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JP2011190747A - Fan, molding die and fluid feeding device - Google Patents

Fan, molding die and fluid feeding device Download PDF

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JP2011190747A
JP2011190747A JP2010057669A JP2010057669A JP2011190747A JP 2011190747 A JP2011190747 A JP 2011190747A JP 2010057669 A JP2010057669 A JP 2010057669A JP 2010057669 A JP2010057669 A JP 2010057669A JP 2011190747 A JP2011190747 A JP 2011190747A
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JP
Japan
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fan
blade
cross
pressure surface
air
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JP2010057669A
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Japanese (ja)
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Yukishige Shiraichi
白市  幸茂
Masao Otsuka
大塚  雅生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
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Sharp Corp
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Priority to CA2793049A priority patent/CA2793049A1/en
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Priority to CN201180013707.0A priority patent/CN102822531B/en
Priority to US13/634,480 priority patent/US9206815B2/en
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Abstract

【課題】優れた送風能力を発揮するとともに、騒音の発生が効果的に抑制されるファン、そのファンの製造に用いられる成型用金型およびそのファンを備える流体送り装置、を提供する。
【解決手段】遠心ファンは、周方向に互いに間隔を隔てて配列される複数のファンブレード21を備える。ファンブレード21は、内周側に配置される内縁部26と、外周側に配置される外縁部27とを有する。ファンブレード21には、正圧面および負圧面からなる翼面が形成される。ファンブレード21は、ファンの回転軸に直交する平面により切断された場合に、正圧面および負圧面に凹部が形成される翼断面を有する。複数のファンブレード21は、互いに異なる形状の翼断面を有するファンブレード21A〜21Eを含む。
【選択図】図5
The present invention provides a fan that exhibits excellent air blowing capability and effectively suppresses the generation of noise, a molding die used for manufacturing the fan, and a fluid feed device including the fan.
A centrifugal fan includes a plurality of fan blades 21 arranged at intervals in the circumferential direction. The fan blade 21 has an inner edge portion 26 disposed on the inner peripheral side and an outer edge portion 27 disposed on the outer peripheral side. The fan blade 21 has a blade surface composed of a pressure surface and a suction surface. When the fan blade 21 is cut by a plane perpendicular to the rotation axis of the fan, the fan blade 21 has a blade cross section in which concave portions are formed on the pressure surface and the suction surface. The plurality of fan blades 21 include fan blades 21A to 21E having blade sections having different shapes.
[Selection] Figure 5

Description

この発明は、一般的には、ファン、成型用金型および流体送り装置に関し、より特定的には、遠心ファンや貫流ファンなどのファン、そのファンの製造に用いられる成型用金型およびそのファンを備える流体送り装置に関する。   The present invention generally relates to a fan, a molding die, and a fluid feeder, and more specifically, a fan such as a centrifugal fan or a cross-flow fan, a molding die used for manufacturing the fan, and the fan. The present invention relates to a fluid feeder comprising:

従来のファンに関して、たとえば、特開2008−241188号公報には、送風機の上流側に抵抗体が付着した場合にも、ユニット内部の風速分布を均一にして、サージング現象や逆吸い込み現象を抑制しつつ、流入時の剥離発生を低減することを目的とした貫流送風機が開示されている(特許文献1)。特許文献1に開示された貫流送風機においては、外周側の肉厚が内周側よりも厚い複数の第1のブレードと、内周側の肉厚が外周側よりも厚い複数の第2のブレードとが周方向に並んで配置されている。第1のブレードが周方向に2枚連続した場合に、この第1のブレードの両側に第2のブレードが配置され、第2のブレードが2枚連続した場合に、この第2のブレードの両側に第1のブレードが配置される。   Regarding conventional fans, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-241188, even when a resistor adheres to the upstream side of a blower, the wind speed distribution inside the unit is made uniform to suppress the surging phenomenon and the reverse suction phenomenon. On the other hand, a once-through blower aimed at reducing the occurrence of separation during inflow is disclosed (Patent Document 1). In the cross-flow blower disclosed in Patent Document 1, a plurality of first blades whose outer peripheral side thickness is thicker than the inner peripheral side, and a plurality of second blades whose inner peripheral side thickness is thicker than the outer peripheral side Are arranged side by side in the circumferential direction. When two first blades are arranged in the circumferential direction, a second blade is arranged on both sides of the first blade, and when two second blades are arranged, both sides of the second blade are arranged. The first blade is disposed in

また、特開2006−170043号公報には、N・Z音の発生を軽減しつつ、かつ送風能力の低下、流体振動による騒音の発生などを抑制することを目的としたクロスフローファンが開示されている(特許文献2)。特許文献2に開示されたクロスフローファンにおいては、取り付け角度および取り付けピッチが一定で、形状が異なる2種以上のブレードがランダムに配列されている。   Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2006-170043 discloses a cross flow fan that aims to reduce the generation of N / Z noise and to suppress the reduction of air blowing capability and the generation of noise due to fluid vibration. (Patent Document 2). In the crossflow fan disclosed in Patent Document 2, two or more kinds of blades having a fixed mounting angle and a fixed mounting pitch and different shapes are randomly arranged.

特開2008−241188号公報JP 2008-241188 A 特開2006−170043号公報JP 2006-170043 A

近年、地球環境の保全のため、家庭用の電気機器のさらなる省エネルギ化が求められている。たとえば、空気調和機(エアーコンディショナ)や空気清浄機といった電気機器の効率は、それに内包される送風機の効率に大きく依存することが知られている。また、回転物体として送風機に設けられたファンブレードの重量を軽量化することにより、ファンブレードを回転駆動するためのモータの消費電力が低減し、送風機または流体送り装置としての効率が向上することが知られている。   In recent years, in order to preserve the global environment, further energy saving is required for household electrical equipment. For example, it is known that the efficiency of an electric device such as an air conditioner (air conditioner) or an air cleaner greatly depends on the efficiency of a blower included therein. Further, by reducing the weight of the fan blade provided in the blower as a rotating object, the power consumption of the motor for rotationally driving the fan blade can be reduced, and the efficiency as the blower or the fluid feeder can be improved. Are known.

しかしながら、ファンブレードの断面形状として採用される翼型(aerofoil)は、そもそも航空機の翼への適用を想定しており、主に航空工学分野において見い出されたものである。このため、翼型のファンブレードは、主に高レイノルズ数領域で最適化されており、家庭用の空気調和機や空気清浄機といった低レイノルズ数領域で用いられるファンブレードの断面としては、必ずしも適切であるとは言えない。   However, the aerofoil adopted as the cross-sectional shape of the fan blade is supposed to be applied to the wing of an aircraft in the first place, and has been mainly found in the field of aeronautical engineering. For this reason, airfoil fan blades are optimized primarily in the high Reynolds number region, and are not necessarily suitable for the cross section of fan blades used in low Reynolds number regions such as home air conditioners and air purifiers. I can't say that.

また、ファンブレードの断面形状として翼型や二重円弧が採用される場合、ファンブレードの前縁から30〜50%の範囲に厚肉部が存在する。このため、ファンブレードの重量が大きくなり、回転時の摩擦損失などが増大する原因となる。しかしながら、単にファンブレードを軽量化するだけでは、ファンブレードの強度が低下し、割れやその他の品質不良が発生するおそれがある。   Further, when a blade shape or a double arc is adopted as the cross-sectional shape of the fan blade, the thick portion exists in a range of 30 to 50% from the front edge of the fan blade. For this reason, the weight of the fan blade is increased, which causes an increase in friction loss during rotation. However, simply reducing the weight of the fan blades may reduce the strength of the fan blades and cause cracks and other quality defects.

したがって、ファンの送風能力を向上させて、家庭用の空気調和機や空気清浄機といった電気機器の省エネルギ化を実現するために、低レイノルズ数領域で用いられるファンブレードとして適切な翼断面形状が求められている。また、揚抗比が高く、かつ、薄くて軽く、強度が高い、翼断面形状が求められている。   Therefore, in order to improve the air blowing capacity of the fan and realize energy saving of electrical equipment such as home air conditioners and air purifiers, there is a blade cross-sectional shape suitable as a fan blade used in a low Reynolds number region. It has been demanded. Further, there is a demand for a blade cross-sectional shape that has a high lift-drag ratio, is thin and light, and has high strength.

一方、単一形状の翼断面を有するファンブレードを等ピッチ(間隔)で配置した場合、ファンの回転に伴って、各ファンブレードの翼端が一定周期で通過することになる。この場合、ファンブレードと、これを覆うケーシングとの接近箇所において、一定周期の圧力変動が生じ、羽根通過音(nZ音:自然数nと、ファンブレードの枚数Zとを乗じた値によって周波数が定まる音)と呼ばれる狭帯域騒音が発生する原因となる。また、単一形状の翼断面を有するファンブレードを等ピッチで配置した場合、隣接するファンブレード間のそれぞれにほぼ同じ空気流れが形成されることになる。この場合、隣接するファンブレード間の空気流れに伴う乱流騒音が複数のファンブレード間で揃うことになり、狭帯域騒音が発生する原因となる。   On the other hand, when fan blades having a single-shaped blade cross section are arranged at equal pitches (intervals), the blade tips of the fan blades pass at a constant period as the fan rotates. In this case, pressure fluctuation with a constant cycle occurs at the location where the fan blade approaches the casing that covers it, and the frequency is determined by a value obtained by multiplying the blade passing sound (nZ sound: natural number n and the number Z of fan blades). Narrow-band noise called (sound) is generated. In addition, when fan blades having a single-shaped blade cross section are arranged at an equal pitch, substantially the same air flow is formed between adjacent fan blades. In this case, turbulent noise caused by the air flow between adjacent fan blades is aligned between the plurality of fan blades, which causes narrow band noise.

このような問題を解決する手段として、複数のファンブレードを配置するピッチをランダムとした、いわゆるランダムピッチファンの採用が考えられる。しかしながら、ランダムピッチファンを採用する場合、隣接するファンブレード間の間隔を決定するに際して、要求される送風性能に基づく最適値から離れて、間隔が大きい箇所と小さい箇所とを意図的に設ける必要がある。   As a means for solving such a problem, it is conceivable to employ a so-called random pitch fan in which a pitch at which a plurality of fan blades are arranged is random. However, when adopting a random pitch fan, when determining the interval between adjacent fan blades, it is necessary to intentionally provide a location with a large interval and a location with a small interval apart from the optimum value based on the required air blowing performance. is there.

この場合、隣接するファンブレード間の間隔が比較的大きい箇所においては、翼面上の正規の空気流れに対して逆行する空気流れが部分的に形成され、隣接するファンブレード間における空気流れが不安定化するおそれがある。これにより、「ボコボコ」といった低周波数の騒音(異音)が発生し、使用者に耳障りな不快感を与えるという問題が生じる。このような異音は、ファンの回転数が低い間はそれほど大きくないが、ファンの回転数が高くなるにつれて大きくなり、最終的には、ファンのケーシング全体を振動させるほどとなる。   In this case, at a location where the distance between adjacent fan blades is relatively large, an air flow that is opposite to the normal air flow on the blade surface is partially formed, and the air flow between adjacent fan blades is not good. There is a risk of stabilization. As a result, a low-frequency noise (abnormal noise) such as “bumpy” is generated, and there is a problem that an unpleasant discomfort is given to the user. Such abnormal noise is not so great while the fan speed is low, but increases as the fan speed increases, and eventually the entire fan casing is vibrated.

また、隣接するファンブレード間の間隔が比較的小さい箇所においては、ファンブレードの翼面上を流れる空気流れの通風抵抗が増大する。その結果、ファンの送風能力が低下するおそれがある。   Further, in a portion where the distance between adjacent fan blades is relatively small, the ventilation resistance of the air flow flowing on the blade surface of the fan blade increases. As a result, there is a possibility that the air blowing capability of the fan is reduced.

そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、優れた送風能力を発揮するとともに、騒音の発生が効果的に抑制されるファン、そのファンの製造に用いられる成型用金型およびそのファンを備える流体送り装置を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and while exhibiting excellent air blowing capability, a fan in which generation of noise is effectively suppressed, a molding die used for manufacturing the fan, and It is to provide a fluid feeder including the fan.

この発明に従ったファンは、周方向に互いに間隔を隔てて配列される複数の羽根部を備える。羽根部は、内周側に配置される内縁部と、外周側に配置される外縁部とを有する。羽根部には、内縁部と外縁部との間で延在する翼面が形成される。その翼面は、ファンの回転方向の側に配置される正圧面と、正圧面の裏側に配置される負圧面とからなる。ファンの回転に伴って、翼面上には内縁部と外縁部との間を流れる流体流れが発生する。羽根部は、ファンの回転軸に直交する平面により切断された場合に、正圧面および負圧面に凹部が形成される翼断面を有する。複数の羽根部は、互いに異なる形状の翼断面を有する第1羽根部および第2羽根部を含む。   The fan according to the present invention includes a plurality of blade portions arranged at intervals in the circumferential direction. The blade portion has an inner edge portion disposed on the inner peripheral side and an outer edge portion disposed on the outer peripheral side. The blade portion is formed with a blade surface that extends between the inner edge portion and the outer edge portion. The blade surface is composed of a pressure surface disposed on the rotational direction side of the fan and a suction surface disposed on the back side of the pressure surface. As the fan rotates, a fluid flow that flows between the inner edge portion and the outer edge portion is generated on the blade surface. The blade portion has a blade cross section in which a concave portion is formed on the pressure surface and the suction surface when cut by a plane orthogonal to the rotation axis of the fan. The plurality of blade portions include a first blade portion and a second blade portion having blade sections having different shapes.

このように構成されたファンによれば、ファンの回転時に、内縁部および外縁部のいずれか一方から流入し、翼面上を通過し、内縁部および外縁部のいずれか他方から流出する空気流れが発生する。この際、凹部に空気流れの渦(2次流れ)が生成されることによって、翼面上を通過する空気流れ(主流)は、凹部に生じた渦の外側に沿って流れる。これにより、羽根部は、渦が形成された分だけ翼断面が厚肉化された厚肉翼のような挙動を示す。結果、ファンの送風能力を向上させることができる。   According to the fan configured as described above, an air flow that flows in from one of the inner edge and the outer edge, passes through the blade surface, and flows out of the other of the inner edge and the outer edge when the fan rotates. Will occur. At this time, a vortex (secondary flow) of the air flow is generated in the recess, so that the air flow (main flow) passing over the blade surface flows along the outside of the vortex generated in the recess. As a result, the blade portion behaves like a thick wing having a blade section thickened by the amount of vortex formation. As a result, the fan blowing capability can be improved.

また、本発明においては、複数の羽根部が、互いに異なる形状の翼断面を有する第1羽根部および第2羽根部を含む。各羽根部の正圧面および負圧面における静圧分布は、翼断面の形状の影響を受けるため、このような構成によれば、隣接する羽根部間における空気流れや、隣接する羽根部間に流出入する空気流れが、各羽根部間によって異なることになる。これにより、騒音を低減することができる。   In the present invention, the plurality of blade portions include a first blade portion and a second blade portion having blade sections having different shapes. Since the static pressure distribution on the pressure and suction surfaces of each blade is affected by the shape of the blade cross section, according to such a configuration, the air flow between adjacent blades and the flow between adjacent blades flow out. The incoming air flow will be different between the blades. Thereby, noise can be reduced.

また好ましくは、第1羽根部と第2羽根部とは、凹部が形成される位置が互いに異なる。このように構成されたファンによれば、凹部が形成される位置を変化させることによって、翼断面の形状を異ならせる。   Preferably, the first blade portion and the second blade portion are different from each other in the position where the concave portion is formed. According to the fan configured as described above, the shape of the blade cross section is made different by changing the position where the recess is formed.

また好ましくは、第1羽根部と第2羽根部とは、凹部が形成される数が互いに異なる。このように構成されたファンによれば、凹部が形成される数を変化させることによって、翼断面の形状を異ならせる。   Preferably, the first blade portion and the second blade portion have different numbers of recesses. According to the fan configured as described above, the shape of the blade cross section is made different by changing the number of the recessed portions formed.

また好ましくは、第1羽根部と第2羽根部とは、凹部の形状が互いに異なる。このように構成されたファンによれば、凹部の形状を変化させることによって、翼断面の形状を異ならせる。   Preferably, the first blade portion and the second blade portion are different from each other in the shape of the recess. According to the fan configured as described above, the shape of the blade cross section is made different by changing the shape of the recess.

また好ましくは、複数の羽根部は、隣接する羽根部間においてファンの回転軸と外縁部とを結ぶ線がなす角度が等しくなるように配列される。   Preferably, the plurality of blade portions are arranged so that angles formed by lines connecting the rotation axis of the fan and the outer edge portion are equal between adjacent blade portions.

このように構成されたファンによれば、ファンの回転に伴って、各羽根部の外縁部が一定周期で通過するにもかかわらず、隣接する羽根部間に流出入する空気流れを各羽根部間によって異ならせることにより、騒音の発生を抑えることができる。また、騒音の低減が実現されるため、ファンに要求される送風能力に基づいて、隣接する羽根部間の間隔を最適値に設定することができる。これにより、各羽根部間における空気流れを安定化させ、異音の発生を防いだり、各羽根部間における空気流れの通風抵抗の増大を抑え、ファンの送風能力を高めたりできる。   According to the fan configured as described above, the air flow flowing in and out between adjacent blade portions is transmitted to each blade portion even though the outer edge portion of each blade portion passes at a constant period as the fan rotates. Generation of noise can be suppressed by making the difference. Further, since noise reduction is realized, the interval between adjacent blade portions can be set to an optimum value based on the blowing capacity required for the fan. Thereby, the air flow between each blade | wing part can be stabilized, generation | occurrence | production of abnormal noise can be prevented, the increase in the ventilation resistance of the air flow between each blade | wing part can be suppressed, and the ventilation capability of a fan can be improved.

また好ましくは、複数の羽根部は、隣接する羽根部間においてファンの回転軸と羽根部の翼断面の図心とを結ぶ線がなす角度が等しくなるように配列される。   Preferably, the plurality of blade portions are arranged so that the angles formed by the lines connecting the rotation axis of the fan and the centroid of the blade section of the blade portion are equal between adjacent blade portions.

このように構成されたファンによれば、隣接する羽根部間の空気流れに伴う乱流騒音が複数の羽根部間で揃うにもかかわらず、隣接する羽根部間における空気流れを各羽根部間によって異ならせることにより、騒音の発生を抑えることができる。また、騒音の低減が実現されるため、ファンに要求される送風能力に基づいて、隣接する羽根部間の間隔を最適値に設定することができる。これにより、各羽根部間における空気流れを安定化させ、異音の発生を防いだり、各羽根部間における空気流れの通風抵抗の増大を抑え、ファンの送風能力を高めたりできる。   According to the fan configured as described above, the air flow between the adjacent blade portions is distributed between the blade portions even though the turbulent noise accompanying the air flow between the adjacent blade portions is uniform between the plurality of blade portions. Therefore, the generation of noise can be suppressed. Further, since noise reduction is realized, the interval between adjacent blade portions can be set to an optimum value based on the blowing capacity required for the fan. Thereby, the air flow between each blade | wing part can be stabilized, generation | occurrence | production of abnormal noise can be prevented, the increase in the ventilation resistance of the air flow between each blade | wing part can be suppressed, and the ventilation capability of a fan can be improved.

また好ましくは、互いに異なる形状の翼断面を有する複数種類の羽根部が、不規則な順番に並ぶように配列される。このように構成されたファンによれば、隣接する羽根部間における空気流れや、隣接する羽根部間に流出入する空気流れを、複数の羽根部間においてより効果的にばらつかせることができる。   Preferably, a plurality of types of blade portions having blade sections having different shapes are arranged in an irregular order. According to the fan configured as described above, an air flow between adjacent blade portions and an air flow flowing in and out between adjacent blade portions can be more effectively dispersed between the plurality of blade portions. .

また好ましくは、正圧面に形成される凹部が、負圧面において凸部を形成し、負圧面に形成される凹部が、正圧面において凸部を形成する。このように構成されたファンによれば、正圧面および負圧面に凹部が形成される翼断面の形状を、簡易な構成により得ることができる。   Preferably, the concave portion formed on the pressure surface forms a convex portion on the negative pressure surface, and the concave portion formed on the negative pressure surface forms a convex portion on the pressure surface. According to the fan configured as described above, the shape of the blade cross section in which the concave portion is formed in the pressure surface and the suction surface can be obtained with a simple configuration.

また好ましくは、羽根部は、内縁部と外縁部との間で一定の厚みの翼断面を有する。このように構成されたファンによれば、一定の厚みの翼断面を有する羽根部を用いた場合であっても、ファンの送風能力を向上させることができる。   Preferably, the blade portion has a blade cross section having a constant thickness between the inner edge portion and the outer edge portion. According to the fan configured as described above, even if a blade portion having a blade cross section with a constant thickness is used, it is possible to improve the fan blowing capability.

また好ましくは、羽根部は、正圧面および負圧面間における翼断面の中心線が複数箇所で屈曲してなる屈曲部を有する。凹部は、屈曲部により形成される。このように構成されたファンによれば、屈曲部の形成によって羽根部の強度を高めることができる。   Preferably, the blade portion has a bent portion formed by bending the center line of the blade cross section between the pressure surface and the suction surface at a plurality of locations. The concave portion is formed by a bent portion. According to the fan configured as described above, the strength of the blade portion can be increased by forming the bent portion.

また、周方向に配列された複数の羽根部の内側に内側空間が形成され、その外側に外側空間が形成される。好ましくは、上述のいずれかに記載のファンは、内側空間から外側空間に流体を送り出す遠心ファンである。このように構成されたファンによれば、遠心ファンの送風能力を向上させるとともに、騒音の発生を効果的に抑制することができる。   An inner space is formed inside the plurality of blade portions arranged in the circumferential direction, and an outer space is formed outside the inner space. Preferably, the fan described in any of the above is a centrifugal fan that sends fluid from the inner space to the outer space. According to the fan configured as described above, it is possible to improve the blowing capacity of the centrifugal fan and to effectively suppress the generation of noise.

また、周方向に配列された複数の羽根部の内側に内側空間が形成され、その外側に外側空間が形成される。好ましくは、上述のいずれかに記載のファンは、ファンの回転軸方向から見た場合に、回転軸に対して一方の側の外側空間から内側空間に流体を取り込み、取り込んだ流体を回転軸に対して他方の側の外側空間に送り出す貫流ファンである。このように構成されたファンによれば、貫流ファンの送風能力を向上させるとともに、騒音の発生を効果的に抑制することができる。   An inner space is formed inside the plurality of blade portions arranged in the circumferential direction, and an outer space is formed outside the inner space. Preferably, when the fan described in any of the above is viewed from the direction of the rotation axis of the fan, the fluid is taken into the inner space from the outer space on one side with respect to the rotation shaft, and the taken-in fluid is used as the rotation shaft. On the other hand, it is a once-through fan that is sent to the outer space on the other side. According to the fan configured as described above, it is possible to improve the blowing ability of the cross-flow fan and to effectively suppress the generation of noise.

上述のいずれかに記載のファンは、樹脂により形成される。この発明に従った成型用金型は、そのファンを成型するために用いられる。このように構成された成型用金型によれば、樹脂製のファンを製造することができる。   The fan described in any of the above is made of resin. The molding die according to the present invention is used for molding the fan. According to the molding die configured as described above, a resin fan can be manufactured.

この発明に従った流体送り装置は、上述のいずれかに記載のファンと、ファンに連結され、複数の羽根部を回転させる駆動モータとから構成される送風機を備える。このように構成された流体送り装置によれば、送風能力を高く維持しつつ、駆動モータの消費電力を低減することができる。   A fluid feeder according to the present invention includes a fan that includes any one of the above-described fans and a drive motor that is connected to the fans and rotates a plurality of blade portions. According to the fluid feeder configured in this way, it is possible to reduce the power consumption of the drive motor while maintaining a high blowing capacity.

以上に説明したように、この発明に従えば、優れた送風能力を発揮するとともに、騒音の発生が効果的に抑制されるファン、そのファンの製造に用いられる成型用金型およびそのファンを備える流体送り装置を提供することができる。   As described above, according to the present invention, a fan that exhibits excellent air blowing capability and that effectively suppresses noise generation, a molding die used for manufacturing the fan, and the fan are provided. A fluid feeder can be provided.

この発明の実施の形態1における遠心ファンを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the centrifugal fan in Embodiment 1 of this invention. 図1中のII−II線上に沿った遠心ファンの断面図である。It is sectional drawing of the centrifugal fan along the II-II line | wire in FIG. 図1中の遠心ファンにおいて、ファンブレードの翼面上で生じる現象を模式的に表わした図である。FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a phenomenon that occurs on the blade surface of a fan blade in the centrifugal fan in FIG. 1. 図1中の遠心ファンに用いられるファンブレードを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the fan blade used for the centrifugal fan in FIG. 図1中の遠心ファンにおいて、ファンブレードの配列を模式的に表わした図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing the arrangement of fan blades in the centrifugal fan in FIG. 1. 図5中に示すファンブレードの配列の変形例を模式的に表わした図である。FIG. 6 is a diagram schematically showing a modification of the arrangement of fan blades shown in FIG. 5. 図1中の遠心ファンの製造時に用いられる成型用金型を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the metal mold | die used for manufacture at the time of manufacture of the centrifugal fan in FIG. 図1中の遠心ファンを用いた送風機を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the air blower using the centrifugal fan in FIG. 図8中のIX−IX線上に沿った送風機を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the air blower along the IX-IX line in FIG. 図1中の遠心ファンを用いた空気清浄機を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the air cleaner using the centrifugal fan in FIG. 図4中の複数種類のファンブレードの第1変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 1st modification of multiple types of fan blade in FIG. 図4中の複数種類のファンブレードの第2変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 2nd modification of multiple types of fan blade in FIG. この発明の実施の形態3における貫流ファンを示す側面図である。It is a side view which shows the cross-flow fan in Embodiment 3 of this invention. 図13中のXIV−XIV線上に沿った貫流ファンを示す断面斜視図である。It is a cross-sectional perspective view which shows the cross-flow fan along the XIV-XIV line | wire in FIG. 図13中に示す貫流ファンが用いられる空気調和機を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the air conditioner in which the cross-flow fan shown in FIG. 13 is used. 図15中の空気調和機の吹き出し口近傍を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the blower outlet vicinity of the air conditioner in FIG. 図15中の空気調和機の吹き出し口近傍に生じる空気流れを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the air flow produced in the blower outlet vicinity of the air conditioner in FIG. 図16中に示す上流側領域において、ファンブレードの翼面上で生じる現象を表わした断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view showing a phenomenon that occurs on the blade surface of the fan blade in the upstream region shown in FIG. 16. 図16中に示す下流側領域において、ファンブレードの翼面上で生じる現象を表わした断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view showing a phenomenon that occurs on the blade surface of the fan blade in the downstream region shown in FIG. 16.

この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings referred to below, the same or corresponding members are denoted by the same reference numerals.

[実施の形態1]
本実施の形態では、まず、本発明におけるファンが適用される遠心ファンの構造について説明し、続いて、その遠心ファンの製造時に使用される成型用金型の構造およびその遠心ファンが用いられる送風機および空気清浄機の構造について説明する。
[Embodiment 1]
In the present embodiment, first, the structure of a centrifugal fan to which the fan of the present invention is applied will be described, and then the structure of a molding die used at the time of manufacturing the centrifugal fan and the blower using the centrifugal fan will be described. The structure of the air cleaner will be described.

(遠心ファンの構造の説明)
図1は、この発明の実施の形態1における遠心ファンを示す斜視図である。図2は、図1中のII−II線上に沿った遠心ファンの断面図である。
(Explanation of centrifugal fan structure)
FIG. 1 is a perspective view showing a centrifugal fan according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the centrifugal fan along the line II-II in FIG.

図1および図2を参照して、本実施の形態における遠心ファン10は、複数のファンブレード21を有する。遠心ファン10は、全体として略円筒形の外観を有し、複数のファンブレード21は、その略円筒形の周面に配置されている。遠心ファン10は、樹脂により一体に形成されている。遠心ファン10は、図1中に示す仮想上の中心軸101を中心に、矢印103に示す方向に回転する。   Referring to FIGS. 1 and 2, centrifugal fan 10 in the present embodiment has a plurality of fan blades 21. The centrifugal fan 10 has a substantially cylindrical appearance as a whole, and the plurality of fan blades 21 are disposed on the substantially cylindrical peripheral surface. The centrifugal fan 10 is integrally formed of resin. Centrifugal fan 10 rotates in the direction indicated by arrow 103 around a virtual central axis 101 shown in FIG.

遠心ファン10は、回転する複数のファンブレード21によって、内周側から取り込んだ空気を外周側に送り出すファンである。遠心ファン10は、遠心力を利用して、ファンの回転中心側からその半径方向に空気を送り出すファンである。遠心ファン10は、シロッコファンである。遠心ファン10は、家庭用の電気機器などのファンに適用される低レイノズル数領域の回転数で使用される。   The centrifugal fan 10 is a fan that sends air taken from the inner peripheral side to the outer peripheral side by a plurality of rotating fan blades 21. The centrifugal fan 10 is a fan that sends out air in the radial direction from the rotation center side of the fan using centrifugal force. The centrifugal fan 10 is a sirocco fan. Centrifugal fan 10 is used at a rotational speed in a low-lay nozzle number region applied to a fan such as a household electric appliance.

遠心ファン10は、支持部としての外周枠13をさらに有する。外周枠13は、中心軸101を中心に環状に延在して形成されている。外周枠13は、中心軸101の軸方向に距離を隔てた位置にそれぞれ配置されている。一方の外周枠13には、ディスク部14を介して、遠心ファン10を駆動モータに連結するためのボス部16が一体に形成されている。   The centrifugal fan 10 further has an outer peripheral frame 13 as a support portion. The outer peripheral frame 13 is formed to extend annularly around the central axis 101. The outer peripheral frame 13 is disposed at a position spaced apart in the axial direction of the central shaft 101. One outer peripheral frame 13 is integrally formed with a boss portion 16 for connecting the centrifugal fan 10 to a drive motor via a disk portion 14.

複数のファンブレード21は、中心軸101を中心とする周方向に互いに間隔を隔てて配列されている。複数のファンブレード21は、中心軸101の軸方向における両端において、外周枠13によって支持されている。ファンブレード21は、一方の外周枠13上に立設され、他方の外周枠13に向けて中心軸101の軸方向に沿って延びるように形成されている。   The plurality of fan blades 21 are arranged at intervals in the circumferential direction around the central axis 101. The plurality of fan blades 21 are supported by the outer peripheral frame 13 at both ends in the axial direction of the central shaft 101. The fan blade 21 is erected on one outer peripheral frame 13 and is formed to extend along the axial direction of the central shaft 101 toward the other outer peripheral frame 13.

ファンブレード21は、内縁部26および外縁部27を有する。内縁部26は、ファンブレード21の内周側の端部に配置されている。外縁部27は、ファンブレード21の外周側の端部に配置されている。ファンブレード21は、内縁部26から外縁部27に向けて中心軸101を中心とする周方向に傾斜して形成されている。ファンブレード21は、内縁部26から外縁部27に向けて遠心ファン10の回転方向に傾斜して形成されている。   The fan blade 21 has an inner edge portion 26 and an outer edge portion 27. The inner edge portion 26 is disposed at an end portion on the inner peripheral side of the fan blade 21. The outer edge portion 27 is disposed at the outer peripheral end of the fan blade 21. The fan blade 21 is formed to be inclined in the circumferential direction about the central axis 101 from the inner edge portion 26 toward the outer edge portion 27. The fan blade 21 is formed to be inclined in the rotation direction of the centrifugal fan 10 from the inner edge portion 26 toward the outer edge portion 27.

ファンブレード21には、正圧面25および負圧面24からなる翼面23が形成されている。正圧面25は、遠心ファン10の回転方向の側に配置され、負圧面24は、正圧面25の裏側に配置されている。遠心ファン10の回転時、翼面23上で空気流れが発生するのに伴って、正圧面25で相対的に大きく、負圧面24で相対的に小さくなる圧力分布が生じる。ファンブレード21は、正圧面25側が凹となり、負圧面24側が凸となるように、内縁部26と外縁部27との間で全体的に湾曲した形状を有する。   The fan blade 21 is formed with a blade surface 23 including a positive pressure surface 25 and a negative pressure surface 24. The positive pressure surface 25 is disposed on the rotational direction side of the centrifugal fan 10, and the negative pressure surface 24 is disposed on the back side of the positive pressure surface 25. When the centrifugal fan 10 rotates, a pressure distribution that is relatively large on the positive pressure surface 25 and relatively small on the negative pressure surface 24 is generated as an air flow is generated on the blade surface 23. The fan blade 21 has a generally curved shape between the inner edge portion 26 and the outer edge portion 27 so that the positive pressure surface 25 side is concave and the negative pressure surface 24 side is convex.

図2中には、遠心ファン10の回転軸である中心軸101に直交する平面で切断した場合のファンブレード21の翼断面が示されている。   FIG. 2 shows a blade cross section of the fan blade 21 when cut along a plane orthogonal to the central axis 101 that is the rotation axis of the centrifugal fan 10.

ファンブレード21は、中心軸101の軸方向におけるいずれの位置で切断されても同一の翼断面を有するように形成されている。ファンブレード21は、内縁部26と外縁部27との間で薄肉の翼断面を有するように形成されている。ファンブレード21は、内縁部26と外縁部27との間でほぼ一定の厚み(正圧面25と負圧面24との間の長さ)を有するように形成されている。   The fan blade 21 is formed to have the same blade cross section even if it is cut at any position in the axial direction of the central shaft 101. The fan blade 21 is formed to have a thin blade section between the inner edge portion 26 and the outer edge portion 27. The fan blade 21 is formed to have a substantially constant thickness (the length between the positive pressure surface 25 and the negative pressure surface 24) between the inner edge portion 26 and the outer edge portion 27.

ファンブレード21は、翼面23の正圧面25に凹部57が形成され、翼面23の負圧面24に凹部56が形成される翼断面を有する。正圧面25および負圧面24の少なくともいずれか一方には、複数の凹部56,57が形成されている。   The fan blade 21 has a blade cross section in which a concave portion 57 is formed on the pressure surface 25 of the blade surface 23 and a concave portion 56 is formed on the negative pressure surface 24 of the blade surface 23. A plurality of concave portions 56 and 57 are formed in at least one of the positive pressure surface 25 and the negative pressure surface 24.

本実施の形態では、正圧面25に、複数の凹部57(凹部57p,57q)が形成されている。正圧面25には、凸部52(52p,52q,52r)がさらに形成されている。凸部52は、遠心ファン10の回転方向に向けて突出して形成されている。互いに隣り合って配置された凸部52間の谷部分によって、凹部57が形成されており、たとえば、凸部52pと凸部52qとの間の谷部分によって凹部57pが形成されている。凹部57と凸部52とは、内縁部26と外縁部27とを結ぶ方向において交互に並んで形成されている。凹部57は、略U字状の断面を有する。   In the present embodiment, a plurality of recesses 57 (recesses 57p and 57q) are formed on the positive pressure surface 25. On the positive pressure surface 25, convex portions 52 (52p, 52q, 52r) are further formed. The convex portion 52 is formed so as to protrude in the rotation direction of the centrifugal fan 10. A concave portion 57 is formed by a valley portion between the convex portions 52 arranged adjacent to each other. For example, a concave portion 57p is formed by a valley portion between the convex portion 52p and the convex portion 52q. The concave portions 57 and the convex portions 52 are formed alternately in the direction connecting the inner edge portion 26 and the outer edge portion 27. The recess 57 has a substantially U-shaped cross section.

負圧面24には、複数の凸部51(凸部51p,51q)がさらに形成されている。凸部51は、貫流ファン100の回転方向とは反対方向に向けて突出して形成されている。互いに隣り合って配置された凸部51間の谷部分によって、凹部56が形成されており、本実施の形態では、凸部51pと凸部51qとの間の谷部分によって凹部56が形成されている。凹部56と凸部51とは、内縁部26と外縁部27とを結ぶ方向において交互に並んで形成されている。凹部56は、略U字状の断面形状を有する。   A plurality of convex portions 51 (convex portions 51p, 51q) are further formed on the negative pressure surface 24. The convex portion 51 is formed to protrude in the direction opposite to the rotation direction of the cross-flow fan 100. A concave portion 56 is formed by the valley portion between the convex portions 51 arranged adjacent to each other. In the present embodiment, the concave portion 56 is formed by the valley portion between the convex portion 51p and the convex portion 51q. Yes. The concave portions 56 and the convex portions 51 are formed alternately in the direction connecting the inner edge portion 26 and the outer edge portion 27. The recess 56 has a substantially U-shaped cross-sectional shape.

凹部57と凸部51とは、正圧面25および負圧面24の表裏対応する位置に形成され、凸部52と凹部56とは、正圧面25および負圧面24の表裏対応する位置に形成されている。本実施の形態では、正圧面25に形成される凹部57が、負圧面24において凸部51を形成し、負圧面24に形成される凹部56が、正圧面25において凸部52を形成する。正圧面25および負圧面24において表裏対応して形成される凹部および凸部は、互いに同一の形状を有する。   The concave portion 57 and the convex portion 51 are formed at positions corresponding to the front and back of the positive pressure surface 25 and the negative pressure surface 24, and the convex portion 52 and the concave portion 56 are formed at positions corresponding to the front and back of the positive pressure surface 25 and the negative pressure surface 24. Yes. In the present embodiment, the concave portion 57 formed on the pressure surface 25 forms the convex portion 51 on the negative pressure surface 24, and the concave portion 56 formed on the negative pressure surface 24 forms the convex portion 52 on the positive pressure surface 25. The concave portion and the convex portion formed on the positive pressure surface 25 and the negative pressure surface 24 corresponding to the front and back surfaces have the same shape.

凹部57,56は、中心軸101の軸方向に沿って延びる溝形状をなす。凹部57,56からなる溝部は、中心軸101の軸方向におけるファンブレード21の一方端と他方端との間で連続的に延びて形成されている。凹部57,56からなる溝部は、中心軸101の軸方向におけるファンブレード21の一方端と他方端との間で直線状に延びて形成されている。   The recesses 57 and 56 have a groove shape extending along the axial direction of the central shaft 101. The groove portion including the recesses 57 and 56 is formed to extend continuously between one end and the other end of the fan blade 21 in the axial direction of the central shaft 101. A groove portion composed of the concave portions 57 and 56 is formed to extend linearly between one end and the other end of the fan blade 21 in the axial direction of the central shaft 101.

本実施の形態では、正圧面25に形成される凹部57が負圧面24に形成される凹部56よりも多い数である。   In the present embodiment, the number of the recesses 57 formed on the pressure surface 25 is larger than the number of the recesses 56 formed on the suction surface 24.

図2中には、ファンブレード21の翼断面の厚み方向(正圧面25と負圧面24とを結ぶ方向)における中心線106が示されている。ファンブレード21は、ファンブレード21の翼断面の中心線106が内縁部26と外縁部27との間の複数箇所で屈曲する屈曲部41を有する。凹部56,57は、その屈曲部41により形成されている。   FIG. 2 shows a center line 106 in the thickness direction of the blade cross section of the fan blade 21 (the direction connecting the pressure surface 25 and the suction surface 24). The fan blade 21 has a bent portion 41 where the center line 106 of the blade cross section of the fan blade 21 is bent at a plurality of locations between the inner edge portion 26 and the outer edge portion 27. The concave portions 56 and 57 are formed by the bent portion 41.

本実施の形態では、ファンブレード21が内縁部26と外縁部27との間の3箇所で屈曲部41を有する。ファンブレード21は、内縁部26および外縁部27の近傍にそれぞれ配置される屈曲部41Aと、内縁部26および外縁部27の間の翼中央部に配置される屈曲部41Bとを有する。屈曲部41Aは、正圧面25に凹部57を形成し、負圧面24に凸部51を形成している。屈曲部41Bは、正圧面25に凸部52を形成し、負圧面24に凹部56を形成している。   In the present embodiment, the fan blade 21 has bent portions 41 at three positions between the inner edge portion 26 and the outer edge portion 27. The fan blade 21 has a bent portion 41 </ b> A disposed in the vicinity of the inner edge portion 26 and the outer edge portion 27, and a bent portion 41 </ b> B disposed in the blade central portion between the inner edge portion 26 and the outer edge portion 27. The bent portion 41 </ b> A has a concave portion 57 formed on the positive pressure surface 25 and a convex portion 51 formed on the negative pressure surface 24. The bent portion 41 </ b> B has a convex portion 52 formed on the positive pressure surface 25 and a concave portion 56 formed on the negative pressure surface 24.

このような構成により、凹部57が内縁部26および外縁部27の近傍に形成され、さらに、凹部56が内縁部26および外縁部27の間の翼中央部に形成されている。ファンブレード21は、略W字状の翼断面形状を有する。   With such a configuration, the concave portion 57 is formed in the vicinity of the inner edge portion 26 and the outer edge portion 27, and the concave portion 56 is further formed in the blade central portion between the inner edge portion 26 and the outer edge portion 27. The fan blade 21 has a substantially W-shaped blade cross-sectional shape.

屈曲部41は、少なくとも1箇所で、凹部56,57の深さTがファンブレード21の厚みtよりも大きくなるように屈曲する。屈曲部41は、内縁部26と外縁部27とを結ぶ方向において、折れ方向が交互に反対方向となるように形成されている。屈曲部41は、丸みを帯びるように折れ曲がって形成されている。屈曲部41は、角部をなすように折れ曲がって形成されてもよい。   The bent portion 41 is bent at at least one location so that the depth T of the concave portions 56 and 57 is larger than the thickness t of the fan blade 21. The bent portions 41 are formed so that the folding directions are alternately opposite to each other in the direction connecting the inner edge portion 26 and the outer edge portion 27. The bent portion 41 is formed to be bent so as to be rounded. The bent portion 41 may be formed to be bent so as to form a corner portion.

図3は、図1中の遠心ファンにおいて、ファンブレードの翼面上で生じる現象を模式的に表わした図である。図1から図3を参照して、遠心ファン10を回転させると、図1中の矢印102に示すように、内縁部26から流入し、翼面23上を通過して、外縁部27から流出する空気流れが、隣接するファンブレード21間に発生する。この際、翼面23に形成された凹部56,57に空気流れの渦32(2次流れ)が生成されることによって、翼面23上を通過する空気流れ31(主流)は、凹部56,57に生じた渦32の外側に沿って流れる。   FIG. 3 is a diagram schematically showing a phenomenon that occurs on the blade surface of the fan blade in the centrifugal fan in FIG. 1 to 3, when the centrifugal fan 10 is rotated, as shown by an arrow 102 in FIG. 1, the centrifugal fan 10 flows in from the inner edge portion 26, passes through the blade surface 23, and flows out from the outer edge portion 27. An air flow is generated between adjacent fan blades 21. At this time, the vortex 32 (secondary flow) of the air flow is generated in the recesses 56 and 57 formed in the blade surface 23, whereby the air flow 31 (main flow) passing over the blade surface 23 is converted into the recesses 56 and 57. It flows along the outside of the vortex 32 generated in 57.

これにより、ファンブレード21は、薄肉の翼断面を有するにもかかわらず、渦32が形成された凹部56,57の深さの分だけ翼断面が厚肉化された厚肉翼のような挙動を示す。この結果、凹部56,57が形成された内縁部26の近傍で生じる揚力を大幅に増大させることができる。   As a result, the fan blade 21 behaves like a thick-walled blade with a blade section thickened by the depth of the recesses 56 and 57 in which the vortex 32 is formed, despite having a thin blade section. Indicates. As a result, the lift force generated in the vicinity of the inner edge portion 26 in which the concave portions 56 and 57 are formed can be greatly increased.

また、屈曲部41による屈曲構造によってファンブレード21の強度を向上させることができる。この結果、遠心ファン10が薄肉の翼断面を有する樹脂製ファンであるにもかかわらず、ファンの強度に対する信頼性を向上させることができる。また、強度を向上させた分だけファンブレード21を薄肉化することも可能となる。これにより、遠心ファン10を軽量化したり、低コスト化したりすることができる。   Further, the strength of the fan blade 21 can be improved by the bent structure by the bent portion 41. As a result, although the centrifugal fan 10 is a resin fan having a thin blade section, the reliability with respect to the strength of the fan can be improved. Further, it is possible to make the fan blade 21 thinner by the amount of improved strength. Thereby, the centrifugal fan 10 can be reduced in weight or cost.

以上に説明した理由により、揚抗比が高く、かつ、薄くて軽く、強度が高い翼断面を有する遠心ファン10を実現することができる。   For the reasons described above, it is possible to realize the centrifugal fan 10 having a blade section having a high lift-drag ratio, thin and light, and high strength.

図4は、図1中の遠心ファンに用いられるファンブレードを示す断面図である。図中には、図2中に示すファンブレードの断面が示されている。図3を参照して、本実施の形態における遠心ファン10においては、複数のファンブレード21が、複数種類のファンブレード21A,21B,21C,21D,21Eから構成されている。ファンブレード21A〜21Eは、互いに異なる形状の翼断面を有する。ファンブレード21A〜21Eの各ファンブレードは、複数ずつ設けられている。   FIG. 4 is a cross-sectional view showing a fan blade used in the centrifugal fan in FIG. In the drawing, a cross section of the fan blade shown in FIG. 2 is shown. Referring to FIG. 3, in centrifugal fan 10 in the present embodiment, a plurality of fan blades 21 are composed of a plurality of types of fan blades 21A, 21B, 21C, 21D, and 21E. The fan blades 21A to 21E have blade sections having different shapes. A plurality of fan blades 21A to 21E are provided.

ファンブレード21A〜21Eの形状についてより具体的に説明する。ファンブレード21A〜21Eは、共通して、略W字状の翼断面を有するが、凹部56,57が形成される位置が互いに異なる。凹部56が形成される位置に注目すると、ファンブレード21Aでは、凹部56が内縁部26に近い位置に形成され、ファンブレード21B,21C,21Dとなるにつれて凹部56が内縁部26から離れ、外縁部27に近づく位置に形成されている。そして、ファンブレード21Eでは、凹部56が外縁部27に近い位置に形成されている。凹部57pおよび凹部57qも、ファンブレード21Aから、ファンブレード21B,21C,21D,21Eとなるにつれて内縁部26から離れ、外縁部27に近づくように形成されている。   The shape of the fan blades 21A to 21E will be described more specifically. The fan blades 21A to 21E have a substantially W-shaped blade cross-section in common, but the positions where the recesses 56 and 57 are formed are different from each other. When attention is paid to the position where the concave portion 56 is formed, in the fan blade 21A, the concave portion 56 is formed at a position close to the inner edge portion 26, and as the fan blades 21B, 21C, and 21D are formed, the concave portion 56 moves away from the inner edge portion 26. 27 is formed at a position approaching 27. And in the fan blade 21E, the recessed part 56 is formed in the position close | similar to the outer edge part 27. As shown in FIG. The concave portion 57p and the concave portion 57q are also formed so as to move away from the inner edge portion 26 and approach the outer edge portion 27 as the fan blades 21B, 21C, 21D, and 21E move from the fan blade 21A.

代表的に図4中のファンブレード21Aに示すように、凹部56の上方において凸部52の頂部から凸部51の頂部に向けて滑らかに延在する負圧面24´を想定した場合に、好ましくは、ファンブレード21A〜21Eは、各ファンブレードの負圧面24´が図4中に示す断面において内縁部26と外縁部27との間で互いに異なる輪郭となるように形成されている。   As shown typically in the fan blade 21A in FIG. 4, it is preferable to assume a negative pressure surface 24 ′ that smoothly extends from the top of the convex portion 52 toward the top of the convex portion 51 above the concave portion 56. The fan blades 21 </ b> A to 21 </ b> E are formed such that the negative pressure surface 24 ′ of each fan blade has different contours between the inner edge portion 26 and the outer edge portion 27 in the cross section shown in FIG. 4.

図5は、図1中の遠心ファンにおいて、ファンブレードの配列を模式的に表わした図である。図5を参照して、ファンブレード21A,21B,21C,21D,21Eは、中心軸101を中心とする周方向において不規則(ランダム)な順番で並ぶように配列されている。すなわち、ファンブレード21A〜21Eが、規則性を持った順番(たとえば、ファンブレード21A→21B→21C→21D→21E→21A→21B→21C→21D→21E→21A→21B…といった順番)で繰り返し並ばないように配列されている。   FIG. 5 is a diagram schematically showing the arrangement of fan blades in the centrifugal fan in FIG. Referring to FIG. 5, fan blades 21 </ b> A, 21 </ b> B, 21 </ b> C, 21 </ b> D, and 21 </ b> E are arranged so as to be arranged in an irregular (random) order in the circumferential direction centering on central axis 101. That is, the fan blades 21A to 21E are repeatedly arranged in a regular order (for example, fan blade 21A 21B → 21C → 21D 21E 21A 21B → 21C → 21D 21E 21A → 21B...). There is no arrangement.

図5中に示す例では、中心軸101を中心にその時計回り方向に、ファンブレード21C,21E,21A,21D,21B,21A,21B,21C,21D,21E,21B,21D,21A,21C,21Eが順に並んでいる。   In the example shown in FIG. 5, the fan blades 21C, 21E, 21A, 21D, 21B, 21A, 21B, 21C, 21D, 21E, 21B, 21D, 21A, 21C, 21E are arranged in order.

なお、上記の例では、5種類のファンブレード21A〜21Eを1セットと考えて、ファンブレード21A〜21Eの並びが異なる複数のセットを順に配置する構成としたが、これに限られず、たとえば、ファンブレード21A〜21Eの各ファンブレードを複数ずつ準備し、その中から適当なファンブレードを選択して順に並べる構成としてもよい。また、全体として規則性を持たずにファンブレード21A〜21Eが配列されれば、特定種類のファンブレードが連続して並んでもよい。また、遠心ファン10に使用されるファンブレード21A〜21Eの各ファンブレードの数は、全てが同じでなくてもよい。また、遠心ファン10に使用されるファンブレード21の全てが、互いに異なる翼断面形状を有してもよい。使用されるファンブレード21の種類の数は、好ましくは3種類以上であり、より好ましくは4種類以上である。   In the above example, the five types of fan blades 21A to 21E are considered as one set, and a plurality of sets having different arrangements of fan blades 21A to 21E are sequentially arranged. A plurality of fan blades 21A to 21E may be prepared, and an appropriate fan blade may be selected from the plurality of fan blades and arranged in order. Further, if the fan blades 21A to 21E are arranged without regularity as a whole, specific types of fan blades may be continuously arranged. Further, the number of fan blades of the fan blades 21A to 21E used in the centrifugal fan 10 may not all be the same. Further, all of the fan blades 21 used in the centrifugal fan 10 may have different blade cross-sectional shapes. The number of types of fan blades 21 used is preferably 3 or more, more preferably 4 or more.

本実施の形態における遠心ファン10においては、複数のファンブレード21が、隣接するファンブレード21間で中心軸101と各ファンブレード21の外縁部27とを結ぶ線がなす角度αが等しくなるように配列されている。さらに、複数のファンブレード21は、隣接するファンブレード21間で中心軸101と各ファンブレード21の内縁部26とを結ぶ線がなす角度が等しくなるように配列されてもよい。   In centrifugal fan 10 in the present embodiment, a plurality of fan blades 21 have an equal angle α formed by a line connecting central axis 101 and outer edge portion 27 of each fan blade 21 between adjacent fan blades 21. It is arranged. Further, the plurality of fan blades 21 may be arranged so that the angles formed by the lines connecting the central shaft 101 and the inner edge portion 26 of each fan blade 21 between the adjacent fan blades 21 are equal.

図6は、図5中に示すファンブレードの配列の変形例を模式的に表わした図である。図6を参照して、互いに異なる形状の翼断面を有する複数種類のファンブレード21A,21B,21C,21D,21Eが、不規則な順番で並ぶ構造は、図5中に示す配列と同様である。本変形例では、複数のファンブレード21が、隣接するファンブレード21間で中心軸101と各ファンブレード21の翼断面の図心とを結ぶ線がなす角度βが等しくなるように配列されている。ファンブレード21の翼断面の図心は、翼断面の重心に当たり、翼断面の断面一次モーメントを翼断面全体の断面積で除した値により求められる。   FIG. 6 is a diagram schematically showing a modification of the arrangement of the fan blades shown in FIG. Referring to FIG. 6, the structure in which a plurality of types of fan blades 21A, 21B, 21C, 21D, and 21E having blade sections of different shapes are arranged in an irregular order is the same as the arrangement shown in FIG. . In this modification, the plurality of fan blades 21 are arranged so that the angles β formed by the lines connecting the central axis 101 and the centroids of the blade cross sections of the fan blades 21 between the adjacent fan blades 21 are equal. . The centroid of the blade cross section of the fan blade 21 corresponds to the center of gravity of the blade cross section, and is obtained by a value obtained by dividing the cross sectional primary moment of the blade cross section by the cross sectional area of the entire blade cross section.

なお、図5中に示す配列の形態と図6中に示す配列の形態との両方を満たすように、複数のファンブレード21が配列されてもよい。   A plurality of fan blades 21 may be arranged so as to satisfy both the form of arrangement shown in FIG. 5 and the form of arrangement shown in FIG.

図4から図6を参照して、上記に説明したように、遠心ファン10においては、凹部56,57が形成される位置が異なるファンブレード21A,21B,21C,21D,21Eが使用されるため、複数のファンブレード21間で翼断面が異なる。ファンブレード21の翼断面の形状は、遠心ファン10の回転時に正圧面25および負圧面24上の静圧分布に影響を与えるため、隣接するファンブレード21間における空気流れや、外縁部27および内縁部26を通じて隣接するファンブレード21間に流出入する空気流れが、各ファンブレード21間によって異なることになる。   As described above with reference to FIGS. 4 to 6, the centrifugal fan 10 uses fan blades 21 </ b> A, 21 </ b> B, 21 </ b> C, 21 </ b> D, 21 </ b> E having different positions where the recesses 56, 57 are formed. The blade cross sections are different among the plurality of fan blades 21. Since the shape of the blade cross section of the fan blade 21 affects the static pressure distribution on the pressure surface 25 and the suction surface 24 when the centrifugal fan 10 rotates, the air flow between the adjacent fan blades 21, the outer edge portion 27, and the inner edge The air flow flowing in and out between the adjacent fan blades 21 through the portion 26 differs between the fan blades 21.

一方、図5中に示す例では、隣接するファンブレード21間で中心軸101と各ファンブレード21の外縁部27とを結ぶ線がなす角度αが等しくなるように、複数のファンブレード21が配置されている。このような場合であっても、隣接するファンブレード21間に流出入する空気流れが各ファンブレード21間によって異なることにより、ファンブレード21の外縁部27とファンケーシングとの接近箇所における空気流れに擾乱を生じさせることができる。これにより、その接近箇所をファンブレード21の外縁部27が通過する際の圧力変動のタイミングを一定周期から外すことができ、結果、羽根通過音(nZ音)に起因する狭帯域騒音を許容程度にまで抑えることができる。   On the other hand, in the example shown in FIG. 5, the plurality of fan blades 21 are arranged so that the angles α formed by the lines connecting the central axis 101 and the outer edge portion 27 of each fan blade 21 between the adjacent fan blades 21 are equal. Has been. Even in such a case, the air flow flowing in and out between the adjacent fan blades 21 differs depending on each fan blade 21, so that the air flow at the location where the outer edge portion 27 of the fan blade 21 and the fan casing approach each other is changed. A disturbance can be caused. Thereby, the timing of the pressure fluctuation when the outer edge portion 27 of the fan blade 21 passes through the approaching portion can be excluded from a certain period, and as a result, the narrow-band noise caused by the blade passing sound (nZ sound) is acceptable. It can be suppressed to.

また、図6中に示す例では、隣接するファンブレード21間で中心軸101と各ファンブレード21の翼断面の図心とを結ぶ線がなす角度βが等しくなるように、複数のファンブレード21が配置されている。このような場合であっても、隣接するファンブレード21間における空気流れが各ファンブレード21によって異なることにより、ファンブレード21間の空気流れに起因する狭帯域騒音を許容程度に抑えることができる。   Further, in the example shown in FIG. 6, a plurality of fan blades 21 are set so that the angles β formed by the lines connecting the central shaft 101 and the centroids of the blade cross sections of the respective fan blades 21 between the adjacent fan blades 21 are equal. Is arranged. Even in such a case, since the air flow between the adjacent fan blades 21 is different depending on each fan blade 21, the narrow-band noise caused by the air flow between the fan blades 21 can be suppressed to an acceptable level.

以上に説明したように狭帯域騒音の低減が実現されるため、図5および図6中に示すいずれの例においても、遠心ファン10に要求される送風能力に基づいて、隣接するファンブレード21間の間隔を最適値に設定することができる。これにより、隣接するファンブレード21間で空気流れの逆流が部分的に生じるなどの現象を防ぎ、各ファンブレード21間における空気流れを安定化させることができる。結果、低周波数の騒音(異音)の発生を防ぐとともに、送風能力を高めることができる。また、各ファンブレード21間における空気流れの通風抵抗が顕著に増大するといった現象を防ぐことでも、送風能力を高めることができる。   As described above, since the reduction of the narrow band noise is realized, in any of the examples shown in FIGS. 5 and 6, between the adjacent fan blades 21 based on the blowing capacity required for the centrifugal fan 10. Can be set to an optimum value. As a result, it is possible to prevent a phenomenon such as a partial reverse flow of the air flow between the adjacent fan blades 21 and to stabilize the air flow between the fan blades 21. As a result, it is possible to prevent the generation of low-frequency noise (abnormal noise) and increase the blowing capacity. In addition, it is possible to increase the air blowing capability by preventing the phenomenon that the air flow resistance between the fan blades 21 is remarkably increased.

遠心ファン10は、後述する貫流ファンと比較して、ファンに負荷する空気流れの圧力損失が大きい機器に適用される。この場合、隣接するファンブレード21間で空気流れの逆流が生じ易くなるため、このような現象を防ぐことが可能な本発明の構造がより有効に遠心ファン10に適用される。   The centrifugal fan 10 is applied to a device in which the pressure loss of the air flow loaded on the fan is larger than that of a once-through fan described later. In this case, since the backflow of the air flow is likely to occur between the adjacent fan blades 21, the structure of the present invention that can prevent such a phenomenon is applied to the centrifugal fan 10 more effectively.

以上に説明した、この発明の実施の形態1における遠心ファン10の構造についてまとめて説明すると、本実施の形態における遠心ファン10は、周方向に互いに間隔を隔てて配列される複数の羽根部としてのファンブレード21を備える。ファンブレード21は、内周側に配置される内縁部26と、外周側に配置される外縁部27とを有する。ファンブレード21には、内縁部26と外縁部27との間で延在する翼面23が形成される。その翼面23は、ファンの回転方向の側に配置される正圧面25と、正圧面25の裏側に配置される負圧面24とからなる。ファンの回転に伴って、翼面23上には内縁部26と外縁部27との間を流れる流体流れとしての空気流れが発生する。ファンブレード21は、ファンの回転軸としての中心軸101に直交する平面により切断された場合に、正圧面25および負圧面24に凹部56,57が形成される翼断面を有する。複数のファンブレード21は、互いに異なる形状の翼断面を有するファンブレード21A〜21Eを含む。   The structure of the centrifugal fan 10 according to the first embodiment of the present invention described above will be described collectively. The centrifugal fan 10 according to the present embodiment is a plurality of blade portions arranged at intervals in the circumferential direction. The fan blade 21 is provided. The fan blade 21 has an inner edge portion 26 disposed on the inner peripheral side and an outer edge portion 27 disposed on the outer peripheral side. The fan blade 21 is formed with a blade surface 23 extending between the inner edge portion 26 and the outer edge portion 27. The blade surface 23 is composed of a positive pressure surface 25 disposed on the rotational direction side of the fan and a negative pressure surface 24 disposed on the back side of the positive pressure surface 25. As the fan rotates, an air flow is generated on the blade surface 23 as a fluid flow that flows between the inner edge portion 26 and the outer edge portion 27. The fan blade 21 has a blade cross section in which concave portions 56 and 57 are formed in the positive pressure surface 25 and the negative pressure surface 24 when cut by a plane orthogonal to the central axis 101 as the rotation axis of the fan. The plurality of fan blades 21 include fan blades 21A to 21E having blade sections having different shapes.

(成型用金型、送風機および空気清浄機の構造の説明)
図7は、図1中の遠心ファンの製造時に用いられる成型用金型を示す断面図である。図7を参照して、成型用金型110は、固定側金型114および可動側金型112を有する。固定側金型114および可動側金型112により、遠心ファン10と略同一形状であって、流動性の樹脂が注入されるキャビティ116が規定されている。
(Description of molds, blowers and air purifier structures)
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a molding die used when the centrifugal fan in FIG. 1 is manufactured. Referring to FIG. 7, the molding die 110 has a fixed side die 114 and a movable side die 112. The fixed side mold 114 and the movable side mold 112 define a cavity 116 having substantially the same shape as the centrifugal fan 10 and into which a fluid resin is injected.

成型用金型110には、キャビティ116に注入された樹脂の流動性を高めるための図示しないヒータが設けられてもよい。このようなヒータの設置は、たとえば、ガラス繊維入りのAS(アクリロニトリルおよびスチレンの共重合化合物)樹脂のような強度を増加させた合成樹脂を用いる場合に特に有効である。   The molding die 110 may be provided with a heater (not shown) for improving the fluidity of the resin injected into the cavity 116. The installation of such a heater is particularly effective when using a synthetic resin with increased strength such as an AS (acrylonitrile and styrene copolymer compound) resin containing glass fibers.

なお、後述する実施の形態3における貫流ファン100も、図7中の成型用金型110と同様の構造を有する金型により製造される。   The cross-flow fan 100 according to the third embodiment to be described later is also manufactured by a mold having the same structure as the molding mold 110 in FIG.

図8は、図1中の遠心ファンを用いた送風機を示す断面図である。図9は、図8中のIX−IX線上に沿った送風機を示す断面図である。図8および図9を参照して、送風機120は、外装ケーシング126内に、駆動モータ128と、遠心ファン10と、ケーシング129とを有する。   FIG. 8 is a cross-sectional view showing a blower using the centrifugal fan in FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view showing the blower along the line IX-IX in FIG. 8. With reference to FIGS. 8 and 9, blower 120 has drive motor 128, centrifugal fan 10, and casing 129 in exterior casing 126.

駆動モータ128の出力軸は、遠心ファン10と一体に成型されたボス部16に連結されている。ケーシング129は、誘導壁129aを有する。誘導壁129aは、遠心ファン10の外周上に配置される略3/4円弧によって形成されている。誘導壁129aは、ファンブレード21の回転により発生する気流をファンブレード21の回転方向に誘導しつつ、気流の速度を増大させる。   The output shaft of the drive motor 128 is connected to a boss portion 16 that is molded integrally with the centrifugal fan 10. The casing 129 has a guide wall 129a. The guide wall 129 a is formed by a substantially 3/4 arc arranged on the outer periphery of the centrifugal fan 10. The guide wall 129 a increases the speed of the airflow while guiding the airflow generated by the rotation of the fan blade 21 in the rotation direction of the fan blade 21.

ケーシング129には、吸い込み部130および吹き出し部127が形成されている。吸い込み部130は、中心軸101の延長上に位置して形成されている。吹き出し部127は、誘導壁129aの一部から誘導壁129aの接線方向の一方に開放されて形成されている。吹き出し部127は、誘導壁129aの一部から誘導壁129aの接線方向の一方に突出する角筒形状をなしている。   The casing 129 is formed with a suction part 130 and a blowing part 127. The suction part 130 is formed on the extension of the central shaft 101. The blowing portion 127 is formed to be opened from a part of the guide wall 129a to one side in the tangential direction of the guide wall 129a. The blowing portion 127 has a rectangular tube shape protruding from a part of the guide wall 129a to one side in the tangential direction of the guide wall 129a.

駆動モータ128の駆動により、遠心ファン10が矢印103に示す方向に回転する。このとき、空気が吸い込み部130からケーシング129内に取り込まれ、遠心ファン10の内周側空間131から外周側空間132へと送り出される。外周側空間132に送り出された空気は、矢印104に示す方向に沿って周方向に流れ、吹き出し部127を通じて外部に送風される。   The centrifugal fan 10 rotates in the direction indicated by the arrow 103 by driving the drive motor 128. At this time, air is taken into the casing 129 from the suction portion 130 and sent out from the inner peripheral space 131 of the centrifugal fan 10 to the outer peripheral space 132. The air sent out to the outer peripheral side space 132 flows in the circumferential direction along the direction indicated by the arrow 104 and is blown to the outside through the blowing unit 127.

図10は、図1中の遠心ファンを用いた空気清浄機を示す断面図である。図10を参照して、空気清浄機140は、ハウジング144と、送風機150と、ダクト145と、(HEPA:High Efficiency Particulate Air Filter)フィルタ141とを有する。   FIG. 10 is a sectional view showing an air cleaner using the centrifugal fan in FIG. Referring to FIG. 10, the air cleaner 140 includes a housing 144, a blower 150, a duct 145, and a (HEPA: High Efficiency Particulate Air Filter) filter 141.

ハウジング144は、後壁144aおよび天壁144bを有する。ハウジング144には、空気清浄機140が設置された室内の空気を吸い込むための吸い込み口142が形成されている。吸い込み口142は、後壁144aに形成されている。ハウジング144には、さらに、清浄空気を室内に向けて放出する吹き出し口143が形成されている。吹き出し口143は、天壁144bに形成されている。一般的に、空気清浄機140は、後壁144aを室内の壁に対向させるようにして壁際に設置される。   The housing 144 has a rear wall 144a and a top wall 144b. The housing 144 is formed with a suction port 142 for sucking air in a room where the air purifier 140 is installed. The suction port 142 is formed in the rear wall 144a. The housing 144 further has a blowout port 143 that discharges clean air toward the room. The outlet 143 is formed in the top wall 144b. In general, the air cleaner 140 is installed near the wall so that the rear wall 144a faces the indoor wall.

フィルタ141は、ハウジング144の内部において、吸い込み口142と向い合って配置されている。吸い込み口142を通じてハウジング144内部に導入された空気は、
フィルタ141を通過する。これにより、空気中の異物が除去される。
The filter 141 is disposed inside the housing 144 so as to face the suction port 142. The air introduced into the housing 144 through the suction port 142 is
Passes through the filter 141. Thereby, the foreign material in the air is removed.

送風機150は、室内の空気をハウジング144内部に吸引するとともに、フィルタ141により清浄された空気を、吹き出し口143を通じて室内に送り出すために設けられている。送風機150は、遠心ファン10と、ケーシング152と、駆動モータ151とを有する。ケーシング152は、誘導壁152aを有する。ケーシング152には、吸い込み部153および吹き出し部154が形成されている。   The blower 150 is provided for sucking indoor air into the housing 144 and sending out air purified by the filter 141 into the room through the outlet 143. The blower 150 includes the centrifugal fan 10, a casing 152, and a drive motor 151. The casing 152 has a guide wall 152a. The casing 152 is formed with a suction part 153 and a blowing part 154.

ダクト145は、送風機150の上方に設けられ、清浄空気をケーシング152から吹き出し口143に導く導風路として設けられている。ダクト145は、その下端が吹き出し部154に連なり、その上端が開放された角筒形をなす形状を有する。ダクト145は、吹き出し部154から吹き出された清浄空気を、吹き出し口143に向けて層流に誘導するように形成されている。   The duct 145 is provided above the blower 150 and is provided as an air guide path that guides clean air from the casing 152 to the outlet 143. The duct 145 has a shape that forms a rectangular tube whose lower end is connected to the blowing portion 154 and whose upper end is open. The duct 145 is formed so as to guide the clean air blown out from the blowing portion 154 to the laminar flow toward the blowing port 143.

このような構成を備える空気清浄機140においては、送風機150の駆動により、ファンブレード21が回転し、室内の空気が吸い込み口142からハウジング144内に吸い込まれる。このとき、吸い込み口142および吹き出し口143間に空気流れが発生し、吸い込まれた空気に含まれる塵埃等の異物は、フィルタ141により除去される。   In the air cleaner 140 having such a configuration, the fan blades 21 are rotated by driving the blower 150, and the indoor air is sucked into the housing 144 from the suction port 142. At this time, an air flow is generated between the suction port 142 and the blowout port 143, and foreign matters such as dust contained in the sucked air are removed by the filter 141.

フィルタ141を通過して得られた清浄空気は、ケーシング152内部に吸い込まれる。この際、ケーシング152内に吸い込まれた清浄空気は、ファンブレード21周りの誘導壁152aによって層流となる。層流とされた空気は、誘導壁152aに沿って吹き出し部154に誘導され、吹き出し部154からダクト145内に送風される。空気は、吹き出し口143から外部空間に向けて放出される。   The clean air obtained through the filter 141 is sucked into the casing 152. At this time, the clean air sucked into the casing 152 becomes a laminar flow by the guide wall 152 a around the fan blade 21. The laminar air is guided to the blowing part 154 along the guiding wall 152a and is blown into the duct 145 from the blowing part 154. Air is discharged from the outlet 143 toward the external space.

なお、本実施の形態では、空気清浄機を例に挙げて説明したが、この他に、たとえば、空気調和機(エアーコンディショナ)や加湿機、冷却装置、換気装置などの流体を送り出す装置に、本発明における遠心ファンを適用することが可能である。   In the present embodiment, the air cleaner has been described as an example, but in addition to this, for example, an air conditioner (air conditioner), a humidifier, a cooling device, a device that sends out fluid such as a ventilation device, etc. The centrifugal fan according to the present invention can be applied.

以上に説明した、この発明の実施の形態1における遠心ファン10によれば、ファンブレード21に凹部56,57を形成することによって、家庭用の電気機器などのファンに適用される低レイノズル数領域において、ファンブレード21の回転に伴って生じる揚力を大幅に増大させることができる。また、互いに異なる形状の翼断面を有するファンブレード21A〜21Eを用いることにより、ファンの回転に伴って発生する狭帯域騒音を低減させることができる。したがって、騒音の発生を抑制しつつ、遠心ファン10の送風能力を高めることができる。   According to the centrifugal fan 10 according to the first embodiment of the present invention described above, by forming the recesses 56 and 57 in the fan blade 21, a low ray nozzle number region applied to a fan such as a household electric appliance. , The lift generated with the rotation of the fan blade 21 can be greatly increased. Further, by using the fan blades 21A to 21E having blade sections having different shapes, it is possible to reduce the narrow band noise generated with the rotation of the fan. Therefore, it is possible to increase the blowing capacity of the centrifugal fan 10 while suppressing the generation of noise.

また、本実施の形態における空気清浄機140によれば、送風能力に優れる遠心ファン10を用いることによって、駆動モータ151の消費電力を低減させ、省エネルギ化に貢献可能な空気清浄機140を実現することができる。また、騒音の低減が図られる遠心ファン10を用いることによって、静粛性能に優れた空気清浄機140を実現することができる。   Moreover, according to the air cleaner 140 in this Embodiment, the air cleaner 140 which can contribute to energy saving by reducing the power consumption of the drive motor 151 by using the centrifugal fan 10 which is excellent in ventilation capability is realized. can do. In addition, by using the centrifugal fan 10 that can reduce noise, the air cleaner 140 having excellent quiet performance can be realized.

[実施の形態2]
本実施の形態では、図4中に示す複数種類のファンブレードの各種変形例について説明する。
[Embodiment 2]
In the present embodiment, various modifications of the plurality of types of fan blades shown in FIG. 4 will be described.

図11は、図4中の複数種類のファンブレードの第1変形例を示す断面図である。図11を参照して、本変形例では、複数のファンブレード21が、互いに異なる形状の翼断面を有する複数種類のファンブレード21A,21B,21C,21Dから構成されている。   FIG. 11 is a cross-sectional view showing a first modification of the plurality of types of fan blades in FIG. Referring to FIG. 11, in the present modification, the plurality of fan blades 21 are composed of a plurality of types of fan blades 21A, 21B, 21C, and 21D having blade sections having different shapes.

ファンブレード21A〜21Dの形状についてより具体的に説明すると、ファンブレード21A〜21Dは、凹部56,57が形成される数が互いに異なる。ファンブレード21Aには、1つの凹部56と、2つの凹部57とが形成され、ファンブレード21Bには、2つの凹部56と、3つの凹部57とが形成され、ファンブレード21Cには、3つの凹部56と、4つの凹部57とが形成され、ファンブレード21Dには、4つの凹部56と、5つの凹部57とが形成されている。   More specifically, the shapes of the fan blades 21A to 21D are different from each other in the number of the concave portions 56 and 57 formed in the fan blades 21A to 21D. One recess 56 and two recesses 57 are formed in the fan blade 21A, two recesses 56 and three recesses 57 are formed in the fan blade 21B, and three fan recesses are formed in the fan blade 21C. A recess 56 and four recesses 57 are formed, and four recesses 56 and five recesses 57 are formed in the fan blade 21D.

図12は、図4中の複数種類のファンブレードの第2変形例を示す断面図である。図12を参照して、本変形例では、複数のファンブレード21が、互いに異なる形状の翼断面を有する複数種類のファンブレード21A,21B,21C,21Dから構成されている。ファンブレード21A〜21Dの各ファンブレードは、内縁部26と外縁部27との間の複数個所で角部をなすように折れ曲がって形成されている。なお、その角部は、樹脂成型用の金型からファンブレード21を抜き出す工程を考慮して、多少の丸みを有してもよい。   FIG. 12 is a cross-sectional view showing a second modification of the plurality of types of fan blades in FIG. Referring to FIG. 12, in the present modification, the plurality of fan blades 21 are composed of a plurality of types of fan blades 21A, 21B, 21C, and 21D having blade sections having different shapes. Each of the fan blades 21 </ b> A to 21 </ b> D is formed to be bent at a plurality of positions between the inner edge portion 26 and the outer edge portion 27. In addition, the corner | angular part may have some roundness in consideration of the process of extracting the fan blade 21 from the metal mold for resin molding.

ファンブレード21A〜21Dの形状についてより具体的に説明すると、ファンブレード21A〜21Dは、凹部56,57が形成される位置や数、凹部56,57の形状が互いに異なる。ファンブレード21Aには、3つの凹部56と、4つの凹部57とが形成され、ファンブレード21B〜21Dの各ファンブレードには、2つの凹部56と、3つの凹部57とが形成されている。ファンブレード21A〜21Dに形成される凹部56,57は、基本的に、2辺によって凹形状が規定される三角形状を有するが、ファンブレード21Bに形成される1つの凹部56と、ファンブレード21Cに形成される1つの凹部57とは、3辺によって凹形状が規定される四角形状を有する。   The shape of the fan blades 21A to 21D will be described more specifically. The fan blades 21A to 21D are different from each other in the position and number of the concave portions 56 and 57 and the shapes of the concave portions 56 and 57. The fan blade 21A has three recesses 56 and four recesses 57, and each fan blade of the fan blades 21B to 21D has two recesses 56 and three recesses 57. The concave portions 56 and 57 formed in the fan blades 21A to 21D basically have a triangular shape in which the concave shape is defined by two sides, but one concave portion 56 formed in the fan blade 21B and the fan blade 21C. One recess 57 formed in the shape of a quadrangle having a concave shape defined by three sides.

図11および図12中に示すように、凹部56,57の位置、数、形状を変化させることによって、互いに異なる形状の複数種類のファンブレード21を容易に得ることができる。   As shown in FIGS. 11 and 12, a plurality of types of fan blades 21 having different shapes can be easily obtained by changing the positions, numbers, and shapes of the recesses 56 and 57.

このように構成された、この発明の実施の形態2における遠心ファンによれば、実施の形態1に記載の効果を同様に得ることができる。   According to the centrifugal fan in the second embodiment of the present invention configured as described above, the effects described in the first embodiment can be obtained in the same manner.

[実施の形態3]
本実施の形態では、本発明におけるファンが適用される貫流ファンの構造について説明し、続いて、その貫流ファンが用いられる空気調和機(エアーコンディショナ)の構造について説明する。なお、本実施の形態における貫流ファンは、実施の形態1における遠心ファン10と比較して、部分的に同様の構造を備える。以下、重複する構造についてはその説明を繰り返さない。
[Embodiment 3]
In this embodiment, the structure of a cross-flow fan to which the fan of the present invention is applied will be described, and then the structure of an air conditioner (air conditioner) in which the cross-flow fan is used will be described. Note that the cross-flow fan in the present embodiment is partially provided with the same structure as the centrifugal fan 10 in the first embodiment. Hereinafter, the description of the overlapping structure will not be repeated.

(貫流ファンの構造の説明)
図13は、この発明の実施の形態3における貫流ファンを示す側面図である。図14は、図13中のXIV−XIV線上に沿った貫流ファンを示す断面斜視図である。
(Description of cross-flow fan structure)
FIG. 13 is a side view showing a cross-flow fan according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 14 is a cross-sectional perspective view showing the cross-flow fan along the line XIV-XIV in FIG. 13.

図13および図14を参照して、本実施の形態における貫流ファン(クロスフローファン)100は、複数のファンブレード21を有する。貫流ファン100は、全体として略円筒形の外観を有し、複数のファンブレード21は、その略円筒形の周面に配置されている。貫流ファン100は、樹脂により一体に形成されている。貫流ファン100は、図中に示す仮想上の中心軸101を中心に、矢印103に示す方向に回転する。   Referring to FIGS. 13 and 14, cross-flow fan (cross flow fan) 100 in the present embodiment has a plurality of fan blades 21. Cross-flow fan 100 has a substantially cylindrical appearance as a whole, and a plurality of fan blades 21 are arranged on the substantially cylindrical peripheral surface. Cross-flow fan 100 is integrally formed of resin. Cross-flow fan 100 rotates in the direction indicated by arrow 103 about a virtual center axis 101 shown in the figure.

貫流ファン100は、回転する複数のファンブレード21によって、回転軸である中心軸101に直交する方向に送風するファンである。貫流ファン100は、中心軸101の軸方向から見た場合に、中心軸101に対して一方の側の外側空間からファンの内側空間に空気を取り込み、さらに取り込んだ空気を中心軸101に対して他方の側の外側空間に送り出すファンである。貫流ファン100は、中心軸101に直交する平面内において中心軸101に交差する方向に流れる空気流れを形成する。貫流ファン100は、中心軸101に平行な平面状の吹き出し流れを形成する。   The cross-flow fan 100 is a fan that blows air in a direction orthogonal to the central axis 101 that is a rotation axis by a plurality of rotating fan blades 21. Cross-flow fan 100, when viewed from the axial direction of central axis 101, takes air from the outer space on one side with respect to central axis 101 into the inner space of the fan, and further captures the air with respect to central axis 101. This is a fan sent out to the outer space on the other side. Cross-flow fan 100 forms an air flow that flows in a direction crossing center axis 101 in a plane orthogonal to center axis 101. Cross-flow fan 100 forms a planar blow-out flow parallel to central axis 101.

貫流ファン100は、家庭用の電気機器などのファンに適用される低レイノズル数領域の回転数で使用される。   Cross-flow fan 100 is used at a rotational speed in a low-lay nozzle number region applied to a fan such as a household electric appliance.

貫流ファン100は、中心軸101の軸方向に並べられた複数の羽根車12が組み合わさって構成されている。各羽根車12において、複数のファンブレード21は中心軸101を中心に周方向に互いに間隔を隔てて設けられている。   Cross-flow fan 100 is configured by combining a plurality of impellers 12 arranged in the axial direction of central shaft 101. In each impeller 12, the plurality of fan blades 21 are provided at intervals in the circumferential direction around the central axis 101.

貫流ファン100は、支持部としての外周枠13をさらに有する。外周枠13は、中心軸101を中心に環状に延在するリング形状を有する。外周枠13は、端面13aおよび端面13bを有する。端面13aは、中心軸101の軸方向に沿った一方の方向に面して形成されている。端面13bは、端面13aの裏側に配置され、中心軸101の軸方向に沿った他方の方向に面して形成されている。   Cross-flow fan 100 further includes an outer peripheral frame 13 as a support portion. The outer peripheral frame 13 has a ring shape extending annularly around the central axis 101. The outer peripheral frame 13 has an end surface 13a and an end surface 13b. The end surface 13 a is formed so as to face one direction along the axial direction of the central axis 101. The end surface 13 b is disposed on the back side of the end surface 13 a and is formed to face the other direction along the axial direction of the central axis 101.

外周枠13は、中心軸101の軸方向において隣り合う羽根車12間に介在するように設けられている。   The outer peripheral frame 13 is provided between the adjacent impellers 12 in the axial direction of the central shaft 101.

互いに隣り合って配置された図13中の羽根車12Aおよび羽根車12Bに注目すると、羽根車12Aに設けられる複数のファンブレード21は、端面13a上に立設され、中心軸101の軸方向に沿って板状に延在するように形成されている。羽根車12Bに設けられる複数のファンブレード21は、端面13b上に立設され、中心軸101の軸方向に沿って板状に延在するように形成されている。   When attention is paid to the impeller 12A and the impeller 12B in FIG. 13 that are arranged adjacent to each other, the plurality of fan blades 21 provided on the impeller 12A are erected on the end surface 13a in the axial direction of the central shaft 101. It is formed so as to extend in a plate shape along. The plurality of fan blades 21 provided in the impeller 12 </ b> B are erected on the end surface 13 b and are formed to extend in a plate shape along the axial direction of the central shaft 101.

複数のファンブレード21は、実施の形態1において説明したファンブレード21と同様の構造(凹部56,57が形成される構造、互いに異なる形状の翼断面を有する複数種類のファンブレード21A〜21Eにより構成される構造、ファンブレード21A〜21Eが不規則な順番で配列される構造)を有する。   The plurality of fan blades 21 are configured by the same structure as the fan blade 21 described in the first embodiment (a structure in which recesses 56 and 57 are formed, and a plurality of types of fan blades 21A to 21E having blade sections having different shapes. The fan blades 21A to 21E are arranged in an irregular order).

但し、本実施の形態における貫流ファン100においては、複数のファンブレード21がランダムピッチで配列されている点が、実施の形態1における遠心ファン10と異なる。このランダムピッチは、たとえば、複数のファンブレード21を乱数正規分布に従って不等間隔に配置することにより実現される。複数の羽根車12は、ファンブレード21の配列が互いに同一となるように形成されている。すなわち、各羽根車12において、複数のファンブレード21を配列する間隔と、その間隔で配列されるファンブレード21の順番とは、複数の羽根車12間で同一である。   However, the cross-flow fan 100 according to the present embodiment differs from the centrifugal fan 10 according to the first embodiment in that a plurality of fan blades 21 are arranged at a random pitch. This random pitch is realized, for example, by arranging a plurality of fan blades 21 at unequal intervals according to a random number normal distribution. The plurality of impellers 12 are formed so that the fan blades 21 are arranged in the same manner. That is, in each impeller 12, the intervals at which the plurality of fan blades 21 are arranged and the order of the fan blades 21 arranged at the intervals are the same among the plurality of impellers 12.

複数の羽根車12は、中心軸101の軸方向から見た場合に隣接する羽根車12間でずらし角度θが生じるように積層されている。たとえば、挙げる順に隣り合って配置された図13中の羽根車12A、羽根車12Bおよび羽根車12Cに注目すると、羽根車12Bは、羽根車12Aに対して、羽根車12Aおよび羽根車12Bの全てのファンブレード21が中心軸101の軸方向において重なる位置から、中心軸101を中心にずらし角度θだけずれるように積層されている。さらに、羽根車12Cは、羽根車12Bに対して、羽根車12Bおよび羽根車12Cの全てのファンブレード21が中心軸101の軸方向において重なる位置から、中心軸101を中心にずらし角度θ(羽根車12Aから見れば2θ)だけずれるように積層されている。   The plurality of impellers 12 are stacked such that a shift angle θ is generated between the adjacent impellers 12 when viewed from the axial direction of the central shaft 101. For example, when attention is paid to the impeller 12A, the impeller 12B, and the impeller 12C in FIG. 13 that are arranged adjacent to each other in the order listed, the impeller 12B is more than the impeller 12A and the impeller 12B. The fan blades 21 are stacked so as to be shifted from the position where the fan blades 21 overlap with each other in the axial direction of the central axis 101 by shifting the central axis 101 about the angle θ. Furthermore, the impeller 12C is shifted with respect to the impeller 12B from the position where all the fan blades 21 of the impeller 12B and the impeller 12C overlap in the axial direction of the central shaft 101 with an angle θ (blade) When viewed from the vehicle 12A, they are stacked so as to be shifted by 2θ).

ずらし角度θを設ける理由は、中心軸101の軸方向においてファンブレード21の位置を複数の羽根車12間でより積極的にずらすことによって、各羽根車12で発生する羽根通過音を互いに打ち消し合わせて減衰させるためである。   The reason why the shift angle θ is provided is that the blade passing sound generated in each impeller 12 is canceled by mutually shifting the position of the fan blade 21 between the plurality of impellers 12 in the axial direction of the central shaft 101. This is to attenuate.

(空気調和機の構造の説明)
図15は、図13中に示す貫流ファンが用いられる空気調和機を示す断面図である。図15を参照して、空気調和機210は、室内に設置され、室内側熱交換器229が設けられる室内機220と、室外に設置され、室外側熱交換器および圧縮機が設けられる図示しない室外機とから構成されている。室内機220および室外機は、室内側熱交換器229と室外側熱交換器との間で冷媒ガスを循環させるための配管により接続されている。
(Description of air conditioner structure)
FIG. 15 is a cross-sectional view showing an air conditioner in which the cross-flow fan shown in FIG. 13 is used. Referring to FIG. 15, an air conditioner 210 is installed indoors and an indoor unit 220 provided with an indoor heat exchanger 229 and an outdoor heat exchanger and a compressor installed outside are not shown. It consists of an outdoor unit. The indoor unit 220 and the outdoor unit are connected by piping for circulating the refrigerant gas between the indoor heat exchanger 229 and the outdoor heat exchanger.

室内機220は、送風機215を有する。送風機215は、貫流ファン100と、貫流ファン100を回転させるための図示しない駆動モータと、貫流ファン100の回転に伴って、所定の気流を発生させるためのケーシング222とから構成されている。   The indoor unit 220 includes a blower 215. The blower 215 includes a cross-flow fan 100, a drive motor (not shown) for rotating the cross-flow fan 100, and a casing 222 for generating a predetermined air flow as the cross-flow fan 100 rotates.

ケーシング222は、キャビネット222Aおよびフロントパネル222Bを有する。キャビネット222Aは、室内の壁面に支持されており、フロントパネル222Bは、キャビネット222Aに着脱自在に取り付けられている。フロントパネル222Bの下端部とキャビネット222Aの下端部との間隙には、吹き出し口225が形成されている。吹き出し口225は、室内機220の幅方向に延びる略矩形に形成され、前方下方に臨んで設けられている。フロントパネル222Bの上面には、格子状の吸い込み口224が形成されている。   The casing 222 has a cabinet 222A and a front panel 222B. The cabinet 222A is supported on the wall surface of the room, and the front panel 222B is detachably attached to the cabinet 222A. A blowout port 225 is formed in the gap between the lower end portion of the front panel 222B and the lower end portion of the cabinet 222A. The outlet 225 is formed in a substantially rectangular shape extending in the width direction of the indoor unit 220 and is provided facing the front lower side. A grid-like suction port 224 is formed on the upper surface of the front panel 222B.

フロントパネル222Bに対向する位置には、吸い込み口224から吸い込まれた空気に含まれる塵埃を捕集・除去するためのエアフィルタ228が設けられている。フロントパネル222Bとエアフィルタ228との間に形成される空間には、図示しないエアフィルタ清掃装置が設けられている。エアフィルタ清掃装置によって、エアフィルタ228に蓄積した塵埃が自動的に除去される。   An air filter 228 for collecting and removing dust contained in the air sucked from the suction port 224 is provided at a position facing the front panel 222B. In a space formed between the front panel 222B and the air filter 228, an air filter cleaning device (not shown) is provided. The dust accumulated in the air filter 228 is automatically removed by the air filter cleaning device.

ケーシング222の内部には、吸い込み口224から吹き出し口225に向けて空気が流通する送風通路226が形成されている。吹き出し口225には、左右方向の吹き出し角度を変更可能な縦ルーバ232と、上下方向の吹き出し角度を、前方上方、水平方向、前方下方および真下方向に変更可能な複数の横ルーバ231とが設けられている。   Inside the casing 222, an air passage 226 through which air flows from the suction port 224 toward the blowout port 225 is formed. The blowout port 225 is provided with a vertical louver 232 that can change the blowout angle in the left-right direction, and a plurality of horizontal louvers 231 that can change the blowout angle in the vertical direction to the front upper, horizontal, forward lower, and right down directions. It has been.

送風通路226の経路上における、貫流ファン100とエアフィルタ228との間には、室内側熱交換器229が配置されている。室内側熱交換器229は、上下方向に複数段、かつ前後方向に複数列に並設される蛇行した図示しない冷媒管を有する。室内側熱交換器229は、屋外に設置される室外機の圧縮機に接続されており、圧縮機の駆動によって冷凍サイクルが運転される。冷凍サイクルの運転によって、冷房運転時には室内側熱交換器229が周囲温度よりも低温に冷却され、暖房運転時には室内側熱交換器229が周囲温度よりも高温に加熱される。   An indoor heat exchanger 229 is disposed between the cross-flow fan 100 and the air filter 228 on the path of the air passage 226. The indoor heat exchanger 229 has meandering refrigerant pipes (not shown) arranged in a plurality of stages in the vertical direction and in a plurality of rows in the front-rear direction. The indoor side heat exchanger 229 is connected to a compressor of an outdoor unit installed outdoors, and the refrigeration cycle is operated by driving the compressor. By the operation of the refrigeration cycle, the indoor heat exchanger 229 is cooled to a temperature lower than the ambient temperature during the cooling operation, and the indoor heat exchanger 229 is heated to a temperature higher than the ambient temperature during the heating operation.

図16は、図15中の空気調和機の吹き出し口近傍を拡大して示す断面図である。図15および図16を参照して、ケーシング222は、前方壁部251および後方壁部252を有する。前方壁部251および後方壁部252は、互いに間隔を隔てて向い合って配置されている。   16 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of the air outlet of the air conditioner in FIG. Referring to FIGS. 15 and 16, casing 222 has a front wall portion 251 and a rear wall portion 252. The front wall portion 251 and the rear wall portion 252 are disposed facing each other with a space therebetween.

送風通路226の経路上には、前方壁部251と後方壁部252との間に位置するように貫流ファン100が配置されている。前方壁部251には、貫流ファン100の外周面に向けて突出し、貫流ファン100と前方壁部251との隙間を微小とする突出部253が形成されている。後方壁部252には、貫流ファン100の外周面に向けて突出し、貫流ファン100と後方壁部252との隙間を微小とする突出部254が形成されている。   On the path of the air passage 226, the cross-flow fan 100 is disposed so as to be positioned between the front wall portion 251 and the rear wall portion 252. The front wall portion 251 is formed with a protruding portion 253 that protrudes toward the outer peripheral surface of the cross-flow fan 100 and makes the gap between the cross-flow fan 100 and the front wall portion 251 minute. The rear wall portion 252 is formed with a protruding portion 254 that protrudes toward the outer peripheral surface of the cross-flow fan 100 and makes the gap between the cross-flow fan 100 and the rear wall portion 252 minute.

ケーシング222は、上側ガイド部256および下側ガイド部257を有する。送風通路226は、貫流ファン100よりも空気流れの下流側において、上側ガイド部256および下側ガイド部257によって規定されている。   The casing 222 has an upper guide portion 256 and a lower guide portion 257. The air passage 226 is defined by the upper guide portion 256 and the lower guide portion 257 on the downstream side of the air flow from the cross-flow fan 100.

上側ガイド部256および下側ガイド部257は、それぞれ、前方壁部251および後方壁部252から連なり、吹き出し口225に向けて延在している。上側ガイド部256および下側ガイド部257は、貫流ファン100によって送り出された空気を、上側ガイド部256が内周側となり、下側ガイド部257が外周側となるように湾曲させ、前方下方へと案内するように形成されている。上側ガイド部256および下側ガイド部257は、貫流ファン100から吹き出し口225に向かうほど、送風通路226の断面積が拡大するように形成されている。   The upper guide portion 256 and the lower guide portion 257 are continuous from the front wall portion 251 and the rear wall portion 252, respectively, and extend toward the blowout port 225. The upper guide portion 256 and the lower guide portion 257 bend the air sent out by the cross-flow fan 100 so that the upper guide portion 256 is on the inner peripheral side and the lower guide portion 257 is on the outer peripheral side. It is formed to guide. The upper guide portion 256 and the lower guide portion 257 are formed so that the cross-sectional area of the air passage 226 increases as it goes from the cross-flow fan 100 toward the outlet 225.

本実施の形態では、前方壁部251および上側ガイド部256がフロントパネル222Bに一体に形成されている。後方壁部252および下側ガイド部257がキャビネット222Aに一体に形成されている。   In the present embodiment, the front wall portion 251 and the upper guide portion 256 are formed integrally with the front panel 222B. A rear wall portion 252 and a lower guide portion 257 are formed integrally with the cabinet 222A.

なお、実施の形態1において、ファンブレード21の外縁部27とファンケーシングとの接近箇所における空気流れに擾乱が生じさせる現象を説明したが、空気調和機210において、この接近箇所は、ケーシング222の前方壁部251とファンブレード21とが対峙する空間にあたる。   In the first embodiment, the phenomenon that the air flow is disturbed in the location where the outer edge portion 27 of the fan blade 21 and the fan casing approach is described. However, in the air conditioner 210, this approach location is It corresponds to a space where the front wall portion 251 and the fan blade 21 face each other.

図17は、図15中の空気調和機の吹き出し口近傍に生じる空気流れを示す断面図である。図15から図17を参照して、送風通路226上の経路上には、貫流ファン100よりも空気流れの上流側に位置して上流側外側空間246が形成され、貫流ファン100の内側(周方向に配列された複数のファンブレード21の内周側)に位置して内側空間247が形成され、貫流ファン100よりも空気流れの下流側に位置して下流側外側空間248が形成されている。   FIG. 17 is a cross-sectional view showing the air flow generated in the vicinity of the air outlet of the air conditioner in FIG. With reference to FIGS. 15 to 17, an upstream outer space 246 is formed on the path on the air passage 226 so as to be located on the upstream side of the air flow with respect to the cross-flow fan 100. The inner space 247 is formed on the inner peripheral side of the plurality of fan blades 21 arranged in the direction, and the downstream outer space 248 is formed on the downstream side of the cross-flow fan 100 in the air flow. .

貫流ファン100の回転時、突出部253,254を境にして送風通路226の上流側領域241には、上流側外側空間246からファンブレード21の翼面23上を通って内側空間247に向かう空気流れ261が形成され、突出部253,254を境にして送風通路226の下流側領域242には、内側空間247からファンブレード21の翼面23上を通って下流側外側空間248に向かう空気流れ261が形成される。このとき、前方壁部251に隣接する位置には、空気流れの渦262が形成される。   When the cross-flow fan 100 is rotated, the air flowing from the upstream outer space 246 to the inner space 247 through the blade surface 23 of the fan blade 21 in the upstream region 241 of the air passage 226 with the protrusions 253 and 254 as a boundary. A flow 261 is formed, and air flows from the inner space 247 through the blade surface 23 of the fan blade 21 toward the downstream outer space 248 in the downstream region 242 of the air passage 226 with the protrusions 253 and 254 as a boundary. 261 is formed. At this time, an air flow vortex 262 is formed at a position adjacent to the front wall 251.

図18は、図16中に示す上流側領域において、ファンブレードの翼面上で生じる現象を表わした断面図である。   FIG. 18 is a cross-sectional view showing a phenomenon that occurs on the blade surface of the fan blade in the upstream region shown in FIG.

図18を参照して、図16中の上流側領域241において、上流側外側空間246から内側空間247に向かう空気流れが形成されるとき、ファンブレード21の翼面23上では、外縁部27から流入し、翼面23上を通過し、内縁部26から流出する空気流れが発生する。この際、正圧面25に形成された凹部57には、時計回りの空気流れの渦63(2次流れ)が形成され、負圧面24に形成された凹部56には、反時計周りの空気流れの渦62が生成される。これにより、翼面23上を通過する空気流れ61(主流)は、凹部57,56に生じた渦63,62の外側に沿って流れる。   Referring to FIG. 18, when an air flow from the upstream outer space 246 toward the inner space 247 is formed in the upstream region 241 in FIG. 16, on the blade surface 23 of the fan blade 21, from the outer edge portion 27. An air flow that flows in, passes over the blade surface 23, and flows out from the inner edge portion 26 is generated. At this time, a clockwise air flow vortex 63 (secondary flow) is formed in the concave portion 57 formed in the positive pressure surface 25, and a counterclockwise air flow is formed in the concave portion 56 formed in the negative pressure surface 24. Vortex 62 is generated. As a result, the air flow 61 (main flow) passing over the blade surface 23 flows along the outside of the vortices 63 and 62 generated in the recesses 57 and 56.

図19は、図16中に示す下流側領域において、ファンブレードの翼面上で生じる現象を表わした断面図である。   FIG. 19 is a cross-sectional view showing a phenomenon that occurs on the blade surface of the fan blade in the downstream region shown in FIG.

図19を参照して、図16中の下流側領域242において、内側空間247から下流側外側空間248に向かう空気流れが形成されるとき、ファンブレード21の翼面23上では、内縁部26から流入し、翼面23上を通過し、外縁部27から流出する空気流れが発生する。この際、正圧面25に形成された凹部57には、反時計回りの空気流れの渦68(2次流れ)が形成され、負圧面24に形成された凹部56には、時計周りの空気流れの渦67が生成される。これにより、翼面23上を通過する空気流れ66(主流)は、凹部57,56に生じた渦68,67の外側に沿って流れる。   Referring to FIG. 19, when an air flow from the inner space 247 toward the downstream outer space 248 is formed in the downstream region 242 in FIG. 16, on the blade surface 23 of the fan blade 21, from the inner edge portion 26. An air flow that flows in, passes over the blade surface 23 and flows out from the outer edge portion 27 is generated. At this time, a counterclockwise air flow vortex 68 (secondary flow) is formed in the concave portion 57 formed in the positive pressure surface 25, and a clockwise air flow is formed in the concave portion 56 formed in the negative pressure surface 24. Vortex 67 is generated. Thereby, the air flow 66 (main flow) passing over the blade surface 23 flows along the outside of the vortices 68 and 67 generated in the recesses 57 and 56.

すなわち、貫流ファン100においては、ファンブレード21が上流側領域241から下流側領域242に移動すると、翼面23上における空気の流れ方向が反転し、これに伴って、凹部57,56に生じる渦の回転方向も反転する。   That is, in the once-through fan 100, when the fan blade 21 moves from the upstream region 241 to the downstream region 242, the air flow direction on the blade surface 23 is reversed, and accordingly, vortices generated in the recesses 57 and 56 are reversed. The direction of rotation is also reversed.

本実施の形態における貫流ファン100においては、凹部57,56に渦(2次流れ)が形成されることによって、ファンブレード21が、翼断面が厚肉化された厚肉翼のような挙動を示す。この結果、ファンブレード21で生じる揚力を大幅に増大させることができる。   In cross-flow fan 100 in the present embodiment, vortices (secondary flow) are formed in recesses 57 and 56, so that fan blade 21 behaves like a thick-walled blade with a thickened blade section. Show. As a result, the lift generated by the fan blade 21 can be greatly increased.

また、貫流ファン100においては、凹部56,57が形成される位置が異なる図4中のファンブレード21A,21B,21C,21D,21Eが使用される。この構成によって、羽根通過音(nZ音)に起因する狭帯域騒音やファンブレード21間の空気流れに起因する狭帯域騒音を低減することができる。また、このように狭帯域騒音の低減が実現されるため、貫流ファン100に要求される送風能力に基づいて、隣接するファンブレード21間の間隔を最適値に設定することができる。すなわち、複数のファンブレード21をランダムピッチで配列する場合に、そのピッチのばらつきを極力小さく抑えることが可能となる。   Further, in cross-flow fan 100, fan blades 21A, 21B, 21C, 21D, and 21E in FIG. 4 are used in which positions where concave portions 56 and 57 are formed are different. With this configuration, it is possible to reduce the narrow band noise caused by the blade passing sound (nZ sound) and the narrow band noise caused by the air flow between the fan blades 21. In addition, since the narrow-band noise is reduced as described above, the interval between the adjacent fan blades 21 can be set to an optimum value based on the air blowing capacity required for the cross-flow fan 100. That is, when a plurality of fan blades 21 are arranged at a random pitch, it is possible to minimize variations in pitch.

図13中に示すように、貫流ファン100は、複数個の羽根車12が中心軸101の軸方向に並べられて構成される。このため、貫流ファン100では、既に説明した遠心ファンと比較して、各羽根車12のファンに負荷する空気流れの圧力損失は小さくなり、隣接するファンブレード21間で空気流れの逆流が生じ難い。このため、本実施の形態では、複数のファンブレード21をランダムピッチにより配列する構成をとりつつも、空気流れの逆流に起因する低周波数の騒音(異音)の発生を抑えることができる。   As shown in FIG. 13, the cross-flow fan 100 is configured by arranging a plurality of impellers 12 in the axial direction of the central shaft 101. For this reason, in the cross-flow fan 100, compared with the centrifugal fan already demonstrated, the pressure loss of the air flow loaded on the fan of each impeller 12 becomes small, and it is hard to produce the backflow of an air flow between the adjacent fan blades 21. . For this reason, in this Embodiment, generation | occurrence | production of the low frequency noise (abnormal noise) resulting from the backflow of an air flow can be suppressed, taking the structure which arranges the several fan blade 21 by random pitch.

なお、貫流ファン100においても、図5および図6中に示すような複数のファンブレード21を等ピッチに配列する構成が適用されてもよい。また、本実施の形態では、空気調和機を例に挙げて説明したが、この他に、たとえば、空気清浄機や加湿機、冷却装置、換気装置などの流体を送り出す装置に、本発明における貫流ファンを適用することが可能である。   In the cross-flow fan 100, a configuration in which a plurality of fan blades 21 as shown in FIGS. 5 and 6 are arranged at an equal pitch may be applied. Further, in the present embodiment, the air conditioner has been described as an example. However, in addition to this, for example, an air purifier, a humidifier, a cooling device, a ventilating device, or the like can be used as a flow-through device in the present invention. It is possible to apply a fan.

このように構成された、この発明の実施の形態3における貫流ファン100および空気調和機210によれば、実施の形態1に記載の効果を同様に得ることができる。   According to cross-flow fan 100 and air conditioner 210 according to Embodiment 3 of the present invention configured as described above, the effects described in Embodiment 1 can be similarly obtained.

以上に説明した実施の形態1から3に記載のファンの構造を適宜組み合わせて新たなファンを構成してもよい。たとえば、実施の形態2において説明したファンブレードを用いて、実施の形態3における貫流ファン100を構成してもよい。   A new fan may be configured by appropriately combining the fan structures described in the first to third embodiments described above. For example, the cross-flow fan 100 in the third embodiment may be configured using the fan blade described in the second embodiment.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

この発明は、主に、空気清浄機や空気調和機などの送風機能を有する家庭用の電気機器に適用される。   The present invention is mainly applied to household electric appliances having a blowing function such as an air purifier and an air conditioner.

10 遠心ファン、12,12A,12B,12C 羽根車、13 外周枠、13a,13b 端面、14 ディスク部、16 ボス部、21,21A,21B,21C,21D,21E ファンブレード、23 翼面、24 負圧面、25 正圧面、26 内縁部、27 外縁部、32,62,63,67,68,262 渦、41,41A,41B 屈曲部、51,51p,51q,52,52p,52q 凸部、56,57,57p,57q 凹部、100 貫流ファン、101 中心軸、106 中心線、110 成型用金型、112 可動側金型、114 固定側金型、116 キャビティ、120,150,215 送風機、126 外装ケーシング、127,154 吹き出し部、128,151 駆動モータ、129,152,222 ケーシング、129a,152a 誘導壁、130,153 吸い込み部、131 内周側空間、132 外周側空間、140 空気清浄機、141 フィルタ、142,224 吸い込み口、143,225 吹き出し口、144 ハウジング、144a 後壁、144b 天壁、145 ダクト、210 空気調和機、220 室内機、222A,222B キャビネット、226 送風通路、228 エアフィルタ、229 室内側熱交換器、231 横ルーバ、232 縦ルーバ、241 上流側領域、242 下流側領域、246 上流側外側空間、247 内側空間、248 下流側外側空間、251 前方壁部、252 後方壁部、253,254 突出部、256 上側ガイド部、257 下側ガイド部。   10 Centrifugal fan, 12, 12A, 12B, 12C Impeller, 13 Outer frame, 13a, 13b End face, 14 Disc part, 16 Boss part, 21, 21A, 21B, 21C, 21D, 21E Fan blade, 23 Blade face, 24 Negative pressure surface, 25 positive pressure surface, 26 inner edge portion, 27 outer edge portion, 32, 62, 63, 67, 68, 262 vortex, 41, 41A, 41B bent portion, 51, 51p, 51q, 52, 52p, 52q convex portion, 56, 57, 57p, 57q Recessed part, 100 Cross-flow fan, 101 Center axis, 106 Center line, 110 Mold for molding, 112 Movable side mold, 114 Fixed side mold, 116 Cavity, 120, 150, 215 Blower, 126 Outer casing, 127, 154 Outlet, 128, 151 Drive motor, 129, 152, 222 Case 129a, 152a Guide wall, 130, 153 Suction part, 131 Inner peripheral side space, 132 Outer peripheral side space, 140 Air cleaner, 141 Filter, 142, 224 Suction port, 143, 225 Outlet, 144 Housing, 144a Rear Wall, 144b Top wall, 145 Duct, 210 Air conditioner, 220 Indoor unit, 222A, 222B Cabinet, 226 Air passage, 228 Air filter, 229 Indoor heat exchanger, 231 Horizontal louver, 232 Vertical louver, 241 Upstream area 242 downstream region, 246 upstream outer space, 247 inner space, 248 downstream outer space, 251 front wall portion, 252 rear wall portion, 253, 254 protruding portion, 256 upper guide portion, 257 lower guide portion.

Claims (14)

内周側に配置される内縁部と、外周側に配置される外縁部とを有し、周方向に互いに間隔を隔てて配列される複数の羽根部を備え、
前記羽根部には、前記内縁部と前記外縁部との間で延在し、ファンの回転方向の側に配置される正圧面と、前記正圧面の裏側に配置される負圧面とからなる翼面が形成され、
ファンの回転に伴って、前記翼面上には前記内縁部と前記外縁部との間を流れる流体流れが発生し、
前記羽根部は、ファンの回転軸に直交する平面により切断された場合に、前記正圧面および前記負圧面に凹部が形成される翼断面を有し、
複数の前記羽根部は、互いに異なる形状の翼断面を有する第1羽根部および第2羽根部を含む、ファン。
It has an inner edge part arranged on the inner peripheral side and an outer edge part arranged on the outer peripheral side, and includes a plurality of blade parts arranged at intervals in the circumferential direction,
The blade portion includes a pressure surface that extends between the inner edge portion and the outer edge portion and is disposed on the rotational direction side of the fan, and a suction surface disposed on the back side of the pressure surface. A surface is formed,
As the fan rotates, a fluid flow that flows between the inner edge and the outer edge occurs on the blade surface,
The blade portion has a blade cross section in which a concave portion is formed in the pressure surface and the suction surface when cut by a plane perpendicular to the rotation axis of the fan,
The plurality of blade portions include a first blade portion and a second blade portion having blade sections having different shapes from each other.
前記第1羽根部と前記第2羽根部とは、前記凹部が形成される位置が互いに異なる、請求項1に記載のファン。   The fan according to claim 1, wherein the first blade portion and the second blade portion are different from each other in a position where the concave portion is formed. 前記第1羽根部と前記第2羽根部とは、前記凹部が形成される数が互いに異なる、請求項1または2に記載のファン。   The fan according to claim 1 or 2, wherein the first blade portion and the second blade portion are different from each other in the number of the recessed portions formed. 前記第1羽根部と前記第2羽根部とは、前記凹部の形状が互いに異なる、請求項1から3のいずれか1項に記載のファン。   The fan according to any one of claims 1 to 3, wherein the first blade portion and the second blade portion are different from each other in shape of the concave portion. 複数の前記羽根部は、隣接する前記羽根部間においてファンの回転軸と前記外縁部とを結ぶ線がなす角度が等しくなるように配列される、請求項1から4のいずれか1項に記載のファン。   5. The plurality of blade portions are arranged so that angles formed by lines connecting a rotation axis of a fan and the outer edge portion are equal between adjacent blade portions. Fans. 複数の前記羽根部は、隣接する前記羽根部間においてファンの回転軸と前記羽根部の翼断面の図心とを結ぶ線がなす角度が等しくなるように配列される、請求項1から4のいずれか1項に記載のファン。   The plurality of blade portions are arranged so that angles formed by lines connecting a rotation axis of a fan and a centroid of a blade section of the blade portion are equal between adjacent blade portions. The fan according to any one of the above. 互いに異なる形状の翼断面を有する複数種類の前記羽根部が、不規則な順番に並ぶように配列される、請求項1から6のいずれか1項に記載のファン。   The fan according to any one of claims 1 to 6, wherein the plurality of types of blade portions having blade cross-sections having different shapes are arranged in an irregular order. 前記正圧面に形成される前記凹部が、前記負圧面において凸部を形成し、前記負圧面に形成される前記凹部が、前記正圧面において凸部を形成する、請求項1から7のいずれか1項に記載のファン。   The concave portion formed on the pressure surface forms a convex portion on the negative pressure surface, and the concave portion formed on the negative pressure surface forms a convex portion on the pressure surface. The fan according to item 1. 前記羽根部は、前記内縁部と前記外縁部との間で一定の厚みの翼断面を有する、請求項1から8のいずれか1項に記載のファン。   The fan according to any one of claims 1 to 8, wherein the blade portion has a blade cross section having a constant thickness between the inner edge portion and the outer edge portion. 前記羽根部は、前記正圧面および前記負圧面間における翼断面の中心線が複数箇所で屈曲してなる屈曲部を有し、
前記凹部は、前記屈曲部により形成される、請求項1から9のいずれか1項に記載のファン。
The blade portion has a bent portion formed by bending a center line of a blade cross section between the pressure surface and the suction surface at a plurality of locations,
The fan according to claim 1, wherein the concave portion is formed by the bent portion.
周方向に配列された複数の前記羽根部の内側に内側空間が形成され、その外側に外側空間が形成され、
前記内側空間から前記外側空間に流体を送り出す遠心ファンである、請求項1から10のいずれか1項に記載のファン。
An inner space is formed inside the plurality of blade portions arranged in the circumferential direction, and an outer space is formed outside thereof,
The fan according to any one of claims 1 to 10, wherein the fan is a centrifugal fan that sends a fluid from the inner space to the outer space.
周方向に配列された複数の前記羽根部の内側に内側空間が形成され、その外側に外側空間が形成され、
ファンの回転軸方向から見た場合に、回転軸に対して一方の側の前記外側空間から前記内側空間に流体を取り込み、取り込んだ流体を回転軸に対して他方の側の前記外側空間に送り出す貫流ファンである、請求項1から10のいずれか1項に記載のファン。
An inner space is formed inside the plurality of blade portions arranged in the circumferential direction, and an outer space is formed outside thereof,
When viewed from the direction of the rotation axis of the fan, fluid is taken into the inner space from the outer space on one side with respect to the rotation axis, and the taken-in fluid is sent out to the outer space on the other side with respect to the rotation axis. The fan according to any one of claims 1 to 10, which is a cross-flow fan.
請求項1から12のいずれか1項に記載のファンは、樹脂により形成され、
そのファンを成型するために用いられる、成型用金型。
The fan according to any one of claims 1 to 12, is formed of a resin,
Mold for molding, used to mold the fan.
請求項1から12のいずれか1項に記載のファンと、前記ファンに連結され、複数の前記羽根部を回転させる駆動モータとから構成される送風機を備える、流体送り装置。   A fluid feeder comprising: the fan according to any one of claims 1 to 12; and a blower configured to be connected to the fan and drive motors that rotate the plurality of blade portions.
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