(57)【要約】  翼車（１１）は、回転軸（６）周りに回転可能なボス部（２）と、ボス部（２）から放射状に延びた翼（１）と、を備える。回転軸（６）に垂直な面に翼（１）を投影させた場合における翼（１）の平面形にて、翼（１）の外縁のうちボス部（２）の回転による翼（１）の進行方向へ向けられた翼前縁部（１３）は、進行方向とは逆の方向へ湾曲する第１の湾曲部（１７）と、第１の湾曲部（１７）よりも回転軸（６）の側に設けられており進行方向へ湾曲する第２の湾曲部（１８）と、第１の湾曲部（１７）よりも回転軸（６）とは逆の側に設けられており進行方向へ湾曲する第３の湾曲部（１９）と、を有する。
2020110167.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸周りに回転可能なボス部と、
前記ボス部から放射状に延びた翼と、
を備え、
前記回転軸に垂直な面に前記翼を投影させた場合における前記翼の平面形にて、前記翼の外縁のうち前記ボス部の回転による前記翼の進行方向へ向けられた翼前縁部は、前記進行方向とは逆の方向へ湾曲する第１の湾曲部と、前記第１の湾曲部よりも前記回転軸の側に設けられており前記進行方向へ湾曲する第２の湾曲部と、前記第１の湾曲部よりも前記回転軸とは逆の側に設けられており前記進行方向へ湾曲する第３の湾曲部と、を有することを特徴とする翼車。
【請求項２】
前記翼は、前記進行方向へ向けて突出した先端部を有し、
前記翼の平面形のうち前記回転軸とは逆の側へ向けられた翼外周部のうち前記先端部に含まれる位置における接線を第１の接線、前記第３の湾曲部のうち前記先端部に含まれる位置における接線を第２の接線、前記第１の湾曲部のうち前記第２の湾曲部の側の端にある位置における接線を第３の接線、前記第１の接線と前記第２の接線とがなす角度であって前記先端部を含む範囲における角度を第１の角度、前記第２の接線と前記第３の接線とがなす角度であって前記第１の湾曲部を含む範囲における角度を第２の角度、として、前記第１の角度が前記第２の角度よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の翼車。
【請求項３】
前記第１の角度は、２０．２度から４２．１度の範囲に含まれることを特徴とする請求項２に記載の翼車。
【請求項４】
前記第２の角度は、９０度以上であることを特徴とする請求項２または３に記載の翼車。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つに記載の翼車と、
前記翼車を回転駆動するモータと、
を備えることを特徴とする軸流送風機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸の方向へ流動する気流を発生させる翼車および軸流送風機に関する。
【背景技術】
【０００２】
軸流送風機は、翼車の回転によって生じる騒音の低減を図るために、翼車を構成する翼の形状についてのさまざまな提案がなされている。特許文献１には、回転軸に垂直な面に翼を投影させた場合における翼の平面形を、翼車の回転による翼の進行方向へ翼弦中心線を前進させた形状とした翼車が開示されている。翼弦中心線は、翼弦線の中心を結んだ線である。進行方向へ翼弦中心線を前進させるとは、回転軸から離れるにしたがって翼弦中心線が進行方向の前方へ湾曲していることを指す。特許文献１の翼車では、翼のうち進行方向へ向けられた翼前縁部から進入した気流の流出を促して、翼前縁部にて発生する剥離渦を安定した縦渦にさせることによって、剥離渦に起因する騒音の低減が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平２−２０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、翼車は、翼弦中心線を前進させるほど翼前縁部の付近における応力集中が顕著となる。上記特許文献１に開示の従来技術によると、騒音の低減と応力集中の低減との両立が困難であるという問題があった。【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、騒音の低減と応力集中の低減とを可能とする翼車を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる翼車は、回転軸周りに回転可能なボス部と、ボス部から放射状に延びた翼と、を備える。回転軸に垂直な面に翼を投影させた場合における翼の平面形にて、翼の外縁のうちボス部の回転による翼の進行方向へ向けられた翼前縁部は、進行方向とは逆の方向へ湾曲する第１の湾曲部と、第１の湾曲部よりも回転軸の側に設けられており進行方向へ湾曲する第２の湾曲部と、第１の湾曲部よりも回転軸とは逆の側に設けられており進行方向へ湾曲する第３の湾曲部と、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明にかかる翼車は、騒音の低減と応力集中の低減とが可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる翼車を有する軸流送風機の概略構成を示す図
【図２】図１に示す翼車の平面形を示す図
【図３】図２に示す翼車のうち翼とボス部との平面形を示す図
【図４】図３に示す翼の周囲における気流の状態について説明する図
【図５】図３に示す翼の形状と翼の強度との関係について説明する図
【図６】図２に示す翼車のうちの負圧面側を示す平面図
【図７】図２に示す翼車のうちの圧力面側を示す平面図
【図８】実施の形態１にかかる翼車の騒音特性について説明する図
【図９】実施の形態１にかかる翼車の風量−静圧特性について説明する図
【図１０】実施の形態１にかかる翼車について、図２に示す角度θ１と角度θ２との例を示す図
【図１１】実施の形態１にかかる翼車の角度θ１と風量Ｑとの関係の例を示す図
【図１２】実施の形態１にかかる翼車の角度θ１と最小比騒音ＫＴｍｉｎとの関係の例を示す図
【図１３】実施の形態１にかかる翼車の角度θ１と最大応力σｍａｘとの関係の例を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施の形態にかかる翼車および軸流送風機を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる翼車１１を有する軸流送風機１０の概略構成を示す図である。軸流送風機１０は、扇風機、換気扇、空気調和機あるいは機器の冷却等に使用される。
【００１１】
軸流送風機１０は、回転によって気流を発生可能な翼車１１と、翼車１１を回転駆動するモータ１２とを有する。また、軸流送風機１０は、翼車１１を回転可能に収容する筐体を有する。モータ１２は、筐体に保持されている。筐体は、翼車１１の回転によって発生させた気流が通る開口を有する。開口の縁には、気流の上流側へ向かって径が拡げられたベルマウスが設けられている。図１では、筐体とベルマウスとの図示を省略している。
【００１２】
翼車１１は、１枚の板材から型取りされたスパイダー５と、スパイダー５に接合されている３枚の湾曲板３とを有する。スパイダー５は、スパイダー５の中心に位置する主板部であるボス部２と、ボス部２の周囲に設けられた３個の取付部４とを有する。ボス部２は、モータ１２に接続されており、モータ１２が駆動することによってボス部２が回転軸６を中心に回転方向Ｃへ回転する。
【００１３】
湾曲板３の各々は、翼１を構成する。湾曲板３は、板金へのプレス加工によって形成される。湾曲板３は、取付部４の各々に取り付けられており、取付部４のうち回転軸６とは逆の側の端部に接合されている。取付部４は、翼１のうちボス部２の側の根元部分に相当する。湾曲板３は、溶接により、またはリベットを用いて取付部４に接合されている。
【００１４】
このように、翼車１１は、回転軸６周りに回転可能なボス部２と、ボス部２から放射状に延びた３枚の翼１とを有する。各翼１は、湾曲板３と取付部４とからなる。翼１は、回転軸６とは逆の側の部分が気流の上流側へ傾けられた曲面形状をなしている。軸流送風機１０は、回転方向Ｃへの翼車１１の回転によって、回転軸６に平行な方向である矢印Ａの方向へ流動する気流を発生させる。
【００１５】
翼車１１は、スパイダー５と湾曲板３とからなるものに限られず、円柱状のボス部２と、ボス部２に取り付けられた翼１とを有するものであっても良い。翼車１１に設けられる翼１の数は、３個に限られず、任意であるものとする。翼車１１に設けられる各翼１は、いずれも同様の３次元立体形状を有する。以下に述べる翼１についての説明は、翼車１１に設けられる翼１の各々に共通であるものとする。
【００１６】
図２は、図１に示す翼車１１の平面形を示す図である。図２には、回転軸６に垂直な面に翼車１１を投影させた場合における翼車１１の平面形を示している。図３は、図２に示す翼車１１のうち翼１とボス部２との平面形を示す図である。図２および図３においてＸ軸とＹ軸とは互いに垂直な軸とする。Ｘ軸とＹ軸との原点Ｏは、回転軸６の位置である。
【００１７】
翼１の平面形における外縁は、ボス部２の回転による翼１の進行方向へ向けられた部分である翼前縁部１３と、翼１の進行方向とは逆の側へ向けられた部分である翼後縁部１４と、回転軸６とは逆の側へ向けられた部分である翼外周部１５と、回転軸６へ向けられた部分である翼内周部１６とを有する。平面形において、翼内周部１６は、ボス部２の外縁に沿った円弧をなしている。翼１は、翼１の進行方向へ向けて突出した先端部２０を有する。
【００１８】
平面形において、翼外周部１５は、回転軸６を中心とする円弧をなしている。翼外周部１５は、円弧以外の曲線であっても良い。翼１の３次元立体形状において、翼外周部１５は、気流の上流側へ屈曲している。翼車１１は、翼外周部１５を屈曲させることによって、翼外周部１５における翼１の圧力面側から翼１の負圧面側への気流の漏れに起因する翼端渦の発生を抑制させる。これにより、翼車１１は、翼１で発生した翼端渦が、圧力面、他の翼１あるいは上記のベルマウスに干渉することによる騒音を低減できる。
【００１９】
平面形において、翼前縁部１３は、翼１の進行方向とは逆の方向へ湾曲する第１の湾曲部１７と、第１の湾曲部１７よりも回転軸６の側に設けられており進行方向へ湾曲する第２の湾曲部１８と、第１の湾曲部１７よりも回転軸６とは逆の側に設けられており進行方向へ湾曲する第３の湾曲部１９とを有する。このように、翼前縁部１３は、第１の湾曲部１７および第２の湾曲部１８の間と、第１の湾曲部１７および第３の湾曲部１９の間とのそれぞれにて、湾曲の向きが変化している曲線をなしている。第３の湾曲部１９は、翼外周部１５とともに、先端部２０を構成している。以下の説明にて、翼１の進行方向を前方、翼１の進行方向とは逆の方向を後方と称することがある。また、第１の湾曲部１７と第２の湾曲部１８と第３の湾曲部１９とを合わせたものを凹凸と称することがある。
【００２０】
線分２１は、翼外周部１５のうち先端部２０に含まれる位置２５における接線である第１の接線を表す。位置２５は、翼外周部１５と翼前縁部１３との間の頂点２４よりも後方の位置である。線分２２は、第３の湾曲部１９のうち先端部２０に含まれる位置２６における接線である第２の接線を表す。位置２６は、頂点２４よりも回転軸６の側の位置である。線分２３は、第１の湾曲部１７のうち第２の湾曲部１８の側の端にある位置２７における接線である第３の接線を表す。
【００２１】
翼１の翼弦中心線３０は、回転軸６から離れるにしたがって前方へ湾曲している。先端部２０は、前方へ向かうにしたがって先細りとなって前方へ突出した形状をなしている。第１の角度である角度θ１は、線分２１と線分２２とがなす角度であって先端部２０を含む範囲における角度とする。第２の角度である角度θ２は、線分２２と線分２３とがなす角度であって第１の湾曲部１７を含む範囲における角度とする。角度θ１は、角度θ２よりも小さい。
【００２２】
図４は、図３に示す翼１の周囲における気流の状態について説明する図である。図４には、図３に示すIV−IV線における断面を示している。図３に示すように、翼１のうち翼外周部１５付近には、翼端渦２８が生じる。翼端渦２８は、翼車１１が回転しているときに、翼１における圧力面３１と負圧面３２との圧力差によって形成される。翼前縁部１３には、前方からの気流と、ベルマウスが設けられている側方から吸い込まれる気流とが流入することから、翼前縁部１３の付近には剥離渦２９が形成される。軸流送風機１０は、翼１にて生じた翼端渦２８と剥離渦２９とが、当該翼１と隣り合う他の翼１、ベルマウスまたは筐体に当たることによって騒音を生じ得る。
【００２３】
翼１の負圧面３２側には、乱流境界層における気流３３が生じる。翼前縁部１３の付近にて発生する剥離渦２９が大きいほど、気流３３が乱れながら翼後縁部１４へ流動することによって、翼後縁部１４の後方に生じる後流渦３４が大きくなる。軸流送風機１０は、剥離渦２９と後流渦３４とが大きくなるほど、また、気流３３の乱れが大きくなるほど、騒音特性が悪化する。
【００２４】
実施の形態１では、前方へ向けて先細りとした先端部２０が設けられることで、翼前縁部１３から負圧面３２側へ回り込む縦渦が負圧面３２に付着して、翼前縁部１３にて発生する剥離渦２９が安定した縦渦となる。剥離渦２９が安定することによって、気流３３の乱れを抑制させ、後流渦３４を小さくすることができる。これにより、軸流送風機１０は、騒音特性の悪化を抑制することができる。
【００２５】
次に、先端部２０の形状と翼１の強度との関係について説明する。図５は、図３に示す翼１の形状と翼１の強度との関係について説明する図である。図５では、翼弦中心線３０の湾曲が大きくなるように翼１の形状を異ならせた場合における翼１の平面形を示している。図５における左の状態から右の状態へ翼弦中心線３０の湾曲が大きくなるにしたがい、先端部２０における前方への突出が大きくなる。なお、図５では、翼１の形状を簡略化して示すとともに、説明に不要な構成についての図示を省略している。
【００２６】
線分３５は、翼前縁部１３のうち任意の半径Ｒ上の位置３６と翼外周部１５上の位置３７とを結ぶ直線である。線分３５は、位置３７における翼外周部１５の接線に垂直であるものとする。前方への先端部２０の突出が大きくなるにしたがい、角度θ１は小さくなる。角度θ１が小さいほど、線分３５が短くなる。線分３５が短いほど、翼前縁部１３の付近における応力集中が顕著となることから、翼１の変形が生じ易くなる。
【００２７】
仮に、翼前縁部１３に上記の凹凸が設けられない場合において、翼弦中心線３０の前方への湾曲を大きくすることにより角度θ１を小さくした場合、上記のように剥離渦２９の安定による騒音特性の改善を図り得る一方、応力集中によって翼１の変形が生じ易くなる。実施の形態１では、翼前縁部１３に凹凸が設けられることによって、翼１における応力集中を緩和させる。
【００２８】
図６は、図２に示す翼車１１のうちの負圧面３２側を示す平面図である。図７は、図２に示す翼車１１のうちの圧力面３１側を示す平面図である。各翼１のうち破線により囲われた部分４０において、翼車１１の回転によって生じた応力が集中する。部分４０は、翼前縁部１３の付近であって、取付部４に湾曲板３が接合されている位置に近い部位である。湾曲板３のうち取付部４に接合されている位置が支点となって翼１が変形することから、各翼１の部分４０にて応力が集中する。
【００２９】
ここで、同じ角度θ１の先端部２０を有する翼１であって翼前縁部１３に凹凸を設けない場合と翼前縁部１３に凹凸を設けた実施の形態１の場合とにおいて応力を測定した例について説明する。ここで説明する応力の例は、翼車１１の回転数が１８００ｍｉｎ−１、湾曲板３の厚さが１ｍｍ、スパイダー５の厚さが３ｍｍ、湾曲板３およびスパイダー５の材料が一般的な鋼材である場合における応力とする。翼前縁部１３に凹凸を設けない場合において、翼１が受ける最大応力は５７．２ＭＰａである。一方、翼前縁部１３に凹凸を設けた実施の形態１の場合において、翼１が受ける最大応力は４８．２ＭＰａである。翼１が受ける最大応力は、翼前縁部１３に凹凸が設けられることによって、凹凸が設けられない場合よりもおよそ１５．７％低減する。このように、翼車１１は、第１の湾曲部１７と第２の湾曲部１８と第３の湾曲部１９とが翼前縁部１３に設けられることによって、翼１における応力集中を緩和させることができる。
【００３０】
翼車１１は、翼１における応力集中の緩和によって、翼１の変形を抑制することができる。翼車１１は、翼１の強度向上のために翼１の厚みを増加させる場合に比べて、軽量化が可能であって、かつ材料の量を少なくできることで製造コストの低減が可能である。また、翼車１１は、翼１の強度向上のために高強度で高価な材料を翼１の材料に使用する場合に比べて、材料のコストを抑えることができる。
【００３１】
次に、上記の角度θ１および角度θ２と翼車１１の特性との関係について説明する。図８は、実施の形態１にかかる翼車１１の騒音特性について説明する図である。図９は、実施の形態１にかかる翼車１１の風量−静圧特性について説明する図である。図１０は、実施の形態１にかかる翼車１１について、図２に示す角度θ１と角度θ２との例を示す図である。図８に示したグラフは、風量と比騒音のレベルとの関係の例を表している。図９に示したグラフは、風量と静圧との関係の例を表している。
【００３２】
「翼車Ａ１」は、実施の形態１にかかる翼車１１であって、角度θ１が４２．１度かつ角度θ２が１３０．０度である。「翼車Ａ２」は、実施の形態１にかかる翼車１１であって、角度θ１が２９．４度かつ角度θ２が１１１．６度である。「翼車Ａ３」は、実施の形態１にかかる翼車１１であって、角度θ１が２０．２度かつ角度θ２が９０．０度である。「翼車Ｂ１」は、比較例にかかる翼車であって、上記の凹凸を有しないものとする。「翼車Ｂ１」において角度θ１は６７．６度である。「翼車Ａ１」、「翼車Ａ２」、「翼車Ａ３」および「翼車Ｂ１」は、２６０ｍｍの直径を有するものとする。実施の形態１にかかる翼車１１において、角度θ１は、２０．２度から４２．１度の範囲に含まれる。
【００３３】
翼１は、角度θ２が９０度以上とされていることによって、第１の湾曲部１７と第２の湾曲部１８と第３の湾曲部１９とが滑らかに接続されている。これにより、翼車１１は、翼前縁部１３に凹凸を設けたことによる翼前縁部１３における気流の流入への影響を少なくすることができる。
【００３４】
図８において、縦軸は全圧基準の比騒音ＫＴ（ｄＢ）を表し、横軸は風量Ｑ（ｍ３／ｍｉｎ）を表す。図９において、縦軸は静圧ＰＳ（Ｐａ）を表し、横軸は風量Ｑ（ｍ３／ｍｉｎ）を表す。比騒音ＫＴと風量Ｑとの関係は、次の式（１）によって表される。式（１）において、ＳＰＬＡはＡ特性による補正が施された騒音レベルを表す。ＰＴは全圧を表す。
ＫＴ＝ＳＰＬＡ−１０・ｌｏｇ（Ｑ・ＰＴ２．５）    ・・・（１）
【００３５】
図９によると、「翼車Ａ１」と「翼車Ａ２」と「翼車Ａ３」との風量−静圧特性は、「翼車Ｂ１」の風量−静圧特性と同様とみなせる。図８によると、「翼車Ａ１」と「翼車Ａ２」と「翼車Ａ３」との騒音特性関係は、「翼車Ｂ１」の場合と比較して、最大で２ｄＢ程度騒音が低くなるように改善されている。
【００３６】
図１１は、実施の形態１にかかる翼車１１の角度θ１と風量Ｑとの関係の例を示す図である。図１１に示すグラフは、静圧がゼロである開放点における角度θと風量比ΔＱとの関係の例を表している。風量比ΔＱは、角度θ１が６７．６度である「翼車Ｂ１」の風量Ｑに対する各翼車１１の風量Ｑの比を表す。図１１において、縦軸は風量比ΔＱ（％）を表し、横軸は角度θ１（度）を表す。図１１のグラフにおけるプロットは、「翼車Ａ１」、「翼車Ａ２」、「翼車Ａ３」および「翼車Ｂ１」についての角度θ１と風量比ΔＱとの関係を表している。角度θと風量比ΔＱとの関係を表す曲線は、プロット間における角度θと風量比ΔＱとの関係を補間することによって求められる。
【００３７】
図１１によると、角度θ１が小さくなるにしたがって風量比ΔＱは小さくなる傾向が確認される。ただし、６７．６度から２０．２度までの角度範囲にて角度θ１を変化させる場合において、風量比ΔＱの減少幅は最大で０．６％に抑えられている。これにより、実施の形態１にかかる翼車１１は、角度θ１を小さくすることによる風量の減少は限定的であるといえる。
【００３８】
図１２は、実施の形態１にかかる翼車１１の角度θ１と最小比騒音ＫＴｍｉｎとの関係の例を示す図である。図１２において、縦軸は最小比騒音差ΔＫＴｍｉｎ（ｄＢ）を表し、横軸は角度θ１（度）を表す。最小比騒音差ΔＫＴｍｉｎは、角度θ１が６７．６度である「翼車Ｂ１」の最小比騒音ＫＴｍｉｎと各翼車１１の最小比騒音ＫＴｍｉｎとの差を表す。図１２のグラフにおけるプロットは、「翼車Ａ１」、「翼車Ａ２」、「翼車Ａ３」および「翼車Ｂ１」についての角度θ１と最小比騒音差ΔＫＴｍｉｎとの関係を表している。角度θ１と最小比騒音差ΔＫＴｍｉｎとの関係を表す曲線は、プロット間における角度θ１と最小比騒音差ΔＫＴｍｉｎとの関係を補間することによって求められる。
【００３９】
図１２によると、角度θ１が１５度から５５度までの範囲である場合には、翼車１１の騒音特性は、最小比騒音差ΔＫＴｍｉｎが０．５ｄＢ以上低くなるように改善されている。また、角度θ１が２９．４度である場合には、翼車１１の騒音特性は、最小比騒音差ΔＫＴｍｉｎが２ｄＢ低くなるように改善されている。
【００４０】
図１３は、実施の形態１にかかる翼車１１の角度θ１と最大応力σｍａｘとの関係の例を示す図である。図１３において、縦軸は最大応力比Δσｍａｘ（％）を表し、横軸は角度θ１（度）を表す。最大応力比Δσｍａｘは、角度θ１が６７．６度である「翼車Ｂ１」の最大応力σｍａｘに対する各翼車１１の最大応力σｍａｘの比を表す。図１３のグラフにおけるプロットは、「翼車Ａ１」、「翼車Ａ２」、「翼車Ａ３」および「翼車Ｂ１」についての角度θ１と最大応力比Δσｍａｘとの関係を表している。角度θ１と最大応力比Δσｍａｘとの関係を表す曲線は、プロット間における角度θ１と最大応力比Δσｍａｘとの関係を補間することによって求められる。
【００４１】
図１３によると、角度θ１が２０．２度から５５度までの範囲に含まれる場合に、最大応力σｍａｘは４％から９％低下する。翼車１１は、２０．２度から４２．１度の範囲に含まれる角度θ１が設定されることによって、騒音の低減と応力集中の緩和とが可能となる。さらに、上述するように角度θ２が９０度以上とされるため、θ２＜θ１の関係が成り立つ。以上により、翼車１１は、角度θ１が角度θ２よりも小さい場合において、騒音の低減と応力集中の緩和とが可能となる。
【００４２】
実施の形態１によると、翼車１１は、各翼１の翼前縁部１３に第１の湾曲部１７と第２の湾曲部１８と第３の湾曲部１９とが設けられている。翼車１１は、翼１の平面形を角度θ２よりも小さい角度θ１を有する形状とすることにより、騒音の低減と応力集中の低減とが可能となる。これにより、翼車１１は、騒音の低減と応力集中の低減とが可能となるという効果を奏する。
【００４３】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１  翼、２  ボス部、３  湾曲板、４  取付部、５  スパイダー、６  回転軸、１０  軸流送風機、１１  翼車、１２  モータ、１３  翼前縁部、１４  翼後縁部、１５  翼外周部、１６  翼内周部、１７  第１の湾曲部、１８  第２の湾曲部、１９  第３の湾曲部、２０  先端部、２１，２２，２３  線分、２４  頂点、２５，２６，２７，３６，３７  位置、２８  翼端渦、２９  剥離渦、３０  翼弦中心線、３１  圧力面、３２  負圧面、３３  気流、３４  後流渦、４０  部分、Ｃ  回転方向。
【図１】
2020110167.tif 000003
【図２】
2020110167.tif 000004
【図３】
2020110167.tif 000005
【図４】
2020110167.tif 000006
【図５】
2020110167.tif 000007
【図６】
2020110167.tif 000008
【図７】
2020110167.tif 000009
【図８】
2020110167.tif 000010
【図９】
2020110167.tif 000011
【図１０】
2020110167.tif 000012
【図１１】
2020110167.tif 000013
【図１２】
2020110167.tif 000014
【図１３】
2020110167.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】令和2年11月10日(2020.11.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸周りに回転可能なボス部と、
前記ボス部から放射状に延びた翼と、
を備える翼車であって、
前記回転軸に垂直な面に前記翼を投影させた場合における前記翼の平面形にて、前記翼の外縁のうち前記ボス部の回転による前記翼の進行方向へ向けられた翼前縁部は、前記進行方向とは逆の方向へ湾曲する第１の湾曲部と、前記第１の湾曲部よりも前記回転軸の側に設けられており前記進行方向へ湾曲する第２の湾曲部と、前記第１の湾曲部よりも前記回転軸とは逆の側に設けられており前記進行方向へ湾曲する第３の湾曲部と、を有し、
前記翼の外縁のうち前記回転軸とは逆の側へ向けられた部分である翼外周部は、前記翼車の回転によって発生する気流の上流側へ屈曲していることを特徴とする翼車。
【請求項２】
前記翼は、前記進行方向へ向けて突出した先端部を有し、
前記翼の平面形のうち前記回転軸とは逆の側へ向けられた翼外周部のうち前記先端部に含まれる位置における接線を第１の接線、前記第３の湾曲部のうち前記先端部に含まれる位置における接線を第２の接線、前記第１の湾曲部のうち前記第２の湾曲部の側の端にある位置における接線を第３の接線、前記第１の接線と前記第２の接線とがなす角度であって前記先端部を含む範囲における角度を第１の角度、前記第２の接線と前記第３の接線とがなす角度であって前記第１の湾曲部を含む範囲における角度を第２の角度、として、前記第１の角度が前記第２の角度よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の翼車。
【請求項３】
前記第１の角度は、２０．２度から４２．１度の範囲に含まれることを特徴とする請求項２に記載の翼車。
【請求項４】
前記第２の角度は、９０度以上であることを特徴とする請求項２または３に記載の翼車。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つに記載の翼車と、
前記翼車を回転駆動するモータと、
を備えることを特徴とする軸流送風機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる翼車は、回転軸周りに回転可能なボス部と、ボス部から放射状に延びた翼と、を備える。回転軸に垂直な面に翼を投影させた場合における翼の平面形にて、翼の外縁のうちボス部の回転による翼の進行方向へ向けられた翼前縁部は、進行方向とは逆の方向へ湾曲する第１の湾曲部と、第１の湾曲部よりも回転軸の側に設けられており進行方向へ湾曲する第２の湾曲部と、第１の湾曲部よりも回転軸とは逆の側に設けられており進行方向へ湾曲する第３の湾曲部と、を有する。翼の外縁のうち回転軸とは逆の側へ向けられた部分である翼外周部は、翼車の回転によって発生する気流の上流側へ屈曲している。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
図１１は、実施の形態１にかかる翼車１１の角度θ１と風量Ｑとの関係の例を示す図である。図１１に示すグラフは、静圧がゼロである開放点における角度θ１と風量比ΔＱとの関係の例を表している。風量比ΔＱは、角度θ１が６７．６度である「翼車Ｂ１」の風量Ｑに対する各翼車１１の風量Ｑの比を表す。図１１において、縦軸は風量比ΔＱ（％）を表し、横軸は角度θ１（度）を表す。図１１のグラフにおけるプロットは、「翼車Ａ１」、「翼車Ａ２」、「翼車Ａ３」および「翼車Ｂ１」についての角度θ１と風量比ΔＱとの関係を表している。角度θ１と風量比ΔＱとの関係を表す曲線は、プロット間における角度θ１と風量比ΔＱとの関係を補間することによって求められる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
図１３によると、角度θ１が２０．２度から５５度までの範囲に含まれる場合に、最大応力σｍａｘは４％から９％低下する。翼車１１は、２０．２度から４２．１度の範囲に含まれる角度θ１が設定されることによって、騒音の低減と応力集中の緩和とが可能となる。さらに、上述するように角度θ２が９０度以上とされるため、θ２＞θ１の関係が成り立つ。以上により、翼車１１は、角度θ１が角度θ２よりも小さい場合において、騒音の低減と応力集中の緩和とが可能となる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
１  翼、２  ボス部、３  湾曲板、４  取付部、５  スパイダー、６  回転軸、１０  軸流送風機、１１  翼車、１２  モータ、１３  翼前縁部、１４  翼後縁部、１５  翼外周部、１６  翼内周部、１７  第１の湾曲部、１８  第２の湾曲部、１９  第３の湾曲部、２０  先端部、２１，２２，２３，３５  線分、２４  頂点、２５，２６，２７，３６，３７  位置、２８  翼端渦、２９  剥離渦、３０  翼弦中心線、３１  圧力面、３２  負圧面、３３  気流、３４  後流渦、４０  部分、Ｃ  回転方向。
【国際調査報告】
2020110167.tif 000016
2020110167.tif 000017
2020110167.tif 000018
2020110167.tif 000019