JPH0385397A - 二重反転式換気装置 - 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］ この発明は、直列に配置された一対の軸流羽根車が互い
に反対方向に回転して換気する装置に関するものである
。

［従来の技術］ 第７図は、例えば特開昭６１−４８９５号公報に示され
た従来の二重反転式換気装置を示す破断側面図である。

図中、（１）は円筒状の本体、（２）は本体（１）内に
配置された第１の羽根車、（３）は第１の羽根車（２）
と対向配置された第２の羽根車、（４）は第１の羽根車
（２）を駆動する第１のモータ、（５）は第２の羽根車
（３）を駆動する第２のモータ、（６）は第１のモータ
（４）を本体（１）に固定する第１モータ取付足、（７
）は第２のモータ（５〉を本体（１）に固定する第２モ
ータ取付足である。ここで、第１及び第２の羽根車（２
）　（３）の羽根枚数は互いに等しい。

従来の二重反転式換気装置は上記のように構成され、第
１及び第２の羽根車（２）　（３）はそれぞれ第１及び
第２のモータ（４）（５）により駆動される。この際、
本体（１）の吸込み側（第７図では左側）から見ると、
第１及び第２の羽根車（２）　（３）の回転方向は互い
に逆方向である。送風方向は第１及び第２の羽根車共同
方向であり、第７図では左から右となる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の二重反転式換気装置では、互いに羽
根枚数の等しい第１及び第２の羽根車（２）（３）を配
置しているため、常に第１の羽根車（２）の後流と第２
の羽根車（３）が同位相で干渉し、第２の羽根車（３）
から発生する回転音のレベルが極めて大きくなり、騒音
を増加させるだけでなく、音色が悪くなるという問題点
がある。

この発明は上記問題点を解決するためになされたもので
、一対の羽根車の後流による第２の羽根車からの回転音
を低減できると共に、モータ取付足による偏流及びダク
トのひずみによって生じる第２の羽根車の回転音も低減
できるようにした二重反転式換気装置を提供することを
目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明の第１の発明に係る二重反転式換気装置は、直
列配置された第１及び第２の羽根車の羽根枚数を互いに
異なる枚数にしたものである。

また、この発明の第２の発明に係る二重反転式換気装置
は、第１及び第２の羽根車の羽根を、その翼弦線中心線
が羽根の根元から翼端に向かって回転方向に前進し、か
つ本体の吸込み側へ前傾する形状にしたものである。

また、この発明の第３の発明に係る二重反転式換気装置
は、第１及び第２のモータをそれぞれ偶数本の取付足で
固定し、第２の羽根車の羽根枚数を奇数枚とし、第１の
羽根車の羽根枚数を第２の羽根車の羽根枚数の倍数以外
の枚数にしたものである。

また、この発明の第４の発明に係る二重反転式換気装置
は、第２の羽根車の羽根枚数を奇数枚とし、第１の羽根
車の羽根枚数を第２の羽根車の羽根枚数よりも１枚多く
したものである。

［作　用］ この発明の第１の発明においては、第１及び第２の羽根
車の羽根枚数を異ならせたため、第１の羽根車の作る後
流の旋回方向モードと、第２の羽根車の回転音発生モー
ドとは一致しない。

また、この発明の第２の発明においては、第１及び第２
の羽根車の羽根を、その翼弦線中心線が回転方向に前進
し、かつ吸込み側へ前傾する形状にしたため、第１の羽
根車の作り出す後流の三次元形状と、第２の羽根車の揚
力線の三次元形状とは一致しない。

またＪこの発明の第３の発明においては、第１及び第２
のモータをそれぞれ偶数本の取付足で固定し、第２の羽
根車の羽根枚数を奇数枚とし、第１の羽根車の羽根枚数
を第２の羽根車の羽根枚数の倍数以外の枚数にしたため
、取付足及び第１の羽根車による後流と第２の羽根車の
羽根のすべてが同時に干渉することはない。

また、この発明の第４の発明においては、第２の羽根車
の羽根枚数を奇数枚とし、第１の羽根車の羽根枚数を第
２の羽根車の羽根枚数よりも１枚多くしたので、第１の
羽根車による後流と第２の羽根車のすべての羽根が同時
に干渉することはない。

［実施例］ 第１図〜第６図はこの発明の一実施例を示す図で、第１
図は斜視図、第２図は吐出し流れを示す斜視図、第３図
は羽根車と後流との干渉状態を示す正面図、第４図は羽
根車と後流との干渉状態を示す縦断面図、第５図はモー
タ取付足と後流との干渉状態を示す斜視図、第６図は本
体の変形を示す斜視図であり、従来装置と同様の部分は
同一符号で示す。

第１図中、（２）は羽根枚数４の第１の羽根車、（３）
は羽根枚数３の第２の羽根車で、これらの羽根車（２）
　（３）は、特開昭６１−６５０９６号公報に示される
ような形状に作られている。すなわち、第３図に示すよ
うに、羽根の翼弦線中心線（１６）が羽根のボス（１７
）から翼端（１８）に向けて回転方向（１２）に前進し
ており、かつ第４図に示すように羽根は吸込み方向へ前
傾している。　（１１）は第１の羽根車（２）の後流の
回転方向、　（１２）は第２の羽根車（３）の回転方向
、（１３）は本体（１）に流入する空気流である。

上記のように構成された二重反転式換気装置において、
第１の羽根車（２）が回転方向（１１）に回転すると、
静圧は上昇すると共に、第２図に示す吐出し流れ（１４
）に回転方向（１１）の旋回流を誘起する。

この旋回流には第１の羽根車（２）の羽根厚みによる吐
出し流れ（１４）の速度欠損である後流（１５）が存在
している。後流（１５）の旋回方向における個数は。

第１の羽根車（２）の羽根枚数に一致して４個となる。

後流（１５）が第２の羽根車（３）に衝突すると、−様
な吐出し流れ（１４）が衝突するときと比べて、第２の
羽根車（３）の羽根の迎え角は急激に小さくなり、その
結果、羽根回わりの循環が減り１羽根の負圧面と圧力面
の間に急激な圧力差が発生する。

これが音波となって回転音として空間に伝播して行く、
ここで、第２の羽根車（３）の羽根枚数は３であるから
、第１の羽根車（２）が作る後流（１５）の数４とは一
致しない、すなわち、第２の羽根車（３）の３枚の羽根
が後流（１５）により、同時に圧力変動を受けることは
なく、各羽根の圧力変動は１／１２回転の位相差を持つ
ことになる。このような位相差を持った圧力変動から誘
起される音波は、円筒形の本体（１）内で平面波を、形
成することはないので１本体（１）内で伝播するに従っ
て急激に減衰し５本体（１）からは外部の空間に伝播し
ない。

次に、第３図により１羽根の翼弦線中心線（１６）が回
転方向（１２）に前進していることによる回転音の発生
抑制作用を説明する。

第１の羽根車（２）の後流（１５）は、第１の羽根車（
２）の後縁（２ａ）（第４図）の形状により、ボス（１
７）から翼端（１８）に向かって回転方向（１１）に傾
斜している。一方、第２の羽根車（３）は第１の羽根車
（２）と回転方向が逆であるため、第２の羽根車の揚力
線（１９）は、回転方向（１２）に傾斜している０羽根
から発生する回転音は、羽根と後流（１５）との干渉に
より１羽根の揚力が非定常に変化することによって発生
する。そして、揚力は羽根の前縁（３ａ）から約１／４
弦長のところに存在する揚力中心に作用する０羽根面上
の揚力中心を半径方向に連ねた線が揚力線（１９）であ
るから、揚力は揚力線（１３）に作用している。そこで
、後流（１５）の形状と、揚力線（１９）の形状は傾き
方向が全く逆であるため、後流（１５）と揚力線（１９
）はすべての半径点で同時に干渉することはなく、翼端
（１８）から始まって、ボス（１７）に向かって干渉点
が移動する。これは１羽根面全体の揚力は同位相で変化
することがないことを意味し、羽根面上の圧力変動から
音波となって空気中に伝播するための放射効率が極めて
低くなり、回転音の発生が抑制されることになる。

次に、第４図により１羽根の翼弦線中心線（１６〉が吸
込み方向へ前傾していることにより、回転音の発生が抑
制されることを説明する。

翼弦線中心線（１６）は空気流（１３）の吸込み方向へ
前傾しているので、第１の羽根車（２）の後縁（２ａ）
は、側面方向から見るとほぼ半径方向を向いている。し
たがって、第１の羽根車（２）の後流（１５ａ）の形状
も側面方向から見ると半径方向を向いている。

後流（１５ａ）は旋回しながら吐出し流れ（１４）に乗
って、第１モータ取付足（６）を通過して後流（１５ｂ
）となり、第２の羽根車（３）の揚力線（１９）と干渉
する後流（１５ｃ）となる、後流（１５ｃ）は第１の羽
根車（２）の後縁（２ａ）と同様半径方向を向いている
。また。

第２の羽根車（３）の翼弦線中心線（１６）は吸込み方
向へ前傾しているので、第２の羽根車（３）の揚力線（
１９）も吸込み方向へ前傾している。したがって、後流
（１５ｃ）と揚力線（１９）は、羽根面全体で同時に干
渉し合うことはなく、翼端（１８）から除々にボス（１
７）に向かって干渉が行われる１回転音は後流（１５ｃ
）と揚力線（１９）との干渉によって生じるため、羽根
面全体の循環が同時に変わるような干渉でないと、音の
放射効率が悪く、回転音が発生しにくい。

また、第１モータ取付足（６）の本数が偶数のときは、
第２の羽根車（３）の羽根枚数を奇数、第１の羽根車（
２）の江根枚数を第２の羽根車（３）の羽根枚数の倍数
以外の枚数にすると１回転音が発生しにくい、第５図に
示すように、第１モータ取付足（６）は偶数本であるか
ら、本体（１）内には偶数本の第１モータ取付足（６）
からの偶数本の後流（１５ａ）が発生する。しかし、第
２の羽根車（３）の羽根枚数は奇数枚になっているので
、第１モータ取付足（６）からの後流（１５ａ）と、第
２の羽根車（３）のすべての羽根が同時に干渉すること
がなくなり１回転音の発生が抑制される。更に、第１の
羽根車（２）の羽根枚数は第２の羽根車（３）の羽根枚
数の倍数以外の枚数になっているので、第１の羽根車（
２）による後流（１５）と第２の羽根車（３〉の羽根の
すべてが同時に干渉することがなく、第２の羽根車（３
）からの回転音は減少する。

更に、第１の羽根車（２）の羽根枚数は第２の羽根車（
３）の羽根枚数よりも１枚多くしであるので。

同様に第１の羽根車（２〉による後流（１５）と第２の
羽根車（３）のすべての羽根が同時に干渉することがな
くなり、回転音が減少する。基本的には第１の羽根車（
２）も第２の羽根車（３）も羽根枚数が少ない方が回転
音のレベルが減少する。すなわち、羽根の枚数が減った
だけ、音源の数が減り、そのう九回転音の基本周波数が
低周波側に移行するので。

聴覚上のＡ補正の効果により、更に回転音のレベルが減
少する。したがって、第１の羽根車（２）の羽根枚数が
第２の羽根車（３）の羽根枚数よりも１枚多い状態は、
最も羽根枚数が少なくなり、減音効果が期待されること
になる。

また、第６図に示すように１本体（１）が外力によって
変形した場合でも、既述のような羽根車（２）（３）の
配置により回転音が増加しにくくなる。

すなわち１本体（１）の変形の最も多い例は、第６図に
示すように、外側からの圧縮により、断面形状がだ円か
らひようたん形状近くまで変形する状態である０本体（
１）に外力による変形部分（ｌａ）が生じると、ひずみ
により断面積が増えて流速が減少した流れ（１４ａ）と
、断面積が減って流速が増加した流れ（１４ｂ）を生じ
る。これは、本体（１）の内側に、流速の速い流れ（１
４ｂ）と遅い流れ（１４ａ）が交互に存在し、偶数の偏
流が存在することに相当する。しかし、第２の羽根車（
３）の羽根枚数は奇数枚になっているので、偶数偏流と
第２の羽根車（３）のすべての羽根が同時に干渉するこ
とがなくなり。

第２の羽根車（３）からの回転音は抑制される。

［発明の効果］ 以上説明したとおりこの発明の第１の発明では、直列配
置された第１及び第２の羽根車の羽根枚数を互いに異な
る枚数にしたので、第１の羽根車の作る後流の旋回モー
ドと、第２の羽根車の回転音発生モードは一致しない。

また、この発明の第２の発明では、第１及び第２の羽根
車の羽根を、その翼弦線中心線が羽根の根元から翼端に
向かって回転方向に前進し、かっ吸込方向へ前傾する形
状にしたので、第１の作り出す後流の三次元形状と、第
２の羽根車の揚力線の三次元形状とは一致しない。

また、この発明の第３の発明では、第１及び第２のモー
タをそれぞれ偶数本の取付足で固定し。

第２の羽根車の羽根枚数を奇数枚とし、第１の羽根車の
羽根枚数を第２の羽根車の羽根枚数の倍数以外の枚数に
したので、取付足及び第１の羽根車による後流と第２の
羽根車の羽根のすべてが同時に干渉することはない。

また、この発明の第４の発明では、第２の羽根車の羽根
枚数を奇数枚とし、第１の羽根車の羽根枚数を第２の羽
根車の羽根枚数よりも１枚多くしたので、第１の羽根車
による後流と第２の羽根車のすべての羽根が同時に干渉
することはない。

これらにより、第２の羽根車から発生する回転音を抑制
することができ、更に外力によって本体が変形した場合
でも１回転音を増加させないようにできる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図はこの発明による二重反転式換気装置の
一実施例を示す図で、第１図は斜視図、第２図は吐出し
流れを示す斜視図、第３図は羽根車と後流との干渉状態
を示す正面図、第４図は羽根車と後流との干渉状態を示
す縦断面図、第５図はモータ取付足と後流との干渉状態
を示す斜視図、第６図は本体の変形を示す斜視図、第７
図は従来の二重反転式換気装置を示す破断側面図である
。 図中、（１）は本体、（２）は第１の羽根車、（３）は
第２の羽根車、（４）は第１のモータ、（５）は第２の
モータ、（６）は第１モータ取付足、（７）は第２モー
タ取付足、（１６）は翼弦線中心線、　（１７）はボス
、（１８）は翼端である。 なお１図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）円筒状の本体内に第１の軸流羽根車及びこれを駆
   動する第１のモータと、第２の軸流羽根車及びこれを駆
   動する第２のモータとを互いに直列に接続し、上記第１
   及び第２の羽根車を互いに反対方向に回転させるように
   した換気装置において、上記第１及び第２の羽根車の羽
   根枚数を互いに異なる枚数にしたことを特徴とする二重
   反転式換気装置。
2. （２）円筒状の本体内に第１の軸流羽根車及びこれを駆
   動する第１のモータと、第２の軸流羽根車及びこれを駆
   動する第２のモータとを互いに直列に配置し、上記第１
   及び第２の羽根車を互いに反対方向に回転させるように
   した換気装置において、上記第１及び第２の羽根車の羽
   根を、その翼弦線中心線が上記羽根の根元から翼端に向
   かって回転方向に前進し、かつ上記本体の吸込み側へ前
   傾する形状に形成したことを特徴とする二重反転式換気
   装置。
3. （３）円筒状の本体内に第１の軸流羽根車及びこれを駆
   動する第１のモータと、第２の軸流羽根車及びこれを駆
   動する第２のモータとを互いに直列に配置し、上記第１
   及び第２の羽根車を互いに反対方向に回転させるように
   した換気装置において、上記第１及び第２のモータをそ
   れぞれ偶数本の取付足によって上記本体内に固定し、上
   記第２の羽根車の羽根枚数を奇数枚とし、上記第１の羽
   根車の羽根枚数を上記第２の羽根車の羽根枚数の倍数以
   外の枚数にしたことを特徴とする二重反転式換気装置。
4. （４）円筒状の本体内に第１の軸流羽根車及びこれを駆
   動する第１のモータと、第２の軸流羽根車及びこれを駆
   動する第２のモータとを互いに直列に配置し、上記第１
   及び第２の羽根車を互いに反対方向に回転させるように
   した換気装置において、上記第２の羽根車の羽根枚数を
   奇数枚とし、上記第１の羽根車の羽根枚数を上記第２の
   羽根車の羽根枚数よりも１枚多くしたことを特徴とする
   二重反転式換気装置。