JP3584589B2 - 軸流ファン - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、毛髪乾燥用ドライヤー等に用いられる軸流ファンに関し、軸流ファンの低騒音化を図るための構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の軸流ファンは図６に示すように構成されていた。ボス部１とボス部１から外周方向に一体に羽根２を突設した羽根車３を円筒状のハウジング４内に内装し、ハウジング４の吸い込み口５側を上流側とすると共にハウジング４の吐出口６側を下流側としたとき羽根車３より下流側にモータ７を配置し、モータ７の駆動軸８を羽根車３のボス部１の中心に連結してある。そしてモータ７を駆動することにより羽根車３を回転駆動することで吸い込み口５から空気を吸い込んで吐出口６から空気を吐出するようになっている。このとき羽根車３の羽根２の下流側の面が圧力面９となり、羽根２の上流側の面が負圧面１０となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来から軸流ファンの騒音の主な原因として羽根車３周りの流れの乱れが挙げられるが、上記の従来例の軸流ファンの羽根車３周りの空気の流れが次のようになっており、騒音を発生しやすいものであった。つまり、軸流ファンにおける空気の主な流れａは側面側から見た場合、図６に示すように羽根車３の下流側の抵抗物のため軸方向と平行でなく外周方向に向くようになる。そのため、図７に示すように圧力の高い圧力面９から負圧面１０へと羽根２の外周部から流れが矢印ｂに示すように漏れることとなり、この漏れた流れが翼端渦となって下流に流れ騒音の原因となる。またボス部１の外面が軸方向と平行な円柱状になっているが、空気の流れａは外周方向に流れているため、ボス部１の外面形状と一致せず、矢印ｃのような流れの乱れの原因となり、騒音となるという問題がある。
【０００４】
また上記のようなボス部１周りの矢印ｃのような流れの乱れに対し、従来よりボス部１の軸方向と平行な断面形状を上流側程径が小さくなるテーパー状にし、空気の流れ方向とボス部１の外面形状を一致させる軸流ファンが提供されているが、次の問題がある。ボス部１の全体をテーパー状にした場合、ボス部１の周りの流れがスムーズになるが、外周方向へはむしろ流れやすくなり、特に羽根２の圧力面９より下流側をテーパー状にした場合、上記羽根２の外周部の翼端渦は減少せず、むしろ増加する傾向がある。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、羽根車のボス部の周りの流れをスムーズにし、また羽根の外周部からの翼端渦の発生を抑えることを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明軸流ファンは、ボス部１とボス部１から外周方向に一体に羽根２を突設した羽根車３を円筒状のハウジング４内に内装し、羽根車３を回転駆動する駆動軸８をボス部１の中心に連結したものにおいて、ハウジング４の吸い込み側を上流側とすると共に吐出側を下流側とし、ボス部１の外周面をボス部１の軸方向に亙って上流側に行く程外径が小さくなるテーパー状にし、羽根車３の羽根２の下流側の面である圧力面９に対応する部分で圧力面９より下流側ではボス部１の外面をボス部１の軸方向と平行な面にして成ることを特徴とする。つまり、ボス部１の外周面をボス部１の軸方向に亙って上流側に行く程外径が小さくなるテーパー状にしたことでボス部１の外周の流れがボス部１の外面に沿い、ボス部１の周りの流れがスムーズになり、しかも羽根車３の羽根２の下流側の面である圧力面９に対応する部分で圧力面９より下流側ではボス部１の外面をボス部１の軸方向と平行な面にしたことにより、羽根２の圧力面６より下流側の部分でボス部１の周りに負圧領域が発生し、圧力面９上の流れが外周方向に流れるのを抑える力が働き、羽根２の外周部にて圧力面９から負圧面１０に流れが漏れるのを減少させることができ、よって翼端渦が減少し騒音を減少できる。
【０００７】
また羽根車３の下流側に羽根車３を駆動するモータ７を配置し、モータ７を保持するモータ保持部１１の外面を羽根車３のボス部１のテーパーの延長線上に位置させて成ることを特徴とすることも好ましい。この場合、空気の流れが一層スムーズになり、風の流れの乱れによる騒音を低減できる。
さらに羽根車３のボス部１の上流側の先端に外面が軸方向と略平行な円柱部１２を形成したことを特徴とすることも好ましい。この場合、円柱部１２にて羽根車３が掴みやすく羽根車３の取り外しが容易になる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
軸流ファンは、図１に示すように円筒形のハウジング４と、ハウジング４内に配置した羽根車３、羽根車３を駆動するモータ７で主体が構成されている。ハウジング４の一端は吸い込み口５となっており、吸い込み口５側が空気の流れの上流側となっている。ハウジング４の他端は吐出口６となっており、吐出口６側が空気の流れの下流側となっている。羽根車３はボス部１から外周方向に向けて複数枚の羽根２を突設して形成されており、羽根車３をハウジング４内に回転自在に内装してある。ハウジング４内で羽根車３の下流側にはモータ７を配置してあり、モータ７の駆動軸８をボス部１の中心に連結してある。このモータ７はモータ保持部１１を介してハウジング４に保持してあるが、このモータ保持部１１は空気の流れを整流する整流翼１１ａとなっている。この軸流ファンはモータ７を駆動することで羽根車３が回転駆動され、吸い込み口５から空気が吸い込まれると共に吐出口６から空気が吐出される。このとき、羽根車３の羽根２の上流側の面が圧力面９となり、羽根２の下流側の面が負圧面１０となっている。図１では羽根車３から下流側に流れの抵抗となるものを示していないが、一般の軸流ファンにおいては、羽根車３と吐出口６との間に冷却物などの抵抗物が存在する。
【０００９】
上記羽根車３のボス部１は図２に示すようにボス部１の外周面をボス部１の軸方向に亙って上流側に行く程外径が小さくなるテーパー状にしてある。しかも羽根２の下流側の面である圧力面９に対応する部分で圧力面９より下流側ではボス部１の外面は軸方向と平行な面にしてある。つまり、ボス部１の外面はボス部１の上流側から下流側に向けて径の大きくなるテーパー面にしてあり、羽根２の圧力面９に対応する部分で圧力面９より下流側はテーパーのない軸方向と平行な平坦面１３としてある。この平坦部１３は羽根２とボス部１の交わる点での径にて軸方向と平行になるように形成されている。ボス部１のテーパーの傾きは２５°〜４０°にするのが望ましく、最適値は下流側の圧力損失により決まる。また図１ではボス部１は直線状のテーパーになっているが、円弧面のテーパーになっていてもよい。
【００１０】
軸流ファンを上記のようにした場合、負圧面１０側のボス部１の外面がテーパー状になっているため、図１や図３に示すように空気の流れａがボス部１の外面に沿い、ボス部１の周りの流れがスムーズになって騒音を低減できる。また羽根２の圧力面９より下流側では図１や図４に示すように平坦面１３の外周の領域Ａの部分が負圧になり、圧力面９上の外周方向に向かう流れを軸方向側に引っ張る力が働き、圧力面９から負圧面１０へ流れる漏れ流れ及び羽根２の外周端の翼端渦が減少され、騒音が低減できる。また上記軸流ファンの流れをスムーズにするために羽根車３の下流側に設置してあるモータ保持部１１としての整流翼１１ａの外径をボス部１のテーパーの延長線上にくるようにするのが望ましい。さらに図１に示すようにボス部１の上流側の先端部分に軸方向と平行な円柱部１２を設けてあることが望ましい。この場合、円柱部１２を掴むことで羽根車３を掴みやすくして羽根車３の取り外しが容易になる。
【００１１】
また図５は上記軸流ファンを毛髪乾燥用のドライヤーに応用した例を示す。ヘアードライヤーの本体ハウジング４′は円筒形をしており、本体ハウジング４′の一端の開口部が吸い込み口５′となっており、本体ハウジング４′の他端の開口部が吐出口６′となっている。本体ハウジング４′の吐出口６′には整髪用のブラシアタッチメント１５が設置できるようになっている。本体ハウジング４′には上記と同様に羽根車３と、羽根車３を駆動するモータ７と、モータ７の固定と風の整流を目的としたモータ保持部１１としての整流翼１１ａを設置してある。また本体ハウジング４′内には羽根車３の下流側でヒータ１６を設置してあり、風を温風にする働きを持つようになっている。羽根車３のボス部１の外面の形状は前述せる構造と同じ構造になっている。上記のような構造のドライヤーが動作した場合、羽根車３の下流側にヒータ等の抵抗物があるため、羽根車３の羽根２の表面の流れは図１に示すように外周方向に向くが、ボス部１の外面が前述のようになっているために空気の流れがスムーズになると共に羽根２の先端部で翼端渦等が発生することなく、騒音を低減することができる。上記構造のドライヤーの場合、従来のものと比較して約１〜２ｄＢ（Ａ）の騒音低減効果が得られた。
【００１２】
【発明の効果】
本発明は叙述のようにボス部の外周面をボス部の軸方向に亙って上流側に行く程外径が小さくなるテーパー状にしているので、ボス部の外周の流れがボス部の外面に沿い、ボス部の周りの流れがスムーズになるものであり、しかも羽根車の羽根の下流側の面である圧力面に対応する部分で圧力面より下流側ではボス部の外面を軸方向と平行な面にしたので、羽根の圧力面より下流側の部分でボス部の周りに負圧領域が発生し、圧力面上の流れが外周方向に流れるのを抑える力が働き、羽根の外周部にて圧力面から負圧面に流れが漏れるのを減少させることができ、よって翼端渦が減少し騒音を減少できるものである。
【００１３】
また本発明の請求項２記載の発明にあっては、羽根車の下流側に羽根車を駆動するモータを配置し、モータを保持するモータ保持部の外面を羽根車のボス部のテーパーの延長線上に位置させているので、空気の流れが一層スムーズになり、風の流れの乱れによる騒音を低減できるものである。
さらに本発明の請求項３記載の発明にあっては、羽根車のボス部の上流側の先端に外面が軸方向と略平行な円柱部を形成したので、円柱部にて羽根車が掴みやすく羽根車の取り外しが容易になるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例の軸流ファンの断面図である。
【図２】同上の羽根車を示し、（ａ）（ｂ）は異なる方向から見た斜視図である。
【図３】同上の負圧面の空気の流れを示す正面図である。
【図４】同上の圧力面の空気の流れを示す正面図である。
【図５】同上の実施の形態の他例のドライヤーの断面図である。
【図６】同上の従来例の断面図である。
【図７】従来例の問題を説明する要部の拡大断面図である。
【符号の説明】
１ ボス部
２ 羽根
３ 羽根車
４ ハウジング
８ 駆動軸
９ 圧力面
１０ 負圧面

Claims (3)

1. ボス部とボス部から外周方向に一体に羽根を突設した羽根車を円筒状のハウジング内に内装し、羽根車を回転駆動する駆動軸をボス部の中心に連結した軸流ファンにおいて、ハウジングの吸い込み側を上流側とすると共に吐出側を下流側とし、ボス部の外周面をボス部の軸方向に亙って上流側に行く程外径が小さくなるテーパー状にし、羽根車の羽根の下流側の面である圧力面に対応する部分で圧力面より下流側ではボス部の外面をボス部の軸方向と平行な面にして成ることを特徴とする軸流ファン。
2. 羽根車の下流側に羽根車を駆動するモータを配置し、モータを保持するモータ保持部の外面を羽根車のボス部のテーパーの延長線上に位置させて成ることを特徴とする請求項１記載の軸流ファン。
3. 羽根車のボス部の上流側の先端に外面が軸方向と略平行な円柱部を形成したことを特徴とする請求項１記載の軸流ファン。

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