JPH07310696A

JPH07310696A - 送風機

Info

Publication number: JPH07310696A
Application number: JP10006394A
Authority: JP
Inventors: Shimei Tei; 志明鄭; Kanjiro Kinoshita; 歓治郎木下
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1994-05-13
Filing date: 1994-05-13
Publication date: 1995-11-28

Abstract

(57)【要約】【目的】送風機における羽根負圧面あるいは(および)
吸込口における剥離流れの発生を可及的に抑制する。【構成】円筒状ハブ３の外周に複数枚の羽根２,２・
・を放射状に設けてなる羽根車１を備えたプロペラタイ
プの送風機において、前記各羽根２の負圧面２aに、風
Ｗの流れ方向に略直交する方向に延びる断面三角形状の
多数の三角溝４,４・・を所定間隔で形成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、空気調和機用として
最適な送風機に関し、さらに詳しくは高効率化および低
騒音化を達成した送風機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、空気調和機用の送風機として
は、室外機用として用いられるプロペラファン、室内機
用として用いられるターボファン、斜流ファン、遠心多
翼ファンがある。

【０００３】上記した空気調和機用送風機においては、
ファンの高効率化と低騒音化を図ることが最も重要な課
題とされてきており、そのための各種対策が従来から講
じられている。

【０００４】例えば、特開平５ー７９４９６号公報に開
示されているように、プロペラファンにおいて羽根の三
次元形状を定める吸込方向前傾角、ボス部傾斜角および
羽根先端部回転方向前進角をそれぞれ最適化するものが
提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な羽根形状の最適化を図った場合にも、羽根の前後縁で
の剥離流れを解消することが難しく、ファン効率の向上
および騒音低減には限界がある。また、軸流ファン以外
の送風機の場合、吸込口での剥離流れが存在するため、
これがファンの高効率化および低騒音化を阻害する原因
となっていた。

【０００６】ちなみに、プロペラファンの羽根車１にお
ける羽根２の負圧面２aの極近傍の流れのベクトル、羽
根負圧面における流れの状態を解析したところ、図２６
および図２７に示す結果が得られた。

【０００７】図２６によれば、羽根２の負圧面２aには
流入側(即ち、前縁２b)から流出側(即ち、後縁２c)に向
かうにしたがって発達する層流境界層Ｓsが生じ、羽根
２の前後縁中間部付近から剥離流れＥが生じ始めること
が分かる。このような剥離流れＥの発生は、ファン効率
の低下および騒音の増大の原因となる。

【０００８】一方、図２７によれば、羽根２における負
圧面２aの極近傍の風Ｗの流れの方向は、羽根２の外周
端２dに近い部分とそれ以外の部分とで大きく相異して
いる。即ち、羽根２の外周端２dに近い部分以外では、
羽根２の回転方向とほぼ逆向きとなっているが、羽根２
の外周端２dに近い部分では、羽根外周端２d側から負圧
面２a側に回り込む流れＷ′が存在するため極めて複雑
な方向を呈している。従って、羽根２の負圧面２a側に
おいては、前縁側剥離域Ａ、後縁側剥離域Ｂ、ハブ３の
近傍での乱れ域Ｃおよび外周端側での乱れ域Ｄというよ
うに複雑な流れ状態を呈している。

【０００９】上記のような複雑な流れ状態に対応するた
めには、羽根負圧面に特殊な加工を施す必要があり、本
願発明者らは、断面三角形状の三角溝が有効であること
に着目し、本願発明をなすに至ったのである。なお、プ
ロペラファン以外の送風機においても、上記三角溝の形
成が剥離流れの解消に有効に作用する。

【００１０】本願発明は、上記の点に鑑みてなされたも
ので、送風機における羽根負圧面あるいは(および)吸込
口における剥離流れの発生を可及的に抑制することを目
的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本願発明の第１の基本構
成は、円筒状ハブの外周に複数枚の羽根を放射状に設け
てなる羽根車を備えたプロペラタイプの送風機におい
て、前記各羽根の負圧面に、風の流れ方向に略直交する
方向に延びる断面三角形状の多数の三角溝を所定間隔で
形成したことを特徴としている。

【００１２】本願発明の第１の基本構成における好まし
い実施の態様としては次のようなものがある。

【００１３】前記三角溝の形成密度を、前記羽根の外周
部から内周部にかけて漸次減少させのが好ましい。

【００１４】また、前記三角溝間に、風の流れ方向に略
直交する方向に並ぶ多数の球状凹部を形成するのが好ま
しい。

【００１５】さらに、前記羽根の外周側先端部に位置す
る三角溝の外周側部分を回転方向後方側に湾曲させるの
が好ましい。

【００１６】さらにまた、前記三角溝の外周側端部を羽
根の外周端にまで延設するのが好ましい。

【００１７】本願発明の第２の基本構成は、主板の外周
縁に回転軸方向に延びる多数の羽根を円周方向に所定間
隔で設けてなる羽根車と、該羽根車の吸込側に位置する
吸込口を有するファンガイドとを備えたターボタイプの
送風機において、前記各羽根の負圧面に、風の流れ方向
に略直交する方向に延びる断面三角形状の多数の三角溝
を所定間隔で形成したことを特徴としている。

【００１８】本願発明の第２の基本構成における好まし
い実施の態様としては次のようなものがある。

【００１９】前記ファンガイドにおける吸込口の内周面
に、風の流れ方向に略直交する方向に延びる断面三角形
状の多数の三角溝を所定間隔で形成するのが好ましい。

【００２０】また、前記三角溝間に、風の流れ方向に略
直交する方向に並ぶ多数の球状凹部を形成するのが好ま
しい。

【００２１】本願発明の第３の基本構成は、截頭円錐状
のハブの円錐面に多数の羽根を円周方向に所定間隔で設
けてなる羽根車を有する斜流タイプの送風機において、
前記各羽根の負圧面に、風の流れ方向に略直交する方向
に延びる断面三角形状の多数の三角溝を所定間隔で形成
したことを特徴としている。

【００２２】本願発明の第３の基本構成において、前記
三角溝間に、風の流れ方向に略直交する方向に並ぶ多数
の球状凹部を形成するのが好ましい。

【００２３】本願発明の第４の基本構成は、主板の外周
縁に回転軸方向に延びる多数の羽根を円周方向に所定間
隔で設けてなる羽根車と、該羽根車の吸込側に位置する
吸込口を有するファンガイドとを備えた遠心多翼タイプ
の送風機において、前記ファンガイドにおける吸込口の
内周面に、風の流れ方向に略直交する方向に延びる断面
三角形状の多数の三角溝を所定間隔で形成したことを特
徴としている。

【００２４】本願発明の第４の基本構成において、前記
三角溝間に、風の流れ方向に略直交する方向に並ぶ多数
の球状凹部を形成するのが好ましい。

【００２５】

【作用】本願発明の第１ないし第３の基本構成では、羽
根の負圧面に形成した多数の三角溝が渦生成機能を発揮
するところから、羽根負圧面における層流境界層が剥離
を起こしにくい乱流境界層へと遷移し、羽根負圧面での
境界層流れの剥離が抑制される。

【００２６】本願発明の第１の構成(即ち、プロペラタ
イプの送風機)において、前記三角溝の形成密度を羽根
の外周部から内周部にかけて漸次減少させた場合、境界
層流れの剥離が発生し易い羽根外周側での剥離がより効
果的に抑制される。

【００２７】また、本願発明の第１の構成(即ち、プロ
ペラタイプの送風機)において、前記三角溝間に、風の
流れ方向に略直交する方向に並ぶ多数の球状凹部を形成
した場合、風の流れに対して指向性を有する三角溝の渦
生成機能と風の流れに対して指向性を有しない球状凹部
の渦生成機能とが相乗的に作用することとなり、羽根負
圧面での境界層流れの剥離がより効果的に抑制される。

【００２８】さらに、本願発明の第１の基本構成(即
ち、プロペラタイプの送風機)において、前記羽根の外
周側先端部に位置する三角溝の外周側部分を回転方向後
方側に湾曲させた場合、羽根の外周端から負圧面側へ回
り込む流れと三角溝の湾曲部とが略直交することとな
り、当該部分での流れの剥離が効果的に抑制される。

【００２９】さらにまた、本願発明の第１の基本構成
(即ち、プロペラタイプの送風機)において、前記三角溝
の外周側端部を羽根の外周端にまで延設した場合、羽根
の外周端から負圧面側へ回り込む風の流れを三角溝内へ
誘導し易くなり、当該部分での流れの剥離が効果的に抑
制される。

【００３０】本願発明の第２の基本構成(即ち、ターボ
タイプの送風機)において、ファンガイドにおける吸込
口の内周面に、風の流れ方向に略直交する方向に延びる
断面三角形状の多数の三角溝を所定間隔で形成した場
合、吸込口内周面においても層流境界層が乱流境界層に
遷移して、境界層流れの剥離が抑制される。

【００３１】本願発明の第４の基本構成(即ち、遠心多
翼タイプの送風機)では、ファンガイドの吸込口内周面
において層流境界層が乱流境界層に遷移して、境界層流
れの剥離が抑制される。

【００３２】本願発明の第２ないし第４の基本構成(即
ち、ターボタイプ、斜流タイプおよび遠心多翼タイプの
送風機)において、三角溝間に、風の流れ方向に略直交
する方向に並ぶ多数の球状凹部を形成した場合、風の流
れに対して指向性を有する三角溝の渦生成機能と風の流
れに対して指向性を有しない球状凹部の渦生成機能とが
相乗的に作用することとなり、羽根負圧面あるいは(お
よび)吸込口の内周面での境界層流れの剥離がより効果
的に抑制される。

【００３３】

【発明の効果】本願発明の第１ないし第３の基本構成に
よれば、羽根車を構成する各羽根の負圧面に、風の流れ
方向に略直交する方向に延びる断面三角形状の多数の三
角溝を所定間隔で形成して、三角溝の保有する渦生成機
能により、羽根負圧面における層流境界層を剥離を起こ
しにくい乱流境界層へと遷移させるようにしたので、羽
根負圧面での境界層流れの剥離が抑制されることとな
り、送風機の高効率化および低騒音化を図ることができ
るという優れた効果がある。

【００３４】本願発明の第１の構成(即ち、プロペラタ
イプの送風機)において、前記三角溝の形成密度を羽根
の外周部から内周部にかけて漸次減少させた場合、境界
層流れの剥離が発生し易い羽根外周側での剥離がより効
果的に抑制されることとなり、送風機の高効率化および
低騒音化をより効果的に図ることができるという効果が
得られる。

【００３５】また、本願発明の第１の構成(即ち、プロ
ペラタイプの送風機)において、前記三角溝間に、風の
流れ方向に略直交する方向に並ぶ多数の球状凹部を形成
した場合、風の流れに対して指向性を有する三角溝の渦
生成機能と風の流れに対して指向性を有しない球状凹部
の渦生成機能とが相乗的に作用するため、羽根負圧面で
の境界層流れの剥離がより効果的に抑制されることとな
り、送風機の高効率化および低騒音化をより効果的に図
ることができるという効果が得られる。

【００３６】さらに、本願発明の第１の基本構成(即
ち、プロペラタイプの送風機)において、前記羽根の外
周側先端部に位置する三角溝の外周側部分を回転方向後
方側に湾曲させた場合、羽根の外周端から負圧面側へ回
り込む流れと三角溝の湾曲部とが略直交状態となるた
め、当該部分での流れの剥離が効果的に抑制されること
となり、送風機の高効率化および低騒音化をより効果的
に図ることができるという効果が得られる。

【００３７】さらにまた、本願発明の第１の基本構成
(即ち、プロペラタイプの送風機)において、前記三角溝
の外周側端部を羽根の外周端にまで延設した場合、羽根
の外周端から負圧面側へ回り込む風の流れを三角溝内へ
誘導し易くなるため、当該部分での流れの剥離が効果的
に抑制されることとなり、送風機の高効率化および低騒
音化をより効果的に図ることができるという効果が得ら
れる。

【００３８】本願発明の第２の基本構成(即ち、ターボ
タイプの送風機)において、ファンガイドにおける吸込
口の内周面に、風の流れ方向に略直交する方向に延びる
断面三角形状の多数の三角溝を所定間隔で形成した場
合、吸込口内周面においても層流境界層が乱流境界層に
遷移して、境界層流れの剥離が抑制されることとなり、
送風機の高効率化および低騒音化をより効果的に図るこ
とができるという効果が得られる。

【００３９】本願発明の第４の基本構成によれば、遠心
多翼タイプの送風機において、前記ファンガイドにおけ
る吸込口の内周面に、風の流れ方向に略直交する方向に
延びる断面三角形状の多数の三角溝を所定間隔で形成し
て、ファンガイドの吸込口内周面において層流境界層が
乱流境界層に遷移するようにしたので、吸込口における
境界層流れの剥離が抑制されることとなり、送風機の高
効率化および低騒音化を図ることができるという優れた
効果がある。

【００４０】また、本願発明の第２ないし第４の基本構
成(即ち、ターボタイプ、斜流タイプおよび遠心多翼タ
イプの送風機)において、三角溝間に、風の流れ方向に
略直交する方向に並ぶ多数の球状凹部を形成した場合、
風の流れに対して指向性を有する三角溝の渦生成機能と
風の流れに対して指向性を有しない球状凹部の渦生成機
能とが相乗的に作用することとなるため、羽根負圧面あ
るいは(および)吸込口の内周面での境界層流れの剥離が
より効果的に抑制され、送風機の高効率化および低騒音
化をより効果的に図ることができるという効果が得られ
る。

【００４１】

【実施例】以下、添付の図面を参照して、本願発明の幾
つかの好適な実施例を説明する。

【００４２】実施例１図１には、本願発明の実施例１にかかる送風機の羽根車
が示されている。

【００４３】本実施例の送風機は、円筒状ハブ３の外周
に複数枚(本実施例の場合、４枚)の羽根２,２・・を放
射状に設けてなる羽根車１を備えたプロペラファンとさ
れており、前記各羽根２の負圧面２aには、風Ｗの流れ
方向に略直交する方向に延びる断面三角形状の多数の三
角溝４,４・・が所定間隔で形成されている。

【００４４】前記三角溝４,４・・は、羽根負圧面２aに
おける外周部、中間部および内周部において三つの三角
溝群Ｘ,Ｙ,Ｚに分けられており、それぞれの三角溝群
Ｘ,Ｙ,Ｚに所属する三角溝４,４・・は独立して形成さ
れている。また、本実施例の場合、三角溝群Ｘ,Ｙ,Ｚに
おける三角溝４,４・・の形成密度はほぼ等しくされて
いる。

【００４５】さらに、前記各三角溝４は、図３に示すよ
うに、溝幅d＝３〜６mm、深さt＝０．５〜１．５mmとす
るのが望ましい。

【００４６】上記のような構成の送風機においては、羽
根車１の矢印Ｍ方向への回転により、羽根２の負圧面２
aに形成した多数の三角溝４,４・・が渦生成機能を発揮
し、羽根負圧面２aにおける層流境界層Ｓs(図２６参照)
が剥離を起こしにくい乱流境界層Ｓr(図２参照)へと遷
移し、羽根負圧面２aでの境界層流れの剥離Ｅが抑制さ
れる。従って、送風機の高効率化およひ低騒音化が達成
できるのである。

【００４７】ちなみに、本実施例と従来例(即ち、三角
溝を有しないもの)における一様流れ中の二次元羽根負
圧面での圧力変動強さ(実効値)の分布を測定したとこ
ろ、図４に示す結果が得られた。ここで、Ｘは羽根前縁
からの距離、Ｐは圧力変動強さ(実効値)である。これに
よれば、圧力変動強さが最低から急激に上昇する剥離点
が、従来例の場合(即ち、点Ｘ₁)に比べて本実施例の場
合(即ち、点Ｘ₂)大幅に後縁側にずれている。このこと
によっても、本実施例の場合、境界層流れの剥離が大幅
に抑制されていることが明白である。

【００４８】実施例２図５には、本願発明の実施例２にかかる送風機の羽根車
が示されている。

【００４９】本実施例の場合、実施例１の羽根車におい
て、羽根２の外周側先端部に位置する三角溝４,４・・
には、その外周側部分を回転方向後方側に湾曲させてな
る湾曲部４a,４a・・が形成されている。

【００５０】このように構成したことにより、プロペラ
ファンの羽根車の場合、従来技術の項において説明した
ように、羽根２の外周端２dから負圧面２a側へ回り込む
流れＷ′が生ずるが(図２７参照)、該回り込み流れＷ′
と三角溝４,４・・の湾曲部４a,４a・・とが略直交する
こととなり、当該部分での流れの剥離が効果的に抑制さ
れる。その他の構成および作用効果は実施例１と同様な
ので重複を避けて説明を省略する。

【００５１】実施例３図６には、本願発明の実施例３にかかる送風機の羽根車
が示されている。

【００５２】本実施例の場合、実施例１の羽根車におい
て、三角溝群Ｘに所属する三角溝４,４・・の外周側端
部は羽根２の外周端２dにまで延設されている。

【００５３】このように構成したことにより、羽根２の
外周端２dから負圧面２a側へ回り込む風の流れＷ′(図
２７参照)を三角溝４,４・・内へ誘導し易くなり、当該
部分での流れの剥離が効果的に抑制される。その他の構
成および作用効果は実施例１と同様なので重複を避けて
説明を省略する。

【００５４】実施例４図７には、本願発明の実施例４にかかる送風機の羽根車
が示されている。

【００５５】本実施例の場合、実施例２の羽根車におい
て、三角溝群Ｘに所属する三角溝４,４・・の外周側端
部は羽根２の外周端２dにまで延設されている。

【００５６】このように構成したことにより、羽根２の
外周端２dから負圧面２a側へ回り込む風の流れＷ′(図
２７参照)を三角溝４,４・・内へ誘導し易くなり、当該
部分での流れの剥離が効果的に抑制される。その他の構
成および作用効果は実施例２と同様なので重複を避けて
説明を省略する。

【００５７】実施例５図８には、本願発明の実施例５にかかる送風機の羽根車
が示されている。

【００５８】本実施例の場合、実施例１の羽根車におい
て、三角溝４,４・・の形成密度が、前記羽根２の外周
部から内周部にかけて漸次減少せしめられている。つま
り、三角溝群Ｘにおける三角溝形成密度が最も高く、三
角溝群Ｙから三角溝群Ｚに向かうに従って三角溝形成密
度が漸減せしめられているのである。なお、本実施例の
場合、三角溝群Ｘ,Ｙ,Ｚにおいて連続する三角溝４、三
角溝群Ｘ,Ｙにおいて連続する三角溝４、三角溝群Ｘの
みにおいて連続する三角溝４を１組として、羽根前縁２
bから羽根後縁２cへ並べた構成とされている。

【００５９】このように構成したことにより、羽根負圧
面２aの外周側において剥離流れが発生し易いことに対
応することが可能となり、羽根負圧面２a全体での剥離
流れの発生が効果的に抑制されることとなる。その他の
構成および作用効果は実施例１と同様なので重複を避け
て説明を省略する。

【００６０】実施例６図９には、本願発明の実施例６にかかる送風機の羽根車
が示されている。

【００６１】本実施例の場合、実施例５の羽根車におい
て、羽根２の外周側先端部に位置する三角溝４,４・・
には、その外周側部分を回転方向後方側に湾曲させてな
る湾曲部４a,４a・・が形成されている。

【００６２】このように構成したことにより、プロペラ
ファンの羽根車の場合、従来技術の項において説明した
ように、羽根２の外周端２dから負圧面２a側へ回り込む
流れＷ′が生ずるが(図２７参照)、該回り込み流れＷ′
と三角溝４,４・・の湾曲部４a,４a・・とが略直交する
こととなり、当該部分での流れの剥離が効果的に抑制さ
れる。その他の構成および作用効果は実施例５と同様な
ので重複を避けて説明を省略する。

【００６３】実施例７図１０には、本願発明の実施例７にかかる送風機の羽根
車が示されている。

【００６４】本実施例の場合、実施例５の羽根車におい
て、三角溝群Ｘに所属する三角溝４,４・・の外周側端
部が羽根２の外周端２dにまで延設されている。

【００６５】このように構成したことにより、羽根２の
外周端２dから負圧面２a側へ回り込む風の流れＷ′(図
２７参照)を三角溝４,４・・内へ誘導し易くなり、当該
部分での流れの剥離が効果的に抑制される。その他の構
成および作用効果は実施例５と同様なので重複を避けて
説明を省略する。

【００６６】実施例８図１１には、本願発明の実施例８にかかる送風機の羽根
車が示されている。

【００６７】本実施例の場合、実施例６の羽根車におい
て、三角溝群Ｘに所属する三角溝４,４・・の外周側端
部が羽根２の外周端２dにまで延設されている。

【００６８】このように構成したことにより、羽根２の
外周端２dから負圧面２a側へ回り込む風の流れＷ′(図
２７参照)を三角溝４,４・・内へ誘導し易くなり、当該
部分での流れの剥離が効果的に抑制される。その他の構
成および作用効果は実施例６と同様なので重複を避けて
説明を省略する。

【００６９】実施例９図１２には、本願発明の実施例９にかかる送風機の羽根
車が示されている。

【００７０】本実施例の場合、実施例１の羽根車におい
て、三角溝４,４・・間には、風Ｗの流れ方向に略直交
する方向に並ぶ多数の球状凹部５,５・・が形成されて
いる。本実施例においては、三角溝群Ｘ,Ｙ,Ｚにおける
球状凹部５,５・・は、それぞれ分割された列状を呈し
ている。

【００７１】このように構成したことにより、風Ｗの流
れに対して指向性を有する三角溝４,４・・の渦生成機
能と風Ｗの流れに対して指向性を有しない球状凹部５,
５・・の渦生成機能とが相乗的に作用することとなり、
羽根負圧面２aでの境界層流れの剥離がより効果的に抑
制される。その他の構成および作用効果は実施例１と同
様なので重複を避けて説明を省略する。

【００７２】実施例１０図１３には、本願発明の実施例１０にかかる送風機の羽
根車が示されている。

【００７３】本実施例の場合、実施例９の羽根車におい
て、羽根２の外周側先端部に位置する三角溝４,４・・
には、その外周側部分を回転方向後方側に湾曲させてな
る湾曲部４a,４a・・が形成されている。

【００７４】このように構成したことにより、プロペラ
ファンの羽根車の場合、従来技術の項において説明した
ように、羽根２の外周端２dから負圧面２a側へ回り込む
流れＷ′(図２７参照)が生ずるが、該回り込み流れＷ′
と三角溝４,４・・の湾曲部４a,４a・・とが略直交する
こととなり、当該部分での流れの剥離が効果的に抑制さ
れる。その他の構成および作用効果は実施例９と同様な
ので重複を避けて説明を省略する。

【００７５】実施例１１図１４には、本願発明の実施例１１にかかる送風機の羽
根車が示されている。

【００７６】本実施例の場合、実施例９の羽根車におい
て、三角溝群Ｘに所属する三角溝４,４・・の外周側端
部が羽根２の外周端２dにまで延設されている。

【００７７】このように構成したことにより、羽根２の
外周端２dから負圧面２a側へ回り込む風の流れＷ′(図
２７参照)を三角溝４,４・・内へ誘導し易くなり、当該
部分での流れの剥離が効果的に抑制される。その他の構
成および作用効果は実施例９と同様なので重複を避けて
説明を省略する。

【００７８】実施例１２図１５には、本願発明の実施例１２にかかる送風機の羽
根車が示されている。

【００７９】本実施例の場合、実施例１０の羽根車にお
いて、三角溝群Ｘに所属する三角溝４,４・・の外周側
端部が羽根２の外周端２dにまで延設されている。

【００８０】このように構成したことにより、羽根２の
外周端２dから負圧面２a側へ回り込む風の流れＷ′(図
２７参照)を三角溝４,４・・内へ誘導し易くなり、当該
部分での流れの剥離が効果的に抑制される。その他の構
成および作用効果は実施例１０と同様なので重複を避け
て説明を省略する。

【００８１】実施例１３図１６には、本願発明の実施例１３にかかる送風機の羽
根車が示されている。

【００８２】本実施例の場合、実施例５の羽根車におい
て、三角溝４,４・・間には、風Ｗの流れ方向に略直交
する方向に並ぶ多数の球状凹部５,５・・が形成されて
いる。本実施例においては、三角溝群Ｘ,Ｙ,Ｚにおいて
連続する三角溝４、三角溝群Ｘ,Ｙにおいて連続する球
状凹部５,５・・からなる球状凹部５,５・・、三角溝群
Ｘのみにおいて連続する三角溝４、三角溝群Ｘ,Ｙ,Ｚに
おいて連続する球状凹部５,５・・、三角溝群Ｘ,Ｙにお
いて連続する三角溝４、三角溝群Ｘのみにおいて連続す
る球状凹部５,５・・を１組として、羽根前縁２bから羽
根後縁２cへ並べて構成されている。

【００８３】このように構成したことにより、風Ｗの流
れに対して指向性を有する三角溝４,４・・の渦生成機
能と風Ｗの流れに対して指向性を有しない球状凹部５,
５・・の渦生成機能とが相乗的に作用することとなり、
羽根負圧面２aでの境界層流れの剥離がより効果的に抑
制される。その他の構成および作用効果は実施例５と同
様なので重複を避けて説明を省略する。

【００８４】実施例１４図１７には、本願発明の実施例１４にかかる送風機の羽
根車が示されている。

【００８５】本実施例の場合、実施例１３の羽根車にお
いて、羽根２の外周側先端部に位置する三角溝４,４・
・には、その外周側部分を回転方向後方側に湾曲させて
なる湾曲部４a,４a・・が形成されている。

【００８６】このように構成したことにより、プロペラ
ファンの羽根車の場合、従来技術の項において説明した
ように、羽根２の外周端２dから負圧面２a側へ回り込む
流れＷ′が生ずるが(図２７参照)、該回り込み流れＷ′
と三角溝４,４・・の湾曲部４a,４a・・とが略直交する
こととなり、当該部分での流れの剥離が効果的に抑制さ
れる。その他の構成および作用効果は実施例１３と同様
なので重複を避けて説明を省略する。

【００８７】実施例１５図１８には、本願発明の実施例１５にかかる送風機の羽
根車が示されている。

【００８８】本実施例の場合、実施例１３の羽根車にお
いて、三角溝群Ｘに所属する三角溝４,４・・の外周側
端部が羽根２の外周端２dにまで延設されている。

【００８９】このように構成したことにより、羽根２の
外周端２dから負圧面２a側へ回り込む風の流れＷ′(図
２７参照)を三角溝４,４・・内へ誘導し易くなり、当該
部分での流れの剥離が効果的に抑制される。その他の構
成および作用効果は実施例１３と同様なので重複を避け
て説明を省略する。

【００９０】実施例１６図１９には、本願発明の実施例１６にかかる送風機の羽
根車が示されている。

【００９１】本実施例の場合、実施例１４の羽根車にお
いて、三角溝群Ｘに所属する三角溝４,４・・の外周側
端部が羽根２の外周端２dにまで延設されている。

【００９２】このように構成したことにより、羽根２の
外周端２dから負圧面２a側へ回り込む風の流れＷ′(図
２７参照)を三角溝４,４・・内へ誘導し易くなり、当該
部分での流れの剥離が効果的に抑制される。その他の構
成および作用効果は実施例１４と同様なので重複を避け
て説明を省略する。

【００９３】実施例１７図２０には、本願発明の実施例１７にかかる送風機が示
されている。

【００９４】本実施例の送風機は、主板７の外周縁に回
転軸方向に延びる多数の羽根８,８・・を円周方向に所
定間隔で設けてなる羽根車６と、該羽根車７の吸込側に
位置する吸込口１０を有するファンガイド９とを備えた
ターボファンとされており、前記各羽根８の負圧面８a
および吸込口１０の内周面には、風Ｗの流れ方向に略直
交する方向に延びる断面三角形状の多数の三角溝１１,
１１・・および１２,１２・・が所定間隔でそれぞれ形
成されている。なお、本実施例の場合、三角溝１１は、
羽根８の回転軸方向全長に亘って連続せしめられ、三角
溝１２は、吸込口１０の内周面全周に亘って連続せしめ
られている。符号１３は羽根８,８・・の反主板側を連
結する側板である。

【００９５】上記のように構成されたターボファンにお
いては、羽根車６の回転に伴って吸込口１０から吸い込
まれた空気Ｗは、羽根車６から遠心方向に吹き出される
が、その時、吸込口１０の内周面および羽根８の負圧面
８aに形成した多数の三角溝１１,１１・・および１２,
１２・・が渦生成機能を発揮し、羽根負圧面８aにおけ
る層流境界層Ｓs(図２６参照)が剥離を起こしにくい乱
流境界層Ｓr(図２参照)へと遷移し、羽根負圧面８aでの
境界層流れの剥離Ｅが抑制される。従って、送風機の高
効率化および低騒音化が達成できるのである。

【００９６】実施例１８図２１には、本願発明の実施例１８にかかる送風機が示
されている。

【００９７】本実施例の場合、実施例１７における三角
溝１１,１１・・および１２,１２・・の間には、風Ｗの
流れ方向に略直交する方向に並ぶ多数の球状凹部１４,
１４・・が形成されている。

【００９８】このように構成したことにより、風Ｗの流
れに対して指向性を有する三角溝１１,１１・・および
１２,１２・・の渦生成機能と風Ｗの流れに対して指向
性を有しない球状凹部１４,１４・・の渦生成機能とが
相乗的に作用することとなり、羽根負圧面８aでの境界
層流れの剥離がより効果的に抑制される。その他の構成
および作用効果は実施例１７と同様なので重複を避けて
説明を省略する。

【００９９】実施例１９図２２には、本願発明の実施例１９にかかる送風機が示
されている。

【０１００】本実施例の送風機は、截頭円錐状のハブ１
６の円錐面１６aに多数の羽根１７,１７・・を円周方向
に所定間隔で設けてなる羽根車１５を有する斜流ファン
とされており、前記各羽根１７の負圧面１７aには、風
Ｗの流れ方向に略直交する方向に延びる断面三角形状の
多数の三角溝１８,１８・・が所定間隔で形成されてい
る。なお、本実施例の場合、三角溝１８は、羽根１７の
全長に亘って連続せしめられている。符号１９はファン
ガイドである。

【０１０１】上記のように構成された斜流ファンにおい
ては、羽根車１５の回転に伴って吸い込まれた空気Ｗ
は、羽根車１５から斜め外方に吹き出されるが、その
時、羽根１７の負圧面１７aに形成した多数の三角溝１
８,１８・・が渦生成機能を発揮し、羽根負圧面１７aに
おける層流境界層Ｓs(図２６参照)が剥離を起こしにく
い乱流境界層Ｓr(図２参照)へと遷移し、羽根負圧面１
７aでの境界層流れの剥離Ｅが抑制される。従って、送
風機の高効率化および低騒音化が達成できるのである。

【０１０２】実施例２０図２３には、本願発明の実施例２０にかかる送風機が示
されている。

【０１０３】本実施例の場合、実施例１９における三角
溝１８,１８・・の間には、風Ｗの流れ方向に略直交す
る方向に並ぶ多数の球状凹部２０,２０・・が形成され
ている。

【０１０４】このように構成したことにより、風Ｗの流
れに対して指向性を有する三角溝１８,１８・・の渦生
成機能と風Ｗの流れに対して指向性を有しない球状凹部
２０,２０・・の渦生成機能とが相乗的に作用すること
となり、羽根負圧面１７aでの境界層流れの剥離がより
効果的に抑制される。その他の構成および作用効果は実
施例１９と同様なので重複を避けて説明を省略する。

【０１０５】実施例２１図２４には、本願発明の実施例２１にかかる送風機が示
されている。

【０１０６】本実施例の送風機は、主板２２の外周縁に
回転軸方向に延びる多数の羽根２３,２３・・を円周方
向に所定間隔で設けてなる羽根車２１と、該羽根車２１
の吸込側に位置する吸込口２５を有するファンガイド２
４とを備えた遠心多翼ファンとされており、前記ファン
ガイド２４における吸込口２５の内周面には、風Ｗの流
れ方向に略直交する方向に延びる断面三角形状の多数の
三角溝２６,２６・・が所定間隔で形成されている。符
号２７は羽根２３,２３・・の反主板側を連結する側板
である。

【０１０７】このように構成された遠心多翼ファンにお
いては、羽根車２１の回転に伴って吸込口２５から吸い
込まれた空気Ｗは、羽根車２１から遠心方向に吹き出さ
れるが、その時、吸込口２５の内周面に形成した多数の
三角溝２６,２６・・が渦生成機能を発揮し、吸込口２
５の内周面における層流境界層Ｓs(図２６参照)が剥離
を起こしにくい乱流境界層Ｓr(図２参照)へと遷移し、
吸込口２５の内周面での境界層流れの剥離Ｅが抑制され
る。従って、送風機の高効率化および低騒音化が達成で
きるのである。

【０１０８】なお、本実施例の遠心多翼ファンの場合、
羽根車２１の羽根負圧面における境界層流れは、ほとん
ど剥離しているため、羽根負圧面への三角溝形成は意味
がない。

【０１０９】実施例２２図２５には、本願発明の実施例２２にかかる送風機が示
されている。

【０１１０】本実施例の場合、実施例２１における三角
溝２６,２６・・の間には、風Ｗの流れ方向に略直交す
る方向に並ぶ多数の球状凹部２８,２８・・が形成され
ている。

【０１１１】このように構成したことにより、風Ｗの流
れに対して指向性を有する三角溝２６,２６・・の渦生
成機能と風Ｗの流れに対して指向性を有しない球状凹部
２８,２８・・の渦生成機能とが相乗的に作用すること
となり、吸込口２５の内周面での境界層流れの剥離がよ
り効果的に抑制される。その他の構成および作用効果は
実施例２１と同様なので重複を避けて説明を省略する。

【０１１２】本願発明は、上記各実施例の構成に限定さ
れるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て適宜設計変更可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施例１にかかる送風機の羽根車を
示す正面図である。

【図２】本願発明の実施例１にかかる送風機の羽根車に
おける風の流れ状態を説明する断面図である。

【図３】本願発明の実施例１にかかる送風機の羽根車に
おける三角溝の形状を示す拡大断面図である。

【図４】本願発明の実施例１にかかる送風機の羽根車と
従来例のものとを比較した一様流れ中の二次元羽根負圧
面における圧力変動強さ(実効値)の分布を示す特性図で
ある。

【図５】本願発明の実施例２にかかる送風機の羽根車の
要部を示す正面図である。

【図６】本願発明の実施例３にかかる送風機の羽根車の
要部を示す正面図である。

【図７】本願発明の実施例４にかかる送風機の羽根車の
要部を示す正面図である。

【図８】本願発明の実施例５にかかる送風機の羽根車の
要部を示す正面図である。

【図９】本願発明の実施例６にかかる送風機の羽根車の
要部を示す正面図である。

【図１０】本願発明の実施例７にかかる送風機の羽根車
の要部を示す正面図である。

【図１１】本願発明の実施例８にかかる送風機の羽根車
の要部を示す正面図である。

【図１２】本願発明の実施例９にかかる送風機の羽根車
の要部を示す正面図である。

【図１３】本願発明の実施例１０にかかる送風機の羽根
車の要部を示す正面図である。

【図１４】本願発明の実施例１１にかかる送風機の羽根
車の要部を示す正面図である。

【図１５】本願発明の実施例１２にかかる送風機の羽根
車の要部を示す正面図である。

【図１６】本願発明の実施例１３にかかる送風機の羽根
車の要部を示す正面図である。

【図１７】本願発明の実施例１４にかかる送風機の羽根
車の要部を示す正面図である。

【図１８】本願発明の実施例１５にかかる送風機の羽根
車の要部を示す正面図である。

【図１９】本願発明の実施例１６にかかる送風機の羽根
車の要部を示す正面図である。

【図２０】本願発明の実施例１７にかかる送風機の要部
を示す正面図である。

【図２１】本願発明の実施例１８にかかる送風機の要部
を示す正面図である。

【図２２】本願発明の実施例１９にかかる送風機の要部
を示す正面図である。

【図２３】本願発明の実施例２０にかかる送風機の要部
を示す正面図である。

【図２４】本願発明の実施例２１にかかる送風機の要部
を示す正面図である。

【図２５】本願発明の実施例２２にかかる送風機の要部
を示す正面図である。

【図２６】一般のプロペラファンの羽根負圧面における
風の流れ状態を説明するための説明図である。

【図２７】従来例のプロペラファンにおける羽根負圧面
における風の流れ状態を説明するための説明図である。

【符号の説明】

１は羽根車、２は羽根、２aは羽根負圧面、２bは羽根前
縁、２cは羽根後縁、２dは羽根外端、３はハブ、４は三
角溝、４aは湾曲部、５は球状凹部、６は羽根車、７は
主板、８は羽根、８aは羽根負圧面、９はファンガイ
ド、１０は吸込口、１１,１２は三角溝、１４は球状凹
部、１５は羽根車、１６はハブ、１６aは円錐面、１７
は羽根、１７aは羽根負圧面、１８は三角溝、２０は球
状凹部、２１は羽根車、２２は主板、２３は羽根、２４
はファンガイド、２５は吸込口、２６は三角溝、２８は
球状凹部、Ｗは風。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒状ハブの外周に複数枚の羽根を放射
状に設けてなる羽根車を備えたプロペラタイプの送風機
であって、前記各羽根の負圧面には、風の流れ方向に略
直交する方向に延びる断面三角形状の多数の三角溝を所
定間隔で形成したことを特徴とする送風機。
【請求項２】前記三角溝の形成密度を、前記羽根の外
周部から内周部にかけて漸次減少させたことを特徴とす
る前記請求項１記載の送風機。
【請求項３】前記三角溝間には、風の流れ方向に略直
交する方向に並ぶ多数の球状凹部を形成したことを特徴
とする前記請求項１および２のいずれか一項記載の送風
機。
【請求項４】前記羽根の外周側先端部に位置する三角
溝の外周側部分を回転方向後方側に湾曲させたことを特
徴とする前記請求項１ないし３のいずれか一項記載の送
風機。
【請求項５】前記三角溝の外周側端部を羽根の外周端
にまで延設したことを特徴とする前記請求項１ないし４
のいずれか一項記載の送風機。
【請求項６】主板の外周縁に回転軸方向に延びる多数
の羽根を円周方向に所定間隔で設けてなる羽根車と、該
羽根車の吸込側に位置する吸込口を有するファンガイド
とを備えたターボタイプの送風機であって、前記各羽根
の負圧面には、風の流れ方向に略直交する方向に延びる
断面三角形状の多数の三角溝を所定間隔で形成したこと
を特徴とする送風機。
【請求項７】前記ファンガイドにおける吸込口の内周
面に、風の流れ方向に略直交する方向に延びる断面三角
形状の多数の三角溝を所定間隔で形成したことを特徴と
する前記請求項６記載の送風機。
【請求項８】前記三角溝間には、風の流れ方向に略直
交する方向に並ぶ多数の球状凹部を形成したことを特徴
とする前記請求項６および７のいずれか一項記載の送風
機。
【請求項９】截頭円錐状のハブの円錐面に多数の羽根
を円周方向に所定間隔で設けてなる羽根車を有する斜流
タイプの送風機であって、前記各羽根の負圧面には、風
の流れ方向に略直交する方向に延びる断面三角形状の多
数の三角溝を所定間隔で形成したことを特徴とする送風
機。
【請求項１０】前記三角溝間には、風の流れ方向に略
直交する方向に並ぶ多数の球状凹部を形成したことを特
徴とする前記請求項９記載の送風機。
【請求項１１】主板の外周縁に回転軸方向に延びる多
数の羽根を円周方向に所定間隔で設けてなる羽根車と、
該羽根車の吸込側に位置する吸込口を有するファンガイ
ドとを備えた遠心多翼タイプの送風機であって、前記フ
ァンガイドにおける吸込口の内周面には、風の流れ方向
に略直交する方向に延びる断面三角形状の多数の三角溝
を所定間隔で形成したことを特徴とする送風機。
【請求項１２】前記三角溝間には、風の流れ方向に略
直交する方向に並ぶ多数の球状凹部を形成したことを特
徴とする前記請求項１１記載の送風機。