WO2017094233A1 - 送風機羽根車 - Google Patents

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WO2017094233A1
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WO
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blade
blower impeller
shape
thickness
hub
Prior art date
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PCT/JP2016/004893
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English (en)
French (fr)
Inventor
酒井　浩一
優 塩谷
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/32—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
    • F04D29/38—Blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing

Definitions

  • This disclosure relates to a blower impeller.
  • FIG. 14 is a perspective view of a conventional blower impeller.
  • FIG. 15 is a side view of the blower impeller.
  • FIG. 16 is a front view of the blower impeller.
  • FIG. 17 and FIG. 18 are views for explaining the circumferential cross-sectional shape substantially along the equal flow lines E1-E2 (see FIG. 16) on the blades of the blower impeller.
  • the blower impeller 102 has a substantially cylindrical hub 103 and a plurality (three) of blades 104 provided on the hub 103. As shown in FIG.
  • Each of the blades 104 is formed in an airfoil shape in which the thickness of the thick wall changes from the leading edge 105 on the windward side to the trailing edge 106 on the leeward side to a position 105M. And from the position 105M to the rear edge 106, it is formed in a substantially constant thick shape.
  • FIGS. 17 Specific cross sections of the conventional blade 104 are shown in FIGS.
  • a position of 50% of the chord length from the leading edge 105 to the trailing edge 106 of the blade 104 is defined as a position 105M (50%).
  • the blade 104 shown in FIG. 17 has a maximum thickness tmax in the region from the leading edge 105 to the position 105M (50%).
  • a position of 85% of the chord length from the leading edge 105 to the trailing edge 106 of the blade 104 is defined as a position 105M (85%).
  • the blade 104 shown in FIG. 18 has a maximum thickness tmax in the region from the leading edge 105 to the position 105M (85%).
  • the triangular tip 104a (see FIG. 16) protruding forward on the outer peripheral side of the front edge 105 is ignored, the front edge 105 is considered as a straight line, and the position 105M is the same ratio from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the blade 104. Is set in
  • the blower impeller according to the above prior art can improve the air flow performance under a predetermined condition and can reduce noise.
  • the leading edge peeling cannot be suppressed. Therefore, leading edge peeling occurs under normal conditions. Then, the airflow performance is deteriorated due to the turbulence of the airflow due to the leading edge peeling, and further the noise is increased.
  • the vicinity of the tip portion of the blade 104 is configured as an airfoil, which increases the weight of the blade 104 and causes a decrease in strength.
  • the present disclosure solves the above-described conventional problems, and provides a blower impeller that can suppress leading edge peeling even under various conditions and achieves improvement in air flow performance and noise reduction. Objective.
  • peeling can be suppressed by forming the leading edge of the blade into an ellipse or a circle and further forming the middle portion into an airfoil shape. Therefore, a smooth flow field is formed under various conditions. As a result, airflow performance can be improved, and further noise reduction can be realized.
  • the blower impeller of the present disclosure can suppress the deterioration of the air flow performance or the increase of turbulent noise by realizing the improvement of the blowing performance and the reduction in noise. Further, productivity degradation can be suppressed.
  • FIG. 1 is a perspective view of a blower impeller according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a side view of the blower impeller according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a front view of the blower impeller according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the blades of the blower impeller according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the blades of the blower impeller according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the thickness distribution of the blades of the blower impeller according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the thickness distribution of the blades of the blower impeller according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the blades of the blower impeller according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the thickness distribution of the blades of the blower impeller according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a front view of the blower impeller according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a blade of a blower impeller according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a perspective view of a blower impeller according to the third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a side view of the blower impeller according to the third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a perspective view of a conventional blower impeller.
  • FIG. 15 is a side view of a conventional blower impeller.
  • FIG. 16 is a plan view of a conventional blower impeller.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view of a conventional blower impeller.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view of a conventional blower impeller.
  • the blower blade according to the first disclosure has a hub and a plurality of blades provided around the hub.
  • the leading edge has an oval or circular shape
  • the intermediate portion has an airfoil shape.
  • peeling can be suppressed. Therefore, turbulence is reduced, airflow performance is improved, and fluid noise is further reduced.
  • the rear edge portion has a constant thickness shape. Therefore, stable molding and production are possible.
  • constant includes substantially constant.
  • the leading edge side has a wing shape and the trailing edge side has a constant thickness
  • the intermediate region Is configured to gradually change from a wing shape to a shape having a constant thickness.
  • the position where the maximum thickness is 0% from the leading edge. It is the position of ⁇ 20%.
  • the circumferential cross section of the blade is configured to be gradually thinner at the rear edge. Therefore, trailing edge peeling is suppressed and improvement in air flow performance and reduction in noise are realized.
  • the thickness of the leading edge side is larger than the thickness of the trailing edge side in the joint portion where the hub and the blade are joined. Therefore, the intensity
  • FIG. 1 is a perspective view of a blower impeller according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a side view of the blower impeller.
  • FIG. 3 is a front view of the blower impeller. 4 and 5 show the cross-sectional shape in the circumferential direction substantially along the constant flow lines A1-A2 and B1-B2 shown in FIG. 3 in the blades of the blower impeller.
  • the blower impeller 2 has a substantially cylindrical hub 3 and a plurality (two in this embodiment) of blades 4 provided on the hub 3.
  • the hub is cylindrical, but the present invention is not limited to this, and a truncated cone-shaped hub or a combination of a cylindrical shape and a truncated cone shape may be used.
  • the blade 4 includes a front edge 5 that is on the windward side and a rear edge 6 that is on the leeward side. Moreover, the blade
  • the blade 4 is configured such that the circumferential cross-sectional shape continuously changes in accordance with the radial position of the blade 4.
  • a central region of the base portion of the blade 4 with the hub 3 and the outer peripheral end of the blade 4 and a region corresponding to the vicinity thereof are referred to as a central portion 60.
  • the hub 3 side with respect to the central portion 60 is referred to as “hub side”
  • the tip portion 7 side with respect to the central portion 60 is referred to as “tip portion side”.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view in the circumferential direction substantially along the equal flow line A1-A2 on the hub side of the blade 4.
  • the sectional shape of the blade 4 at this position will be described.
  • the front edge 5 side tip of the blade 4 has an elliptical shape.
  • it has an airfoil shape in the downstream direction of the front edge 5 side tip, and the thickness around the rear edge 6 is constant (including substantially constant). That is, in the vicinity of the front end of the front edge 5 (hereinafter referred to as the front edge portion 15), it is elliptical.
  • the thickness is constant (including substantially constant).
  • the intermediate part 17 provided between the front edge part 15 and the rear edge part 16 it is an airfoil shape from which thickness changes so that the front edge part 15 and the rear edge part 16 may be connected smoothly.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view in the circumferential direction substantially along the constant flow line B1-B2 of the central portion 60 in the radial direction of the blade 4.
  • the cross-sectional shape of the blade 4 at the central portion 60 will be described.
  • the front edge 5 side tip has an arc shape. And it forms in the shape of an airfoil in the downstream direction of the front edge 5 side front end, and the thickness around the rear edge 6 is constant (including substantially constant). That is, the front edge portion 15 has an arc shape. Further, the rear edge portion 16 has a constant thickness (including substantially constant).
  • the intermediate portion 17 has an airfoil shape in which the thickness changes so as to smoothly connect the front edge portion 15 and the rear edge portion 16.
  • the front edge side of the front edge portion 15 in the circumferential cross section of the central portion of the blade 4 has an arc shape closer to a perfect circle than the front edge side of the front edge portion 15 in the circumferential cross section of the blade 4 on the hub side. is there.
  • the front edge side of the front edge portion 15 in the circumferential cross section on the hub side of the blade 4 is closer to the meat of the blade 4 than the front edge side of the front edge portion 15 in the circumferential cross section of the central portion 60 of the blade 4.
  • the arc shape is flat in the thickness direction.
  • FIG. 6 and 7 are diagrams showing the thickness distribution of the blades 4 in a cross section substantially along the equal flow line A1-A2 and a cross section substantially along the equal flow line B1-B2.
  • the front edge 15 has an elliptical shape in a cross section substantially along the equal flow line A1-A2.
  • the intermediate portion 17 is formed in an airfoil shape, and the trailing edge portion 16 has a constant thickness (including substantially constant).
  • the position where the maximum thickness: Tmax is obtained is the blade 4 This is a position of 0% to 20% from the leading edge 5. More desirably, the position where the maximum thickness Tmax is 18% from the front edge 5 of the blade 4.
  • the position where the maximum thickness is 0% to 20% from the leading edge. This is because the leading edge peeling tends to occur in a region of 0% to 20% from the leading edge.
  • the front edge portion 15 has an arc shape in a cross section substantially along the equal flow line B1-B2.
  • the intermediate portion 17 is formed in an airfoil shape, and the trailing edge portion 16 has a constant thickness (including substantially constant).
  • the position where the maximum thickness: Tmax is reached is the blade 4 This is a position of 0% to 20% from the leading edge 5. More desirably, the position where the maximum thickness Tmax is 18% from the front edge 5 of the blade 4.
  • the position where the maximum thickness is obtained is It is desirable that the position is 0% to 20% from the leading edge. This is because the leading edge peeling tends to occur in a region of 0% to 20% from the leading edge. With the above configuration, it is possible to suppress the leading edge peeling and form a smooth flow field with less disturbance. Thereby, improvement of ventilation performance and reduction in noise can be realized.
  • the blade 4 according to the present embodiment can suppress the leading edge peeling at the blade tip and can form a smooth flow field with little disturbance due to the above-described configuration. For this reason, improvement in ventilation performance and reduction in noise can be realized. Further, the thickness of the trailing edge portion 16 is thin and constant (including substantially constant). Thereby, when resin etc. are used for a molded part, productivity improves. Moreover, it leads also to weight reduction and the intensity
  • FIG. 8 is a circumferential sectional view of the blade 4 of the blower impeller substantially along the constant flow line C1-C2 shown in FIG.
  • FIG. 9 is a diagram showing the thickness distribution in a cross section substantially along the equal flow line C1-C2.
  • the tip portion 7 hereinafter, also referred to as the tip portion side tip portion 80
  • most of the downstream region is formed to be thin and have a constant (including substantially constant) thickness.
  • the wing shape is gentle in the upstream region, and is similar to the downstream shape (thin wall thickness). More specifically, as shown in FIG.
  • a region of about 1/2 of the length of the blade 4 from the leading edge 5 to the trailing edge 6 is thin-walled.
  • the airfoil shape is used, and the remaining approximately 1 ⁇ 2 region has a constant thickness (including substantially constant).
  • the intermediate region 90 between the leading edge side and the trailing edge side is configured to gradually change from an airfoil shape to a constant thickness.
  • the tip portion side tip portion 80 substantially thin by thin wall, the load due to centrifugal force is reduced and the strength against rotational breakage is improved. Further, the moldability is stabilized and the productivity is improved. Further, since the cross-sectional shape in the vicinity of the hub 3 has an airfoil shape, the performance is ensured by gradually changing from the airfoil shape in the vicinity of the hub 3.
  • FIG. 10 is a front view of the blower impeller according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view in the circumferential direction substantially along the constant flow line D1-D2 on the hub side shown in FIG. 10 in the blade of the blower impeller.
  • the cross section in the vicinity of the trailing edge 6 of the blade 4 is configured to be gradually thinner in the cross section substantially along the equal flow line D1-D2.
  • the rear edge 6 is configured to be gradually thinner from the suction surface 8 side and connected to the pressure surface 9 side.
  • the pressure surface 9 is substantially flat in a cross section substantially along the equal flow line D1-D2.
  • the pressure surface 9 is a surface having a curvature larger than that of the suction surface 8.
  • FIGS. 12 and 13 are a perspective view and a side view of the blower impeller according to the third embodiment of the present disclosure. In the present embodiment, only points different from the first or second embodiment will be described.
  • the thickness of the base portion 4b of the portion of the blade 4 formed in the airfoil shape to the hub 3 is large.
  • the base portion 4 b of the leading edge 5 of the blade 4 is the portion most easily broken when a large centrifugal force is applied to the blade 4 by the rotation of the blower impeller 2. Therefore, by increasing the thickness of the root portion 4b and reinforcing it, it is possible to suppress an increase in weight due to the wing shape, that is, a break due to an increase in centrifugal force during rotation.
  • the thickness on the front edge 5 side is larger than the thickness on the rear edge 6 side at the joint portion between the hub 3 and the blade 4. Therefore, the strength of the joint is improved.
  • the front edge portion 15 of the blade is elliptical or circular, and the intermediate portion 17 is formed in an airfoil shape.
  • the thickness of the trailing edge portion 16 is constant (including substantially constant).
  • the blower impeller according to the present disclosure can improve the blowing performance and reduce turbulent noise. In addition, productivity is improved. Moreover, it leads also to weight reduction and an intensity

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

本開示に係る送風機羽根車は、ハブと、ハブの周囲に設けられた複数枚の羽根と、を有する。羽根の円周方向の断面は、ハブ側では、前縁部は楕円形状を有し、中間部は翼型形状を有し、後縁部は一定肉厚を有するように構成されている。また、羽根の円周方向の断面は、中央部では、前縁部は円弧形状を有し、中間部は翼型形状を有し、後縁部は一定肉厚を有するように構成されている。これにより、送風性能の向上と乱流騒音の低減が実現される。

Description

送風機羽根車
　本開示は、送風機羽根車に関する。
　特許文献１に記載されている従来の送風機羽根車を以下に示す。図１４は従来の送風機羽根車の斜視図である。図１５は同送風機羽根車の側面図である。図１６は同送風機羽根車の正面図である。図１７および図１８は同送風機羽根車の羽根上の等流量ラインＥ１－Ｅ２（図１６参照）にほぼ沿った円周方向の断面形状を説明するための図である。
　図１４から図１６に示されるように、送風機羽根車１０２は、略円柱状のハブ１０３と、ハブ１０３に備えられた複数枚（３枚）の羽根１０４とを有している。
　羽根１０４はそれぞれ、風上側である前縁１０５から風下側の後縁１０６に向けて位置１０５Ｍまで厚肉の厚みが変化する翼型形状に形成されている。そして、位置１０５Ｍより後縁１０６までは略一定の肉厚形状に形成されている。
　上記従来の羽根１０４の具体的な断面を図１７および図１８に示す。図１７において、羽根１０４の前縁１０５から後縁１０６までの翼弦長の５０％の位置を位置１０５Ｍ（５０％）とする。図１７に示される羽根１０４は、前縁１０５から位置１０５Ｍ（５０％）までの領域において最大肉厚ｔｍａｘを有する。また、図１８において、羽根１０４の前縁１０５から後縁１０６までの翼弦長の８５％の位置を位置１０５Ｍ（８５％）とする。図１８に示される羽根１０４は、前縁１０５から位置１０５Ｍ（８５％）までの領域において最大肉厚ｔｍａｘを有する。図１７および図１８に示される羽根１０４は、位置１０５Ｍから後縁１０６まではいずれも略一定の肉厚形状（ｔ１＝ｔ２）に形成されている。なお、前縁１０５の外周側で前方に突出している三角チップ部１０４ａ（図１６参照）は無視して前縁１０５を直線と考え、位置１０５Ｍが羽根１０４の内周側から外周側まで同じ比率で設定されている。
特開２０１０－２４２６６５号公報
　上記従来技術に係る送風機羽根車は、所定の条件では風量性能が向上し、低騒音化を図ることができる。しかしながら、上記従来の羽根１０４の翼型形状では、前縁剥離を抑制することができない。そのため、通常の条件下では前縁剥離が発生する。そして、前縁剥離による気流の乱れによって、風量性能が悪化し、さらには騒音上昇を招く。また、羽根１０４におけるチップ部近傍は翼型に構成されており、羽根１０４の重量アップに繋がり強度低下を招く。
　本開示は、上記従来の課題を解決するものであり、さまざまな条件下でも、前縁剥離を抑制することができ、風量性能の向上および低騒音化を実現する送風機羽根車を提供することを目的とする。
　本開示は、羽根の前縁部を楕円または円形状に形成し、さらに中間部を翼型形状とすることにより、剥離を抑制することができる。そのため、さまざまな条件下で円滑な流れ場が形成される。これにより、風量性能が向上でき、さらには低騒音化を実現することができる。
　本開示の送風機羽根車は、送風性能の向上および低騒音化を実現することにより、風量性能が劣化したり乱流騒音が増加したりすることを抑制できる。また、生産性の劣化も抑制することができる。
図１は、本開示の実施の形態１における送風機羽根車の斜視図である。 図２は、本開示の実施の形態１における送風機羽根車の側面図である。 図３は、本開示の実施の形態１における送風機羽根車の正面図である。 図４は、本開示の実施の形態１における送風機羽根車の羽根の断面図である。 図５は、本開示の実施の形態１における送風機羽根車の羽根の断面図である。 図６は、本開示の実施の形態１における送風機羽根車の羽根の肉厚分布を説明するための図である。 図７は、本開示の実施の形態１における送風機羽根車の羽根の肉厚分布を説明するための図である。 図８は、本開示の実施の形態１における送風機羽根車の羽根の断面図である。 図９は、本開示の実施の形態１における送風機羽根車の羽根の肉厚分布を説明するための図である。 図１０は、本開示の実施の形態２における送風機羽根車の正面図である。 図１１は、本開示の実施の形態２における送風機羽根車の羽根の断面図である。 図１２は、本開示の実施の形態３における送風機羽根車の斜視図である。 図１３は、本開示の実施の形態３における送風機羽根車の側面図である。 図１４は、従来の送風機羽根車の斜視図である。 図１５は、従来の送風機羽根車の側面図である。 図１６は、従来の送風機羽根車の平面図である。 図１７は、従来の送風機羽根車の断面図である。 図１８は、従来の送風機羽根車の断面図である。
　第１の開示に係る送風機羽根は、ハブと、ハブの周囲に設けられた複数枚の羽根を有している。羽根の円周方向の断面は、前縁部は楕円または円形状を有し、さらに、中間部は翼型形状で構成されている。これにより、剥離を抑制することができる。したがって、乱れが減少して風量性能が向上し、さらに流体騒音が低減される。また、後縁部においては、一定な肉厚形状で構成されている。したがって、安定した成型及び生産が可能となる。ここで、一定とは略一定も含む。
　第２の開示は、特に第１の開示において、羽根の円周方向の断面においては、チップ部側先端部では、前縁側は翼形状で、後縁側は一定肉厚となる形状で、中間領域は翼形状から一定肉厚となる形状に徐々に変化するように構成されている。これにより、チップ部近傍は、薄肉形状により軽量化を図ることができ、強度を向上させることができる。ここで、一定とは略一定も含む。
　第３の開示は、特に第２の開示において、羽根の円周方向の断面形状において、前縁から後縁までの長さを１００％とすると、最大肉厚となる位置が前縁から０％～２０％の位置である。これにより、さらに前縁剥離を抑制することになり、風量性能の向上と低騒音化を実現することができる。
　第４の開示は、特に第３の開示において、羽根の円周方向の断面は、後縁部では徐々に薄くなるように構成される。これにより、後縁剥離が抑制され、風量性能の向上および低騒音化が実現される。
　第５の開示は、特に第１の開示において、ハブと羽根とが接合される接合部では、前縁側の肉厚が後縁側の肉厚よりも大きい。これにより、接合部の強度が向上する。
　以下に本開示の実施の形態を図１から図１３までに沿って説明する。なお、この実施の形態によって本開示が限定されるものではない。
　（実施の形態１）
　図１は、本開示の実施の形態１における送風機羽根車の斜視図である。図２は、同送風機羽根車の側面図である。図３は同送風機羽根車の正面図である。図４および図５は同送風機羽根車の羽根において、図３に記載の等流量ラインＡ１－Ａ２、Ｂ１－Ｂ２にほぼ沿った円周方向の断面形状を示したものである。
　図１～図３において、送風機羽根車２は、略円柱状のハブ３と、ハブ３に備えられた複数枚（本実施形態では２枚）の羽根４とを有している。なお、本実施の形態ではハブを円柱状としたが、これに限定するものではなく、円錐台状のハブとしたり、円柱状と円錐台状とを組み合わせたりしてもよい。
　羽根４は、風上側である前縁５と風下側の後縁６とを備えている。また、羽根４は、反ハブ側の端部としてチップ部７を備えている。
　羽根４は、羽根４の半径方向の位置に応じて円周方向の断面形状が連続的に変化するように構成されている。以下の説明では、羽根４のハブ３との付け根部分と羽根４の外周端との中心領域およびその近傍に相当する領域を中央部６０と称する。そして、羽根４の半径方向において、中央部６０よりもハブ３側を「ハブ側」、中央部６０よりもチップ部７側を「チップ部側」と称する。
　図４は、羽根４のハブ側における等流量ラインＡ１－Ａ２にほぼ沿った、円周方向の断面図である。この位置での羽根４の断面形状について説明する。羽根４の前縁５側先端は楕円形状を有している。そして、前縁５側先端の下流方向では翼型形状を有しており、後縁６付近は肉厚が一定（略一定を含む）となっている。つまり、前縁５の先端近傍（以下、前縁部１５と称する）では、楕円形状である。また、後縁６の近傍（以下、後縁部１６と称する）では、肉厚が一定（略一定を含む）である。そして、前縁部１５と後縁部１６との間に設けられた中間部１７では、前縁部１５と後縁部１６とをなめらかにつなぐように厚肉が変化する翼型形状である。
　図５は、羽根４の半径方向における中央部６０の等流量ラインＢ１－Ｂ２にほぼ沿った、円周方向の断面図である。中央部６０での羽根４の断面形状について説明する。前縁５側先端は円弧形状を有している。そして、前縁５側先端の下流方向では翼型に形成されており、後縁６付近は肉厚が一定（略一定を含む）となっている。つまり、前縁部１５では円弧形状である。また、後縁部１６では肉厚が一定（略一定を含む）である。そして、中間部１７では、前縁部１５と後縁部１６とをなめらかにつなぐように厚肉が変化する翼型形状である。
　つまり、羽根４の中央部の円周方向の断面における前縁部１５の前縁側は、羽根４のハブ側の円周方向の断面における前縁部１５の前縁側より真円に近い円弧形状である。換言すると、羽根４のハブ側の円周方向の断面における前縁部１５の前縁側は、羽根４の中央部６０の円周方向の断面における前縁部１５の前縁側より、羽根４の肉厚方向に偏平した円弧形状である。
　図６、図７は、それぞれ、等流量ラインＡ１－Ａ２にほぼ沿った断面、等流量ラインＢ１－Ｂ２にほぼ沿った断面における、羽根４の肉厚分布を表した図である。図６に示されるように、等流量ラインＡ１－Ａ２にほぼ沿った断面では、前縁部１５が楕円形状を有している。そして中間部１７では翼型に形成されており、後縁部１６は肉厚が一定（略一定を含む）となっている。そして、望ましくは、等流量ラインＡ１－Ａ２にほぼ沿った断面では、前縁５から後縁６までの羽根４の長さを１００％とすると、最大肉厚：Ｔｍａｘとなる位置が、羽根４の前縁５から０％～２０％の位置である。より望ましくは、最大肉厚：Ｔｍａｘとなる位置が、羽根４の前縁５から１８％の位置である。
　なお、楕円形状の前縁部１５に最大肉厚となる位置がある場合でも、翼型形状の中間部１７に最大肉厚となる位置がある場合でも、最大肉厚となる位置は、羽根の前縁から０％～２０％の位置であることが望ましい。これは、前縁剥離が前縁から０％～２０％の領域で発生する傾向にあるためである。上記構成により、前縁剥離を抑制して乱れの少ない円滑な流れ場を形成することができる。これにより、送風性能の向上と低騒音化を実現することができる。
　また、図７に示されるように、等流量ラインＢ１－Ｂ２にほぼ沿った断面では、前縁部１５が円弧形状を有している。そして中間部１７では翼型に形成されており、後縁部１６は肉厚が一定（略一定を含む）となっている。そして、望ましくは、等流量ラインＢ１－Ｂ２にほぼ沿った断面では、前縁５から後縁６までの羽根４の長さを１００％とすると、最大肉厚：Ｔｍａｘとなる位置が、羽根４の前縁５から０％～２０％の位置である。より望ましくは、最大肉厚：Ｔｍａｘとなる位置が、羽根４の前縁５から１８％の位置である。
　なお、円弧形状の前縁部１５に最大肉厚となる位置がある場合でも、翼型形状の中間部１７に最大肉厚となる位置がある場合でも、最大肉厚となる位置は、羽根の前縁から０％～２０％の位置であることが望ましい。これは、前縁剥離が前縁から０％～２０％の領域で発生する傾向にあるためである。上記構成により、前縁剥離を抑制して乱れの少ない円滑な流れ場を形成することができる。これにより、送風性能の向上と低騒音化を実現することができる。
　本実施形態に係る羽根４は、上述した構成により、翼先端での前縁剥離を抑制することができ、乱れの少ない円滑な流れ場を形成することができる。このため、送風性能の向上および低騒音化を実現することができる。また、後縁部１６の肉厚は薄肉で一定（略一定を含む）である。これにより、成型部品に樹脂などを用いた場合、生産性が向上する。また、軽量化にも繋がり回転数に対しての強度が向上する。
　図８は、同送風機羽根車の羽根４において、図３に記載の等流量ラインＣ１－Ｃ２にほぼ沿った円周方向の断面図である。図９は、等流量ラインＣ１－Ｃ２にほぼ沿った断面における、肉厚分布を表した図である。チップ部７の近傍（以下、チップ部側先端部８０とも称する）においては、下流域の大部分の領域が薄肉で一定（略一定を含む）の肉厚を有するように形成されている。また、上流域においてもゆるやかな翼形状であり、下流側の形状（薄肉の一定肉厚）に類似する。より具体的には、図９に示すように、等流量ラインＣ１－Ｃ２にほぼ沿った断面では、前縁５から後縁６までの羽根４の長さの略１／２の領域を薄肉の翼型形状とし、残りの略１／２の領域を一定の肉厚（略一定も含む）としている。そして、前縁側と後縁側の間の中間領域９０は、翼型形状から一定肉厚に徐々に変化するように構成されている。
　このように、チップ部側先端部８０を、薄肉による略一定の肉厚とすることにより、遠心力による負荷が軽減され回転破壊に対して強度が向上する。また、成型性が安定して、生産性も向上する。また、ハブ３の近傍の断面形状は翼型を有しているため、ハブ３近傍の翼型形状から徐々に変化して性能が確保される。
　（実施の形態２）
　図１０は本開示の実施の形態２における送風機羽根車の正面図である。図１１は、同送風機羽根車の羽根において、図１０に記載のハブ側における等流量ラインＤ１－Ｄ２にほぼ沿った円周方向の断面図である。
　本実施の形態では、実施の形態１と異なる点のみ説明する。本実施の形態では、等流量ラインＤ１－Ｄ２にほぼ沿った断面では、羽根４の後縁６近傍の断面が、徐々に薄くなるように構成されている。特に、後縁６の負圧面８側から徐々に薄くなって圧力面９側に接続するように構成されている。換言すると、等流量ラインＤ１－Ｄ２にほぼ沿った断面では、圧力面９は略平面である。または、圧力面９は、曲率が負圧面８の曲率より大きい面である。
　このような形状にすることにより、後縁剥離が抑制される。そして、風量性能の向上および低騒音化が実現される。
　（実施の形態３）
　図１２、図１３は、本開示の実施の形態３における送風機羽根車の斜視図、側面図である。本実施の形態では、実施の形態１または２と異なる点のみ説明する。本実施の形態では、図１２、図１３に示すように、羽根４の翼型形状に形成された部分のハブ３への付け根部分４ｂの肉厚が大きい。羽根４の前縁５の付け根部分４ｂは、送風機羽根車２の回転によって羽根４に大きな遠心力が加わった時に、最も破壊を起こし易い部分である。従って、付け根部分４ｂの肉厚を大きくして補強することによって、翼型にすることによる重量増加、すなわち回転時の遠心力の増大による破壊を抑制することができる。
　なお、羽根４の付け根部分４ｂの補強については、図１２、図１３のように前縁５近傍だけでも大きな効果が得られるが、付け根部分４ｂ全体を補強しても良い。
　上述したように、本実施形態に係る羽根４は、ハブ３と羽根４との接合部では、前縁５側の肉厚が後縁６側の肉厚よりも大きい。したがって、接合部の強度が向上する。
　以上のように、本開示にかかる送風機羽根車は、斜流送風機及び軸流送風機の送風機羽根車において、羽根の前縁部１５を楕円または円形状にして、中間部１７を翼型形状にすることにより、送風性能の向上および乱流騒音の低減が実現される。また、後縁部１６の肉厚が一定（略一定を含む）である。これにより、成型部品に樹脂などを用いた場合、生産性が向上する。また、軽量化にも繋がり回転数に対して強度が向上する。さらに、荷重が大きくかかる箇所のみの強度アップにより、軽くて強い斜流型羽根車等を実現することができる。
　以上のように、本開示にかかる送風機羽根車は、送風性能の向上および乱流騒音の低減が実現される。また、生産性が向上する。また、軽量化にも繋がり回転数に対して強度が向上する。このため、斜流型羽根車や軸流型羽根車等の用途に適用することができる。そして、このような斜流型羽根車や軸流型羽根車等は、家庭用の空気調和機や、業務用の空気調和機の送風機として適用することができる。
　２，１０２　送風機羽根車
　３，１０３　ハブ
　４，１０４　羽根
　１０４ａ　三角チップ部
　４ｂ　付け根部分
　５，１０５　前縁
　６，１０６　後縁
　７　チップ部
　８　負圧面
　９　圧力面
　１５　前縁部
　１６　後縁部
　１７　中間部
　６０　中央部
　８０　チップ部側先端部
　９０　中間領域

Claims (5)

  1. ハブと、
    前記ハブの周囲に設けられた複数枚の羽根と、を有し、
    前記羽根の円周方向の断面は、
    ハブ側では、前縁部は楕円形状を有し、中間部は翼型形状を有し、後縁部は一定肉厚を有するように構成され、
    中央部では、前記前縁部は円弧形状を有し、前記中間部は翼型形状を有し、前記後縁部は一定肉厚を有するように構成されている、送風機羽根車。
  2. 　前記羽根の前記円周方向の前記断面は、チップ部側先端部では、前縁側は翼型形状を有し、後縁側は一定肉厚を有し、中間領域部は前記翼型形状から前記一定肉厚を有する形状に徐々に変化するように構成されている、請求項１に記載の送風機羽根車。
  3. 　前記羽根は、前縁から後縁までの円周方向における長さを１００％とすると、最大肉厚となる位置が前記前縁から０％～２０％の位置である、請求項２に記載の送風機羽根車。
  4. 　前記羽根の円周方向の断面は、前記後縁部では、徐々に薄くなるように構成される請求項１に記載の送風機羽根車。
  5. 　前記ハブと前記羽根とが接合される接合部では、前縁側の肉厚が後縁側の肉厚より大きい請求項１に記載の送風機羽根車。
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