JP2019052539A - Axial blower - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転軸の軸心に沿って空気を送風する軸流送風機に関する。 The present invention relates to an axial blower that blows air along the axis of a rotating shaft.
従来、軸流送風機において、騒音の低減を図るために、ブレードの前縁部に回転方向に前進した部位を設ける構成が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1には、ブレードの前縁部の外周側にV字型の切り込み形状を設置することで、ブレードの外周側端部に生ずる渦と、ブレードの表面に生ずる内周側から外周側へ向かう気流との干渉を抑える構成が開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an axial blower, a configuration is known in which a portion advanced in the rotational direction is provided at the front edge of a blade in order to reduce noise (see, for example, Patent Document 1). In
本発明者らの検討によれば、単にブレードの前縁部の外周側にV字型の切り込み形状を設置すると、ブレードの前縁部の外周側における回転方向に前進した部位と、ブレードの外周側に生ずる渦とが干渉することで、騒音が生ずることが判った。 According to the study by the present inventors, when a V-shaped cut shape is simply installed on the outer peripheral side of the front edge of the blade, the portion advanced in the rotational direction on the outer peripheral side of the front edge of the blade and the outer periphery of the blade It was found that noise was produced by interference with the vortex generated on the side.
本発明は上記点に鑑みて、羽根車の回転時における騒音の低減を図ることが可能な軸流送風機を提供することを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to provide an axial blower capable of reducing noise during rotation of an impeller.
請求項1に記載の発明は、回転軸(11)の軸心(SC)に沿って空気を送風する軸流送風機を対象としている。
The invention described in
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、回転軸の軸心に対して放射状に配置された複数のブレード(24)を有し、回転軸の軸心を中心として回転することで気流を発生させる羽根車(20)を備える。複数のブレードには、複数のブレードの外周側端部を結ぶ円形状の仮想円周線(VCL)とブレードの前縁部(24a)とが交わる部位に回転軸の回転方向(AR)に前進した補助翼部(25、25A)が形成されている。補助翼部は、前縁部と交差する根元部位(25a)から仮想円周線と交差する先端部位(25b)に延びる補助前縁部(251、251A)を有している。そして、補助前縁部は、少なくとも一部が根元部位と先端部位とを直線的に結ぶ仮想直線(VSL)に比べて仮想円周線に近くなるように曲がった形状となっている。
In order to achieve the above object, the invention according to
このように、補助前縁部の形状を、複数のブレードの外周側端部を結ぶ仮想円周線に近くなるように曲がった形状とすれば、複数のブレードの外周側端部に生ずる渦と補助前縁部との干渉を抑えることができる。これにより、複数のブレードの外周側における空気の圧力変動が抑制されるので、羽根車の回転時における軸流送風機の騒音の低減を図ることが可能となる。 In this way, if the shape of the auxiliary front edge portion is bent so as to be close to the virtual circumferential line connecting the outer peripheral side ends of the plurality of blades, the vortex generated at the outer peripheral side ends of the plurality of blades Interference with the auxiliary front edge can be suppressed. Thereby, since the pressure fluctuation of the air in the outer peripheral side of a some braid | blade is suppressed, it becomes possible to aim at reduction of the noise of an axial flow fan at the time of rotation of an impeller.
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。 In addition, the code | symbol in the parenthesis of each means described in this column and the claim shows an example of a correspondence relationship with the specific means described in the embodiment described later.
以下、発明を実施する形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts as those described in the preceding embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted. Further, in the embodiment, when only a part of the constituent elements are described, the constituent elements described in the preceding embodiment can be applied to the other parts of the constituent elements. The following embodiments can be partially combined with each other even if they are not particularly specified as long as they do not cause any trouble in the combination.
(第1実施形態)
本実施形態の軸流送風機1について、図1〜図8を参照して説明する。各図面において、図示した矢印DR1、矢印DR2、矢印DR3は、軸流送風機1を車両に搭載した際の方向を示している。すなわち、矢印DR1が車両上下方向を示し、矢印DR2が車両左右方向(すなわち、車両幅方向)を示し、矢印DR3が車両前後方向を示している。また、各図面において図示したARは、後述する羽根車20の回転方向を示している。
(First embodiment)
The axial-
図1および図2に示すように、軸流送風機1は、回転軸11の軸心SCに沿って空気を送風する送風機である。本実施形態では、軸流送風機1を車両に搭載されたラジエータ等の放熱器2に空気を供給する装置に適用した例について説明する。なお、図2では、軸流送風機1を見易く表示するために、放熱器2を一点鎖線で示している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
本実施形態の軸流送風機1は、放熱器2よりも車両後方に配置されている。具体的には、軸流送風機1は、放熱器2を通過した空気が車両後方へ吹き出されるように、放熱器2を通過する空気流れの下流側に設けられている。
The
本実施形態の軸流送風機1は、電動モータ10、電動モータ10の回転軸11と共に回転することで気流を発生させる羽根車20、および電動モータ10を保持するシュラウド30を備える。
The
電動モータ10は、羽根車20を回転駆動する電動機である。電動モータ10は、図示しないステーを介してシュラウド30に固定されている。ステーは、電動モータ10を支持する支持部材である。
The
羽根車20は、回転軸11に連結されており、回転軸11の回転に伴って軸心SCを中心に回転する。羽根車20は、電動モータ10の回転軸11と一体に回転するように連結されたボス部22、回転軸11の軸心SCに対して放射状に延びる複数のブレード24、および複数のブレード24の外周部分に設けられたリング部28を有する。
The
ボス部22は、中心部に電動モータ10の回転軸11が取り付けられた円筒状の部材である。ボス部22は、その側壁の外周側に複数のブレード24それぞれの内周側端部が連結されている。
The
複数のブレード24は、ボス部22から放射状に延びている。複数のブレード24は、ボス部22の周囲に所定の間隔をあけて配置されている。本実施形態の複数のブレード24それぞれは、後退翼となっている。
The plurality of
ここで、図3は、リング部28を省略して図示した羽根車20を示している。図3に示すように、複数のブレード24には、複数のブレード24の外周側端部を結ぶ仮想円周線VCLとブレード24の前縁部24aとが交わる部位に、回転軸11の回転方向ARに前進した補助翼部25が形成されている。なお、羽根車20のブレード24の詳細については後述する。
Here, FIG. 3 shows the
図1および図2に戻り、リング部28は、複数のブレード24の外周側端部を周方向につなぐように、回転軸11の軸心SCを中心とした円環状に形成されている。換言すれば、リング部28は、複数のブレード24の外周側端部を結ぶ仮想円周線VCLに沿って延びる環状の部材で構成されている。
Returning to FIGS. 1 and 2, the
本実施形態の羽根車20は、ボス部22、複数のブレード24、およびリング部28が、それぞれポリプロピレン等の樹脂で構成されている。そして、ボス部22、複数のブレード24、およびリング部28は、一体成形物として構成されている。
In the
シュラウド30は、放熱器2を通過した空気を羽根車20に導くダクトとして機能する部材である。本実施形態のシュラウド30は、ボルト等の締結部材により放熱器2に固定されている。また、本実施形態のシュラウド30は、ポリプロピレン等の樹脂で構成されている。
The
シュラウド30には、空気を導入する空気導入口31、および空気導入口31からの空気を吹き出す空気吹出口32が形成されている。シュラウド30における空気導入口31から空気吹出口32に至る空間が空気の通風路30aを構成している。
The
空気導入口31は、放熱器2に対向して回転軸11の軸心に沿う方向に開口している。具体的には、空気導入口31は、放熱器2の外形状に合わせて、車両幅方向DR2の寸法が車両上下方向DR1の寸法よりも長い矩形状となっている。
The
空気吹出口32は、その内部に羽根車20が配置されている。具体的には、空気吹出口32は、羽根車20の外形状に合わせて、円形状となっている。空気吹出口32は、その内部で羽根車20が回転可能なように、羽根車20のリング部28との間に所定の隙間が生ずるように形成されている。
The
本実施形態のシュラウド30は、空気導入口31と空気吹出口32との形状が異なっている。このため、シュラウド30には、空気導入口31と空気吹出口32との周縁同士の間隔が、広い部分もあれば狭い部分もある。すなわち、シュラウド30は、空気導入口31と空気吹出口32との周縁同士の間隔が、回転軸11の軸心SCまわりの周方向の位置によって異なる大きさとなっている。
In the
本実施形態では、空気導入口31が、車両幅方向DR2の寸法が車両上下方向DR1の寸法よりも長い矩形状となっている。このため、本実施形態のシュラウド30では、空気導入口31と空気吹出口32との周縁のうち、車両左右方向DR2の中央付近の部位が、空気導入口31と空気吹出口32との周縁同士の間隔が小さい狭小部位30bとなっている。
In the present embodiment, the
このように構成される軸流送風機1では、図1に示すように、シュラウド30の通風路30aにおいて、破線矢印ARairのように横方向の空気流れが支配的となる。このため、シュラウド30の狭小部位30bでは、破線矢印ARairのような横方向の空気流れが互いに衝突することで渦が生じ易い。このため、本実施形態の軸流送風機1は、狭小部位30bがないものに比べて、特に羽根車20の外周側端部付近に渦が生じ易い構成となっている。
In the
次に、本実施形態の羽根車20のブレード24の詳細について図4、図5を参照して説明する。図4に示すように、ブレード24には、前縁部24aにおける外周側端部に補助翼部25が形成されている。
Next, details of the
また、本実施形態のブレード24には、ブレード24の表面における気流の剥離を抑えるために、前縁部24aにおける補助翼部25の内周側に鋸歯状のセレーション部26が形成されている。セレーション部26は、縦渦を発生させる三角形状の複数の突起部261で構成されている。複数の突起部261は、前縁部24aが延びる方向に並ぶように形成されている。
Further, in the
補助翼部25は、その外周側の部位がリング部28に連結されている。また、補助翼部25は、前縁部24aに交差する根元部位25aから仮想円周線VCL、すなわちリング部28に交差する先端部位25bに延びる補助前縁部251を有している。なお、補助前縁部251は、補助翼部25における内周側の部位である。
The
本実施形態の補助翼部25は、セレーション部26を構成する複数の突起部261のうち、前縁部24aの最外周側に位置する突起部261の一辺と補助前縁部251とがV字状の凹部を形成するように前縁部24aに設けられている。
In the
本実施形態の補助前縁部251は、根元部位25aを通る回転軸11の軸心SCを中心とする円周線CLとのなす角度θαが、前縁部24aの最外周側に位置する突起部261の一辺と円周線CLとのなす角度θβと同等の大きさとなるように設定されている。補助前縁部251は、円周線CLとのなす角度θαと、前縁部24aの最外周側に位置する突起部261の一辺と円周線CLとのなす角度θβとの差が、例えば、±5°程度の範囲に収まるように設定されている。
The auxiliary
また、本実施形態の補助前縁部251は、図5に示すように、一部が根元部位25aと先端部位25bとを直線的に結ぶ仮想直線VSLに比べて、仮想円周線VCL、すなわちリング部28に近くなるように曲がった形状となっている。
Further, as shown in FIG. 5, the auxiliary
具体的には、本実施形態の補助前縁部251は、根元部位25aと先端部位25bとの中間部分が、仮想円周線VCL、すなわちリング部28に向かって窪んだ形状となっている。
Specifically, the auxiliary
本実施形態の補助前縁部251は、リング部28に向かって窪んだ部位が弧状に湾曲した形状となっている。なお、補助前縁部251における窪んだ部位は、例えば、複数の直線を組み合わせた形状、すなわち屈曲した形状となっていてもよい。また、補助前縁部251における窪んだ部位は、根元部位25aと先端部位25bとの中間部分に限らず、例えば、先端部位25b付近または根元部位25a付近に設けられていてもよい。
The auxiliary
さらに、本実施形態の補助翼部25は、仮想直線VSLと仮想円周線VCLとで囲まれる領域TRに形成されている。これにより、本実施形態の補助翼部25は、翼面の表面積が、仮想円周線VCLに沿う補助前縁部を有する補助翼部の翼面の表面積よりも小さくなっている。
Furthermore, the
次に、本実施形態の軸流送風機1の作動を説明する。軸流送風機1は、電動モータ10の回転軸11の回転に伴って羽根車20が回転する。これにより、図2に示すように、放熱器2側から羽根車20に吸い込まれた空気が、回転軸11の軸心SCに沿って吹き出される。
Next, the operation of the
ここで、図6は、比較例の軸流送風機CEのブレードBの模式的な正面図である。比較例の軸流送風機CEは、ブレードBに設けた補助翼部Bsが単に三角形状となっている点が本実施形態の軸流送風機1と異なっている。つまり、比較例の軸流送風機CEは、ブレードBに設けた補助翼部Bsの補助前縁部Bsfが根元部位25aと先端部位25bとを直線的に結ぶ仮想直線VSLに沿って延びている。なお、説明の便宜上、図6では、比較例の軸流送風機CEにおける本実施形態の軸流送風機1と同様の構成について同一の参照符号を付している。
Here, FIG. 6 is a schematic front view of the blade B of the axial-flow fan CE of the comparative example. The axial blower CE of the comparative example is different from the
比較例の軸流送風機CEでは、羽根車20の回転により、放熱器2側から羽根車20に吸い込まれた空気が、回転軸11の軸心SCに沿って吹き出される。この際、ブレードBの外周側端部付近では、羽根車20の吹出側から吸込側へ逆流する気流等によって渦VRが生ずる。この渦VRがブレードBに設けた補助翼部Bsの補助前縁部Bsfに衝突すると、渦VRとブレードBとの干渉によって騒音の発生要因となる周期的な圧力変動が大きくなる。特に、比較例の軸流送風機CEの如く、ブレードBに設けた補助翼部Bsが単に三角形状となっていると、渦VRがブレードBに設けた補助翼部Bsの補助前縁部Bsfに衝突し易くなるので、聴覚上不快とされる周期音が大きくなってしまう。なお、周期音は、いわゆるBPF(Blade Passing Frequencyの略)騒音と呼ばれる。
In the axial blower CE of the comparative example, the air sucked into the
これに対して、本実施形態の軸流送風機1では、補助翼部25の補助前縁部251の一部が、図5に示すように、仮想直線VSLに比べて、リング部28に近くなるように曲がった形状となっている。このため、本実施形態の軸流送風機1では、補助翼部25におけるブレード24の外周側端部付近に生ずる渦VRと衝突する面積が小さく、渦VRと補助翼部25との衝突時の衝撃が緩和される。これにより、本実施形態の軸流送風機1では、BPF騒音の発生要因となる圧力変動を抑えることができる。
On the other hand, in the
ここで、図7は、本実施形態の軸流送風機1および比較例の軸流送風機CEにおいて、羽根車20を回転させた際の音圧レベルであるSPL(Sound Pressure Levelの略)の測定結果を示す図面である。図7では、羽根車20における所定の回転角度の範囲での測定結果を示している。なお、図7では、本実施形態の軸流送風機1のSPLの測定結果を実線Aで示し、比較例の遠心送風機CEのSPLの測定結果を破線Bで示している。
Here, FIG. 7 is a measurement result of SPL (abbreviation of Sound Pressure Level) which is a sound pressure level when the
図7に示す測定結果によれば、本実施形態の軸流送風機1は、SPLの振幅Am1が比較例の軸流送風機CEのSPLの振幅Am2に比べて小さくなっており、BPF騒音の発生要因となる圧力変動を抑制可能であることが判る。
According to the measurement results shown in FIG. 7, the
また、図8は、本実施形態の軸流送風機1における比較例の軸流送風機CEに対する羽根車20を回転させた際のO.A.(Over Allの略)のSPLの低下量、および回転の次数成分毎のSPLの低下量を示している。図8では、回転の1次数成分をBPF1次、回転の2次数成分をBPF2次、回転の1次数成分をBPF3次として表示している。なお、O.A.は、全周波数のSPLの積和である。
8 shows the O.D. when the
図8に示すように、本実施形態の軸流送風機1は、SPLのO.A.が比較例の軸流送風機CEのSPLに比べて小さくなっており、全体として騒音の低減効果が得られていることが判る。また、本実施形態の軸流送風機1では、BPF1次の騒音、およびBPF3次の騒音の低減効果が大きいことが判る。
As shown in FIG. 8, the
以上説明した本実施形態の軸流送風機1は、補助翼部25の補助前縁部251の一部が、仮想直線VSLに比べて、リング部28に近くなるように曲がった形状となっている。このように、補助前縁部251の形状を、複数のブレード24の外周側端部を結ぶ仮想円周線VCLに近くなるように曲がった形状とすれば、複数のブレード24の外周側端部に生ずる渦と補助前縁部251との干渉を抑えることができる。これにより、複数のブレード24の外周側における空気の圧力変動が抑制されるので、羽根車20の回転時における軸流送風機1の騒音の低減を図ることが可能となる。
The
また、本実施形態の軸流送風機1は、補助翼部25が仮想円周線VCLと仮想直線VSLとで囲まれる領域TRに形成されている。このような構成とすれば、比較例の如く、補助前縁部Bsfが仮想直線VSLに沿って延びる構成に比べて、補助翼部25における複数のブレード24の外周側端部に生ずる渦と干渉する領域を小さくすることができる。これにより、複数のブレード24の外周側における空気の圧力変動を充分に抑えることができる。
Moreover, the axial-
さらに、本実施形態の軸流送風機1は、ブレード24の前縁部24aに縦渦を発生させる三角形状の複数の突起部261が設けられている。そして、補助翼部25は、複数の突起部261のうち、前縁部24aの最外周側に位置する突起部261の一辺と補助前縁部251とがV字状の凹部を形成するように前縁部24aに設けられている。
Furthermore, the
これによれば、前縁部24aに設けた複数の突起部261で生じた縦渦によりブレード24の表面における気流の剥離を抑えることができる。特に、前縁部24aの最外周側に位置する突起部261の一辺と補助前縁部251とがV字状の凹部を形成するように前縁部24aに補助翼部25を設ける構成とすれば、補助前縁部251を縦渦の発生手段として機能させることができる。これにより、補助翼部25の表面における気流の剥離を抑えることができるので、軸流送風機1における騒音をより一層低減させることが可能となる。
According to this, separation of the airflow on the surface of the
さらにまた、本実施形態の軸流送風機1は、羽根車20が仮想円周線VCLに沿って延びる環状のリング部28を有している。そして、複数のブレード24それぞれの補助翼部25が、リング部28に連結されている。このように、環状のリング部28で複数のブレード24の補助翼部25を連結する構成とすれば、複数のブレード24の補助翼部25における強度を充分に確保することが可能となる。
Furthermore, in the
ここで、シュラウド30に対して、空気導入口31と空気吹出口32との周縁同士の間隔が小さい狭小部位30bが設けられた構成は、羽根車20の外周側端部付近に渦が生じ易い。このため、本実施形態の如く、複数のブレード24の外周側端部に生ずる渦と補助前縁部251との干渉を抑えることが可能な軸流送風機1は、シュラウド30に狭小部位30bが設けられている構成に対して好適である。
Here, in the configuration in which the
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について、図9および図10を参照して説明する。本実施形態では、第1実施形態に対してブレード24の補助翼部25の補助前縁部251Aの形状を変更した例について説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. 9 and FIG. In the present embodiment, an example in which the shape of the auxiliary
本実施形態の補助前縁部251Aは、図9に示すように、全体が根元部位25aと先端部位25bとを直線的に結ぶ仮想直線VSLに比べて、仮想円周線VCL、すなわちリング部28に近くなるように曲がった形状となっている。そして、本実施形態の補助前縁部251Aは、仮想円周線VCLにおける補助翼部25に交差する位置の基準接線TLrと補助前縁部251における接線TLとのなす角度、すなわち接線角度θtが、根元部位25a側よりも根元部位25a側の方が小さくなっている。
As shown in FIG. 9, the auxiliary
具体的には、本実施形態の補助前縁部251は、2つの直線を組み合わせた形状、すなわち屈曲した形状となっている。すなわち、本実施形態の補助前縁部251は、根元部位25aから根元部位25a側に直線状に延びる部位と根元部位25aから根元部位25a側に直線状に延びる部位とで構成されている。
Specifically, the auxiliary
さらに、本実施形態の補助前縁部251は、根元部位25a側の部位における接線TL1と基準接線TLrとのなす接線角度θt1が、根元部位25a側の部位における接線TL2と基準接線TLrとのなす接線角度θt2よりも小さくなっている。
Further, in the auxiliary
これにより、本実施形態の補助前縁部251は、先端部位25bが、根元部位25a側の部位における接線TL2と仮想円周線VCLとの交点IPよりも回転方向に前進した位置となっている。
As a result, the auxiliary
その他の構成は、第1実施形態と同様である。本実施形態の軸流送風機1では、第1実施形態と共通する構成について、第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
Other configurations are the same as those of the first embodiment. In the
特に、本実施形態の軸流送風機1では、補助前縁部251における根元部位25a側の部位の接線角度θt1が、根元部位25a側の部位の接線角度θt2よりも小さくなっている。
In particular, in the
これによると、補助翼部25における先端部位25b側における複数のブレード24の外周側端部に生ずる渦と干渉する領域が根元部位25a側よりも小さくなる。すなわち、補助翼部25は、複数のブレード24の外周側端部に生ずる渦と干渉する面積が、先端部位25b側で小さくなり、根元部位25a側に向かって徐々に拡大する。これによれば、複数のブレード24の外周側端部に生ずる渦が補助翼部25に衝突する際の衝撃が一層緩和されるので、複数のブレード24の外周側における空気の圧力変動を充分に抑えることができる。
According to this, the area | region which interferes with the vortex produced in the outer peripheral side edge part of the some braid |
ここで、図10は、本実施形態の軸流送風機1における比較例の軸流送風機CEに対するO.A.のSPLの低下量、および回転の次数成分毎のSPLの低下量を示している。なお、図10は、前述の図8に対応する図面である。
Here, FIG. 10 shows an O.D. for the axial fan CE of the comparative example in the
図10に示すように、本実施形態の軸流送風機1は、SPLのO.A.が比較例の軸流送風機CEのSPLに比べて小さくなっており、全体として騒音の低減効果が得られていることが判る。また、本実施形態の軸流送風機1では、BPF1次〜BPF3次それぞれの騒音の低減効果が大きくなっており、第1実施形態の軸流送風機1よりも騒音の低減効果を期待することができる。
As shown in FIG. 10, the
(第2実施形態の変形例)
上述の第2実施形態では、補助前縁部251を2つの直線を組み合わせた形状とする例について説明したが、これに限定されない。例えば、図11に示すように、補助前縁部251Aを弧状に湾曲させた形状としてもよい。また、図示しないが、補助前縁部251Aは、3つ以上の直線が組み合わされた形状としてもよい。これらの形状を有する補助前縁部251Aにおいても、第2実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
(Modification of the second embodiment)
In the second embodiment described above, an example in which the auxiliary
(他の実施形態)
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の軸流送風機1は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。
(Other embodiments)
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, the axial-
上述の各実施形態の如く、軸流送風機1の羽根車20は、複数のブレード24に対してセレーション部26を設けることが望ましいが、これに限らず、セレーション部26を設けない構成としてもよい。
As in each of the above-described embodiments, the
上述の各実施形態の如く、軸流送風機1の羽根車20は、複数のブレード24の外周側をリング部28で連結する構成とすることが望ましいが、これに限らず、複数のブレード24の外周側をリング部28で連結しない構成としてもよい。
As in each of the above-described embodiments, the
上述の各実施形態で説明した軸流送風機1は、シュラウド30に狭小部位30bが設けられた構成に好適であるが、シュラウド30に狭小部位30bが設けられていない構成に適用可能である。
The
上述の各実施形態では、羽根車20のブレード24が後縁翼で構成された例について説明したが、これに限らず、例えば、羽根車20のブレード24が前進翼または直線翼で構成されていてもよい。
In each of the above-described embodiments, the example in which the
上述の各実施形態では、軸流送風機1を、車両に搭載されたラジエータ等の放熱器2に対して空気を供給する装置に適用した例について説明したが、これに限らず、例えば、定置型の空調装置や換気装置における空気の供給装置にも適用可能である。また、軸流送風機1は、空調装置に限らず、様々な装置に適用可能である。
In each of the above-described embodiments, the example in which the
上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。 In the above-described embodiment, it is needless to say that elements constituting the embodiment are not necessarily indispensable except for the case where it is clearly indicated that the element is essential and the case where it is considered that it is clearly essential in principle.
上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。 In the above-described embodiment, when numerical values such as the number, numerical value, quantity, range, etc. of the constituent elements of the embodiment are mentioned, it is particularly limited to a specific number when clearly indicated as essential and in principle. Except in some cases, the number is not limited.
上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。 In the above embodiment, when referring to the shape, positional relationship, etc. of the component, etc., the shape, positional relationship, etc. unless otherwise specified and in principle limited to a specific shape, positional relationship, etc. It is not limited to etc.
(まとめ)
上述の実施形態の一部または全部で示された第1の観点によれば、軸流送風機は、複数のブレードの前縁部に設けた補助翼部の補助前縁部の形状が、複数のブレードの外周側端部を結ぶ仮想円周線に近くなるように曲がった形状となっている。
(Summary)
According to the first aspect shown in part or all of the above-described embodiments, the axial blower has a plurality of auxiliary front edge portions of the auxiliary wing portions provided on the front edge portions of the plurality of blades. It has a bent shape so as to be close to a virtual circumferential line connecting the outer peripheral side ends of the blade.
また、第2の観点によれば、軸流送風機は、補助翼部が仮想円周線と仮想直線とで囲まれる領域に形成されている。このように、補助翼部を仮想円周線と仮想直線とで囲まれる領域に形成する構成とすれば、補助前縁部が仮想直線に沿って延びる補助翼部に比べて、補助翼部における複数のブレードの外周側端部に生ずる渦と干渉する領域を小さくすることができる。これにより、複数のブレードの外周側における空気の圧力変動を充分に抑えることができる。 Moreover, according to the 2nd viewpoint, the axial-flow fan is formed in the area | region where an auxiliary wing | blade part is enclosed by a virtual circumferential line and a virtual straight line. Thus, if it is set as the structure which forms an auxiliary wing part in the area | region enclosed by a virtual circumference and a virtual straight line, compared with the auxiliary wing part where an auxiliary front edge part extends along a virtual straight line, in an auxiliary wing part It is possible to reduce a region that interferes with the vortex generated at the outer peripheral side ends of the plurality of blades. Thereby, the pressure fluctuation of the air in the outer peripheral side of a some braid | blade can fully be suppressed.
また、第3の観点によれば、軸流送風機は、補助前縁部は、根元部位側の接線角度よりも先端部位側の接線角度の方が小さくなっている。なお、接線角度は、仮想円周線における補助翼部に交差する位置の接線と補助前縁部における接線とのなす角度である。 Further, according to the third aspect, in the axial blower, the auxiliary front edge portion has a tangent angle on the tip portion side smaller than a tangential angle on the root portion side. The tangent angle is an angle formed by a tangent at a position intersecting the auxiliary wing portion on the virtual circumferential line and a tangent at the auxiliary front edge.
これによれば、補助翼部における先端部位側における複数のブレードの外周側端部に生ずる渦と干渉する領域が根元部位側よりも小さくなるので、複数のブレードの外周側における空気の圧力変動を充分に抑えることができる。 According to this, since the region that interferes with the vortex generated at the outer peripheral end of the plurality of blades on the tip portion side in the auxiliary wing portion is smaller than the root portion side, air pressure fluctuation on the outer peripheral side of the plurality of blades is reduced. It can be suppressed sufficiently.
また、第4の観点によれば、軸流送風機は、前縁部には、縦渦を発生させる三角形状の複数の突起部が設けられている。そして、補助翼部は、複数の突起部のうち、前縁部の最外周側に位置する突起部の一辺と補助前縁部とがV字状の凹部を形成するように前縁部に設けられている。 According to the fourth aspect, the axial blower is provided with a plurality of triangular protrusions that generate vertical vortices at the front edge. The auxiliary wing portion is provided at the front edge portion so that one side of the protrusion portion located on the outermost peripheral side of the front edge portion and the auxiliary front edge portion forms a V-shaped recess among the plurality of protrusion portions. It has been.
これによれば、前縁部に設けた複数の突起部で生じた縦渦によりブレードの表面における気流の剥離を抑えることができる。特に、前縁部の最外周側に位置する突起部の一辺と補助前縁部とがV字状の凹部を形成するように前縁部に補助翼部を設ける構成とすれば、補助前縁部を縦渦の発生手段として機能させることができる。これにより、補助翼部の表面における気流の剥離を抑えることができるので、軸流送風機における騒音をより一層低減させることが可能となる。 According to this, separation of the airflow on the surface of the blade can be suppressed by the vertical vortex generated by the plurality of protrusions provided on the front edge. In particular, if the front wing is provided with an auxiliary wing so that one side of the protrusion located on the outermost peripheral side of the front edge and the auxiliary front edge form a V-shaped recess, the auxiliary front edge The portion can function as a vertical vortex generating means. Thereby, since separation of the airflow on the surface of the auxiliary wing portion can be suppressed, it is possible to further reduce the noise in the axial fan.
また、第5の観点によれば、軸流送風機は、空気を導入する空気導入口、空気導入口からの空気を吹き出す空気吹出口が形成されたシュラウドを備える。そして、シュラウドには、回転軸の周方向において、空気導入口と空気吹出口との周縁同士の間隔が小さい狭小部位が設けられている。このように、シュラウドに対して、空気導入口と空気吹出口との周縁同士の間隔が小さい狭小部位が設けられた構成では、羽根車の外周側端部付近に渦が生じ易い。このため、複数のブレードの外周側端部に生ずる渦と補助前縁部との干渉を抑えることが可能な軸流送風機は、シュラウドに狭小部位が設けられている構成に対して好適となる。 Moreover, according to the 5th viewpoint, an axial-flow fan is equipped with the shroud in which the air blowing port which blows off the air from the air introducing port which introduces air, and an air introducing port was formed. The shroud is provided with a narrow portion in which the distance between the peripheral edges of the air inlet and the air outlet is small in the circumferential direction of the rotating shaft. In this way, in the configuration in which the narrow portion where the distance between the peripheral edges of the air inlet and the air outlet is small is provided for the shroud, vortices are likely to occur near the outer peripheral side end of the impeller. For this reason, the axial blower capable of suppressing the interference between the vortex generated at the outer peripheral end portions of the plurality of blades and the auxiliary front edge portion is suitable for the configuration in which the shroud is provided with a narrow portion.
また、第6の観点によれば、軸流送風機は、羽根車は、仮想円周線に沿って延びる環状のリング部を有している。そして、複数のブレードそれぞれの補助翼部は、リング部に連結されている。このように、環状のリング部で複数のブレードの補助翼部を連結する構成とすれば、複数のブレードの補助翼部における強度を充分に確保することが可能となる。 Moreover, according to the 6th viewpoint, as for the axial-flow fan, the impeller has the cyclic | annular ring part extended along a virtual circumference. The auxiliary wing portions of the plurality of blades are connected to the ring portion. Thus, if it is set as the structure which connects the auxiliary wing part of a some braid | blade with an annular ring part, it will become possible to ensure the intensity | strength in the auxiliary wing part of a some braid | blade sufficiently.
1 軸流送風機
11 回転軸
20 羽根車
24 ブレード
24a 前縁部
25、25 補助翼部
25a 根元部位
25b 先端部位
251、251A 補助前縁部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記回転軸の軸心に対して放射状に配置された複数のブレード(24)を有し、前記回転軸の軸心を中心として回転することで気流を発生させる羽根車(20)を備え、
前記複数のブレードには、前記複数のブレードの外周側端部を結ぶ円形状の仮想円周線(VCL)と前記ブレードの前縁部(24a)とが交わる部位に前記回転軸の回転方向(AR)に前進した補助翼部(25、25A)が形成されており、
前記補助翼部は、前記前縁部と交差する根元部位(25a)から前記仮想円周線と交差する先端部位(25b)に延びる補助前縁部(251、251A)を有しており、
前記補助前縁部は、少なくとも一部が前記根元部位と前記先端部位とを直線的に結ぶ仮想直線(VSL)に比べて前記仮想円周線に近くなるように曲がった形状となっている軸流送風機。 An axial flow fan that blows air along the axis (SC) of the rotating shaft (11),
A plurality of blades (24) arranged radially with respect to the axis of the rotating shaft, and an impeller (20) for generating an air flow by rotating about the axis of the rotating shaft;
The plurality of blades include a rotation direction of the rotary shaft (at a portion where a circular virtual circumferential line (VCL) connecting outer peripheral side ends of the plurality of blades and a leading edge portion (24a) of the blade intersect ( AR) is advanced to the auxiliary wings (25, 25A),
The auxiliary wing part has auxiliary front edge parts (251, 251A) extending from a root part (25a) intersecting with the front edge part to a tip part (25b) intersecting with the virtual circumferential line,
The auxiliary front edge portion is an axis that is bent so that at least a part thereof is closer to the virtual circumferential line than a virtual straight line (VSL) that linearly connects the root portion and the tip portion. Current blower.
前記補助前縁部は、前記根元部位側の前記接線角度(θt2)よりも前記先端部位側の前記接線角度(θt1)の方が小さくなっている請求項1または2に記載の軸流送風機。 When an angle formed between a tangent line (TLr) at a position intersecting the auxiliary wing portion on the virtual circumferential line and a tangent line (TL) at the auxiliary front edge portion is defined as a tangential angle (θt),
The axial flow fan according to claim 1 or 2, wherein the auxiliary front edge portion has a smaller tangent angle (θt1) on the distal end portion side than the tangential angle (θt2) on the root portion side.
前記補助翼部は、前記複数の突起部のうち、前記前縁部の最外周側に位置する突起部の一辺と前記補助前縁部とがV字状の凹部を形成するように前記前縁部に設けられている請求項1ないし3のいずれか1つに記載の軸流送風機。 The front edge is provided with a plurality of triangular protrusions (261) that generate vertical vortices,
The auxiliary wing portion includes the front edge so that, of the plurality of protrusions, one side of the protrusion located on the outermost peripheral side of the front edge and the auxiliary front edge form a V-shaped recess. The axial blower according to any one of claims 1 to 3, wherein the blower is provided in the section.
前記シュラウドには、前記回転軸の周方向において、前記空気導入口と前記空気吹出口との周縁同士の間隔が小さい狭小部位(30b)が設けられている請求項1ないし4のいずれか1つに記載の軸流送風機。 An air inlet (31) for introducing air, and a shroud (30) formed with an air outlet (32) for blowing out air from the air inlet,
5. The narrow portion (30 b) having a small distance between the peripheral edges of the air inlet and the air outlet is provided in the shroud in the circumferential direction of the rotating shaft. An axial flow blower described in 1.
前記複数のブレードそれぞれの前記補助翼部は、前記リング部に連結されている請求項1ないし5のいずれか1つに記載の軸流送風機。 The impeller has an annular ring portion (28) extending along the virtual circumference,
The axial flow blower according to any one of claims 1 to 5, wherein the auxiliary wing portion of each of the plurality of blades is connected to the ring portion.
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