JP3071973B2 - 軸流ファン - Google Patents
軸流ファンInfo
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- JP3071973B2 JP3071973B2 JP5015254A JP1525493A JP3071973B2 JP 3071973 B2 JP3071973 B2 JP 3071973B2 JP 5015254 A JP5015254 A JP 5015254A JP 1525493 A JP1525493 A JP 1525493A JP 3071973 B2 JP3071973 B2 JP 3071973B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- blade
- outer peripheral
- rotation center
- center line
- root
- Prior art date
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
- F04D29/32—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
- F04D29/38—Blades
- F04D29/384—Blades characterised by form
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、円筒状をなすボス部の
外周に複数枚のブレードを設けてなる軸流ファンに関す
る。
外周に複数枚のブレードを設けてなる軸流ファンに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】換気扇などに用いられる軸流ファンは、
いわゆるプロペラ形のもので、円筒状をなすボス部の外
周に複数枚のブレードを設けてなる。このプロペラ形の
軸流ファンには、送風騒音の低下を図る目的で、図１０
に示すように、ブレードａが外周方向に向かって送風方
向（同図に矢印ｂで示すように上から下）とは反対方向
に傾斜するいわゆる前傾形とすることが考えられてい
る。なお、同図にブレードａの断面の形状を斜線を付し
て示した。
いわゆるプロペラ形のもので、円筒状をなすボス部の外
周に複数枚のブレードを設けてなる。このプロペラ形の
軸流ファンには、送風騒音の低下を図る目的で、図１０
に示すように、ブレードａが外周方向に向かって送風方
向（同図に矢印ｂで示すように上から下）とは反対方向
に傾斜するいわゆる前傾形とすることが考えられてい
る。なお、同図にブレードａの断面の形状を斜線を付し
て示した。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記前
傾形のものでは、騒音レベルとしては未だ比較的高く、
低騒音化が不十分である。そこで、本発明の目的は、更
なる送風騒音の低減化を図ることができる軸流ファンを
提供するにある。
傾形のものでは、騒音レベルとしては未だ比較的高く、
低騒音化が不十分である。そこで、本発明の目的は、更
なる送風騒音の低減化を図ることができる軸流ファンを
提供するにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、円筒状をなす
ボス部の外周に複数枚のブレードを設けてなる軸流ファ
ンにおいて、前記ブレードを、回転中心線から前記ボス
部に接するブレードの根元部を通って径方向に延びる任
意の面に沿った断面が、いずれの部分においても、外周
部側に向かって湾曲すると共にその外周部を送風方向へ
指向し、且つ、外周部側へ向かうに従いその水平角度を
徐々に大きくする形状に定めると共に、当該ブレードを
前進翼とし、回転中心線とブレードの根元部の中点とを
結ぶ直線と、回転中心線とブレードの外周縁の中点とを
結ぶ直線とのなす前進角を、２０°以上４０°以下の範
囲に設定したことを特徴とするものである（請求項
１）。この場合、ブレードを、回転中心線からボス部に
接するブレードの根元部を通って径方向に延びる任意の
面に沿った断面が、いずれの部分においても、外周側に
向かって送風方向に５°以上３５°以下の範囲で傾斜す
る形状に定めることが好ましい（請求項２）。
ボス部の外周に複数枚のブレードを設けてなる軸流ファ
ンにおいて、前記ブレードを、回転中心線から前記ボス
部に接するブレードの根元部を通って径方向に延びる任
意の面に沿った断面が、いずれの部分においても、外周
部側に向かって湾曲すると共にその外周部を送風方向へ
指向し、且つ、外周部側へ向かうに従いその水平角度を
徐々に大きくする形状に定めると共に、当該ブレードを
前進翼とし、回転中心線とブレードの根元部の中点とを
結ぶ直線と、回転中心線とブレードの外周縁の中点とを
結ぶ直線とのなす前進角を、２０°以上４０°以下の範
囲に設定したことを特徴とするものである（請求項
１）。この場合、ブレードを、回転中心線からボス部に
接するブレードの根元部を通って径方向に延びる任意の
面に沿った断面が、いずれの部分においても、外周側に
向かって送風方向に５°以上３５°以下の範囲で傾斜す
る形状に定めることが好ましい（請求項２）。
【０００５】また、円筒状をなすボス部の外周に複数枚
のブレードを設けてなる軸流ファンにおいて、前記ブレ
ードを、回転中心線を中心とする円筒面であって前記ボ
ス部に接するブレードの根元部から先端までの全ての半
径の円筒面における翼長の中点を結んだ線に沿う断面
が、いずれの部分においても、外周部側に向かって湾曲
すると共にその外周部を送風方向へ指向し、且つ、外周
部側へ向かうに従いその水平角度を徐々に大きくする形
状に定めると共に、当該ブレードを前進翼とし、回転中
心線とブレードの根元部の中点とを結ぶ直線と、回転中
心線とブレードの外周縁の中点とを結ぶ直線とのなす前
進角を、２０°以上４０°以下の範囲に設定することも
できる（請求項３）。この場合には、ブレードを、回転
中心線を中心とする円筒面であってボス部に接するブレ
ードの根元部から先端までの全ての半径の円筒面におけ
る翼長の中点を結んだ線に沿う断面が、いずれの部分に
おいても、外周側に向かって送風方向に０°を越え１１
°以下の範囲で傾斜する形状に定めると良い（請求項
４）。
のブレードを設けてなる軸流ファンにおいて、前記ブレ
ードを、回転中心線を中心とする円筒面であって前記ボ
ス部に接するブレードの根元部から先端までの全ての半
径の円筒面における翼長の中点を結んだ線に沿う断面
が、いずれの部分においても、外周部側に向かって湾曲
すると共にその外周部を送風方向へ指向し、且つ、外周
部側へ向かうに従いその水平角度を徐々に大きくする形
状に定めると共に、当該ブレードを前進翼とし、回転中
心線とブレードの根元部の中点とを結ぶ直線と、回転中
心線とブレードの外周縁の中点とを結ぶ直線とのなす前
進角を、２０°以上４０°以下の範囲に設定することも
できる（請求項３）。この場合には、ブレードを、回転
中心線を中心とする円筒面であってボス部に接するブレ
ードの根元部から先端までの全ての半径の円筒面におけ
る翼長の中点を結んだ線に沿う断面が、いずれの部分に
おいても、外周側に向かって送風方向に０°を越え１１
°以下の範囲で傾斜する形状に定めると良い（請求項
４）。
【０００６】
【０００７】
【作用】上記手段によれば、ブレードが外周部側に向か
って湾曲すると共にその外周部を送風方向へ指向し、且
つ、外周部側へ向かうに従いその水平角度を徐々に大き
くしているので、送風方向とは反対方向に傾斜した前傾
形のものに比べて、送風騒音が低くなる。しかも、ブレ
ードを前進翼とし、その前進角を、２０°以上４０°以
下の範囲に設定したので、送風騒音を更に低減できる
上、ブレードの軸方向高さを低くすることができる。こ
の場合、ブレードを、回転中心線からボス部に接するブ
レードの根元部を通って径方向に延びる任意の面に沿っ
た断面が、いずれの部分においても、外周側に向かって
送風方向に５°以上３５°以下の範囲で傾斜する形状に
定め、或いはブレードを、回転中心線を中心とする円筒
面であってボス部に接するブレードの根元部から先端ま
での全ての半径の円筒面における翼長の中点を結んだ線
に沿う断面が、いずれの部分においても、外周側に向か
って送風方向に０°を越え１１°以下の範囲で傾斜する
形状に定めることにより、より一層の送風騒音の低減化
を図ることができる。
って湾曲すると共にその外周部を送風方向へ指向し、且
つ、外周部側へ向かうに従いその水平角度を徐々に大き
くしているので、送風方向とは反対方向に傾斜した前傾
形のものに比べて、送風騒音が低くなる。しかも、ブレ
ードを前進翼とし、その前進角を、２０°以上４０°以
下の範囲に設定したので、送風騒音を更に低減できる
上、ブレードの軸方向高さを低くすることができる。こ
の場合、ブレードを、回転中心線からボス部に接するブ
レードの根元部を通って径方向に延びる任意の面に沿っ
た断面が、いずれの部分においても、外周側に向かって
送風方向に５°以上３５°以下の範囲で傾斜する形状に
定め、或いはブレードを、回転中心線を中心とする円筒
面であってボス部に接するブレードの根元部から先端ま
での全ての半径の円筒面における翼長の中点を結んだ線
に沿う断面が、いずれの部分においても、外周側に向か
って送風方向に０°を越え１１°以下の範囲で傾斜する
形状に定めることにより、より一層の送風騒音の低減化
を図ることができる。
【０００８】
【０００９】
【実施例】以下、本発明を換気扇に適用した一実施例に
つき、図１ないし図９を参照しながら説明する。まず、
換気扇の全体構成を示す図９において、外枠１内には、
支持枠２が固定されており、この支持枠２に取り付けら
れたモータ３の回転軸には、本発明に係る軸流ファン４
が着脱可能に取着されている。そして、この軸流ファン
４は、外枠１の室内側に着脱可能に取り付けられた化粧
枠５のベルマウス６に囲繞されている。なお、図９にお
いて、７は外枠１の室外側の開口部を開閉するシャッタ
である。
つき、図１ないし図９を参照しながら説明する。まず、
換気扇の全体構成を示す図９において、外枠１内には、
支持枠２が固定されており、この支持枠２に取り付けら
れたモータ３の回転軸には、本発明に係る軸流ファン４
が着脱可能に取着されている。そして、この軸流ファン
４は、外枠１の室内側に着脱可能に取り付けられた化粧
枠５のベルマウス６に囲繞されている。なお、図９にお
いて、７は外枠１の室外側の開口部を開閉するシャッタ
である。
【００１０】上記軸流ファン４は、例えば樹脂製のもの
で、円筒状をなすボス部８の外周に複数枚、例えば５枚
のブレード９を一体に設けてなる。各ブレード９は、図
３に示すように、回転方向（矢印Ａ方向）側の縁部９ａ
（以下、前縁と言う）が外周側に向かって回転方向側に
突出する形態のいわゆる前進翼として構成されている。
そして、ブレード９は、図９に示すように、前縁９ａか
ら回転方向とは反対側の縁部９ｂ（以下、後縁と言う）
側に向かって次第に室外側に突出するようにひねられて
おり、このひねりにより室内の空気を室外側に向けて矢
印Ｂ方向に送風する。
で、円筒状をなすボス部８の外周に複数枚、例えば５枚
のブレード９を一体に設けてなる。各ブレード９は、図
３に示すように、回転方向（矢印Ａ方向）側の縁部９ａ
（以下、前縁と言う）が外周側に向かって回転方向側に
突出する形態のいわゆる前進翼として構成されている。
そして、ブレード９は、図９に示すように、前縁９ａか
ら回転方向とは反対側の縁部９ｂ（以下、後縁と言う）
側に向かって次第に室外側に突出するようにひねられて
おり、このひねりにより室内の空気を室外側に向けて矢
印Ｂ方向に送風する。
【００１１】ここで、各ブレード９は、外周側に向かう
に従って送風方向側に傾斜する後傾翼として構成されて
いる。この後傾翼としての構成を具体的に説明する。ま
ず、軸流ファン４の回転中心線からボス部８に接するブ
レード９の根元部９ｃを通って径方向に延びる任意の面
を想定する。すなわち、図３において、Ｏは軸流ファン
４の回転中心線（ボス部８の中心線）を示し、二点鎖線
Ｃはその回転中心線Ｏから根元部９ｃを通って径方向に
延びる任意の面のうちの一つを示す。そして、図１はこ
の面Ｃに沿ったブレード９の断面の形状を示す。この断
面は、任意の二点を結ぶ直線（この直線の一例を図１に
Ｄで示す）、或いは任意の点における接線が、外周側に
向かって矢印Ｂで示された送風方向に角度α（０＜α）
で傾斜する形状に定められている。更に詳しくは、上記
面Ｃに沿ったブレード９の断面は、外周部側に向かって
湾曲すると共に、その外周部を送風方向へ指向し、且
つ、外周部側へ向かうに従いその傾斜角度α（請求項１
にいう水平角度）を徐々に大きくするように（外周側程
傾斜角度αが大きくなるように）定められているもので
ある。この本実施例では、特に傾斜角度αは、５°以上
３５°以下の範囲（５°≦α≦３５°）に設定されてい
る。
に従って送風方向側に傾斜する後傾翼として構成されて
いる。この後傾翼としての構成を具体的に説明する。ま
ず、軸流ファン４の回転中心線からボス部８に接するブ
レード９の根元部９ｃを通って径方向に延びる任意の面
を想定する。すなわち、図３において、Ｏは軸流ファン
４の回転中心線（ボス部８の中心線）を示し、二点鎖線
Ｃはその回転中心線Ｏから根元部９ｃを通って径方向に
延びる任意の面のうちの一つを示す。そして、図１はこ
の面Ｃに沿ったブレード９の断面の形状を示す。この断
面は、任意の二点を結ぶ直線（この直線の一例を図１に
Ｄで示す）、或いは任意の点における接線が、外周側に
向かって矢印Ｂで示された送風方向に角度α（０＜α）
で傾斜する形状に定められている。更に詳しくは、上記
面Ｃに沿ったブレード９の断面は、外周部側に向かって
湾曲すると共に、その外周部を送風方向へ指向し、且
つ、外周部側へ向かうに従いその傾斜角度α（請求項１
にいう水平角度）を徐々に大きくするように（外周側程
傾斜角度αが大きくなるように）定められているもので
ある。この本実施例では、特に傾斜角度αは、５°以上
３５°以下の範囲（５°≦α≦３５°）に設定されてい
る。
【００１２】そして、このようなブレード９の断面の傾
斜は、例示した面Ｃに沿った断面に限らず、回転中心線
Ｏから根元部９ｃを通って径方向に延びる任意の面のい
ずれを取っても同様で、断面中の任意の二点を結ぶ直
線、或いは任意の点における接線が、外周側に向かって
送風方向に傾斜、本実施例では、５°以上３５°以下の
範囲で傾斜するように設定されている。
斜は、例示した面Ｃに沿った断面に限らず、回転中心線
Ｏから根元部９ｃを通って径方向に延びる任意の面のい
ずれを取っても同様で、断面中の任意の二点を結ぶ直
線、或いは任意の点における接線が、外周側に向かって
送風方向に傾斜、本実施例では、５°以上３５°以下の
範囲で傾斜するように設定されている。
【００１３】また、回転中心線Ｏを中心線とする円筒面
であって、ブレード９の根元部９ｃから外周側先端まで
の全ての半径の円筒面を想定し、各円筒面におけるブレ
ード９の翼長の中点を結ぶ線を想定する。すなわち、図
３において、円弧状の二点鎖線Ｅは回転中心線Ｏを中心
線とし、ブレード９の径方向中央部分を通る任意の半径
の円筒面を示す。そして、この円筒面Ｅに沿ったブレー
ド９の翼長をＬとした場合、その中点、すなわちＬ／２
の点をＭとする。このような中点Ｍを、ブレード９の根
元部９ｃから外周側先端までの全ての半径の円筒面につ
いて求め、各円筒面における翼長の中点Ｍを結んで生じ
た線を図３の二点鎖線Ｆとする。図２はこの二点鎖線Ｆ
に沿ったブレード９の断面の形状を示すが、この断面に
おいて、任意の二点を結ぶ直線（この直線の一例を図２
にＧで示す）、或いは任意の点における接線が、外周側
に向かって矢印Ｂで示された送風方向に角度β（０＜
β）で傾斜する形状に定められている。更に詳しくは、
上記面Ｆに沿ったブレード９の断面は、外周部側に向か
って湾曲すると共に、その外周部を送風方向へ指向し、
且つ、外周部側へ向かうに従いその傾斜角度β（請求項
３にいう水平角度）を徐々に大きくするように（外周側
程傾斜角度βが大きくなるように）定められているもの
である。この本実施例では、特に角度βは０°を越え１
１°以下の範囲（０＜β≦１１）に設定されている。
であって、ブレード９の根元部９ｃから外周側先端まで
の全ての半径の円筒面を想定し、各円筒面におけるブレ
ード９の翼長の中点を結ぶ線を想定する。すなわち、図
３において、円弧状の二点鎖線Ｅは回転中心線Ｏを中心
線とし、ブレード９の径方向中央部分を通る任意の半径
の円筒面を示す。そして、この円筒面Ｅに沿ったブレー
ド９の翼長をＬとした場合、その中点、すなわちＬ／２
の点をＭとする。このような中点Ｍを、ブレード９の根
元部９ｃから外周側先端までの全ての半径の円筒面につ
いて求め、各円筒面における翼長の中点Ｍを結んで生じ
た線を図３の二点鎖線Ｆとする。図２はこの二点鎖線Ｆ
に沿ったブレード９の断面の形状を示すが、この断面に
おいて、任意の二点を結ぶ直線（この直線の一例を図２
にＧで示す）、或いは任意の点における接線が、外周側
に向かって矢印Ｂで示された送風方向に角度β（０＜
β）で傾斜する形状に定められている。更に詳しくは、
上記面Ｆに沿ったブレード９の断面は、外周部側に向か
って湾曲すると共に、その外周部を送風方向へ指向し、
且つ、外周部側へ向かうに従いその傾斜角度β（請求項
３にいう水平角度）を徐々に大きくするように（外周側
程傾斜角度βが大きくなるように）定められているもの
である。この本実施例では、特に角度βは０°を越え１
１°以下の範囲（０＜β≦１１）に設定されている。
【００１４】一方、図３において、Ｊはブレード９の根
元部９ｃにおける翼長の中点、Ｋはブレード９の外周縁
における翼長の中点を示す。なお、外周縁の翼長は、当
該外周縁の延長線と前縁９ａおよび後縁９ｂの延長線と
の交点間の長さである。そして本実施例では、回転中心
線Ｏと各中点ＪおよびＫとを結ぶ二本の直線（二点鎖線
で示す）ＰおよびＱのなす角θ（根元部９ｃに対する外
周縁の前進角）が、２０°以上４０°以下の範囲（２０
≦θ≦４０）となるように設定されている。
元部９ｃにおける翼長の中点、Ｋはブレード９の外周縁
における翼長の中点を示す。なお、外周縁の翼長は、当
該外周縁の延長線と前縁９ａおよび後縁９ｂの延長線と
の交点間の長さである。そして本実施例では、回転中心
線Ｏと各中点ＪおよびＫとを結ぶ二本の直線（二点鎖線
で示す）ＰおよびＱのなす角θ（根元部９ｃに対する外
周縁の前進角）が、２０°以上４０°以下の範囲（２０
≦θ≦４０）となるように設定されている。
【００１５】しかして、図５ないし図７はブレード９の
後傾角α、βおよびブレード９の根元部９ｃに対する外
周縁の前進角θと運転時の送風騒音との関係を示す。な
お、いずれの図においても、送風量７２０ｍ３／Ｈの場
合についてのものである。すなわち、図５は、図１に示
す後傾角αを種々変えて実験した結果を示すもので、横
軸にブレード９の後傾角α、縦軸に騒音レベルを取って
示している。なお、後傾角αが「０」よりも小さいマイ
ナス領域は、ブレードが前傾していることを示す。同図
から明らかなように、後傾角αが「０」よりも小さいマ
イナス領域、すなわち図１０に示す前傾翼の場合には、
騒音レベルは略３５dBを越えるが、ブレード９が後傾し
ている本実施例の場合には、騒音レベルは略３５dB以下
となり、特に後傾角αを５°≦α≦３５°に設定した本
実施例での騒音レベルは略３４dB以下となり、より一層
低騒音運転が可能になるものである。
後傾角α、βおよびブレード９の根元部９ｃに対する外
周縁の前進角θと運転時の送風騒音との関係を示す。な
お、いずれの図においても、送風量７２０ｍ３／Ｈの場
合についてのものである。すなわち、図５は、図１に示
す後傾角αを種々変えて実験した結果を示すもので、横
軸にブレード９の後傾角α、縦軸に騒音レベルを取って
示している。なお、後傾角αが「０」よりも小さいマイ
ナス領域は、ブレードが前傾していることを示す。同図
から明らかなように、後傾角αが「０」よりも小さいマ
イナス領域、すなわち図１０に示す前傾翼の場合には、
騒音レベルは略３５dBを越えるが、ブレード９が後傾し
ている本実施例の場合には、騒音レベルは略３５dB以下
となり、特に後傾角αを５°≦α≦３５°に設定した本
実施例での騒音レベルは略３４dB以下となり、より一層
低騒音運転が可能になるものである。
【００１６】図６は、図２に示す後傾角βを種々変化さ
せて実験した結果を示すもので、横軸に後傾角β、縦軸
に騒音レベルを取って示している。なお、後傾角βが
「０」よりも小さいマイナス領域は、ブレードが前傾し
ていることを示す。同図から明らかなように、後傾角β
が「０」よりも小さいマイナス領域、すなわち図１０に
示す前傾翼の場合には、騒音レベルは略３４dBを越えて
いるが、後傾角βが０°を越えると、騒音レベルは次第
に低下し、５°程度で最低となり、後傾角βが５°を越
えると、騒音レベルは次第に上昇する。従って、ブレー
ド９を後傾翼とした本実施例では、同じ角度で前傾させ
たものに比べて低騒音化でき、特に後傾角βを０°＜β
≦１１°に設定した本実施例によれば、前傾翼のものよ
りも明らかに低騒音となるものである。
せて実験した結果を示すもので、横軸に後傾角β、縦軸
に騒音レベルを取って示している。なお、後傾角βが
「０」よりも小さいマイナス領域は、ブレードが前傾し
ていることを示す。同図から明らかなように、後傾角β
が「０」よりも小さいマイナス領域、すなわち図１０に
示す前傾翼の場合には、騒音レベルは略３４dBを越えて
いるが、後傾角βが０°を越えると、騒音レベルは次第
に低下し、５°程度で最低となり、後傾角βが５°を越
えると、騒音レベルは次第に上昇する。従って、ブレー
ド９を後傾翼とした本実施例では、同じ角度で前傾させ
たものに比べて低騒音化でき、特に後傾角βを０°＜β
≦１１°に設定した本実施例によれば、前傾翼のものよ
りも明らかに低騒音となるものである。
【００１７】このように上記した各断面が後傾している
本実施例において、前傾しているものに比べて低騒音運
転が可能になる理由は、次の事項にあると考えられる。
すなわち、軸流ファン４の回転時において、空気は遠心
力を受けてブレード９に沿って外周側へと流れながら送
風される。このとき、図１に示すように遠心力ｆの反作
用分力ｆH およびｆV のうち、ブレード９に垂直に作用
する分力ｆV は、ブレード９が各部において後傾してい
るので、常に回転中心線Ｏ側に傾くように作用する。こ
のため、ブレード９から送り出される風は常に回転中心
線Ｏに向かう成分を有することとなり、この結果、図８
に実線で示すように、風速分布がブレード９の根元部９
ｃから外周縁まで全体に均一化する傾向となる。これに
対し、ブレードが前傾するものでは、上記垂直分力ｆV
が外側を向くようになるため、ブレードから送り出され
る風は外周側に向かって流れるようになり、この結果、
図８に二点鎖線で示すように、風速はブレードの根元部
においてはごく遅く、該根元部から外周側に向かって徐
々に速くなって外周縁おいて最高速度となるというよう
に不均一な分布となるので、最高の風速（本実施例の後
傾の場合よりも速い速度）を示すブレードの外周側部分
において大きな騒音を発する。このような理由で、後傾
翼の本実施例では、前傾翼のものよりも低騒音運転が可
能になると考えられる。
本実施例において、前傾しているものに比べて低騒音運
転が可能になる理由は、次の事項にあると考えられる。
すなわち、軸流ファン４の回転時において、空気は遠心
力を受けてブレード９に沿って外周側へと流れながら送
風される。このとき、図１に示すように遠心力ｆの反作
用分力ｆH およびｆV のうち、ブレード９に垂直に作用
する分力ｆV は、ブレード９が各部において後傾してい
るので、常に回転中心線Ｏ側に傾くように作用する。こ
のため、ブレード９から送り出される風は常に回転中心
線Ｏに向かう成分を有することとなり、この結果、図８
に実線で示すように、風速分布がブレード９の根元部９
ｃから外周縁まで全体に均一化する傾向となる。これに
対し、ブレードが前傾するものでは、上記垂直分力ｆV
が外側を向くようになるため、ブレードから送り出され
る風は外周側に向かって流れるようになり、この結果、
図８に二点鎖線で示すように、風速はブレードの根元部
においてはごく遅く、該根元部から外周側に向かって徐
々に速くなって外周縁おいて最高速度となるというよう
に不均一な分布となるので、最高の風速（本実施例の後
傾の場合よりも速い速度）を示すブレードの外周側部分
において大きな騒音を発する。このような理由で、後傾
翼の本実施例では、前傾翼のものよりも低騒音運転が可
能になると考えられる。
【００１８】図７は、ブレード９の根元部９ｃに対する
外周縁の前進角θと騒音レベルとの関係を実験した結果
を示すもので、横軸に前進角θ、縦軸に騒音レベルを取
って示している。なお、前進角θが「０」よりも小さい
マイナス領域は、外周縁の中点が根元部９ｃの中点より
も回転方向とは反対方向に位置している後退翼であるこ
とを示す。同図から明らかなように、前進角θを２０°
≦θ≦４０°の範囲に定めた本実施例によれば、騒音レ
ベルは略３４dB以下となり、低騒音運転が可能になるも
のである。
外周縁の前進角θと騒音レベルとの関係を実験した結果
を示すもので、横軸に前進角θ、縦軸に騒音レベルを取
って示している。なお、前進角θが「０」よりも小さい
マイナス領域は、外周縁の中点が根元部９ｃの中点より
も回転方向とは反対方向に位置している後退翼であるこ
とを示す。同図から明らかなように、前進角θを２０°
≦θ≦４０°の範囲に定めた本実施例によれば、騒音レ
ベルは略３４dB以下となり、低騒音運転が可能になるも
のである。
【００１９】ところで、本実施例では、ブレード９は、
前進翼として構成されているので、その前縁９ａの外周
側端部は根元部９ｃよりも回転方向に対し長く突出して
いる。このため、図４において、Ｈで示すブレード９の
軸方向高さは高くなる傾向にある。そして、ブレードを
外周に向かって送風方向とは反対方向に傾斜するように
定めた前傾翼では、図１０において外周に向かって上方
に反るように形成されているから、前縁の外周側端部は
根元部から上方に長く突出することとなり、ブレードの
全高Ｈは更に高くなって軸流ファンとして軸方向高さの
高いものとなってしまう。
前進翼として構成されているので、その前縁９ａの外周
側端部は根元部９ｃよりも回転方向に対し長く突出して
いる。このため、図４において、Ｈで示すブレード９の
軸方向高さは高くなる傾向にある。そして、ブレードを
外周に向かって送風方向とは反対方向に傾斜するように
定めた前傾翼では、図１０において外周に向かって上方
に反るように形成されているから、前縁の外周側端部は
根元部から上方に長く突出することとなり、ブレードの
全高Ｈは更に高くなって軸流ファンとして軸方向高さの
高いものとなってしまう。
【００２０】しかしながら、本実施例では、ブレード９
を外周側に向かって送風方向に傾斜する後傾翼として構
成したので、図４にも示すように、前縁９ａの外周側端
部が図１０の前傾翼に比べて下方に寄ることとなる。な
お、図４には、ブレード９の断面形状を斜線を付して示
した。しかも、本実施例では、ブレード９の根元部９ｃ
に対する外周縁部の前進角θを２０°以上４０°以下の
範囲に設定したので、ブレード９の根元部９ｃに対する
外周縁の前進量をある程度に抑制でき、前縁９ａの外周
側端部をより一層下方に寄らせることができる。この結
果、ブレード９の全高Ｈはそれ程高くならず、軸方向高
さの比較的低い軸流ファン４として構成することができ
る。
を外周側に向かって送風方向に傾斜する後傾翼として構
成したので、図４にも示すように、前縁９ａの外周側端
部が図１０の前傾翼に比べて下方に寄ることとなる。な
お、図４には、ブレード９の断面形状を斜線を付して示
した。しかも、本実施例では、ブレード９の根元部９ｃ
に対する外周縁部の前進角θを２０°以上４０°以下の
範囲に設定したので、ブレード９の根元部９ｃに対する
外周縁の前進量をある程度に抑制でき、前縁９ａの外周
側端部をより一層下方に寄らせることができる。この結
果、ブレード９の全高Ｈはそれ程高くならず、軸方向高
さの比較的低い軸流ファン４として構成することができ
る。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ブ
レードを外周側に向かって送風方向に傾斜する後傾翼と
して構成したので、低騒音化を目的として前傾翼に構成
した軸流ファンに比べて、更に低騒音で運転できるとい
う優れた効果を奏するものである。しかも、ブレードを
前進翼とし、その前進角を、２０°以上４０°以下の範
囲に設定したので、送風騒音を更に低減できる上、ブレ
ードの軸方向高さを低くすることができる。
レードを外周側に向かって送風方向に傾斜する後傾翼と
して構成したので、低騒音化を目的として前傾翼に構成
した軸流ファンに比べて、更に低騒音で運転できるとい
う優れた効果を奏するものである。しかも、ブレードを
前進翼とし、その前進角を、２０°以上４０°以下の範
囲に設定したので、送風騒音を更に低減できる上、ブレ
ードの軸方向高さを低くすることができる。
【００２２】この場合、ブレードを、回転中心線からボ
ス部に接するブレードの根元部を通って径方向に延びる
任意の面に沿った断面が、いずれの部分においても外周
側に向かって送風方向に５°以上３５°以下の範囲で傾
斜する形状に定め、或いはブレードを、回転中心線を中
心とする円筒面であってボス部に接するブレードの根元
部から先端までの全ての半径の円筒面における翼長の中
点を結んだ線に沿う断面が、いずれの部分においても外
周側に向かって送風方向に０°を越え１１°以下の範囲
で傾斜する形状に定めることにより、より一層の送風騒
音の低減化を図ることができる。
ス部に接するブレードの根元部を通って径方向に延びる
任意の面に沿った断面が、いずれの部分においても外周
側に向かって送風方向に５°以上３５°以下の範囲で傾
斜する形状に定め、或いはブレードを、回転中心線を中
心とする円筒面であってボス部に接するブレードの根元
部から先端までの全ての半径の円筒面における翼長の中
点を結んだ線に沿う断面が、いずれの部分においても外
周側に向かって送風方向に０°を越え１１°以下の範囲
で傾斜する形状に定めることにより、より一層の送風騒
音の低減化を図ることができる。
【００２３】
【図１】本発明の一実施例を示すもので、軸流ファンの
片側半分の横断面図
片側半分の横断面図
【図２】図１とは異なる部分における軸流ファンの片側
半分の横断面図
半分の横断面図
【図３】一部除去して示す軸流ファンの正面図
【図４】一枚のブレードをボス部と共に示す側面図
【図５】後傾角と送風騒音との関係を示す図
【図６】図５とは異なる部分の後傾角と送風騒音との関
係を示す図
係を示す図
【図７】ブレードの根元部に対する外周縁の前進角と送
風騒音との関係を示す図
風騒音との関係を示す図
【図８】一枚のブレードと共に示すその風速分布図
【図９】換気扇の概略構成を示す縦断側面図
【図１０】従来の軸流ファンを示す図４相当図
４は軸流ファン、８はボス部、９はブレード、９ａは前
縁、９ｂは後縁、９ｃは根元部である。
縁、９ｂは後縁、９ｃは根元部である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 有史 名古屋市西区葭原町４丁目21番地 株式 会社東芝 名古屋工場内 (56)参考文献 実開 昭57−178197（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F04D 29/38 F04D 29/32
Claims (4)
- 【請求項１】 円筒状をなすボス部の外周に複数枚のブ
レードを設けてなる軸流ファンにおいて、前記ブレード
を、回転中心線から前記ボス部に接するブレードの根元
部を通って径方向に延びる任意の面に沿った断面が、い
ずれの部分においても、外周部側に向かって湾曲すると
共にその外周部を送風方向へ指向し、且つ、外周部側へ
向かうに従いその水平角度を徐々に大きくする形状に定
めると共に、当該ブレードを前進翼とし、回転中心線と
ブレードの根元部の中点とを結ぶ直線と、回転中心線と
ブレードの外周縁の中点とを結ぶ直線とのなす前進角
を、２０°以上４０°以下の範囲に設定したことを特徴
とする軸流ファン。 - 【請求項２】 ブレードを、回転中心線からボス部に接
するブレードの根元部を通って径方向に延びる任意の面
に沿った断面が、いずれの部分においても、外周側に向
かって送風方向に５°以上３５°以下の範囲で傾斜する
形状に定めたことを特徴とする請求項１記載の軸流ファ
ン。 - 【請求項３】 円筒状をなすボス部の外周に複数枚のブ
レードを設けてなる軸流ファンにおいて、前記ブレード
を、回転中心線を中心とする円筒面であって前記ボス部
に接するブレードの根元部から先端までの全ての半径の
円筒面における翼長の中点を結んだ線に沿う断面が、い
ずれの部分においても、外周部側に向かって湾曲すると
共にその外周部を送風方向へ指向し、且つ、外周部側へ
向かうに従いその水平角度を徐々に大きくする形状に定
めると共に、当該ブレードを前進翼とし、回転中心線と
ブレードの根元部の中点とを結ぶ直線と、回転中心線と
ブレードの外周縁の中点とを結ぶ直線とのなす前進角
を、２０°以上４０°以下の範囲に設定したことを特徴
とする軸流ファン。 - 【請求項４】 ブレードを、回転中心線を中心とする円
筒面であって前記ボス部に接するブレードの根元部から
先端までの全ての半径の円筒面における翼長の中点を結
んだ線に沿う断面が、いずれの部分においても、外周側
に向かって送風方向に０°を越え１１°以下の範囲で傾
斜する形状に定めたことを特徴とする請求項３記載の軸
流ファン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5015254A JP3071973B2 (ja) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | 軸流ファン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5015254A JP3071973B2 (ja) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | 軸流ファン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06229398A JPH06229398A (ja) | 1994-08-16 |
| JP3071973B2 true JP3071973B2 (ja) | 2000-07-31 |
Family
ID=11883725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5015254A Expired - Fee Related JP3071973B2 (ja) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | 軸流ファン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3071973B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9784507B2 (en) | 2013-02-12 | 2017-10-10 | Mitsubishi Electric Corporation | Outdoor cooling unit for vehicular air conditioning apparatus |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3483447B2 (ja) * | 1998-01-08 | 2004-01-06 | 松下電器産業株式会社 | 送風装置 |
| JP5127854B2 (ja) * | 2010-03-11 | 2013-01-23 | 三菱電機株式会社 | 送風機及びヒートポンプ装置 |
| CN102893034B (zh) * | 2010-05-13 | 2015-11-25 | 三菱电机株式会社 | 轴流风机 |
| WO2014010058A1 (ja) * | 2012-07-12 | 2014-01-16 | 三菱電機株式会社 | プロペラファン、並びに、それを備えた送風機、空気調和機及び給湯用室外機 |
| WO2014024305A1 (ja) | 2012-08-10 | 2014-02-13 | 三菱電機株式会社 | プロペラファン、並びに、それを備えた送風機、空気調和機及び給湯用室外機 |
| JP6218862B2 (ja) * | 2014-02-14 | 2017-10-25 | 三菱電機株式会社 | 軸流送風機 |
| JP6428833B2 (ja) * | 2017-04-14 | 2018-11-28 | ダイキン工業株式会社 | プロペラファン |
| CN108087330A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-05-29 | 珠海格力电器股份有限公司 | 叶片结构及具有其的空调器 |
-
1993
- 1993-02-02 JP JP5015254A patent/JP3071973B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9784507B2 (en) | 2013-02-12 | 2017-10-10 | Mitsubishi Electric Corporation | Outdoor cooling unit for vehicular air conditioning apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06229398A (ja) | 1994-08-16 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090526 Year of fee payment: 9 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090526 Year of fee payment: 9 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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