(57)【要約】【課題】騒音低減に充分効果的な漏れ流れの方向や量を容易に制御することができ、翼の強度低下も抑制できる送風機を得る。【解決手段】複数枚の翼３が中実の樹脂又は金属で構成される羽根車１を有する送風機において、上記羽根車１の翼３には、その圧力面５から負圧面６にかけて、騒音低減用の漏れ流れを発生する独立した貫通孔７を複数設けたものである。又、上記羽根車１の翼３には、その圧力面５から負圧面６にかけて複数の独立した貫通孔７を設け、上記貫通孔７の負圧面６側の翼面に対する向きは、翼面に垂直より後縁９側に傾いているものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚の翼が中実の樹脂又は金属で構成される羽根車を有する送風機において、上記羽根車の翼には、その圧力面から負圧面にかけて、騒音低減用の漏れ流れを発生する独立した貫通孔を複数設けたことを特徴とする送風機。
【請求項２】
複数枚の翼が中実の樹脂又は金属で構成される羽根車を有する送風機において、上記羽根車の翼には、その圧力面から負圧面にかけて騒音低減用の漏れ流れを発生する複数の独立した貫通孔を設け、上記貫通孔の負圧面側の翼面に対する向きは、翼面に垂直より後縁側に傾いていることを特徴とする送風機。
【請求項３】
複数枚の翼が中実の樹脂又は金属で構成される羽根車を有する送風機において、上記羽根車の翼には、その圧力面から負圧面にかけて騒音低減用の漏れ流れを発生する複数の独立した貫通孔を設け、上記貫通孔は上記圧力面側の開口が大きく、上記負圧面側の開口が小さいテーパ孔であることを特徴とする送風機。
【請求項４】
上記貫通孔は上記圧力面側の開口が大きく、上記負圧面側の開口が小さいテーパ孔であり、上記負圧面側の開口は、上記圧力面側の開口の後縁側に偏って形成されていることを特徴とする請求項３に記載の送風機。
【請求項５】
上記貫通孔は羽根車の外周縁部に点在させて設けたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の送風機。
【請求項６】
上記貫通孔は翼の後縁に点在させて設けたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の送風機。
【請求項７】
上記貫通孔は翼の最大反り位置近傍に点在させて設けたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の送風機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は複数枚の翼が中実の樹脂又は金属で構成される羽根車を有する送風機に関し、特に騒音低減を可能にする羽根車構造に係わるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の送風機用羽根車の翼は、例えば特許文献１に示されるように、羽根車を構成する複数枚の翼の全面、又は一部に翼の圧力面側と負圧面側を貫通する多数の小孔又は連続気孔をもつポーラスな部材を使用し、翼面上から発生する乱流騒音を低減しようとするものである。
【０００３】
【特許文献１】特開平１−２３７３９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような送風機用羽根車にあっては、騒音源となる境界層の発達を抑制するために有効な漏れ流れの方向、量を充分制御することができない欠点があった。さらにポーラス材の成型コストが高いことや、翼の強度が低いなどの欠点があり、製品化に及んでいない。
この発明はこのような問題を解決しようとするもので、羽根車を構成する中実の翼の圧力面から負圧面にかけて、騒音低減用の漏れ流れを発生する独立した貫通孔を複数設けたことにより、騒音低減に充分効果的な漏れ流れの方向や量を容易に制御することができる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】
【０００５】
この発明に係わる送風機は、複数枚の翼が中実の樹脂又は金属で構成される羽根車を有する送風機において、上記羽根車の翼には、その圧力面から負圧面にかけて、騒音低減用の漏れ流れを発生する独立した貫通孔を複数設けたものである。
また、複数枚の翼が中実の樹脂又は金属で構成される羽根車を有する送風機において、上記羽根車の翼には、その圧力面から負圧面にかけて騒音低減用の漏れ流れを発生する複数の独立した貫通孔を設け、上記貫通孔の負圧面側の翼面に対する向きは、翼面に垂直より後縁側に傾いているものである。
さらに、複数枚の翼が中実の樹脂又は金属で構成される羽根車を有する送風機において、上記羽根車の翼には、その圧力面から負圧面にかけて騒音低減用の漏れ流れを発生する複数の独立した貫通孔を設け、上記貫通孔は上記圧力面側の開口が大きく、上記負圧面側の開口が小さいテーパ孔である。
【発明の効果】
【０００６】
この発明の送風機によれば、羽根車を構成する中実の翼の圧力面から負圧面にかけて、騒音低減用の漏れ流れを発生する独立した貫通孔を複数設けたことにより、騒音低減に充分効果的な漏れ流れの方向や量を容易に制御することができる。また、必要以上に空隙の存在がなく、騒音低減効果を得ることができるので、翼の強度低下も抑制できる。
また、羽根車を構成する中実の翼の圧力面から負圧面にかけて、騒音低減用の漏れ流れを発生する複数の独立した貫通孔を設け、上記貫通孔の負圧面側の翼面に対する向きは、翼面に垂直より後縁側に傾いているので、圧力面から負圧面に抜ける漏れ流れに騒音低減に充分効果的な方向性を与えることができる。
【０００７】
さらに、羽根車を構成する中実の翼には、その圧力面から負圧面にかけて騒音低減用の漏れ流れを発生する複数の独立した貫通孔を設け、上記貫通孔は圧力面側の開口が大きく、負圧面側の開口が小さいテーパ孔であるので、圧力面から負圧面に抜ける漏れ流れに騒音低減に効果的な方向性を与えることができると共に、製造が容易で整型時のコスト増加を伴わない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１の（ａ）はこの発明の実施の形態１による送風機の羽根車の翼における気流の流れ方向の翼断面図、および（ｂ）はその部分拡大図である。図４に示すように、羽根車１には羽根ハブ２の周囲に中実の樹脂又は金属で構成された複数枚の翼（ブレード）３が設けられている。図１で、矢印４は気流の流れ方向を示している。この実施の形態１では、中実の翼３の圧力面５から負圧面６にかけて、騒音低減用の漏れ流れを発生する独立したダクト状の貫通孔７を複数設けている。各貫通孔７は拡大図（ｂ）に示すように、テーパ孔（テーパ穴）になっている。矢印８は漏れ流れの方向を示している。
【０００９】
中実の翼３に貫通孔７を点在させて設けるものであるので、その位置、数及びダクト形状を所望に形成できるから、騒音低減に効果的な漏れ流れの方向や量を容易に制御することができる。また、独立したダクト状の貫通孔７であるため製造が容易で、成型時のコスト増加を抑えることができる。
【００１０】
気流の境界層の発達を抑制するのに必要な運動量は非常に小さいので、貫通孔７の大きさは製造限界に伴う最も小さい細孔が好ましい。また貫通孔７の数は多いほど良い。レーザ加工で微細孔を形成してもよい。焼結材料、発泡材料、多孔膜等の通気性材料で形成された翼ではないので、中実の翼３は、必要以上に空隙の存在はなく、騒音低減効果を得る翼３の強度低下も抑制できる。また、貫通孔７をテーパ孔にすると、圧力面５から負圧面６への漏れ流れは、負圧面６側で後縁９側に向かい易いので望ましい。さらに、貫通孔７をテーパ孔にすると、成型時の型抜きが容易になる。なお、１０は翼３の前縁である。
【００１１】
実施の形態２．
図２の（ａ）は実施の形態２による送風機の羽根車の翼における気流の流れ方向の翼断面図、および（ｂ）はその部分拡大図である。なお、各図中で同一符号は同一または相当部分を示す。羽根車の中実の翼３には、その圧力面５から負圧面６にかけて騒音低減用の漏れ流れを発生する複数の独立したダクト状の貫通孔７を設け、貫通孔７の負圧面６側の翼面に対する向きは、翼面に垂直より後縁９側に傾いている。各貫通孔７は拡大図（ｂ）に示すように、テーパ孔になっており、テーパ孔の負圧面６側の翼面に対する向きは、翼面に垂直より後縁９側に傾いている。矢印８は漏れ流れの方向を示している。
【００１２】
このような構成にすると、圧力面５から負圧面６に抜ける漏れ流れは負圧面６側において、後縁９側に向かう斜めの方向をもつので、騒音低減に充分効果的な方向性を与えることができ、翼面上の気流の流れと漏れ流れの合流による乱れを抑制し、騒音低減効果を増すことができる。
【００１３】
実施の形態３．
図３は実施の形態３による送風機の羽根車の翼における圧力面から見た貫通孔の形状図、およびその部分の翼断面図であり、（ａ）（ｂ）（ｃ）で種々異なる形状のものを示している。（ａ）（ｂ）（ｃ）共、貫通孔７は圧力面５側でその開口を最も大きくし、負圧面６側でその開口を最も小さくしたテーパ孔である。（ａ）は圧力面５側の開口が円形で、負圧面６側の開口も圧力面５側の開口の中央で円形である。テーパ孔の形状として２種類を示している。（ｂ）は圧力面５側の開口が円形で、負圧面６側の開口は圧力面５側の開口の後縁側に偏って円形である。（ｃ）は圧力面５側の開口が楕円形で、負圧面６側の開口は圧力面５側の開口の後縁側に偏って楕円形である。負圧面６側の開口が圧力面５側の開口の後縁側に偏ることにより、負圧面６側の開口から出る漏れ流れの方向が後縁側に向きやすくなる。
【００１４】
このような構成にすれば、圧力面から負圧面への漏れ量は最小孔径で制御できる。さらに、テーパ孔であるので、漏れ流れの方向が後縁側に向きやすく、成型が容易となるばかりか貫通孔７部の清掃性や排水性も向上し、過酷な条件下でも騒音の低減効果を損なわない。また圧力面側で翼面の流れを乱流遷移し、大規模な剥離を抑制するディンプル効果を有する。
【００１５】
実施の形態４．
図４は実施の形態４における翼に設ける貫通孔の分布を示す軸流羽根車の正面図である。矢印１１は、羽根車１の回転方向を示す。実施の形態４は羽根車１の外周縁部１２に騒音低減用の漏れ流れを発生する複数の貫通孔７を点在させて設けている。このような構成にすれば、最も周速が速い外周縁部の翼面で発生した乱れに起因する騒音を強度の低下を招くことなく低減することができる。軸流送風機を例にとって述べたが、他の送風機形態でも周速の大きな箇所に貫通孔を配置すれば、効果的である。
【００１６】
実施の形態５．
図５は実施の形態５における翼に設ける貫通孔の分布を示す軸流羽根車の正面図である。実施の形態５では、翼３の後縁９側に騒音低減用の漏れ流れを発生する複数の貫通孔７を点在させて設けている。このような構成にすれば、翼面で発生した乱れが翼３の後縁９から放出されることに起因する騒音を強度の低下を招くことなく低減することができる。軸流送風機を例にとって述べたが、他の送風機形態でも翼の後縁９側に貫通孔を配置すれば効果的である。
【００１７】
実施の形態６．
図６は実施の形態６における翼に設ける貫通孔の分布を示す軸流羽根車の正面図である。実施の形態６では、羽根車１の外周縁部１２と翼３の後縁９側に複数の貫通孔７を点在させて設けている。このような構成にすれば、強度の低下を招くことなく、羽根車外周縁部と翼後縁から発生する騒音を低減することができる。軸流送風機を例にとって述べたが、他の送風機形態でも周速の大きな箇所および翼の後縁側に貫通孔を配置すれば、効果的である。
【００１８】
実施の形態７．
図７の（ａ）は実施の形態７における翼に設ける貫通孔の分布を示す軸流羽根車の正面図である。（ｂ）は翼の半径（中央の一点鎖線）位置での円筒断面の展開図である。実施の形態７では、展開図の展開面における翼形状の反り高さが最も大きい箇所（最大反り高さｈ）の近傍に騒音低減用の漏れ流れを発生する複数の貫通孔７を点在させて設けている。このような構成にすれば、気流の境界層の不安定が生じる箇所で境界層に運動量を注入することができ、強度の低下を招くことなく、効果的に境界層の発達を抑制することができ、発生する騒音を低減することができる。軸流送風機を例にとって述べたが、他の送風機形態でも翼の最大反り位置近傍に貫通孔を配置すれば効果的である。
【００１９】
実施の形態８．
図８は実施の形態８における翼に設ける貫通孔の分布を示す軸流羽根車の側面図である。実施の形態８では、羽根車１の外周縁部１２において、ベルマウス１３より翼の前縁１０側が吸気側の空間に突出している場合に、羽根車１の外周縁部１２とベルマウス１３とが近接した箇所の外周縁部１２に騒音低減用の漏れ流れを発生する複数の貫通孔７を設けている。このような構成にすれば、吸気側に突出した羽根車１の外周縁部１２側で発生する翼端渦と、ベルマウス１３および羽根車１の外周縁部１２の隙間で生じる翼端漏れ流れの干渉部において、強度の低下を招くことなく、両者の干渉に伴う非定常な変動を緩和し、騒音の発生を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
この発明は軸流送風機、軸流型のプロペラファン、シロッコファン、ターボファン等の遠心送風機、及び貫流型のクロスフローファンの翼に適用して同様な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の実施の形態１による送風機の羽根車の翼における気流の流れ方向の翼断面図、およびその部分拡大図である。
【図２】実施の形態２による送風機の羽根車の翼における気流の流れ方向の翼断面図、およびその部分拡大図である。
【図３】実施の形態３による送風機の羽根車の翼における圧力面から見た貫通孔の形状図、およびその部分の翼断面図である。
【図４】実施の形態４における翼に設ける貫通孔の分布を示す軸流羽根車の正面図である。
【図５】実施の形態５における翼に設ける貫通孔の分布を示す軸流羽根車の正面図である。
【図６】実施の形態６における翼に設ける貫通孔の分布を示す軸流羽根車の正面図である。
【図７】実施の形態７における翼に設ける貫通孔の分布を示す軸流羽根車の正面図である。
【図８】実施の形態８における翼に設ける貫通孔の分布を示す軸流羽根車の側面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  羽根車                              ２  羽根ハブ
３  翼                                  ４  矢印
５  圧力面                              ６  負圧面
７  貫通孔                              ８  矢印
９  後縁                              １０  前縁
１１  矢印                              １２  外周縁部
１３  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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