WO2019131708A1 - 送風機 - Google Patents

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WO2019131708A1
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WO
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aileron
wing
impeller
outer peripheral
hub
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English (en)
French (fr)
Inventor
聖志 橋野
正宏 重森
翔太 吉川
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/08—Units comprising pumps and their driving means the working fluid being air, e.g. for ventilation
    • 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

Definitions

  • the present disclosure relates to a blower installed on a ceiling, a wall, or a floor of a living room, and used to reduce a sensible temperature due to direct air flow or to circulate indoor air.
  • FIG. 7 is a front view showing the shape of the conventional fan impeller 101 viewed from the downstream direction in the wind traveling direction
  • FIG. 8 is a front view of the conventional fan with the auxiliary wing 106 attached. It is the front view seen from the downstream direction in the advancing direction.
  • the impeller 101 includes a hub 102 having a rotation axis, and a plurality of wings 103 formed on the outer periphery of the hub 102. Furthermore, wing 103 has a leading edge 104 and a trailing edge 105. After air is introduced from the leading edge 104 by rotational driving and pressurized on the blade surface, the air is blown out of the trailing edge 105.
  • the impeller 201 with the ailerons is provided so as to project toward the outer periphery of the wings 103 so that the ailerons 106 form an acute angle in the rotational direction on the wing end side of the wings 103. ing.
  • the auxiliary wing leading edge 107 into which air flows.
  • the rotational drive causes air to flow in from the leading edge 104 of the wing 103 and air also smoothly flows in from the auxiliary wing leading edge 107 of the auxiliary wing 106 and is boosted on the wing surface, and then the air is the trailing edge of the wing 103 By blowing out from 105, the flow rate characteristic is improved.
  • the wind speed distribution in the radial direction immediately after being boosted by the A wind speed maximum is formed at the end. Since the stationary air around the blower does not have the axial velocity of the impellers 101 and 201 of the blower, after forming the maximum value of the wind speed on the wing tip side, it goes to the same velocity 0 as the surrounding air The speed rapidly decreases. Therefore, there is a problem that the velocity is attenuated as it is away from the blower, and the wind is diffused in a distant place and the strong wind can not reach.
  • the present disclosure is to solve the above-described problems, and it is an object of the present disclosure to provide a blower that can receive a stronger wind at a distant place.
  • a blower according to the present disclosure includes an impeller including a hub having a rotation axis and a plurality of blades arranged around the hub.
  • the blade has a main wing whose chord length becomes maximum at the outer peripheral end, and an auxiliary wing connected to the outer peripheral end of the main wing.
  • the leading edge end that is the upstream side in the traveling direction of the wind when the impeller is rotated and the trailing edge end that is the downstream side The attachment angle formed by the first straight line connected and the plane orthogonal to the rotation axis of the hub decreases from the inside of the aileron to the outer peripheral end of the aileron, and perpendicular to the rotational axis of the hub at the outer peripheral end of the aileron It is set to be formed, thereby achieving the intended purpose.
  • the blower according to the present disclosure moves the maximum wind velocity inward in order to blow a strong wind even at a location away from the blower, so that the wind with the maximum wind velocity and the stationary air around the blower.
  • This invention is designed to reduce the contact of the wind turbine and reduce wind attenuation.
  • the attachment angle of the aileron connected from the outer peripheral end of the main wing decreases from the inner side to the outer peripheral end of the aileron, so the effect of the wind being pushed out on the aileron side due to the rotation of the blades is reduced. Therefore, by moving the maximum value of the wind velocity from the outer peripheral side of the blade to the inner side of the blade which is the wing side, it is suppressed that a large velocity difference occurs between the airflow at the maximum wind velocity of the impeller and the stationary air around the blower. , It can control that the maximum wind speed is sharply attenuated. Therefore, it has an effect that stronger wind can be reached even at a distance from the blower.
  • FIG. 1 is a perspective view of a blower according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a front view of the impeller of the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a side view of the impeller according to the first embodiment of the disclosure.
  • FIG. 4 is a view of the hub side viewed from the outer peripheral side of the impeller of the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is an enlarged view of the impeller of the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a diagram showing a comparison of the wind speed distribution of the blower of the present disclosure and a conventional blower.
  • FIG. 7 is a front view showing a configuration of a conventional impeller of a blower.
  • FIG. 8 is a front view showing a configuration of a conventional impeller with an auxiliary wing attached fan.
  • the blower of the present disclosure includes an impeller having a hub having a rotation axis and a plurality of blades arranged around the hub.
  • the blade has a main wing whose chord length becomes maximum at the outer peripheral end, and an auxiliary wing connected to the outer peripheral end of the main wing.
  • the leading edge end that is the upstream side in the traveling direction of the wind when the impeller is rotated and the trailing edge end that is the downstream side The attachment angle formed by the first straight line connected and the plane orthogonal to the rotation axis of the hub decreases from the inside of the aileron to the outer peripheral end of the aileron, and perpendicular to the rotational axis of the hub at the outer peripheral end of the aileron It is set to be formed.
  • the configuration in which the attachment angle of the ailerons connected from the outer peripheral end of the main wing is gradually reduced reduces the action of pushing the wind toward the blowout direction in the ailerons.
  • the maximum value of the wind velocity is closer to the main wing side inside the blade from the auxiliary wing that is the outer circumference side of the wing, and the maximum wind speed is on the outer circumference side of the main wing After the values are formed, it shows a distribution in which the velocity attenuates gradually toward the outer peripheral side of the aileron.
  • blowing airflow of the maximum wind speed generated by the impeller and the stationary air around the blower are not adjacent to each other, it is possible to suppress rapid attenuation of the blowing airflow of the maximum wind speed. Therefore, an effect that stronger wind can reach even at a distance from the blower can be obtained.
  • the attachment angle of the aileron decreases toward the wingtip of the aileron and becomes perpendicular to the rotation axis on the outer periphery side of the aileron, so the effect of pushing the wind to the blowout direction side becomes slight.
  • the pressure difference between the side surface and the downstream surface is reduced.
  • the blades in the blower of the present disclosure have a point at the end of the aileron wing that maximizes the distance from the aileron straight line connecting the leading edge end and the trailing edge end at the connecting portion between the wing and the aileron.
  • the maximum wide part of the aileron is located closer to the front edge than the intersection of the second straight line passing through the center of the hub and the middle point of the aileron straight line It is set to be formed.
  • the trailing edge of the aileron when the blade is viewed from the front is located on the leading edge side of the ailerons by positioning the largest wide portion closer to the leading edge than the intersection of the second straight line and the ailerons. It can be inclined to reduce the area of the ailerons on the trailing edge side of the aileron.
  • the area where the aileron contacts air is reduced, and the torque load on the aileron side is reduced. Therefore, since the torque applied to the motor increases in proportion to the distance from the center of the motor, the load applied to the motor can be effectively reduced by reducing the torque load on the outer aileron side, and power consumption can be reduced. The effect of reduction can be obtained.
  • each element constituting the present disclosure may be configured such that a plurality of elements are configured by the same member and a single member is used as a plurality of elements, or conversely, the function of one member is a plurality of members. It can be shared and realized.
  • FIG. 1 is a perspective view of a blower according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a front view of the impeller of the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a side view of the impeller of the first embodiment of the present disclosure.
  • the blower 1 includes an impeller 2, a motor (not shown) for rotating the impeller 2, and an upstream side (hereinafter simply referred to as the upstream side) in the wind traveling direction of the impeller 2.
  • the motor housing 3 includes a motor provided therein, a rear guard 4 and a front guard 5.
  • the rear guard 4 is formed of a metal or resin wire covering the impeller 2 so as to cover the flat side which is the side surface side and the upstream side and to protect the foreign matter from contacting the impeller 2.
  • the front guard 5 is made of metal or resin which covers from the front side which is the downstream side (hereinafter, simply referred to as the downstream side) in the wind traveling direction of the impeller 2 and protects the impeller 2 from contact with foreign matter. It is formed of the wire rod.
  • the impeller 2 consists of the hub 6 which has a rotating shaft used as the rotation center, and the some blade
  • Each blade includes a main wing 7 projecting radially outward from the outer peripheral side of the hub 6 and an auxiliary wing 8 connected to the outer peripheral end of the main wing 7.
  • the main wing 7 has a main wing leading edge 9 into which air flows in and a main wing trailing edge 10 from which air flows out, and the radial direction of the main wing trailing edge 10 from the radial outer side of the main wing leading edge 9 on the outer peripheral side of the main wing 7
  • the wing tip 11 (the outer peripheral end of the main wing 7) extends to the outer side of.
  • An auxiliary wing 8 is connected to the wing tip 11.
  • the aileron 8 has an aileron leading edge 12 through which air flows in and an aileron trailing edge 13 through which the air flows out.
  • the aileron wing tip 14 (the outer peripheral end of the aileron 8) from the radial outer side of the aileron leading edge 12 to the radial outer side of the aileron trailing edge 13
  • an inner wingtip 15 of the winglet from the radial inside of the winglet leading edge 12 to the radial inside of the winglet trailing edge 13.
  • the main wing 7 and the auxiliary wing 8 are connected in common by the main wing tip 11 of the main wing 7 and the wing tip 15 in the auxiliary wing of the auxiliary wing 8.
  • FIG. 4 is a view when the hub 6 side is viewed from the outer peripheral side of the impeller 2.
  • a straight line (first straight line) indicated by a straight line 18 connecting the end point (front end side end) of the wing leading edge 16 and the end point (rear end side end) of the wing trailing edge 17 is the rotation of the hub 6
  • the angle formed with the plane 19 orthogonal to the axis is taken as the mounting angle. Since this mounting angle is inclined toward the wing trailing edge 17, air is introduced from the wing leading edge 16 as the blades rotate and pressurized and blown out downstream from the wing trailing edge 17 The wind effect is generated and the wind is generated.
  • the main wings 7 are radially disposed around the hub 6, and are locations where a blowing action that generates a blowing air flow in the blowing direction is mainly generated.
  • the main wing 7 is formed such that the area on the outer side of the main wing 7 is larger than the area on the inner side of the main wing 7 in order to secure the air flow rate. That is, the chord length of the main wing 7 is maximum at the wing tip 11.
  • the winglet inner wing tip 15 of the winglet 8 shares the same length as the maximum chord length of the wing 7.
  • FIG. 6 is a graph showing the wind speed distribution in the radial direction of the impeller 2 of the blowout air flow having a diameter of 25 cm, a hub diameter of 7.5 cm, and a main wing radius of 18 cm.
  • the solid line in the graph of FIG. 6 indicates the wind speed distribution in the radial direction of the impeller 2 of the blowout air flow generated by the rotation of the impeller 2 of the blower 1 of the present disclosure.
  • the wind speed is maximized in the range of about 7 cm to about 15 cm from the center of the hub 6, and the maximum wind speed begins to attenuate gradually around 18 cm from the hub center where the wing tip 11 is located. There is.
  • the broken line in the graph of FIG. 6 indicates the radial wind speed distribution by the conventional fan.
  • the maximum value of the wind speed is formed about 20 cm from the hub center, and the maximum wind speed is formed closer to the blade tip than the fan 1 of the present disclosure.
  • the wind speed is decelerating from the maximum wind speed to a position of about 15 cm to about 20 cm from the hub center.
  • the wind speed is reduced from the maximum wind speed to a position of about 20 cm to about 23 cm from the hub center.
  • the blower 1 of the present disclosure is formed with the maximum wind speed of the blowout air more on the center side of the impeller 2 as compared with the conventional blower.
  • the blower 1 of this indication suppresses that a wind speed attenuate
  • the blowout air flow is generated by the rotational movement of the impeller 2, so the blowout air flow receives centrifugal force from the hub center of the impeller 2 and diffuses toward the outer peripheral direction of the impeller 2.
  • the blowout air flow generated at the main wing tip 11 is gradually increased from the maximum wind speed from the main wing tip 11 to the auxiliary wing tip 14 side. Reduced to Therefore, in the blower 1 of the present disclosure, the blowoff air flow generated at the wing tip 11 can reduce the damping action of the wind speed due to the viscous action of the surrounding stationary air and maintain the maximum wind speed at the center. Have an effect.
  • the aileron leading edge 12 is formed at a constant height position in the rotational axis direction of the impeller 2 from the aileron inner wing tip 15 to the aileron wing tip 14.
  • the auxiliary wing trailing edge 13 is formed to be at the same height position as the wing leading edge portion 16 in the rotational axis direction of the impeller 2 as it approaches the outer peripheral side of the auxiliary wing 8.
  • a straight line (first straight line) connecting the end point (front end side end) of the wing front edge 16 and the end point (rear end side end) of the wing rear edge 17 is an angle formed with a plane orthogonal to the rotation axis
  • the mounting angle decreases toward the outer peripheral end of the aileron 8, and near the aileron wing tip 14 (the outer peripheral end of the aileron 8), the aileron 8 is formed to be perpendicular to the rotation axis. Therefore, the action of pushing the wind to the blowing direction side becomes slight, and the wind speed of the blowing air becomes small.
  • FIG. 5 is an enlarged view of the impeller 2.
  • the leading edge A and the trailing edge B of the connection portion between the main wing 7 and the auxiliary wing 8 (the main wing tip 11 of the main wing 7 and the inner wing tip 15 of the auxiliary wing 8) are connected.
  • the point of the auxiliary wing tip 14 of the auxiliary wing 8 at which the distance from the auxiliary wing straight line is maximized is shown as the largest wide portion 20 of the auxiliary wing 8.
  • the largest wide portion 20 is located on the aileron leading edge 12 side (that is, on the leading edge end A side) with respect to the intersection of the second straight line passing the middle point of the aileron straight line and the center of the hub 6 and the aileron wing tip 14 ing.
  • the aft end 13 of the aileron as viewed from the front is inclined toward the front end A. That is, the aft wing trailing edge 13 is formed by connecting the largest wide portion 20 and the trailing edge B of the main wing wing tip 11 substantially linearly. Therefore, the area of the aileron 8 (in particular, the area of the aileron 8 on the side of the aft wing trailing edge 13 compared to the configuration in which the auxiliaries 8 are formed by swelling the largest wide portion 20 and the trailing edge B of the wing tip 11 ) Can be reduced.
  • the blower 1 of the present disclosure it is possible to effectively reduce the load on the motor by reducing the torque load on the side of the auxiliary wing 8 located outside, and to obtain the effect of reducing the power consumption. it can.
  • the blower according to the present disclosure can deliver a stronger wind to a distant place, and thus is useful as a blower for applying air flow to a person to obtain a cool feeling.

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Abstract

送風機は、回転軸を有するハブ（６）と、ハブ（６）の周囲に複数配列した羽根とからなる羽根車を備える。羽根は、外周端で翼弦長が最大となる主翼と、主翼の外周端に接続された補助翼とを有する。補助翼は、羽根車の外周側からハブ（６）側を見た場合において、羽根車を回転させたときの風の進行方向の上流側である翼前縁部（１６）の端点と下流側である翼後縁部（１７）の端点とを結んだ第１直線（１８）と、ハブ（６）の回転軸に直交する面（１９）とがなす取付角が、補助翼の内側から補助翼の外周端にかけて減少するとともに、補助翼の外周端においてハブ（６）の回転軸と垂直に形成されている。

Description

送風機
　本開示は、居室内の天井や壁、床面に設置され、直接気流による体感温度の減少や室内の空気の循環に使用される送風機に関するものである。
　従来の送風機の羽根車の形状として、例えば、特許文献１に記載された構成が知られている。以下、その構成について、図７及び図８を参照しながら説明する。
　図７は、従来の送風機の羽根車１０１の風の進行方向における下流方向から見た形状を示す正面図であり、図８は、従来の補助翼１０６が付いた送風機の羽根車１０１を風の進行方向における下流方向から見た正面図である。
　図７に示すように、羽根車１０１は、回転軸を有するハブ１０２と、ハブ１０２の外周に形成される複数の翼１０３を具備している。さらに、翼１０３は、前縁１０４と後縁１０５とを有している。回転駆動により前縁１０４から空気が流入し翼面で昇圧された後、その空気は後縁１０５から吹き出される。
　また、図８に示すように、補助翼付きの羽根車２０１は、翼１０３の翼端側に補助翼１０６が回転方向に向かって鋭角をなすように翼１０３の外周に向かって突出して設けられている。また、翼１０３と補助翼１０６の先端の間には、空気が流入する補助翼前縁１０７がある。回転駆動により、翼１０３の前縁１０４から空気が流入するとともに、補助翼１０６の補助翼前縁１０７からも空気が滑らかに流入し翼面で昇圧された後、その空気は翼１０３の後縁１０５から吹き出されるようにして、流量特性を向上させている。
特開平５－２９６１９５号公報
　従来の図７に示す送風機の羽根車１０１、あるいは従来の図８に示す補助翼付きの羽根車２０１では、羽根車１０１、２０１で昇圧された直後の半径方向における風速分布は、翼１０３の翼端側に風速の最大値が形成される。送風機の周囲の静止している空気は、送風機の羽根車１０１、２０１の軸方向の速度を持たないため、翼端側に風速の最大値を形成した後は周囲の空気と同じ速度０に向かって急激にその速度が減衰する。したがって送風機から離れるにつれて速度が減衰し、離れた場所では風が拡散してしまい強い風が届かないという課題がある。
　すなわち、空気は、羽根車１０１の前縁１０４から流入し、翼面で昇圧された後に後縁１０５から吹き出される。羽根車１０１の翼端側は、回転中心に比べて半径が大きいため、羽根の内側より強い遠心力を受けることで周方向速度が大きくなる。そのため吹き出し風速の半径方向の分布は、翼端側で風速が最大値となる。また、従来の補助翼付きの送風機の羽根車２０１においても、補助翼１０６の補助翼前縁１０７から流入した空気は、羽根車２０１の後縁１０５から吹き出されている。補助翼１０６により、送風効率は図７に示す従来の送風機の羽根車１０１より良くなるが、従来の補助翼付きの送風機の羽根車２０１で昇圧された直後の半径方向における風速分布は、図７に示す従来の送風機の羽根車１０１と同様に翼端側で風速が最大値となる。一方、羽根車２０１の翼端は、羽根車２０１の翼端の外周にある静止している空気と接している。そのため、羽根車２０１の翼端で発生する羽根車２０１の最大風速の気流と静止している空気とが大きな速度差が生じ、空気の粘性作用によって、羽根車２０１の風速は、最大風速から急減衰することになる。このように、羽根車２０１の風速が最大風速から急減衰することで、羽根車２０１から離れた場所に強い風を送風できないという課題が生じる。
　そこで本開示は、上記課題を解決するものであり、離れた場所にもより強い風が届く送風機を提供することを目的とする。
　本開示に係る送風機は、回転軸を有するハブと、ハブの周囲に複数配列した羽根とからなる羽根車を備える。羽根は、外周端で翼弦長が最大となる主翼と、主翼の外周端に接続された補助翼とを有する。補助翼は、羽根車の外周側からハブ側を見た場合において、羽根車を回転させたときの風の進行方向の上流側である前縁側端部と下流側である後縁側端部とを結んだ第１直線と、ハブの回転軸に直交する面とがなす取付角が、補助翼の内側から補助翼の外周端にかけて減少するとともに、補助翼の外周端においてハブの回転軸と垂直に形成されるよう設定したものであり、これにより所期の目的を達成するものである。
　このように、本開示に係る送風機は、送風機から離れた場所においても強い風を送風するために、最大風速を内側に寄せることで、最大風速の風と送風機の周囲の静止している空気との接触を軽減し、風の減衰を抑制するような構成を考案したものである。
　本開示によれば、主翼の外周端から接続される補助翼の取付角が補助翼の内側から外周端にかけて減少することから、羽根の回転によって補助翼側で風が押し出される作用が軽減される。したがって、風速の最大値が羽根の外周側から主翼側である羽根内側に寄ることで、羽根車の最大風速の気流と送風機周囲の静止している空気とが大きな速度差が生じることを抑制し、最大風速が急減衰することを抑制できる。そのため、送風機から遠方においてもより強い風を到達させることができるという効果を備える。
図１は、本開示の実施の形態１の送風機の斜視図である。 図２は、本開示の実施の形態１の羽根車の正面図である。 図３は、開示の実施の形態１の羽根車の側面図である。 図４は、本開示の実施の形態１の羽根車の外周側からハブ側を見た図である。 図５は、本開示の実施の形態１の羽根車の拡大図である。 図６は、本開示の送風機と従来の送風機の風速分布の比較を示した図である。 図７は、従来の送風機の羽根車の構成を示す正面図である。 図８は、従来の補助翼付き送風機の羽根車の構成を示す正面図である。
　本開示の送風機は、回転軸を有するハブと、ハブの周囲に複数配列した羽根とからなる羽根車を備える。羽根は、外周端で翼弦長が最大となる主翼と、主翼の外周端に接続された補助翼とを有する。補助翼は、羽根車の外周側からハブ側を見た場合において、羽根車を回転させたときの風の進行方向の上流側である前縁側端部と下流側である後縁側端部とを結んだ第１直線と、ハブの回転軸に直交する面とがなす取付角が、補助翼の内側から補助翼の外周端にかけて減少するとともに、補助翼の外周端においてハブの回転軸と垂直に形成されるよう設定したものである。
　これにより、主翼の外周端から接続される補助翼の取付角が次第に減少する構成によって、補助翼における吹き出し方向側に風を押し出す作用が軽減される。そして、羽根車で昇圧された直後の半径方向における気流の風速分布において、風速の最大値が羽根の外周側である補助翼から羽根の内側の主翼側に寄り、主翼の外周側で風速の最大値を形成してからは、補助翼の外周側にかけて緩やかに速度が減衰する分布を示す。したがって、羽根車で発生する最大風速の吹き出し気流と送風機の周囲における静止している空気とが隣接しないため、最大風速の吹き出し気流が急減衰することを抑制できる。そのため、送風機から遠方においてもより強い風を到達させることができるという効果が得られる。
　さらに、補助翼の取付角が補助翼の翼端にかけて減少し、補助翼の外周側では回転軸と垂直になるため、吹き出し方向側に風を押し出す作用が僅かとなり、補助翼の外周端における上流側の面と下流側の面との圧力差が小さくなる。この構成によって、補助翼の外周端での翼端渦の発生を抑制する作用が生まれ、より安定した風を生み出すことができるという効果が得られる。
　また、本開示の送風機における羽根は、主翼と補助翼との接続部分における前縁端部と後縁端部とを結ぶ補助翼直線からの距離が最大となる補助翼翼端の点を補助翼の最大幅広部とした場合に、ハブの中心及び補助翼直線の中点を通る第２直線と補助翼翼端との交点よりも、補助翼の最大幅広部が前縁端部側に位置するように形成されるよう設定したものである。
　これにより、最大幅広部が第２直線と補助翼翼端との交点よりも前縁端部側に位置することにより、羽根を正面から見たときの補助翼の後縁が補助翼の前縁側に傾く形になり、補助翼の後縁側における補助翼の面積を低減することができる。補助翼の面積を低減することで、補助翼が空気と接触する面積が低減され、補助翼側のトルク負荷が軽減される。したがって、モーターにかかるトルクはモーター中心部からの距離に比例して大きくなるため、外側の補助翼側でのトルク負荷が軽減されることにより、モーターにかかる負荷を効果的に低減でき、消費電力の削減という効果を得ることができる。
　以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本開示の技術思想を具体化するための送風機を例示するものであって、本開示は送風機を以下のものに特定しない。また、請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部材の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本開示の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本開示を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。
　（実施の形態１）
　図１は、本開示の実施の形態１の送風機の斜視図である。図２は本開示の実施の形態１の羽根車の正面図である。図３は本開示の実施の形態１の羽根車の側面図である。
　図１に示すように、送風機１は羽根車２と、羽根車２を回転させるためのモータ（図示せず）と、羽根車２の風の進行方向における上流側（以下、単に上流側という）に設けられたモータを内包するモータハウジング３と、リアガード４と、フロントガード５とで構成されている。
　リアガード４は、羽根車２を側面側及び上流側である平面側を覆い、異物が羽根車２に接触しないように保護する金属製または樹脂製の線材で形成されている。また、フロントガード５は、羽根車２の風の進行方向における下流側（以下、単に下流側という）である正面側から覆い、羽根車２に異物が接触しないように保護する金属製または樹脂製の線材で形成されている。
　図２、図３に示すように、羽根車２は、回転中心となる回転軸を有するハブ６とハブ６に取り付けられた複数の羽根とからなる。各羽根は、ハブ６の外周側から半径方向外側に突出した主翼７と、主翼７の外周端に接続された補助翼８とからなる。主翼７には、空気が流入する主翼前縁９と、空気が流出する主翼後縁１０とがあり、主翼７の外周側で主翼前縁９の径方向の外側から主翼後縁１０の径方向の外側までの主翼翼端１１（主翼７の外周端）がある。主翼翼端１１には補助翼８が接続されている。補助翼８には、空気が流入する補助翼前縁１２と、空気が流出する補助翼後縁１３がある。また、補助翼８の外周で、補助翼前縁１２の径方向の外側から補助翼後縁１３の径方向の外側までの補助翼翼端１４（補助翼８の外周端）と、補助翼８の内側で、補助翼前縁１２の径方向の内側から補助翼後縁１３の径方向の内側までの補助翼内翼端１５がある。主翼７と補助翼８とは、主翼７の主翼翼端１１と補助翼８の補助翼内翼端１５とで共有接続されている。
　図４は、羽根車２の外周側からハブ６側を見た図である。図４において、翼前縁部１６の端点（前縁側端部）と翼後縁部１７の端点（後縁側端部）を結んだ直線１８で示した直線（第１直線）がハブ６の回転軸に直交する面１９となす角を取付角としている。この取付角は、翼後縁部１７側に傾いていることから、羽根が回転するにしたがって翼前縁部１６から空気が流入し昇圧され、翼後縁部１７側から下流に向かって吹き出されるという送風作用が生じ、風が生み出される。
　図２に示すように、主翼７は、ハブ６の周りに放射状に配置されており、吹き出し方向に送風気流を発生させる送風作用が主に生じている箇所である。主翼７は、送風量を確保するために、主翼７の内側の面積に比べて主翼７の外側の面積が大きくなるよう形成されている。すなわち、主翼翼端１１で主翼７の翼弦長は最大となる。補助翼８の補助翼内翼端１５は、主翼７の最大翼弦長と同じ長さを共有している。
　例えば、羽根の半径が２５ｃｍで、ハブ径が７．５ｃｍ、主翼の半径が１８ｃｍの寸法での吹き出し気流の羽根車２の半径方向における風速分布を示したグラフが図６である。
　図６のグラフの実線は、本開示の送風機１の羽根車２が回転することで発生した吹き出し気流の羽根車２の半径方向における風速分布を示している。このように、本開示の送風機１では、ハブ６の中心から約７ｃｍ～約１５ｃｍの範囲で風速が最大となり、主翼翼端１１が位置するハブ中心から１８ｃｍ付近から緩やかに最大風速が減衰し始めている。
　一方、図６のグラフの破線は、従来の送風機による半径方向の風速分布を示している。従来の送風機では、風速の最大値がハブ中心から約２０ｃｍ付近に形成されており、本開示の送風機１よりも翼端側に最大風速が形成さている。
　また、本開示の送風機１では、ハブ中心から約１５ｃｍ～約２０ｃｍの位置にかけて、その風速が最大風速から減速している。これに対して、従来の送風機では、ハブ中心から約２０ｃｍ～約２３ｃｍの位置にかけて、その風速が最大風速から減速している。
　したがって、図６のグラフが示すように、本開示の送風機１は、従来の送風機と比較し、吹き出し気流の最大風速がより羽根車２の中央側に形成される。このことで、本開示の送風機１は、周囲の静止している空気の粘性作用によって風速が減衰することを抑制し、最大風速を維持することができるという効果を備える。
　これは、吹き出し気流が羽根車２の回転運動によって発生しているため、吹き出し気流が羽根車２のハブ中心より遠心力を受け、羽根車２の外周方向に向けて拡散するためである。また、本開示の送風機１では、図６のグラフの実線で示すように、主翼翼端１１で発生した吹き出し気流は、主翼翼端１１から補助翼翼端１４側にかけて、その風速を最大風速から緩やかに減少させている。したがって、本開示の送風機１では、主翼翼端１１で発生した吹き出し気流は、周囲の静止している空気の粘性作用による風速の減衰作用を緩和し、中心の最大風速を維持することができるという効果を備える。これに対し、従来の送風機では、図６のグラフの破線で示すように、風速の最大値がより翼端側に寄っているため、周囲の静止空気の粘性作用を強く受けて最大風速からの減衰効果がより顕著になることがわかる。
　図３に示すように、補助翼内翼端１５から補助翼翼端１４にかけて補助翼前縁１２は、羽根車２の回転軸方向において、一定の高さ位置で形成されている。一方、補助翼後縁１３は、補助翼８の外周側に近づくにつれて、羽根車２の回転軸方向において翼前縁部１６と同じ高さ位置になるよう形成されている。すなわち、翼前縁部１６の端点（前縁側端部）と翼後縁部１７の端点（後縁側端部）を結んだ直線（第１直線）が回転軸に直交する面となす角である取付角が補助翼８の外周端に向かうにつれて減少し、補助翼翼端１４（補助翼８の外周端）付近では、回転軸と垂直になるよう補助翼８は形成されている。そのため、吹き出し方向側に風を押し出す作用が僅かとなり、吹き出し気流の風速が小さくなっている。
　図５は、羽根車２の拡大図である。ここで、図５では、主翼７と補助翼８の接続部分（主翼７の主翼翼端１１と補助翼８の補助翼内翼端１５）の前縁端部Ａと後縁端部Ｂを結ぶ補助翼直線からの距離が最大となる補助翼８の補助翼翼端１４の点を補助翼８の最大幅広部２０として示されている。最大幅広部２０は、補助翼直線の中点及びハブ６の中心を通る第２直線と補助翼翼端１４との交点よりも補助翼前縁１２側（すなわち前縁端部Ａ側）に位置している。
　この構成により、図２に示すように、羽根を正面から見たときの補助翼後縁１３が前縁端部Ａ側に傾く形になる。すなわち、最大幅広部２０と主翼翼端１１の後縁端部Ｂとが略直線的に接続することで補助翼後縁１３を形成している。そのため、最大幅広部２０と主翼翼端１１の後縁端部Ｂとが膨らみをもって補助翼８を形成する構成と比べ補助翼８の面積（特に、補助翼後縁１３側における補助翼８の面積）を低減することができる。補助翼８の面積を低減することで、補助翼８が空気と接触する面積が低減され、補助翼８側のトルク負荷が軽減される。モーターにかかるトルクはモーター中心部からの距離に比例して大きくなる。そのため、本開示の送風機１によれば、外側にある補助翼８側でのトルク負荷が軽減されることにより、モーターにかかる負荷を効果的に低減でき、消費電力の削減という効果を得ることができる。
　本開示に係る送風機は、離れた場所にもより強い風を届けることができるため、人に気流を当てて涼感を得るための送風機として有用である。
　１　　送風機
　２　　羽根車
　３　　モータハウジング
　４　　リアガード
　５　　フロントガード
　６　　ハブ
　７　　主翼
　８　　補助翼
　９　　主翼前縁
　１０　　主翼後縁
　１１　　主翼翼端
　１２　　補助翼前縁
　１３　　補助翼後縁
　１４　　補助翼翼端
　１５　　補助翼内翼端
　１６　　翼前縁部
　１７　　翼後縁部
　１８　　翼前縁部の端点と翼後縁部の端点とを結んだ直線（第１直線）
　１９　　ハブの回転軸に直交する面
　２０　　最大幅広部
　Ａ　　前縁端部
　Ｂ　　後縁端部
　１０１、２０１　　羽根車
　１０２　　ハブ
　１０３　　翼
　１０４　　前縁
　１０５　　後縁
　１０６　　補助翼
　１０７　　補助翼前縁

Claims (2)

  1. 　回転軸を有するハブと、前記ハブの周囲に複数配列した羽根とからなる羽根車を備えた送風機であって、
    　前記羽根は、外周端で翼弦長が最大となる主翼と、前記主翼の前記外周端に接続された補助翼とを有し、
    　前記補助翼は、前記羽根車の外周側から前記ハブ側を見た場合において、前記羽根車を回転させたときの風の進行方向の上流側である前縁側端部と下流側である後縁側端部とを結んだ第１直線と、前記ハブの前記回転軸に直交する面とがなす取付角が、前記補助翼の内側から前記補助翼の外周端にかけて減少するとともに、前記補助翼の前記外周端において前記ハブの前記回転軸と垂直に形成されていることを特徴とする送風機。
  2. 　前記羽根は、前記主翼と前記補助翼との接続部分における前縁端部と後縁端部とを結ぶ補助翼直線からの距離が最大となる補助翼翼端の点を前記補助翼の最大幅広部とした場合に、前記ハブの中心及び前記補助翼直線の中点を通る第２直線と前記補助翼翼端との交点よりも、前記補助翼の前記最大幅広部が前記前縁端部側に位置するように形成されていることを特徴とする請求項１記載の送風機。
PCT/JP2018/047731 2017-12-26 2018-12-26 送風機 WO2019131708A1 (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010255560A (ja) * 2009-04-27 2010-11-11 Sanyo Electric Co Ltd 室外機
JP2017066882A (ja) * 2015-09-28 2017-04-06 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 送風機羽根車

Patent Citations (2)

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