JP2001082384A

JP2001082384A - 羽根車およびこれを備えた遠心送風機

Info

Publication number: JP2001082384A
Application number: JP26545499A
Authority: JP
Inventors: 勝慶 ▲隠▼岐; Katsuyoshi Oki; Michihiro Kurokawa; 通広黒河; Tomohito Takada; 智仁高田; Masaya Matsuoka; 雅也松岡; Kenji Nasako; 賢二名迫
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1999-09-20
Filing date: 1999-09-20
Publication date: 2001-03-27

Abstract

(57)【要約】【課題】入口および出口における空気の流速分布をよ
り均一なものにし、送風能力の増大および騒音の低減を
図れる羽根車および遠心送風機（ターボファン）を提供
する。【解決手段】羽根車の入口１５から出口１６にかけて
側板（シュラウド）１２と主板（ハブ）１１とに挟まれ
た流路を二以上に分割する仕切り板１７を、側板１２と
略平行に設ける。仕切り板１７は、一端が入口１５を同
心円状に分割し、他端が出口１６を上下方向に分割す
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、パッケージエアコ
ンなどに用いられる遠心送風機およびこれに用いられる
羽根車に関するものである。この種の遠心送風機をター
ボファンという場合もある。

【０００２】

【従来の技術】一般に、オフィス、店舗の天井などに埋
め込まれて配置されるパッケージエアコンの室内ユニッ
ト２０の構造を、図１０に示す。ただし、図１０は、見
易さのために、実際に天井に取付けられる際と上下逆に
して描かれ、また、内部構造を説明するために一部切除
した状態を示している。羽根車１０１は、この室内ユニ
ット２０の中央に配置されている。羽根車１０１が回転
することによって、空気が、吸気口２１から吸い込ま
れ、周囲に配置された熱交換器２３に導かれ、熱交換器
２３を通過することによって冷却されまたは加熱された
のちに排気口２２から室内へ排出される。

【０００３】図１１は、羽根車１０１のみを取り出した
状態を示す。上側に入口１５が開口し、下側は主板１１
が覆っている。入口１５の周囲は、側板１２が取囲んで
いる。なお、主板を「ハブ」という場合もある。また、
側板を「シュラウド」という場合もある。側板１２と主
板１１とに挟まれる外周部分には複数の羽根板１３が配
置され、羽根板１３の隙間の開口する部分が出口１６と
なる。羽根車１０１自体が一体となって回転すること
で、羽根車１０１内部の空気は遠心力によって出口１６
から周囲に向けて排出され、羽根車１０１内部の気圧が
低下する。したがって、入口１５から新たな空気が吸い
込まれ、連続的に送風が行なわれる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図１２に、従来の羽根
車１０１の側面から見た断面図を示す。左右対称のた
め、回転軸１４の右側は省略している。空気は入口１５
から吸い込まれ、側板１２と主板１１とに挟まれた空間
を通過して、傘形に広がり、出口１６から吐出される。
しかし、空気は与えられた流路において必ずしも均一に
流れているわけではなく、入口１５の外周側から出口１
６の主板１１側にかけて主流１９が存在することが知ら
れている。その結果、空気の流速分布は、図１２に概ね
示されるように入口１５の半径に渡って一定ではなく、
出口１６の高さ方向に渡っても一定ではない。このよう
な不均一な流速分布は、送風能力の低下、乱流騒音の増
大を招いている。

【０００５】そこで、本発明では、入口および出口にお
ける空気の流速分布をより均一なものにし、送風能力の
増大および騒音の低減を図れる羽根車および遠心送風機
を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に基づく羽根車では、入口と、上記入口に略
垂直な出口と、上記入口から上記出口にかけて流路の外
周側の壁面となる側板と、上記入口から上記出口にかけ
て流路を二以上に分割する仕切り板とを備える羽根車で
あって、上記仕切り板は、一端が上記入口を同心円状に
分割し、他端が上記出口を上下方向に分割する。

【０００７】上記構成を採用することにより、入口およ
び出口における流速分布のピークを二以上に分散させる
ことができ、流速分布が均一になることによって、騒音
が低下し、送風能力が向上する。

【０００８】上記発明において好ましくは、上記仕切り
板が上記側板と略平行である。この構成を採用すること
により、入口から出口への流体の流れが円滑に導かれ
る。

【０００９】上記発明においてさらに好ましくは、上記
仕切り板が配置される位置が、上記仕切り板の両側で流
速の差が最小となる位置である。この構成を採用するこ
とにより、流速分布をより均一なものにし、送風能力を
向上させ、騒音を低下させることができる。

【００１０】本発明に基づく遠心送風機は、上記羽根車
を備えた遠心送風機である。この構成を採用することに
より、流速分布をより均一なものにし、送風能力を向上
させ、騒音を低下させることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】（構造）図１、図２を参照して、
本実施の形態における羽根車１０２の構造を説明する。
羽根車１０２は、基本的構造は従来の羽根車１０１と共
通しているが、仕切り板１７を備えている。仕切り板１
７は、図２に断面図が示されるように、入口１５から出
口１６にかけて流路を２つに分割する形状で設けられて
いる。仕切り板１７の一端は、入口１５を外周側と内周
側に同心円状に分割し、仕切り板１７の他端は、出口１
６を高さ方向に上下に分割している。そのため、入口１
５から出口１６にかけて、空気は、流れ１９ａ，１９ｂ
の２通りに分かれて流れる。これは、理論的には、羽根
車を２つ重ねたのと似た構造である。

【００１２】また、従来の遠心送風機において、羽根車
１０１の代りに羽根車１０２を組み込むことによって、
本発明に基づく遠心送風機を得ることができる。

【００１３】（比較実験）発明者らは、従来の羽根車１
０１に比較して、本実施の形態における羽根車１０２に
よって、空気の流れがどのように異なるかを調べるた
め、入口１５および出口１６における空気の流速分布の
比較実験を行なった。実験に当たっては、流速の成分
は、図３に示すように定めたＸＹＺ座標系における３成
分（Ｕ，Ｖ，Ｗ）で表現および評価するものとした。ま
た、流速の測定は入口１５から１０ｍｍ外側、出口１６
から１０ｍｍ外側でそれぞれ行ない、具体的な測定位置
は、図４に示すようにそれぞれ原点Ｏ₁，Ｏ₂からの距離
によって定めた。

【００１４】なお、羽根車１０１と羽根車１０２との間
で入口１５、出口１６の寸法は等しくし、図４に示す通
りとした。すなわち、側板１２の内径はφ３６７ｍｍ
で、出口の高さは１５０ｍｍとした。羽根車１０２にお
いて仕切り板１７を設ける位置は、入口１５においては
仕切り板１７の内径がφ２２０ｍｍになるような位置と
し、出口１６においては、側板１２から仕切り板１７の
厚み方向中心までの距離が７０ｍｍとなるような位置と
した。仕切り板の厚みは約３ｍｍである。回転数は、い
ずれも６５０ｒｐｍとした。もっとも、これらの数値
は、あくまで比較実験のための一例として採用したもの
にすぎず、本発明の範囲はこれらの数字によって限定さ
れるものではない。

【００１５】出口１６における流速分布の測定結果につ
いて、従来の羽根車１０１における測定結果を図５に示
し、本実施の形態における羽根車１０２における測定結
果を図６に示す。入口１５における流速分布の測定結果
について、従来の羽根車１０１における測定結果を図７
に示し、本実施の形態における羽根車１０２における測
定結果を図８に示す。出口、入口ともそれぞれ、特に半
径方向であるＵ成分において差が顕著である。

【００１６】図５、図６を参照すると、出口１６におい
ては、従来、Ｕ成分の流速分布のピークが１つであった
ものが、羽根車１０２では、仕切り板１７によって流路
を２つに分割したことで、ピークが２つとなったことが
わかる。さらに、ピークにおける流速の最大値も、従来
におけるものより小さくなっている。したがって、流速
分布は従来に比較してより均一な分布になったといえ、
ピークとボトムにおける流速の差が小さくなった結果、
騒音が低下する。

【００１７】図７、図８を参照すると、入口１５におい
ても、従来、Ｕ成分の流速分布のピークが１つであった
ものが、羽根車１０２では仕切り板１７によって流路を
２つに分割したことで、ピークは２つとなっている。し
たがって、流速分布は従来に比較してより均一な分布に
なったといえる。

【００１８】また、図９に、図７と図８とを重ね合わせ
たものを示す。図９より明らかなように、流速が全体的
に増加していることがわかる。したがって、羽根車１０
２は、送風能力が従来の羽根車１０２に比べて向上して
いるといえる。

【００１９】なお、流れ１９ａ，１９ｂを円滑に出口１
６に導くためには、仕切り板１７は、側板１２と略平行
であることが好ましい。

【００２０】本実施の形態では、仕切り板１７を、一定
の位置に設けたが、仕切り板１７は、その両側で流速の
差が最小となる位置に設けることが望ましい。このよう
にすることで、流速分布をより均一なものにし、送風能
力を向上させ、騒音を低下させることができるからであ
る。

【００２１】なお、本実施の形態では仕切り板１７によ
って流路を２つに分割したが、仕切り板１７を複数設け
て、流路を３以上に分割しても同様の効果が得られる。

【００２２】なお、今回開示した上記実施の形態はすべ
ての点で例示であって制限的なものではない。本発明の
範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって
示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での
すべての変更を含むものである。

【００２３】

【発明の効果】仕切り板を、入口から出口にかけて流路
を二以上に分割する形状で設けたので、流速分布のピー
クを二以上に分散させることができ、その結果、全体的
に流速が増加し、送風能力が向上するとともに、流速分
布がより均一になることにより、騒音が低下する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における羽根車の外観を
示す斜視図である。

【図２】本発明の実施の形態における羽根車の断面図
である。

【図３】流速分布の比較実験に用いた座標系の説明図
である。

【図４】流速分布の比較実験に用いた測定箇所の説明
図である。

【図５】従来技術に基づく羽根車の出口の流速分布を
示すグラフである。

【図６】本発明の実施の形態における羽根車の出口の
流速分布を示すグラフである。

【図７】従来技術に基づく羽根車の入口の流速分布を
示すグラフである。

【図８】本発明の実施の形態における羽根車の入口の
流速分布を示すグラフである。

【図９】本発明の実施の形態における羽根車と従来技
術に基づく羽根車との入口の流速分布を比較するグラフ
である。

【図１０】従来のパッケージエアコンの室内ユニット
の構造を示す説明図である。

【図１１】従来技術に基づく羽根車の外観を示す斜視
図である。

【図１２】従来技術に基づく羽根車の断面図である。
である。

【符号の説明】１１主板（ハブ）、１２側板（シュラウド）、１３
羽根板、１４回転軸、１５入口、１６出口、１
７仕切り板、１８回転の向き、１９主流、１９
ａ，１９ｂ流れ、２０室内ユニット、２１吸気
口、２２排気口、２３熱交換器、１０１，１０２
羽根車。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高田智仁大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者松岡雅也大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者名迫賢二大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内Ｆターム(参考） 3H033 AA02 AA18 BB02 BB06 CC01 DD03 EE06 EE19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入口と、前記入口に略垂直な出口と、前記入口から前記出口にかけて流路の外周側の壁面とな
る側板と、前記入口から前記出口にかけて流路を二以上に分割する
仕切り板とを備える羽根車であって、前記仕切り板は、一端が前記入口を同心円状に分割し、
他端が前記出口を上下方向に分割する、羽根車。
【請求項２】前記仕切り板が前記側板と略平行であ
る、請求項１に記載の羽根車。
【請求項３】前記仕切り板が配置される位置が、前記
仕切り板の両側で流速の差が最小となる位置である、請
求項１または２に記載の羽根車。
【請求項４】請求項１から３のいずれかに記載の羽根
車を備えた遠心送風機。