JP2000110790A

JP2000110790A - 軸流送風機

Info

Publication number: JP2000110790A
Application number: JP10281672A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Koshitani; 哲弥越谷; Tomoshi Shimizu; 知史清水; Mitsuyoshi Ishijima; 満義石嶋
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-10-02
Filing date: 1998-10-02
Publication date: 2000-04-18
Anticipated expiration: 2018-10-02
Also published as: JP4153601B2

Abstract

(57)【要約】【課題】空気流れの剥離を効率的に抑制し、送風性能の
向上と送風騒音の低減とを共に図る。【解決手段】ボス部２周りに複数の翼３を配設する。各
翼３の負圧面３ａの前縁部３ｂと外周部３ｃ、もしくは
それらの一部に、空気の流れ方向と交差する複数のリブ
レット４を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和機用室外
機の室外ファンに好適な軸流送風機に係り、特に、空気
流れの剥離の防止ないし低減を図った軸流送風機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、空気調和機の室外機等では、室
外ファンとしてプロペラファン等の軸流送風機が多用さ
れている。この種の従来の軸流送風機としては実開昭６
３−９８４９９号公報に記載されているものがある。

【０００３】この軸流送風機は、ボス部周りに配設され
た複数の翼の各正、負圧面の少なくともいずれかの面
に、回転軸を中心とする複数同心円上に複数条のリブレ
ットをそれぞれ形成して空気流れの剥離の低減を図って
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の軸流送風機では、各リブレットが空気の流れ
方向に沿って形成されているので、この軸流送風機の回
転動作時の負荷や回転数等の使用条件によっては翼面流
れの方向が変化し、その場合は、空気流れの剥離低減効
果は殆ど発揮されず、逆に送風性能に悪影響を与える可
能性が考えられる。

【０００５】また、リブレットは層流境界領域における
乱流化促進には効果的であるが、この従来の軸流送風機
のようにリブレットを各翼面のほぼ全面に形成すること
により、乱流境界層に遷移した領域にもリブレットを形
成している場合には、逆に空気流れの剥離を招く等の課
題がある。

【０００６】本発明は、このような事情を考慮してなさ
れたもので、その目的は、空気流れの剥離を効率的に抑
制し、送風性能の向上と送風騒音の低減とを共に図るこ
とができる軸流送風機を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ボス
部周りに複数の翼を配設した軸流送風機において、上記
各翼の負圧面の前縁部と外周部、もしくはそれらの一部
に、空気の流れ方向と交差する複数の溝を形成した軸流
送風機である。

【０００８】この発明によれば、各翼の前縁部と外周部
の、もしくはそれらの一部に形成された複数の溝によ
り、各翼の翼面流れの層流から乱流への遷移が促進され
ることにより、空気流れの剥離が抑制される。しかも、
各溝は、空気流れに交差する方向に形成されているの
で、空気流れの方向の変化に対する自由度を得ることが
できるとともに、溝の設置範囲を、流れの剥離抑制に有
効で、かつ比較的肉厚の前縁部と外周部とに設定してい
るので、流れの剥離抑制効果と各翼の強度確保を共に図
ることができる。

【０００９】さらに、乱流境界層に遷移した領域に溝を
設けると、逆に流れの剥離を招くが、本発明はこの溝を
形成する領域を各翼の前縁部と外周部とに限定すること
により、乱流境界層に遷移した領域には溝を設けないの
で、流れの剥離抑制効果を一段と向上させることができ
る。これにより、送風性能の向上と送風騒音の低減を共
に図ることができる。

【００１０】請求項２の発明は、各溝は、その溝幅を、
各翼の最大翼弦長の０．２〜１．０％に設定する一方、
その溝深さを、この溝幅の２０％以上で且つ、翼厚みの
５０％以下に設定している軸流送風機である。

【００１１】また、請求項３の発明は、隣り合う溝どう
しの間隔は、その溝幅の３倍以下に設定されている軸流
送風機である。

【００１２】これら請求項２、３の発明によれば、請求
項１の発明の作用効果に加えて、各溝の形状と寸法を、
空気流れの剥離抑制効果が最大に発揮される最適形状と
寸法に設定しているので、各翼の強度低下を伴うことな
く、空気流れの剥離抑制効果を最大限に発揮することが
できる。

【００１３】請求項４の発明は、各溝は、その少なくと
も一部の溝壁を、各翼の負圧面側に向けて拡開するテー
パ壁に形成している軸流送風機である。

【００１４】この発明によれば、請求項１〜３のいずれ
か１項に記載の発明の作用効果に加えて、各溝の少なく
とも一部の溝壁に、各翼の負圧面側に向けて拡開するテ
ーパ壁を形成したので、溝に送風機回転軸方向にほぼ平
行をなすアンダーカット部が生ずるのを防止することが
できる。これにより、この軸流送風機を射出成形により
一体成形する場合の金型構造を簡略化することができ、
その成形の簡単迅速化とコスト低減とを共に図ることが
できる。

【００１５】請求項５の発明は、各溝は、各翼の前縁端
及び外周端から各々所定距離内方までの所定の範囲内に
て形成され、これらの各所定距離は各翼の最大翼弦長の
５〜１５％である軸流送風機である。

【００１６】また、請求項６の発明は、各溝は、各翼の
前縁端及び外周端から所定距離内方にて、所定幅でこの
前縁端及び外周端に沿う所定領域内にそれぞれ形成さ
れ、この所定領域は、その各外周側が各翼の最大翼弦長
の１〜３％、その各内周側一端までの所定距離が最大翼
弦長の５〜１５％にそれぞれ設定されている軸流送風機
である。

【００１７】これら請求項５，６の発明によれば、請求
項１〜４のいずれか１項に記載の発明の作用効果に加え
て、溝の設置範囲を、空気流れの剥離抑制効果が最大限
発揮される最適範囲に設定しているので、空気流れの剥
離抑制効果が最大限に発揮される。

【００１８】請求項７の発明は、ボス部周りに複数の翼
を配設した軸流送風機において、上記各翼の負圧面の前
縁部と外周側、もしくはそれらの一部に、溝を形成する
溝形成部と溝を形成しない非形成部とを長さ方向に交互
にかつ列状に配設すると共に、空気の流れ方向に交差す
る複数の破線状溝を形成した軸流送風機である。

【００１９】この発明によれば、各翼の前縁部と外周
部、もしくはそれらの一部に形成した複数の破線状溝に
より、各翼の翼面流れの層流から乱流への遷移が促進さ
れることにより、空気流れの剥離が抑制される。しか
も、各破線状溝は、空気流れに交差する方向に形成され
ているので、空気流れの方向の変化に対する自由度を得
ることができるとともに、破線状溝の設置範囲を、空気
流れの剥離抑制に有効で、比較的肉厚の前縁部と外周部
に設定しているので、空気流れの剥離抑制効果と各翼の
強度確保を共に図ることができる。

【００２０】さらに、乱流境界層に遷移した領域に溝を
設けると、逆に流れの剥離を招くが、本発明はこの溝を
形成する領域を各翼の前縁部と外周部とに限定すること
により、乱流境界層に遷移した領域には溝を設けないの
で、流れの剥離抑制効果を一段と向上させることができ
る。これにより、送風性能の向上と送風騒音の低減を共
に図ることができる。

【００２１】また、破線状溝は、溝形成部と非形成部と
を交互に配列しているので、連続溝を翼面に形成する場
合よりも翼の強度を向上させることができる。

【００２２】請求項８の発明は、各破線状溝は、その隣
り合うものどうしの溝形成部と非形成部の位相を反転さ
せることにより、各溝形成部を千鳥状に配設している軸
流送風機である。

【００２３】この発明によれば、請求項７の発明の作用
効果に加えて、溝形成部の溝を千鳥状に配列するので、
破線状溝を形成する各翼の前縁部と外周部とに溝を偏る
ことなく、ほぼ均等に配置することができ、翼強度の局
所的な低下を抑制することができる。

【００２４】請求項９の発明は、各溝形成部は、その溝
幅を、各翼の最大翼弦長の０．２〜１．０％に設定する
と共に、その溝深さを、この溝幅の２０％以上で且つ、
各翼の翼厚みの５０％に設定している軸流送風機であ
る。

【００２５】また、請求項１０の発明は、各破線状溝
は、その溝形成部の溝幅をｗ、溝長さをｘ_a、とする一
方、非形成部の長さをｘ_bとしたとき、ｘ_aとｘ_bとが
ほぼ等しく、かつｘ_a：ｗがほぼ５：１になるように形
成されている軸流送風機である。

【００２６】これら請求項９、１０の発明によれば、請
求項７の発明の作用効果に加えて、破線状溝の溝形成部
と非形成部の形状と寸法を、空気流れの剥離抑制効果が
最大に発揮される最適形状と寸法に設定しているので、
各翼の強度低下を伴うことなく、空気流れの剥離抑制効
果を最大限に発揮することができる。

【００２７】請求項１１の発明は、各溝形成部は、その
溝の角部を円弧状に形成している軸流送風機である。

【００２８】また、請求項１２の発明は、各溝形成部
は、その少なくとも一部の溝壁を、各翼の負圧面側に向
けて拡開するテーパ壁に形成している軸流送風機であ
る。

【００２９】これら請求項１１，１２の発明によれば、
各溝形成部の溝の角部を円弧状に形成する一方、各溝の
少なくとも一部の溝壁に、テーパ壁を形成して、送風機
回転軸にほぼ平行をなすアンダーカット部が生じないよ
うに形成しているので、この軸流送風機の翼面を直接加
工する場合、もしくは射出成形により軸流送風機全体を
一体成形する場合の金型構造の簡単化と加工性の向上と
を共に図ることができる。

【００３０】請求項１３の発明は、各破線状溝は、各翼
の前縁端及び外周端から各々所定距離内方までの所定の
範囲内にて形成され、これらの各所定距離は、各翼の最
大翼弦長の５〜１５％である軸流送風機である。

【００３１】また、請求項１４の発明は、各破線状溝
は、各翼の前縁端及び外周端から所定距離内方にて、所
定幅でこの前縁端及び外周端に沿う所定領域内にそれぞ
れ形成され、この所定領域は、その各外周側一端までの
所定距離が各翼の翼弦長の１〜３％、その各内周側一端
までの所定距離が最大翼弦長の５〜１５％にそれぞれ設
定されている軸流送風機である。

【００３２】これら請求項１３，１４の発明によれば、
請求項７〜１２のいずれか１項に記載の発明の作用効果
に加えて、破線状溝の設置範囲を、空気流れの剥離抑制
効果が最大限発揮される最適範囲に設定しているので、
空気流れの剥離抑制効果が最大限に発揮される。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図１〜
図２３に基づいて説明する。これらの図中、同一または
担当部分には同一符号を付している。

【００３４】図２は本発明の第１の実施形態に係る軸流
送風機１の全体を負圧面側から見たときの正面図、図１
はこの軸流送風機１の一部を省略した負圧面側の一部拡
大正面図、図３はこの軸流送風機１の翼面上を流れる空
気の流れ方向を示す横式図である。これらの図におい
て、軸流送風機１は、図示しない駆動モータの回転軸が
同心状に固定される円筒状のボス部２の外側周面に、複
数枚の翼３，３，３を周方向等分位置にて一体ないし一
体的に取り付けている。

【００３５】そして、図１、図３にも示すように軸流送
風機１は各翼１３の負圧面１３ａ側の前縁部１３ｂと、
外周部１３ｃとに、図３中、太線矢印で示す空気流れに
交差する方向に延びる細溝からなる複数のリブレット４
をそれぞれ形成している。ここで空気流れに交差する方
向とは直交と斜交とを含む。

【００３６】図４に示すように各リブレット４は、各翼
３の負圧面３ａ側に開口する断面形状が矩形の細溝より
なり、各翼３の所要強度が得られつつ空気流れ剥離抑制
効果が最大限に発揮されるようにリブレット幅（溝幅）
ｗと、リブレット深さ（溝深さ）ｄが、各翼３の翼厚ｔ
と、最大翼弦長Ｃに対し、次の（１）式を満たすように
形成されている。

【００３７】

【数１】

【００３８】さらに、各リブレット４はこの（１）式の
条件に加えて隣り合うリブレット４どうし間の間隔ｓと
リブレット幅ｗとの比がｓ／ｗ≦３を成立するように形
成されている。

【００３９】したがって、軸流送風機１の回転時には、
図３中太線矢印で示すように空気流れは各翼３の前縁部
３ａ側から後縁３ｄ側へ流れる流れと、外周部３ｃ側か
ら後縁３ｄ側へ流れる流れとがあるが、これら空気流れ
は前縁部３ａと外周部３ｃの複数のリブレット４により
翼面境界層は層流から乱流への遷移が促進される。この
乱流境界層は層流境界層よりも空気流れの剥離がしにく
いので、送風性能の向上と、送風騒音の低減効果が得ら
れる。

【００４０】しかも、各リブレット４は空気流れに交差
する方向に形成されているので、軸流送風機１の回転動
作時の負荷や単位時間当りの回転数（以下、単に回転数
という）等の使用条件によって翼面流れの方向が変化す
る場合においても、その流れの変化に対する自由度を得
ることができ、この場合にも空気流れの剥離を抑制する
ことができる。

【００４１】さらに、溝からなるリブレット４を複数形
成する範囲を、流れの剥離抑制に有効な各翼３の前縁部
３ｂと外周部３ｃとに限定しているので、流れの剥離抑
制効果と各翼３の強度の確保を両立させることができ
る。

【００４２】図５はこのように構成された軸流送風機１
を、室外ファンとして組み込む空気調和機用室外機５の
一部切欠斜視図、図６はこの室外機５の概略平断面図で
ある。この室外機５は角筒状の室外ユニット６内に、例
えば平面Ｌ形状の室外熱交換器７、コンプレッサ８、四
方弁９、インバータ等の制御器１０等を収容し、室外フ
ァン（軸流送風機）１とコンプレッサ８との間を仕切板
１１により仕切っている。なお、符号１２はベルマウ
ス、１３は吹出口に装着される吹出ガードである。この
ように構成された室外機５は軸流送風機１の回転によ
り、図６中小矢印に示すように室外熱交換器７の背面側
から外部空気を吸い込み、この室外熱交換器７を通風さ
せてから正面のベルマウス１９側から再び外部へ吹き出
すことにより、室外熱交換器７の外面に空気を通風さ
せ、この室外熱交換器７内を通液する冷媒を外気と熱交
換を促進させている。

【００４３】図７はこのようにこの軸流送風機１を室外
ファンとして組み込んだ室外機５の送風騒音をＡ曲線で
示し、リブレット４のない従来の室外ファンを組み込ん
だ室外機の送風騒音を示すＢ曲線と比較して示してい
る。また、この図７は、Ａ曲線で示す本実施形態に係る
軸流送風機１の送風騒音の方がＢ曲線で示す従来例より
もファン回転数［ｒｐｍ］のほぼ全域において約１ｄＢ
Ａ程度低減していることを示している。

【００４４】また、図４に示すように各リブレット４
は、その断面形状、幅ｗ、深さｄ、隣り合うリブレット
４どうしの間隔ｓを、流れ剥離抑制効果が最大限に発揮
される点と、各翼３の所要強度が得られる点とが両立す
るように設定されているので、各翼３の強度を確保しつ
つ流れ剥離抑制効果を最大限奏することができる。

【００４５】図８（Ａ）は各翼３に形成した各リブレッ
ト４の送風機半径方向外周側の溝側壁を翼負圧面３ａ側
に向けて拡開するテーパ壁４ａに形成した点を示す断面
図である。

【００４６】すなわち、各翼３は、ボス部２の外側周面
に、このボス部２に同心状に固定される回転軸２ａの直
角方向、つまり、図８（Ａ）中、水平方向に対し右肩上
りの所要角度で傾斜して取り付けられているために、仮
に、各リブレット４にテーパ壁４ａを形成しない場合に
は、図８（Ｂ）に示すように各リブレット４ａの送風機
半径方向外周側の溝側壁４ｂの下部が回転軸２ａの平行
線よりも送風機半径方向外方側へ突出するアンダーカッ
ト部４ｂが形成されてしまう。この場合に、この軸流送
風機１を射出成型すると、その金型からの成形加工の抜
きがアンダーカット部４ｂにより困難になるために、そ
の金型構造が複雑になり、コストアップを招くうえに、
その成形作業の作業性が低下するという課題が発生す
る。

【００４７】そこで、本実施形態は上述したように図８
（Ａ）に示すように各リブレット４の送風機半径方向外
周側の各溝側壁をテーパ壁４ａに形成することにより、
金型構造を簡単化することができるうえに、金型からの
成形品を容易に抜くことができる。

【００４８】図９は本発明の第２の実施形態に係る軸流
送風機１Ａの要部拡大正面図である。この軸流送風機１
Ａは、複数のリブレット４を形成する各翼３の負圧面３
ａ側前縁部３ｂと外周部３ｃの設置領域をそれぞれ明確
に規定した点に特徴がある。

【００４９】すなわち、リブレット４を形成する前縁部
３ｂを、その前縁端３ｂ1 から、その法線方向かつ翼面
内方へ所定距離Ｌ離れた点において、この前縁端３ｂ1
にほぼ平行に伸びる曲線Ｐと、この前縁端３ｂ1 とで囲
まれた領域に規定している。

【００５０】また、リブレット４を形成する外周部３ｃ
を、その外周端３ｃ1 から、その法線方向かつ翼面内方
へ所定距離Ｍ離れた点において、この外周端３ｃ1 にほ
ぼ平行に伸びる曲線Ｑと、この外周端３ｃ1 とで囲まれ
た領域に規定している。

【００５１】そして、これら所定距離Ｌ，Ｍを各翼３の
最大翼弦長Ｃに対し、それぞれ次の（２）式を満たすよ
うに設定している。

【００５２】

【数２】

【００５３】図１０は本発明の第３実施形態に係る軸流
送風機１Ｂの要部拡大正面図である。この軸流送風機１
Ｂは、リブレット４を形成する前縁部３ｂを、前縁端３
ｂ1から法線方向内方へ所定距離Ｌｂ離れた点におい
て、前縁端３ｂ1 にほぼ平行に伸びる曲線Ｐｂと、同じ
く前縁端３ｂ1 から所定距離Ｌａ（Ｌａ＞Ｌｂ）離れた
点において、前縁端３ｂ1 にほぼ平行に延びる曲線Ｐａ
とにより囲まれた領域に限定している。

【００５４】また、リブレット４を形成する外周部３ｃ
を、外周端３ｃ1 から法線方向内方へ所定距離Ｍｃ離れ
た点において、外周端３ｃ1 にほぼ平行に伸びる曲線Ｑ
ｃと、同じく外周端３ｃ1 から所定距離Ｍａ（Ｍａ＞Ｍ
ｂ）離れた点において、外周端３ｃ1 にほぼ平行に延び
る曲線Ｑａとにより囲まれた領域に限定している。

【００５５】そして、これら所定距離Ｍａ，Ｍｂ，Ｌ
ａ，Ｌｂを各翼３の最大翼弦長Ｃに対し、それぞれ次の
（３）式を満たすように設定している。

【００５６】

【数３】

【００５７】図１１は本発明の第４実施形態に係る軸流
送風機１Ｃの要部拡大正面図である。この軸流送風機１
Ｃは各翼３の前縁部３ｂと外周部３ｃの各一部にリブレ
ット４を形成し、前縁部３ｂのボス部２の近傍と、外周
部３ｃの後縁３ｄ側とにはリブレット４を形成しない点
に特徴がある。

【００５８】この軸流送風機１Ｃによっても空気流れ剥
離抑制効果が得られるうえに、リブレット４の形成を省
略したボス部２近傍の前縁部３ｂと、外周部３ｃの後縁
３ｄ近傍の部分は他に比して比較的薄肉であるので、こ
の部分のリブレット４を省略することにより、この部分
の翼強度の向上を図ることができる。

【００５９】なお、リブレット４の断面形状は図４で示
す矩形に限定されるものではなく、例えば図１２に示す
ように三角形４ｃでもよく、さらに図１３で示す円弧状
４ｄでもよい。

【００６０】図１４は本発明の第５実施形態に係る軸流
送風機１Ｄの要部拡大正面図である。この軸流送風機１
Ｄは各翼３の前縁部３ｂと外周部３ｃとにそれぞれ形成
されるリブレット４を破線状溝１３により形成した点に
特徴がある。

【００６１】破線状溝１３は図１５に示すように例えば
図中横長矩形状で所定大の溝１４ａを形成する溝形成部
１４と、この溝１４ａを形成しない非形成部１５とを長
手方向（図１５では横方向）に交互に配置して溝１４ａ
が長手方向で連続しないようになっている。図１４に示
すように、この破線状溝１３の複数個は各翼３の負圧面
３ａ側の前縁部３ｂと外周部３ｃとにそれぞれ形成さ
れ、その長手方向が空気流れと交差するように配列され
ている。

【００６２】そして、図１５に示すように図中縦方向で
隣り合う破線状溝１３同士は、溝形成部１４と非形成部
１５の配列が図１５中縦方向で一致しないように位相を
反転させており、溝形成部１４の溝１４ａが千鳥状に配
設されるようになっている。このために、破線状溝１３
が形成される前縁部３ｂと外周部３ｃの強度を、溝が長
手方向で連続する連続溝をリブレット４として形成する
場合よりも増強させることができる。

【００６３】図１６は各破線状溝１３の溝１４ａの断面
を示しており、各溝１４ａは、各翼３の負圧面３ａ側に
開口する矩形断面に形成されており、各溝１４ａの溝幅
ｗ、溝深さｄは各翼３の最大翼弦長Ｃ、翼厚ｔに対し、
次の（４）式が満たされるようになっている。

【００６４】

【数４】

【００６５】また、図１７の要部拡大正面図に示すよう
に各溝１４ａの溝長さｘａと非形成部１５の長さｘｂと
を略同一長さとするとともに、各溝１４ａの溝長さｘａ
と溝幅ｗの比を、概ね５：１に設定している。

【００６６】さらに、図１８の要部拡大正面図に示すよ
うに、各溝１４ａの各コーナ部を円弧状に形成してい
る。また、図１９に示すように、各破線状溝１３の溝１
４ａの送風機半径方向外周側壁を、負圧面３ａ側に拡開
するテーパ壁１４ｂに形成している。その理由は図４で
示すリブレット４にアンダーカット部が生じないように
構成した点と同様であり、これにより、軸流送風機１Ｄ
を射出成形する場合に使用される金型構造の簡単化を図
ることができる。

【００６７】そして、このように構成された軸流送風機
１Ｄによれば、各翼３の多数の破線状溝１３により、空
気の翼面境界層は層流から乱流への遷移が促進される。
層流境界層よりも乱流境界層の方が流れは剥離しにくい
ため、送風性能の向上と、送風騒音低減効果が得られ
る。但し、溝を乱流境界層に遷移した領域に設置する
と、逆に流れの剥離を招く等の現象が生じる。また従来
形状のリブレットにおいては、連続した溝が各翼に形成
されるため、特に薄肉翼に適用した場合は強度が低下
し、高速回転時の遠心力や、衝撃等の外力が付加された
場合に、溝に沿って破壊が起こり易い。これに対し、本
実施形態は破線状溝３１を、比較的厚肉部分である翼の
前縁部３ｂと外周部３ｃとに形成するので、流れの剥離
を効果的に抑制することができる。また、破線状溝１３
は長手方向に不連続な破線状の溝１４ａにより形成され
るため、溝１４ａによる強度低下は最小限に抑えること
ができる。

【００６８】図２０は本発明の第６の実施形態に係る軸
流送風機１Ｅの要部拡大正面図である。この軸流送風機
１Ｅは、複数の破線状溝１３を形成する各翼３の負圧面
３ａ側前縁部３ｂと外周部３ｃの領域をそれぞれ明確に
規定した点に特徴がある。

【００６９】すなわち、破線状溝１３を形成する前縁部
３ｂを、その前縁端３ｂ1 から、その法線方向かつ翼面
内方へ所定距離Ｌｃ離れた点において、この前縁端３ｂ
1 にほぼ平行に伸びる曲線Ｐｃと、この前縁端３ｂ1 と
で囲まれた領域に規定している。

【００７０】また、破線状溝１３を形成する外周部３ｃ
を、その外周端３ｃ1 から、その法線方向かつ翼面内方
へ所定距離Ｍｃ離れた点において、この外周端３ｃ1 に
ほぼ平行に伸びる曲線Ｑｃと、この外周端３ｃ1 とで囲
まれた領域に規定している。

【００７１】そして、これら所定距離Ｌｃ，Ｍｃを各翼
３の最大翼弦長Ｃに対し、それぞれ次の（５）式を満た
すように設定している。

【００７２】

【数５】

【００７３】図２１は本発明の第３実施形態に係る軸流
送風機１Ｆの要部拡大正面図である。この軸流送風機１
Ｆは、破線状溝１３を形成する前縁部３ｂを、前縁端３
ｂ1から法線方向内方へ所定距離Ｌｄ離れた点におい
て、前縁端３ｂ1 にほぼ平行に伸びる曲線Ｐｄと、同じ
く前縁端３ｂ1 から所定距離Ｌｃ（Ｌｃ＞Ｌｄ）離れた
点において、前縁端３ｂ1 にほぼ平行に延びる曲線Ｐｃ
とにより囲まれた領域に限定している。

【００７４】また、破線状溝１３を形成する外周部３ｃ
を、外周端３ｃ1 から法線方向内方へ所定距離Ｍｄ離れ
た点において、外周端３ｃ1 にほぼ平行に伸びる曲線Ｑ
ｄと、同じく外周端３ｃ1 から所定距離Ｍｃ（Ｍｃ＞Ｍ
ｄ）離れた点において、外周端３ｃ1 にほぼ平行に延び
る曲線Ｑｃとにより囲まれた領域に限定している。

【００７５】そして、これら所定距離Ｍｃ，Ｍｄ，Ｌ
ｃ，Ｌｄを各翼３の最大翼弦長Ｃに対し、それぞれ次の
（３）式を満たすように設定している。

【００７６】

【数６】

【００７７】図２２は本発明の第８実施形態に係る軸流
送風機１Ｇの要部拡大正面図である。この軸流送風機１
Ｇは各翼３の前縁部３ｂと外周部３ｃの各一部に破線状
溝１３を形成し、前縁部３ｂのボス部２の近傍と、外周
部３ｃの後縁３ｄ側とには破線状溝１３を形成しない点
に特徴がある。

【００７８】この軸油送風機１Ｇによっても空気流れ剥
離抑制効果が得られるうえに、破線状溝１３の形成を省
略したボス部２近傍の前縁部３ｂと、外周部３ｃの後縁
３ｄ近傍の部分は他に比して比較的薄肉であるので、こ
の部分の破線状溝１３の形成を省略することにより、こ
の部分の翼強度の向上を図ることができる。

【００７９】図２３は本発明の第７実施形態に係る軸流
送風機１Ｈの要部拡大正面図である。この軸流送風機１
Ｈは、各翼３の回転方向に沿う周方向のほぼ中間部より
も前縁３ｂ1 側の前縁部３ｂと外周部３ｃと、これら両
者間の翼面３ｅとに、複数の破線状溝１３を図２３中横
方向に連続して形成した点に特徴がある。これら破線状
溝１３の形成領域は、これ以外の領域よりも翼肉厚が比
較的厚肉に形成されているので、各翼３の所要強度を確
保することができると共に、空気流れの剥離を抑制する
効果を有する。

【００８０】なお、各破線状溝１３の各溝１４ａの断面
形状は図１６で示す矩形に限定されるものではなく、例
えば三角形でもよく、さらに円弧状でもよい。

【００８１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、各
翼の前縁部と外周部、もしくはその一部に形成した複数
の溝により、各翼の翼面流れの層流から乱流への遷移が
促進されることにより、空気流れの剥離が抑制される。
しかも、各溝は、空気流れに交差する方向に形成されて
いるので、空気流れの方向の変化に対する自由度を得る
ことができるとともに、溝の設置範囲を、流れ剥離抑制
に有効な各翼の前縁部と外周部に設定しているので、流
れの剥離抑制効果と各翼の強度確保を共に図ることがで
きる。

【００８２】さらに、乱流境界層に遷移した領域に溝を
設けると、逆に流れの剥離を招くが、本発明はこの溝を
形成する領域を各翼の前縁部と外周部とに限定すること
により、乱流境界層に遷移した領域には溝を設けないの
で、流れの剥離抑制効果を一段と向上させることができ
る。これにより、送風性能の向上と送風騒音の低減を共
に図ることができる。また、溝がその長手方向で連続し
ない破線状溝である場合には、溝が連続する場合に比し
て翼強度の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る軸流送風機の負
圧面側の要部拡大正面図。

【図２】図１で示す軸流送風機の全体構成を示す負圧面
側の正面図。

【図３】図１で示す軸流送風機の回転時の空気の流れ方
向を示す模式図。

【図４】図１で示す軸流送風機のリブレット周辺部の部
分縦断面図。

【図５】図１で示す軸流送風機を室外ファンとして組み
付けた空気調和機用室外機の一部切欠斜視図。

【図６】図５の概略平断面図。

【図７】図５等で示す室外機の送風騒音の低減効果を示
すグラフ。

【図８】（Ａ）は図１等で示す軸流送風機の各リブレッ
トにテーパ壁を設けた場合の要部縦断面図、（Ｂ）はリ
ブレットにテーパ壁を設けないときに、リブレットにア
ンダーカット部が形成される状態を示す要部縦断面図。

【図９】本発明の第２の実施形態に係る軸流送風機の負
圧面側の要部拡大正面図。

【図１０】本発明の第３の実施形態に係る軸流送風機の
負圧面側の要部拡大正面図。

【図１１】本発明の第４の実施形態に係る軸流送風機の
負圧面側の要部拡大正面図。

【図１２】本発明の各実施形態に形成されるリブレット
の断面形状を三角形に形成した場合の縦断面図。

【図１３】本発明の各実施形態に形成されるリブレット
の断面形状を円弧形に形成した場合の縦断面図。

【図１４】本発明の第５の実施形態に係る軸流送風機の
負圧面側の要部拡大正面図。

【図１５】図１４で示す複数の破線状溝周辺部の一部拡
大正面図。

【図１６】図１４で示す複数の破線状溝周辺部の要部縦
断面図。

【図１７】図１４で示す複数の破線状溝周辺部の一部拡
大正面図。

【図１８】図１４で示す複数の破線状溝周辺部の変形例
の一部拡大正面図。

【図１９】図１４で示す実施形態の要部拡大縦断面図。

【図２０】本発明の第６の実施形態に係る軸流送風機の
負圧面側の要部拡大正面図。

【図２１】本発明の第７の実施形態に係る軸流送風機の
負圧面側の要部拡大正面図。

【図２２】本発明の第８の実施形態に係る軸流送風機の
負圧面側の要部拡大正面図。

【図２３】本発明の第９の実施形態に係る軸流送風機の
負圧面側の要部拡大正面図。

【符号の説明】１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ，１Ｈ
軸流送風機２ボス部２ａ回転軸３翼３ａ翼の負圧面３ｂ前縁部３ｃ外周部３ｄ後縁３ｅ翼面４リブレット（溝）４ａリブレットのテーパ壁４ｂリブレットのアンダーカット部５空気調和機用室外機１３破線状溝１４溝形成部１４ａ溝１４ｂ溝のテーパ壁１５非形成部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石嶋満義静岡県富士市蓼原336番地株式会社東芝富士工場内Ｆターム(参考） 3H033 AA02 AA18 BB02 BB08 CC02 DD03 EE06 EE08 EE19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ボス部周りに複数の翼を配設した軸流送
風機において、上記各翼の負圧面の前縁部と外周部、も
しくはそれらの一部に、空気の流れ方向と交差する複数
の溝を形成したことを特徴とする軸流送風機。
【請求項２】各溝は、その溝幅を、各翼の最大翼弦長
の０．２〜１．０％に設定する一方、その溝深さを、こ
の溝幅の２０％以上で且つ、翼厚みの５０％以下に設定
していることを特徴とする請求項１に記載の軸流送風
機。
【請求項３】隣り合う溝どうしの間隔は、その溝幅の
３倍以下に設定されていることを特徴とする請求項２に
記載の軸流送風機。
【請求項４】各溝は、その少なくとも一部の溝壁を、
各翼の負圧面側に向けて拡開するテーパ壁に形成してい
ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載
の軸流送風機。
【請求項５】各溝は、各翼の前縁端及び外周端から各
々所定距離内方までの所定の範囲内にて形成され、これ
らの各所定距離は各翼の最大翼弦長の５〜１５％である
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の
軸流送風機。
【請求項６】各溝は、各翼の前縁端及び外周端から所
定距離内方にて、所定幅でこの前縁端及び外周端に沿う
所定領域内にそれぞれ形成され、これらの各所定領域
は、その各外周側一端までの所定距離が各翼の最大翼弦
長の１〜３％、その各内周側一端までの所定距離が最大
翼弦長の５〜１５％にそれぞれ設定されていることを特
徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の軸流送風
機。
【請求項７】ボス部周りに複数の翼を配設した軸流送
風機において、上記各翼の負圧面の前縁部と外周側、も
しくはそれらの一部に、溝を形成する溝形成部と溝を形
成しない非形成部とを長さ方向に交互にかつ列状に配設
すると共に、空気の流れ方向に交差する複数の破線状溝
を形成したことを特徴とする軸流送風機。
【請求項８】各破線状溝は、その隣り合うものどうし
の溝形成部と非形成部の位相を反転させることにより、
各溝形成部を千鳥状に配設していることを特徴とする請
求項７に記載の軸流送風機。
【請求項９】各溝形成部は、その溝幅を、各翼の最大
翼弦長の０．２〜１．０％に設定すると共に、その溝深
さを、この溝幅の２０％以上で且つ、各翼の翼厚みの５
０％に設定していることを特徴とする請求項７または８
に記載の軸流送風機。
【請求項１０】各破線状溝は、その溝形成部の溝幅を
ｗ、溝長さをｘ_aとする一方、非形成部の長さをｘ_bと
したとき、ｘ_aとｘ_bとがほぼ等しく、かつｘ_a：ｗが
ほぼ５：１になるように形成されていることを特徴とす
る請求項９に記載の軸流送風機。
【請求項１１】各溝形成部は、その溝の角部を円弧状
に形成していることを特徴とする請求項７〜１０のいず
れか１項に記載の軸流送風機。
【請求項１２】各溝形成部は、その少なくとも一部の
溝壁を、各翼の負圧面側に向けて拡開するテーパ壁に形
成していることを特徴とする請求項１１に記載の軸流送
風機。
【請求項１３】各破線状溝は、各翼の前縁端及び外周
端から各々所定距離内方までの所定の範囲内にて形成さ
れ、これらの各所定距離は、各翼の最大翼弦長の５〜１
５％であることを特徴とする請求項７〜１２のいずれか
１項に記載の軸流送風機。
【請求項１４】各破線状溝は、各翼の前縁端及び外周
端から所定距離内方にて、所定幅でこの前縁端及び外周
端に沿う所定領域内にそれぞれ形成され、ここれらの各
所定領域は、その各外周側一端までの所定距離が各翼の
翼弦長の１〜３％、その各内周側一端までの所定距離が
最大翼弦長の５〜１５％にそれぞれ設定されていること
を特徴とする請求項７〜１２のいずれか１項に記載の軸
流送風機。