JP2006009699A - ブレード及び送風機 - Google Patents

Abstract

【課題】 運転騒音が小さくなる送風機を提供することを課題とする。
【解決手段】 ヘ字形に屈曲する断面形状を有するブレード４の回転方向の前後両端縁６、７が連続波形に形成されている。この連続波形は、回転方向の前端６と後端７とで大きさが非対称であってもよい。このブレード４を備えた送風機は、ブレード４の回転方向後方に形成される乱流のエネルギが減衰されて、例えば、従来７１ｄＢであった回転時の騒音が６９ｄＢ以下に減少する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、工場などに多数設置される送風機に用いる送風用ブレード及び当該ブレードを備える送風機に関する。

素麺製造工場では、素麺を乾燥させる乾燥室の天井に乾燥を促進するために例えば数十基の送風機（天井扇風機）が設けられる。このように多数設置する送風機では、コスト上の問題から、家庭用の扇風機等に使用される捻りが加えられた形状のブレードは用いられず、へ字形に屈曲させた断面形状を有する例えば厚さ１．５ｍｍの金属板からなる安価なブレードが用いられる。

この金属板からなるブレードを用いる場合には、一般に捻りが加えられた形状のブレードに比べて大きな騒音が発生するという問題がある。

特許文献１には、扇風機や送風機のブレードが発生する騒音を低下させるために、ブレードの表面に毛羽立った物体や表面の平らでない布や紙を貼り付ける技術が開示されている。
特開平１１−２５７２８９号公報

しかし、前記特許文献１に記載された従来技術によれば、毛羽立った物体や表面の平らでない布や紙を貼り付ける表面処理が必要になるので、高価になるという問題がある。

しかも、前記特許文献１に記載されているブレードは捻りが加えられた形状を有する高価なものであり、工場などに多数設置する場合にはコストが合わず、へ字形に屈曲させた断面形状を有する金属板からなるブレードが用いられる。

これらの問題を解決するために、出願人は、試行錯誤を繰り返した結果、へ字形に屈曲する断面形状を有する金属板からなるブレードの回転方向の前後両端縁を波形に形成すると聴覚する騒音が明らかに減少することを見出した。

本発明は、このような知見に基づいて、従来技術の課題を解決し、運転騒音が小さくなる安価な送風用ブレードとこの送風用ブレードを用いる送風機を提供することを目的とする。

この目的を達成するため、本発明に係るブレードは、へ字形に屈曲する断面形状を有する金属板からなるブレードにおいて、該ブレードの回転方向の両端縁が波形に形成されていることを特徴とする技術的手段を採用する。

本発明に係るブレードによれば、例えば従来技術では７１ｄＢレベルの騒音が発生していたのに対して、発生騒音を例えば６９ｄＢ以下に低下させることができる。

その原因は、ブレードを上述の形状に形成することにより、ブレードの回転方向の後方に形成される乱流（渦）のエネルギが減衰されたからであると思われる。

又、本発明に係るブレードによれば、ブレードの表面処理が不要であるので、安価にできる。

次に、本発明に係る送風機は、前記の目的を達成するため、本発明のブレードを用いることを特徴とする技術的手段を採用する。

その結果、本発明の送風機によれば、ブレードの回転により発生する騒音が減少するので、運転騒音を減少させることができる上、ブレードの表面処理が不要になるので、安価にできる。

本発明のブレードによれば、運転騒音を減少させることができる効果と、安価にできる効果を得ることができる。特に、多数の送風機が設置される作業場においては、各送風機の騒音減少効果が相乗して作業環境の静粛性がすこぶる高められる。

また、本発明に係る送風機は前記本発明のブレードを用いるので、本発明の送風機によれば、運転騒音を減少させる効果を得ることができると共に、安価にできる効果を得ることができる。

本発明にかかる送風機用ブレード及び本ブレードを備えた送風機の一実施の形態を図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。

図１は、本発明の一実施例（以下、実施例１という。）に係る天井扇風機の底面図であり、図２はそのブレードの展開図であり、図３はそのブレードの断面図である。

図１に示すように、この天井扇風機は、天井から吊り下げられる縦軸の５分の１減速機付モータ１とこの減速機付モータ１の出力軸２にハブ３を介して連結される４枚のブレード４を備えている。

前記減速機付モータ１は、例えば、出力４００Ｗ（２００Ｖ・２Ａ）のものを用いる。

図２には各ブレード４の展開図を実線で示し、ハブ３に取付けた状態での各ブレード４の平面図を２点鎖線で示している。

図２に実線で示すように、各ブレード４は、１点鎖線で示す軸線の方向への長さＬが６００ｍｍ、平面に展開された基端幅Ｗｉが１４０ｍｍ、平面に展開された先端幅Ｗｓが１００ｍｍ、板厚ｔ（図３に示す。）が１．５ｍｍで、平面に展開された形状が軸線に関して線対称形のステンレス板（ＳＵＳ−３０４）からなり、図３に示すように、このステンレス板をその軸線で例えば１２０度に折り曲げて、へ字形に屈曲する形状に形成される。

そして、その軸線から一方の半分を出力軸２に直交する回転面に対して２０度傾けて、ファン外径が１４００ｍｍになるように連結軸５を介してハブ３に固定し、この回転面に対して２０度傾けた側が回転方向の前側になるように前記減速機付モータ１で回転させる。

各ブレード４の回転方向の前後の端縁６、７は円滑な曲線の山部６ａ、７ａと円滑な曲線の谷部６ｂ、７ｂが例えば１４５ｍｍのピッチで交互に連続する連続波形に形成されている。

この連続波形の振幅Ｅは最大２０ｍｍで、先端に向かって細幅になるブレード４の幅に対応してその振幅Ｅを減少させている。

又、このブレード４を平面に展開した時の面積は、図７に示す長さＬが６００ｍｍ、基端幅Ｗｉが１４０ｍｍ、先端幅Ｗｓが１００ｍｍの等脚台形に展開される従来のブレード３４と同じになるようにしている。

４枚のこのブレード４をそなえる天井扇風機において、前記減速機付モータ１にインバータ制御により６０Ｈｚに制御された電流（２００Ｖ・１．８Ａ）を供給し、騒音と風速を測定した（回転数３６０ｒｐｍ）。

この騒音測定においては、ハブ２から送風方向に１０００ｍｍ離れた位置に騒音測定器のピックアップ（マイクロホン）を位置させた。

又、風速測定においては、ハブ２から送風方向に２０００ｍｍ離れた位置に風速センサ（熱線風速計の熱線）を位置させた。

これら騒音及び風速の測定結果は、後掲する表１の実施例１の欄に示すように、騒音値が６９ｄＢ、風速５．５ｍ／秒である。

図４は本発明の他の実施例（以下、実施例２という。）に係る天井扇風機のブレード１４の展開図である。

このブレード１４の回転方向後側の端縁７の連続波形のピッチ及び振幅は前側の端縁６の連続波形のピッチ及び振幅の３分の２にしてある。

もっとも、この端縁７の連続波形はピッチと振幅のいずれか一方のみを他方の端縁６の連続波形のそれよりも小さくしたものであってもよい。

そして、その軸線からピッチが大きい方の連続波形に形成された端縁６側の半分を出力軸２に直交する回転面に対して２０度傾けてハブ３に固定し、この回転面に対して２０度傾けた側が回転方向の前側になるように前記減速機付モータ１で回転させる。

前例と同じ条件で騒音と風速を測定した結果、表１の実施例２の欄に示すように、騒音値は６８ｄＢであり、風速は５．５ｍ／秒であった。

図６は比較例の天井扇風機に用いるブレード２４の展開図及び平面図であり、実線が展開図、２点鎖線がハブ２に取付けられた状態での平面図である。

このブレード２４は回転方向後側の端縁７を従来と同様の直線形にしたものであり、その軸線から連続波形に形成された端縁６側の半分を出力軸２に直交する回転面に対して２０度傾けてハブ３に固定し、この回転面に対して２０度傾けた側が回転方向の前側になるように前記減速機付モータ１で回転させる。

４枚のこのブレード２４を備える比較例に係る天井扇風機に前記実施例１及び実施例２と同様に６０Ｈｚにインバータ制御された電流（２００Ｖ・１．８Ａ）を供給したところブレード２４に激しい振動が生じて実用に適さないことが分かった。又、５０Ｈｚにインバータ制御された電流（２００Ｖ・１．５Ａ）を供給すると、ブレード２４が振動せずに回転し（回転数３００ｒｐｍ）、騒音値は６４ｄＢと低下するが風速が３．３ｍ／秒と極端に低下し、必要な風量を得ることができない。

図７は従来のブレード３４の展開図及び平面図であり、実線が展開図、２点鎖線がハブ２に取付けられた状態での平面図である。

このブレード３４は、１点鎖線で示す軸線の方向への長さＬが６００ｍｍ、平面に展開された基端幅Ｗｉが１４０ｍｍ、平面に展開された先端幅Ｗｏが１００ｍｍ、板厚ｔ（図３に示す。）が１．５ｍｍで、平面に展開された形状が軸線に関して線対称形の等脚台形のステンレス板からなり、このステンレス板をその軸線で例えば１２０度に折り曲げてへ字形に屈曲する形状に形成される。

４枚のこのブレード３４を備える従来例に係る天井扇風機に、６０Ｈｚにインバータ制御された電流（２００Ｖ・１．８Ａ）を供給して、実施例１及び実施例２と同様の条件で騒音と風速を測定した結果、表１の従来例の欄に示すように、騒音値は７１ｄＢであり、風速は５．５ｍ／秒であった。

表１から明らかなように、実施例１、実施例２と従来例では風速が同じであり、同じ送風量を得ることができる。

しかも、実施例１によれば従来例よりも２ｄＢも騒音値が小さくなり、はっきりと騒音が減っていることを聴覚で認識することができる。

従来例よりも騒音値が３ｄＢも小さい実施例２によれば、一層顕著に騒音が減っていることを聴覚で認識することができる。

多数の天井扇風機が設置される素麺乾燥室では、各天井扇風機の騒音減少効果が相乗して、大幅に騒音が減少し、作業環境の静粛性がすこぶる高められる。その結果、作業者が他の作業者に話かける時に大声を出す必要がなくなり、又、難聴などの聴力障害を誘発するおそれもなくなる。

なお、前記実施例１及び実施例２ではブレード４、１４の基端幅Ｗｉよりも先端幅Ｗｓを小さくすると共に、ブレード４、１４をへ字形に屈曲させることによりブレード４、１４が送風反力で軸線方向に湾曲することを防止している。

これにより、送風反力でブレード４、１４がしなって振動することを防止できる上、飛行機のプロペラ、船舶のスクリュー、家庭用扇風機のようにひねりを加えたブレード、即ち、立体的に捻りを加えたブレードよりもすこぶる安価に製造することができる。

又、前記実施例１及び実施例２の連続波形は円滑に湾曲する山部６ａ、７ａと円滑に湾曲する谷部６ｂ、７ｂが交互に円滑に連続する波形であるが、本発明において連続波形とは、山部６ａ、７ａと谷部６ｂ、７ｂとが交互に繰り返し連続した波形であればよい。

即ち、ブレード４、１４に代えて、例えば図５の（Ａ）に示すような三角波形のブレード４４や、同図の（Ｂ）に示すような矩形波形のブレード５４や、同図の（Ｃ）に示す台形波形のブレード６４や、同図の（Ｄ）に示すような山部６ａ、７ａと谷部６ｂ、７ｂとの間に平坦部６ｃ、７ｃがある波形のブレード７４などを用いても良い。

もちろん、連続波形の最良の形状、最良の大きさなどは、ファン外径、ブレード展開面積、ブレード屈曲角、ブレード取付角、供給電流、ファン回転数などをパラメータとして、上述した騒音測定及び風量測定を繰り返し試行することにより究明できる問題である。

本発明のブレードは、広く送風機のブレードに適用され、本発明の送風機は扇風機を含む送風機に適用される。

本発明の底面図である。 本発明のブレードの展開図である。 本発明のブレードの断面図である。 本発明のブレードの展開図である。 本発明の連続波形の波形図である。 比較例のブレードの展開図である。 従来例のブレードの展開図である。

符号の説明

４ ブレード
６ 端縁
７ 端縁

Claims (5)

1. ヘ字形に屈曲する断面形状を有する金属板からなる送風用ブレードにおいて、
   回転方向の両端縁が波形に形成されていることを特徴とする送風用ブレード。
2. 回転方向の両端縁の波形の大きさが同じである請求項１に記載の送風用ブレード。
3. 回転方向の後側の端縁の波形が前側の端縁の波形よりも小さい請求項１に記載の送風用ブレード。
4. ブレードの基端幅よりも先端幅が小さく形成され、前記波形の振幅が、該ブレードの基端よりも先端で小さく形成される請求項１又は２に記載の送風用ブレード。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の送風用ブレードを備える送風機。