JPWO2019035153A1 - Impeller, blower, and air conditioner - Google Patents

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Abstract

本発明に係る羽根車は、回転軸を中心に回転するボス部と、前記ボス部の外周壁に設けられ、前記ボス部と共に前記回転軸を中心に回転する複数の翼と、を備えている。これら複数の翼は、回転軸からの距離に応じて、回転軸からの距離に対する翼弦長の比、回転軸と翼弦線との間の角度等が異なっている。本発明に係る羽根車は、このような構成の複数の翼を備えることにより、従来よりも低騒音で高効率な羽根車となる。An impeller according to the present invention includes a boss portion that rotates about a rotation axis, and a plurality of blades provided on an outer peripheral wall of the boss portion and that rotates with the boss portion about the rotation axis. . The plurality of blades differ in the ratio of the chord length to the distance from the rotation axis, the angle between the rotation axis and the chord line, and the like according to the distance from the rotation axis. The impeller according to the present invention is provided with a plurality of blades having such a configuration, so that the impeller has lower noise and higher efficiency than before.

Description

本発明は、騒音の抑制及び効率の向上を図った羽根車、該羽根車を備えた送風機、並びに、該羽根車を備えた空気調和装置に関する。   The present invention relates to an impeller that suppresses noise and improves efficiency, a blower that includes the impeller, and an air conditioner that includes the impeller.

従来、軸流送風機は、ヒートポンプ式の空気調和装置及び有圧換気扇等の装置の内部に搭載されて使用されている。これらの装置は、設置環境及び運転条件等により、内部の通風抵抗が異なる。また、熱交換器への埃等の付着、及び装置内部への構成機器の高密度実装化等により、装置に搭載される軸流送風機には、高静圧への対応が要求される。すなわち、高静圧化を図るために、軸流送風機の羽根車の回転数を多くする必要がある。しかしながら、従来の軸流送風機の羽根車を高速で回転させると、翼の周縁部に発生する渦によって、騒音が増大してしまい、効率も低下してしまう。   Conventionally, an axial blower is mounted and used inside a device such as a heat pump type air conditioner or a pressure ventilation fan. These devices have different internal ventilation resistances depending on the installation environment and operating conditions. In addition, due to adhesion of dust and the like to the heat exchanger and high-density mounting of components inside the apparatus, the axial flow fan mounted on the apparatus is required to cope with high static pressure. That is, in order to increase the static pressure, it is necessary to increase the rotational speed of the impeller of the axial blower. However, when the impeller of the conventional axial flow fan is rotated at high speed, noise increases due to the vortex generated at the peripheral edge of the blade, and the efficiency also decreases.

そこで、従来の軸流送風機には、騒音の抑制及び効率の向上を図ったものも提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の軸流送風機の羽根車は、ボス部(ハブ)の外周壁に複数枚の翼が設けられている。そして、翼の回転方向に沿う断面形状は、翼の負圧面側に膨出する膨出部と、翼の正圧面側に膨出する膨出部とを交互に3箇所以上有している。また、負圧面側に膨出する膨出部と正圧面側に膨出する膨出部を等分する線を翼の中立線として、負圧面側に膨出する膨出部及び正圧面側に膨出する膨出部は、翼の中立線からの距離が翼の前縁部から翼の後縁部に向かうにしたがって大きくなるように形成されている。   In view of this, a conventional axial blower has been proposed in which noise is suppressed and efficiency is improved (see, for example, Patent Document 1). The impeller of the axial-flow fan described in Patent Document 1 has a plurality of blades provided on the outer peripheral wall of a boss portion (hub). The cross-sectional shape along the rotation direction of the blade has three or more alternately bulging portions that bulge toward the suction surface side of the blade and bulge portions that bulge toward the pressure surface side of the blade. In addition, a line that equally divides the bulging portion that bulges to the suction surface side and the bulging portion that bulges to the pressure surface side is a neutral line of the wing, and the bulging portion that bulges to the suction surface side and the pressure surface side The bulging portion that bulges is formed such that the distance from the neutral line of the wing increases from the leading edge of the wing toward the trailing edge of the wing.

特開2010−150945号公報JP 2010-150945 A

軸流送風機の羽根車は、回転軸を中心に回転するボス部と、このボス部の外周壁に設けられ、ボス部と共に回転軸を中心に回転する複数の翼と、を備えている。このため、例えば、ボス部周辺を流れる翼間に流入する前の気流には、空気がボス部の周辺を通過する際に発生した渦が含まれる。また例えば、ボス部周辺を流れる翼間に流入する前の気流には、ボス部及び上述の渦の存在によって狭くなった流路を流れる際に発生した、局所的な高速流れも含む。したがって、ボス部周辺を流れる翼間に流入する前の気流は、乱れたものとなる。   An impeller of an axial blower includes a boss portion that rotates around a rotation shaft, and a plurality of blades that are provided on an outer peripheral wall of the boss portion and rotate around the rotation shaft together with the boss portion. For this reason, for example, the airflow before flowing between the wings flowing around the boss portion includes vortices generated when air passes around the boss portion. Further, for example, the airflow before flowing between the wings flowing around the boss portion includes a local high-speed flow that is generated when the boss portion and the above-described vortex are present in the flow path narrowed. Therefore, the airflow before flowing between the wings flowing around the boss portion is disturbed.

ここで、特許文献1に記載の軸流送風機を含め、従来の軸流送風機は、ボス部周辺を流れる気流に対しては、何ら考慮されていない。このため、従来の軸流送風機は、ボス部周辺の乱れた気流を各翼が押し出す際、騒音が増大してしまうという課題があった。また、従来の送風機においては、ボス部周辺の乱れた気流を各翼が吹出側へ押し出す際、各翼の正圧面では前縁部側に流れの剥離が生じてしまう。この剥離によっても、騒音が増大する。また、この剥離によって効率も低下する。また、従来の送風機においては、乱れた気流を押し出す翼の内周側部分と、乱れていない気流を押し出す翼の外周側部分とで、静圧差が大きくなる。このため、従来の送風機の各翼の正圧面には、この静圧差によって、意図する流れ方向とは別方向の流れである2次流れが発生しやすい。したがたって、従来の送風機は、ボス部周辺の乱れた気流によって、効率も低下してしまうという課題があった。   Here, the conventional axial blower including the axial blower described in Patent Document 1 is not considered at all for the airflow flowing around the boss portion. For this reason, the conventional axial blower has a problem that noise increases when each blade pushes a turbulent airflow around the boss portion. Further, in the conventional blower, when each blade pushes the turbulent airflow around the boss portion to the blowing side, the separation of the flow occurs on the front edge portion side on the pressure surface of each blade. This peeling also increases noise. In addition, this peeling also reduces the efficiency. Moreover, in the conventional blower, the static pressure difference is large between the inner peripheral side portion of the blade that pushes the turbulent air flow and the outer peripheral side portion of the blade that pushes the undisturbed air flow. For this reason, a secondary flow that is a flow in a direction different from the intended flow direction is likely to occur on the pressure surface of each blade of the conventional blower due to the difference in static pressure. Therefore, the conventional blower has a problem that the efficiency is also lowered due to the turbulent airflow around the boss portion.

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、従来よりも低騒音で高効率な羽根車を得ることを第1の目的とする。また、本発明は、このような羽根車を備えた送風機及び空気調和装置を得ることを第2の目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and has as its first object to obtain an impeller with lower noise and higher efficiency than conventional ones. Moreover, this invention sets it as the 2nd objective to obtain the air blower and air conditioning apparatus provided with such an impeller.

本発明に係る羽根車は、回転軸を中心に回転するボス部と、前記ボス部の外周壁に設けられ、前記ボス部と共に前記回転軸を中心に回転する複数の翼と、を備え、前記翼のそれぞれは、これら前記翼の回転方向の前側の縁部である前縁部と、前記回転方向の後ろ側の縁部である後縁部と、外周側の縁部である外周部と、内周側の縁部である内周部と、を有し、前記回転軸を中心とする半径Rの円を仮想円と定義し、前記回転軸と垂直な平面に前記ボス部及び前記翼を投影した形状において、前記前縁部と前記仮想円との交点を第1交点、前記後縁部と前記仮想円との交点を第2交点、同一の前記翼における前記第1交点から前記第2交点までの前記仮想円の円弧の長さを第1翼長L1、任意の前記翼の前記第1交点から該翼と隣接する前記翼の前記第1交点までの前記仮想円の円弧の長さを翼間距離t、投影距離比σをσ=L1/t、と定義した場合、前記投影距離比σは、前記内周部から前記半径Rが半径RAとなる位置まで減少し、前記半径Rが前記半径RAとなる位置で第1極小値を有し、前記半径Rが前記半径RAとなる位置から、前記半径Rが前記半径RAよりも大きな半径RMとなる位置まで増加し、前記半径Rが前記半径RMとなる位置で極大値を有し、前記半径Rが前記半径RMとなる位置から、前記半径Rが前記半径RMよりも大きな半径RBとなる位置まで減少し、前記半径Rが前記半径RBとなる位置で第2極小値を有し、前記半径Rが前記半径RBとなる位置から、前記外周部にかけて増加する構成であり、前記内周部と前記半径RAとの中間位置となる前記半径Rを半径RC、前記半径RAと前記半径RMとの中間位置となる前記半径Rを半径RD、前記半径RMと前記半径RBとの中間位置となる前記半径Rを半径RE、前記半径RBと前記外周部との中間位置となる前記半径Rを半径RF、前記半径RC以上で前記半径RD以下の値となる前記半径Rを半径RG、前記半径RE以上で前記半径RF以下の値となる前記半径Rを半径RH、前記翼の子午面形状において、前記半径Rの位置における前記前縁部から前記後縁部までの前記回転軸と平行な方向の距離を第2翼長L2、と定義した場合、前記半径Rに対する前記第2翼長L2の比であるL2/Rは、前記内周部から前記半径Rが前記半径RGとなる位置まで増加し、前記半径Rが前記半径RGとなる位置で極大値を有し、前記半径Rが前記半径RGとなる位置から、前記半径Rが前記半径RHとなる位置まで減少し、前記半径Rが前記半径RHとなる位置で極小値を有し、前記半径Rが前記半径RHとなる位置から前記外周部にかけて増加する構成となっている。   An impeller according to the present invention includes a boss portion that rotates about a rotation shaft, and a plurality of blades that are provided on an outer peripheral wall of the boss portion and rotate about the rotation shaft together with the boss portion, Each of the wings is a front edge that is a front edge in the rotation direction of the wings, a rear edge that is a rear edge in the rotation direction, and an outer periphery that is an outer edge. A circle having a radius R centered on the rotation axis is defined as a virtual circle, and the boss part and the wing are arranged on a plane perpendicular to the rotation axis. In the projected shape, the intersection of the front edge and the virtual circle is a first intersection, the intersection of the rear edge and the virtual circle is a second intersection, and the second intersection from the first intersection in the same wing. The length of the arc of the virtual circle to the intersection is the first blade length L1, and the blade adjacent to the blade from the first intersection of any blade When the length of the arc of the virtual circle up to the first intersection is defined as the inter-blade distance t and the projection distance ratio σ is σ = L1 / t, the projection distance ratio σ is calculated from the inner periphery to the radius. R decreases to a position where the radius is RA, and the radius R has a first minimum value at a position where the radius R becomes the radius RA. From the position where the radius R becomes the radius RA, the radius R becomes smaller than the radius RA. From the position where the radius R becomes the radius RM from the position where the radius R is larger than the radius RM from the position where the radius R becomes the radius RM. The radius R decreases to a position where the radius RB is reached, the radius R has a second minimum value at the location where the radius RB becomes, and the radius R increases from the position where the radius RB becomes the radius to the outer peripheral portion; Before the intermediate position between the inner peripheral portion and the radius RA The radius R is the radius RC, the radius R is the intermediate position between the radius RA and the radius RM, the radius R is the radius RD, the radius R is the intermediate position between the radius RM and the radius RB, and the radius RE is the radius RB. The radius R, which is an intermediate position with respect to the outer peripheral portion, is a radius RF, the radius R is a value greater than the radius RD and less than the radius RD, the radius R is a radius RG, and the radius R is greater than the radius RE and less than the radius RF. Radius R is defined as radius RH, and in the meridional shape of the blade, the distance in the direction parallel to the rotation axis from the front edge portion to the rear edge portion at the position of radius R is defined as a second blade length L2. In this case, L2 / R, which is the ratio of the second blade length L2 to the radius R, increases from the inner peripheral portion to a position where the radius R becomes the radius RG, and the radius R becomes the radius RG. And the radius R is From the position where the radius R becomes the radius RH, the radius R decreases to the position where the radius R becomes the radius RH, and there is a local minimum value at the position where the radius R becomes the radius RH, and from the position where the radius R becomes the radius RH. It becomes the structure which increases toward the said outer peripheral part.

本発明に係る羽根車においては、各翼におけるボス部周辺の部分は、従来よりも仕事量が少なくなる形状になる。すなわち、本発明に係る羽根車においては、各翼におけるボス部周辺の部分は、従来よりも空気を押し出す量が少なくなる。このため、本発明に係る羽根車は、ボス部周辺の乱れた気流を各翼が押し出す際の騒音を、従来よりも抑制できる。また、本発明に係る羽根車においては、各翼におけるボス部周辺の部分の仕事量が従来よりも少ないので、正圧面に発生する流れの剥離に起因する騒音も、従来より抑制できる。また、本発明に係る羽根車においては、各翼におけるボス部周辺の部分の仕事量が従来よりも少ないので、正圧面に発生する流れの剥離に起因する効率の低下も、従来より抑制できる。また、本発明に係る羽根車においては、ボス部周辺の乱れた気流を外周側へ導き、この気流によって、乱れの少ない空気が外周側へ多く流れる構成となる。そして、本発明に係る羽根車の各翼は、この乱れの少ない空気が流れる領域の仕事量が多くなる形状となる。このため、本発明に係る羽根車は、効率を向上させることができる。また、本発明に係る羽根車の各翼の正圧面では、内周側と外周側との静圧差が、従来よりも小さくなる。このため、本発明に係る羽根車は、2次流れを従来よりも抑制できる。
したがって、本発明に係る羽根車は、従来よりも低騒音で高効率な羽根車となる。
In the impeller according to the present invention, the portion around the boss portion of each blade has a shape that requires less work than in the prior art. In other words, in the impeller according to the present invention, the portion around the boss portion of each blade has a smaller amount of air to be pushed out than before. For this reason, the impeller which concerns on this invention can suppress the noise at the time of each blade pushing out the turbulent airflow around a boss | hub part compared with the past. Further, in the impeller according to the present invention, the work amount of the portion around the boss portion in each blade is smaller than that of the conventional art, and therefore noise caused by the separation of the flow generated on the pressure surface can be suppressed as compared with the conventional art. Further, in the impeller according to the present invention, since the work amount in the vicinity of the boss portion of each blade is smaller than that in the conventional art, it is possible to suppress the decrease in efficiency due to the separation of the flow generated on the pressure surface. Further, in the impeller according to the present invention, a turbulent airflow around the boss portion is guided to the outer peripheral side, and a large amount of less turbulent air flows toward the outer peripheral side by this airflow. And each wing | blade of the impeller which concerns on this invention becomes a shape where the work amount of the area | region where this air with little disturbance flows increases. For this reason, the impeller which concerns on this invention can improve efficiency. Further, on the pressure surface of each blade of the impeller according to the present invention, the static pressure difference between the inner peripheral side and the outer peripheral side becomes smaller than that in the past. For this reason, the impeller which concerns on this invention can suppress a secondary flow conventionally.
Therefore, the impeller according to the present invention is an impeller with lower noise and higher efficiency than the conventional one.

本発明の実施の形態1に係る軸流送風機の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the axial blower which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る軸流送風機の羽根車を、該羽根車の回転軸と垂直な平面に投影した図である。It is the figure which projected the impeller of the axial-flow fan which concerns on Embodiment 1 of this invention on the plane perpendicular | vertical to the rotating shaft of this impeller. 本発明の実施の形態1に係る軸流送風機の羽根車を、該羽根車の回転軸と垂直な平面に投影した図である。It is the figure which projected the impeller of the axial-flow fan which concerns on Embodiment 1 of this invention on the plane perpendicular | vertical to the rotating shaft of this impeller. 本発明の実施の形態1に係る羽根車の翼の1つの子午面形状を示す図である。It is a figure which shows one meridian surface shape of the blade | wing of the impeller which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る翼における、投影距離比σと半径Rとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between projection distance ratio (sigma) and radius R in the wing | blade which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る翼における、半径Rに対する第2翼長L2の比であるL2/Rと、半径Rとの関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a radius R and L2 / R, which is a ratio of a second blade length L2 to a radius R, in the blade according to the first embodiment of the present invention. 従来の軸流送風機の羽根車を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the impeller of the conventional axial blower. 従来の軸流送風機の羽根車の翼の、ボス部周辺部分の気流の流れを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the flow of the airflow of the peripheral part of a boss | hub part of the blade | wing of the impeller of the conventional axial blower. 本発明の実施の形態1に係る羽根車を、回転軸に沿って負圧面側から観察した図である。It is the figure which observed the impeller which concerns on Embodiment 1 of this invention from the suction surface side along the rotating shaft. 本発明の実施の形態1に係る羽根車を、回転軸に沿って負圧面側から観察した図である。It is the figure which observed the impeller which concerns on Embodiment 1 of this invention from the suction surface side along the rotating shaft. 本発明の実施の形態1に係る翼における、投影距離比σと半径Rとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between projection distance ratio (sigma) and radius R in the wing | blade which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る翼における、半径Rに対する第2翼長L2の比であるL2/Rと、半径Rとの関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a radius R and L2 / R, which is a ratio of a second blade length L2 to a radius R, in the blade according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態1に係る翼における、投影距離比σと半径Rとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between projection distance ratio (sigma) and radius R in the wing | blade which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2に係る羽根車の斜視図である。It is a perspective view of the impeller which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2に係る羽根車を回転軸と直交する方向から観察した図である。It is the figure which observed the impeller which concerns on Embodiment 2 of this invention from the direction orthogonal to a rotating shaft. 本発明の実施の形態2に係る軸流送風機の羽根車を、該羽根車の回転軸と垂直な平面に投影した図である。It is the figure which projected the impeller of the axial-flow fan which concerns on Embodiment 2 of this invention on the plane perpendicular | vertical to the rotating shaft of this impeller. 本発明の実施の形態2に係る翼における、角度φと半径Rとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between angle (phi) and the radius R in the blade | wing which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2に係る翼における、角度φと半径Rとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between angle (phi) and the radius R in the blade | wing which concerns on Embodiment 2 of this invention. 従来の軸流送風機の羽根車を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the impeller of the conventional axial blower. 本発明の実施の形態2に係る軸流送風機の吹出側の風速分布を示す図である。It is a figure which shows the wind speed distribution of the blowing side of the axial flow fan which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3に係る空気調和装置の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of the air conditioning apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る軸流送風機の一例を示す斜視図である。また、図2は、本発明の実施の形態1に係る軸流送風機の羽根車を、該羽根車の回転軸と垂直な平面に投影した図である。なお、図1及び図2は、羽根車1を翼10の負圧面16側から観察した図となっている。また、図1に示す白抜き矢印は、羽根車1が回転した際の全体的な空気の流れ方向を示している。また、図1及び図2に示す太線の円弧状矢印は、羽根車1の回転方向を示している。つまり、図1及び図2に示す太線の円弧状矢印は、羽根車1を構成する後述のボス部2及び複数の翼10の回転方向を示している。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a perspective view showing an example of an axial blower according to Embodiment 1 of the present invention. Moreover, FIG. 2 is the figure which projected the impeller of the axial-flow fan which concerns on Embodiment 1 of this invention on the plane perpendicular | vertical to the rotating shaft of this impeller. 1 and 2 are views of the impeller 1 observed from the suction surface 16 side of the blade 10. Moreover, the white arrow shown in FIG. 1 has shown the flow direction of the whole air when the impeller 1 rotates. Moreover, the thick circular arc-shaped arrow shown in FIG.1 and FIG.2 has shown the rotation direction of the impeller 1. FIG. That is, the thick arc-shaped arrow shown in FIGS. 1 and 2 indicates the rotation direction of a boss portion 2 and a plurality of blades 10 to be described later constituting the impeller 1.

本実施の形態1に係る軸流送風機100は、ケーシング20及び羽根車1を備えている。ケーシング20には、略円筒状のベルマウス21が形成されている。羽根車1は、ベルマウス21の内周側に、回転自在に配置されている。なお、羽根車1は、後述のボス部2に取り付けられた図示せぬモーター等によって回転させられる。   The axial blower 100 according to the first embodiment includes a casing 20 and an impeller 1. A substantially cylindrical bell mouth 21 is formed in the casing 20. The impeller 1 is rotatably disposed on the inner peripheral side of the bell mouth 21. The impeller 1 is rotated by a motor (not shown) or the like attached to a boss portion 2 described later.

羽根車1は、ボス部2及び複数の翼10を備えている。ボス部2は、略円筒形状をしており、回転軸3を中心に回転する。翼10のそれぞれは、ボス部2の外周壁に設けられている。詳しくは、翼10のそれぞれは、等角度間隔でボス部2の外周側に配置され、ボス部2の外周壁から放射状に突出している。より詳しくは、図2に示すように、翼10のそれぞれは、ボス部2の外周壁から、回転軸を中心とする仮想円の径方向よりも翼10の回転方向側に傾いて突出している。   The impeller 1 includes a boss portion 2 and a plurality of blades 10. The boss portion 2 has a substantially cylindrical shape and rotates around the rotation shaft 3. Each of the wings 10 is provided on the outer peripheral wall of the boss portion 2. Specifically, each of the blades 10 is disposed on the outer peripheral side of the boss portion 2 at equal angular intervals, and protrudes radially from the outer peripheral wall of the boss portion 2. More specifically, as shown in FIG. 2, each of the blades 10 protrudes from the outer peripheral wall of the boss portion 2 in an inclined direction toward the rotation direction of the blade 10 with respect to the radial direction of the virtual circle centering on the rotation axis. .

翼10のそれぞれは、前縁部11、後縁部12、外周部13、内周部14、正圧面15及び負圧面16を有している。前縁部11は、翼10の周縁部のうち、回転方向の前側の縁部である。後縁部12は、翼10の周縁部のうち、回転方向の後ろ側の縁部である。外周部13は、翼10の周縁部のうち、外周側の縁部である。外周部13は、回転方向の前側の端部である前端部13aから回転方向の後ろ側の端部である後端部13bにかけて、外周側に凸となる略円弧状に形成されている。換言すると、外周部13は、回転方向の前側の端部である前端部13aから回転方向の後ろ側の端部である後端部13bにかけて、回転軸3と離れる方向に凸となる略円弧状に形成されている。   Each of the blades 10 has a front edge portion 11, a rear edge portion 12, an outer peripheral portion 13, an inner peripheral portion 14, a positive pressure surface 15, and a negative pressure surface 16. The front edge portion 11 is a front edge portion in the rotational direction of the peripheral edge portion of the blade 10. The rear edge portion 12 is an edge portion on the rear side in the rotation direction in the peripheral edge portion of the wing 10. The outer peripheral part 13 is an edge part on the outer peripheral side in the peripheral part of the blade 10. The outer peripheral portion 13 is formed in a substantially circular arc shape that protrudes from the front end portion 13a that is the front end portion in the rotational direction to the rear end portion 13b that is the rear end portion in the rotational direction. In other words, the outer peripheral portion 13 has a substantially arc shape that protrudes in a direction away from the rotary shaft 3 from the front end portion 13a that is the front end portion in the rotation direction to the rear end portion 13b that is the rear end portion in the rotation direction. Is formed.

内周部14は、翼10の周縁部のうち、内周側の縁部である。すなわち、翼10は、内周部14においてボス部2の外周壁と接続されている。したがって、内周部14は、ボス部2の外周壁に対応した形状となっている。詳しくは、内周部14は、回転方向の前側の端部である前端部14aから回転方向の後ろ側の端部である後端部14bにかけて、外周側に凸となる略円弧状に形成されている。換言すると、内周部14は、回転方向の前側の端部である前端部14aから回転方向の後ろ側の端部である後端部14bにかけて、回転軸3と離れる方向に凸となる略円弧状に形成されている。   The inner peripheral portion 14 is an inner peripheral edge portion of the peripheral edge portion of the blade 10. That is, the blade 10 is connected to the outer peripheral wall of the boss portion 2 at the inner peripheral portion 14. Therefore, the inner peripheral portion 14 has a shape corresponding to the outer peripheral wall of the boss portion 2. Specifically, the inner peripheral portion 14 is formed in a substantially arc shape that protrudes from the front end portion 14a that is the front end portion in the rotation direction to the rear end portion 14b that is the rear end portion in the rotation direction. ing. In other words, the inner circumferential portion 14 is a substantially circular shape that protrudes in a direction away from the rotary shaft 3 from the front end portion 14a that is the front end portion in the rotational direction to the rear end portion 14b that is the rear end portion in the rotational direction. It is formed in an arc shape.

正圧面15は、翼10が有する2つの面のうち、回転方向前側の面である。すなわち、翼10が回転することにより、正圧面15によって空気が押されることとなる。なお、上述のように、図1及び図2は、羽根車1を翼10の負圧面16側から観察した図となっている。そして、正圧面15は、翼10において、負圧面16とは反対側の面である。このため、図1及び図2では、正圧面15は紙面裏側に配置されることとなるため、正圧面15が図示されていない。負圧面16は、翼10が有する2つの面のうち、回転方向後ろ側の面である。   The positive pressure surface 15 is a surface on the front side in the rotational direction among the two surfaces of the blade 10. That is, the air is pushed by the positive pressure surface 15 as the blade 10 rotates. As described above, FIGS. 1 and 2 are views of the impeller 1 observed from the suction surface 16 side of the blade 10. The pressure surface 15 is a surface of the blade 10 opposite to the suction surface 16. For this reason, in FIG.1 and FIG.2, since the positive pressure surface 15 will be arrange | positioned on the paper surface back side, the positive pressure surface 15 is not illustrated. The negative pressure surface 16 is a surface on the rear side in the rotation direction among the two surfaces of the blade 10.

翼10のそれぞれは、ボス部2と共に、回転軸3を中心に回転する。ボス部2及び複数の翼10が回転軸3を中心として回転することにより、軸流送風機100に流れる全体的な空気の流れは、図1に示す白抜き矢印のようになる。すなわち、図1の紙面手前側から、回転軸3に沿うように空気が軸流送風機100に吸い込まれる。そして、図1の紙面奥側へ、回転軸3に沿うように空気が軸流送風機100から吹き出される。なお、図1及び図2では、翼10が7枚である羽根車1を例示したが、羽根車1の翼10の枚数は7枚以外でも勿論よい。   Each of the wings 10 rotates around the rotation shaft 3 together with the boss portion 2. When the boss part 2 and the plurality of blades 10 are rotated about the rotary shaft 3, the overall air flow flowing through the axial blower 100 is as indicated by the white arrows shown in FIG. That is, air is sucked into the axial blower 100 from the front side in FIG. Then, air is blown out from the axial blower 100 along the rotary shaft 3 toward the back side of the sheet of FIG. 1 and 2 exemplify the impeller 1 having seven blades 10, the number of the blades 10 of the impeller 1 may of course be other than seven.

続いて、翼10の詳細形状について説明する。まず、翼10の詳細形状を説明するに際し、翼10の形状を示す各パラメータを以下のように定義する。   Next, the detailed shape of the wing 10 will be described. First, when describing the detailed shape of the wing 10, each parameter indicating the shape of the wing 10 is defined as follows.

図3は、本発明の実施の形態1に係る軸流送風機の羽根車を、該羽根車の回転軸と垂直な平面に投影した図である。すなわち、図3は、回転軸3と垂直な平面にボス部2及び翼10のそれぞれを投影した形状を示している。また、図4は、本発明の実施の形態1に係る羽根車の翼の1つの子午面形状を示す図である。なお、図4に示す翼10の子午面形状とは、回転軸3を通り且つ回転軸3と平行な平面に対して、回転軸3を中心として翼10の各位置を回転させていって投影した形状である。   FIG. 3 is a diagram in which the impeller of the axial blower according to Embodiment 1 of the present invention is projected onto a plane perpendicular to the rotation axis of the impeller. That is, FIG. 3 shows a shape in which each of the boss portion 2 and the blade 10 is projected on a plane perpendicular to the rotation shaft 3. Moreover, FIG. 4 is a figure which shows one meridian surface shape of the blade | wing of the impeller which concerns on Embodiment 1 of this invention. The meridional shape of the wing 10 shown in FIG. 4 is a projection obtained by rotating each position of the wing 10 about the rotation axis 3 with respect to a plane passing through the rotation axis 3 and parallel to the rotation axis 3. Shape.

図3に示すように、回転軸3を中心とする半径Rの円を、仮想円30と定義する。なお、半径Rは、値が変化するものである。翼10の前縁部11と仮想円30との交点を第1交点31と定義する。翼10の後縁部12と仮想円30との交点を第2交点32と定義する。同一の翼10おける第1交点31から第2交点32までの仮想円30の円弧の長さを、第1翼長L1と定義する。任意の翼10の第1交点31から該翼10と隣接する翼10の第1交点31までの仮想円30の円弧の長さを、翼間距離tと定義する。投影距離比σを、σ=L1/tと定義する。また、図4に示すように、翼10の子午面形状において、半径Rの位置における前縁部11から後縁部12までの回転軸3と平行な方向の距離を、第2翼長L2と定義する。
このように翼10の形状を示す各パラメータを定義した場合、翼10は、次の様な形状となる。
As shown in FIG. 3, a circle having a radius R around the rotation axis 3 is defined as a virtual circle 30. The radius R changes in value. The intersection of the leading edge 11 of the wing 10 and the virtual circle 30 is defined as a first intersection 31. The intersection of the trailing edge 12 of the wing 10 and the virtual circle 30 is defined as a second intersection 32. The length of the arc of the virtual circle 30 from the first intersection 31 to the second intersection 32 in the same blade 10 is defined as a first blade length L1. The length of the arc of the virtual circle 30 from the first intersection 31 of any blade 10 to the first intersection 31 of the blade 10 adjacent to the blade 10 is defined as the inter-blade distance t. The projection distance ratio σ is defined as σ = L1 / t. Further, as shown in FIG. 4, in the meridional shape of the wing 10, the distance in the direction parallel to the rotation axis 3 from the front edge portion 11 to the rear edge portion 12 at the position of the radius R is defined as the second blade length L2. Define.
Thus, when each parameter which shows the shape of the wing | blade 10 is defined, the wing | blade 10 becomes the following shapes.

図5は、本発明の実施の形態1に係る翼における、投影距離比σと半径Rとの関係を示す図である。また、図6は、本発明の実施の形態1に係る翼における、半径Rに対する第2翼長L2の比であるL2/Rと、半径Rとの関係を示す図である。なお、図5及び図6では、半径Rを、半径比と称する無次元数で表している。詳しくは、図5及び図6では、内周部14の位置の半径Rが、「0.0」となっている。また、図5及び図6では、外周部13の位置の半径Rが、「1.0」となっている。   FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the projection distance ratio σ and the radius R in the wing according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the radius R and L2 / R, which is the ratio of the second blade length L2 to the radius R, in the blade according to Embodiment 1 of the present invention. 5 and 6, the radius R is represented by a dimensionless number called a radius ratio. Specifically, in FIGS. 5 and 6, the radius R of the position of the inner peripheral portion 14 is “0.0”. Further, in FIGS. 5 and 6, the radius R of the position of the outer peripheral portion 13 is “1.0”.

図5に示すように、投影距離比σは、内周部14から半径Rが半径RAとなる位置まで減少する。そして、投影距離比σは、半径Rが半径RAとなる位置で第1極小値を有する。また、投影距離比σは、半径Rが半径RAとなる位置から、半径Rが半径RAよりも大きな半径RMとなる位置まで増加する。そして、投影距離比σは、半径Rが半径RMとなる位置で極大値を有する。また、投影距離比σは、半径Rが半径RMとなる位置から、半径Rが半径RMよりも大きな半径RBとなる位置まで減少する。そして、投影距離比σは、半径Rが半径RBとなる位置で第2極小値を有する。また、投影距離比σは、半径Rが半径RBとなる位置から外周部13にかけて増加する。   As shown in FIG. 5, the projection distance ratio σ decreases from the inner peripheral portion 14 to a position where the radius R becomes the radius RA. The projection distance ratio σ has a first minimum value at a position where the radius R becomes the radius RA. Further, the projection distance ratio σ increases from a position where the radius R becomes the radius RA to a position where the radius R becomes a radius RM larger than the radius RA. The projection distance ratio σ has a maximum value at a position where the radius R becomes the radius RM. Further, the projection distance ratio σ decreases from a position where the radius R becomes the radius RM to a position where the radius R becomes a radius RB larger than the radius RM. The projection distance ratio σ has the second minimum value at a position where the radius R becomes the radius RB. Further, the projection distance ratio σ increases from the position where the radius R becomes the radius RB to the outer peripheral portion 13.

また、図6に示すように、半径Rに対する第2翼長L2の比であるL2/Rは、内周部14から半径Rが半径RGとなる位置まで増加する。そして、L2/Rは、半径Rが半径RGとなる位置で極大値を有する。また、L2/Rは、半径Rが半径RGとなる位置から、半径Rが半径RHとなる位置まで減少する。そして、L2/Rは、半径Rが半径RHとなる位置で極小値を有する。また、L2/Rは、半径Rが半径RHとなる位置から外周部13にかけて増加する。また、L2/Rは、半径Rが半径RGとなる位置で最大となり、半径Rが半径RHとなる位置で最小となる。   As shown in FIG. 6, L2 / R, which is the ratio of the second blade length L2 to the radius R, increases from the inner peripheral portion 14 to a position where the radius R becomes the radius RG. L2 / R has a maximum value at a position where the radius R becomes the radius RG. L2 / R decreases from a position where the radius R becomes the radius RG to a position where the radius R becomes the radius RH. L2 / R has a minimum value at a position where the radius R becomes the radius RH. L2 / R increases from the position where the radius R becomes the radius RH to the outer peripheral portion 13. Further, L2 / R is maximum at a position where the radius R is the radius RG, and is minimum at a position where the radius R is the radius RH.

なお、図6では、半径RGが半径RAよりも小さな値となっている。しかしながら、半径RGの値は、これに限定されるものではなく、半径RA近傍の値であればよい。詳しくは、図6に示すように、内周部14と半径RAとの中間位置となる半径Rを、半径RCと定義する。半径RAと半径RMとの中間位置となる半径Rを、半径RDと定義する。この場合、半径RGは、半径RC以上で半径RD以下の値であればよい。また、図6では、半径RHが半径RBよりも小さな値となっている。しかしながら、半径RHの値は、これに限定されるものではなく、半径RB近傍の値であればよい。詳しくは、図6に示すように、半径RMと半径RBとの中間位置となる前記半径Rを、半径REと定義する。半径RBと外周部13との中間位置となる半径Rを、半径RFと定義する。この場合、半径RHは、半径RE以上で半径RF以下の値であればよい。   In FIG. 6, the radius RG is smaller than the radius RA. However, the value of the radius RG is not limited to this, and may be a value near the radius RA. Specifically, as shown in FIG. 6, a radius R that is an intermediate position between the inner peripheral portion 14 and the radius RA is defined as a radius RC. A radius R that is an intermediate position between the radius RA and the radius RM is defined as a radius RD. In this case, the radius RG may be a value not less than the radius RC and not more than the radius RD. In FIG. 6, the radius RH is smaller than the radius RB. However, the value of the radius RH is not limited to this, and may be a value near the radius RB. Specifically, as shown in FIG. 6, the radius R that is an intermediate position between the radius RM and the radius RB is defined as a radius RE. A radius R that is an intermediate position between the radius RB and the outer peripheral portion 13 is defined as a radius RF. In this case, the radius RH may be a value not less than the radius RE and not more than the radius RF.

このため、翼10は、内周部14から外周部13にかけて、次のような形状となっている。
図5に示すように、投影距離比σが内周部14から半径RAまで減少している。すなわち、内周部14から半径RAにかけて、隣接する翼10間の距離は大きくなるが、半径Rに対する第1翼長L1の比はほぼ一定となる。すなわち、内周部14から半径RAにかけて、半径Rに対する翼弦長の比はほぼ一定となる。なお、翼弦長とは、翼弦線の長さである。また、翼弦線とは、回転軸3を中心とする円筒状の断面において翼10を切断した断面図を展開し、前縁部11と後縁部12とを結んだ直線である。
Therefore, the blade 10 has the following shape from the inner peripheral portion 14 to the outer peripheral portion 13.
As shown in FIG. 5, the projection distance ratio σ decreases from the inner peripheral portion 14 to the radius RA. That is, the distance between the adjacent blades 10 increases from the inner peripheral portion 14 to the radius RA, but the ratio of the first blade length L1 to the radius R is substantially constant. That is, the ratio of the chord length to the radius R is substantially constant from the inner peripheral portion 14 to the radius RA. The chord length is the length of the chord line. The chord line is a straight line obtained by developing a cross-sectional view of the blade 10 in a cylindrical cross section centered on the rotation shaft 3 and connecting the leading edge portion 11 and the trailing edge portion 12.

ここで、従来の軸流送風機の羽根車の翼においても、本実施の形態1に係る翼10においても、回転軸から遠ざかるにつれて、翼弦長が長くなる。すなわち、従来の軸流送風機の羽根車の翼においても、本実施の形態1に係る翼10においても、半径Rが大きくなるほど、翼弦長が長くなる。この際、従来の軸流送風機の羽根車の翼は、半径Rが大きくなるほど、半径Rに対する翼弦長の比も大きくなる。換言すると、従来の軸流送風機の羽根車の翼は、半径Rが大きくなるほど、半径Rに対する仕事量の比が大きくなる。一方、本実施の形態1に係る翼10は、内周部14から半径RAにかけて、半径Rに対する翼弦長の比はほぼ一定となる。すなわち、本実施の形態1に係る翼10においては、内周部14から半径RAまでの領域は、従来の軸流送風機の羽根車の翼と比べて、翼面積が小さくなっている。換言すると、本実施の形態1に係る翼10においては、内周部14から半径RAまでの領域は、従来の軸流送風機の羽根車の翼と比べて、仕事量が小さくなっている。なお、仕事量とは、翼10が空気を押し出す量である。   Here, in both the blades of the impeller of the conventional axial flow fan and the blade 10 according to the first embodiment, the chord length increases as the distance from the rotating shaft increases. That is, in the blades of the impeller of the conventional axial fan and the blade 10 according to the first embodiment, the chord length increases as the radius R increases. At this time, in the blades of the impeller of the conventional axial flow fan, the ratio of the chord length to the radius R increases as the radius R increases. In other words, the blade of the impeller of the conventional axial blower has a larger work ratio with respect to the radius R as the radius R increases. On the other hand, in the blade 10 according to the first embodiment, the ratio of the chord length to the radius R is substantially constant from the inner peripheral portion 14 to the radius RA. That is, in the blade 10 according to the first embodiment, the blade area in the region from the inner peripheral portion 14 to the radius RA is smaller than the blade of the impeller of the conventional axial blower. In other words, in the blade 10 according to the first embodiment, the work amount in the region from the inner peripheral portion 14 to the radius RA is smaller than that of the blade of the impeller of the conventional axial fan. The work amount is the amount by which the wing 10 pushes air.

また、図6に示すように、L2/Rが内周部14から半径RAの近傍の半径RGとなる位置まで増加している。すなわち、翼10は、内周部14から半径RGとなる位置にかけて、徐々に立ち上がっていく。そして、隣接する翼10間の距離が長くなっていく。半径RG及び半径RA近傍の領域は、半径Rに対する翼10間の距離の比が最も長くなる領域である。換言すると、半径RG近傍の領域は、(t−L1)/Rが最も大きくなる領域である。なお、翼10が立ち上がっていくとは、翼10の翼弦線と回転軸3との角度が小さくなっていくことを示している。   Further, as shown in FIG. 6, L2 / R increases from the inner peripheral portion 14 to a position where the radius RG is in the vicinity of the radius RA. In other words, the blade 10 gradually rises from the inner peripheral portion 14 to a position having the radius RG. And the distance between the adjacent wing | blades 10 becomes long. The region near the radius RG and the radius RA is a region where the ratio of the distance between the blades 10 to the radius R is the longest. In other words, the region near the radius RG is a region where (t−L1) / R is the largest. Note that the rising of the blade 10 indicates that the angle between the chord line of the blade 10 and the rotary shaft 3 is reduced.

図6に示すように、L2/Rが半径RGから半径RHまで減少している。すなわち、翼10は、半径RGから半径RHにかけて、徐々に寝ていく。このため、翼10は、半径RGから半径RB近傍の半径RHにかけて、半径Rに対する仕事量の比が低下していく。なお、翼10が寝ていくとは、翼10の翼弦線と回転軸3との角度が大きくなっていくことを示している。   As shown in FIG. 6, L2 / R decreases from the radius RG to the radius RH. That is, the wing 10 gradually goes to sleep from the radius RG to the radius RH. For this reason, the ratio of the work amount to the radius R of the blade 10 decreases from the radius RG to the radius RH near the radius RB. Note that the fact that the wing 10 goes to sleep indicates that the angle between the chord line of the wing 10 and the rotary shaft 3 increases.

一方、図5に示すように、半径RGと半径RHとの間となる半径RMの位置において、投影距離比σが最大となっている。すなわち、半径RMの位置において、半径Rに対する翼10間の距離の比が最小となるが、半径Rに対する第1翼長L1の比が最大となる。すなわち、半径RMの位置において、半径Rに対する翼弦長の比が最大となる。換言すると、半径RMの近傍の領域は、半径Rに対する翼面積の比が最大となる。さらに換言すると、半径RMの近傍の領域は、半径Rに対する有効面積の比が最大となる。すなわち、半径RMの近傍の領域は、仕事量が大きい領域となっている。なお、翼10のある領域における有効面積とは、翼10のある領域における正圧面15の翼面積のうち、流れの剥離が生じていない部分の面積を示す。   On the other hand, as shown in FIG. 5, the projection distance ratio σ is maximized at the position of the radius RM between the radius RG and the radius RH. That is, at the position of the radius RM, the ratio of the distance between the blades 10 to the radius R is minimum, but the ratio of the first blade length L1 to the radius R is maximum. That is, the ratio of the chord length to the radius R is maximized at the position of the radius RM. In other words, in the region near the radius RM, the ratio of the blade area to the radius R is maximized. In other words, in the region near the radius RM, the ratio of the effective area to the radius R is maximized. That is, the area in the vicinity of the radius RM is an area where the work amount is large. The effective area in the region where the blade 10 is present indicates the area of the portion where the flow separation does not occur in the blade area of the pressure surface 15 in the region where the blade 10 is present.

また、図5に示すように、半径RMから半径RH近傍となる半径RBにかけて、投影距離比σが低下している。すなわち、半径RMから半径RBにかけて、隣接する翼10間の距離は大きくなるが、半径Rに対する第1翼長L1の比はほぼ一定となる。すなわち、半径RMから半径RBにかけて、半径Rに対する翼弦長の比はほぼ一定となる。   Further, as shown in FIG. 5, the projection distance ratio σ decreases from the radius RM to the radius RB near the radius RH. That is, the distance between the adjacent blades 10 increases from the radius RM to the radius RB, but the ratio of the first blade length L1 to the radius R is substantially constant. That is, the ratio of the chord length to the radius R is almost constant from the radius RM to the radius RB.

上述のように、従来の軸流送風機の羽根車の翼は、半径Rが大きくなるほど、半径Rに対する翼弦長の比が大きくなる。一方、本実施の形態1に係る翼10は、半径RMから半径RBにかけて、半径Rに対する翼弦長の比はほぼ一定となる。換言すると、本実施の形態1に係る翼10は、半径RMから半径RBにかけて、従来よりも翼面積が小さくなる。このため、本実施の形態1に係る翼10は、半径RMから半径RBにかけて、半径Rに対する仕事量の比はほぼ一定となる。換言すると、本実施の形態1に係る翼10は、半径RMから半径RBの領域において、半径Rが大きくなった際、従来の軸流送風機の羽根車の翼と比べ、仕事量の増加量が小さい。   As described above, in the blades of the impeller of the conventional axial flow fan, the ratio of the chord length to the radius R increases as the radius R increases. On the other hand, in the blade 10 according to the first embodiment, the ratio of the chord length to the radius R is substantially constant from the radius RM to the radius RB. In other words, the blade 10 according to the first embodiment has a blade area smaller than that of the conventional blade from the radius RM to the radius RB. For this reason, in the blade 10 according to the first embodiment, the ratio of the work amount to the radius R is substantially constant from the radius RM to the radius RB. In other words, in the blade 10 according to the first embodiment, when the radius R increases in the region from the radius RM to the radius RB, the amount of work increase is larger than that of the impeller blade of the conventional axial fan. small.

続いて、本実施の形態1に係る羽根車1の作用及び効果について説明する。なお、本実施の形態1に係る羽根車1の効果の理解を容易とするため、以下ではまず、従来の軸流送風機の羽根車の作用及び効果を説明する。そして、その後に、本実施の形態1に係る羽根車1の作用及び効果について説明する。   Then, the effect | action and effect of the impeller 1 which concern on this Embodiment 1 are demonstrated. In order to facilitate understanding of the effect of the impeller 1 according to the first embodiment, first, the operation and effect of the impeller of the conventional axial blower will be described first. And after that, an effect | action and effect of the impeller 1 which concerns on this Embodiment 1 are demonstrated.

図7は、従来の軸流送風機の羽根車を示す斜視図である。なお、従来の軸流送風機の羽根車101を説明する際、従来の羽根車101の各構成には、これらの構成に対応する本実施の形態1に係る羽根車1の各構成の符号に、「100」を加えた符号を付すこととする。例えば、従来の羽根車101の翼には、符号「110」を付す。また、図7に示す白抜き矢印は、従来の羽根車101が回転した際の全体的な空気の流れ方向を示している。また、図7に示す太線の矢印は、従来の羽根車101の回転方向を示している。また、図7では、従来の羽根車101が有する複数の翼110のうち、一部の翼110の図示を省略している。   FIG. 7 is a perspective view showing an impeller of a conventional axial fan. In addition, when explaining the impeller 101 of the conventional axial-flow fan, each constituent of the conventional impeller 101 includes the reference numerals of the constituents of the impeller 1 according to the first embodiment corresponding to these configurations. A reference numeral added with “100” is added. For example, the sign “110” is attached to the blades of the conventional impeller 101. Moreover, the white arrow shown in FIG. 7 has shown the flow direction of the whole air when the conventional impeller 101 rotates. Moreover, the thick line arrow shown in FIG. 7 has shown the rotation direction of the conventional impeller 101. FIG. In FIG. 7, some of the blades 110 among the plurality of blades 110 included in the conventional impeller 101 are not shown.

従来の羽根車101が回転軸103を中心に回転すると、図7の紙面上側から下側に向かって、羽根車101に空気が吸い込まれる。この空気は、翼110の前縁部111側から、隣接する翼110間に流入する。そして、翼110間に流入した空気は、翼110の正圧面115に沿って流れる際、翼110の傾き及び反りによって流れ方向が変えられ、運動量変化により静圧上昇する。この際、ボス部102周辺を流れる翼110間に流入する前の気流50は、図7に示すように乱れたものとなる。   When the conventional impeller 101 rotates around the rotation shaft 103, air is sucked into the impeller 101 from the upper side to the lower side in FIG. This air flows between the adjacent blades 110 from the front edge 111 side of the blade 110. When the air flowing between the blades 110 flows along the pressure surface 115 of the blades 110, the flow direction is changed by the inclination and warpage of the blades 110, and the static pressure increases due to the momentum change. At this time, the airflow 50 before flowing between the wings 110 flowing around the boss portion 102 is disturbed as shown in FIG.

詳しくは、翼110の内周側には、翼110間へ流入する気流の上流側となる位置に、ボス部102が存在する。このため、ボス部102周辺を流れる翼110間へ流入する前の気流50には、空気がボス部102の周辺を通過する際に発生した渦51が含まれる。また例えば、ボス部102周辺を流れる翼110間へ流入する前の気流50には、ボス部102及び上述の渦51の存在によって狭くなった流路を流れる際に発生した、局所的な高速流れ52も含む。したがって、ボス部102周辺を流れる翼110間へ流入する前の気流50は、乱れたものとなる。このため、従来の羽根車101は、ボス部102周辺の乱れた気流50を各翼110の正圧面115が押し出す際、騒音が増大してしまう。   Specifically, the boss portion 102 exists on the inner peripheral side of the blade 110 at a position on the upstream side of the airflow flowing between the blades 110. For this reason, the airflow 50 before flowing into the space between the wings 110 flowing around the boss portion 102 includes vortices 51 generated when air passes around the boss portion 102. In addition, for example, the local high-speed flow generated when the airflow 50 before flowing between the blades 110 flowing around the boss portion 102 flows through the flow path narrowed by the presence of the boss portion 102 and the vortex 51 described above. 52 is also included. Therefore, the airflow 50 before flowing into the space between the wings 110 flowing around the boss portion 102 is disturbed. For this reason, in the conventional impeller 101, when the positive pressure surface 115 of each blade 110 pushes the turbulent airflow 50 around the boss portion 102, noise increases.

また、従来の羽根車101は、ボス部102周辺の乱れた気流50を各翼110の内周側部分が押し出す際、以下のように効率も低下してしまう。   Moreover, when the conventional impeller 101 extrudes the turbulent airflow 50 around the boss portion 102 by the inner peripheral side portion of each blade 110, the efficiency also decreases as follows.

図8は、従来の軸流送風機の羽根車の翼の、ボス部周辺部分の気流の流れを説明するための図である。なお、図8(a)は、従来の羽根車101を回転軸103方向に観察した図である。また、図8(b)は、図8(a)のA−A断面図である。換言すると、図8(b)は、回転軸103を中心とする円筒断面のうち、A−A位置を展開した図である。なお、図8(a)に示す太線の矢印は、従来の羽根車101の回転方向を示している。   FIG. 8 is a view for explaining the flow of airflow around the boss portion of the impeller blades of a conventional axial fan. FIG. 8A is a view of the conventional impeller 101 observed in the direction of the rotation shaft 103. Moreover, FIG.8 (b) is AA sectional drawing of Fig.8 (a). In other words, FIG. 8B is a developed view of the AA position in the cylindrical cross section with the rotation shaft 103 as the center. In addition, the thick line arrow shown to Fig.8 (a) has shown the rotation direction of the conventional impeller 101. FIG.

上述のように、ボス部102周辺を流れる翼110間へ流入する前の気流50は、乱れている。このため、気流50が翼110の前縁部111側から翼110間に流入する際、翼110の前縁部111の接線方向111aと、気流50の向きとが一致しない。このため、各翼110の内周側部分の正圧面115では前縁部111側に流れの剥離が生じてしまう。そして、この剥離した流れは、流れの剥離によって前縁部111側に発生した渦53の吸引力により、付着点54付近で正圧面115に再付着する。再付着後の気流は正圧面に添って流れ、静圧が上昇する。しかしながら、従来の羽根車101は、正圧面115の前縁部111側で生じた流れの剥離により、翼110の有効面積が減少してしまう。このため、従来の羽根車101は、翼110の仕事量が減少し、効率が低下してしまう。また、従来の羽根車101は、正圧面115の前縁部111側で生じた流れの剥離によっても、騒音が増大する。   As described above, the airflow 50 before flowing into the space between the wings 110 flowing around the boss portion 102 is disturbed. For this reason, when the airflow 50 flows between the blades 110 from the front edge 111 side of the blade 110, the tangential direction 111a of the front edge 111 of the blade 110 and the direction of the airflow 50 do not match. For this reason, flow separation occurs on the front edge 111 side on the pressure surface 115 of the inner peripheral side portion of each blade 110. The separated flow is reattached to the pressure surface 115 near the attachment point 54 by the suction force of the vortex 53 generated on the front edge 111 side by the flow separation. The airflow after reattachment flows along the pressure surface and the static pressure rises. However, in the conventional impeller 101, the effective area of the blades 110 is reduced by the separation of the flow generated on the front edge 111 side of the pressure surface 115. For this reason, in the conventional impeller 101, the work of the blades 110 is reduced, and the efficiency is lowered. Further, in the conventional impeller 101, noise is also increased by separation of a flow generated on the front edge portion 111 side of the positive pressure surface 115.

また、従来の羽根車101の翼110の外周側部分を通過する気流においては、上流側に乱れを発生させる抵抗部がない。このため、翼110の外周側部分は、翼110の内周側部分と比べ、静圧が上昇しやすい。また、翼110の外周側は、翼110の内周側と比べ、モーメントが大きくなるため、静圧が高くなる。これらの点から、従来の羽根車101は、翼110の内周側部分と外周側部分とで静圧差が大きくなる。このため、従来の羽根車101の各翼110の正圧面115には、この静圧差によって、意図する流れ方向とは別方向の流れである2次流れが発生しやすい。したがたって、従来の羽根車101は、この2次流れによっても、効率が低下してしまう。   Further, in the airflow passing through the outer peripheral side portion of the blades 110 of the conventional impeller 101, there is no resistance portion that causes turbulence on the upstream side. For this reason, the static pressure tends to increase in the outer peripheral side portion of the blade 110 compared to the inner peripheral side portion of the blade 110. Moreover, since the moment is larger on the outer peripheral side of the blade 110 than on the inner peripheral side of the blade 110, the static pressure is increased. From these points, the conventional impeller 101 has a large static pressure difference between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the blade 110. For this reason, a secondary flow that is a flow in a direction different from the intended flow direction is likely to occur on the pressure surface 115 of each blade 110 of the conventional impeller 101 due to the difference in static pressure. Therefore, the efficiency of the conventional impeller 101 is lowered even by this secondary flow.

一方、本実施の形態1に係る羽根車1は、下記のように作用するため、気流50に起因する騒音を抑制でき、気流50に起因する効率の低下を抑制できる。   On the other hand, since the impeller 1 according to the first embodiment operates as described below, it can suppress noise caused by the airflow 50 and can suppress a decrease in efficiency caused by the airflow 50.

図9及び図10は、本発明の実施の形態1に係る羽根車を、回転軸に沿って負圧面側から観察した図である。なお、図9は、翼10の内周側部分の気流を説明するための図である。また、図10は、翼10の外周側部分の気流を説明するための図である。   9 and 10 are views of the impeller according to Embodiment 1 of the present invention observed from the suction surface side along the rotation axis. FIG. 9 is a view for explaining the airflow in the inner peripheral portion of the blade 10. FIG. 10 is a view for explaining the airflow in the outer peripheral portion of the blade 10.

本実施の形態1に係る羽根車1も、従来の羽根車101と同様にボス部2を有している。このため、本実施の形態1に係る羽根車1においても、ボス部2周辺を流れる翼10間へ流入する前の気流は、従来と同様に乱れた気流50となる。しかしながら、本実施の形態1に係る羽根車1の翼10においては、内周部14から半径RAまでの領域は、従来と比べて、翼面積が小さくなり、仕事量が小さくなっている。換言すると、本実施の形態1に係る羽根車1の翼10においては、ボス部2の周辺部分すなわち内周側部分は、従来と比べて、仕事量が小さくなっている。すなわち、本実施の形態1に係る羽根車1においては、各翼10におけるボス部2周辺の部分は、従来よりも空気を押し出す量が少なくなる。このため、本実施の形態1に係る羽根車1は、ボス部2周辺の乱れた気流50を各翼10が押し出す際の騒音を、従来よりも抑制できる。換言すると、本実施の形態1に係る羽根車1は、ボス部2周辺の乱れた気流50内を各翼10が通過する際の騒音を、従来よりも抑制できる。   Similarly to the conventional impeller 101, the impeller 1 according to the first embodiment also has a boss portion 2. For this reason, also in the impeller 1 which concerns on this Embodiment 1, the airflow before flowing in between the blade | wings 10 which flow around the boss | hub part 2 turns into the turbulent airflow 50 similarly to the past. However, in the blade 10 of the impeller 1 according to the first embodiment, the region from the inner peripheral portion 14 to the radius RA has a smaller blade area and a smaller amount of work than the conventional one. In other words, in the blade 10 of the impeller 1 according to the first embodiment, the peripheral portion of the boss portion 2, that is, the inner peripheral side portion, has a smaller work amount than the conventional one. That is, in the impeller 1 according to the first embodiment, the portion around the boss portion 2 in each blade 10 has a smaller amount of pushing out air than in the past. For this reason, the impeller 1 which concerns on this Embodiment 1 can suppress the noise at the time of each blade 10 pushing out the turbulent airflow 50 around the boss | hub part 2 from the past. In other words, the impeller 1 according to the first embodiment can suppress the noise when each blade 10 passes through the turbulent airflow 50 around the boss portion 2 as compared with the conventional case.

また、本実施の形態1に係る羽根車1においては、各翼10におけるボス部2周辺の部分の仕事量が従来よりも少ないので、正圧面15に発生する流れの剥離に起因する騒音も、従来より抑制できる。また、本実施の形態1に係る羽根車1においては、各翼10におけるボス部2周辺の部分の仕事量が従来よりも少ないので、正圧面15に発生する流れの剥離に起因する効率の低下も、従来より抑制できる。   Further, in the impeller 1 according to the first embodiment, since the work amount of the portion around the boss portion 2 in each blade 10 is smaller than the conventional work, noise caused by separation of the flow generated on the pressure surface 15 is also reduced. It can be suppressed than before. Further, in the impeller 1 according to the first embodiment, since the work amount of the portion around the boss portion 2 in each blade 10 is smaller than that in the conventional art, the efficiency is reduced due to the separation of the flow generated on the pressure surface 15. Can be suppressed as compared with the prior art.

ここで、上述のように、翼10は、内周部14から半径RAの近傍の半径RGとなる位置にかけて、徐々に立ち上がっていく。すなわち、従来よりも仕事量が少ない翼10のボス部2周辺部分の領域内に限ってみると、外周側に行くにしたがって仕事量が増加する。したがって、ボス部2周辺の乱れた気流50は、外周側へ導かれる。また、上述のように、半径RG及び半径RA近傍の領域は、翼10間の距離が長い。このため、半径RG及び半径RAの領域では、翼10間に、乱れの少ない気流55が多く流れ込む。この気流55は、図9に示すように、気流50の影響により、半径RG及び半径RAよりも外周側へ導かれる。すなわち、この気流55は、翼10における半径RM付近の領域の方へ流れていく。上述のように、翼10における半径RM付近の領域は、半径Rに対する翼面積の比が大きい。このため、本実施の形態1に係る羽根車1は、仕事量が大きい半径RM付近の領域に、乱れの少ない気流55を多く通過させることができるので、効率が向上する。   Here, as described above, the blade 10 gradually rises from the inner peripheral portion 14 to a position where the radius RG is in the vicinity of the radius RA. In other words, when it is limited to the area around the boss portion 2 of the blade 10 that has a smaller amount of work than in the prior art, the amount of work increases toward the outer peripheral side. Therefore, the turbulent airflow 50 around the boss portion 2 is guided to the outer peripheral side. Further, as described above, the distance between the blades 10 is long in the region near the radius RG and the radius RA. For this reason, in the area | region of radius RG and radius RA, many airflows 55 with few disturbances flow between the blades 10. As shown in FIG. 9, the air flow 55 is guided to the outer peripheral side from the radius RG and the radius RA due to the influence of the air flow 50. That is, the air flow 55 flows toward the region near the radius RM in the blade 10. As described above, the area of the blade 10 near the radius RM has a large ratio of the blade area to the radius R. For this reason, since the impeller 1 which concerns on this Embodiment 1 can let many airflows 55 with little disturbance pass through the area | region of radius RM with a large work volume, efficiency improves.

一方、半径RMよりも外周側となる領域では、図10に示すように、翼10間に気流56が流れ込む。ここで、上述のように、本実施の形態1に係る翼10は、半径RMから半径RBの領域において、半径Rが大きくなった際、従来の軸流送風機の羽根車の翼と比べ、仕事量の増加量が小さい。例えば、本実施の形態1に係る翼10は、半径RMから半径RBにかけて、気流56への仕事量が略一定となる。このため、本実施の形態1に係る翼10の正圧面15では、内周側と外周側との静圧差が、従来よりも小さくなる。このため、本実施の形態1に係る羽根車1は、2次流れを従来よりも抑制でき、効率がさらに向上する。   On the other hand, in the region on the outer peripheral side with respect to the radius RM, as shown in FIG. Here, as described above, the blade 10 according to the first embodiment has a greater work in the region from the radius RM to the radius RB than the blade of the impeller of the conventional axial fan when the radius R increases. The amount of increase is small. For example, in the blade 10 according to the first embodiment, the work amount to the airflow 56 is substantially constant from the radius RM to the radius RB. For this reason, in the positive pressure surface 15 of the wing | blade 10 which concerns on this Embodiment 1, the static pressure difference of an inner peripheral side and an outer peripheral side becomes smaller than before. For this reason, the impeller 1 which concerns on this Embodiment 1 can suppress a secondary flow compared with the past, and efficiency improves further.

したがって、本実施の形態1に係る羽根車1は、従来よりも低騒音で高効率な羽根車となる。   Therefore, the impeller 1 according to the first embodiment is an impeller with lower noise and higher efficiency than the conventional one.

最後に、半径RA、半径RM、半径RB、半径RG、半径RH、半径RMにおける投影距離比σ、及び半径RBにおける投影距離比σの好適な範囲について説明する。   Finally, a description will be given of suitable ranges of the radius RA, the radius RM, the radius RB, the radius RG, the radius RH, the projection distance ratio σ at the radius RM, and the projection distance ratio σ at the radius RB.

図11は、本発明の実施の形態1に係る翼における、投影距離比σと半径Rとの関係を示す図である。この図11は、半径RA、半径RM及び半径RBの好適な範囲を示した図である。図12は、本発明の実施の形態1に係る翼における、半径Rに対する第2翼長L2の比であるL2/Rと、半径Rとの関係を示す図である。この図12は、半径RG及び半径RHの好適な範囲を示した図である。図13は、本発明の実施の形態1に係る翼における、投影距離比σと半径Rとの関係を示す図である。この図13は、半径RMにおける投影距離比σ、及び半径RBにおける投影距離比σの好適な範囲を示した図である。なお、図11〜図13では、半径Rを、半径比と称する無次元数で表している。詳しくは、図11〜図13では、内周部14の位置の半径Rが、「0.0」となっている。また、図11〜図13では、外周部13の位置の半径Rが、「1.0」となっている。   FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the projection distance ratio σ and the radius R in the wing according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 11 is a diagram showing preferred ranges of the radius RA, the radius RM, and the radius RB. FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the radius R and L2 / R, which is the ratio of the second blade length L2 to the radius R, in the blade according to the first embodiment of the present invention. FIG. 12 shows a preferable range of the radius RG and the radius RH. FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the projection distance ratio σ and the radius R in the wing according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 13 is a diagram showing a preferable range of the projection distance ratio σ at the radius RM and the projection distance ratio σ at the radius RB. In addition, in FIGS. 11-13, the radius R is represented by the dimensionless number called a radius ratio. Specifically, in FIGS. 11 to 13, the radius R of the position of the inner peripheral portion 14 is “0.0”. 11 to 13, the radius R of the position of the outer peripheral portion 13 is “1.0”.

羽根車1には、翼10の正圧面15と負圧面16との圧力差により、回転方向とは逆方向のトルクが働く。そして、このトルクにより、羽根車1を回転させる図示せぬモーターの消費電力が増大してしまう。この羽根車1に働くトルクは、モーメントアームである半径Rと、翼10の各部位における圧力差の面積分と、の積で評価することができる。このため、羽根車1に働くトルクを低減させるためには、モーメントアームである半径Rが大きくなる翼10の外周側部分において、翼面積を低減することが効果的である。ここで、本実施の形態1に係る軸流送風機100の翼10においては、半径RB近傍の領域の翼面積が、従来の羽根車よりも小さくなっている。このため、半径RBの位置を翼10の外周側となる位置にすれば、羽根車1に働くトルクを低減させることができる。したがって、図11に示すように、半径RBを、0.7以上で0.8以下の範囲内とすることが好ましい。   Due to the pressure difference between the pressure surface 15 and the suction surface 16 of the blade 10, torque in the direction opposite to the rotation direction is applied to the impeller 1. This torque increases the power consumption of a motor (not shown) that rotates the impeller 1. The torque acting on the impeller 1 can be evaluated by the product of the radius R, which is a moment arm, and the area of the pressure difference in each part of the blade 10. For this reason, in order to reduce the torque acting on the impeller 1, it is effective to reduce the blade area in the outer peripheral side portion of the blade 10 where the radius R, which is a moment arm, becomes large. Here, in the blade 10 of the axial blower 100 according to the first embodiment, the blade area in the region near the radius RB is smaller than that of the conventional impeller. For this reason, if the position of radius RB is made into the position which becomes the outer peripheral side of the wing | blade 10, the torque which acts on the impeller 1 can be reduced. Therefore, as shown in FIG. 11, the radius RB is preferably within a range of 0.7 or more and 0.8 or less.

一方、翼10において外周側の面積を従来よりも単に小さくしただけでは、羽根車1の仕事量が従来よりも低下してしまう。このため、図11に示すように、半径RMを0.45以上で0.55以下の範囲内とするのが好ましい。換言すると、半径が0.45以上で0.55以下の範囲内となる位置に、仕事量が大きくなる半径RMの領域を配置するのが好ましい。半径RMの領域で仕事量を稼ぐことにより、一定の仕事量を確保しつつ羽根車1に働くトルクの低減を図ることができる。また、羽根車1は、内周部14から半径RAまでの領域の翼面積を従来よりも小さくすることにより、ボス部2周辺の乱れた気流50内を各翼10が通過する際の騒音を抑制している。図11に示すように、半径RAを0.2以上で0.3以下の範囲内とすることにより、ボス部2周辺の乱れた気流50内を各翼10が通過する際の騒音を、より抑制できる。   On the other hand, if the area on the outer peripheral side of the blade 10 is simply made smaller than before, the work amount of the impeller 1 will be lower than before. For this reason, as shown in FIG. 11, it is preferable that the radius RM is within a range of 0.45 or more and 0.55 or less. In other words, it is preferable to arrange a region having a radius RM where the work amount becomes large at a position where the radius is within a range of 0.45 or more and 0.55 or less. By earning the work amount in the region of the radius RM, it is possible to reduce the torque acting on the impeller 1 while ensuring a constant work amount. Moreover, the impeller 1 reduces the noise when each blade 10 passes through the turbulent airflow 50 around the boss portion 2 by making the blade area in the region from the inner peripheral portion 14 to the radius RA smaller than the conventional one. Suppressed. As shown in FIG. 11, by setting the radius RA within the range of 0.2 or more and 0.3 or less, the noise when each blade 10 passes through the turbulent airflow 50 around the boss portion 2 is further reduced. Can be suppressed.

羽根車1の各翼10は、半径RAの位置から、該半径RAよりも外周側である半径RMにかけて、翼面積が増加していく。また、羽根車1の各翼10は、半径RGから半径RHにかけて、徐々に寝ていく。このため、図12に示すように、半径RGを0.15以上で0.25以下の範囲とし、半径RAの位置と半径RGの位置とを近くすることが好ましい。半径RGをこのような範囲内とすることにより、半径Rに対する仕事量の比を均一化できる。また、半径RHの位置は、翼10の各位置の中で、最も寝る位置である。すなわち、半径RH近傍の領域は、正圧面15と負圧面16との圧力差が小さくなる領域である。このため、図12に示すように、半径RHを0.7以上で0.8以下の範囲内とし、半径RBの位置と半径RHの位置とを近くすることが好ましい。半径RHをこのような範囲内とすることにより、羽根車1に働くトルクをより抑制することができる。   The blade area of each blade 10 of the impeller 1 increases from the position of the radius RA to the radius RM that is on the outer peripheral side of the radius RA. Further, each blade 10 of the impeller 1 gradually goes to sleep from the radius RG to the radius RH. For this reason, as shown in FIG. 12, it is preferable that the radius RG is in the range of 0.15 or more and 0.25 or less, and the position of the radius RA is close to the position of the radius RG. By setting the radius RG within such a range, the ratio of work to the radius R can be made uniform. Further, the position of the radius RH is the position where the person lies most among the positions of the wing 10. That is, the region near the radius RH is a region where the pressure difference between the pressure surface 15 and the suction surface 16 is small. For this reason, as shown in FIG. 12, it is preferable that the radius RH is within the range of 0.7 to 0.8, and the position of the radius RB is close to the position of the radius RH. By setting the radius RH within such a range, the torque acting on the impeller 1 can be further suppressed.

図13に示すように、半径RBにおける投影距離比σを、0.6以上とすることが好ましい。上述のように、半径RBの位置の翼面積を小さくすることにより、羽根車1に働くトルクを低減させることができる。ここで、投影距離比σの大きさは、翼面積の大きさとみることもできる。したがって、半径RBにおける投影距離比σを小さくすることにより、羽根車1に働くトルクを低減させることができる。しかしながら、半径RBにおける投影距離比σを小さくしすぎると、半径RB近傍の仕事量が小さくなりすぎてしまう。このため、半径RBにおける投影距離比σは、0.6以上であることが好ましい。   As shown in FIG. 13, the projection distance ratio σ at the radius RB is preferably set to 0.6 or more. As described above, the torque acting on the impeller 1 can be reduced by reducing the blade area at the position of the radius RB. Here, the size of the projection distance ratio σ can be regarded as the size of the blade area. Therefore, the torque acting on the impeller 1 can be reduced by reducing the projection distance ratio σ at the radius RB. However, if the projection distance ratio σ at the radius RB is too small, the work in the vicinity of the radius RB becomes too small. For this reason, the projection distance ratio σ at the radius RB is preferably 0.6 or more.

また、図13に示すように、半径RMにおける投影距離比σを、0.9以上で1.0未満とすることが好ましい。半径RM近傍の領域は、仕事量を稼ぐ領域である。このため、半径RM近傍の領域の翼面積が大きくなるように、半径RMにおける投影距離比σは、0.9以上であることが好ましい。しかしながら、投影距離比σを1.0以上にしてしまうと、第1翼長L1が翼間距離tよりも大きくなってしまう。すなわち、羽根車1を回転軸3方向に観察した際、隣接する翼10の後縁部12と前縁部11とが重なりあってしまう。隣接する翼10がこのような関係になっている場合、金型を用いて羽根車1を製造しようとすると、金型をアンダーカット構造としなければならない。このため、半径RMにおける投影距離比σは、1.0未満であることが好ましい。   Further, as shown in FIG. 13, the projection distance ratio σ at the radius RM is preferably 0.9 or more and less than 1.0. The region near the radius RM is a region that earns work. Therefore, the projection distance ratio σ at the radius RM is preferably 0.9 or more so that the blade area in the region near the radius RM becomes large. However, if the projection distance ratio σ is set to 1.0 or more, the first blade length L1 becomes larger than the inter-blade distance t. That is, when the impeller 1 is observed in the direction of the rotation axis 3, the rear edge portion 12 and the front edge portion 11 of the adjacent blades 10 overlap each other. When the adjacent blade | wing 10 has such a relationship, when it is going to manufacture the impeller 1 using a metal mold | die, a metal mold | die must be made into an undercut structure. For this reason, the projection distance ratio σ at the radius RM is preferably less than 1.0.

以上、本実施の形態1に係る羽根車1は、回転軸3を中心に回転するボス部2と、回転軸3の外周壁に設けられ、回転軸3と共に回転軸3を中心に回転する複数の翼10と、を備えている。また、翼10のそれぞれは、前縁部11と、後縁部12と、外周部13と、内周部14とを有している。また、翼10のそれぞれにおいては、投影距離比σは次のようになる。詳しくは、投影距離比σは、内周部14から半径Rが半径RAとなる位置まで減少する。また、投影距離比σは、半径Rが半径RAとなる位置で第1極小値を有する。また、投影距離比σは、半径Rが半径RAとなる位置から、半径Rが半径RAよりも大きな半径RMとなる位置まで増加する。また、投影距離比σは、半径Rが半径RMとなる位置で極大値を有する。また、投影距離比σは、半径Rが半径RMとなる位置から、半径Rが半径RMよりも大きな半径RBとなる位置まで減少する。また、投影距離比σは、半径Rが半径RBとなる位置で第2極小値を有する。また、投影距離比σは、半径Rが半径RBとなる位置から、外周部13にかけて増加する。さらに、翼10のそれぞれにおいては、半径Rに対する第2翼長L2の比であるL2/Rは次のようになる。詳しくは、L2/Rは、内周部14から半径Rが半径RGとなる位置まで増加する。また、L2/Rは、半径Rが半径RGとなる位置で極大値を有する。また、L2/Rは、半径Rが半径RGとなる位置から、半径Rが半径RHとなる位置まで減少する。また、L2/Rは、半径Rが半径RHとなる位置で極小値を有する。また、L2/Rは、半径Rが半径RHとなる位置から外周部にかけて増加する。   As described above, the impeller 1 according to the first embodiment is provided on the boss portion 2 that rotates about the rotation shaft 3 and the outer peripheral wall of the rotation shaft 3, and the impeller 1 rotates around the rotation shaft 3 together with the rotation shaft 3. The wing 10 is provided. Each of the wings 10 includes a front edge portion 11, a rear edge portion 12, an outer peripheral portion 13, and an inner peripheral portion 14. Further, in each of the blades 10, the projection distance ratio σ is as follows. Specifically, the projection distance ratio σ decreases from the inner peripheral portion 14 to a position where the radius R becomes the radius RA. Further, the projection distance ratio σ has a first minimum value at a position where the radius R becomes the radius RA. Further, the projection distance ratio σ increases from a position where the radius R becomes the radius RA to a position where the radius R becomes a radius RM larger than the radius RA. The projection distance ratio σ has a maximum value at a position where the radius R becomes the radius RM. Further, the projection distance ratio σ decreases from a position where the radius R becomes the radius RM to a position where the radius R becomes a radius RB larger than the radius RM. Further, the projection distance ratio σ has a second minimum value at a position where the radius R becomes the radius RB. Further, the projection distance ratio σ increases from the position where the radius R becomes the radius RB to the outer peripheral portion 13. Further, in each of the blades 10, L2 / R that is the ratio of the second blade length L2 to the radius R is as follows. Specifically, L2 / R increases from the inner peripheral portion 14 to a position where the radius R becomes the radius RG. L2 / R has a maximum value at a position where the radius R becomes the radius RG. L2 / R decreases from a position where the radius R becomes the radius RG to a position where the radius R becomes the radius RH. L2 / R has a minimum value at a position where the radius R becomes the radius RH. L2 / R increases from the position where the radius R becomes the radius RH to the outer periphery.

本実施の形態1に係る羽根車1は、このように構成されているので、乱れた気流50に起因する騒音を抑制でき、乱れた気流50に起因する効率の低下を抑制できる。したがって、本実施の形態1に係る羽根車1は、従来よりも低騒音で高効率な羽根車となる。   Since the impeller 1 according to the first embodiment is configured as described above, it is possible to suppress noise caused by the turbulent airflow 50 and to suppress a decrease in efficiency caused by the turbulent airflow 50. Therefore, the impeller 1 according to the first embodiment is an impeller with lower noise and higher efficiency than the conventional one.

実施の形態2.
次に、本発明の実施の形態2に係る羽根車1について説明する。なお、本実施の形態2において、特に記述しない項目については実施の形態1と同様とし、同一の機能及び構成については同一の符号を用いて述べることとする。
Embodiment 2. FIG.
Next, the impeller 1 which concerns on Embodiment 2 of this invention is demonstrated. In the second embodiment, items not particularly described are the same as those in the first embodiment, and the same functions and configurations are described using the same reference numerals.

図14は、本発明の実施の形態2に係る羽根車の斜視図である。また、図15は、本発明の実施の形態2に係る羽根車を回転軸と直交する方向から観察した図である。なお、図14及び図15に示す白抜き矢印は、羽根車1が回転した際の全体的な空気の流れ方向を示している。また、図14に示す太線の矢印、及び図15において回転軸3近傍に示す円弧状の矢印は、羽根車1の回転方向を示している。また、図14及び図15では、羽根車1が有する複数の翼10のうち、一部の翼10の図示を省略している。また、図15には、羽根車1の他に、ケーシング20も図示している。すなわち、図15には、本実施の形態2に係る軸流送風機100が記載されている。   FIG. 14 is a perspective view of an impeller according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 15 is a diagram of the impeller according to Embodiment 2 of the present invention observed from a direction orthogonal to the rotation axis. In addition, the white arrow shown in FIG.14 and FIG.15 has shown the flow direction of the whole air when the impeller 1 rotates. Moreover, the thick arrow shown in FIG. 14 and the arc-shaped arrow shown near the rotating shaft 3 in FIG. 15 indicate the rotation direction of the impeller 1. 14 and 15, some of the blades 10 included in the impeller 1 are not shown. FIG. 15 also shows a casing 20 in addition to the impeller 1. That is, FIG. 15 shows an axial blower 100 according to the second embodiment.

図14及び図15に示すように、本実施の形態2に係る羽根車1の各翼10は、位置によって正圧面15の向きを異ならせている。以下、翼10の各位置における正圧面15の向きについて詳細に説明していく。まず、翼10の各位置における正圧面15の向きを説明するため、正圧面15の向きを示すパラメータである角度φを、次のように定義する。   As shown in FIGS. 14 and 15, each blade 10 of the impeller 1 according to the second embodiment has the positive pressure surface 15 in a different direction depending on the position. Hereinafter, the direction of the pressure surface 15 at each position of the blade 10 will be described in detail. First, in order to describe the direction of the pressure surface 15 at each position of the blade 10, an angle φ that is a parameter indicating the direction of the pressure surface 15 is defined as follows.

図16は、本発明の実施の形態2に係る軸流送風機の羽根車を、該羽根車の回転軸と垂直な平面に投影した図である。なお、図16は、羽根車1を翼10の負圧面16側から観察した図となっている。
翼10の任意の点Bにおいて、正圧面15の法線を引く。羽根車1の回転軸3と垂直な平面にこの法線を投影したものが、第1仮想直線41である。また、羽根車1の回転軸3と垂直な平面において、回転軸3と点Bとを通る第2仮想直線42を引く。これにより、第1仮想直線41と第2仮想直線とがなす角度が、4つできる。これらのうち、第1仮想直線41と第2仮想直線とがなす角度のうちの2つは、第2仮想直線42に対して回転方向前側にできる。第2仮想直線42に対して回転方向前側にできるこれら2つの角度のうち、回転軸3に近い側の角度を、換言すると内周側の角度を、角度φと定義する。
FIG. 16 is a diagram in which an impeller of an axial blower according to Embodiment 2 of the present invention is projected onto a plane perpendicular to the rotation axis of the impeller. FIG. 16 is a view of the impeller 1 observed from the suction surface 16 side of the blade 10.
At an arbitrary point B of the blade 10, the normal line of the pressure surface 15 is drawn. A projection of this normal on a plane perpendicular to the rotation axis 3 of the impeller 1 is a first virtual straight line 41. Further, a second virtual straight line 42 passing through the rotation shaft 3 and the point B is drawn on a plane perpendicular to the rotation shaft 3 of the impeller 1. Thereby, the four angles which the 1st virtual straight line 41 and the 2nd virtual straight line make can be made. Among these, two of the angles formed by the first imaginary straight line 41 and the second imaginary straight line can be made in front of the rotation direction with respect to the second imaginary straight line 42. Of these two angles that can be on the front side in the rotational direction with respect to the second virtual straight line 42, the angle closer to the rotation axis 3, in other words, the angle on the inner peripheral side is defined as the angle φ.

角度φが略90度よりも大きい場合、正圧面15の法線は、回転軸3から離れるように、正圧面15から回転方向に延びる状態となっている。換言すると、角度φが略90度よりも大きい場合、正圧面15の法線は、外周側へ向かうように、正圧面15から回転方向に延びる状態となっている。すなわち、角度φが略90度よりも大きい場合、正圧面15は、外周側を向いている状態となっている。また、角度φが略90度よりも小さい場合、正圧面15の法線は、回転軸3に近づくように、正圧面15から回転方向に延びる状態となっている。換言すると、角度φが略90度よりも小さい場合、正圧面15の法線は、内側へ向かうように、正圧面15から回転方向に延びる状態となっている。すなわち、角度φが略90度よりも小さい場合、正圧面15は、内側を向いている状態となっている。   When the angle φ is larger than approximately 90 degrees, the normal line of the pressure surface 15 extends from the pressure surface 15 in the rotation direction so as to be away from the rotation shaft 3. In other words, when the angle φ is larger than about 90 degrees, the normal line of the pressure surface 15 extends from the pressure surface 15 in the rotational direction so as to go to the outer peripheral side. That is, when the angle φ is larger than approximately 90 degrees, the positive pressure surface 15 faces the outer peripheral side. When the angle φ is smaller than approximately 90 degrees, the normal line of the pressure surface 15 extends from the pressure surface 15 in the rotation direction so as to approach the rotation shaft 3. In other words, when the angle φ is smaller than approximately 90 degrees, the normal line of the pressure surface 15 extends from the pressure surface 15 in the rotational direction so as to be directed inward. That is, when the angle φ is smaller than approximately 90 degrees, the positive pressure surface 15 is in an inward state.

図17は、本発明の実施の形態2に係る翼における、角度φと半径Rとの関係を示す図である。なお、図17では、半径Rを、半径比と称する無次元数で表している。詳しくは、図17では、内周部14の位置の半径Rが、「0.0」となっている。また、図17では、外周部13の位置の半径Rが、「1.0」となっている。また、図17では、実線が、前縁部11における角度φと半径Rとの関係を示している。破線が、後縁部12における角度φと半径Rとの関係を示している。   FIG. 17 is a diagram showing a relationship between the angle φ and the radius R in the blade according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 17, the radius R is represented by a dimensionless number called a radius ratio. Specifically, in FIG. 17, the radius R of the position of the inner peripheral portion 14 is “0.0”. In FIG. 17, the radius R of the position of the outer peripheral portion 13 is “1.0”. In FIG. 17, the solid line indicates the relationship between the angle φ and the radius R at the front edge portion 11. A broken line indicates the relationship between the angle φ and the radius R at the trailing edge 12.

まず、前縁部11における角度φと半径Rとの関係を説明する。
図17に示すように、内周部14から半径Rが半径RAとなる範囲のうち、内周部14を含む一部の範囲においては、角度φが90度よりも大きくなっている。すなわち、内周部14から半径Rが半径RAとなる範囲のうち、内周部14を含む一部の範囲においては、回転軸3から離れるように、正圧面15の法線が正圧面15から回転方向に延びている。換言すると、内周部14から半径Rが半径RAとなる範囲のうち、内周部14を含む一部の範囲においては、正圧面15が外周側を向いている。具体的には、半径Rが0.0以上0.15以下となる範囲において、回転軸3から離れるように、正圧面15の法線が正圧面15から回転方向に延びている。
First, the relationship between the angle φ and the radius R at the leading edge 11 will be described.
As shown in FIG. 17, the angle φ is larger than 90 degrees in a part of the range including the inner peripheral portion 14 in the range where the radius R becomes the radius RA from the inner peripheral portion 14. That is, the normal line of the pressure surface 15 is away from the pressure surface 15 so as to be away from the rotating shaft 3 in a part of the range including the inner periphery portion 14 in the range where the radius R is the radius RA from the inner periphery portion 14. It extends in the direction of rotation. In other words, the positive pressure surface 15 faces the outer peripheral side in a part of the range including the inner peripheral portion 14 in the range where the radius R becomes the radius RA from the inner peripheral portion 14. Specifically, the normal line of the pressure surface 15 extends from the pressure surface 15 in the rotation direction so as to be away from the rotation shaft 3 in a range where the radius R is 0.0 or more and 0.15 or less.

このように構成することにより、図15に示すように、内周部14を含む一部の範囲を流れる気流58は、外周側に向かって流れる。実施の形態1で説明したように、羽根車1は、ボス部2周辺の乱れた気流50を外周側へ導く。そして、仕事量が大きい半径RM付近の領域に、乱れの少ない気流55を多く通過させ、羽根車1の効率を向上させている。本実施の形態2のように、内周部14を含む一部の範囲の正圧面15が外周側を向くことにより、ボス部2周辺の乱れた気流50をより外周側へ導くことができる。すなわち、仕事量が大きい半径RM付近の領域に、乱れの少ない気流55をより多く通過させることができる。したがって、羽根車1の効率をより向上させることができる。   With this configuration, as shown in FIG. 15, the airflow 58 that flows in a part of the range including the inner peripheral portion 14 flows toward the outer peripheral side. As described in the first embodiment, the impeller 1 guides the turbulent airflow 50 around the boss portion 2 to the outer peripheral side. A large amount of airflow 55 with less turbulence is passed through a region near the radius RM where the work amount is large, and the efficiency of the impeller 1 is improved. As in the second embodiment, when the pressure surface 15 in a part of the range including the inner peripheral portion 14 faces the outer peripheral side, the turbulent airflow 50 around the boss portion 2 can be guided to the outer peripheral side. That is, it is possible to pass more airflow 55 with less turbulence through a region near the radius RM where the work amount is large. Therefore, the efficiency of the impeller 1 can be further improved.

なお、本実施の形態2では、内周部14から半径Rが半径RAとなる範囲のうち、内周部14を含む一部の範囲において、正圧面15が外周側を向いていた。しかしながら、ボス部2周辺の乱れた気流50をより外周側へ導くことができれば、正圧面15が外周側を向いている範囲は、当該範囲に限定されない。例えば、内周部14から半径Rが半径RAとなる範囲のすべてにおいて、正圧面15が外周側を向いていてもよい。換言すると、内周部14から半径Rが半径RAとなる範囲のすべてにおいて、回転軸3から離れるように、正圧面15の法線が正圧面15から回転方向に延びていてもよい。すなわち、内周部14から半径Rが半径RAとなる範囲のうち、内周部14を含む少なくとも一部の範囲において、回転軸3から離れるように、正圧面15の法線が正圧面15から回転方向に延びていればよい。   In the second embodiment, the positive pressure surface 15 faces the outer peripheral side in a part of the range including the inner peripheral portion 14 in the range where the radius R is the radius RA from the inner peripheral portion 14. However, as long as the turbulent airflow 50 around the boss portion 2 can be guided to the outer peripheral side, the range in which the positive pressure surface 15 faces the outer peripheral side is not limited to the range. For example, the positive pressure surface 15 may face the outer peripheral side in the entire range from the inner peripheral part 14 to the radius R being the radius RA. In other words, the normal line of the pressure surface 15 may extend from the pressure surface 15 in the rotational direction so as to be away from the rotation shaft 3 in the entire range where the radius R is the radius RA from the inner peripheral portion 14. That is, the normal line of the pressure surface 15 extends from the pressure surface 15 so as to be away from the rotating shaft 3 in at least a part of the range including the inner periphery portion 14 in the range where the radius R is the radius RA from the inner periphery portion 14. What is necessary is just to extend in the rotation direction.

また、図17に示すように、半径Rが半径RMとなる位置においては、角度φが90度よりも小さくなっている。すなわち、半径Rが半径RMとなる位置においては、回転軸3に近づくように、正圧面15の法線が正圧面15から回転方向に延びている。換言すると、半径Rが半径RMとなる位置周辺は、正圧面15が内側を向いている。このように構成することにより、図15に示すように、半径Rが半径RMとなる位置周辺を流れる気流59は、内側に向かって流れる。   As shown in FIG. 17, the angle φ is smaller than 90 degrees at a position where the radius R becomes the radius RM. That is, at the position where the radius R becomes the radius RM, the normal line of the pressure surface 15 extends from the pressure surface 15 in the rotation direction so as to approach the rotation shaft 3. In other words, the pressure surface 15 faces inward around the position where the radius R becomes the radius RM. With this configuration, as shown in FIG. 15, the airflow 59 that flows around the position where the radius R becomes the radius RM flows toward the inside.

一般的に、軸流送風機の羽根車においては、翼間を流れる気流は、遠心力の影響によって外周側へ流れていく傾向がある。このため、半径Rが半径RMとなる位置周辺において正圧面15を内側へ向かせることにより、翼10における半径RMとなる位置周辺の仕事量を増大させることができる。換言すると、半径RMとなる位置周辺において、静圧上昇量を増大させることができる。ここで、実施の形態1で説明したように、羽根車1は、半径RMとなる位置周辺での仕事量を多くすることにより、羽根車1の効率を向上させている。このため、半径Rが半径RMとなる位置周辺において正圧面15を内側へ向かせることにより、羽根車1の効率をより向上させることができる。   Generally, in an impeller of an axial blower, the airflow flowing between the blades tends to flow to the outer peripheral side due to the influence of centrifugal force. For this reason, when the pressure surface 15 is directed inward around the position where the radius R becomes the radius RM, the work amount around the position where the radius RM of the blade 10 becomes the radius can be increased. In other words, the amount of increase in static pressure can be increased around the position where the radius RM is obtained. Here, as described in the first embodiment, the impeller 1 improves the efficiency of the impeller 1 by increasing the work amount around the position where the radius RM becomes. For this reason, the efficiency of the impeller 1 can be further improved by orienting the positive pressure surface 15 in the vicinity of the position where the radius R becomes the radius RM.

また、図17に示すように、半径Rが半径RBとなる位置から外周部13までの範囲においては、角度φが90度よりも大きくなっている。すなわち、半径Rが半径RBとなる位置から外周部13までの範囲においては、回転軸3から離れるように、正圧面15の法線が正圧面15から回転方向に延びている。換言すると、半径Rが半径RBとなる位置から外周部13までの範囲においては、正圧面15が外周側を向いている。具体的には、半径Rが0.75以上1.0以下となる範囲において、回転軸3から離れるように、正圧面15の法線が正圧面15から回転方向に延びている。このように構成することにより、図15に示すように、半径Rが半径RBとなる位置から外周部13までの範囲を流れる気流60は、外周側に向かって流れる。このため、翼10の外周部13近傍において翼端渦57の発生を抑制できる。なお、翼端渦57の発生を抑制できる理由の詳細については、後述する。   Further, as shown in FIG. 17, in the range from the position where the radius R becomes the radius RB to the outer peripheral portion 13, the angle φ is larger than 90 degrees. That is, in the range from the position where the radius R becomes the radius RB to the outer peripheral portion 13, the normal line of the pressure surface 15 extends from the pressure surface 15 in the rotation direction so as to be away from the rotation shaft 3. In other words, in the range from the position where the radius R becomes the radius RB to the outer peripheral portion 13, the positive pressure surface 15 faces the outer peripheral side. Specifically, the normal line of the pressure surface 15 extends from the pressure surface 15 in the rotation direction so as to be away from the rotation shaft 3 in a range where the radius R is 0.75 or more and 1.0 or less. With this configuration, as shown in FIG. 15, the airflow 60 flowing from the position where the radius R becomes the radius RB to the outer peripheral portion 13 flows toward the outer peripheral side. For this reason, generation | occurrence | production of the blade tip vortex 57 can be suppressed in the outer peripheral part 13 vicinity of the blade 10. FIG. Details of the reason why generation of the blade tip vortex 57 can be suppressed will be described later.

なお、本実施の形態2では、半径Rが半径RBとなる位置から外周部13までの範囲のすべてにおいて、正圧面15が外周側を向いていた。しかしながら、半径Rが半径RBとなる位置から外周部13までの範囲のうち、外周部13を含む一部の範囲において正圧面15が外周側を向いていても、翼端渦57の発生を抑制できる。すなわち、半径Rが半径RBとなる位置から外周部13までの範囲のうち、外周部13を含む少なくとも一部の範囲において、正圧面15が外周側を向いていればよい。換言すると、半径Rが半径RBとなる位置から外周部13までの範囲のうち、外周部13を含む少なくとも一部の範囲において、回転軸3から離れるように、正圧面15の法線が正圧面15から回転方向に延びていればよい。   In the second embodiment, the positive pressure surface 15 faces the outer peripheral side in the entire range from the position where the radius R becomes the radius RB to the outer peripheral portion 13. However, even if the positive pressure surface 15 faces the outer peripheral side in a part of the range including the outer peripheral portion 13 from the position where the radius R becomes the radius RB to the outer peripheral portion 13, the generation of the blade tip vortex 57 is suppressed. it can. That is, in the range from the position where the radius R becomes the radius RB to the outer peripheral portion 13, the positive pressure surface 15 only needs to face the outer peripheral side in at least a part of the range including the outer peripheral portion 13. In other words, in the range from the position where the radius R becomes the radius RB to the outer peripheral portion 13, the normal line of the pressure surface 15 is the pressure surface so as to be away from the rotation shaft 3 in at least a part of the range including the outer peripheral portion 13. What is necessary is just to extend from 15 in the rotation direction.

次に、後縁部12における角度φと半径Rとの関係を説明する。
上述のように、一般的に、軸流送風機の羽根車においては、翼間を流れる気流は、遠心力の影響によって外周側へ流れていく傾向がある。このため、正圧面15において外周側を向いている範囲が多くなりすぎると、羽根車1の仕事量が低下してしまう。翼10によって空気を押し、該空気に力を加えようとした際、空気が羽根車1の外周側へ逃げてしまい、空気に加える力が低下するからである。ここで、図8を参照するとわかるように、ボス部2周辺の乱れた気流50によって発生する流れの剥離は、翼10の前縁部11側で発生する。すなわち、翼10の後縁部12側は、ボス部2周辺の乱れた気流50による影響が少ない。このため、本実施の形態2では、図17に示すように、各翼10の後縁部12は、内周部14から外周部13までの全域にわたって、角度φが90度よりも小さくなっている。すなわち、各翼10の後縁部12は、内周部14から外周部13までの全域にわたって、回転軸3に近づくように、正圧面15の法線が正圧面15から回転方向に延びている。換言すると、各翼10の後縁部12は、内周部14から外周部13までの全域にわたって、正圧面15が内側を向いている。このように構成することにより、羽根車1の仕事量を増大させることができる。具体的には、翼10のそれぞれは、後縁部12から以下の図18に示す範囲において、内周部14から外周部13までの全域にわたって、正圧面15が内側を向いている。
Next, the relationship between the angle φ and the radius R at the trailing edge 12 will be described.
As described above, generally, in an impeller of an axial blower, the airflow flowing between the blades tends to flow to the outer peripheral side due to the influence of centrifugal force. For this reason, when the range which has faced the outer peripheral side in the positive pressure surface 15 increases too much, the work amount of the impeller 1 will fall. This is because when air is pushed by the blade 10 and a force is applied to the air, the air escapes to the outer peripheral side of the impeller 1 and the force applied to the air is reduced. Here, as can be seen with reference to FIG. 8, separation of the flow generated by the turbulent airflow 50 around the boss portion 2 occurs on the front edge portion 11 side of the blade 10. That is, the trailing edge 12 side of the blade 10 is less affected by the turbulent airflow 50 around the boss 2. Therefore, in the second embodiment, as shown in FIG. 17, the rear edge portion 12 of each blade 10 has an angle φ smaller than 90 degrees over the entire region from the inner peripheral portion 14 to the outer peripheral portion 13. Yes. That is, the normal line of the pressure surface 15 extends from the pressure surface 15 in the rotation direction so that the trailing edge portion 12 of each blade 10 approaches the rotation shaft 3 over the entire region from the inner peripheral portion 14 to the outer peripheral portion 13. . In other words, the trailing edge 12 of each blade 10 has the positive pressure surface 15 facing inward over the entire area from the inner periphery 14 to the outer periphery 13. With this configuration, the work amount of the impeller 1 can be increased. Specifically, in each of the blades 10, the positive pressure surface 15 faces inward over the entire region from the inner peripheral portion 14 to the outer peripheral portion 13 in the range shown in FIG.

図18は、本発明の実施の形態2に係る翼における、角度φと半径Rとの関係を示す図である。なお、図18では、半径Rを、半径比と称する無次元数で表している。詳しくは、図18では、内周部14の位置の半径Rが、「0.0」となっている。また、図18では、外周部13の位置の半径Rが、「1.0」となっている。また、図18に示す曲線C,D,Eは、翼10の翼弦線方向の異なる位置を示している。詳しくは、翼10の翼弦線方向の各位置を無次元数で表すとする。そして、後縁部12の位置を0.0とし、前縁部11の位置を1.0とする。このように定義した場合、曲線Cは、翼弦線方向の位置が0.7となる位置を示している。曲線Dは、翼弦線方向の位置が0.6となる位置を示している。曲線Eは、翼弦線方向の位置が0.5となる位置を示している。   FIG. 18 is a diagram showing a relationship between the angle φ and the radius R in the blade according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 18, the radius R is represented by a dimensionless number called a radius ratio. Specifically, in FIG. 18, the radius R of the position of the inner peripheral portion 14 is “0.0”. Further, in FIG. 18, the radius R of the position of the outer peripheral portion 13 is “1.0”. Further, curves C, D, and E shown in FIG. 18 indicate different positions of the blade 10 in the chord line direction. Specifically, each position of the wing 10 in the chord line direction is represented by a dimensionless number. The position of the rear edge portion 12 is 0.0, and the position of the front edge portion 11 is 1.0. When defined in this way, the curve C indicates a position where the position in the chord line direction is 0.7. A curve D indicates a position where the position in the chord line direction is 0.6. A curve E indicates a position where the position in the chord line direction is 0.5.

図18からわかるように、曲線C、曲線D及び曲線Eと見ていくにつれて、角度φの値が小さくなっている。すなわち、翼弦線方向の位置の値が小さくなるにつれて、角度φが90度よりも小さくなっている。そして、翼弦線方向の位置が0.5となる位置を示す曲線Eは、内周部14から外周部13の全域において、角度φが90度よりも小さくなっている。すなわち、翼弦線方向の位置が0.5以下となっている範囲では、角度φが90度よりも小さくなっている。換言すると、翼弦線方向の位置が0.5以下となっている範囲では、回転軸3に近づくように、正圧面15の法線が正圧面15から回転方向に延びている。すなわち、翼弦線方向の位置が0.5以下となっている範囲では、回転軸3に近づくように、正圧面15の法線が正圧面15から回転方向に延びている。換言すると、翼弦線方向の位置が0.5以下となっている範囲では、正圧面15が内側を向いている。すなわち、各翼10の正圧面15は、翼弦線方向の中心位置から後縁部12側において、内周部14から外周部13までの全域にわたって、正圧面15が内側を向いている。   As can be seen from FIG. 18, as the curve C, the curve D, and the curve E are viewed, the value of the angle φ decreases. That is, as the position value in the chord line direction becomes smaller, the angle φ becomes smaller than 90 degrees. The curve E indicating the position where the position in the chord line direction is 0.5 has an angle φ smaller than 90 degrees in the entire region from the inner peripheral portion 14 to the outer peripheral portion 13. That is, in the range where the position in the chord line direction is 0.5 or less, the angle φ is smaller than 90 degrees. In other words, in the range where the position in the chord line direction is 0.5 or less, the normal line of the pressure surface 15 extends from the pressure surface 15 in the rotation direction so as to approach the rotation shaft 3. That is, in the range where the position in the chord line direction is 0.5 or less, the normal line of the pressure surface 15 extends from the pressure surface 15 in the rotation direction so as to approach the rotation shaft 3. In other words, the pressure surface 15 faces inward in a range where the position in the chord line direction is 0.5 or less. That is, the pressure surface 15 of each blade 10 is directed inward over the entire region from the inner peripheral portion 14 to the outer peripheral portion 13 on the trailing edge 12 side from the center position in the chord line direction.

続いて、本実施の形態2に係る羽根車1が、翼10の外周部13近傍において翼端渦57の発生を抑制できる理由について説明する。なお、以下ではまず、従来の軸流送風機の羽根車に発生する翼端渦57について説明する。そして、その後に、羽根車1に発生する翼端渦57について説明する。   Next, the reason why the impeller 1 according to the second embodiment can suppress the generation of the blade tip vortex 57 in the vicinity of the outer peripheral portion 13 of the blade 10 will be described. Hereinafter, first, the blade tip vortex 57 generated in the impeller of the conventional axial fan will be described. Then, the blade tip vortex 57 generated in the impeller 1 will be described.

図19は、従来の軸流送風機の羽根車を示す斜視図である。なお、図19に示す白抜き矢印は、従来の羽根車101が回転した際の全体的な空気の流れ方向を示している。また、図19に示す太線の矢印は、従来の羽根車101の回転方向を示している。また、図19では、従来の羽根車101が有する複数の翼110のうち、一部の翼110の図示を省略している。   FIG. 19 is a perspective view showing an impeller of a conventional axial fan. In addition, the white arrow shown in FIG. 19 has shown the flow direction of the whole air when the conventional impeller 101 rotates. Moreover, the thick line arrow shown in FIG. 19 has shown the rotation direction of the conventional impeller 101. FIG. Moreover, in FIG. 19, illustration of some wing | blades 110 is abbreviate | omitted among the several wing | blade 110 which the conventional impeller 101 has.

上述のように、翼の正圧面が内側を向いている場合、翼の正圧面が外周側を向いている場合と比べ、静圧が上昇しやすい。すなわち、翼の正圧面が内側を向いている場合、翼の正圧面が外周側を向いている場合と比べ、正圧面と負圧面との圧力差が大きくなる。そして、翼の外周部において、正圧面と負圧面との圧力差が大きくなると、正圧面側から負圧面側へ空気が流れ込もうとし、翼端渦が発生する。   As described above, when the pressure surface of the blade faces inward, the static pressure tends to increase as compared with the case where the pressure surface of the blade faces the outer peripheral side. That is, when the pressure surface of the blade faces inward, the pressure difference between the pressure surface and the suction surface becomes larger than when the pressure surface of the blade faces the outer peripheral side. When the pressure difference between the pressure surface and the suction surface increases at the outer periphery of the blade, air tends to flow from the pressure surface side to the suction surface side, and blade tip vortices are generated.

ここで、従来の羽根車101においては、各翼110の正圧面の外周部113は、前縁部111から後縁部112までの全域において、内側を向いている。すなわち、従来の羽根車101においては、各翼110の正圧面の外周部113は、前縁部111から後縁部112までの全域において、正圧面と負圧面との圧力差が大きくなっている。このため、従来の羽根車101の各翼110の外周部113では、前縁部111から翼端渦57が発生する。そして、この翼端渦57は、後縁部112に向かうにしたがって成長し、大きくなっていく。このため、従来の羽根車101は、この大きく成長した翼端渦57によって翼110間の流路が塞がれ、効率が低下してしまう。   Here, in the conventional impeller 101, the outer peripheral portion 113 of the pressure surface of each blade 110 faces inward in the entire region from the front edge portion 111 to the rear edge portion 112. That is, in the conventional impeller 101, the pressure difference between the pressure surface and the suction surface is large in the outer peripheral portion 113 of the pressure surface of each blade 110 from the front edge portion 111 to the rear edge portion 112. . For this reason, the blade tip vortex 57 is generated from the front edge portion 111 at the outer peripheral portion 113 of each blade 110 of the conventional impeller 101. The blade tip vortex 57 grows and grows toward the trailing edge 112. For this reason, in the conventional impeller 101, the flow path between the blades 110 is blocked by the greatly grown blade tip vortex 57, and the efficiency is lowered.

一方、本実施の形態2に係る羽根車1の各翼10における正圧面15の外周部13は、前縁部11では、正圧面15が外周側を向いている。このため、図14に示すように、本実施の形態2に係る羽根車1の各翼10の外周部13では、正圧面15が外周側を向いている領域において翼端渦57が発生しない。そして、外周部13において正圧面15が内側を向く領域になると、翼端渦57が発生し始める。このため、本実施の形態2に係る羽根車1は、翼端渦57の発生を遅らせることができ、翼端渦57の成長を抑制できる。したがって、本実施の形態2に係る羽根車1は、翼端渦57によって塞がれる翼10間の流路の領域が減少する。このため、本実施の形態2に係る羽根車1は、従来の羽根車101と比べ、多くの空気が翼10間に流入することができ、効率が向上する。   On the other hand, in the outer peripheral portion 13 of the pressure surface 15 in each blade 10 of the impeller 1 according to the second embodiment, the pressure surface 15 faces the outer peripheral side at the front edge portion 11. For this reason, as shown in FIG. 14, in the outer peripheral portion 13 of each blade 10 of the impeller 1 according to the second embodiment, the blade tip vortex 57 does not occur in the region where the positive pressure surface 15 faces the outer peripheral side. When the pressure surface 15 is directed to the inner side in the outer peripheral portion 13, the blade tip vortex 57 starts to be generated. For this reason, the impeller 1 according to the second embodiment can delay the generation of the blade tip vortex 57 and can suppress the growth of the blade tip vortex 57. Therefore, in the impeller 1 according to the second embodiment, the area of the flow path between the blades 10 that is blocked by the blade tip vortex 57 is reduced. For this reason, in the impeller 1 according to the second embodiment, more air can flow between the blades 10 than the conventional impeller 101, and the efficiency is improved.

また、外周部13において正圧面15が外周側を向く構成とすることにより、次のような効果を得ることもできる。   Moreover, the following effect can also be acquired by setting it as the structure where the positive pressure surface 15 faces the outer peripheral side in the outer peripheral part 13. FIG.

図20は、本発明の実施の形態2に係る軸流送風機の吹出側の風速分布を示す図である。詳しくは、図20の縦軸は、軸流送風機100の吹出側の風速を示している。また、図20の横軸は、羽根車1の回転軸3からの距離を示している。なお、図20の横軸では、羽根車1の回転軸3からの距離を、距離比と称する無次元数で表している。詳しくは、図20では、回転軸3から翼10の内周部14までの距離が、「0.3」となっている。また、図20では、回転軸3からケーシング20のベルマウス21の内周壁までの距離が、「1.0」となっている。   FIG. 20 is a diagram showing a wind speed distribution on the outlet side of the axial blower according to the second embodiment of the present invention. Specifically, the vertical axis in FIG. 20 indicates the wind speed on the outlet side of the axial flow fan 100. Further, the horizontal axis of FIG. 20 indicates the distance from the rotating shaft 3 of the impeller 1. In the horizontal axis of FIG. 20, the distance from the rotating shaft 3 of the impeller 1 is represented by a dimensionless number called a distance ratio. Specifically, in FIG. 20, the distance from the rotary shaft 3 to the inner peripheral portion 14 of the blade 10 is “0.3”. In FIG. 20, the distance from the rotating shaft 3 to the inner peripheral wall of the bell mouth 21 of the casing 20 is “1.0”.

従来の軸流送風機では、翼の外周部とベルマウスの内周壁との間において、空気が逆流しようとし、漏れ渦が発生していた。このため、従来の軸流送風機では、翼の外周部とベルマウスの内周壁との間において、吹出側の風速が低下していた。一方、本実施の形態2に係る軸流送風機100においては、羽根車1の各翼10は、外周部13において正圧面15が外周側を向いている。このため、翼10の外周部13から吹き出される気流は、従来よりも外周側を向くこととなり、ベルマウス21の内周壁に衝突することとなる。これにより、本実施の形態2に係る軸流送風機100は、翼10の外周部13とベルマウス21の内周壁との間において漏れ渦が発生することを防止できる。このため、図20に示すように、本実施の形態2に係る軸流送風機100は、吹出側の風速分布を従来よりも均一にすることができる。   In a conventional axial fan, air tends to flow backward between the outer peripheral portion of the blade and the inner peripheral wall of the bell mouth, and a leakage vortex is generated. For this reason, in the conventional axial-flow fan, the wind speed on the blowing side is reduced between the outer peripheral portion of the blade and the inner peripheral wall of the bell mouth. On the other hand, in the axial blower 100 according to the second embodiment, each blade 10 of the impeller 1 has the positive pressure surface 15 facing the outer peripheral side in the outer peripheral portion 13. For this reason, the airflow blown out from the outer peripheral portion 13 of the blade 10 is directed to the outer peripheral side as compared with the conventional case, and collides with the inner peripheral wall of the bell mouth 21. As a result, the axial blower 100 according to the second embodiment can prevent a leakage vortex from occurring between the outer peripheral portion 13 of the blade 10 and the inner peripheral wall of the bell mouth 21. For this reason, as shown in FIG. 20, the axial-flow fan 100 which concerns on this Embodiment 2 can make the wind speed distribution by the side of blowing more uniform than before.

なお、実施の形態1及び本実施の形態2で示した羽根車1の翼10のそれぞれは、ボス部2の外周壁から、回転軸を中心とする仮想円の径方向よりも翼10の回転方向側に傾いて突出している。しかしながら、従来の軸流送風機の羽根車においては、翼のそれぞれが、ボス部の外周壁から回転軸を中心とする仮想円の径方向よりも翼の回転方向とは反対側に傾いて突出しているものも提案されている。実施の形態1及び本実施の形態で示した羽根車1の翼10のそれぞれをこのような構成としても、上述の効果を得ることができる。   Each of the blades 10 of the impeller 1 shown in the first embodiment and the second embodiment rotates the blade 10 from the outer peripheral wall of the boss portion 2 more than the radial direction of the virtual circle centering on the rotation axis. It protrudes in the direction side. However, in the impeller of the conventional axial flow fan, each of the blades protrudes from the outer peripheral wall of the boss portion so as to be inclined to the opposite side to the rotation direction of the blade from the radial direction of the virtual circle centering on the rotation shaft. Some have been proposed. Even if each of the blades 10 of the impeller 1 shown in the first embodiment and the present embodiment has such a configuration, the above-described effects can be obtained.

また、実施の形態1及び本実施の形態2で示した羽根車1は、軸流送風機用の羽根車となっていた。これに限らず、羽根車1の翼10の構成を、斜流送風機用の羽根車の翼に採用してもよい。斜流送風機用の羽根車の翼に翼10の構成を採用しても、上述の効果を得ることができる。例えば、ボス部2を円錐台形状とし、該ボス部2の外周壁に各翼10を設けることにより、軸流送風機用の羽根車とすることができる。   Moreover, the impeller 1 shown in Embodiment 1 and Embodiment 2 was an impeller for an axial blower. Not only this but the structure of the blade | wing 10 of the impeller 1 may be employ | adopted as the blade | wing of the impeller for mixed flow fans. Even if the configuration of the blade 10 is adopted as a blade of an impeller for a mixed flow fan, the above-described effect can be obtained. For example, by making the boss part 2 into a truncated cone shape and providing each blade 10 on the outer peripheral wall of the boss part 2, an impeller for an axial blower can be obtained.

実施の形態3.
本実施の形態3では、実施の形態1又は実施の形態2で示した軸流送風機100が搭載された空気調和装置の一例について説明する。換言すると、本実施の形態3では、実施の形態1又は実施の形態2で示した羽根車1が搭載された空気調和装置の一例について説明する。詳しくは、以下では、軸流送風機100を空気調和装置の室内機200に搭載した例について説明する。なお、本実施の形態3において、特に記述しない項目については実施の形態1又は実施の形態2と同様とし、同一の機能及び構成については同一の符号を用いて述べることとする。
Embodiment 3 FIG.
In the third embodiment, an example of an air conditioner on which the axial-flow fan 100 shown in the first or second embodiment is mounted will be described. In other words, this Embodiment 3 demonstrates an example of the air conditioning apparatus with which the impeller 1 shown in Embodiment 1 or Embodiment 2 was mounted. Specifically, an example in which the axial blower 100 is mounted on the indoor unit 200 of the air conditioner will be described below. Note that in Embodiment 3, items that are not particularly described are the same as those in Embodiment 1 or Embodiment 2, and the same functions and configurations are described using the same reference numerals.

図21は、本発明の実施の形態3に係る空気調和装置の一例を示す縦断面図である。なお、図21では、図の左側を室内機200の前面側として示している。
室内機200は、筐体203を備えている。筐体203の上部には、室内空気を該筐体203の内部に吸込むための吸込口201が形成されている。また、筐体203の下部、より詳しくは筐体203の前面部下側には、空調空気を空調対象域に供給するための吹出口202が形成されている。吹出口202には、気流の吹出し方向を制御する機構、例えばベーン202a等が設けられている。
FIG. 21 is a longitudinal sectional view showing an example of an air-conditioning apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 21, the left side of the figure is shown as the front side of the indoor unit 200.
The indoor unit 200 includes a housing 203. A suction port 201 for sucking indoor air into the housing 203 is formed in the upper portion of the housing 203. Further, an air outlet 202 for supplying conditioned air to the air-conditioning target area is formed at the bottom of the housing 203, more specifically, below the front surface of the housing 203. The air outlet 202 is provided with a mechanism for controlling the direction of air flow, such as a vane 202a.

また、筐体203の内部には、吸込口201から吹出口202に至る風路内に、軸流送風機100及び熱交換器204が設けられている。軸流送風機100は、吸込口201の下流側でかつ、熱交換器204の上流側に配置されている。なお、軸流送風機100は、室内機200に要求される風量等に応じて、筐体203の長手方向(紙面直交方向)に複数個、並列配置される。熱交換器204は、室内空気と、熱交換器204の内部を流れる冷媒とを熱交換させ、空調空気を作り出すものである。   An axial blower 100 and a heat exchanger 204 are provided inside the housing 203 in an air path extending from the suction port 201 to the blowout port 202. The axial blower 100 is disposed on the downstream side of the suction port 201 and on the upstream side of the heat exchanger 204. A plurality of axial flow fans 100 are arranged in parallel in the longitudinal direction of the housing 203 (in the direction orthogonal to the paper surface) according to the air volume required for the indoor unit 200. The heat exchanger 204 exchanges heat between the indoor air and the refrigerant flowing inside the heat exchanger 204 to create conditioned air.

軸流送風機100の羽根車1が回転すると、室内空気は、吸込口201から筐体203内に取り込まれる。この室内空気は、熱交換器204を通過する際に冷媒と熱交換し、加熱又は冷却され、空調空気となる。この空調空気は、筐体203の下部の吹出口202から空調対象域に吹出される。   When the impeller 1 of the axial blower 100 rotates, room air is taken into the housing 203 from the suction port 201. The indoor air exchanges heat with the refrigerant when passing through the heat exchanger 204 and is heated or cooled to become conditioned air. This conditioned air is blown out from the air outlet 202 at the bottom of the housing 203 to the air-conditioning target area.

上述のように、実施の形態1及び実施の形態2で示した羽根車1は、従来よりも低騒音となっている。すなわち、実施の形態1及び実施の形態2で示した軸流送風機100は、従来よりも低騒音となっている。したがって、実施の形態1又は実施の形態2で示した軸流送風機100を備える室内機200は、従来よりも騒音を抑制することができる。   As described above, the impeller 1 shown in the first embodiment and the second embodiment has lower noise than the conventional one. That is, the axial blower 100 shown in the first embodiment and the second embodiment has lower noise than the conventional one. Therefore, the indoor unit 200 including the axial-flow fan 100 shown in the first embodiment or the second embodiment can suppress noise more than in the related art.

また、上述のように、実施の形態1及び実施の形態2で示した羽根車1は、従来よりも高効率となっている。すなわち、実施の形態1及び実施の形態2で示した軸流送風機100は、従来よりも高効率となっている。したがって、実施の形態1又は実施の形態2で示した軸流送風機100を備える室内機200は、従来よりも電力効率を向上させることができる。   Moreover, as mentioned above, the impeller 1 shown in Embodiment 1 and Embodiment 2 has higher efficiency than the conventional one. That is, the axial blower 100 shown in the first embodiment and the second embodiment has higher efficiency than before. Therefore, the indoor unit 200 including the axial-flow fan 100 shown in the first embodiment or the second embodiment can improve the power efficiency as compared with the related art.

また、実施の形態2で示した軸流送風機100は、吹出側の風速分布を従来よりも均一にすることができる。このため、実施の形態2で示した軸流送風機100は、熱交換器204等によって圧力損失が高くなる筐体203内に空気を流す場合においても、風速分布のばらつきに起因する送風性能の低下を抑制できる。したがって、実施の形態2で示した軸流送風機100を備える室内機200は、実施の形態1で示した軸流送風機100を備える室内機200と比べ、電力効率をさらに向上させることができる。   Moreover, the axial-flow fan 100 shown in Embodiment 2 can make the wind speed distribution on the blowout side more uniform than the conventional one. For this reason, the axial-flow fan 100 shown in the second embodiment has a reduction in blowing performance due to variations in wind speed distribution even when air is flowed into the housing 203 where the pressure loss is increased by the heat exchanger 204 or the like. Can be suppressed. Therefore, the indoor unit 200 including the axial blower 100 illustrated in the second embodiment can further improve the power efficiency as compared to the indoor unit 200 including the axial blower 100 illustrated in the first embodiment.

1 羽根車、2 ボス部、3 回転軸、10 翼、11 前縁部、12 後縁部、13 外周部、13a 前端部、13b 後端部、14 内周部、14a 前端部、14b 後端部、15 正圧面、16 負圧面、20 ケーシング、21 ベルマウス、30 仮想円、31 第1交点、32 第2交点、41 第1仮想直線、42 第2仮想直線、50 気流、51 渦、52 高速流れ、53 渦、54 付着点、55 気流、56 気流、57 翼端渦、58 気流、59 気流、60 気流、100 軸流送風機、101 羽根車(従来)、102 ボス部(従来)、103 回転軸(従来)、110 翼(従来)、111 前縁部(従来)、111a 接線方向(従来)、112 後縁部(従来)、113 外周部(従来)、115 正圧面(従来)、200、室内機、201 吸込口、202 吹出口、202a ベーン、203 筐体、204 熱交換器。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Impeller, 2 Boss part, 3 Rotating shaft, 10 Wings, 11 Front edge part, 12 Rear edge part, 13 Outer peripheral part, 13a Front end part, 13b Rear end part, 14 Inner peripheral part, 14a Front end part, 14b Rear end Part 15 positive pressure surface 16 negative pressure surface 20 casing 21 bell mouth 30 virtual circle 31 first intersection point 32 second intersection point 41 first virtual straight line 42 second virtual straight line 50 air current 51 vortex 52 High speed flow, 53 vortex, 54 attachment point, 55 air current, 56 air current, 57 tip vortex, 58 air current, 59 air current, 60 air current, 100 axial fan, 101 impeller (conventional), 102 boss (conventional), 103 Rotating shaft (conventional), 110 blades (conventional), 111 leading edge (conventional), 111a tangential direction (conventional), 112 trailing edge (conventional), 113 outer periphery (conventional), 115 pressure surface (conventional), 200 Indoor units, 201 inlet, 202 outlet, 202a vane, 203 housing, 204 heat exchanger.

Claims (11)

回転軸を中心に回転するボス部と、
前記ボス部の外周壁に設けられ、前記ボス部と共に前記回転軸を中心に回転する複数の翼と、
を備え、
前記翼のそれぞれは、
これら前記翼の回転方向の前側の縁部である前縁部と、前記回転方向の後ろ側の縁部である後縁部と、外周側の縁部である外周部と、内周側の縁部である内周部と、
を有し、
前記回転軸を中心とする半径Rの円を仮想円と定義し、
前記回転軸と垂直な平面に前記ボス部及び前記翼を投影した形状において、
前記前縁部と前記仮想円との交点を第1交点、
前記後縁部と前記仮想円との交点を第2交点、
同一の前記翼における前記第1交点から前記第2交点までの前記仮想円の円弧の長さを第1翼長L1、
任意の前記翼の前記第1交点から該翼と隣接する前記翼の前記第1交点までの前記仮想円の円弧の長さを翼間距離t、
投影距離比σをσ=L1/t、
と定義した場合、
前記投影距離比σは、
前記内周部から前記半径Rが半径RAとなる位置まで減少し、
前記半径Rが前記半径RAとなる位置で第1極小値を有し、
前記半径Rが前記半径RAとなる位置から、前記半径Rが前記半径RAよりも大きな半径RMとなる位置まで増加し、
前記半径Rが前記半径RMとなる位置で極大値を有し、
前記半径Rが前記半径RMとなる位置から、前記半径Rが前記半径RMよりも大きな半径RBとなる位置まで減少し、
前記半径Rが前記半径RBとなる位置で第2極小値を有し、
前記半径Rが前記半径RBとなる位置から、前記外周部にかけて増加する構成であり、
前記内周部と前記半径RAとの中間位置となる前記半径Rを半径RC、
前記半径RAと前記半径RMとの中間位置となる前記半径Rを半径RD、
前記半径RMと前記半径RBとの中間位置となる前記半径Rを半径RE、
前記半径RBと前記外周部との中間位置となる前記半径Rを半径RF、
前記半径RC以上で前記半径RD以下の値となる前記半径Rを半径RG、
前記半径RE以上で前記半径RF以下の値となる前記半径Rを半径RH、
前記翼の子午面形状において、前記半径Rの位置における前記前縁部から前記後縁部までの前記回転軸と平行な方向の距離を第2翼長L2、
と定義した場合、
前記半径Rに対する前記第2翼長L2の比であるL2/Rは、
前記内周部から前記半径Rが前記半径RGとなる位置まで増加し、
前記半径Rが前記半径RGとなる位置で極大値を有し、
前記半径Rが前記半径RGとなる位置から、前記半径Rが前記半径RHとなる位置まで減少し、
前記半径Rが前記半径RHとなる位置で極小値を有し、
前記半径Rが前記半径RHとなる位置から前記外周部にかけて増加する構成である羽根車。
A boss that rotates about a rotation axis;
A plurality of wings provided on an outer peripheral wall of the boss portion and rotating around the rotation axis together with the boss portion;
With
Each of the wings is
A front edge that is a front edge in the rotation direction of the blade, a rear edge that is a rear edge in the rotation direction, an outer periphery that is an outer edge, and an inner edge An inner periphery that is a part,
Have
A circle having a radius R centered on the rotation axis is defined as a virtual circle,
In the shape of projecting the boss part and the wing on a plane perpendicular to the rotation axis,
The intersection of the leading edge and the virtual circle is a first intersection,
The intersection of the trailing edge and the virtual circle is a second intersection,
The length of the arc of the virtual circle from the first intersection point to the second intersection point in the same wing is defined as a first wing length L1,
The length of the arc of the imaginary circle from the first intersection of any of the wings to the first intersection of the wings adjacent to the wing is expressed as the inter-blade distance t,
The projection distance ratio σ is σ = L1 / t,
Defined as
The projection distance ratio σ is
From the inner periphery to a position where the radius R becomes the radius RA,
A first minimum value at a position where the radius R is the radius RA;
From the position where the radius R becomes the radius RA to the position where the radius R becomes a radius RM larger than the radius RA,
The radius R has a local maximum at the position where the radius RM becomes the radius RM;
From a position where the radius R becomes the radius RM to a position where the radius R becomes a radius RB larger than the radius RM;
A second minimum value at a position where the radius R becomes the radius RB;
The radius R is configured to increase from the position where the radius RB is reached to the outer periphery,
The radius R, which is an intermediate position between the inner peripheral portion and the radius RA, is the radius RC,
The radius R, which is an intermediate position between the radius RA and the radius RM, is the radius RD,
The radius R, which is an intermediate position between the radius RM and the radius RB, is changed to a radius RE,
The radius R, which is an intermediate position between the radius RB and the outer peripheral portion, is defined as a radius RF,
The radius R, which is not less than the radius RC and not more than the radius RD, is defined as a radius RG,
The radius R, which is greater than the radius RE and less than or equal to the radius RF, is defined as a radius RH,
In the meridional shape of the wing, a distance in a direction parallel to the rotation axis from the front edge portion to the rear edge portion at the position of the radius R is a second wing length L2,
Defined as
L2 / R, which is the ratio of the second blade length L2 to the radius R, is
From the inner periphery to the position where the radius R becomes the radius RG,
The radius R has a maximum value at a position where the radius RG becomes the radius RG;
From a position where the radius R becomes the radius RG to a position where the radius R becomes the radius RH;
A minimum value at a position where the radius R becomes the radius RH;
An impeller having a configuration in which the radius R increases from the position where the radius R becomes the radius RH to the outer peripheral portion.
前記半径Rを無次元数で表し、前記内周部の位置を0.0とし、前記外周部の位置を1.0とした場合、
前記半径RAは、0.2以上で0.3以下の範囲内となり、
前記半径RMは、0.45以上で0.55以下の範囲内となり、
前記半径RBは、0.7以上で0.8以下の範囲内となる請求項1に記載の羽根車。
When the radius R is represented by a dimensionless number, the position of the inner periphery is 0.0, and the position of the outer periphery is 1.0,
The radius RA is in the range of 0.2 to 0.3,
The radius RM is within a range of 0.45 or more and 0.55 or less,
The impeller according to claim 1, wherein the radius RB is in a range of 0.7 to 0.8.
前記半径Rを無次元数で表し、前記内周部の位置を0.0とし、前記外周部の位置を1.0とした場合、
前記半径RGは、0.15以上で0.25以下の範囲内となり、
前記半径RHは、0.7以上で0.8以下の範囲内となる請求項1又は請求項2に記載の羽根車。
When the radius R is represented by a dimensionless number, the position of the inner periphery is 0.0, and the position of the outer periphery is 1.0,
The radius RG is within a range of 0.15 or more and 0.25 or less,
The impeller according to claim 1 or 2, wherein the radius RH is within a range of 0.7 to 0.8.
前記回転軸と垂直な平面に前記ボス部及び前記翼を投影した形状において、
前記翼のそれぞれは、
前記ボス部の外周壁から前記仮想円の径方向よりも前記回転方向側に傾いて突出している、あるいは、前記ボス部の外周壁から前記径方向よりも前記回転方向とは反対側に傾いて突出している請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の羽根車。
In the shape of projecting the boss part and the wing on a plane perpendicular to the rotation axis,
Each of the wings is
It protrudes from the outer peripheral wall of the boss portion to the rotational direction side with respect to the radial direction of the virtual circle, or inclined from the outer peripheral wall of the boss portion to the opposite side of the rotational direction from the radial direction. The impeller as described in any one of Claims 1-3 which protrudes.
前記半径RMの位置における前記投影距離比σは、0.9以上で1.0未満となり、
前記半径RBの位置における前記投影距離比σは、0.6以上となる請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の羽根車。
The projection distance ratio σ at the position of the radius RM is 0.9 or more and less than 1.0,
The impeller according to any one of claims 1 to 4, wherein the projection distance ratio σ at the position of the radius RB is 0.6 or more.
前記翼のそれぞれは、
正圧面を有し、
前記前縁部では、
前記内周部から前記半径Rが前記半径RAとなる範囲のうち、前記内周部を含む少なくとも一部の範囲においては、前記回転軸から離れるように、前記正圧面の法線が前記正圧面から前記回転方向に延びており、
前記半径Rが前記RMの位置においては、前記回転軸に近づくように、前記正圧面の法線が前記正圧面から前記回転方向に延びており、
前記半径Rが前記半径RBとなる位置から前記外周部までの範囲のうち、前記外周部を含む少なくとも一部の範囲においては、前記回転軸から離れるように、前記正圧面の法線が前記正圧面から前記回転方向に延びており、
前記後縁部では、
前記回転軸に近づくように、前記正圧面の法線が前記正圧面から前記回転方向に延びている請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の羽根車。
Each of the wings is
Has a positive pressure surface,
In the front edge,
Of the range in which the radius R is equal to the radius RA from the inner peripheral portion, in at least a part of the range including the inner peripheral portion, the normal line of the pressure surface is the pressure surface so as to be away from the rotating shaft. Extending in the rotational direction from
In the position where the radius R is the RM, the normal line of the pressure surface extends from the pressure surface in the rotation direction so as to approach the rotation axis,
Of the range from the position where the radius R becomes the radius RB to the outer peripheral portion, in at least a part of the range including the outer peripheral portion, the normal line of the pressure surface is the positive line so as to be away from the rotating shaft. Extending from the pressure surface in the direction of rotation,
In the trailing edge,
The impeller according to any one of claims 1 to 5, wherein a normal line of the pressure surface extends in the rotation direction from the pressure surface so as to approach the rotation axis.
前記翼の翼弦線方向の各位置を無次元数で表し、前記後縁部の位置を0.0とし、前記前縁部の位置を1.0とした場合、
前記翼のそれぞれは、前記翼弦線方向の位置が0.5以下となっている範囲では、前記回転軸に近づくように、前記正圧面の法線が前記正圧面から前記回転方向に延びている請求項6に記載の羽根車。
Representing each position in the chord line direction of the wing by a dimensionless number, the position of the trailing edge is 0.0, and the position of the leading edge is 1.0,
Each of the blades has a normal to the pressure surface extending from the pressure surface in the rotational direction so as to approach the rotation axis in a range where the position in the chord line direction is 0.5 or less. The impeller according to claim 6.
前記半径Rを無次元数で表し、前記内周部の位置を0.0とし、前記外周部の位置を1.0とした場合、
前記翼のそれぞれの前記前縁部では、
前記半径Rが0.0以上0.15以下となる範囲において、前記回転軸から離れるように、前記正圧面の法線が前記正圧面から前記回転方向に延びており、
前記半径Rが0.75以上1.0以下となる範囲において、前記回転軸から離れるように、前記正圧面の法線が前記正圧面から前記回転方向に延びている請求項6又は請求項7に記載の羽根車。
When the radius R is represented by a dimensionless number, the position of the inner periphery is 0.0, and the position of the outer periphery is 1.0,
At the leading edge of each of the wings,
In a range where the radius R is 0.0 or more and 0.15 or less, a normal line of the pressure surface extends from the pressure surface in the rotation direction so as to be away from the rotation axis,
The normal line of the pressure surface extends from the pressure surface in the rotation direction so as to be away from the rotation axis in a range where the radius R is 0.75 or more and 1.0 or less. The impeller described in 1.
請求項6〜請求項8のいずれか一項に記載の羽根車と、
ベルマウスが形成され、該ベルマウスの内周側に前記羽根車が配置されたケーシングと、
を備えた送風機。
The impeller according to any one of claims 6 to 8,
A casing in which a bell mouth is formed and the impeller is arranged on the inner peripheral side of the bell mouth;
Blower equipped with.
請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載の羽根車と、
前記羽根車の回転によって供給される空気と、内部を流れる冷媒とを熱交換させる熱交換器と、
を備えた空気調和装置。
The impeller according to any one of claims 1 to 8,
A heat exchanger for exchanging heat between the air supplied by the rotation of the impeller and the refrigerant flowing inside,
Air conditioner with
請求項9に記載の送風機と、
前記送風機の前記羽根車の回転によって供給される空気と、内部を流れる冷媒とを熱交換させる熱交換器と、
を備えた空気調和装置。
A blower according to claim 9;
A heat exchanger for exchanging heat between the air supplied by the rotation of the impeller of the blower and the refrigerant flowing inside;
Air conditioner with
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