JP7140911B2

JP7140911B2 - 正逆回転ファン

Info

Publication number: JP7140911B2
Application number: JP2021515113A
Authority: JP
Inventors: 小文胡; 斯特胡; ▲輝▼ ▲張▼; 榕易
Original assignee: Midea Group Co Ltd; Guangdong Midea White Goods Technology Innovation Center Co Ltd
Current assignee: Midea Group Co Ltd; Guangdong Midea White Goods Technology Innovation Center Co Ltd
Priority date: 2018-10-15
Filing date: 2018-12-21
Publication date: 2022-09-21
Anticipated expiration: 2038-12-21
Also published as: US20210388838A1; CN111043057A; JP2022500590A; WO2020077813A1; CN111043057B; EP3839261A4; KR20210040448A; US11661943B2; KR102520545B1; EP3839261B1; EP3839261A1

Description

本願発明はファンに関し、特に正逆回転ファンに関するものである。
本願は、出願番号が２０１８１１１９８９６９．９であって出願日が２０１８年１０月１５日である中国特許出願に基づいて提出されるものであり、当該中国特許出願の優先権を主張し、当該中国特許出願のすべての内容は、参照により本願に組み込まれる。

ファンは、気流の動力伝達を速め、送風面積を増加させて広拡散風を実現し、または送風距離と送風距離を上げ、風速を速めて対流速度を上げるものであり、多様な生活電器に不可欠な部品である。

直列式の２段軸流ファンがある。２段ファンはサイズが同一で、回転方向が同一または反対である。２段ファンはそれぞれ１つのモータまたは２つのモータが配置されて回転駆動される。また、２段ファンの間に整流装置が配置される場合が多く、その構成が複雑で、且つ大騒音となる。２段ファンが異なる方向へ回転するとき、第１段ファンの出口の渦乱流が第２段羽根によって相殺することができ、直進風が出来て、空気循環を促進させるが、整流された第１段ファンの風量が第２段ファンに至ると、その風力と風量はある程度弱くなってしまう。

ファンの単一の羽根が長くなるとき、回転速度の調整に制限があり、そうでなければ羽根の変形が大きくなり、空力動力性能と騒音性能が共に低下する。より硬い羽根を採用することによって羽根の変形の課題を解決できるが、コストが高くなる。このときファンはハブが比較的に小さくなる長翼型であり、その羽根の根元には大きな歪みが現れ、２段羽根の根元には戻り流エリアが生じ、風速が低くなりかつ風が前方に吹かないため、モータの放熱に不利であり、モータの寿命にも影響を与える。
美観のために、軸流ファン全体を厚すぎるように設計されない。そうでなければ、外観に大きな悪影響を与えることになる。しかし、２段ファンの間隔が小さくなるとき、前１段羽根が生じた漏れ渦などの気流が後１段の羽根に容易に入り込むことになってしまい、ブレード周波数とブレード倍率の騒音ピークが大幅に上がり、騒音が大きくなる。

本願発明は、少なくとも関連技術における課題の一つをある程度解決するためのものである。

そのために、本願発明は、回転が安定で変形し難く、モータによる冷却効果が優れ、中央における気流の吹き出しが強くなる正逆回転ファンを提供することを１つの目的としている。

本願発明の実施例に係る正逆回転ファンは、第１段羽根車と第２段羽根車に分けて、前記正逆回転ファンの運転時に気流を前記第１段羽根車から前記第２段羽根車へ向かって吹き出すように軸方向において間隔をあけて配置されている２つの羽根車であって、少なくとも１つの前記羽根車は前記羽根車の径方向に沿って配設されている複数周の羽根を備え、各周の複数の前記羽根が前記羽根車のハブを周って間隔をあけて配置されており、隣接する２周の前記羽根の間にスペーサリングが接続されている、前記２つの羽根車と、前記２つの羽根車を回転駆動するモータと、を備える。

本願発明の実施例に係る正逆回転ファンによれば、複数周の羽根を有する羽根車を採用することによって、正逆回転ファンの中央部の吹き出し能力を高めることができ、正逆回転ファンの出口ウィンドフィールドの中心位置付近の速度分布を高めることができ、出口ウィンドフィールドの均一性を著しく向上させることができる。スペーサリングと複数周の羽根が設けられている羽根車によって、前後段の羽根車の風力伝達を著しく強化する効果を達成し、正逆回転ファンの剛性を著しく改善させることができ、羽根が長時期回転しても変形しにくく、かつ各段の羽根車の危険速度が全て向上され、正逆回転ファン全体の安定運転に寄与し、良好のファン性能を保証することができる。モータが通常正逆回転ファンの中央部に設けられているので、複数周の羽根を備える羽根車において、モータ近傍の羽根が回転して仕事をすることによって、モータ近傍のウィンドフィールドの速度を高めることができ、モータの冷却效果を向上させ、モータの使用寿命の維持に寄与する。２段の羽根車が間隔をあけて配置されているので、第１段羽根車が生じた渦を緩めると共に、モータ等の接続部品を取り付けるために十分なスペースを提供する。

本願発明の選択可能な実施例において、前記スペーサリングを有する前記羽根車において、隣接する２周ごとの前記羽根のうち、内の周の前記羽根の曲がり角が外の周の前記羽根の曲がり角以上であるよう構成されている。

本願発明の選択可能な実施例において、前記スペーサリングを有する前記羽根車において、隣接する２周の前記羽根のうち、内の周の前記羽根の枚数が外の周の前記羽根の枚数以上であるよう構成されている。

本願発明の選択可能な実施例において、２周の前記羽根を有する前記羽根車において、前記スペーサリングの直径と前記ハブの直径との差は内環差となり、外の周の前記羽根の外径が前記ハブ直径との差は外環差となり、前記内環差が前記外環差の０．３倍以上であり且つ０．７倍以下であるように構成されている。

本願発明の選択可能な実施例において、前記スペーサリングの厚さが前記羽根の最大厚さ以下である。

本願発明の選択可能な実施例において、前記スペーサリングの表面全体は滑らかな曲面である。

本願発明の選択可能な実施例において、２つの前記モータを備え、前記２つのモータはそれぞれ前記２つの羽根車に繋がり、前記２つの羽根車は同軸に配置されている。

本願発明の選択可能な実施例において、１つの前記モータを備え、前記モータと少なくとも１つの前記羽根車の間に動力伝達機構が接続されている。

本願発明の選択可能な実施例において、前記モータが設置されるブラケットを更に備え、前記２つの羽根車は前記ブラケットの対向する両側に位置している。

本願発明の選択可能な実施例において、前記ブラケットは、前記モータが固定されるインナー支持プレートと、インナー支持プレートの外側に外嵌されるアウター支持リングと、複数のラジアルロッドであって、前記複数のラジアルロッドが前記インナー支持プレートを周って配置されており、各前記ラジアルロッドの一端が前記インナー支持プレートに繋がり、各前記ラジアルロッドの他端が前記アウター支持リングにつながる、複数のラジアルロッドと、を備える。

本願発明の付加的な態様及び利点は一部が以下の説明において記載され、一部が以下の説明から明らかになり、又は本願発明の実践によって了解される。

本願発明の一実施例に係る正逆回転ファンの全体構成概略図。本願発明の一実施例に係る正逆回転ファンの側面構成概略図。本願発明の一実施例に係る第２段羽根車の正面構成概略図。本願発明の一実施例に係る第１段羽根車の正面構成概略図。本願発明の一実施例に係る正逆回転ファンのウィンドフィールドの概略図。従来の正逆回転ファンの２段羽根車がそれぞれ１周の羽根を備える場合のウィンドフィールドの概略図。本願発明の実施例に係る羽根翼型のパラメータを示す図。

以下、本願発明の実施例を詳しく説明し、前記実施例の例が図面に示されており、図面に通じて、同一又は類似の符号は同一又は類似の部品又は同一又は類似の機能を有する部品を示す。下記の図面を参照して説明する実施例は例示的なものであり、本願発明を説明するためだけであり、本願発明を限定するものと理解されるべきではない。

以下、図面を参照しながら本願発明の実施例に係る正逆回転ファン１００について詳しく説明する。

本願発明の実施例に係る正逆回転ファン１００は、図１、図２に示すように、２つの羽根車と、２つの羽根車を回転駆動して２つの羽根車に回転駆動力を提供するモータ１０とを備える。

２つの羽根車は第１段羽根車３０と第２段羽根車４０に分けて、正逆回転ファン１００の運転時に気流を第１段羽根車３０から第２段羽根車４０へ向かって吹き出すように軸方向において間隔をあけて配置されている。２段羽根車が間隔をあけて配置されているので、第１段羽根車３０と第２段羽根車４０は回転数が異なっても良く、または回転方向が異なっても良い。

本願発明の実施例において、少なくとも１つの羽根車は複数周の羽根を備える。即ち、第１段羽根車３０は複数周の羽根を備えるが、第２段羽根車４０は１周だけの羽根を備えても良い。または、第２段羽根車４０は複数周の羽根を備えるが、第１段羽根車３０は１周だけの羽根を備えても良い。または、第２段羽根車４０と第１段羽根車３０の両方は複数周の羽根を備えても良い。ある１つの羽根車が複数周の羽根を備える場合に、２周備えても良いし、３周など備えても良く、ここに限定されない。

複数周の羽根は羽根車の径方向に沿って配設されていて、各周の複数の羽根が羽根車のハブ６０を周って間隔をあけて配置されており、隣接する２周の羽根の間にスペーサリング５０が接続されている。スペーサリング５０と複数周の羽根とが設けられた羽根車によって、正逆回転ファン１００の単なる段の羽根車の全体としての剛性を著しく向上させることができ、長時間回転しても羽根の変形が発生しにくい。

２段の羽根車の両方が１周の羽根を備えた正逆回転ファン１００’に対して、少なくとも１段の羽根車を、複数周の羽根を備えたものに設置することによって、出口ウィンドフィールドの均一性を著しく向上させることができる。

以下は図５と図６に示しているウィンドフィールドの概略図について説明する。図５は２段の羽根車がそれぞれ２周の羽根を有する正逆回転ファン１００の出口ウィンドフィールドの概略図であり、図６は２段の羽根車がそれぞれ１周の羽根を有する正逆回転ファン１００の出口ウィンドフィールドの概略図である。

図６から分かるように、２段の羽根車がそれぞれ１周の羽根を有する場合に、出口ウィンドフィールドの軸線付近の位置には広い低速戻り流エリアが現れるので、風感が弱く、羽根における羽根先に寄る中上部位置には出口ウィンドフィールドの最大速度が現れる。
図５から分かるように、２段の羽根車が２周の羽根を有する場合に、中央の軸線位置付近に依然として戻り流エリアがあるものの、戻り流エリアが大幅に小さくなる。出口ウィンドフィールドの風力は明らかに均一になっている。１周の羽根の方に対して、出口ウィンドフィールドの均一性が改善され、ユーザの快適性を向上させることができる。

理解されるように、羽根車において回転軸線に近づくほど、線速度が小さくなるので、通常、ファンの吹き出し側のハブ６０に近接する箇所が風感弱い。羽根車において回転軸線から離れるほど、線速度が大きくなり、仕事する能力が強くなる。羽根車が１周の羽根を有する場合、出口ウィンドフィールドの回転軸線付近のエリアが風力弱く、風圧小さくなるが、周りが風圧大きくなるので、出口ウィンドフィールドの風車付近には戻り流エリアが現れる。

それに対して、羽根車が２周以上の羽根を有する場合に、内の周の羽根と外の周の羽根は、羽根翼型が同一し且つ枚数も同じであっても、内の周の羽根と外の周の羽根との間にスペーサリング５０が設けられたので、耐荷重性が向上し、仕事能力も向上し、同速度の場合に、複数周の羽根を有する羽根車の回転時の風感がより一層強くなる。このため、出口ウィンドフィールドは明らかに均一になると表されている。

なお、本文に記載の内の周、外の周はいずれも相対的な概念であり、即ち、羽根車が２周以上の羽根を有する際に、あらゆる２周の羽根同士について、羽根車の回転軸線に近接する羽根を内の周の羽根と言い、羽根車の回線軸線から離れる羽根を外の周の羽根と言う。

ウィンドフィールドの均一性を向上させることに加えて、複数周の羽根を有する羽根車はさらに他の利点を持つ。具体的には、従来の羽根車では、ハブ６０から離れるほど、羽根の剛性が低下し、羽根の耐荷重性が小さくなるため、仕事能力が制限される。スペーサリング５０を設けた羽根車では、隣接する２周の羽根のうち、内の周の羽根が羽根先においてスペーサリング５０に接続され、外の周の羽根が羽根元においてスペーサリング５０に接続されているため、羽根の剛性を大幅に向上させる。

また、複数周の羽根を設けた羽根車は、１周の羽根を有する羽根車に対して、構造上で多くの変化スペースがあり、仕事能力をさらに強めることができる。例えば、異なる周の羽根は異なる羽根翼型を採用しても良く、内の周の羽根の線速度が低いが、剛性、強度がより大きくなる特徴を利用して、回転がしやすい羽根翼型等を採用しても良い。例えば、内の周の羽根の枚数が外の周の羽根の枚数よりも多くなるように設置することによって、羽根の密度を増加させて内の周の仕事能力を向上させることができる。また、例えば、内の周の羽根の曲がり角が外の周の羽根の曲がり角よりも大きくなるように設定しても良く、または、内の周の羽根の軸方向寸法を変化させても良い。

もちろん、ファンには単一の羽根車のみが備えられる場合、当該羽根車が２周または３周の羽根を有しても、その出口ウィンドフィールドの風感が大きく損なわれてしまう。
具体的に、単一の羽根車の回転時に、環方向の渦状ウィンドフィールドが形成され、羽根先において羽根先気流漏れ渦が生じる。羽根車に２周以上の羽根が設けられた場合に、スペーサリング５０のそれぞれは、スペーサリング５０の外側に１周の羽根の元部が接続され、スペーサリング５０の内側に１周の羽根の先部に接続されているので、スペーサリング５０のところに吹出ウィンドフィールドによる渦状況が複雑となり、別の気流騒音がある外、ここでの乱流によって気流が不安定になって風圧も損失されてしまうことになる。

それに対して、２つの羽根車が同時に回転する場合に、構造のパラメータを適正に設置した前提で、２段の羽根車（３０、４０）が生じた吹き出し気流は互いに相殺する。特に回転方向が逆となる２段の羽根車では、回転方向が逆となる旋回気流が生じる。図２に示すように、第２段羽根車４０が生じた渦流は、第１段羽根車３０が生じた渦流よって相殺し、または第１段羽根車３０が吹き出した直進気流によって吹き散らされて、中央部分の直進気流を強め、正逆回転ファン１００が安定な気流を吹き出すことを促し、直進気流の送気距離を延長することができ、また、第２段羽根車４０の周辺において広拡散気流を外方に拡散させることができる。

なお、本願発明の実施例に係る正逆回転ファン１００は電動ファン、循環送風ファン、換気ファン、エアコンファンなどの空気を吹き出す必要がある装置に適用可能である。本願発明の実施例に係る正逆回転ファン１００は主として、熱交換のためではなく、空気の流れを促すために用いられる。

なお、本明細書に記載の曲がり角とは、羽根が前縁から後縁にかけて延在している際の、羽根の周方向における曲がり変化角を指し、即ち、羽根の前縁取り付け角と後縁取り付け角との差分を指す。本分野においてよく知られているように、羽根車の羽根はそれぞれ、流体の流れの方向によって決定される前縁および後縁（「後縁」は「尾縁」ともいう。）を有し、流体が羽根の前縁から羽根の通路に流入し、羽根の後縁から羽根の通路から流出する。

図７を参照すると、羽根車と同軸の等径円筒面と羽根とを交差して三日月状の断面が形成されている。図において、説明の便宜のために、ＬＥで羽根の前縁を示し、ＴＥで羽根の後縁を示している。当該断面のキャンバラインの前縁ＬＥにおける接線と、前縁ＬＥの等径円筒面における接線とがなす角は、前縁取り付け角β_１ｍとなる。当該断面のキャンバラインの後縁ＴＥにおける接線と、後縁ＴＥの等径円筒面における接線とがなす角は、後縁取り付け角β_２ｍとなる。前縁取り付け角β_１ｍと後縁取り付け角β_２ｍとの差分は曲がり角Δβに等しい。

本願発明の一部の実施例において、図１、図３、図４に示すように、スペーサリング５０を有する羽根車において、隣接する２周の羽根のうち、内の周の羽根の曲がり角が外の周の羽根の曲がり角よりも大きくなるよう構成されている。内の周の羽根は剛性が大きく、耐荷重性が強く、かつ外の周の羽根の翼型に影響を与えないため、内の周の羽根の曲がり角が大きくなるように設計をすることで、内の周の羽根の仕事能力を向上させることができる。

内の周の羽根の曲がり角が大きいほど、気流が内の周の羽根を通過する時に曲がった角度が大きくなり、生じた旋回気流が多くなる。出口気流の中に旋回気流が多いほど、ファンの仕事能力が強くなり、即ち風量、風圧がより大きくなる。正逆回転ファン１００の中心位置の気流吹き出し能力を向上させると共に、ハブ６０近傍のモータ１０の放熱と冷却を速めることができる。

本願発明の一部の実施例において、スペーサリング５０を有する羽根車において、隣接する２周の羽根のうち、内の周の羽根の枚数が外の周の羽根の枚数に等しくなるよう構成されている。本願発明の他の実施例において、図１、図３、図４に示すように、スペーサリング５０を有する羽根車において、隣接する２周の羽根のうち、内の周の羽根の枚数が外の周の羽根の枚数よりも多くなるよう構成されている。内の周の羽根の枚数が比較的に多くなるように設計することによって、内の周の仕事能力が弱い欠陥を解消し、正逆回転ファン１００が吹き出した気流の均一性を向上させることができる。内の周の羽根と外の周の羽根との間にスペーサリング５０が設けられるため、羽根はスペーサリング５０の箇所において曲がり角を増加することができる。

本願発明の一部の実施例において、図３に示すように、２周の羽根を有する羽根車において、スペーサリング５０の直径とハブ６０の直径との差は内環差となり、外の周の羽根の外径がハブ６０の直径との差は外環差となり、内環差が外環差の０．３倍以上であり且つ０．７倍以下であるように構成されている。具体的には、ハブ６０の直径をｒ１とし、スペーサリング５０の直径をｒ２とし、外の周の羽根の外径をｒ３とすると、ｒ１、ｒ２、ｒ３は、ｒ２とｒ１の差と、ｒ３とｒ１の差の比が０．３～０．７範囲にあることを満たし、即ち（ｒ２－ｒ１）／（ｒ３－ｒ１）が０．３～０．７となる関係式を満たす。ここで、外の周の羽根の外径は、すべての外の周の羽根における回転軸線から最も離れた点が位置する円の直径を指す。

外の周の羽根が大きく曲がる場合に、比較的に大きな値を取り、即ち外の周の羽根のリム径と内の周の羽根のリム径との差が小さくなるので、内の周のウィンドフィールドの面積を多く増加させる必要があり、よって、外の周の羽根が回転時、大きな曲がりによってクラックすることはない。また、外の周の羽根が小さく曲がる場合に、比較的に小さな値を取り、即ち、外の周の羽根のリム径と内の周の羽根のリム径との差が大きくなるので、内の周のウィンドフィールドの面積を小さく増加させ、よって、外の周の羽根がクラックしにくい。これは、外の周の羽根の強度と内の周の羽根の空気流通能力を総合的に考慮した総合的な結果である。

本願発明の一部の実施例において、スペーサリング５０の厚さが羽根の最大厚さ以下である。羽根車の羽根が過厚に設計されると、次の２つの騒音面の影響が存在する。第１段羽根車３０の羽根が厚すぎると、その後縁の尾跡が第２段羽根車４０の羽根の前縁と干渋するため、衝撃の騒音を招いてしまう。第２段羽根車４０の羽根が厚すぎると、第２段羽根４０のスペーサリング５０の尾跡の広帯域騒音を招いてしまう。このため、スペーサリング５０と羽根の厚さを適正に設計することによって、適正の厚さの差を取ることで、騒音を小さくし、美観度を向上させ、且つ正逆回転ファン１００の良好な吹き出し性能を保持する。

選択的に、スペーサリング５０の表面全体は滑らかな曲面である。スペーサリング５０の前部、側部または後部は丸状又は楕円状の滑らかな曲線になるように設計することによって、別の気流騒音が生じることを回避する。

選択的に、外の周の羽根はスペーサリング５０の外壁に接続され、内の周の羽根は一端がスペーサリングの内壁に接続され、他端がハブ６０に接続されている。よって、外の周の羽根と内の周の羽根が高速で回転する際に、曲がり難くなる。

本願発明の一部の実施例において、図２に示すように、２つのモータ１０を備え、２つのモータ１０はそれぞれ２つの羽根車に繋がり、２つの羽根車は同軸に配置されている。２つのモータ１０で１段の羽根車をそれぞれ制御することによって、モータ１０の回転数を調整することで２段の羽根車の回転数を容易に変更することができ、且つ取り付けや配列にも便利であり、また、正逆回転ファン１００の対称性が優れた。２の羽根車のそれぞれは締めナット６１でモータ１０のモータ軸に接続される。

本願発明の一部の実施例において、１つのモータ１０を備え、モータ１０と少なくとも１つの羽根車の間に動力伝達機構が接続されている。単一のモータ１０で回転駆動することによって、正逆回転ファン１００全体の騒音をさらに低下させ、かつ正逆回転ファン１００の構成を簡素化にすることができる。動力伝達機構は遊星歯車機構で構成され、具体的に、モータ１０の両端にはモータ軸が軸方向に延びるように設けられ、モータ軸の一端が第１段羽根車３０のハブ６０に接続され、モータ軸の他端が遊星歯車機構を介して第２段羽根車４０のハブ６０に接続されている。遊星歯車機構は従来の技術の遊星歯車機構を採用してもよいが、ここに限定されない。これによって、正逆回転ファン１００は全体としてコンパクトになり、第２段羽根車４０と第１段羽根車３０の回転時の騒音が更に低下し、また動力伝達機構の選択によって回転速度比を調整することができる。

本願発明の一部の実施例において、図１に示すように、正逆回転ファン１００は、モータ１０が設置されるブラケット２０を更に備え、２つの羽根車はブラケット２０の対向する両側に位置している。２段の羽根車がブラケットに支持されて回転するので、その回転安定性が高める。

選択的に、ブラケット２０はインナー支持プレートと、アウター支持リング２１と、ラジアルロッド２２とを備える。ここで、モータ１０はインナー支持プレート（モータブラケットに相当する）に固定されている。アウター支持リング２１はインナー支持プレートに外嵌されている。複数のラジアルロッド２２が備えられており、複数のラジアルロッド２２がインナー支持プレートを周って配置されており、各ラジアルロッド２２の一端が前記インナー支持プレートに繋がり、各ラジアルロッド２２の他端がアウター支持リング２１につながる。インナー支持プレートはモータが取り付けられる支持とスペースを提供し、ラジアルロッド２２とアウター支持リング２１によって気流への妨害を低減させることができる。

本発明の実施例をより一層よく理解するために、次に図１～図５を参照しながら本願発明の１つの具体的な実施例に係る正逆回転ファン１００の構成を説明する。

図１、図２に示すように、正逆回転ファンは第１段羽根車３０と、第２段羽根車４０と、１つのモータ１０と、ブラケット２０とを備える。その中、第１段羽根車３０と第２段羽根車４０とが正逆回転ファンの運転時に気流を第１段羽根車３０から第２段羽根車４０へ向かって吹き出すように軸方向において間隔をあけて配置されている。

図３、図４に示すように、第１段羽根車３０と第２段羽根車４０のそれぞれは、径方向に沿って配設されている内の周の羽根と外の周の羽根を備え、且つ、内の周の羽根と外の周の羽根とがスペーサリング５０によって離れていて、その中、内の周の羽根の一端がハブ６０に接続されて、内の周の羽根の他端がスペーサリング５０に接続されて、外の周の羽根がスペーサリング５０の外部に接続されている。

内の周の羽根の曲がり角がそれぞれ外の周の羽根の曲がり角よりも多くなるよう構成され、且つ内の周の羽根の枚数がそれぞれ外の周の羽根の枚数よりも大きくなるよう構成されている。スペーサリング５０の厚さは羽根の最大厚さよりも小さくなる。スペーサリング５０全体は滑らかな曲面になるように設けられている。

モータ１０両端にはモータ軸が軸方向に延出されていて、一端が第１段羽根車３０に接続されて、他端が動力伝達機構を介して第２段羽根車４０に接続されている。モータ１０はブラケット２０のインナー支持プレートに設けられている。

ブラケット２０は、インナー支持プレートの外側に外嵌されるアウター支持リング２１と、ラジアルロッド２２とを備える。複数のラジアルロッド２２がインナー支持プレートを周って配置されており、各ラジアルロッド２２の一端がインナー支持プレートに繋がり、各ラジアルロッド２２の他端がアウター支持リング２１につながる。

図５に示すように、正逆回転ファン１００中央部のハブ６０付近のウィンドフィールドの戻り流エリアは比較的に小さくなり、吹き出しウィンドフィールド全体は均一になり、広拡散風も遠距離の直進風もある。第１段羽根車３０が反時計回りに回転する時、第２段羽根車４０が時計回りに回転する。逆に、第１段羽根車３０時計回りに回転する時、第２段羽根車４０が反時計回りに回転する。

本願発明についての説明において、用語「中心」、「長さ」、「上」、「下」、「前」、「後」、「内」、「外」、「時計回り」、「反時計回り」、「軸方向」、「径方向」等で示される方位又は位置関係は図面に示されている方位又は位置関係に基づくものであり、本願発明を便宜に説明し及び説明を簡略化するためだけであり、装置又は部品が特定の方位を有したり、特定の方位で構造及び操作したりすることを表し又は示唆するものではない、と理解されるべき、本願発明を限定するものと理解されるべきではない。

また、「第１」、「第２」が付けられて限定される特徴は明示的又は暗示的に１つ又は複数の当該特徴を含むことができる。そのため、「第１段羽根車」、「第２段羽根車」の「第１」、「第２」が付けられて限定される特徴は明示的又は暗示的に１つ又は複数の当該特徴を含むことができる。

本願発明についての説明において、特に明記しない限り、複数は二つ以上を意味する。

なお、本願発明についての説明において、特に明らかに規定及び限定しない限り、用語「取り付け」、「つながる」、「接続」、「固定」は広義に理解されるべきであり、例えば、固定的に接続しても良く、着脱可能に接続してもよく、又は、一体的に接続してもよく、機械的に接続しても良く、電気的に接続しても良く、直接的に接続してもよく、中間体を介して間接的に接続してもよく、２つの部品内部で連通してもよい。当業者であれば、具体的な状況に応じて上記用語の本願発明における具体的な意味を理解することができる。

本願発明においては、特に明らかに規定及び限定しない限り、第一特徴が第二特徴の「上」または「下」にあることは、第一特徴と第二特徴とが直接に接触しても良く、または第一特徴と第二特徴とが中間体を介して間接的に接触しても良い。また、第一特徴が第二特徴の「上」、「上方」にあることは、第一特徴が第二特徴の真上方または斜め上方にあってもよく、または第一特徴の水平レベルが第二特徴よりも高くなることだけを表す。第一特徴が第二特徴の「下」、「下方」にあることは、第一特徴が第二特徴の真下方または斜め下方にあってもよく、または第一特徴の水平レベルが第二特徴よりも低くなることだけを表す。

本明細書の説明において、参照用語「一実施例」、「一部の実施例」、「例示的な実施例」、「例」、「具体的な例」、又は「いくつかの例」などの表現は、当該実施例又は例に基づいて説明する具体的な特徴、構造、材料又は特徴が本発明の少なくとも一実施例又は例に含まれることを意味する。本明細書において、上記用語の例示的な表現は必ずしも同一の実施例又は例を意味しない。且つ、説明した具体的な特徴、構造、材料又は特点は、いずれかの一つ又は複数の実施例又は例において適切な方式で組み合わせることができる。また、矛盾しない限り、当業者は本明細書に記載の様々な実施例又は例、又は様々な実施例又は例における特徴を併用し、組み合わせることができる。

本願発明の実施例を示し説明したが、当業者であれば、本願発明の原理と趣旨から逸脱することなくこれらの実施例に対して様々な変更、修正、置換及び変形を行うことができると理解される。

１００正逆回転ファン
１０モータ
２０ブラケット
２１アウター支持リング
２２ラジアルロッド
３０第１段羽根車
４０第２段羽根車
５０スペーサリング
６０ハブ
６１締めナット

Claims

正逆回転ファンであって、
第１段羽根車と第２段羽根車に分けて、前記正逆回転ファンの運転時に気流を前記第１段羽根車から前記第２段羽根車へ向かって吹き出すように軸方向において間隔をあけて配置されている２つの羽根車であって、前記第１段羽根車の前記羽根車は前記羽根車の径方向に沿って配設されている複数周の羽根を備え、各周の複数の前記羽根が前記羽根車のハブを周って間隔をあけて配置されており、隣接する２周の前記羽根の間にスペーサリングが接続されている、前記２つの羽根車と、
前記２つの羽根車を回転駆動するモータと、
を備え、
前記スペーサリングを有する前記羽根車において、隣接する２周ごとの前記羽根のうち、内の周の前記羽根の曲がり角が外の周の前記羽根の曲がり角以上であるよう構成され、
前記曲がり角は、前記羽根車と同軸の等径円筒面と前記羽根とを交差して形成される断面において、断面のキャンバラインの前縁における接線と、前記前縁の等径円筒面における接線とがなす角である前縁取り付け角と、前記断面のキャンバラインの後縁における接線と、後縁の等径円筒面における接線とがなす角である後縁取り付け角と、の差分であり、
前記第１段羽根車及び前記第２段羽根車を平面視したとき、前記第２段羽根車が回転により通過する領域の外縁と、前記第２段羽根車が回転により通過する領域の外縁とが同じ、ことを特徴とする正逆回転ファン。
前記スペーサリングを有する前記羽根車において、隣接する２周の前記羽根のうち、内の周の前記羽根の枚数が外の周の前記羽根の枚数以上であるよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載の正逆回転ファン。
２周の前記羽根を有する前記羽根車において、前記スペーサリングの直径と前記ハブの直径との差は内環差となり、外の周の前記羽根の外径が前記ハブの直径との差は外環差となり、前記内環差が前記外環差の０．３倍以上であり且つ０．７倍以下であるように構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の正逆回転ファン。
前記スペーサリングの厚さが前記羽根の最大厚さ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の正逆回転ファン。
前記スペーサリングの表面全体は滑らかな曲面であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の正逆回転ファン。
２つの前記モータを備え、前記２つのモータはそれぞれ前記２つの羽根車に繋がり、前記２つの羽根車は同軸に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の正逆回転ファン。
１つの前記モータを備え、前記モータと少なくとも１つの前記羽根車の間に動力伝達機構が接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の正逆回転ファン。
前記モータが設置されるブラケットを更に備え、前記２つの羽根車は前記ブラケットの対向する両側に位置していることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の正逆回転ファン。
前記ブラケットは、
前記モータが固定されるインナー支持プレートと、
インナー支持プレートの外側に外嵌されるアウター支持リングと、
複数のラジアルロッドであって、前記複数のラジアルロッドが前記インナー支持プレートを周って配置されており、各前記ラジアルロッドの一端が前記インナー支持プレートに繋がり、各前記ラジアルロッドの他端が前記アウター支持リングにつながる、複数のラジアルロッドと、を備えることを特徴とする請求項８に記載の正逆回転ファン。