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JP3071287B2 - 送風機羽根車 - Google Patents

送風機羽根車

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Publication number
JP3071287B2
JP3071287B2 JP4008804A JP880492A JP3071287B2 JP 3071287 B2 JP3071287 B2 JP 3071287B2 JP 4008804 A JP4008804 A JP 4008804A JP 880492 A JP880492 A JP 880492A JP 3071287 B2 JP3071287 B2 JP 3071287B2
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JP
Japan
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blade
impeller
pressure
hollow layer
surface side
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Inventor
浩一 酒井
潔 佐野
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Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Air-Conditioning Room Units, And Self-Contained Units In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は複数枚の翼により構成さ
れている送風機の騒音低減を可能にする送風機羽根車の
翼の構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図6(a) は、送風機羽根車の斜視図、図
6(b) は、前記羽根車の翼断面図である。送風機羽根車
aは、円錐台状のハブ部bの外周部に4枚の翼cが取り
付けられ、従来、この種の翼cは図6(b) に示すごとく
中実な金属または樹脂を用いて、所定の設計寸法、形状
に成形し、送風機としての性能を得ていた。c′は翼c
の翼負圧面側、c″は翼圧力面側を示し、dは翼cの翼
前縁部、eは翼後縁部である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
如き構造においては図7に示すごとく羽根車aの翼cの
回転にともない、空気が翼前縁部dから翼後縁部eへ流
れさる際に、翼cの翼圧力面側c″に層流から乱流に流
れが移行する時に乱流移行点f以降で発生する圧力変動
や翼後縁部eからの後流渦gの放出にともなう翼cの揚
力変動、および前記後流渦gの放出により発生する圧力
波が翼上流側の境界層変動開始点hに伝播して翼負圧面
側c′の境界層変動開始点h以降で翼面境界層の変動i
を発生させることにより生ずる圧力脈動が高レベルであ
るために、羽根車翼面上からは広帯域のスペクトラムを
持つ乱流騒音が発生していた。
【0004】本発明は、従来例で発生していた羽根車翼
面上の各種圧力変動および圧力波の発生を抑制し、送風
機の性能を低下させることなく、前記羽根車翼面上から
発生する前記乱流騒音を低減する送風機羽根車を提供す
るものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記、従来例で見られた
欠点を解決するために本発明は、送風機羽根車を構成す
る複数枚の翼の内部に中空層を設け、翼の全面、また
は、少なくとも翼圧力面側または翼負圧面側の一部に、
中空層と外部が連通する多数の小孔または連続気孔を持
つポーラスな圧力変動緩衝部材を使用している。
【0006】また、本発明は、翼の少なくとも前縁部側
または後縁部側の一部に、中空層と外部が連通する多数
の小孔または連続気孔を持つポーラスな圧力変動緩衝部
材を使用している。
【0007】また、本発明は、送風機羽根車を構成する
複数枚の翼の内部に中空層を設け、翼の後縁部側に中空
層と外部が連通する短管を設け静圧のみをうける共鳴型
消音器を備えている。
【0008】また、本発明は、送風機羽根車を構成する
複数枚の翼の内部に中空層を設け、翼の全面、または、
少なくとも翼圧力面側または翼負圧面側の一部に、中空
層と外部が連通し、静圧のみをうけるように流体の流れ
方向に傾斜させた短管を設けた共鳴型消音器を備えてい
る。
【0009】
【作用】上記構成により、本発明の送風機羽根車は、羽
根車の翼の内部に中空層を設け、翼の前面、または、少
なくとも圧力面側または負圧面側の一部に、中空層と外
部が連通する小孔または連続気孔を持つポーラスな圧力
変動緩和部材を用いているために、空気が羽根車の翼前
縁部から、翼後縁部へ流れさる際に、翼圧力面側または
翼負圧面側において発生する騒音をポーラスな圧力変動
緩和部材が吸音し、さらに翼内部の中空層が共鳴型消音
器の構造をとることにより消音を図る。
【0010】また、圧力面側と負圧面側の両面にポーラ
スな圧力変動緩和部材を用いると、翼面上における翼圧
力面と翼負圧面間での空気の流入、流出があるため、片
方の翼面上の圧力変動が高くなった場合は、圧力が高い
翼面上から圧力が低い翼面上へ空気が流れ、結果的には
抑制されて翼面上から発生する騒音は低減する。さら
に、翼圧力面側から翼負圧面側に空気が一部流出するた
めに、翼負圧面からの流れのはくりを抑制し、はくりに
ともなう圧力波の発生を軽減する作用がある。また、羽
根車の翼の内部に中空層を設け、翼の少なくとも前縁部
側または後縁部側の一部に、中空層と外部が連通する小
孔または連続気孔を持つポーラスな圧力変動緩和部材を
使用しているために、空気が羽根車の翼前縁部から翼後
縁部へ流れさる際に、翼前縁部での空気の衝突により発
生する騒音、および翼後縁部での後流により発生する騒
音を吸音し、さらに翼内部の中空層が共鳴型消音器の構
造をとることにより消音を図る。
【0011】また、羽根車の翼の内部に中空層を設け、
翼後縁部側に中空層と外部が連通する短管を設け静圧の
みをうけるようにした共鳴型消音器の構造をとることに
より、翼後縁部での後流により発生する騒音の消音を図
る。
【0012】また、羽根車の翼の内部に中空層を設け、
翼の全面、または、少なくとも圧力面側または負圧面側
の一部に、中空層と外部が連通し、静圧のみうけるよう
に流体の流れ方向に傾斜させた短管を設けた共鳴型消音
器の構造をとることにより、空気が羽根車の翼前縁部か
ら、翼後縁部へ流れさる際に、翼の圧力面側または負圧
面側において発生する騒音の消音を図ることができる。
【0013】
【実施例】本発明の第1の実施例を図1、図2を用いて
説明する。図1(a) は送風機羽根車の斜視図、図1(b)
は前記羽根車の翼断面図、図2は羽根車の使用状態図で
ある。これらの図において、1は、送風機羽根車であっ
て、この送風機羽根車1は、羽根車ボス部2によって電
動機3に対し回転自在に取り付けられ、エアガイダ4の
開口部に対し所定の位置にくるように設置され、電動機
3は電動機支持台5に取り付け固定されている。電動機
3が駆動して所定の回転方向に前記羽根車1が回転する
と空気は図2のAから吸込まれBの方向に吹出されて送
風機として機能する。
【0014】図1(a) (b) に示す如く、送風機羽根車1
は、円錐台状のハブ部6の外周部に翼7が取り付けられ
ている。翼7の内部には断面が流線形状の中空層8が形
成されており、この翼7の翼圧力面側7aと翼負圧面側
7bの主要部は、ポーラスな部材、例えば多数の小孔、
または連続気孔状態の多孔質な金属または樹脂を用いた
圧力変動緩衝部材9で形成されている。なお、圧力変動
緩衝部材9は、翼7の内部の中空層8が翼圧力面側7a
または翼負圧面側7bと連通するように取り付ける。
【0015】前記構成により羽根車1が回転すると、空
気は前記羽根車1の翼前縁部7cから翼圧力面側7aと
翼負圧面側7bに沿って流れ、翼後縁部7dから流れさ
り所定の方向へ吹き出される。その際、翼圧力面側7a
または翼負圧面側7bにおいて発生する騒音をポーラス
な圧力変動緩衝部材9が吸音するとともに、翼内部の中
空層8が共鳴型消音器の機能をはたして消音を図る。ま
た、翼圧力面側7aと翼負圧面側7bの両面にポーラス
な部材9を用いると、翼面上における前記翼圧力面側7
aと翼負圧面側7b間での空気の流入、流出があるた
め、片方の翼面上の圧力変動が高くなった場合は、圧力
が高い翼面上から圧力が低い翼面上へ空気が流出し、結
果的には抑制されて翼面上から発生する騒音は低減され
る。さらに、翼圧力面側7aから翼負圧面側7bに空気
が一部流出するために、翼負圧面からの流れのはくりを
抑制する効果もあり、はくりにともなう圧力波の発生を
軽減する作用がある。
【0016】なお、上記実施例は、翼7の翼圧力面側7
aと翼負圧面側7bの主要部をポーラスな部材9で製作
しているが、翼圧力面側7a、または翼負圧面側7bの
一部分をポーラスな部材9で製作してもよい。
【0017】次に、本発明の第2の実施例を図2、図3
を用いて説明する。なお、第1実施例と同一部材につい
ては同一の番号を付してある。図3(a) は送風機羽根車
の斜視図、図3(b) は前記羽根車の翼断面図である。
【0018】図3(a)(b)に示される如く、羽根車1は円
錐台状のハブ部6の外周部に翼7が取り付けられてい
る。この翼7の一部を形成している多数の小孔、または
連続気孔状態の多孔質な金属または樹脂を用いたポーラ
スな圧力変動緩衝部材9は、翼前縁部7cと翼後縁部7
dに取り付けられ、翼前縁部7cまたは翼後縁部7dの
圧力変動緩衝部材9によって翼内部の中空層8と外部が
連通している。
【0019】この第2の実施例も送風機羽根車1が電動
機3に対し回転自在に取り付けられ、かつエアガイダ4
の開口部に対し所定の位置にくるように設置されて、電
動機3は電動機支持台5に取付け固定されている。電動
機3により所定の回転方向に送風機羽根車1が駆動され
ると空気は図2のAから吸込まれBの方向に吹出されて
送風機として作動する。
【0020】前記のように羽根車1が回転すると空気は
羽根車1の翼前縁部7cから、翼圧力面側7a、翼負圧
面側7bに沿って流れ、翼後縁部7dから流れさり所定
の方向へ吹き出される。その際、翼前縁部7cまたは後
縁部7dにポーラスな圧力変動緩衝部材9を用いている
ために、空気が羽根車1の翼前縁部7cから翼後縁部7
dへ流れさる際に、翼前縁部7cでの衝突により発生す
る騒音、および翼後縁部7dでの後流により発生する騒
音を吸音し、さらに翼内部の中空層8が共鳴型消音器の
構造をとり消音を図る。
【0021】なお、上記実施例では、ポーラスな圧力変
動緩衝部材9は、翼前縁部7cと翼後縁部7dに取り付
けられているが、ポーラスな圧力変動緩衝部材9は、翼
前縁部7cまたは翼後縁部7dの一部分に取り付けても
よい。
【0022】本発明の第3の実施例を図2、図4を用い
て説明する。なお、第1実施例と同一部材については同
一の番号を付してある。図4(a) は送風機羽根車の斜視
図、図4(b) は前記羽根車の翼断面図である。図4(a)
(b)に示される如く、送風機羽根車1は円錐台状のハブ
部6の外周部に翼7を取り付け、この翼後縁部7dに翼
内部の中空層8と連通する短管10を形成して翼後縁部
7dに開口部11を設けることによって、共鳴型消音器
の構造としている。
【0023】この第3の実施例も羽根車1が羽根車ボス
部2によって電動機3に対し回転自在に取り付けられエ
アガイダ4の開口部に対し所定の位置にくるように設置
され、電動機3は電動機支持台5に取り付け固定されて
いる。前記電動機3により所定の回転方向に前記羽根車
1が駆動されると空気は図2のAから吸込まれBの方向
に放出されて送風機として作動する。
【0024】前記のように羽根車1が回転すると空気は
前記羽根車1の翼前縁部7cから、翼圧力面側7a、翼
負圧面側7bに沿って流れ、翼後縁部7dから流れさり
所定の方向へ吹出される。その際、翼後縁部7dに貫通
する多数の短管10を設け静圧のみをうけるようにした
共鳴型消音器の構造をとることにより、翼後縁部7dで
の後流により発生する騒音の消音を図る。
【0025】本発明の第4の実施例を図2、図5を用い
て説明する。なお、第1実施例と同一部材については同
一の番号を付してある。図5(a) は送風機羽根車の斜視
図、図5(b) 前記羽根車の翼断面図である。
【0026】図5(a)(b)に示される如く、送風機羽根車
1は円錐台状のハブ部6の外周部に翼7を取り付け、こ
の翼7は翼圧力面側7aおよび翼負圧面側7bに静圧の
みうけるように複数の短管10を流れ方向に傾斜させて
形成し、翼内部の中空層8と連通させて開口部11を設
け共鳴型消音器の構造をとる。
【0027】この第4の実施例も羽根車1が電動機3に
対し回転自在に取り付けられ、エアガイダ4に対し所定
の位置にくるように設置されて、電動機3は電動機支持
台5に取付け固定されている。前記電動機3により所定
の回転方向に前記羽根車1が駆動されると空気は図2の
Aから吸込まれBの方向に吹出されて送風機として作動
する。そして、羽根車1が回転すると空気は羽根車1の
翼前縁部7cから、前記翼7の翼圧力面側7a、翼負圧
面側7bに沿って流れ、翼後縁部7dから流れさり所定
の方向へ吹き出される。
【0028】翼7の全面または一部の翼圧力面側7aま
たは翼負圧面側7bに貫通する多数の短管10を設け、
静圧のみうけるように短管10を流れ方向に傾斜させた
共鳴型消音器の構造をとることにより、空気が羽根車1
の翼前縁部7cから、翼後縁部7dへ流れさる際に、翼
7の翼圧力面側7aまたは翼負圧面側7bにおいて発生
する騒音の消音を図ることができる。
【0029】なお、上記実施例は、翼圧力面側7aおよ
び翼負圧面側7bに複数の短管10を流れ方向に傾斜さ
せて形成しされているが、短管10は、翼圧力面側7a
または翼負圧面側7bのいずれか一部に形成してもよ
い。
【0030】
【発明の効果】送風機羽根車の翼の内部に中空層を設
け、翼の前面、または少なくとも圧力面側または翼負圧
面側の一部に中空層と外部が連通する多数の小孔、また
は連続気孔と持つポーラスな圧力変動緩衝部材を用いて
いるために、空気が羽根車の翼前縁部から、翼後縁部か
ら流れさる際に、翼圧力面側または翼負圧面側において
発生する騒音をポーラスな部材が吸音し、さらに翼内部
の中空層が共鳴型消音器の構造をとり消音することがで
きる。
【0031】また、翼圧力面側と翼負圧面側の両面にポ
ーラスな圧力変動緩衝部材を用いると、翼面上における
前記翼圧力面と翼負圧面間で空気の流入、流出があるた
め、片方の翼面上の圧力変動が高くなった場合は、他方
の圧力が低い翼面上へ空気が流出し、結果的には抑制さ
れて翼面上から発生する騒音は低減される。さらに、翼
の圧力面から翼負圧面側に空気が一部流出するために、
翼負圧面からの流れのはくりを抑制する効果もあり、は
くりにともなう圧力波の発生を軽減することができる。
【0032】また、送風羽根車の翼の内部に中空層を設
け、翼の少なくとも前縁側または後縁側の一部に、中空
層と外部が連通する多数の小孔または連続気孔を持つポ
ーラスな部材を用いているために、空気が羽根車の翼前
縁部から、翼後縁部へ流れさる際に、翼前縁部での衝突
により発生する騒音および翼後流部での後流により発生
する騒音を吸音し、さらに翼内部の中空層が共鳴型消音
器の構造をとり消音することができる。
【0033】また、羽根車の翼の内部に中空層を設け、
翼の後縁部側に中空層と外部が連通する多数の短管を備
え静圧のみをうけるようにした共鳴型消音器の構造をと
ることにより、翼の後縁部での後流により発生する騒音
を消音することができる。
【0034】また、羽根車の翼の内部に中空層を設け、
翼の全面または少なくとも圧力面側または翼負圧面側の
一部に中空層と外部が連通し、静圧のみうけるように流
体の流れ方向に傾斜させた短管を設けた共鳴型消音器の
構造をとることにより、空気が羽根車の翼前縁部から、
翼後縁部へ流れさる際に翼の圧力面側または翼負圧面側
において発生する騒音を消音することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a) は本発明の第1の実施例の送風機羽根車の
斜視図、(b) は前記羽根車の翼断面図である。
【図2】羽根車を使用した送風機の断面図である。
【図3】(a) は本発明の第2の実施例の送風機羽根車の
斜視図、(b) は前記羽根車の翼断面図である。
【図4】(a) は本発明の第3の実施例の送風機羽根車の
斜視図、(b) は前記羽根車の翼断面図である。
【図5】(a) は本発明の第4の実施例の送風機羽根車の
斜視図、(b) は前記羽根車の翼断面図である。
【図6】(a) は従来型送風機羽根車の斜視図、(b) は前
記翼断面図である。
【図7】従来型送風機羽根車翼面上における圧力および
騒音発生原理模式図である。
【符号の説明】
1 送風機羽根車 2 羽根車ボス部 3 電動機 4 エアガイダ 5 電動機支持台 6 ハブ部 7 翼 7a 翼圧力面側 7b 翼負圧面側 7c 翼前縁部 7d 翼後縁部 8 中空層 9 圧力変動緩衝部材 10 短管 11 開口部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−12199(JP,A) 特開 昭58−45029(JP,A) 特開 平1−203698(JP,A) 実開 昭50−125109(JP,U) 実開 昭64−53843(JP,U) 実開 平2−34797(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F24F 1/00 316 F03D 1/06 F04D 29/38

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送風機羽根車を構成する複数枚の翼の内
    部に中空層を設け、翼の全面、または、少なくとも翼圧
    力面側または翼負圧面側の一部に、中空層と外部が連通
    する多数の小孔または連続気孔を持つポーラスな圧力変
    動緩衝部材を使用した送風機羽根車。
  2. 【請求項2】 翼の少なくとも前縁部側または後縁部側
    の一部に、中空層と外部が連通する多数の小孔または連
    続気孔を持つポーラスな圧力変動緩衝部材を使用した請
    求項1記載の送風機羽根車。
  3. 【請求項3】 送風機羽根車を構成する複数枚の翼の内
    部に中空層を設け、翼の後縁部側に中空層と外部が連通
    する短管を設け静圧のみをうける共鳴型消音器を備えた
    送風機羽根車。
  4. 【請求項4】 送風機羽根車を構成する複数枚の翼の内
    部に中空層を設け、翼の全面、または、少なくとも翼圧
    力面側または翼負圧面側の一部に、中空層と外部が連通
    し、静圧のみをうけるように流体の流れ方向に傾斜させ
    た短管を設けた共鳴型消音器を備えた送風機羽根車。
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