JPH11210695A - 送風機用羽根車の羽根、及び送風機用羽根車 - Google Patents

送風機用羽根車の羽根、及び送風機用羽根車

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JPH11210695A
JPH11210695A JP964398A JP964398A JPH11210695A JP H11210695 A JPH11210695 A JP H11210695A JP 964398 A JP964398 A JP 964398A JP 964398 A JP964398 A JP 964398A JP H11210695 A JPH11210695 A JP H11210695A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
blade
impeller
shells
air current
surface side
Prior art date
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Pending
Application number
JP964398A
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English (en)
Inventor
Shimei Tei
志明 鄭
Seiji Sato
誠司 佐藤
Yoshihisa Sueoka
敬久 末岡
Eiichi Kitano
榮一 北野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 羽根表面近傍の気流の乱れ及び圧力変動を抑
え、送風機用羽根車の発生する騒音を低減する。 【解決手段】 プロペラファン1の羽根3は、羽根本体
21及び蓋22から成り、羽根本体21及び蓋22を接
合することにより羽根本体21及び蓋22に囲まれる中
空部3cが形成される中空構造の羽根であって、羽根本
体21及び蓋22のうち蓋22は多孔質材から成形され
るものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、送風機用羽根車の
羽根、特に複数のシェルから成る中空構造の羽根に関す
る。
【0002】
【従来の技術】送風機用羽根車の羽根に関して、送風性
能を向上させるために、その断面をエアフォイル形状
(厚翼形状)とする技術が広く知られている。エアフォ
イル形状を採用すると、空気の流入角の変動にかかわら
ず空気流の剥離が抑制されるので、薄翼のものに較べて
送風性能が向上する。
【0003】そして、薄翼形状のものに較べて羽根の重
量が増加してしまうというエアフォイル形状の羽根の欠
点を小さくする対策として、羽根を中空構造とする考え
方も公知である。この中空構造の羽根を形成する方法の
1つとして、2つ以上のシェル、例えば羽根本体と蓋と
を接合して(貼り合わせて)羽根を製作する方法があ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のような中空構造
の羽根は、流入側の気流の流入方向にあまり左右され
ず、前縁剥離の発生を抑え後縁剥離を低減する。しか
し、中空構造の厚翼を採用した場合にも羽根表面付近の
気流の乱れを完全に抑えることは困難であり、特に負圧
面側では境界層の剥離によって羽根面上に圧力変動が生
じて騒音が発生しやすい。
【0005】本発明の課題は、羽根表面、特に負圧面側
の気流の乱れ及び圧力変動を抑え、送風機用羽根車の発
生する騒音を低減することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の送風機
用羽根車の羽根は、複数のシェルから成り、複数のシェ
ルを接合することにより複数のシェルに囲まれる中空部
が形成される中空構造の羽根であって、複数のシェルの
うち一部のシェルは吸振材から成形されるものである。
【0007】ここでは、中空構造の羽根を複数のシェル
を接合することによって形成しているため必ずしも各シ
ェルの材質を一致させる必要がないことから、一部のシ
ェルを吸振材により成形している。このため、気流の乱
れ及び圧力変動の発生しやすい部分に吸振材から成るシ
ェルを配置することで、この羽根を備えた送風機用羽根
車の騒音を低減することができる。
【0008】なお、ここでは、吸振材から成るシェルの
剛性が比較的小さくなる場合にも、他の比較的剛性の高
いシェルにより強度を持たせることができる。すなわ
ち、全てのシェルを吸振材から成るものとすると強度不
足になる場合にも、本請求項に記載の発明のように一部
のシェルだけを吸振材から成るものとして気流の乱れを
抑えつつ強度を確保することができる。
【0009】請求項2に記載の送風機用羽根車の羽根
は、複数のシェルから成り、複数のシェルを接合するこ
とにより複数のシェルに囲まれる中空部が形成される中
空構造の羽根であって、負圧面側にあるシェルが吸振材
から成形されている。ここでは、羽根の負圧面側の表面
近傍で発生する気流の乱れによる圧力変動を、吸振材か
ら成るシェルによって抑制することができる。これによ
り、この羽根を備えた送風機用羽根車の発生する騒音が
低減される。
【0010】なお、ここでは、負圧面側にあるシェルの
剛性が比較的小さくなる場合にも、他の比較的剛性の高
いシェルにより強度を持たせることができる。すなわ
ち、全てのシェルを吸振材から成るものとすると強度不
足になる場合にも、本請求項に記載の発明のように負圧
面側にあるシェルだけを吸振材から成るものとして気流
の乱れを抑えつつ強度を確保することができる。
【0011】請求項3に記載の送風機用羽根車の羽根
は、請求項1又は2に記載の羽根において、吸振材は、
多孔質材であって、中空部と外部とを連通させる複数の
気孔を含んでいる。言い換えれば、吸振材は通気性のあ
る材料である。ここでは、羽根の表面近傍で気流の乱れ
が発生して圧力変動が引き起こされると、この圧力変動
が負圧面側にあるシェル内の気孔において微少な変動気
流を起こす。この変動気流は、大部分は中空部にある空
気によって緩衝吸収され、一部が気孔内の空気により緩
衝吸収される。このように、負圧面側のシェルが多孔質
材であり吸振作用を有するため、羽根表面近傍の気流の
乱れ及び圧力変動が低減し、送風機用羽根車の騒音が小
さくなる。
【0012】請求項4に記載の送風機用羽根車の羽根
は、請求項1から3のいずれかに記載の羽根であって、
複数のシェルは、羽根本体及び蓋である。羽根本体は、
負圧面側に開口する凹部を有している。この羽根本体
は、送風機用羽根車のハブに装着される。蓋は、羽根本
体の凹部の開口を覆うものである。このような羽根本体
と蓋とから構成される羽根では、ハブに装着され遠心力
等に対する強度を主として受け持つ羽根本体に対して、
蓋は、重力軽減のために設けられた羽根本体の凹部を塞
ぐことが主たる役割であり羽根本体ほどには強度が必要
とされない。したがって、蓋を吸振材から成形すること
で蓋の強度が低下するとしても、羽根全体としての強度
を確保することは容易である。ここでは、蓋と羽根本体
との接合部に隙間が存在することから、正圧面側に較べ
て表面の平滑さを要求されない負圧面側に蓋を配置して
いる。また、負圧面側に配置された蓋が羽根本体と別部
材であって羽根本体と材質を合わせる必要がないため、
蓋を吸振材により成形して、負圧面側の羽根表面近傍の
気流の乱れ及び圧力変動を抑えている。
【0013】請求項5に記載の送風機用羽根車は、ハブ
と、複数の羽根とを備えている。ハブは、駆動源の回転
軸に装着される。羽根は、請求項1から4のいずれかに
記載の送風機用羽根車の羽根であり、それぞれハブの外
周に装着される。ここでは、送風機用羽根車の回転時に
おいて、羽根の負圧面側の表面近傍の気流の乱れ及び圧
力変動が吸振材より成形されるシェルによって低減され
るため、送風機用羽根車が発生する騒音が小さくなる。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態であるプロペ
ラファン(送風機用羽根車)を図1に示す。プロペラフ
ァン1は、図2及び図3に示すような空気調和機用の室
外機10において送風を行うために用いられるものであ
る。室外機10は、図2に示すように、熱交換室8及び
機械室9から構成されており、両室が仕切り板で仕切ら
れている。熱交換室8には、プロペラファン1を回転軸
4aに装着したモーター4と、横断面がL字状である熱
交換器5とが配設されており、前面には、桟形状の吹き
出しグリル6がはめられている。モーター4によりプロ
ペラファン1が回転すると、図2の2点鎖線で示す矢印
の向きに沿って、熱交換器5を通過した空気が吹き出し
グリル6から室外機10の前方(図2の下側)へと流れ
る。なお、プロペラファン1は、図3に示す矢印の向き
に回転する。機械室9には、圧縮機ユニット7や図示し
ない電装品等が配備される。
【0015】プロペラファン1は、円筒形状のハブ2
と、ハブ2の外周面に送風方向に所定の傾斜角を有して
接合される3枚の羽根3とから構成されている。ハブ2
の内周部には、モーター4の回転軸4aと回転不能に嵌
合する溝等(図示せず)が形成されている。なお、ここ
では3枚の羽根を有するプロペラファン1を採用してい
るが、4枚あるいは5枚の羽根を備えるものであっても
良い。
【0016】羽根3は、いわゆる前進翼であり、空力性
能の向上のために前縁が外周側ほど回転方向に前進して
いる形状のものである(図1及び図3参照)。また、中
空構造を採用しており、羽根3は、厚翼(エアフォイル
形状の羽根)且つ軽量の羽根となっている。この羽根3
は、厚翼であるため前縁がまるみを帯びており(図5参
照)、羽根3にいろいろな方向から流入してくる気流
(空気)に対する剥離の発生度合い、特に前縁剥離の発
生度合いを減少させることができる。
【0017】具体的には、羽根3は、シェルである羽根
本体21及び蓋22によって構成されている。図4に羽
根3の拡大裏面図を、図5に羽根3の一断面図を示す。
羽根本体21及び蓋22が超音波接合によって張り合わ
せられて羽根3が形成されるが、張り合わせられると両
者21,22の間に中空部3cが形成される(図5参
照)。
【0018】羽根本体21は、図5に示すように、中実
の羽根に凹部21aを設けたような断面形状の金属又は
樹脂からなるシェルであって、前部3a、中間薄肉部2
1b、及び後部3bから成る。凹部21aの周囲には段
差受け部21cが部分的に形成されており、この段差受
け部21cに蓋22の周端部分がはまり込む。蓋22
は、金属又は樹脂の多孔質材から成形される薄肉のシェ
ルであり、前縁が外周側において前方に延びている曲面
形状である。蓋22の縁はなめらかな曲線を描いている
が、外周側前縁部、外周側後縁部、及び内周側後縁部に
は、排出口22a,22b,22cが形成されている
(図1及び図4参照)。また、多孔質材から成る蓋22
は、通気性があり、羽根本体21と接合された後に中空
部3cと羽根3の外部とを連通させる複数の気孔を含ん
でいる。
【0019】また、蓋22に設けられた排出口22a,
22b,22cは、中空部3cから羽根3の外部へと連
通している。これにより、プロペラファン1がどのよう
な回転位置にある場合でも、各羽根3の中空部3c内に
流入した雨水が排出されやすい。さらに、プロペラファ
ン1の回転により中空部3c内の水に遠心力が作用する
と、排出口22a,排出口22bから羽根3の外部へと
効果的に水が排出される。
【0020】このプロペラファン1が回転しているとき
の羽根3の周りの気流を図6に、その一部拡大図を図7
に示す。回転している羽根3に対する前方からの気流F
1は、前部3aによって、正圧面側の気流F2と負圧面
側の気流F3とに分かれる。正圧面側の気流F2は滑ら
かな羽根本体21の正圧面側の表面に沿って羽根3の後
方へと流れる。負圧面側の気流F3は羽根本体21の負
圧面側の表面及び蓋22の外面に沿って流れるが、これ
らの羽根3の負圧面側の面近傍では気流の乱れF4が発
生する。この気流の乱れF4によって、羽根3の負圧面
側の表面近傍では圧力変動が引き起こされる。
【0021】ここで、もし蓋22が通気性のない従来の
ものであれば、圧力変動によって大きな騒音が発生す
る。しかし、ここでは蓋22が中空部3cと羽根3の外
部とを連通させる複数の気孔を含んでいるため、圧力変
動が蓋22内の気孔内に微少な変動気流F5を発生させ
る(図7参照)。そして、この変動気流F5は、大部分
が中空部3c内にある空気Cによって緩衝吸収され、一
部が気孔内の空気により緩衝吸収される。このように、
蓋22が吸振作用を有するため、羽根3の負圧面側の表
面近傍の気流の乱れF4及び圧力変動が低減され、プロ
ペラファン1の騒音が小さくなっている。
【0022】また、蓋22を多孔質材により成形してい
るため蓋22は羽根本体21に較べて剛性が劣るが、遠
心力等に対する強度を主として羽根本体21に受け持た
し羽根本体21をハブ2に固着しているため、蓋22に
対しては羽根本体21ほどには力が作用しない。したが
って、蓋22を多孔質材により成形しても羽根3の強度
を十分に確保することができている。
【0023】
【発明の効果】本発明では、気流の乱れ及び圧力変動の
発生しやすい部分に吸振材から成るシェルを配置してい
るため、送風機用羽根車の騒音を低減することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態によるプロペラファンの斜
視図。
【図2】空気調和機用室外機の横断平面模式図。
【図3】空気調和機用室外機の正面模式図。
【図4】羽根の裏面拡大図。
【図5】図4のV−V断面図。
【図6】羽根周りの気流図。
【図7】図6のVII 部の拡大図。
【符号の説明】
1 プロペラファン 2 ハブ 3 羽根 3c 中空部 4 モーター 4a 回転軸 21 羽根本体(シェル) 21a 凹部 22 蓋(シェル)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末岡 敬久 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 北野 榮一 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のシェル(21,22)から成り、前
    記複数のシェル(21,22)を接合することにより前
    記複数のシェル(21,22)に囲まれる中空部(3
    c)が形成される中空構造の羽根であって、 前記複数のシェル(21,22)のうち一部のシェル
    (22)は吸振材から成形される、送風機用羽根車の羽
    根(3)。
  2. 【請求項2】複数のシェル(21,22)から成り、前
    記複数のシェル(21,22)を接合することにより前
    記複数のシェル(21,22)に囲まれる中空部(3
    c)が形成される中空構造の羽根であって、 負圧面側にある前記シェル(22)は吸振材から成形さ
    れる、送風機用羽根車の羽根(3)。
  3. 【請求項3】前記吸振材は、前記中空部(3c)と外部
    とを連通させる複数の気孔を含む多孔質材である、請求
    項1又は2に記載の送風機用羽根車の羽根(3)。
  4. 【請求項4】前記複数のシェル(21,22)は、負圧
    面側に開口する凹部(21a)を有し送風機用羽根車の
    ハブ(2)に装着される羽根本体(21)、及び前記羽
    根本体(21)の凹部(21a)の開口を覆う蓋(2
    2)である、請求項1から3のいずれかに記載の送風機
    用羽根車の羽根(3)。
  5. 【請求項5】駆動源の回転軸(4a)に装着されるハブ
    (2)と、 前記ハブ(2)の外周に装着されている、請求項1から
    4のいずれかに記載の複数の送風機用羽根車の羽根
    (3)と、を備えた送風機用羽根車(1)。
JP964398A 1998-01-21 1998-01-21 送風機用羽根車の羽根、及び送風機用羽根車 Pending JPH11210695A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001227497A (ja) * 2000-02-16 2001-08-24 Daikin Ind Ltd プロペラファン及び該ファンを備えた空気調和機
JP2021134751A (ja) * 2020-02-28 2021-09-13 公立大学法人 富山県立大学 ファンユニット及びこれを用いた送風機

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001227497A (ja) * 2000-02-16 2001-08-24 Daikin Ind Ltd プロペラファン及び該ファンを備えた空気調和機
JP4595154B2 (ja) * 2000-02-16 2010-12-08 ダイキン工業株式会社 プロペラファン及び該ファンを備えた空気調和機
JP2021134751A (ja) * 2020-02-28 2021-09-13 公立大学法人 富山県立大学 ファンユニット及びこれを用いた送風機

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