(57)【要約】【課題】低騒音かつ大風量を実現する羽根車を提供することを目的とする。【解決手段】外部より動力を受けるためのハブ部と、このハブ部の周囲に配設された複数枚の主翼とを有し、各主翼は平面図への投影形状がほぼ直線形状の主翼前縁部と、前記各主翼前縁部と主翼外周部間に、回転方向に延出する三角状の副翼を備え、前記副翼は、主翼前縁部の仮想延長線が主翼外周部と交わる点から主翼外周部回転半径とほぼ同一半径で延出された副翼外周部と、前記副翼外周部端から直線又は曲線で前記主翼前縁部端とをつなぐ副翼内周部とで構成する。【選択図】  図１
2004270541.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部より動力を受けるためのハブ部と、このハブ部の周囲に配設された複数枚の主翼とを有し、各主翼は平面図への投影形状がほぼ直線形状の主翼前縁部と、前記各主翼前縁部と主翼外周部間に、前記主翼外周部方向に延出する三角状の副翼を備え、
前記副翼は、主翼前縁部の仮想延長線が主翼外周部と交わる点から主翼外周部回転半径と略同一半径で延出された副翼外周部と、前記副翼外周部端から直線又は曲線で前記主翼前縁部端とをつなぐ副翼内周部とで構成される送風機羽根車。
【請求項２】
副翼内周部の形状を副翼外周部と略同一円弧形状として、その円弧形状は反回転方向側に凸となるようにした請求項１記載の送風機羽根車。
【請求項３】
主翼を２枚又は３枚としたことを特徴とする請求項１または２記載の送風機羽根車。
【請求項４】
主翼前縁部、及び副翼内周部の一部について、先端を鈍頭翼型形状としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の送風機羽根車。
【請求項５】
主翼外周部の長さをＣＭ、副翼外周部の長さをＣＳ，主翼前縁部の長さをＬ、主翼前縁部から、主翼前縁部の仮想延長線が主翼外周部と交わる点の長さをｌとするとき、
０．３≦ＣＳ／ＣＭ≦０．６  、０．３≦ｌ／（Ｌ＋ｌ）≦０．５５
を満足する副翼を備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の送風機羽根車。
【請求項６】
副翼内周部の長さをＣＩ、副翼内周部の先端が鈍頭形状となる部分の長さをＣＢとするとき、
０．１≦ＣＢ／ＣＩ≦０．５
を満足する副翼を備えたことを特徴とする請求項４記載の送風機羽根車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送風機羽根車（以下、単に羽根車と呼ぶ）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、羽根車は空調・暖房機器の送風用、電子機器の冷却用、換気扇など種々の製品に広く利用されているが、その反面これらの主要な騒音源になっている。これらの製品は生活空間に密着した場所で使用されることが多く、また最近の近隣騒音の問題からも低騒音化が強く要望されている。以下、図面を参照しながら上述した従来の羽根車の一例について説明する。
【０００３】
従来、羽根車は図３及び図４に示すように、円筒または円錐台形状のハブ部１１の外周部に複数枚の主翼１２が取り付けられ、この主翼外周側に空気流れの吸込側と吐出側とを仕切るためのオリフィス１３を有している。
【０００４】
この種の羽根車において、翼面と周囲の抵抗物との脈動的な干渉により増大するｎｚ音（周波数ｆが回転数ｎと翼枚数ｚの積で表される回転騒音）及びその高調波成分を減衰させるため、翼前縁に厚みが翼厚と同一かつ、三角形をした平板７を前縁から回転方向に外挿するように一体成形し、三角形平板１４の一辺が羽根車外径円周に沿い、他の一辺は翼前縁の外周寄りに密着した羽根車を提供することが考えられてきた。（例えば、特許文献１参照）
【０００５】
【特許文献１】
特公平７−１０３８７３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、翼前縁に厚みが翼厚と同一かつ、三角形をした平板１４を前縁から回転方向に外挿するように一体成形し、三角形平板１４の一辺が羽根車外径円周に沿い、他の一辺は翼前縁の外周寄りに密着した羽根車では、空気が高速で流れる際に三角形平板１４付近で流れが剥離しやすく、また翼端渦の生成を抑制することができない為、流れの失速を誘引して羽根車の送風性能を十分に向上させることが出来ていなかった。
【０００７】
本発明は、剥離、翼端渦の生成を抑制し、低騒音かつ大風量を実現する羽根車を提供することを目的とする
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、外部より動力を受けるためのハブ部と、このハブ部の周囲に配設された複数枚の主翼とを有し、各主翼は平面図への投影形状がほぼ直線形状の主翼前縁部と、前記各主翼前縁部と主翼外周部間に、回転方向に延出する三角状の副翼を備え、前記副翼は、主翼前縁部の仮想延長線が主翼外周部と交わる点から主翼外周部回転半径とほぼ同一半径で延出された副翼外周部と、前記副翼外周部端から直線又は曲線で前記主翼前縁部端とをつなぐ副翼内周部とで構成される送風機羽根車である。
【０００９】
そして、副翼内周部の形状を副翼外周部と略同一円弧形状として、その円弧形状は反回転方向側に凸となるようにしている。このように副翼の外周部及び内周部の形状をほぼ円弧形状として、副翼の形状が主翼外周に寄るような形状にすることで流れを円滑にすることができる。
【００１０】
また主翼を２枚又は３枚にするほうが好ましい。翼面積（翼素）を少しでも多くするように副翼を有することで羽根車の性能を改善することができる。
【００１１】
また主翼前縁部、及び副翼内周部の一部について、先端を鈍頭翼型形状とするほうが好ましい。これにより前縁及び前縁に連なる副翼内周部での流れの前縁剥離を抑えることができる。
【００１２】
また副翼の形状及び寸法を最適化することで羽根車に吸い込まれる空気は流れの剥離が起こりにくく、翼面に沿った状態で流れるようにすることができる。
【００１３】
また副翼内周部の断面形状が鈍頭形状の厚肉となる部分の長さを最適化することでも前縁に連なる部分での流れの剥離を抑えると共に、副翼でも安定した吸込み流れを生ずることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施形態の羽根車について図面を参照しながら説明する。本発明の一実施形態における羽根車を図１に示す。羽根車は円錐台状のハブ部１の外周部に主翼２が複数毎（一部図示せず）取り付けられている。主翼は主翼前縁部２ａ、主翼後縁部２ｂ、主翼外周部２ｃ、及び三角状の副翼３を備えている。矢印は回転方向を示す。
【００１５】
本発明の特徴として、副翼３は、主翼前縁部２ａの仮想延長線が主翼外周部２ｃと交わる点から回転方向に主翼外周部２ｃ半径とほぼ同一半径で延出された副翼外周部３ａと、主翼前縁部２ａの一端から直線又は曲線で副翼外周部３ａと交わるように延出された副翼内周部３ｂとで構成される。
【００１６】
副翼外周部３ａを主翼外周部２ｃ半径とほぼ同一半径で延出することにより、羽根車の翼弦長を長くすることができるため、羽根車の軸流方向だけでなく、半径方向からの空気の流入に際しても円滑にすることができる。副翼内周部３ｂは、主翼外周部方向に対して凸となる曲線形状としている。それにより翼端渦を外周方向に円滑に放出することができ、風量性能の低下を防ぐことができる。
【００１７】
また主翼前縁部２ａ及びそれにつながる副翼内周部３ｂの一部の先端は鈍頭翼型形状としている。このことで主翼前縁部２ａと副翼内周部３ｂが連なる部分での流れの乱れを抑えることができる。
【００１８】
副翼３の各形状を最適化すれば、副翼３の端面部に衝突する空気の流れがそこで剥離を起こさず、騒音特性を向上することができる。一例を次に示す。ここで用いた羽根車の直径はφ４１５、主翼枚数２枚、回転数は約７００ＲＰＭである。
【００１９】
図２は、同一風量時における副翼３の各代表寸法比と騒音特性の関係を表した図表である。ここで副翼の外周部及び内周部をほぼ円弧形状とし、主翼外周部２ａと副翼外周部３ａを合わせた長さをＣＭ、副翼外周部３ａの長さをＣＳ，主翼前縁部２ａの長さをＬ、主翼前縁部２ａと副翼３の連結部の長さをｌ、副翼内周部３ｂの長さをＣＩ、副翼内周部３ｂの形状が鈍頭形状の厚肉となる部分の長さをＣＢとする。これらの図表によりそれぞれの最適寸法範囲は少なくとも、
図２（ａ）より  ０．３≦ＣＳ／ＣＭ≦０．６
図２（ｂ）より  ０．３≦ｌ／（Ｌ＋ｌ）≦０．５
図２（ｃ）より  ０．１≦ＣＢ／ＣＩ≦０．５
の範囲に存在することがわかる。
【００２０】
以上のように本実施形態によれば、基本翼面形状を設計した後、各主翼前縁部外端から回転方向に主翼回転半径とほぼ同一半径で延出された外周部と、主翼前縁部の両端以外から直線又は曲線で前述の外周部と交わるように延出された内周部とで構成される副翼を一体成形することによってより単純な設計で風量性能の向上と低騒音化を同時に実現することが可能となる。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように本発明の羽根車によれば、従来複雑とされてきた羽根車の設計をより単純な設計で優れた基本性能を維持でき、羽根車の総合的な性能に影響する翼面積（翼素）を少しでも大きくでき、また空気の軸流方向だけでなく半径方向からの流入に際しても翼弦長を長くとることができ、円滑な流入空気を確保することができ、軸方向及び半径方向からの吸込み流れによる衝突音や羽根と周囲の抵抗物との脈動的な干渉により増大するｎｚ音及びその高調波成分を減衰させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における羽根車の要部平面図
【図２】同一風量時における副翼の各代表寸法比と騒音特性の関係を示す図
【図３】従来の羽根車の縦断面図
【図４】従来の羽根車の要部平面図
【符号の説明】
１    ハブ部
２    主翼
２ａ  主翼前縁部
２ｂ  主翼後縁部
２ｃ  主翼外周部
３    副翼
３ａ  副翼外周部
３ｂ  副翼内周部
【図１】
2004270541.tif 000003
【図２】
2004270541.tif 000004
【図３】
2004270541.tif 000005
【図４】
2004270541.tif 000006