JPS62131994A - 横断流送風装置 - 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】 産業上の利用分野 この発明は、空気調和機等に広く用いられている横断流
送風装置て関するものである。

従来の技術 従来、この種の横断流送風装置は、例えば実開昭５９−
４１８９６号公報に示されているよって、第８図および
第９図のような構成になっていた。

ファン羽根車１を中心として、その前後にスタビライザ
２およびリアガイダ３を配設し、スタビライザ２とリア
ガイダ３とで、空気の吹出口４を形成し、横断流送風機
を構成していた。

第８図の矢印で示すように、横断流送風機はその構造上
、空気の流入方向と流出方向が逆方向であること、ある
いは送風機を軸方向に延ばすと、はぼその長さの割合に
比例して風量が増加するなど、池の送風機に見られない
特徴を有するため、近年空気調和機等て広く用いられる
ようになった。

発明が解決しようとする問題点 しかし、上記のような構成の横断流送風機は、他の種の
送風機に比べて騒音が高く、効率が低い等の問題点を有
しており、特に、スタビライザ２の近傍で発生する特異
音の発生を抑えることが最大の課題とされている。この
特異音は、その周波数がクロス７０−ファン羽根車１の
ブレード５のの倍音で現われ、通常羽根ピッチ音と呼ば
れる。

一般にブレード５の枚数が多い程、横断流送風機では、
羽根ピッチ音の周波数が高く、＠感的に笛を吹くような
音色として非常にうるさく感じられる。

また、羽根ピッチ音の強弱は、クロス７０−ファン羽根
車１、スタビライザ２、リアガイダ３の各形状や、相対
位置、あるいは負荷等によって変化するが、羽根ピッチ
音を押える設計と、送風機効率を上昇させる設計とはし
ばしば相反する。

例えば、第９図において、Ｓ寸法を小さくとれば、送風
機効率は向上するが、羽根ピッチ音は高くなる。このよ
うに、横断流送風機では、羽根ピッチ音を低く押えるた
めに効率を極限まで上げられないという問題がある。

これに対して、この羽根ピッチ音を弱めるため、いろい
ろな試みが従来から行なわれており、その代表的な例と
して、実開昭５９−１６７９９０号公報に示されている
ような一対策案例がある。第１０図（ａ）は従来のクロ
ス７０−ファン羽根車１のブレード５の相対位置を示し
ており、ファン軸中心に対する各ブレード間のピッチ角
ψは等しく、その周波数特性は、第１１図（、）に示さ
れるようにこれに対して、対策構造を示す第１０図（ｂ
）では、ブレード５間のピッチ角ψが乱数的に配列され
ており、図示の対策例では、Ａ部で９°、Ｂ部で１１゜
となっており、この部分から発生する羽根ピッチＨｚと
なる。従って、このようにクロスフローファン羽根車に
おいて、乱数的にピッチ角を配列すれば、第１１図（ｂ
）に示したような特性と摩り、通チ音及びその倍音のピ
ークが互いに干渉し合って分散して表われる。これによ
り、羽根ピッチ音は聴感的には他の周波数の音と混ざっ
て殆んど聞こえなくなる。

しかし、この対策案では第１２図に示すように音圧変動
がクロスフローファン羽根車の一回転ごとに同一波形の
繰返しとして現われるため、羽根ピッチ音の低減とは別
にクロス７０−ファン羽根車の回転周波数に起因し、周
波数特性としては顕著に現われないが聴感的にゴロゴロ
とした不快な回転音が、新たに発生し問題となる。

本発明は、上記従来の問題点を解消し、騒音のきわめて
少ない横断流送風装置を提供するものである。

問題点を解決するための手段 そこで、上記従来例の問題点である羽根ピッチ音の発生
と対策案により新たに生じた回転音の発生を解消する本
発明の技術的な手段は、スタビライザを、同一断面形状
あるいは断面形状の異なる複数のスタビライザより構成
し、羽根車の軸方向に連続するとともに、前記複数のス
タビライザの舌部の先端を、羽根車軸を中心とする同一
円周上に位置させかつ隣接する相互の舌部が所定の角度
ずれをもって配置するとともに、リアガイダの前記舌部
に対向する各部分を、羽根車軸を中心に、舌部と同方向
に同角度だけずらせて配置する構成とし、さらに羽根車
の６連に対し、それぞれに少なくとも複数組の前記舌部
および前記リアガイダを対向させて配設したものである
。

作　　用 この技術的手段による作用は次のようになる。

すなわち、スフビライブ近傍で発生する羽根ピッチ音は
、各ブレードとスタビライザとの接近による空気圧の変
動により生じると考えられる。従って、この接近するタ
イミングを、スタビライプの舌部およびリアガイダの位
置を少なくとも一部発生を時間的にずらせることにより
、羽根ピッチ音の発生するタイミングを分散させること
が出来る。これによりタイミングのずれた各羽根ピッチ
音は互贋に干渉し合い、聴感的には他の雑音と混ざり合
って、殆んど聞えなくなる。

さらに、第１４図ｆａ）および第１４図（ｂ）に示すよ
ウテ、クロスフローファン羽根車１の端板５ａおよび支
持板５ｂ近傍では、風速が著しく低下し、また、上記の
スタビライザの舌部およびリアガイダの位置および形状
の変化する近傍に於いても同様に風速の低下が生じるの
で、第５図に示すように、前記羽根車の６連に対して、
それぞれ複数組の舌部およびリアガイダを対向させるこ
とにより、風速の低下域を最小限にするとともに、６連
での羽根ピッチ音の発生するタイミングを分散し、騒音
を低減することが出来る。

さらに、本発明のスタビライザおよびリアガイダを各ブ
レード間のピンチ角が等しいクロスフローファンに用い
た場合、帝王ス動は第３図（ｂ）　Ｋ示したように、羽
根車軸中心に対してスタビライザおよびリアガイダの相
対位置の異なる分だけ時間的にずれ、その音圧波形は同
じであるため、第１２図に示されているようなファンの
回転周波数に起因する特異な波形の繰返しは生じなくな
り、聴感的に不快なゴロゴロとした回転音も生じない。

また、本発明のスタビライザを第１０図（ｂ）に示され
るクロス７０−ファンに用いた場合も、同様の効果が得
られることが実験結果より解析されたが、これについて
は後で述べる。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

なお、従来例と同じものについては同じ符号を付して説
明を省略する。

第１図および第２図は、本発明の原理を示している。

同図において、羽根車中心に対して各ブレード間のピッ
チ角が等しいクロスフローファン羽根車１の外径から寸
法Ｓだけ離れた点Ｐ１を通り、クロス７０−ファン羽根
車１の軸中心０を中心とする円に外接した位置Ｓ１に、
スタビライプ２の一つの舌部２ａが配されており、また
、羽根車１の軸方向にずれてスタビライザ２の別の舌部
２ｂが同じ円と点Ｐ２で外接する位置ｓ２に配設されて
いる。

さらに、リアガイダａの、スタビライザの各舌部２ａ、
２ｂＫ対向した部分も、同様にクロス７０−ファン羽根
車１の軸中心０を中心として、舌部２ａ、２ｂと同方向
に回転させて位置ｔ１、ｔ２に配設されている。尚、本
実施例においては、リアガイダ３には突起７が付設され
ており、前記舌部２ａ、２ｂには、突起７ａ１７ｂが対
向しており、これらの突起７ａ、７ｂの位置については
、前記リアガイダ３ａ、３ｂのずれに従属し、羽根車１
の軸○を中心に同心円上にθだけずれた位置に配置して
いる。

なお、他の舌部２ｃ、２ｄおよびリアガイダ３ｃ、３ｄ
、さらには突起７ｃ、７ｄについても位置Ｓ１、Ｓ２お
よびｔｌ、ｔ２と同様の関係にある位置Ｓ３、Ｓ４およ
びｔ３、ｔ４に配設されている。つまり、位置ｓ３はｓ
ｌと、ｓ４はｓ２とｔ３は七１と１、ｔ４はｔ２と軸方
向において重合している。

−ｈ、＼ つまり、羽根車の二つの連に目で、スタビライザ２の各
舌部２ａ、２ｂとそれに対向して込る各リアガイダ３ａ
、３ｂが、さらには各舌部２ｃ。

２ｄとそれに対向している各リアガイダ３ｃ、　３ｄが
対向して配設されている。

以下の説明は、位置Ｓ３、ｓ４およびｔ３、ｔ４の関係
が位置ｓ１、ｓ２およびｔｌ、ｔ２と同じであるため、
又説明の便宜上位置ｓ１、ｓ２およびｔｌ、ｔ２のみに
ついて説明する。そして、位置Ｓ１とＳ２およびｔｌと
ｔ２とは、それぞれクロス７０−ファン羽根車１の軸中
心に対して角度θのずれを持っており、このスタビライ
ザ２の両舌部で発生する羽根ピッチ音の時間的なずれは
、この関係を第３図（、）、（ｂ）で示す。

第３図ｆａ）は、従来の均一な側壁を持つスタビライザ
およびリアガイダを用いた場合の、時間と音圧の関係を
示すものであり、第３図（ｂ）は、本発明によるスタビ
ライプおよびリアガイダを用いた場合の、同種の関係を
示している。

また、これに関する実験の周波数特性を、それぞれ第４
図ｆａ）、（ｂ）に示す。第４図（ａ）は第３図（ａ）
に、また第４図（ｂ）は第３図（ｂ）に対応している。

このように、本発明を用いれば、２つの波形が互いに干
渉し合って、打消す効果が生じる。これにより、スタビ
ライプ近傍での音圧変化は、互いに打消し合って減少し
、羽根ピッチ音は減少する。

さらに、等ピッチのクロス７０−ファンを用いているの
で、音圧変動の波形は変わらず、第１２図に示したよう
に１フアンの回転周波数に起因する特異な波形の繰返し
がなくなり、聴感的に不快なゴロゴロとした回転音も生
じない。

さらに、第５図および第１４図（ａ）、（ｂ）で示した
ように、羽根車の６連に対して、それぞれに２組の舌部
およびリアガイダが対向して配設されているので、風速
の低下域を最小限におさえるとともに１各連での羽根ピ
ッチ音の発生するタイミングのクロス７０−ファンに用
いた場合も等ピッチのクロス７０−ファンを用いた場合
と同様に羽根ピッチ音および回転音が低減する。これは
、第１３図に示したように、第１２図に示す特異な音圧
波形が、その特異性を保ったままで、時間的にとして、
音圧波形が互いに干渉し合うためと考えられる。従って
、本発明のスタビライプは、等ピッチのクロス７０−フ
ァンのみならず、不等ピッチのクロス７０−ファンにも
適用出来るといえる。

第５図および第６図は、本発明の原理にもとづき、実際
の空気調和機として用いた実施例の構造図と、要部断面
図を示す。図中、６はファンモー−りを示す。捷た第７
図は本発明の別の実施例の要部断面図である。これらは
スタビライザ２の舌部およびリアガイダ３が異なる位置
Ｓ、とｓ２およびｔｌとｔ２に配設してあり、ブレード
がスタビライザの舌部に接近する時間が５２の方が図（
ａ）、（ｂ）に示したように、音圧波形のピーク位置が
ずれることになり、互いの波形が干渉し合って、騒音が
減少する。

なお、スタビライザ２およびリアガイダａの具体的な製
作については、樹脂の金型成形等で容易に実現できる。

またスタビライザ２の舌部の形状は鋭角、あるいは鋭角
状の円弧さらには単なる円弧状であってもよい。

発明の効果 以上のように、本発明のスタビライザとリアガイダを用
いれば、聴感的に不快な羽根ピッチ音や回転音のない静
寂な送風機を提供出来、さらには、風速分布域が小さい
所（６連の接続部）で各舌部および各リアガイダの段差
部が位置しているため、かかる箇所で生じるうすの影響
を受けることもきわめて少なく、今迄騒音により制限さ
れていた送風機効率を、著しく改善することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はそれぞれ本発明の送風装置の原理を示
す要部の斜視図および断面図、第３図（ａ）、（ｂ）は
それぞれ従来例と本発明の実施例による音圧レベルの比
較を示す音圧波形図、第４図（、）、（ｂ）はそれぞれ
従来例と本発明の実施例による騒音および比較を示す周
波数特性図、第５図、第６図はそれぞれ本発明の一実施
例の送風装置を空気調和機に応用した例を示す平面図と
要部断面図、第７図は本発明の他の実施例を示す第６図
相当図、第８図、第９図はそれぞれ従来例の送風装置の
構造を示す斜視図および要部断面図、第１０図（ａ）、
（ｂ）はそれぞれ異なる従来例を示す羽根車の要部断面
図、第１１図ｆａ）、（ｂ）はそれぞれ第１０図（ａ）
、（ｂ）による羽根車を具備した送風装置の周波数特性
図、第１２音圧波形図、第１４図（、）、（ｂ）はそれ
ぞれ同羽根車側およびスタビライザ側による風速分布図
である。 １・・・・・・羽根車、２・・・・・・スタビライザ、
２ａ、２＼２ｃ、２ｄ・・・・・・舌部、３・・・・・
・リアガイダ、４・・・・・・吹出口、５・・・・・・
ブレード、５ａ・・・・・・端板、５ｂ・・・・・・支
持板、ａ・・・・・・７アンモータ、７ａ１７ｂ、７ｃ
。 ７ｄ・・・・・・突起。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第３
図 （ｂン 第４図 （α） 第６図 第７図 第１１囚 （とス、ン 、”！、罠吹（ＨＸ） ＜ｂ） ＰＩ：、友数、（ＨＫ） 第１２図 第１３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　複数のブレードとこのブレードを支持する支持
   板および端板からなる連を複数軸方向に連結して横断流
   型の羽根車を構成し、さらにこの羽根車と、この羽根車
   を駆動するファンモータと、リアガイダと、スタビライ
   ザによって横断流送風機を構成し、前記スタビライザに
   複数の舌部を設け、この各舌部の先端を、羽根車軸を中
   心とする同一円周上に位置させかつ隣接する相互の舌部
   が所定の角度ずれるをもって配置するとともに、前記リ
   アガイダの前記各舌部に対向し少なくとも羽根車に沿う
   部分を、羽根車軸を中心に、前記各舌部と同方向に同角
   度だけずらせて配置する構成とし、さらに前記羽根車の
   各連に対し、それぞれ少なくとも複数組の一対の舌部お
   よびリアガイダを対向させた横断流送風装置。
2. （２）　各舌部の断面形状を同じとした特許請求の範囲
   第１項に記載の横断流送風装置。
3. （３）　羽根車の各連における各ブレード間のピッチ角
   を、一定でないように配設した特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項に記載の横断流送風装置。