JPH0968199A - 軸流送風機、空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 換気扇やエアコンなどに用いられる軸流送風
機に係り、特にその空力性能を極限まで広くすることを
可能にした軸流送風機に関するものである。 【解決手段】 羽根１を取り付けて回転するボス部２
と、回転方向に面する羽根前縁部、回転方向と反対方向
に面する羽根後縁部、および上記ボス部に対向する羽根
外周部から周が構成される羽根とを有する軸流送風機の
回転軸と直交する平面に軸流送風機を投影した投影図に
おいて、回転軸を原点Ｏとし、原点Ｏと羽根前縁部上の
任意の点１ｂｓ’とを結ぶ直線Ｏ−１ｂｓ’を原点Ｏを
中心に回転方向に回転させ、この直線Ｏ−１ｂｓ’とボ
ス部半径であるボス部側面との交点１ｂｂ’と前記１ｂ
ｓ’における接線を回転方向に対し、凹となるような任
意曲線で結び羽根前縁部とするように羽根形状を形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、家庭用、工業用な
どの空気調和装置等に広く用いられる軸流送風機に関し
て、特に空力騒音を極限まで低くすることを可能にした
軸流送風機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】送風機は、空調機や換気扇等に幅広く使
われており、その羽根車から発生する騒音をできる限り
低くすることは、社会的にも非常に重要である。従来技
術の中で、低騒音化を図る手法としては、特公平２−２
０００号公報に見られるように、羽根車の３次元形状を
決めるパラメータを明らかにし、形状を最適化すること
によるものであった。図９７は特公平２ー２０００号公
報に示された従来の羽根車を示す斜視図である。図にお
いて１は羽根車の羽根、１ａは羽根先端部、１ｂは羽根
前縁部、１ｃは羽根後縁部、１ｄは羽根外周部、２は羽
根を取り付けるボス部、３は回転軸、４は回転方向であ
る。

【０００３】また、図９８は回転軸３と直交する平面に
羽根車を投影したときの投影図で、１’は平面投影図に
おける羽根、１ａ’は平面投影図における羽根先端部、
１ｂ’は平面投影図における羽根前縁部、１ｃ’は平面
投影図における羽根後縁部、１ｄ’は平面投影図におけ
る羽根外周部である。また図１００は図９９におけるボ
ス部翼弦線中心点Ｐｂ’から外周部翼弦線中心点Ｐｔ’
までの半径方向への軌跡Ｐｂ’−ＰＲ’−Ｐｔ’につい
て、任意の半径Ｒにおける翼弦線中心点ＰＲを平面ＯＸ
面に半径Ｒで回転投影した翼弦線中心点ＰＲの半径方向
分布、および羽根１の同一位置での断面を示している。
また図１００は、翼弦戦中心点ＰＲを相対的な原点とし
て羽根面を形成したとき、羽根１を半径Ｒの円筒面で切
断し、その断面を２次元平面に展開して得られる展開図
で、５はそり線、５ａは羽根負圧面、５ｂは羽根圧力
面、６は回転軸平行線である。

【０００４】この羽根車において、羽根１を構成する諸
因子を明確にすることにより羽根１の３次元的曲面形状
を具体化に定義している。図９８における回転軸と直交
する平面に羽根車を投影したときの投影面において、上
記羽根のボス部を半径Ｒｂの円筒面で切断したときの断
面における翼弦線中心点をＰｂ’とし、上記回転軸を原
点Ｏとして、上記Ｏ点とＰｂ’点とを結ぶ直線をＸ軸と
した座標系で、上記羽根を半径Ｒの円筒面で切断したと
きの翼弦線中心点をＰＲ’として、直線Ｐｂ’として、
直線Ｐｂ’−Ｏと上記Ｘ軸とのなす角度をδθ（δθ：
回転方向前進角）とした場合、δθの半径方向分布をδ
θ＝δθｔ×（Ｒ−Ｒｂ）／（Ｒｔ−Ｒｂ）（Ｒｔ：羽
根チップ半径、Ｒｂ：羽根ボス部半径、δθｔ：直線Ｐ
Ｒ’−ＯとＸ軸とのなす角度）で与え、δθｔ＝４０゜
〜５０゜とし、かつ図９８において、回転軸を中心とす
る半径Ｒの円筒面で羽根車を切断したときの断面におけ
る翼弦線中心点ＰＲと、羽根のボス部を半径Ｒｂの円筒
面で切断したときの断面における翼弦線中心点Ｐｂを通
り、上記回転軸と直交する平面ＳＣとの距離をＬｓとし
たとき、気流の吸込側を正方向とした座標系において上
記翼弦線中心点ＰＲを上記ＳＣ平面に対して常に正方向
に位置させ、δＺ＝ｔａｎ−１（ＬＳ／（Ｒ−Ｒｂ））
（δＺ：吸込方向前傾角）で表現できるδＺの値をδＺ
＝１２．５゜〜３２．５゜とし、

【０００５】かつ図１００において、羽根を半径Ｒの円
筒面で切断し、その断面を２次元平面に展開して得られ
る展開図において、その羽根断面におけるそり線の形状
を円弧形状とし、その円弧形状を形成するための中心角
をθ（θ：そり角）とした場合、θの半径方向分布をθ
＝（θｔ−θｂ）×（Ｒ−Ｒｂ）／（Ｒｔ−Ｒｂ）＋θ
ｂ（θｔ：羽根チップでのそり角、θｂ：羽根ボス部で
のそり角）で与え、θｔ＝２０゜〜３０゜、θｂ＝２７゜
〜３７゜、θｔ＜θｂとし、また、羽根の取付位置はそ
の翼弦線１ｂ−１ｃと、回転軸３と平行で羽根前縁部１
ｂを通る直線６とのなす角度を食い違い角ξとした場
合、ξの半径方向分布を、ξ＝（ξｔ−ξｂ）×（Ｒ−
Ｒｂ）／（Ｒｔ−Ｒｂ）＋ξｂ（ξｔ：羽根チップでの
食い違い角、ξｂ：羽根ボス部での食い違い角）で与
え、ξｔ＝６２゜〜７２゜、ξｂ＝５３゜〜６３゜、ξｔ＞
ξｂとし、さらに、この図１００におけるＬは翼弦長で
あり、図１０１に示した羽根間の円周方向距離Ｔを用い
た節弦比Ｔ／Ｌで羽根の大きさを限定しており、各半径
の点においてＴ／Ｌ＝１〜１．１としている。このよう
な３次元曲面形状の羽根車にすることにより、羽根面上
の境界層の発達が抑制されたり、放出渦の状態が変化す
るため、ある程度広い動作領域にわたり、相当低騒音の
軸流送風機となっていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の軸流送風機は以
上のよう低騒音の特徴を有しているが、風量が多く、風
圧がさほどかからない動作点付近では、図１０２に示す
ように羽根前縁ボス部付近では吸い込む空気が羽根の負
圧面側へ衝突し、羽根負圧面上の流れに乱れを発生させ
圧力変動をもたらし、騒音増大するという問題があっ
た。また、吸込流れの圧損が大きいとき、すなわち吸込
口側にホコリ等が付着し、吸込みにくくなったときなど
には、羽根負圧面上では羽根前縁付近で流れの剥離現象
が生じ、大きな乱れを含んだ流れが羽根負圧面上を流れ
るため大きな圧力変動が生じ、騒音が増大するという問
題点があった。

【０００７】さらに従来の軸流送風機の羽根は強度上、
羽根前縁ボス部付近の板厚を一部厚くすることにより応
力集中を逃がす傾向にあった。そのため、羽根前縁部が
局所的に厚くなることにより、流れがこの板厚の厚い羽
根前縁ボス部に衝突し、それにより生じた乱れが羽根面
上の流れに乱れを与え、圧力変動の増大を招き、騒音が
悪化する傾向にあった。本発明は、上記のような問題点
を解消するためになされたもので、羽根前縁ボス部での
吸込流れの衝突を防ぐとともに、高静圧化も図った高性
能、低騒音でかつ強度的にも十分な軸流送風機を得るこ
とを目的とする。さらに又、本発明は低騒音の空気調和
機を得ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係る軸流送
風機は、回転するボス部に取りつけられ、回転方向に面
する羽根前縁部、回転方向と反対方向に面する羽根後縁
部、及び上記ボス部に対向する羽根外周部により周囲が
構成される羽根と、羽根前縁部の前記ボス部よりに沿っ
て一辺が、羽根前縁部に隣接したボス部の外周に沿って
他辺が配置されるとともに、少なくとも羽根前縁部また
はボス部のいずれか一方に取りつけられて羽根に一体に
形成される、厚みがほぼ羽根厚と同一の板状部材と、を
備えたものである。

【０００９】又、第２の発明に係る軸流送風機は、回転
の軸中心を原点Ｏとし、任意半径における羽根前縁部上
の点１ｂｓ’との半径Ｏ−１ｂｓ’を回転方向に角度β
回転させたときのボス部外周上との交点を１ｂｂ’とし
て、板状部材が上記１ｂｓ’と上記１ｂｂ’とを通るよ
うなほぼ三角形の形状としたものである。又、第３の発
明に係る軸流送風機は、回転の軸中心を原点Ｏとし、任
意半径における羽根前縁部上の点１ｂｓ’との半径Ｏ−
１ｂｓ’を回転方向に角度β回転させたときのボス部外
周上との交点を１ｂｂ’として、板状部材が上記１ｂ
ｓ’と上記１ｂｂ’との間に配置される際、角度βを１
０〜４０度に選択したものである。

【００１０】又、第４の発明に係る軸流送風機は、回転
の軸中心を原点Ｏとし、任意半径における羽根前縁部上
の点１ｂｓ’とし、羽根外周部半径をＲｔとして、板状
部材の一辺が羽根前縁部の１ｂｓ’とボス部との間に配
置される際、半径Ｏ−１ｂｓ’を羽根外周部半径Ｒｔの
４０〜７５％に選択したものである。又、第５の発明に
係る軸流送風機は、板状部材は、羽根前縁部に回転方向
から密着して取りつけられるものである。

【００１１】又、第６の発明に係る軸流送風機は、回転
するボス部に取りつけられ、回転方向に面する羽根前縁
部、回転方向と反対方向に面する羽根後縁部、及びボス
部に対向する羽根外周部により周囲が構成される羽根
と、羽根前縁部の前記ボス部寄りに沿って一辺が、羽根
前縁部に隣接したボス部の外周に沿って他辺が配置され
るとともに、少なくとも羽根前縁部またはボス部のいず
れか一方に取りつけられて羽根に一体に形成される、厚
みがほぼ羽根厚と同一の板状部材であって、回転の軸中
心を原点Ｏとし、任意半径における羽根前縁部上の点１
ｂｓ’とし、前記ｂｓ’と原点Ｏとの半径Ｏ−１ｂｓ’
を回転方向に角度β回転させたときのボス部外周上との
交点を１ｂｂ’として、１ｂｓ’と１ｂｂ’とを通るよ
うな板状部材と、を備え、角度βを１０〜４０度に選択
し、半径Ｏ−１ｂｓ’を羽根外周部半径Ｒｔの４０〜７
５％に選択したものである。

【００１２】又、第７の発明に係る軸流送風機は、回転
するボス部に取りつけられ、回転方向に面する羽根前縁
部、回転方向と反対方向に面する羽根後縁部、及びボス
部に対向する羽根外周部により周囲が構成される羽根
と、回転の軸中心を原点Ｏとし、任意半径における羽根
前縁部上の点１ｂｓ’との半径Ｏ−１ｂｓ’を回転方向
に角度β回転させたときのボス部外周上との交点を１ｂ
ｂ’として、１ｂｓ’と１ｂｂ’とを通るような形状に
羽根前縁部のボス部寄り部分を回転方向に延長させた羽
根形状と、を備え、角度βを１０〜４０度に選択したも
のである。又、第８の発明に係る軸流送風機は、半径Ｏ
−１ｂｓ’を羽根外周部半径Ｒｔの４０〜７５％に選択
したものである。又、第９の発明に係る軸流送風機は、
個個の羽根に対し角度βを変化させた複数の羽根を有す
るものである。又、第１０の発明に係る軸流送風機は、
個個の羽根に対し半径Ｏ−１ｂｓ’を変化させた複数の
羽根を有するものである。

【００１３】又、第１１の発明に係る軸流送風機は、羽
根前縁部のボス部より部分を回転方向延長させた羽根形
状を、１ｂｓ’及び１ｂｂ’における接線を回転方向に
対し、凹となるような曲線で結び羽根前縁部とするよう
に形成したものである。又、第１２の発明に係る軸流送
風機は、羽根前縁部とボス部との接続部を羽根外周部半
径の１５〜３５％の大きさの半径とする回転方向に対し
凹となるような曲線で結び、羽根前縁部とするように羽
根形状を形成したものである。

【００１４】又、第１３の発明に係る軸流送風機は、羽
根を取り付けて回転するボス部と、回転方向に面する羽
根前縁部、回転方向と反対方向に面する羽根後縁部、お
よびボス部に対向する羽根外周部から周が構成される羽
根と、回転の軸中心を原点Ｏとし、原点Ｏと羽根前縁部
上の任意の点１ｂｓ’とを結ぶ直線１ｂｓ’−Ｏを原点
Ｏを中心に回転方向に回転させたときの、直線１ｂｓ’
− Ｏとボス部半径であるボス部側面との交点１ｂｂ’
と点１ｂｓ’における接線を回転方向に対し、凹となる
ような任意曲線で結び羽根前縁部とするように羽根形状
を形成したものである。

【００１５】又、第１４発明に係る軸流送風機は、回転
の軸中心を原点Ｏとし、羽根の付け根の羽根前縁部上の
点１ｂａＯ ’と原点Ｏを結んだ直線１ｂａＯ’−Ｏ
を、原点Ｏを中心に回転方向に２０〜５０°の間である
角度δαｂ分回転させた時のボス部半径Ｒｂの点１ｂ
ｂ’と羽根外周部半径の４０〜７０％の半径Ｒｓをもつ
羽根前縁部上の点１ｂｓ’の間の形状を、羽根前縁部を
基準として、羽根のボス部半径Ｒｂである羽根前縁部上
の点１ｂａ’から角度δαｂ分回転方向に回転させたと
きのボス部半径Ｒｂの羽根前縁部上の点１ｂｂ’の間に
存在するボス部半径Ｒｂ〜半径Ｒｓの間の半径Ｒｃの点
１ｂＣ’と原点Ｏを結んだ直線１ｂＣ’−Ｏと直線１ｂ
ａ’−Ｏとのなす角度を示すδαの半径方向分布を δα＝（δαｂ／（Ｒｂ−ＲＳ）２）×（Ｒ−ＲＳ）２
（Ｒｂ≦Ｒ≦Ｒｓ） で与え、羽根と連続するように、羽根前縁部上の点１ｂ
ｓ’よりボス部寄り部分の羽根前縁部を回転方向に延長
し、羽根形状を形成したものである。

【００１６】又、第１５の発明に係る送風機は、回転の
軸中心を原点Ｏとし、ベースの羽根１Ｏ’のボス部半径
Ｒｂにおける羽根前縁部上の点１ｂａＯ’と原点Ｏを結
んだ直線１ｂａＯ’−Ｏを、原点Ｏを中心に回転方向に
２０〜５０°の間である角度δαｂ分回転させた時の点
を羽根前縁ボス部延長終点１ｂｂ’としたとき、羽根を
任意半径Ｒの円筒面で切断し、その断面を２次元平面に
展開して得られる展開図において、羽根１Ｏとそり角
θ、食い違い角ξが同一のまま、ボス部半径Ｒｂでの翼
弦を、点１ｂｂまで延長し、このときの羽根１Ｏのボス
部半径Ｒｂにおける翼弦長ＬｂＯと前記点１ｂｂ〜羽根
後縁部１Ｃｂまでの翼弦長Ｌｂ、この差を△Ｌｂとし、
羽根外周部半径の４０〜６０％の半径Ｒｓでの羽根前縁
部上の点１ｂｓでの翼弦長ＬＳとすると、ボス部半径Ｒ
ｂから羽根前縁部上の点１ｂｓまでの翼弦長Ｌの半径方
向分布を Ｌ＝△Ｌｂ／（Ｒｓ−Ｒｂ）２×（Ｒ−Ｒｓ）２＋ＬＳ
（Ｒｂ≦Ｒ≦Ｒｓ） で与え、羽根形状を形成したものである。

【００１７】又、第１６の発明に係る軸流送風機は、軸
流送風機の羽根を任意半径Ｒの円筒面で切断し、その断
面を２次元平面に展開して得られる展開図において、そ
の羽根断面におけるそり線の形状を円弧形状とし、その
円弧を形成するための中心角をθ（θ：そり角）とした
場合、θの半径方向分布をθ＝（θｔ−θｂ）×（Ｒ−
Ｒｂ）／（Ｒｔ−Ｒｂ）＋θｂ（θｔ：羽根外周部での
そり角、θｂ：羽根ボス部半径Ｒｂにおけるそり角）で
与え、θｔ＝２５゜〜３５゜、θｂ＝３０゜〜５５゜、θｔ
＜θｂとし、上記展開図において、羽根の翼弦線と上記
回転軸と平行で上記羽根の前縁部を通る直線とのなす角
度をξ（ξ：食い違い角）とするとき、ξの半径方向分
布を、ξ＝（ξｔ−ξｂ）×（Ｒ−Ｒｂ）／（Ｒｔ−Ｒ
ｂ）＋ξｂ（ξｔ：羽根外周部での食い違い角ξ、ξ
ｂ：ボス部半径Ｒｂにおける食い違い角）で与え、ξｔ
＝５５゜〜７０゜、ξｂ＝４０゜〜６５゜、ξｔ＞ξｂと
し、さらに、翼弦長Ｌ、羽根間の円周方向距離（ピッ
チ）であるＴとの比で定義される節弦比Ｔ／Ｌの値を、
各半径点においてＴ／Ｌ＝１．１〜２．０とし、かつ上
記回転軸と直交する平面に軸流送風機を投影した投影図
において、上記羽根のボス部半径Ｒｂの円筒面で切断し
たときの断面における翼弦線中心点をＰｂ’とし、上記
回転軸を原点Ｏとして、上記Ｏ点とＰｂ’点とを結ぶ直
線をＸ軸とした座標系で、上記羽根を任意半径Ｒの円筒
面で切断した時の翼弦線中心点をＰＲ’として、直線Ｐ
Ｒ’−Ｏと上記Ｘ軸とのなす角度をδθ（δθ:回転方
向前進角）とした場合、δθの半径方向分布を δθ＝δθｔ×（Ｒ−Ｒｂ）／（Ｒｔ−Ｒｂ） （Ｒｔ:羽根外周部半径、Ｒｂ:羽根ボス部半径、δθ
ｔ:直線Ｐｔ’−ＯとＸ軸のなす角度）で与え、δθｔ
を２５〜４０°とし、まず羽根形状を形成し、この時の
羽根の付け根の羽根前縁部上の点１ｂａ’と原点Ｏを結
んだ直線１ｂａ’−Ｏを、原点Ｏを中心に回転方向に２
０〜５０°の間である角度δαｂ分回転させた時のボス
部半径Ｒｂの点１ｂｂ’と羽根外周部半径の４０〜７０
％の半径Ｒｓをもつ羽根前縁部上の点１ｂｓ’の間の形
状を、前記羽根前縁部を基準として、前記羽根のボス部
半径Ｒｂである羽根前縁部上の点１ｂａ’から前記角度
δαｂ分回転方向に回転させたときのボス部半径Ｒｂの
羽根前縁部上の点１ｂｂ’の間に存在するボス部半径Ｒ
ｂ〜半径Ｒｓの間の半径Ｒｃの点１ｂＣ’と原点Ｏを結
んだ直線１ｂＣ’−Ｏと直線１ｂａ’−Ｏとのなす角度
を示すδαの半径方向分布を δα＝（δαｂ／（Ｒｂ−ＲＳ）２）×（Ｒ−ＲＳ）２
（Ｒｂ≦Ｒ≦Ｒｓ） で与え、前記羽根と連続するように、羽根前縁部上の点
１ｂｓ’よりボス部寄り部分の羽根前縁部を回転方向に
延長し、羽根形状を形成したものである。

【００１８】又、第１７の発明に係る軸流送風機は、軸
流送風機の羽根を任意半径Ｒの円筒面で切断し、その断
面を２次元平面に展開して得られる展開図において、そ
の羽根断面におけるそり線の形状を円弧形状とし、その
円弧を形成するための中心角をθ（θ：そり角）とした
場合、θの半径方向分布をθ＝（θｔ−θｂ）×（Ｒ−
Ｒｂ）／（Ｒｔ−Ｒｂ）＋θｂ（θｔ：羽根外周部での
そり角、θｂ：羽根ボス部半径Ｒｂにおけるそり角）で
与え、θｔ＝２５゜〜３５゜、θｂ＝３０゜〜５５゜、θｔ
＜θｂとし、上記展開図において、羽根の翼弦線と上記
回転軸と平行で上記羽根の前縁部を通る直線とのなす角
度をξ（ξ：食い違い角）とするとき、ξの半径方向分
布を、ξ＝（ξｔ−ξｂ）×（Ｒ−Ｒｂ）／（Ｒｔ−Ｒ
ｂ）＋ξｂ（ξｔ：羽根外周部での食い違い角ξ、ξ
ｂ：ボス部半径Ｒｂにおける食い違い角）で与え、ξｔ
＝５５゜〜７０゜、ξｂ＝４０゜〜６５゜、ξｔ＞ξｂと
し、かつ上記回転軸と直交する平面に軸流送風機を投影
した投影図において、上記羽根のボス部半径Ｒｂの円筒
面で切断したときの断面における翼弦線中心点をＰｂ
Ｏ’とし、上記回転軸を原点Ｏとして、上記Ｏ点とＰｂ
Ｏ’点とを結ぶ直線をＸ軸とした座標系で、上記羽根を
任意半径Ｒの円筒面で切断した時の翼弦線中心点をＰＲ
Ｏ’として、直線ＰＲＯ’−Ｏと上記Ｘ軸とのなす角度
をδθ（δθ:回転方向前進角）とした場合、δθの半
径方向分布を δθ＝δθｔ×（Ｒ−Ｒｂ）／（Ｒｔ−Ｒｂ） （Ｒｔ:羽根外周部半径、Ｒｂ:羽根ボス部半径、δθ
ｔ:直線ＰｔＯ’−ＯとＸ軸のなす角度）で与え、δθ
ｔを２５〜４０°とし、さらに、翼弦長ＬＯ、羽根間の
円周方向距離（ピッチ）であるＴとの比で定義される節
弦比Ｔ／ＬＯの値を、各半径点においてＴ／ＬＯ＝１．
１〜２．０とし、まず羽根形状１Ｏ’を形成し、前記投
影図において、羽根１Ｏ’のボス部半径Ｒｂにおける羽
根前縁部上の点１ｂａＯ’と原点Ｏを結んだ直線１ｂａ
Ｏ’−Ｏを、原点Ｏを中心に回転方向に２０〜５０°の
間である角度δαｂ分回転させた時の点を羽根前縁ボス
部延長終点１ｂｂ’としたとき、羽根を任意半径Ｒの円
筒面で切断し、その断面を２次元平面に展開して得られ
る展開図において、前記羽根１Ｏとそり角θ、食い違い
角ξが同一のまま、ボス部半径Ｒｂでの翼弦を、前記点
１ｂｂまで延長し、このときの前記羽根１Ｏのボス部半
径Ｒｂにおける翼弦長ＬｂＯと前記点１ｂｂ〜羽根後縁
部１Ｃｂまでの翼弦長Ｌｂ、この差を△Ｌｂとし、羽根
外周部半径の４０〜６０％の半径Ｒｓでの羽根前縁部上
の点１ｂｓでの翼弦長ＬＳとすると、ボス部半径Ｒｂか
ら前記羽根前縁部上の点１ｂｓまでの翼弦長Ｌの半径方
向分布を Ｌ＝△Ｌｂ／（Ｒｓ−Ｒｂ）２×（Ｒ−Ｒｓ）２＋ＬＳ
（Ｒｂ≦Ｒ≦Ｒｓ） で与え、羽根形状を形成したものである。又、第１８の
発明に係る空気調和機は上述の軸流送風機を使用したも
のである。

【００１９】

【発明の実施の形態】

実施例１ 以下、一実施例を図に基づいて説明する。図１はこの発
明における軸流送風機の一実施例を示す斜視図である。
例えば３枚羽根形状のものであり、動作については、主
に１枚の羽根１について述べるが、他の羽根についても
同様である。図において、１は３次元形状を持つ軸流送
風機の羽根、２はこの羽根を取り付けるボス部、３は羽
根１の回転軸、４は回転方向を示す矢印、１ｂは羽根前
縁部、１ｄは羽根外周部、１Ｃは羽根後縁部、７は羽根
前縁部１ｂのボス部よりに取り付けられる三角形平板で
ある。図２は図１の平面図である。

【００２０】図３は、回転軸３と直交する平面に羽根１
を投影した投影図である。図において、図１と同一符号
のものは同一のものを示す。１’は投影図における羽
根、1ｂ’は投影図における羽根前縁部、１ｃ’は投影
図における羽根後縁部、１ｄ’は投影図における羽根外
周部である。図において、羽根厚とほぼ同一でかつほぼ
三角形した平板７’を、一辺７ｂ’がほぼボス部２の円
周に沿い、他の一辺７ｃ’は羽根前縁部１ｂ’のボス部
よりに密着させ、回転方向から羽根に一体になるように
外挿し、羽根形状を形成している。図４は、図３の三角
形平板７’と羽根前縁部１ｂ’付近を任意半径Ｒの円筒
面で切断したＹ−Ｙ断面を、二次元平面に展開した拡大
図である。図において、１は軸流送風機の羽根、７は羽
根前縁部１ｂのボス部寄りに外挿される三角形平板、７
ｃはこの三角形平板７と羽根前縁部１ｂとの接着面、７
ａは羽根前縁部１ｂと連続する三角形平板７の吸い込み
側端部を示す。

【００２１】このように形成することにより、高圧損
時、図３のＸ−Ｘ断面を示す図５のように三角形平板７
の羽根前縁部１ｂにつながる一辺７ａで圧力面９から負
圧面８への流れの回り込みにより発生する安定した縦渦
１０により、流れは羽根面上に沿い、かつ吸い込み流れ
１２が、この縦渦１０に誘導されながら外部へ送風され
る。これにより、従来の軸流送風機における問題点とし
て、図１０１に示したような、高圧損時における羽根前
縁部１ｂ付近の吸い込み流れ１２の剥離による羽根負圧
面８上の流れ１１の乱れを無くせ、低騒音化を図ること
ができる。図６は、従来の軸流送風機と上記の発明の一
実施例による軸流送風機との流量係数φに対する圧力係
数ψの関係および比騒音Ｋｓ［ｄＢ(Ａ)］を実験的に求
めた特性図である。

【００２２】ここで、流量係数φ、圧力係数ψ、比騒音
Ｋｓについて説明する。流量係数φは、以下のように表
せ、無次元数である。 φ＝Ｑ／（π２/4・Ｄ３・(1-ν２)・Ｎ） Ｑ:風量［m３/min］ Ｄ:羽根外周部半径［m］ ν:ボス比（ボス部半径／羽根外周部半径） Ｎ:回転数［r.p.m］ また、圧力係数ψは、羽根外周速ｕに相当する動圧と圧
力上昇Ｐの比の無次元数である。 ψ＝7200Ｐｓ／(ρ(πＤＮ)２) Ｐｓ:静圧［Pa］ Ｄ:羽根外周部半径［m］ Ｎ:回転数［r.p.m］ ρ:空気密度［Kg/m３］ 一方、比騒音Ｋｓは次式のように定義される。 Ｋｓ＝ＳＰＬ−１０Log（Ｑ・Ｐｓ２．５） ＳＰＬ：騒音特性（SOUND PRESSURE LEVEL）［dB
(A)］ Ｑ ：風量［m３/min］ Ｐｓ：静圧［mmAq］

【００２３】図中黒丸、黒四角は従来の軸流送風機の特
性、最小比騒音を、×、□はこの発明の一実施例におけ
る軸流送風機の特性、最小比騒音を示す。この特性図か
らわかるように、従来に比べ、羽根が失速していない動
作領域が低風量側まで延びかつ全体的に高静圧化が図れ
ている。一方、比騒音Ｋｓは最大で１［dB(A)］の低減
が図れ低騒音である。

【００２４】この軸流送風機は、羽根を取り付けて回転
するボス部と、回転方向に面する羽根前縁部、回転方向
と反対方向に面する羽根後縁部、およびボス部に対向す
る羽根外周部から周が構成される羽根とを有する軸流送
風機の回転軸と直交する平面に軸流送風機を投影した投
影図において、羽根前縁部に厚みが羽根厚とほぼ同一の
平板を一辺がほぼボス部円周に沿い、他の一辺は羽根前
縁部のボス部寄りに密着させるように、回転方向から外
挿するように羽根に一体に形成したものであるので、吸
い込み口にホコリが堆積した時などの高圧損時、三角形
平板の羽根前縁部につながる一辺で圧力面から負圧面へ
の流れの回り込みにより発生する縦渦により、流れは羽
根面上に沿い、かつ吸い込み流れが、この縦渦に誘導さ
れながら外部へ送風されることにより、高圧損時におけ
る羽根前縁部１ｂ付近の吸い込み流れ１２の剥離による
羽根負圧面８上の流れ１１の乱れを無くせ、低騒音化を
図ることができる。

【００２５】実施例２ 以下、他の一実施例を図に基づいて説明する。図７はこ
の発明における軸流送風機の一実施例を示す斜視図で、
例えば３枚羽根形状のものであり、動作については、主
に１枚の羽根１について述べるが、他の羽根についても
同様である。図において、１は３次元形状を持つ軸流送
風機の羽根、２はこの羽根を取り付けるボス部、３は羽
根１の回転軸、４は回転方向を示す矢印、１ｂは羽根前
縁部、１ｄは羽根外周部、１Ｃは羽根後縁部、７は羽根
前縁部１ｂのボス部よりに取り付けられる三角形平板で
ある。また図８は図７の平面図である。

【００２６】図９は、回転軸３と直交する平面に羽根１
を投影した投影図である。図において、図８と同一符号
のものは同一のものを示す。１’は投影図における羽
根、１ｂ’は投影図における羽根前縁部、１ｃ’は投影
図における羽根後縁部、１ｄ’は投影図における羽根外
周部である。図において、回転軸を原点Ｏとし、上記Ｏ
点と羽根前縁部１ｂ’上の任意の点１ｂｓ’とを結ぶ直
線をＸ軸とした座標系において、直線Ｏ−１ｂｓ’を原
点Ｏを中心に回転方向にβ回転させたときのボス部側面
との交点１ｂｂ’と前記点１ｂｓ’を通るように、羽根
厚とほぼ同一でかつほぼ三角形した平板７’を、一辺７
ｂ’がほぼボス部２’の円周に沿うようにし、他の一辺
７ｃ’は羽根前縁部１ｂ’のボス部よりに密着させ、回
転方向から羽根に一体になるように外挿し、接着材によ
り接着または溶着することにより羽根形状を形成してい
る。

【００２７】図１０は、図９の三角形平板７’と羽根前
縁部１ｂ’付近を任意半径Ｒの円筒面で切断したＹ−Ｙ
断面を、二次元平面に展開した拡大図である。図におい
て、１’は軸流送風機の羽根、７’は羽根前縁部１ｂの
ボス部寄りに外挿される三角形平板、７ｃ’はこの三角
形平板７’と羽根前縁部１ｂ’との接着面、７ａ’は羽
根前縁部１ｂ’と三角形平板吸い込み側端部を示す。図
１１は、三角形平板７を羽根前縁部１ｂに取り付け方法
の一例を示したものである。１４は三角形平板の挿入方
向、１５は３次元可動な取付冶具、１は羽根、２はボス
部、３は回転軸を示す。三角形平板７の取付方法は、ま
ず冶具１５を回転軸に挿入し、三角形平板７を取り付け
る羽根前縁部１ｂの高さ、角度に合わせた後、三角形平
板７の羽根前縁部１ｂに密着させる部分７ｃ凹部とボス
部側面と密着させる部分７ｂ 平面部に接着剤を塗り、
冶具１５を挿入方向１４のように移動させることにより
取り付ける。

【００２８】以上のように羽根形状を形成することによ
り、高圧損時、図９のＸ−Ｘ断面を示す図１２のように
三角形平板７の羽根前縁部１ｂにつながる一辺７ａで圧
力面９から負圧面８への流れの回り込みにより発生する
安定した縦渦１０により、流れは羽根面上に沿い、かつ
吸い込み流れ１２がこの縦渦１０に誘導されながら外部
へ送風される。これにより、従来の軸流送風機における
問題点として、図１０２に示したような、高圧損時にお
ける羽根前縁部１ｂ付近の吸い込み流れ１２の剥離によ
る羽根負圧面８上の流れ１１の乱れを無くせ、低騒音化
を図ることができる。また、既存の軸流送風機を容易に
改良できる。

【００２９】ここで、前記三角形平板７の一頂点が通る
羽根前縁部１ｂ上の点１ｂｓおよび前記直線Ｏ−１ｂｓ
を原点Ｏ中心に回転させ、ボス部２の側面との交点１ｂ
ｂを求める時の回転角度βが、大きすぎたり、小さすぎ
ると逆に羽根に乱れを与えてしまい、騒音悪化してしま
う。従って、この羽根前縁部１ｂ上の点１ｂｓの位置お
よび回転角度βの最適範囲が存在する。図１３は回転角
度β＝一定の時例えば、約２０〜３０度の時、羽根前縁
部１ｂ上の点１ｂｓの位置を羽根外周部半径Ｒｔに対す
る点１ｂｓでの半径Ｒｓの比率によって、騒音特性への
影響を実験的に求めたものである。このとき比騒音Ｋｓ
は、動作点によって変化するため、比騒音Ｋｓが最小と
なる動作点での値を最小比騒音Ｋｓｍｉｎとしてグラフ
化している。ここで、比騒音Ｋｓは次式のように定義さ
れる。 Ｋｓ＝ＳＰＬ−１０Ｌｏｇ（Ｑ・Ｐｓ２．５） ＳＰＬ：騒音特性（SOUND PRESSURE LEVEL）［dB
(A)］ Ｑ ：風量［m３/min］ Ｐｓ：静圧［mmAq］ 図に示すように、羽根前縁部１ｂ上の点１ｂｓの位置で
の半径Ｒｓは、羽根外周部半径Ｒｔの0.4〜0.75倍の値
の間にあるとき、最小比騒音Ｋｓｍｉｎの値は小さく低
騒音である。また、図中Ｒｓ／Ｒｔ＝０（Ｙ軸上）は平
板を取り付けていない従来の軸流送風機の値を示すが、
従来の値に比べ、最大１［dB(A)］低騒音になっている
ことが分かる。

【００３０】図１４は点１ｂｓの位置を示す比率Ｒｓ／
Ｒｔ＝一定の時、例えば０．６〜０．７の時、の図９に
おける回転角度βによる騒音特性への影響を実験的に求
めたものである。このとき比騒音Ｋｓは動作点によって
変化するため比騒音Ｋｓが最小となる動作点での値を最
小比騒音Ｋｓｍｉｎとしてグラフ化している。図に示す
ように、羽根前縁部１ｂ上の点１ｂｓと原点Ｏを結んだ
直線Ｏ−１ｂｓを原点Ｏ中心にファン回転方向へ回転させ
るときの回転角度βは、１０°〜４０°の間にあると
き、最小比騒音Ｋｓｍｉｎの値は小さく低騒音である。
また、図中約ー１０°付近の値は、平板を取り付けてい
ない従来の軸流送風機の値を示すが、従来の値に比べ、
最大１［dB(A)］低騒音になっていることが分かる。

【００３１】図１５は１ｂｓの位置の半径Ｒｓと羽根外
周部半径Ｒｔとの比率Ｒｓ／Ｒｔと前記回転角度βの騒
音特性への影響を実験的に検討し、比騒音Ｋｓが最小に
なる動作点での値をグラフ化した結果を示す。図１５よ
り、0.4≦Ｒｓ／Ｒｔ≦0.75かつ１０°≦β≦４０°で
あれば、最小比騒音Ｋｓｍｉｎは十分小さく、低騒音で
ある。

【００３２】この軸流送風機は、羽根を取り付けて回転
するボス部と、回転方向に面する羽根前縁部、回転方向
と反対方向に面する羽根後縁部、および上記ボス部に対
向する羽根外周部から周が構成される羽根とを有する軸
流送風機の回転軸と直交する平面に軸流送風機を投影し
た投影図において、羽根前縁部に厚みが羽根厚とほぼ同
一で、かつほぼ三角形をした平板を一辺がボス部円周に
沿い、かつ回転軸を原点Ｏとし上記Ｏ点と任意半径にお
ける羽根前縁部上の点１ｂｓ’とを結ぶ直線をＸ軸とし
た座標系において、直線Ｏ−１ｂｓ’を原点Ｏを中心に
回転方向に角度β分回転させたときの半径Ｒｂのボス部
との交点を１ｂｂ’を頂点とし、上記角度βを１０゜〜
４０゜とし、他の一辺は羽根外周部半径Ｒｔの４０〜７
５％の羽根前縁部上の点１ｂｓ’を通るような形状に
し、羽根前縁部のボス部寄りに密着させ、回転方向から
外挿するように羽根に一体に形成したものであるので、
高圧損時、三角形平板７の羽根前縁部１ｂにつながる一
辺７ａで圧力面から負圧面への流れの回り込みにより発
生する縦渦により、流れは羽根面上に沿い、かつ吸い込
み流れがこの縦渦に誘導されながら外部へ送風されるこ
とにより、高圧損時における羽根前縁部１ｂ付近の吸い
込み流れ１２の剥離による羽根負圧面８上の流れの１１
の乱れを無くせ、低騒音化を図ることができる。

【００３３】実施例３ 以下、他の一実施例を図に基づいて説明する。図１６は
この発明における軸流送風機の一実施例を示す斜視図
で、例えば３枚羽根形状のものであり、動作について
は、主に１枚の羽根１について述べるが、他の羽根につ
いても同様である。図において、１は３次元形状を持つ
軸流送風機の羽根、２はこの羽根を取り付けるボス部、
３は羽根１の回転軸、４は回転方向を示す矢印、１ｂは
羽根前縁部、１ｄは羽根外周部、１Ｃは羽根後縁部を示
す。

【００３４】また、図１７は、図１６の平面図である。
図１８は、回転軸３と直交する平面に羽根１を投影した
投影図である。図において、図１７と同一符号のものは
同一のものを示す。１’は投影図における羽根、1ｂ’
は投影図における羽根前縁部、１ｃ’は投影図における
羽根後縁部、１ｄ’は投影図における羽根外周部であ
る。図において、回転軸を原点Ｏとし、上記Ｏ点と羽根
前縁部１ｂ’上の任意の点１ｂｓ’とを結ぶ直線をＸ軸
とした座標系において、直線Ｏ−１ｂｓ’を原点Ｏを中
心に回転方向に角度β回転させたときのボス部側面との
交点１ｂｂ’と前記点１ｂｓ’を通る直線１ｂｂ’−１
ｂｓ’が羽根前縁部１ｂ’となるように、羽根前縁部１
ｂ’のボス部２寄りの部分を軸流送風機の回転方向に延
長したような羽根形状を形成している。

【００３５】このように形成することにより、高圧損
時、図１８の羽根前縁部１ｂ’の一部である１ｂｓ’−
１ｂｂ’のＸ−Ｘ断面である図１９において、前記１ｂ
ｓ−１ｂｂの圧力面９から負圧面８への流れの回り込み
により発生する安定した縦渦１０により、流れは羽根面
上に沿い、かつ吸い込み流れ１２がこの縦渦１０に誘導
されながら外部へ送風される。これにより、従来の軸流
送風機における問題点として、図１０２に示したよう
な、高圧損時における羽根前縁部１ｂ付近の吸い込み流
れ１２の剥離による羽根負圧面８上の流れ１１の乱れを
無くせ、低騒音化を図ることができる。

【００３６】また、実施例２のように別部品を取り付け
ることにより羽根形状を形成するのと違い、羽根を一体
成形で製作することから、つなぎ目での凹部や接着剤に
よる凸部による流れの乱れの発生を防げ、低騒音化を図
ることができる。ここで、羽根前縁部１ｂのボス部２よ
りの部分１ｂｓ’−１ｂｂ’を回転方向に延長する際の
点１ｂｓの位置および前記直線Ｏ−１ｂｓを原点Ｏ中心
に回転させ、ボス部２の側面との交点１ｂｂを決定する
時の回転角度βが、大きすぎたり、小さすぎると逆に羽
根に乱れを与えてしまい、騒音悪化してしまう。従っ
て、この羽根前縁部１ｂ上の点１ｂｓの位置および回転
角度βの最適範囲が存在する。図２０は回転角度β＝一
定の時の、羽根前縁部１ｂ上の点１ｂｓの位置を羽根外
周部半径Ｒｔに対する点１ｂｓでの半径Ｒｓの比率によ
って、騒音特性への影響を実験的に求めたものである。
このとき比騒音Ｋｓは、動作点によって変化するため、
比騒音Ｋｓが最小となる動作点での値を最小比騒音Ｋｓ
ｍｉｎとしてグラフ化している。ここで、比騒音Ｋｓは
次式のように定義される。 Ｋｓ＝ＳＰＬ−１０Log（Ｑ・Ｐｓ２．５） ＳＰＬ：騒音特性（SOUND PRESSURE LEVEL）［dB
(A)］ Ｑ ：風量［m３/min］ Ｐｓ：静圧［mmAq］

【００３７】図に示すように、羽根前縁部１ｂ上の点１
ｂｓの位置での半径Ｒｓは、羽根外周部半径Ｒｔの0.4
〜0.75倍の値の間にあるとき、最小比騒音Ｋｓｍｉｎの
値は小さく低騒音である。また、図中Ｒｓ／Ｒｔ＝０
（Ｙ軸上）は平板を取り付けていない従来の軸流送風機
の値を示すが、従来の値に比べ、最大２［dB(A)］低騒
音になっていることが分かる。

【００３８】図２１は点１ｂｓの位置を示す比率Ｒｓ／
Ｒｔ＝一定の時の、図１８における回転角度βによる騒
音特性への影響を実験的に求めたものである。このとき
比騒音Ｋｓは動作点によって変化するため比騒音Ｋｓが
最小となる動作点での値を最小比騒音Ｋｓｍｉｎとして
グラフ化している。図に示すように、羽根前縁部１ｂ上
の点１ｂｓと原点Ｏを結んだ直線Ｏ−１ｂｓを原点Ｏ中
心にファン回転方向へ回転させるときの回転角度βは、１
０°〜４０°の間にあるとき、最小比騒音Ｋｓｍｉｎの
値は小さく低騒音である。また、図中約ー１０°付近の
値は、平板を取り付けていない従来の軸流送風機の値を
示すが、従来の値に比べ、最大２［dB(A)］低騒音にな
っていることが分かる。

【００３９】図２２は１ｂｓの位置の半径Ｒｓと羽根外
周部半径Ｒｔとの比率Ｒｓ／Ｒｔと前記回転角度βの騒
音特性への影響を実験的に検討し、比騒音Ｋｓが最小に
なる動作点での値をグラフ化した結果を示す。図２２よ
り、0.4≦Ｒｓ／Ｒｔ≦0.75かつ１０°≦β≦４０°で
あれば、最小比騒音Ｋｓｍｉｎは十分小さく、低騒音で
ある。

【００４０】この軸流送風機は、羽根を取り付けて回転
するボス部と、回転方向に面する羽根前縁部、回転方向
と反対方向に面する羽根後縁部、およびボス部に対向す
る羽根外周部から周が構成される羽根とを有する軸流送
風機の回転軸と直交する平面に軸流送風機を投影した投
影図において、回転軸Ｏと羽根前縁部上の羽根外周部半
径の４０〜７５％の半径である点１ｂｓ’とを結ぶ直線
Ｏ−１ｂｓ’を原点Ｏを中心に回転方向に１０〜４０°
の間である角度分回転させ、この直線Ｏ−１ｂｓ’とボ
ス部半径であるボス部側面との交点１ｂｂ’と前記１ｂ
ｓ’を直線で結び、羽根前縁部のボス部寄りの部分を回
転方向に延長させた羽根形状を形成したものであるの
で、高圧損時、羽根前縁部１ｂ’の一部であるＸ−Ｘ断
面において、圧力面９から負圧面８への流れの回り込み
により発生する縦渦により、流れは羽根面上に沿い、か
つ吸い込み流れがこの縦渦に誘導されながら外部へ送風
されることにより、高圧損時における羽根前縁部１ｂ付
近の吸い込み流れ１２の剥離による羽根負圧面８上の流
れ１１の乱れを無くせ、低騒音化を図ることができる。

【００４１】実施例４ 以下、他の一実施例を図に基づいて説明する。図２３は
この発明における軸流送風機の一実施例を示す斜視図
で、例えば３枚羽根形状のものであり、動作について
は、主に１枚の羽根１について述べるが、他の羽根につ
いても同様である。図において、１は３次元形状を持つ
軸流送風機の羽根、２はこの羽根を取り付けるボス部、
３は羽根１の回転軸、４は回転方向を示す矢印、１ｂは
羽根前縁部、１ｄは羽根外周部、１Ｃは羽根後縁部であ
る。

【００４２】図２４は、回転軸３と直交する平面に羽根
１を投影した投影図である。図において、図２３と同一
符号のものは同一のものを示す。１I’は投影図におけ
る羽根、1ｂI’は投影図における羽根前縁部、１ｃI’
は投影図における羽根後縁部、１I’は投影図における
羽根外周部である。また、添字II、IIIは他の羽根の同
一のものを示す。図において、回転軸を原点Ｏとし、上
記Ｏ点と各羽根で異なる羽根外周部半径Ｒｔの４０〜７
５％の半径における羽根前縁部１ｂ’上の点１ｂｓ’と
を結ぶ直線をＸ軸とした座標系において、直線Ｏ−１ｂ
ｓ’を原点Ｏを中心に回転方向に角度β回転させたとき
のボス部側面との交点１ｂｂ’と前記点１ｂｓ’を通る
直線１ｂｂ’−１ｂｓ’が羽根前縁部１ｂ’となるよう
に、各羽根の羽根前縁部１ｂ’のボス部２寄りの部分を
軸流送風機の回転方向に延長したような羽根形状を形成
している。このように形成することにより、高圧損時、
図２４の羽根前縁部１ｂ’の一部である１ｂｓ’−１ｂ
ｂ’のＡ−Ａ断面である図２５において、前記１ｂｓ−
１ｂｂの圧力面９から負圧面８への流れの回り込みによ
り発生する安定した縦渦１０により、流れは羽根面上に
沿い、かつ吸い込み流れ１２がこの縦渦１０に誘導され
ながら外部へ送風される。これにより、従来の軸流送風
機における問題点として、図１０１に示したような、高
圧損時における羽根前縁部１ｂ付近の吸い込み流れ１２
の剥離による羽根負圧面８上の流れ１１の乱れを無く
せ、低騒音化を図ることができる。

【００４３】また、各羽根の羽根前縁部１ｂI’、１ｂI
I’、１ｂIII’のボス部より部分が異なるため、図２６
のように、従来図中実線で示した羽根枚数Ｚと回転数Ｎ
［r.p.m］により決まる回転音およびこの発生周波数
（ＮＺ/60［Hz］）の正数倍の音によるピーク音が破線
のようになくなり、特定周波数による音を低減できる。
これにより、製品で問題になる異常音を回避できる。

【００４４】この軸流送風機は、羽根を取り付けて回転
するボス部と、回転方向に面する羽根前縁部、回転方向
と反対方向に面する羽根後縁部、およびボス部に対向す
る羽根外周部から周が構成される羽根とを有する軸流送
風機の回転軸と直交する平面に軸流送風機を投影した投
影図において、回転軸Ｏと羽根前縁部上の羽根外周部半
径の４０〜７５％の半径である点１ｂｓ’とを結ぶ直線
Ｏ−１ｂｓ’を原点Ｏを中心に回転方向に１０〜４０°
の間である角度分回転させ、この直線Ｏ−１ｂｓ’とボ
ス部半径であるボス部側面との交点１ｂｂ’を、範囲で
各羽根ごとに変えて羽根形状を形成したものであるの
で、高圧損時、羽根前縁部１ｂ’の一部である１ｂｓ’
−１ｂｂ’の圧力面９から負圧面８への流れの回り込み
により発生する安定した縦渦１０により、流れは羽根面
上に沿い、かつ吸い込み流れ１２がこの縦渦１０に誘導
されながら外部へ送風されことにより、高圧損時におけ
る羽根前縁部１ｂ付近の吸い込み流れ１２の剥離による
羽根負圧面８上の流れ１１の乱れを無くせ、低騒音化を
図ることができる。また、各羽根の羽根前縁部のボス部
より部分が異なるため、従来の軸流送風機における羽根
枚数Ｚと回転数Ｎ［r.p.m］により決まる回転音および
この発生周波数（ＮＺ/60［Hz］）の正数倍の音による
ピーク音がなくなり、特定周波数による音を低減でき
る。これにより、製品で問題になる異常音を回避でき
る。

【００４５】実施例５ 以下、他の一実施例を図に基づいて説明する。図２７は
この発明における軸流送風機の一実施例を示す斜視図
で、例えば３枚羽根形状のものであり、動作について
は、主に１枚の羽根１について述べるが、他の羽根につ
いても同様である。図において、１は３次元形状を持つ
軸流送風機の羽根、２はこの羽根を取り付けるボス部、
３は羽根１の回転軸、４は回転方向を示す矢印、１ｂは
羽根前縁部、１ｄは羽根外周部、１Ｃは羽根後縁部であ
る。図２８は図２７の正面図である。

【００４６】図２９は、回転軸３と直交する平面に羽根
１を投影した投影図である。図において、図２８と同一
符号のものは同一のものを示す。１’は投影図における
羽根、1ｂ’は投影図における羽根前縁部、１ｃ’は投
影図における羽根後縁部、１ｄ’は投影図における羽根
外周部である。投影図において、回転軸Ｏと羽根前縁部
上の任意の点１ｂｓ’とを結ぶ直線Ｏ−１ｂｓ’を原点
Ｏを中心に回転方向に回転させたときの、直線Ｏ−１ｂ
ｓ’とボス部半径であるボス部側面との交点１ｂｂ’と
前記点１ｂｓ’における接線を回転方向に対し、凹とな
るような任意曲線で結び羽根前縁部とするように羽根形
状を形成している。

【００４７】このように形成することにより、高圧損
時、図２９のＸ−Ｘ断面を示す図３０のように、羽根前
縁部１ｂのボス部寄りの部分の羽根の圧力面９から負圧
面８への流れの回り込みにより発生する安定した縦渦１
０により、流れは羽根面上に沿い、かつ吸い込み流れ１
２が、この縦渦１０に誘導されながら図３１のように外
部へ送風される。これにより、従来の軸流送風機におけ
る問題点として、図１０２に示したような、高圧損時に
おける羽根前縁部１ｂ付近の吸い込み流れ１２の剥離に
よる羽根負圧面８上の流れ１１の乱れを無くせ、低騒音
化を図ることができる。図３２は、従来の軸流送風機と
上記第５の発明の一実施例による軸流送風機との流量係
数φに対する圧力係数ψの関係および比騒音Ｋｓ［dB
(A)］を実験的に求めた特性図である。図中黒丸、黒四
角は従来の軸流送風機の特性、最小比騒音を、×、□は
この発明の一実施例における軸流送風機の特性、最小比
騒音を示す。この特性図からわかるように、従来に比
べ、動作領域が低風量側まで延びかつ全体的に高静圧化
が図れている。一方、比騒音Ｋｓは最大で２．５［dB
(A)］の低減が図れ低騒音である。

【００４８】この軸流送風機は、羽根を取り付けて回転
するボス部と、回転方向に面する羽根前縁部、回転方向
と反対方向に面する羽根後縁部、およびボス部に対向す
る羽根外周部から周が構成される羽根とを有する軸流送
風機の回転軸と直交する平面に軸流送風機を投影した投
影図において、回転軸Ｏと羽根前縁部上の任意の点１ｂ
ｓ’とを結ぶ直線Ｏ−１ｂｓ’を原点Ｏを中心に回転方
向に回転させたときの、直線Ｏ−１ｂｓ’とボス部半径
であるボス部側面との交点１ｂｂ’と前記点１ｂｓ’に
おける接線を回転方向に対し、凹となるような任意曲線
で結び羽根前縁部とするように羽根形状を形成したもの
であるので、高圧損時、羽根前縁部のボス部寄りの部分
の羽根の圧力面９から負圧面８への流れの回り込みによ
り発生する縦渦により、流れは羽根面上に沿い、かつ吸
い込み流れが、この縦渦に誘導されながら外部へ送風さ
れることにより、高圧損時における羽根前縁部１ｂ付近
の吸い込み流れの剥離による羽根負圧面上の流れの乱れ
を無くせ、低騒音化を図ることができる。

【００４９】実施例６ 以下、他の一実施例を図に基づいて説明する。図３３は
この発明における軸流送風機の一実施例を示す斜視図
で、例えば３枚羽根形状のものであり、動作について
は、主に１枚の羽根１について述べるが、他の羽根につ
いても同様である。図において、１は３次元形状を持つ
軸流送風機の羽根、２はこの羽根を取り付けるボス部、
３は羽根１の回転軸、４は回転方向を示す矢印、１ｂは
羽根前縁部、１ｄは羽根外周部、１Ｃは羽根後縁部であ
る。図３４は図３３の正面図である。

【００５０】図３５は、回転軸３と直交する平面に羽根
１を投影した投影図である。図において、図３４と同一
符号のものは同一のものを示す。１’は投影図における
羽根、1ｂ’は投影図における羽根前縁部、１ｃ’は投
影図における羽根後縁部、１ｄ’は投影図における羽根
外周部である。図において、回転軸を原点Ｏとし、上記
Ｏ点と羽根前縁部１ｂ’上の任意の点１ｂｓ’とを結ぶ
直線をＸ軸とした座標系において、直線Ｏ−１ｂｓ’を
原点Ｏを中心に回転方向にβ回転させたときのボス部側
面との交点１ｂｂ’と前記点１ｂｓ’における接線を回
転方向に対し、凹となるような任意曲線で結び羽根前縁
部１ｂ’とするように結んだ羽根形状を形成している。

【００５１】このように形成することにより、高圧損
時、図３５の羽根前縁部１ｂ’の一部である１ｂｓ’−
１ｂｂ’のＸ−Ｘ断面である図３６における前記１ｂｓ
−１ｂｂの圧力面９から負圧面８への流れの回り込みに
より発生する安定した縦渦１０により、流れは羽根面上
に沿い、かつ吸い込み流れ１２がこの縦渦１０に誘導さ
れながら外部へ送風される。これにより、従来の軸流送
風機における問題点として、図１０２に示したような、
高圧損時における羽根前縁部１ｂ付近の吸い込み流れ１
２の剥離による羽根負圧面８上の流れの乱れを無くせ、
低騒音化を図ることができる。

【００５２】ここで、羽根前縁部１ｂのボス部２よりの
部分１ｂｓ’−１ｂｂ’を回転方向に延長する際の点１
ｂｓの位置および前記直線Ｏ−１ｂｓを原点Ｏ中心に回
転させ、ボス部２の側面との交点１ｂｂを決定する時の
回転角度βが、大きすぎたり、小さすぎると逆に羽根に
乱れを与えてしまい、騒音悪化してしまう。従って、こ
の羽根前縁部１ｂ上の点１ｂｓの位置および回転角度β
の最適範囲が存在する。図３７は回転角度β＝一定の時
の、羽根前縁部１ｂ上の点１ｂｓの位置を羽根外周部半
径Ｒｔに対する点１ｂｓでの半径Ｒｓの比率によって、
騒音特性への影響を実験的に求めたものである。このと
き比騒音Ｋｓは、動作点によって変化するため、比騒音
Ｋｓが最小となる動作点での値を最小比騒音Ｋｓｍｉｎ
としてグラフ化している。ここで、比騒音Ｋｓは次式の
ように定義される。 Ｋｓ＝ＳＰＬ−１０Log（Ｑ・Ｐｓ２．５） ＳＰＬ：騒音特性（SOUND PRESSURE LEVEL）［dB
(A)］ Ｑ ：風量［m３/min］

【００５３】Ｐｓ：静圧［mmAq］ 図に示すように、羽根前縁部１ｂ上の点１ｂｓの位置で
の半径Ｒｓは、羽根外周部半径Ｒｔの0.4〜0.75倍の値
の間にあるとき、最小比騒音Ｋｓｍｉｎの値は小さく低
騒音である。また、図中Ｒｓ／Ｒｔ＝０（Ｙ軸上）は従
来の軸流送風機の値を示す。この結果、従来の値に比
べ、最大２［dB(A)］低騒音になっていることが分か
る。図３８は点１ｂｓの位置を示す比率Ｒｓ／Ｒｔ＝一
定の時の、図３５における回転角度βによる騒音特性へ
の影響を実験的に求めたものである。このとき比騒音Ｋ
ｓは動作点によって変化するため比騒音Ｋｓが最小とな
る動作点での値を最小比騒音Ｋｓｍｉｎとしてグラフ化
している。

【００５４】図に示すように、羽根前縁部１ｂ上の点１
ｂｓと原点Ｏを結んだ直線Ｏ−１ｂｓを原点Ｏ中心にファ
ン回転方向へ回転させるときの回転角度βは、１０°〜
４０°の間にあるとき、最小比騒音Ｋｓｍｉｎの値は小
さく低騒音である。また、図中約ー１０°付近の値は、
従来の軸流送風機の値を示すが、本発明による軸流送風
機は従来に比べ、最大２［dB(A)］低騒音になっている
ことが分かる。図３９は羽根前縁部上の点１ｂｓの位置
の半径Ｒｓと羽根外周部半径Ｒｔとの比率Ｒｓ／Ｒｔと
前記回転角度βの騒音特性への影響を実験的に検討し、
比騒音Ｋｓが最小になる動作点での値をグラフ化した結
果を示す。図３９より、0.4≦Ｒｓ／Ｒｔ≦0.75かつ１
０°≦β≦４０°であれば、最小比騒音Ｋｓｍｉｎは十
分小さく、低騒音である。

【００５５】この軸流送風機は、羽根を取り付けて回転
するボス部と、回転方向に面する羽根前縁部、回転方向
と反対方向に面する羽根後縁部、およびボス部に対向す
る羽根外周部から周が構成される羽根とを有する軸流送
風機の回転軸と直交する平面に軸流送風機を投影した投
影図において、回転軸Ｏと羽根前縁部上の羽根外周部半
径の４０〜７５％の半径である点１ｂｓ’とを結ぶ直線
Ｏ−１ｂｓ’を原点Ｏを中心に回転方向に１０〜４０°
の間である角度分回転させ、この直線Ｏ−１ｂｓ’とボ
ス部半径であるボス部側面との交点１ｂｂ’と前記１ｂ
ｓ’における接線を回転方向に対し、凹となるような任
意曲線で結び羽根前縁部とするように羽根形状を形成し
たものであるので、高圧損時、羽根前縁部のボス部付近
である１ｂｓ’−１ｂｂ’の圧力面９から負圧面８への
流れの回り込みにより発生する縦渦により、流れは羽根
面上に沿い、かつ吸い込み流れがこの縦渦に誘導されな
がら外部へ送風されることにより、高圧損時における羽
根前縁部１ｂ付近の吸い込み流れの剥離による羽根負圧
面上の流れの乱れを無くせ、低騒音化を図ることができ
る。

【００５６】実施例７ 以下、他の一実施例を図に基づいて説明する。図４０は
この発明における軸流送風機の一実施例を示す斜視図
で、例えば３枚羽根形状のものであり、動作について
は、主に１枚の羽根１について述べるが、他の羽根につ
いても同様である。図において、１は３次元形状を持つ
軸流送風機の羽根、２はこの羽根を取り付けるボス部、
３は羽根１の回転軸、４は回転方向を示す矢印、１ｂは
羽根前縁部、１ｄは羽根外周部、１Ｃは羽根後縁部を示
す。また、図４１は図４０の正面図を示す。図４２は、
回転軸３と直交する平面に羽根１を投影した投影図であ
る。図において、図４１と同一符号のものは同一のもの
を示す。１’は投影図における羽根、1ｂ’は投影図に
おける羽根前縁部、１ｃ’は投影図における羽根後縁
部、１ｄ’は投影図における羽根外周部である。図にお
いて、羽根外周部半径Ｒｔの１５〜３５％の大きさを半
径とするＲ曲線で羽根前縁部とボス部との接続部を結
び、羽根前縁部とするように羽根形状を形成している。

【００５７】このように形成することにより、高圧損
時、図４２の羽根前縁部１ｂ’のＡ−Ａ断面である図４
３において、圧力面９から負圧面８への流れの回り込み
により発生する安定した縦渦１０により、流れは羽根面
上に沿い、かつ吸い込み流れ１２がこの縦渦１０に誘導
されながら図４４のように外部へ送風される。これによ
り、従来の軸流送風機における問題点として、図１０２
に示したような、高圧損時における羽根前縁部１ｂ付近
の吸い込み流れ１２の剥離による羽根負圧面８上の流れ
１１の乱れを無くせ、低騒音化を図ることができる。

【００５８】また、従来の軸流送風機では、台風などの
強風により強制的にファンが高回転するときの対処とし
て、図９８のように羽根前縁部１ｂのボス部寄り付近と
ボス部２との接続部の羽根の板厚を一部厚くして、羽根
の付け根の強風による応力集中を回避し、破損を防止し
ていた。そのため、図９８のＢ−Ｂ断面を展開した展開
図である図１０３に示すように、板厚の厚い羽根前縁部
１ｂで吸い込み流れ１２が衝突し、負圧面上の吸い込み
流れ１１が乱れていた。本発明において、羽根前縁部１
ｂのボス部寄り付近とボス部２との接続部は大きなＲ曲
線であるため、応力集中を回避でき、板厚を局部的に厚
くする必要がなくなる。しかし、羽根前縁部１ｂとボス
部２との接続部のＲ曲線の半径ＲＲが小さすぎたり、大
きすぎたりすると逆に騒音悪化し、また強度不足にな
る。従って、このＲ曲線の半径ＲＲの最適範囲が存在す
る。

【００５９】図４５は、Ｒ曲線の半径ＲＲの大きさに対
する羽根外周部半径Ｒｔとの比率（=ＲＲ／Ｒｔ）によ
って、騒音特性への影響を実験的に求めたものである。
このとき比騒音Ｋｓは、動作点によって変化するため、
比騒音Ｋｓが最小となる動作点での値を最小比騒音Ｋｓ
ｍｉｎとしてグラフ化している。図４５より、Ｒ曲線の
半径ＲＲが、羽根外周部半径Ｒｔの１０〜３５％の間の
大きさであれば、最小比騒音Ｋｓｍｉｎは小さく従来に
比べ、１［dB(A)］低騒音である。また図４６は、Ｒ曲
線の半径ＲＲの大きさに対する羽根外周部半径Ｒｔとの
比率（＝ＲＲ／Ｒｔ）によって、羽根前縁部ボス部寄り
の最大応力σの値を実験的に求めたものである。図４６
より、Ｒ曲線の半径ＲＲが羽根外周部半径Ｒｔの１５％
以上であれば、十分強度があることがわかる。よって、
図４５、図４６よりＲ曲線の半径ＲＲが、羽根外周部半
径Ｒｔの１５〜３５％の間にあれば、低騒音で、かつ強
度が十分である。

【００６０】この軸流送風機は、羽根を取り付けて回転
するボス部と、回転方向に面する羽根前縁部、回転方向
と反対方向に面する羽根後縁部、およびボス部に対向す
る羽根外周部から周が構成される羽根とを有する軸流送
風機の回転軸と直交する平面に軸流送風機を投影した投
影図において、羽根前縁部とボス部の接続部分を、羽根
外周部半径の１５〜３５％の大きさを半径とするＲ曲線
で結び、羽根前縁部とするように羽根形状を形成したも
のであるので、高圧損時、羽根前縁部１ｂ’のボス部寄
り部分において、圧力面９から負圧面８への流れの回り
込みにより発生する縦渦により、流れは羽根面上に沿
い、かつ吸い込み流れがこの縦渦に誘導されながら外部
へ送風され、高圧損時における羽根前縁部１ｂ付近の吸
い込み流れの剥離による羽根負圧面８上の流れの乱れを
無くせ、低騒音化を図ることができ、かつ台風などの強
風により強制的にファンが高回転するときの対処とし
て、羽根前縁部１ｂのボス部寄り付近とボス部２との接
続部の羽根の板厚を一部厚くして、羽根の付け根の強風
による応力集中を回避し、破損を防止することなく、羽
根前縁部１ｂのボス部寄り付近ととボス部との接続部は
大きなＲ曲線であるため、応力集中を回避でき、板厚を
局部的に厚くする必要がなくなる。

【００６１】実施例８ 以下、他の一実施例を図に基づいて説明する。図４７は
この発明における軸流送風機の一実施例を示す斜視図
で、例えば３枚羽根形状のものであり、動作について
は、主に１枚の羽根１について述べるが、他の羽根につ
いても同様である。図において、１は３次元形状を持つ
軸流送風機の羽根、２はこの羽根を取り付けるボス部、
３は羽根１の回転軸、４は回転方向を示す矢印、１ｂは
羽根前縁部、１ｄは羽根外周部、１Ｃは羽根後縁部を示
す。また、図４８は図４７の正面図を示す。

【００６２】図４９は、回転軸３と直交する平面に羽根
１を投影した投影図である。図において、図４８と同一
符号のものは同一のものを示す。１’は投影図における
羽根、1ｂ’は投影図における羽根前縁部、１ｃ’は投
影図における羽根後縁部、１ｄ’は投影図における羽根
外周部である。図において、図中破線で示したベースの
羽根１Ｏ’の羽根外周部半径Ｒｔと羽根ボス部半径Ｒｂ
の間である任意半径Ｒｓをもつ羽根前縁部１ｂＯ’上の
点１ｂｓ’（１ｂｓ’:羽根前縁ボス部延長開始点）、
羽根の付け根であるボス部半径Ｒｂの羽根前縁部１ｂ
Ｏ’上の点１ｂａＯ’と原点Ｏを結んだ直線１ｂａＯ’
−Ｏを、原点Ｏを中心に回転方向に角度δαｂ（δα
ｂ：羽根前縁ボス部前進延長角）分回転させた時の点１
ｂｂ’（１ｂｂ’:羽根前縁ボス部延長終点）とする
時、前記直線１ｂａＯ’−Ｏを、０°〜前記羽根前縁ボ
ス部前進延長角δαｂの間の任意角度δα分回転させ、
羽根外周部方向に延長したときの半径Ｒｂと半径Ｒｓの
間の任意半径Ｒｃにおける点１ｂｃ’とすると、この時
の任意回転角度δαの半径方向分布を δα＝（δαｂ／（Ｒｂ−ＲＳ）２）×（Ｒ−ＲＳ）２
（Ｒｂ≦Ｒ≦Ｒｓ） で与え、前記羽根と連続するように、ベースの羽根１
Ｏ’の羽根前縁部１ｂＯ’を基準にして、半径Ｒｓの羽
根前縁ボス部延長開始点１ｂｓ’から前記点１ｂｃ’を
通り、ボス部半径Ｒｂの羽根前縁ボス部延長終点１ｂ
ｂ’の間の羽根前縁部１ｂＯ’を回転方向に前進延長さ
せ、羽根形状を形成したものである。

【００６３】図５０は、図４９における図中破線で示し
たベースの羽根１Ｏ’のボス部半径Ｒｂでの翼弦線中心
点ＰｂＯ’を相対的な原点として、羽根面を形成したと
き、べースの羽根１Ｏ’をボス部半径Ｒｂの円筒面で切
断し、その断面を二次元平面に展開して得られる展開図
を示す。なお実線が本発明の羽根１を示す。図中、ベー
スの羽根のそり線５を円弧形状とし、その円弧を形成す
るための中心角であるそり角θ、円弧を形成する半径を
ＲＲとする。このようにベースの羽根１Ｏに対し、本発
明での軸流送風機の羽根は、図４９で示した直線１ｂａ
Ｏ’−Ｏを原点Ｏ中心に回転方向にδαｂ回転させた時
のボス部半径Ｒｂにおける点１ｂｂ’の図５０の展開図
における点１ｂｂまでを、同一円弧で回転方向に延長さ
せたものである。

【００６４】このように形成することにより、高圧損
時、図４９の半径ＲｃにおけるＸ−Ｘ断面である図５１
において、圧力面９から負圧面８への流れの回り込みに
より発生する安定した縦渦１０により、流れは羽根面上
に沿い、かつ吸い込み流れ１２がこの縦渦１０に誘導さ
れながら図５２のように外部へ送風される。これによ
り、従来の軸流送風機における問題点として、図１０２
に示したような、高圧損時における羽根前縁部１ｂ付近
の吸い込み流れ１２の剥離による羽根負圧面８上の流れ
１１の乱れを無くせ、低騒音化を図ることができる。ま
た、従来の軸流送風機では、台風などの強風により強制
的にファンが高回転するときの対処として、図９８のよ
うに羽根前縁部１ｂのボス部寄り付近とボス部２との接
続部の羽根の板厚を一部厚くして、羽根の付け根の強風
による応力集中を回避し、破損を防止していた。そのた
め、図９８のＢ−Ｂ断面を展開した展開図である図１０
３に示すように、板厚の厚い羽根前縁部１ｂで吸い込み
流れ１２が衝突し、負圧面上の吸い込み流れ１１が乱れ
ていた。本発明において、図３７のように羽根１とボス
部の接続部をＲ形状ぎみに羽根形状を形成したものであ
るため、応力集中を回避でき、板厚を局部的に厚くする
必要がなくなる。

【００６５】しかし、前記直線１ｂａ’−Ｏを原点Ｏ中
心に回転方向させる時の羽根ボス部前進延長角δαｂお
よび羽根前縁ボス部延長開始点１ｂｓ’での半径Ｒｓが
大きすぎると図５０に相当する図５３のように吸い込み
流れ１２が羽根前縁部１ｂｂで衝突し、羽根面に乱れを
発生させ騒音悪化し、小さすぎると効果がなくなり、か
つ強度不足となる。従って、この角度δαｂおよび半径
Ｒｓの最適範囲が存在する。図５４は、羽根前縁ボス部
延長開始点１ｂｓにおける半径Ｒｓ＝一定の時の羽根前
縁ボス部前進延長角δαｂの大きさによって、騒音特性
への影響を実験的に求めたものである。このとき比騒音
Ｋｓは、動作点によって変化するため、比騒音Ｋｓが最
小となる動作点での値を最小比騒音Ｋｓｍｉｎとしてグ
ラフ化している。図に示すように、羽根前縁ボス部前進
延長角δαｂが２０〜５０°の間であれば、ベースの羽
根である従来の軸流送風機に対し、最小比騒音Ｋｓｍｉ
ｎの値は小さく、最高２．５［dB(A)］低騒音である。

【００６６】図５５は、羽根前縁ボス部前進延長角δα
ｂ＝一定の時の、図４９における羽根前縁ボス部延長開
始点１ｂｓ’における半径Ｒｓと羽根外周部半径Ｒｔの
比率（＝Ｒｓ／Ｒｔ）の大きさによって、騒音特性への
影響を実験的に求めたものである。このとき比騒音Ｋｓ
は、動作点によって変化するため、比騒音Ｋｓが最小と
なる動作点での値を最小比騒音Ｋｓｍｉｎとしてグラフ
化している。図に示すように、羽根前縁ボス部延長開始
点１ｂｓ’における半径Ｒｓが羽根外周部半径Ｒｔの４
０〜７０％の間にあれば、最小比騒音Ｋｓｍｉｎは低
く、ベースの羽根である従来の軸流送風機に対し、最高
２．５［dB(A)］低騒音である。図５６は、羽根前縁ボ
ス部延長開始点１ｂｓにおける半径Ｒｓと羽根外周部半
径Ｒｔの比率（＝Ｒｓ／Ｒｔ）と羽根前縁ボス部前進延
長角δαｂの騒音特性への影響を実験的に検討し、比騒
音Ｋｓが最小になる動作点での値をグラフ化したもので
ある。図より、0.4≦Ｒｓ／Ｒｔ≦0.7かつ２０°≦δα
ｂ≦５０°であれば、最小比騒音Ｋｓｍｉｎは十分小さ
く、最高２．５［dB(A)］低騒音である。

【００６７】図５７は、羽根前縁ボス部延長開始点１ｂ
ｓにおける半径Ｒｓと羽根外周部半径Ｒｔの比率と羽根
前縁ボス部前進延長角δαｂの羽根への最大応力σへの
影響を実験的に検討したものである。図中Ｒｂ／Ｒｔで
の値を示す●はベースの羽根である軸流送風機の羽根前
縁部ボス部より部分を局所的に板厚を厚くしなかった場
合の最大応力である。図より、０．４≦Ｒｓ／Ｒｔかつ
２０°≦δαｂであれば、羽根の強度は十分である。従
って、図５６、５７より0.4≦Ｒｓ／Ｒｔ≦0.7かつ２０
°≦δαｂ≦５０°であれば、低騒音でかつ強度が十分
な羽根を得られる。

【００６８】この発明に係る軸流送風機は、羽根を取り
付けて回転するボス部と、回転方向に面する羽根前縁
部、回転方向と反対方向に面する羽根後縁部、および上
記ボス部に対向する羽根外周部から周が構成される羽根
とを有する軸流送風機の回転軸と直交する平面に軸流送
風機を投影した投影図において、回転軸を原点Ｏとし、
羽根の付け根の羽根前縁部上の点１ｂａＯ ’と原点Ｏ
を結んだ直線１ｂａＯ ’−Ｏを、原点Ｏを中心に回転
方向に２０〜５０°の間である角度δαｂ分回転させた
時のボス部半径Ｒｂの点１ｂｂ’と羽根外周部半径の４
０〜７０％の半径Ｒｓをもつ羽根前縁部上の点１ｂｓ’
の間の形状を、前記羽根前縁部を基準として、前記羽根
のボス部半径Ｒｂである羽根前縁部上の点１ｂａ’から
前記角度δαｂ分回転方向に回転させたときのボス部半
径Ｒｂの羽根前縁部上の点１ｂｂ’の間に存在するボス
部半径Ｒｂ〜半径Ｒｓの間の半径Ｒｃの点１ｂＣ’と原
点Ｏを結んだ直線１ｂＣ’−Ｏと直線１ｂａ’−Ｏとの
なす角度を示すδαの半径方向分布を δα＝（δαｂ／（Ｒｂ−ＲＳ）２）×（Ｒ−ＲＳ）２
（Ｒｂ≦Ｒ≦Ｒｓ） で与え、前記羽根と連続するように、羽根前縁部上の点
１ｂｓ’よりボス部寄り部分の羽根前縁部を回転方向に
延長し、羽根形状を形成したものである。

【００６９】この発明に係る軸流送風機は、羽根を取り
付けて回転するボス部と、回転方向に面する羽根前縁
部、回転方向と反対方向に面する羽根後縁部、および上
記ボス部に対向する羽根外周部から周が構成される羽根
とを有する軸流送風機の回転軸と直交する平面に軸流送
風機を投影した投影図において、回転軸を原点Ｏとし、
羽根の付け根の羽根前縁部上の点１ｂａＯ ’と原点Ｏ
を結んだ直線１ｂａＯ ’−Ｏを、原点Ｏを中心に回転
方向に２０〜５０°の間である角度δαｂ分回転させた
時のボス部半径Ｒｂの点１ｂｂ’と羽根外周部半径の４
０〜７０％の半径Ｒｓをもつ羽根前縁部上の点１ｂｓ’
の間の形状を、前記羽根前縁部を基準として、前記羽根
のボス部半径Ｒｂである羽根前縁部上の点１ｂａＯ ’
から前記角度δαｂ分回転方向に回転させたときのボス
部半径Ｒｂの羽根前縁部上の点１ｂｂ’の間に存在する
ボス部半径Ｒｂ〜半径Ｒｓの間の半径Ｒｃの点１ｂＣ’
と原点Ｏを結んだ直線１ｂＣ’−Ｏと直線１ｂａＯ ’
−Ｏとのなす角度を示すδαの半径方向分布を δα＝（δαｂ／（Ｒｂ−ＲＳ）２）×（Ｒ−ＲＳ）２
（Ｒｂ≦Ｒ≦Ｒｓ） で与え、前記羽根と連続するように、羽根前縁部上の点
１ｂｓ’よりボス部寄り部分の羽根前縁部を回転方向に
延長し、羽根形状を形成したものであるので、高圧損
時、羽根前縁部のボス部寄り部分において、圧力面９か
ら負圧面８への流れの回り込みにより発生する縦渦によ
り、流れは羽根面上に沿い、かつ吸い込み流れがこの縦
渦に誘導されながら外部へ送風され、高圧損時における
羽根前縁部１ｂ付近の吸い込み流れ１２の剥離による羽
根負圧面８上の流れ１１の乱れを無くせ、低騒音化を図
ることができ、かつ、台風などの強風により強制的にフ
ァンが高回転するときの対処として、羽根前縁部のボス
部寄り付近とボス部との接続部の羽根の板厚を一部厚く
して、羽根の付け根の強風による応力集中を回避し、破
損を防止することなく、羽根１とボス部の接続部をＲ形
状ぎみに羽根形状を形成したものであるため、応力集中
を回避でき、板厚を局部的に厚くする必要がなくなる。

【００７０】この発明に係る軸流送風機は、羽根を取り
付けて回転するボス部と、回転方向に面する羽根前縁
部、回転方向と反対方向に面する羽根後縁部、および上
記ボス部に対向する羽根外周部から周が構成される羽根
とを有する軸流送風機の回転軸と直交する平面に軸流送
風機を投影した投影図において、羽根の付け根の羽根前
縁部上の点１ｂａ’と原点Ｏを結んだ直線１ｂａ’−Ｏ
を、原点Ｏを中心に回転方向に２０〜５０°の間である
角度δαｂ分回転させた時のボス部半径Ｒｂの点１ｂ
ｂ’と羽根外周部半径の４０〜７０％の半径Ｒｓをもつ
羽根前縁部上の点１ｂｓ’の間の形状を、前記羽根前縁
部を基準として、前記羽根のボス部半径Ｒｂである羽根
前縁部上の点１ｂａ’から前記角度δαｂ分回転方向に
回転させたときのボス部半径Ｒｂの羽根前縁部上の点１
ｂｂ’の間に存在するボス部半径Ｒｂ〜半径Ｒｓの間の
半径Ｒｃの点１ｂＣ’と原点Ｏを結んだ直線１ｂＣ’−
Ｏと直線１ｂａ’−Ｏとのなす角度を示すδαの半径方
向分布を δα＝（δαｂ／（Ｒｂ−ＲＳ）２）×（Ｒ−ＲＳ）２
（Ｒｂ≦Ｒ≦Ｒｓ） で与え、前記羽根と連続するように、羽根前縁部上の点
１ｂｓ’よりボス部寄り部分の羽根前縁部を回転方向に
延長し、羽根形状を形成したものであるので、高圧損
時、羽根前縁部のボス部寄り部分において、圧力面９か
ら負圧面８への流れの回り込みにより発生する縦渦によ
り、流れは羽根面上に沿い、かつ吸い込み流れがこの縦
渦に誘導されながら外部へ送風され、高圧損時における
羽根前縁部１ｂ付近の吸い込み流れ１２の剥離による羽
根負圧面８上の流れ１１の乱れを無くせ、低騒音化を図
ることができ、かつ、台風などの強風により強制的にフ
ァンが高回転するときの対処として、羽根前縁部のボス
部寄り付近とボス部との接続部の羽根の板厚を一部厚く
して、羽根の付け根の強風による応力集中を回避し、破
損を防止することなく、羽根１とボス部の接続部をＲ形
状ぎみに羽根形状を形成したものであるため、応力集中
を回避でき、板厚を局部的に厚くする必要がなくなる。

【００７１】実施例９ 以下、他の一実施例を図に基づいて説明する。図５８は
この発明における軸流送風機の一実施例を示す斜視図
で、例えば３枚羽根形状のものであり、動作について
は、主に１枚の羽根１について述べるが、他の羽根につ
いても同様である。図において、１は３次元形状を持つ
軸流送風機の羽根、２はこの羽根を取り付けるボス部、
３は羽根１の回転軸、４は回転方向を示す

【００７２】また、図５９は図５８の正面図を示す。こ
の図におけるＬは翼弦長であり、羽根間の円周方向距離
（ピッチ）Ｔを示す。また、Ｌｓは、羽根外周部半径Ｒ
ｔの４０〜６０％の半径Ｒｓである羽根前縁部１ｂ上の
点１ｂｓを通る翼弦の長さを示す。図６０は、回転軸３
と直交する平面に羽根１を投影した投影図である。図に
おいて、図５９と同一符号のものは同一のものを示す。
１’は投影図における羽根、1ｂ’は投影図における羽
根前縁部、１ｃ’は投影図における羽根後縁部、１ｄ’
は投影図における羽根外周部である。図中破線で示した
ベースの羽根１Ｏ’の羽根外周部半径Ｒｔと羽根ボス部
半径Ｒｂの間である任意半径Ｒｓをもつ羽根前縁部１ｂ
Ｏ’上の点１ｂｓ’（１ｂｓ’:羽根前縁ボス部延長開
始点）、羽根の付け根であるボス部半径Ｒｂの羽根前縁
部１ｂＯ’上の点１ｂａＯ’と原点Ｏを結んだ直線１ｂ
ａＯ’−Ｏを、原点Ｏを中心に回転方向に角度δαｂ
（δαｂ：羽根前縁ボス部前進延長角）分回転させた時
の点１ｂｂ’（１ｂｂ’:羽根前縁ボス部延長終点）と
するとき、前記羽根前縁ボス部延長開始点における半径
Ｒｓから羽根前縁ボス部延長終点１ｂｂ’における半径
Ｒｂまでの羽根の翼弦長を回転方向に延長した形状であ
る。また、半径Ｒｓ〜ボス部半径Ｒｂの間の任意半径Ｒ
である上記延長後の羽根前縁部１ｂ’上の点を１ｂＲ’
とする。

【００７３】図６１は、図６０における図中破線で示し
たベースの羽根１Ｏ’のボス部半径Ｒｂでの弧１ｂａ
Ｏ’−１ｃｂ’の中点である翼弦線中心点ＰｂＯ’を相
対的な原点として、羽根面を形成したとき、べースの羽
根１Ｏ’をボス部半径Ｒｂの円筒面で切断し、その断面
を二次元平面に展開して得られる展開図を示す。なお実
線が本発明の羽根１を示す。図中、ベースの羽根のそり
線５を円弧形状とし、その円弧を形成するための中心角
であるそり角θ、円弧を形成する半径をＲＲＯとする。
図中ベースの羽根１Ｏに対し、羽根１は、前記羽根１Ｏ
とそり角θ、食い違い角ξが同一のまま、ボス部半径Ｒ
ｂでの翼弦を、図６０で示した羽根前縁ボス部延長終点
１ｂｂ’まで回転方向に延長し、本図における前記羽根
１Ｏのボス部半径Ｒｂにおける翼弦長ＬｂＯと点１ｂｂ
〜羽根後縁部１Ｃｂまでの翼弦長Ｌｂ、この差を△Ｌｂ
（＝Ｌｂ−ＬｂＯ）とし、羽根ボス部延長開始点１ｂｓ
における半径Ｒｓでの翼弦長ＬＳとすると、ボス部半径
Ｒｂから前記半径Ｒｓまでの翼弦長Ｌの半径方向分布を Ｌ＝△Ｌｂ／（Ｒｓ−Ｒｂ）２×（Ｒ−Ｒｓ）２＋ＬＳ
（Ｒｂ≦Ｒ≦Ｒｓ） で与え、羽根形状を形成したものである。

【００７４】このように形成することにより、図６１の
ようにベースの羽根１Ｏに比べ翼弦長が長くなり、羽根
面上での圧力上昇が稼げるとともに、高圧損時、図６０
のＸ−Ｘ断面である図６２において、圧力面９から負圧
面８への流れの回り込みにより発生する安定した縦渦１
０により、流れは羽根面上に沿い、かつ吸い込み流れ１
２がこの縦渦１０に誘導されながら図６３のように外部
へ送風される。これにより、従来の軸流送風機における
問題点として、図１０１に示したような、高圧損時にお
ける羽根前縁部１ｂ付近の吸い込み流れ１２の剥離によ
る羽根負圧面８上の流れ１１の乱れを無くせ、低騒音化
を図ることができる。

【００７５】また、従来の軸流送風機では、台風などの
強風により強制的にファンが高回転するときの対処とし
て、図９７のように羽根前縁部１ｂのボス部寄り付近と
ボス部２との接続部の羽根の板厚を一部厚くして、羽根
の付け根の強風による応力集中を回避し、破損を防止し
ていた。そのため、図９７のＢ−Ｂ断面を展開した展開
図である図１０２に示すように、板厚の厚い羽根前縁部
１ｂで吸い込み流れ１２が衝突し、負圧面上の吸い込み
流れ１１が乱れていた。本発明において、図６０のよう
に羽根１とボス部の接続部をＲ形状ぎみに羽根形状を形
成したものであるため、応力集中を回避でき、板厚を局
部的に厚くする必要がなくなる。

【００７６】しかし、前記直線１ｂａＯ ‘−Ｏを原点
Ｏ中心に回転方向させる時の羽根ボス部前進延長角δα
ｂつまり、ボス部半径Ｒｂにおける翼弦長Ｌｂが大きす
ぎると図６１に相当する図６４図において、羽根後縁部
１Ｃｂ付近で、羽根負圧面８上の流れ１１や縦渦１０が
羽根負圧面８から剥離を起こしたり、図６５に示す軸流
送風機全周をボス部半径Ｒｂの円筒面で切断し、その断
面を二次元平面に展開して得られる全周展開図に示すよ
うに、羽根１の負圧面８を剥離した負圧面上の流れ１１
と縦渦１０が次に旋回してくる羽根１Ｎの圧力面９Ｎの
流れ１３に乱れを与え、騒音悪化が起こり、また、羽根
前縁ボス部延長開始点１ｂｓ’での半径Ｒｓが小さすぎ
ると効果がなくなり、かつ強度不足となる。

【００７７】従って、この角度δαｂおよび半径Ｒｓの
最適範囲が存在する。図６６は、ベースになる従来の軸
流送風機と上記第９の発明の一実施例による軸流送風機
との流量係数φに対する圧力係数ψの関係および比騒音
Ｋｓ［ｄＢ(Ａ)］を実験的に求めた特性図である。図中
黒丸、黒四角は従来の軸流送風機の特性、最小比騒音
を、×、□は第９の発明の一実施例における軸流送風機
の特性、最小比騒音を示す。この特性図からわかるよう
に、従来に比べ、動作領域が低風量側まで延びかつ全体
的に高静圧化が図れている。一方、比騒音Ｋｓは最大で
３［dB(A)］の低減が図れ低騒音である。

【００７８】図６７は、羽根前縁ボス部延長開始点１ｂ
ｓにおける半径Ｒｓ＝一定の時の羽根前縁ボス部前進延
長角δαｂの大きさによって、騒音特性への影響を実験
的に求めたものである。このとき比騒音Ｋｓは、動作点
によって変化するため、比騒音Ｋｓが最小となる動作点
での値を最小比騒音Ｋｓｍｉｎとしてグラフ化してい
る。図に示すように、羽根前縁ボス部前進延長角δαｂ
が２０〜５０°の間であれば、ベースの羽根である従来
の軸流送風機に対し、最小比騒音Ｋｓｍｉｎの値は小さ
く、最高３．０［dB(A)］低騒音である。

【００７９】図６８は、羽根前縁ボス部前進延長角δα
ｂ＝一定の時の、図６０における羽根前縁ボス部延長開
始点１ｂｓ’における半径Ｒｓと羽根外周部半径Ｒｔの
比率（＝Ｒｓ／Ｒｔ）の大きさによって、騒音特性への
影響を実験的に求めたものである。このとき比騒音Ｋｓ
は、動作点によって変化するため、比騒音Ｋｓが最小と
なる動作点での値を最小比騒音Ｋｓｍｉｎとしてグラフ
化している。図に示すように、羽根前縁ボス部延長開始
点１ｂｓ’における半径Ｒｓが羽根外周部半径Ｒｔの４
０〜６０％の間にあれば、最小比騒音Ｋｓｍｉｎは低
く、ベースの羽根である従来の軸流送風機に対し、最高
３．０［dB(A)］低騒音である。図６９は、羽根前縁ボ
ス部延長開始点１ｂｓにおける半径Ｒｓと羽根外周部半
径Ｒｔの比率（＝Ｒｓ／Ｒｔ）と羽根前縁ボス部前進延
長角δαｂの騒音特性への影響を実験的に検討し、比騒
音Ｋｓが最小になる動作点での値をグラフ化したもので
ある。

【００８０】図より、0.4≦Ｒｓ／Ｒｔ≦0.6かつ２０°
≦δαｂ≦５０°であれば、最小比騒音Ｋｓｍｉｎは十
分小さく低騒音である。図７０は、羽根前縁ボス部延長
開始点１ｂｓにおける半径Ｒｓと羽根外周部半径Ｒｔの
比率と羽根前縁ボス部前進延長角δαｂの羽根への最大
応力σへの影響を実験的に検討したものである。図中Ｒ
ｂ／Ｒｔでの値を示す●はベースの羽根である軸流送風
機の羽根前縁部ボス部より部分を局所的に板厚を厚くし
なかった場合の最大応力である。図より、０．４≦Ｒｓ
／Ｒｔかつ２０°≦δαｂであれば、羽根の強度は十分
である。従って、図６９、７０より0.4≦Ｒｓ／Ｒｔ≦
0.6かつ２０°≦δαｂ≦５０°であれば、低騒音でか
つ強度が十分な羽根を得られる。

【００８１】この発明に係る軸流送風機は、羽根を取り
付けて回転するボス部と、回転方向に面する羽根前縁
部、回転方向と反対方向に面する羽根後縁部、および上
記ボス部に対向する羽根外周部から周が構成される羽根
とを有する軸流送風機の回転軸と直交する平面に軸流送
風機を投影した投影図において、回転軸を原点Ｏとし、
ベースの羽根１Ｏ’のボス部半径Ｒｂにおける羽根前縁
部上の点１ｂａＯ’と原点Ｏを結んだ直線１ｂａＯ’−
Ｏを、原点Ｏを中心に回転方向に２０〜５０°の間であ
る角度δαｂ分回転させた時の点を羽根前縁ボス部延長
終点１ｂｂ’としたとき、羽根を任意半径Ｒの円筒面で
切断し、その断面を２次元平面に展開して得られる展開
図において、前記羽根１Ｏとそり角θ、食い違い角ξが
同一のまま、ボス部半径Ｒｂでの翼弦を、前記点１ｂｂ
まで延長し、このときの前記羽根１Ｏのボス部半径Ｒｂ
における翼弦長ＬｂＯと前記点１ｂｂ〜羽根後縁部１Ｃ
ｂまでの翼弦長Ｌｂ、この差を△Ｌｂとし、羽根外周部
半径の４０〜６０％の半径Ｒｓでの羽根前縁部上の点１
ｂｓでの翼弦長ＬＳとすると、ボス部半径Ｒｂから前記
羽根前縁部上の点１ｂｓまでの翼弦長Ｌの半径方向分布
を Ｌ＝△Ｌｂ／（Ｒｓ−Ｒｂ）２×（Ｒ−Ｒｓ）２＋ＬＳ
（Ｒｂ≦Ｒ≦Ｒｓ） で与え、羽根形状を形成したものである。

【００８２】この発明に係る軸流送風機は、羽根を取り
付けて回転するボス部と、回転方向に面する羽根前縁
部、回転方向と反対方向に面する羽根後縁部、および上
記ボス部に対向する羽根外周部から周が構成される羽根
とを有する軸流送風機の回転軸と直交する平面に軸流送
風機を投影した投影図において、回転軸を原点Ｏとし、
ベースの羽根１Ｏ’のボス部半径Ｒｂにおける羽根前縁
部上の点１ｂａＯ’と原点Ｏを結んだ直線１ｂａＯ’−
Ｏを、原点Ｏを中心に回転方向に２０〜５０°の間であ
る角度δαｂ分回転させた時の点を羽根前縁ボス部延長
終点１ｂｂ’としたとき、羽根を任意半径Ｒの円筒面で
切断し、その断面を２次元平面に展開して得られる展開
図において、前記羽根１Ｏとそり角θ、食い違い角ξが
同一のまま、ボス部半径Ｒｂでの翼弦を、前記点１ｂｂ
まで延長し、このときの前記羽根１Ｏのボス部半径Ｒｂ
における翼弦長ＬｂＯと前記点１ｂｂ〜羽根後縁部１Ｃ
ｂまでの翼弦長Ｌｂ、この差を△Ｌｂとし、羽根外周部
半径の４０〜６０％の半径Ｒｓでの羽根前縁部上の点１
ｂｓでの翼弦長ＬＳとすると、ボス部半径Ｒｂから前記
羽根前縁部上の点１ｂｓまでの翼弦長Ｌの半径方向分布
を Ｌ＝△Ｌｂ／（Ｒｓ−Ｒｂ）２×（Ｒ−Ｒｓ）２＋ＬＳ
（Ｒｂ≦Ｒ≦Ｒｓ） で与え、羽根形状を形成したものであるので、ベースの
羽根１Ｏに比べ翼弦長が長くなり、羽根面上での圧力上
昇が稼げるとともに、高圧損時、羽根前縁部のボス部寄
り部分において、圧力面９から負圧面８への流れの回り
込みにより発生する縦渦により、流れは羽根面上に沿
い、かつ吸い込み流れがこの縦渦に誘導されながら外部
へ送風され、高圧損時における羽根前縁部付近の吸い込
み流れの剥離による羽根負圧面上の流れの乱れを無く
せ、低騒音化を図ることができ、かつ、台風などの強風
により強制的にファンが高回転するときの対処として、
羽根前縁部のボス部寄り付近とボス部との接続部の羽根
の板厚を一部厚くして、羽根の付け根の強風による応力
集中を回避し、破損を防止することなく、羽根とボス部
の接続部をＲ形状ぎみに羽根形状を形成したものである
ため、応力集中を回避でき、板厚を局部的に厚くする必
要がなくなる。

【００８３】この発明に係る軸流送風機は、羽根を取り
付けて回転するボス部と、回転方向に面する羽根前縁
部、回転方向と反対方向に面する羽根後縁部、および上
記ボス部に対向する羽根外周部から周が構成される羽根
とを有する軸流送風機の回転軸と直交する平面に軸流送
風機を投影した投影図において、ベースの羽根１Ｏ’の
ボス部半径Ｒｂにおける羽根前縁部上の点１ｂａＯ’と
原点Ｏを結んだ直線１ｂａＯ’−Ｏを、原点Ｏを中心に
回転方向に２０〜５０°の間である角度δαｂ分回転さ
せた時の点を羽根前縁ボス部延長終点１ｂｂ’としたと
き、羽根を任意半径Ｒの円筒面で切断し、その断面を２
次元平面に展開して得られる展開図において、前記羽根
１Ｏとそり角θ、食い違い角ξが同一のまま、ボス部半
径Ｒｂでの翼弦を、前記点１ｂｂまで延長し、このとき
の前記羽根１Ｏのボス部半径Ｒｂにおける翼弦長ＬｂＯ
と前記点１ｂｂ〜羽根後縁部１Ｃｂまでの翼弦長Ｌｂ、
この差を△Ｌｂとし、羽根外周部半径の４０〜６０％の
半径Ｒｓでの羽根前縁部上の点１ｂｓでの翼弦長ＬＳと
すると、ボス部半径Ｒｂから前記羽根前縁部上の点１ｂ
ｓまでの翼弦長Ｌの半径方向分布を Ｌ＝△Ｌｂ／（Ｒｓ−Ｒｂ）２×（Ｒ−Ｒｓ）２＋ＬＳ
（Ｒｂ≦Ｒ≦Ｒｓ） で与え、羽根形状を形成したものであるので、ベースの
羽根１Ｏに比べ翼弦長が長くなり、羽根面上での圧力上
昇が稼げるとともに、高圧損時、羽根前縁部のボス部寄
り部分において、圧力面９から負圧面８への流れの回り
込みにより発生する縦渦により、流れは羽根面上に沿
い、かつ吸い込み流れがこの縦渦に誘導されながら外部
へ送風され、高圧損時における羽根前縁部付近の吸い込
み流れの剥離による羽根負圧面上の流れの乱れを無く
せ、低騒音化を図ることができ、かつ、台風などの強風
により強制的にファンが高回転するときの対処として、
羽根前縁部のボス部寄り付近とボス部との接続部の羽根
の板厚を一部厚くして、羽根の付け根の強風による応力
集中を回避し、破損を防止することなく、羽根とボス部
の接続部をＲ形状ぎみに羽根形状を形成したものである
ため、応力集中を回避でき、板厚を局部的に厚くする必
要がなくなる。

【００８４】実施例１０ 以下、他の一実施例を図に基づいて説明する。図７１は
この発明における軸流送風機の一実施例を示す斜視図
で、例えば３枚羽根形状のものであり、動作について
は、主に１枚の羽根１について述べるが、他の羽根につ
いても同様である。図において、１は３次元形状を持つ
軸流送風機の羽根、２はこの羽根を取り付けるボス部、
３は羽根１の回転軸、４は回転方向を示す矢印、１ｂは
羽根前縁部、１ｄは羽根外周部、１Ｃは羽根後縁部を示
す。図７２は、図７１における正面図である。図中Ｌは
翼弦長であり、羽根間の円周方向距離（ピッチ）である
Ｔとの比で定義される節弦比Ｔ／Ｌの値を各半径点にお
いて、Ｔ／Ｌ＝１．１〜２．０としている。図７３は、
回転軸３と直交する平面に羽根１を投影した投影図であ
る。図において、図７２と同一符号のものは同一のもの
を示す。１’は投影図における羽根、1ｂ’は投影図に
おける羽根前縁部、１ｃ’は投影図における羽根後縁
部、１ｄ’は投影図における羽根外周部である。また、
図中破線は、本発明による軸流送風機の羽根１’を形成
する際のベースになる羽根１Ｏ’で、１ｂＯ’はベース
になる羽根の羽根前縁部、１ｄＯ’はベースになる羽根
の羽根外周部、１ＣＯ’はベースになる羽根の羽根後縁
部を示す。

【００８５】また回転軸３から任意半径Ｒの円筒面でベ
ースの羽根１Ｏ’を切断し、その断面を二次元平面に展
開して得られる展開図における円弧１ｂＲＯ’−ＰＲ
Ｏ’−１ｃＲＯ’は、羽根断面形状となる。ここで、Ｐ
ＲＯ’は弧１ｂＲＯ’−１ｃＲＯ’の中点であり、回転
軸３と直交する平面に羽根１Ｏ’を投影した投影図にお
ける翼弦線中心点となる。この投影図におけるＰＲＯ’
の位置を明確化するために、ボス部半径Ｒｂの円筒面で
羽根１Ｏ’を切断し、その断面を二次元平面に展開して
得られる展開図におけるボス部翼弦線中心点ＰｂＯ’と
し、回転軸３の投影図における位置Ｏとを結ぶ直線Ｐｂ
Ｏ’−ＯをＸ軸として、Ｏを原点とした座標系を投影図
に形成する。またＰｔＯ’は羽根外周部半径Ｒｔにおけ
る羽根外周部１ｄＯ’での翼弦線中心点とする。上記座
標系において、直線ＰＲＯ’−ＯとＸ軸のなす角度をδ
θ（δθ：回転方向前進角）とし、羽根外周部での翼弦
線中心点ＰｔＯ’と原点Ｏを結んだ直線ＰｔＯ’−Ｏと
Ｘ軸のなす角度をδθｔとし、δθ＝δθｔ×（Ｒ−Ｒ
ｂ）／（Ｒｔ−Ｒｂ）で与え、δθｔ＝２５〜４０°と
している。

【００８６】本発明による軸流送風機は、この前記図中
は破線で示したベースの羽根１Ｏ’の羽根外周部半径Ｒ
ｔと羽根ボス部半径Ｒｂの間である任意半径Ｒｓをもつ
羽根前縁部１ｂＯ’上の点１ｂｓ’（１ｂｓ’:羽根前
縁ボス部延長開始点）、羽根の付け根であるボス部半径
Ｒｂの羽根前縁部１ｂＯ’上の点１ｂａＯ’と原点Ｏを
結んだ直線１ｂａＯ’−Ｏを、原点Ｏを中心に回転方向
に角度δαｂ（δαｂ：羽根前縁ボス部前進延長角）分
回転させた時の点１ｂｂ’（１ｂｂ’:羽根前縁ボス部
延長終点）とする時、前記直線１ｂａＯ’−Ｏを、０°
〜前記羽根前縁ボス部前進延長角δαｂの間の任意角度
δα分回転させ、羽根外周部方向に延長したときの半径
Ｒｂと半径Ｒｓの間の任意半径Ｒｃにおける点１ｂｃ’
とすると、この時の任意回転角度δαの半径方向分布を δα＝（δαｂ／（Ｒｂ−ＲＳ）２）×（Ｒ−ＲＳ）２
（Ｒｂ≦Ｒ≦Ｒｓ） で与え、前記羽根と連続するように、ベースの羽根１
Ｏ’の羽根前縁部１ｂＯ’を基準にして、半径Ｒｓの羽
根前縁ボス部延長開始点１ｂｓ’から前記点１ｂｃ’を
通り、ボス部半径Ｒｂの羽根前縁ボス部延長終点１ｂ
ｂ’の間の羽根前縁部１ｂＯ’を回転方向に前進延長さ
せ、羽根形状を形成したものである。

【００８７】図７４は、図７３における図中破線で示し
たベースの羽根１Ｏ’のボス部半径Ｒｂでの翼弦線中心
点ＰｂＯ’を相対的な原点として、羽根面を形成したと
き、べースの羽根１Ｏ’をボス部半径Ｒｂの円筒面で切
断し、その断面を二次元平面に展開して得られる展開図
を示す。なお実線が本発明の羽根１を示す。図中、ベー
スの羽根のそり線５を円弧形状とし、その円弧を形成す
るための中心角であるそり角θ、円弧を形成する半径を
ＲＲとする。このとき、そり角θの半径方向分布を θ＝（θｔ−θｂ）×（Ｒ−Ｒｂ）／（Ｒｔ−Ｒｂ）＋
θｂ （θｔ：羽根外周部でのそり角、θｂ：羽根ボス
部でのそり角） とし、θｔ＝２５〜３５°、θｂ＝３０〜５５°、θｔ
＜θｂとしている。また、羽根の取付位置は、その翼弦
線１ｂａＯ−１ＣＯと、回転軸３と平行でベースの羽根
１Ｏの羽根前縁部１ｂａＯを通る直線６とのなす角度を
食い違い角ξとし、ξに半径方向の分布をもたせること
により決定する。すなわちξの半径方向分布を ξ＝（ξｔ−ξｂ）×（Ｒ−Ｒｂ）／（Ｒｔ−Ｒｂ）＋
ξｂ （ξｔ：羽根外周部での食い違い角、ξｂ：羽
根ボス部での食い違い角） とし、ξｔ＝５５〜７０°、ξｂ＝４０〜６５°、ξｔ
＞ξｂとしている。このようなベースの羽根１Ｏに対
し、本発明での軸流送風機の羽根は、図７３で示した直
線１ｂａＯ’−Ｏを原点Ｏ中心に回転方向にδαｂ回転
させた時のボス部半径Ｒｂにおける点１ｂｂ’の図７４
の展開図における点１ｂｂまでを、同一円弧で回転方向
に延長させたものである。

【００８８】このように形成することにより、高圧損
時、図７３の半径ＲｃにおけるＸ−Ｘ断面である図７５
において、圧力面９から負圧面８への流れの回り込みに
より発生する縦渦１０により、流れは羽根面上に沿い、
かつ吸い込み流れ１２がこの縦渦１０に誘導されながら
図７６のように外部へ送風される。これにより、従来の
軸流送風機における問題点として、図１０２に示したよ
うな、高圧損時における羽根前縁部１ｂ付近の吸い込み
流れ１２の剥離による羽根負圧面８上の流れ１１の乱れ
を無くせ、低騒音化を図ることができる。また、従来の
軸流送風機では、台風などの強風により強制的にファン
が高回転するときの対処として、図９８のように羽根前
縁部１ｂのボス部寄り付近とボス部２との接続部の羽根
の板厚を一部厚くして、羽根の付け根の強風による応力
集中を回避し、破損を防止していた。そのため、図９８
のＢ−Ｂ断面を展開した展開図である図１０３に示すよ
うに、板厚の厚い羽根前縁部１ｂで吸い込み流れ１２が
衝突し、負圧面上の吸い込み流れ１１が乱れていた。本
発明において、図７３のように羽根１とボス部の接続部
をＲ形状ぎみに羽根形状を形成したものであるため、応
力集中を回避でき、板厚を局部的に厚くする必要がなく
なる。

【００８９】しかし、前記直線１ｂａＯ’−Ｏを原点Ｏ
中心に回転方向させる時の羽根ボス部前進延長角δαｂ
および羽根前縁ボス部延長開始点１ｂｓ’での半径Ｒｓ
が大きすぎると図７４に相当する図７７のように吸い込
み流れ１２が羽根前縁部１ｂｂで衝突し、羽根面に乱れ
を発生させ騒音悪化し、小さすぎると効果がなくなり、
かつ強度不足となる。従って、この角度δαｂおよび半
径Ｒｓの最適範囲が存在する。図７８は、羽根前縁ボス
部延長開始点１ｂｓにおける半径Ｒｓ＝一定の時の羽根
前縁ボス部前進延長角δαｂの大きさによって、騒音特
性への影響を実験的に求めたものである。このとき比騒
音Ｋｓは、動作点によって変化するため、比騒音Ｋｓが
最小となる動作点での値を最小比騒音Ｋｓｍｉｎとして
グラフ化している。図に示すように、羽根前縁ボス部前
進延長角δαｂが２０〜５０°の間であれば、ベースの
羽根である従来の軸流送風機に対し、最小比騒音Ｋｓｍ
ｉｎの値は小さく、最高２．５［dB(A)］低騒音であ
る。

【００９０】図７９は、羽根前縁ボス部前進延長角δα
ｂ＝一定の時の、図７３における羽根前縁ボス部延長開
始点１ｂｓ’における半径Ｒｓと羽根外周部半径Ｒｔの
比率（＝Ｒｓ／Ｒｔ）の大きさによって、騒音特性への
影響を実験的に求めたものである。このとき比騒音Ｋｓ
は、動作点によって変化するため、比騒音Ｋｓが最小と
なる動作点での値を最小比騒音Ｋｓｍｉｎとしてグラフ
化している。図に示すように、羽根前縁ボス部延長開始
点１ｂｓ’における半径Ｒｓが羽根外周部半径Ｒｔの４
０〜７０％の間にあれば、最小比騒音Ｋｓｍｉｎは低
く、ベースの羽根である従来の軸流送風機に対し、最高
２．５［dB(A)］低騒音である。図８０は、羽根前縁ボ
ス部延長開始点１ｂｓにおける半径Ｒｓと羽根外周部半
径Ｒｔの比率（＝Ｒｓ／Ｒｔ）と羽根前縁ボス部前進延
長角δαｂの騒音特性への影響を実験的に検討し、比騒
音Ｋｓが最小になる動作点での値をグラフ化したもので
ある。図より、0.4≦Ｒｓ／Ｒｔ≦0.7かつ２０°≦δα
ｂ≦５０°であれば、最小比騒音Ｋｓｍｉｎは十分小さ
く、最高２．５［dB(A)］低騒音である。図８１は、羽
根前縁ボス部延長開始点１ｂｓにおける半径Ｒｓと羽根
外周部半径Ｒｔの比率と羽根前縁ボス部前進延長角δα
ｂの羽根への最大応力σへの影響を実験的に検討したも
のである。図中Ｒｂ／Ｒｔでの値を示す●はベースの羽
根である軸流送風機の羽根前縁部ボス部より部分を局所
的に板厚を厚くしなかった場合の最大応力である。図よ
り、０．４≦Ｒｓ／Ｒｔかつ２０°≦δαｂであれば、
羽根の強度は十分である。従って、図８０、８１より0.
4≦Ｒｓ／Ｒｔ≦0.7かつ２０°≦δαｂ≦５０°であれ
ば、低騒音でかつ強度が十分な羽根を得られる。

【００９１】この軸流送風機は、羽根を取り付けて回転
するボス部と、回転方向に面する羽根前縁部、回転方向
と反対方向に面する羽根後縁部、およびボス部に対向す
る羽根外周部から周が構成される羽根とを有する軸流送
風機の羽根を任意半径Ｒの円筒面で切断し、その断面を
２次元平面に展開して得られる展開図において、その羽
根断面におけるそり線の形状を円弧形状とし、その円弧
を形成するための中心角をθ（θ：そり角）とした場
合、θの半径方向分布をθ＝（θｔ−θｂ）×（Ｒ−Ｒ
ｂ）／（Ｒｔ−Ｒｂ）＋θｂ（θｔ：羽根外周部でのそ
り角、θｂ：羽根ボス部半径Ｒｂにおけるそり角）で与
え、θｔ＝２５゜〜３５゜、θｂ＝３０゜〜５５゜、θｔ＜
θｂとし、上記展開図において、羽根の翼弦線と上記回
転軸と平行で上記羽根の前縁部を通る直線とのなす角度
をξ（ξ：食い違い角）とするとき、ξの半径方向分布
を、ξ＝（ξｔ−ξｂ）×（Ｒ−Ｒｂ）／（Ｒｔ−Ｒ
ｂ）＋ξｂ（ξｔ：羽根外周部での食い違い角ξ、ξ
ｂ：ボス部半径Ｒｂにおける食い違い角）で与え、ξｔ
＝５５゜〜７０゜、ξｂ＝４０゜〜６５゜、ξｔ＞ξｂと
し、さらに、この図におけるＬは翼弦長であり、図５に
おいて示した羽根間の円周方向距離（ピッチ）であるＴ
との比で定義される節弦比Ｔ／Ｌの値を、各半径点にお
いてＴ／Ｌ＝１．１〜２．０とし、かつ上記回転軸と直
交する平面に軸流送風機を投影した投影図において、上
記羽根のボス部半径Ｒｂの円筒面で切断したときの断面
における翼弦線中心点をＰｂ’とし、上記回転軸を原点
Ｏとして、上記Ｏ点とＰｂ’点とを結ぶ直線をＸ軸とし
た座標系で、上記羽根を任意半径Ｒの円筒面で切断した
時の翼弦線中心点をＰＲ’として、直線ＰＲ’−Ｏと上
記Ｘ軸とのなす角度をδθ（δθ:回転方向前進角）と
した場合、δθの半径方向分布を δθ＝δθｔ×（Ｒ−Ｒｂ）／（Ｒｔ−Ｒｂ） （Ｒｔ:羽根外周部半径、Ｒｂ:羽根ボス部半径、δθ
ｔ:直線Ｐｔ’−ＯとＸ軸のなす角度）で与え、δθｔ
を２５〜４０°とし、まず羽根形状を形成し、この時の
羽根の付け根の羽根前縁部上の点１ｂａＯ’と原点Ｏを
結んだ直線１ｂａＯ’−Ｏを、原点Ｏを中心に回転方向
に２０〜５０°の間である角度δαｂ分回転させた時の
ボス部半径Ｒｂの点１ｂｂ’と羽根外周部半径の４０〜
７０％の半径Ｒｓをもつ羽根前縁部上の点１ｂｓ’の間
の形状を、前記羽根前縁部を基準として、前記羽根のボ
ス部半径Ｒｂである羽根前縁部上の点１ｂａＯ’から前
記角度δαｂ分回転方向に回転させたときのボス部半径
Ｒｂの羽根前縁部上の点１ｂｂ’の間に存在するボス部
半径Ｒｂ〜半径Ｒｓの間の半径Ｒｃの点１ｂＣ’と原点
Ｏを結んだ直線１ｂＣ’−Ｏと直線１ｂａＯ’−Ｏとの
なす角度を示すδαの半径方向分布を δα＝（δαｂ／（Ｒｂ−ＲＳ）２）×（Ｒ−ＲＳ）２
（Ｒｂ≦Ｒ≦Ｒｓ） で与え、前記羽根と連続するように、羽根前縁部上の点
１ｂｓ’よりボス部寄り部分の羽根前縁部を回転方向に
延長し、羽根形状を形成したものであるので、高圧損
時、羽根前縁部のボス部寄り部分において、圧力面９か
ら負圧面８への流れの回り込みにより発生する縦渦によ
り、流れは羽根面上に沿い、かつ吸い込み流れがこの縦
渦に誘導されながら外部へ送風され、高圧損時における
羽根前縁部１ｂ付近の吸い込み流れ１２の剥離による羽
根負圧面８上の流れ１１の乱れを無くせ、低騒音化を図
ることができ、かつ、台風などの強風により強制的にフ
ァンが高回転するときの対処として、羽根前縁部のボス
部寄り付近とボス部との接続部の羽根の板厚を一部厚く
して、羽根の付け根の強風による応力集中を回避し、破
損を防止することなく、羽根１とボス部の接続部をＲ形
状ぎみに羽根形状を形成したものであるため、応力集中
を回避でき、板厚を局部的に厚くする必要がなくなる。

【００９２】実施例１１ 以下、他の一実施例を図に基づいて説明する。図８２は
この発明における軸流送風機の一実施例を示す斜視図
で、例えば３枚羽根形状のものであり、動作について
は、主に１枚の羽根１について述べるが、他の羽根につ
いても同様である。図において、１は３次元形状を持つ
軸流送風機の羽根、２はこの羽根を取り付けるボス部、
３は羽根１の回転軸、４は回転方向を示す矢印、１ｂは
羽根前縁部、１ｄは羽根外周部、１Ｃは羽根後縁部を示
す。図８３は、図８２の平面図である。図中Ｌは翼弦長
であり、羽根間の円周方向距離（ピッチ）であるＴとの
比で定義される節弦比Ｔ／Ｌの値を各半径点において、
Ｔ／Ｌ＝１．１〜２．０としている。

【００９３】図８４は、回転軸３と直交する平面に羽根
１、この羽根１’のベースになる羽根１Ｏ’を投影した
投影図である。図において、図８３と同一符号のものは
同一のものを示す。１’は投影図における羽根、1ｂ’
は投影図における羽根前縁部、１ｃ’は投影図における
羽根後縁部、１ｄ’は投影図における羽根外周部であ
る。また、図中破線は、本発明による軸流送風機の羽根
１’を形成する際のベースになる羽根１Ｏ’で、１ｂ
Ｏ’はベースになる羽根の羽根前縁部、１ｄＯ’はベー
スになる羽根の羽根外周部、１ＣＯ’はベースになる羽
根の羽根後縁部を示す。また回転軸３から任意半径Ｒの
円筒面でベースの羽根１Ｏ’を切断し、その断面を二次
元平面に展開して得られる展開図における円弧１ｂＲ
Ｏ’−ＰＲＯ’−１ｃＲＯ’は、羽根断面形状となる。
ここで、ＰＲＯ’は弧１ｂＲＯ’−１ｃＲＯ’の中点で
あり、回転軸３と直交する平面に羽根１Ｏ’を投影した
投影図における翼弦線中心点となる。この投影図におけ
るＰＲＯ’の位置を明確化するために、ボス部半径Ｒｂ
の円筒面で羽根１Ｏ’を切断し、その断面を二次元平面
に展開して得られる展開図におけるボス部翼弦線中心点
ＰｂＯ’とし、回転軸３の投影図における位置Ｏとを結
ぶ直線ＰｂＯ’−ＯをＸ軸として、Ｏを原点とした座標
系を投影図に形成する。またＰｔＯ’は羽根外周部半径
Ｒｔにおける羽根外周部１ｄＯ’での翼弦線中心点とす
る。上記座標系において、直線ＰＲＯ’−ＯとＸ軸のな
す角度をδθ（δθ：回転方向前進角）とし、羽根外周
部での翼弦線中心点ＰｔＯ’と原点Ｏを結んだ直線Ｐｔ
Ｏ’−ＯとＸ軸のなす角度をδθｔとし、 δθ＝δθｔ×（Ｒ−Ｒｂ）／（Ｒｔ−Ｒｂ）で与え、
δθｔ＝２５〜４０° としている。本発明による軸流送風機は、図中破線で示
したベースの羽根１Ｏ’の羽根外周部半径Ｒｔと羽根ボ
ス部半径Ｒｂの間である任意半径Ｒｓをもつ羽根前縁部
１ｂＯ’上の点１ｂｓ’（１ｂｓ’:羽根前縁ボス部延
長開始点）、羽根の付け根であるボス部半径Ｒｂの羽根
前縁部１ｂＯ’上の点１ｂａＯ’と原点Ｏを結んだ直線
１ｂａＯ’−Ｏを、原点Ｏを中心に回転方向に角度δα
ｂ（δαｂ：羽根前縁ボス部前進延長角）分回転させた
時の点１ｂｂ’（１ｂｂ’:羽根前縁ボス部延長終点）
とするとき、前記羽根前縁ボス部延長開始点における半
径Ｒｓから羽根前縁ボス部延長終点１ｂｂ’における半
径Ｒｂまでの羽根の翼弦長を回転方向に延長した形状で
ある。次の図で詳細に述べる。

【００９４】図８５は、図８４における図中破線で示し
たベースの羽根１Ｏ’のボス部半径Ｒｂでの翼弦線中心
点ＰｂＯ’を相対的な原点として、羽根面を形成したと
き、べースの羽根１Ｏ’をボス部半径Ｒｂの円筒面で切
断し、その断面を二次元平面に展開して得られる展開図
を示す。なお実線が本発明の羽根１を示す。図中、ベー
スの羽根のそり線５を円弧形状とし、その円弧を形成す
るための中心角であるそり角θ、円弧を形成する半径を
ＲＲＯとする。このとき、そり角θの半径方向分布を θ＝（θｔ−θｂ）×（Ｒ−Ｒｂ）／（Ｒｔ−Ｒｂ）＋
θｂ （θｔ：羽根外周部でのそり角、θｂ：羽根ボス
部でのそり角） とし、θｔ＝２５〜３５°、θｂ＝３０〜５５°、θｔ
＜θｂとしている。また、羽根の取付位置は、その翼弦
線１ｂａＯ−１ＣＯと、回転軸３と平行でベースの羽根
１Ｏの羽根前縁部１ｂａＯを通る直線６とのなす角度を
食い違い角ξとし、ξに半径方向の分布をもたせること
により決定する。すなわちξの半径方向分布を ξ＝（ξｔ−ξｂ）×（Ｒ−Ｒｂ）／（Ｒｔ−Ｒｂ）＋
ξｂ （ξｔ：羽根外周部での食い違い角、ξｂ：羽
根ボス部での食い違い角） とし、ξｔ＝５５〜７０°、ξｂ＝４０〜６５°、ξｔ
＞ξｂとしている。このようなベースの羽根１Ｏに対
し、本発明での軸流送風機の羽根１は、前記羽根１Ｏと
そり角θ、食い違い角ξが同一のまま、ボス部半径Ｒｂ
での翼弦を、図８４で示した羽根前縁ボス部延長終点１
ｂｂ’まで回転方向に延長し、本図における前記羽根１
Ｏのボス部半径Ｒｂにおける翼弦長ＬｂＯと点１ｂｂ〜
羽根後縁部１Ｃｂまでの翼弦長Ｌｂ、この差を△Ｌｂ
（＝Ｌｂ−ＬｂＯ）とし、羽根ボス部延長開始点１ｂｓ
における半径Ｒｓでの翼弦長ＬＳとすると、ボス部半径
Ｒｂから前記半径Ｒｓまでの翼弦長Ｌの半径方向分布を Ｌ＝△Ｌｂ／（Ｒｓ−Ｒｂ）２×（Ｒ−Ｒｓ）２＋ＬＳ
（Ｒｂ≦Ｒ≦Ｒｓ） で与え、羽根形状を形成したものである。

【００９５】このように形成することにより、図８５の
ようにベースの羽根１Ｏに比べ翼弦長が長くなり、羽根
面上での圧力上昇が稼げるとともに、高圧損時、図８４
のＹ−Ｙ断面である図８６において、圧力面９から負圧
面８への流れの回り込みにより発生する安定した縦渦１
０により、流れは羽根面上に沿い、かつ吸い込み流れ１
２がこの縦渦１０に誘導されながら図８７のように外部
へ送風される。これにより、従来の軸流送風機における
問題点として、図１０２に示したような、高圧損時にお
ける羽根前縁部１ｂ付近の吸い込み流れ１２の剥離によ
る羽根負圧面８上の流れ１１の乱れを無くせ、低騒音化
を図ることができる。また、従来の軸流送風機では、台
風などの強風により強制的にファンが高回転するときの
対処として、図９８のように羽根前縁部１ｂのボス部寄
り付近とボス部２との接続部の羽根の板厚を一部厚くし
て、羽根の付け根の強風による応力集中を回避し、破損
を防止していた。そのため、図９８のＢ−Ｂ断面を展開
した展開図である図１０３に示すように、板厚の厚い羽
根前縁部１ｂで吸い込み流れ１２が衝突し、負圧面上の
吸い込み流れ１１が乱れていた。本発明において、図８
４のように羽根１とボス部の接続部をＲ形状ぎみに羽根
形状を形成したものであるため、応力集中を回避でき、
板厚を局部的に厚くする必要がなくなる。

【００９６】しかし、前記直線１ｂａ’−Ｏを原点Ｏ中
心に回転方向させる時の羽根ボス部前進延長角δαｂつ
まり、ボス部半径Ｒｂにおける翼弦長Ｌｂが大きすぎる
と図８５に相当する図８８において、羽根後縁部１Ｃｂ
付近で、羽根負圧面８上の流れ１１や縦渦１０が羽根負
圧面８から剥離を起こしたり、図８９に示す軸流送風機
全周をボス部半径Ｒｂの円筒面で切断し、その断面を二
次元平面に展開して得られる全周展開図を示すように、
羽根１の負圧面８を剥離した負圧面上の流れ１１と縦渦
１０が次に旋回してくる羽根１Ｎの圧力面９Ｎの流れ１
３に乱れを与え、騒音悪化が起こり、また、羽根前縁ボ
ス部延長開始点１ｂｓ’での半径Ｒｓが小さすぎると効
果がなくなり、かつ強度不足となる。従って、この角度
δαｂおよび半径Ｒｓの最適範囲が存在する。

【００９７】図９０は、ベースになる従来の軸流送風機
と上記第１１の発明の一実施例による軸流送風機との流
量係数φに対する圧力係数ψの関係および比騒音Ｋｓ
［ｄＢ(Ａ)］を実験的に求めた特性図である。図中黒
丸、黒四角は従来の軸流送風機の特性、最小比騒音を、
×、□は第１１の発明の一実施例における軸流送風機の
特性、最小比騒音を示す。この特性図からわかるよう
に、従来に比べ、動作領域が低風量側まで延びかつ全体
的に高静圧化が図れている。一方、比騒音Ｋｓは最大で
３［dB(A)］の低減が図れ低騒音である。図９１は、羽
根前縁ボス部延長開始点１ｂｓにおける半径Ｒｓ＝一定
の時の羽根前縁ボス部前進延長角δαｂの大きさによっ
て、騒音特性への影響を実験的に求めたものである。こ
のとき比騒音Ｋｓは、動作点によって変化するため、比
騒音Ｋｓが最小となる動作点での値を最小比騒音Ｋｓｍ
ｉｎとしてグラフ化している。図に示すように、羽根前
縁ボス部前進延長角δαｂが２０〜５０°の間であれ
ば、ベースの羽根である従来の軸流送風機に対し、最小
比騒音Ｋｓｍｉｎの値は小さく、最高３．０［dB(A)］
低騒音である。

【００９８】図９２は、羽根前縁ボス部前進延長角δα
ｂ＝一定の時の、図４７における羽根前縁ボス部延長開
始点１ｂｓ’における半径Ｒｓと羽根外周部半径Ｒｔの
比率（＝Ｒｓ／Ｒｔ）の大きさによって、騒音特性への
影響を実験的に求めたものである。このとき比騒音Ｋｓ
は、動作点によって変化するため、比騒音Ｋｓが最小と
なる動作点での値を最小比騒音Ｋｓｍｉｎとしてグラフ
化している。図に示すように、羽根前縁ボス部延長開始
点１ｂｓ’における半径Ｒｓが羽根外周部半径Ｒｔの４
０〜６０％の間にあれば、最小比騒音Ｋｓｍｉｎは低
く、ベースの羽根である従来の軸流送風機に対し、最高
３．０［dB(A)］低騒音である。図９３は、羽根前縁ボ
ス部延長開始点１ｂｓにおける半径Ｒｓと羽根外周部半
径Ｒｔの比率（＝Ｒｓ／Ｒｔ）と羽根前縁ボス部前進延
長角δαｂの騒音特性への影響を実験的に検討し、比騒
音Ｋｓが最小になる動作点での値をグラフ化したもので
ある。

【００９９】図より、0.4≦Ｒｓ／Ｒｔ≦0.6かつ２０°
≦δαｂ≦５０°であれば、最小比騒音Ｋｓｍｉｎは十
分小さく低騒音である。図９４は、羽根前縁ボス部延長
開始点１ｂｓにおける半径Ｒｓと羽根外周部半径Ｒｔの
比率と羽根前縁ボス部前進延長角δαｂの羽根への最大
応力σへの影響を実験的に検討したものである。図中Ｒ
ｂ／Ｒｔでの値を示す●はベースの羽根である軸流送風
機の羽根前縁部ボス部より部分を局所的に板厚を厚くし
なかった場合の最大応力である。図より、０．４≦Ｒｓ
／Ｒｔかつ２０°≦δαｂであれば、羽根の強度は十分
である。従って、図９３、９４より0.4≦Ｒｓ／Ｒｔ≦
0.6かつ２０°≦δαｂ≦５０°であれば、低騒音でか
つ強度が十分な羽根を得られる。

【０１００】この軸流送風機は、羽根を取り付けて回転
するボス部と、回転方向に面する羽根前縁部、回転方向
と反対方向に面する羽根後縁部、およびボス部に対向す
る羽根外周部から周が構成される羽根とを有する軸流送
風機の羽根を任意半径Ｒの円筒面で切断し、その断面を
２次元平面に展開して得られる展開図において、その羽
根断面におけるそり線の形状を円弧形状とし、その円弧
を形成するための中心角をθ（θ：そり角）とした場
合、θの半径方向分布をθ＝（θｔ−θｂ）×（Ｒ−Ｒ
ｂ）／（Ｒｔ−Ｒｂ）＋θｂ（θｔ：羽根外周部でのそ
り角、θｂ：羽根ボス部半径Ｒｂにおけるそり角）で与
え、θｔ＝２５゜〜３５゜、θｂ＝３０゜〜５５゜、θｔ＜
θｂとし、上記展開図において、羽根の翼弦線と上記回
転軸と平行で上記羽根の前縁部を通る直線とのなす角度
をξ（ξ：食い違い角）とするとき、ξの半径方向分布
を、ξ＝（ξｔ−ξｂ）×（Ｒ−Ｒｂ）／（Ｒｔ−Ｒ
ｂ）＋ξｂ（ξｔ：羽根外周部での食い違い角ξ、ξ
ｂ：ボス部半径Ｒｂにおける食い違い角）で与え、ξｔ
＝５５゜〜７０゜、ξｂ＝４０゜〜６５゜、ξｔ＞ξｂと
し、かつ上記回転軸と直交する平面に軸流送風機を投影
した投影図において、上記羽根のボス部半径Ｒｂの円筒
面で切断したときの断面における翼弦線中心点をＰｂ
Ｏ’とし、上記回転軸を原点Ｏとして、上記Ｏ点とＰｂ
Ｏ’点とを結ぶ直線をＸ軸とした座標系で、上記羽根を
任意半径Ｒの円筒面で切断した時の翼弦線中心点をＰＲ
Ｏ’として、直線ＰＲＯ’−Ｏと上記Ｘ軸とのなす角度
をδθ（δθ:回転方向前進角）とした場合、δθの半
径方向分布を δθ＝δθｔ×（Ｒ−Ｒｂ）／（Ｒｔ−Ｒｂ） （Ｒｔ:羽根外周部半径、Ｒｂ:羽根ボス部半径、δθ
ｔ:直線ＰｔＯ’−ＯとＸ軸のなす角度）で与え、δθ
ｔを２５〜４０°とし、さらに、翼弦長ＬＯ、羽根間の
円周方向距離（ピッチ）であるＴとの比で定義される節
弦比Ｔ／ＬＯの値を、各半径点においてＴ／ＬＯ＝１．
１〜２．０とし、まず羽根形状１Ｏ’を形成し、前記投
影図において、羽根１Ｏ’のボス部半径Ｒｂにおける羽
根前縁部上の点１ｂａＯ’と原点Ｏを結んだ直線１ｂａ
Ｏ’−Ｏを、原点Ｏを中心に回転方向に２０〜５０°の
間である角度δαｂ分回転させた時の点を羽根前縁ボス
部延長終点１ｂｂ’としたとき、羽根を任意半径Ｒの円
筒面で切断し、その断面を２次元平面に展開して得られ
る展開図において、前記羽根１Ｏとそり角θ、食い違い
角ξが同一のまま、ボス部半径Ｒｂでの翼弦を、前記点
１ｂｂまで延長し、このときの前記羽根１Ｏのボス部半
径Ｒｂにおける翼弦長ＬｂＯと前記点１ｂｂ〜羽根後縁
部１Ｃｂまでの翼弦長Ｌｂ、この差を△Ｌｂとし、羽根
外周部半径の４０〜６０％の半径Ｒｓでの羽根前縁部上
の点１ｂｓでの翼弦長ＬＳとすると、ボス部半径Ｒｂか
ら前記羽根前縁部上の点１ｂｓまでの翼弦長Ｌの半径方
向分布を Ｌ＝△Ｌｂ／（Ｒｓ−Ｒｂ）２×（Ｒ−Ｒｓ）２＋ＬＳ
（Ｒｂ≦Ｒ≦Ｒｓ） で与え、羽根形状を形成したものであるので、ベースの
羽根１Ｏに比べ翼弦長が長くなり、羽根面上での圧力上
昇が稼げるとともに、高圧損時、羽根前縁部のボス部寄
り部分において、圧力面９から負圧面８への流れの回り
込みにより発生する縦渦により、流れは羽根面上に沿
い、かつ吸い込み流れがこの縦渦に誘導されながら外部
へ送風され、高圧損時における羽根前縁部付近の吸い込
み流れの剥離による羽根負圧面上の流れの乱れを無く
せ、低騒音化を図ることができ、かつ、台風などの強風
により強制的にファンが高回転するときの対処として、
羽根前縁部のボス部寄り付近とボス部との接続部の羽根
の板厚を一部厚くして、羽根の付け根の強風による応力
集中を回避し、破損を防止することなく、羽根とボス部
の接続部をＲ形状ぎみに羽根形状を形成したものである
ため、応力集中を回避でき、板厚を局部的に厚くする必
要がなくなる。

【０１０１】実施例１２ 図９５は、上記の発明に係る軸流送風機を組み込んだ空
気調和機の室外機を示す斜視図である。図９５は、上述
の発明に係る羽根１を有する軸流送風機２０を組み込ん
だ空気調和機の室外機１８を示す説明図である。又図９
６は、同様に本発明の軸流送風機２０を含めた冷凍サイ
クルの説明図である。図９６において、冷房時の冷媒の
流れを実線矢印で、暖房時の冷媒の流れを破線矢印で示
す。暖房時において圧縮機２１から四方弁２３を通った
冷媒は室内側熱交換器２５にて凝縮され、フレア２７、
延長パイプ２８、フレアバルブ２６を介し絞り２９で圧
力が低下して室外側熱交換器２４にて蒸発し、圧縮機へ
戻る。この室外機熱交換器２４は外気環境の変化にさら
されており、露や霜がつきやすい。又周囲のホコリ等を
吸い込み汚れる機械が一段と多い。このような室外熱交
換器２４に、露や霜が全面あるいは一部に付着したり、
ゴミ等が多少なりとついた場合、風路抵抗が過大とな
り、高圧力損失状態となる。しかも、蒸発器として使う
場合には高風量が必要となる。このような条件において
も、本発明形状の羽根を有する軸流送風機は特性的に広
い範囲での能力が発揮できるとともに低騒音を保つこと
ができる。さらに従来の装置に比し多い風量を得ること
ができるので、熱交換器による熱交換能力がふえ、効率
の良い空気調和機が実現できる。

【０１０２】

【発明の効果】この発明に係る軸流送風機は、翼面で生
成する気体の圧力上昇を高くできるので、風路抵抗すな
わち圧力損失が大きい時でも使用できる。さらに抵抗の
小さい風路でも羽根表面渦によって風を外部から取り込
めるようになり、風量を多く出せる。したがって、ファ
ン性能として失速の少ない使用範囲が広い軸流送風機が
得られる。又、この発明に係る軸流送風機は、羽根形状
により安定して渦を制御でき、渦が風の流れを羽根面に
沿わせるので次に回転してくる羽根の圧力面側の流れの
乱れを防止でき騒音を低下させることができる。又、本
発明においては、性能が良く強度的にも信頼性の高い軸
流送風機が得られる。又、周囲の変化の影響が少ない空
気調和機が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 発明に係る実施例１による軸流送風機の斜視
図

【図２】 発明に係る実施例１による軸流送風機の正面
図

【図３】 発明に係る実施例１による軸流送風機の回転
軸と直交する平面に羽根を投影したときの投影図

【図４】 発明に係る実施例１による軸流送風機の図３
におけるＹ−Ｙ断面図

【図５】 発明に係る実施例１による軸流送風機の図３
におけるＸ−Ｘ断面図

【図６】 発明に係る実施例１による軸流送風機と従来
の軸流送風機の流量係数φと比騒音Ｋｓ、圧力係数ψの
関係を示すグラフ

【図７】 発明に係る実施例２による軸流送風機の斜視
図

【図８】 発明に係る実施例２による軸流送風機の正面
図

【図９】 発明に係る実施例２による軸流送風機の回転
軸と直交する平面に羽根を投影したときの投影図

【図１０】 発明に係る実施例２による軸流送風機の図
９におけるＹ−Ｙ断面図

【図１１】 発明に係る実施例２による軸流送風機の三
角形平板７の取付方法を示す図

【図１２】 発明に係る実施例２による軸流送風機の図
９におけるＸ−Ｘ断面図

【図１３】 発明に係る実施例２による軸流送風機の回
転角度β＝一定での羽根外周部半径Ｒｔに対する三角形
平板７の頂点である羽根前縁部上の点１ｂｓにおける任
意半径Ｒｓの比率Ｒｓ／Ｒｔに対する最小比騒音のグラ
フ

【図１４】 発明に係る実施例２による軸流送風機の任
意半径Ｒｓ／Ｒｔ ＝一定における三角形平板７のボス
部半径Ｒｂにおける頂点を決定するときの回転角度βに
対する最小比騒音のグラフ

【図１５】 発明に係る実施例２による軸流送風機の羽
根外周部半径Ｒｔに対する三角形平板７の頂点である羽
根前縁部上の点１ｂｓにおける任意半径Ｒｓの比率Ｒｓ
／Ｒｔと三角形平板７のボス部半径Ｒｂにおける頂点を
決定するときの回転角度βに対する最小比騒音Ｋｓmin
のグラフ

【図１６】 発明に係る実施例３による軸流送風機の斜
視図

【図１７】 発明に係る実施例３による軸流送風機の正
面図

【図１８】 発明に係る実施例３による軸流送風機の回
転軸と直交する平面に羽根を投影したときの投影図

【図１９】 発明に係る実施例３による軸流送風機の図
１８におけるＸ−Ｘ断面図

【図２０】 発明に係る実施例３による軸流送風機の回
転角度β＝一定での羽根外周部半径Ｒｔに対する三角形
平板７の頂点である羽根前縁部上の点１ｂｓにおける任
意半径Ｒｓの比率Ｒｓ／Ｒｔに対する最小比騒音のグラ
フ

【図２１】 発明に係る実施例３による軸流送風機の任
意半径Ｒｓ／Ｒｔ＝一定における三角形平板７のボス部
半径Ｒｂにおける頂点を決定するときの回転角度βに対
する最小比騒音のグラフ

【図２２】 発明に係る実施例３による軸流送風機の羽
根外周部半径Ｒｔに対する三角形平板７の頂点である羽
根前縁部上の点１ｂｓにおける任意半径Ｒｓの比率Ｒｓ
／Ｒｔと三角形平板７のボス部半径Ｒｂにおける頂点を
決定するときの回転角度βに対する最小比騒音のグラフ

【図２３】 発明に係る実施例４による軸流送風機の斜
視図

【図２４】 発明に係る実施例４による軸流送風機の正
面図

【図２５】 発明に係る実施例４による軸流送風機の図
２４におけるＡ−Ａ断面図

【図２６】 発明に係る実施例４による軸流送風機と従
来の軸流送風機の周波数特性図

【図２７】 発明に係る実施例５による軸流送風機の斜
視図

【図２８】 発明に係る実施例５による軸流送風機の正
面図

【図２９】 発明に係る実施例５による軸流送風機の回
転軸と直交する平面に羽根を投影したときの投影図

【図３０】 発明に係る実施例５による軸流送風機の図
２９におけるＸ−Ｘ断面図

【図３１】 発明に係る実施例５による軸流送風機の負
圧面上の流れを示す斜視図

【図３２】 発明に係る実施例４による軸流送風機と従
来の軸流送風機の流量係数φと比騒音Ｋｓ、圧力係数ψ
の関係を示すグラフ

【図３３】 発明に係る実施例６による軸流送風機の斜
視図

【図３４】 発明に係る実施例６による軸流送風機の正
面図

【図３５】 発明に係る実施例６による軸流送風機の回
転軸と直交する平面に羽根を投影したときの投影図

【図３６】 発明に係る実施例６による軸流送風機の図
３５におけるＸ−Ｘ断面図

【図３７】 発明に係る実施例６による軸流送風機の回
転角度β＝一定での羽根外周部半径Ｒｔに対する羽根前
縁部上の点１ｂｓにおける任意半径Ｒｓの比率Ｒｓ／Ｒ
ｔに対する最小比騒音のグラフ

【図３８】 発明に係る実施例６による軸流送風機の任
意半径Ｒｓ＝一定における回転角度βに対する最小比騒
音のグラフ

【図３９】 発明に係る実施例６による軸流送風機の羽
根外周部半径Ｒｔに対する任意半径Ｒｓの比率Ｒｓ／Ｒ
ｔと回転角度βに対する最小比騒音のグラフ

【図４０】 発明に係る実施例７による軸流送風機の斜
視図

【図４１】 発明に係る実施例７による軸流送風機の正
面図

【図４２】 発明に係る実施例７による軸流送風機の回
転軸と直交する平面に羽根を投影したときの投影図

【図４３】 発明に係る実施例７による軸流送風機の図
４２におけるＡ−Ａ断面図

【図４４】 発明に係る実施例７による軸流送風機の負
圧面上の流れを示す斜視図

【図４５】 発明に係る実施例７による軸流送風機の羽
根外周部Ｒｔに対する羽根前縁部ボス部付近とボス部と
の接続部分のコーナーＲの半径ＲＲに対する最小比騒音
のグラフ

【図４６】 発明に係る実施例７による軸流送風機の羽
根外周部Ｒｔに対する羽根前縁部とボス部との接続部分
のＲ形状の半径ＲＲに対するこの部分にかかる最大応力
σのグラフ

【図４７】 発明に係る実施例８による軸流送風機の斜
視図

【図４８】 発明に係る実施例８による軸流送風機の正
面図

【図４９】 発明に係る実施例８による軸流送風機の回
転軸と直交する平面に羽根を投影したときの投影図

【図５０】 発明に係る図４９の羽根のボス部半径Ｒｂ
の円筒面で切断し、その断面を二次元平面に展開して得
られる展開図

【図５１】 発明に係る図４９におけるＸ−Ｘ断面にお
ける安定した縦渦および流れの様子を示した図

【図５２】 発明に係る実施例８による軸流送風機の負
圧面上の流れを示す斜視図

【図５３】 発明に係る実施例８による軸流送風機の羽
根前縁ボス部前進延長角δαｂが大きいときの羽根負圧
面上の流れを示した図

【図５４】 発明に係る実施例８による軸流送風機の羽
根前縁部上の羽根前縁ボス部延長開始点１ｂｓにおける
半径Ｒｓ＝一定時における羽根前縁ボス部前進延長角δ
αｂに対する最小比騒音のグラフ

【図５５】 発明に係る実施例８による軸流送風機の羽
根前縁ボス部前進延長角δαｂ＝一定時における、羽根
外周部半径Ｒｔに対する羽根前縁ボス部延長開始点１ｂ
ｓにおける半径Ｒｓとの比率Ｒｓ／Ｒｔに対する最小比
騒音のグラフ

【図５６】 発明に係る実施例８による軸流送風機の羽
根前縁ボス部前進延長角δαｂと羽根外周部半径Ｒｔに
対する羽根前縁ボス部延長開始点１ｂｓにおける半径Ｒ
ｓとの比率Ｒｓ／Ｒｔに対する最小比騒音のグラフ

【図５７】 発明に係る実施例８による軸流送風機の羽
根前縁ボス部前進延長角δαｂと羽根外周部半径Ｒｔに
対する羽根前縁ボス部延長開始点１ｂｓにおける半径Ｒ
ｓとの比率Ｒｓ／Ｒｔに対する羽根にかかる最大応力σ
のグラフ

【図５８】 発明に係る実施例９による軸流送風機の斜
視図

【図５９】 発明に係る実施例９による軸流送風機の正
面図

【図６０】 発明に係る実施例９による軸流送風機の回
転軸と直交する平面に羽根を投影したときの投影図

【図６１】 発明に係る図６０の羽根のボス部半径Ｒｂ
の円筒面で切断し、その断面を二次元平面に展開して得
られる展開図

【図６２】 発明に係る実施例９による軸流送風機の図
６０におけるＸ−Ｘ断面における流れを示した図

【図６３】 発明に係る実施例９による軸流送風機の負
圧面上の流れを示す斜視図

【図６４】 発明に係る実施例９による軸流送風機の図
６１に相当する図における羽根前縁ボス部前進延長角δ
αｂが大きすぎたときの負圧面上の流れを示した図

【図６５】 発明に係る実施例９による軸流送風機の図
６０における任意半径Ｒの円筒面で軸流送風機全周を切
断し、その断面を二次元平面に展開して得られる全周展
開図

【図６６】 発明に係る実施例９による軸流送風機と実
施例９の軸流送風機の羽根のベースとなる羽根をもつ軸
流送風機の流量係数φと比騒音Ｋｓ、圧力係数ψの関係
を示した図

【図６７】 発明に係る実施例９による軸流送風機の羽
根前縁部上の羽根前縁ボス部延長開始点１ｂｓにおける
半径Ｒｓ＝一定時における羽根前縁ボス部前進延長角δ
αｂに対する最小比騒音のグラフ

【図６８】 発明に係る実施例９による軸流送風機の羽
根前縁ボス部前進延長角δαｂ＝一定時における、羽根
外周部半径Ｒｔに対する羽根前縁ボス部延長開始点１ｂ
ｓにおける半径Ｒｓとの比率Ｒｓ／Ｒｔに対する最小比
騒音のグラフ

【図６９】 発明に係る実施例９による軸流送風機の羽
根前縁ボス部前進延長角δαｂと羽根外周部半径Ｒｔに
対する羽根前縁ボス部延長開始点１ｂｓにおける半径Ｒ
ｓとの比率Ｒｓ／Ｒｔに対する最小比騒音のグラフ

【図７０】 発明に係る実施例９による軸流送風機の羽
根前縁ボス部前進延長角δαｂと羽根外周部半径Ｒｔに
対する羽根前縁ボス部延長開始点１ｂｓにおける半径Ｒ
ｓとの比率Ｒｓ／Ｒｔに対する羽根にかかる最大応力σ
のグラフ

【図７１】 発明に係る実施例１０による軸流送風機の
斜視図

【図７２】 発明に係る実施例１０による軸流送風機の
正面図

【図７３】 発明に係る実施例１０による軸流送風機の
回転軸と直交する平面に羽根を投影したときの投影図

【図７４】 発明に係る実施例１０による軸流送風機の
羽根のボス部半径Ｒｂの円筒面で切断し、その断面を二
次元平面に展開して得られる展開図

【図７５】 発明に係る実施例１０による軸流送風機の
図７３のＸ−Ｘ断面における流れを示した図

【図７６】 発明に係る実施例１０による軸流送風機の
負圧面上の流れを示す斜視図

【図７７】 発明に係る実施例１０による軸流送風機の
羽根前縁ボス部前進延長角δαｂが大きいときの羽根負
圧面上の流れを示した図

【図７８】 発明に係る実施例１０による軸流送風機の
羽根前縁部上の羽根前縁ボス部延長開始点１ｂｓにおけ
る半径Ｒｓ＝一定時における羽根前縁ボス部前進延長角
δαｂに対する最小比騒音のグラフ

【図７９】 発明に係る実施例１０による軸流送風機の
羽根前縁ボス部前進延長角δαｂ＝一定時における、羽
根外周部半径Ｒｔに対する羽根前縁ボス部延長開始点１
ｂｓにおける半径Ｒｓとの比率Ｒｓ／Ｒｔに対する最小
比騒音のグラフ

【図８０】 発明に係る実施例１０による軸流送風機の
羽根前縁ボス部前進延長角δαｂと羽根外周部半径Ｒｔ
に対する羽根前縁ボス部延長開始点１ｂｓにおける半径
Ｒｓとの比率Ｒｓ／Ｒｔに対する最小比騒音のグラフ

【図８１】 発明に係る実施例１０による軸流送風機の
羽根前縁ボス部前進延長角δαｂと羽根外周部半径Ｒｔ
に対する羽根前縁ボス部延長開始点１ｂｓにおける半径
Ｒｓとの比率Ｒｓ／Ｒｔに対する羽根にかかる最大応力
σのグラフ

【図８２】 発明に係る実施例１１による軸流送風機の
斜視図

【図８３】 発明に係る実施例１１による軸流送風機の
正面図

【図８４】 発明に係る実施例１１による軸流送風機の
回転軸と直交する平面に羽根を投影したときの投影図

【図８５】 発明に係る実施例１１による軸流送風機の
羽根のボス部半径Ｒｂの円筒面で切断し、その断面を二
次元平面に展開して得られる展開図

【図８６】 発明に係る実施例１１による軸流送風機の
図８４におけるＹ−Ｙ断面における流れを示した図

【図８７】 発明に係る実施例１１による軸流送風機の
負圧面上の流れを示す斜視図

【図８８】 発明に係る実施例１１による軸流送風機の
図８５に相当する図における羽根前縁ボス部前進延長角
δαｂが大きすぎたときの負圧面上の流れを示した図

【図８９】 発明に係る実施例１１による軸流送風機の
図８４における任意半径Ｒの円筒面で軸流送風機全周を
切断し、その断面を二次元平面に展開して得られる全周
展開図

【図９０】 発明に係る実施例１１による軸流送風機と
実施例１１の軸流送風機の羽根のベースとなる羽根をも
つ軸流送風機の流量係数φと比騒音Ｋｓ、圧力係数ψの
関係を示した図

【図９１】 発明に係る実施例１１による軸流送風機の
羽根前縁部上の羽根前縁ボス部延長開始点１ｂｓにおけ
る半径Ｒｓ＝一定時における羽根前縁ボス部前進延長角
δαｂに対する最小比騒音のグラフ

【図９２】 発明に係る実施例１１による軸流送風機の
羽根前縁ボス部前進延長角δαｂ＝一定時における、羽
根外周部半径Ｒｔに対する羽根前縁ボス部延長開始点１
ｂｓにおける半径Ｒｓとの比率Ｒｓ／Ｒｔに対する最小
比騒音のグラフ

【図９３】 発明に係る実施例１１による軸流送風機の
羽根前縁ボス部前進延長角δαｂと羽根外周部半径Ｒｔ
に対する羽根前縁ボス部延長開始点１ｂｓにおける半径
Ｒｓとの比率Ｒｓ／Ｒｔに対する最小比騒音のグラフ

【図９４】 発明に係る実施例１１による軸流送風機の
羽根前縁ボス部前進延長角δαｂと羽根外周部半径Ｒｔ
に対する羽根前縁ボス部延長開始点１ｂｓにおける半径
Ｒｓとの比率Ｒｓ／Ｒｔに対する羽根にかかる最大応力
σのグラフ

【図９５】 発明に係る第１〜１１による軸流送風機の
一つを組み込んだ空気調和機の室外機の斜視図

【図９６】 発明に係る冷凍サイクルの説明図

【図９７】 従来の軸流送風機を示す斜視図

【図９８】 従来の軸流送風機の回転軸と直交する平面
に羽根を投影したときの投影図

【図９９】 従来の軸流送風機の羽根の翼弦線中心点Ｐ
Ｗの半径方向分布および羽根の同位置での断面図

【図１００】 従来の軸流送風機の羽根の任意半径Ｒの
円筒面で切断し、その断面を二次元平面に展開して得ら
れる展開図

【図１０１】 従来の軸流送風機の正面図

【図１０２】 発明に係わる従来の軸流送風機の図９８
におけるＡ−Ａ断面における高圧損時の羽根負圧面上の
流れを示した図

【図１０３】 従来の軸流送風機の図９７におけるＢ−
Ｂ断面における羽根前縁部のボス部付近で羽根板厚が厚
い箇所における羽根前縁部および羽根負圧面上の流れを
示した図

【符号の説明】

１． 羽根 １Ｏ． ベースになる羽根 １’. 投影図における羽根 １Ｏ’. 投影図におけるベースの羽根 １ａ. 羽根先端部 １ａ’. 投影図における羽根先端部 １ａＯ’. 投影図におけるベースになる羽根の羽根先
端部 １ｂ． 羽根前縁部 １ｂＯ． ベースになる羽根の羽根前縁部 １ｂａＯ ．ベースになる羽根の羽根前縁部のボス部
半径における点 １ｂ’. 投影図における羽根前縁部 １ｂＯ’. 投影図におけるベースになる羽根の羽根前
縁部 １ｂａＯ’．ベースになる羽根の羽根前縁部のボス部半
径における点 １Ｃ． 羽根後縁部 １ＣＯ． ベースになる羽根の羽根後縁部 １ｃｂ． 羽根後縁部上のボス部半径における点 １Ｃ’． 投影図における羽根後縁部 １ＣＯ’． 投影図におけるベースになる羽根の羽根後
縁部 １ｃｂ’． 投影図における羽根後縁部上のボス部半径
における点 １ｄ． 羽根外周部 １ｄＯ． ベースになる羽根の羽根外周部 １ｄ’． 投影図における羽根外周部 １ｄＯ’． 投影図におけるベースになる羽根の羽根外
周部 ２． ボス部 ３． 回転軸 ４． 回転方向 ５． そり線 ６． 回転軸平行線 ７． 三角形平板を切削したもの ７’． 投影図における三角形平板 ８． 羽根負圧面 ８Ｎ． 次に旋回してくる羽根の羽根負圧面 ９． 羽根圧力面 ９Ｎ． 次に旋回してくる羽根の羽根圧力面 １０． 羽根前縁部のボス部寄りの部分に発生する縦
渦 １１． 羽根負圧面上の流れ １２． 羽根の吸い込み流れ １３． 羽根圧力面上の流れ １４． 三角形平板７の挿入方向 １５． 三角形平板７の挿入冶具 １６． 羽根外周部における渦 １７． モータ １８． 空気調和機の本体 ２０． 軸流送風機 ２２． アキュムレータ ２３． 四方弁 ２４． 室外熱交換器 ２５． 室内熱交換器 ２６． フレアバルブ ２７． フレア ２９． 絞り

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 廣中 康雄 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転するボス部に取りつけられ、回転方
   向に面する羽根前縁部、回転方向と反対方向に面する羽
   根後縁部、及び上記ボス部に対向する羽根外周部により
   周囲が構成される羽根と、 上記羽根前縁部の前記ボス部寄りに沿って一辺が、上記
   羽根前縁部に隣接した上記ボス部の外周に沿って他辺が
   配置されるとともに、少なくとも上記羽根前縁部または
   上記ボス部のいずれか一方に取りつけられて上記羽根に
   一体に形成される、厚みがほぼ羽根厚と同一の板状部材
   と、を備えたことを特徴とする軸流送風機。
2. 【請求項２】 回転の軸中心を原点Ｏとし、任意半径に
   おける羽根前縁部上の点１ｂｓ’との半径Ｏ−１ｂｓ’
   を回転方向に角度β回転させたときのボス部外周上との
   交点を１ｂｂ’として、板状部材が上記１ｂｓ’と上記
   １ｂｂ’とを通るようなほぼ三角形の形状としたことを
   特徴とする請求項１記載の軸流送風機。
3. 【請求項３】 回転の軸中心を原点Ｏとし、任意半径に
   おける羽根前縁部上の点１ｂｓ’との半径Ｏ−１ｂｓ’
   を回転方向に角度β回転させたときのボス部外周上との
   交点を１ｂｂ’として、板状部材の他辺が羽根前縁部と
   この１ｂｂ’との間に配置される際、上記角度βを１０
   〜４０度に選択したことを特徴とする請求項１記載の軸
   流送風機。
4. 【請求項４】 回転の軸中心を原点Ｏとし、任意半径に
   おける羽根前縁部上の点１ｂｓ’とし、羽根外周部半径
   をＲｔとして、板状部材の一辺が羽根前縁部の１ｂｓ’
   とボス部との間に配置される際、半径Ｏ−１ｂｓ’を上
   記羽根外周部半径Ｒｔの４０〜７５％に選択したことを
   特徴とする請求項１記載の軸流送風機。
5. 【請求項５】 板状部材は、羽根前縁部に回転方向から
   密着して取りつけられることを特徴とする請求項１記載
   の軸流送風機。
6. 【請求項６】 回転するボス部に取りつけられ、回転方
   向に面する羽根前縁部、回転方向と反対方向に面する羽
   根後縁部、及び上記ボス部に対向する羽根外周部により
   周囲が構成される羽根と、 上記羽根前縁部の前記ボス部寄りに沿って一辺が、上記
   羽根前縁部に隣接した上記ボス部の外周に沿って他辺が
   配置されるとともに、少なくとも上記羽根前縁部または
   上記ボス部のいずれか一方に取りつけられて上記羽根に
   一体に形成される、厚みがほぼ羽根厚と同一の板状部材
   であって、回転の軸中心を原点Ｏとし、任意半径におけ
   る上記羽根前縁部上の点１ｂｓ’とし、前記１ｂｓ’と
   原点Ｏとの半径Ｏ−１ｂｓ’を回転方向に角度β回転さ
   せたときの上記ボス部外周上との交点を１ｂｂ’とし
   て、上記１ｂｓ’と１ｂｂ’とを通るような板状部材
   と、を備え、上記角度βを１０〜４０度に選択し、半径
   Ｏ−１ｂｓ’を上記羽根外周部半径Ｒｔの４０〜７５％
   に選択したことを特徴とする軸流送風機。
7. 【請求項７】 回転するボス部に取りつけられ、回転方
   向に面する羽根前縁部、回転方向と反対方向に面する羽
   根後縁部、及び上記ボス部に対向する羽根外周部により
   周囲が構成される羽根と、 回転の軸中心を原点Ｏとし、任意半径における上記羽根
   前縁部上の点１ｂｓ’との半径Ｏ−１ｂｓ’を回転方向
   に角度β回転させたときの上記ボス部外周上との交点を
   １ｂｂ’として、上記１ｂｓ’と上記１ｂｂ’とを通る
   ような形状に上記羽根前縁部の上記ボス部寄り部分を回
   転方向に延長させた羽根形状と、を備え、上記角度βを
   １０〜４０度に選択したことを特徴とする軸流送風機。
8. 【請求項８】 半径Ｏ−１ｂｓ’を羽根外周部半径Ｒｔ
   の４０〜７５％に選択したことを特徴とする請求項７記
   載の軸流送風機。
9. 【請求項９】 個個の羽根に対し角度βを変化させた複
   数の羽根を有することを特徴とする請求項２または３ま
   たは６または７または８項記載の軸流送風機。
10. 【請求項１０】 個個の羽根に対し半径Ｏ−１ｂｓ’を
    変化させた複数の羽根を有することを特徴とする請求項
    ２または３または４または６または７または８または９
    項記載の軸流送風機。
11. 【請求項１１】 羽根前縁部のボス部より部分を回転方
    向延長させた羽根形状を、１ｂｓ’及び１ｂｂ’におけ
    る接線を回転方向に対し、凹となるような曲線で結び上
    記羽根前縁部とするように形成したことを特徴とする請
    求項２または３または４または６または７または８項記
    載の軸流送風機。
12. 【請求項１２】 羽根前縁部とボス部との接続部を羽根
    外周部半径の１５〜３５％の大きさの半径とする回転方
    向に対し凹となるような曲線で結び、羽根前縁部とする
    ように羽根形状を形成したことを特徴とする請求項１な
    いし１１のうちのいずれか１項記載の軸流送風機。
13. 【請求項１３】 羽根を取り付けて回転するボス部と、
    回転方向に面する羽根前縁部、回転方向と反対方向に面
    する羽根後縁部、および上記ボス部に対向する羽根外周
    部から周が構成される羽根と、回転の軸中心を原点Ｏと
    し、原点Ｏと羽根前縁部上の任意の点１ｂｓ’とを結ぶ
    直線１ｂｓ’−Ｏを原点Ｏを中心に回転方向に回転させ
    たときの、直線１ｂｓ’− Ｏとボス部半径であるボス
    部側面との交点１ｂｂ’と前記点１ｂｓ’における接線
    を回転方向に対し、凹となるような任意曲線で結び羽根
    前縁部とするように羽根形状を形成したことを特徴とす
    る軸流送風機。
14. 【請求項１４】 回転の軸中心を原点Ｏとし、羽根の付
    け根の羽根前縁部上の点１ｂａＯ ’と原点Ｏを結んだ
    直線１ｂａＯ ’−Ｏを、原点Ｏを中心に回転方向に２
    ０〜５０°の間である角度δαｂ分回転させた時のボス
    部半径Ｒｂの点１ｂｂ’と羽根外周部半径の４０〜７０
    ％の半径Ｒｓをもつ羽根前縁部上の点１ｂｓ’の間の形
    状を、前記羽根前縁部を基準として、前記羽根のボス部
    半径Ｒｂである羽根前縁部上の点１ｂａ’から前記角度
    δαｂ分回転方向に回転させたときのボス部半径Ｒｂの
    羽根前縁部上の点１ｂｂ’の間に存在するボス部半径Ｒ
    ｂ〜半径Ｒｓの間の半径Ｒｃの点１ｂＣ’と原点Ｏを結
    んだ直線１ｂＣ’−Ｏと直線１ｂａ’−Ｏとのなす角度
    を示すδαの半径方向分布を δα＝（δαｂ／（Ｒｂ−ＲＳ）２）×（Ｒ−ＲＳ）２
    （Ｒｂ≦Ｒ≦Ｒｓ） で与え、前記羽根と連続するように、羽根前縁部上の点
    １ｂｓ’よりボス部寄り部分の羽根前縁部を回転方向に
    延長し、羽根形状を形成したことを特徴とする請求項１
    ３記載の軸流送風機。
15. 【請求項１５】 回転の軸中心を原点Ｏとし、ベースの
    羽根１Ｏ’のボス部半径Ｒｂにおける羽根前縁部上の点
    １ｂａＯ’と原点Ｏを結んだ直線１ｂａＯ’−Ｏを、原
    点Ｏを中心に回転方向に２０〜５０°の間である角度δ
    αｂ分回転させた時の点を羽根前縁ボス部延長終点１ｂ
    ｂ’としたとき、羽根を任意半径Ｒの円筒面で切断し、
    その断面を２次元平面に展開して得られる展開図におい
    て、前記羽根１Ｏとそり角θ、食い違い角ξが同一のま
    ま、ボス部半径Ｒｂでの翼弦を、前記点１ｂｂまで延長
    し、このときの前記羽根１Ｏのボス部半径Ｒｂにおける
    翼弦長ＬｂＯと前記点１ｂｂ〜羽根後縁部１Ｃｂまでの
    翼弦長Ｌｂ、この差を△Ｌｂとし、羽根外周部半径の４
    ０〜６０％の半径Ｒｓでの羽根前縁部上の点１ｂｓでの
    翼弦長ＬＳとすると、ボス部半径Ｒｂから前記羽根前縁
    部上の点１ｂｓまでの翼弦長Ｌの半径方向分布を Ｌ＝△Ｌｂ／（Ｒｓ−Ｒｂ）２×（Ｒ−Ｒｓ）２＋ＬＳ
    （Ｒｂ≦Ｒ≦Ｒｓ） で与え、羽根形状を形成したことを特徴とする請求項１
    ３記載の軸流送風機。
16. 【請求項１６】 軸流送風機の羽根を任意半径Ｒの円筒
    面で切断し、その断面を２次元平面に展開して得られる
    展開図において、その羽根断面におけるそり線の形状を
    円弧形状とし、その円弧を形成するための中心角をθ
    （θ：そり角）とした場合、θの半径方向分布をθ＝
    （θｔ−θｂ）×（Ｒ−Ｒｂ）／（Ｒｔ−Ｒｂ）＋θｂ
    （θｔ：羽根外周部でのそり角、θｂ：羽根ボス部半径
    Ｒｂにおけるそり角）で与え、θｔ＝２５゜〜３５゜、θ
    ｂ＝３０゜〜５５゜、θｔ＜θｂとし、 上記展開図において、羽根の翼弦線と上記回転軸と平行
    で上記羽根の前縁部を通る直線とのなす角度をξ（ξ：
    食い違い角）とするとき、ξの半径方向分布を、ξ＝
    （ξｔ−ξｂ）×（Ｒ−Ｒｂ）／（Ｒｔ−Ｒｂ）＋ξｂ
    （ξｔ：羽根外周部での食い違い角ξ、ξｂ：ボス部半
    径Ｒｂにおける食い違い角）で与え、ξｔ＝５５゜〜７
    ０゜、ξｂ＝４０゜〜６５゜、ξｔ＞ξｂとし、 さらに、翼弦長Ｌ、羽根間の円周方向距離（ピッチ）で
    あるＴとの比で定義される節弦比Ｔ／Ｌの値を、各半径
    点においてＴ／Ｌ＝１．１〜２．０とし、 かつ上記回転軸と直交する平面に軸流送風機を投影した
    投影図において、上記羽根のボス部半径Ｒｂの円筒面で
    切断したときの断面における翼弦線中心点をＰｂ’と
    し、上記回転軸を原点Ｏとして、上記Ｏ点とＰｂ’点と
    を結ぶ直線をＸ軸とした座標系で、上記羽根を任意半径
    Ｒの円筒面で切断した時の翼弦線中心点をＰＲ’とし
    て、直線ＰＲ’−Ｏと上記Ｘ軸とのなす角度をδθ（δ
    θ:回転方向前進角）とした場合、δθの半径方向分布
    を δθ＝δθｔ×（Ｒ−Ｒｂ）／（Ｒｔ−Ｒｂ） （Ｒｔ:羽根外周部半径、Ｒｂ:羽根ボス部半径、δθ
    ｔ:直線Ｐｔ’−ＯとＸ軸のなす角度）で与え、δθｔ
    を２５〜４０°とし、まず羽根形状を形成し、この時の
    羽根の付け根の羽根前縁部上の点１ｂａ’と原点Ｏを結
    んだ直線１ｂａ’−Ｏを、原点Ｏを中心に回転方向に２
    ０〜５０°の間である角度δαｂ分回転させた時のボス
    部半径Ｒｂの点１ｂｂ’と羽根外周部半径の４０〜７０
    ％の半径Ｒｓをもつ羽根前縁部上の点１ｂｓ’の間の形
    状を、前記羽根前縁部を基準として、前記羽根のボス部
    半径Ｒｂである羽根前縁部上の点１ｂａ’から前記角度
    δαｂ分回転方向に回転させたときのボス部半径Ｒｂの
    羽根前縁部上の点１ｂｂ’の間に存在するボス部半径Ｒ
    ｂ〜半径Ｒｓの間の半径Ｒｃの点１ｂＣ’と原点Ｏを結
    んだ直線１ｂＣ’−Ｏと直線１ｂａ’−Ｏとのなす角度
    を示すδαの半径方向分布を δα＝（δαｂ／（Ｒｂ−ＲＳ）２）×（Ｒ−ＲＳ）２
    （Ｒｂ≦Ｒ≦Ｒｓ） で与え、前記羽根と連続するように、羽根前縁部上の点
    １ｂｓ’よりボス部寄り部分の羽根前縁部を回転方向に
    延長し、羽根形状を形成したことを特徴とする請求項１
    ３記載の軸流送風機。
17. 【請求項１７】 軸流送風機の羽根を任意半径Ｒの円筒
    面で切断し、その断面を２次元平面に展開して得られる
    展開図において、その羽根断面におけるそり線の形状を
    円弧形状とし、その円弧を形成するための中心角をθ
    （θ：そり角）とした場合、θの半径方向分布をθ＝
    （θｔ−θｂ）×（Ｒ−Ｒｂ）／（Ｒｔ−Ｒｂ）＋θｂ
    （θｔ：羽根外周部でのそり角、θｂ：羽根ボス部半径
    Ｒｂにおけるそり角）で与え、θｔ＝２５゜〜３５゜、θ
    ｂ＝３０゜〜５５゜、θｔ＜θｂとし、 上記展開図において、羽根の翼弦線と上記回転軸と平行
    で上記羽根の前縁部を通る直線とのなす角度をξ（ξ：
    食い違い角）とするとき、ξの半径方向分布を、ξ＝
    （ξｔ−ξｂ）×（Ｒ−Ｒｂ）／（Ｒｔ−Ｒｂ）＋ξｂ
    （ξｔ：羽根外周部での食い違い角ξ、ξｂ：ボス部半
    径Ｒｂにおける食い違い角）で与え、ξｔ＝５５゜〜７
    ０゜、ξｂ＝４０゜〜６５゜、ξｔ＞ξｂとし、 かつ上記回転軸と直交する平面に軸流送風機を投影した
    投影図において、上記羽根のボス部半径Ｒｂの円筒面で
    切断したときの断面における翼弦線中心点をＰｂＯ’と
    し、上記回転軸を原点Ｏとして、上記Ｏ点とＰｂＯ’点
    とを結ぶ直線をＸ軸とした座標系で、上記羽根を任意半
    径Ｒの円筒面で切断した時の翼弦線中心点をＰＲＯ’と
    して、直線ＰＲＯ’−Ｏと上記Ｘ軸とのなす角度をδθ
    （δθ:回転方向前進角）とした場合、δθの半径方向
    分布を δθ＝δθｔ×（Ｒ−Ｒｂ）／（Ｒｔ−Ｒｂ） （Ｒｔ:羽根外周部半径、Ｒｂ:羽根ボス部半径、δθ
    ｔ:直線ＰｔＯ’−ＯとＸ軸のなす角度）で与え、δθ
    ｔを２５〜４０°とし、 さらに、翼弦長ＬＯ、羽根間の円周方向距離（ピッチ）
    であるＴとの比で定義される節弦比Ｔ／ＬＯの値を、各
    半径点においてＴ／ＬＯ＝１．１〜２．０とし、まず羽
    根形状１Ｏ’を形成し、 前記投影図において、羽根１Ｏ’のボス部半径Ｒｂにお
    ける羽根前縁部上の点１ｂａＯ’と原点Ｏを結んだ直線
    １ｂａＯ’−Ｏを、原点Ｏを中心に回転方向に２０〜５
    ０°の間である角度δαｂ分回転させた時の点を羽根前
    縁ボス部延長終点１ｂｂ’としたとき、羽根を任意半径
    Ｒの円筒面で切断し、その断面を２次元平面に展開して
    得られる展開図において、前記羽根１Ｏとそり角θ、食
    い違い角ξが同一のまま、ボス部半径Ｒｂでの翼弦を、
    前記点１ｂｂまで延長し、このときの前記羽根１Ｏのボ
    ス部半径Ｒｂにおける翼弦長ＬｂＯと前記点１ｂｂ〜羽
    根後縁部１Ｃｂまでの翼弦長Ｌｂ、この差を△Ｌｂと
    し、羽根外周部半径の４０〜６０％の半径Ｒｓでの羽根
    前縁部上の点１ｂｓでの翼弦長ＬＳとすると、ボス部半
    径Ｒｂから前記羽根前縁部上の点１ｂｓまでの翼弦長Ｌ
    の半径方向分布を Ｌ＝△Ｌｂ／（Ｒｓ−Ｒｂ）２×（Ｒ−Ｒｓ）２＋ＬＳ
    （Ｒｂ≦Ｒ≦Ｒｓ） で与え、羽根形状を形成したことを特徴とする請求項１
    ３記載の軸流送風機。
18. 【請求項１８】 請求項１ないし１７のうちのいずれか
    １項記載の軸流送風機を使用したことを特徴とする空気
    調和機。