JP2000054989A - 遠心送風機用ケーシングおよび遠心送風機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作動音を静音化しつつ送風効率を向上させる
ことが可能な遠心送風機用ケーシングおよび遠心送風機
を提供することを主目的とする。 【解決手段】 吸入口８から吸入した気体を加圧するた
めの羽根車５ａを収納可能に構成されると共に、羽根車
５ａによって加圧された気体を送気口２５ａに案内する
ための複数の案内溝Ｒ１が配設された加圧室２を有する
遠心送風機用ケーシング１において、案内溝Ｒ１の開口
面を覆う導風板２７が配設されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、給湯器、ボイラー
および冷暖房器などに用いられて空気を送風する遠心送
風機用のケーシングおよび遠心送風機に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】この種のケーシングを備えている遠心送
風機（以下、「送風機」ともいう）として、出願人は、
図５，６に示す送風機８１を既に開発している。送風機
８１は、図６に示すように、モータＭ、羽根車５ａ，５
ｂ，５ｃ（以下、区別しないときには「羽根車５」とも
いう）、および羽根車５を収納するためのケーシング７
１を備えて構成されている。モータＭは、所定の電力が
供給されることにより、回転軸６に固定された各羽根車
５を回転させる。各羽根車５は、同図に示すように、底
板５１、案内羽根５２，５２・・および天板５３を備え
て構成され、モータＭによって回転させられることによ
り、内側空間Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３（図９参照）内の空気を
加圧しつつ外部に排出する。

【０００３】ケーシング７１は、図５に示すように、各
羽根車５をそれぞれ収納する第１加圧室７２、第２加圧
室７３および第３加圧室４を備え、これらが一体化され
て構成されている。この場合、第１加圧室７２は、図６
に示すように、蓋部２４および底部材７５を備えて構成
されている。蓋部２４は、全体としてキャップ状に形成
され、送風用の空気を吸入するための吸入口８が形成さ
れた円盤状の天板２１と、天板２１と一体成形された円
筒状の周板２２とで構成されている。底部材７５は、図
７に示すように、溝状の導風路Ｒ１に送り込まれた空気
を羽根車５ｂの内側空間Ｓ２に送気するための送気口２
５ａが形成された円盤状の底板２５と、底板２５に立設
され上記した導風路Ｒ１を形成する複数の案内羽根７
４，７４・・とを備えている。この場合、底板２５は、
第１加圧室７２の底部材として機能すると共に、第１加
圧室７２と第２加圧室７３とを一体化させた状態では、
第２加圧室７３の蓋部としても機能する。

【０００４】第２加圧室７３は、図８に示すように、全
体として有底円筒状に形成され、溝状の導風路Ｒ２に送
り込まれた空気を羽根車５ｃの内側空間Ｓ３に送気する
ための送気口３１ａが形成された円盤状の底板３１と、
底板３１と一体成形された円筒状の周板３２と、底板３
１に立設され上記した導風路Ｒ２を形成する複数の案内
羽根７６，７６・・とで構成されている。第３加圧室４
は、図６に示すように、板状部材を渦巻模様状に折り曲
げて形成した周板４１と、送風機８１の組立て時には羽
根車５ｃの挿通用孔として機能する共に作動時には第２
加圧室７３の送気口３１ａを介して空気を吸入するため
の開口部４２ａが形成された天板４２と、モータＭの回
転軸６を挿通するための回転軸挿通用孔４３ａが形成さ
れた底板４３とで構成されている。この第３加圧室４
は、底板４３の外縁部に周板４１が固定され、かつ天板
４２が底板４３に対向するように周板４１に固定されて
おり、周板４１の両端部４１ａ，４１ｂを開口すること
によって吐出口９が形成されている。

【０００５】この送風機８１では、モータＭに所定の電
力を投入することにより羽根車５ａ，５ｂ，５ｃが回転
する。この際に、各羽根車５の内側空間Ｓ１，Ｓ２，Ｓ
３内の空気は、加圧されつつ、図９の矢印Ａ１，Ａ２，
Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２で示す向きで、第１加圧室７
２、第２加圧室７３および第３加圧室４の各々の導風路
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３側にそれぞれ排出される。これに伴
い、ケーシング７１の外気が、同図の矢印Ｄ１，Ｄ２で
示すように、吸入口８から羽根車５ａの内側空間Ｓ１に
吸入される。

【０００６】一方、第１加圧室７２の羽根車５ａによっ
て加圧された空気は、同図の矢印Ｅ１，Ｅ２で示すよう
に、周板２２に当たった後に導風路Ｒ１に導かれ、案内
羽根７４，７４・・によって中央に向かって案内されつ
つ移動させられ、送気口２５ａから羽根車５ｂの内側空
間Ｓ２に送気される。同様にして、第２加圧室７３の羽
根車５ｂによって加圧された空気は、同図の矢印Ｆ１，
Ｆ２で示すように、周板３２に当たった後に導風路Ｒ２
に導かれ、案内羽根７６，７６・・によって中央に向か
って案内されつつ移動させられ、送気口３１ａから羽根
車５ｃの内側空間Ｓ３に送気される。また、第３加圧室
４の羽根車５ｃによって加圧された空気は、周板４１に
沿って導風路Ｒ３内を移動させられ、図５，６の矢印Ｇ
で示すように、吐出口９からケーシング７１の外側に吐
出される。このように、送風機８１では、吸入口８から
吸入された空気は、第１加圧室７２、第２加圧室７３お
よび第３加圧室４を経て段階的に加圧された後に、吐出
口９から吐出される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、出願人が既
に開発している送風機８１のケーシング７１には、以下
の改善すべき点がある。すなわち、この送風機８１で
は、各羽根車５の回転に伴って導風路Ｒ１，Ｒ２側に排
出された空気の大半は、図９の矢印Ｅ１，Ｅ２，Ｆ１，
Ｆ２で示すように、各案内羽根７４，７４・・，７６，
７６・・に案内されて送気口２５ａ，３１ａからそれぞ
れ送気される。しかし、各羽根車５ａ，５ｂによって加
圧された空気の一部は、同図の矢印Ｈ１，Ｈ２，Ｉ１，
Ｉ２で示すように、各羽根車５ａ，５ｂの回転に伴い、
案内羽根７４，７４・・，７６，７６・・の上方の開口
部から羽根車５ａ，５ｂ側に巻き上げられてしまう。こ
のため、このケーシング７１には、送気口２５ａ，３１
ａから羽根車５ｂ，５ｃの内側空間Ｓ２，Ｓ３に送気す
べき気体の一部が導風路Ｒ１，Ｒ２内に滞留することに
よって送風効率が低下する結果、送風機８１の送風能力
を低下させているという課題がある。

【０００８】また、各羽根車５によって加圧されて送気
口２５ａ，３１ａに向けて移動させられている空気と、
各案内羽根７４，７６の上方に巻き上げられた空気とが
干渉し合う結果、送気量、静圧および各羽根車５の回転
速度が周期的に変動するという、いわゆるサージング現
象が発生し、これに起因して送風機８１が振動すること
により不快音を発生させることがある。このため、送風
機８１が取り付けられる給湯器、ボイラーおよび冷暖房
器などから発生する騒音を含め、０．１デシベル単位で
の騒音レベルの低減を競い合っている今日において、こ
れを改善すべきとの要請がある。

【０００９】本発明は、かかる改善点に鑑みてなされた
ものであり、作動音を静音化しつつ送風効率を向上させ
ることが可能な遠心送風機用ケーシングおよび遠心送風
機を提供することを主目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく請
求項１記載の遠心送風機用ケーシングは、吸入口から吸
入した気体を加圧するための羽根車を収納可能に構成さ
れると共に、羽根車によって加圧された気体を送気口に
案内するための複数の案内溝が配設された加圧室を有す
る遠心送風機用ケーシングにおいて、案内溝の開口面を
覆う導風板が配設されていることを特徴とする。

【００１１】請求項２記載の遠心送風機用ケーシング
は、請求項１記載の遠心送風機用ケーシングにおいて、
加圧室は、周板と、周板における高さ方向の一方の縁部
に取り付けられると共に吸入口が形成された天板と、天
板に対向すように周板の他方の縁部に取り付けられると
共に送気口が形成された底板とを備えて構成され、案内
溝は、底板上に一方の端部が固定された複数の案内羽根
によって形成され、導風板は、案内羽根における他方の
端部に固定されていることを特徴とする。

【００１２】請求項３記載の遠心送風機は、請求項１ま
たは２記載の遠心送風機用ケーシングを備えていること
を特徴とする。

【００１３】請求項１，２記載の遠心送風機用ケーシン
グおよび請求項３記載の遠心送風機では、羽根車によっ
て加圧された気体は、案内溝によって送気口に案内され
る。この際に案内溝の開口面を覆っている導風板は、案
内溝の開口面からの空気の漏れを阻止する。したがっ
て、羽根車によって加圧された空気の加圧室内での滞留
が防止されるため送風効率が向上する。また、空気の滞
留が防止される結果、サージング減少の発生も防止され
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に係る遠心送風機用ケーシングおよび遠心送風機の実
施の形態について説明する。なお、出願人が既に開発し
ているケーシング７１および送風機８１と同一の構成要
素については、同一の符号を付して重複した説明を省略
する。

【００１５】最初に、送風機１１の構成について、各図
を参照して説明する。

【００１６】送風機１１は、図１に示すように、モータ
Ｍ、羽根車５ａ，５ｂ，５ｃおよびケーシング１を備え
て構成されている。モータＭは、ねじ山が形成された回
転軸６を備えており、回転軸６には、ナット７，７・・
を締め付けることにより各羽根車５が固定される。各羽
根車５は、いわゆるターボファンが用いられており、中
央部にモータＭの回転軸６を挿通する孔が形成された円
盤状の底板５１と、底板５１上に固定された複数の案内
羽根５２，５２・・と、底板５１に対向配置されて底板
５１と相俟って案内羽根５２，５２・・を固定する輪状
の天板５３とを備えている。この羽根車５は、モータＭ
によって回転させられることにより、内側空間Ｓ１，Ｓ
２，Ｓ３（図４参照）内の空気を圧縮しつつ外部に排出
する。

【００１７】ケーシング１は、図５に示すように、各羽
根車５をそれぞれ収納する第１加圧室２、第２加圧室３
および第３加圧室４を備え、これらが一体化されて構成
されている。この場合、第１加圧室２は、図１に示すよ
うに、蓋部２４および底部材２８を備えて構成されてい
る。蓋部２４は、全体としてキャップ状に形成され、送
風用の空気を吸入するための吸入口８が形成された円盤
状の天板２１と、円筒状に形成された周板２２と、ボル
ト挿通用孔１３，１３・・が形成された鍔２３とで一体
成形されている。底部材２８は、図２（ａ），（ｂ）に
示すように、ボルト挿通用孔１３，１３・・および導風
路Ｒ１に送り込まれた空気を羽根車５ｂの内側空間Ｓ２
（図４参照）に送気するための送気口２５ａが形成され
た円盤状の底板２５と、底板２５に固定された複数の案
内羽根２６，２６・・と、回転軸６を挿通する回転軸挿
通用孔２７ａが形成されると共に底板２５に対向するよ
うに案内羽根２６，２６・・の端部に固定され、かつ案
内羽根２６，２６・・によって形成される溝状の導風路
Ｒ１の開口面を塞ぐ円盤状の導風板２７とで構成されて
いる。この場合、底板２５は、第１加圧室２の底部材と
して機能すると共に、第１加圧室２と第２加圧室３とを
一体化させた状態では、第２加圧室３の蓋部としても機
能する。したがって、送気口２５ａは、第２加圧室３に
対しては、本発明における吸入口として機能する。

【００１８】第２加圧室３は、図３（ａ），（ｂ）に示
すように、全体として有底円筒状に形成されており、ボ
ルト挿通用孔１６，１６・・および導風路Ｒ２内に送り
込まれた空気を羽根車５ｃの内側空間Ｓ３（図４参照）
に送気するための送気口３１ａが形成された円盤状の底
板３１と、円筒状に形成された周板３２と、ボルト挿通
用孔１４，１４・・が形成された輪状の鍔３３と、底板
３１に固定された複数の案内羽根３４，３４・・と、回
転軸６を挿通する回転軸挿通用孔３５ａが形成されると
共に底板３１に対向するように案内羽根３４，３４・・
の端部に固定され、かつ案内羽根３４，３４・・によっ
て形成される溝状の導風路Ｒ２の開口面を塞ぐ円盤状の
導風板３５とで構成されている。この場合、底板３１，
周板３２および鍔３３は、一体成形されており、底板３
１は、第２加圧室３の底部材として機能すると共に、第
２加圧室３と第３加圧室４とを一体化させた状態では、
第３加圧室４の蓋部としても機能する。

【００１９】第３加圧室４は、図１に示すように、板状
部材を渦巻模様状に折り曲げて形成した周板４１と、送
風機１の組立て時には羽根車５ｃの挿通用孔として機能
すると共に作動時には第２加圧室３の送気口３１ａを介
して空気を吸入するための開口部４２ａおよび第２加圧
室３を固定するためのボルト孔１７，１７・・が形成さ
れた天板４２と、モータＭの回転軸６を挿通するための
回転軸挿通用孔４３ａおよびモータＭを固定するための
ボルト孔２０，２０・・（同図では、４つのボルト孔２
０のうち１つを示す）が形成された底板４３とで構成さ
れている。この第３加圧室４は、同図に示すように、周
板４１が底板４３の外縁部分に固定されると共に、天板
４２が底板４３に対向するように周板４１に固定されて
おり、周板４１の両端部４１ａ，４１ｂを開口すること
によって吐出口９が形成されている。

【００２０】次に、送風機１１の組立て手順について、
各図を参照して説明する。

【００２１】まず、第３加圧室４の回転軸挿通用孔４３
ａにモータＭの回転軸６を挿通させた状態で、スペーサ
１９，１９・・を介してボルト１８，１８・・をボルト
孔２０，２０・・に締め付ける。これにより、第３加圧
室４とモータＭとが一体化する。次に、回転軸挿通用孔
４３ａから第３加圧室４の内部に突出している回転軸６
にナット７，７を締め付けることにより羽根車５ｃを固
定する。次いで、送気口３１ａおよび回転軸挿通用孔３
５ａに回転軸６を挿通させた後、ボルト挿通用孔１６，
１６・・を挿通させたボルト１５，１５・・をボルト孔
１７，１７・・に締め付けることにより、第２加圧室３
を第３加圧室４に固定する。次に、ナット７，７を締め
付けることにより羽根車５ｂを回転軸６に固定する。続
いて、送気口２５ａおよび回転軸挿通用孔２７ａに回転
軸６を挿通させ、底部材２８を第２加圧室３の上に載置
した後、ナット７，７を締め付けることにより羽根車５
ａを回転軸６に固定する。次に、ボルト挿通用孔１３，
１３・・を挿通させたボルト１２，１２・・をボルト孔
１４，１４・・に締め付けることにより、第１加圧室２
を第２加圧室３に固定する。これにより、図５に示すよ
うに、第１加圧室２、第２加圧室３および第３加圧室４
が一体化すると共に、送風機１１が完成する。

【００２２】次に、送風機１１の動作原理について、図
面を参照して説明する。

【００２３】この送風機１１では、モータＭに所定の電
力を投入することにより各羽根車５が回転する。この際
に、各羽根車５の内側空間Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３内の空気
は、加圧されつつ、図４の矢印Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ
２，Ｃ１，Ｃ２で示す向きで、第１加圧室２、第２加圧
室３および第３加圧室４の導風路Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３側に
それぞれ排出される。これに伴い、ケーシング１の外側
の空気が、同図の矢印Ｄ１，Ｄ２で示すように、吸入口
８から羽根車５ａの内側空間Ｓ１に吸入される。

【００２４】一方、第１加圧室２の羽根車５ａによって
加圧された空気は、同図の矢印Ｅ１，Ｅ２で示すよう
に、周板２２に当たった後に導風路Ｒ１に導かれ、案内
羽根２６，２６・・によって中央に向かって案内されつ
つ移動させられ、送気口２５ａから羽根車５ｂの内側空
間Ｓ２に送気される。この場合、この送風機１１では、
案内羽根２６，２６・・の上側の端部に導風板２７が取
り付けられているため、導風路Ｒ１内に一旦送り込まれ
た空気は、羽根車５ａの回転に起因して巻き上がったり
漏洩したりすることなく、送気口２５ａ側に確実に送り
込まれる。また、同様にして、第２加圧室３では、羽根
車５ｂによって加圧された空気は、同図の矢印Ｆ１，Ｆ
２で示すように、周板３２に当たった後に導風路Ｒ２に
導かれ、案内羽根３４，３４・・によって中央に向かっ
て案内されつつ移動させられ、送気口３１ａから羽根車
５ｃの内側空間Ｓ３に送気される。この場合にも、案内
羽根３４，３４・・の上側の端部に導風板３５が取り付
けられているため、導風路Ｒ２内に一旦送り込まれた空
気は、羽根車５ｂの回転に起因して巻き上がったり漏洩
したりすることなく、送気口３１ａ側に確実に送り込ま
れる。

【００２５】さらに、第３加圧室４の導風路Ｒ３に導か
れた空気は、周板４１に沿って導風路Ｒ３内を移動させ
られ、図１，５の矢印Ｇで示すように、吐出口９からケ
ーシング１の外側に吐出される。このように、この送風
機１１では、案内羽根２６，２６・・，３４，３４・・
の上側の端部に導風板２７，３５を取り付けたことによ
り、底板２５と導風板２７との間、および底板３１と導
風板３５との間に、送気口２５ａ，３１ａからそれぞれ
送気すべき空気を導くための導風路が形成される。した
がって、案内羽根２６，２６・・，３４，３４・・の間
に導かれた空気と、各加圧室２，３内の他の空気との干
渉が防止される。この結果、サージング現象の発生を防
止することができると共に、一旦導風路Ｒ１，Ｒ２内に
導いた空気を送気口２５ａ，３１ａに確実に送気するこ
とができるため、送風効率を向上させることができ、こ
れにより、送風機１１の送風能力を向上させることがで
きる。なお、発明者の実験によれば、既に開発している
送風機８１と比較して、約１５％の送風能力の向上が確
認されている。

【００２６】なお、本発明は、上記本発明の実施の形態
に示した構成に限定されない。例えば、本発明の実施の
形態では、第１加圧室２、第２加圧室３および第３加圧
室４からなる３段構成のケーシング１および送風機１１
について説明したが、本発明はこれに限定されず、例え
ば、第１加圧室２の下部に第３加圧室４を固定すること
により、２段構成のケーシングおよび送風機を製作する
こともできる。また、第１加圧室２の送気口２５ａを吐
出口として機能させることにより、１段構成の送風機を
製作することもできる。この場合には、モータＭと第１
加圧室２とを離間させて固定すると共に、送気口２５ａ
から吐出された空気を集風するダクトを底板２５に固定
すればよい。

【００２７】また、本発明の実施の形態に係る各加圧室
における周板、底板および天板同士の固定方法や、第１
加圧室２、第２加圧室３および第３加圧室４同士の固定
方法は、本発明の実施の形態に示した固定方法に限定さ
れず、種々の固定方法を採用することができる。さら
に、各羽根車５の回転軸６への固定方法についても、本
発明の実施の形態に示した固定方法に限定されず、種々
の固定方法を採用することができる。また、本発明にお
ける導風板は、本発明の実施の形態に示した形状に限定
されず、任意の形状に形成することができる。

【００２８】

【発明の効果】以上のように請求項１，２記載の遠心送
風機用ケーシングおよび請求項３記載の遠心送風機によ
れば、羽根車によって加圧された気体が導風板および案
内羽根によって送気口に確実に案内されるため、送風効
率の向上を図ることができ、これにより、遠心送風機の
送風能力を向上させることができる。加えて、サージン
グ現象の発生を防止できるため、遠心送風機の作動音の
静音化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る遠心送風機の分解斜
視図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る遠心送風機の第１加
圧室における底部材の斜視図であり、（ａ）は上面側か
ら見た斜視図、（ｂ）は下面側から見た斜視図である。

【図３】本発明の実施の形態に係る遠心送風機の第２加
圧室の斜視図であり、（ａ）は上面側から見た斜視図、
（ｂ）は下面側から見た斜視図である。

【図４】本発明の実施の形態に係る遠心送風機の断面図
である。

【図５】本発明の実施の形態に係る遠心送風機および出
願人が既に開発している遠心送風機の外観斜視図であ
る。

【図６】出願人が既に開発している遠心送風機の分解斜
視図である。

【図７】出願人が既に開発している遠心送風機における
第１加圧室の底部材の斜視図である。

【図８】出願人が既に開発している遠心送風機における
第２加圧室の斜視図である。

【図９】出願人が既に開発している遠心送風機の断面図
である。

【符号の説明】

１ ケーシング ２ 第１加圧室 ３ 第２加圧室 ５ 羽根車 ８ 吸入口 ９ 吐出口 １１ 送風機 ２１ 天板 ２２ 周板 ２５ 底板 ２５ａ 送気口 ２６ 案内羽根 ２７ 導風板 ３１ 底板 ３１ａ 送気口 ３２ 周板 ３４ 案内羽根 ３５ 導風板 Ｓ１ 内側空間 Ｓ２ 内側空間 Ｓ３ 内側空間 Ｒ１ 導風路 Ｒ２ 導風路 Ｒ３ 導風路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸入口から吸入した気体を加圧するため
   の羽根車を収納可能に構成されると共に、前記羽根車に
   よって加圧された気体を送気口に案内するための複数の
   案内溝が配設された加圧室を有する遠心送風機用ケーシ
   ングにおいて、 前記案内溝の開口面を覆う導風板が配設されていること
   を特徴とする遠心送風機用ケーシング。
2. 【請求項２】 前記加圧室は、周板と、前記周板におけ
   る高さ方向の一方の縁部に取り付けられると共に前記吸
   入口が形成された天板と、前記天板に対向すように前記
   周板の他方の縁部に取り付けられると共に前記送気口が
   形成された底板とを備えて構成され、前記案内溝は、前
   記底板上に一方の端部が固定された複数の案内羽根によ
   って形成され、前記導風板は、前記案内羽根における他
   方の端部に固定されていることを特徴とする請求項１記
   載の遠心送風機用ケーシング。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の遠心送風機用ケ
   ーシングを備えていることを特徴とする遠心送風機。