aと一致し、円筒体2の吹出側エッジ
2bとファンブレード3の吹出側エッジ3bに間隔t
(2)を設定している。In the embodiment shown in FIG. 4 (b), a space t (1) is provided between the suction side edge 2a of the cylindrical body 2 and the suction side edge 3a of the fan blade 3 in the axial direction, and the blowing side edge 2b of the cylindrical body 2 is provided. Coincides with the outlet side edge 3b of the fan blade 3. On the contrary, in the mode shown in FIG. 4 (c), the suction side edge 2a of the cylindrical body 2 in the axial direction is the fan blade 3
Corresponding to the suction side edge 3a of the fan blade 3 and the blow side edge 3b of the fan blade 3 at a distance t.
(2) is set.
【0030】さらに、図4(d)に示す態様は、円筒体2
の吸込側エッジ2aとファンブレード3の吸込側エッジ
3aに間隔t(1)を、及び円筒体2の吹出側エッジ2b
とファンブレード3の吹出側エッジ3bの間隔t(2)を
設定している。このように円筒体2とファンブレード3
との吸込側と吹出側でエッジ間隔を任意に設定すること
により、ファンブレード3へ流入する気流、及びファン
ブレード3の後流を抑制し、送風性能の向上及び騒音の
低減を行うことができる。Further, the embodiment shown in FIG. 4 (d) has a cylindrical body 2
The suction side edge 2a of the fan blade 3 and the suction side edge 3a of the fan blade 3 with a space t (1), and the outlet side edge 2b of the cylindrical body 2.
And the interval t (2) between the outlet side edge 3b of the fan blade 3 is set. Thus, the cylindrical body 2 and the fan blade 3
By arbitrarily setting the edge distance between the suction side and the blow side of the fan blades, the airflow flowing into the fan blades 3 and the wake of the fan blades 3 can be suppressed, and the blowing performance can be improved and the noise can be reduced. .
【0031】図5及び図6は本発明の第2実施例に係る
軸流ファンを示し、図5はその正面を、図6は図5にお
ける切断線C−Cに沿う断面をそれぞれ示している。本
実施例の軸流ファンF2は、前記第1実施例と同様に、
ファンボス1の円筒部11の周囲に径が相違する複数の
薄板製円筒体2を該ファンボス1と同心に配設するとと
もに、ファンボス円筒部11と最小径の円筒体2間、及
び隣り合う各円筒体2間の空隙gに複数のファンブレー
ド3を配設し、これらのファンブレード3を介してファ
ンボス1と円筒体2及び隣り合う各円筒体2どうしを一
体に連結固定して構成されている。そして、各円筒体2
及びファンボス1の円筒部11をそれぞれ吸込側から吹
出側に漸次拡大するコーン形状に形成している。5 and 6 show an axial flow fan according to a second embodiment of the present invention, FIG. 5 shows its front face, and FIG. 6 shows a cross section taken along the line C--C in FIG. . The axial fan F2 of this embodiment is similar to that of the first embodiment,
A plurality of thin-plate cylindrical bodies 2 having different diameters are arranged around the cylindrical portion 11 of the fan boss 1 concentrically with the fan boss 1, and between the fan boss cylindrical portion 11 and the cylindrical body 2 having the smallest diameter, and adjacent to each other. A plurality of fan blades 3 are arranged in the gaps g between the corresponding cylindrical bodies 2, and the fan boss 1 and the cylindrical body 2 and adjacent cylindrical bodies 2 are integrally connected and fixed via these fan blades 3. It is configured. And each cylindrical body 2
Also, the cylindrical portion 11 of the fan boss 1 is formed in a cone shape that gradually expands from the suction side to the blowout side.
【0032】本実施例は、上記のように円筒体2及びフ
ァンボス1の円筒部11をそれぞれ吸込側から吹出側に
漸次拡大する形状に形成したことにより、ファンブレー
ド3間の円筒体2による乱流発生を低減するとともに、
ファン回転時において円筒体2で発生する遠心力によっ
て送風効果が生起し、軸流ファンの送風性能を向上させ
ることができる。In the present embodiment, as described above, the cylindrical body 2 and the cylindrical portion 11 of the fan boss 1 are formed in such a shape that they gradually expand from the suction side to the blowout side. While reducing turbulence generation,
The centrifugal force generated in the cylindrical body 2 when the fan rotates causes a blowing effect, so that the blowing performance of the axial fan can be improved.
【0033】図7は本発明の第3実施例に係る軸流ファ
ンを示している。本実施例の軸流ファンF3は、前記第
1実施例及び第2実施例と同様に、ファンボス1の円筒
部11の周囲に径が相違する複数の薄板製円筒体2を該
ファンボス1と同心に配設するとともに、ファンボス円
筒部11と最小径の円筒体2間、及び隣り合う各円筒体
2間の空隙gに複数のファンブレード3を配設し、これ
らのファンブレード3を介してファンボス1と円筒体2
及び隣り合う各円筒体2どうしを一体に連結固定して構
成されている。そして、ファンブレード3の取付位置が
各円筒体2毎に周方向にずれるように構成している。FIG. 7 shows an axial flow fan according to the third embodiment of the present invention. In the axial fan F3 of this embodiment, as in the first and second embodiments, a plurality of thin plate cylindrical bodies 2 having different diameters are provided around the cylindrical portion 11 of the fan boss 1 in the fan boss 1. The fan blades 3 are arranged concentrically with each other, and a plurality of fan blades 3 are arranged between the fan boss cylindrical portion 11 and the cylindrical body 2 having the smallest diameter and in the gap g between the adjacent cylindrical bodies 2. Through fan boss 1 and cylindrical body 2
And adjacent cylindrical bodies 2 are integrally connected and fixed. Further, the mounting position of the fan blade 3 is configured to be displaced in the circumferential direction for each cylindrical body 2.
【0034】本実施例は、上記のようにファンブレード
3の取付位置を各円筒体2毎に周方向にずらせた構成と
したことにより、ファンブレード3のエッジにおける圧
力変動の位相差を生じるため、回転音を効果的に低減さ
せることができる。In the present embodiment, since the mounting position of the fan blade 3 is shifted in the circumferential direction for each cylindrical body 2 as described above, a phase difference in the pressure fluctuation at the edge of the fan blade 3 occurs. The rotating sound can be effectively reduced.
【0035】図8は本発明の第4実施例に係る軸流ファ
ンを示している。本実施例の軸流ファンF4は、前記第
1実施例〜第3実施例と同様に、ファンボス1の円筒部
11の周囲に径が相違する複数の薄板製円筒体2を該フ
ァンボス1と同心に配設するとともに、ファンボス円筒
部11と最小径の円筒体2間、及び隣り合う各円筒体2
間の空隙gに複数のファンブレード3を配設し、これら
のファンブレード3を介してファンボス1と円筒体2及
び隣り合う各円筒体2どうしを一体に連結固定して構成
されている。そして、各円筒体2間のファンブレード3
の枚数をそれぞれの円筒体2毎に変化させた構成として
いる。FIG. 8 shows an axial fan according to the fourth embodiment of the present invention. The axial flow fan F4 of the present embodiment has a plurality of thin plate cylindrical bodies 2 having different diameters around the cylindrical portion 11 of the fan boss 1 as in the first to third embodiments. Are arranged concentrically with each other, and between the fan boss cylindrical portion 11 and the cylindrical body 2 having the smallest diameter, and adjacent cylindrical bodies 2
A plurality of fan blades 3 are arranged in the space g between them, and the fan boss 1 and the cylindrical body 2 and adjacent cylindrical bodies 2 are integrally connected and fixed via the fan blades 3. Then, the fan blade 3 between each cylindrical body 2
The number of sheets is changed for each cylindrical body 2.
【0036】また、本実施例ではファンボス1の外周で
8枚、そして、外周側に向かって各円筒体2毎に1枚ず
つファンブレード3の枚数が減少するように構成してい
るが、その枚数は特に限定するものではなく、ファン寸
法及びファンの送風性能に応じて最適な枚数とするよう
に形成されるものである。In this embodiment, the number of the fan blades 3 is reduced by 8 on the outer circumference of the fan boss 1 and by 1 for each cylindrical body 2 toward the outer circumference. The number of sheets is not particularly limited, and it is formed so as to be an optimum number depending on the fan size and the air blowing performance of the fan.
【0037】本実施例は上記のように各円筒体2間のフ
ァンブレード3の枚数をそれぞれの円筒体2毎に変化さ
せることにより、各ファンブレード3のエッジにおいて
圧力変動の位相差を生じるため、回転音を効果的に低減
することができる。In this embodiment, since the number of fan blades 3 between the cylinders 2 is changed for each cylinder 2 as described above, a phase difference of pressure fluctuation is generated at the edge of each fan blade 3. The rotating noise can be effectively reduced.
【0038】なお、前記図4に示すように、各円筒体2
の前後縁をファンブレード3の前後縁よりも軸方向前方
または後方に位置するように両者の位置関係を設定する
構成は、第1実施例の軸流ファンF1のみならず、第2
〜第4実施例における軸流ファンF2〜F4においても
同様にファンブレード3へ流入する気流、及びファンブ
レード3の後流を抑制し、送風性能の向上及び騒音を低
減するといった効果を奏する。As shown in FIG. 4, each cylindrical body 2
The configuration of setting the positional relationship between the front and rear edges of the fan blade 3 so as to be located in front of or behind the front and rear edges of the fan blade 3 is not limited to the axial fan F1 of the first embodiment.
In the axial flow fans F2 to F4 in the fourth embodiment, the airflow flowing into the fan blades 3 and the wake of the fan blades 3 are similarly suppressed, and the effects of improving the blowing performance and reducing noise are achieved.
【0039】[0039]
【発明の効果】以上説明したように本発明によるとき
は、ファンボスの周囲に複数の円筒体を間隔をおいて同
心状に配設するという比較的簡単な構成によって、通風
断面が狭くなって、ファンブレード負圧面での気流の剥
離を抑え、しかも境界層の発達に制約を与えることがで
きるので、ファンブレード間の流速分布を一様化して、
騒音の原因となる乱流の発生を効果的に抑制することが
でき、また、これによって、送風性能の向上を図ること
ができるとともに、騒音レベルを効果的に低下させるこ
とができる。As described above, according to the present invention, the ventilation cross section is narrowed due to the relatively simple structure in which a plurality of cylindrical bodies are concentrically arranged around the fan boss at intervals. , It is possible to suppress the separation of the air flow on the fan blade negative pressure surface, and to restrict the development of the boundary layer, so that the flow velocity distribution between the fan blades is made uniform,
It is possible to effectively suppress the generation of turbulence that causes noise, and thereby improve the blowing performance and effectively reduce the noise level.
【0040】また、各円筒体の径を吸込側から吹出側に
漸次拡大するようにすれば、円筒体周囲の乱流発生を抑
えることができるとともに、円筒体の回転によって生じ
る遠心力による送風効果を得ることができるので、送風
性能の向上及び騒音レベルの低減を容易に図ることがで
きる。さらに、ファンブレードの取付位置を周方向にず
らせるようにするか、あるいはファンブレードの枚数を
円筒体毎に変えるようにすれば、圧力脈動に位相差が生
じ、回転音を低減させることが可能となる。Further, if the diameter of each cylinder is gradually increased from the suction side to the discharge side, turbulent flow around the cylinder can be suppressed, and at the same time, the centrifugal force generated by the rotation of the cylinder can provide a blowing effect. Therefore, it is possible to easily improve the blowing performance and reduce the noise level. Furthermore, if the mounting position of the fan blades is shifted in the circumferential direction, or if the number of fan blades is changed for each cylinder, a phase difference occurs in the pressure pulsation and it is possible to reduce the rotation noise. Becomes
【0041】さらにまた、円筒体の吸込側エッジをファ
ンブレード吸込側エッジより前方に設けるようにすれ
ば、ファンブレードへの流入気流を抑制でき、円筒体の
吹出側エッジをファンブレード吹出側エッジより後方に
設けるようにすれば、ファンブレードの後流を抑制で
き、いずれの場合も騒音の低減が可能となる。Furthermore, if the suction side edge of the cylindrical body is provided in front of the fan blade suction side edge, the inflow air flow into the fan blade can be suppressed, and the blowout side edge of the cylindrical body can be made more than the fan blade blowout side edge. If it is provided at the rear side, the wake of the fan blade can be suppressed, and noise can be reduced in any case.
【図1】 本発明の第1実施例に係る軸流ファンを示す
正面図。FIG. 1 is a front view showing an axial flow fan according to a first embodiment of the present invention.
【図2】 図1における切断線A−Aに沿う断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along the section line AA in FIG.
【図3】 図1におけるB部を拡大して示す要部斜視
図。FIG. 3 is a perspective view of an essential part showing an enlarged part B in FIG.
【図4】 ファンブレードと円筒体の位置関係の種々の
態様を示す円周方向部分展開図。FIG. 4 is a partial circumferential development view showing various aspects of the positional relationship between a fan blade and a cylindrical body.
【図5】 本発明の第2実施例に係る軸流ファンを示す
正面図。FIG. 5 is a front view showing an axial fan according to a second embodiment of the present invention.
【図6】 図5における切断線C−Cに沿う断面図。6 is a cross-sectional view taken along the section line CC in FIG.
【図7】 本発明の第3実施例に係る軸流ファンを示す
正面図。FIG. 7 is a front view showing an axial fan according to a third embodiment of the present invention.
【図8】 本発明の第4実施例に係る軸流ファンを示す
正面図。FIG. 8 is a front view showing an axial fan according to a fourth embodiment of the present invention.
【図9】 従来例の軸流ファンのファンブレード上の気
流速度ベクトルを示す要部正面図。FIG. 9 is a front view of relevant parts showing an airflow velocity vector on a fan blade of an axial flow fan of a conventional example.
【図10】 従来例の軸流ファンを示す斜視図。FIG. 10 is a perspective view showing a conventional axial flow fan.
【図11】 その乱れエネルギー分布を示す要部正面
図。FIG. 11 is a front view of a main portion showing the turbulent energy distribution.
1 ファンボス 11 円筒部 12 シャフト固定部 2 円筒体 2a 吸込側エッジ 2b 吹出側エッジ 3 ファンブレード 3a 吸込側エッジ 3b 吹出側エッジ 4 ファンモータ 41 回転軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fan boss 11 Cylindrical part 12 Shaft fixing part 2 Cylindrical body 2a Suction side edge 2b Blowing side edge 3 Fan blade 3a Suction side edge 3b Blowing side edge 4 Fan motor 41 Rotating shaft
Claims (3)
固定部を軸心に備えたファンボスを備え、このファンボ
スの周囲に径が相違する複数の円筒体を該ファンボスと
同心に配設し、さらに前記ファンボスと最小径の円筒体
間、及び隣り合う各円筒体間の空隙に、前記ファンボス
及び各円筒体と一体に回転駆動され且つその回転時に風
下側に空気を圧送可能な形状に形成された複数のファン
ブレードを配設し、これらのファンブレードを介して前
記ファンボスと円筒体及び隣り合う各円筒体どうしを一
体に連結固定してなることを特徴とする軸流ファン。1. A fan boss having a shaft fixing portion mounted on a rotary shaft of a drive means at its axis, and a plurality of cylindrical bodies having different diameters are arranged concentrically with the fan boss around the fan boss. Further, the fan boss and the cylinders are driven to rotate integrally with the fan boss and the cylinders in the space between the fan boss and the cylinders having the smallest diameter, and between the adjacent cylinders. A plurality of fan blades formed in various shapes are arranged, and the fan boss and the cylindrical body and adjacent cylindrical bodies are integrally connected and fixed through the fan blades. fan.
固定部を軸心に設けてなるファンボスを備え、このファ
ンボスの周囲に径が相違する複数の円筒体を該ファンボ
スと同心に配設するとともに、前記ファンボスと最小径
の円筒体間、及び隣り合う各円筒体間の空隙に、前記フ
ァンボス及び各円筒体と一体に回転駆動され且つその回
転時に風下側に空気を圧送可能な形状に形成された複数
のファンブレードを配設し、これらのファンブレードを
介して前記ファンボスと円筒体及び隣り合う各円筒体ど
うしを一体に連結固定してなり、さらに前記ファンボス
と最小径の円筒体間距離及び隣り合う各円筒体間距離
を、ファン回転時において前記ファンブレードが配設さ
れた空隙を通る気流が層流となるようなレイノルズ数に
制限されるように設定したことを特徴とする軸流ファ
ン。2. A fan boss having a shaft fixing portion mounted on a rotary shaft of a drive means at its center axis, and a plurality of cylindrical bodies having different diameters being concentric with the fan boss around the fan boss. The fan boss and each cylinder are integrally driven to rotate in the space between the fan boss and the cylinder having the smallest diameter and between the adjacent cylinders, and air is pumped to the leeward side during the rotation. A plurality of fan blades formed in a possible shape are arranged, and the fan boss and the cylinder body and adjacent cylinder bodies are integrally connected and fixed to each other via these fan blades. The distance between the cylinders having the smallest diameter and the distance between adjacent cylinders are set so as to be limited to the Reynolds number such that the air flow through the gap where the fan blades are arranged becomes a laminar flow when the fan rotates. Axial fan characterized by having done.
固定部を円筒部の軸心に設けてなるファンボスを備え、
このファンボス円筒部の周囲に径が相違する複数の薄板
製円筒体を該ファンボスと同心に配設するとともに、前
記ファンボス円筒部と最小径の円筒体間、及び隣り合う
各円筒体間の空隙に、前記ファンボス及び各円筒体と一
体に回転駆動され且つその回転時に風下側に空気を圧送
可能な形状に形成された複数のファンブレードを配設
し、これらのファンブレードを介して前記ファンボスと
円筒体及び隣り合う各円筒体どうしを一体に連結固定し
てなる軸流ファンであって、前記ファンボス円筒部と最
小径の円筒体間距離及び隣り合う各円筒体間距離を、フ
ァン回転時において前記ファンブレードが配設された空
隙を通る気流が層流となるようなレイノルズ数に制限さ
れるように設定するとともに、各円筒体及びファンボス
円筒部をそれぞれ軸方向に亙って等径乃至吸込側から吹
出側に漸次拡大する形状に形成し、またファンブレード
の取付位置及び枚数を前記各空隙毎に設定し、さらに前
記各円筒体の前後縁をファンブレードの前後縁よりも軸
方向前方または後方に位置するように両者の位置関係を
設定したことを特徴とする軸流ファン。3. A fan boss having a shaft fixing portion mounted on a rotary shaft of a drive means at an axial center of a cylindrical portion,
A plurality of thin-plate cylinders having different diameters are arranged around the fan boss cylinder concentrically with the fan boss, and between the fan boss cylinder and the cylinder having the minimum diameter, and between adjacent cylinders. A plurality of fan blades, which are driven to rotate integrally with the fan boss and each cylindrical body and are formed in a shape capable of pumping air to the leeward side at the time of rotation, are arranged in the space of An axial flow fan in which the fan boss and the cylinder and the adjacent cylinders are integrally connected and fixed to each other, and the distance between the fan boss cylinder and the cylinder having the minimum diameter and the distance between the adjacent cylinders are While the fan is rotating, the Reynolds number is set so that the air flow through the air gap in which the fan blade is disposed becomes a laminar flow, and each cylinder and the fan boss cylinder are respectively set to have axes. The fan blades are formed to have a uniform diameter or a shape that gradually expands from the suction side to the discharge side, and the mounting position and number of fan blades are set for each of the gaps, and the front and rear edges of each of the cylindrical bodies are fan blades. An axial fan characterized in that the positional relationship between the two is set so as to be located axially forward or rearward of the front and rear edges.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29815294A JPH08159090A (en) | 1994-12-01 | 1994-12-01 | Axial fan |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29815294A JPH08159090A (en) | 1994-12-01 | 1994-12-01 | Axial fan |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08159090A true JPH08159090A (en) | 1996-06-18 |
Family
ID=17855875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29815294A Pending JPH08159090A (en) | 1994-12-01 | 1994-12-01 | Axial fan |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08159090A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009168024A (en) * | 2008-01-10 | 2009-07-30 | Snecma | Two-blade blade with spacer strip |
| US8556587B2 (en) | 2008-04-18 | 2013-10-15 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Propeller fan |
| CN113090583A (en) * | 2021-05-06 | 2021-07-09 | 厦门唯科健康产业有限公司 | Three-layer fan blade and air circulation fan |
-
1994
- 1994-12-01 JP JP29815294A patent/JPH08159090A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009168024A (en) * | 2008-01-10 | 2009-07-30 | Snecma | Two-blade blade with spacer strip |
| US8556587B2 (en) | 2008-04-18 | 2013-10-15 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Propeller fan |
| CN113090583A (en) * | 2021-05-06 | 2021-07-09 | 厦门唯科健康产业有限公司 | Three-layer fan blade and air circulation fan |
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