JPH02157496A - 送風機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、動翼を備えて構成される送風機に関するもの
である。

（従来技術） 一般に動翼（ブレード）を備えた軸流型送風機などの所
謂ターボ系送風機では一当該動翼の揚力を用いて送風機
能を実現するようになっているので空気等流体への連動
エネルギー１の伝達、変換効率は極めて高く、例えば空
気調和機用の送風機などとして多く使用されている。

しかし、この種の動翼型送風機（ターボファン）は、送
風効率が高い反面、例えば流体の粘性を利用して送風を
行う多板型ファン（マルチプルディスクファン）などに
較べて騒音が大きい欠点を有している。

この送風４１騒音は、一応（１）　　動翼の回転自体に
よって発生ずる騒音（翼軸の回転数がＮ　ｒｐｍ、動翼
枚数がＺの峙に回転数Ｎと動翼枚数Ｚに比例した周波数
で発生ずる音で通称ＮＺ音と呼ばれているものである）
、（２）　　動翼が発生する渦（一般にはカルマン渦）
によって生じる騒音、（３）空気の流れか乱れることに
よって生じる騒音の３Ｎに大別することができる。最近
では、これらの各々に対して種々の観点からの検討がな
され、各種の騒音低減手段が開発されている。中でも聴
感的に比較的騒音レベルが高く感じられる上記（２）の
カルマン渦による騒音の低減対策として、従来例えば特
開昭６３−４５４９３号公報に記載されているような動
翼構造を採用したものがある。

先ず一般論として例えば第５図に示すように送風機の動
翼２０の前後には当然のことながら所定の圧力勾配（ｐ
＋＞ｐｍ）がある。しかし、本来空気の流れが定常流で
あって、しかも動翼２０の後縁２０ａで全熱はく離を生
じないような完全な層流である場合ならば勿論騒音も殆
んど発生しない。

しかし、実際には上記動翼２０の後縁側背面あるいは腹
面で多少とも流れのはく離を生じて図示のようにカルマ
ン渦を発生する。この現象は、該動翼２０が回転運動を
するものであるところから特に当該動翼後縁のチップ側
はど顕著である。一方、ベルヌーイの定理から明らかな
ように上記動ｒＩｔ２０の短面面側正圧面２１と長面面
側負圧面２２とによって翼表面には圧力境界層が形成さ
れ、上記後縁側で当該圧力境界層と上記カルマン渦とが
干渉することにより、うなりを生じる問題がある。

そこで、上記従来技術の構成では、例えば第６図に示す
如く当該動翼２０の後縁側チップ部２３とそれに対応す
る前縁側チップ部２４とを共にスリット構造として相互
に連通させ、そのまま空気流を後方に吹き出させるよう
にすることによって後方側の圧力を高くして圧力勾配を
なくし、カルマン渦を発生させないようにしている。ま
た、それと同時に長面側負圧面２２にもスリットを形成
し、該スリットから空気を吹き出させることによって上
記負圧面２２そのものを生じにり＜シている。

（発明が解決しようとする課９１１） ところが、上記従来技術の構造の場合だと、成る程度の
カルマン渦解消効果は認められるとしても、動翼背後へ
の空気流速が遅く（どのように速くしたとしても動翼の
回転速度を越えることはできない）、しかも動翼回転時
の遠心力により空気流が外方側に逃げてしまう傾向があ
るために必ずしし十分に圧力勾配を解消する効果は期待
できない問題があった。

すなわち、今例えば、上述の第６図の構成において、動
翼前縁側スリットの空気流入速度をベクトルＵとすると
、該ベクトルＵは形状抵抗ベクトルを無視するとしてら
本来の空気流速ベクトルＷから分流ベクトル■を減じた
ものとなるので必然的に流速は低下し、上記本来の効果
は期待できない。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記の問題を解決することを目的としてなさ
れたものであって、例えば第１図〜第４図に示すように
動ｇ２．２・・を備えた軸流型送風機において、上記動
翼２．２・・の後縁側チップ部４にスリット５を形成す
る一方、他方同動翼２．２・・の前縁側基部に開口部６
゛を形成し、該開口部６と上記スリット５とを空気流通
路１０を介して相互に連通せしめたことを特徴とするも
のである。

（作　用） 上記本発明の送風機では、動翼２．２・・の後縁側チッ
プ部４にスリット５が形成されており、該スリット５が
空気流通路１０を介して当該動翼２．２・・前縁側基部
に形成された開口部６に連通せしめられている。

従って、送風機駆動時に上記動翼２．２・・前縁側基部
の上記開口部６に作用する動圧が上記空気流入速度０を
通ることにより遠心力の作用を受けて更に昇圧増速され
た上で上記後縁側スリット５より高流速で吹き出される
ようになる。この結果、動翼２．２・・の前端側と後端
側との圧力勾配が略々完全に解消され、流れのはく離が
生じないようになる。そのため従来のようなカルマン渦
や大きな圧力境界層の発生、又それらの間での干渉もな
くなる。

（発明の効果） 従って、本発明の送風機の構成によると、従来のような
カルマン渦に起因する騒音発生のない低騒音の送風機を
提供することができるようになる。

（実遮例） 第１図〜第３図は、本発明の第１実施例に係る送風機を
示している。

先ず第１図は、同送風機の全体的な概略構造を示してお
り、図中符号目上当該送風機本体の翼軸（ハブ）であり
、該翼軸監の一端は図示しない駆動用のモータ軸に連結
されて回転駆動されるようになっている。また該翼軸１
の外周には複数枚の動翼２．２・・が設けられている。

該動翼２は、例えば第２図に示すように上記翼軸ｌの回
転方向に対して所定の傾斜角を有して取付けられており
、例えば内部が中空のもので構成されている。そして、
その後縁側チップ部４には所定幅のスリット５が形成さ
れている。

一方、符号６は駆動Ｒ２の前縁側基部７に寄せて形成さ
れた動圧取り込み用のスリット状開口部であり、該開口
部６は当該動翼２内の遠心力の作用方向に傾斜した２枚
のガイド壁８ａ、８ｂによって形成された空気流通路１
０を介して上記後縁側グ・ツブｌｌ１４の上記スリット
５と連通仕しめられている。

従って、今例えば上記翼軸１を介して動りｚ２が回転さ
れると、第３図に示すように該動翼２のＯｆ１部側には
回転数に応じて決定される所定の値の動圧Ｐ１が、他方
同後部側には負圧Ｐ、が生じることになり、所定の圧力
勾配が発生する。

その結果、当該動翼２の表裏面を流れる層流が当該負圧
部側に巻き込まれてカルマン渦を発生する。また同時に
該動翼２の表裏面には、その曲率差に基く圧力境界層が
形成されるとともに特に該圧力境界層が後縁部の所で上
記カルマン渦と干渉する。このカルマン渦と圧力境界層
との干渉は、当該後縁部のチップ部４よりも内側では比
較的小さく騒音対策土中り問題とはならない。

ところが、チップｆ１４の背後では比較的大きく、しか
もそれがファンガイド９の内周面側に巻き込まれた時の
該圧力境界層とカルマン渦との干渉が特に大きな騒音の
発生源となる。

しかし、該本実施例の構成の場合には、上述のように動
翼２の前縁側基部７寄りに動圧Ｐ、取り込み用のスリッ
ト状のＯＨ口部６が形成されており、該開口部６で取り
込まれた動圧Ｐ１が上記空気流通路１０で遠心力により
更に昇圧増速されながら後縁側チップ部４のスリット５
から矢印で示すように高流速で吹き出される。

その結果、上記動翼２の後縁側チップ部４の後部の圧力
Ｐ、′は上記前部側の圧力Ｐ１よりらむしろ高目となり
、従来のようにカルマン渦を発生させるような圧力勾配
は完全に解消される。従って、騒音も生じなくなる。

なお、上記実施例における動圧取り込み用の開口部６は
、上述のように基部側寄りの一部だけでなく、その金縁
に亘って形成してもよいことは言うまでもなく、全く同
様の作用を得ることができる。

さらに、また該開口部６は、例えば第２実施例として第
４図に示すようにＩＩＡＩＪ翼取付部の翼軸ｌのハブ面
内側に連通させ内側から空気を取入れるように形成して
らよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例に係る送風機の全体構成
を示す断面図、第２図は、同要部の斜視図、第３図は、
同実施例の作用効果を示す説明用断面図、第４図は、本
発明の第２の実施例に係る第２図と同様の斜視図、第５
図は、従来の一般的な動翼構造下における騒音発生メカ
ニズムを示した説明図、第６図は、従来例の原理図であ
る。 １・・・・・翼軸 ２・・・・・動翼 ４・・・・・後縁側チップ部 ５・・・・・スリット ６・・・・・開口部 ７・・・・・前締側基部 １０・・・・空気流通路 λ １０空侃流通路 第３図 第５図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、動翼（２）、（２）・・を備えた軸流型送風機にお
   いて、上記動翼（２）、（２）・・の後縁側チップ部（
   ４）にスリット（５）を形成する一方、他方同動翼（２
   ）、（２）・・の少なくとも前縁側基部に開口部（６）
   を形成し、該開口部（６）と上記スリット（５）とを空
   気流通路（１０）を介して相互に連通せしめたことを特
   徴とする送風機。