JP6405529B2 - Blower - Google Patents
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Description
本発明は、空調機や換気扇などに用いられる送風装置に関するものである。 The present invention relates to an air blower used for an air conditioner, a ventilation fan, or the like.
従来、この種の送風装置は、翼の一部の肉厚を急激に拡大させることで気流剥離を抑制し、空力特性や騒音特性が改善されるものが知られている。(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, this type of blower has been known in which the aerodynamic characteristics and noise characteristics are improved by suppressing the separation of airflow by abruptly increasing the thickness of a part of the blade. (For example, refer to Patent Document 1).
以下、その送風装置について図14を参照しながら説明する。 Hereinafter, the blower will be described with reference to FIG.
図14の軸流羽根車における翼101の回転方向断面図に示すように、羽根101の負圧側表面に、羽根101の回転方向前縁103に沿って延びるリブ102が設けられている。
As shown in the sectional view in the rotational direction of the
リブ102により、リブ102の後方側に示した領域104に沿面渦流が生じる。沿面渦流は、羽根101の回転軸方向上流側の面105に付着するので、気流106が羽根101から剥離しにくくなり、送風性能および騒音性能が改善されるというものである。
The
しかしながら上記した従来の送風装置においては、リブを設けた部分の肉厚が他の部分に比べて急激に拡大しているため、成形時に熱収縮が生じやすく成形が安定しにくいものであった。したがって、送風性能および騒音性能の向上と成形の安定性の両立が課題となるものであった。 However, in the above-described conventional blower, the thickness of the portion provided with the ribs is rapidly increased as compared with other portions, so that heat shrinkage is likely to occur during molding and molding is difficult to stabilize. Therefore, it has been a challenge to improve both the blowing performance and noise performance and the stability of molding.
そこで、本発明は上記課題を解決し、成形の安定性を備えながらも羽根車に乱れた気流が流入しても送風性能および騒音性能を低下させることの無い送風装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a blower that solves the above-described problems and does not deteriorate the blowing performance and noise performance even when turbulent airflow flows into the impeller while having molding stability. To do.
本発明に係る送風装置は、ハブの外周に複数枚の翼を固定した羽根車と、前記羽根車を回転させる電動機と、前記電動機を支持するフレームを備えた送風装置であって、前記翼の翼前縁から翼後縁に渡って翼の回転軸方向上流側に膨出した弧形状部と、前記翼前縁に沿って備えた翼前部を供え、前記翼前部は、前記翼前縁から翼の回転軸方向下流側の面に、前記弧形状部に比べて曲率の大きな第一円弧で突出した突出部と前記突出部の前記翼後縁側に隣接して形成した窪み部とで構成される下流側剥離抑制部と、前記翼前縁から翼の回転軸方向上流側の面に、前記弧形状部に比べて曲率の大きな第二円弧を形成した端部と前記端部の前記翼後縁側に形成した溝部とで構成される上流側剥離抑制部とを備えたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。 A blower device according to the present invention is a blower device including an impeller having a plurality of blades fixed to the outer periphery of a hub, an electric motor that rotates the impeller, and a frame that supports the electric motor. An arc-shaped portion that bulges upstream from the blade leading edge to the blade trailing edge in the rotational axis direction of the blade and a blade front portion provided along the blade leading edge, the blade front portion including the blade front On the surface downstream from the edge in the rotational axis direction of the blade, a protrusion that protrudes with a first arc having a larger curvature than the arc-shaped portion and a recess formed adjacent to the blade trailing edge side of the protrusion A downstream-side delamination suppressing portion configured, an end portion formed on the surface upstream of the blade leading edge in the rotational axis direction of the blade with a second curvature having a larger curvature than the arc-shaped portion, and the end portion It is equipped with an upstream side peeling suppression part composed of a groove part formed on the blade trailing edge side. It is intended to achieve that.
本発明によれば、成形の安定性を備えながらも、羽根車に乱れた気流が流入しても送風性能および騒音性能を低下させることの無い送風装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if it has the stability of shaping | molding, even if the turbulent airflow flows into an impeller, the ventilation apparatus which does not reduce ventilation performance and noise performance can be provided.
本発明の実施の形態に係る送風装置は、ハブの外周に複数枚の翼を固定した羽根車と、前記羽根車を回転させる電動機と、前記電動機を支持するフレームを備えた送風装置であって、前記翼の翼前縁から翼後縁に渡って翼の回転軸方向上流側に膨出した弧形状部と、前記翼前縁に沿って備えた翼前部を供え、前記翼前部は、前記翼前縁から翼の回転軸方向下流側の面に、前記弧形状部に比べて曲率の大きな第一円弧で突出した突出部と前記突出部の前記翼後縁側に隣接して形成した窪み部とで構成される下流側剥離抑制部と、前記翼前縁から翼の回転軸方向上流側の面に、前記弧形状部に比べて曲率の大きな第二円弧を形成した端部と前記端部の前記翼後縁側に形成した溝部とで構成される上流側剥離抑制部とを備えたものである。 An air blower according to an embodiment of the present invention is an air blower provided with an impeller having a plurality of blades fixed to the outer periphery of a hub, an electric motor that rotates the impeller, and a frame that supports the electric motor. An arched portion bulging upstream of the blade from the blade leading edge to the blade trailing edge in the rotational axis direction of the blade, and a blade front provided along the blade leading edge, the blade front is A protrusion projecting from a first arc having a larger curvature than the arc-shaped portion on the surface downstream of the blade leading edge in the rotational axis direction of the blade, and adjacent to the blade trailing edge side of the protrusion A downstream-side delamination suppressing portion composed of a hollow portion, an end portion formed with a second arc having a larger curvature than the arc-shaped portion on the surface on the upstream side in the rotational axis direction of the blade from the blade leading edge; And an upstream-side delamination suppressing portion configured by a groove portion formed on the blade trailing edge side of the end portion.
これにより、翼に流入する気流が乱れても、羽根の両面、即ち下流側剥離抑制部および上流側剥離抑制部によって翼面から気流が剥離しにくくなるので、気流損失および騒音を小さくすることができる。 As a result, even if the airflow flowing into the blade is disturbed, the airflow is hardly separated from the blade surface by the both surfaces of the blade, that is, the downstream side separation suppressing unit and the upstream side separation suppressing unit, so that airflow loss and noise can be reduced. it can.
そして、リブのような急激に肉厚が厚くなる部分がないので成形時の熱収縮が生じにくい。また、翼を湾曲させてハブと接続しているので、ハブと接続する翼根部分の面積が大きくなり、即ち接続強度が強くなり変形に対する耐性を強くすることができる。 And since there is no portion where the wall thickness suddenly increases like a rib, thermal shrinkage during molding hardly occurs. Further, since the blade is curved and connected to the hub, the area of the blade root portion connected to the hub is increased, that is, the connection strength is increased and the resistance to deformation can be increased.
以上のようにして成形の安定性を備えながらも、羽根車に乱れた気流が流入しても送風性能および騒音性能を低下させることの無い送風装置を提供することが可能となるものである。 As described above, it is possible to provide a blower that has molding stability but does not deteriorate the blowing performance and noise performance even when a disturbed airflow flows into the impeller.
また、本発明の実施の形態に係る送風装置は、前記翼に前記回転軸に対して角度の異なる気流が流入するに際して、前記下流側剥離抑制部は、前記翼の回転時に、前記突出部と前記窪み部とにより前記窪み部に渦を生成し、気流が前記翼に対して回転軸方向寄りの角度で流入する場合に生じる前記翼の回転軸方向下流側の面からの気流の剥離を抑制し、前記上流側剥離抑制部は、前記翼の回転時に、前記端部と前記溝部とにより前記溝部に渦を生成し、気流が前記翼に対して回転方向寄りの角度で流入する場合に生じる前記翼の回転軸方向上流側の面からの気流剥離を抑制するものである。 Further, in the air blower according to the embodiment of the present invention, when the airflows having different angles with respect to the rotation shaft flow into the blade, the downstream-side separation suppressing unit is The dent creates a vortex in the dent and suppresses separation of the airflow from the surface on the downstream side in the rotational axis direction of the blade that occurs when the airflow flows at an angle closer to the rotational axis with respect to the blade. The upstream side separation suppressing portion is generated when the end portion and the groove portion generate vortices in the groove portion when the blade rotates, and the airflow flows at an angle closer to the rotation direction with respect to the blade. Airflow separation from the surface on the upstream side in the rotational axis direction of the blade is suppressed.
このようにすると、突出部と窪み部とにより窪み部に気流の渦を生成し、さらに、端部と溝部とにより溝部にも気流の渦を生成することができる。これにより、回転軸に対して角度の異なる気流が翼に流入する場合でも気流剥離を抑制することができる。つまり、気流が翼に対して回転軸方向寄りに流入する場合と、気流が翼に対して回転方向寄りに流入する場合とのどちらの場合においても、翼から剥離しようとする気流の向きを渦の回転の向きに曲げて気流剥離を生じにくくできる。それにより気流損失および騒音を小さくすることができる。 If it does in this way, the vortex of an air current can be produced | generated by the hollow part by a protrusion part and a hollow part, and also the vortex of an air current can be produced | generated also by the edge part and a groove part. Thereby, airflow separation can be suppressed even when airflows having different angles with respect to the rotation axis flow into the blades. In other words, in both cases where the airflow flows in the direction of the rotation axis relative to the wing and in the case where the airflow flows in the direction of rotation relative to the wing, the direction of the airflow to be separated from the wing is swirled. Bending in the direction of rotation of the airflow makes it difficult for airflow separation. Thereby, airflow loss and noise can be reduced.
また、本発明の実施の形態に係る送風装置は、前記羽根車の上流側に、前記羽根車に近接させて、外部から空気を吸い込む開口部を有し前記開口部を区分する線部材を並列に複数本設けたカバーを備えたものである。 In the air blower according to the embodiment of the present invention, a line member that has an opening for sucking air from outside is arranged in parallel on the upstream side of the impeller so as to draw air from outside. Are provided with a plurality of covers.
このようにすると、全体厚みを小さくできるため、壁内に納まるようにし、または、屋内への突出厚みを低減することができる。また、羽根車を隠蔽し外観を向上させることができる。 In this way, since the overall thickness can be reduced, it can be accommodated in the wall, or the protruding thickness to the inside can be reduced. Also, the impeller can be concealed to improve the appearance.
また、本発明の実施の形態に係る送風装置は、前記翼は、翼前縁の平面視における接線の向きが回転方向成分よりも半径方向成分が大きい翼内周部と、半径方向成分よりも回転方向成分が大きい翼外周部とから構成され、前記上流側剥離抑制部と前記下流側剥離抑制部を前記翼内周部にのみ備えたものである。 Further, in the air blower according to the embodiment of the present invention, the blade includes a blade inner peripheral portion in which a tangent direction in a plan view of the blade leading edge has a radial component larger than a rotational component, and a radial component. It is comprised from the blade outer peripheral part with a large rotation direction component, and is equipped with the said upstream side peeling suppression part and the said downstream side peeling suppression part only in the said blade inner peripheral part.
翼前部は、突出部および端部の形成によって表面積が増加し、流れに対して抵抗が増加してしまう。そして、翼外周部は翼内周部よりも周速が速いので、抵抗増加の影響が大きくなる。しかし、このようにすると、翼内周部にのみ突出部および端部を設けているので、流れに対する抵抗の増加を抑制することができる。 The surface area of the blade front portion increases due to the formation of the protrusion and the end, and resistance to the flow increases. Since the outer peripheral portion of the blade has a higher peripheral speed than the inner peripheral portion of the blade, the influence of the increase in resistance becomes large. However, in this case, since the protruding portion and the end portion are provided only on the inner peripheral portion of the blade, an increase in resistance to the flow can be suppressed.
また、本発明の実施の形態に係る送風装置は、端部を翼の面よりも羽根車の回転軸方向上流側に起立するようにしたものである。 Moreover, the air blower according to the embodiment of the present invention is configured such that the end portion stands on the upstream side in the rotation axis direction of the impeller from the surface of the blade.
このようにすると、気流が乱れて羽根車の回転軸方向寄りの角度で流入する場合に、溝部からみると端部が壁となり溝部が流れに対して端部の影に入る。このため、気流は溝部よりも先に端部に流入するようになる。つまり、溝部に直接流入してしまうと、気流は溝部から下流側の面に流れることができないため流れの抵抗が増加してしまうが、先に端部に流入させることで、気流を端部および突出部に沿わせて下流側の面に流すことができるようになる。これにより、流れに対する抵抗の増加を抑制することができる。 In this way, when the airflow is disturbed and flows at an angle closer to the rotation axis direction of the impeller, when viewed from the groove, the end becomes a wall and the groove becomes a shadow of the end with respect to the flow. For this reason, an airflow comes to flow into an edge part ahead of a groove part. In other words, if the air flows directly into the groove, the air flow cannot flow from the groove to the downstream surface, which increases the flow resistance. It becomes possible to flow along the protruding portion to the downstream surface. Thereby, the increase in resistance to the flow can be suppressed.
また、本発明の実施の形態に係る送風装置は、翼前部には前記第二円弧と同一曲率の半円板形状に形成した整流板を、溝部を仕切るように複数設けたものである。 In the air blower according to the embodiment of the present invention, a plurality of rectifying plates formed in a semicircular shape having the same curvature as the second arc are provided at the blade front part so as to partition the groove part.
このようにすると、溝部に生成させる渦による剥離抑制の作用に加え、気流がコアンダ効果により整流板に付着しながら流れるので、気流剥離を抑制することができる。 If it does in this way, in addition to the effect | action of the peeling suppression by the vortex | eddy_generation produced | generated to a groove part, since airflow flows, adhering to a baffle plate by the Coanda effect, airflow peeling can be suppressed.
(実施の形態1)
以下、実施の形態1に係る送風装置について、図1を参照しながら説明する。なお図1は、送風装置の概略断面図である。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the air blower according to
図1に示すように、送風装置90は、4枚の翼1をハブ2周囲に固定した羽根車3と、羽根車3の下流側で接続し羽根車3を回転軸7を軸として回転させる電動機4と、電動機4を支持するフレーム5とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
さらに送風装置90は、羽根車3の空気の流れ方向における上流側に、フレーム5に接続されたカバー51を備えている。
Further, the
カバー51は、送風装置の全体厚みを小さくして壁内に納まるようにすべく、また、インテリア性向上のために屋内への突出厚みを低減すべく、羽根車3に近接して配設されている。カバー51には開口部52が設けられており、カバー51をフレーム5に取り付けたときには、外部からこの開口部52を介して送風装置に空気が吸い込まれる。この開口部52には、開口部52を区分するように線部材53が並列に複数本設けられている。これにより、送風装置外側から羽根車3を直接見えにくくして送風装置の外観を向上させている。
The
続いて、翼1の構成について図2、図3を参照しながら詳細に説明する。図2は、翼1を回転軸方向上流側から平面視した図である。また、図3は、図2の破線60a−60bに沿って翼1を切断した際の断面を、半径方向外側から回転軸7方向(矢印64方向)に向かって見た断面図である。
Next, the configuration of the
図2に示すように、翼1は回転軸7を中心とし、矢印65に示す方向、即ち上流側から見て反時計回りに回転する。図2において、翼1の回転軸7方向端部、即ちハブ2との接触部を翼根66とする。また、翼1の外周方向端部を翼端67とする。また、翼1の回転方向における上流側端部を翼前縁8、下流側端部を翼後縁17とする。
As shown in FIG. 2, the
図2および図3に示すように、翼1は、翼前縁8から翼後縁17に渡って翼1の回転軸方向の上流側に膨出した弧形状部18を有している。また翼1は、翼前縁8に沿って、翼根66から翼端67までの範囲に備えた翼前部19を備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
翼前部19の回転軸方向下流側には、下流側剥離抑制部68が設けられている。下流側剥離抑制部68は、弧形状部18に比べて曲率の大きな第一円弧21が翼前縁8から下流面20側に突出した突出部22と、突出部22の翼後縁17側に隣接して形成した窪み部24とで構成されている。窪み部24は、突出部22の翼後縁17側にて弧形状部18の下流面20と接続し、突出部22の第一円弧21と弧形状部18の弧との曲率の差により変曲点が生じることで形成されている。
On the downstream side in the rotation axis direction of the
翼前部19の回転軸方向上流側には、上流側剥離抑制部69が設けられている。上流側剥離抑制部69は、弧形状部18に比べて曲率の大きな第二円弧26が翼前縁8を基点として上流面25側に突出して形成した端部27と、端部27の翼後縁17側に形成した溝部28とで構成されている。端部27は、翼前縁8側に第二円弧26が位置し、翼後縁17側は面70が位置している。面70は、端部27の上流側端部71から下流側端部72にかけて回転軸7および翼前縁8に平行な面を形成している。つまり、面70の構成により、端部27が回転軸方向の上流面25よりも回転軸方向上流側に起立して形成している。
An upstream side peeling
さらに下流端部72から、突出部22の内側(回転軸方向上流側)を掘り込むように凹形状部が位置する。凹形状部は、翼後縁17側の接続点73にて上流面25に接続している。溝部28は、上流側端部71、面70、下流側端部72、及び接続点73により形成される空間である。
Furthermore, a concave-shaped part is located so that the inner side (upstream side in the rotation axis direction) of the protruding
上記した構成の一例として、本実施の形態1では、羽根車3の直径を86mmとし、その半径25mmにおける第一円弧21および第二円弧26と弧形状部18の曲率との曲率の比を1:42としている。そして、第一円弧21および第二円弧26の曲率を同一曲率として突出部22と端部27とが翼前縁8でなめらかに接続するようにし、その第一円弧21および第二円弧26の直径を翼厚みの2.9倍としている。また、溝部28の底面(凹形状部)を半円形状に形成しその半径を第一円弧21の34%としている。
As an example of the configuration described above, in the first embodiment, the diameter of the
次に、図4〜図6を参照しながら本実施の形態1における気流の速度と翼の角度の関係について説明する。なお図4は、カバーの下流側に発生する縞状風速分布領域を示す概略断面図である。図5は、翼の翼前縁とカバーの線部材の長手方向との関係を示す概略上面図である。図6(a)は翼に流入する気流の向きが回転軸方向寄りになった場合の翼からの気流剥離を模式的に示す回転方向断面図である。図6(b)は、翼に流入する気流の向きが回転方向寄りになった場合の翼からの気流剥離を模式的に示す回転方向断面図である。 Next, the relationship between the airflow speed and the blade angle in the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a striped wind speed distribution region generated on the downstream side of the cover. FIG. 5 is a schematic top view showing the relationship between the blade leading edge of the blade and the longitudinal direction of the wire member of the cover. FIG. 6A is a cross-sectional view in the rotational direction schematically showing air flow separation from the blade when the direction of the airflow flowing into the blade is close to the rotational axis direction. FIG. 6B is a rotational direction sectional view schematically showing air flow separation from the wing when the direction of the airflow flowing into the wing is closer to the rotational direction.
電動機4により羽根車3が回転すると、翼1の空気を掻く作用により、外部(図4上方)からカバー51の開口部52を通ってフレーム5内部に空気が吸い込まれる。吸い込まれた空気は、羽根車3を通って外部(図4下方)へ吹出される。開口部52には線部材53が並列に複数本設けられているため、空気はこの線部材53の隙間54を通ってフレーム5内に吸い込まれることになる。つまり複数の隙間54により開口部52が構成されている。
When the
気流は線部材53を通過できないため、線部材53の下流側の風速は隙間54の下流側の風速よりも遅くなる。このため、カバー51の下流側には風速が縞状に分布した縞状風速分布領域56が形成される(図4の破線で囲まれた領域)。羽根車3はカバー51に近接して設けられているため、羽根車3はこの縞状風速分布領域56の中を回転することになる。換言すると、下流側で縞状風速分布領域56を羽根車3が回転する場合、カバー51と羽根車3が近接していると言える。カバー51と羽根車3との距離が十分に離れており、下流側であっても風速が線部材53の影響を受けない状態、つまり風速が分布していない領域で羽根車3が回転するのであれば近接しているとは言えない。
Since the air current cannot pass through the
ところで図5に示すように、カバー51には複数の線部材53が並列に配置されている。これに対して翼1は回転軸7を軸として反時計回りに回転する。このため、翼1の翼前縁8と線部材53の長手方向とが成す角度θは、0度〜90度の範囲をとり得る。
Incidentally, as shown in FIG. 5, a plurality of
ここで、角度θが小さい場合、翼前縁8は翼根66から翼端67の全範囲が同時に縞状風速分布領域56の中で風速の速い領域もしくは風速の遅い領域を通過する。
Here, when the angle θ is small, the entire range from the
これに対して角度θが大きい場合、翼前縁8のある部分は風速の遅い領域を通過し、他の部分は風速の速い領域を通過する。
On the other hand, when the angle θ is large, a part of the
ここで、風速の速い領域を通過する場合では、図6(a)に示すように、気流の風速成分は、回転軸方向下流側に向かう成分80が回転方向成分81より大きくなる。この状態における気流の流入角度を、翼に対して回転軸方向寄りの角度とする。
Here, in the case of passing through a region where the wind speed is high, as shown in FIG. 6A, the wind speed component of the airflow is such that the
また、風速の遅い領域を通過する場合では、図6(b)に示すように気流の風速成分は、回転軸方向下流側に向かう成分82が回転方向成分83より小さくなる。この状態における気流の流入角度を、翼に対して回転方向寄りの角度とする。
Further, when passing through a region where the wind speed is slow, as shown in FIG. 6B, the wind speed component of the airflow is such that the
翼1への気流は、前記角度θによって(a)の流入角度、(b)の流入角度、または(a)から(b)の範囲内の流入角度(中間角度)、といった複数の状態が混在するのである。
The airflow to the
つまり、カバー51の形状によっては、ある瞬間においては気流が翼1に流入する角度と翼1の角度が一致して翼1からの気流剥離が生じないが、他の大半の時間では不整合が生じるため、気流剥離が生じてしまう。
That is, depending on the shape of the
したがって、翼1に流入する気流の向きが変動する場合においては、翼1からの気流剥離が生じないよう気流の流入角度と翼1の角度を一致させることは非常に困難である。このような角度の不一致によって翼1からの気流剥離が発生する。気流剥離は送風性能を低下させ、また、騒音性能を悪化させる要因となるので、この気流剥離を抑制することが必要である。なお図6では、理解に供するため翼1の先端部を直線形状としているが、本実施の形態1で用いられる翼1の形状は、図3に示した形状である。
Therefore, when the direction of the airflow flowing into the
続いて、図7〜図9を参照しながら、翼前部19の作用について詳細に説明する。なお図7は、下流側剥離抑制部および上流側剥離抑制部にて生成される気流の渦を模式的に示す回転方向断面図である。図8は、翼の回転軸方向下流側を流れる気流を模式的に示す回転方向断面図である。図9は、翼の回転軸方向上流側を流れる気流を模式的に示す回転方向断面図である。
Next, the operation of the
図7に示すように、本実施の形態1においては翼1の翼前部19に、下流側剥離抑制部68および上流側剥離抑制部69を備えている。
As shown in FIG. 7, in the first embodiment, the
下流側剥離抑制部68の窪み部24を気流が通過する際には、その窪みにより気流の渦32が発生する。また上流側剥離抑制部69の溝部28を気流が通過する際には、溝部28の窪みにより気流の渦35が発生する。
When the airflow passes through the
翼1に流入する気流の向きと翼1の角度との不一致が生じた場合、気流の渦32、35により、翼1から離れていく気流を渦の回転の向きに曲げて翼面の方向に向かわせることができる。つまり、翼1からの気流剥離を抑制することができる。
When a mismatch occurs between the direction of the airflow flowing into the
そして、翼1の上流側と下流側との両方に渦を生成するため、翼1に流入する気流の向きが羽根車3の回転軸方向寄り(図6(a)に該当)と回転方向寄り(図6(b)に該当)とのどちらに変動しても対応することができる。
Since vortices are generated on both the upstream side and the downstream side of the
つまり、下流側剥離抑制部68においては、図8に示すように、突出部22の翼後縁17側に隣接して窪み部24を設けている。このため、突出部22に沿って流れる気流は、この窪み部24での流路急拡大によって気流の向きが翼1の下流面20の方向に曲がり、この窪み部24に気流の渦32を形成する。
That is, in the downstream side peeling
この気流の渦32は翼端67側(図8の手前方向)から見て時計回りの方向に回転する渦である。翼1に流入する気流が羽根車3の回転軸方向寄りとなった場合、翼1の翼前部19から離れようとする気流の向きは、空気の粘性によってこの気流の渦32の回転方向の向きに曲げられる。そして、気流は、翼1の下流面20に付着し、この下流面20に沿って流れるようになる。
The
また、上流側剥離抑制部69においては、図9に示すように、端部27の翼後縁17側に溝部28を設けている。このため、端部27に沿って流れる気流は、この溝部28での流路急拡大によって気流の向きが翼1の上流面25の方向に曲がり、この溝部28に気流の渦35を形成する。
Further, in the upstream side
この気流の渦35は翼端67側(図9の手前方向)からみて反時計回りの方向に回転する渦である。翼1に流入する気流が羽根車3の回転方向寄りとなった場合、翼1の翼前部19から離れようとする気流の向きは、空気の粘性によってこの気流の渦35の回転方向の向きに曲げられる。そして、気流は、翼1の上流面25に付着し、この上流面25に沿って流れるようになる。
The
このようにして、下流側剥離抑制部68および上流側剥離抑制部69を備えることで翼1からの気流剥離を抑制し、送風性能および騒音性能を低下させることの無い送風装置を提供することができるのである。
Thus, providing the air blower which suppresses the air flow separation from the blade |
そして、上流側剥離抑制部69および下流側剥離抑制部68を、凹凸形状の組合せ、すなわち、窪み部24と溝部28といった凹部と、突出部22と端部27といった凸部との組合せによって形成している。
Then, the upstream side peeling
したがって、翼前部19と弧形状部18の肉厚を同じにすることができる。つまり、翼前縁8側から順に、上流側に突き出した端部27、その翼後縁17側に下流側に向かって窪んだ溝部28、溝部28の下流側に下流側に向かって突き出した突出部22、突出部22の翼後縁17側に上流側に向かって窪んだ窪み部24を配置している。これにより、弧形状部18の肉厚と同じ肉厚で翼前部19を形成することができる。
Accordingly, the thickness of the
このようにして、気流剥離抑制のために厚肉部分を設けなくてもよいので、成形時の熱収縮による変形を抑制し成形の安定性を向上させることができる。また、翼1は弧形状部18と、第一円弧21で突出した突出部22および第二円弧26で突出した端部27とによる湾曲した形状となっている。この湾曲した形状の翼1がハブ2と接続しているので、ハブ2と接続する翼根66の部分の面積が大きくなり、即ち接続強度が強くなり変形に対する耐性を強くすることができるのである。
Thus, since it is not necessary to provide a thick part for airflow peeling suppression, the deformation | transformation by the heat shrink at the time of shaping | molding can be suppressed, and the stability of shaping | molding can be improved. The
また、端部27が上流面25よりも回転軸方向上流側に起立している。
Further, the
このようにすると、流れに対して溝部28が端部27の影に入るため、気流が溝部28よりも先に端部27に流入するようになる。溝部28に直接流入してしまうと、気流は溝部28から下流面20に流れることが出来ず流れの抵抗が増加してしまう。しかし、先に溝部28に流入させることで、気流を端部27および突出部22に沿わせて下流面20に流すことがより容易にできるようになる。また、下流側剥離抑制部68の作用によって下流面20に沿わせて流すことができるようになる。これにより、流れ抵抗の増加を抑制することができる。
If it does in this way, since the
(変形例)
本発明の実施の形態の変形例では、実施の形態1と同じ構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略し、異なる点のみを説明する。図10は、本発明に係る送風装置の翼の一枚を平面視した図である。
(Modification)
In the modification of the embodiment of the present invention, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, detailed description thereof will be omitted, and only different points will be described. FIG. 10 is a plan view of one blade of the blower according to the present invention.
図10に示すように翼1bは、翼内周部12および翼外周部16で構成してもよい。そして、翼内周部12における翼前縁8において、翼前縁8の平面視における接線(矢印9)の向きを、その成分について翼前縁の接線方向の回転方向成分10よりも半径方向成分11が大きくしている。そして翼外周部16における翼1bの翼前縁8において、翼前縁8の平面視における接線(矢印13)の向きを、その成分について翼前縁の接線方向の半径方向成分14よりも回転方向成分15が大きくしている。そして、上流側剥離抑制部69と下流側剥離抑制部68とを、翼内周部12にのみ備えている。
As shown in FIG. 10, the
翼前部19は、突出部22および端部27の形成によって表面積が増加し、流れに対して抵抗が増加してしまう。そして、翼外周部16は翼内周部12よりも周速が速いので、抵抗増加の影響が大きくなる。しかし、このようにすると、翼内周部12にのみ突出部22および端部27を設けているので、流れに対する抵抗の増加を抑制することができる。
The
さらに、上流側剥離抑制部69および下流側剥離抑制部68を翼内周部12のみに備え、翼内周部12と翼外周部16との接続部分77を消滅の終点として、翼内周部12から翼外周部16にかけて徐々に消滅するように形成してもよい。
Further, the upstream side peeling
このようにすると、翼前部19における、翼内周部12から翼外周部16にかけての急激な形状の変化を低減できる。それにより、急激な形状変化に伴う気流剥離を抑制することができる。
If it does in this way, the sudden change of the shape from the blade inner
また、図11に示すように、溝部28を仕切るための整流板36を設けてもよい。具体的には、図12に示すように、翼前部19の第二円弧26と同一曲率の半円板形状に形成した整流板36を、溝部28に沿うように羽根車3の半径方向に向かって複数設ける。
Moreover, as shown in FIG. 11, you may provide the
このようにすると、上流面25を流れる気流が整流板36に付着しながら流れる。すると、翼1に流入する気流の向きが回転方向寄りに変動した場合に、気流の渦35による剥離抑制作用に加え、コアンダ効果により気流が整流板36に付着しながら流れるようになる。それにより気流剥離をさらに抑制できる。
In this way, the airflow flowing through the
また図13に示すように、端部27bは、翼前縁8側に第二円弧26が位置し、翼後縁17側は面70bが位置するようにしてもよい。面70bは、端部27bの上流側端部71bから下流側端部72にかけて、回転軸方向よりも翼前縁8側に傾斜した面を形成している。また、上流側端部71bは、第二円弧26よりも大きな曲率で丸められた形状となっている。さらに下流端部72bから、突出部22の内側を掘り込むように凹形状部が位置する。凹形状部は、翼後縁17側の接続点73にて上流面25に接続している。溝部28bは、上流側端部71b、面70b、下流側端部72、及び接続点73により形成される空間である。
As shown in FIG. 13, the
このようにすると、気流の渦35bがより翼前縁8側に生じるようになる。翼前部19から離れようとする気流の向きは気流の渦35bによって曲げられ、上流面25に付着する。このとき、気流の渦35bがより翼前縁8側に生じるので、翼前部19から離れる初期の段階で気流を曲げることができる。初期の段階で気流を曲げることができるので、翼1からの気流剥離をさらに抑えることができる。
In this way, the
本発明に係る送風装置は、送風能力や静音性が求められる屋内換気用の送風装置としての活用が期待されるものである。 The air blower according to the present invention is expected to be used as an air blower for indoor ventilation that requires air blowing capability and quietness.
1、1b 翼
2 ハブ
3 羽根車
4 電動機
5 フレーム
7 回転軸
8 翼前縁
9、13、64、65 矢印
10、15、81、83 回転方向成分
11、14 半径方向成分
12 翼内周部
16 翼外周部
17 翼後縁
18 弧形状部
19 翼前部
20 下流面
21 第一円弧
22 突出部
24 窪み部
25 上流面
26 第二円弧
27、27b 端部
28、28b 溝部
32、35、35b 気流の渦
36 整流板
51 カバー
52 開口部
53 線部材
68 下流側剥離抑制部
69 上流側剥離抑制部
90 送風装置
1,
Claims (6)
前記羽根車を回転させる電動機と、
前記電動機を支持するフレームを備えた送風装置であって、
前記翼の翼前縁から翼後縁に渡って翼の回転軸方向上流側に膨出した弧形状部と、前記翼前縁に沿って備えた翼前部を供え、
前記翼前部は、
前記翼前縁から翼の回転軸方向下流側の面に、前記弧形状部に比べて曲率の大きな第一円弧で突出した突出部と前記突出部の前記翼後縁側に隣接して形成した窪み部とで構成される下流側剥離抑制部と、
前記翼前縁から翼の回転軸方向上流側の面に、前記弧形状部に比べて曲率の大きな第二円弧を形成した端部と前記端部の前記翼後縁側に形成した溝部とで構成される上流側剥離抑制部とを備えた送風装置。 An impeller having a plurality of blades fixed on the outer periphery of the hub;
An electric motor for rotating the impeller;
A blower comprising a frame that supports the electric motor,
An arc-shaped portion bulging from the blade leading edge to the blade trailing edge on the upstream side in the rotation axis direction of the blade, and a blade front provided along the blade leading edge,
The wing front is
A projection formed by a first arc having a larger curvature than the arc-shaped portion on the surface downstream of the blade leading edge in the rotation axis direction of the blade and a recess formed adjacent to the blade trailing edge side of the projection And a downstream side peeling suppression portion configured with a portion,
Consists of an end portion formed with a second arc having a larger curvature than the arc-shaped portion on the upstream surface in the rotational axis direction of the blade from the blade leading edge and a groove portion formed on the blade trailing edge side of the end portion The air blower provided with the upstream peeling suppression part made.
前記下流側剥離抑制部は、
前記翼の回転時に、前記突出部と前記窪み部とにより前記窪み部に渦を生成し、気流が前記翼に対して回転軸方向寄りの角度で流入する場合に生じる前記翼の回転軸方向下流側の面からの気流の剥離を抑制し、
前記上流側剥離抑制部は、
前記翼の回転時に、前記端部と前記溝部とにより前記溝部に渦を生成し、気流が前記翼に対して回転方向寄りの角度で流入する場合に生じる前記翼の回転軸方向上流側の面からの気流剥離を抑制する請求項1に記載の送風装置。 When airflows having different angles with respect to the direction of the rotation axis flow into the wing,
The downstream side peeling suppressing portion is
When the blade rotates, the protrusion and the recess generate vortices in the recess, and the airflow flows downstream from the blade in the direction of the rotation axis. Suppresses the separation of airflow from the side surface,
The upstream side peeling suppressing portion is
A surface on the upstream side in the rotation axis direction of the blade that is generated when a vortex is generated in the groove portion by the end portion and the groove portion when the blade rotates, and airflow flows at an angle closer to the rotation direction with respect to the blade. The air blower according to claim 1, which suppresses air flow separation from the air.
前記羽根車に近接させて、外部から空気を吸い込む開口部を有し前記開口部を区分する線部材を並列に複数本設けたカバーを備えた請求項1または2に記載の送風装置。 On the upstream side of the impeller,
The blower according to claim 1, further comprising a cover provided in parallel with a plurality of line members that have an opening for sucking air from outside and are arranged close to the impeller.
翼前縁の平面視における接線の向きが回転方向成分よりも半径方向成分が大きい翼内周部
と、
半径方向成分よりも回転方向成分が大きい翼外周部とから構成され、
前記上流側剥離抑制部と前記下流側剥離抑制部を前記翼内周部にのみ備えた請求項1から3のいずれか1項に記載の送風装置。 The wing
The blade inner periphery in which the direction of the tangent in a plan view of the blade leading edge has a radial component larger than the rotational component;
It is composed of a blade outer peripheral portion having a rotational direction component larger than the radial direction component,
Blower according to any one of 3 the downstream separation preventing part and the upstream separation preventing section claims 1 example Bei only in the inner circumferential blade portion.
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