JPH11141494A - 多翼送風機の羽根車構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クロスフローファン等多翼送風機の羽根車の
翼後縁側の後流渦の発生量を低減し、空力騒音を減少さ
せるとともに送風効率を向上させる。 【解決手段】 多翼送風機の羽根車の各羽根の外周側又
は内周側の翼端を各々鋸歯状に構成することにより、負
圧面側の流れの剥離を防止するとともに、後流渦を低減
して空力騒音を低減し、かつファン効率を向上させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、多翼送風機の羽
根車の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば貫流式送風機（クロスフローファ
ン）等の、うず巻状のハウジング中に多数枚の羽根より
なる羽根車を備え、該羽根車の径方向に空気が流れる多
翼送風機において、その空力騒音を低減するための種々
の改善が従来から試みられている。

【０００３】その一例として、例えば特開平３−２１０
０９３号公報に示されるように、貫流式送風機の羽根車
の羽根の負圧面側に溝又は小さな凹み、あるいは小さな
突起を設けることによって、当該負圧面側での圧力脈動
による広帯域の騒音を低減するようにしたものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記貫流式送
風機のように、羽根のスパン方向に流れが均一になりや
すいものの場合、上記翼負圧面側での圧力脈動による空
力騒音よりも翼後縁側の後流渦による空力騒音の方が全
体の騒音に与える比重が大きい。したがって、該後流渦
による空力騒音を低減しない限り、上記従来技術のよう
に翼負圧面側の圧力脈動による空力騒音を低減しただけ
では騒音低減に有効ではない。

【０００５】また、上記のような貫流式送風機は、一般
に羽根が前進翼となっているので、翼間に流入した流れ
が急にその向きを変えられるために、翼の負圧面側で剥
離しやすく、それによる送風性能の劣化も問題となる。
これらの問題は、所謂シロッコファンなどの多翼送風機
でも同様である。

【０００６】本願各発明は、このような問題を解決する
ためになされたもので、上記のような多翼送風機の羽根
車の羽根の外周側又は内周側、あるいは外周側および内
周側の翼端を鋸歯状構造に形成することにより、上述の
ような後流渦による空力騒音を低減した多翼送風機の羽
根車を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本願各発明は上記の目的
を達成するために、次のような課題解決手段を備えて構
成されている。

【０００８】（１） 請求項１の発明 この発明は、例えば図１〜図６に示すように、うず巻状
のハウジング１０，１２中に多数枚の羽根１９，１９・
・・よりなる羽根車９ａを備えた多翼送風機９におい
て、上記多数枚の羽根１９，１９・・・の各羽根１９の
外周側の翼端を鋸歯状構造２０，２０・・・に形成して
構成されている。

【０００９】この発明の構成では、上記のように多数枚
の羽根１９，１９・・・は、その外周側の翼端（空気流
入側の翼端）を、例えば図５に示すような鋸歯状構造２
０，２０・・・に形成して構成されている。そして、該
鋸歯状構造２０，２０・・・部によって、空気流が無理
な角度で各羽根１９，１９・・・間に流入した場合に
も、同鋸歯状構造２０，２０・・・部において生じる縦
渦が当該羽根１９，１９・・・の負圧面側の流れの剥離
を抑制するようになるため、各羽根１９，１９・・・間
の空気の流れが滑らかになり、翼後縁側の後流渦が低減
されて、空力騒音が減少するとともにファン効率を向上
させることができるようになる。

【００１０】（２） 請求項２の発明 この発明は、上記同様のうず巻状のハウジング１０，１
２中に多数枚の羽根１９，１９・・・よりなる羽根車９
ａを備えた多翼送風機において、例えば図７および図８
に示すように、上記多数枚の羽根１９，１９・・・の各
羽根１９の内周側の翼端を鋸歯状構造２０，２０・・・
に形成して構成されている。

【００１１】この発明の構成では、上記のように多数枚
の羽根１９，１９・・・は、その内周側の翼端（空気流
入側の翼端）を、例えば図７および図８に示すような鋸
歯状構造２０，２０・・・に形成して構成されている。
そして、該鋸歯状構造２０，２０・・・部によって、各
羽根１９，１９・・・の翼後縁から放出されるスケール
の大きな横渦を、当該鋸歯状構造２０，２０・・・部に
おいて形成されるスケールの小さな縦渦によって細分化
するようにしているので、翼後縁での後流渦の発生が抑
制され、空力騒音を低減し、かつファン効率を向上させ
ることができる。

【００１２】（３） 請求項３の発明 この発明は、上記同様のうず巻状のハウジング１０，１
２中に多数枚の羽根１９，１９・・・よりなる羽根車９
ａを備えた多翼送風機において、例えば図１０に示すよ
うに、上記多数枚の羽根１９，１９・・・の各羽根１９
の外周側および内周側の翼端を各々鋸歯状構造２０，２
０・・・に形成して構成されている。

【００１３】したがって、先ず空気流入側となる外周側
鋸歯状構造２０，２０・・・部の作用により各羽根１
９，１９・・・間の流れが滑らかになるとともに、次に
空気流出側となる内周側鋸歯状構造２０，２０・・・部
の作用により翼後縁部下流域での後流渦が抑制され、羽
根１９，１９・・・片側の翼端のみを鋸歯状構造に形成
した場合に比べて、より空力騒音を低減させることがで
き、よりファン効率を向上させることができる。

【００１４】（４） 請求項４の発明 この発明は、上記請求項１，２又は３の発明の構成にお
ける多翼送風機が、貫流流れを生じる貫流式多翼送風機
により構成されている。

【００１５】したがって、該貫流式送風機において、上
述のような作用が実現される。

【００１６】（５） 請求項５の発明 この発明は、上記請求項１，２又は３の発明の構成にお
ける多翼送風機が、遠心流れを生じる前進翼を備えた多
翼送風機により構成されている。

【００１７】したがって、該遠心流れを生じる前進翼を
備えた多翼送風機において、上述のような作用が実現さ
れる。

【００１８】

【発明の効果】以上の結果、本願各発明の多翼送風機の
羽根車の構造によると、空力騒音が低く、かつファン効
率の高い多翼送風機を提供することが可能となる。

【００１９】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）図１〜図６は、
本願発明の実施の形態１に係る多翼送風機の羽根車の構
造を示している。

【００２０】先ず図１は、同多翼送風機の一例として貫
流式送風機（以下、クロスフローファンという）を採用
し、該クロスフローファンを適用して構成された空気調
和機１を示すものである。

【００２１】図１において、符号２は当該空気調和機１
の本体ケーシングであり、その上面側および前面側上部
には空気吸込グリル３、４がそれぞれ形成され、前面側
下方のコーナ部には空気吹出用開口５が設けられてい
る。

【００２２】また、上記本体ケーシング２内には上記空
気吸込グリル３、４から上記空気吹出用開口５への送風
系路７が設けられており、この送風系路７上流には上記
空気吸込グリル３、４に対向した断面くの字状の熱交換
器６が、その下流にはクロスフローファン９、舌部１２
およびスクロール部１０が順に併設されている。そし
て、上記舌部１２とスクロール部１０とによって、うず
巻状のファンハウジングが形成され、それらの開口部１
０ａ，１２ａ内には、クロスフローファン９の羽根車
（ファンロータ）９ａが矢印方向に回転可能に設置され
ている。

【００２３】上記舌部１２は、図２に拡大して示すよう
に、空気吸込グリル４側に位置して上記クロスフローフ
ァン９の羽根車（ファンロータ）９ａの外径に沿って所
定の高さを有して設けられている。

【００２４】そして、その下部側は上記熱交換器６下方
のドレンパンと兼用された空気流ガイド部１２ｂに連続
している。そして、この空気流ガイド部１２ｂは、上記
クロスフローファン９の羽根車（ファンロータ）９ａか
ら吹き出された空気流が効率よく上記空気吹出用開口５
方向から吹き出されるように、その下流側は上記スクロ
ール部１０の下流側部分１０ｂと共に上記空気吹出用開
口５方向に向けて図示のようなディフューザー構造の空
気吹出通路８を形成している。

【００２５】なお、符号１４は、上記スクロール部１０
と上記舌部１２下部の空気流ガイド部１２ｂとの間のデ
ィフューザ構造の空気吹出通路８内に設けられた風向変
更板である。

【００２６】そして、上記舌部１２の形状は、図示のよ
うに形成されており、熱交換器６を経て上記クロスフロ
ーファン９の羽根車（ファンロータ）９ａから上記空気
吹出用開口５に到る空気の流れは、鎖線矢印で示すよう
に全体として回転方向に湾曲しながら羽根車（ファンロ
ータ）９ａの回転軸１５と直交方向に貫流して吹き出さ
れ、その後、空気吹出通路８に沿って空気吹出用開口５
方向に曲げられて前面側に吹き出されることになる。

【００２７】次に、図２〜図５は、上記クロスフローフ
ァン９の羽根車（ファンロータ）９ａ部分の構造を示し
ている。

【００２８】上記羽根車（ファンロータ）９ａは、その
回転軸１５方向に所定の間隔で平行に配設された複数の
円形支持プレート１６，１６・・・の外周縁部に、図２
〜図４に示すように、所定の翼角で前進翼構造となった
多数枚の長尺の羽根（ブレード）１９，１９・・・を上
記回転軸１５と平行に嵌挿支持して構成されている。

【００２９】該複数枚の羽根１９，１９・・・は、図５
に示すように、各々その外周側の翼端（空気流入側の翼
端）に鋸歯状構造部２０，２０・・・を設けて構成され
ている。そして、該鋸歯状構造部２０，２０・・・によ
って、空気流が無理な角度で各羽根１９，１９・・・間
に流入した場合にも、同鋸歯状構造部２０，２０・・・
において生じる縦渦が当該羽根１９，１９・・・の負圧
面側の流れの剥離を抑制するようになるため、羽根１
９，１９・・・間の空気の流れが滑らかになり、後縁部
下流の後流渦が低減されて、空力騒音が減少するととも
にファン効率を向上させることができるようになる。

【００３０】すなわち、本実施の形態の構成の場合、例
えば図６の（ｂ）に示すように、羽根車（ファンロー
タ）９ａの各羽根１９，１９・・・の負圧面１９ａ，１
９ａ・・・側の空気の流れは、上述のように、外周側、
つまり空気流入側の翼端に設けられた鋸歯状構造部２
０，２０・・・によって縦渦が形成されるようになり、
該縦渦によって空気が無理な流入角で流入したような場
合にも翼負圧面側の流れの剥離を抑制するようになる結
果、各羽根１９，１９間の流れが滑らかになる。そのた
め、図６の（ａ）に示す従来のような負圧面側の流れの
剥離、それに伴う羽根１９，１９・・・後縁側下流の後
流渦が大きく低減され、空力騒音が小さくなる。また、
ファン効率も向上する。その結果、送風性能がアップす
る。

【００３１】（実施の形態２）次に図７〜図９は、本願
発明の実施の形態２に係る多翼送風機の羽根車の構造を
示している。

【００３２】この実施の形態の構成では、例えば図７お
よび図８に示すように、上記羽根車（ファンロータ）９
ａの各羽根１９，１９・・・の空気流出側の翼端を上記
同様の鋸歯状構造部２０，２０・・・に形成することに
より、各羽根１９，１９・・・の後縁部から放出される
スケールの大きな横渦を、同鋸歯状構造部鋸歯状構造部
２０，２０・・・において形成されるスケールの小さな
縦渦によって細分化することができるようにし、翼後縁
部での後流渦を抑制することによって、空力騒音を低減
し、ファン効率を向上させるようにしている（図６と同
様の図９（ａ）（従来）および図９（ｂ）（本実施形
態）を参照）。

【００３３】（実施の形態３）次に図１０は、本願発明
の実施の形態３に係る多翼送風機の羽根車の構造を示し
ている。

【００３４】この実施の形態の構成では、例えば図１０
に示すように、上記羽根車（ファンロータ）９ａの各羽
根１９，１９・・・の空気流入側および空気流出側の各
翼端を上記同様の鋸歯状構造部２０，２０・・・に形成
している。したがって、それにより、羽根１９，１９・
・・間の流れが滑らかになるとともに羽根１９，１９・
・・後縁での後流が抑制され、羽根１９，１９・・・片
側の翼端のみを鋸歯状構造に形成した場合に比べて、よ
り空力騒音を低減することができ、ファン効率を向上さ
せることができる。

【００３５】（変形例）なお、上記各実施の形態と同様
の構成は、例えば所謂シロッコファン等の多翼送風機に
対しても全く同様に適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施の形態１に係る多翼送風機の羽
根車構造を適用して構成された空気調和機の構成の一例
を示す断面図である。

【図２】同空気調和機の多翼送風機の羽根車部分の構成
を示す拡大断面図である。

【図３】本願発明の実施の形態１に係る多翼送風機の羽
根車全体の構成を示す斜視図である。

【図４】同羽根車単体の要部の構成を示す斜視図であ
る。

【図５】同羽根車の羽根単体の構造を示す斜視図であ
る。

【図６】同羽根車の羽根部分の後流渦低減作用を従来の
羽根部分の構造による場合と対比して示す説明図であ
る。

【図７】本願発明の実施の形態２に係る多翼送風機の羽
根車の羽根部分の構成を示す斜視図である。

【図８】同羽根部分の平面図である。

【図９】同羽根車の羽根部分の後流渦低減作用を従来の
羽根部分の構造による場合と対比して示す説明図であ
る。

【図１０】本願発明の実施の形態３に係る多翼送風機の
羽根車の羽根部分の構成を示す斜視図である。

【符号の説明】

９はクロスフローファン、９ａはクロスフローファンの
羽根車、２０は鋸歯状構造部である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 うず巻状のハウジング（１０，１２）中
   に多数枚の羽根（１９），（１９）・・・よりなる羽根
   車（９ａ）を備えた多翼送風機（９）において、上記多
   数枚の羽根（１９），（１９）・・・の各羽根（１９）
   の外周側の翼端を鋸歯状構造（２０）に形成したことを
   特徴とする多翼送風機の羽根車構造。
2. 【請求項２】 うず巻状のハウジング（１０，１２）中
   に多数枚の羽根（１９），（１９）・・・よりなる羽根
   車（９ａ）を備えた多翼送風機（９）において、上記多
   数枚の羽根（１９），（１９）・・・の各羽根（１９）
   の内周側の翼端を鋸歯状構造（２０）に形成したことを
   特徴とする多翼送風機の羽根車構造。
3. 【請求項３】 うず巻状のハウジング（１０，１２）中
   に多数枚の羽根（１９），（１９）・・・よりなる羽根
   車（９ａ）を備えた多翼送風機（９）において、上記多
   数枚の羽根（１９），（１９）・・・の各羽根（１９）
   の外周側および内周側の翼端を各々鋸歯状構造（２０）
   に形成したことを特徴とする多翼送風機の羽根車構造。
4. 【請求項４】 多翼送風機（９）が、貫流流れを生じる
   貫流式多翼送風機であることを特徴とする請求項１，２
   又は３記載の多翼送風機の羽根車構造。
5. 【請求項５】 多翼送風機（９）が、遠心流れを生じる
   前進翼を備えた多翼送風機であることを特徴とする請求
   項１，２又は３記載の多翼送風機の羽根車構造。