JP2006322379A - Axial flow impeller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気調和機器に使用される軸流型羽根車に関するものである。 The present invention relates to an axial flow type impeller used in an air conditioner.
従来、この種の軸流型羽根車は家庭や事務所で使用されているものがあった(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, this type of axial flow type impeller has been used in homes and offices (see, for example, Patent Document 1).
以下、この種の軸流ファンについて、図7および図8を参照しながら説明する。 Hereinafter, this type of axial fan will be described with reference to FIGS.
図に示すように、軸流ファンのブレード101は、周方向断面が、前縁102から変曲点Pまでの間を吸込側へ凹とし、変曲点Pから後縁103までの間を、逆に凸とした形状となっている。
As shown in the figure, the
上記構成により、軸流ファンが回転すると、吸込側に障害物がある場合、ブレード101面では斜流の流れとなるが、ブレード101の曲率が変曲点を境に凹および凸になっているので、剥離が少なくなり、剥離渦が抑制され乱流騒音が小さくはなるが、周方向につけられた凹および凸形状なので、効果は小さい。
このような従来の軸流型羽根車では、羽根車のブレードからの発生渦がまだ大きく、羽根車の発生騒音が大きく発生するという課題があり、上記従来例のブレード形状では、さらに騒音を低減することが要求されている。 In such a conventional axial flow type impeller, there is a problem that the generated vortex from the blade of the impeller is still large, and the generated noise of the impeller is greatly generated. The blade shape of the conventional example further reduces the noise. Is required to do.
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、ブレード発生騒音を低減し、機器に組み込んだ状態での低騒音の軸流型羽根車を提供することを目的としている。 The present invention solves such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a low-noise axial-flow impeller that reduces blade-generated noise and is incorporated in equipment.
本発明の軸流型羽根車は、上記目的を達成するために、吸込側に障害物がある場合に、吸込側の障害物による半径方向の渦の発生を防止する形状としたブレード曲率を有する形状としたものである。 In order to achieve the above object, the axial-flow impeller of the present invention has a blade curvature that prevents the generation of radial vortices due to the obstruction on the suction side when there is an obstruction on the suction side. It is a shape.
本発明によれば、課題となっているブレード発生騒音を低減し、機器に組み込んだ状態での軸流型羽根車の騒音を低減することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the blade generation noise used as a subject can be reduced and the noise of the axial-flow type impeller in the state integrated in the apparatus can be reduced.
本発明の軸流型羽根車は、上記目的を達成するために、ブレードの側面の後端が、羽根車外周からハブ側まで、軸方向にみて順次吐出側にあり、かつブレードの取付角度が外周側ほど大きい羽根車としたものである。 In the axial flow type impeller of the present invention, in order to achieve the above object, the rear end of the side surface of the blade is sequentially on the discharge side in the axial direction from the outer periphery of the impeller to the hub side, and the mounting angle of the blade is The impeller is larger on the outer peripheral side.
本発明によれば、課題となっているブレード発生騒音を低減し、機器に組み込んだ状態での軸流型羽根車の騒音を低減することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the blade generation noise used as a subject can be reduced and the noise of the axial-flow type impeller in the state integrated in the apparatus can be reduced.
また、他の手段は、上記目的を達成するために、本発明の軸流型羽根車は、上記目的を達成するために、ブレードの側面の後端が、羽根車外周からハブ側まで、軸方向にみて順次吐出側にあり、かつブレードの半径方向断面が吸込側に凸形状のそりを持つ軸流型羽根車としたものである。 In order to achieve the above-mentioned object, the axial flow type impeller according to the present invention is configured so that the rear end of the side surface of the blade has a shaft extending from the outer periphery of the impeller to the hub side. The axial flow type impeller has a sled that is sequentially on the discharge side as viewed in the direction and has a convex cross section in the radial direction of the blade on the suction side.
本発明によれば、課題となっているブレード発生騒音を低減し、機器に組み込んだ状態での軸流型羽根車の騒音を低減することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the blade generation noise used as a subject can be reduced and the noise of the axial-flow type impeller in the state integrated in the apparatus can be reduced.
また、他の手段は、上記目的を達成するために、羽根車を囲むベルマウスは、曲率部と円筒部を有し、円筒部の吐出側端面と羽根車の外周部の吐出側端面とが、側面断面で同じ軸方向位置にある軸流型羽根車としたものである。 In order to achieve the above object, the bell mouth surrounding the impeller has a curvature portion and a cylindrical portion, and the discharge side end surface of the cylindrical portion and the discharge side end surface of the outer peripheral portion of the impeller are provided. The axial flow type impeller is located at the same axial position in the side cross section.
本発明によれば、課題となっているブレード発生騒音を低減し、機器に組み込んだ状態での軸流型羽根車の騒音を低減することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the blade generation noise used as a subject can be reduced and the noise of the axial-flow type impeller in the state integrated in the apparatus can be reduced.
また、他の手段は、上記目的を達成するために、羽根車を囲むベルマウスは、曲率部と円筒部を有し、前記曲率部は対向する面である対面方向の中心断面では1/4円弧を形成し、前記対面方向と略直交し対向する面であるもう一つの対面方向の中心断面では、1/4から1/8の範囲の円弧となっている軸流型羽根車としたものである。 In order to achieve the above object, the bellmouth surrounding the impeller has a curvature portion and a cylindrical portion, and the curvature portion is ¼ in the central section in the facing direction, which is a facing surface. An axial flow type impeller that forms an arc and has an arc in the range of ¼ to で は in the center section in the other facing direction, which is a surface that is substantially orthogonal to and opposed to the facing direction. It is.
本発明によれば、課題となっているブレード発生騒音を低減し、機器に組み込んだ状態での軸流型羽根車の騒音を低減することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the blade generation noise used as a subject can be reduced and the noise of the axial-flow type impeller in the state integrated in the apparatus can be reduced.
また、他の手段は、上記目的を達成するために、ベルマウスと熱交換するための熱交換器とを長方体の本体に取り付け、前記本体の縦方向寸法は羽根車の直径の8〜15%とした軸流型羽根車としたものである。 In order to achieve the above object, the other means attaches a heat exchanger for exchanging heat with a bell mouth to a rectangular main body, and the vertical dimension of the main body is 8 to 8 mm of the diameter of the impeller. This is an axial flow type impeller of 15%.
本発明によれば、課題となっているブレード発生騒音を低減し、機器に組み込んだ状態での軸流型羽根車の騒音を低減することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the blade generation noise used as a subject can be reduced and the noise of the axial-flow type impeller in the state integrated in the apparatus can be reduced.
また、他の手段は、上記目的を達成するために、羽根車の吸込口に熱交換するための熱交換器を有し、羽根車との距離は羽根車の直径の10〜30%である軸流型羽根車としたものである。 Moreover, in order to achieve the said objective, another means has the heat exchanger for heat-exchange to the inlet of an impeller, and the distance with an impeller is 10 to 30% of the diameter of an impeller. It is an axial flow type impeller.
本発明によれば、課題となっているブレード発生騒音を低減し、機器に組み込んだ状態での軸流型羽根車の騒音を低減することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the blade generation noise used as a subject can be reduced and the noise of the axial-flow type impeller in the state integrated in the apparatus can be reduced.
本発明によれば、ブレード発生騒音を低減し、機器に組み込んだ状態での騒音を低減することができる軸流型羽根車を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the axial flow type impeller which can reduce blade generation noise and can reduce the noise in the state integrated in the apparatus can be provided.
本願発明は、ブレードの側面の後端が、羽根車外周からハブ側まで、軸方向にみて順次吐出側にあり、かつブレードの取付角度が外周側にほど大きい羽根車とし、機器に組み込まれている状態で発生する斜流の流れ方向に適したブレード形状とし、ブレードでの発生渦を低減し、騒音を減少させる軸流型羽根車を提供することができる。 In the present invention, the rear end of the side surface of the blade is on the discharge side as viewed in the axial direction from the outer periphery of the impeller to the hub side, and the impeller has a larger mounting angle toward the outer peripheral side. It is possible to provide an axial-flow impeller that has a blade shape suitable for the direction of the flow of the diagonal flow that occurs in a state where the vortex generated in the blade is reduced and noise is reduced.
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1および図2は本発明の実施の形態1における軸流型羽根車の側断面図およびブレード取付角を示す図である。
(Embodiment 1)
FIGS. 1 and 2 are a side sectional view and a blade mounting angle of the axial-flow impeller according to the first embodiment of the present invention.
図1および図2において、吸い込み側に熱交換器などの空気抵抗体を有する場合、空気の流れは、ブレード1の入口部2から周方向よりも、ややブレード1の外周3側へと流れる斜流となる。このとき、通常のブレードでは、適した仕事を行わず、渦発生や動力発生が大きくなる。しかし、ブレード1の側面の後端4のブレード1の外周3端Aからハブ5側BのAB間で、軸方向にみて順次Aより吐出側にあり、かつブレード1の外周3の取付角αが内周側の取付角βより大きく外周3側へ行くほど大きい羽根車6としているので、吸込側に空気抵抗体があり、羽根車の吸込側のハブ5側から吐出口の外周3側に斜めに沿って流れる流れの場合、外周3側での大きな昇圧が必要となるが、外周3側の取付角が大きいので、仕事を渦発生なく効率的に行うことができる。これにより、動力の発生や騒音の発生が小さくて済む。
In FIG. 1 and FIG. 2, when an air resistor such as a heat exchanger is provided on the suction side, the air flow is slightly inclined from the
(実施の形態2)
図3は本発明の実施の形態2における軸流型羽根車の側断面図である。
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a side sectional view of the axial-flow impeller in
なお、実施の形態1と同一部分については同一番号を付し、詳細な説明を省略する。図3に示すように、吸い込み側に熱交換器などの空気抵抗体を有する場合、空気の流れは、ブレード1の入口部2から周方向よりも、ややブレード1の外周3側へと流れる斜流となる。このとき、通常のブレードでは、最適な仕事を行わず、渦発生や動力発生が大きくなる。しかし、ブレード1の側面の後端4のブレード1の外周3端Aからハブ5側BのAB間で、軸方向にみて順次Aより吐出側にあり、かつブレード1の外周3の取付角αが内周側の取付角βより大きく外周3側へ行くほど大きく、かつブレード1の半径方向断面が吸込側に凸形状のそり7を持つ羽根車6としているので、吸込側に空気抵抗体があり、羽根車の吸込側のハブ5側から吐出口の外周3側に斜めに沿って流れる流れの場合、外周3側での大きな昇圧が必要となるが、吸込側に凸形状のそり7を持つ外周3側の取付角が大きいので、仕事を渦発生なく効率的に行うことができる。また、外周3側での昇圧などの仕事を、渦発生なく効率的に行うことができる。これにより、動力の発生や騒音の発生が小さくて済む。
The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. As shown in FIG. 3, when an air resistor such as a heat exchanger is provided on the suction side, the air flow is inclined from the
(実施の形態3)
図4は本発明の実施の形態3における軸流型羽根車の断面図である。なお、実施の形態1または2と同一部分については同一番号を付し、詳細な説明を省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 4 is a cross-sectional view of an axial-flow impeller in
図4に示すように、吸い込み側に熱交換器などの空気抵抗体を有する場合、空気の流れは、ブレード1の入口部2から周方向よりも、ややブレード1の外周3側へと流れる斜流となる。このとき、通常のブレードでは、最適な仕事を行わず、渦発生や動力発生が大きくなる。しかし、羽根車6を囲むベルマウス8は、曲率部9と円筒部10を有し、円筒部10の吐出側端面Cと羽根車6の外周3部の吐出側端面Aとが、側面断面形状で同じ軸方向位置にしているので、吐出部での流れは、ベルマウスの円筒部10に衝突することなく、スムーズに流れる。円筒部10が短く円筒部10端面Cが羽根車6の外周3の吐出側端面Aより、吸い込み側にある場合には、側面騒音が大きくなるし、逆に円筒部10端面が長く円筒部10端面Cが羽根車6の外周3部の吐出側端面Aより、吐き出し側にある場合には、斜めの流れが円筒部に衝突し圧力損失が大きくなる。
As shown in FIG. 4, when an air resistor such as a heat exchanger is provided on the suction side, the air flow is inclined from the
これにより、ブレード1での発生渦のみでなく、吐出部でのベルマウス8との衝突渦も低減することができ、発生騒音を抑えることができる。
Thereby, not only the generated vortex in the
(実施の形態4)
図5は本発明の実施の形態4における軸流型羽根車の側断面と平面を示す図である。図5(a)は本発明の実施の形態4における軸流型羽根車の平面図を示し、図5(b)は同羽根車の側面断面図を示す。
(Embodiment 4)
FIG. 5 is a view showing a side section and a plane of an axial-flow impeller according to
なお、実施の形態1乃至3のいずれかと同一部分については同一番号を付し、詳細な説明を省略する。
The same parts as those in any of
図5に示すように、吸い込み側に熱交換器などの空気抵抗体を有する場合、空気の流れは、ブレード1の入口部2から周方向よりも、ややブレード1の外周3側へと流れる斜流となる。このとき、通常のブレードでは、最適な仕事を行わず、渦発生や動力発生が大きくなる。しかし、羽根車6を囲むベルマウス8は、曲率部9と円筒部10を有し、曲率部9は対向する面である対面方向11の中心断面では1/4円弧を形成し、対面方向11と略直交し対向する面であるもう一つの対面方向12の中心断面では、1/4から1/8の範囲の円弧となっているので、本体の一方の寸法を大きくすることなく、高性能を発揮することができる。性能上、吸い込み空気抵抗は、曲率半径を1/8円弧以下の小さいものとすると、羽根車6外周3とベルマウス8の曲率部9の端面との間隔が狭くなり、その結果、空気抵抗が大きくなり、1/4円弧以上の大きなものとしても損失が変化ない。1/4円弧以上では、空気抵抗による損失が同じだが、1/4以下の円弧に比べて寸法が大きくなるため、1/4から1/8の範囲の円弧が、吸い込み空気抵抗と寸法を小さくすることができる。
As shown in FIG. 5, when an air resistor such as a heat exchanger is provided on the suction side, the air flow is inclined from the
これにより、ブレード1での発生渦のみでなく、吐出部でのベルマウス8との衝突渦も低減することができ、発生騒音を抑えることができ、さらに本体の寸法を大きくすることがない。
Thereby, not only the generated vortex in the
(実施の形態5)
図6は本発明の実施の形態5における軸流型羽根車の断面図である。
(Embodiment 5)
FIG. 6 is a cross-sectional view of an axial-flow impeller in
なお、実施の形態1乃至4のいずれかと同一部分については同一番号を付し、詳細な説明を省略する。
The same parts as those in any of
図6に示すように、ベルマウス8と熱交換するための熱交換器13とを長方体の本体14に取り付け、前記本体14の一方向の寸法aは羽根車6の直径Dの8〜15%としている。本体14の寸法aを8%以下の場合、吸い込み曲率の大きさが小さくなり吸い込み圧力損失が大きくなり、15%以上にしても性能上の変化は少ない。
As shown in FIG. 6, a
これにより、ブレード1での発生渦のみでなく、吐出部でのベルマウス8との衝突渦も低減することができ、発生騒音を抑えることができ、さらに本体14の寸法を大きくすることがない。
Thereby, not only the generated vortex in the
(実施の形態6)
図6は本発明の実施の形態6における軸流型羽根車の断面図である。
(Embodiment 6)
FIG. 6 is a cross-sectional view of an axial-flow impeller in
なお、実施の形態1乃至5のいずれかと同一部分については同一番号を付し、詳細な説明を省略する。
The same parts as those in any of
図6に示すように、羽根車6の吸込口に熱交換するための熱交換器13を有し、羽根車との距離bは羽根車の直径の10〜30%である。熱交換器13と羽根車6が羽根車の直径の10%以下に接近していると熱交換器13のフィンの後流の乱れの影響を羽根車が受けるので、騒音発生が大きくなり、30%以上となると乱流の影響を受けないので、10〜30%の距離が最適であり、騒音に対する影響は小さい。
As shown in FIG. 6, it has the
これにより、これにより、ブレード1での発生渦のみでなく、吐出部でのベルマウス8との衝突渦も低減することができ、発生騒音を抑えることができ、さらに本体14の寸法を大きくすることがない。
Thereby, not only the generated vortex in the
本発明の軸流型羽根車は、ブレード発生騒音を低減し、機器に組み込んだ状態での騒音を低減することができ、本体も小さくできる軸流型羽根車を提供することができる。 The axial flow type impeller of the present invention can provide an axial flow type impeller that can reduce blade generation noise, can reduce noise in a state where the blade is incorporated in equipment, and can have a smaller main body.
1 ブレード
2 入口部
3 外周
4 後端
5 ハブ
6 羽根車
7 凸形状のそり
8 ベルマウス
9 曲率部
10 円筒部
11 対面方向
12 もう一つの対面方向
13 熱交換器
14 本体
101 ブレード
102 前縁
103 後縁
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