特開 2023-88817 軸流送風機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023088817

(43)【公開日】2023-06-27

(54)【発明の名称】軸流送風機

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/38 20060101AFI20230620BHJP

   F04D 29/54 20060101ALI20230620BHJP

【ＦＩ】

F04D29/38 C

F04D29/38 A

F04D29/54 B

F04D29/54 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022020097

(22)【出願日】2022-02-14

(31)【優先権主張番号】P 2021202979

(32)【優先日】2021-12-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106116

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 健司

(74)【代理人】

【識別番号】100131495

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 健児

(72)【発明者】

【氏名】永田 亮介

(72)【発明者】

【氏名】平松 友

(72)【発明者】

【氏名】重森 正宏

【テーマコード（参考）】

3H130

【Ｆターム（参考）】

3H130AA13

3H130AB40

3H130AB52

3H130AC30

3H130BA61C

3H130CA06

3H130CB01

3H130CB11

3H130DA02Z

3H130DD01X

3H130EA07A

3H130EA07C

(57)【要約】

【課題】軸流送風機の遠方の受風点においても気流感を得られやすくする技術を提供する。
【解決手段】軸流送風機１は、ベルマウス１０と、モータ２０と、複数の羽根１０３０とを備える。ベルマウス１０は、吸込側１００から吹出側１１０に延びる円筒形状を有する。モータ２０は、ベルマウス１０の中心軸上に配置される。複数の羽根１０３０は、モータ２０のモータ軸Ｃの外周に所定間隔で配置される。ベルマウス１０は、吸込側１００から吹出側１１０に向かうと径が小さくなるＲ部１１を有する。羽根１０３０は、モータ２０に近い内周側から、ベルマウス１０に近い外周側に向かうにしたがって弦長が短くなるテーパ部１０３１を有し、テーパ部１０３１において最も吹出側１１０に近い外周側後縁端１０３１ａが、Ｒ部１１の吹出側端部１３よりも吸込側１００に位置する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

吸込側から吹出側に延びる円筒形状のベルマウスと、
前記ベルマウスの中心軸上に配置されるモータと、
前記モータのモータ軸の外周に所定間隔で配置される複数の羽根と、
を備え、
前記ベルマウスは、前記吸込側から前記吹出側に向かうと径が小さくなるＲ部を有し、
前記羽根は、前記モータに近い内周側から、前記ベルマウスに近い外周側に向かうにしたがって弦長が短くなるテーパ部を有し、
前記テーパ部において最も前記吹出側に近い外周側後縁端が、前記Ｒ部の吹出側端部よりも前記吸込側に位置する軸流送風機。

【請求項2】

前記羽根は、
前記テーパ部を最も前記外周側に含む前進部と、
前記前進部よりも前記内周側に配置される翼根部と、
を備え、
前記翼根部の内周縁における前縁と後縁とを結ぶ直線の中点を通る前記羽根の断面であって、かつ前記モータ軸に垂直な前記羽根の断面において、前記羽根の断面と前記モータ軸との交点と、前記中点とを結ぶ直線を傾斜基準線と定義する場合、前記羽根の断面での前記前進部の断面形状の中心線が、前記傾斜基準線よりも、前記羽根の回転方向側に位置する請求項１に記載の軸流送風機。

【請求項3】

前記羽根の前記モータ軸を中心とする円筒断面における取付角が、前記外周側から前記内周側に向かうにしたがって大きくなる請求項１または２に記載の軸流送風機。

【請求項4】

前記モータの動作により前記モータ軸を中心に回転する取付板と、
前記羽根を前記取付板に固定する固定部材と、
を備え、
前記固定部材は、前記翼根部において前記羽根を前記取付板に固定する請求項２または３に記載の軸流送風機。

【請求項5】

前記前進部の外周縁における前記前縁側の端部と、前記前進部と前記翼根部の境界となる前記前縁側の境界点とを結ぶ直線を前縁基準線と定義する場合、前記前進部の前記前縁が、前記前縁基準線よりも、前記前進部の前記後縁側に位置する請求項２～４のいずれか一項に記載の軸流送風機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、複数の羽根の回転により気流を生成する軸流送風機に関する。

【背景技術】

【0002】

軸流送風機では複数の羽根が放射状に取り付けられている。複数の羽根が回転することによって気流が発生する（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－４４１２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

軸流送風機では、羽根の正圧面と負圧面の圧力差によって、羽根の外周側で渦中心に負圧を持つ翼端渦が発生する。軸流送風機から吹き出される気流（以下、「吹出流」ともいう）は、前の羽根の翼端渦によって形成された低圧領域に向かって引き寄せられ、半径方向外向きに拡散する。吹出流が半径方向外向きに拡散することによって、軸流送風機の遠方の受風点において吹出流の減衰が大きくなる。

【0005】

本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、軸流送風機の遠方の受風点においても気流感を得られやすくする技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本開示のある態様の軸流送風機は、吸込側から吹出側に延びる円筒形状のベルマウスと、ベルマウスの中心軸上に配置されるモータと、モータのモータ軸の外周に所定間隔で配置される複数の羽根と、を備える。ベルマウスは、吸込側から吹出側に向かうと径が小さくなるＲ部を有し、羽根は、モータに近い内周側から、ベルマウスに近い外周側に向かうにしたがって弦長が短くなるテーパ部を有し、テーパ部において最も吹出側に近い外周側後縁端が、Ｒ部の吹出側端部よりも吸込側に位置する。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、軸流送風機の遠方の受風点においても気流感を得られやすくできる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１（ａ）－（ｃ）は、実施例に係る軸流送風機の構造を示す図である。

【図2】図２（ａ）－（ｃ）は、図１（ａ）－（ｃ）の羽根の構造を示す図である。

【図3】図３（ａ）－（ｃ）は、図２（ａ）－（ｃ）の羽根の構造を示す断面図である。

【図4】図４（ａ）－（ｃ）は、変形例１に係る軸流送風機の構造を示す図である。

【図5】図５（ａ）－（ｃ）は、図４（ａ）－（ｃ）の羽根の構造を示す図である。

【図6】図６（ａ）－（ｃ）は、図５（ａ）－（ｃ）の羽根の構造を示す断面図である。

【図7】図７は、軸流送風機の取付板に固定された羽根の構造を示す図である。

【図8】図８（ａ）－（ｃ）は、変形例２に係る軸流送風機の構造を示す図である。

【図9】図９（ａ）－（ｃ）は、図８（ａ）－（ｃ）の羽根の構造を示す図である。

【図10】図１０は、羽根の構造を示す図である。

【図11】図１１（ａ）－（ｃ）は、図９（ａ）－（ｃ）の羽根の構造を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示を実施するための形態について添付図面を参照して説明する。図１（ａ）－（ｃ）は、軸流送風機１の構造を示す。図１（ａ）は、軸流送風機１の平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）の軸流送風機１の１Ａ－１Ａ’線における断面図である。図１（ｃ）は、図１（ｂ）の軸流送風機１の一部を拡大した断面図である。

【0010】

ベルマウス１０は、円筒形状を有し、吸込側１００から吹出側１１０に延びる。ベルマウス１０は、吸込側１００に配置されるＲ部１１と、Ｒ部１１の吹出側１１０に配置されるダクト部１２とを含む。Ｒ部１１は、吸込側１００から吹出側１１０に向かうと径が小さくなる。Ｒ部１１における吹出側１１０の端部が吹出側端部１３である。ダクト部１２は、吸込側１００から吹出側１１０に向かっても径が一定である。ダクト部１２は吹出側端部１３に吹出側１１０から接続される。ベルマウス１０は一体的に形成されてもよい。

【0011】

ベルマウス１０の吸込側１００側にはモータ２０が配置される。例えば、モータ２０のモータ軸Ｃがベルマウス１０の中心軸に一致する。モータ２０は、ベルマウス１０の中心線上に４本の取付脚５０によって支持される。４本の取付脚５０は、モータ２０を中心にして略Ｘ字状に配置される。モータ２０の吹出側１１０には、取付板４０が回転可能に取り付けられる。取付板４０には、３つの羽根１０３０が取り付けられる。羽根１０３０の数は「３」に限定されない。３つの羽根１０３０は、モータ軸Ｃの外周に所定間隔、例えば１２０度間隔で配置される。このような軸流送風機１の構造により、モータ２０が動作すると、３つの羽根１０３０がモータ軸Ｃを中心にて回転方向Ｒに回転する。３つの羽根１０３０の回転により、吸込側１００から吹出側１１０に向かう気流が発生する。

【0012】

図２（ａ）－（ｃ）は、羽根１０３０の構造を示す。図２（ａ）は、図１（ａ）と同じ方向から見た羽根１０３０の正面図である。図２（ｂ）は、羽根１０３０の側面図である。この場合、回転方向Ｒは奥側に向かう。図２（ｃ）は、図２（ｂ）の羽根１０３０を１Ｂ－１Ｂ’線で切断した場合の断面図である。これは、図２（ａ）に対してスライスするように切った羽根１０３０の断面図であるといえる。

【0013】

羽根１０３０において、ベルマウス１０（図１（ａ））に近い方向が外周側１２０であり、モータ２０（図１（ａ））に近い方向が内周側１３０である。羽根１０３０は、外周縁１０３４、内周縁１０３５、前縁１０３６、及び後縁１０３７により囲まれる。外周縁１０３４は、羽根１０３０における外周側１２０の縁部であり、内周縁１０３５は、羽根１０３０における内周側１３０側の縁部である。前縁１０３６は、羽根１０３０における回転方向Ｒの前側の縁部であり、後縁１０３７は、羽根１０３０における回転方向Ｒの後側の縁部である。

【0014】

羽根１０３０は、前進部１０３２と翼根部１０３３を含み、前進部１０３２は、羽根１０３０の外周側１２０に配置され、翼根部１０３３は、前進部１０３２よりも内周側１３０に配置される。また、図２（ａ）において、前縁１０３６及び後縁１０３７には、前進部１０３２と翼根部１０３３のつなぎ目あるいは境界となる点に、前縁境界点１０３６ａ及び後縁境界点１０３７ａがそれぞれ定義される。そして、前縁境界点１０３６ａと後縁境界点１０３７ａを結ぶ直線は、羽根１０３０を前進部１０３２と翼根部１０３３とに分ける境界線Ｙ１と定義される。前進部１０３２は、境界線Ｙ１部分において、翼根部１０３３に対して、羽根１０３０における回転方向Ｒの前側の方向に折れ曲がるように配置される。前進部１０３２の最も外周側１２０には、テーパ部１０３１が配置される。テーパ部１０３１は、外周縁１０３４を含む。テーパ部１０３１では、内周側１３０から外周側１２０に向かうにしたがって弦長が短くなる。

【0015】

翼根部１０３３の内周縁１０３５における前縁１０３６と後縁１０３７を結ぶ直線の中央の点が中点Ｐ１として定義される。図２（ｃ）は、中点Ｐ１を通る羽根１０３０の断面である。これは、モータ軸Ｃに垂直な羽根１０３０の断面であるともいえる。図２（ｃ）において、羽根１０３０の断面とモータ軸Ｃとの交点と、中点Ｐ１とを結ぶ直線が、傾斜基準線Ｌ１と定義される。羽根１０３０の断面での前進部１０３２の断面形状の中心線１０３８は、傾斜基準線Ｌ１よりも、羽根１０３０の回転方向Ｒの前側に位置する。

【0016】

このような前進部１０３２の形状、特にテーパ部１０３１の形状により、図１（ｃ）に示されるようにテーパ部１０３１の外周縁１０３４において最も吹出側１１０に近い外周側後縁端１０３１ａが、Ｒ部１１の吹出側端部１３よりも吸込側１００に位置する。外周側後縁端１０３１ａは、図２（ａ）に示されるように、羽根１０３０の回転方向Ｒの後側の外周縁１０３４と後縁１０３７との交点である。これにより、ベルマウス１０と羽根１０３０との距離が広くなることによって、気流Ｆが側面から流入しやすくなる。その結果、半径方向の内向きに向かう気流Ｆができ、拡散しにくくなる。仮にテーパ部１０３１を設けずに、ベルマウス１０と羽根１０３０の距離を広くするだけの場合、羽根１０３０の正圧面側と負圧面側とでの気体の圧力差により、ベルマウス１０と羽根１０３０との間を通って空気が逆流して、翼端渦が発生する。前述のごとく、翼端渦が気流の拡散の要因になる。一方、テーパ部１０３１を設けることによって羽根１０３０の外周縁１０３４での仕事量が減っているので、外周縁１０３４では羽根１０３０の正圧面側と負圧面側とでの気体の圧力差が小さく逆流が起こりにくい。したがって翼端渦が発生しにくくなり、拡散が起こらずに気流Ｆが中心に寄せられる。

【0017】

図３（ａ）－（ｃ）は、羽根１０３０の構造を示す断面図である。図３（ａ）は、図２（ａ）の面Ａ１における断面図であり、図３（ｂ）は、図２（ａ）の面Ｂ１における断面図であり、図３（ｃ）は、図２（ａ）の面Ｃ１における断面図である。これらは、羽根１０３０のモータ軸Ｃを中心とする円筒断面に相当する。

【0018】

図３（ａ）が内周側１３０の翼根部１０３３における羽根１０３０の断面図であり、図３（ｃ）が外周側１２０のテーパ部１０３１における羽根１０３０の断面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）と図３（ｃ）の間の前進部１０３２における羽根１０３０の断面図である。図３（ａ）では、羽根１０３０の翼弦長が「Ｗ１１」と示され、後縁１０３７における羽根１０３０と水平面との間の角度が取付角「θ１１」と示される。図３（ｂ）では、羽根１０３０の翼弦長が「Ｗ１２」と示され、後縁１０３７における羽根１０３０と水平面との間の角度が取付角「θ１２」と示される。図３（ｃ）では、羽根１０３０の翼弦長が「Ｗ１３」と示され、後縁１０３７における羽根１０３０と水平面との間の角度が取付角「θ１３」と示される。

【0019】

ここで、θ１１＞θ１２＞θ１３とされる。つまり、羽根１０３０の取付角は、外周側１２０から内周側１３０に向かうにしたがって大きくされる。これにより、羽根１０３０の外周側１２０よりも羽根３０の内周側１３０において仕事量が増加する。その結果、羽根１０３０に吸い込まれる気流がモータ軸Ｃに向き、半径方向の内向きに向かう気流ができるので、拡散しにくくなる。

【0020】

本実施例によれば、テーパ部３１の外周側後縁端１０３１ａが、Ｒ部１１の吹出側端部１３よりも吸込側１００に位置するので、気体を半径方向内向きに向かって羽根１０３０に流入させることができる。また、気体を半径方向内向きに向かって羽根１０３０に流入されるので、吹出流を拡散しにくくできる。また、吹出流が拡散しにくくなるので、遠方の受風点において気流感が得られやすくできる。

【0021】

また、羽根１０３０の外周側１２０に向かって翼弦長が短くなるので、羽根１０３０の外周縁１０３４近傍での仕事量を少なくできる。また、羽根１０３０の外周縁１０３４近傍での仕事量が少なくなるので、羽根１０３０の正圧面側と負圧面側とでの気体の圧力差を低減できる。また、羽根１０３０の正圧面側と負圧面側とでの気体の圧力差が低減されるので、翼端渦を弱めることができる。また、翼端渦が弱まるので、吹出流が羽根１０３０の外周側１２０に向かって引き寄せられる量を低減できる。また、吹出流が羽根３０の外周側１２０に向かって引き寄せられる量が低減されるので、拡散しにくくなる。

【0022】

また、羽根１０３０の前進部１０３２の断面形状が回転方向側に傾いているので、羽根１０３０が吹き出す気流の方向を半径方向内向きにできる。また、羽根１０３０が吹き出す気流の方向が半径方向内向きになるので、吹出流を拡散しにくくできる。また、羽根１０３０の内周側１３０に向かうにしたがって取付角が大きくなるので、羽根１０３０の内周側１３０での仕事量を増加できる。また、羽根１０３０の内周側１３０での仕事量が増加するので、軸流送風機１の側面方向から羽根１０３０に流入する気流が、取付角が一定の場合と比較してより羽根１０３０の内周側に向かって流れるようにできる。

【0023】

（変形例１）
図４～図７を参照して変形例１に係る軸流送風機２について説明する。変形例１に係る軸流送風機２は、羽根１０３０を前進部１０３２と翼根部１０３３とに分ける境界線Ｙ１の位置を外周側１２０に調整した羽根２０３０を用いる点で実施例に係る軸流送風機１と異なる。これ以外の軸流送風機２の構成は、実施例に係る軸流送風機１と同様である。以下、実施例で説明済みの内容は再度の説明を適宜省略し、実施例と異なる点を主に説明する。

【0024】

図４（ａ）－（ｃ）は、軸流送風機２の構造を示す。図４（ａ）は、軸流送風機２の平面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）の軸流送風機２の２Ａ－２Ａ’線における断面図である。図４（ｃ）は、図４（ｂ）の軸流送風機２の一部を拡大した断面図である。

【0025】

変形例１に係る軸流送風機２では、軸流送風機１と同様、取付板４０に対して、後述する固定部材（図７に示す固定部材４１ａ、固定部材４１ｂ、固定部材４２ａ、固定部材４２ｂ）によって３つの羽根２０３０が取り付けられる。３つの羽根２０３０は、モータ軸Ｃの外周に所定間隔、例えば１２０度間隔で配置される。取付板４０は、モータ２０の動作によりモータ軸Ｃを中心に回転する。つまり、モータ２０が動作すると、３つの羽根２０３０がモータ軸Ｃを中心にて回転方向Ｒに回転する。３つの羽根２０３０の回転により、吸込側１００から吹出側１１０に向かう気流が発生する。

【0026】

図５（ａ）－（ｃ）は、羽根２０３０の構造を示す。図５（ａ）は、図４（ａ）と同じ方向から見た羽根２０３０の正面図である。図５（ｂ）は、羽根２０３０の側面図である。この場合、回転方向Ｒは奥側に向かう。図５（ｃ）は、図５（ｂ）の羽根２０３０を２Ｂ－２Ｂ’線で切断した場合の断面図である。これは、図５（ａ）に対してスライスするように切った羽根２０３０の断面図であるといえる。

【0027】

羽根２０３０において、ベルマウス１０（図４（ａ））に近い方向が外周側１２０であり、モータ２０（図４（ａ））に近い方向が内周側１３０である。羽根２０３０は、外周縁２０３４、内周縁２０３５、前縁２０３６、及び後縁２０３７により囲まれる。外周縁２０３４は、羽根２０３０における外周側１２０の縁部であり、内周縁２０３５は、羽根２０３０における内周側１３０側の縁部である。前縁２０３６は、羽根２０３０における回転方向Ｒの前側の縁部であり、後縁２０３７は、羽根２０３０における回転方向Ｒの後側の縁部である。

【0028】

羽根２０３０は、前進部２０３２と翼根部２０３３を含み、前進部２０３２は、羽根２０３０の外周側１２０側に配置され、翼根部２０３３は、前進部２０３２よりも内周側１３０に配置される。また、図５（ａ）において、前縁２０３６及び後縁２０３７には、前進部２０３２と翼根部２０３３のつなぎ目あるいは境界となる点に、前縁境界点２０３６ａ及び後縁境界点２０３７ａがそれぞれ定義される。そして、前縁境界点２０３６ａと後縁境界点２０３７ａとを結ぶ直線は、羽根２０３０を前進部２０３２と翼根部２０３３とに分ける境界線Ｙ２と定義される。前進部２０３２は、境界線Ｙ２部分において、翼根部２０３３に対して、羽根２０３０における回転方向Ｒの前側の方向に折れ曲がるように配置される。前進部２０３２の最も外周側１２０にはテーパ部２０３１が配置される。テーパ部２０３１は、外周縁２０３４を含む。テーパ部２０３１では、内周側１３０から外周側１２０に向かうにしたがって弦長が短くなる。

【0029】

翼根部２０３３の内周縁２０３５における前縁２０３６と後縁２０３７を結ぶ直線の中央の点が中点Ｐ２として定義される。図５（ｃ）は、中点Ｐ２を通る羽根２０３０の断面である。これは、モータ軸Ｃに垂直な羽根２０３０の断面であるともいえる。図５（ｃ）において、羽根２０３０の断面とモータ軸Ｃとの交点と、中点Ｐ２とを結ぶ直線が、傾斜基準線Ｌ２と定義される。羽根２０３０の断面での前進部２０３２の断面形状の中心線２０３８は、傾斜基準線Ｌ２よりも、羽根２０３０の回転方向Ｒの前側に位置する。

【0030】

このような前進部２０３２の形状、特にテーパ部２０３１の形状により、図４（ｃ）に示されるようにテーパ部２０３１の外周縁２０３４において最も吹出側１１０に近い外周側後縁端２０３１ａが、Ｒ部１１の吹出側端部１３よりも吸込側１００に位置する。外周側後縁端２０３１ａは、図５（ａ）に示されるように、羽根２０３０の回転方向Ｒの後側の外周縁２０３４と後縁２０３７との交点である。これにより、ベルマウス１０と羽根２０３０との距離が広くなることによって、気流Ｆが側面から流入しやすくなる。その結果、半径方向の内向きに向かう気流Ｆができ、拡散しにくくなる。仮にテーパ部２０３１を設けずに、ベルマウス１０と羽根２０３０の距離を広くするだけの場合、羽根２０３０の正圧面側と負圧面側とでの気体の圧力差により、ベルマウス１０と羽根２０３０との間を通って空気が逆流して、翼端渦が発生する。前述のごとく、翼端渦が気流の拡散の要因になる。一方、テーパ部２０３１を設けることによって羽根２０３０の外周縁２０３４での仕事量が減っているので、外周縁２０３４では羽根２０３０の正圧面側と負圧面側とでの気体の圧力差が小さく逆流が起こりにくい。したがって翼端渦が発生しにくくなり、拡散が起こらずに気流Ｆが中心に寄せられる。

【0031】

図６（ａ）－（ｃ）は、羽根２０３０の構造を示す断面図である。図６（ａ）は、図５（ａ）の面Ａ２における断面図であり、図６（ｂ）は、図５（ａ）の面Ｂ２における断面図であり、図６（ｃ）は、図５（ａ）の面Ｃ２における断面図である。これらは、羽根２０３０のモータ軸Ｃを中心とする円筒断面に相当する。

【0032】

図６（ａ）が内周側１３０の翼根部２０３３における羽根２０３０の断面図であり、図６（ｃ）が外周側１２０のテーパ部２０３１における羽根２０３０の断面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）と図６（ｃ）の間の前進部２０３２における羽根２０３０の断面図である。図６（ａ）では、羽根２０３０の翼弦長が「Ｗ２１」と示され、後縁２０３７における羽根２０３０と水平面との間の角度が取付角「θ２１」と示される。図６（ｂ）では、羽根２０３０の翼弦長が「Ｗ２２」と示され、後縁２０３７における羽根２０３０と水平面との間の角度が取付角「θ２２」と示される。図６（ｃ）では、羽根２０３０の翼弦長が「Ｗ２３」と示され、後縁２０３７における羽根２０３０と水平面との間の角度が取付角「θ２３」と示される。

【0033】

ここで、θ２１＞θ２２＞θ２３とされる。つまり、羽根２０３０の取付角は、外周側１２０から内周側１３０に向かうにしたがって大きくなる。これにより、羽根３０の外周側１２０よりも羽根２０３０の内周側１３０において仕事量が増加する。その結果、羽根２０３０に吸い込まれる気流がモータ軸Ｃに向き、半径方向の内向きに向かう気流ができるので、拡散しにくくなる。

【0034】

軸流送風機２では、軸流送風機１と同様に、テーパ部２０３１の外周側後縁端２０３１ａが、Ｒ部１１の吹出側端部１３よりも吸込側１００に位置するので、気体を半径方向内向きに向かって羽根２０３０に流入させることができる。また、気体を半径方向内向きに向かって羽根２０３０に流入されるので、吹出流を拡散しにくくできる。また、吹出流が拡散しにくくなるので、遠方の受風点において気流感が得られやすくできる。

【0035】

また、羽根２０３０の外周側１２０に向かって翼弦長が短くなるので、羽根２０３０の外周縁２０３４近傍での仕事量を少なくできる。また、羽根２０３０の外周縁２０３４近傍での仕事量が少なくなるので、羽根２０３０の正圧面側と負圧面側とでの気体の圧力差を低減できる。また、羽根２０３０の正圧面側と負圧面側とでの気体の圧力差が低減されるので、翼端渦を弱めることができる。また、翼端渦が弱まるので、吹出流が羽根２０３０の外周側１２０に向かって引き寄せられる量を低減できる。また、吹出流が羽根２０３０の外周側１２０に向かって引き寄せられる量が低減されるので、拡散しにくくなる。

【0036】

また、羽根２０３０の前進部２０３２の断面形状が回転方向側に傾いているので、羽根２０３０が吹き出す気流の方向を半径方向内向きにできる。また、羽根２０３０が吹き出す気流の方向が半径方向内向きになるので、吹出流を拡散しにくくできる。また、羽根２０３０の内周側１３０に向かうにしたがって取付角が大きくなるので、羽根２０３０の内周側１３０での仕事量を増加できる。また、羽根２０３０の内周側１３０での仕事量が増加するので、軸流送風機２の側面方向から羽根２０３０に流入する気流が、取付角が一定の場合と比較してより羽根２０３０の内周側に向かって流れるようにできる。

【0037】

次に、図７を参照して軸流送風機２における羽根２０３０の取り付け構造について説明する。図７は、軸流送風機の取付板４０に固定された羽根の構造を示す図である。図７（ａ）は、軸流送風機２の取付板４０に固定された羽根２０３０の構造を示し、図７（ｂ）は、軸流送風機１の取付板４０に固定された羽根１０３０の構造を示す。

【0038】

図７（ａ）に示されるように、羽根２０３０は、翼根部２０３３において、４ヶ所の固定部材（固定部材４１ａ、固定部材４１ｂ、固定部材４２ａ、及び固定部材４２ｂ）によってリベット留めを行い、取付板４０に固定される。４ヶ所の固定部材は、取付板４０の一端において四角形状に配置される。具体的には、固定部材４１ａと固定部材４１ｂは、翼根部２０３３の内周側１３０に配置され、固定部材４２ａと固定部材４２ｂは、翼根部２０３３の外周側１２０に配置される。固定部材４１ａと固定部材４１ｂの中心を結ぶ線分Ｘ１の中央の点が中点４１として定義され、固定部材４２ａと固定部材４２ｂの中心を結ぶ線分Ｘ２の中央の点が中点４２と定義される。ここで、中点４１及び中点４２は、翼根部２０３３の内周縁２０３５における前縁２０３６と後縁２０３７を結ぶ直線に対して垂直、かつ、中点Ｐ２を通る平面上に位置する。つまり、固定部材４１ａと固定部材４１ｂは、この平面に対して対称に位置し、固定部材４２ａと固定部材４２ｂは、この平面に対して対称に位置する。

【0039】

上述した通り、前縁２０３６における前縁境界点２０３６ａと後縁２０３７における後縁境界点２０３７ａとを結ぶ直線は、境界線Ｙ２と定義される。羽根２０３０では、境界線Ｙ２と線分Ｘ２に着目すると、境界線Ｙ２は、線分Ｘ２（固定部材４２ａ及び固定部材４２ｂ）よりも外周側１２０に位置している。つまり、線分Ｘ２と境界線Ｙ２との間には所定の間隔が設けられている。

【0040】

一方、図７（ｂ）に示されるように、実施例における羽根１０３０もまた、羽根２０３０と同様、翼根部１０３３において、４ヶ所の固定部材（固定部材４１ａ、固定部材４１ｂ、固定部材４２ａ、及び固定部材４２ｂ）によってリベット留めを行い、取付板４０に固定される。中点４１と中点４２は、モータ軸Ｃを含み、且つ、中点Ｐ１を通る平面（図２（ｂ）の羽根１０３０を１Ｂ－１Ｂ’線で切断する平面に相当）上にいずれも位置する。

【0041】

また、上述した通り、前縁１０３６における前縁境界点１０３６ａと後縁１０３７における後縁境界点１０３７ａとを結ぶ直線は、境界線Ｙ１と定義される。羽根１０３０では、境界線Ｙ１と線分Ｘ２に着目すると、境界線Ｙ２は、線分Ｘ２（固定部材４２ａ及び固定部材４２ｂ）と重なるように位置している。つまり、線分Ｘ２と境界線Ｙ２との間には所定の間隔が設けられていない。

【0042】

羽根２０３０と羽根１０３０とを比較すると、羽根の全長は同程度となっているが、前進部２０３２が前進部１０３２より短く、翼根部２０３３が翼根部１０３３より長くなっている。

【0043】

一般的に、羽根２０３０または羽根１０３０を取付板４０に固定する固定部材（固定部材４１ａ、固定部材４１ｂ、固定部材４２ａ、固定部材４２ｂ）には、送風動作時における遠心力による応力負荷を受けやすい。また、前進部２０３２と翼根部２０３３の境界線Ｙ２の部分または前進部１０３２と翼根部１０３３の境界線Ｙの部分にも、その折れ曲がった形状から、遠心力による負荷が集中しやすい。図７（ａ）のように境界線Ｙ２が線分Ｘ２（固定部材４２ａ及び固定部材４２ｂ）より外周側１２０に位置していることは、図７（ｂ）のように境界線Ｙ１と線分Ｘ２（固定部材４２ａ及び固定部材４２ｂ）が重なる場合と比べ、固定部材４２ａ及び固定部材４２ｂに加わる応力負荷を低減することができる。つまり、軸流送風機における羽根の取り付け構造として、軸流送風機２の羽根２０３０のようにして取り付けることで、より強い取り付け強度が求められる環境において、性能を損なわず、遠方の受風点で気流感を得ることができる。

【0044】

（変形例２）
図８～図１１を参照して変形例２に係る軸流送風機３について説明する。変形例２に係る軸流送風機３は、主として羽根２０３０の前進部２０３２の形状を調整した羽根３０３０を用いる点で変形例１に係る軸流送風機２と異なる。これ以外の軸流送風機３の構成は、変形例１に係る軸流送風機２と同様である。以下、実施例及び変形例１で説明済みの内容は再度の説明を適宜省略し、実施例と異なる点を主に説明する。

【0045】

図８（ａ）－（ｃ）は、軸流送風機３の構造を示す。図８（ａ）は、軸流送風機３の平面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）の軸流送風機３の３Ａ－３Ａ’線における断面図である。図８（ｃ）は、図８（ｂ）の軸流送風機３の一部を拡大した断面図である。

【0046】

変形例２に係る軸流送風機３では、軸流送風機２と同様、取付板４０に対して、固定部材（図７参照）によって３つの羽根３０３０が取り付けられる。３つの羽根３０３０は、モータ軸Ｃの外周に所定間隔、例えば１２０度間隔で配置される。取付板４０は、モータ２０の動作によりモータ軸Ｃを中心に回転する。つまり、モータ２０が動作すると、３つの羽根２０３０がモータ軸Ｃを中心にて回転方向Ｒに回転する。３つの羽根３０３０の回転により、吸込側１００から吹出側１１０に向かう気流Ｆが発生する。

【0047】

図９（ａ）－（ｃ）は、羽根３０３０の構造を示す。図９（ａ）は、図８（ａ）と同じ方向から見た羽根３０３０の正面図である。図９（ｂ）は、羽根３０３０の側面図である。この場合、回転方向Ｒは奥側に向かう。図９（ｃ）は、図９（ｂ）の羽根３０３０を３Ｂ－３Ｂ’線で切断した場合の断面図である。これは、図９（ａ）に対してスライスするように切った羽根３０３０の断面図であるといえる。

【0048】

羽根３０３０において、ベルマウス１０（図８（ａ））に近い方向が外周側１２０であり、モータ２０（図８（ａ））に近い方向が内周側１３０である。羽根３０３０は、外周縁３０３４、内周縁３０３５、前縁３０３６、及び後縁３０３７により囲まれる。外周縁３０３４は、羽根３０３０における外周側１２０の縁部であり、内周縁３０３５は、羽根３０３０における内周側１３０側の縁部である。前縁３０３６は、羽根３０３０における回転方向Ｒの前側の縁部であり、後縁３０３７は、羽根３０３０における回転方向Ｒの後側の縁部である。

【0049】

羽根３０３０は、前進部３０３２と翼根部３０３３を含み、前進部３０３２は、羽根３０３０の外周側１２０側に配置され、翼根部３０３３は、前進部３０３２よりも内周側１３０に配置される。また、図９（ａ）において、前縁３０３６及び後縁３０３７には、前進部３０３２と翼根部３０３３のつなぎ目あるいは境界となる点に、前縁境界点３０３６ａ及び後縁境界点３０３７ａがそれぞれ定義される。そして、前縁境界点３０３６ａと後縁境界点３０３７ａを結ぶ直線は、羽根３０３０を前進部３０３２と翼根部３０３３に分ける境界線Ｙ３と定義される。前進部３０３２は、境界線Ｙ３部分において、翼根部３０３３に対して、羽根３０３０における回転方向Ｒの前側の方向に折れ曲がるように配置される。前進部３０３２の最も外周側１２０にはテーパ部３０３１が配置される。テーパ部３０３１は、外周縁３０３４を含む。テーパ部３０３１では、内周側１３０から外周側１２０に向かうにしたがって弦長が短くなる。

【0050】

翼根部３０３３の内周縁３０３５における前縁３０３６と後縁３０３７を結ぶ直線の中央の点が中点Ｐ３として定義される。図９（ｃ）は、中点Ｐ３を通る羽根３０３０の断面である。これは、モータ軸Ｃに垂直な羽根３０３０の断面であるともいえる。図９（ｃ）において、羽根３０３０の断面とモータ軸Ｃとの交点と、中点Ｐ３とを結ぶ直線が、傾斜基準線Ｌ３と定義される。羽根３０３０の断面での前進部３０３２の断面形状の中心線３０３８は、傾斜基準線Ｌ３よりも、羽根３０３０の回転方向Ｒの前側に位置する。

【0051】

羽根３０３０は前進部３０３２の形状、特にテーパ部３０３１の形状により、図８（ｃ）に示されるようにテーパ部３０３１の外周縁３０３４において最も吹出側１１０に近い外周側後縁端３０３１ａが、Ｒ部１１の吹出側端部１３よりも吸込側１００に位置する。外周側後縁端３０３１ａは、図９（ａ）に示されるように、羽根３０３０の回転方向Ｒの後側の外周縁３０３４と後縁３０３７との交点である。これにより、ベルマウス１０と羽根３０３０との距離が広くなることによって、気流Ｆが側面から流入しやすくなる。その結果、半径方向の内向きに向かう気流Ｆができ、拡散しにくくなる。仮にテーパ部３０３１を設けずに、ベルマウス１０と羽根３０３０の距離を広くするだけの場合、羽根３０３０の正圧面側と負圧面側とでの気体の圧力差により、ベルマウス１０と羽根３０３０との間を通って空気が逆流して、翼端渦が発生する。前述のごとく、翼端渦が気流の拡散の要因になる。一方、テーパ部３０３１を設けることによって羽根３０３０の外周縁３０３４での仕事量が減っているので、外周縁３０３４では羽根３０３０の正圧面側と負圧面側とでの気体の圧力差が小さく逆流が起こりにくい。したがって翼端渦が発生しにくくなり、拡散が起こらずに気流Ｆが中心に寄せられる。

【0052】

次に、図１０を参照して変形例２における羽根３０３０と変形例１における羽根２０３０との間の相違点について説明する。図１０は、羽根の構造を示す図である。図１０（ａ）は、図９（ａ）に対応する羽根３０３０の正面図であり、図１０（ｂ）は、図５（ａ）に対応する羽根２０３０の正面図である。

【0053】

図１０（ａ）に示すように、羽根３０３０において、外周縁３０３４と前縁３０３６との交点（外周縁３０３４における前縁３０３６側の端部）である外周側前縁端３０３１ｂと、前縁３０３６における前進部３０３２と翼端部３０３３のつなぎ目あるいは境界となる前縁境界点３０３６ａとを結ぶ直線を前縁基準線Ｚ３と定義する。羽根３０３０では、前進部３０３２における前縁３０３０は、前縁基準線Ｚ３よりも、前進部３０３２の後縁３０３７側に位置している。３０３２における前縁３０３０は、前縁基準線Ｚ３よりも、前進部３０３２の後縁３０３７側に凹んでいるとも言える。

【0054】

一方、図１０（ｂ）に示すように、羽根２０３０において、外周縁２０３４と前縁２０３６との交点（外周縁２０３４における前縁２０３６側の端部）である外周側前縁端２０３１ｂと、前縁２０３６における前進部２０３２と翼端部２０３３のつなぎ目あるいは境界となる前縁境界点２０３６ａとを結ぶ直線を前縁基準線Ｚ２と定義する。羽根２０３０では、前進部２０３２における前縁２０３０は、前縁基準線Ｚ２に対して、前進部３０３２の後縁３０３７とは反対側に位置している。前進部２０３２における前縁２０３０は、前縁基準線Ｚ２よりも、羽根３０３０の回転方向Ｒの前側に延在しているとも言える。

【0055】

羽根３０３０における前進部３０３２の構造として、図１０（ａ）のように前縁３０３６を前縁基準線Ｚ３よりも後縁３０３７側に位置する構成とすることで、図１０（ｂ）のように前縁３０３６を前縁基準線Ｚ３に対して後縁３０３７側とは反対側に位置する構成と比較して、前進部３０３２の重量、つまり羽根３０３０の重量を軽くすることができる。このため、前進部３０３２と翼根部３０３３の境界線Ｙ３の部分に作用する負荷（送風動作時における遠心力による負荷）を低減することができる。つまり、軸流送風機における羽根の構造として、軸流送風機３の羽根３０３０のように構成することで、より強い取り付け強度が求められる環境において、性能を損なわず、遠方の受風点で気流感を得ることができる。さらに、羽根３０３０において前進部３０３２での仕事が減少し、相対的に、羽根３０３０の外周側１２０よりも羽根３０３０の内周側１３０において仕事量が増加する。その結果、羽根３０３０に吸い込まれる気流がモータ軸Ｃに向き、半径方向の内向きに向かう気流ができるので、拡散しにくくなる。

【0056】

図１１（ａ）－（ｃ）は、羽根３０３０の構造を示す断面図である。図１１（ａ）は、図９（ａ）の面Ａ３における断面図であり、図１１（ｂ）は、図９（ａ）の面Ｂ３における断面図であり、図１１（ｃ）は、図９（ａ）の面Ｃ３における断面図である。これらは、羽根３０３０のモータ軸Ｃを中心とする円筒断面に相当する。

【0057】

図１１（ａ）が内周側１３０の翼根部３０３３における羽根３０３０の断面図であり、図１１（ｃ）が外周側１２０のテーパ部３０３１における羽根３０３０の断面図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）と図１１（ｃ）の間の前進部３０３２における羽根３０３０の断面図である。図１１（ａ）では、羽根３０３０の翼弦長が「Ｗ３１」と示され、後縁３０３７における羽根３０３０と水平面との間の角度が取付角「θ３１」と示される。図１１（ｂ）では、羽根２０３０の翼弦長が「Ｗ３２」と示され、後縁３０３７における羽根３０３０と水平面との間の角度が取付角「θ３２」と示される。図１１（ｃ）では、羽根３０３０の翼弦長が「Ｗ３３」と示され、後縁３０３７における羽根３０３０と水平面との間の角度が取付角「θ３３」と示される。

【0058】

ここで、θ３１＞θ３２＞θ３３とされる。つまり、羽根３０３０の取付角は、外周側１２０から内周側１３０に向かうにしたがって大きくなる。これにより、羽根３０３０の外周側１２０よりも羽根３０３０の内周側１３０において仕事量が増加する。その結果、羽根３０３０に吸い込まれる気流がモータ軸Ｃに向き、半径方向の内向きに向かう気流ができるので、拡散しにくくなる。

【0059】

軸流送風機３では、軸流送風機１または軸流送風機２と同様に、テーパ部３０３１の外周側後縁端３０３１ａが、Ｒ部１１の吹出側端部１３よりも吸込側１００に位置するので、気体を半径方向内向きに向かって羽根３０３０に流入させることができる。また、気体を半径方向内向きに向かって羽根３０３０に流入されるので、吹出流を拡散しにくくできる。また、吹出流が拡散しにくくなるので、遠方の受風点において気流感が得られやすくできる。

【0060】

また、羽根３０３０の外周側３１２０に向かって翼弦長が短くなるので、羽根３０３０の外周縁３０３４近傍での仕事量を少なくできる。また、羽根３０３０の外周縁３０３４近傍での仕事量が少なくなるので、羽根３０３０の正圧面側と負圧面側とでの気体の圧力差を低減できる。また、羽根３０３０の正圧面側と負圧面側とでの気体の圧力差が低減されるので、翼端渦を弱めることができる。また、翼端渦が弱まるので、吹出流が羽根３０３０の外周側１２０に向かって引き寄せられる量を低減できる。また、吹出流が羽根３０３０の外周側１２０に向かって引き寄せられる量が低減されるので、拡散しにくくなる。

【0061】

また、羽根３０３０の前進部３０３２の断面形状が回転方向側に傾いているので、羽根３０３０が吹き出す気流の方向を半径方向内向きにできる。また、羽根３０３０が吹き出す気流の方向が半径方向内向きになるので、吹出流を拡散しにくくできる。また、羽根３０３０の内周側１３０に向かうにしたがって取付角が大きくなるので、羽根３０３０の内周側１３０での仕事量を増加できる。また、羽根２０３０の内周側１３０での仕事量が増加するので、軸流送風機３の側面方向から羽根３０３０に流入する気流が、取付角が一定の場合と比較してより羽根３０３０の内周側に向かって流れるようにできる。

【0062】

本開示の一態様の概要は、次の通りである。本開示のある態様の軸流送風機（１）は、吸込側（１００）から吹出側（１１０）に延びる円筒形状のベルマウス（１０）と、ベルマウス（１０）の中心軸上に配置されるモータ（２０）と、モータ（２０）のモータ軸（Ｃ）の外周に所定間隔で配置される複数の羽根（１０３０）と、を備える。ベルマウス（１０）は、吸込側（１００）から吹出側（１１０）に向かうと径が小さくなるＲ部（１１）を有する。羽根（１０３０）は、モータ（２０）に近い内周側（１３０）から、ベルマウス（１０）に近い外周側（１２０）に向かうにしたがって弦長が短くなるテーパ部（１０３１）を有する。テーパ部（１０３１）において最も吹出側（１１０）に近い外周側後縁端（１０３１ａ）が、Ｒ部（１１）の吹出側端部（１３）よりも吸込側（１００）に位置する。

【0063】

羽根（１０３０）は、テーパ部（１０３１）を最も外周側（１２０）に含む前進部（１０３２）と、前進部（１０３２）よりも内周側（１３０）に配置される翼根部（１０３３）と、を備えてもよい。翼根部（１０３３）の内周縁（１０３５）における前縁（１０３６）と後縁（１０３７）とを結ぶ直線の中点（Ｐ）を通る羽根（１０３０）の断面であって、かつモータ軸（Ｃ）に垂直な羽根（１０３０）の断面において、羽根（１０３０）の断面とモータ軸（Ｃ）との交点と、中点（Ｐ）とを結ぶ直線を傾斜基準線（Ｌ１）と定義する場合、羽根（１０３０）の断面での前進部（１０３２）の断面形状の中心線が、傾斜基準線（Ｌ１）よりも、羽根（１０３０）の回転方向側に位置してもよい。

【0064】

羽根（１０３０）のモータ軸（Ｃ）を中心とする円筒断面における取付角が、外周側（１２０）から内周側（１３０）に向かうにしたがって大きくなってもよい。

【0065】

モータ（２０）の動作によりモータ軸（Ｃ）を中心に回転する取付板（４０）と、羽根（２０３０）を取付板（４０）に固定する固定部材（４２ａ、４２ｂ）と、を備え、固定部材（４２ａ、４２ｂ）は、翼根部（２０３３）において羽根（２０３０）を取付板（４０）に固定してもよい。

【0066】

前進部（３０３２）の外周縁（３０３４）における前縁（３０３６）側の端部（３０３１ｂ）と、前進部（３０３２）と翼根部（３０３３）の境界となる前縁（３０３６）側の境界点（３０３６ａ）とを結ぶ直線を前縁基準線（Ｚ３）と定義する場合、前進部（３０３２）の前縁（３０３６）が、前縁基準線（Ｚ３）よりも、前進部（３０３２）の後縁（３０３７）側に位置してもよい。

【0067】

以上、本開示を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

【符号の説明】

【0068】

１，２，３ 軸流送風機、 Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３ 傾斜基準線、 １０ ベルマウス、 １１ Ｒ部、 １２ ダクト部、 １３ 吹出側端部、 ２０ モータ、 １０３０，２０３０，３０３０ 羽根、 １０３１，２０３１，３０３１ テーパ部、 １０３１ａ，２０３１ａ，３０３１ａ 外周側後縁端、 ２０３１ｂ，３０３１ｂ 外周側前縁端、 １０３２，２０３２，３０３２ 前進部、 １０３３，２０３３，３０３３ 翼根部、 １０３４，２０３４，３０３４ 外周縁、 １０３５，２０３５，３０３５ 内周縁、 １０３６，２０３６，３０３６ 前縁、 １０３６ａ，２０３６ａ，３０３６ａ 前縁境界点、 １０３７，２０３７，３０３７ 後縁、 １０３７ａ，２０３７ａ，３０３７ａ 後縁境界点、 １０３８，２０３８，３０３８ 中心線、 ４０ 取付板、 ４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ 固定部材、 Ｘ１，Ｘ２ 線分、 Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３ 境界線、 Ｚ２，Ｚ３ 前縁基準線、 ５０ 取付脚、 １００ 吸込側、 １１０ 吹出側、 １２０ 外周側、 １３０ 内周側、 Ｃ モータ軸、 １３０ 内周側、 Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３ 中点、 Ｒ 回転方向。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】