WO2017134885A1

WO2017134885A1 - 軸流送風機

Info

Publication number: WO2017134885A1
Application number: PCT/JP2016/082797
Authority: WO
Inventors: 文庸渡邉
Original assignee: 株式会社デンソー
Priority date: 2016-02-02
Filing date: 2016-11-04
Publication date: 2017-08-10
Also published as: JP2019052539A

Abstract

回転軸（１１）の軸心（ＳＣ）に沿って空気を送風する軸流送風機は、回転軸の軸心に対して放射状に配置された複数のブレード（２４）を有し、回転軸の軸心を中心として回転することで気流を発生させる羽根車（２０）を備える。複数のブレードには、複数のブレードの外周側端部を結ぶ円形状の仮想円周線（ＶＣＬ）とブレードの前縁部（２４ａ）とが交わる部位に回転軸の回転方向（ＡＲ）に前進した補助翼部（２５、２５Ａ）が形成されている。また、補助翼部は、前縁部と交差する根元部位（２５ａ）から仮想円周線と交差する先端部位（２５ｂ）に延びる補助前縁部（２５１、２５１Ａ）を有している。そして、補助前縁部は、少なくとも一部が根元部位と先端部位とを直線的に結ぶ仮想直線（ＶＳＬ）に比べて仮想円周線に近くなるように曲がった形状となっている。

Description

軸流送風機

関連出願への相互参照

　本出願は、２０１６年２月２日に出願された日本出願番号２０１６－１８２６６号に基づくものであって、ここにその記載内容を援用する。

　本開示は、回転軸の軸心に沿って空気を送風する軸流送風機に関する。

　従来、軸流送風機において、騒音の低減を図るために、ブレードの前縁部に回転方向に前進した部位を設ける構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、ブレードの前縁部の外周側にＶ字型の切り込み形状を設置することで、ブレードの外周側端部に生ずる渦と、ブレードの表面に生ずる内周側から外周側へ向かう気流との干渉を抑える構成が開示されている。

特開２０１４－６２５３４号公報

　本発明者らの検討によれば、単にブレードの前縁部の外周側にＶ字型の切り込み形状を設置すると、ブレードの前縁部の外周側における回転方向に前進した部位と、ブレードの外周側に生ずる渦とが干渉することで、騒音が生ずることが判った。

　本開示は、羽根車の回転時における騒音の低減を図ることが可能な軸流送風機を提供することを目的とする。

　本開示の１つの観点によれば、回転軸の軸心に沿って空気を送風する軸流送風機は、回転軸の軸心に対して放射状に配置された複数のブレードを有し、回転軸の軸心を中心として回転することで気流を発生させる羽根車を備える。複数のブレードには、複数のブレードの外周側端部を結ぶ円形状の仮想円周線とブレードの前縁部とが交わる部位に回転軸の回転方向に前進した補助翼部が形成されている。補助翼部は、前縁部と交差する根元部位から仮想円周線と交差する先端部位に延びる補助前縁部を有している。そして、補助前縁部は、少なくとも一部が根元部位と先端部位とを直線的に結ぶ仮想直線に比べて仮想円周線に近くなるように曲がった形状となっている。

　このように、補助前縁部の形状を、複数のブレードの外周側端部を結ぶ仮想円周線に近くなるように曲がった形状とすれば、複数のブレードの外周側端部に生ずる渦と補助前縁部との干渉を抑えることができる。これにより、複数のブレードの外周側における空気の圧力変動が抑制されるので、羽根車の回転時における軸流送風機の騒音の低減を図ることが可能となる。

　本開示の別の観点によれば、回転軸の軸心に沿って空気を送風する軸流送風機は、回転軸の軸心に対して放射状に配置された複数のブレードを有し、回転軸の軸心を中心として回転することで気流を発生させる羽根車を備える。そして、複数のブレードには、回転軸の回転方向に前進し、外周側に凹む形状となる三角形状の補助翼部が形成されている。

　これによっても、複数のブレードの外周側端部に生ずる渦と補助前縁部との干渉を抑えることができるので、羽根車の回転時における軸流送風機の騒音の低減を図ることが可能となる。

第１実施形態の軸流送風機の模式的な正面図である。図１のII－II断面図である。第１実施形態の軸流送風機のブレードおよびボス部を示す模式的な正面図である。第１実施形態の軸流送風機のブレードの模式的な正面図である。第１実施形態の軸流送風機のブレードの詳細を説明するための模式的な正面図である。第１実施形態の比較例となる軸流送風機のブレードにおける外周側端部付近の気流を示す模式的な正面図である。第１実施形態の軸流送風機および比較例の軸流送風機の音圧レベルの測定結果を示す特性図である。第１実施形態の軸流送風機における比較例の軸流送風機に対する音圧レベルの低下量を示す特性図である。第２実施形態の軸流送風機のブレードの模式的な正面図である。第２実施形態の軸流送風機における比較例の軸流送風機に対する音圧レベルの低下量を示す特性図である。第２実施形態の軸流送風機のブレードの変形例を示す模式的な正面図である。

　以下、本開示を実施する形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。

　（第１実施形態）
　本実施形態の軸流送風機１について、図１～図８を参照して説明する。各図面において、図示した矢印ＤＲ１、矢印ＤＲ２、矢印ＤＲ３は、軸流送風機１を車両に搭載した際の方向を示している。すなわち、矢印ＤＲ１が車両上下方向を示し、矢印ＤＲ２が車両左右方向（すなわち、車両幅方向）を示し、矢印ＤＲ３が車両前後方向を示している。また、各図面において図示したＡＲは、後述する羽根車２０の回転方向を示している。

　図１および図２に示すように、軸流送風機１は、回転軸１１の軸心ＳＣに沿って空気を送風する送風機である。本実施形態では、軸流送風機１を車両に搭載されたラジエータ等の放熱器２に空気を供給する装置に適用した例について説明する。なお、図２では、軸流送風機１を見易く表示するために、放熱器２を一点鎖線で示している。

　本実施形態の軸流送風機１は、放熱器２よりも車両後方に配置されている。具体的には、軸流送風機１は、放熱器２を通過した空気が車両後方へ吹き出されるように、放熱器２を通過する空気流れの下流側に設けられている。

　本実施形態の軸流送風機１は、電動モータ１０、電動モータ１０の回転軸１１と共に回転することで気流を発生させる羽根車２０、および電動モータ１０を保持するシュラウド３０を備える。

　電動モータ１０は、羽根車２０を回転駆動する電動機である。電動モータ１０は、図示しないステーを介してシュラウド３０に固定されている。ステーは、電動モータ１０を支持する支持部材である。

　羽根車２０は、回転軸１１に連結されており、回転軸１１の回転に伴って軸心ＳＣを中心に回転する。羽根車２０は、電動モータ１０の回転軸１１と一体に回転するように連結されたボス部２２、回転軸１１の軸心ＳＣに対して放射状に延びる複数のブレード２４、および複数のブレード２４の外周部分に設けられたリング部２８を有する。

　ボス部２２は、中心部に電動モータ１０の回転軸１１が取り付けられた円筒状の部材である。ボス部２２は、その側壁の外周側に複数のブレード２４それぞれの内周側端部が連結されている。

　複数のブレード２４は、ボス部２２から放射状に延びている。複数のブレード２４は、ボス部２２の周囲に所定の間隔をあけて配置されている。本実施形態の複数のブレード２４それぞれは、後退翼となっている。

　ここで、図３は、リング部２８を省略して図示した羽根車２０を示している。図３に示すように、複数のブレード２４には、複数のブレード２４の外周側端部を結ぶ仮想円周線ＶＣＬとブレード２４の前縁部２４ａとが交わる部位に、回転軸１１の回転方向ＡＲに前進した補助翼部２５が形成されている。なお、羽根車２０のブレード２４の詳細については後述する。

　図１および図２に戻り、リング部２８は、複数のブレード２４の外周側端部を周方向につなぐように、回転軸１１の軸心ＳＣを中心とした円環状に形成されている。換言すれば、リング部２８は、複数のブレード２４の外周側端部を結ぶ仮想円周線ＶＣＬに沿って延びる環状の部材で構成されている。

　本実施形態の羽根車２０は、ボス部２２、複数のブレード２４、およびリング部２８が、それぞれポリプロピレン等の樹脂で構成されている。そして、ボス部２２、複数のブレード２４、およびリング部２８は、一体成形物として構成されている。

　シュラウド３０は、放熱器２を通過した空気を羽根車２０に導くダクトとして機能する部材である。本実施形態のシュラウド３０は、ボルト等の締結部材により放熱器２に固定されている。また、本実施形態のシュラウド３０は、ポリプロピレン等の樹脂で構成されている。

　シュラウド３０には、空気を導入する空気導入口３１、および空気導入口３１からの空気を吹き出す空気吹出口３２が形成されている。シュラウド３０における空気導入口３１から空気吹出口３２に至る空間が空気の通風路３０ａを構成している。

　空気導入口３１は、放熱器２に対向して回転軸１１の軸心に沿う方向に開口している。具体的には、空気導入口３１は、放熱器２の外形状に合わせて、車両幅方向ＤＲ２の寸法が車両上下方向ＤＲ１の寸法よりも長い矩形状となっている。

　空気吹出口３２は、その内部に羽根車２０が配置されている。具体的には、空気吹出口３２は、羽根車２０の外形状に合わせて、円形状となっている。空気吹出口３２は、その内部で羽根車２０が回転可能なように、羽根車２０のリング部２８との間に所定の隙間が生ずるように形成されている。

　本実施形態のシュラウド３０は、空気導入口３１と空気吹出口３２との形状が異なっている。このため、シュラウド３０には、空気導入口３１と空気吹出口３２との周縁同士の間隔が、広い部分もあれば狭い部分もある。すなわち、シュラウド３０は、空気導入口３１と空気吹出口３２との周縁同士の間隔が、回転軸１１の軸心ＳＣまわりの周方向の位置によって異なる大きさとなっている。

　本実施形態では、空気導入口３１が、車両幅方向ＤＲ２の寸法が車両上下方向ＤＲ１の寸法よりも長い矩形状となっている。このため、本実施形態のシュラウド３０では、空気導入口３１と空気吹出口３２との周縁のうち、車両左右方向ＤＲ２の中央付近の部位が、空気導入口３１と空気吹出口３２との周縁同士の間隔が小さい狭小部位３０ｂとなっている。

　このように構成される軸流送風機１では、図１に示すように、シュラウド３０の通風路３０ａにおいて、破線矢印ＡＲａｉｒのように横方向の空気流れが支配的となる。このため、シュラウド３０の狭小部位３０ｂでは、破線矢印ＡＲａｉｒのような横方向の空気流れが互いに衝突することで渦が生じ易い。このため、本実施形態の軸流送風機１は、狭小部位３０ｂがないものに比べて、特に羽根車２０の外周側端部付近に渦が生じ易い構成となっている。

　次に、本実施形態の羽根車２０のブレード２４の詳細について図４、図５を参照して説明する。図４に示すように、ブレード２４には、前縁部２４ａにおける外周側端部に補助翼部２５が形成されている。

　また、本実施形態のブレード２４には、ブレード２４の表面における気流の剥離を抑えるために、前縁部２４ａにおける補助翼部２５の内周側に鋸歯状のセレーション部２６が形成されている。セレーション部２６は、縦渦を発生させる三角形状の複数の突起部２６１で構成されている。複数の突起部２６１は、前縁部２４ａが延びる方向に並ぶように形成されている。

　補助翼部２５は、その外周側の部位がリング部２８に連結されている。また、補助翼部２５は、前縁部２４ａに交差する根元部位２５ａから仮想円周線ＶＣＬ、すなわちリング部２８に交差する先端部位２５ｂに延びる補助前縁部２５１を有している。なお、補助前縁部２５１は、補助翼部２５における内周側の部位である。

　本実施形態の補助翼部２５は、セレーション部２６を構成する複数の突起部２６１のうち、前縁部２４ａの最外周側に位置する突起部２６１の一辺と補助前縁部２５１とがＶ字状の凹部を形成するように前縁部２４ａに設けられている。

　本実施形態の補助前縁部２５１は、根元部位２５ａを通る回転軸１１の軸心ＳＣを中心とする円周線ＣＬとのなす角度θαが、前縁部２４ａの最外周側に位置する突起部２６１の一辺と円周線ＣＬとのなす角度θβと同等の大きさとなるように設定されている。補助前縁部２５１は、円周線ＣＬとのなす角度θαと、前縁部２４ａの最外周側に位置する突起部２６１の一辺と円周線ＣＬとのなす角度θβとの差が、例えば、±５°程度の範囲に収まるように設定されている。

　また、本実施形態の補助前縁部２５１は、図５に示すように、一部が根元部位２５ａと先端部位２５ｂとを直線的に結ぶ仮想直線ＶＳＬに比べて、仮想円周線ＶＣＬ、すなわちリング部２８に近くなるように曲がった形状となっている。

　具体的には、本実施形態の補助前縁部２５１は、根元部位２５ａと先端部位２５ｂとの中間部分が、仮想円周線ＶＣＬ、すなわちリング部２８に向かって窪んだ形状となっている。換言すれば、本実施形態の複数のブレード２４には、回転軸１１の回転方向ＡＲに前進し、外周側に向かって凹む形状となる三角形状の補助翼部２５１が設けられている。

　本実施形態の補助前縁部２５１は、リング部２８に向かって窪んだ部位が弧状に湾曲した形状となっている。なお、補助前縁部２５１における窪んだ部位は、例えば、複数の直線を組み合わせた形状、すなわち屈曲した形状となっていてもよい。また、補助前縁部２５１における窪んだ部位は、根元部位２５ａと先端部位２５ｂとの中間部分に限らず、例えば、先端部位２５ｂ付近または根元部位２５ａ付近に設けられていてもよい。

　さらに、本実施形態の補助翼部２５は、仮想直線ＶＳＬと仮想円周線ＶＣＬとで囲まれる領域ＴＲに形成されている。これにより、本実施形態の補助翼部２５は、翼面の表面積が、仮想円周線ＶＣＬに沿う補助前縁部を有する補助翼部の翼面の表面積よりも小さくなっている。

　次に、本実施形態の軸流送風機１の作動を説明する。軸流送風機１は、電動モータ１０の回転軸１１の回転に伴って羽根車２０が回転する。これにより、図２に示すように、放熱器２側から羽根車２０に吸い込まれた空気が、回転軸１１の軸心ＳＣに沿って吹き出される。

　ここで、図６は、本実施形態の比較例となる軸流送風機ＣＥのブレードＢの模式的な正面図である。比較例の軸流送風機ＣＥは、ブレードＢに設けた補助翼部Ｂｓが単に三角形状となっている点が本実施形態の軸流送風機１と異なっている。つまり、比較例の軸流送風機ＣＥは、ブレードＢに設けた補助翼部Ｂｓの補助前縁部Ｂｓｆが根元部位２５ａと先端部位２５ｂとを直線的に結ぶ仮想直線ＶＳＬに沿って延びている。なお、説明の便宜上、図６では、比較例の軸流送風機ＣＥにおける本実施形態の軸流送風機１と同様の構成について同一の参照符号を付している。

　比較例の軸流送風機ＣＥでは、羽根車２０の回転により、放熱器２側から羽根車２０に吸い込まれた空気が、回転軸１１の軸心ＳＣに沿って吹き出される。この際、ブレードＢの外周側端部付近では、羽根車２０の吹出側から吸込側へ逆流する気流等によって渦ＶＲが生ずる。この渦ＶＲがブレードＢに設けた補助翼部Ｂｓの補助前縁部Ｂｓｆに衝突すると、渦ＶＲとブレードＢとの干渉によって騒音の発生要因となる周期的な圧力変動が大きくなる。特に、比較例の軸流送風機ＣＥの如く、ブレードＢに設けた補助翼部Ｂｓが単に三角形状となっていると、渦ＶＲがブレードＢに設けた補助翼部Ｂｓの補助前縁部Ｂｓｆに衝突し易くなるので、聴覚上不快とされる周期音が大きくなってしまう。なお、周期音は、いわゆるＢＰＦ（Blade Passing Frequencyの略）騒音と呼ばれる。

　これに対して、本実施形態の軸流送風機１では、補助翼部２５の補助前縁部２５１の一部が、図５に示すように、仮想直線ＶＳＬに比べて、リング部２８に近くなるように曲がった形状となっている。このため、本実施形態の軸流送風機１では、補助翼部２５におけるブレード２４の外周側端部付近に生ずる渦ＶＲと衝突する面積が小さく、渦ＶＲと補助翼部２５との衝突時の衝撃が緩和される。これにより、本実施形態の軸流送風機１では、ＢＰＦ騒音の発生要因となる圧力変動を抑えることができる。

　ここで、図７は、本実施形態の軸流送風機１および比較例の軸流送風機ＣＥにおいて、羽根車２０を回転させた際の音圧レベルであるＳＰＬ（Sound Pressure Levelの略）の測定結果を示す図面である。図７では、羽根車２０における所定の回転角度の範囲での測定結果を示している。なお、図７では、本実施形態の軸流送風機１のＳＰＬの測定結果を実線Ａで示し、比較例の遠心送風機ＣＥのＳＰＬの測定結果を破線Ｂで示している。

　図７に示す測定結果によれば、本実施形態の軸流送風機１は、ＳＰＬの振幅Ａｍ１が比較例の軸流送風機ＣＥのＳＰＬの振幅Ａｍ２に比べて小さくなっており、ＢＰＦ騒音の発生要因となる圧力変動を抑制可能であることが判る。

　また、図８は、本実施形態の軸流送風機１における比較例の軸流送風機ＣＥに対する羽根車２０を回転させた際のＯ．Ａ．（Over Allの略）のＳＰＬの低下量、および回転の次数成分毎のＳＰＬの低下量を示している。図８では、回転の１次数成分をＢＰＦ１次、回転の２次数成分をＢＰＦ２次、回転の１次数成分をＢＰＦ３次として表示している。なお、Ｏ．Ａ．は、全周波数のＳＰＬの積和である。

　図８に示すように、本実施形態の軸流送風機１は、ＳＰＬのＯ．Ａ．が比較例の軸流送風機ＣＥのＳＰＬに比べて小さくなっており、全体として騒音の低減効果が得られていることが判る。また、本実施形態の軸流送風機１では、ＢＰＦ１次の騒音、およびＢＰＦ３次の騒音の低減効果が大きいことが判る。

　以上説明した本実施形態の軸流送風機１は、補助翼部２５の補助前縁部２５１の一部が、仮想直線ＶＳＬに比べて、リング部２８に近くなるように曲がった形状となっている。このように、補助前縁部２５１の形状を、複数のブレード２４の外周側端部を結ぶ仮想円周線ＶＣＬに近くなるように曲がった形状とすれば、複数のブレード２４の外周側端部に生ずる渦と補助前縁部２５１との干渉を抑えることができる。これにより、複数のブレード２４の外周側における空気の圧力変動が抑制されるので、羽根車２０の回転時における軸流送風機１の騒音の低減を図ることが可能となる。

　ここで、別の観点では、本実施形態の軸流送風機１は、複数のブレード２４に、回転軸１１の回転方向ＡＲに前進し、外周側に向かって凹む形状となる三角形状の補助翼部２５１が形成されている。これによると、複数のブレード２４の外周側端部に生ずる渦と補助前縁部２５１との干渉を抑えることができるので、羽根車２０の回転時における軸流送風機１の騒音の低減を図ることが可能となる。

　また、本実施形態の軸流送風機１は、補助翼部２５が仮想円周線ＶＣＬと仮想直線ＶＳＬとで囲まれる領域ＴＲに形成されている。このような構成とすれば、比較例の如く、補助前縁部Ｂｓｆが仮想直線ＶＳＬに沿って延びる構成に比べて、補助翼部２５における複数のブレード２４の外周側端部に生ずる渦と干渉する領域を小さくすることができる。これにより、複数のブレード２４の外周側における空気の圧力変動を充分に抑えることができる。

　さらに、本実施形態の軸流送風機１は、ブレード２４の前縁部２４ａに縦渦を発生させる三角形状の複数の突起部２６１が設けられている。そして、補助翼部２５は、複数の突起部２６１のうち、前縁部２４ａの最外周側に位置する突起部２６１の一辺と補助前縁部２５１とがＶ字状の凹部を形成するように前縁部２４ａに設けられている。

　これによれば、前縁部２４ａに設けた複数の突起部２６１で生じた縦渦によりブレード２４の表面における気流の剥離を抑えることができる。特に、前縁部２４ａの最外周側に位置する突起部２６１の一辺と補助前縁部２５１とがＶ字状の凹部を形成するように前縁部２４ａに補助翼部２５を設ける構成とすれば、補助前縁部２５１を縦渦の発生手段として機能させることができる。これにより、補助翼部２５の表面における気流の剥離を抑えることができるので、軸流送風機１における騒音をより一層低減させることが可能となる。

　さらにまた、本実施形態の軸流送風機１は、羽根車２０が仮想円周線ＶＣＬに沿って延びる環状のリング部２８を有している。そして、複数のブレード２４それぞれの補助翼部２５が、リング部２８に連結されている。このように、環状のリング部２８で複数のブレード２４の補助翼部２５を連結する構成とすれば、複数のブレード２４の補助翼部２５における強度を充分に確保することが可能となる。

　ここで、シュラウド３０に対して、空気導入口３１と空気吹出口３２との周縁同士の間隔が小さい狭小部位３０ｂが設けられた構成は、羽根車２０の外周側端部付近に渦が生じ易い。このため、本実施形態の如く、複数のブレード２４の外周側端部に生ずる渦と補助前縁部２５１との干渉を抑えることが可能な軸流送風機１は、シュラウド３０に狭小部位３０ｂが設けられている構成に対して好適である。

　（第２実施形態）
　次に、第２実施形態について、図９および図１０を参照して説明する。本実施形態では、第１実施形態に対してブレード２４の補助翼部２５における補助前縁部２５１Ａの形状を変更した例について説明する。

　本実施形態の補助前縁部２５１Ａは、図９に示すように、全体が根元部位２５ａと先端部位２５ｂとを直線的に結ぶ仮想直線ＶＳＬに比べて、仮想円周線ＶＣＬ、すなわちリング部２８に近くなるように曲がった形状となっている。そして、本実施形態の補助前縁部２５１Ａは、仮想円周線ＶＣＬにおける補助翼部２５に交差する位置の基準接線ＴＬｒと補助前縁部２５１における接線ＴＬとのなす角度、すなわち接線角度θｔが、根元部位２５ａ側よりも先端部位２５ｂ側の方が小さくなっている。

　具体的には、本実施形態の補助前縁部２５１は、２つの直線を組み合わせた形状、すなわち屈曲した形状となっている。すなわち、本実施形態の補助前縁部２５１は、根元部位２５ａから先端部位２５ｂ側に向かって直線状に延びる部位と先端部位２５ｂから根元部位２５ａ側に向かって直線状に延びる部位とで構成されている。

　さらに、本実施形態の補助前縁部２５１は、先端部位２５ｂ側の部位における接線ＴＬ１と基準接線ＴＬｒとのなす接線角度θｔ１が、根元部位２５ａ側の部位における接線ＴＬ２と基準接線ＴＬｒとのなす接線角度θｔ２よりも小さくなっている。

　これにより、本実施形態の補助前縁部２５１は、先端部位２５ｂが、根元部位２５ａ側の部位における接線ＴＬ２と仮想円周線ＶＣＬとの交点ＩＰよりも回転方向に前進した位置となっている。

　その他の構成は、第１実施形態と同様である。本実施形態の軸流送風機１では、第１実施形態と共通する構成について、第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

　特に、本実施形態の軸流送風機１では、補助前縁部２５１における先端部位２５ｂ側の部位の接線角度θｔ１が、根元部位２５ａ側の部位の接線角度θｔ２よりも小さくなっている。

　これによると、補助翼部２５における先端部位２５ｂ側における複数のブレード２４の外周側端部に生ずる渦と干渉する領域が根元部位２５ａ側よりも小さくなる。すなわち、補助翼部２５は、複数のブレード２４の外周側端部に生ずる渦と干渉する面積が、先端部位２５ｂ側で小さくなり、根元部位２５ａ側に向かって徐々に拡大する。これによれば、複数のブレード２４の外周側端部に生ずる渦が補助翼部２５に衝突する際の衝撃が一層緩和されるので、複数のブレード２４の外周側における空気の圧力変動を充分に抑えることができる。

　ここで、図１０は、本実施形態の軸流送風機１における比較例の軸流送風機ＣＥに対するＯ．Ａ．のＳＰＬの低下量、および回転の次数成分毎のＳＰＬの低下量を示している。なお、図１０は、前述の図８に対応する図面である。

　図１０に示すように、本実施形態の軸流送風機１は、ＳＰＬのＯ．Ａ．が比較例の軸流送風機ＣＥのＳＰＬに比べて小さくなっており、全体として騒音の低減効果が得られていることが判る。また、本実施形態の軸流送風機１では、ＢＰＦ１次～ＢＰＦ３次それぞれの騒音の低減効果が大きくなっており、第１実施形態の軸流送風機１よりも騒音の低減効果を期待することができる。

　（第２実施形態の変形例）
　上述の第２実施形態では、補助前縁部２５１を２つの直線を組み合わせた形状とする例について説明したが、これに限定されない。例えば、図１１に示すように、補助前縁部２５１Ａを弧状に湾曲させた形状としてもよい。また、図示しないが、補助前縁部２５１Ａは、３つ以上の直線が組み合わされた形状としてもよい。これらの形状を有する補助前縁部２５１Ａにおいても、第２実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

　（他の実施形態）
　以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示の軸流送風機１は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。

　上述の各実施形態の如く、軸流送風機１の羽根車２０は、複数のブレード２４に対してセレーション部２６を設けることが望ましいが、これに限らず、セレーション部２６を設けない構成としてもよい。

　上述の各実施形態の如く、軸流送風機１の羽根車２０は、複数のブレード２４の外周側をリング部２８で連結する構成とすることが望ましいが、これに限らず、複数のブレード２４の外周側をリング部２８で連結しない構成としてもよい。

　上述の各実施形態で説明した軸流送風機１は、シュラウド３０に狭小部位３０ｂが設けられた構成に好適であるが、シュラウド３０に狭小部位３０ｂが設けられていない構成に適用可能である。

　上述の各実施形態では、羽根車２０のブレード２４が後縁翼で構成された例について説明したが、これに限らず、例えば、羽根車２０のブレード２４が前進翼または直線翼で構成されていてもよい。

　上述の各実施形態では、軸流送風機１を、車両に搭載されたラジエータ等の放熱器２に対して空気を供給する装置に適用した例について説明したが、これに限らず、例えば、定置型の空調装置や換気装置における空気の供給装置にも適用可能である。また、軸流送風機１は、空調装置に限らず、様々な装置に適用可能である。

　上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

　上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。

　上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。

　（まとめ）
　上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、軸流送風機は、複数のブレードの前縁部に設けた補助翼部の補助前縁部の形状が、複数のブレードの外周側端部を結ぶ仮想円周線に近くなるように曲がった形状となっている。

　また、第２の観点によれば、軸流送風機は、補助翼部が仮想円周線と仮想直線とで囲まれる領域に形成されている。このように、補助翼部を仮想円周線と仮想直線とで囲まれる領域に形成する構成とすれば、補助前縁部が仮想直線に沿って延びる補助翼部に比べて、補助翼部における複数のブレードの外周側端部に生ずる渦と干渉する領域を小さくすることができる。これにより、複数のブレードの外周側における空気の圧力変動を充分に抑えることができる。

　また、第３の観点によれば、軸流送風機は、補助前縁部は、根元部位側の接線角度よりも先端部位側の接線角度の方が小さくなっている。なお、接線角度は、仮想円周線における補助翼部に交差する位置の接線と補助前縁部における接線とのなす角度である。

　これによれば、補助翼部における先端部位側における複数のブレードの外周側端部に生ずる渦と干渉する領域が根元部位側よりも小さくなるので、複数のブレードの外周側における空気の圧力変動を充分に抑えることができる。

　また、第４の観点によれば、軸流送風機は、前縁部には、縦渦を発生させる三角形状の複数の突起部が設けられている。そして、補助翼部は、複数の突起部のうち、前縁部の最外周側に位置する突起部の一辺と補助前縁部とがＶ字状の凹部を形成するように前縁部に設けられている。

　これによれば、前縁部に設けた複数の突起部で生じた縦渦によりブレードの表面における気流の剥離を抑えることができる。特に、前縁部の最外周側に位置する突起部の一辺と補助前縁部とがＶ字状の凹部を形成するように前縁部に補助翼部を設ける構成とすれば、補助前縁部を縦渦の発生手段として機能させることができる。これにより、補助翼部の表面における気流の剥離を抑えることができるので、軸流送風機における騒音をより一層低減させることが可能となる。

　また、第５の観点によれば、軸流送風機は、空気を導入する空気導入口、空気導入口からの空気を吹き出す空気吹出口が形成されたシュラウドを備える。そして、シュラウドには、回転軸の周方向において、空気導入口と空気吹出口との周縁同士の間隔が小さい狭小部位が設けられている。このように、シュラウドに対して、空気導入口と空気吹出口との周縁同士の間隔が小さい狭小部位が設けられた構成では、羽根車の外周側端部付近に渦が生じ易い。このため、複数のブレードの外周側端部に生ずる渦と補助前縁部との干渉を抑えることが可能な軸流送風機は、シュラウドに狭小部位が設けられている構成に対して好適となる。

　また、第６の観点によれば、軸流送風機は、羽根車は、仮想円周線に沿って延びる環状のリング部を有している。そして、複数のブレードそれぞれの補助翼部は、リング部に連結されている。このように、環状のリング部で複数のブレードの補助翼部を連結する構成とすれば、複数のブレードの補助翼部における強度を充分に確保することが可能となる。

　第７の観点によれば、軸流送風機は、複数のブレードに、回転軸の回転方向に前進し、外周側に凹む形状となる三角形状の補助翼部が形成されている。

　また、第８の観点によれば、軸流送風機は、ブレードの前縁部に、縦渦を発生させる三角形状の複数の突起部が設けられている。そして、補助翼部は、複数の突起部のうち、前縁部の最外周側に位置する突起部の一辺と補助翼部の前縁となる補助前縁部とがＶ字状の凹部を形成するように前縁部に設けられている。

　また、第９の観点によれば、軸流送風機は、空気を導入する空気導入口、空気導入口からの空気を吹き出す空気吹出口が形成されたシュラウドを備える。そして、シュラウドには、回転軸の周方向において、空気導入口と空気吹出口との周縁同士の間隔が小さい狭小部位が設けられている。

　このように、シュラウドに対して、空気導入口と空気吹出口との周縁同士の間隔が小さい狭小部位が設けられた構成では、羽根車の外周側端部付近に渦が生じ易い。このため、複数のブレードの外周側端部に生ずる渦と補助前縁部との干渉を抑えることが可能な軸流送風機は、シュラウドに狭小部位が設けられている構成に対して好適となる。

　また、第１０の観点によれば、軸流送風機は、複数のブレードそれぞれの補助翼部が、羽根車に設けられた環状のリング部に連結されている。このように、環状のリング部で複数のブレードの補助翼部を連結する構成とすれば、複数のブレードの補助翼部における強度を充分に確保することが可能となる。

Claims

　回転軸（１１）の軸心（ＳＣ）に沿って空気を送風する軸流送風機であって、
　前記回転軸の軸心に対して放射状に配置された複数のブレード（２４）を有し、前記回転軸の軸心を中心として回転することで気流を発生させる羽根車（２０）を備え、
　前記複数のブレードには、前記複数のブレードの外周側端部を結ぶ円形状の仮想円周線（ＶＣＬ）と前記ブレードの前縁部（２４ａ）とが交わる部位に前記回転軸の回転方向（ＡＲ）に前進した補助翼部（２５、２５Ａ）が形成されており、
　前記補助翼部は、前記前縁部と交差する根元部位（２５ａ）から前記仮想円周線と交差する先端部位（２５ｂ）に延びる補助前縁部（２５１、２５１Ａ）を有しており、
　前記補助前縁部は、少なくとも一部が前記根元部位と前記先端部位とを直線的に結ぶ仮想直線（ＶＳＬ）に比べて前記仮想円周線に近くなるように曲がった形状となっている軸流送風機。
　前記補助翼部は、前記仮想円周線と前記仮想直線とで囲まれる領域（ＴＲ）に形成されている請求項１に記載の軸流送風機。
　前記仮想円周線における前記補助翼部に交差する位置の接線（ＴＬｒ）と前記補助前縁部における接線（ＴＬ）とのなす角度を接線角度（θｔ）としたとき、
　前記補助前縁部は、前記根元部位側の前記接線角度（θｔ２）よりも前記先端部位側の前記接線角度（θｔ１）の方が小さくなっている請求項１または２に記載の軸流送風機。
　前記前縁部には、縦渦を発生させる三角形状の複数の突起部（２６１）が設けられており、
　前記補助翼部は、前記複数の突起部のうち、前記前縁部の最外周側に位置する突起部の一辺と前記補助前縁部とがＶ字状の凹部を形成するように前記前縁部に設けられている請求項１ないし３のいずれか１つに記載の軸流送風機。
　空気を導入する空気導入口（３１）、前記空気導入口からの空気を吹き出す空気吹出口（３２）が形成されたシュラウド（３０）を備え、
　前記シュラウドには、前記回転軸の周方向において、前記空気導入口と前記空気吹出口との周縁同士の間隔が小さい狭小部位（３０ｂ）が設けられている請求項１ないし４のいずれか１つに記載の軸流送風機。
　前記羽根車は、前記仮想円周線に沿って延びる環状のリング部（２８）を有しており、
　前記複数のブレードそれぞれの前記補助翼部は、前記リング部に連結されている請求項１ないし５のいずれか１つに記載の軸流送風機。
　回転軸（１１）の軸心（ＳＣ）に沿って空気を送風する軸流送風機であって、
　前記回転軸の軸心に対して放射状に配置された複数のブレード（２４）を有し、前記回転軸の軸心を中心として回転することで気流を発生させる羽根車（２０）を備え、
　前記複数のブレードには、前記回転軸の回転方向（ＡＲ）に前進し、外周側に向かって凹む形状となる三角形状の補助翼部（２５１、２５１Ａ）が形成されている軸流送風機。
　前記ブレードの前縁部（２４ａ）には、縦渦を発生させる三角形状の複数の突起部（２６１）が設けられており、
　前記補助翼部は、前記複数の突起部のうち、前記前縁部の最外周側に位置する突起部の一辺と前記補助翼部の前縁となる補助前縁部とがＶ字状の凹部を形成するように前記前縁部に設けられている請求項７に記載の軸流送風機。
　空気を導入する空気導入口（３１）、前記空気導入口からの空気を吹き出す空気吹出口（３２）が形成されたシュラウド（３０）を備え、
　前記シュラウドには、前記回転軸の周方向において、前記空気導入口と前記空気吹出口との周縁同士の間隔が小さい狭小部位（３０ｂ）が設けられている請求項７または８に記載の軸流送風機。
　前記複数のブレードそれぞれの前記補助翼部は、前記羽根車に設けられた環状のリング部（１８）に連結されている請求項７ないし９のいずれか１つに記載の軸流送風機。