JP2005240749A - Blower - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a blower having an impeller having a plurality of blades made of solid resin or metal, and particularly to an impeller structure that enables noise reduction.
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。
The blades of a conventional blower impeller include, for example, a large number of blades that penetrate the pressure surface side and the suction surface side of the blades on the entire surface or a part of a plurality of blades constituting the impeller, as shown in
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。
Such an impeller for a blower has a drawback that the effective direction and amount of leakage flow cannot be sufficiently controlled in order to suppress the development of a boundary layer serving as a noise source. Furthermore, there are disadvantages such as high molding cost of the porous material and low strength of the wings, and it has not been commercialized.
The present invention is intended to solve such a problem, and a plurality of independent through holes for generating a leakage flow for noise reduction are provided from the pressure surface to the suction surface of a solid blade constituting the impeller. Thus, an object of the present invention is to obtain a blower capable of easily controlling the direction and amount of leakage flow sufficiently effective for noise reduction.
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。
The blower according to the present invention is a blower having an impeller having a plurality of blades made of solid resin or metal, and the blades of the impeller have a noise reduction leak from the pressure surface to the suction surface. A plurality of independent through holes for generating a flow are provided.
Further, in a blower having an impeller having a plurality of blades made of solid resin or metal, a plurality of blades of the impeller generate a leakage flow for noise reduction from the pressure surface to the suction surface. An independent through hole is provided, and the direction of the through hole with respect to the blade surface on the suction surface side is inclined from the perpendicular to the blade surface to the trailing edge side.
Furthermore, in a blower having an impeller in which a plurality of blades are made of solid resin or metal, a plurality of blades of the impeller generate a leakage flow for noise reduction from the pressure surface to the suction surface. An independent through hole is provided, and the through hole is a tapered hole having a large opening on the pressure surface side and a small opening on the negative pressure surface side.
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。
According to the blower of the present invention, by providing a plurality of independent through-holes that generate a leakage flow for noise reduction from the pressure surface to the suction surface of the solid blade constituting the impeller, it is sufficiently effective for noise reduction. The direction and amount of a typical leak flow can be easily controlled. Further, since there is no gap more than necessary and a noise reduction effect can be obtained, it is possible to suppress a decrease in blade strength.
In addition, a plurality of independent through holes that generate a leakage flow for noise reduction are provided from the pressure surface to the suction surface of the solid blade that constitutes the impeller, and the orientation of the through hole with respect to the blade surface on the suction surface side is Since it is inclined from the vertical direction to the trailing edge side with respect to the blade surface, it is possible to give the leakage flow from the pressure surface to the suction surface sufficiently effective for noise reduction.
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。 Further, the solid blade constituting the impeller is provided with a plurality of independent through holes that generate a noise reducing leakage flow from the pressure surface to the suction surface, and the through hole has a large opening on the pressure surface side. Since the suction surface has a small opening on the suction side, the leakage flow from the pressure surface to the suction surface can be given an effective direction to reduce noise, and the manufacturing is easy and the cost for molding is increased. Not accompanied.
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。
FIG. 1A is a blade cross-sectional view in the direction of airflow in a blade of an impeller of a blower according to
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。
Since the solid blade 3 is provided with the through
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。
Since the momentum necessary for suppressing the development of the boundary layer of the airflow is very small, the size of the
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。
2A is a blade cross-sectional view in the direction of airflow in the blades of the impeller of the blower according to
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。
With such a configuration, the leakage flow that escapes from the
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。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 3 is a shape diagram of a through hole seen from the pressure surface in the blade of an impeller of a blower according to Embodiment 3, and a blade cross-sectional view of the portion, and (a), (b), and (c) have various shapes. Shows things. In both (a), (b), and (c), the through
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。
With this configuration, the amount of leakage from the pressure surface to the suction surface can be controlled by the minimum hole diameter. Furthermore, since it is a tapered hole, the direction of leakage flow is easily directed toward the trailing edge, which facilitates molding and improves the cleanability and drainage of the through-
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。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 4 is a front view of an axial-flow impeller showing the distribution of through holes provided in the blade in the fourth embodiment. An arrow 11 indicates the rotation direction of the
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。
FIG. 5 is a front view of an axial-flow impeller showing the distribution of through holes provided in the blade in the fifth embodiment. In the fifth embodiment, a plurality of through
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。
FIG. 6 is a front view of an axial-flow impeller showing the distribution of through holes provided in the blade in the sixth embodiment. In the sixth embodiment, a plurality of through
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。
(A) of FIG. 7 is a front view of the axial-flow impeller which shows distribution of the through-hole provided in the blade | wing in
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。
Embodiment 8 FIG.
FIG. 8 is a side view of an axial-flow impeller showing the distribution of through holes provided in the blade in the eighth embodiment. In the eighth embodiment, in the outer
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。 The present invention can be applied to centrifugal fans such as an axial flow fan, an axial flow type propeller fan, a sirocco fan, and a turbo fan, and a blade of a cross flow type cross flow fan to obtain the same effect.
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。
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