JP4910534B2

JP4910534B2 - 送風機羽根車

Info

Publication number: JP4910534B2
Application number: JP2006198965A
Authority: JP
Inventors: 浩一酒井; 欣公田積; 智史北川
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-07-21
Filing date: 2006-07-21
Publication date: 2012-04-04
Anticipated expiration: 2026-07-21
Also published as: JP2008025463A

Description

本発明は、低騒音で風量性能に優れた厚肉の送風機羽根車に関するものである。

従来のこの種の送風機羽根車について、図１６から図１９を用いて説明する。

図１６は、従来の送風機羽根車の斜視図、図１７は、同送風機羽根車のブレードの平面図、図１８は、図１７のＡ−Ａ断面図、図１９は、図１７のＢ−Ｂ断面図である。

図１６から図１８において、送風機羽根車２（以下、「羽根車２」という）は、略円柱上のハブ部３にブレード４が備えられている。そして、ブレード４の負圧面側に、所定のエグリ１が薄肉で設けてある。羽根車２のハブ部３にモーターシャフト（図示せず）を固定し、適切なケーシング（図示せず）に納め、モーター（図示せず）により矢印の方向に回転させることで送風作用を生じる。この時、空気は、ブレード４の前縁部５より侵入し後縁６より流出する。そこで、前記負圧面側のエグリ１には、図１７、図１８に示すように３方にテーパ部１５、１６を設けてあるので、エグリ１形状がスムースになり、ブレード４の負圧面側に特徴的な剥離を助長させず、その結果、騒音が増加することは非常に少ない。そのため、厚肉の翼型の低騒音効果をそのまま維持できる（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−１８９９８５号公報

上記従来の送風機羽根車のエグリの効果は、軽量化には役立つことができる。しかし、厚肉の翼型の送風機羽根車の低騒音効果及び風量性能向上の効果を減退することになる。すなわち、負圧面側にエグリを入れる場合、多少の剥離の助長を招き、それにより乱流が発生して風量性能の劣化に繋がる。また、乱流騒音により、若干の騒音増加となる。さらに、この技術のみではブレードのチップ部（外周部）の肉厚が大きいため、生産性（樹脂成形）が劣化するという課題があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、風量性能及び低騒音化を確保し、安定した生産が可能で、軽量化を図った送風機羽根車を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の送風機羽根車は、ハブ部と、前記ハブ部の周囲に放射状に延設した翼型の複数枚のブレードからなり、前記ブレードの前縁形状を確保して、前記ブレードの表面における風の流れに沿うように複数の溝部を設け、前記溝部間に形成される凸部の先端の表面形状を、翼型の表面形状としたもので、ブレードの厚肉翼形の前縁形状を確保することにより前縁の剥離を抑制することができ、また各溝部の間の凸部表面が翼型面を形成するため風量性能及び低騒音化を確保することができる。また、ブレード表面における風の流れに沿うように、複数の溝部を設けることにより、薄肉の成形方法で生産可能となり安定した生産が可能となり、さらに、ブレードのほぼ全域に亘って溝部、すなわち薄肉で成形されているため、ブレード単体の軽量化を図ることもできる。

本発明の送風機羽根車は、風量性能及び低騒音化を確保しながら、安定した生産が可能
で、さらに軽量化を図ることができる。

第１の発明は、ハブ部と、前記ハブ部の周囲に放射状に延設した翼型の複数枚のブレードからなり、前記ブレードの前縁形状を確保して、前記ブレードの表面における風の流れに沿うように複数の溝部を設け、前記溝部間に形成される凸部の先端の表面形状を、翼型の表面形状とし、前記複数の溝部は、等流量分割線またはブレードの回転中心の同心円に沿って形成するものであって、ブレードの回転中心の同心円に沿った溝部を、前記ブレードのチップ部の近傍に配置して、等流量分割線に沿った溝部を、ハブ部の近傍に配置したもので、ブレードの厚肉翼形の前縁形状を確保することにより前縁の剥離を抑制することができ、また各溝部の間の凸部表面が翼型面を形成するため風量性能及び低騒音化を確保することができる。また、ブレード表面における風の流れに沿うように、複数の溝部を設けることにより、薄肉の成形方法で生産可能となり安定した生産が可能となり、さらに、ブレードのほぼ全域に亘って溝部、すなわち薄肉で成形されているため、ブレード単体の軽量化を図ることもできる。また、ブレードの形状規定の延長で溝部の形状を規定することになり、また送風性能が劣化することなく、溝部の設計が容易になり生産性の向上に繋がる。

第２の発明は、特に、第１のいずれか一つの発明のブレードのチップ部（外周ライン）を、前記ブレードの回転中心の同心円より外側に突出させて凸形状としたもので、外側からの吸い込み流量を増加させることになり送風性能の向上となる。

第３の発明は、特に、第１または２のいずれか一つの発明のブレードの前縁のチップ部（外周ライン）に、略三角形の補助翼を配置するもので、外周部での翼面の性能を向上させることになり、送風性能の向上となる。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか一つの発明のブレードを２枚以上設けたもので、送風機羽根車の軽量化が図れ、ファン効率の向上に繋がる。

第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか一つの発明のブレードの圧力面及び負圧面の両面に溝部を設け、前記負圧面側の溝部を前記圧力面側のそれより大きく設定したもので、送風機羽根車の軽量化が図れると同時に高効率化が図れる。

第６の発明は、特に、第１〜５のいずれか一つの発明のブレードの最大肉厚部を、前縁部から弦長の３０％以下の位置になるように設定したもので、低騒音化が図れる。

第７の発明は、特に、第１〜６のいずれか一つの発明のブレードのそり高さ位置を、前縁部から弦長の６０％以上になるようにしたもので、ファン効率が向上する。

第８の発明は、特に、第１〜７のいずれか一つの発明の溝部の幅を、前縁部から後縁に向けて徐々に拡大させたもので、送風性能を劣化させることなく送風機羽根車の軽量化が図れる。

第９の発明は、特に、第１〜８のいずれか一つの発明の隣り合う溝部間の幅を、ブレードのチップ部からハブ部側に向けて徐々に拡大させたもので、送風性能を劣化させることなく送風機羽根車の軽量化が図れる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（参考例１）
図１は、参考例１の形態における送風機羽根車の斜視図、図２は、同送風機羽根車の平面図、図３は、図２のＣ−Ｃ断面図である。

送風機羽根車２（以下、「羽根車２」という）は、略円柱または円錐台上のハブ部３と、ハブ部３に放射状に延設されたブレード４から構成されている。そして、ブレード４の前縁部５の形状を確保して、ブレード４の負圧面に風の流れ（流線）に沿うように複数の溝部７が設けられている。

そして、各溝部７間の凸部８の形状を翼型表面形状にすることにより、風量性能及び低騒音化を確保することができる。複数の溝部７を設けることにより、薄肉の成形方法で生産可能となり安定した生産が可能となる。また、ブレード４のほぼ全域に亘って溝部７、すなわち薄肉で成形されているため、ブレード４単体の軽量化を図ることもできる。しかも、風の流れ（流線）に沿うように設けられた溝部７の底部に負圧域（低圧域）が形成され後縁剥離を抑制することになり、低騒音化を助長することになる。

また、参考例１では、ブレード４の前縁部５のチップ部１２（外周ライン）に、略三角形の補助翼１０を配置しており、これにより、ブレード４の外周部での翼面の性能を向上させることになり、送風性能の向上となる。また、補助翼１０の負圧面側にも溝部７が延設されており、吸い込み流れがさらに助長される。

（参考例２）
図４は、参考例２の形態における送風機羽根車の斜視図、図５は、同送風機羽根車の平面図を示したものである。なお、上記参考例と同一部分については、同一符号を用いて、その説明を省略する。

本参考例における羽根車２は、略円柱または円錐台上のハブ部３にブレード４が備えら
れ、ブレード４の前縁部５の形状を確保して、ブレード４の負圧面に等流量線に沿った溝部７、またはブレード４の回転中心と同心円の溝部７を設けたものである。これによって、送風性能が劣化することなく、溝７の設計が非常に容易になるものである。

（実施の形態１）
図６は、本発明の第１の実施の形態における送風機羽根車の斜視図、図７は、同送風機羽根車の平面図である。なお、上記参考例と同一部分については、同一符号を用いて、その説明を省略する。

本実施の形態における羽根車２は、略円柱または円錐台上のハブ部３にブレード４が備えられている。そして、ブレード４の前縁部５の形状を確保して、ブレード４の負圧面のチップ部１２付近に、ブレード４の回転中心と同心円の溝部７を設け、またブレード４の負圧面のハブ部３付近に等流量線に沿った溝部７を設けたものである。これによって、送風性能が劣化することなく、溝部７の設計が容易になり生産性の向上に繋がる。

（実施の形態２）
図８は、本発明の第２の実施の形態における送風機羽根車の平面図である。なお、上記実施の形態および上記参考例と同一部分については、同一符号を用いて、その説明を省略する。

本実施の形態における羽根車２は、ブレード４のチップ部１２（外周ライン）を、回転中心の同心円より外側に突出させて凸形状９としたものである。これによって、外周からの吸い込み流れが促進され、送風性能が向上する。また、ブレード４のチップ部１２（外周ライン）を回転中心の同心円より外側の領域の負圧面側に、溝部７が設けられており吸い込み流れが助長される。

（実施の形態３）
図９は、本発明の第３の実施の形態における送風機羽根車の斜視図、図１０は、同送風機羽根車の平面図である。なお、上記実施の形態および上記参考例と同一部分については、同一符号を用いて、その説明を省略する。

本実施の形態における羽根車２は、ハブ部３と２枚のブレード４とで構成されたもので、それにより軽量化が図れ、ファン効率の向上が図れる。

（実施の形態４）
図１１は、本発明の第４の実施の形態における送風機羽根車のブレードの断面図（断面部は、図２のＣ−Ｃと同じ）である。なお、上記実施の形態および上記参考例と同一部分については、同一符号を用いて、その説明を省略する。

本実施の形態における羽根車２は、ブレード４の前縁部５の形状を確保して、ブレード４の負圧面と圧力面に溝部７ａ、７ｂを設け、圧力面側の溝部７ｂを負圧面側の溝部７ａより小さくしたもので、これにより、送風性能が劣化することなく、より軽量化が図れる。

（実施の形態５）
図１２は、本発明の第５の実施の形態における送風機羽根車のブレードの断面図（断面部は、図２のＤ−Ｄ）である。なお、上記実施の形態および上記参考例と同一部分については、同一符号を用いて、その説明を省略する。

本実施の形態における羽根車２は、図１２に示すように、ブレード４の肉厚分布において、最大肉厚位置を、前縁部５から３０％以下になるように配置したものである。すなわち、弦長Ｌ、最大肉厚位置Ｌ１として、Ｌ１／Ｌ＝０．１５＜０．３としたもので、この形状により、ブレード４の前縁剥離を抑制して送風性能の向上となる。

（実施の形態６）
図１３は、本発明の第６の実施の形態における送風機羽根車のブレードの断面図（断面部は、図２のＥ−Ｅ）である。なお、上記実施の形態および上記参考例と同一部分については、同一符号を用いて、その説明を省略する。

本実施の形態における羽根車２は、図１３に示すように、ブレード４のそり高さ位置を、前縁部５から６０％以上に配置したものある。すなわち、弦長Ｌ、最大肉厚位置Ｌ１として、Ｌ１／Ｌ＝０．６３＞０．６としたもので、この形状により、ブレード４の後縁剥離を抑制して乱流騒音の低騒音化を図ることができる。

（実施の形態７）
図１４は、本発明の第７の実施の形態における送風機羽根車のブレードの平面図である。なお、上記実施の形態および上記参考例と同一部分については、同一符号を用いて、その説明を省略する。

本実施の形態における羽根車２は、図１４に示すように、ブレード４に配置された溝部
７の幅を、前縁部５から後縁６に向けて徐々に拡大させたもので、これにより、送風性能を劣化させることなく、より軽量化が図れる。

（実施の形態８）
図１５は、本発明の第８の実施の形態における送風機羽根車の平面図である。なお、上記実施の形態および上記参考例と同一部分については、同一符号を用いて、その説明を省略する。

本実施の形態における羽根車２は、図１５に示すように、ブレード４に配置された隣り合う溝部７間の幅ａ、ｂを、チップ部１２（外周部）からハブ３（内周部）に向けて徐々に拡大させたもので、送風性能を劣化させることなく、より軽量化が図れる。

以上のように、本発明にかかる送風機羽根車は、風量性能及び低騒音化を確保しながら、安定した生産が可能で、さらに軽量化を図ることができるもので、空気調和機、送風機、空気清浄機など、送風機羽根車を用いる各種機器に適用できる。

参考例１における送風機羽根車の斜視図同送風機羽根車の平面図図２のＣ−Ｃ断面図参考例２における送風機羽根車の斜視図同送風機羽根車の平面図本発明の実施の形態１における送風機羽根車の斜視図同送風機羽根車の平面図本発明の実施の形態２における送風機羽根車の平面図本発明の実施の形態３における送風機羽根車の斜視図同送風機羽根車の平面図本発明の実施の形態４における送風機羽根車のブレードの断面図（断面部は、図２のＣ−Ｃと同じ）本発明の実施の形態５における送風機羽根車のブレードの断面図（断面部は、図２のＤ−Ｄ）本発明の実施の形態６における送風機羽根車のブレードの断面図（断面部は、図２のＥ−Ｅ）本発明の実施の形態７における送風機羽根車のブレードの平面図本発明の実施の形態８における送風機羽根車の平面図従来の送風機羽根車の斜視図同送風機羽根車のブレードの平面図図１７のＡ−Ａ断面図図１７のＢ−Ｂ断面図

符号の説明

２送風機羽根車（羽根車）
３ハブ部
４ブレード
５前縁部
６後縁
７、７ａ、７ｂ溝部
８凸部

Claims

ハブ部と、前記ハブ部の周囲に放射状に延設した翼型の複数枚のブレードからなり、前記ブレードの前縁形状を確保して、前記ブレードの表面における風の流れに沿うように複数の溝部を設け、前記溝部間に形成される凸部の先端の表面形状を、翼型の表面形状とし、前記複数の溝部は、等流量分割線またはブレードの回転中心の同心円に沿って形成するものであって、ブレードの回転中心の同心円に沿った溝部を、前記ブレードのチップ部の近傍に配置して、等流量分割線に沿った溝部を、ハブ部の近傍に配置したことを特徴とする送風機羽根車。
ブレードのチップ部（外周ライン）を、前記ブレードの回転中心の同心円より外側に突出させて凸形状としたことを特徴とする請求項１に記載の送風機羽根車。
ブレードの前縁のチップ部（外周ライン）に、略三角形の補助翼を配置することを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の送風機羽根車。
ブレードを２枚以上設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の送風機羽根車。
ブレードの圧力面及び負圧面の両面に溝部を設け、前記負圧面側の溝部を前記圧力面側のそれより大きく設定したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の送風機羽根車。
ブレードの最大肉厚部を、前縁部から弦長の３０％以下の位置になるように設定したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の送風機羽根車。
ブレードのそり高さ位置を、前縁部から弦長の６０％以上になるようにしたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の送風機羽根車。
溝部の幅を、前縁部から後縁に向けて徐々に拡大させたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の送風機羽根車。
隣り合う溝部間の幅を、ブレードのチップ部からハブ部側に向けて徐々に拡大させたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の送風機羽根車。