JP6218862B2 - 軸流送風機 - Google Patents
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Description
また、回転翼を前進形状や前傾形状にし、翼外周部を気流の上流部に屈曲する形状にして、回転翼がベルマウス内にほとんど収容される形式のものにおいて、低騒音化のためベルマウス形状についても最適化がされてきている(例えば、特許文献5)。
一方で、機器内に組み込まれる冷却ファン等に用いられる軸流送風機では、組み込まれる機器の大きさ抑制や他部品との干渉を避けるため、製品高さや製品設置面積を抑えつつ、必要な風量、静圧、騒音特性を得ることが重要となってくる。しかし、軸流送風機の低騒音化に必要とされるベルマウス形状について、上記文献のような最適形状をとることが出来ない場合が多く、送風および騒音特性の悪化が問題となる。
モータにより回転駆動されるボス部と、前記ボス部の周囲から放射状に延び回転軸方向に送風する複数の回転翼と、前記回転翼が収められたベルマウスとを備える軸流送風機において、前記ベルマウスは、吸込み側に該ベルマウスの径方向に拡張する曲面を持つ吸込みR部が形成され、吐出し側に該ベルマウスの径方向に拡張する曲面を持つ吐出しR部が形成され、前記吸込みR部と前記吐出しR部とは略同一の半径を有するものであり、前記回転翼は該回転翼の外周部に向かうにつれて全体的に送風流の下流方向に傾斜し、かつ前記外周部の全体が前記吸込みR部より前記送風流の下流側に位置しており、前記回転翼の外周側後縁部が前記吐出しR部に突出するように構成されている。
また、モータの軸方向において薄型化を実現することができる。
なお、ベルマウス吐出しR部9とは、ベルマウス6の吐出し側に形成された該ベルマウスの径方向に拡張する曲面形状部分のことであり、ベルマウスストレート部7とは、ベルマウス吸込みR部8とベルマウス吐出しR部9との間にあって、それらを繋いでいる平坦形状部分のことである。
また、モータ15は回転翼5と比較して気流の下流側に配置され、回転翼5は下流側へ向かって後傾している。そのため、モータ15の軸方向(気流の流れ方向)において、回転翼5の下流側の端面よりモータ15の上流側端面を上流側へ位置させることができる。これにより、回転翼5とモータ15とを部分的にオーバーラップさせることができるので、製品高さLを小さくして、軸流送風機を薄型化することができる。
図9、図10での測定データは、直径φ220(mm)、翼外周部の高さ約50(mm)の後傾した回転翼5を用い、ベルマウス吸込みR部8の曲率半径15.5(mm)、ベルマウスストレート部7の長さ56(mm)、ベルマウス吐出しR部の半径15.5(mm)における送風および騒音特性の結果を、Z1=0の位置の特性を基準として算出している。なお、図8における位置Z1=0の位置より上流側が図9、図10におけるZ1の+側、位置Z1=0の位置より下流側が図9、図10におけるZ1の−側に対応している。
また、図15に示すように、製品高さLの更なる薄形化が要求され、製品高さをL‘とする場合においては、ベルマウスストレート部7を短くしたベルマウスストレート部7‘とし、回転翼の外周側後縁部17がベルマウスストレート部7’よりベルマウス吐出しR部9側に突出させる配置とすることで、送風・騒音特性の悪化影響を小さく出来ることが確認できた。
なお、図13の中に示されたPbからPtまでの破線が、図11に示す後傾角δz1が一定角度の回転翼5の翼弦中心点Prの軌跡である。
δzw=tan−1(Ls/(R−Rb))
(Rb<R≦Rw)
δzd=α(R−Rw)n+δzw
α=(δzt−δzw)/(Rt−Rw)n
(Rw<R≦Rt)
なお、上記の傾斜角δzdを半径Rのn次関数(1≦n)とせずに、第2領域における翼弦中心線Pr1を、一定の前傾角で直線状に上流側に傾斜させるようにしてもよい。
Claims (7)
- モータにより回転駆動されるボス部と、前記ボス部の周囲から放射状に延び回転軸方向に送風する複数の回転翼と、前記回転翼が収められたベルマウスとを備える軸流送風機において、
前記ベルマウスは、吸込み側に該ベルマウスの径方向に拡張する曲面を持つ吸込みR部が形成され、吐出し側に該ベルマウスの径方向に拡張する曲面を持つ吐出しR部が形成され、前記吸込みR部と前記吐出しR部とは略同一の半径を有するものであり、
前記回転翼は該回転翼の外周部に向かうにつれて全体的に送風流の下流方向に傾斜し、かつ前記外周部の全体が前記吸込みR部より前記送風流の下流側に位置しており、前記回転翼の外周側後縁部が前記吐出しR部に突出している、ことを特徴とする軸流送風機。 - 前記ベルマウスの前記吸込みR部と前記吐出しR部との間は、平坦形状のストレート部でつながっており、前記ストレート部はモータ回転軸と平行であることを特徴とする請求項1に記載の軸流送風機。
- 前記回転翼の前記外周部の全体が前記吐出し部R部より前記送風流の上流側に位置することを特徴とする請求項1又は2に記載の軸流送風機。
- 前記モータは前記回転翼と比較して前記送風流の下流側に設けられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の軸流送風機。
- 前記モータの回転軸方向において、前記回転翼と前記モータとを部分的にオーバーラップさせていることを特徴とする請求項4に記載の軸流送風機。
- 前記回転翼の前記外周部が前記吸込み側に屈曲していることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の軸流送風機。
- 前記回転翼の全体および前記モータが前記ベルマウスの中に収納されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の軸流送風機。
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