JPH05502637A - 軽量羽根 - 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】 ＬｔｉｌＪ 艦」Ｌ力ｆ！ 本発明は翼形の羽根（エアフォイル）に関し、特に送風機に使用される羽根に関 する。

図ＩＡは、代表的な先行技術の羽根８を示す０羽根８は、前縁１０．後縁１２． 実際上平行な面１４．１６を含む９図ＩＢに示すように、羽根８が空気流１７中 におかれると、この空気流はｖＩ縁１０に当接し、流ｈ】８゜２０に分れる。流 れ１８は面１４に沿って進み、流れ２０は面１６に沿って進む、よく知られてい るように、流れ１８は流れ２０よりもより長い距離を進むので、面１６の近傍の 空気は、面１４の近傍の空気よりも圧力が高くなる。それゆえ、面１６は羽根の ”圧出面“と呼ばれ、面１４は羽根の”吸引面”と呼ばれる。

羽根が発生する騒音は１羽根の各面を進む空気中の圧力の変動が原因である。騒 音のレベルは、羽根の厚さを厚くすることにより、低減させることができる。し かしながら、羽根を厚くするとそれにつれて重量が増え、そのため製造コストが 増大し性能が低下する。

化１旦１を 本発明は、吸引面と圧出面を備え、これらの面が前縁部と後縁部で接続しており 、圧出面がほぼ３０°以上の角度で吸引面に向って偏向する段部を持ち、’＠縁 から圧出面に流れてくる空気流が該段部の角稜部で剥離するように設けられた羽 根を特徴とする。

好ましい実施例では、前記角度が３０”よりも大きく、かつ薗記角稜部が１羽根 の前縁部がらの距離が羽根の弦の全長の５％から１０％の間に位置する０羽根の 厚さは、角稜部と後縁部の間の部分は実際上一定である。また前綾部と角稜部の 間の部分の厚さは、角稜部と後縁部の間の部分の厚さのほぼ２倍である。

本発明は、また、吸引面と圧出面を備え、これらの面が前縁部と後縁部で接続し ており、これらの面のうちの１つが、前縁から核間に流れてくる空気流が核間が ら剥離するように、他方の面に向って偏向しており、さらに核間が該面上の境界 層の流れを制御するための少なくとも１つのガイド・リブを持つ羽根を特徴とす る。偏向部が設けられているのは圧出面であり、またガイド・リブは前綾部から 後縁部に延びる線にほぼ平行な、圧出面上の実際上長方形の突起である。圧出面 は角稜部で偏向しており、ガイド・リブはこの角稜部から後縁部にかけて延びて いる。２本のガイド・リブが好適に使用される。

圧出面上を流れる空気は、圧出面が吸引面に向って偏位している角稜部で剥離す るので、この羽根の周囲の空気の流れは、圧出面が偏向していない、ずっと厚い 羽根の周囲の空気の流れと実際上同じになる。しかしながら、本発明の羽根の厚 さはその弦の長さの大部分にわたってかなり薄くなっているので、同等の流特性 を示すそれよりも厚い先行技術の羽根に比べて大幅に軽い、したがって本発明の 羽根は、低騒音であるという厚い羽根の利点を持ちながら先行技術の厚い羽根よ りもずっと軽く、それにより製造コストの引き下げが可能になり、また羽根の効 率が向上する。

ましい　例の　細ｔ；Ｂ 区１ 図１ａは先行技術の羽根の横断面図である。

図１ｂは、図１ａの羽根の周りの空気流の説明図である。

図２ａは、本発明による羽根を示す。

図２ｂは、図２ａの羽根の周りの空気流の説明図である。

図３は、図２ａに示す羽根の横断面の拡大図である。

図４は、図２に示す羽根の断面の斜視図である。

構成と作用 図２ａにおいて、羽根３０は、前縁３２．後縁３４゜実際上平行な面３６および ３８を持ち、面３６は吸引面であり、面３８は圧出面である０面３８は１面３８ がその位１から面３６に向って偏向するすなわち曲がる角ぼった角稜部４０を持 ち、それにより厚い前縁部４６と薄肉部４２が形成されている。角稜部４０と前 縁３２の間の距離は、羽根の弦の長さの５％から１０％の範囲である１図２ａに おける破線は、代表的な先行技術の羽根の形を示している（図１参照）。

図２ｂは、羽根３０の周りの空気の流れを示す、空気流４３は、羽根３０とその 前縁において交差し、流れ４４と４６に分れる。流れ４４は、面３６に沿って進 む。

それに対して、流れ４６は面３８に沿って流れず、角稜部４０において面３８が ら剥離する。流れ４６は、実際には、図１ｂにおける流れ２０が進む経路と非常 によく似た経路を進む。したがって羽根３０は、実際上、図１に示した羽根と同 じ流特性を持つ。

流れ４６が面３８から確実に剥離するようにするためには、圧出面３８が角稜部 ４０において偏向する角度が、閾値角よりも大きくなければならない、もしその 曲がり方が緩やか過ぎると、流れ４６は角稜部４０で曲がって面３８の近くから 離れず、その結果負荷と騒音が増大する。図３に示すように、好ましい実施例で は、角稜部４０は少なくとも３０°の角θで曲がる。角θは、角稜部４０の各側 の面３８に接する直線のなす角度により測定する。

流れ４６の大部分は図２ｂに示す経路を進むけれども、ｌ内部４２に沿って羽根 ３８の近傍を流れる空気もいくらかある。この”境界層“流は、後縁３４に向っ てではなくそれ以外の方向に、面３８に沿って進む可能性がある。この境界層の 流れは、例えば外側流を乱すことにより、送風機の性能を低下させる。

図４は、複数の羽根（図示されていない）を支持するハブ５０に取り付けられた 状態における、羽根３０の断面の斜視図を示す、２本のガイド　リブ５０が、角 稜部４０から後縁３４に向って薄肉部４２を横切って、面３８から突出するよう に設けられている。ガイド・リブ５０は、境界層流が外側流を乱ださないように 、境界層流を後縁３４の方向に向は直す１羽根３０の全長にわたって、複数のガ イド・リブを設けてもよい。

第４図 外側流 国際調査報告

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．吸引面と圧出面を備えた翼形の羽根であって、前記面が羽根の前縁部と後縁 部で接続しており、前記圧出面が，角稜部において，前記羽根の前縁から前記圧 出面に流れてくる空気流を該角稜部で剥離させると共に前記圧出面の該角稜部よ りも前記後縁に近い部分において前記圧出面に再接触させるのに十分な角度で前 記吸引面に向って偏向している羽根。
2. ２．前記圧出面が前記角綾部において３０°よりも大きい角度で偏向している請 求項１の羽根。
3. ３．前記角稜部が、前記羽根の前縁部からの距離が前記羽根の弦の長さの５％か ら１０％の位置にある請求項１の羽根。
4. ４．前記角稜部と前記後縁部の間の部分における前記羽根の厚さが実際上一定で ある請求項１の羽根。
5. ５．前記前縁部と前記角稜部の間の前記羽根の第１の部分の厚さが、前記角稜部 と前記後縁部の間の前記羽根の第２の部分の厚さのほぼ２倍である請求項１の羽 根。
6. ６．吸引面と圧出面を備えた翼形の羽根であって、前記面が羽根の前縁部と後縁 部で接続しており、前記面の１つが，角稜部において，前記羽根の前縁から該面 に流れてくる空気流を該角稜部で剥離させるに十分な角度で他方の面に向って偏 向しており、該面の前記空気流が剥離する部分に，該部分の境界層流の流れを制 御するためのガイド・リブが，少なくとも１つ設けられている羽根。
7. ７．前記面が圧出面であり、前記他方の面が吸引面である請求項６の羽根。
8. ８．前記ガイド・リブが、前記圧出面上の実際上４角形の突起である請求項６の 羽根。
9. ９．前記ガイド・リブが、前記前縁部から前記後縁部に延びる線にほぼ平行であ る請求項６の羽根。
10. １０．前記ガイド・リブが少なくとも２つ以上設けられている請求項６の羽根。
11. １１．前記１つの面が角稜部において偏向し、前記ガイド・リブが，前記角稜部 から前記後縁部に向って前記面に沿って延びている請求項６の羽根。