(57)【要約】【課題】回転数を上昇させて送風量の増加を図った場合でも、電動機の負荷を低く抑えることのできる軸流送風機を提供する。【解決手段】ハブの周囲に複数の翼を一体的に形成してなる軸流送風機において、回転中の空気流出部に当たる翼後縁部と翼外周部とが交わる角部を空気の流出方向に凸状に膨出する膨出部を形成すると共に、回転軸の中心から翼の最外周までの半径をＲとしたとき、前記膨出部を０．６Ｒ〜Ｒの範囲に形成し、前記膨出部から回転軸方向に連なる翼後縁部は風が流入する方向へ湾曲し、回転軸の中心をＯとし、この中心Ｏから導出して前記翼後縁部の湾奥部（Ｑ）と接触する線分をＫｍ、中心Ｏから導出して前記膨出部の先端部（Ｔ）と接触する線分をＫｎ、中心Ｏから導出して回転中の空気流入部に当たる翼前縁部の外周端（Ｓ）と接触する線分をＫｆとし、線分Ｋｍと線分Ｋｎとの間の中心角をα１、線分Ｋｎと線分Ｋｆとの間の中心角をα２とした場合、α１＝０．０５×α２〜０．１５×α２としたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハブの周囲に複数の翼を一体的に形成してなる軸流送風機において、
回転中の空気流出部に当たる翼後縁部と翼外周部とが交わる角部を空気の流出方向に凸状に膨出する膨出部を形成すると共に、回転軸の中心から翼の最外周までの半径をＲとしたとき、前記膨出部を０．６Ｒ〜Ｒの範囲に形成し、
前記膨出部から回転軸方向に連なる翼後縁部は風が流入する方向へ湾曲し、
回転軸の中心をＯとし、この中心Ｏから導出して前記翼後縁部の湾奥部（Ｑ）と接触する線分をＫｍ、中心Ｏから導出して前記膨出部の先端部（Ｔ）と接触する線分をＫｎ、中心Ｏから導出して回転中の空気流入部に当たる翼前縁部の外周端（Ｓ）と接触する線分をＫｆとし、線分Ｋｍと線分Ｋｎとの間の中心角をα１、線分Ｋｎと線分Ｋｆとの間の中心角をα２とした場合、α１＝０．０５×α２〜０．１５×α２としたことを特徴とする軸流送風機。
【請求項２】
一つの翼の外周縁の弧長をＣＬとしたとき、前記翼後縁部の湾曲部の弧長を０．４〜０．６ＣＬの範囲としたことを特徴とする請求項１に記載の軸流送風機。
【請求項３】
前記翼後縁部の径方向内側の湾曲部の始点をＵとし、回転軸の中心Ｏから導出して前記翼後縁部の湾奥部（Ｑ）と接触する線分をＫｍとし、点Ｕから線分Ｋｍに下ろした垂線の脚の長さをＬ１とし、前記膨出部の先端部（Ｔ）から線分Ｋｍに下ろした垂線の脚の長さをＬ２としたとき、Ｌ２＝０．５×Ｌ１〜０．７×Ｌ１としたことを特徴とする請求項１に記載の軸流送風機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機の室外機等に使用される軸流送風機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の軸流送風機として、図１３や図１４に示す構成のものが知られている。このうち、図１３に示した軸流送風機１０Ａは、ハブ１１と複数の翼１２（ここでは、１個のみを示す）とが一体的に成形される。この軸流送風機１０Ａが矢印Ｘ方向に回転するものとして、翼１２の空気流出部に当たる翼後縁部２１は略直線状に形成されていたため、風量の増加を図る場合、送風機を駆動する電動機の負荷が大きくなったり、送風音が増大したりするという問題があった。
【０００３】
一方、図１４に示した軸流送風機１０Ｂの翼後縁部２１は略円弧状に湾曲しており、翼後縁部２１と翼外周部２２とが交わる角部が凸状に膨出する膨出部２３になっている。しかし、膨出部２３を形成する範囲が、回転軸の中心Ｏから翼外周部２２までの半径をｒとしたとき、０．５ｒを超える広い領域に存在するため、前述したと同様に送風機の回転数を上昇させて風量の増大を図った場合、翼後縁部２１における流れ損失が増大し、送風機駆動用電動機の負荷が大きくなったり、送風音が増大したりするという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は回転数を上昇させて送風量の増加を図った場合でも、電動機の負荷を低く抑えることのできる軸流送風機を提供するにある。
【０００５】
本発明の他の目的は、翼後縁部に発生する渦を抑制し、送風騒音の増加を抑えることのできる軸流送風機を提供するにある。
【０００６】
本発明のもう一つ他の目的は、成形性やコスト低減に優れた軸流送風機を提供するにある。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、ハブの周囲に複数の翼を一体的に形成してなる軸流送風機において、
回転中の空気流出部に当たる翼後縁部と翼外周部とが交わる角部を空気の流出方向に凸状に膨出する膨出部を形成すると共に、回転軸の中心から翼の最外周までの半径をＲとしたとき、前記膨出部を０．６Ｒ〜Ｒの範囲に形成し、
前記膨出部から回転軸方向に連なる翼後縁部は風が流入する方向へ湾曲し、
回転軸の中心をＯとし、この中心Ｏから導出して前記翼後縁部の湾奥部（Ｑ）と接触する線分をＫｍ、中心Ｏから導出して前記膨出部の先端部（Ｔ）と接触する線分をＫｎ、中心Ｏから導出して回転中の空気流入部に当たる翼前縁部の外周端（Ｓ）と接触する線分をＫｆとし、線分Ｋｍと線分Ｋｎとの間の中心角をα１、線分Ｋｎと線分Ｋｆとの間の中心角をα２とした場合、α１＝０．０５×α２〜０．１５×α２としたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、一つの翼の外周縁の弧長をＣＬとしたとき、前記翼後縁部の湾曲部の弧長を０．４〜０．６ＣＬの範囲としたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る発明は、前記翼後縁部の径方向内側の湾曲部の始点をＵとし、回転軸の中心Ｏから導出して前記翼後縁部の湾奥部（Ｑ）と接触する線分をＫｍとし、点Ｕから線分Ｋｍに下ろした垂線の脚の長さをＬ１とし、前記膨出部の先端部（Ｔ）から線分Ｋｍに下ろした垂線の脚の長さをＬ２としたとき、Ｌ２＝０．５×Ｌ１〜０．７×Ｌ１としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
以上の説明によって明らかなように、本発明によれば、回転数を上昇させて送風量の増加を図った場合でも、電動機の負荷を低く抑えることのできる軸流送風機が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る軸流送風機の全体的な構成を示した、軸方向で見る平面図である。この軸流送風機１はハブ１１と３枚の翼１２とが一体的に成形され、矢印Ｘ方向に回転するものとする。図２は図１に示した軸流送風機１の一つの翼１２を拡大して示したもので、矢印Ｘ方向に回転する翼１２の空気流出部に当たる翼後縁部２１と、翼外周部２２とが交わる部分を空気が流れる方向に凸状に膨出させて膨出部２３を形成している。この場合、膨出部２３は回転軸の中心Ｏから翼外周部２２までの半径をＲとしたとき、膨出部２３は翼後縁部２１のうち、０．６ＲからＲに至る範囲に形成されている。
【００１２】
図３は膨出部２３の形成範囲と、送風量及び電動機の入力との関係を示す線図であり、膨出部２３を翼後縁部２１のうち、０．６ＲからＲに至る範囲に形成することにより、翼後縁部２１の付近の流れ損失を抑制し、電動機に与える負荷を小さくできる。従って、翼外周部２２の周速増大を図って送風量を増大させながら、電動機に与える負荷を小さくできるため、空気調和機等の省エネ性能を向上させることができる。
【００１３】
図４は図２に示した翼後縁部２１及び膨出部２３の輪郭形状を説明するためのもので、先ず、膨出部２３は翼外周部２２に連なり、径方向外側に比較的大きな曲率半径で内側に入りこむ円弧３１と、最も小さな曲率半径で空気の流出方向に凸状をなす円弧３２と、この円弧３２よりも大きな曲率半径で空気の流出方向に凹状をなす円弧３３とを順次連ねた形状を有している。また、膨出部２３よりも径方向内側の翼後縁部２１は曲率半径が比較的大きく、空気の流出方向に凹状をなす円弧３４と、この円弧３４よりも小さい曲率半径で、空気の流出方向に凹状をなす円弧３５とを順に連ねた形状を有している。
【００１４】
このように、膨出部２３を３つ以上の異なる円弧を連ねた形状にすることにより、渦の発生を抑制し、騒音を低減することができる。また、膨出部２３の径方向内側の部位を２つの円弧を連ねた形状とすることにより、１つの円弧で形成した場合と比較して翼面積を増大させることができ、送風量を増大させることができる。
【００１５】
図５は翼１２の翼外周部２２の弧長ＣＬと翼後縁部２１の湾曲部の弧長ＬＷとの関係を示したもので、翼後縁部２１における湾曲部の弧長ＬＷを、０．４ＣＬ〜０．６ＣＬの範囲となるように設定している。
【００１６】
図６は弧長ＣＬに対する湾曲部ＬＷの比率と送風量及び電動機入力との関係を示した線図であり、弧長ＣＬに対して湾曲部の弧長ＬＷを４０％〜６０％の範囲に設定することにより、送風量を一定量に確保しながら、電動機に与える負荷を小さく抑えることができる。
【００１７】
図７は膨出部２３が翼１２の周方向に占有する割合を説明する図であり、回転軸の中心をＯとし、この中心Ｏから導出して翼後縁部２１の湾奥部Ｑと接触する線分をＫｍ、中心Ｏから導出して膨出部２３の先端部Ｔと接触する線分をＫｎ、中心Ｏから導出して回転中の空気流入部に当たる翼前縁部の外周端Ｓと接触する線分をＫｆとし、線分Ｋｍと線分Ｋｎとの間の中心角をα１、線分Ｋｎと線分Ｋｆとの間の中心角をα２とした場合、α１＝０．０５×α２〜０．１５×α２としたことを示している。
【００１８】
図８はα１／α２と送風量及び電動機入力との関係を示す線図であり、送風機の回転数を上昇させ、送風量の増加を図った場合においても、送風騒音を上昇させることなく、電動機に与える負荷を小さく抑えることができる。
【００１９】
図９は翼後縁部２１の湾曲部の径方向外側部位と、径方向内側部位の風流出方向への突出状態を示したもので、翼後縁部２１の径方向内側の湾曲部の始点をＵとし、回転軸の中心Ｏから導出して翼後縁部２１の湾奥部Ｑと接触する線分をＫｍとし、点Ｕから線分Ｋｍに下ろした垂線の脚の長さをＬ１とし、膨出部２３の先端部Ｔから線分Ｋｍに下ろした垂線の脚の長さをＬ２としたとき、Ｌ２＝０．５×Ｌ１〜０．７×Ｌ１に設定している。
【００２０】
この構成によれば、図１０に示したＬ１に対するＬ２の比率と送風量及び電動機入力との関係から明らかなように、送風量を低下させることなく、電動機に与える負荷を小さく抑えることができる。
【００２１】
図１１は翼１２の翼外周部２２の弧長と翼後縁部２１の湾奥部に対応する部位の周方向の弧長との関係を表したもので、回転の中心から翼の外周までの半径をＲとして、この外周の円弧長をＣＬ、回転の中心から０．６×Ｒの半径を有する円弧のうち、空気流入部に当たる翼前縁部から空気流出部に当たる翼後縁部までの円弧長をＹｅとしたとき、Ｙｅ＝０．４ＣＬ〜０．６ＣＬに設定している。
【００２２】
図１２は外周の円弧長ＣＬに対する翼前縁部から翼後縁部までの円弧長Ｙｅの比率と騒音値及び電動機入力との関係を示した線図であり、この線図から明らかなように、送風騒音を増大することなく、電動機の負荷を小さく抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る軸流送風機の全体的な構成を示した、軸方向で見る平面図。
【図２】図１に示した軸流送風機１の一つの翼を拡大して示した図。
【図３】膨出部の形成範囲と、送風量及び電動機の入力との関係を示す線図。
【図４】図２に示した翼後縁部及び膨出部の輪郭形状を説明するたの図。
【図５】翼外周部の弧長と翼後縁部２湾曲部の弧長との関係を示し平面図。
【図６】弧長と送風量及び電動機入力との関係を示した線図。
【図７】膨出部が翼の周方向に占有する割合を説明するための図。
【図８】膨出部が翼の周方向に占有する割合と送風量及び電動機入力との関係を示す線図。
【図９】翼後縁部の湾曲部の径方向外側部位と、径方向内側部位の風流出方向への突出状態を示した図。
【図１０】図９に示した径方向外側部位と風流出方向の突出部との比率と送風量及び電動機入力との関係を示した線図。
【図１１】翼外周部の弧長と翼後縁部の湾奥部に対応する部位の周方向の弧長との関係を表した図。
【図１２】外周の円弧長に対する翼前縁部から翼後縁部までの円弧長の比率と騒音値及び電動機入力との関係を示した線図。
【図１３】従来の軸流送風機の構成を示すために、軸方向から見た平面図。
【図１４】従来の軸流送風機の他の構成を示すために、軸方向から見た平面図。
【符号の説明】
【００２４】
１  軸流送風機
１１  ハブ
１２  翼
２１  翼後縁部
２２  翼外周部
２３  膨出部
３１〜３４  円弧
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006258107.tif 000009
【図８】
2006258107.tif 000010
【図９】
2006258107.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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