JPH0646038B2 - 軸流リングファン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 背景技術及び本発明の概要 本発明は、軸流リングファンに関し、特にファンの運転
効率を高めかつファンの騒音を減少せしめることのでき
る軸流リングファンに関する。

公知の軸流リングファンの例が、米国特許第４，３５
８，２４５号及び第４，５６９，６３２号明細書に開示
されている。前者の特許明細書には、羽根が前方に湾曲
しているファンが示されている。通常の形式では、ハ
ブ、羽根及びリングが一体構造となるように、これらの
ファンは射出成形されたプラスチックから製作されてい
る。

本発明のファンは前方に曲がった（スキューした）羽根
を有しており、その各々前縁は、外周方向で見た場合幾
分サインカーブの形状を成している。この形状は、羽根
の半径方向の領域に沿う羽根のためのピッチ比の変化に
よって規定されている。更に明確に云えば、平均ピッチ
比に対するピッチ比の比として羽根の無次元半径の函数
として規定されている。その場合の特性は、無次元半径
が０．４と０．４９５との間ではほぼ一定であり、無次
元半径が０．４９５と０．５５との間では減少し、無次
元半径が０．５５と０．６７５との間ではほぼ一定であ
り、無次元半径が０．６７５と０．８５との間では増加
し、また無次元半径が０．８５より大きい場合は減少し
ている。ある特定の無次元半径におけるピッチ比は、無
次元半径の６．２８倍であり、該無次元半径は角Ｑのタ
ンジェント倍であり、該角Ｑは、特定の無次元半径に沿
った、羽根の前縁と後縁とを結ぶ平面への羽根の横断面
の投影でみて羽根の前縁と後縁との間を延びている第１
の線と、後縁点を貫通して延びかつ前記投影の方向に鉛
直である第２の線とが成す鋭角である。羽根の平均ピッ
チ比は、少くとも実際の平均値に充分近似した、羽根の
無次元半径の数値におけるピッチ比の平均値である。こ
こに開示したファンの場合平均ピッチ比に対するピッチ
比は、無次元半径が０．４と０．４９５との間では約
１．０７、無次元半径が０．５５と０．６７５との間で
は約１．０４４、また無次元半径が０．８５では約１．
１０５である。

本発明の原理に基いて製作されたファンにあっては、軸
方向流れの改善、内部運転効率の改善、及びファン騒音
の減少が達成されており、該騒音は、回転騒音成分が著
しく減少して、ファンの音質の改善が実現されている。
次に本発明の特徴を、発明を実施するための現時点で考
えられる最良の形態に基いて製作された有利な実施例を
図示している添付の図面に沿って説明することにする。

図面の簡単な説明 図１は本発明の原理を具体化したファンの軸方向の正面
図である。

図２は図１のファンの側面図である。

図３は図１の線３−３に沿った拡大横断面図である。

図４は、図１の矢印４−４の方向でみた拡大断面図であ
って、羽根ピッチを規定する目的で投影された横断面の
形状を示している。

図５乃至図１４は、図１の夫々の横断線５乃至１４に沿
って切断された拡大投影横断面図である。

図１５は夫々の前縁縁部における部分拡大図である。

図１６は夫々の後縁縁部における部分拡大図である。

図１７はファンの羽根に含まれている一定の関係を図示
したグラフである。

有利な実施例の説明 図１及び図２は、本発明の原理を実現している軸流リン
グファン２０の、一般的な構成と配置とを示している。
ファン２０は、中心ハブ部２２と、外方リング２４と、
ハブ部２２と外方リング２４との間を半径方向に延びて
いる多数の羽根２６と、を有している。羽根２６は、フ
ァンの回転方向で前方に湾曲している。羽根の前縁は符
号２８で、後縁は符号３０で示されている。図３の断面
は、各羽根の前縁の典型的な形状を表わしている。図３
でみられるように、この形状は幾分サインカーブの形状
を成しており、該形状は軸方向に押し下げられた領域３
２を有し、該領域３２は、軸方向に押し揚げられた領域
３４の、半径方向で内方に位置している、図１の軸方向
にみられるような押し下げられた領域３２は、破線３６
にほぼ等しいゾーンを占有しており、１方半径方向に押
し揚げられた領域３４は、破線３８にほぼ等しいゾーン
を占有している。その際この破線３６及び３８は、はっ
きりした移行部を表わしているのではなく、むしろこの
ゾーンは、互いにスムーズに入り混って羽根の残部に移
行していると考えるべきである。

図４延至図１４に図示の横断面は、異なった半径におけ
る投影横断面である。図４は、照合番号４０によって指
定された図４の横断面が、横断面４２に対しどのように
投影されるかを示している。ファンの中心からの半径
は、横断面４０に沿う異なった点に引かれ、次に横断面
の後縁点を貫通して延びている線４４に垂直に投影され
る。横断面４２の前縁点と後縁点との間に引かれている
線４６は、線４４と交差して角Ｑを規定している。羽根
を貫通しているある特定の横断面のピッチ比は、横断線
１４を貫く横断面４によって代表されているように、タ
ンジェントＱ倍の横断面の無次元半径の６．２８倍であ
る。各羽根は、図１７のグラフによって規定されている
特徴を有している。図１７は、羽根の無次元半径の函数
として平均ピッチ比に対するピッチ比を示している。無
次元半径が０．４と０．４９５との間にある場合の平均
ピッチ比に対するピッチ比は、ほぼ１．０７である。無
次元半径が０．５５と０．６７５との間にある場合の平
均ピッチ比に対するピッチ比は、ほぼ１．０４４であ
る。無次元半径が０．８５の場合の平均ピッチ比に対す
るピッチ比は、ほぼ１．１０５である。無次元半径が
０．４９５と０．５５との間にある場合の平均ピッチ比
に対するピッチ比は減少し、無次元半径が０．６７５と
０．８５との間にある場合はこれが増加し、かつ無次元
半径が０．８５より大きい場合はこれが減少している。
本発明の原理に基いてファンを実際に製作する際、無次
元半径に対しプラスマイナス０．０３の公差が許容され
る。平均ピッチ比は、羽根の多数の無次元半径における
ピッチ比の平均値であり、この値は少くともほぼ充分に
実際の平均ピッチ比に等しい。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中心のハブ部と外方リングとの間を延びて
   前方に湾曲した複数の羽根を有している軸流リングファ
   ンにおいて、各羽根が次のような特性を有している、つ
   まり平均ピッチ比に対するピッチ比は、羽根の無次元半
   径の函数として、無次元半径が０．４±０．０３と０．
   ４９５±０．０３との間ではほぼ一定であり、無次元半
   径が０．４９５±０．０３と０．５５±０．０３との間
   では減少し、無次元半径が０．５５±０．０３と０．６
   ７５±０．０３との間ではほぼ一定であり、無次元半径
   が０．６７５±０．０３と０．８５０±０．０３との間
   では増加し、かつ無次元半径が０．８５０±０．０３よ
   りも大きい場合は減少しており、その際ある特定の無次
   元半径におけるピッチ比は、タンジェントＱ倍の無次元
   半径の６．２８倍であり、その場合Ｑは、特定の無次元
   半径に沿った、羽根の前縁と後縁とを結ぶ平面への羽根
   の横断面の投影でみて羽根の前縁と後縁との間を延びて
   いる第１の線と、後縁点を貫通して延びる第２の線とが
   成す鋭角であって、投影部の方向に対し鉛直であり、ま
   た羽根の平均ピッチ比は、羽根の多数の無次元半径にお
   けるピッチ比の平均値であって、実際の平均値に少くと
   もほぼ充分に等しくなっていることを特徴とする軸流リ
   ングファン。
2. 【請求項２】平均ピッチ比に対するピッチ比は、無次元
   半径が０．４±０．０３と０．４９５±０．０３との間
   ではほぼ１．０７であり、また無次元半径が０．５５±
   ０．０３と０．６７５±０．０３との間ではほぼ１．０
   ４４であり、また無次元半径が０．８５０の場合はほぼ
   １．１０５であることを特徴とする、請求項１記載の軸
   流リングファン。