JP4867950B2 - 送風機 - Google Patents

Description

本願発明は、軸流ファン、斜流ファン等の送風機に関し、さらに詳しくは、該送風機において送風性能の向上を図るための羽根構造に関するものである。

従来から、軸流ファン、斜流ファン等の送風機において、送風効率の高効率化を図ることを目的とした羽根構造の改善技術として種々の提案がなされている（特許文献１、２参照）。

特許文献１に示されるものは、羽根の後縁に沿って所定幅で翼方向へ延びる特定領域を負圧面側へ湾曲させ、これによって羽根後縁から吹出される後流の幅（後流幅）を可及的に減少させて空力特性を改善するものである。

ここで、図６は、羽根３０の翼弦長方向の断面図を示しているが、この羽根３０では、前縁３０ａから後縁３０ｂまでの全域に負圧面３０ｄ側に膨出する所定の反りをもたせている。この羽根３０においては、負圧面３０ｄに沿って流れる気流の剥離が大きいことから、後縁３０ｂ近傍において該気流に渦流れ３２が多く発生し、その結果、後流幅Ｓ１が大きくなる。

これに対して、図７に示される羽根３０では、前縁３０ａから後縁３０ｂの直前までの部位に負圧面３０ｄ側に膨出する所定の反りをもたせる一方、該直前部分から後縁３０ｂまでの部位は正圧面３０ｃ側に膨出する所定の反りをもたせて（換言すれば、負圧面３０ｄ側に湾曲させて）これを湾曲部３３としている。このように羽根３０の後縁３０ｂ側に上記湾曲部３３を設けると、負圧面３０ｄに沿って流れる気流の剥離が抑制され、後縁３０ｂ近傍における渦流れ３２の発生が抑制され、後流幅Ｓ２が小さくなる。

このように、羽根３０の後縁３０ｂ近傍に負圧面３０ｄ側へ湾曲する湾曲部３３を設けることで、該後縁３０ｂから吹出される後流幅が小さくなり、該羽根３０における空力特性が改善される。この空力特性の改善の結果、送風効率が向上することになる。

この送風効率の向上効果は、図５において曲線Ａで示す「湾曲部無し（図６参照）」の場合における特性図と、曲線Ｂで示す「湾曲部有り（図７参照）」の場合における特性図を対比すれば、「湾曲部有り」の場合（曲線Ｂ）には、「湾曲部無し」の場合（曲線Ａ）に比して、同一風量を得るに必要なモータ入力が、低風量側ではΔＰ１だけ、高風量側ではΔＰ２だけ、それぞれ低減されていることから、容易に理解されるところである。

一方、特許文献２に示されるものは、翼の後縁の径方向中央部に吸込側へ膨らむように湾曲した突状部を設け、これによって、翼の径方向における気体の吹出し速度が均一化され、低騒音化及び高効率化を図るものである。

特開２００３−１３８９２号公報 特開２００６−３７８０００号公報

ところが、実際の送風機、特に軸流ファンでは、羽根の負圧面側における気流の剥離状態は該負圧面の全域で一様なものではなく、羽根のハブ近傍付近の負圧面側では気流の剥離が大きいが、羽根の外周部の負圧面側では気流の剥離はほとんど生じない、ということが知見された。係る知見に基づけば、上掲各特許文献に記載のような羽根構造の改善では、外周部の湾曲部ではこれが負圧面に沿う流れの抵抗となるとか、ハブ近傍の湾曲部では気流の剥離抑制効果が十分ではなく後流幅が大きくなる、等の問題が懸念され、この点において改善すべき余地がある。

そこで本願発明は、羽根の後縁全域に負圧面側への湾曲部を設けた送風機において、該湾曲部の機能とか作用効果を支配する要因、即ち、湾曲部の湾曲角度、湾曲部の翼弦長方向の幅寸法、及び羽根後縁の出口角度を最適化することで、送風性能のさらなる向上を図ることを目的としてなされたものである。

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。

本願の第１の発明では、ハブ２の外周に複数枚の羽根３を放射状に取付けてなる羽根車１を備えた送風機において、上記羽根３の後縁３ｂにおける上記ハブ２側から上記羽根３の外周側にかけての全域に負圧面３ｆ側へ湾曲する湾曲部４Ｂを設けるとともに、該湾曲部４Ｂの湾曲角度αを、上記ハブ２寄りの内周部３ｃから外周部（３ｄ）に向けて次第に小さくなるように設定したことを特徴としている。

本願の第２の発明では、上記第１の発明に係る送風機において、上記湾曲部４Ｂの湾曲角度αを「０＜α≦３５°」の範囲に設定したことを特徴としている。

本願の第３の発明では、上記第１の発明に係る送風機において、羽根３の翼弦長方向における上記湾曲部４Ｂの形成範囲を、該羽根３の各翼素の翼弦長「Ｌ０」に対する上記湾曲部４Ｂの翼弦長「Ｌ１」の比「Ｌ１／Ｌ０」を「０＜Ｌ１／Ｌ０≦０．２」の範囲に設定したことを特徴としている。

本願の第４の発明では、上記第１の発明に係る送風機において、上記羽根３の後縁３ｂにおける出口角度βを、上記羽根車１の軸心と平行な直線Ｌｂと上記羽根３の後縁３ｂの端部における接線Ｌａとが成す角度とするとともに、上記出口角度βを、前記内周部３ｃ側の翼素で最大、外周部３ｄ側の翼素で最少となるように設定したことを特徴としている。

本願発明では次のような効果が得られる。

（ａ） 本願の第１の発明によれば、ハブ２の外周に複数枚の羽根３を放射状に取付けてなる羽根車１を備えた送風機において、上記羽根３の後縁３ｂにおける上記ハブ２側から上記羽根３の外周側にかけての全域に負圧面３ｆ側へ湾曲する湾曲部４Ｂを設けるとともに、該湾曲部４Ｂの湾曲角度αを、上記ハブ２寄りの内周部３ｃから外周部（３ｄ）に向けて次第に小さくなるように設定している。

ここで、羽根３の負圧面３ｆ側における気流の剥離状態は一様ではなく、羽根３のハブ２寄りの内周部３ｃ側の負圧面３ｆでは気流の剥離が大きいが、羽根３の外周部３ｄ側の負圧面３ｆでは気流の剥離はほとんど生じないことが知られている。

従って、上記湾曲部４Ｂの湾曲角度αを、上記内周部３ｃ側から外周部に向けて次第に小さくなるように設定することで、
第１に、上記羽根３の内周部３ｃ側の負圧面３ｆでは気流の剥離が大きい、換言すれば、剥離抑制の必要性が高いことから、この部分の湾曲角度αを大きく設定することで、気流の剥離がより一層効果的に抑制され、後流幅を小さく抑えることができ、
第２に、上記羽根３の外周部３ｄ側の負圧面３ｆでは気流の剥離が小さい、換言すれば剥離抑制の必要性が低いことから、この部分の湾曲角度αを小さく設定することで、該湾曲部４Ｂ自体が負圧面３ｆに沿う流れの抵抗となるのが可及的に抑制され、
これら両者の相乗効果により、空力特性が改善され送風性能が向上するという効果が得られる。

（ｂ） 本願の第２の発明では、上記（ａ）に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記湾曲部の湾曲角度αを「０＜α≦３５°」の範囲に設定している。

ここで、上記湾曲部４Ｂの湾曲角度αは、上記（ａ）に記載のように、上記羽根３の内周部３ｃから外周部に向けて次第に小さくなるように設定されていることが前提であることから、湾曲角度「α＝３５°」は羽根３の内周部３ｃにおける湾曲角度αの上限値となる。この上限値は、湾曲角度αが「３５°」より大きくなると、湾曲部４Ｂによる気流の剥離抑制によって得られるメリットに対する、湾曲部４Ｂによって生じる気流抵抗による空力特性の悪化というデメリットの割合が大きくなり、結果として空力特性の改善効果が大きく減殺されるので、湾曲角度αの上限値を「３５°」に設定したものである。

一方、湾曲角度「α＞０°」は、羽根３の外周部３ｄにおける湾曲角度αの下限値となる。この下限値は、羽根３の外周部３ｄでは、湾曲部４Ｂによる気流の剥離抑制という要求よりも、湾曲部４Ｂによる気流抵抗の抑制という要求が上回ることから、この湾曲角度αをできるだけ小さくして気流抵抗の抑制効果を最大限生かす観点から設定したものである。

以上のことから、上記湾曲部４Ｂの湾曲角度αを「０＜α≦３５°」の範囲に設定することで、気流の剥離抑制効果と気流抵抗の抑制効果が両立され、上記（ａ）に記載の効果がより一層確実となる。

（ｃ） 本願の第３の発明によれば、上記（ａ）に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、羽根３の翼弦長方向における上記湾曲部４Ｂの形成範囲を、該羽根３の各翼素の翼弦長「Ｌ０」に対する上記湾曲部４Ｂの翼弦長「Ｌ１」の比「Ｌ１／Ｌ０」が「０＜Ｌ１／Ｌ０≦０．２」の範囲に設定している。

ここで、送風機の羽根車１においては、羽根３の翼弦長は、該羽根３の必然的形体として、該羽根３の内周部３ｃから外周部３ｄに向けて次第に小さくなるように設定されている。従って、羽根３の翼弦長方向における上記湾曲部の形成範囲を、該羽根の翼素の翼弦長「Ｌ０」に対する上記湾曲部の翼弦長「Ｌ１」の比「Ｌ１／Ｌ０」が「０＜Ｌ１／Ｌ０≦０．２」の範囲に設定した場合、必然的に上記湾曲部４Ｂの形成範囲、即ち、翼弦長方向における湾曲部４Ｂの幅寸法は、上記羽根３の内周部３ｃから外周部３ｄに向かって次第に小さくなる。

このため、上記範囲のうち、「Ｌ１／Ｌ０＝０．２」は、羽根３の内周部３ｃにおける翼弦長の上限値となる。この上限値は、「Ｌ１／Ｌ０」が「０．２」より大きくなると、湾曲部４Ｂによる気流の剥離抑制によって得られるメリットに対する、湾曲部４Ｂによって生じる気流抵抗による空力特性の悪化というデメリットの割合が大きくなり、結果として空力特性の改善効果大きく減殺されるので、上記湾曲部４Ｂの翼弦長「Ｌ１」の比「Ｌ１／Ｌ０」の上限値を「０．２」に設定したものである。

一方、湾曲部４Ｂの翼弦長「Ｌ１」の比「Ｌ１／Ｌ０＞０」は、羽根３の外周部３ｄにおける翼弦長の下限値となる。この下限値は、羽根３の外周部３ｄでは、湾曲部４Ｂによる気流の剥離抑制という要求よりも、湾曲部４Ｂによる気流抵抗の抑制という要求が上回ることから、上記比「Ｌ１／Ｌ０」をできるだけ小さくして気流抵抗の抑制効果を最大限生かす観点から設定したものである。

以上のことから、上記湾曲部４Ｂの形成範囲、即ち、翼弦長方向の幅寸法を、該羽根３の翼素の翼弦長「Ｌ０」に対する上記湾曲部４Ｂの翼弦長「Ｌ１」の比「Ｌ１／Ｌ０」を「０＜Ｌ１／Ｌ０≦０．２」の範囲に設定して、上記湾曲部４Ｂの形成範囲、即ち、翼弦長方向における湾曲部４Ｂの幅寸法が上記羽根３の内周部３ｃから外周部３ｄに向かって次第に小さくなるようにすることで、気流の剥離抑制効果と気流抵抗の抑制効果が両立され、空力特性が改善され送風性能が向上するという効果が得られる。

（ｄ） 本願の第４の発明では、上記（ａ）に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記羽根３の後縁３ｄの翼方向の全域に負圧面３ｆ側へ湾曲する湾曲部４Ｂを設け且つ上記羽根３の後縁３ｂにおける出口角度βを、上記羽根車１の軸心と平行な直線Ｌｂと上記羽根３の後縁３ｂの端部における接線Ｌａとが成す角度とするとともに、上記出口角度βを、前記内周部３ｃ側の翼素で最大、外周部３ｄ側の翼素で最少となるように設定している。

ここで、羽根３の後縁３ｂにおける出口角度βの大きさと上記湾曲部４Ｂの湾曲角度αの大きさは略対応関係にあり、該湾曲角度αが大きい部位では上記出口角度βも大きくなる。従って、上記湾曲角度αが上記羽根３の負圧面３ｆを流れる気流に与える影響は、上記羽根３の後縁３ｂにおける出口角度βについても同様に考えることができる。

このことから、この発明のように、上記羽根３の後縁３ｂにおける出口角度βを、上記ハブ２寄りの内周部３ｃ側の翼素で最大、外周部３ｄ側の翼素で最少となるように設定することで、
第１に、上記羽根３の内周部３ｃ側の負圧面３ｆでは気流の剥離が大きい、換言すれば、剥離抑制の必要性が高いことから、内周部３ｃ側の翼素における出口角度βを大きく設定することで、気流の剥離がより一層効果的に抑制され、後流幅を小さく抑えることができ、
第２に、上記羽根３の外周部３ｄ側の負圧面３ｆでは気流の剥離が小さい、換言すれば剥離抑制の必要性が低いことから、該外周部３ｄ側の翼素における出口角度βを小さく設定することで、該湾曲部４Ｂ自体が負圧面３ｆに沿う流れの抵抗となるのが可及的に抑制され、
これら両者の相乗効果により、空力特性が改善され送風性能が向上するという効果が得られる。

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。

図１及び図２には、本願発明の実施形態に係る送風機（プロペラファン）の羽根車１を示している。この羽根車１は、ハブ２の外周に複数枚（この実施形態では４枚）の羽根３を放射状に取付けて構成される。

上記羽根３は、その前縁３ａが、ハブ２寄りの内周部３ｃよりも外周部３ｄ寄り部分が回転方向（矢印Ｒ方向）の前方側に位置するような湾曲形状とされた所謂「前進翼」であって、この前縁３ａ側の形状に対応するように、後縁３ｂの形状もハブ寄り部３ｃよりも外周部３ｄ寄り部分が回転方向の前方側に位置するような湾曲形状とされている。従って、羽根３の径方向における各翼素間においては、ハブ寄り部３ｃ側の翼素から外周部３ｄ側の翼素に向かうに伴ってその翼弦長が増大することになる。

そして、上記羽根３においては、図２及び図３に示すように、翼弦長方向における断面形状を、その前縁３ａから後縁３ｂの近傍位置までの部位では、正圧面３ｅから負圧面３ｆ側へ膨出する湾曲形状として所定の反りをもたせてこれを反り部４Ａとする一方、該近傍部分から後縁３ｂまでの部位は、逆に正圧面３ｅから負圧面３ｆ側へ膨出する（換言すれば、負圧面３ｆ側へ湾曲する）湾曲形状としてこの部分を湾曲部４Ｂとしている。従って、上記反り部４Ａの後端と上記湾曲部４Ｂの前端が連続する点Ｐは変曲点となる。

ところで、上掲の特許文献１にも示されるように、羽根の後縁に沿って所定幅で該羽根の後縁における上記ハブ側から上記羽根の外周側にかけての特定領域を負圧面側へ湾曲させることで、羽根後縁から吹出される後流の幅（後流幅）を可及的に減少させて空力特性を改善することができることは知られている。

しかし、実際の送風機の送風特性を検証すると、羽根の負圧面側における気流の剥離状態は該負圧面の全域で一様なものではなく、羽根のハブ寄りに位置する内周部側の負圧面では気流の剥離が大きいが、羽根の外周部側の負圧面では気流の剥離はほとんど生じないということが知見され、係る知見に基づけば、単に後縁側に負圧面側へ湾曲する湾曲部を設ける、という対策のみでは、外周部の湾曲部ではこれが負圧面に沿う流れの抵抗となるとか、ハブ近傍の湾曲部では気流の剥離抑制効果が十分ではなく後流幅が大きくなる、等の問題が懸念される。

そこで、羽根の負圧面側における気流の剥離状態及び剥離抑制の要求度等を考慮して上記湾曲部４Ｂの構成を特定することで、送風機全体としての空力特性を改善して送風効率の向上を図るようにしたものである。そして、上記湾曲部４Ｂの構成を、以下に述べるように、上記湾曲部４Ｂの湾曲角度と、該湾曲部４Ｂの翼弦長方向における形成範囲、及び羽根３の後縁３ｂにおける出口角度βという要素によって特定したものである。以下、これらについて具体的に説明する。

Ａ：第１の実施例
第１の実施例は、上記湾曲部４Ｂの構成を、該湾曲部４Ｂの湾曲角度αによって特定するものである。

図２は羽根３の外周部３ｄ寄りの翼素における翼弦長方向の断面図を、図３は羽根３の内周部３ｃ寄りの翼素における翼弦長方向の断面図を、それぞれ示している。

上記湾曲角度αは、上記羽根３の上記変曲点Ｐにおける接線Ｌｃと後縁３ｂの端部における接線Ｌａが成す角度として規定され、図２ではこれを「α１」で、図３ではこれを「α２」でそれぞれ示している。

この実施例では、上記湾曲角度α１、α２を、上記羽根３の内周部３ｃ（即ち、上記ハブ２寄り部分）から外周部３ｄに向けて次第に小さくなるように設定したものである。さらに、この湾曲角度が最小となる上記羽根３の外周部３ｄ側における湾曲角度α１の下限値を「＞０°」に、該湾曲角度が最大となる上記羽根３の内周部３ｃ側における湾曲角度α２の上限値を「３５°」に、それぞれ設定している。

従って、上記湾曲角度α１、α２は、「α１＜α２」で、且つ「α１＞０」及び「α２＜３５°」という条件を満たす範囲内で、適宜設定できるものである。
以上のように、上記羽根３の後縁３ｂ側に設けられた上記湾曲部４Ｂの湾曲角度αを設定することで、以下のような作用効果が得られる。

即ち、この実施例のように、上記湾曲部４Ｂの湾曲角度αを、上記ハブ２寄りの内周部３ｃにおける湾曲角度α２から外周部３ｄにおける湾曲角度α１にかけて次第に小さくなるように設定したことで、
（ａ）上記羽根３の内周部３ｃ側の負圧面３ｆでは気流の剥離が大きく、剥離抑制の必要性が高いことから、この部分の湾曲角度α２を大きく設定することで、気流の剥離がより一層効果的に抑制され、後流幅を小さく抑えることができ、
（ｂ）上記羽根３の外周部３ｄ側の負圧面３ｆでは気流の剥離が小さく、剥離抑制の必要性が低いことから、この部分の湾曲角度α１を小さく設定することで、該湾曲部４Ｂそのものが負圧面３ｆに沿う流れの抵抗となるのが可及的に抑制される。

これら（ａ）と（ｂ）の相乗効果により、羽根３における空力特性が改善され、延いては羽根車１を備えた送風機の送風性能が向上することになる。

また、この実施例では、上記湾曲部の湾曲角度αを「０＜α≦３５°」の範囲に設定しているが、上述のように、上記湾曲部４Ｂの湾曲角度αは、上記ハブ２寄りの内周部３ｃにおける湾曲角度α２から外周部３ｄにおける湾曲角度α１にかけて次第に小さくなるように設定されているので、係る設定を考慮すれば、湾曲角度「α＝３５°」は上記羽根３の内周部３ｃにおける湾曲角度α２の上限値となり、また湾曲角度「α＞０°」は羽根３の外周部３ｄにおける湾曲角度α１の下限値となる。

ここで、上記湾曲角度「α＝３５°」は、該湾曲角度αが「３５°」より大きくなると、上記湾曲部４Ｂによる気流の剥離抑制によって得られるメリットに対する、該湾曲部４Ｂによって生じる気流抵抗による空力特性の悪化というデメリットの割合が大きくなり、結果として空力特性の改善効果が大きく減殺されることから、これを湾曲角度α２の上限値として規定したものである。

また、上記湾曲角度「α＞０°」は、上記羽根３の外周部３ｄでは、湾曲部４Ｂによる気流の剥離抑制という要求よりも、湾曲部４Ｂによる気流抵抗の抑制という要求が上回ることから、この湾曲角度αをできるだけ小さくして気流抵抗の抑制効果を最大限生かす観点から設定し、これを湾曲角度α１の下限値として規定したものである。

以上のことから、上記湾曲部４Ｂの湾曲角度αを「０＜α≦３５°」の範囲に設定することで、気流の剥離抑制効果と気流抵抗の抑制効果が両立され、羽根３における空力特性の改善、延いては羽根車１を備えた送風機の送風性能の向上効果がより一層確実となるものである。

Ｂ：第２の実施例
第２の実施例は、上記湾曲部４Ｂの構成を、該湾曲部４Ｂの翼弦長方向における形成範囲によって特定するものである。

即ち、図４には、羽根３の任意の翼素における翼弦長方向の断面図を示しており、ここで、上記羽根３の翼弦長を「Ｌ０］とし、上記湾曲部４Ｂの翼弦長「Ｌ１」としたとき、上記羽根３の翼弦長「Ｌ０」に対する上記湾曲部４Ｂの翼弦長「Ｌ１」の比「Ｌ１／Ｌ０」が「０＜Ｌ１／Ｌ０≦０．２」の範囲となるように設定したものである。

ところで、送風機の羽根車１では、図１に示すように、上記羽根３の翼弦長は、該羽根３の必然的形体として、該羽根３の内周部３ｃから外周部３ｄに向けて次第に小さくなるように設定されている。従って、上記羽根３の翼弦長方向における上記湾曲部の形成範囲を上記範囲に設定した場合、範囲に設定した場合、必然的に上記湾曲部４Ｂの形成範囲、即ち、翼弦長方向における湾曲部４Ｂの幅寸法は、上記羽根３の内周部３ｃから外周部３ｄに向かって次第に小さくなる。

このため、上記範囲のうち、「Ｌ１／Ｌ０＝０．２」は羽根３の内周部３ｃにおける翼弦長の上限値となる。また、比「Ｌ１／Ｌ０＞０」は、羽根３の外周部３ｄにおける翼弦長の下限値となる。

ここで、上記上限値は、比「Ｌ１／Ｌ０」が「０．２」より大きくなると、湾曲部４Ｂによる気流の剥離抑制によって得られるメリットに対する、湾曲部４Ｂによって生じる気流抵抗による空力特性の悪化というデメリットの割合が大きくなり、結果として空力特性の改善効果大きく減殺されるので、上記湾曲部４Ｂの翼弦長「Ｌ１」の比「Ｌ１／Ｌ０」の上限値を「０．２」に設定したものである。

また、上記下限値は、上記羽根３の外周部３ｄでは、湾曲部４Ｂによる気流の剥離抑制という要求よりも、湾曲部４Ｂによる気流抵抗の抑制という要求が上回ることから、上記比「Ｌ１／Ｌ０」をできるだけ小さくして気流抵抗の抑制効果を最大限生かす観点から設定したものである。

以上のことから、上記湾曲部４Ｂの形成範囲を、該羽根３の翼素の翼弦長「Ｌ０」に対する上記湾曲部４Ｂの翼弦長「Ｌ１」の比「Ｌ１／Ｌ０」を「０＜Ｌ１／Ｌ０≦０．２」の範囲に設定して、上記湾曲部４Ｂの形成範囲、即ち、翼弦長方向における湾曲部４Ｂの幅寸法が上記羽根３の内周部３ｃから外周部３ｄに向かって次第に小さくなるようにすることで、気流の剥離抑制効果と気流抵抗の抑制効果が両立され、空力特性が改善され送風性能が向上するという効果が得られるものである。

Ｃ：第３の実施例
第３の実施例は、上記湾曲部４Ｂの構成を、該湾曲部４Ｂの後端における出口角度βによって特定するものである。

図２は羽根３の外周部３ｄ寄りの翼素における翼弦長方向の断面図を、図３は羽根３の内周部３ｃ寄りの翼素における翼弦長方向の断面図を、それぞれ示している。

上記出口角度βは、羽根車１の軸心と平行な直線Ｌｂと上記羽根３の後縁３ｂの端部における接線Ｌａが成す角度として規定され、図２ではこれを「β１」で、図３ではこれを「β２」でそれぞれ示している。そして、この実施例では、上記出口角度β１、β２を、上記内周部３ｃ側の翼素で最大、外周部側の翼素で最少となるように設定している。

ここで、上記羽根３の後縁３ｂにおける出口角度βの大きさと上述の湾曲部４Ｂの湾曲角度αの大きさは略対応関係にあり、該湾曲角度αが大きい部位では上記出口角度βも大きくなる。従って、上記湾曲角度αが上記羽根３の負圧面３ｆを流れる気流に与える影響は、上記羽根３の後縁３ｂにおける出口角度βについても同様に考えることができる。

このことから、この実施例のように、上記羽根３の後縁３ｂにおける出口角度βを、上記ハブ２寄りの内周部３ｃ側の翼素で最大の出口角度β２、外周部３ｄ側の翼素で最少の出口角度β１となるように設定することで、
第１に、上記羽根３の内周部３ｃ側の負圧面３ｆでは気流の剥離が大きい、換言すれば、剥離抑制の必要性が高いことから、内周部３ｃ側の翼素における出口角度β２を大きく設定することで、気流の剥離がより一層効果的に抑制され、後流幅を小さく抑えることができ、
第２に、上記羽根３の外周部３ｄ側の負圧面３ｆでは気流の剥離が小さい、換言すれば剥離抑制の必要性が低いことから、該外周部３ｄ側の翼素における出口角度β１を小さく設定することで、該湾曲部４Ｂ自体が負圧面３ｆに沿う流れの抵抗となるのが可及的に抑制され、
これら両者の相乗効果により、空力特性が改善され送風性能が向上するという効果が得られる。

本願発明の実施の形態に係る送風機に備えられる羽根車の要部正面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 図１のＩＶ−ＩＶ断面図である。 湾曲部の影響を示す「風量−モータ入力」特性図である。 湾曲部を備えない羽根における空気流れ説明図である。 湾曲部を備えた羽根における空気流れ説明図である。

１ ・・羽根車
２ ・・ハブ
３ ・・接続管
３ａ ・・前縁
３ｂ ・・後縁
３ｃ ・・羽根内周部
３ｄ ・・外周部
３ｅ ・・正圧面
３ｆ ・・負圧面
４Ａ ・・反り部
４Ｂ ・・湾曲部
３０ ・・羽根
３１ ・・気流
３２ ・・渦流れ
３３ ・・湾曲部
Ｐ ・・変曲点
α ・・湾曲角度
β ・・出口角度

Claims (4)

1. ハブ（２）の外周に複数枚の羽根（３）を放射状に取付けてなる羽根車（１）を備えた送風機であって、
   上記羽根（３）の後縁（３ｂ）における上記ハブ（２）側から上記羽根（３）の外周側にかけての全域に負圧面（３ｆ）側へ湾曲する湾曲部（４Ｂ）を設けるとともに、該湾曲部（４Ｂ）の湾曲角度（α）を、上記ハブ（２）寄りの内周部（３ｃ）から外周部（３ｄ）に向けて次第に小さくなるように設定したことを特徴とする送風機。
2. 請求項１において、
   上記湾曲部（４Ｂ）の湾曲角度（α）を、「０＜α≦３５°」の範囲に設定したことを特徴とする送風機。
3. 請求項１において、
   上記羽根（３）の翼弦長方向における上記湾曲部（４Ｂ）の形成範囲を、該羽根（３）の各翼素の翼弦長「Ｌ０」に対する上記湾曲部（４Ｂ）の翼弦長「Ｌ１」の比「Ｌ１／Ｌ０」を「０＜Ｌ１／Ｌ０≦０．２」の範囲に設定したことを特徴とする送風機。
4. 請求項１において、
   上記羽根（３）の後縁（３ｂ）における出口角度（β）を、上記羽根車（１）の軸心と平行な直線（Ｌｂ）と上記羽根（３）の後縁（３ｂ）の端部における接線（Ｌａ）とが成す角度とするとともに、上記出口角度（β）を、前記内周部（３ｃ）側の翼素で最大、外周部（３ｄ）側の翼素で最少となるように設定したことを特徴とする送風機。

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