(57)【要約】【課題】送風性能を低下させることなく送風騒音を小さく抑えることのできる軸流送風機を得ることを目的とする。【解決手段】軸心まわりに回転されるボス３、及びボス３の外周面に配設されて、それぞれ付け根縁部４ａ、外周縁部４ｂ、前縁部４ｃ、及び後縁部４ｄに囲まれた形状に形成された複数枚の翼４を有する羽根車２と、ボス３と同軸に配置され、一側の開口から翼４の回転方向前端側を突出させて、翼４の回転方向後端側を囲繞するベルマウス６と、翼４の負圧面４ｅに突設されたリブ５と、を備え、リブ５は、リブ前端５ａを外周縁部４ｂの回転方向の前端から離間した前縁部４ｃの部位、またはその近傍に連結され、リブ後端５ｂを外周縁部４ｂの回転方向の前端から離間した外周縁部４ｂの部位に連結されている。【選択図】図１
2008303760.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸心まわりに回転されるボス、及び該ボスの外周面に配設されて、それぞれ上記ボスの外周面との接合部位となる付け根縁部、上記ボスの軸心を中心とする所定の半径の円に沿って所定の長さを有する外周縁部、上記付け根縁部及び上記外周縁部の回転方向の前端同士を接続する前縁部、及び上記付け根縁部及び上記外周縁部の回転方向の後端同士を接続する後縁部に囲まれた形状に形成された複数枚の翼を有する羽根車と、
上記ボスと同軸に配置され、一側の開口から上記翼の回転方向前端側を突出させて、上記翼の回転方向後端側を囲繞するベルマウスと、
上記ベルマウスの一側の開口から突出する上記翼の負圧面の部位に突設されたリブと、を備え、
上記リブは、リブ前端を上記外周縁部の回転方向の前端から所定距離だけ離間した上記前縁部の部位、又はその近傍に連結され、リブ後端を上記外周縁部の回転方向の前端から所定距離だけ離間した外周縁部の部位に滑らかに連結されていることを特徴とする軸流送風機。
【請求項２】
上記リブの上記突出端面は、上記リブ前端と上記リブ後端との間に上記負圧面からの高さが最も大きくなる中間部を有し、かつ上記負圧面に一致する上記リブ前端から上記リブ後端に至るまで滑らかな連続する曲面に形成されていることを特徴とする請求項１記載の軸流送風機。
【請求項３】
上記ボスの軸心方向における上記外周縁部の回転方向の前端と後端との間の距離（Ｉｆ）と、上記ボスの軸心方向における外周縁部の回転方向の後端と上記ベルマウスの一側の開口面との間の距離（Ｉｂ）が、０．２３＜Ｉｂ／Ｉｆ＜０．４２を満足するように構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の軸流送風機。
【請求項４】
上記リブ前端から上記リブ後端に至るまでの上記翼の負圧面上での長さ（Ｒｗ）と、上記リブ後端が配置された上記翼の上記外周縁部の部位から、上記ボスの軸心方向の高さ位置が上記ベルマウスの上記一側の開口と同じである上記外周縁部の部位までの該外周縁部に沿った長さ（Ｒｒ）とが、Ｒｗ／（Ｒｗ＋Ｒｒ）＜０．８８を満足するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の軸流送風機。
【請求項５】
上記ボスの軸心から上記翼の上記外周縁部までの距離と同じ半径を有し、上記翼及び上記リブを囲繞するように上記ボスの軸心と同軸に配置された円筒面に、上記ボスの軸心を中心とする径方向に上記翼、及び上記リブを投影した後に上記円筒面を平面上に展開した側面図において、上記負圧面の法線方向における上記リブの上記負圧面からの最大の高さ（ｔ）と、上記外周縁部の回転方向の前端と上記外周縁部の回転方向の後端とを結ぶ直線の距離（ｌａ）とが、０＜ｔ／ｌａ＜０．０２５を満足するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の軸流送風機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は空気調和機や換気機器などに用いられる軸流送風機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の送風機は、モータと、モータに取り付けられたハブ、及びハブの周囲に設けられた複数の羽根とで構成された羽根車と、羽根の吐出側の外周を囲むオリフィスと、オリフィスに囲まれていない羽根の外周端部の負圧面側に羽根の吸込み側から吐出側にかけて順次高さが高くなるように取り付けられた板状のリブと、で構成されている。そして、従来の送風機では、気流がオリフィスに囲まれていない羽根車の外周に吹き出したり、羽根車の翼間中央より吸い込まれたりすることがリブによって抑制され、送風性能の劣化と送風騒音の増加が抑えられていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特許第３２０５００９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の送風機は、リブが回転軸から最も離れた羽根の外周端に取り付けられているため、リブの前端から羽根に流入する気流の相対速度が速くなり、リブで発生する送風騒音が大きくなるという問題がある。また、リブにおける羽根の吐出側の端部は、羽根の負圧面からステップ状に高さが高くなっており、この部分で気流が不連続となって剥離流れが生じるために送風騒音が増大するという問題がある。さらに、リブがオリフィスに囲まれていない領域の吸込み側から吐出側にかけて延在しているので、オリフィスの上方からモータ軸の方向に向かって羽根に吸込まれる気流の流れが阻害される。これにより、気流の流れが不安定となって送風騒音が増大するという問題がある。
【０００５】
この発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、送風性能を低下（劣化）させることなく送風騒音を小さく抑えることのできる軸流送風機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
軸心まわりに回転されるボス、及びボスの外周面に配設されて、それぞれボスの外周面との接合部位となる付け根縁部、ボスの軸心を中心とする所定の半径の円に沿って所定の長さを有する外周縁部、付け根縁部及び外周縁部の回転方向の前端同士を接続する前縁部、及び付け根縁部及び外周縁部の回転方向の後端同士を接続する後縁部に囲まれた形状に形成された複数枚の翼を有する羽根車と、ボスと同軸に配置され、一側の開口から翼の回転方向前端側を突出させて、翼の回転方向後端側を囲繞するベルマウスと、ベルマウスの一側の開口から突出する翼の負圧面の部位に突設されたリブと、を備え、リブは、リブ前端を外周縁部の回転方向の前端から所定距離だけ離間した前縁部の部位、又はその近傍に連結され、リブ後端を外周縁部の回転方向の前端から所定距離だけ離間した外周縁部の部位に連結され、かつ、リブの突出端面のリブ後端側が、負圧面からの高さを漸次低くしてリブ後端で負圧面に一致する滑らかな連続する曲面に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、軸流送風機の送風騒音を、送風性能を低下させることなく小さく抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
図１はこの発明に係る軸流送風機の斜視図、図２はこの発明に係る軸流送風機の正面図、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視要部断面図、図４はこの発明に係る軸流送風機のボスの軸心から翼の外周縁部までの距離と同じ半径を有し、翼及びリブを囲繞するようにボスの軸心と同軸に配置された円筒面に、ボスの軸心を中心とする径方向に翼、リブ、及びベルマウスを投影した後に円筒面を平面上に展開した側面図、図５はこの発明に係る軸流送風機において発生する翼端渦の流れを概念的に示す図である。図６はこの発明に係る軸流送風機におけるＩｂ／Ｉｆと比騒音差ΔＫｓとの関係を示す図、図７はこの発明に係る軸流送風機におけるｔ／ｌａと比騒音差ΔＫｓとの関係を示す図、図８はこの発明の軸流送風機におけるＲｗ／（Ｒｗ＋Ｒｒ）と比騒音差ΔＫｓとの関係を示す図、図９は比較例の軸流送風機の斜視図、図１０は比較例の軸流送風機において発生する翼端渦の流れを概念的に示す図である。
【０００９】
図１〜図４において、軸流送風機１は、羽根車２、ベルマウス６、及びリブ５を備えている。
羽根車２は、ボス３、及びボス３の外周面に周方向に設けられた３枚の翼４を備えている。なお、図示しないモータの回転軸が、ボス３に同軸に配設されており、翼４はモータの駆動に連動してボス３の軸心まわりに回転するようになっている。
【００１０】
そして、翼４は、図２に示されるように、ボス３の外周面との接合部位となる付け根縁部４ａ、ボス３の軸心を中心とする所定の半径の円に沿って所定の長さを有する外周縁部４ｂ、付け根縁部４ａ及び外周縁部４ｂの回転方向前端同士を接続する前縁部４ｃ、及び付け根縁部４ａ及び外周縁部４ｂの回転方向後端同士を接続する後縁部４ｄに囲まれた形状に形成されている。また、それぞれの翼４の主面のボス３の軸方向の高さ位置が、翼４の回転方向の後方に向かうほど、かつ、径方向の中心に向かうほど、ボス３の軸心方向の一方から他方に向かうように翼４の主面が傾斜されている。
【００１１】
ベルマウス６は、円筒形状を有し、羽根車２を囲繞するようにボス３と同軸に配置されている。このとき、図２において、翼４の外周縁部４ｂとベルマウス６の内周面との間は、ベルマウス６の径方向に所定の隙間を有している。また、図１、図３、及び図４において、翼４の回転方向の前端側が、ベルマウス６の一側の開口から突出され、また、翼４の回転方向の後端側がベルマウス６に囲繞されている。これにより、翼４が回転されたときには、翼４の主面のうちボス３の軸心方向（翼４の回転軸方向）の一側の面が負圧面４ｅとなり、ボス３の軸心方向の他側の面が正圧面４ｆとなる。即ち、翼４が回転されると、図３の白抜き矢印に示したように、空気がベルマウス６の他側の開口から送風されるようになっている。
【００１２】
また、リブ５は板状部材であり、翼４の負圧面４ｅに対して上に凸になるように、かつ、概略垂直に突出するように負圧面４ｅに取り付けられている。このとき、リブ前端５ａが、外周前縁端４ｇ（外周縁部４ｂの回転方向の前端）から所定距離だけ離間した前縁部４ｃの部位に配置され、リブ後端５ｂが外周前縁端４ｇから所定距離だけ離間した外周縁部４ｂの部位に配置されている。即ち、リブ５は、リブ前端５ａが外周縁部４ｂより内周側の前縁部４ｃの所定部位に一致させた状態で負圧面４ｅに連結されるように、かつ、リブ後端５ｂが外周前縁端４ｇから回転方向後端に所定距離だけ離間した外周縁部４ｂの部位に滑らかに一致させた状態で負圧面４ｅに連結されるように取り付けられている。
【００１３】
また、負圧面４ｅから突出されたリブ５の突出側の端面（以降、突出端面５ｄと記載する）は、負圧面４ｅに一致するリブ前端５ａから、負圧面４ｅからの高さを漸次高くして中間部５ｃで最も負圧面４ｅからの高さが高くなり、中間部５ｃからリブ後端５ｂに向かうにつれて負圧面４ｅからの高さを漸次低くしてリブ後端５ｂで負圧面４ｅに一致する滑らかな連続する曲面に形成されている。
【００１４】
また、リブ後端５ｂにおけるボス３の軸心方向（即ち、ベルマウス６の軸方向）の高さ位置は、ベルマウス６の一側の開口からボス３の軸心方向の一側に向かって所定の距離だけ離間した場所にある。
【００１５】
次いで、翼端渦について図５を参照しつつ詳細に説明する。
上記のように構成された軸流送風機１では、翼４が回転されると、翼端渦７と呼ばれる渦状の空気の流れが、翼４の負圧面４ｅ側と前述の正圧面４ｆ側との圧力差に起因して、負圧面４ｅの前縁部４ｃの外周縁部４ｂ側にまず発生する。発生された翼端渦７は、負圧面４ｅ上を前縁部４ｃから後縁部４ｄに向かうように、外周縁部４ｂに沿って移動しながら漸次発達する。しかしながら、翼端渦７は、負圧面４ｅ上を周方向に移動してリブ５に到達し、さらに、リブ５の壁面に沿って径方向の外方に向かうように移動方向を変え、ついには外周縁部４ｂから径方向の外方に離脱する。即ち、翼端渦７は、大きく発達する前に負圧面４ｅから離脱される。
【００１６】
なお、図示しないが、翼端渦は、リブ５の配置位置より後縁部４ｄ側かつ外周縁部４ｂ側の負圧面４ｅの部位でも発生してベルマウス６内に向かうが、リブ５の配置位置から後縁部４ｄまでの距離が短くなっているので、翼端渦は大きく発達することがなくベルマウス６に流出入する気流を大きく乱すことがない。
【００１７】
この発明の軸流送風機１によれば、リブ前端５ａの位置は、前縁部４ｃのうち、外周前縁端４ｇから所定距離だけ離間した部位に配置されている。従って、翼４の回転軸からのリブ前端５ａまでの距離が、翼４の回転軸から外周縁部４ｂまでの距離に比べて短くなっている。従って、軸流送風機１のリブ前端５ａから翼４に流入する気流のリブ５に対する相対速度は、外周端部（縁部）に沿って取り付けられていた従来の軸流送風機のリブの前端から羽根（翼）に流入する気流のリブに対する相対速度に比べて遅くなる。即ち、軸流送風機１のリブ５で発生する送風騒音を小さく抑えることができる。
【００１８】
また、前述したように、従来の軸流送風機では、リブにおける翼の反回転方向側の端部（リブの後端）が、翼の負圧面からステップ状に高さが高くなっていた。この場合、リブの後端では、ステップ状に高くなっていたリブの壁が突然なくなるので、気流の不連続が生じて激しく渦が放出されるため、送風騒音を増大させる要因となっていた。
【００１９】
一方、軸流送風機１では、リブ５の突出端面５ｄは、負圧面４ｅに一致するリブ前端５ａから漸次高さを高くして、中間部５ｃで負圧面４ｅからの高さが最も高くなり、中間部５ｃからリブ後端５ｂに向かうにつれて負圧面４ｅからの高さを漸次低くしてリブ後端５ｂで負圧面４ｅに一致する滑らかな連続する曲面に形成されている。従って、リブ５の負圧面４ｅに対する高さはステップ状に変化することがないので、気流はリブ５の壁面に沿って流れるときも不連続になることが極力抑制され、渦放出が発生することを回避できる。即ち、軸流送風機１の送風騒音を、送風性能を低下させることなく小さく抑えることができる。
【００２０】
また、負圧面４ｅの前縁部４ｃの外周縁部４ｂ側に発生した翼端渦７は、大きく発達する前に、外周縁部４ｂのリブ後端５ｂの配置部位で負圧面４ｅから離脱されるので、翼端渦７による気流の乱れを抑えることができる。即ち、軸流送風機１の送風騒音を、送風性能を低下させることなく小さく抑えることができる。さらに、リブ５が、ベルマウス６から突出された翼４の負圧面４ｅに突設され、リブ後端５ｂのボス３の軸心方向の高さ位置が、ベルマウス６の一端面から所定の距離だけ離反された場所にある。従って、気流の横吸い流れがリブ５の配設によって阻害されることなく確保されるので、気流の乱れを誘発することがなく、軸流送風機１の送風騒音を、送風性能を低下させることなく小さく抑えることができる。
【００２１】
次いで、リブ５を取り付けたことを特徴とする本発明の効果を試験により確認したので、以下にその内容を具体的に説明する。試験は比較例の軸流送風機を用意し、軸流送風機１の比騒音（後述）と比較例の軸流送風機１１の比騒音を各種条件で測定し、それぞれの結果を対比することにより行った。
比較例の軸流送風機１１は図９に示されるように、リブ５が省略されている点を除いて軸流送風機１と同様に構成されている。
【００２２】
まず、軸流送風機１における翼前後端距離Ｉｆ、翼内包部距離Ｉｂ、リブ最大高さｔ、翼前後端長ｌａ、リブ前後端長Ｒｗ、及びリブ−ベルマウス間長Ｒｒについてそれぞれ図４を参照しつつ説明する。
【００２３】
翼前後端距離Ｉｆは、翼４の回転軸方向における翼４の外周前縁端４ｇと外周後縁端４ｈ（外周縁部４ｂの回転方向の後端）との間の距離であり、翼内包部距離Ｉｂは、ボス３の軸心方向における翼４の外周後縁端４ｈとベルマウス６の一端面との間の距離である。また、リブ最大高さｔは、翼４の負圧面４ｅの法線方向におけるリブ５の翼４の負圧面４ｅからの最大の高さであり、翼前後端長ｌａは、ボス３の軸心から翼４の外周縁部４ｂまでの距離と同じ半径を有し、翼４及びリブ５を囲繞するようにボス３の軸心と同軸に配置された円筒面に、ボス３の軸心を中心とする径方向に翼４、リブ５、及びベルマウス６を投影した後に円筒面を平面上に展開した側面図において，翼４の外周前縁端４ｇと外周後縁端４ｈを結ぶ直線の長さである。また、図２にも示されるように、リブ前後端長Ｒｗは、リブ前端５ａからリブ後端５ｂに至るまでの翼４の負圧面４ｅ上での長さであり、リブ−ベルマウス間長Ｒｒはリブ後端５ｂが位置する翼４の外周縁部４ｂの部位から、ボス３の軸心方向の高さ位置がベルマウス６の一端面と同じである外周縁部４ｂの部位までの外周縁部４ｂに沿った（周方向の）長さである。なお、翼前後端距離Ｉｆ及び翼内包部距離Ｉｂは比較例の軸流送風機１１においても同様に定義される。以降、翼前後端距離Ｉｆ、翼内包部距離Ｉｂ、リブ最大高さｔ、翼前後端長ｌａ、リブ前後端長Ｒｗ、及びリブ−ベルマウス間長Ｒｒは符号のみを記載して説明する。
【００２４】
そして、軸流送風機１と比較例の軸流送風機１１に対して次の評価を行った。
まず、軸流送風機１の比騒音Ｋｓと比較例の軸流送風機１１の比騒音ＫｓをそれぞれＩｂ／Ｉｆをパラメータとして測定した。比騒音Ｋｓは、軸流送風機から吹き出される気流が単位風量で単位圧力であるときの送風騒音の大きさを表すものであり、比騒音Ｋｓの値が大きいほど軸流送風機の送風騒音が大きいことを意味する。比騒音Ｋｓは以下の式（１）により表される。
Ｋｓ＝ＳＰＬ−１０ｌｏｇ（Ｐｓ２．５Ｑ）・・・（１）
ここで、ＳＰＬは騒音レベル、Ｐｓは静圧、Ｑは風量をそれぞれ示している。
なお、騒音レベルＳＰＬの測定はＪＩＳ８３４６に準拠している。
【００２５】
比騒音Ｋｓの測定結果から得られた軸流送風機１の比騒音差ΔＫｓとＩｂ／Ｉｆとの関係を図６に実線で示す。
ここで、比騒音差ΔＫｓは、軸流送風機１で観測された比騒音Ｋｓと比較例の軸流送風機１１が最も低騒音となるＩｂ／Ｉｆの値での比騒音Ｋｓとの差として表したものである。
なお、図６中、点線は比較例の軸流送風機１１で観測された比騒音Ｋｓと比較例の軸流送風機１１が最も低騒音となるＩｂ／Ｉｆの値での比騒音Ｋｓとの差を比騒音差ΔＫｓとして示している。即ち、比較例の軸流送風機１１の比騒音差ΔＫｓは、比較例の軸流送風機１１が最も低騒音となるＩｂ／Ｉｆの値での比騒音Ｋｓを０［ｄＢＡ］として規格化したものと同一である。
【００２６】
図６に示されるように、比騒音差ΔＫｓは、Ｉｂ／Ｉｆを０．１５近傍から０．５まで連続して変化させたときには、下に凸の形状で連続して変化する特性を有し、Ｉｂ／Ｉｆがおおよそ０．３の値のときに最小値となった。そして、同じＩｂ／Ｉｆの値であれば、軸流送風機１の比騒音差ΔＫｓは比較例の軸流送風機１１の比騒音差ΔＫｓより小さい値となった。また、Ｉｂ／Ｉｆが、０．２３＜Ｉｂ／Ｉｆ＜０．４２の範囲にある場合、軸流送風機１の比騒音差ΔＫｓは０［ｄＢＡ］より小さくなった。
【００２７】
次いで、上記結果を考察する。
上述したように、負圧面４ｅの前縁部４ｃの外周縁部４ｂ側に発生した翼端渦７は大きく発達する前に、負圧面４ｅから離脱されるので、翼端渦７による気流の乱れが抑制され、軸流送風機１の比騒音Ｋｓが小さく抑えられる。
【００２８】
一方、比較例の軸流送風機１１では、図１０に示されるように、リブ５が配設されていないので負圧面４ｅにおける前縁部４ｃの外周縁部４ｂ側で発生した翼端渦１２は、翼４の外周縁部４ｂから離脱されることなく、前縁部４ｃから後縁部４ｄに向かって周方向に負圧面４ｅ上を移動しつつ漸次発達する。即ち、発達した翼端渦１２がベルマウス６に流出入する気流を乱すので、比較例の軸流送風機１１の比騒音Ｋｓが増大される。
従って、同じＩｂ／Ｉｆの値であれば、軸流送風機１の比騒音差ΔＫｓは比較例の軸流送風機１１の比騒音差ΔＫｓより小さい値となる。
【００２９】
また、軸流送風機１の送風騒音が、最も小さくなるＩｂ／Ｉｆの値から、徐々にＩｂ／Ｉｂを小さくしていくと、言い換えればベルマウス６に囲繞される翼４の領域の割合を徐々に小さくしていくと、十分な静圧上昇が得られなくなり、送風性能が低下して、比騒音差ΔＫｓは増大する。
【００３０】
なお、軸流送風機１の送風性能が低下するとは、軸流送風機１で観測された比騒音Ｋｓが最も小さくなる条件に対してのものである。軸流送風機１の比騒音差ΔＫｓが、比較例の軸流送風機１１の比騒音差ΔＫｓより小さいことからもわかるように、軸流送風機１の送風性能は、Ｉｂ／Ｉｆが同じ値であれば、比較例の軸流送風機１１の送風性能より向上されている。
【００３１】
そして、Ｉｂ／Ｉｆ＝０．２３となったところで、軸流送風機１の比騒音Ｋｓは、比較例の軸流送風機１１において最も低騒音となるＩｂ／Ｉｆの値での比騒音Ｋｓと同じになり、Ｉｂ／Ｉｆを０．２３よりさらに小さくすると比較例の軸流送風機１１の比騒音Ｋｓの最小値より軸流送風機１の比騒音Ｋｓが大きくなるので、比騒音差ΔＫｓが０［ｄＢＡ］より大きくなる。
【００３２】
また、軸流送風機１の送風騒音が最も小さくなるＩｂ／Ｉｆの値から、Ｉｂ／Ｉｆの値を大きくしていくと、言い換えればベルマウス６に囲繞される翼の領域の割合を大きくしていくと、軸流送風機１の送風性能は、リブ５によって正圧面４ｆから負圧面４ｅに巻き上がろうとする気流の流れが阻害されることに起因する圧力損失が増大するために徐々に低下する。即ち、比騒音Ｋｓが増大する。そして、Ｉｂ／Ｉｆ＝０．４２となったところで、軸流送風機１の比騒音Ｋｓが比較例の軸流送風機１１において最も低騒音となる条件での比騒音Ｋｓと同じになり、Ｉｂ／Ｉｆを０．４２よりさらに大きくすると比較例の軸流送風機１１の比騒音Ｋｓの最小値より軸流送風機１の比騒音Ｋｓが大きくなり、比騒音差ΔＫｓが０［ｄＢＡ］より大きくなる。
【００３３】
翼４が０．２３＜Ｉｂ／Ｉｆ＜０．４２を満足するように形成されていれば、過度に静圧上昇を低下させることがなく、また、過度にリブ５によって正圧面４ｆから負圧面４ｅに巻き上がろうとする気流の流れを阻害することもない。従って、０．２３＜Ｉｂ／Ｉｆ＜０．４２であれば、軸流送風機１の送風性能の低下に対して、翼端渦７の発達を抑える効果が大きいので、比騒音差ΔＫｓが０［ｄＢＡ］より小さくなる。
【００３４】
次いで、軸流送風機１の比騒音Ｋｓをｔ／ｌａをパラメータとして測定した。測定結果から得られたｔ／ｌａと比騒音差ΔＫｓとの関係を図７に示す。
図７中、軸流送風機１の比騒音差ΔＫｓを実線で示し、また、比較例の軸流送風機１１において、最も低騒音となる条件での比騒音差ΔＫｓ（即ちΔＫｓ＝０［ｄＢＡ］）のみを点線で併記している。
図７に示されるように、比騒音差ΔＫｓは、ｔ／ｌａを０から連続して増大させるように変化させたときに、下に凸の形状で連続して変化する特性を有し、ｔ／ｌａがおおよそ０．１６のときに最小値となる。また、０＜ｔ／ｌａ＜０．０２５の範囲のときに、比騒音差ΔＫｓが０［ｄＢＡ］より小さくなって、送風騒音を効果的に低減できる。
【００３５】
次いで、上記結果を考察する。
リブ５が、０＜ｔ／ｌａ＜０．０２５を満足するように翼４に配設されている場合、ｌａに対してｔが適度な高さであり、リブ５を取り付けたことによって発生する壁面摩擦等による圧力損失は小さくなる。従って、軸流送風機１の送風性能の低下に対して、翼端渦７の発達を抑える効果が大きいので、比騒音差ΔＫｓが０［ｄＢＡ］より小さくなる。
一方、ｔ／ｌａ≧０．０２５では、ｌａに対してリブの高さが高くなりすぎて、前記圧力損失が増大するために送風性能が低下し、比騒音差ΔＫｓが０［ｄＢＡ］以上になる。
【００３６】
次いで、軸流送風機１の比騒音ＫｓをＲｗ／（Ｒｗ＋Ｒｒ）をパラメータとして測定した。測定結果から得られたＲｗ／（Ｒｗ＋Ｒｒ）と比騒音差ΔＫｓとの関係を図８に示す。
図８中、軸流送風機１の比騒音差ΔＫｓを実線で示し、また、比較例の軸流送風機において、最も低騒音となる条件での比騒音差ΔＫｓ（即ちΔＫｓ＝０［ｄＢＡ］）のみを点線で併記している。
【００３７】
図８に示されるように、比騒音差ΔＫｓは、Ｒｗ／（Ｒｗ＋Ｒｒ）を０から１まで連続して変化させたときに、下に凸の形状で連続して変化する特性を有し、Ｒｗ／（Ｒｗ＋Ｒｒ）がおおよそ０．５のときに最小値となる。そして、Ｒｗ／（Ｒｗ＋Ｒｒ）＜０．８８の範囲のときに、比騒音差ΔＫｓが０［ｄＢＡ］より小さくなって、送風騒音を効果的に低減できる。
【００３８】
次いで、上記結果について考察する。
Ｒｗ／（Ｒｗ＋Ｒｒ）＜０．８８の場合、翼端渦７はベルマウス６から離れた位置で翼４の外周縁部４ｂから離脱される。従って、翼端渦７がベルマウス６に流出入する気流を乱すことなく、外周縁部４ｂから離脱されるので、比騒音差ΔＫｓは、Ｒｗ／（Ｒｗ＋Ｒｒ）＜０．８８のときに０［ｄＢＡ］より小さくなる。
【００３９】
一方、リブ５が、Ｒｗ／（Ｒｗ＋Ｒｒ）＞０．８８を満足するように翼４に配設されている場合、リブ後端５ｂとベルマウス６の一端との距離が短くなる。この場合、翼端渦７が離脱される翼４の外周縁部４ｂの部位がベルマウス６に近づくため、ベルマウス６に流出入する気流が翼端渦７に乱される。このため、Ｒｗ／（Ｒｗ＋Ｒｒ）≧０．８８となると、比騒音差が０［ｄＢＡ］以上になる。
以上、図６〜図８に示された測定結果に基づいて説明したように、リブ５を配設したことによって、軸流送風機１の送風騒音が、軸流送風機１の送風性能を低下させることなしに、小さく抑えられることが確認された。
【００４０】
なお、上記実施の形態では、リブ５は、その突出端面５ｄが、負圧面４ｅに一致するリブ前端５ａから漸次高さを高くして、中間部５ｃで負圧面４ｅからの高さが最も高くなり、中間部５ｃからリブ後端５ｂに向かうにつれて負圧面４ｅからの高さを漸次低くしてリブ後端５ｂで負圧面４ｅに一致する滑らかな連続する曲面に形成されるものとして説明したが、リブ５の形状はこのものに限定されない。
【００４１】
リブ５は、リブ前端５ａが外周縁部４ｂより内周側の前縁部４ｃの所定部位に一致させた状態で負圧面４ｅに連結されるように、かつ、リブ後端５ｂが外周前縁端４ｇから回転方向後端に所定距離だけ離間した外周縁部４ｂの部位に滑らかに一致させた状態で負圧面４ｅに連結されるように取り付けられていれば、リブ前端５ａ側およびリブ後端５ｂ側の突出端面５ｄの形状は必ずしも滑らかな曲面に形成されていなくてもよい。即ち、リブ前端５ａが外周縁部４ｂより内周側の前縁部４ｃの所定部位に一致させた状態で負圧面４ｅに連結されるように、かつ、リブ後端５ｂが外周前縁端４ｇから回転方向後端に所定距離だけ離間した外周縁部４ｂの部位に滑らかに一致させた状態で負圧面４ｅに連結されるように取り付けられていれば、リブ前端５ａから翼４に流入する気流のリブ５に対する相対速度を遅くでき、かつ、翼端渦７は大きく発達する前に離脱される。即ち、軸流送風機１の送風騒音を小さく抑えることができる。このとき、突出端面５ｄのリブ前端５ａ側およびリブ後端５ｂ側が滑らかな曲面に形成されていない場合は、気流が乱されて、送風騒音を低下させる効果が薄れるが、リブ前端５ａが外周縁部４ｂより内周側の前縁部４ｃの所定部位に一致させた状態で負圧面４ｅに連結されるように、かつ、リブ後端５ｂが外周前縁端４ｇから回転方向後端に所定距離だけ離間した外周縁部４ｂの部位に滑らかに一致させた状態で負圧面４ｅに連結されるように取り付けたことによる送風騒音の低減効果をすべて打ち消すものではない。
【００４２】
また、リブ５は、リブ前端５ａを外周縁部４ｂより内周側の前縁部４ｃの所定部位に一致させた状態で、かつ、リブ後端５ｂを、外周前縁端４ｇを除く外周縁部４ｂの部位に一致させた状態で負圧面４ｅと連結されるものとして説明したが、リブ前端５ａの配置位置は上記のものに限定されない。リブ前端５ａが外周縁部４ｂより内周側の前縁部４ｃの所定部位近傍の負圧面４ｅ上に連結されている場合でも、リブ５の配設による送風騒音を低減させる効果が得られる。
【００４３】
翼先端付近で発生する翼端渦７は勢力が小さいため、この領域では必ずしもリブ５により翼端渦７を径方向外方へ移動させる必要はない。ただし、中程度に翼端渦７が発達するとリブをもってしても翼端渦７を径方向外方へ移動させることが困難となるので、リブ前端５ａが外周縁部４ｂより内周側の前縁部４ｃの所定部位近傍の負圧面４ｅ上に連結される必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】この発明に係る軸流送風機の斜視図である。
【図２】この発明に係る軸流送風機の正面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視要部断面図である。
【図４】この発明に係る軸流送風機のボスの軸心から翼の外周縁部までの距離と同じ半径を有し、翼及びリブを囲繞するようにボスの軸心と同軸に配置された円筒面に、ボスの軸心を中心とする径方向に翼、リブ、及びベルマウスを投影した後に円筒面を平面上に展開した側面図である。
【図５】この発明に係る軸流送風機において発生する翼端渦の流れを概念的に示す図である。
【図６】この発明に係る軸流送風機におけるＩｂ／Ｉｆと比騒音差ΔＫｓとの関係を示す図である。
【図７】この発明に係る軸流送風機におけるｔ／ｌａと比騒音差ΔＫｓとの関係を示す図である。
【図８】この発明の軸流送風機におけるＲｗ／（Ｒｗ＋Ｒｒ）と比騒音差ΔＫｓとの関係を示す図である。
【図９】比較例の軸流送風機の正面図である。
【図１０】比較例の軸流送風機において発生する翼端渦の流れを概念的に示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
２  羽根車、３  ボス、４  翼、４ａ  付け根縁部、４ｂ  外周縁部、４ｃ  前縁部、４ｄ  後縁部、４ｅ  負圧面、４ｆ  正圧面、５  リブ、５ａ  リブ前端、５ｂ  リブ後端、５ｃ  中間部、５ｄ  突出端面、６  ベルマウス。
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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