JPH1047299A - 送風機用羽根車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 送風機用羽根車において、翼端渦による空力
騒音を効果的に低減させる。 【解決手段】 ハブ５の外周に複数枚の羽根４，４，・
・を設けた送風機用羽根車において、上記羽根４，４，
・・の外周側に位置する翼端部４ｃに、その正圧面４ｂ
側へ膨出する円弧面状の表面形状を有する正圧側ガイド
部６を、上記翼端部４ｃに沿って形成する。かかる構成
により、上記正圧面４ｂから翼端部４ｃを通って負圧面
４ａ側に回り込む空気流は、上記正圧側ガイド部６に沿
って翼端部４ｃ側に流れ込み、該空気流の正圧側ガイド
部６における剥離現象が抑制され、例え負圧面４ａ側に
翼端渦Ｓ₁が発生していたとしても正圧面４ｂ側に誘発
渦が発生することはない。この結果、誘発渦の発生防止
により羽根４の正圧面４ｂ側においては、圧力変動が可
及的に抑制されることで空力騒音の発生が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、送風機用羽根車
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１及び図２には、軸流送風機の一例と
してプロペラファン１の概略構造を示している。このプ
ロペラファン１は、ハブ５の外周に所定ピッチで薄板状
の羽根４，４，・・を複数枚（ここでは、４枚の例を示
している）取り付けてなる羽根車２と、該羽根車２の外
側にこれを囲繞するように配置されたベルマウス３とを
備えて構成される。

【０００３】上記羽根車２の各羽根４，４，・・は、上
記ハブ５に対しては、その回転方向前端に位置する前縁
部４ｅから回転方向後端に位置する後縁部４ｆに向かっ
て、次第に送風方向上流側から下流側に移動する如く所
定の捩り角をもって取り付けられている。さらに、各羽
根４，４，・・は、その後縁部４ｆ寄り部位を上記ベル
マウス３に対応させるとともに、その前縁部４ｅ寄り部
位はこれを上記ベルマウス３から送風方向上流側へ突出
させている。従って、図２の矢印Ａ，Ｂ及びＣにおける
上記羽根４の断面形状は、それぞれ図８，図９及び図１
０に示す如きものとなる。

【０００４】ここで、羽根４の翼端部４ｃの上記各断面
Ａ〜Ｃ部分における空気の流れを示すと、図８〜図１０
の通りである。

【０００５】即ち、翼端部４ｃのうち、上記羽根４の前
縁部４ｅ寄りに対応する部位（即ち、矢印Ａに対応する
部位）においては、図８に示すように、その負圧面４ａ
と正圧面４ｂとの間における圧力差が小さいため、翼端
部４ｃに対してその外側から流入する空気流Ｆは、該負
圧面４ａ側と正圧面４ｂ側とにそれぞれ別れて流れ、該
翼端部４ｃに渦は生じない。

【０００６】また、翼端部４ｃのうち、上記羽根４の前
縁部４ｅと後縁部４ｆの中間に対応する部位（即ち、矢
印Ｂに対応する部位）においては、該羽根４の負圧面４
ａと正圧面４ｂとの間の圧力差がかなり大きくなってい
るため、図９に矢印Ｆ₁で示すように、上記正圧面４ｂ
側から上記翼端部４ｃを回り込んで上記負圧面４ａ側に
流れる空気流が生じ、この翼端部４ｃを回り込む空気流
によって上記負圧面４ａの上記翼端部４ｃに近い部位に
翼端渦Ｓ₁が生じ、この翼端渦Ｓ₁に伴う圧力変動によっ
て羽根車２の空力騒音が生じる。

【０００７】さらに、翼端部４ｃのうち、上記羽根４の
後縁部４ｆに近い部位（即ち、矢印Ｃに対応する部位）
においては、該羽根４の負圧面４ａと正圧面４ｂとの間
の圧力差が極めて大きくなることから、図１０に矢印Ｆ
₁で示すように、上記正圧面４ｂ側から上記翼端部４ｃ
を回り込んで上記負圧面４ａ側に流れる空気の流量が増
大し、これに伴って上記負圧面４ａの上記翼端部４ｃに
近い部位に生じる翼端渦Ｓ₁がさらに成長する。また、
この翼端渦Ｓ₁の成長に伴って正圧面４ｂ側から翼端部
４ｃを通って負圧面４ａ側に回り込む空気流Ｆ₁が該正
圧面４ｂから剥離し易くなり、該正圧面４ｂの翼端部４
ｃに近い部位に小規模の渦Ｓ₂が誘発される（以下にお
いては、この翼端渦Ｓ₁により誘発される渦を「誘発渦
Ｓ₂」という）。この羽根４の翼端部４ｃの負圧面４ａ
側と正圧面４ｂ側とにおいてそれぞれ生じる翼端渦Ｓ₁
と誘発渦Ｓ₂とにより、これら両部位にそれぞれ大きな
圧力変動が生じ、結果的に大きな空力騒音が生じること
になる。また、この誘発渦Ｓ₂は翼端渦Ｓ₁により誘発さ
れるものであるが、該翼端渦Ｓ₁に与える誘発渦Ｓ₂の影
響は大きく、該誘発渦Ｓ₂の発生状況によって翼端渦Ｓ₁
の安定性が大きく左右され、該翼端渦Ｓ₁が不安定とな
ることで上記負圧面４ａ側の圧力変動が助長され、結果
的にさらに大きな空力騒音が生じることになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上のことから、送風
機の空力騒音の低減を図るには、翼端部４ｃの正圧面４
ｂ側における誘発渦Ｓ₂の発生を抑制すること、及び負
圧面４ａ側に発生する翼端渦Ｓ₁の抑制とその安定化を
図ることが有効であると考えられる。

【０００９】しかるに、かかる送風機の空力騒音を低減
させるに際して、特に誘発渦Ｓ₂との関連から翼端渦Ｓ₁
の抑制とその安定化を試みた提案はほとんどなされてい
ないのが現状である。

【００１０】そこで本願発明は、翼端渦に対する誘発渦
の影響を考慮することで空力騒音を効果的に低減させる
ようにした送風機用羽根車を提供しようとしてなされた
ものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本願発明ではかかる課題
を解決するための具体的手段として次のような構成を採
用している。

【００１２】本願の第１の発明では、ハブ５の外周に複
数枚の薄板状の羽根４，４，・・を設け、該羽根４，
４，・・の回転により軸流方向又は斜流方向に送風する
ように構成した送風機用羽根車において、上記羽根４，
４，・・の外周側に位置する翼端部４ｃに、その正圧面
４ｂ側へ膨出する略円弧面状の表面形状を有する正圧側
ガイド部６を、上記翼端部４ｃに沿って形成したことを
特徴としている。

【００１３】本願の第２の発明では、上記第１の発明に
かかる送風機用羽根車において、上記正圧側ガイド部６
を、薄板状の基材を上記羽根４の正圧面４ｂ側へ膨出す
る如く略円弧状に屈曲させて構成したことを特徴として
いる。

【００１４】本願の第３の発明では、上記第１の発明に
かかる送風機用羽根車において、上記正圧側ガイド部６
を、薄板状の基材を中空状とし且つその正圧面４ｂ側部
分を該正圧面４ｂ側へ略円弧状に膨出させて構成したこ
とを特徴としている。

【００１５】本願の第４の発明では、ハブ５の外周に複
数枚の薄板状の羽根４，４，・・を設け、該羽根４，
４，・・の回転により軸流方向又は斜流方向に送風する
ように構成した送風機用羽根車において、上記羽根４，
４，・・の外周側に位置する翼端部４ｃに、その負圧面
４ａ側へ膨出する略円弧面状の表面形状を有する負圧側
ガイド部７を、上記翼端部４ｃに沿って形成したことを
特徴としている。

【００１６】本願の第５の発明では、上記第４の発明に
かかる送風機用羽根車において、上記負圧側ガイド部７
を、薄板状の基材を中空状とし且つその負圧面４ａ側部
分を該負圧面４ａ側へ略円弧状に膨出させて構成したこ
とを特徴としている。

【００１７】本願の第６の発明では、ハブ５の外周に複
数枚の薄板状の羽根４，４，・・を設け、該羽根４，
４，・・の回転により軸流方向又は斜流方向に送風する
ように構成した送風機用羽根車において、上記羽根４，
４，・・の外周側に位置する翼端部４ｃに、その正圧面
４ｂ側と負圧面４ａ側の双方へそれぞれ略円弧面状に膨
出するガイド部８を、上記翼端部４ｃに沿って形成した
ことを特徴としている。

【００１８】本願の第７の発明では、上記第６の発明に
かかる送風機用羽根車において、上記ガイド部８を、薄
板状の基材を中空状とし且つその正圧面４ｂ側及び負圧
面４ａ側の部分をそれぞれ該正圧面４ｂ側及び負圧面４
ａ側へ略円弧状に膨出せて構成したことを特徴としてい
る。

【００１９】本願の第８の発明では、上記第１，第２，
第３，第４，第５，第６又は第７の発明にかかる送風機
用羽根車において、上記各ガイド部６，７，８を、上記
羽根４の翼端部４ｃにおける該羽根４の前縁部４ｅと後
縁部４ｆの中間位置に対応する部位から該後縁部４ｆに
対応する部位にかけての範囲に設けたことを特徴として
いる。

【００２０】

【発明の効果】本願発明ではかかる構成とすることによ
り次のような効果が得られる。

【００２１】 本願の第１の発明にかかる送風機用羽
根車によれば、ハブ５の外周に複数枚の羽根４，４，・
・を設けた送風機用羽根車において、上記羽根４，４，
・・の外周側に位置する翼端部４ｃに、その正圧面４ｂ
側へ膨出する略円弧面状の表面形状を有する正圧側ガイ
ド部６を、上記翼端部４ｃに沿って形成しているので、
上記正圧面４ｂから翼端部４ｃを通って負圧面４ａ側に
回り込む空気流は、上記正圧側ガイド部６に沿って翼端
部４ｃ側に流れ込み、該空気流の正圧側ガイド部６にお
ける剥離現象が抑制され、例え負圧面４ａ側に翼端渦Ｓ
₁が発生していたとしても正圧面４ｂ側（即ち、正圧側
ガイド部６側）に誘発渦が発生することはない。

【００２２】従って、誘発渦の発生防止により羽根４の
正圧面４ｂ側での圧力変動が可及的に抑制され空力騒音
の発生が防止されるとともに、負圧面４ａ側においても
ここに発生する翼端渦Ｓ₁は正圧面４ｂ側に誘発渦が発
生しないことから該誘発渦の影響を受けて不安定になる
ということがなくその安定化、即ち、負圧面４ａ側にお
ける圧力変動の低減が図られ、負圧面４ａ側における空
力騒音も可及的に抑制される。この負圧面４ａと正圧面
４ｂの双方における空力騒音の抑制効果により、送風機
全体としての空力騒音が低く抑えられるものである。

【００２３】 本願の第２の発明にかかる送風機用羽
根車によれば、上記に記載の効果が得られるのに加え
て次のような特有の効果も得られる。即ち、この発明で
は、上記正圧側ガイド部６を、薄板状の基材を上記羽根
４の正圧面４ｂ側へ膨出する如く略円弧状に屈曲させて
構成しているので、該基材の厚さを厚くすることなく上
記翼端部４ｃに正圧側ガイド部６を形成することができ
るとともに、該正圧側ガイド部６の製作も容易であり、
これらの結果、羽根車２の軽量化（延いては、送風機の
軽量化）と製作コストの低廉化とが促進されるものであ
る。

【００２４】 本願の第３の発明にかかる送風機用羽
根車によれば、上記に記載の効果が得られるのに加え
て次のような特有の効果も得られる。即ち、この発明で
は、上記正圧側ガイド部６を、薄板状の基材を中空状と
し且つその正圧面４ｂ側部分を該正圧面４ｂ側へ略円弧
状に膨出させて構成しているので、該基材の厚さを厚く
することなく上記翼端部４ｃに正圧側ガイド部６を形成
することができ、その結果、羽根車２の軽量化、延いて
は送風機の軽量化が促進されるものである。

【００２５】 本願の第４の発明にかかる送風機用羽
根車によれば、ハブ５の外周に複数枚の薄板状の羽根
４，４，・・を設けた送風機用羽根車において、上記羽
根４，４，・・の外周側に位置する翼端部４ｃに、その
負圧面４ａ側へ膨出する略円弧面状の表面形状を有する
負圧側ガイド部７を、上記翼端部４ｃに沿って形成して
いるので、上記羽根４の正圧面４ｂ側から翼端部４ｃを
通って負圧面４ａ側に回り込む空気流は負圧側ガイド部
７に沿って流れ該負圧側ガイド部７からの剥離が抑制さ
れることから該負圧面４ａ側に生じる翼端渦Ｓ₁はその
規模が抑制されるとともに、例え正圧面４ｂ側に誘発渦
Ｓ₂が生じたとしてもこれによる影響が可及的に抑制さ
れることで上記翼端渦Ｓ₁の安定化が図られる。従っ
て、上記羽根４の負圧面４ａ側における圧力変動が可及
的に抑制され、それだけ送風機としての空力騒音が低減
されるものである。

【００２６】 本願の第５の発明にかかる送風機用羽
根車によれば、上記に記載の効果が得られるのに加え
て次のような特有の効果も得られる。即ち、この発明で
は、上記負圧側ガイド部７を、薄板状の基材を中空状と
し且つその負圧面４ａ側部分を該負圧面４ａ側へ略円弧
状に膨出させて構成しているので、該基材の厚さを厚く
することなく上記翼端部４ｃに正圧側ガイド部６を形成
することができ、その結果、羽根車２の軽量化、延いて
は送風機の軽量化が促進されるものである。

【００２７】 本願の第６の発明にかかる送風機用羽
根車によれば、ハブ５の外周に複数枚の薄板状の羽根
４，４，・・を設けた送風機用羽根車において、上記羽
根４，４，・・の外周側に位置する翼端部４ｃに、その
正圧面４ｂ側と負圧面４ａ側の双方へそれぞれ略円弧面
状に膨出するガイド部８を、上記翼端部４ｃに沿って形
成しているので、上記正圧面４ｂから翼端部４ｃを通っ
て負圧面４ａ側に回り込む空気流は、上記ガイド部８の
正圧側面８ｂに沿って翼端部４ｃ側に流れ込み、該正圧
側面８ｂにおける剥離現象が抑制され、例え負圧面４ａ
側に翼端渦Ｓ₁が発生していたとしても該正圧面４ｂ側
（即ち、正圧側面８ｂ側）における誘発渦の発生が回避
される。また、上記羽根４の正圧面４ｂ側から翼端部４
ｃを通って負圧面４ａ側に回り込む空気流はガイド部８
の負圧側面８ａに沿って流れ、該負圧側面８ａからの剥
離が抑制されることで上記負圧面４ａ側に生じる翼端渦
Ｓ₁はその規模が抑制される。さらに、負圧面４ａ側に
おける翼端渦Ｓ₁は、正圧面４ｂ側に誘発渦が発生しな
いことから該誘発渦に影響されてこれが不安定になると
いうことがなくその安定化が図られる。

【００２８】これらの相乗効果として、上記羽根４の負
圧面４ａ及び正圧面４ｂにおける圧力変動が可及的に抑
制され、それだけ送風機としての空力騒音が大きく低減
され、その運転上の静粛性が促進されるものである。

【００２９】 本願の第７の発明にかかる送風機用羽
根車によれば、上記に記載の効果が得られるのに加え
て次のような特有の効果も得られる。即ち、この発明で
は、上記ガイド部８を、薄板状の基材を中空状とし且つ
その正圧面４ｂ側及び負圧面４ａ側の部分をそれぞれ該
正圧面４ｂ側及び負圧面４ａ側へ略円弧状に膨出せて構
成しているので、該基材の厚さを厚くすることなく上記
翼端部４ｃに上記ガイド部８を形成することができ、そ
の結果、羽根車２の軽量化、延いては送風機の軽量化が
促進されるものである。

【００３０】 本願の第８の発明にかかる送風機用羽
根車によれば、上記，，，，，又はに記
載の効果に加えて次のような特有の効果が得られる。即
ち、この発明では、上記各ガイド部６，７，８を、上記
羽根４の翼端部４ｃにおける該羽根４の前縁部４ｅと後
縁部４ｆの中間位置に対応する部位から該後縁部４ｆに
対応する部位にかけての範囲、即ち、上記羽根４の翼端
部４ｃのうち、空力騒音の発生原因となる翼端渦Ｓ₁が
発生する部位のみに設けているので、該各ガイド部６，
７，８を設けたことによる空力騒音の低減効果を、より
安価に且つ効率的に確保することができ、空力騒音の少
ない送風機を安価に提供することができるものである。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本願発明を、プロペラファ
ンの羽根車を例にとって幾つかの好適な実施形態に基づ
いて具体的に説明するが、この各実施形態にかかる羽根
車は、既述の図１及び図２に示すプロペラファン１の羽
根車２とその基本構造を同じにし、且つ本願発明の要旨
は該羽根車２における羽根４の翼端部４ｃの構造にある
ことから、以下の各実施形態においては、図１における
羽根車２の羽根４のうち、矢印Ｃに対応する部位の断面
図に基づいてその構造を説明することとする。尚、図
１，図２及び図８〜図１０において示した部材と同一部
材についてはこれらと同一の符号を付すことでその説明
を省略する。

【００３２】第１の実施形態 図３には、本願の請求項１，請求項２及び請求項８に記
載の発明を適用した第１の実施形態にかかるプロペラフ
ァン１の羽根車２の羽根４の断面図を示している。この
羽根４においては、その翼端部４ｃを羽根４の正圧面４
ｂ側へ略円弧状に膨出する如く湾曲成形してこの湾曲部
分を正圧側ガイド部６としている。

【００３３】尚、この正圧側ガイド部６は、上記翼端部
４ｃに沿って形成され且つその形成範囲は図１において
鎖線ハッチングで示す領域Ｘの範囲とされる。

【００３４】かかる構成の正圧側ガイド部６が設けられ
た羽根４をハブ５の外周に複数個設けてなる羽根車２を
備えたプロペラファン１においては、次のような作用効
果が得られる。即ち、羽根車２の回転に伴い、羽根４の
前縁部４ｅと後縁部４ｆの中間位置から該後縁部４ｆに
かけての部分には、その負圧面４ａと正圧面４ｂとの間
に大きな圧力差が生じている。従って、羽根４の翼端部
４ｃにはこの翼端部４ｃを迂回してその正圧面４ｂ側か
ら負圧面４ａ側に向けて空気流が回り込むことになる。

【００３５】この場合、図３に流線Ｆで示すように、上
記正圧面４ｂから翼端部４ｃを通って負圧面４ａ側に回
り込む空気流Ｆは、上記正圧側ガイド部６の略円弧面状
の表面に沿って該正圧面４ｂ寄りに湾曲した状態で上記
翼端部４ｃ側に流れ、さらに該翼端部４ｃを通って上記
負圧面４ａ側に流れ込む。従って、翼端部４ｃ近傍の負
圧面４ａにおいては空気流Ｆに剥離現象が生じ、ここに
翼端渦Ｓ₁が発生することになる。

【００３６】一方、正圧面４ｂ側においては、上述のよ
うに空気流Ｆが、上記正圧側ガイド部６の円弧面状の表
面に沿って該正圧面４ｂ寄りに湾曲した状態で上記翼端
部４ｃ側に流れ該正圧側ガイド部６からの剥離が抑制さ
れることから、上記負圧面４ａ側における翼端渦Ｓ₁の
発生にもかかわらず、この部分に誘発渦は発生しない。
また、このように、正圧面４ｂ側に誘発渦が発生しない
ことで、負圧面４ａ側の翼端渦Ｓ₁は可及的に安定した
状態とされる。

【００３７】これらの結果、先ず、羽根４の負圧面４ａ
側においてはその翼端部４ｃの近傍に発生する翼端渦Ｓ
₁が安定した状態でその圧力変動が少ないことから、こ
の圧力変動に起因する空力騒音の発生が抑えられる。ま
た、羽根４の正圧面４ｂ側においてはその翼端部４ｃの
近傍に誘発渦が発生しないことからその圧力変動がほと
んどなく、空力騒音はほとんど生じない。従って、これ
らの相乗効果として、羽根４の翼端部４ｃにおける圧力
変動に起因する送風機の空力騒音の発生が可及的に抑制
され、送風機の運転上における高い静粛性が確保される
ものである。

【００３８】さらに、この実施形態のものにおいては、
上記正圧側ガイド部６を、薄板状の基材を上記羽根４の
正圧面４ｂ側へ膨出する如く略円弧状に屈曲させて構成
しているので、該基材の厚さを不必要に厚くせずとも上
記翼端部４ｃに正圧側ガイド部６を形成することができ
るとともに、該正圧側ガイド部６の製作も容易であり、
これらの結果、羽根車２の軽量化、延いては、送風機の
軽量化、並びに製作コストの低廉化とが図れるものであ
る。

【００３９】尚、この第１の実施形態にかかる羽根車２
を備えた送風機の騒音特性を、図７に特性図Ｌ₁として
示している。この特性図Ｌ₁と、従来の送風機の特性図
Ｌ₀とを比較すれば、上記羽根４の翼端部４ｃに上記正
圧側ガイド部６を設けたことによる効果は明らかであ
る。

【００４０】第２の実施形態 図４には、本願の請求項６〜請求項８に記載の発明を適
用した第２の実施形態にかかるプロペラファン１の羽根
車２の羽根４の断面図を示している。この羽根４におい
ては、その翼端部４ｃに、該羽根４を構成する薄板状の
基材の翼端部４ｃに対応する部位においてその厚さ方向
に二分し、この二分された部分をそれぞれ負圧面４ａ側
と正圧面４ｂ側とにそれぞれ略円弧面状に膨出させるこ
とで流線状の表面形状をもつガイド部８を形成してい
る。そして、このガイド部８の両面のうち、羽根４の負
圧面４ａ側に位置する部分を負圧側面８ａとし、正圧面
４ｂ側に位置する部分を正圧側面８ｂとしている。尚、
この正圧側ガイド部６は、上記翼端部４ｃに沿って形成
され且つその形成範囲は図１において鎖線ハッチングで
示す領域Ｘの範囲とされる。

【００４１】かかる構成のガイド部８が設けられた羽根
４をハブ５の外周に複数個設けてなる羽根車２を備えた
プロペラファン１においては、次のような作用効果が得
られる。即ち、羽根車２の回転に伴い、羽根４の前縁部
４ｅと後縁部４ｆの中間位置から該後縁部４ｆにかけて
の部分には、その負圧面４ａと正圧面４ｂとの間に大き
な圧力差が生じている。従って、羽根４の翼端部４ｃに
はこの翼端部４ｃを迂回してその正圧面４ｂ側から負圧
面４ａ側に向けて空気流Ｆが回り込むことになる。

【００４２】この場合、上記翼端部４ｃに、その正圧面
４ｂ側と負圧面４ａ側の双方へそれぞれ略円弧面状に膨
出するガイド部８を、上記翼端部４ｃに沿って形成して
いるので、上記正圧面４ｂから翼端部４ｃを通って負圧
面４ａ側に回り込む空気流Ｆは、図４に示すように、上
記ガイド部８の正圧側面８ｂに沿って翼端部４ｃ側に流
れ込むこととなり、該正圧側面８ｂにおける剥離現象が
抑制される。従って、例え負圧面４ａ側に翼端渦Ｓ₁が
発生していたとしても該正圧面４ｂ側（即ち、正圧側面
８ｂ側）における誘発渦の発生が回避される。また、上
記羽根４の正圧面４ｂ側から翼端部４ｃを通って負圧面
４ａ側に回り込む空気流Ｆは、ガイド部８の負圧側面８
ａに沿って流れる。従って、この空気流Ｆの上記負圧側
面８ａからの剥離が抑制され、該負圧面４ａ側に生じる
翼端渦Ｓ₁はその規模が抑制される（換言すれば、その
成長が抑制される）。さらに、負圧面４ａ側における翼
端渦Ｓ₁は、正圧面４ｂ側に誘発渦が発生しないことか
ら該誘発渦に影響されてこれが不安定になるということ
がなくその安定化が図られる。これらの結果として、上
記羽根４の負圧面４ａ及び正圧面４ｂにおける圧力変動
が可及的に抑制され、それだけ送風機としての空力騒音
が大きく低減され、その運転上の静粛性が促進されるも
のである。

【００４３】さらに、この実施形態の羽根車２では、上
記ガイド部８を、薄板状の基材を中空状とし且つその正
圧面４ｂ側及び負圧面４ａ側の部分をそれぞれ該正圧面
４ｂ側及び負圧面４ａ側へ略円弧状に膨出せて構成して
いるので、該基材の厚さを必要以上に厚くせずとも上記
翼端部４ｃに容易に上記ガイド部８を形成することがで
き、その結果、羽根車２の軽量化、延いては送風機の軽
量化が図れるものである。

【００４４】尚、この第２の実施形態にかかる羽根車２
を備えた送風機の騒音特性を、図７に特性図Ｌ₂として
示している。この特性図Ｌ₂と、従来の送風機の特性図
Ｌ₀とを比較すれば、上記羽根４の翼端部４ｃに上記ガ
イド部８を設けたことによる効果は明らかである。

【００４５】第３の実施形態 図５には、本願の請求項１，請求項３及び請求項８に記
載の発明を適用した第３の実施形態にかかるプロペラフ
ァン１の羽根車２の羽根４の断面図を示している。この
羽根４においては、上記第１の実施形態のものと同様
に、その翼端部４ｃの正圧面４ｂ側に正圧側ガイド部６
を形成したものであるが、該第１の実施形態のものと異
なる点は、該第１の実施形態においては上記正圧側ガイ
ド部６を基材の折曲成形により形成していたのに対し
て、この第３の実施形態のものはこれを上記第２の実施
形態のものと同様に、該翼端部４ｃを中空状とし、その
一方の面のみを正圧面４ｂ側に略円弧面状に膨出させる
ことで形成した点である。

【００４６】かかる構成の正圧側ガイド部６が設けられ
た羽根４をハブ５の外周に複数個設けてなる羽根車２を
備えたプロペラファン１においては、次のような作用効
果が得られる。即ち、羽根車２の回転に伴い、羽根４の
前縁部４ｅと後縁部４ｆの中間位置から該後縁部４ｆに
かけての部分には、その負圧面４ａと正圧面４ｂとの間
に大きな圧力差が生じている。従って、羽根４の翼端部
４ｃにはこの翼端部４ｃを迂回してその正圧面４ｂ側か
ら負圧面４ａ側に向けて空気流が回り込むことになる。

【００４７】この場合、図５に流線Ｆで示すように、上
記正圧面４ｂから翼端部４ｃを通って負圧面４ａ側に回
り込む空気流Ｆは、上記正圧側ガイド部６の略円弧面状
の表面に沿って該正圧面４ｂ寄りに湾曲した状態で上記
翼端部４ｃ側に流れ、さらに該翼端部４ｃを通って上記
負圧面４ａ側に流れ込む。従って、翼端部４ｃ近傍の負
圧面４ａにおいては空気流Ｆに剥離現象が生じ、ここに
翼端渦Ｓ₁が発生することになる。但し、この翼端渦Ｓ₁
の規模は、翼端部４ｃの負圧面４ａが平面とされている
ことで、上記第１の実施形態のもののようにここが凹状
とされたものよりも空気流の剥離作用が少ないことか
ら、該第１の実施形態における翼端渦Ｓ₁よりも小さな
ものとなる。

【００４８】一方、正圧面４ｂ側においては、上述のよ
うに空気流Ｆが、上記正圧側ガイド部６の略円弧面状の
表面に沿って該正圧面４ｂ寄りに湾曲した状態で上記翼
端部４ｃ側に流れ該正圧側ガイド部６からの剥離が抑制
されることから、上記負圧面４ａ側における翼端渦Ｓ₁
の発生にもかかわらず、この部分に誘発渦は発生しな
い。また、このように、正圧面４ｂ側に誘発渦が発生し
ないことで、負圧面４ａ側の翼端渦Ｓ₁は可及的に安定
した状態とされる。

【００４９】これらの結果、先ず、羽根４の負圧面４ａ
側においては、その翼端部４ｃの近傍に発生する翼端渦
Ｓ₁が規模が小さく且つ安定した状態であってその圧力
変動が少ないことから、この圧力変動に起因する空力騒
音の発生が抑えられる。また、羽根４の正圧面４ｂ側に
おいては、その翼端部４ｃの近傍に誘発渦が発生しない
ことからその圧力変動がほとんどなく、空力騒音はほと
んど生じない。従って、これらの相乗効果として、羽根
４の翼端部４ｃにおける圧力変動に起因する送風機の空
力騒音の発生が可及的に抑制され、送風機の運転上にお
ける高い静粛性が確保されるものである。

【００５０】さらに、この第３の実施形態のものにおい
ては、上記正圧側ガイド部６を、薄板状の基材を中空状
とし且つその正圧面４ｂ側部分を該正圧面４ｂ側へ略円
弧状に膨出させて構成しているので、該基材の厚さを厚
くすることなく上記翼端部４ｃに正圧側ガイド部６を形
成することができ、その結果、羽根車２の軽量化、延い
ては送風機の軽量化が図れるものである。

【００５１】第４の実施形態 図６には、本願の請求項４，請求項５及び請求項８に記
載の発明を適用した第４の実施形態にかかるプロペラフ
ァン１の羽根車２の羽根４の断面図を示している。この
実施形態の羽根４は、上記第３の実施形態のものとは逆
に、前縁部４ｅの正圧面４ｂ側に負圧側ガイド部７を形
成したものである。尚、この負圧側ガイド部７の形成方
法は、上記第３の実施形態における上記正圧側ガイド部
６の形成方法と同様である。

【００５２】かかる構成の負圧側ガイド部７が設けられ
た羽根４をハブ５の外周に複数個設けてなる羽根車２を
備えたプロペラファン１においては、次のような作用効
果が得られる。即ち、羽根車２の回転に伴い、羽根４の
前縁部４ｅと後縁部４ｆの中間位置から該後縁部４ｆに
かけての部分には、その負圧面４ａと正圧面４ｂとの間
に大きな圧力差が生じている。従って、羽根４の翼端部
４ｃにはこの翼端部４ｃを迂回してその正圧面４ｂ側か
ら負圧面４ａ側に向けて空気流が回り込むことになる。

【００５３】この場合、図６に流線Ｆで示すように、先
ず、上記羽根４の正圧面４ｂ側から翼端部４ｃを通って
負圧面４ａ側に回り込む空気流Ｆは、上記負圧側ガイド
部７に沿って流れて該負圧側ガイド部７からの剥離が抑
制されることから、該負圧面４ａ側に生じる翼端渦Ｓ₁
はその規模が抑制される。また、翼端部４ｃの正圧面４
ｂ側には、小規模の翼端渦Ｓ₁が発生するが、元々、負
圧面４ａ側の空気流Ｆは、上記負圧側ガイド部７が形成
されたことによって該負圧面４ａからの剥離が抑制され
る方向にあることから、該誘発渦Ｓ₂の発生にかかわら
ず上記翼端渦Ｓ₁は安定したものとなる。これらの結
果、上記羽根４の負圧面４ａ側における圧力変動が可及
的に抑制され、それだけ送風機としての空力騒音が低減
されるものである。

【００５４】また、この実施形態の羽根車２において
は、上記負圧側ガイド部７を、薄板状の基材を中空状と
し且つその負圧面４ａ側部分を該負圧面４ａ側へ略円弧
状に膨出させて構成しているので、該基材の厚さを厚く
することなく上記翼端部４ｃに正圧側ガイド部６を形成
することができ、その結果、羽根車２の軽量化、延いて
は送風機の軽量化が促進されるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】送風機用羽根車の概略構造を示す縦断面図であ
る。

【図２】図１のII-II矢視図である。

【図３】本願発明の第１の実施形態にかかる羽根車にお
ける羽根構造を示す断面図である。

【図４】本願発明の第２の実施形態にかかる羽根車にお
ける羽根構造を示す断面図である。

【図５】本願発明の第３の実施形態にかかる羽根車にお
ける羽根構造を示す断面図である。

【図６】本願発明の第４の実施形態にかかる羽根車の羽
根構造を示す断面図である。

【図７】送風機の「風量−騒音」特性図である。

【図８】従来の送風機用羽根車の羽根構造を示す断面図
である。

【図９】従来の送風機用羽根車の羽根構造を示す断面図
である。

【図１０】従来の送風機用羽根車の羽根構造を示す断面
図である。

【符号の説明】

１はプロペラファン、２は羽根車、３はベルマウス、４
は羽根、４ａは負圧面、４ｂは正圧面、４ｃは翼端部、
４ｄは翼基部、４ｅは前縁部、４ｆは後縁部、５はハ
ブ、６は正圧側ガイド部、７は負圧側ガイド部、８はガ
イド部である。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハブ（５）の外周に複数枚の薄板状の羽
   根（４），（４），・・を設け、該羽根（４），
   （４），・・の回転により軸流方向又は斜流方向に送風
   するように構成した送風機用羽根車であって、 上記羽根（４），（４），・・の外周側に位置する翼端
   部（４ｃ）に、その正圧面（４ｂ）側へ膨出する略円弧
   面状の表面形状を有する正圧側ガイド部（６）が、上記
   翼端部（４ｃ）に沿って形成されていることを特徴とす
   る送風機用羽根車。
2. 【請求項２】 請求項１において、 上記正圧側ガイド部（６）が、薄板状の基材を上記翼４
   の正圧面（４ｂ）側へ膨出する如く略円弧状に屈曲させ
   て構成されていることを特徴とする送風機用羽根車。
3. 【請求項３】 請求項１において、 上記正圧側ガイド部（６）が、薄板状の基材を中空状と
   し且つその正圧面（４ｂ）側部分を該正圧面（４ｂ）側
   へ略円弧状に膨出させて構成されていることを特徴とす
   る送風機用羽根車。
4. 【請求項４】 ハブ（５）の外周に複数枚の薄板状の羽
   根（４），（４），・・を設け、該羽根（４），
   （４），・・の回転により軸流方向又は斜流方向に送風
   するように構成した送風機用羽根車であって、 上記羽根（４），（４），・・の外周側に位置する翼端
   部（４ｃ）に、その負圧面（４ａ）側へ膨出する略円弧
   面状の表面形状を有する負圧側ガイド部（７）が、上記
   翼端部（４ｃ）に沿って形成されていることを特徴とす
   る送風機用羽根車。
5. 【請求項５】 請求項４において、 上記負圧側ガイド部（７）が、薄板状の基材を中空状と
   し且つその負圧面（４ａ）側部分を該負圧面（４ａ）側
   へ略円弧状に膨出させて構成されていることを特徴とす
   る送風機用羽根車。
6. 【請求項６】 ハブ（５）の外周に複数枚の薄板状の羽
   根（４），（４），・・を設け、該羽根（４），
   （４），・・の回転により軸流方向又は斜流方向に送風
   するように構成した送風機用羽根車であって、 上記羽根（４），（４），・・の外周側に位置する翼端
   部（４ｃ）に、その正圧面（４ｂ）側と負圧面（４ａ）
   側の双方へそれぞれ略円弧面状に膨出するガイド部
   （８）が、上記翼端部（４ｃ）に沿って形成されている
   ことを特徴とする送風機用羽根車。
7. 【請求項７】 請求項６において、 上記ガイド部（８）が、薄板状の基材を中空状とし且つ
   その正圧面（４ｂ）側及び負圧面（４ａ）側の部分をそ
   れぞれ該正圧面（４ｂ）側及び負圧面（４ａ）側へ略円
   弧状に膨出させて構成されていることを特徴とする送風
   機用羽根車。
8. 【請求項８】 請求項１，２，３，４，５，６又は７に
   おいて、 上記各ガイド部（６），（７），（８）が、上記羽根
   （４）の翼端部（４ｃ）における該羽根（４）の前縁部
   （４ｅ）と後縁部（４ｆ）の中間位置に対応する部位か
   ら該後縁部（４ｆ）に対応する部位にかけての範囲に設
   けられていることを特徴とする送風機用羽根車。