JP4745626B2

JP4745626B2 - 軸流式送風装置

Info

Publication number: JP4745626B2
Application number: JP2004191104A
Authority: JP
Inventors: 穣吉田
Original assignee: ループウイング株式会社
Priority date: 2004-06-29
Filing date: 2004-06-29
Publication date: 2011-08-10
Anticipated expiration: 2024-06-29
Also published as: JP2006009752A

Description

本発明は、軸流式送風装置に関するものである。

従来、軸流式送風装置においては、電源装置からモータに電流を供給することによってモータが駆動され、それに伴って、ファンが回転させられることにより、風が発生させられる。この場合、前記ファンにおける複数の翼は、揚力を発生させるための揚力面理論に基づいて、前記モータに投入されるエネルギー条件に対応させて回転させたときに、十分な揚力を発生させることができ、失速することがないように設計される。

図２は従来の軸流式送風装置のファンの概念図、図３は従来のファンにおける迎角と揚力係数との関係を示す図である。なお、図３において、横軸に迎角θ２を、縦軸に揚力係数ＣＬを採ってある。

図２において、１１はファンを構成する翼であり、ファンの径方向における所定の半径位置で翼１１をカットしたときの断面を表す。ファンを矢印Ｘ方向に回転させると、翼１１は矢印Ｘ方向に移動させられ、空気は翼１１に対して矢印Ｖ方向に流入する。また、ｑ１は前記翼１１の前縁によって表されるノーズ、ｑ２は前記翼１１の後縁によって表されるテール、Ｍ１は前縁ｑ１と後縁ｑ２とを結ぶ線分によって表されるノーズテールライン、Ｍ２は翼１１の移動方向（矢印Ｘ方向）に延びる線分によって表されるベースラインである。

前記ファンが１回転させられるときに、翼１１上の半径が値ｒになる所定の半径位置の点が円周方向に移動する距離をβとしたとき、該距離βは、
β＝２πｒ
で表される。そして、前記ファンが１回転させられるときの前記点が軸方向に移動する距離をピッチＰとすると、ノーズテールラインＭ１とベースラインＭ２との成す角度によって表されるピッチ角θ１は、
θ１＝ｔａｎ^-1（Ｐ／２πｒ）
になる。

ところで、ファンを回転させると揚力Ｆが発生するが、該揚力Ｆが発生する分だけファンの回転に伴って発生する誘導速度（誘導抗力に対応する速度）Ｖｉの分だけ、揚力Ｆを発生させるのに寄与する角度、すなわち、迎角θ２は小さくなる。

そして、揚力係数をＣＬとし、空気密度をρとし、所定の半径ｒの半径位置における翼１１の速度をｖとし、前記半径位置における翼弦長をＬとしたとき、揚力Ｆは
Ｆ＝∫｛（１／２）・ＣＬ・ρ・ｖ²・Ｌ｝ｄｒ
で表すことができ、揚力係数ＣＬが大きいほど大きく、揚力係数ＣＬが小さいほど小さい。また、該揚力係数ＣＬは迎角θ２に対応して変化し、揚力係数ＣＬが所定の範囲内に収まらない場合、ファンは失速する。

図３において、実線で示される特性を有する第１の翼、及び破線で示される特性を有する第２の翼のいずれにおいても、迎角θ２が零（０）〔°〕に近い負の値を採るときに、揚力係数ＣＬは、ほぼ零になる。例えば、ファンを軸流式送風装置ファンの一種である扇風機に適用して、定格回転速度である１０００〜１５００〔ｒｐｍ〕で回転させたとき、第１の翼において、迎角θ２が、
−１１〔°〕＜θ２＜１３〔°〕
の範囲に収まる場合、正の方向に大きくなるほど、揚力係数ＣＬは正の方向に大きくなり、負の方向に大きくなるほど、揚力係数ＣＬは負の方向に大きくなる。そして、第１の翼において、迎角θ２が１３〔°〕で揚力係数ＣＬは正の方向においてピークになり、１３〔°〕より大きくなると、揚力係数ＣＬは急激に小さくなり、ファンは失速する。また、第１の翼において、迎角θ２が−１１〔°〕で揚力係数ＣＬは負の方向においてピークになり、−１１〔°〕より小さくなると、揚力係数ＣＬは急激に小さくなり、ファンは失速する。

前記第２の翼において、迎角θ２が、
−１４〔°〕＜θ２＜１５〔°〕
の範囲に収まる場合、正の方向に大きくなるほど、揚力係数ＣＬは正の方向に大きくなり、負の方向に大きくなるほど、揚力係数ＣＬは負の方向に大きくなる。そして、第２の翼において、迎角θ２が１５〔°〕で揚力係数ＣＬは正の方向においてピークになり、１５〔°〕より大きくなると、揚力係数ＣＬは急激に小さくなり、ファンは失速する。また、第２の翼において、迎角θ２が−１４〔°〕で揚力係数ＣＬは負の方向においてピークになり、−１４〔°〕より小さくなると、揚力係数ＣＬは急激に小さくなり、ファンは失速する。

このように、一般に、翼１１の迎角θ２が１５〔°〕又は−１４〔°〕付近の値を採るとファンが失速し、それに伴って、ファンに振動及び騒音が発生してしまう。

そこで、扇風機においては、定格回転速度で運転しているときに振動及び騒音が発生することがないように、翼１１の面上の仕事率が大きい７０〜９０〔％〕の半径位置において、前記迎角θ２が１２〔°〕以下になるように設計される。そして、前記迎角θ２に基づいて、かつ、誘導速度Ｖｉを考慮してピッチ角θ１、キャンバーｆ等が設計される。なお、ピッチ角θ１については、扇風機の場合、誘導速度Ｖｉが零になる状態があるので、ピッチ角θ１が迎角θ２と等しくされることが多い（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−３２８９８０号公報

しかしながら、前記従来の扇風機においては、例えば、翼１１の直径を３０〔ｃｍ〕とし、定格回転速度を１２００〔ｒｐｍ〕とすると、翼１１の先端部の周速度が１８〔ｍ／ｓ〕以上になり、高くなってしまう。したがって、翼１１に必要となる強度が大きくなるが、翼１１の強度を大きくするために翼１１を硬い材料で形成すると、ファンの重量が大きくなるだけでなく、ファンを覆い、衝突を防止するための防護ネットを配設し、安全性を図る必要がある。

また、前記扇風機においては、コストを低くするために翼１１のひねりが少なくされるので、十分な風を発生させるために、翼１１の先端部のピッチ角θ１をその分大きくしている。したがって、翼１１の先端部の仕事率が大きくなり、翼１１の先端部に強い渦が発生してしまう。

この場合、翼１１の先端部のわずかに前方において煙を流し、風の流れを調べてみると、前記渦はファンの回転方向と逆の方向に巻いて発生し、しかも、渦の直径は翼１１の半径よりかなり小さいことが分かる。さらに、前記防護ネットの中心部に板等が配設されるので、風が扇風機の前方から後方に逆流し、煙が渦に吸い込まれてしまうことが分かる。

このように、強い渦を伴って風が送られるので、人体を局部的に冷却することができるが、連続的に風を受けると、冷え過ぎてしまい、不快感を覚えてしまう。

本発明は、前記従来の軸流式送風装置の問題点を解決して、振動及び騒音が発生するのを抑制することができ、翼に必要となる強度を小さくすることができ、しかも、翼の先端部に渦が発生するのを抑制し、連続的に風を受けても不快感を覚えることがない軸流式送風装置を提供することを目的とする。

そのために、本発明の軸流式送風装置においては、複数の翼を備えたファンと、該ファンを回転させるための駆動部とを有する。

そして、前記ファンの出力軸からの径方向の位置を表す所定の半径位置で翼をカットしたときの断面において、翼の前縁と後縁とを結ぶ線分によって表されるノーズテールラインと、翼の移動方向に延びる線分によって表されるベースラインとの成す角をピッチ角θ１とし、翼厚中心線とノーズテールラインとの間の距離を表すキャンバーをｆとし、翼弦長に対する前記キャンバーｆの最大値の割合をキャンバー比ηとしたとき、
前記翼の７０〜９０〔％〕の半径位置において、前記ピッチ角θ１が、径方向内方ほど大きく、径方向外方ほど小さく設定され、
２７〔°〕≦θ１≦６０〔°〕
の範囲に収められ、
前記翼の７０〜９０〔％〕の半径位置において、前記ピッチ角θ１が大きい領域で前記キャンバーｆが小さく設定され、最大キャンバー位置が翼の前縁側に置かれ、前記ピッチ角θ１が小さい領域で前記キャンバーｆが大きく設定され、最大キャンバー位置が翼の後縁側に置かれ、かつ、前記キャンバー比ηが、
１０〔％〕≦η≦２５〔％〕
の範囲に収められ、
前記翼の７０〜９０〔％〕の半径位置において、前記ピッチ角θ１と前記キャンバー比ηとを加えた値によって表される翼算定指標αが、
４０≦α≦７０
の範囲に収められる。
また、前記翼の外周縁の周速度が８〔ｍ／ｓ〕以下になるように設定される。

本発明によれば、軸流式送風装置においては、複数の翼を備えたファンと、該ファンを回転させるための駆動部とを有する。

この場合、ファンから送り出される空気の流れに渦が発生するのを抑制することができ、扇子を使用したときのような扇ぎ効果による風を発生させることができる。その結果、人体を局部的に冷却することがなくなり、連続的に風を受けても、冷え過ぎることがなく、不快感を覚えることがなくなる。

また、ファンが失速を起こさないので、ファンに振動及び騒音が発生するのを抑制することができる。

そして、ファンの回転速度が低くされるので、発生させられる揚力を小さくすることができ、翼に必要となる強度を小さくすることができる。したがって、翼を硬い材料で形成する必要がなくなり、ファンの重量を小さくすることができるだけでなく、安全性を向上させることができるので、防護ネットを配設する必要がなくなる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この場合、ファンを軸流式送風装置ファンの一種である扇風機に適用した場合について説明する。

図１は本発明の実施の形態における軸流式送風装置の斜視図、図４は本発明の実施の形態におけるファンの展開図、図５は本発明の実施の形態におけるファンの概念図、図６は本発明の実施の形態におけるピッチ角とキャンバーラインとの関係を示す図、図７は本発明の実施の形態におけるキャンバー比の説明図、図８は本発明の実施の形態における翼幅指数の説明図である。なお、図４は径方向における所定の半径位置で翼２２をカットしたときの断面を表す。

図において、２１は回転自在に配設されたファン、２２は、該ファン２１を構成する複数の、本実施の形態においては、二つの翼である。また、２３は駆動部としてのモータ、２４は該モータ２３の出力軸であり、該出力軸２４は、前記ファン２１のボスを構成する。

図５に示されるように、ファン２１を矢印Ｘ方向に回転させると、翼２２は矢印Ｘ方向に移動させられ、空気は翼２２に対して矢印Ｖ方向に流入する。また、εは前記翼２２の翼厚中心線（キャンバーライン）、ｑ１は前記翼１１の前縁によって表されるノーズ、ｑ２は前記翼２２の後縁によって表されるテール、Ｍ１は前縁ｑ１と後縁ｑ２とを結ぶ線分によって表されるノーズテールライン、Ｍ２は翼２２の移動方向（矢印Ｘ方向）に延びる線分によって表されるベースライン、Ｌは前記ノーズｑ１とテールｑ２との間の直線距離、すなわち、半径位置における翼幅を表す翼弦長である。前記翼厚中心線εとノーズテールラインＭ１との間の距離を表すキャンバーｆが最大になる位置を最大キャンバー位置ｑ３としたとき、ノーズｑ１から最大キャンバー位置ｑ３までの距離を最大キャンバー距離Ｘｃとなる。

前記ファン２１が１回転させられるときに、翼２２上の半径が値ｒになる所定の半径位置の点が円周方向に移動する距離をβとしたとき、該距離βは、
β＝２πｒ
で表される。そして、前記ファン２１が１回転させられるときの前記点が軸方向に移動する距離をピッチＰとすると、ノーズテールラインＭ１とベースラインＭ２との成す角度によって表されるピッチ角θ１は、
θ１＝ｔａｎ^-1（Ｐ／２πｒ）
になる。

前記ファン２１を回転させると、揚力Ｆが発生させられる。そして、揚力係数をＣＬとし、空気密度をρとし、所定の半径ｒの半径位置における空気の速度をｖとし、前記翼弦長をＬとしたとき、揚力Ｆは
Ｆ＝∫｛（１／２）・ＣＬ・ρ・ｖ²・Ｌ｝ｄｒ
で表すことができ、揚力係数ＣＬが大きいほど大きく、揚力係数ＣＬが小さいほど小さい。また、前記速度ｖはファン２１の回転速度に比例するので、前記揚力Ｆは、ファン２１の回転速度が高いほど大きく、回転速度が低いほど小さい。

そこで、ファン２１の回転速度を一定にして前記揚力Ｆを大きくしようとすると、揚力係数ＣＬを大きくする必要があるが、揚力係数ＣＬは、ノーズテールラインＭ１とベースラインＭ２との成す角度によって表されるピッチ角θ１から、ファン２１の回転に伴って発生する誘導速度（誘導抗力に対応する速度）Ｖｉの分だけ角度Δθを減算することによって得られる迎角θ２
θ２＝θ１−Δθ
によって決まる。すなわち、図３に示されるように、迎角θ２を所定の範囲内において大きくすると、揚力係数ＣＬを大きくすることができる。

ところで、十分な風を発生させるために、ファン２１の先端部のピッチ角θ１を大きくすると、翼２２の先端部に強い渦が発生してしまう。

また、ファン２１の回転速度を高くすると、翼２２の先端部の周速度がその分高くなり、翼２２に必要となる強度が大きくなるが、翼２２の強度を大きくするために翼２２を硬い材料で形成すると、ファン２１の重量が大きくなるだけでなく、ファン２１を覆い、衝突を防止するための防護ネットを配設し、安全性を図る必要がある。

そこで、本実施の形態においては、ファン２１を十分に低い回転速度で回転させ、その状態でファン２１が失速を起こさないように翼２２の仕様が設定される。そして、前記翼弦長Ｌ、キャンバーｆ、最大キャンバー距離Ｘｃ、ピッチＰ、ピッチ角θ１及び迎角θ２は、各翼２２の半径位置ごとに設定される。なお、図１に示されるように、前記翼２２の形状において、大きな力を翼２２に作用させるため、根元が比較的細くされるが、風の流れを妨げない程度に広くすることができる。

ところで、図４に示されるように、翼２２の外周縁において出力軸２４から最も離れた点をＰｔ１としたとき、出力軸２４の中心から点Ｐｔ１までの距離を半径Ｒとする。そして、ファン２１の出力軸２４側から先端部側にかけて半径がｒになる各半径位置Ｓｔを想定すると、次の式のように、各半径位置Ｓｔは、半径Ｒに対する半径ｒの割合である百分率で表すことができる。

Ｓｔ＝ｒ×１００／Ｒ〔％〕
したがって、出力軸２４の中心の半径位置Ｓｔは零〔％〕になり、点Ｐｔ１の半径位置Ｓｔは１００〔％〕になる。

そして、本実施の形態において、各翼２２によって十分な風を発生させるために、半径位置Ｓｔが７０〜９０〔％〕の範囲（７０〔％〕以上、９０〔％〕以下）において、ピッチ角θ１が、
２７〔°〕≦θ１≦６０〔°〕
の範囲の値にされる。前述されたように、迎角θ２は、誘導速度Ｖｉの分だけピッチ角θ１より小さくなるので、角度Δθを２〜４〔°〕とし、
２３〔°〕≦θ２≦５８〔°〕
にするのが好ましい。

本実施の形態においては、半径位置Ｓｔが７０〜９０〔％〕の範囲において、前記ピッチ角θ１は、一定にされるが、半径位置Ｓｔごとに２７〜６０〔°〕の範囲内で変化させ、半径位置Ｓｔが径方向内方ほど大きく、径方向外方ほど小さくすることができる。

ところで、前記ピッチ角θ１とキャンバーｆとは相互に影響し合う。そこで、各翼２２によって十分な風を発生させるために、前記ピッチ角θ１を設定するだけでなく、キャンバーｆの最大値をｆｍａｘとしたときの、翼弦長Ｌに対するキャンバーｆの割合である百分率、すなわち、キャンバー比η
η＝ｆｍａｘ×１００／Ｌ
を同様に設定するようにしている。

本実施の形態においては、半径位置Ｓｔが７０〜９０〔％〕の範囲において、図７に示されるように、キャンバー比ηは、
１０〔％〕≦η≦２５〔％〕
の範囲にされる。

なお、キャンバーｆの大きさ、及び翼弦長Ｌ上におけるキャンバーｆの分布は、ピッチ角θ１、ファン２１の作動状態等によって変化させることができる。例えば、図６に示されるように、ピッチ角θ１が小さい場合、十分な風を発生させるためにキャンバーｆが大きくされ、しかも、最大キャンバー位置ｑ３が後縁側に置かれ、最大キャンバー距離Ｘｃが長くされる。また、ピッチ角θ１が大きい領域においては、翼２２の後縁側における空気の流れを円滑にする必要があるので、キャンバーｆを小さくする必要があり、最大キャンバー位置ｑ３が前縁側に置かれ、最大キャンバー距離Ｘｃが短くされる。

ところで、キャンバー比ηは、百分率で表したときの値がピッチ角θ１と等価であることが実験から分かっている。そこで、本実施の形態においては、各翼２２によって十分な風を発生させるために、前述されたように、前記ピッチ角θ１及びキャンバー比ηをそれぞれ設定するだけでなく、ピッチ角θ１とキャンバー比ηとを加えた値によって表される翼算定指標α
α＝θ１＋η
を算出し、半径位置Ｓｔが７０〜９０〔％〕の範囲において、前記翼算定指標αを、次の式で表される範囲に収めるようにしている。

４０≦α≦７０
また、ファン２１の直径をＤ（＝２×Ｒ）とし、翼２２の数をＭとし、最大の翼弦長Ｌ、すなわち、最大翼幅をＬｍａｘとしたとき、ファン２１において、展開された状態の各翼２２が占める割合を翼幅指数Ｃｒ
Ｃｒ＝Ｌｍａｘ・Ｍ／Ｄ
で表すことができる。そして、本実施の形態においては、半径位置Ｓｔが７０〜９０〔％〕の範囲において、翼幅指数Ｃｒを０．４〜４．８の範囲に収めるようにしている。

したがって、各翼２２の形状は、任意に設定することができ、図８に示されるように、翼幅指数Ｃｒを異ならせて各種の形状の翼２２を形成することができる。

なお、最大翼幅Ｌｍａｘが小さい翼２２を使用する場合、翼２２の数Ｍを多くすることによって翼幅指数Ｃｒを大きくすることができる。

例えば、図８の翼幅指数Ｃｒが０．４のファン２１において、翼２２の数Ｍを２から２４にすると、翼幅指数Ｃｒを、
Ｃｒ＝０．４×２４／２
＝４．８
にすることができる。

ところで、半径位置Ｓｔが７０〜９０〔％〕の範囲において、前記ピッチ角θ１を、
２７〔°〕≦θ１≦６０〔°〕
の範囲内において、キャンバー比ηを、
１０〔％〕≦η≦２５〔％〕
の範囲内において、前記翼算定指標αを、
４０≦α≦７０
の範囲内において変化させたときに、ファン２１に失速が起こらず、振動及び騒音が発生しないようにファン２１を十分に低速で回転させる必要がある。

そのために、前記翼算定指標αを前記範囲内においてわずかずつ変化させ、その都度、ファン２１の回転速度を徐々に高くし、各翼算定指標αごとに、ファン２１に失速が起こらず、振動及び騒音が発生しない回転速度の限界値（以下「許容速度」という。）Ｎ（α）を求めるようにしている。

続いて、該各許容速度Ｎ（α）のうちの最も低い値を、ファン２１の外周縁の周速度に変換し、該周速度を臨界速度Ｕとする。なお、前記周速度は、ファン２１の外周縁のうちのモータ２３から最も離れた点の移動速度で表される。

また、本実施の形態において、臨界速度Ｕは、
Ｕ＝８〔ｍ／ｓ〕
になる。

したがって、ファン２１の直径Ｄに関係なく、ファン２１の周速度を８〔ｍ／ｓ〕以下になるようにモータ２３を駆動すると、ファン２１が失速を起こすのを防止することができる。

なお、前記臨界速度Ｕを、
Ｕ＝６〔ｍ／ｓ〕
にすると一層ファン２１に失速が起こらず、振動及び騒音が発生するのを抑制することができる。

そして、ファン２１の周速度が十分に低くされるので、ファン２１から送り出される空気の流れに渦が発生するのを防止することができ、扇子を使用したときのような扇ぎ効果による風を発生させることができる。その結果、人体を局部的に冷却することがなくなり、連続的に風を受けても、冷え過ぎることがなく、不快感を覚えることがなくなる。

また、翼２２の全体のピッチ角θ１を十分に大きくすることができるので、翼２２の先端部のピッチ角θ１を格別に大きくする必要がなくなる。したがって、翼２２の先端部に強い渦が発生するのを抑制することができる。

そして、ファン２１の回転速度が低くされ、周速度が８〔ｍ／ｓ〕以下にされるので、発生させられる揚力Ｆを小さくすることができ、翼２２に必要となる強度を小さくすることができる。したがって、翼２２を硬い材料で形成する必要がなくなり、ファン２１の重量を小さくすることができるだけでなく、安全性を向上させることができるので、衝突を防止するための防護ネットを配設する必要がなくなる。

本実施の形態においては、前記各翼２２の翼面は、柔軟性を有する材料、例えば、軽量ウレタン材、プラスッチック、布、紙、フィルム等から成る薄板材によって形成され、外周縁に直径が２〔ｍｍ〕程度のピアノ線等の鋼線を翼支持部材として埋設することによって、翼輪郭が形成され、ファン２１の形状が維持される。

なお、前記翼２２の翼面は柔軟性を有する材料から成る薄板材によって形成されるので、回転速度が高くなった場合、翼２２は容易に変形する。したがって、ファン２１に異常な振動が発生するのを防止することができる。また、翼２２の厚さは、空気の流れを円滑にすることができれば、自由に設定することができる。

本実施の形態においては、翼２２の翼面が柔軟性を有する材料から成る薄板材によって形成されるようになっているが、該薄板材に代えて金属、プラスッチック等の硬い材料によって形成することができる。その場合、翼２２の前縁側にクッション材が配設される。また、団扇のように、翼２２の全体に放射状又は網目状に強度支持材としての骨部材を配設し、該骨部材間にわたって紙等の薄膜材を配設することによって、翼面を形成することができる。

そして、翼２２の先端部に渦が発生するのを抑制することができるので、前記モータ２３の消費電力を極めて小さくすることができる。したがって、モータ２３として小型の直流モータを使用することができる。そして、モータ２３を電池によって駆動することができるだけでなく、携帯電話等に使用される小容量の交流−直流アダプタ等によって駆動することができる。したがって、軸流式送風装置を小型化し、軽量化することができるので、床上用、机上用等のスタンド型、壁掛け型、天井取付型、吊下げ型、ワイヤ、スライドバー等と組み合わされた移動型等として使用することができる。

さらに、従来の扇風機と同様に、首振り機能を持たせたり、マイナスイオン装置を付加したりすることができる。

次に、実際の軸流式送風装置の効果について説明する。

この場合、直径Ｄが４０〔ｃｍ〕のファン２１を２枚の翼２２によって作成した。９０〔％〕の半径位置Ｓｔにおいて、ピッチ角θ１を４５〔°〕とし、キャンバー比ηを１６〔％〕とし、これにより、翼算定指標αを６１とした。また、翼幅指数Ｃｒを１．５とした。また、翼２２の翼面を軽量ウレタン材によって形成し、直径が２〔ｍｍ〕の鋼線を出力軸２４の中心から翼２２の前縁部に沿って先端部に向けて延在させ、先端部を経由して後縁部に沿って９０〔％〕の半径位置Ｓｔまで延在させる。

前記構成の翼２２を備えたファン２１を、１００〜１５０〔ｒｐｍ〕の回転速度で回転させると、約２〔ｍ〕離れた位置で扇ぎ効果による風を受けることができた。

この場合、最大消費電力は２〔Ｗ〕であり、実験によると、停止時におけるファン２１による押圧力は約１５〔ｇ〕であり、衝突時におけるファン２１による衝撃力は約１２０〔ｇ〕であった。ファン２１の周辺に防護ネットを配設することなく、運転時に翼２２が顔に当たっても痛みを感じることがなかった。また、就寝時においては、２〔Ｗ〕でモータ２３を駆動すると風が強すぎるので、ファン２１を８０〔ｒｐｍ〕の回転速度で回転させるのが好ましい。その場合、消費電力は１〔Ｗ〕以下になる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の実施の形態における軸流式送風装置の斜視図である。従来の軸流式送風装置のファンの概念図である。従来のファンにおける迎角と揚力係数との関係を示す図である。本発明の実施の形態におけるファンの展開図である。本発明の実施の形態におけるファンの概念図である。本発明の実施の形態におけるピッチ角とキャンバーラインとの関係を示す図である。本発明の実施の形態におけるキャンバー比の説明図である。本発明の実施の形態における翼幅指数の説明図である。

符号の説明

２１ファン
２２翼
２３モータ

Claims

（ａ）複数の翼を備えたファンと、
（ｂ）該ファンを回転させるための駆動部とを有するとともに、
（ｃ）前記ファンの出力軸からの径方向の位置を表す所定の半径位置で翼をカットしたときの断面において、翼の前縁と後縁とを結ぶ線分によって表されるノーズテールラインと、翼の移動方向に延びる線分によって表されるベースラインとの成す角をピッチ角θ１とし、翼厚中心線とノーズテールラインとの間の距離を表すキャンバーをｆとし、翼弦長に対する前記キャンバーｆの最大値の割合をキャンバー比ηとしたとき、
前記翼の７０〜９０〔％〕の半径位置において、前記ピッチ角θ１が、径方向内方ほど大きく、径方向外方ほど小さく設定され、
２７〔°〕≦θ１≦６０〔°〕
の範囲に収められ、
前記翼の７０〜９０〔％〕の半径位置において、前記ピッチ角θ１が大きい領域で前記キャンバーｆが小さく設定され、最大キャンバー位置が翼の前縁側に置かれ、前記ピッチ角θ１が小さい領域で前記キャンバーｆが大きく設定され、最大キャンバー位置が翼の後縁側に置かれ、かつ、前記キャンバー比ηが、
１０〔％〕≦η≦２５〔％〕
の範囲に収められ、
前記翼の７０〜９０〔％〕の半径位置において、前記ピッチ角θ１と前記キャンバー比ηとを加えた値によって表される翼算定指標αが、
４０≦α≦７０
の範囲に収められ、
（ｄ）前記翼の外周縁の周速度が８〔ｍ／ｓ〕以下になるように設定されることを特徴とする軸流式送風装置。