JP2007247494A

JP2007247494A - 斜流送風機羽根車

Info

Publication number: JP2007247494A
Application number: JP2006070613A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Izumi; 善樹泉
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-03-15
Filing date: 2006-03-15
Publication date: 2007-09-27

Abstract

【課題】騒音を大きくしたりファン効率を低下させることなく、翼の回転時の力学的強度を向上させた斜流送風機羽根車を提供する。
【解決手段】略円錐台状のハブ４と、前記ハブ４に設けられた複数枚の薄翼の翼７と、前記翼７の負圧面に略放射状に設けられた補強リブ６とを備え、前記補強リブ６の長さを前記翼７の半径より短くしたもので、補強リブ６により、翼７の高速回転時にも、力学的強度を充分に保つ事ができ、特に、翼７の枚数が２枚の時は、翼７の１枚当たりにかかる空力負荷が大きく、翼７の力学的強度はより厳しい条件となるが、この補強リブ６によって、その力学的強度を充分に保つ事ができる。また、補強リブ６は翼７の負圧面８に設けられ、しかもその長さが翼７の半径より短いので、空気の流れを阻害する度合いがかなり少なく、騒音の増加やファン効率低下がかなりの割合で少なくすむ。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和機の室外機などに用いられる斜流送風機の斜流送風機羽根車に関するものである。

従来のこの種の斜流送風機羽根車は、略円錐台状のハブに複数枚の薄翼を設けて構成されている（例えば、特許文献１参照）。

図７は、上記特許文献１に開示された斜流送風機羽根車の子午面図で、図８は、同斜流送風機羽根車の半径方向断面図である。

図７、８において、従来の斜流送風機羽根車２０は、略円錐台状のハブ２３と、ハブ２３の外周に設けられた複数枚の薄翼２５からなり、薄翼２５の子午面において前縁２１が、ハブ２３と薄翼２５のチップ２４との中点付近（Ｂ−Ｂ）より外周側は風上側に対して凹形状の曲線であり、中点付近（Ｂ−Ｂ）よりハブ２３側は風上側に対して凸形状の曲線になるように形成され、且つ、薄翼２５の半径方向断面形状は、中点付近（Ｂ−Ｂ）よりチップ２４側は風上側に対して凹形状の曲線で、中点付近（Ｂ−Ｂ）よりハブ２３側は風上側に対して凸形状の曲線で形成されている。２２は、後縁である。
特許第３２０４２０８号公報

しかしながら、上記従来の斜流送風機羽根車の構成では、斜流送風機羽根車２０を高速回転で回転させた時（空気調和機の例では、暖房低温運転時などが最も高速回転である）、翼の力学的強度的に薄翼２５を支えきれず、薄翼２５が破断するという課題があった。かつ、薄翼２５の枚数が２枚の時は、一枚の薄翼２５にかかる空力負荷が高く、上述した現象が顕著になるというものであった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、騒音を増加させることなく翼の強度を高めた斜流送風機羽根車を提供することを目的とするものである。

上記従来の課題を解決する為に、本発明の斜流送風機羽根車は、略円錐台状のハブと、前記ハブに設けられた複数枚の薄翼の翼と、前記翼の負圧面に略放射状に設けられた補強リブとを備え、前記補強リブの長さを前記翼の半径より短くしたもので、補強リブにより、翼の高速回転時にも、力学的強度を充分に保つ事ができる。特に、翼の枚数が２枚の時は、翼１枚当たりにかかる空力負荷が大きく、翼の力学的強度はより厳しい条件となるが、この補強リブによって、その力学的強度を充分に保つ事ができる。また、補強リブは翼の負圧面に設けられ、しかもその長さが翼の半径より短いので、空気の流れを阻害する度合いがかなり少なく、騒音の増加やファン効率低下がかなりの割合で少なくすむ。また、翼の負圧面形状は圧力面より騒音に対する影響が少ないので、騒音が大きくなるのを防止することができる。

本発明の斜流送風機羽根車は、補強リブにより、翼の高速回転時にも、力学的強度を充分に保つ事ができ、しかも、補強リブは翼の負圧面に設けられ、その長さが翼の半径より短いので、空気の流れを阻害する度合いがかなり少なく騒音の増加やファン効率低下がか
なりの割合で少なくすむ。また、翼の負圧面形状は圧力面より騒音に対する影響が少ないので、騒音が大きくなるのを防止することができる。

第１の発明は、略円錐台状のハブと、前記ハブに設けられた複数枚の薄翼の翼と、前記翼の負圧面に略放射状に設けられた補強リブとを備え、前記補強リブの長さを前記翼の半径より短くしたもので、補強リブにより、翼の高速回転時にも、力学的強度を充分に保つ事ができる。特に、翼の枚数が２枚の時は、翼１枚当たりにかかる空力負荷が大きく、翼の力学的強度はより厳しい条件となるが、この補強リブによって、その力学的強度を充分に保つ事ができる。また、補強リブは翼の負圧面に設けられ、しかもその長さが翼の半径より短いので、空気の流れを阻害する度合いがかなり少なく、騒音の増加やファン効率低下がかなりの割合で少なくすむ。また、翼の負圧面形状は圧力面より騒音に対する影響が少ないので、騒音が大きくなるのを防止することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の補強リブをテーパ状に設けたもので、補強リブが占める体積が少なくなり、騒音が大きくなったり、ファン効率を低下させることはない。特に、翼枚数が２枚の時、翼１枚当たりにかかる空力負荷が大きく、翼の力学的強度は厳しい条件となるが、このテーパ状の補強リブによって、その力学的強度を充分に保つ事ができる。

第３の発明は、特に、第１又は第２の発明の翼の子午面において、前記翼の前縁の、ハブと前記翼のチップとの中点付近より外周側を風上側に対して凹形状の曲線に、前記中点付近より前記ハブ側を風上側に対して凸形状の曲線にそれぞれなるように形成し、且つ、前記翼の半径方向断面形状を、前記中点付近よりチップ側は風上側に対して凹形状の曲線で、前記中点付近より前記ハブ側は風上側に対して凸形状の曲線で形成したもので、翼の圧力面から負圧面に向かう洩れ流れを一因として、翼負圧面のチップ付近に生成する翼端渦を、翼のチップ側凹部にて、その生成を促進させて低騒音化を図れる。また、ハブ側凸状の曲線部で、斜流送風機羽根車が空気負荷の高い領域で、翼に半径方向からの流入を円滑にして静圧を向上させる。更に、略放射状の補強リブを設け、その補強リブの長さが翼の半径より短く、且つ、テーパを有しているので騒音を大きくしたりファン効率を低下させることなく、翼の力学的強度をより強め、破壊する事を防止できる。翼形状の幾何学的形状である凹凸曲線によってファンの騒音と静圧を高め、且つ、性能に影響なくテーパ状の補強リブによって、力学的強度を向上させる。特に、翼の枚数が２枚の時、翼１枚当たりにかかる空力負荷が大きく、翼の力学的強度は厳しい条件となるが、このテーパ状の補強リブによって、その力学的強度を充分に保つ事ができる。結果として、ファンの騒音・静圧・力学的強度を三拍子揃って向上せしめ、性能からも力学的強度からも完成された斜流送風機羽根車を提供することができる。

以下、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。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における斜流送風機羽根車の平面図であり、図２は、同斜流送風機羽根車を組み込んだ斜流送風機の断面図である。

図１に於いて、本実施の形態における斜流送風機羽根車１は、略円錐台状のハブ４と、ハブ４に設けられた複数枚或いは２枚の薄翼の翼７から構成され、翼７の負圧面８には、補強リブ６が略放射状に設けられ、その補強リブ６の長さは、翼７の半径より短く形成されている。２は、翼７の前縁であり、３は、翼７の後縁であり、５は、翼７のチップである。

斜流送風機羽根車１の回転時には、空気が前縁２から主として流入し、後縁３から流出する。

図２は、斜流送風機羽根車１を組み込んだ斜流送風機の断面図を示すもので、斜流送風機１５は、斜流送風機羽根車１を収納するオリフィス１０と、斜流送風機羽根車１を回転させるファンモータ１１からなり、ファンモータ１１で斜流送風機羽根車１を回転させる事により、送風仕事を果たすものである。なお、平面図に於いて、前縁２は螺旋状である。

以上のように構成された斜流送風機羽根車１の作用を説明する。

翼７の負圧面８に略放射状に補強リブ６を設けているので、翼７の高速回転時にも、力学的強度を充分に保つ事ができる。特に、翼７の枚数が２枚の時、翼１枚当たりにかかる空力負荷が大きく、翼７の力学的強度はより厳しい条件となるが、この補強リブ６によって、その力学的強度を充分に保つ事ができる。しかも、補強リブ６は、翼７の負圧面８に設けられる共にその長さが翼７の半径より短いので、空気の流れを阻害する度合いがかなり少なく、騒音の増加やファン効率低下がかなりの割合で少なくすむ。また、翼７の負圧面形状は、圧力面より騒音に対する影響が少ないので、騒音が大きくなるのを防止することができる。

（実施の形態２）
図３は、本発明の第２の実施の形態における斜流送風機羽根車の半径方向断面図である。なお、上記第１の実施の形態における斜流送風機羽根車と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。

本実施の形態は、図３に示すように、翼７の負圧面８に略放射状に設けた補強リブ６ａをテーパ状に、すなわち翼７の外周に向かって高さが次第に低くなるように形成したものである。なお、９は、圧力面であり、Ｃ−Ｃが、斜流送風機羽根車１の回転中心である。又、平面図に於いて前縁２は螺旋状に形成されている。

以上のように本実施の形態によれば、補強リブ６ａがテーパ状に形成されているので、補強リブ６ａの占める体積が少なくなり、ファンの騒音が大きくなったり、効率を低下させることもない。特に、翼７の枚数が２枚の時は、翼１枚当たりにかかる空力負荷が大きく、翼７の力学的強度は厳しい条件となるが、このテーパ状の補強リブ６ａによって、その力学的強度を充分に保つ事ができる。

（実施の形態３）
図４は、本発明の第３の実施の形態における斜流送風機羽根車の子午面図、図５は、同斜流送風機羽根車の半径方向断面図、図６は、斜流送風機羽根車の斜視図である。

本実施の形態は、略円錐台状のハブ４に複数枚或いは、２枚からなる薄翼の翼７を設けてなる斜流送風機羽根車１において、翼７の子午面において、前縁２が、ハブ４と翼７のチップ５との中点付近（Ａ−Ａ）より外周側は、風上側に対して凹形状の曲線であり、中点付近（Ａ−Ａ）よりハブ４側は風上側に対して凸形状の曲線になるように形成し、且つ、翼７の半径方向断面形状を、中点付近（Ａ−Ａ）よりチップ５側は風上側に対して凹形状の曲線で、中点付近（Ａ−Ａ）よりハブ４側は、風上側に対して凸形状の曲線で形成し、翼７の負圧面８に略放射状に補強リブ６ａを設け、その補強リブ６ａの長さを翼７の半径より短くすると共に、テーパ状に形成したものである。ただし、平面図において、前縁２は螺旋状である。

上記構成により、翼７の圧力面９から負圧面８に向かう洩れ流れを一因として、翼７の負圧面８のチップ５付近に生成する翼端渦を、翼７のチップ５側凹部にて、その生成を促進させて低騒音化が図れる。また、ハブ４側の凸状の曲線部で、斜流送風機羽根車１が空気負荷の高い領域で、翼７に半径方向からの流入を円滑にして静圧を向上させる。更に、翼７の負圧面８に略放射状に補強リブ６ａを設け、補強リブ６ａの長さが翼７の半径より短く、且つ、テーパ状に形成されているので、騒音を大きくしたりファン効率を低下させることなく翼７の力学的強度をより強め、破壊する事を防止できる。

翼７の形状の幾何学的形状である凹凸曲線によってファンの騒音と静圧を高め、且つ、性能に影響なくテーパ状の補強リブ６ａによって、力学的強度を向上させる。翼７の枚数が２枚の時、翼７の１枚当たりにかかる空力負荷が大きく、翼７の力学的強度はより厳しい条件となるが、このテーパ状の補強リブ６ａによって、その力学的強度を充分に保つ事ができる。結果として、ファンの騒音、静圧、力学的強度を三拍子揃って向上せしめ、性能面からも力学的強度面からも完成された斜流送風機羽根車１を提供することができる。

以上のように、本発明にかかる斜流送風機羽根車は、翼の負圧面に略放射状の補強リブを設けているので、翼の高速回転時にも、力学的強度を充分に保つ事ができる。特に、翼枚数が２枚の時、翼１枚当たりにかかる空力負荷が大きく、翼の力学的強度は厳しい条件となるが、この補強リブによって、その力学的強度を充分に保つ事ができる。補強リブは翼の負圧面に設けられ、その補強リブの長さが翼の半径より短いので、空気の流れを阻害する度合いがかなり少なく、騒音の増加やファン効率低下がかなりの割合で少なくすむ。また、翼の負圧面形状は圧力面より騒音に対する影響が少ないので、騒音が大きくなるのを防止することができるもので、ファンを用いる工業製品であるルームエアコンや換気扇、扇風機、コンピュータ冷却用ファンとして展開が可能である。

本発明の実施の形態１における斜流送風機羽根車の平面図同斜流送風機羽根車を組み込んだ斜流送風機の断面図本発明の実施の形態２における斜流送風機羽根車の半径方向断面図本発明の実施の形態３における斜流送風機羽根車の子午面図同斜流送風機羽根車の半径方向断面図同斜流送風機羽根車の斜視図従来の斜流送風機羽根車の子午面図同斜流送風機羽根車の半径方向断面図

符号の説明

１斜流送風機羽根車
２前縁
３後縁
４ハブ
５チップ
６、６ａ補強リブ
７翼
８負圧面
９圧力面

Claims

略円錐台状のハブと、前記ハブに設けられた複数枚の薄翼の翼と、前記翼の負圧面に略放射状に設けられた補強リブとを備え、前記補強リブの長さを前記翼の半径より短くした斜流送風機羽根車。
補強リブをテーパ状に設けた請求項１に記載の斜流送風機羽根車。
翼の子午面において、前記翼の前縁の、ハブと前記翼のチップとの中点付近より外周側を風上側に対して凹形状の曲線に、前記中点付近より前記ハブ側を風上側に対して凸形状の曲線にそれぞれなるように形成し、且つ、前記翼の半径方向断面形状を、前記中点付近よりチップ側は風上側に対して凹形状の曲線で、前記中点付近より前記ハブ側は風上側に対して凸形状の曲線で形成した請求項１又は２に記載の斜流送風機羽根車。