JP3503604B2 - 送風機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、送風機の構造に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１７には、従来一般的な軸流送風機の
羽根車３１を示している。この羽根車３１は、ハブ３３
の周囲に複数枚の翼３２，３２，・・を、その前縁３２
ａから後縁３２ｂに向けて所定角度をもって傾斜させて
取り付けて構成されるものであって、その外周側にはこ
れを囲繞するようにして環状のシュラウド３４が配置さ
れる。そして、上記羽根車３１の回転によって、空気は
上記各翼３２の負圧面３２ｃ側と正圧面３２ｄ側とを、
その前縁３２ａ側から後縁３２ｂ側に向かって流れ、そ
の揚力作用によって送風が行われるものである。尚、こ
のような送風作用は、軸流送風機に限らず、斜流送風機
においても同様である。

【０００３】一方、図１８には、従来一般的な遠心送風
機の羽根車４１を示している。この羽根車４１は、所定
間隔をもって対向配置されたハブ４３とシュラウド４４
との間に、これら両者に跨がった状態で複数枚の翼４
２，４２，・・を周方向に所定ピッチで取り付けて構成
される。そして、上記羽根車４１の回転に伴う遠心力に
よって空気が上記シュラウド４側の吸込口４５から吸い
込まれ、これが上記各翼４２の前縁４２ａ側から後縁４
２ｂ側へ向かってその負圧面４２ｃ側と正圧面４２ｄ側
とをそれぞれ流れ、該羽根車４１の外周に開口した吹出
口４６から吹き出されることで送風が行われるものであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図１９には、上記軸流
送風機の羽根車３１の翼３２とか、上記遠心送風機の羽
根車４１の翼４２の翼面上における気流の速度分布を模
式的に示している。ここで、上記翼３２（４２）に流入
する空気は、該翼３２（４２）に対してその前縁３２ａ
（４２ａ）から流入し、該前縁３２ａ（４２ａ）に衝突
して翼３２（４２）の負圧面３２ｃ（４２ｃ）と正圧面
３２ｄ（４２ｄ）とに別れた後、該負圧面３２ｃ（４２
ｃ）と正圧面３２ｄ（４２ｄ）に沿ってそれぞれ流れ、
その後縁３２ｂ（４２ｂ）から後方へ流出するものであ
る（負圧面側気流Ａ₁と正圧面側気流Ａ₂を参照）。

【０００５】ところで、一般に送風機では、その上流側
（吸込側）の気流が何らかの原因で乱れると、羽根車に
流入する気流の流動状態とか流路抵抗等が変化し、この
影響を受けて、その翼面付近では気流の流れが不安定と
なり易く、しかもこのような傾向は翼３２（４２）の正
圧面３２ｄ（４２ｄ）側よりも負圧面３２ｂ（４２ｂ）
側において強く現れるものである。従って、図１９に示
すように、上記翼３２（４２）にその前縁３２ａ（４２
ａ）から流入する気流のうち、該前縁３２ａ（４２ａ）
から正圧面３２ｄ（４２ｄ）に沿って流れる正圧面側気
流Ａ₂の流れは比較的安定したものとなり、該正圧面３
２ｄ（４２ｄ）からの剥離も極めて少ないものとなる。

【０００６】ところが、上記前縁３２ａ（４２ａ）から
負圧面３２ｃ（４２ａ）に沿って流れる負圧面側気流Ａ
₁側においては、その流れ状態が不安定であることか
ら、該負圧面３２ｃ（４２ａ）上において流速の境界層
が発達し、該負圧面３２ｃ（４２ａ）の近傍において
は、流速が低下することで気流が次第に負圧面３２ｃ
（４２ａ）から剥離し、流れの不安定領域Ｂが拡大し、
結果的に、空力騒音が増大するとか、気流が失速状態に
陥り送風効率が低下する、等の問題が生じることにな
る。

【０００７】このような問題に対して、従来は、翼形状
の改良によって翼表面での気流の安定化を図るようにし
ていたが、かかる従来手法は、気流に対する翼面側から
の影響を可及的に低減させる、という消極的な対策であ
ったことから、これによって十分な効果を得ることは困
難であった。

【０００８】そこで本願発明は、送風機において、翼面
上の気流に対して翼面側から積極的に働きかけてその流
れ状態を制御することで、空力騒音の低減と失速状態の
回避による送風効率の向上とを実現することを目的とし
てなされたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願発明ではかかる課題
を解決するための具体的手段として次のような構成を採
用している。

【００１０】本願の第１の発明では、羽根車１の各翼２
の前縁２ａと負圧面２ｃの少なくとも何れか一方に、翼
表面と略面一となるようにして柱状回転体１０を埋没配
置し、且つ該柱状回転体１０を翼スパン方向を軸として
回転可能としたことを特徴としている。

【００１１】本願の第２の発明では、上記第１の発明に
かかる送風機において、上記柱状回転体１０の回転方向
を、上記翼２の負圧面２ｃ側での気流方向と同方向に設
定したことを特徴としている。

【００１２】本願の第３の発明では、上記第１又は第２
の発明にかかる送風機において、上記柱状回転体１０を
回転体駆動手段Ｘによって回転させることを特徴として
いる。

【００１３】本願の第４の発明では、上記第１又は第２
の発明にかかる送風機において、上記柱状回転体１０
を、翼表面に沿って流れる気流によって回転させること
を特徴としている。

【００１４】本願の第５の発明では、上記第３の発明に
かかる送風機において、上記柱状回転体１０の回転速度
を、該柱状回転体１０の表面の周速度が上記羽根車１の
回転による上記翼２の負圧面２ｃの周速度よりも大きく
なるように設定したことを特徴としている。

【００１５】本願の第６の発明では、上記第３の発明に
かかる送風機において、上記柱状回転体１０の回転速度
を、上記羽根車１の外径を「Ｄ」、ハブ径を「ｄ」とし
たときの半径Ｒ＝（（Ｄ²＋ｄ²）／２）^0.5／２）の部
分で、該柱状回転体１０の表面の周速度が上記羽根車１
の回転による上記翼２の負圧面２ｃの周速度よりも大き
くなるように設定したことを特徴としている。

【００１６】本願の第７の発明では、上記第３、第５又
は第６の発明にかかる送風機において、上記回転体駆動
手段Ｘを、上記各翼２毎にそれぞれ設けた回転体駆動用
モータ１１で構成したことを特徴としている。

【００１７】本願の第８の発明では、上記第７の発明に
かかる送風機において、上記柱状回転体１０の回転及び
停止作動を送風機の運転状態に応じて制御することを特
徴としている。

【００１８】本願の第９の発明では、上記第７の発明に
かかる送風機において、上記柱状回転体１０の回転速度
を送風機の運転状態に応じて制御することを特徴として
いる。 本願の第１０の発明では、上記第３の発明にか
かる送風機において、上記回転体駆動手段Ｘを、羽根車
駆動用モータ９と該羽根車駆動用モータ９の回転力を上
記柱状回転体１０に伝達する伝達機構Ｙとで構成したこ
とを特徴としている。

【００１９】本願の第１１の発明では、上記第１０の発
明にかかる送風機において、上記伝達機構Ｙを、上記羽
根車駆動用モータ９と同心状に固定配置された固定歯車
１５と、上記各柱状回転体１０毎に設けられ上記固定歯
車１５にそれぞれ噛合して該固定歯車１５と上記羽根車
１との相対回転に伴って回転する回転歯車１６とで構成
したことを特徴としている。

【００２０】本願の第１２の発明では、上記第１１の発
明にかかる送風機において、上記固定歯車１５と上記回
転歯車１６との関係を、該固定歯車１５に対して上記回
転歯車１６が増速されるように設定したことを特徴とし
ている。

【００２１】本願の第１３の発明では、上記第１１又は
第１２の発明にかかる送風機において、上記各歯車１
５，１６を弾性素材で形成したことを特徴としている。

【００２２】本願の第１４の発明では、上記第１１、第
１２又は第１３の発明にかかる送風機において、上記固
定歯車１５を、上記送風機駆動用モータ９の取付部材１
８に取り付けたことを特徴としている。

【００２３】本願の第１５の発明では、上記第１、第
２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９、第１
１、第１２、第１３又は第１４の発明にかかる送風機に
おいて、上記柱状回転体１０を円柱体としたことを特徴
としている。

【００２４】本願の第１６の発明では、上記第１、第
２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９、第１
１、第１２、第１３又は第１４の発明にかかる送風機に
おいて、上記柱状回転体１０を、翼スパン方向において
異なる径をもつ異径柱体としたことを特徴としている。

【００２５】本願の第１７の発明では、上記第１６の発
明にかかる送風機において、上記柱状回転体１０を、翼
スパン方向位置での翼厚さに応じて異なる径をもつ異径
柱体としたことを特徴としている。

【００２６】本願の第１８の発明では、上記第１６の発
明にかかる送風機において、上記柱状回転体１０を、翼
スパン方向位置での羽根車回転軸心からの距離に応じて
異なる径をもつ異径柱体としたことを特徴としている。
する送風機。

【００２７】

【発明の効果】本願発明ではかかる構成とすることによ
り次のような効果が得られる。

【００２８】（ａ） 本願の第１の発明にかかる送風機
によれば、羽根車１の各翼２の前縁２ａと負圧面２ｃの
少なくとも何れか一方に、翼表面と略面一となるように
して柱状回転体１０を埋没配置し、且つ該柱状回転体１
０を翼スパン方向を軸として回転可能としているので、
上記羽根車１が回転して送風作用が行われる場合、上記
柱状回転体１０の部分においては、該柱状回転体１０が
回転する分だけ、例えば該柱状回転体１０が設けられて
いない場合に比して、翼表面近傍の気流に作用する剪断
力が小さくなりその流速低下が少ないことから、翼表面
近傍での境界層の発達が抑制され、それだけ気流の剥離
が起こりにくくなる。この結果、翼表面近傍での気流の
剥離に起因する空力騒音が低減されるとともに、翼面で
の気流の失速が発生しにくくなり送風効率の向上が期待
できる。

【００２９】そして、この場合、上記柱状回転体１０が
上記翼２の前縁２ａの近傍に配置されているときには、
該前縁２ａ部分は上記翼２に流入する気流が衝突してそ
の流れが最も乱され易い部位であることから、ここに上
記柱状回転体１０を設けることで、該柱状回転体１０に
よって気流の乱れの発生そのものを抑制することがで
き、上記効果がより一層確実になる。

【００３０】また、上記柱状回転体１０が上記翼２の負
圧面２ｃに設けられているときには、該負圧面２ｃ側は
流速の境界層が発達し易い部位であることから、ここに
該柱状回転体１０を設けることで上記境界層の発達がよ
り効果的に抑制され、上記効果がより一層確実になる。

【００３１】（ｂ） 本願の第２の発明によれば、上記
第１の発明にかかる送風機において、上記柱状回転体１
０の回転方向を、上記翼２の負圧面２ｃ側での気流方向
と同方向に設定しているので、該柱状回転体１０の回転
が翼表面での気流の剪断力を低減させる方向に作用し、
上記（ａ）に記載の効果が確実ならしめられる。

【００３２】（ｃ） 本願の第３の発明によれば、上記
第１又は第２の発明にかかる送風機において、上記柱状
回転体１０を回転体駆動手段Ｘによって回転させるよう
にしているので、該柱状回転体１０を確実に且つ高い信
頼性をもって回転させることができ、それだけ上記
（ａ）又は（ｂ）の効果がより確実ならしめられる。

【００３３】（ｄ） 本願の第４の発明によれば、上記
第１又は第２の発明にかかる送風機において、上記柱状
回転体１０を、翼表面に沿って流れる気流によって回転
させるようにしているので、例えば上記柱状回転体１０
を機械的に回転させる構成とする場合に比して、上記
（ａ）又は（ｂ）に記載の効果を、より簡単且つ安価な
構成で得ることができ、延いては、高性能の送風機をよ
り安価に提供できることになる。

【００３４】（ｅ） 本願の第５の発明によれば、上記
第３の発明にかかる送風機において、上記柱状回転体１
０の回転速度を、該柱状回転体１０の表面の周速度が上
記羽根車１の回転による上記翼２の負圧面２ｃの周速度
よりも大きくなるように設定しているので、該負圧面２
ｃに沿って流れる気流は上記柱状回転体１０部分におい
て該柱状回転体１０の回転によって増速作用を受けその
流速が高められ、上記負圧面２ｃ近傍の流速の低い気流
は、増速された気流によって流速上昇が図られ、その流
れ状態がより安定したものとされる。この結果、上記負
圧面２ｃにおける気流の剥離が一層効果的に抑制され、
上記（ｃ）に記載の効果がさらに促進されることにな
る。

【００３５】（ｆ） 本願の第６の発明によれば、上記
第３の発明にかかる送風機において、上記柱状回転体１
０の回転速度を、上記羽根車１の外径を「Ｄ」、ハブ径
を「ｄ」としたときの半径Ｒ＝（（Ｄ²＋ｄ²）／２）
^0.5／２）の部分（即ち、通常、軸流送風機あるいは斜
流送風機の翼面において平均的な流れ状態を呈する部
分）で、上記柱状回転体１０の表面の周速度が上記羽根
車１の回転による上記翼２の負圧面２ｃの周速度よりも
大きくなるように設定しているので、該負圧面２ｃに沿
って流れる気流は上記柱状回転体１０部分において該柱
状回転体１０から増速作用を受けその流速が高くなり、
上記負圧面２ｃ近傍の流速の低い気流は増速された気流
によってその流速上昇が図られ、その流れ状態がより安
定したものとなる。この結果、上記負圧面２ｃにおける
気流の剥離が一層効果的に抑制され、特に、軸流送風機
あるいは斜流送風機において、上記（ｃ）に記載の効果
がより一層促進されることになる。

【００３６】（ｇ） 本願の第７の発明によれば、上記
第３、第５又は第６の発明にかかる送風機において、上
記回転体駆動手段Ｘを、上記各翼２毎にそれぞれ設けた
回転体駆動用モータ１１で構成しているので、上記各翼
２毎にそれぞれ設けた上記各柱状回転体１０を、上記羽
根車１の回転とは無関係に別個独立して回転させること
ができ、例えば翼２上における流れが安定した状態であ
って上記柱状回転体１０を回転させる必要性の低いよう
な運転状態の下では、該柱状回転体１０を停止させたま
ま上記羽根車１のみを回転させて送風作用を行わせるこ
とができる等、送風機の運転状態に対応した上記柱状回
転体１０の適正な作動を実現でき、それだけ送風機の運
転特性の多様化が図れるものである。

【００３７】（ｈ） 本願の第８の発明によれば、上記
第７の発明にかかる送風機において、上記柱状回転体１
０の回転及び停止作動を送風機の運転状態に応じて制御
するようにしているので、例えば上記柱状回転体１０
を、該柱状回転体１０の回転による気流の増速が要求さ
れるような運転状態においてのみ回転させ、それ以外の
運転状態においてはその回転を停止させて該柱状回転体
１０の駆動に要する動力の低減を図るなど、送風機の送
風効率の向上と運転経費の低減との両立が可能になるも
のである。

【００３８】（ｉ） 本願の第９の発明によれば、上記
第７の発明にかかる送風機において、上記柱状回転体１
０の回転速度を送風機の運転状態に応じて制御するよう
にしているので、例えば送風機が低速運転され上記羽根
車１の翼面上での流速が低く気流の剥離が生じ易いよう
な運転状態においては上記柱状回転体１０の回転速度を
高く設定して該柱状回転体１０の回転による気流の増速
率を高めて剥離の抑制を図る一方、またこれとは逆に、
送風機が高速運転され上記羽根車１の翼面上での流速が
高く気流の剥離が生じにくいような運転状態においては
上記柱状回転体１０の回転速度を低く設定して該柱状回
転体１０の回転に要する動力軽減を図るなど、上記柱状
回転体１０を送風機の運転状態に対応して最適に作動さ
せることで送風機の送風効率の向上と運転経費の軽減と
の両立が可能となるものである。

【００３９】（ｊ） 本願の第１０の発明によれば、上
記第３の発明にかかる送風機において、上記回転体駆動
手段Ｘを、羽根車駆動用モータ９と該羽根車駆動用モー
タ９の回転力を上記柱状回転体１０に伝達する伝達機構
Ｙとで構成しているので、上記柱状回転体１０の駆動用
に専用の駆動手段を備える必要がなく、それだけ送風機
の低コスト化を図れるものである。

【００４０】（ｋ） 本願の第１１の発明によれば、上
記第１０の発明にかかる送風機において、上記伝達機構
Ｙを、上記羽根車駆動用モータ９と同心状に固定配置さ
れた固定歯車１５と、上記各柱状回転体１０毎に設けら
れ上記固定歯車１５にそれぞれ噛合して該固定歯車１５
と上記羽根車１との相対回転に伴って回転する回転歯車
１６とで構成しているので、該伝達機構Ｙは歯車伝達系
に特有の利点、即ち、構造が簡単で且つ安価であり、し
かもその作動が確実という利点をもつことになり、この
結果、送風機の低コスト化と作動上の信頼性の向上との
両立が可能になるものである。

【００４１】（ｌ） 本願の第１２の発明によれば、上
記第１１の発明にかかる送風機において、上記固定歯車
１５と上記回転歯車１６との関係を、該固定歯車１５に
対して上記回転歯車１６が増速されるように設定してい
るので、上記羽根車１の回転に連動して上記柱状回転体
１０が回転される場合、該柱状回転体１０の表面の周速
度は上記羽根車１の回転に伴う上記翼２の負圧面２ｃの
周速度よりも大きくなり、該負圧面２ｃ上を流れる気流
は該柱状回転体１０によって増速作用を受けその流速が
高くなることからその剥離が効果的に抑制され、この結
果、気流の剥離に起因する空力騒音が低減されるととも
に、翼面での気流の失速が発生しにくくなり送風効率の
向上が期待できる。

【００４２】（ｍ） 本願の第１３の発明によれば、上
記第１１又は第１２の発明にかかる送風機において、上
記各歯車１５，１６を弾性素材で形成しているので、弾
性素材の特性に基づき、上記各歯車１５，１６の作動に
伴う接触とか振動による騒音の発生が可及的に低減さ
れ、それだけ送風機の静粛運転性が向上し、延いては送
風機の商品価値の向上が図れることになる。

【００４３】（ｎ） 本願の第１４の発明によれば、上
記第１１、第１２又は第１３の発明にかかる送風機にお
いて、上記固定歯車１５を、上記送風機駆動用モータ９
の取付部材１８に取り付けているので、例えば上記固定
歯車１５を専用の取付部材を用いて取り付ける場合に比
して、部品点数の低減による低コスト化を図ることが可
能となる。

【００４４】（ｏ） 本願の第１５の発明によれば、上
記第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、
第９、第１１、第１２、第１３又は第１４の発明にかか
る送風機において、上記柱状回転体１０を円柱体として
いるので、該柱状回転体１０の製作が容易であり、それ
だけ送風機の低コスト化が促進される。

【００４５】（ｐ） 本願の第１６の発明によれば、上
記第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、
第９、第１１、第１２、第１３又は第１４の発明にかか
る送風機において、上記柱状回転体１０を、翼スパン方
向において異なる径をもつ異径柱体としているので、該
柱状回転体１０が回転することによる効果はその表面の
周速度に対応して変化するものであることからして、例
えば、翼スパン方向において、翼面での周速度の低い部
位（即ち、気流の流速が低く剥離が生じ易い部位）では
上記柱状回転体１０の径を大きくしてその表面の周速度
を高める一方、翼面での周速度の高い部位（即ち、気流
の流速が高く剥離が生じにくい部位）では上記柱状回転
体１０の径を小さくしてその表面の周速度を低下させる
ことで、上記翼２の翼スパン方向の全域において上記柱
状回転体１０の回転に伴う効果を享受することができ、
送風機の空力騒音の低減効果がより一層促進されること
になる。

【００４６】（ｒ） 本願の第１７の発明によれば、上
記第１６の発明にかかる送風機において、上記柱状回転
体１０を、翼スパン方向位置での翼厚さに応じて異なる
径をもつ異径柱体としているので、例えば上記柱状回転
体１０の外径を、翼厚の大きい部位に対応する部分では
大径に、翼厚の小さい部位に対応する部分では小径に、
それぞれ設定することで、上記翼２が翼スパン方向にお
いて翼厚が異なる構成のものであっても、該翼２に対し
て上記柱状回転体１０を適正に配置して該柱状回転体１
０による効果、即ち、送風機の空力騒音の低減効果等を
確実に得ることができるものである。

【００４７】（ｓ） 本願の第１８の発明によれば、上
記第１６の発明にかかる送風機において、上記柱状回転
体１０を、翼スパン方向位置での羽根車回転軸心からの
距離（即ち、羽根車１の回転に伴う翼面での周速度）に
応じて異なる径をもつ異径柱体としているので、例えば
上記柱状回転体１０の外径を、上記距離の大きい部位
（即ち、翼面での周速度が大きく流速が高い部位）に対
応する部分では大径に、翼面の小さい部位（即ち、翼面
での周速度の小さく流速が低い部位）に対応する部分で
は小径に、それぞれ設定することで、該柱状回転体１０
の回転によって得られる効果を、上記翼２の翼スパン方
向における流れの傾向に対応させることができ、これに
よって上記柱状回転体１０による送風機の空力騒音の低
減効果等が確実に得られることになる。

【００４８】

【発明の実施の形態】以下、本願発明を好適な実施形態
に基づいて具体的に説明する。

【００４９】（１） 第１の実施形態 図１には、本願発明の第１の実施形態にかかる軸流送風
機の羽根車１を示している。この羽根車１は、その基本
構造を従来周知の構造と同じにするものであって、円筒
形態をもつハブ３の外周面に所定ピッチで複数枚（この
実施形態では三枚）の翼２，２，２を、該ハブ３の軸方
向に対して所定の取付角で固定して構成されるものであ
り、その外周側にはこれを囲繞するようにしてシュラウ
ド４が配置される。

【００５０】上記翼２は、図２に示すようにその前縁２
ａがハブ側端部２ｅから外周端部２ｆに向けて回転方向
前方側へ延出する前進翼であるとともに、図３に示すよ
うにその前縁２ａ側から後縁部２ｂ側へ向けて次第に翼
厚が減少変化するエアフォイル翼であって、例えば樹脂
材により形成されている。尚、この実施形態において
は、上記翼２への本願発明の適用を容易にすべく、上記
前縁２ａの翼スパン方向の中間部を直線状に形成してい
るが、本願発明は上記前縁２ａが翼スパン方向の全長に
亙って湾曲した形状をもつものにも適用できることは勿
論である。

【００５１】また、上記翼２には、本願発明を適用し
て、次述の柱状回転体１０が取り付けられている。即
ち、図１及び図２に示すように、上記翼２の前縁２ａの
直線状部位に、該前縁２ａ上に開口し且つ該前縁２ａに
沿って延びる丸底溝状の回転体収容部１３を形成すると
ともに、該回転体収容部１３内に、円柱状形態をもつ柱
状回転体１０を回転可能に収容することで、該柱状回転
体１０が上記翼２の前縁２ａ部分に埋没配置されてい
る。

【００５２】上記翼２の前縁２ａへの上記柱状回転体１
０の埋設配置状態においては、該柱状回転体１０の外周
面の一部が上記回転体収容部１３の開口部分から外方へ
突出しており、しかも、この場合、該柱状回転体１０
は、その突出部分の表面が上記回転体収容部１３の両側
縁部においてそれぞれその両側に連続する負圧面２ｃ及
び正圧面２ｄと略面一となるように、上記翼２に対する
埋没深さが設定されている（図８を参照）。従って、上
記翼２の前縁２ａ部分においては、上記柱状回転体１０
の上記突出部分が該前縁２ａ部分を構成することにな
る。

【００５３】また、上記柱状回転体１０は、その一方の
軸端に取り付けた回転軸１２を介してモータ１１（特許
請求の範囲中の「回転体駆動手段Ｘ」に該当する）に連
結され、該モータ１１によって回転駆動される。そし
て、上記柱状回転体１０の回転方向は、該柱状回転体１
０の上記回転体収容部１３からの突出部分の表面が、上
記正圧面２ｄ側から負圧面２ｃ側へ移動する方向、即
ち、上記負圧面２ｃ上における気流の流れ方向と同じ方
向に設定されている。

【００５４】尚、上記モータ１１は、上記柱状回転体１
０を回転させ得れば十分であり、その要求回転力は小さ
く、これを小型モータで構成できることから、この実施
形態においては、該モータ１１を小型モータで構成し且
つこれを上記翼２のハブ側端部２ｅ寄り部位の内部に埋
設配置している。

【００５５】ところで、上記柱状回転体１０は、上述の
ように、これを円柱体で構成するものに限られるもので
はなく、軸方向において径の異なる異径柱体によって構
成することもできるものであり、その一例を図３に示し
ている。図３に示される柱状回転体１０は、径寸法が軸
方向の一端から他端に向けて直線的に変化するテーパ軸
状の異径柱体によって構成したものであって、該柱状回
転体１０は、上記翼２の前縁２ａ部分に、その小径端を
該翼２の外周端部２ｆ寄り（即ち、翼厚の小さい側）
に、大径端をハブ側端部２ｅ寄り（即ち、翼厚が大きい
側）に、それぞれ位置させた姿勢で取り付けられ、且つ
回転軸１２を介してモータ１１によって回転駆動される
ようになっている。即ち、この柱状回転体１０は、上記
翼２の前縁２ａ部分の翼スパン方向における翼厚の変化
形態に対応した形態をもつものであり、かかる構成とし
た場合には、特に大径側においてはより高い周速度を得
ることができる（換言すれば、気流に対する増速作用を
より高めることができる）ものである。また、特にこの
実施形態のような軸流送風機の翼２にあっては、翼面上
の流速は回転軸心からの距離に対応して変化することか
ら、例えば図３に示すようなテーパ軸状の異径柱体を、
回転軸心からの距離が遠くなるほど大きな径寸法をもつ
ように、その大径端部を外周端部２ｆ寄りに、小径端部
をハブ側端部２ｅにそれぞれ位置するようにして配置す
ることもできるものである。尚、上記柱状回転体１０と
しては、上記例示構造の他に、例えば、径寸法が軸方向
において曲線的に変化する異径柱体とか、径寸法が軸方
向において多段階に変化する異径柱体等も、必要に応じ
て採用できるものである。

【００５６】一方、上記羽根車１の各翼２，２，２に
は、それぞれ上記モータ１１が設けられているが、この
実施形態のものにおいては、これら各モータ１１，１
１，１１を一体としてその作動を制御するようにしてい
る。また上記各モータ１１，１１，１１の制御の具体的
内容としては、例えば、送風機の運転状態に応じて回転
させたり停止させたりする発停制御とか、送風機の運転
状態に応じて回転速度を変化させる回転速度制御とかが
考えられる。そして、現実的には、上記二つの制御の何
れ一方のみを、あるいは双方を、必要に応じて採用すれ
ば良い。

【００５７】ここで、上記各制御の一例を示せば次の通
りである。即ち、送風機の運転状態として、上記翼２の
負圧面２ｃにおいて気流の剥離が起こり易い第１の運転
状態（例えば、送風機の低速運転状態）と、剥離が起こ
りにくい第２の運転状態（例えば、送風機の高速運転状
態）とを想定する。

【００５８】そして、発停制御においては、第１の運転
状態では柱状回転体１０を回転させ、第２の運転状態で
は該柱状回転体１０の回転を停止させるように制御す
る。

【００５９】一方、回転速度制御においては、上記第１
の運転状態を、気流の剥離の発生度合い等に基づいてさ
らに細分し、剥離の発生度合いが高い場合ほど上記柱状
回転体１０の回転速度を高くするように、剥離の発生度
合い対応して回転速度を制御する。但し、回転速度制御
における最小回転速度は、後述のように、上記柱状回転
体１０の回転によって翼面上を流れる気流に対して増速
作用を与えることができるようにすることが必要であ
り、具体的には、該柱状回転体１０の表面の周速度が、
上記羽根車１の回転に伴う上記翼２の周速度（即ち、翼
面上の流速）よりも大きくなるように、該羽根車１の回
転速度を考慮して設定する。また、特にこの実施形態の
ような軸流送風機においては、上記柱状回転体１０の回
転速度の設定に際しては、上記翼２上における流速が翼
スパン方向の位置によって異なることから、平均的流速
の得られる翼面上位置、即ち、上記羽根車１の外径を
「Ｄ」、ハブ径を「ｄ」としたときの半径Ｒ＝（（Ｄ²
＋ｄ²）／２）^0.5／２）の位置での流速を基準とすれば
良い。

【００６０】続いて、上記羽根車１を備えた軸流送風機
の作動等について説明する。この軸流送風機において
は、上記羽根車１がモータ（図示省略）によって回転さ
れると、上記各翼２，２，・・に揚力作用が働き、これ
によって送風が行われる。また、この場合、上記各翼
２，２，・・においては、その前縁２ａ部分に設けられ
た上記各柱状回転体１０が、上記羽根車１とは別個独立
に上記モータ１１によってそれぞれ回転される。

【００６１】ここで、仮に、上記各翼２，２，・・に上
記柱状回転体１０が設けられていない場合を考えると、
その構造は従来の軸流送風機のそれと同じであり、従っ
て、上記翼２上における気流の流れ状態は図１９に示す
通りである。そして、この場合、何らかの原因によっ
て、上記羽根車１の吸込側において気流が乱れると、該
羽根車１に流入する気流の流動状態とか流路抵抗等が変
化し、特に該翼２の負圧面２ｃ側においてはその流れが
不安定になり易くなる。その結果、該負圧面２ｃ上にお
いては、流速の境界層の発達により、該負圧面２ｃの近
傍における流速の低下が大きくなり、気流の剥離が生
じ、空力騒音の増大とか、失速による送風効率の低下等
の問題が生じることは既述の通りである。

【００６２】このような問題を解決すべく、この実施形
態の軸流送風機においては、上記翼２の前縁２ａ部分に
上記柱状回転体１０を設け且つこれを回転させ、これに
よって該負圧面２ｃの近傍の気流に増速作用を与えるよ
うにしたものであり、この場合の翼２上での気流の流れ
状態を図８に示している。

【００６３】図８からは、一目にして、上記翼２の前縁
２ａ部分に上記柱状回転体１０を設けたことによって、
負圧面側気流Ａ₁の流れが格段に安定し、翼面での気流
の剥離が可及的に防止され、その結果、翼面近傍の不安
定領域Ｂが極めて小さいものとなっていることが分か
る。従って、気流の剥離に起因する空力騒音が可及的に
低減され送風機の静粛運転性が向上するとともに、翼面
上での気流の失速が起こりにくくなり送風効率が向上す
ることになる。

【００６４】即ち、上記翼２の前縁２ａに上記柱状回転
体１０を設け、これを上記負圧面２ｃ側での気流方向
へ、且つ該負圧面２ｃの周速度（即ち、該負圧面２ｃ上
での流速）よりも大きな周速度が得られる回転速度で回
転させることで、上記前縁２ａに向けて流入する気流の
うち、該前縁２ａの表面に沿って流れる気流は、該前縁
２ａに位置して回転する上記柱状回転体１０の表面に接
触することで増速作用を受け（図８を参照）、その流速
が主流の流速よりも上昇せしめられる。この結果、上記
負圧面２ｃの表面での境界層の発達が可及的に抑制さ
れ、気流の剥離が発生しにくくなり、流れがより一層安
定したものとなり、これによって空力騒音の低減とか失
速防止による送風効率の向上が期待できるものである。
即ち、この実施形態の送風機においては、上記柱状回転
体１０を回転させることで上記翼２の翼面上を流れる気
流の流速を積極的に制御し、これによって上記効果を達
成するものと言える。

【００６５】また、この場合、上記柱状回転体１０を上
記モータ１１によって強制的に回転させるようにしてい
るので、該柱状回転体１０を確実に且つ高い信頼性をも
って回転させることができ、それだけ上記効果がさらに
確実ならしめられるものである。

【００６６】さらに、上記柱状回転体１０を回転させる
上記モータ１１が、上記羽根車１の駆動用のモータとは
異なる別個のものであることから、上記柱状回転体１０
を上記羽根車１の作動と切り離して別個独立に作動させ
ることができ、かかる利点を活用することで、上述の如
き上記柱状回転体１０の発停制御とか回転速度制御を行
うことが可能となるものである。

【００６７】即ち、上記各翼２毎にそれぞれ設けた上記
各柱状回転体１０を、上記羽根車１の回転とは無関係に
別個独立して回転させることができることから、例えば
上記翼２上における流れが安定し翼面での気流の剥離が
起こりにくく、従って上記柱状回転体１０を回転させる
必要性が低い運転状態（即ち、上記第２の運転状態）の
下では、該柱状回転体１０を停止させたまま上記羽根車
１のみを回転させて送風作用を行わせることができる
等、送風機の運転状態に対応した上記柱状回転体１０の
適正な作動を実現でき、それだけ送風機の運転特性の多
様化が図れることになる。また、このように、上記柱状
回転体１０を回転させる必要性が高い運転状態において
のみ該柱状回転体１０を回転させ、それ以外の運転状態
においてはその回転を停止させることで、該柱状回転体
１０の駆動に要する動力の低減を図ることも可能とな
る。

【００６８】さらに、例えば、送風機が低速運転され上
記羽根車１の翼面上での流速が低く気流の剥離が生じ易
いような運転状態においては上記柱状回転体１０の回転
速度を高く設定して該柱状回転体１０の回転による気流
の増速率を高めて剥離の抑制を図る一方、またこれとは
逆に、送風機が高速運転され上記羽根車１の翼面上での
流速が高く気流の剥離が生じにくいような運転状態にお
いては上記柱状回転体１０の回転速度を低く設定して該
柱状回転体１０の回転に要する動力の軽減を図ることが
でき、これによって、送風機の送風効率の向上と運転経
費の軽減との両立が可能となるものである。

【００６９】（２） 第２の実施形態 図４及び図５には、本願発明の第２の実施形態にかかる
軸流送風機の羽根車１を示している。この実施形態の羽
根車１は、上記第１の実施形態にかかる羽根車１と基本
構造を同じにするもので、これと異なる点は、該第１の
実施形態の羽根車１においては上記各翼２，２，・・に
それぞれ設けられた上記柱状回転体１０，１０，・・に
それぞれ個別に上記モータ１１を設けていたのに対し
て、この実施形態の羽根車１では該羽根車１に取り付け
られたモータ９（特許請求の範囲中の「羽根車駆動用モ
ータ」に該当する）の回転力を利用して上記各柱状回転
体１０，１０，・・を回転させるようにした点である。

【００７０】即ち、この実施形態の羽根車１において
は、上記各翼２，２，・・の前縁２ａにそれぞれ埋設配
置された上記各柱状回転体１０，１０，・・に、ウォー
ムギヤで構成される回転歯車１６をそれぞれ連結してい
る。一方、上記モータ９側においては、該モータ９をケ
ーシング（図示省略）側に固定するための取付部材１８
に支持部材１９を固定するとともに、該支持部材１９に
対して、ウォームホィールで構成される固定歯車１５
を、上記ハブ３と同心状に固定している。そして、この
固定歯車１５に上記各翼２，２，・・側の上記各回転歯
車１６，１６，・・をそれぞれ噛合させている。従っ
て、上記モータ９によって上記羽根車１が回転される
と、上記各回転歯車１６，１６，・・は自転しながら上
記固定歯車１５の周囲を公転し、これによって上記柱状
回転体１０が回転されるものである。

【００７１】このように、上記モータ９の回転力によっ
て上記各柱状回転体１０，１０，・・を回転させる構成
とすることで、歯車伝達系に特有の利点、即ち、構造が
簡単で且つ安価でありながら、その作動の確実性が高い
という利点に基づき、送風機の低コスト化と作動上の信
頼性の向上との両立が可能になる。

【００７２】また、この実施形態においては、上記固定
歯車１５と上記回転歯車１６との関係を、該固定歯車１
５に対して上記回転歯車１６が増速されるように設定し
ている。かかる設定とすることで、上記羽根車１の回転
に連動して上記柱状回転体１０が回転される場合、該柱
状回転体１０の表面の周速度は上記羽根車１の回転に伴
う上記翼２の負圧面２ｃの周速度よりも大きくなり、該
負圧面２ｃ上を流れる気流は該柱状回転体１０によって
増速作用を受けその剥離が効果的に抑制されることにな
る。

【００７３】さらに、この実施形態においては、上記各
歯車１５，１６を、適度の弾性をもつ弾性素材で形成
し、上記各歯車１５，１６の作動に伴う接触とか振動に
よる騒音の発生を可及的に低減させるようにしている。

【００７４】尚、この実施形態においては、上記固定歯
車１５と上記回転歯車１６とで特許請求の範囲中の「伝
達機構Ｙ」を構成している。また、この実施形態におい
ては、上記「伝達機構Ｙ」を構成する上記固定歯車１５
と上記回転歯車１６とを、それぞれウォームギヤとウォ
ームホィールとで構成しているが、この固定歯車１５と
回転歯車１６とは、これら両者の軸が食い違う状態で回
転力の伝達ができるものであれば足り、従ってウォーム
ギヤ機構の他に、例えばフェースギヤ機構とか、ハイポ
イドギヤ機構等を採用し得るものである。さらに、ウォ
ームギヤ機構を採用する場合にも、この実施形態のよう
な周面形ウォームギヤの他に、側面形ウォームギヤを採
用することもできる。

【００７５】上記以外の構成及びそれに基づく作用効果
は上記第１の実施形態の場合と同様であるので、図４及
び図５の各部材に、図１〜図３に示した部材に対応させ
て同一符号を付し、第１の実施形態における該当説明を
援用することで、ここでの説明を省略する。

【００７６】（３） 第３の実施形態 図６には、本願発明の第３の実施形態にかかる送風機の
羽根車１（図示省略）に備えられた翼２を示している。
この実施形態の翼２も上記第１及び第２の実施形態にか
かる羽根車１の翼２と同様に、その前縁２ａ部分に柱状
回転体１０を埋没配置して構成されるものであるが、こ
の実施形態の翼２が上記第１及び第２の実施形態の翼２
と異なる点は、該柱状回転体１０を気流の剪断力を利用
して回転させるように構成した点であり、これ以外の構
成は上記第１及び第２の実施形態の場合と同様である。
従って、ここでは上記柱状回転体１０の構成のみについ
て説明する。

【００７７】上記柱状回転体１０は、図６及び図７に示
すように、所定径の円柱体を基本構成とするものであっ
て、該円柱体の軸方向の一端側に径方向外方へ延出する
羽根状の受圧部１４を、周方向に等間隔で四枚取り付け
て構成されている。そして、この柱状回転体１０を上記
翼２の前縁２ａに設けられた上記回転体収容部１３内
に、該受圧部１４側の端部を該翼２のハブ側端部２ｅ寄
りに位置させた状態で埋没配置している。尚、この場
合、上記回転体収容部１３は、上記柱状回転体１０の回
転とこれに伴う上記受圧部１４の回転とを許容し得るよ
うにその形状が設定されている。

【００７８】このように、上記受圧部１４を備えた柱状
回転体１０を上記翼２の前縁２ａに埋没配置すること
で、該前縁２ａ側に流入する気流が上記柱状回転体１０
の表面上を流れることで、該柱状回転体１０は気流の剪
断力によって回転される。この場合の上記翼２における
気流の流れ状態を図９に示している。

【００７９】図９によれば、上記柱状回転体１０が回転
するものの、上記負圧面２ｃ側を流れる負圧面側気流Ａ
₁は、該負圧面２ｃの近傍において流速の低下が見られ
る。これは、上記柱状回転体１０がその表面上を流れる
気流の剪断力によって回転されることから、該柱状回転
体１０の表面の周速度が気流の流速を上回ることは有り
得ず、上記剪断力に対応する分だけ流速が低下するもの
である。しかし、上記柱状回転体１０を備えない従来構
造の翼における気流の流れ状態（図１９参照）と比較す
ると、上記翼２の前縁２ａから流入して負圧面２ｃに沿
って流れる負圧面側気流Ａ₁の該前縁２ａ部分における
気流の剪断力は、該前縁２ａ部分を構成する上記柱状回
転体１０が回転している分だけ、該柱状回転体１０を備
えない従来構造の場合に比して小さく、従って、上記負
圧面２ｃ近傍における気流の流速低下も少なくなる。

【００８０】この結果、この実施形態の翼２において
は、その前縁２ａに上記柱状回転体１０を備えたこと
で、上記柱状回転体１０がモータ１１によって回転駆動
される上記第１及び第２の実施形態の翼２の場合のよう
な負圧面側気流Ａ₁の負圧面２ｃの近傍での流速の増速
作用は得られないものの、従来構造の翼と比較した場合
には、上記負圧面２ｃ近傍での流速の低下が従来構造よ
りも小さく抑えることができる分だけ、翼面上での気流
の剥離が少なくなり、空力騒音の低減及び失速防止によ
る送風効率の向上が期待できるものである。

【００８１】（４） 第４の実施形態 図１０には、本願発明の第４の実施形態にかかる遠心送
風機の羽根車１を示している。この羽根車１は、所定間
隔をもって対向配置されたハブ５とシュラウド６との間
に、これら両者に跨がった状態で複数枚の翼２，２，・
・を周方向に所定ピッチで取り付けて構成される。そし
て、この羽根車１においては、その回転に伴う遠心力に
よって空気が上記シュラウド６側の吸込口７から吸い込
まれ、これが上記各翼２の前縁２ａ側から後縁２ｂ側へ
向かってその負圧面２ｃ側と正圧面２ｄ側とをそれぞれ
流れ、該羽根車１の外周に開口した吹出口８から吹き出
されることで送風が行われるものである。

【００８２】そして、この実施形態においては、上記翼
２の前縁２ａに、本願発明を適用して柱状回転体１０を
埋没配置し、これによって遠心送風機の運転に伴う空力
騒音の低減と翼面での失速防止による送風効率の向上と
を図ったものである。即ち、上記翼２においては、図１
１に示すように、その前縁２ａに翼スパン方向に延びる
回転体収容部１３を形成するとともに、該回転体収容部
１３内に円柱体でなる上記柱状回転体１０を回転可能に
埋没配置し、且つ該柱状回転体１０を小型のモータ１１
（特許請求の範囲中の「回転体駆動手段Ｘ」に該当す
る）によって回転駆動させるようにしている。また、こ
の柱状回転体１０は、上記回転体収容部１３部分におい
て該柱状回転体１０の表面が翼２の正圧面２ｄ側から負
圧面２ｃ側へ移動する方向（即ち、上記負圧面２ｃ上に
おける気流方向）に回転方向が設定されるとともに、そ
の表面の周速度が上記羽根車１の回転に伴う負圧面２ｃ
の周速度よりも大きくなるようにその回転速度が設定さ
れている。さらに、この柱状回転体１０の回転と回転停
止作動、及びその回転速度は、遠心送風機の運転状態に
応じて変更制御可能とされている。

【００８３】以上の構成は、全て上記第１の実施形態に
かかる軸流送風機の羽根車１における翼２の構造を、こ
の実施形態の遠心送風機の翼２に転用したものであり、
従って、上記翼２の前縁２ａに上記柱状回転体１０を設
けたことによる作用効果も上記第１の実施形態の場合と
同様であり、これについては上記第１の実施形態の該当
説明を援用する。

【００８４】一方、図１２には、上記柱状回転体１０を
テーパ状の異径柱体で構成した場合を示している。この
ように、上記柱状回転体１０としては、円柱体のみなら
ず、その軸方向において径が異なる異径柱体をも適用で
きるものである。

【００８５】また、図１３には、図１１に示したものと
は異なって、上記柱状回転体１０を、上記翼２の負圧面
２ｃ上に、しかも気流方向に前後する二位置にそれぞれ
一本づつ埋没配置し、且つこれら二本の柱状回転体１
０，１０をそれぞれ個別にモータ１１によって回転させ
るようにしたものである。この場合における翼面上での
気流の流れ状態を図１６に示している。

【００８６】図１６によれば、図１９に示す従来構造の
翼における流れ状態と比較して、上記前縁２ａに流入し
た後、上記負圧面２ｃ側をこれに沿って流れる負圧面側
気流Ａ₁の不安定領域Ｂが、該負圧面２ｃの前縁２ａ側
から後縁部２ｂ側にかけて平均的に縮小していることが
分かる。従って、このように上記負圧面２ｃ上のみに上
記柱状回転体１０を二本設けた構成の翼２を備えた遠心
送風機においても、上記第１の実施形態の軸流送風機の
場合と同様の作用効果が得られるものである。

【００８７】（５） 第５の実施形態 図１４には、本願発明の第５の実施形態にかかる遠心送
風機の羽根車１を示している。この羽根車１は、上記第
４の実施形態にかかる羽根車１と基本構成を同じとする
ものであって、これと異なる点は、第４の実施形態の羽
根車１においては上記各翼２，２，・・のそれぞれに設
けた上記各柱状回転体１０，１０，・・をそれぞれモー
タ１１によって個別に回転駆動するようにしていたのに
対して、この実施形態の羽根車１では該各柱状回転体１
０，１０，・・を羽根車駆動用のモータ９によって回転
駆動するようにした点である。

【００８８】即ち、この実施形態のものにおいては、上
記モータ９をケーシング（図示省略）側に固定する取付
部材１８に、該モータ９と同心状に環状形態をもつ大径
の平歯車でなる固定歯車１５を固定する一方、上記各翼
２，２，・・にそれぞれ設けた上記各柱状回転体１０，
１０，・・にそれぞれ小径の平歯車でなる回転歯車１６
を取付け、該各回転歯車１６，１６，・・をそれぞれ上
記固定歯車１５に噛合させている。かかる構成とするこ
とで、上記羽根車１が上記モータ９によって回転される
と、上記各回転歯車１６，１６，・・は、自転しながら
上記固定歯車１５の回りを公転し、これによって上記各
柱状回転体１０，１０，・・がそれぞれ回転されるもの
である。

【００８９】この場合、上記固定歯車１５と回転歯車１
６とは、該回転歯車１６が増速されるようにこれら両者
の歯数を設定し、上記柱状回転体１０の回転によって上
記負圧面２ｃ側の気流に増速作用を与えるようにしてい
る。

【００９０】尚、上記以外の構成及び作用は、上記第４
の実施形態の遠心送風機（従って、上記第１の軸流送風
機）の場合と同様であるので、これらの該当説明を援用
することで、ここでの説明は省略する。また、この実施
形態においては、上記固定歯車１５と回転歯車１６で特
許請求の範囲の中の「伝達機構Ｙ」が構成され、またこ
の「伝達機構Ｙ」と上記モータ９とで特許請求の範囲中
の「回転体駆動手段Ｘ」が構成されている。

【００９１】（６） 第６の実施形態 図１５には、本願発明の第６の実施形態にかかる遠心送
風機に備えられる翼２を示している。この実施形態の翼
２は、上記第３の実施形態の翼２における上記柱状回転
体１０の構造（図６参照）を、遠心送風機の翼に転用し
た構成であって、上記翼２の前縁２ａに設けた上記回転
体収容部１３に埋没配置される上記柱状回転体１０を、
円柱体の軸方向の一端側に、その径方向外方へ延出する
羽根状の受圧部１４，１４，・・を取り付けて構成した
ものであり、上記羽根車１の回転に伴って上記柱状回転
体１０はその表面上を流れる気流の剪断力によって回転
されるものである。

【００９２】上記以外の構成及び作用効果は、上記第３
の実施形態の羽根車１の場合と同様であるので、その該
当説明を援用することでここでの説明を省略する。

【００９３】（７） その他 上記各実施形態においては、送風機の例として、軸流送
風機及び遠心送風機を示したが、本願発明はこの他に、
斜流送風機にも適用できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の第１の実施形態にかかる軸流送風機
の羽根車を示す斜視図である。

【図２】上記軸流送風機の翼構造を示す平面図である。

【図３】上記軸流送風機の翼構造を示す平面図である。

【図４】本願発明の第２の実施形態にかかる軸流送風機
の羽根車の平面図である。

【図５】上記軸流送風機の断面図である。

【図６】本願発明の第３の実施形態にかかる軸流送風機
における翼の平面図である。

【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ拡大断面図である。

【図８】翼面上の風速分布を示す断面図である。

【図９】翼面上の風速分布を示す断面図である。

【図１０】本願発明の第４の実施形態にかかる遠心送風
機の羽根車を示す斜視図である。

【図１１】上記遠心送風機の翼構造を示す平面図であ
る。

【図１２】上記遠心送風機の翼構造を示す平面図であ
る。

【図１３】上記遠心送風機の翼構造を示す平面図であ
る。

【図１４】本願発明の第５の実施形態にかかる遠心送風
機の羽根車の断面図である。

【図１５】本願発明の第６の実施形態にかかる遠心送風
機の翼構造を示す斜視図である。

【図１６】翼面上の風速分布を示す断面図である。

【図１７】従来の軸流送風機の羽根車の斜視図である。

【図１８】従来の遠心送風機の羽根車の斜視図である。

【図１９】従来の羽根車の翼面上の風速分布を示す断面
図である。

【符号の説明】

１は羽根車、２は翼、３はハブ、４はシュラウド、５は
ハブ、６はシュラウド、７は吸込口、８は吹出口、９は
モータ（回転体駆動用モータ）、１０は柱状回転体、１
１はモータ（羽根車駆動用モータ）、１２は回転軸、１
３は回転体収容部、１４は受圧部、１５は固定歯車、１
６は回転歯車、１７はモータ軸、１８は取付部材、１９
は支持部材、Ａ₁は負圧面側気流、Ａ₂は正圧面側気流、
Ｂは不安定領域、Ｘは回転体駆動手段、Ｙは伝達機構で
ある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F04D 29/38 F04D 29/30

Claims (18)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 羽根車（１）の各翼（２）の前縁部（２
   ａ）と負圧面（２ｃ）の少なくとも何れか一方に、翼表
   面と略面一となるようにして柱状回転体（１０）を埋没
   配置し、且つ該柱状回転体（１０）を翼スパン方向を軸
   として回転可能としたことを特徴とする送風機。
2. 【請求項２】 請求項１において、 上記柱状回転体（１０）の回転方向を、上記翼（２）の
   負圧面（２ｃ）側での気流方向と同方向に設定したこと
   を特徴とする送風機。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、 上記柱状回転体（１０）を回転体駆動手段（Ｘ）によっ
   て回転させることを特徴とする送風機。
4. 【請求項４】 請求項１又は２において、 上記柱状回転体（１０）を翼表面に沿って流れる気流に
   よって回転させることを特徴とする送風機。
5. 【請求項５】 請求項３において、 上記柱状回転体（１０）の回転速度を、該柱状回転体
   （１０）の表面の周速度が上記羽根車（１）の回転によ
   る上記翼（２）の負圧面（２ｃ）の周速度よりも大きく
   なるように設定したことを特徴とする送風機。
6. 【請求項６】 請求項３において、 上記柱状回転体（１０）の回転速度を、上記羽根車
   （１）の外径を「Ｄ」、ハブ径を「ｄ」としたときの半
   径Ｒ＝（（Ｄ²＋ｄ²）／２）^0.5／２）の部分で、該柱
   状回転体（１０）の表面の周速度が上記羽根車（１）の
   回転による上記翼（２）の負圧面（２ｃ）の周速度より
   も大きくなるように設定したことを特徴とする送風機。
7. 【請求項７】 請求項３，５又は６において、 上記回転体駆動手段（Ｘ）を、上記各翼（２）毎にそれ
   ぞれ設けた回転体駆動用モータ（１１）で構成したこと
   を特徴とする送風機。
8. 【請求項８】 請求項７において、 上記柱状回転体（１０）の回転及び停止作動を送風機の
   運転状態に応じて制御することを特徴とする送風機。
9. 【請求項９】 請求項７において、 上記柱状回転体（１０）の回転速度を送風機の運転状態
   に応じて制御することを特徴とする送風機。
10. 【請求項１０】 請求項３において、 上記回転体駆動手段（Ｘ）を、羽根車駆動用モータ
    （９）と該羽根車駆動用モータ（９）の回転力を上記柱
    状回転体（１０）に伝達する伝達機構（Ｙ）とで構成し
    たことを特徴とする送風機。
11. 【請求項１１】 請求項１０において、 上記伝達機構（Ｙ）を、上記羽根車駆動用モータ（９）
    と同心状に固定配置された固定歯車（１５）と、上記各
    柱状回転体（１０）毎に設けられ上記固定歯車（１５）
    にそれぞれ噛合して該固定歯車（１５）と上記羽根車
    （１）との相対回転に伴って回転する回転歯車（１６）
    とで構成したことを特徴とする送風機。
12. 【請求項１２】 請求項１１において、 上記固定歯車（１５）と上記回転歯車（１６）との関係
    を、該固定歯車（１５）に対して上記回転歯車（１６）
    が増速されるように設定したことを特徴とする送風機。
13. 【請求項１３】 請求項１１又は１２において、 上記各歯車（１５），（１６）を弾性素材で形成したこ
    とを特徴とする送風機。
14. 【請求項１４】 請求項１１，１２又は１３において、 上記固定歯車（１５）を、上記送風機駆動用モータ
    （９）の取付部材（１８）に取り付けたことを特徴とす
    る送風機。
15. 【請求項１５】 請求項１，２，３，４，５，６，７，
    ８，９，１０，１１，１２，１３又は１４において、 上記柱状回転体（１０）を円柱体としたことを特徴とす
    る送風機。
16. 【請求項１６】 請求項１，２，３，４，５，６，７，
    ８，９，１０，１１，１２，１３又は１４において、 上記柱状回転体（１０）を、翼スパン方向において異な
    る径をもつ異径柱体としたことを特徴とする送風機。
17. 【請求項１７】 請求項１６において、 上記柱状回転体（１０）を、翼スパン方向位置での翼厚
    さに応じて異なる径をもつ異径柱体としたことを特徴と
    する送風機。
18. 【請求項１８】 請求項１６において、 上記柱状回転体（１０）を、翼スパン方向位置での羽根
    車回転軸心からの距離に応じて異なる径をもつ異径柱体
    としたことを特徴とする送風機。