JPH07301198A - 送風機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 オリフィスに囲まれていない羽根外周部の圧
力面側から負圧面側へ回り込む気流と、負圧面近傍から
外周に吹き出す気流の２つの気流の作用で羽根外周端部
の負圧面側に発生する渦の生成を小さく抑え、さらに渦
がオリフィス内に吸い込まれ、オリフィス内壁に接触し
渦の外周部が崩壊しオリフィス内の気流がの乱れる現象
を抑制し、オリフィス外とオリフィス内で発生する乱流
騒音を低く抑える送風機を提供することを目的としたも
のである。 【構成】 羽根車８のハブ４の周囲に設けた複数の羽根
９のオリフィス６に囲まれていない部分の外周端部９ｂ
を羽根負圧面９ｂ２側に湾曲させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気調和・換気・送風
などに用いる送風機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、軸流送風機などの送風機は、空気
調和機や換気用として、業務用から家庭用に至るまで幅
広く用いられており、省スペ−ス化・快適性ニ−ズの高
まりによってより高性能化・低騒音化が望まれる傾向に
ある。

【０００３】以下、図面を参照しながら、上述した従来
の送風機について説明する。図６〜図９は従来の送風機
の構造を示すものである。図において、１は軸流型の送
風機であり、２はモータであり、３はモータ２に取り付
けられたハブ４と、ハブ４の周囲に設けられた複数の羽
根５とからなる羽根車であり、６は羽根５の吐出側５ｃ
の外周を囲むオリフィスである。

【０００４】以上のように構成された送風機について以
下その動作を説明する。まず、モータ２により羽根車３
が所定の回転方向に回転すると、空気が羽根車３内に流
入し、羽根５の作用で静圧と動圧を付加されて羽根車３
外に吐出されて送風機１外へ吹き出し送風作用をなす。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、羽根がオリフィスに囲まれていない吸
い込み側では図８で示すように、羽根車３の外周部５ｂ
では気流に働く遠心力が大きくなり、羽根車３の羽根５
の吸い込み側５ａから流入する気流は軸方向の速度成分
が低下し、半径方向の速度成分が増加するため、羽根の
外周側に傾いた流れとなり、その一部は羽根５の外周部
５ｂの圧力面側５ｂ１近傍と負圧面側５ｂ２近傍から羽
根車３の外周に吹き出す流れとなる。

【０００６】特に、羽根５周りの圧力分布は圧力面側で
高く負圧面側で低くなるため、羽根５の外周部５ｂの圧
力面側５ｂ１近傍から羽根車３の外周に吹き出す流れは
羽根５の負圧面側５ｂ２に回り込む気流Ｗ１となり、こ
の気流Ｗ１と羽根５の外周部５ｂの負圧面５ｂ２端部か
ら外周に吹き出す気流Ｗ２が衝突する境界Ｍの部分では
気流のベクトルの差により気流が大きく乱れる。気流Ｗ
１とＷ２は一度衝突した後、ある程度の距離をおいて互
いに逆方向に流れるため、羽根車３の外周部５ｂの負圧
面側５ｂ２に渦Ｕ１が発生する。

【０００７】この境界Ｍと渦Ｕ１は羽根外周部５ｂ近傍
の流れの乱れを引き起こし乱流騒音を高める要因となっ
ている。

【０００８】また、この渦Ｕ１は、羽根５の吸い込み側
５ａから吐出側５ｃに向かう流れとともにオリフィス６
に吸い込まれる。このオリフィス６に吸い込まれた渦Ｕ
１は、図９に示すように、羽根５の負圧面側５ｂ２近傍
から外周に吹き出す気流ｗ１に押し出されてオリフィス
６の内壁に接触する。

【０００９】このとき渦Ｕ１はオリフィス６との接触に
より渦の外周部が崩壊する。この渦Ｕ１がオリフィスと
接触する際には、渦Ｕ１とオリフィス６との干渉により
変動する乱流騒音が発生し、さらに渦Ｕ１の外周部が崩
壊する際には大きな乱れエネルギが放出され乱流騒音が
高まるという問題点を有していた。

【００１０】本発明は上記課題に鑑み、オリフィスに囲
まれていない羽根外周部の圧力面側から負圧面側へ回り
込む気流と、負圧面近傍から外周に吹き出す気流により
羽根外周部の負圧面側で発生する渦の生成を抑制し、前
記渦による羽根外周部の流れの乱れによる乱流騒音を低
減し、また前記渦がオリフィス内に吸い込まれる際に、
オリフィス内壁に接触し崩壊するのを抑え、乱流騒音の
変動を抑え乱流騒音の増加を抑える送風機を提供するも
のである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明の送風機は、モータと、前記モータに取り付
けられたハブと、前記ハブの周囲に設けられた複数の羽
根とで構成され、前記羽根のオリフィスに囲まれていな
い部分の羽根外周端部を羽根負圧面側に湾曲させた構成
を備えるものである。

【００１２】また、他の発明は、前記羽根のオリフィス
に囲まれた部分の羽根外周端部を羽根負圧面側に湾曲さ
せた構成を備えるものである。

【００１３】

【作用】本発明では、オリフィスに囲まれていない羽根
部分で羽根外周部を羽根負圧面側に湾曲させており、外
周部の圧力面側から負圧面側へ回り込む気流は緩やかに
方向転換して回り込み、かつ負圧面側から吹き出す気流
も湾曲した羽根負圧面に沿って前記回り込み気流とほぼ
同方向に吐出されるため、気流の境界で生じる乱れは小
さく、気流の回り込みにより羽根外周部の負圧面側で発
生する渦が小さくなり羽根外周部における気流の乱れを
抑制し、この部分での乱流騒音の発生を抑制すると共
に、この渦がオリフィスに吸い込まれた際にはオリフィ
ス内壁と接触することにより渦の一部が崩壊しても渦自
体のエネルギが小さいため乱れエネルギの増加を低く抑
え、オリフィス内での乱流騒音の発生を抑制する。

【００１４】また、羽根のオリフィスに囲まれた部分の
羽根外周端部を羽根負圧面側に湾曲させているため、翼
端部で発生した渦がオリフィス内部に吸い込まれた際
に、オリフィス内部では負圧面の吐出流れは湾曲した羽
根負圧面近傍に沿って流れるため、翼端部の渦を外周に
押しやる作用を弱め、反対に翼端の渦を羽根外周端部か
ら内側に移動させ、渦とオリフィスとの接触を抑制しオ
リフィス内での崩壊を防止し、オリフィスとの干渉によ
る低周波騒音と乱れによる乱流騒音を低減する。

【００１５】

【実施例】以下、本発明による送風機の第１の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。尚、従来例と同一
構成の部分については重複を避ける為、同一の符号を付
けて説明を省略する。

【００１６】図１〜図３は本発明の第１の実施例におけ
る送風機の構造を示すものである。図１において７は軸
流式の送風機であり、羽根車８のハブ４の周囲に設けら
れた複数の羽根９は図３で示すように羽根９のオリフィ
ス６に囲まれていない部分の外周端部９ａは負圧面側に
湾曲させてある。

【００１７】以上のように構成された送風機について以
下その動作を説明する。まず、モータ２により羽根車８
が所定の回転方向に回転すると、空気が羽根車８内に流
入し、羽根９の作用で静圧と動圧を付加されて羽根車８
外に吐出されて送風機７外へ吹き出し送風作用を為す。
羽根車８の外周部９ｂ近傍の気流は遠心力の作用で羽根
９の外周側に傾いた流れとなり、その一部は羽根９の外
周部９ｂの圧力面側９ｂ１近傍と負圧面側９ｂ２近傍か
ら羽根車８の外周に吹き出す流れとなる。

【００１８】また、羽根９周りの圧力分布は圧力面側で
高く負圧面側で低くなるため、羽根９の外周部９ｂの圧
力面側９ｂ１近傍から羽根車８の外周に吹き出す流れは
羽根９の負圧面側９ｂ２に回り込む気流Ｗ３となる。

【００１９】ただし図３で示すように、羽根９はオリフ
ィス６に囲まれていない部分の羽根９ａでは羽根外周端
部９ｂを羽根負圧面側９ｂ２に湾曲させているため、羽
根外周端部９ｂの圧力面側９ｂ１から負圧面側９ｂ２へ
回り込む気流は緩やかに方向転換して回り込む。さら
に、負圧面側９ｂ２から羽根９の外周に吹き出す気流Ｗ
４も湾曲した負圧面側９ｂ２に沿って緩やかに方向転換
し気流Ｗ３とほぼ同方向に吐出されるため、気流Ｗ３と
気流Ｗ４との境界Ｆに作用する煎断応力は小さく抑えら
れ、この境界Ｆに生じる気流の乱れも小さく抑えられ
る。

【００２０】しかも、気流Ｗ３と気流Ｗ４がほぼ同方向
に吐出するため、羽根外周部９ｂの負圧面側９ｂ１で発
生する渦Ｕ２はその渦強度が小さい。

【００２１】従って、この渦Ｕ２による羽根外周部９ｂ
における気流の乱れは小さく、羽根外周部９ｂ近傍での
乱流騒音の発生を抑制すると共に、この渦Ｕ２がオリフ
ィス６に吸い込まれた際にはオリフィス６の内壁と接触
することにより渦Ｕ２の一部が崩壊しても渦自体のエネ
ルギが小さいため、崩壊によって生ずる乱れエネルギの
絶対値は低く、オリフィス内での乱流騒音の発生を低く
抑える。

【００２２】以上のように、本実施例によれば羽根車８
のハブ４の周囲に設けた複数の羽根９のオリフィス６に
囲まれていない部分の外周端部９ｂを負圧面側に湾曲さ
せることにより、羽根外周端部９ｂの圧力面側９ｂ１か
ら負圧面側９ｄ２へ回り込む気流Ｗ３と負圧面側９ｂ２
から羽根９の外周に吹き出す気流Ｗ４が湾曲した羽根負
圧面側９ｄ２に沿って緩やかに方向転換し、かつほぼ同
方向に吐出され、気流Ｗ３と気流Ｗ４との境界Ｆに作用
する煎断応力は小さく抑えられ、この境界Ｆに生じる気
流の乱れも小さく抑えられる。

【００２３】しかも、気流Ｗ３と気流Ｗ４がほぼ同方向
に吐出するため、羽根外周部９ｂの負圧面側９ｂ１で発
生する渦Ｕ２はその渦強度が小さく、この渦Ｕ２による
羽根外周部９ｂにおける気流の乱れは小さく、羽根外周
部９ｂ近傍での乱流騒音の発生を抑制すると共に、この
渦Ｕ２がオリフィス６に吸い込まれた際にはオリフィス
６の内壁と接触により渦Ｕ２の一部が崩壊しても渦自体
のエネルギが小さいため、崩壊によって生ずる乱れエネ
ルギの絶対値は低く、オリフィス内での乱流騒音の発生
を低く抑えることができる。

【００２４】尚、本実施例では軸流式送風機を例にとり
説明したが、本発明は斜流式送風機でも同様の効果が得
られる。

【００２５】次に、本発明による送風機の第２の実施例
について図面を参照しながら説明する。

【００２６】図４は、本発明の第２の実施例による送風
機の断面を示すものである。第１の実施例と異なるの
は、羽根９のオリフィス６に囲まれた部分の羽根外周端
部９ｄを羽根負圧面９ｄ２側に湾曲させた点である。

【００２７】以上のように構成された送風機について以
下その動作を説明する。まず、モータ２により羽根車８
が所定の回転方向に回転すると、空気が羽根車８内に流
入し、羽根９の作用で静圧と動圧を付加されて羽根車８
外に吐出されて送風機７外へ吹き出し送風作用を為す。

【００２８】このとき、羽根９のオリフィスに囲まれて
いない部分では羽根外周部負圧面９ｂ２側に渦が発生
し、羽根９周りの他の気流とともにオリフィス６内に流
入する。ここで、図５に示すようにオリフィス６内部で
は、羽根外周端部９ｃを羽根負圧面９ｃ２側に湾曲させ
ているため、翼端部で発生した渦がオリフィス内部に吸
い込まれた際に、羽根負圧面９ｃ２側の吐出流れＷ５は
湾曲した羽根負圧面９ｃ２近傍に沿って流れ、オリフィ
ス外から流入した渦Ｕ２との間には距離があき、吐出流
れＷ５は渦Ｕ２に接触することなくオリフィス６に衝突
する。衝突した気流Ｗ５の一部はさらに羽根外周から内
周に回り込む流れとなるため渦Ｕ２を羽根外周端部９ｃ
からさらに内側に移動させる。

【００２９】従って、渦Ｕ２とオリフィス６とは接触せ
ずオリフィス６内で崩壊することはなく、オリフィス６
と渦Ｕ２との干渉による低周波騒音と渦の崩壊に起因す
る気流の乱れによるオリフィス６内での乱流騒音を防止
する。

【００３０】以上のように、本実施例の送風機は、羽根
９のオリフィス６に囲まれた部分の羽根外周端部９ｃを
羽根負圧面９ｃ１側に湾曲させることにより、渦Ｕ２が
オリフィス６内部に吸い込まれた際に、羽根負圧面９ｄ
２側の吐出流れＷ５は湾曲した羽根負圧面９ｃ２近傍に
沿って流れ、オリフィス外から流入した渦Ｕ２との間に
は距離があき、吐出流れＷ５は渦Ｕ２に接触することな
くオリフィス６に衝突する。衝突した気流Ｗ５の一部は
さらに羽根外周から内周に回り込む流れとなるため渦Ｕ
２を羽根外周端部９ｃからさらに内側に移動させる。従
って、渦Ｕ２とオリフィス６とは接触せずオリフィス６
内で崩壊することはなく、オリフィス６と渦Ｕ２との干
渉による低周波騒音と渦の崩壊に起因する気流の乱れに
よるオリフィス６内での乱流騒音を防止することができ
る。

【００３１】尚、本実施例は第１の実施例と同様に軸流
式送風機を例にとり説明したが、本発明は斜流式送風機
でも同様の効果が得られる。

【００３２】また、各実施例は各々独立した実施例とし
て説明したが、第１の実施例と第２の実施例は重ね併せ
て実施することにより、各効果の重ね合わせ効果が得ら
れ、オリフィスに囲まれていない羽根外周部での乱流騒
音を低減すると共に、オリフィス内で発生する変動する
乱流騒音の発生を防止し、送風機全体の乱流騒音レベル
を大幅に低減することができる実用効果大なるものであ
る。

【００３３】

【発明の効果】以上のように、本発明の送風機はモータ
と、前記モータに取り付けられたハブと、前記ハブの周
囲に設けられた複数の羽根とで構成され、前記羽根のオ
リフィスに囲まれていない部分の羽根外周端部を羽根負
圧面側に湾曲させることにより、オリフィスに囲まれて
いない羽根外周部近傍での乱流騒音の発生を抑制すると
共にオリフィス内での乱流騒音を低減し、低騒音な送風
機を提供することができる。

【００３４】また、オリフィスに囲まれた部分の羽根外
周端部を羽根負圧面側に湾曲させることにより、オリフ
ィス内で発生する低周波騒音を防止し、オリフィス内で
渦が崩壊するのを防止し、渦の崩壊による気流の乱れ起
因するオリフィス内での乱流騒音発生を防止し、低騒音
な送風機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における送風機の断面図

【図２】本発明の第１の実施例における送風機の平面図

【図３】本発明の第１の実施例における送風機のＣ−Ｃ
断面図

【図４】本発明の第２の実施例における送風機の断面図

【図５】本発明の第２の実施例における送風機のＤ−Ｄ
断面図

【図６】従来の送風機の断面図

【図７】従来の送風機の平面図

【図８】従来の送風機のＡ−Ａ断面図

【図９】従来の送風機のＢ−Ｂ断面図

【符号の説明】

２ モータ ４ ハブ ６ オリフィス ８ 羽根車 ９ 羽根 ９ｂ 羽根外周端部 ９ｂ２ 羽根負圧面 ９ｃ 羽根外周端部 ９ｃ２ 羽根負圧面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータと、前記モータに取り付けられた
   ハブと、前記ハブの周囲に設けられた複数の羽根とで構
   成され、前記羽根のオリフィスに囲まれていない部分の
   羽根外周端部を羽根負圧面側に湾曲させた送風機。
2. 【請求項２】 前記羽根のオリフィスに囲まれた部分の
   羽根外周端部を羽根負圧面側に湾曲させた請求項１記載
   の送風機。