JP2002005091A - 多翼ファン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】一つで２つの空気流を混ざることなく送風でき
る多翼ファンを提供する。 【解決手段】本多翼ファン１では、渦巻型ケーシング１
０内に、左右両吸込型の羽根車１１を配置し、この羽根
車１１内を左右に区画する区画板２３と協働して、ケー
シング１０内を左右に仕切る仕切り構造１２を設けた。
この仕切り構造１２は、ケーシング１０の内周３６に設
けられた環状突起４３が、羽根車１１の区画板２３の外
周縁部２６に接近して配置されて構成される。左右両側
の吸込口１３，１４からの２つの空気流は、仕切り構造
１２によりケーシング１０内で混ざらずに一対の吹出口
１５，１６から送風される。 【効果】２つの空気流のための２つの多翼ファンを設け
る場合に比べて、構造を簡素化できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】例えば、熱交換型換気装置等
で送風用に利用される遠心式の多翼ファンに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、単一の多翼ファンは、１つの空気
流しか送風できなかった。このため、２つの空気流を扱
う場合、例えば、上述の熱交換型換気装置等で、温度、
湿度等の空気の質が互いに異なる２つの空気流を扱う場
合には、互いに独立した２台の送風機が必要とされてい
た。各送風機には、羽根車と、この羽根車を収容するケ
ーシングと、羽根車を駆動するモータとが設けられてい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、送風機
が２台あると、組み付けに手間がかかる。また、部品点
数も多くなるので、その管理コストも高くなる傾向にあ
る。また、２台の送風機の一部を一体化することも考え
られる。しかしながら、例えば、ケーシングや羽根車を
一体化する場合を想定すると、２つの送風機で扱う２つ
の空気流が混ざり合ってしまう。

【０００４】そこで、本発明の目的は、上述の技術的課
題を解決し、２つの空気流を混ざり合うことなく送風で
きる多翼ファンを提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段および発明の効果】請求項
１に記載の発明は、互いに略平行な一対の環状板とこれ
ら環状板間を左右に区画する円形の区画板とを円形に並
ぶ多数の羽根により連結した左右両吸込型の羽根車と、
この羽根車を収容する渦巻形ケーシングとを備える多翼
ファンにおいて、上記羽根車の外周とケーシングの内周
との間に、区画板と協働してケーシング内を左右に仕切
る仕切り構造が設けられていることを特徴とする多翼フ
ァンを提供する。

【０００６】この発明によれば、羽根車の左右から別々
に入った２つの空気流が、互いに混ざり合うことがなく
送風される。請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の多翼ファンにおいて、上記仕切り構造は区画板の外周
縁部を含み、この外周縁部は羽根よりも径方向外方に突
出してケーシングの内周に近接していることを特徴とす
る多翼ファンを提供する。この発明によれば、区画板
は、ケーシング内の羽根車の内部からケーシング内周近
傍までを仕切るので、２つの空気流の混ざり合いを確実
に防止できる。

【０００７】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の多翼ファンにおいて、上記仕切り構造は、ケーシング
の内周に設けられて区画板の外周縁部を収容する周溝を
含むことを特徴とする多翼ファンを提供する。この発明
によれば、周溝と区画板の外周縁部とがラビリンスシー
ルを構成するので、２つの空気流の混ざり合いをより一
層確実に防止することができる。請求項４に記載の発明
は、請求項１に記載の多翼ファンにおいて、上記仕切り
構造は、ケーシングの内周に設けられて羽根車の外周に
近接する環状突起を含むことを特徴とする多翼ファンを
提供する。

【０００８】この発明によれば、環状突起は、羽根車の
外周の近傍からケーシング内周までを仕切るので、羽根
車からの２つの空気流の混ざり合いを確実に防止でき
る。環状突起は、固定されているので、回転する羽根車
に比べて形状の自由度を高くでき、羽根車の外周に合わ
せて形成し易い。その結果、羽根車の外周とケーシング
内周との間の隙間を小さくすることができる。請求項５
に記載の発明は、請求項４に記載の多翼ファンにおい
て、上記仕切り構造は、羽根車の外周に設けられて環状
突起の内周縁部を収容する周溝を含むことを特徴とする
多翼ファンを提供する。

【０００９】この発明によれば、羽根車の周溝と環状突
起の内周縁部とがラビリンスシールを構成するので、２
つの空気流の混ざり合いをより一層確実に防止すること
ができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の第１実施形態の多翼ファ
ンを添付図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の
第１実施形態の多翼ファンとこれを駆動するモータとを
模式的に示す断面正面図である。図２は、図１の多翼フ
ァンの断面側面図である。多翼ファン１は、モータ２と
ともに遠心式の送風機を構成し、回転可能に支持される
羽根車１１と、この羽根車１１を収容する渦巻形ケーシ
ング１０とを有している。羽根車１１は、その回転中心
軸線１７の延びる方向に並ぶモータ２により駆動され、
モータ２の回転軸３と駆動連結され、また、モータ２に
より回転自在に支持されている。

【００１１】以下では、羽根車１１の回転中心軸線１７
の延びる方向（軸方向ともいう。矢印Ｓ参照）を左右方
向として方向を説明する。ケーシング１０は、略円筒形
状の周壁３１と、周壁３１と接続されて軸方向の両端部
に配置される一対の側壁３２とを有している。周壁３１
は、断面略円弧状をなす略円周面からなる周面部３３
と、周面部３３の周方向の一端からこの一端での周面部
３３の接線方向に延びる略平板状の第１平面部３４と、
周面部３３の周方向の他端から第１平面部３４と対向し
て延びる略平板状の第２平面部３５とを有している。周
壁３１と一対の側壁３２とで囲まれる内部は、空洞とさ
れその内部に羽根車１１が配置される。

【００１２】羽根車１１は、略円筒形状をなしており、
この円筒の軸線を回転中心軸線１７と一致させて配置さ
れる。羽根車１１は、互いに略平行な一対の環状板２１
とこれら環状板２１間を左右に区画する円形の区画板２
３とを円形に並ぶ多数の羽根２４により連結した左右両
吸込型の羽根車である。環状板２１は軸方向の両端部に
配置され、その中央部に空気を通す開口が形成されてい
る。区画板２３は、軸方向の略中間部に配置されてお
り、中心には、回転駆動するためのモータ２の回転軸３
が嵌合されるボス部２８が設けられている。羽根２４
は、回転中心軸線１７を中心とした円形に多数が配置さ
れている。各羽根２４は、同形状に、例えば、シロッコ
型に形成されている。

【００１３】本発明の多翼ファン１は、区画板２３を有
した左右両吸込型の上述の羽根車１１の外周２５とケー
シング１０の内周３６との間に、区画板２３と協働して
ケーシング１０内を左右に仕切る仕切り構造１２とを有
している。仕切り構造１２により、単一の本多翼ファン
１が、互いに仕切られたケーシング１０内の左右両側部
分を通して、２つの空気流を混ざり合うことなく送風で
き、しかも構造を簡素化できる。

【００１４】ケーシング１０には、上述の一対の側壁３
２に形成された第１吸込口１３および第２吸込口１４
と、第１吸込口１３および第２吸込口１４にそれぞれ連
通する第１吹出口１５および第２吹出口１６と、第１吸
込口１３と第１吹出口１５とを連通する第１流路１８
と、第２吸込口１４と第２吹出口１６とを連通する第２
流路１９とが設けられている。第１流路１８と第２流路
１９とは、区画板２３と仕切り構造１２とにより、互い
に仕切られている。第１吸込口１３および第２吸込口１
４はそれぞれ、羽根車１１の環状板２１に対向し、環状
板２１の開口に空気を導くベルマウスを形成している。
また、第１吹出口１５および第２吹出口１６は、互いに
軸方向に隣接して配置され、一対の側壁３２、一対の平
面部３４，３５および、仕切り構造１２の仕切板４１に
より区画されている。第１吹出口１５および第２吹出口
１６からの吹出方向は、互いに平行且つ同じ向きとされ
ている。

【００１５】仕切り構造１２は、ケーシング１０の内周
３６に設けられて羽根車１１の外周２５に近接する環状
突起４３と、羽根車１１の外周２５に設けられて羽根２
４よりも径方向外方に突出してケーシング１０の内周３
６に近接している区画板２３の外周縁部２６と、第１平
面部３４および第２平面部３５を接続しつつケーシング
１０内部で環状突起４３とつながる上述の仕切板４１と
を含んでいる。仕切板４１と環状突起４３とは、ケーシ
ング１０の内周３６に設けられて内部を軸方向に仕切る
仕切壁を構成している。

【００１６】仕切板４１、環状突起４３、および区画板
２３は、通気を阻止できる材質、例えば、合成樹脂、金
属等の硬質材料で形成されている。仕切板４１は、周壁
３１および側壁３２により枠状に区画されたケーシング
１０の吹出口近傍部分を、第１吹出口１５および第２吹
出口１６に仕切る板材である。仕切板４１の内周縁部４
２は、羽根車１１の外周２５に接近しており、この外周
２５に沿うような円弧形状をなしている。

【００１７】環状突起４３は、ケーシング１０の周壁３
１から径方向の内方に向けて突出し、突出する先端とな
る内周縁部４４が円弧形状をなしている。仕切板４１と
環状突起４３とは、軸方向のほぼ同じ位置に設けられ、
羽根車１１の外周２５近傍で、互いになめらかにつなが
っている。これにより、環状突起４３と仕切板４１とは
協働してケーシング１０内部を仕切ることができる。ケ
ーシング１０の周壁３１の内周３６は、仕切板４１の内
周縁部４２と、環状突起４３の内周縁部４４と、略円周
面からなる周壁３１の内面３７とを含む。ケーシング１
０の内周３６は、軸方向を切る断面で、断面略円形をな
している。仕切り構造１２に対応する軸方向位置では、
仕切板４１の内周縁部４２と、環状突起４３の内周縁部
４４とがつながって、円形をなしている。なお、この円
形の一部が、周壁３１の内面３７により形成されていて
もよい。この円形は、羽根車１１の回転中心軸線１７を
中心とする所定直径の円形となっており、羽根車１１の
外周２５、例えば、区画板２３の外周縁部２６に接近し
ている。

【００１８】区画板２３は、回転中心軸線１７と同心の
円板であり、羽根２４よりも径方向の外方に所定長さ突
出して形成され、その外周縁部２６は、ケーシング１０
の内周３６の仕切板４１の内周縁部４２および環状突起
４３の内周縁部４４に接近している。ケーシング１０の
内周３６と、羽根車１１の外周２５との間には、所定距
離の径方向隙間が隔てられている。ここで、この径方向
隙間は、羽根車１１の回転時に、内周縁部４２および内
周縁部４４と外周縁部２６とが接触を防止できるような
距離とされている（図３参照）。

【００１９】また、区画板２３は、環状突起４３および
仕切板４１と、軸方向に同じ位置に配置され、縁部同士
が互いに対向して配置されている。環状突起４３の内周
縁部４４および仕切板４１の内周縁部４２と、区画板２
３の外周縁部２６との隙間は、軸方向に延びている。モ
ータ２が予め定める所定方向、例えば、図２で反時計回
り方向に駆動される。これに伴い、羽根車１１が同方向
に回転する。空気は、第１吸込口１３から第１流路１８
を通り第１吹出口１５から吹き出される（矢印Ｆ１参
照）。同時に、空気は、第２吸込口１４から第２流路１
９を通り第２吹出口１６から吹き出される（矢印Ｆ２参
照）。このとき、各流路１８，１９を流れる空気流は互
いに混ざり合わない。

【００２０】また、区画板２３の外周縁部２６とケーシ
ング１０の内周３６の内周縁部４２，４４との間には、
径方向の隙間が空いているが、実用上の問題はない。と
いうのは、隙間は軸方向に延びているので、羽根車１１
の回転時に径方向に吹き出される２つの空気流はとも
に、隙間に入り難く、その結果、２つの空気流が隙間を
通って混ざることは通常ないからである。また、上述の
径方向隙間の隙間量は、羽根車１１の羽根２４の直径の
１０％以下の距離、例えば、ほぼ８％の距離とされてい
る。上述の１０％以下の距離では、空気流の混ざり合い
は実用上問題ないレベルにできる。また、距離が短くな
るほどに、混ざり合いの度合いを少なくできて好ましい
が、その一方で、羽根車１１の回転時に羽根車１１とケ
ーシング１０とが接触する虞が高まる。ほぼ８％の距離
では、接触の虞がなく、且つ混ざり合いの度合いも少な
くでき、さらに、ケーシング１０内に羽根車１１を組み
込み易くできる。

【００２１】なお、上述の仕切り構造１２の環状突起４
３を省略し、羽根２４よりも径方向の外方に延びる区画
板２３と仕切板４１とにより、羽根車１１の周囲を区画
するようにしてもよい。例えば、環状突起４３を省略し
たときに、径方向隙間の隙間量が上述の範囲内の場合、
問題なく２つの空気流を送風できる。また、以下の本発
明の第２実施形態の仕切り構造１２のように、羽根車１
１の外周２５とケーシング１０の内周３６との間をシー
ルするようにしてもよい。

【００２２】第２実施形態は、第１実施形態と以下の点
で異なり、それ以外の点については、同様に構成されて
いるものであり、同じ符号を付して説明を省略する。な
お、以下で説明する他の実施形態についても、同様とす
る。第２実施形態では、仕切り構造１２は、図４に示す
ように、ケーシング１０の内周３６に設けられて区画板
２３の外周縁部２６を収容する周溝４５を含む。この周
溝４５を形成する溝形成部材４６がケーシング１０の内
周３６に設けられている。

【００２３】溝形成部材４６は、環状突起４３の内周縁
部４４、および仕切板４１の内周縁部４２に含まれてい
る。なお、周壁３１の内面３７に設けられてもよい。溝
形成部材４６は、区画板２３の外周縁部２６に隣接して
その左右両側に配置され、軸方向からみたときに、区画
板２３の外周縁部２６と重なり合う一対の部材を有して
いる。この一対の部材間に周溝４５が区画されている。
周溝４５は、径方向の内方に開放されており、区画板２
３の外周縁部２６と軸方向および径方向に所定隙間を空
けるように形成されている。外周縁部２６と周溝４５の
周縁部との間の軸方向および径方向の隙間は、ジグザグ
形状をなし、相対回転する一対の部材間を非接触でシー
ルするラビリンスシールを構成している。

【００２４】周溝４５は、全周にわたり設けられてい
る。なお、周方向の一部に設けても、それに応じた効果
を得ることができる。また、図５に示す第３実施形態の
ように、区画板２３の外周縁部２６は、羽根２４の外周
と径方向に同位置にまで延びるようにしてもよい。これ
に対応して、ケーシング１０の内周３６の内周縁部４
２，４４も、羽根車１１の外周２５の外周縁部２６に接
近するように、径方向の内方の位置にまで延びている。

【００２５】また、図６に示す第４実施形態のように、
区画板２３の外周縁部２６は、羽根２４の外周よりも径
方向の内方に位置してもよい。区画板２３の外周縁部２
６に対応して、環状突起４３および仕切板４１が接近し
て対向するように設けられている。また、第４実施形態
の仕切り構造１２は、羽根車１１の外周２５に設けられ
て環状突起４３の内周縁部４４および仕切板４１の内周
縁部４２を収容する周溝２７を含む。この周溝２７は、
羽根車１１の区画板２３の外周部により形成されてい
る。

【００２６】周溝２７は、羽根２４の外周よりも径方向
の内方に凹んで設けられ、径方向の外側に向けて開放さ
れている。周溝２７の左右両側の周縁部は、軸方向から
見たときに、環状突起４３の内周縁部４４および仕切板
４１の内周縁部４２と重なり合って配置されている。羽
根車１１の外周２５は、環状突起４３の内周縁部４４お
よび仕切板４１の内周縁部４２よりも大径とされてい
る。環状突起４３の内周縁部４４および仕切板４１の内
周縁部４２は、区画板２３の外周縁部２６に、対向しつ
つ接近して配置されている。環状突起４３および仕切板
４１と周溝２７との間には、径方向および軸方向の隙間
が空けられている。内周縁部４２，４４と周溝２７の周
縁部との間の軸方向および径方向の隙間は、ジグザグ形
状をなし、相対回転する一対の部材間を非接触でシール
するラビリンスシールを構成している。

【００２７】このように本発明の各実施の形態によれ
ば、渦巻形ケーシング１０内に、左右両吸込型の羽根車
１１と、この羽根車１１の区画板２３と協働してケーシ
ング１０内を左右に仕切る仕切り構造１２とを設けた。
これにより、羽根車１１の左右から別々に入った２つの
空気流が、互いに混ざり合うことがなく送風される。こ
のように、２つの空気流を仕切り構造１２により互いに
混ざり合うことがないので、２つの空気流のためのケー
シングを一体化することができている。また、２つの空
気流のための羽根車を一体化できている。これらにより
単一の多翼ファン１を構成することができている。

【００２８】また、２つの空気流を別々に送風するの
に、単一の本多翼ファン１で送風することができるの
で、羽根車１１とケーシング１０とを単一にできる。そ
の結果、本多翼ファン１は、２つの多翼ファンを設ける
場合に比べて、例えば、部品点数を少なくでき、構造を
簡素化できる。ケーシング１０内で、羽根車１１の回転
中心軸線１７の延びる方向について、２つの空気流同士
を仕切り構造１２の両側に近接させることができるの
で、２つの空気流間に複数の部材等が介在する２つの多
翼ファン１を設ける場合に比べて、多翼ファン１の設置
スペースを小型化することができる。

【００２９】仕切板４１や環状突起４３、区画板２３
は、通常、軸方向に薄くできるので、仕切り構造１２を
小型化できる。また、単一の本多翼ファン１で済むの
で、例えば２つの多翼ファンを設ける場合に比べて、設
置の手間を削減でき、そのためのコストを安価にでき
る。また、２つの多翼ファンに比べて部品点数を、少な
くできるので、部品の管理コストを低減できる。

【００３０】第１および第２の実施形態では、仕切り構
造１２は区画板２３の外周縁部２６を含み、この外周縁
部２６は羽根２４よりも径方向外方に突出してケーシン
グ１０の内周３６に近接するようにした。これにより、
区画板２３は、ケーシング１０内の羽根車１１の内部か
らケーシング１０の内周３６の近傍までを仕切るので、
２つの空気流の混ざり合いを確実に防止できる。第２実
施形態の仕切り構造１２では、周溝４５と区画板２３の
外周縁部２６とがラビリンスシールを構成するので、仕
切り構造１２に生じる隙間を確実にシールでき、２つの
空気流の混ざり合いをより一層確実に防止することがで
きる。

【００３１】また、各実施形態の仕切り構造１２では、
ケーシング１０の内周３６に設けられて羽根車１１の外
周２５に近接する環状突起４３が設けられている。これ
により、環状突起４３は、羽根車１１の外周２５の近傍
からケーシング１０内周までを仕切るので、羽根車１１
からの２つの空気流の混ざり合いを確実に防止できる。
また、環状突起４３は、固定されているので、回転する
羽根車１１に比べて形状の自由度を高くでき、羽根車１
１の外周２５に合わせて形成し易い。その結果、羽根車
１１の外周２５とケーシング１０の内周３６との間の隙
間を小さくすることができる。

【００３２】また、第４実施形態の仕切り構造１２で
は、羽根車１１の周溝２７と内周縁部４２，４４とがラ
ビリンスシールを構成するので、内周縁部４２，４４と
羽根車１１との間を確実にシールできる結果、２つの空
気流の混ざり合いをより一層確実に防止することができ
る。また、第１吹出口１５と第２吹出口１６とが隣接し
て形成されているので、ケーシング１０の形状を左右対
照な簡素な形状にできる。

【００３３】また、第１および第３の実施形態では、羽
根車１１の外周２５と、ケーシング１０の内周３６と
が、軸方向からみて互いに重なり合わないように配置し
た。これにより、羽根車１１をケーシング１０に組み込
み易くできるので、組み立て易い多翼ファン１を得るこ
とができる。なお、羽根２４の形状は、遠心式のファン
を構成できる形状であれば特に限定されない。例えば、
羽根２４は、羽根２４の出口側端部の延びる方向（図２
の矢印Ｖ１参照）と、羽根２４の円周速度ベクトルの方
向の反対方向（図２の矢印Ｖ２参照）とのなす出口角度
（角度Ｄ参照）が、９０度よりも大きいシロッコ型とし
てもよいし、上述の出口角度が９０度のラジアル型とし
てもよいし、また、上述の出口角度が９０度よりも小さ
いターボ型としてもよい。

【００３４】また、上述の各実施形態では、第１吹出口
１５と第２吹出口１６との吹出方向は、同じであった
が、互いに異ならせてもよい。例えば、図７に示すよう
に、互いに逆向きにすることが考えられる。また、特に
図示していないが、互いに直交する方向に向けること
や、斜めに交差する方向に向けてもよい。その他、本発
明の要旨を変更しない範囲で種々の設計変更を施すこと
が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の多翼ファンの概略構成
を模式的に示す正面断面図である。

【図２】図１に示す多翼ファンの側面断面図である。

【図３】図１の多翼ファンのＡ部の拡大図である。

【図４】本発明の第２実施形態の多翼ファンの要部（図
１のＡ部に相当する）の拡大図である。

【図５】本発明の第３実施形態の多翼ファンの要部（図
１のＡ部に相当する）の拡大図である。

【図６】本発明の第４実施形態の多翼ファンの要部（図
１のＡ部に相当する）の拡大図である。

【図７】本発明の他の実施形態の多翼ファンの側面断面
図である。

【符号の説明】 １ 多翼ファン １０ ケーシング １１ 羽根車 １２ 仕切り構造 ２１ 環状板 ２３ 区画板 ２４ 羽根 ２５ 羽根車の外周 ２６ 区画板の外周縁部 ２７ 周溝 ３６ ケーシングの内周 ４３ 環状突起 ４５ 周溝 Ｒ 径方向 Ｓ 左右方向

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H022 AA02 BA01 BA04 CA33 DA20 3H033 AA02 AA14 BB02 BB06 BB10 BB20 CC01 CC03 DD04 DD09 DD12 DD17 EE13 3H034 AA02 AA14 BB02 BB06 BB10 BB20 CC01 CC03 DD08 DD28 EE12 EE13

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに略平行な一対の環状板(21)とこれら
   環状板(21)間を左右に区画する円形の区画板(23)とを円
   形に並ぶ多数の羽根(24)により連結した左右両吸込型の
   羽根車(11)と、この羽根車(11)を収容する渦巻形ケーシ
   ング(10)とを備える多翼ファン(1) において、 上記羽根車(11)の外周(25)とケーシング(10)の内周(36)
   との間に、区画板(23)と協働してケーシング(10)内を左
   右に仕切る仕切り構造(12)が設けられていることを特徴
   とする多翼ファン。
2. 【請求項２】請求項１に記載の多翼ファン(1) におい
   て、 上記仕切り構造(12)は、区画板(23)の外周縁部(26)を含
   み、この外周縁部(26)は羽根(24)よりも径方向(R) 外方
   に突出してケーシング(10)の内周(36)に近接しているこ
   とを特徴とする多翼ファン。
3. 【請求項３】請求項２に記載の多翼ファン(1) におい
   て、 上記仕切り構造(12)は、ケーシング(10)の内周(36)に設
   けられて区画板(23)の外周縁部(26)を収容する周溝(45)
   を含むことを特徴とする多翼ファン。
4. 【請求項４】請求項１に記載の多翼ファン(1) におい
   て、 上記仕切り構造(12)は、ケーシング(10)の内周(36)に設
   けられて羽根車(11)の外周(25)に近接する環状突起(43)
   を含むことを特徴とする多翼ファン。
5. 【請求項５】請求項４に記載の多翼ファン(1) におい
   て、 上記仕切り構造(12)は、羽根車(11)の外周に設けられて
   環状突起(43)の内周縁部(44)を収容する周溝(27)を含む
   ことを特徴とする多翼ファン。