JP3203994B2 - 軸流送風機 - Google Patents
軸流送風機Info
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- JP3203994B2 JP3203994B2 JP26738294A JP26738294A JP3203994B2 JP 3203994 B2 JP3203994 B2 JP 3203994B2 JP 26738294 A JP26738294 A JP 26738294A JP 26738294 A JP26738294 A JP 26738294A JP 3203994 B2 JP3203994 B2 JP 3203994B2
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- center point
- outer peripheral
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- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2240/00—Components
- F05D2240/20—Rotors
- F05D2240/30—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
- F05D2240/307—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor related to the tip of a rotor blade
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、換気扇やエアコンな
どに用いられる軸流送風機に関して、特にその空力騒音
を極限まで低くすることを可能とした軸流送風機に関す
るものである。
どに用いられる軸流送風機に関して、特にその空力騒音
を極限まで低くすることを可能とした軸流送風機に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】軸流送風機は、空調機や換気扇などに幅
広く使われており、その送風機から発生する騒音をでき
る限り低くすることは、社会的にも非常に重要である。
しかし、軸流送風機から発生する騒音を極力低くし、か
つ、送風機の空力性能を落とさないような軸流送風機の
開発手法は確定しておらず、個々の製品に対応したその
場限りの低騒音化手法がとられていた。
広く使われており、その送風機から発生する騒音をでき
る限り低くすることは、社会的にも非常に重要である。
しかし、軸流送風機から発生する騒音を極力低くし、か
つ、送風機の空力性能を落とさないような軸流送風機の
開発手法は確定しておらず、個々の製品に対応したその
場限りの低騒音化手法がとられていた。
【０００３】従来技術の中で、低騒音化を図る手法とし
て、特公平２−２０００号公報にみられるように、羽根
車の３次元形状を決めるパラメータを明らかにし、形状
を最適化することによるものがあった。図３３は特公平
２−２０００号公報に示された従来の送風機の羽根車の
一実施例を示す斜視図である。図において、１は羽根車
の羽根、１a は羽根先端部、１b は羽根前縁部、１c は
羽根後縁部、１d は羽根外周部、２は羽根を取り付ける
ボス部、３は回転軸、４は回転方向である。
て、特公平２−２０００号公報にみられるように、羽根
車の３次元形状を決めるパラメータを明らかにし、形状
を最適化することによるものがあった。図３３は特公平
２−２０００号公報に示された従来の送風機の羽根車の
一実施例を示す斜視図である。図において、１は羽根車
の羽根、１a は羽根先端部、１b は羽根前縁部、１c は
羽根後縁部、１d は羽根外周部、２は羽根を取り付ける
ボス部、３は回転軸、４は回転方向である。
【０００４】図３４は、回転軸３と直交する平面に羽根
車を投影した時の投影図で、１’は平面投影図における
羽根、１a’は平面投影図における羽根先端部、１b’は
平面投影図における羽根前縁部、１c’は平面投影図に
おける羽根後縁部、１d’は平面投影図における羽根外
周部、Ｐb’はボス部翼弦線中心点、Ｐt’は外周部翼弦
線中心点、ＰR’は任意の半径Ｒにおける翼弦線中心点
である。
車を投影した時の投影図で、１’は平面投影図における
羽根、１a’は平面投影図における羽根先端部、１b’は
平面投影図における羽根前縁部、１c’は平面投影図に
おける羽根後縁部、１d’は平面投影図における羽根外
周部、Ｐb’はボス部翼弦線中心点、Ｐt’は外周部翼弦
線中心点、ＰR’は任意の半径Ｒにおける翼弦線中心点
である。
【０００５】また図３５は、図３４におけるボス部翼弦
線中心点Ｐb’から外周部翼弦線中心点Ｐt’までの半径
方向への軌跡Ｐb’−ＰR’−Ｐt’について、任意の半
径Ｒにおける翼弦線中心点ＰR’を平面ＯＸ面に半径Ｒ
で回転投影した翼弦線中心点ＰRの半径方向成分、およ
び羽根１の同位置での断面を示している。矢印Ａは気体
の流入方向である。
線中心点Ｐb’から外周部翼弦線中心点Ｐt’までの半径
方向への軌跡Ｐb’−ＰR’−Ｐt’について、任意の半
径Ｒにおける翼弦線中心点ＰR’を平面ＯＸ面に半径Ｒ
で回転投影した翼弦線中心点ＰRの半径方向成分、およ
び羽根１の同位置での断面を示している。矢印Ａは気体
の流入方向である。
【０００６】また図３６は、翼弦線中心点ＰR を相対的
な原点として、羽根面を形成した時、羽根１を半径Ｒの
円筒面で切断し、その断面を二次元平面に展開して得ら
れる展開図で、５はそり線、５aは羽根負圧面、５bは羽
根圧力面、６は回転軸平行線である。
な原点として、羽根面を形成した時、羽根１を半径Ｒの
円筒面で切断し、その断面を二次元平面に展開して得ら
れる展開図で、５はそり線、５aは羽根負圧面、５bは羽
根圧力面、６は回転軸平行線である。
【０００７】従来例においては、羽根１を構成する諸因
子を明確にすることにより、羽根１の３次元的曲面形状
を具体的に定義している。以下にその具体的な形状を説
明する。
子を明確にすることにより、羽根１の３次元的曲面形状
を具体的に定義している。以下にその具体的な形状を説
明する。
【０００８】図３４において、上記羽根のボス部を半径
Ｒbの円筒面で切断した時の断面における翼弦線中心点
をＰb’とし、上記回転軸を原点Ｏとして、上記Ｏ点と
Ｐb’点とを結ぶ直線をＸ軸とした座標系で、上記羽根
を半径Ｒの円筒面で切断した時の翼弦線中心点をＰR’
として、直線ＰR’−Ｏと上記Ｘ軸とのなす角をδθ
（δθ：回転方向前進角）とした場合、δθの半径方向
分布を、 δθ＝δθt ×（Ｒ−Ｒb ）／（Ｒt −Ｒb ） （Ｒt ：羽根チップ半径、Ｒb ：羽根ボス半径、δθt
：直線Ｐt’−ＯとＸ軸とのなす角度） で与え、δθt ＝４０°から５０°とし、図３５におい
て、翼弦線中心点ＰRと、羽根のボス部を半径Ｒbの円筒
面で切断した時の断面における翼弦線中心点Ｐbを通り
上記回転軸と直交する平面ＳC との距離をＬS とした
時、気流の吸込側を正方向に位置させ、 δZ ＝ｔａｎ-1（ＬS ／（Ｒ−Ｒb ）） で表される吸込方向前傾角δZ の値をδZ ＝１２．５゜
から３２．５°とし、図３６において、その羽根断面に
おけるそり線の形状を円弧形状とし、その円弧を形成す
るための中心角をθ（θ：そり角）とした場合、θの半
径方向分布を、 θ＝（θt −θb ）×（Ｒ−Ｒb ）／（Ｒt −Ｒb ）＋θb （θt ：羽根チップでのそり角、θb ：羽根ボス部での
そり角）で与え、θt ＝２０°から３０°、θb ＝２７
゜ から３７°、θt ＜θb とし、また、羽根の取付位置
は、その翼弦線１b −１C と、回転軸３と平行で羽根前
縁部１b を通る直線６とのなす角度を食い違い角ξとし
た場合、ξの半径方向分布を ξ＝（ξt −ξb ）×（Ｒ−Ｒb ）／（Ｒt −Ｒb ）＋ξb （ξt ：羽根チップでの食い違い角、ξb ：羽根ボス部
での食い違い角）で与え、ξt ＝６２°から７２°、ξ
b ＝５３°から６３°、ξt ＞ξb とし、さらに、図３
７に示すように羽根の翼弦長をＬ、羽根と羽根との同一
半径点における円周方向距離をＴとしたとき、節弦比Ｔ
／Ｌで羽根の大きさを限定しており、各半径点におい
て、Ｔ／Ｌ＝１から１．１としている。
Ｒbの円筒面で切断した時の断面における翼弦線中心点
をＰb’とし、上記回転軸を原点Ｏとして、上記Ｏ点と
Ｐb’点とを結ぶ直線をＸ軸とした座標系で、上記羽根
を半径Ｒの円筒面で切断した時の翼弦線中心点をＰR’
として、直線ＰR’−Ｏと上記Ｘ軸とのなす角をδθ
（δθ：回転方向前進角）とした場合、δθの半径方向
分布を、 δθ＝δθt ×（Ｒ−Ｒb ）／（Ｒt −Ｒb ） （Ｒt ：羽根チップ半径、Ｒb ：羽根ボス半径、δθt
：直線Ｐt’−ＯとＸ軸とのなす角度） で与え、δθt ＝４０°から５０°とし、図３５におい
て、翼弦線中心点ＰRと、羽根のボス部を半径Ｒbの円筒
面で切断した時の断面における翼弦線中心点Ｐbを通り
上記回転軸と直交する平面ＳC との距離をＬS とした
時、気流の吸込側を正方向に位置させ、 δZ ＝ｔａｎ-1（ＬS ／（Ｒ−Ｒb ）） で表される吸込方向前傾角δZ の値をδZ ＝１２．５゜
から３２．５°とし、図３６において、その羽根断面に
おけるそり線の形状を円弧形状とし、その円弧を形成す
るための中心角をθ（θ：そり角）とした場合、θの半
径方向分布を、 θ＝（θt −θb ）×（Ｒ−Ｒb ）／（Ｒt −Ｒb ）＋θb （θt ：羽根チップでのそり角、θb ：羽根ボス部での
そり角）で与え、θt ＝２０°から３０°、θb ＝２７
゜ から３７°、θt ＜θb とし、また、羽根の取付位置
は、その翼弦線１b −１C と、回転軸３と平行で羽根前
縁部１b を通る直線６とのなす角度を食い違い角ξとし
た場合、ξの半径方向分布を ξ＝（ξt −ξb ）×（Ｒ−Ｒb ）／（Ｒt −Ｒb ）＋ξb （ξt ：羽根チップでの食い違い角、ξb ：羽根ボス部
での食い違い角）で与え、ξt ＝６２°から７２°、ξ
b ＝５３°から６３°、ξt ＞ξb とし、さらに、図３
７に示すように羽根の翼弦長をＬ、羽根と羽根との同一
半径点における円周方向距離をＴとしたとき、節弦比Ｔ
／Ｌで羽根の大きさを限定しており、各半径点におい
て、Ｔ／Ｌ＝１から１．１としている。
【０００９】このような３次元的曲面形状の羽根車にす
ることにより、羽根面上の境界層の発達が抑制された
り、放出渦の状態が変化するため、ある程度広い動作領
域に渡って相当低騒音の送風機の羽根車となっていた。
ることにより、羽根面上の境界層の発達が抑制された
り、放出渦の状態が変化するため、ある程度広い動作領
域に渡って相当低騒音の送風機の羽根車となっていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従来の送風機の羽根車
は以上のような低騒音の特徴を有するが、羽根外周部に
おいて圧力面と負圧面が隣接して存在するため、圧力面
と負圧面との圧力差により、図３８に示すように、圧力
の高い圧力面５ｂ側から圧力の低い負圧面５ａ側へ急激
に回り込む流れ８が生じる。そのため、羽根外周部で大
きな渦が発生し、それが負圧面上の流れと干渉して圧力
変動をもたらし、騒音が増大するという課題があった。
また、吸込流れの圧力損失が大きいとき、すなわち吸込
口側にホコリ等が付着して吸い込みにくくなったとき等
には、図３９に示すように圧力面から負圧面への流れの
漏れが多くなることから流れの方向が揺れるバタツキが
起こり、騒音が増大するという課題もあった。また、図
４０に示すように、羽根前縁部１ｂにおいて、流れの衝
突による乱れや剥離が起こり、この乱れを含んだ流れが
羽根面上を流れるとき、それによる圧力変動の増大を招
き、騒音レベルの悪化の要因となっている。
は以上のような低騒音の特徴を有するが、羽根外周部に
おいて圧力面と負圧面が隣接して存在するため、圧力面
と負圧面との圧力差により、図３８に示すように、圧力
の高い圧力面５ｂ側から圧力の低い負圧面５ａ側へ急激
に回り込む流れ８が生じる。そのため、羽根外周部で大
きな渦が発生し、それが負圧面上の流れと干渉して圧力
変動をもたらし、騒音が増大するという課題があった。
また、吸込流れの圧力損失が大きいとき、すなわち吸込
口側にホコリ等が付着して吸い込みにくくなったとき等
には、図３９に示すように圧力面から負圧面への流れの
漏れが多くなることから流れの方向が揺れるバタツキが
起こり、騒音が増大するという課題もあった。また、図
４０に示すように、羽根前縁部１ｂにおいて、流れの衝
突による乱れや剥離が起こり、この乱れを含んだ流れが
羽根面上を流れるとき、それによる圧力変動の増大を招
き、騒音レベルの悪化の要因となっている。
【００１１】この発明では、上記のような問題点を解消
するためになされたもので、開放動作点からサージング
動作点までの動作領域において、騒音レベルを大幅に低
下できる軸流送風機を得ることを目的とする。
するためになされたもので、開放動作点からサージング
動作点までの動作領域において、騒音レベルを大幅に低
下できる軸流送風機を得ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】第１の発明に係る軸流送
風機は、羽根を取り付けて回転するボス部と、回転方向
に面する羽根前縁部、回転方向と反対の方向に面する羽
根後縁部、及び上記ボス部に対向する羽根外周部から周
が構成される羽根とを有する軸流送風機において、上記
ボス部から上記羽根外周部の間に位置する起点までの第
１領域に存在する各翼弦線中心点に対応する第１前傾角
を一定とし、かつ上記第１領域と上記羽根外周部間の第
２領域に存在する各翼弦線中心点に対応する第２前傾角
を上記第１前傾角より大きくなるように形成したもので
ある。
風機は、羽根を取り付けて回転するボス部と、回転方向
に面する羽根前縁部、回転方向と反対の方向に面する羽
根後縁部、及び上記ボス部に対向する羽根外周部から周
が構成される羽根とを有する軸流送風機において、上記
ボス部から上記羽根外周部の間に位置する起点までの第
１領域に存在する各翼弦線中心点に対応する第１前傾角
を一定とし、かつ上記第１領域と上記羽根外周部間の第
２領域に存在する各翼弦線中心点に対応する第２前傾角
を上記第１前傾角より大きくなるように形成したもので
ある。
【００１３】第２の発明に係る軸流送風機は、第１領域
をボス部から羽根外周部半径の６０％〜９５％の半径ま
での領域とし、第２領域に存在する各翼弦線中心点で構
成された翼弦線中心線が曲線となるように第２前傾角を
設定したものである。
をボス部から羽根外周部半径の６０％〜９５％の半径ま
での領域とし、第２領域に存在する各翼弦線中心点で構
成された翼弦線中心線が曲線となるように第２前傾角を
設定したものである。
【００１４】第３の発明に係る軸流送風機は、第１前傾
角と羽根外周部の翼弦線中心点に対応する前傾角との差
が０度より大きく１０度以下となるように形成したもの
である。
角と羽根外周部の翼弦線中心点に対応する前傾角との差
が０度より大きく１０度以下となるように形成したもの
である。
【００１５】第４の発明に係る軸流送風機は、羽根を取
り付けて回転するボス部と、回転方向に面する羽根前縁
部、回転方向と反対の方向に面する羽根後縁部、及び上
記ボス部に対向する羽根外周部から周が構成される羽根
とを有する軸流送風機において、上記ボス部から上記羽
根外周部の間に位置する起点までの第１領域に存在する
各翼弦線中心点に対応する第１前傾角を一定とし、かつ
上記第１領域と上記羽根外周部間の第２領域に存在する
各翼弦線中心点に対応する第２前傾角を上記第１前傾角
より小さくなるように形成するとともに、上記第１領域
をボス部から羽根外周部半径の７０％〜９５％の半径ま
での領域とし、上記第２に存在する各翼弦線中心点で構
成された翼弦線中心線が曲線となるように第２前傾角を
設定したものである。
り付けて回転するボス部と、回転方向に面する羽根前縁
部、回転方向と反対の方向に面する羽根後縁部、及び上
記ボス部に対向する羽根外周部から周が構成される羽根
とを有する軸流送風機において、上記ボス部から上記羽
根外周部の間に位置する起点までの第１領域に存在する
各翼弦線中心点に対応する第１前傾角を一定とし、かつ
上記第１領域と上記羽根外周部間の第２領域に存在する
各翼弦線中心点に対応する第２前傾角を上記第１前傾角
より小さくなるように形成するとともに、上記第１領域
をボス部から羽根外周部半径の７０％〜９５％の半径ま
での領域とし、上記第２に存在する各翼弦線中心点で構
成された翼弦線中心線が曲線となるように第２前傾角を
設定したものである。
【００１６】
【００１７】第５の発明に係る軸流送風機は、第１前傾
角と羽根外周部の翼弦線中心点に対応する前傾角との差
が０度より小さく−１０度以上となるように形成したも
のである。
角と羽根外周部の翼弦線中心点に対応する前傾角との差
が０度より小さく−１０度以上となるように形成したも
のである。
【００１８】第６の発明に係る軸流送風機は、羽根を取
り付けて回転するボス部と、回転方向に面する羽根前縁
部、回転方向と反対の方向に面する羽根後縁部、及び上
記ボス部に対向する羽根外周部から周が構成される複数
の羽根とを有する軸流送風機において、羽根前縁部を気
流の吸込側方向へ折り曲げたものである。
り付けて回転するボス部と、回転方向に面する羽根前縁
部、回転方向と反対の方向に面する羽根後縁部、及び上
記ボス部に対向する羽根外周部から周が構成される複数
の羽根とを有する軸流送風機において、羽根前縁部を気
流の吸込側方向へ折り曲げたものである。
【００１９】第７の発明に係る軸流送風機は、気流吸込
側に中心をもち、羽根外周部半径の０．２％から１％を
直径とし、羽根のそり線に接する円弧に沿うように羽根
前縁部を形成したものである。
側に中心をもち、羽根外周部半径の０．２％から１％を
直径とし、羽根のそり線に接する円弧に沿うように羽根
前縁部を形成したものである。
【００２０】
【作用】第１の発明に係る軸流送風機は、ボス部から羽
根外周部の間に位置する起点までの第１領域に存在する
各翼弦線中心点に対応する第１前傾角を一定とし、かつ
第１領域と羽根外周部間の第２領域に存在する各翼弦線
中心点に対応する第２前傾角を第１前傾角より大きくな
るように形成したので、羽根外周部の圧力面から気流の
吸込側である負圧面への流れの回り込みが滑らかにな
り、羽根外周部での剥離により発生する渦が羽根面上か
ら遠のき、その渦の乱れと負圧面上の流れとの干渉がな
くなるため、羽根面上で圧力変動がなくなる。
根外周部の間に位置する起点までの第１領域に存在する
各翼弦線中心点に対応する第１前傾角を一定とし、かつ
第１領域と羽根外周部間の第２領域に存在する各翼弦線
中心点に対応する第２前傾角を第１前傾角より大きくな
るように形成したので、羽根外周部の圧力面から気流の
吸込側である負圧面への流れの回り込みが滑らかにな
り、羽根外周部での剥離により発生する渦が羽根面上か
ら遠のき、その渦の乱れと負圧面上の流れとの干渉がな
くなるため、羽根面上で圧力変動がなくなる。
【００２１】第２の発明に係る軸流送風機は、第１領域
をボス部から羽根外周部半径の６０％〜９５％の半径ま
での領域とし、第２領域に存在する各翼弦線中心点で構
成された翼弦線中心線が曲線となるように第２前傾角を
設定したので、羽根外周部の圧力面から気流の吸込側で
ある負圧面への流れの回り込みが滑らかになり、羽根外
周部での剥離により発生する渦が羽根面上から遠のき、
その渦の乱れと負圧面上の流れとの干渉がなくなり、か
つその渦が負圧面から離れ過ぎず、隣接する羽根の圧力
面上の流れと干渉しない場所に移動する。
をボス部から羽根外周部半径の６０％〜９５％の半径ま
での領域とし、第２領域に存在する各翼弦線中心点で構
成された翼弦線中心線が曲線となるように第２前傾角を
設定したので、羽根外周部の圧力面から気流の吸込側で
ある負圧面への流れの回り込みが滑らかになり、羽根外
周部での剥離により発生する渦が羽根面上から遠のき、
その渦の乱れと負圧面上の流れとの干渉がなくなり、か
つその渦が負圧面から離れ過ぎず、隣接する羽根の圧力
面上の流れと干渉しない場所に移動する。
【００２２】第３の発明に係る軸流送風機は、第１前傾
角と羽根外周部の翼弦線中心点に対応する前傾角との差
が０度より大きく１０度以下となるように形成したの
で、さらに、羽根外周部の圧力面から気流の吸込側であ
る負圧面への流れの回り込みが滑らかになり、羽根外周
部での剥離により発生する渦が羽根面上から遠のき、そ
の渦の乱れと負圧面上の流れとの干渉がなくなり、かつ
その渦が負圧面から離れ過ぎず、隣接する羽根の圧力面
上の流れと干渉しない場所に移動する。
角と羽根外周部の翼弦線中心点に対応する前傾角との差
が０度より大きく１０度以下となるように形成したの
で、さらに、羽根外周部の圧力面から気流の吸込側であ
る負圧面への流れの回り込みが滑らかになり、羽根外周
部での剥離により発生する渦が羽根面上から遠のき、そ
の渦の乱れと負圧面上の流れとの干渉がなくなり、かつ
その渦が負圧面から離れ過ぎず、隣接する羽根の圧力面
上の流れと干渉しない場所に移動する。
【００２３】第４の発明に係る軸流送風機は、ボス部か
ら羽根外周部の間に位置する起点までの第１領域に存在
する各翼弦線中心点に対応する第１前傾角を一定とし、
かつ第１領域と羽根外周部間の第２領域に存在する各翼
弦線中心点に対応する第２前傾角を上記第１前傾角より
小さくなるように形成するとともに、第１領域をボス部
から羽根外周部半径の７０％〜９５％の半径までの領域
とし、第２領域に存在する各翼弦線中心点で構成された
翼弦線中心線が曲線となるように第２前傾角を設定した
ので、羽根車回転時の遠心力の圧力面法線成分により圧
力面上の流れを確実に抑制し、また、羽根外周部の流れ
を負圧面に沿わせることにより流れのバタツキも確実に
抑えられる。
ら羽根外周部の間に位置する起点までの第１領域に存在
する各翼弦線中心点に対応する第１前傾角を一定とし、
かつ第１領域と羽根外周部間の第２領域に存在する各翼
弦線中心点に対応する第２前傾角を上記第１前傾角より
小さくなるように形成するとともに、第１領域をボス部
から羽根外周部半径の７０％〜９５％の半径までの領域
とし、第２領域に存在する各翼弦線中心点で構成された
翼弦線中心線が曲線となるように第２前傾角を設定した
ので、羽根車回転時の遠心力の圧力面法線成分により圧
力面上の流れを確実に抑制し、また、羽根外周部の流れ
を負圧面に沿わせることにより流れのバタツキも確実に
抑えられる。
【００２４】
【００２５】第５の発明に係る軸流送風機は、第１前傾
角と羽根外周部の翼弦線中心点に対応する前傾角との差
が０度より小さく−１０度以上となるように形成したの
で、羽根車回転時の遠心力の圧力面法線成分により圧力
面上の流れをより確実に抑制し、また、羽根外周部の流
れを負圧面に沿わせることにより流れのバタツキもより
確実に抑えられる。
角と羽根外周部の翼弦線中心点に対応する前傾角との差
が０度より小さく−１０度以上となるように形成したの
で、羽根車回転時の遠心力の圧力面法線成分により圧力
面上の流れをより確実に抑制し、また、羽根外周部の流
れを負圧面に沿わせることにより流れのバタツキもより
確実に抑えられる。
【００２６】第６の発明に係る軸流送風機は、羽根前縁
部を気流の吸込側方向へ折り曲げたものであるので、羽
根前縁部の折り曲げられた部分に渦が発生し、羽根前縁
部での衝突により剥離しようとする負圧面上の流れがそ
の渦に沿って負圧面上に付着し、負圧面上からの剥離を
抑制する。
部を気流の吸込側方向へ折り曲げたものであるので、羽
根前縁部の折り曲げられた部分に渦が発生し、羽根前縁
部での衝突により剥離しようとする負圧面上の流れがそ
の渦に沿って負圧面上に付着し、負圧面上からの剥離を
抑制する。
【００２７】第７の発明に係る軸流送風機は、気流吸込
側に中心をもち、羽根外周部半径の０．２％から１％を
直径とし、羽根のそり線に接する円弧に沿うように羽根
前縁部を気流吸込側方向へ折り曲げて形成したので、羽
根前縁部の折り曲げられた部分に渦が発生し、羽根前縁
部での衝突により剥離しようとする負圧面上の流れがそ
の渦に沿って負圧面上に付着し、負圧面上からの剥離を
確実に抑制する。
側に中心をもち、羽根外周部半径の０．２％から１％を
直径とし、羽根のそり線に接する円弧に沿うように羽根
前縁部を気流吸込側方向へ折り曲げて形成したので、羽
根前縁部の折り曲げられた部分に渦が発生し、羽根前縁
部での衝突により剥離しようとする負圧面上の流れがそ
の渦に沿って負圧面上に付着し、負圧面上からの剥離を
確実に抑制する。
【００２８】
【実施例】実施例１． 以下、第１の発明の一実施例を図を用いて説明する。図
１は、この実施例における軸流送風機の羽根車を示す斜
視図である。例えば、３枚羽根形状のものであり、動作
内容については、主に１枚の羽根について述べるが、他
の羽根についても同様である。図において、１は３次元
形状をもつ羽根、２は羽根１を取り付けるボス部、３は
羽根１の回転軸、矢印４は羽根車の回転方向、矢印Ａは
気体の流入方向である。
１は、この実施例における軸流送風機の羽根車を示す斜
視図である。例えば、３枚羽根形状のものであり、動作
内容については、主に１枚の羽根について述べるが、他
の羽根についても同様である。図において、１は３次元
形状をもつ羽根、２は羽根１を取り付けるボス部、３は
羽根１の回転軸、矢印４は羽根車の回転方向、矢印Ａは
気体の流入方向である。
【００２９】図２は、回転軸３と直交する平面に羽根１
を投影した平面投影図である。図において、図１と同一
符号のものは同一のものを示す。１’は平面投影図にお
ける羽根、１a’は平面投影図における羽根先端部、１
b’は平面投影図における羽根前縁部、１c’は平面投影
図における羽根後縁部、１d’は平面投影図における羽
根外周部である。任意半径Ｒの円筒面で羽根１’ を切
断したときの平面投影図における円弧１bR’−ＰR’−
１CR’は羽根断面形状となる。ここで、ＰR’は弧１b
R’−１CR’の中点であり、平面投影図における翼弦線
中心点となる。平面投影図におけるＰR’の位置を明確
化するために、ボス部半径Ｒbの円筒面で羽根１を切断
したときの平面投影図におけるボス部翼弦線中心点をＰ
b’とし、回転軸３の平面投影図における位置０とを結
ぶ直線Ｐb’−ＯをＸ軸として、Ｏを原点とした座標系
を平面投影図に形成する。Ｐt’は羽根外周部半径Ｒtに
おける羽根外周部１d’での翼弦線中心点、Ｐw’は前傾
角を増加させる起点である半径ＲWの弧１bW’−１CW’
の中点であり、投影面における翼弦線中心点となる。ま
た、ダッシュ（’）のついている符号は、平面投影図に
おける各部分を示す。
を投影した平面投影図である。図において、図１と同一
符号のものは同一のものを示す。１’は平面投影図にお
ける羽根、１a’は平面投影図における羽根先端部、１
b’は平面投影図における羽根前縁部、１c’は平面投影
図における羽根後縁部、１d’は平面投影図における羽
根外周部である。任意半径Ｒの円筒面で羽根１’ を切
断したときの平面投影図における円弧１bR’−ＰR’−
１CR’は羽根断面形状となる。ここで、ＰR’は弧１b
R’−１CR’の中点であり、平面投影図における翼弦線
中心点となる。平面投影図におけるＰR’の位置を明確
化するために、ボス部半径Ｒbの円筒面で羽根１を切断
したときの平面投影図におけるボス部翼弦線中心点をＰ
b’とし、回転軸３の平面投影図における位置０とを結
ぶ直線Ｐb’−ＯをＸ軸として、Ｏを原点とした座標系
を平面投影図に形成する。Ｐt’は羽根外周部半径Ｒtに
おける羽根外周部１d’での翼弦線中心点、Ｐw’は前傾
角を増加させる起点である半径ＲWの弧１bW’−１CW’
の中点であり、投影面における翼弦線中心点となる。ま
た、ダッシュ（’）のついている符号は、平面投影図に
おける各部分を示す。
【００３０】図３は、図２におけるボス部翼弦線中心点
Ｐb’から羽根外周部翼弦線中心点Ｐt’までの各翼弦線
中心点の半径方向への軌跡、すなわち翼弦線中心線Ｐ
b’−ＰR’−Ｐt’について、任意の半径Ｒにおける翼
弦線中心点ＰR’を平面ＯＸ面に半径Ｒで回転投影した
翼弦線中心点ＰR の半径方向分布、および羽根１の同位
置での断面を示している。図において、５a は羽根１の
負圧面、５b は羽根１の圧力面、８は羽根外周部１dに
発生する渦、矢印Ａは気体の流入方向を示す。ここで、
ボス部半径Ｒbから羽根外周部半径Ｒtの間に位置する起
点半径Ｒwをもつ翼弦線中心点ＰW とボス部翼弦線中心
点Ｐbを結ぶ直線がボス部翼弦線中心点Ｐbを通り回転軸
３と直交する平面ＳC となす角度を翼弦線中心点ＰW に
対応する前傾角δZW（第１前傾角）、羽根外周部翼弦線
中心点Ｐtとボス部翼弦線中心点Ｐbを結ぶ直線が平面Ｓ
Cとなす角度を羽根外周部翼弦線中心点Ｐtに対応する前
傾角δZt（第２前傾角）としたとき、δZW＜δZtとなる
ように羽根を形成する。すなわち、羽根１の半径Ｒwの
円弧と羽根外周部１d の間の領域を気流吸込側方向であ
る羽根負圧面側へ向けて曲げて形成する。なお、この実
施例１においては、図に示すように、起点半径ＲW から
羽根外周部半径Ｒt までの間の羽根の断面が直線になる
ように形成している。
Ｐb’から羽根外周部翼弦線中心点Ｐt’までの各翼弦線
中心点の半径方向への軌跡、すなわち翼弦線中心線Ｐ
b’−ＰR’−Ｐt’について、任意の半径Ｒにおける翼
弦線中心点ＰR’を平面ＯＸ面に半径Ｒで回転投影した
翼弦線中心点ＰR の半径方向分布、および羽根１の同位
置での断面を示している。図において、５a は羽根１の
負圧面、５b は羽根１の圧力面、８は羽根外周部１dに
発生する渦、矢印Ａは気体の流入方向を示す。ここで、
ボス部半径Ｒbから羽根外周部半径Ｒtの間に位置する起
点半径Ｒwをもつ翼弦線中心点ＰW とボス部翼弦線中心
点Ｐbを結ぶ直線がボス部翼弦線中心点Ｐbを通り回転軸
３と直交する平面ＳC となす角度を翼弦線中心点ＰW に
対応する前傾角δZW（第１前傾角）、羽根外周部翼弦線
中心点Ｐtとボス部翼弦線中心点Ｐbを結ぶ直線が平面Ｓ
Cとなす角度を羽根外周部翼弦線中心点Ｐtに対応する前
傾角δZt（第２前傾角）としたとき、δZW＜δZtとなる
ように羽根を形成する。すなわち、羽根１の半径Ｒwの
円弧と羽根外周部１d の間の領域を気流吸込側方向であ
る羽根負圧面側へ向けて曲げて形成する。なお、この実
施例１においては、図に示すように、起点半径ＲW から
羽根外周部半径Ｒt までの間の羽根の断面が直線になる
ように形成している。
【００３１】このように形成することにより、従来の羽
根車における問題点として図３８に示したような羽根外
周部１d付近の圧力面５bから負圧面５aへの流れの急激
な回り込みが滑らかになり、羽根外周部１dでの剥離に
より発生する渦８が羽根負圧面５a上から遠のき、その
渦８の乱れと負圧面５a上の流れとの干渉がなくなるた
め、羽根面上の圧力変動がなくなり、低騒音化を図るこ
とができる。
根車における問題点として図３８に示したような羽根外
周部１d付近の圧力面５bから負圧面５aへの流れの急激
な回り込みが滑らかになり、羽根外周部１dでの剥離に
より発生する渦８が羽根負圧面５a上から遠のき、その
渦８の乱れと負圧面５a上の流れとの干渉がなくなるた
め、羽根面上の圧力変動がなくなり、低騒音化を図るこ
とができる。
【００３２】図４は従来の軸流送風機と上記第１の発明
の一実施例による軸流送風機の比騒音Ｋｓと流量係数φ
の関係を実験的に求めたものである。図のようにこの実
施例による軸流送風機は、従来の軸流送風機に比べ低騒
音である。
の一実施例による軸流送風機の比騒音Ｋｓと流量係数φ
の関係を実験的に求めたものである。図のようにこの実
施例による軸流送風機は、従来の軸流送風機に比べ低騒
音である。
【００３３】実施例２． 図５は、第１の発明の他の実施例における軸流送風機の
羽根車を示す斜視図、図６は、回転軸３と直交する平面
に、羽根１を投影した平面投影図、図７は、図６におけ
るボス部翼弦線中心点Ｐb’から羽根外周部翼弦線中心
点Ｐt’までの半径方向への軌跡、すなわち翼弦線中心
線であるＰb’−ＰR’−Ｐt’について、任意の半径Ｒ
における翼弦線中心点ＰR’を平面ＯＸ面に半径Ｒで回
転投影した翼弦線中心点ＰR の半径方向分布、および羽
根１の同位置での断面を示しており、各図はそれぞれ上
記実施例１の図１から図３に相当するものである。図に
おいて、実施例１と同一のものについては同一符号を付
して説明を省略する。
羽根車を示す斜視図、図６は、回転軸３と直交する平面
に、羽根１を投影した平面投影図、図７は、図６におけ
るボス部翼弦線中心点Ｐb’から羽根外周部翼弦線中心
点Ｐt’までの半径方向への軌跡、すなわち翼弦線中心
線であるＰb’−ＰR’−Ｐt’について、任意の半径Ｒ
における翼弦線中心点ＰR’を平面ＯＸ面に半径Ｒで回
転投影した翼弦線中心点ＰR の半径方向分布、および羽
根１の同位置での断面を示しており、各図はそれぞれ上
記実施例１の図１から図３に相当するものである。図に
おいて、実施例１と同一のものについては同一符号を付
して説明を省略する。
【００３４】図７に示すように、実施例２における羽根
１は起点ＰWから羽根外周部翼弦線中心点Ｐt までを任
意の曲線で結び、かつδZW＜δZtとなるように形成した
ものである。すなわち、羽根１の半径Ｒwの円弧と羽根
外周部１d の間の領域を気流吸込側方向である羽根負圧
面側へ向けて曲線状に曲げて形成している。
１は起点ＰWから羽根外周部翼弦線中心点Ｐt までを任
意の曲線で結び、かつδZW＜δZtとなるように形成した
ものである。すなわち、羽根１の半径Ｒwの円弧と羽根
外周部１d の間の領域を気流吸込側方向である羽根負圧
面側へ向けて曲線状に曲げて形成している。
【００３５】このように形成することにより、羽根外周
部１d 付近の圧力面５b から負圧面５a 側への流れの急
激な回り込みがより滑らかになり、羽根外周部１d での
剥離により発生する渦８が羽根負圧面５a から遠のき、
その渦の乱れと負圧面５a 上の流れとの干渉がなくなる
ため、羽根面上の圧力変動がなくなり、より低騒音化が
図れる。
部１d 付近の圧力面５b から負圧面５a 側への流れの急
激な回り込みがより滑らかになり、羽根外周部１d での
剥離により発生する渦８が羽根負圧面５a から遠のき、
その渦の乱れと負圧面５a 上の流れとの干渉がなくなる
ため、羽根面上の圧力変動がなくなり、より低騒音化が
図れる。
【００３６】図８は、従来の軸流送風機と上記第２の発
明の一実施例による軸流送風機の最小比騒音Ｋｓと流量
係数φの関係を実験的に求めたものである。図に示すよ
うに、この実施例による軸流送風機はより低騒音化が図
られていることがわかる。
明の一実施例による軸流送風機の最小比騒音Ｋｓと流量
係数φの関係を実験的に求めたものである。図に示すよ
うに、この実施例による軸流送風機はより低騒音化が図
られていることがわかる。
【００３７】実施例３ 図９は、第１の発明のさらに他の実施例における軸流送
風機の斜視図、図１０は、回転軸３と直交する平面に、
羽根１を投影した平面投影図であり、それぞれ上記実施
例１の図１、図２に相当する。図において、実施例１と
同一のものには同一の符号を付して説明を省略する。Ｐ
w1’ は半径ＲW1の弧１bW1’−１CW1’の中点で、平面
投影図における翼弦線中心点であり、前傾角を増加させ
る起点である。ＰW2’ は半径ＲW2（Ｒw1＜ＲW2）の弧
１bW2’−１CW2’の中点で、平面投影図における翼弦線
中心点であり、羽根外周部翼弦線中心点Ｐt までの直線
部の起点となる。
風機の斜視図、図１０は、回転軸３と直交する平面に、
羽根１を投影した平面投影図であり、それぞれ上記実施
例１の図１、図２に相当する。図において、実施例１と
同一のものには同一の符号を付して説明を省略する。Ｐ
w1’ は半径ＲW1の弧１bW1’−１CW1’の中点で、平面
投影図における翼弦線中心点であり、前傾角を増加させ
る起点である。ＰW2’ は半径ＲW2（Ｒw1＜ＲW2）の弧
１bW2’−１CW2’の中点で、平面投影図における翼弦線
中心点であり、羽根外周部翼弦線中心点Ｐt までの直線
部の起点となる。
【００３８】図１１は、図１０におけるボス部翼弦線中
心点Ｐb’から羽根外周部翼弦線中心点Ｐt’までの半径
方向への軌跡Ｐb’−ＰR’−Ｐt’について、任意の半
径Ｒにおける翼弦線中心点ＰR’を平面ＯＸ面に半径Ｒ
で回転投影した翼弦線中心点ＰR の半径方向分布、およ
び羽根１の同位置での断面を示しており、実施例１にお
ける図３に相当する。図において、実施例１と同一のも
のには同一符号を付して説明を省略する。上記の前傾角
を増加させる起点であるＰW1での前傾角をδZW1 、羽根
外周部までの直線部の起点ＰW2での前傾角をδＺW2、羽
根外周部翼弦線中心点Ｐt での前傾角をδZtとすると
き、起点ＰW1から直線部起点ＰW2までを任意の曲線で、
ＰW2から羽根外周部翼弦線中心点Ｐt までを任意の直線
で結び、かつδZW1＜δZW2 ＜δZtとなるように負圧面
側へ曲げて羽根１を形成する。
心点Ｐb’から羽根外周部翼弦線中心点Ｐt’までの半径
方向への軌跡Ｐb’−ＰR’−Ｐt’について、任意の半
径Ｒにおける翼弦線中心点ＰR’を平面ＯＸ面に半径Ｒ
で回転投影した翼弦線中心点ＰR の半径方向分布、およ
び羽根１の同位置での断面を示しており、実施例１にお
ける図３に相当する。図において、実施例１と同一のも
のには同一符号を付して説明を省略する。上記の前傾角
を増加させる起点であるＰW1での前傾角をδZW1 、羽根
外周部までの直線部の起点ＰW2での前傾角をδＺW2、羽
根外周部翼弦線中心点Ｐt での前傾角をδZtとすると
き、起点ＰW1から直線部起点ＰW2までを任意の曲線で、
ＰW2から羽根外周部翼弦線中心点Ｐt までを任意の直線
で結び、かつδZW1＜δZW2 ＜δZtとなるように負圧面
側へ曲げて羽根１を形成する。
【００３９】このように形成することにより、上記実施
例２と同様の効果を奏する。図１２は、従来の軸流送風
機と上記第２の発明の別の実施例による軸流送風機の比
騒音Ｋｓと流量係数φの関係を実験的に求めたものであ
るが、この図から、この実施例による軸流送風機は、従
来の軸流送風機に比べ、より低騒音化が図られているこ
とがわかる。
例２と同様の効果を奏する。図１２は、従来の軸流送風
機と上記第２の発明の別の実施例による軸流送風機の比
騒音Ｋｓと流量係数φの関係を実験的に求めたものであ
るが、この図から、この実施例による軸流送風機は、従
来の軸流送風機に比べ、より低騒音化が図られているこ
とがわかる。
【００４０】上記実施例１ないし実施例３に示したよう
に、所定の起点半径の円弧と羽根外周部の間の領域を、
羽根外周部翼弦線中心点Ｐtに対応する前傾角が翼弦線
中心点ＰW に対応する前傾角より大きくなるように、気
流吸込側すなわち羽根負圧面側に折り曲げることによ
り、その曲げられた部分が直線状でも曲線状でも同様に
低騒音化が図れる。
に、所定の起点半径の円弧と羽根外周部の間の領域を、
羽根外周部翼弦線中心点Ｐtに対応する前傾角が翼弦線
中心点ＰW に対応する前傾角より大きくなるように、気
流吸込側すなわち羽根負圧面側に折り曲げることによ
り、その曲げられた部分が直線状でも曲線状でも同様に
低騒音化が図れる。
【００４１】実施例４． 図１３は、第１ないし第３の発明の一実施例による軸流
送風機の羽根車を示す斜視図、図１４は、回転軸３と直
交する平面に、羽根１を投影した平面投影図であり、上
記実施例１の図１、図２に相当する。図において、上記
の実施例１と同一のものは同一の符号を付して説明を省
略する。ＰW’は前傾角を増加させる起点であり、半径
ＲW の弧１bW’−１CW’の翼弦線中心点を示す。
送風機の羽根車を示す斜視図、図１４は、回転軸３と直
交する平面に、羽根１を投影した平面投影図であり、上
記実施例１の図１、図２に相当する。図において、上記
の実施例１と同一のものは同一の符号を付して説明を省
略する。ＰW’は前傾角を増加させる起点であり、半径
ＲW の弧１bW’−１CW’の翼弦線中心点を示す。
【００４２】図１５は、図１４におけるボス部翼弦線中
心点Ｐb’から羽根外周部翼弦線中心点Ｐt’までの半径
方向への軌跡である翼弦線中心線Ｐb’−ＰR’−Ｐt’
について、任意の半径Ｒにおける翼弦線中心点ＰR’を
平面ＯＸ面に半径Ｒで回転投影した翼弦線中心点ＰR の
半径方向分布および羽根１の同位置での断面を示してお
り、上記実施例１の図３に相当する。図において、上記
の実施例１と同一のものは同一の符号を付して説明を省
略する。図に示すように気流の吸込方向を正方向とした
とき、翼弦線中心点ＰRを回転軸３と直交するＳC平面に
対して常に正方向に位置させるように羽根を形成する。
その形状は、ＳC平面とＰR点との距離をＬS、ボス部半
径Ｒbから羽根外周部半径Ｒtの間に位置し、前傾角を変
化させる起点である翼弦線中心線上の点ＰWでの半径を
ＲW、羽根外周部１dでの前傾角をδZt、起点ＰW での前
傾角をδZWとしたとき、ボス部半径Ｒb から起点半径Ｒ
Wまでの間の第１領域に存在する任意の半径Ｒをもつ翼
弦線中心点ＰR に対応した第１前傾角δZを δZ ＝ｔａｎ-1（ＬS ／（Ｒ−Ｒb ）） （０＜Ｒ≦ＲW ） で表し、起点半径ＲW から羽根外周部半径Ｒt までの間
の第２領域に存在する任意の半径Ｒをもつ翼弦線中心点
ＰR に対応した第２前傾角δZdを δZd＝α（Ｒ−ＲW ）2 ＋δZW α＝（δZtーδZW）／（Ｒt −ＲW ）2 （ＲW ＜Ｒ≦Ｒt ） で表せる二次関数で決定するように形成する。
心点Ｐb’から羽根外周部翼弦線中心点Ｐt’までの半径
方向への軌跡である翼弦線中心線Ｐb’−ＰR’−Ｐt’
について、任意の半径Ｒにおける翼弦線中心点ＰR’を
平面ＯＸ面に半径Ｒで回転投影した翼弦線中心点ＰR の
半径方向分布および羽根１の同位置での断面を示してお
り、上記実施例１の図３に相当する。図において、上記
の実施例１と同一のものは同一の符号を付して説明を省
略する。図に示すように気流の吸込方向を正方向とした
とき、翼弦線中心点ＰRを回転軸３と直交するＳC平面に
対して常に正方向に位置させるように羽根を形成する。
その形状は、ＳC平面とＰR点との距離をＬS、ボス部半
径Ｒbから羽根外周部半径Ｒtの間に位置し、前傾角を変
化させる起点である翼弦線中心線上の点ＰWでの半径を
ＲW、羽根外周部１dでの前傾角をδZt、起点ＰW での前
傾角をδZWとしたとき、ボス部半径Ｒb から起点半径Ｒ
Wまでの間の第１領域に存在する任意の半径Ｒをもつ翼
弦線中心点ＰR に対応した第１前傾角δZを δZ ＝ｔａｎ-1（ＬS ／（Ｒ−Ｒb ）） （０＜Ｒ≦ＲW ） で表し、起点半径ＲW から羽根外周部半径Ｒt までの間
の第２領域に存在する任意の半径Ｒをもつ翼弦線中心点
ＰR に対応した第２前傾角δZdを δZd＝α（Ｒ−ＲW ）2 ＋δZW α＝（δZtーδZW）／（Ｒt −ＲW ）2 （ＲW ＜Ｒ≦Ｒt ） で表せる二次関数で決定するように形成する。
【００４３】このように形成することにより、図３８に
おいて、従来の問題点として示したような羽根外周部１
d付近の圧力面５bから負圧面５aへの流れの急激な回り
込みがより滑らかになり、羽根外周部１d での剥離によ
り発生する渦８が羽根面上から遠のき、その渦の乱れと
負圧面５a上の流れとの干渉がなくなり、かつその渦が
負圧面から離れ過ぎず、隣接する羽根の圧力面上の流れ
と干渉しない場所に移動することから低騒音化を図るこ
とができる。
おいて、従来の問題点として示したような羽根外周部１
d付近の圧力面５bから負圧面５aへの流れの急激な回り
込みがより滑らかになり、羽根外周部１d での剥離によ
り発生する渦８が羽根面上から遠のき、その渦の乱れと
負圧面５a上の流れとの干渉がなくなり、かつその渦が
負圧面から離れ過ぎず、隣接する羽根の圧力面上の流れ
と干渉しない場所に移動することから低騒音化を図るこ
とができる。
【００４４】ここで、起点ＰW での半径ＲW があまり小
さすぎたり、起点ＰW での前傾角δZWと羽根外周部翼弦
線中心点Ｐt での前傾角δZtとの前傾角差ΔδZ （＝δ
Zt−δZW）が大きすぎると羽根外周部１dでの流れの漏
れが大きくなるとともに、隣接する羽根の圧力面上の流
れと干渉してしまい性能が悪化する。従って、起点ＰW
での半径ＲW（以下起点半径ＲWという）と前傾角差Δδ
Z の最適範囲が存在する。
さすぎたり、起点ＰW での前傾角δZWと羽根外周部翼弦
線中心点Ｐt での前傾角δZtとの前傾角差ΔδZ （＝δ
Zt−δZW）が大きすぎると羽根外周部１dでの流れの漏
れが大きくなるとともに、隣接する羽根の圧力面上の流
れと干渉してしまい性能が悪化する。従って、起点ＰW
での半径ＲW（以下起点半径ＲWという）と前傾角差Δδ
Z の最適範囲が存在する。
【００４５】図１６は、前傾角差ΔδZ ＝一定のときの
起点半径ＲW の騒音特性への影響を実験的に検討した結
果を示す。このとき比騒音は、動作点によって変化する
ため、Ｋｓが最小となる動作点での値を最小比騒音Ｋｓ
としてグラフ化している。ここで、比騒音Ｋｓは、次式
のように定義する。 Ｋｓ＝ＳＰＬ−１０Ｌｏｇ（Ｑ・Ｐs2.5） ＳＰＬ：騒音特性（Ｓｏｕｎｄ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｌｅｖｅｌ） Ｑ ：流量 Ｐs ：静圧 図に示すように、起点半径ＲW が羽根外周部半径Ｒt の
６０％から９５％の間であるとき最小比騒音レベルの値
は小さく低騒音である。また、図中、起点半径ＲW がＲ
tのときの比騒音Ｋｓの値は、前傾角がほとんど変化し
ない従来の軸流送風機の値を示すが、従来の値に比べ最
大５dB低騒音になることがわかる。
起点半径ＲW の騒音特性への影響を実験的に検討した結
果を示す。このとき比騒音は、動作点によって変化する
ため、Ｋｓが最小となる動作点での値を最小比騒音Ｋｓ
としてグラフ化している。ここで、比騒音Ｋｓは、次式
のように定義する。 Ｋｓ＝ＳＰＬ−１０Ｌｏｇ（Ｑ・Ｐs2.5） ＳＰＬ：騒音特性（Ｓｏｕｎｄ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｌｅｖｅｌ） Ｑ ：流量 Ｐs ：静圧 図に示すように、起点半径ＲW が羽根外周部半径Ｒt の
６０％から９５％の間であるとき最小比騒音レベルの値
は小さく低騒音である。また、図中、起点半径ＲW がＲ
tのときの比騒音Ｋｓの値は、前傾角がほとんど変化し
ない従来の軸流送風機の値を示すが、従来の値に比べ最
大５dB低騒音になることがわかる。
【００４６】図１７は、起点半径ＲW ＝一定のときの前
傾角差ΔδZ の騒音特性への影響を実験的に検討し、Ｋ
ｓが最小となる動作点での値をグラフ化した結果を示
す。図１７より、前傾角差ΔδZ が０°より大きく、１
０°以下のとき最小比騒音レベルの値は小さく低騒音で
ある。また、前傾角差ΔδZ が０°のときの比騒音Ｋｓ
の値は、従来の軸流送風機の比騒音Ｋｓの値に相当し、
従来の値に比べ最大５dB低騒音になることがわかる。
傾角差ΔδZ の騒音特性への影響を実験的に検討し、Ｋ
ｓが最小となる動作点での値をグラフ化した結果を示
す。図１７より、前傾角差ΔδZ が０°より大きく、１
０°以下のとき最小比騒音レベルの値は小さく低騒音で
ある。また、前傾角差ΔδZ が０°のときの比騒音Ｋｓ
の値は、従来の軸流送風機の比騒音Ｋｓの値に相当し、
従来の値に比べ最大５dB低騒音になることがわかる。
【００４７】図１８は、起点半径ＲW と前傾角差ΔδZ
の騒音特性への影響を実験的に検討し、Ｋｓが最小とな
る動作点での値をグラフ化した結果を示す。図１８よ
り、０．６Ｒt ≦ＲW ≦０．９５Ｒt 、かつ０°＜Δδ
Z ≦１０°であれば最小比騒音レベルの値は十分小さ
く、非常に低騒音である。なお、起点半径ＲW がＲt
で、前傾角差ΔδZ が０°のときの比騒音Ｋｓの値は、
従来の軸流送風機の比騒音Ｋｓの値に相当する。
の騒音特性への影響を実験的に検討し、Ｋｓが最小とな
る動作点での値をグラフ化した結果を示す。図１８よ
り、０．６Ｒt ≦ＲW ≦０．９５Ｒt 、かつ０°＜Δδ
Z ≦１０°であれば最小比騒音レベルの値は十分小さ
く、非常に低騒音である。なお、起点半径ＲW がＲt
で、前傾角差ΔδZ が０°のときの比騒音Ｋｓの値は、
従来の軸流送風機の比騒音Ｋｓの値に相当する。
【００４８】実施例５． 次に、第１ないし第３の発明の他の実施例を示す。図１
９はこの実施例における軸流送風機の羽根車のボス部翼
弦線中心点Ｐb’から羽根外周部翼弦線中心点Ｐt’まで
の半径方向への軌跡Ｐb’−ＰR’−Ｐt’について、任
意の半径Ｒにおける翼弦線中心点ＰR’を平面ＯＸ面に
半径Ｒで回転投影した翼弦線中心点ＰRの半径方向分布
および羽根１の同位置での断面を示している。図におい
て上記の実施例４と同一のものには同一の符号を付して
説明を省略する。実施例５において実施例４と異なる点
は、起点半径ＲWから羽根外周部半径Ｒt までの間の第
２領域に存在する任意の半径Ｒをもつ翼弦線中心点ＰR
に対応した第２前傾角δZdを、 δZd＝α（Ｒ−ＲW ）3 ＋δZW α＝（δZtーδZW）／（Ｒt −ＲW ）3 （ＲW ＜Ｒ≦Ｒt ） で表せる三次関数で決定するように形成した点である。
９はこの実施例における軸流送風機の羽根車のボス部翼
弦線中心点Ｐb’から羽根外周部翼弦線中心点Ｐt’まで
の半径方向への軌跡Ｐb’−ＰR’−Ｐt’について、任
意の半径Ｒにおける翼弦線中心点ＰR’を平面ＯＸ面に
半径Ｒで回転投影した翼弦線中心点ＰRの半径方向分布
および羽根１の同位置での断面を示している。図におい
て上記の実施例４と同一のものには同一の符号を付して
説明を省略する。実施例５において実施例４と異なる点
は、起点半径ＲWから羽根外周部半径Ｒt までの間の第
２領域に存在する任意の半径Ｒをもつ翼弦線中心点ＰR
に対応した第２前傾角δZdを、 δZd＝α（Ｒ−ＲW ）3 ＋δZW α＝（δZtーδZW）／（Ｒt −ＲW ）3 （ＲW ＜Ｒ≦Ｒt ） で表せる三次関数で決定するように形成した点である。
【００４９】このように形成することにより、図３８に
おいて従来の問題点として示したような羽根外周部１d
付近の圧力面５bから負圧面５aへの流れの急激な回り込
みがより滑らかになり、羽根外周部１dでの剥離により
発生する渦８が羽根面上から遠のき、その渦の乱れと負
圧面５a 上の流れとの干渉がなくなることため、羽根面
上の圧力変動がなくなり、かつその渦が負圧面から離れ
過ぎず、隣接する羽根の圧力面上の流れと干渉しない場
所に移動するため低騒音化を図ることができる。
おいて従来の問題点として示したような羽根外周部１d
付近の圧力面５bから負圧面５aへの流れの急激な回り込
みがより滑らかになり、羽根外周部１dでの剥離により
発生する渦８が羽根面上から遠のき、その渦の乱れと負
圧面５a 上の流れとの干渉がなくなることため、羽根面
上の圧力変動がなくなり、かつその渦が負圧面から離れ
過ぎず、隣接する羽根の圧力面上の流れと干渉しない場
所に移動するため低騒音化を図ることができる。
【００５０】ここで、上記の実施例４と同様に起点半径
ＲW があまり小さすぎたり、起点ＰW での前傾角δZWと
羽根外周部翼弦線中心点Ｐt での前傾角δZtとの前傾角
差ΔδZ （＝δZt−δZW）が大きすぎると羽根外周部１
d での流れの漏れが大きくなるため性能が悪化する。従
って、起点半径ＲW と前傾角差ΔδZの最適範囲が存在
する。
ＲW があまり小さすぎたり、起点ＰW での前傾角δZWと
羽根外周部翼弦線中心点Ｐt での前傾角δZtとの前傾角
差ΔδZ （＝δZt−δZW）が大きすぎると羽根外周部１
d での流れの漏れが大きくなるため性能が悪化する。従
って、起点半径ＲW と前傾角差ΔδZの最適範囲が存在
する。
【００５１】図２０は、実施例４における図１６に相当
し、前傾角差ΔδZ ＝一定のときの起点半径ＲW の騒音
特性への影響を実験的に検討した結果を示す。図に示す
ように、実施例４と同様に起点半径ＲW が羽根外周部半
径Ｒt の６０％から９５％の間であるとき最小比騒音レ
ベルの値は小さく低騒音である。また、図中、起点半径
ＲW がＲtのときの比騒音Ｋｓの値は、前傾角がほとん
ど変化しない従来の軸流送風機の値を示すが、実施例５
においては、従来の値に比べ最大３dB低騒音になること
がわかる。
し、前傾角差ΔδZ ＝一定のときの起点半径ＲW の騒音
特性への影響を実験的に検討した結果を示す。図に示す
ように、実施例４と同様に起点半径ＲW が羽根外周部半
径Ｒt の６０％から９５％の間であるとき最小比騒音レ
ベルの値は小さく低騒音である。また、図中、起点半径
ＲW がＲtのときの比騒音Ｋｓの値は、前傾角がほとん
ど変化しない従来の軸流送風機の値を示すが、実施例５
においては、従来の値に比べ最大３dB低騒音になること
がわかる。
【００５２】図２１は、実施例４における図１７に相当
し、起点半径ＲW ＝一定のときの前傾角差ΔδZの騒音
特性への影響を実験的に検討し、Ｋｓが最小となる動作
点での値をグラフ化した結果を示す。図２１より、前傾
角差ΔδZ が０°より大きく、１０°以下のとき最小比
騒音レベルの値は小さく低騒音である。また、前傾角差
ΔδZ が０°のときの比騒音Ｋｓの値は、従来の軸流送
風機の比騒音Ｋｓの値に相当し、実施例５においては、
従来の値に比べ最大３dB低騒音になることがわかる。
し、起点半径ＲW ＝一定のときの前傾角差ΔδZの騒音
特性への影響を実験的に検討し、Ｋｓが最小となる動作
点での値をグラフ化した結果を示す。図２１より、前傾
角差ΔδZ が０°より大きく、１０°以下のとき最小比
騒音レベルの値は小さく低騒音である。また、前傾角差
ΔδZ が０°のときの比騒音Ｋｓの値は、従来の軸流送
風機の比騒音Ｋｓの値に相当し、実施例５においては、
従来の値に比べ最大３dB低騒音になることがわかる。
【００５３】図２２は、実施例４における図１８に相当
し、起点ＰWでの半径ＲWと前傾角差ΔδZの騒音特性へ
の影響を実験的に検討し、Ｋｓが最小となる動作点での
値をグラフ化した結果を示す。図２２より、実施例４と
同様に０．６Ｒt ≦ＲW ≦０．９５Ｒt 、かつ０°＜Δ
δZ ≦１０°であれば最小比騒音レベルの値は十分小さ
く、非常に低騒音である。なお、起点半径ＲW がＲt
で、前傾角差ΔδZ が０°のときの比騒音Ｋｓの値は、
従来の軸流送風機の比騒音Ｋｓの値に相当する。
し、起点ＰWでの半径ＲWと前傾角差ΔδZの騒音特性へ
の影響を実験的に検討し、Ｋｓが最小となる動作点での
値をグラフ化した結果を示す。図２２より、実施例４と
同様に０．６Ｒt ≦ＲW ≦０．９５Ｒt 、かつ０°＜Δ
δZ ≦１０°であれば最小比騒音レベルの値は十分小さ
く、非常に低騒音である。なお、起点半径ＲW がＲt
で、前傾角差ΔδZ が０°のときの比騒音Ｋｓの値は、
従来の軸流送風機の比騒音Ｋｓの値に相当する。
【００５４】なお、上記実施例４、５では、起点ＰW か
ら羽根外周部翼弦線中心点Ｐt までの前傾角δZdをそれ
ぞれ二次関数、三次関数を用いて決定したが、起点半径
ＲWおよび前傾角差ΔδZ を上記の範囲を満たすように
構成すれば、第２前傾角δZdは、 δZd＝α（Ｒ−ＲW ）N ＋δZW α＝（δZtーδZW）／（Ｒt −ＲW ）N （ＲW ＜Ｒ≦Ｒt ） で表されるＮ次関数（Ｎ：実数）でも同様な効果が得ら
れる。すなわち、第２前傾角を半径Ｒで二階微分した値
が０より大きくなるような連続関数で決定するように羽
根１を形成すれば同様の効果が得られる。
ら羽根外周部翼弦線中心点Ｐt までの前傾角δZdをそれ
ぞれ二次関数、三次関数を用いて決定したが、起点半径
ＲWおよび前傾角差ΔδZ を上記の範囲を満たすように
構成すれば、第２前傾角δZdは、 δZd＝α（Ｒ−ＲW ）N ＋δZW α＝（δZtーδZW）／（Ｒt −ＲW ）N （ＲW ＜Ｒ≦Ｒt ） で表されるＮ次関数（Ｎ：実数）でも同様な効果が得ら
れる。すなわち、第２前傾角を半径Ｒで二階微分した値
が０より大きくなるような連続関数で決定するように羽
根１を形成すれば同様の効果が得られる。
【００５５】実施例６． 図２３は、第４ないし第６の発明の一実施例による軸流
送風機の羽根車を示す斜視図、図２４は、回転軸３と直
交する平面に、羽根１を投影した平面投影図、第２５図
は、第２４図におけるボス部翼弦線中心点Ｐb’から羽
根外周部翼弦線中心点Ｐt’までの半径方向への軌跡Ｐ
b’−ＰR’−Ｐt’について、任意の半径Ｒにおける翼
弦線中心点ＰR’を平面ＯＸ面に半径Ｒで回転投影した
翼弦線中心点ＰR の半径方向分布および羽根１の同位置
での断面を示しており、それぞれ上記実施例１の図１、
図２及び図３に相当する。図において、上記の実施例１
と同様のものは同一の符号を付して説明を省略する。
送風機の羽根車を示す斜視図、図２４は、回転軸３と直
交する平面に、羽根１を投影した平面投影図、第２５図
は、第２４図におけるボス部翼弦線中心点Ｐb’から羽
根外周部翼弦線中心点Ｐt’までの半径方向への軌跡Ｐ
b’−ＰR’−Ｐt’について、任意の半径Ｒにおける翼
弦線中心点ＰR’を平面ＯＸ面に半径Ｒで回転投影した
翼弦線中心点ＰR の半径方向分布および羽根１の同位置
での断面を示しており、それぞれ上記実施例１の図１、
図２及び図３に相当する。図において、上記の実施例１
と同様のものは同一の符号を付して説明を省略する。
【００５６】実施例６において上記の実施例１〜５と異
なる点は、点ＰW’を起点として、前傾角を増加させる
のではなく減少させる点である。すなわち、図２５に示
すように、気流の吸込方向を正方向とした場合に、翼弦
線中心点ＰR をＳC 平面に対して常に正方向に位置さ
せ、ボス部翼弦線中心点Ｐb から起点ＰW までの間の第
１領域に存在する任意の半径Ｒをもつ翼弦線中心点ＰR
に対応した第１前傾角δZを、 δZ ＝ｔａｎ-1（ＬS ／（Ｒ−Ｒb ）） （０＜Ｒ≦ＲW ） で表し、起点ＰW から羽根外周部翼弦線中心点Ｐt まで
の間の第２領域に存在する任意の半径Ｒをもつ翼弦線中
心点ＰR に対応した第２前傾角δZdを、 δZd＝α（Ｒ−ＲW ）2 ＋δZW α＝（δZtーδZW）／（Ｒt −ＲW ）2 （ＲW ＜Ｒ≦Ｒt ） で表せる二次関数で決定するように形成する。すなわ
ち、第２前傾角δZdは半径Ｒで二階微分した値が０より
小さくなるような連続関数で表される。
なる点は、点ＰW’を起点として、前傾角を増加させる
のではなく減少させる点である。すなわち、図２５に示
すように、気流の吸込方向を正方向とした場合に、翼弦
線中心点ＰR をＳC 平面に対して常に正方向に位置さ
せ、ボス部翼弦線中心点Ｐb から起点ＰW までの間の第
１領域に存在する任意の半径Ｒをもつ翼弦線中心点ＰR
に対応した第１前傾角δZを、 δZ ＝ｔａｎ-1（ＬS ／（Ｒ−Ｒb ）） （０＜Ｒ≦ＲW ） で表し、起点ＰW から羽根外周部翼弦線中心点Ｐt まで
の間の第２領域に存在する任意の半径Ｒをもつ翼弦線中
心点ＰR に対応した第２前傾角δZdを、 δZd＝α（Ｒ−ＲW ）2 ＋δZW α＝（δZtーδZW）／（Ｒt −ＲW ）2 （ＲW ＜Ｒ≦Ｒt ） で表せる二次関数で決定するように形成する。すなわ
ち、第２前傾角δZdは半径Ｒで二階微分した値が０より
小さくなるような連続関数で表される。
【００５７】このように形成した軸流送風機の羽根外周
部付近に生じる気流の様子を図２５に示す。図において
７は羽根１回転時の遠心力、７a は遠心力７の圧力面法
線成分、７b は遠心力７の圧力面接線成分である。従来
例においては図３９に示したように、吸込流れの圧力損
失が大きいときに、羽根外周部１d 付近の高圧の圧力面
５b から低圧の負圧面５a への流れの漏れが多くなり、
流れのバタツキが生じていたが、この実施例において
は、遠心力７の圧力面法線成分７a により圧力面上の流
れ１０が抑え込まれることにより流れの漏れが少なくな
り、吹出風量の低下を防止できるとともに、羽根外周部
の流れを負圧面５a に沿わせることにより、流れのバタ
ツキを抑え、低騒音化を図ることができる。
部付近に生じる気流の様子を図２５に示す。図において
７は羽根１回転時の遠心力、７a は遠心力７の圧力面法
線成分、７b は遠心力７の圧力面接線成分である。従来
例においては図３９に示したように、吸込流れの圧力損
失が大きいときに、羽根外周部１d 付近の高圧の圧力面
５b から低圧の負圧面５a への流れの漏れが多くなり、
流れのバタツキが生じていたが、この実施例において
は、遠心力７の圧力面法線成分７a により圧力面上の流
れ１０が抑え込まれることにより流れの漏れが少なくな
り、吹出風量の低下を防止できるとともに、羽根外周部
の流れを負圧面５a に沿わせることにより、流れのバタ
ツキを抑え、低騒音化を図ることができる。
【００５８】しかし、起点ＰW での半径ＲW があまり小
さすぎたり、起点ＰW での前傾角δZWと羽根外周部翼弦
線中心点Ｐt での前傾角δZtとの前傾角差ΔδZ （＝δ
Zt−δZW）が小さすぎると羽根外周部１d での流れの漏
れが大きくなるため性能が悪化する。従って、起点ＰW
の半径ＲW と前傾角差ΔδZ の最適範囲が存在する。
さすぎたり、起点ＰW での前傾角δZWと羽根外周部翼弦
線中心点Ｐt での前傾角δZtとの前傾角差ΔδZ （＝δ
Zt−δZW）が小さすぎると羽根外周部１d での流れの漏
れが大きくなるため性能が悪化する。従って、起点ＰW
の半径ＲW と前傾角差ΔδZ の最適範囲が存在する。
【００５９】図２６は、前傾角差ΔδZ ＝一定のときの
起点半径ＲW の騒音特性への影響を実験的に検討した結
果を示し、上記実施例４の図１６及び上記実施例５の図
２０に相当する。比騒音Ｋｓは、動作点によって変化す
るため、Ｋｓが最小となる動作点での値をグラフ化して
いる。図２６より、起点半径ＲW が羽根外周部半径Ｒt
の７０％から９５％の間であるとき最小比騒音レベルの
値は小さく低騒音である。また、図中、起点半径ＲW が
Ｒt のときの比騒音Ｋｓの値は、前傾角がほとんど変化
しない従来の軸流送風機の値を示すが、実施例６におい
ては、従来の値に比べ最大３dB低騒音になることがわか
る。
起点半径ＲW の騒音特性への影響を実験的に検討した結
果を示し、上記実施例４の図１６及び上記実施例５の図
２０に相当する。比騒音Ｋｓは、動作点によって変化す
るため、Ｋｓが最小となる動作点での値をグラフ化して
いる。図２６より、起点半径ＲW が羽根外周部半径Ｒt
の７０％から９５％の間であるとき最小比騒音レベルの
値は小さく低騒音である。また、図中、起点半径ＲW が
Ｒt のときの比騒音Ｋｓの値は、前傾角がほとんど変化
しない従来の軸流送風機の値を示すが、実施例６におい
ては、従来の値に比べ最大３dB低騒音になることがわか
る。
【００６０】図２７は、起点半径ＲW ＝一定のときの前
傾角差ΔδZ の騒音特性への影響を実験的に検討し、Ｋ
Ｓが最小となる動作点での値をグラフ化した結果を示
し、上記実施例４の図１７及び上記実施例５の図２１に
相当する。図２７より、前傾角差ΔδZ が０°より小さ
く、−１０°以上のとき最小比騒音レベルの値は小さく
低騒音である。また、前傾角差ΔδZ が０°のときの比
騒音Ｋｓの値は、従来の軸流送風機の比騒音Ｋｓの値に
相当し、実施例６においては、従来の値に比べ最大３dB
低騒音になることがわかる。
傾角差ΔδZ の騒音特性への影響を実験的に検討し、Ｋ
Ｓが最小となる動作点での値をグラフ化した結果を示
し、上記実施例４の図１７及び上記実施例５の図２１に
相当する。図２７より、前傾角差ΔδZ が０°より小さ
く、−１０°以上のとき最小比騒音レベルの値は小さく
低騒音である。また、前傾角差ΔδZ が０°のときの比
騒音Ｋｓの値は、従来の軸流送風機の比騒音Ｋｓの値に
相当し、実施例６においては、従来の値に比べ最大３dB
低騒音になることがわかる。
【００６１】図２８は、起点ＰW での半径ＲW と前傾角
差ΔδZ の騒音特性への影響を実験的に検討し、ＫＳが
最小となる動作点での値をグラフ化した結果を示し、上
記実施例４の第１８図及び上記実施例５の図２２に相当
する。図２８より、０．７Ｒt ≦ＲW ≦０．９５Ｒt 、
かつ−１０°≦ΔδZ ＜０°であれば最小比騒音レベル
の値は十分小さく、非常に低騒音である。
差ΔδZ の騒音特性への影響を実験的に検討し、ＫＳが
最小となる動作点での値をグラフ化した結果を示し、上
記実施例４の第１８図及び上記実施例５の図２２に相当
する。図２８より、０．７Ｒt ≦ＲW ≦０．９５Ｒt 、
かつ−１０°≦ΔδZ ＜０°であれば最小比騒音レベル
の値は十分小さく、非常に低騒音である。
【００６２】実施例７． 図２９は、第７または第８の発明の一実施例による軸流
送風機の羽根車を示す斜視図、図３０図は、回転軸３と
直交する平面に、羽根１を投影した平面投影図であり、
上記実施例１の図１、図２に相当する。図において、上
記の実施例１と同一のものは同一の符号を付して説明を
省略する。図において、破線の弧Ｍb’−ＭR’−Ｍt’
は前縁部の曲げ中心を結んだ曲線を示す。
送風機の羽根車を示す斜視図、図３０図は、回転軸３と
直交する平面に、羽根１を投影した平面投影図であり、
上記実施例１の図１、図２に相当する。図において、上
記の実施例１と同一のものは同一の符号を付して説明を
省略する。図において、破線の弧Ｍb’−ＭR’−Ｍt’
は前縁部の曲げ中心を結んだ曲線を示す。
【００６３】図３１は、翼弦線中心点ＰR を相対的な原
点として羽根面を形成したとき、羽根１を任意の半径Ｒ
の円筒面で切断し、その断面を二次元的平面に展開して
得られる展開図を示す。図に示すように、この実施例に
おける羽根前縁部１b は、羽根１のそり線５近傍負圧面
５a 側に中心をもち、そり線５に接する円弧に沿うよう
に折り曲げて形成されている。このように形成すること
により羽根前縁部の折り曲げられた部分の負圧面５a 側
に渦１１が発生し、図４０に示したような羽根前縁部１
b での衝突により剥離しようとする負圧面上の流れ９が
渦１１に沿って負圧面５a 側へ付着し、負圧面上の流れ
９の羽根負圧面５a からの剥離を抑制し、低騒音化が図
れる。
点として羽根面を形成したとき、羽根１を任意の半径Ｒ
の円筒面で切断し、その断面を二次元的平面に展開して
得られる展開図を示す。図に示すように、この実施例に
おける羽根前縁部１b は、羽根１のそり線５近傍負圧面
５a 側に中心をもち、そり線５に接する円弧に沿うよう
に折り曲げて形成されている。このように形成すること
により羽根前縁部の折り曲げられた部分の負圧面５a 側
に渦１１が発生し、図４０に示したような羽根前縁部１
b での衝突により剥離しようとする負圧面上の流れ９が
渦１１に沿って負圧面５a 側へ付着し、負圧面上の流れ
９の羽根負圧面５a からの剥離を抑制し、低騒音化が図
れる。
【００６４】しかし、羽根前縁部負圧面側の円弧の直径
ＲS が大きすぎると、これが抵抗になり、また前縁部で
流れが逆に剥離を起こすため性能が悪化する。従って、
この円弧の直径ＲS の最適範囲が存在する。図３２は、
この円弧の直径ＲS の騒音特性への影響を実験的に検討
した結果である。比騒音は、動作点によって変化するた
め、図３２では、ＫS が最小となる動作点での値をグラ
フ化している。図３２より、円弧の直径ＲS が羽根外周
部半径Ｒt の０．２％から１．０％の間であれば、最小
比騒音ＫS の値は小さく、非常に低騒音である。
ＲS が大きすぎると、これが抵抗になり、また前縁部で
流れが逆に剥離を起こすため性能が悪化する。従って、
この円弧の直径ＲS の最適範囲が存在する。図３２は、
この円弧の直径ＲS の騒音特性への影響を実験的に検討
した結果である。比騒音は、動作点によって変化するた
め、図３２では、ＫS が最小となる動作点での値をグラ
フ化している。図３２より、円弧の直径ＲS が羽根外周
部半径Ｒt の０．２％から１．０％の間であれば、最小
比騒音ＫS の値は小さく、非常に低騒音である。
【００６５】
【発明の効果】第１の発明に係る軸流送風機は、ボス部
から羽根外周部の間に位置する起点までの第１領域に存
在する各翼弦線中心点に対応する第１前傾角を一定と
し、かつ第１領域と羽根外周部間の第２領域に存在する
各翼弦線中心点に対応する第２前傾角を第１前傾角より
大きくなるように形成したので、羽根外周部の圧力面か
ら気流の吸込側である負圧面への流れの回り込みが滑ら
かになり、羽根外周部での剥離により発生する渦が羽根
面上から遠のき、その渦の乱れと負圧面上の流れとの干
渉がなくなるため、羽根面上で圧力変動がなくなり、低
騒音化を図ることができる。
から羽根外周部の間に位置する起点までの第１領域に存
在する各翼弦線中心点に対応する第１前傾角を一定と
し、かつ第１領域と羽根外周部間の第２領域に存在する
各翼弦線中心点に対応する第２前傾角を第１前傾角より
大きくなるように形成したので、羽根外周部の圧力面か
ら気流の吸込側である負圧面への流れの回り込みが滑ら
かになり、羽根外周部での剥離により発生する渦が羽根
面上から遠のき、その渦の乱れと負圧面上の流れとの干
渉がなくなるため、羽根面上で圧力変動がなくなり、低
騒音化を図ることができる。
【００６６】第２の発明に係る軸流送風機は、第１領域
をボス部から羽根外周部半径の６０％〜９５％の半径ま
での領域とし、第２領域に存在する各翼弦線中心点で構
成された翼弦線中心線が曲線となるように第２前傾角を
設定したので、羽根外周部の圧力面から気流の吸込側で
ある負圧面への流れの回り込みが滑らかになり、羽根外
周部での剥離により発生する渦が羽根面上から遠のき、
その渦の乱れと負圧面上の流れとの干渉がなくなり、か
つその渦が負圧面から離れ過ぎず、隣接する羽根の圧力
面上の流れと干渉しない場所に移動するため、より低騒
音化を図ることができる。
をボス部から羽根外周部半径の６０％〜９５％の半径ま
での領域とし、第２領域に存在する各翼弦線中心点で構
成された翼弦線中心線が曲線となるように第２前傾角を
設定したので、羽根外周部の圧力面から気流の吸込側で
ある負圧面への流れの回り込みが滑らかになり、羽根外
周部での剥離により発生する渦が羽根面上から遠のき、
その渦の乱れと負圧面上の流れとの干渉がなくなり、か
つその渦が負圧面から離れ過ぎず、隣接する羽根の圧力
面上の流れと干渉しない場所に移動するため、より低騒
音化を図ることができる。
【００６７】第３の発明に係る軸流送風機は、第１前傾
角と羽根外周部の翼弦線中心点に対応する前傾角との差
が０度より大きく１０度以下となるように形成したの
で、さらに、羽根外周部の圧力面から気流の吸込側であ
る負圧面への流れの回り込みが滑らかになり、羽根外周
部での剥離により発生する渦が羽根面上から遠のき、そ
の渦の乱れと負圧面上の流れとの干渉がなくなり、かつ
その渦が負圧面から離れ過ぎず、隣接する羽根の圧力面
上の流れと干渉しない場所に移動するため、より低騒音
化を図ることができる。
角と羽根外周部の翼弦線中心点に対応する前傾角との差
が０度より大きく１０度以下となるように形成したの
で、さらに、羽根外周部の圧力面から気流の吸込側であ
る負圧面への流れの回り込みが滑らかになり、羽根外周
部での剥離により発生する渦が羽根面上から遠のき、そ
の渦の乱れと負圧面上の流れとの干渉がなくなり、かつ
その渦が負圧面から離れ過ぎず、隣接する羽根の圧力面
上の流れと干渉しない場所に移動するため、より低騒音
化を図ることができる。
【００６８】第４の発明に係る軸流送風機は、ボス部か
ら羽根外周部の間に位置する起点までの第１領域に存在
する各翼弦線中心点に対応する第１前傾角を一定とし、
かつ第１領域と羽根外周部間の第２領域に存在する各翼
弦線中心点に対応する第２前傾角を上記第１前傾角より
小さくなるように形成するとともに、第１領域はボス部
から羽根外周部半径の７０％〜９５％の半径までの領域
とし、第２領域に存在する各翼弦線中心点で構成された
翼弦線中心線が曲線となるように第２前傾角を設定した
ので、羽根車回転時の遠心力の圧力面法線成分により圧
力面上の流れを抑制し、また、羽根外周部の流れを負圧
面に沿わせることにより流れのバタツキが抑えられるた
め、より低騒音化を図ることができる。
ら羽根外周部の間に位置する起点までの第１領域に存在
する各翼弦線中心点に対応する第１前傾角を一定とし、
かつ第１領域と羽根外周部間の第２領域に存在する各翼
弦線中心点に対応する第２前傾角を上記第１前傾角より
小さくなるように形成するとともに、第１領域はボス部
から羽根外周部半径の７０％〜９５％の半径までの領域
とし、第２領域に存在する各翼弦線中心点で構成された
翼弦線中心線が曲線となるように第２前傾角を設定した
ので、羽根車回転時の遠心力の圧力面法線成分により圧
力面上の流れを抑制し、また、羽根外周部の流れを負圧
面に沿わせることにより流れのバタツキが抑えられるた
め、より低騒音化を図ることができる。
【００６９】
【００７０】第５の発明に係る軸流送風機は、第１前傾
角と羽根外周部の翼弦線中心点に対応する前傾角との差
が０度より小さく−１０度以上となるように形成したの
で、羽根車回転時の遠心力の圧力面法線成分により圧力
面上の流れをより確実に抑制し、また、羽根外周部の流
れを負圧面に沿わせることにより流れのバタツキもより
確実に抑えられるため、更に低騒音化を図ることができ
る。
角と羽根外周部の翼弦線中心点に対応する前傾角との差
が０度より小さく−１０度以上となるように形成したの
で、羽根車回転時の遠心力の圧力面法線成分により圧力
面上の流れをより確実に抑制し、また、羽根外周部の流
れを負圧面に沿わせることにより流れのバタツキもより
確実に抑えられるため、更に低騒音化を図ることができ
る。
【００７１】第６の発明に係る軸流送風機は、羽根前縁
部を気流の吸込側方向へ折り曲げたものであるので、羽
根前縁部の折り曲げられた部分に渦が発生し、羽根前縁
部での衝突により剥離しようとする負圧面上の流れがそ
の渦に沿って負圧面上に付着し、負圧面上からの剥離を
抑制するため、低騒音化を図ることができる。
部を気流の吸込側方向へ折り曲げたものであるので、羽
根前縁部の折り曲げられた部分に渦が発生し、羽根前縁
部での衝突により剥離しようとする負圧面上の流れがそ
の渦に沿って負圧面上に付着し、負圧面上からの剥離を
抑制するため、低騒音化を図ることができる。
【００７２】第７の発明に係る軸流送風機は、気流吸込
側に中心をもち、羽根外周部半径の０．２％から１％を
直径とし、羽根のそり線に接する円弧に沿うように羽根
前縁部を気流吸込側方向へ折り曲げて形成したので、羽
根前縁部の折り曲げられた部分に渦が発生し、羽根前縁
部での衝突により剥離しようとする負圧面上の流れがそ
の渦に沿って負圧面上に付着し、負圧面上からの剥離を
確実に抑制することにより確実に低騒音化を図ることが
できる。
側に中心をもち、羽根外周部半径の０．２％から１％を
直径とし、羽根のそり線に接する円弧に沿うように羽根
前縁部を気流吸込側方向へ折り曲げて形成したので、羽
根前縁部の折り曲げられた部分に渦が発生し、羽根前縁
部での衝突により剥離しようとする負圧面上の流れがそ
の渦に沿って負圧面上に付着し、負圧面上からの剥離を
確実に抑制することにより確実に低騒音化を図ることが
できる。
【図１】 実施例１における軸流送風機の羽根車を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図２】 実施例１における軸流送風機の羽根車の平面
投影図である。
投影図である。
【図３】 実施例１における軸流送風機の羽根車の翼弦
線中心点ＰR の半径方向分布、および羽根の同位置での
断面を示す説明図である。
線中心点ＰR の半径方向分布、および羽根の同位置での
断面を示す説明図である。
【図４】 従来の軸流送風機と実施例１における軸流送
風機の比騒音Ｋｓと流量係数φの関係を示すグラフであ
る。
風機の比騒音Ｋｓと流量係数φの関係を示すグラフであ
る。
【図５】 実施例２における軸流送風機の羽根車を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図６】 実施例２における軸流送風機の羽根車の平面
投影図である。
投影図である。
【図７】 実施例２における軸流送風機の羽根車の翼弦
線中心点ＰR の半径方向分布、および羽根の同位置での
断面を示す説明図である。
線中心点ＰR の半径方向分布、および羽根の同位置での
断面を示す説明図である。
【図８】 従来の軸流送風機と実施例２における軸流送
風機の比騒音Ｋｓと流量係数φの関係を示すグラフであ
る。
風機の比騒音Ｋｓと流量係数φの関係を示すグラフであ
る。
【図９】 実施例３における軸流送風機の羽根車を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図１０】 実施例３における軸流送風機の羽根車の平
面投影図である。
面投影図である。
【図１１】 実施例３における軸流送風機の羽根車の翼
弦線中心点ＰR の半径方向分布、および羽根の同位置で
の断面を示す説明図である。
弦線中心点ＰR の半径方向分布、および羽根の同位置で
の断面を示す説明図である。
【図１２】 従来の軸流送風機と実施例３における軸流
送風機の比騒音Ｋｓと流量係数φの関係を示すグラフで
ある。
送風機の比騒音Ｋｓと流量係数φの関係を示すグラフで
ある。
【図１３】 実施例４における軸流送風機の羽根車を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図１４】 実施例４における軸流送風機の羽根車の平
面投影図である。
面投影図である。
【図１５】 実施例４における軸流送風機の羽根車の翼
弦線中心点ＰR の半径方向分布、および羽根の同位置で
の断面を示す説明図である。
弦線中心点ＰR の半径方向分布、および羽根の同位置で
の断面を示す説明図である。
【図１６】 実施例４における前傾角差ΔδZ ＝一定の
時の起点半径ＲW に対する最小比騒音のグラフである。
時の起点半径ＲW に対する最小比騒音のグラフである。
【図１７】 実施例４における起点半径ＲW ＝一定の時
の前傾角差ΔδZ に対する最小比騒音のグラフである。
の前傾角差ΔδZ に対する最小比騒音のグラフである。
【図１８】 実施例４における起点半径ＲW と前傾角差
ΔδZ に対する最小比騒音のグラフである。
ΔδZ に対する最小比騒音のグラフである。
【図１９】 実施例５における軸流送風機の羽根車の翼
弦線中心点ＰR の半径方向分布、および羽根の同位置で
の断面を示す説明図である。
弦線中心点ＰR の半径方向分布、および羽根の同位置で
の断面を示す説明図である。
【図２０】 実施例５における前傾角差ΔδZ ＝一定の
時の起点半径ＲW に対する最小比騒音のグラフである。
時の起点半径ＲW に対する最小比騒音のグラフである。
【図２１】 実施例５における起点半径ＲW ＝一定の時
の前傾角差ΔδZ に対する最小比騒音のグラフである。
の前傾角差ΔδZ に対する最小比騒音のグラフである。
【図２２】 実施例５における起点半径ＲW と前傾角差
ΔδZ に対する最小比騒音のグラフである。
ΔδZ に対する最小比騒音のグラフである。
【図２３】 実施例６における軸流送風機の羽根車を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図２４】 実施例６における軸流送風機の羽根車の平
面投影図である。
面投影図である。
【図２５】 実施例６における軸流送風機の羽根車の翼
弦線中心点ＰR の半径方向分布、および羽根の同位置で
の断面を示す説明図である。
弦線中心点ＰR の半径方向分布、および羽根の同位置で
の断面を示す説明図である。
【図２６】 実施例６における前傾角差ΔδZ ＝一定の
時の起点半径ＲW に対する最小比騒音のグラフである。
時の起点半径ＲW に対する最小比騒音のグラフである。
【図２７】 実施例６における起点半径ＲW ＝一定の時
の前傾角差ΔδZ に対する最小比騒音のグラフである。
の前傾角差ΔδZ に対する最小比騒音のグラフである。
【図２８】 実施例６における起点半径ＲW と前傾角差
ΔδZ に対する最小比騒音のグラフである。
ΔδZ に対する最小比騒音のグラフである。
【図２９】 実施例７における軸流送風機の羽根車を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図３０】 実施例７における軸流送風機の羽根車の平
面投影図である。
面投影図である。
【図３１】 実施例７における軸流送風機の羽根車の羽
根前縁部における気流の流れを説明する説明図である。
根前縁部における気流の流れを説明する説明図である。
【図３２】 前縁部曲げ円弧直径ＲS に対する最小比騒
音を示すグラフである。
音を示すグラフである。
【図３３】 従来の軸流送風機の羽根車を示す斜視図で
ある。
ある。
【図３４】 従来の軸流送風機の羽根車の平面投影図で
ある。
ある。
【図３５】 従来の軸流送風機の羽根車の翼弦線中心点
ＰR の半径方向分布、および羽根の同位置での断面を示
す説明図である。
ＰR の半径方向分布、および羽根の同位置での断面を示
す説明図である。
【図３６】 図３４における翼弦線中心点ＰR を相対的
な原点として羽根面を形成したとき、羽根を任意半径Ｒ
の円筒面で切断し、その断面を二次元平面に展開して得
られる展開図である。
な原点として羽根面を形成したとき、羽根を任意半径Ｒ
の円筒面で切断し、その断面を二次元平面に展開して得
られる展開図である。
【図３７】 従来の軸流送風機の羽根車の平面図であ
る。
る。
【図３８】 従来の軸流送風機の羽根車の羽根外周部付
近の渦及び流れの様子を示す説明図である。
近の渦及び流れの様子を示す説明図である。
【図３９】 従来の軸流送風機の羽根車のにおける、吸
込流れの圧力損失が大きいときの羽根外周部付近の渦お
よび流れの様子を示す説明図である。
込流れの圧力損失が大きいときの羽根外周部付近の渦お
よび流れの様子を示す説明図である。
【図４０】 従来の軸流送風機の羽根車の羽根前縁部で
の流れの様子を示す説明図である。
の流れの様子を示す説明図である。
１ 羽根、１ａ 羽根先端部、１ｂ 羽根前縁部、１ｃ
羽根後縁部、１ｄ羽根外周部、２ ボス部、３ 回転
軸、４ 回転方向、５ そり線、５ａ 羽根負圧面、５
ｂ 羽根圧力面、Ｐb ボス部における翼弦線中心点、
Ｐw 起点における翼弦線中心点、Ｐt 羽根外周部にお
ける翼弦線中心点、δz 第１前傾角、δzd 第２前傾
角。
羽根後縁部、１ｄ羽根外周部、２ ボス部、３ 回転
軸、４ 回転方向、５ そり線、５ａ 羽根負圧面、５
ｂ 羽根圧力面、Ｐb ボス部における翼弦線中心点、
Ｐw 起点における翼弦線中心点、Ｐt 羽根外周部にお
ける翼弦線中心点、δz 第１前傾角、δzd 第２前傾
角。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 枝吉 敦史 静岡市小鹿三丁目18番１号 三菱電機株 式会社 住環境エンジニアリング統括セ ンター内 (72)発明者 大蔦 勝久 尼崎市塚口本町八丁目１番１号 三菱電 機株式会社 中央研究所内 (72)発明者 廣中 康雄 尼崎市塚口本町八丁目１番１号 三菱電 機株式会社 中央研究所内 (56)参考文献 特開 平３−89000（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F04D 29/38
Claims (7)
- 【請求項１】 羽根を取り付けて回転するボス部と、回
転方向に面する羽根前縁部、回転方向と反対の方向に面
する羽根後縁部、及び上記ボス部に対向する羽根外周部
から周が構成される羽根とを有する軸流送風機におい
て、上記ボス部から上記羽根外周部の間に位置する起点
までの第１領域に存在する各翼弦線中心点に対応する第
１前傾角を一定とし、かつ上記第１領域と上記羽根外周
部間の第２領域に存在する各翼弦線中心点に対応する第
２前傾角を上記第１前傾角より大きくなるように形成し
たことを特徴とする軸流送風機。 - 【請求項２】 上記第１領域は上記ボス部から上記羽根
外周部半径の６０％〜９５％の半径までの領域とし、上
記第２領域に存在する各翼弦線中心点で構成された翼弦
線中心線が曲線となるように上記第２前傾角を設定した
ことを特徴とする請求項１記載の軸流送風機。 - 【請求項３】 上記第１前傾角と上記羽根外周部の翼弦
線中心点に対応する前傾角との差が０度より大きく１０
度以下となるように形成したことを特徴とする請求項１
または請求項２記載の軸流送風機。 - 【請求項４】 羽根を取り付けて回転するボス部と、回
転方向に面する羽根前縁部、回転方向と反対の方向に面
する羽根後縁部、及び上記ボス部に対向する羽根外周部
から周が構成される羽根とを有する軸流送風機におい
て、上記ボス部から上記羽根外周部の間に位置する起点
までの第１領域に存在する各翼弦線中心点に対応する第
１前傾角を一定とし、かつ上記第１領域と上記羽根外周
部間の第２領域に存在する各翼弦線中心点に対応する第
２前傾角を上記第１前傾角より小さくなるように形成す
るとともに、上記第１領域は上記ボス部から上記羽根外
周部半径の７０％〜９５％の半径までの領域とし、上記
第２領域に存在する各翼弦線中心点で構成された翼弦線
中心線が曲線となるように上記第２前傾角を設定したこ
とを特徴とする軸流送風機。 - 【請求項５】 上記第１前傾角と上記羽根外周部の翼弦
線中心点に対応する前傾角との差が０度より小さく−１
０度以上となるように形成したことを特徴とする請求項
４記載の軸流送風機。 - 【請求項６】 羽根を取り付けて回転するボス部と、回
転方向に面する羽根前縁部、回転方向と反対の方向に面
する羽根後縁部、及び上記ボス部に対向する羽根外周部
から周が構成される複数の羽根とを有する軸流送風機に
おいて、上記羽根前縁部を気流の吸込側方向へ折り曲げ
たことを特徴とする軸流送風機。 - 【請求項７】 気流吸込側に中心をもち、上記羽根外周
部半径の０．２％から１％を直径とし、羽根のそり線に
接する円弧に沿うように上記羽根前縁部を形成したこと
を特徴とする請求項６記載の軸流送風機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26738294A JP3203994B2 (ja) | 1994-10-31 | 1994-10-31 | 軸流送風機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26738294A JP3203994B2 (ja) | 1994-10-31 | 1994-10-31 | 軸流送風機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08121391A JPH08121391A (ja) | 1996-05-14 |
| JP3203994B2 true JP3203994B2 (ja) | 2001-09-04 |
Family
ID=17444074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26738294A Expired - Lifetime JP3203994B2 (ja) | 1994-10-31 | 1994-10-31 | 軸流送風機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP3203994B2 (ja) |
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| KR100393993B1 (ko) * | 2000-10-02 | 2003-08-09 | 엘지전자 주식회사 | 축류팬 |
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| JP5649608B2 (ja) * | 2012-03-30 | 2015-01-07 | 三菱電機株式会社 | 軸流送風機 |
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| CN104314868B (zh) | 2012-04-10 | 2017-07-14 | 夏普株式会社 | 螺旋桨式风扇、流体输送装置、电风扇以及成形用模具 |
| JP5629720B2 (ja) * | 2012-04-10 | 2014-11-26 | シャープ株式会社 | プロペラファン、流体送り装置および成形用金型 |
| CN104145118B (zh) * | 2012-04-10 | 2016-08-24 | 夏普株式会社 | 螺旋浆式风扇、流体输送装置以及成形用模具 |
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| CN103486081B (zh) * | 2012-06-11 | 2017-02-01 | 珠海格力电器股份有限公司 | 轴流风叶、风机及空调器室外机 |
| JP6141247B2 (ja) * | 2014-10-03 | 2017-06-07 | シャープ株式会社 | プロペラファン、流体送り装置および成形用金型 |
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| JP6143725B2 (ja) * | 2014-10-06 | 2017-06-07 | シャープ株式会社 | プロペラファン、流体送り装置および成形用金型 |
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| JP6068720B2 (ja) * | 2016-07-29 | 2017-01-25 | シャープ株式会社 | 扇風機またはサーキュレータ用プロペラファン、扇風機またはサーキュレータ、および成形用金型 |
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| JP6088702B2 (ja) * | 2016-10-28 | 2017-03-01 | シャープ株式会社 | 扇風機またはサーキュレータ用プロペラファン、扇風機またはサーキュレータ、および成形用金型 |
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| WO2019069374A1 (ja) * | 2017-10-03 | 2019-04-11 | 三菱電機株式会社 | プロペラファンおよび軸流送風機 |
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-
1994
- 1994-10-31 JP JP26738294A patent/JP3203994B2/ja not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
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