特許 7568133 プロペラファン、送風機および空気調和機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-07

(45)【発行日】2024-10-16

(54)【発明の名称】プロペラファン、送風機および空気調和機

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/38 20060101AFI20241008BHJP

【ＦＩ】

F04D29/38 A

F04D29/38 C

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2023557553

(86)(22)【出願日】2021-11-05

(86)【国際出願番号】 JP2021040839

(87)【国際公開番号】W WO2023079697

(87)【国際公開日】2023-05-11

【審査請求日】2023-12-19

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003199

【氏名又は名称】弁理士法人高田・高橋国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山本 勝幸

(72)【発明者】

【氏名】寺本 拓矢

(72)【発明者】

【氏名】河野 惇司

(72)【発明者】

【氏名】田所 敬英

【審査官】大瀬 円

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－２３３８８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２０１０８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００９／１３０９５４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｄ ２９／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転軸と、
前記回転軸を中心にして回転する翼と、
前記翼の一部を覆う半開放型ベルマウスと、
を備え、
前記回転軸の軸方向における同一位置において、前記翼の前縁と前記翼の外周端とを結んだ第１の軌跡は、前記回転軸の中心と前記前縁とを結ぶ第２の軌跡に対して前記外周端側が後退するように傾いており、
前記第１の軌跡の前記第２の軌跡に対する傾きは、少なくとも、前記半開放型ベルマウスと前記翼とがラップしない領域において形成されており、前記半開放型ベルマウスと前記翼とがラップする領域においては、前記半開放型ベルマウスと前記翼とがラップしない領域に比べて、前記第１の軌跡の前記第２の軌跡に対する後方への傾きが小さいプロペラファン。

【請求項2】

回転軸と、
前記回転軸を中心にして回転する翼と、
前記翼の一部を覆う半開放型ベルマウスと、
を備え、
前記半開放型ベルマウスと前記翼とがラップしない領域においては、前記回転軸の軸方向における同一位置において、前記翼の前縁と前記翼の外周端とを結んだ第１の軌跡は、前記回転軸の中心と前記前縁とを結ぶ第２の軌跡に対して前記外周端側が後退するように傾いており、
前記半開放型ベルマウスと前記翼とがラップする領域においては、前記回転軸の軸方向における同一位置において、前記第１の軌跡は、前記第２の軌跡に対して前記外周端側が前進するように傾いているプロペラファン。

【請求項3】

前記第１の軌跡の前記第２の軌跡に対する傾きが前記翼の後縁側に向かうにつれて大きくなる領域がある請求項１または請求項２に記載のプロペラファン。

【請求項4】

回転軸と、
前記回転軸を中心にして回転する翼と、
前記翼の一部を覆う半開放型ベルマウスと、
を備え、
前記回転軸の軸方向における同一位置において、前記翼の根本と前記翼の外周端とを結んだ第３の軌跡は、前記回転軸の中心と前記根本とを結ぶ第４の軌跡に対して前記外周端側が後退するように傾いており、
前記第３の軌跡の前記第４の軌跡に対する傾きは、少なくとも、前記半開放型ベルマウスと前記翼とがラップしない領域において形成されており、前記半開放型ベルマウスと前記翼とがラップする領域においては、前記半開放型ベルマウスと前記翼とがラップしない領域に比べて、前記第３の軌跡の前記第４の軌跡に対する後方への傾きが小さいプロペラファン。

【請求項5】

回転軸と、
前記回転軸を中心にして回転する翼と、
前記翼の一部を覆う半開放型ベルマウスと、
を備え、
前記半開放型ベルマウスと前記翼とがラップしない領域においては、前記回転軸の軸方向における同一位置において、前記翼の根本と前記翼の外周端とを結んだ第３の軌跡は、前記回転軸の中心と前記根本とを結ぶ第４の軌跡に対して前記外周端側が後退するように傾いており、
前記半開放型ベルマウスと前記翼とがラップする領域においては、前記回転軸の軸方向における同一位置において、前記第３の軌跡は、前記第４の軌跡に対して前記外周端側が前進するように傾いているプロペラファン。

【請求項6】

前記第３の軌跡の前記第４の軌跡に対する傾きが前記翼の後縁側に向かうにつれて大きくなる領域がある請求項４または請求項５に記載のプロペラファン。

【請求項7】

請求項１から請求項６の何れか１項に記載のプロペラファンを備え、
前記プロペラファンが発生させる気流によって送風を行う送風機。

【請求項8】

請求項１から請求項６の何れか１項に記載のプロペラファンが設けられた室外機を備える空気調和機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、プロペラファン、送風機および空気調和機に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に、プロペラファンが記載されている。プロペラファンは、回転軸と、当該回転軸を中心にして回転する翼と、を備えるものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】日本特許第４４６７９５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１等に記載される従来型のプロペラファンにおいては、プロペラファンの側面からの流れに対しては、翼から十分にエネルギーを与えることができない。

【0005】

本開示は、上記のような課題を解決するためのものである。本開示の目的は、エネルギー効率において有利なプロペラファンを得ることである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に係るプロペラファンは、回転軸と、回転軸を中心にして回転する翼と、を備える。
回転軸の軸方向における同一位置において、翼の前縁と翼の外周端とを結んだ第１の軌跡は、回転軸の中心と上記の前縁とを結ぶ第２の軌跡に対して上記の外周端側が後退するように傾いている。
あるいは、回転軸の軸方向における同一位置において、翼の根本と翼の外周端とを結んだ第３の軌跡は、上記の回転軸の中心と上記の根本とを結ぶ第４の軌跡に対して上記の外周端側が後退するように傾いている。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、エネルギー効率において有利なプロペラファンを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態１のプロペラファンを説明する側面図である。

【図2】実施の形態１のプロペラファンを説明する正面図である。

【図3】実施の形態１にプロペラファンの適用例を示す図である。

【図4】実施の形態１のプロペラファンの第１変形例を説明する正面図である。

【図5】実施の形態１のプロペラファンの第２変形例の適用例を示す図である。

【図6】実施の形態１のプロペラファンの第２変形例を説明する正面図である。

【図7】実施の形態１のプロペラファンの第３変形例を説明する正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。なお、各図において共通または対応する要素には、同一の符号を付すものとし、本開示では、重複する説明を簡略化または省略する。なお、本開示は、以下に説明する実施の形態に限定されるものではなく、以下の実施の形態によって開示される構成のあらゆる組合せおよび変形例を含み得るものである。

【0010】

実施の形態１．
図１は、実施の形態１のプロペラファンを説明する側面図である。図２は、実施の形態１のプロペラファンを説明する正面図である。本開示に係るプロペラファンは、回転軸と、当該回転軸を中心にして回転する翼１と、を備えるものである。回転軸は、一例として、ボス２として形成される。

【0011】

本実施の形態に係るプロペラファンが、翼１の形状に特徴を有するものである。具体的には、回転軸の軸方向における同一位置において、翼１の前縁１ａと翼１の外周端１ｂとを結んだ第１の軌跡が、回転軸の中心とこの前縁１ａとを結ぶ第２の軌跡に対してこの外周端１ｂ側が後退するように傾いている。あるいは、回転軸の軸方向における同一位置において、翼１の根本１ｃと翼１の外周端１ｂとを結んだ第３の軌跡は、回転軸の中心とこの根本１ｃとを結ぶ第４の軌跡に対してこの外周端１ｂ側が後退するように傾いている。

【0012】

図１および図２は、上述した形状の特徴を説明するものである。図１中において符号Ａ、符号Ｂおよび符号Ｃで示すラインは、「回転軸の軸方向における同一位置」を説明するものである。上述した第１の軌跡および第３の軌跡は、図２において実線の軌跡として示している。また、第２の軌跡および第４の軌跡は、図２において破線の軌跡として示している。図２における符号Ａ、符号Ｂおよび符号Ｃは、それぞれ、図１における符号Ａ、符号Ｂおよび符号Ｃに対応している。

【0013】

上述した特徴を有するプロペラファンにおいては、当該プロペラファンの径方向成分を含んだファン側面からの流れＦに対して、翼１が当該流れを受ける翼面が少なからず対向する。これにより、翼１からファン側面からの流れＦに対して効率よくエネルギーを与えることができる。本実施の形態によれば、エネルギー効率において有利なプロペラファンを得ることができる。

【0014】

本実施の形態に係るプロペラファンは、例えば、任意の送風機に適用することができる。送風機は、プロペラファンが発生させる気流によって送風を行う機器である。

【0015】

また、図３は、実施の形態１のプロペラファンの適用例を示す図である。本実施の形態に係るプロペラファンは、例えば、空気調和機１０の室外機３に設けることができる。空気調和機１０は、室内への送風等を行う室内機１１と、当該室内機１１と配管１２によって接続される室外機３と、から構成される。室外機３に適用されるプロペラファンは、例えば、当該プロペラファンの上流側を覆わない半開放型のベルマウス４によって覆われる。なお、プロペラファンは、室外機３以外の機器に適用される場合においても、半開放型のベルマウス４によって覆われて使用され得る。

【0016】

半開放型のベルマウス４は翼１の一部を覆う。翼１がベルマウスによって覆われていない領域、すなわち、翼１とベルマウス４とがラップしない領域Ｒ１においては、ファン側面から翼１への大きな流れＦが発生し得る。そこで、上述した第１の軌跡の第２の軌跡に対する傾きは、少なくとも、ベルマウス４と翼１とがラップしない領域Ｒ１において形成されていることが望ましい。同様に、第３の軌跡の第４の軌跡に対する傾きは、少なくとも、ベルマウス４と翼１とがラップしない領域Ｒ１において形成されていることが望ましい。

【0017】

また、図４は、実施の形態１のプロペラファンの第１変形例を説明する正面図である。一般的に、径方向成分を有するファン側面からの流れＦは、下流側、すなわち翼１の後縁１ｄ側に向かうにつれて大きくなる傾向がある。そこで、図４に示すように、上述した第１の軌跡の第２の軌跡に対する傾きを、翼１の後縁１ｄ側に向かうにつれて大きくしてもよい。同様に、第３の軌跡の第４の軌跡に対する傾きを、翼１の後縁１ｄ側に向かうにつれて大きくしてもよい。例えば、第３の軌跡の第４の軌跡に対する傾きを、第１の軌跡の第２の軌跡に対する傾きより大きくしてもよい。これにより、プロペラファンのエネルギー効率をより高めることができる。なお、第１の軌跡の第２の軌跡に対する傾きは、必ずしも全域に渡って翼１の後縁１ｄ側に向かうにつれて大きくなっていなくてもよい。第１の軌跡の第２の軌跡に対する傾きが翼１の後縁１ｄ側に向かうにつれて大きくなる領域が少なからず存在していれば、エネルギー効率向上の効果を図ることができる。同様に、第３の軌跡の第４の軌跡に対する傾きは、必ずしも全域に渡って翼１の後縁１ｄ側に向かうにつれて大きくなっていなくてもよい。

【0018】

図５は、実施の形態１のプロペラファンの第２変形例の適用例を示す図である。図６は、実施の形態１のプロペラファンの第２変形例を説明する正面図である。図５中の符号Ａ、符号Ｂ、符号Ｃおよび符号Ｄで示すラインは、図１中において各符号で示すラインと同様に、「回転軸の軸方向における同一位置」を説明するものである。図６における符号Ａ、符号Ｂ、符号Ｃおよび符号Ｄは、それぞれ、図５における符号Ａ、符号Ｂ、符号Ｃおよび符号Ｄに対応している。

【0019】

ベルマウス４と翼１とがラップする領域Ｒ２では、ファン側面からの流れＦが少ない。そこで、ベルマウス４と翼１とがラップする領域Ｒ２では、ベルマウス４と翼１とがラップしない領域Ｒ１と比べて、第１の軌跡の第２の軌跡に対する後方への傾きを小さくしてもよい。あるいは、ベルマウス４と翼１とがラップする領域Ｒ２では、ベルマウス４と翼１とがラップしない領域Ｒ１と比べて、第３の軌跡の第４の軌跡に対する後方への傾きを小さくしてもよい。また、ベルマウス４と翼１とがラップする領域Ｒ２における第３の軌跡の第４の軌跡に対する後方への傾きを、ベルマウス４と翼１とがラップしない領域Ｒ１における第１の軌跡の第２の軌跡に対する後方への傾きよりも小さくしてもよい。本構成によれば、よりエネルギー効率に優れたプロペラファンを提供することができる。

【0020】

特に、図６に示すように、ベルマウス４と翼１とがラップする領域Ｒ２において、第３の軌跡は、第４の軌跡に対して翼１の外周端側が前進するように傾いていてもよい。同様に、ベルマウス４と翼１とがラップする領域Ｒ２において、第１の軌跡は、第２の軌跡に対して翼１の外周端側が前進するように傾いていてもよい。

【0021】

また、図７は、実施の形態１のプロペラファンの第３変形例を説明する正面図である。図７に示す第３変形例のように、本開示に係るプロペラファンは、例えば、ボス２を有さずに、翼１同士が直接一体的に接続されたボスレス形態にも適用可能である。この場合、回転軸は、一体的に接続された翼１の中心部分に形成される。

【産業上の利用可能性】

【0022】

本開示に係るプロペラファンは、各種の送風機あるいは空気調和機の室外機等に利用することができる。

【符号の説明】

【0023】

１ 翼、 １ａ 前縁、 １ｂ 外周端、 １ｃ 根本、 １ｄ 後縁、 ２ ボス、 ３ 室外機、 ４ ベルマウス、 １０ 空気調和機、 １１ 室内機、 １２ 配管

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】