JP2002266798A

JP2002266798A - 軸流送風機

Info

Publication number: JP2002266798A
Application number: JP2001066969A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Nishioka; 卓宏西岡; Hirotoshi Ishimaru; 博敏石丸; Akira Manabe; 明真鍋; Hidetoshi Terasaka; 英俊寺坂
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-03-09
Filing date: 2001-03-09
Publication date: 2002-09-18

Abstract

(57)【要約】【課題】軸流送風機において、軸流送風機の大きさを大
きくすることなく、簡単な構成で、動翼の上流側で発生
する流量の不均一及び流れ方向の変化による剥離を防止
して高効率にすること。【解決手段】回動可能な回転軸１と共に回転するハブ１
０と、このハブ１０の外周上の円周方向に複数枚設けら
れた動翼３と、この動翼３の下流側に設けられた静翼ま
たは整流板４と、回転軸１に対して交差する方向に延び
て吸込み口５ａを有する吸込みケーシング５とを備えて
おり、吸込ケーシング５内に動翼３に近い側と遠い側の
作動流体の流れ１２ａ、１２ｂを隔離する隔壁１４を設
ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軸流送風機に係
り、動翼の回転軸方向と交差する方向に延びて吸込み口
を形成した吸込みケーシングを備えた軸流送風機に好適
なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の軸流送風機としては、図６及び図
７に示すように、回転軸１、この回転軸１に結合された
ハブ２、流路を形成する円筒状外壁７と円筒状内壁８、
ハブ２の外周上に周方向に多数設置された動翼３、この
動翼３の下流に設置された静翼または整流板４、動翼３
の上流側に設置された吸込みケーシング５、静翼または
整流板４の下流側に設置されたディフューザ６、回転軸
１を介してハブ２と動翼３を回転させる電動機９、吸込
みケーシング５内に設置された回転軸カバー１０、及び
吸込ケーシング５内を左右に区画するように設けられた
隔壁１３等より構成されるものがある（従来技術１）。
この従来技術１の軸流送風機では、吸込みケーシング内
に左右の流れを分離する隔壁１３が設置されているた
め、吸込み口５ａから流入した流れは隔壁１３に対しほ
ぼ左右対称な流れとなる。

【０００３】また、従来の軸流送風機として、例えば、
特開平８−１５９０９９号公報に示されているように、
流れの剥離による流体損失を防止し、高効率で低騒音の
軸流送風機を提供するために、回転する羽根車と、この
羽根車の下流に設けた静翼もしくは整流板と、羽根車の
回転軸方向に対して傾斜した方向に吸込口を有する吸込
ケーシングと、静翼もしくは整流板の下流に設けたディ
フューザと、このディフューザの下流に設けた円筒状の
吐出管と、後端に傾斜が付いた円筒状のディフューザ内
筒とを備えてなる軸流送風機において、少なくとも、吸
込ケーシング内の、流れを回転軸方向と並行になるよう
に転向させている面の上流側であり、流れを転向させる
ために角度もしくはＲが付いている部分の直前の面で、
かつ吸込ケーシングの入口から羽根車までの短い流路側
の壁面に、流れ剥離防止手段を設けたものがある（従来
技術２）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術１で
は、吸込み口５ａから吸込まれた作動流体は、最も短い
経路で動翼３へ流入しようとするため、作動流体の大半
が流れ１２ａのように、吸込ケーシング５の上部側から
動翼３に流入する。このため、動翼３の上流部では、吸
込ケーシング５の上下部間で流量の不均一が生じる。こ
の流量の上下不均一は動翼３の性能低下を引き起こし、
軸流送風機の効率を低下させていた。また、吸込み口５
ａから流入した作動流体の大半が流れ１２ａの経路をと
るため、作動流体は増速しながら動翼３の上流部で大き
く流れ方向を変える必要があり、動翼３の上流側で大き
な剥離が発生する。この剥離により軸流送風機の効率を
低下させていた。

【０００５】また、従来技術２では、従来技術１と同様
に、吸込み口から吸込まれた作動流体は、最も短い経路
で羽根車へ流入しようとするため、作動流体の大半が吸
込ケーシングの上部側から羽根車に流入する。このた
め、羽根車の上流側では、吸込ケーシングの上下部間で
流量の不均一が生じる。この流量の上下不均一により羽
根車の性能低下を引き起こし、軸流送風機の効率を低下
させていた。

【０００６】本発明の目的は、軸流送風機の大きさを大
きくすることなく、簡単な構成で、動翼の上流側で発生
する動翼に近い側と遠い側の流量の不均一及び流れ方向
の変化による剥離を防止でき、高効率の軸流送風機を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る軸流送風機
は、前記目的を達成するために、回動可能な回転軸と共
に回転するハブと、このハブの外周上の円周方向に複数
枚設けられた動翼と、この動翼の下流側に設けられた静
翼または整流板と、前記回転軸に対して交差する方向に
延びて吸込み口を有する吸込みケーシングとを備えた軸
流送風機において、前記吸込ケーシング内に前記動翼に
近い側と遠い側の作動流体の流れを隔離する隔壁を設け
る。

【０００８】そして好ましくは、前記隔壁を前記吸込口
の吸込口５ａの中央部で動翼３に近い側に偏心した位置
から前記吸込ケーシング内の中心部まで延びるように形
成する。また好ましくは、前記隔壁を吸込口から動翼側
に傾斜して延びるように形成する。また好ましくは、前
記隔壁の回転軸側を動翼側に円弧状に延びるように形成
する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施例を図を用
いて説明する。なお、第２実施例以降の実施例において
は第１実施例と共通する部分についての重複する説明を
省略する。また、各実施例の図における同一符号は同一
物又は相当物を示す。

【００１０】まず、本発明の第１実施例の軸流送風機を
図１及び図２を参照しながら説明する。図１は本発明の
第１実施例に係る軸流送風機の縦断面図、図２は図１の
Ａ−Ａ矢視断面図である。

【００１１】本発明の軸流送風機は、図１に示すよう
に、回転軸１、この回転軸１に結合されたハブ２、流路
を形成する円筒状外壁７と円筒状内壁８、ハブ２の外周
上に周方向に複数設置された動翼３、この動翼３の下流
側に設置された静翼または整流板４、動翼３の上流側に
設置された吸込みケーシング５、静翼または整流板４の
下流側に設置されたディフューザ６、回転軸１を介して
ハブ２と動翼３を回転させる電動機９、吸込みケーシン
グ５内に設置された回転軸カバー１０、吸込ケーシング
５内に設けられた第１の隔壁１３、及び吸込ケーシング
５内で第１の隔壁１３の両側に設けられた第２の隔壁１
４等より構成されている。

【００１２】この軸流送風機は回転軸１が電動機９から
横方向に延びている横型のものである。ハブ２は、回転
軸１の一端部側に結合され、動翼３を設置する部分を除
いて内壁８により覆われている。外壁７と内壁８とは同
心状に設けられ、両者７、８の間に作動流体の流路を形
成している。動翼３は、内壁８と外壁７とにより形成さ
れる流路内に位置して設けられ、回転軸方向に間隔をお
いて複数段（この実施例では２段）設けられている。

【００１３】吸込みケーシング５は、外壁７の上流側端
部から回転軸方向上流側に拡開して延びる拡開部５ｂ
と、この拡開部５ｂから回転軸方向に交差する方向（こ
の実施例では略直角）に延びる偏向部５ｃとを有し、回
転軸方向に略直角な面に吸込み口５ａが形成される。

【００１４】そして、この吸込ケーシング５の中央部を
貫通するように回転軸１が配置され、この回転軸１をカ
バーする回転軸カバー１０が設けられている。また、吸
込ケーシング５内全体を左右に区画するように第１の隔
壁１３が設けられている。さらには、吸込ケーシング５
の吸込口５ａの軸方向中央部から下方に軸心部まで延び
て吸込ケーシング５の偏向部５ｃ内を回転軸方向で動翼
３に近い側と遠い側とに区画する第２の隔壁１４が設け
られている。この吸込口５ａは、吸込口５ａの軸方向中
央部で動翼３に近い側に偏心して位置し、そこから軸心
部に延びている。

【００１５】かかる軸流送風機の動作を説明する。電動
機９に通電して回転軸１を回転させることにより、ハブ
２及び動翼３が回転する。この動翼３が外壁７と内壁８
の間の流路中で回転することにより、吸込口５ａから作
動流体が吸込ケーシング５内に吸込まれる。この作動流
体の流れは、第２の隔壁１４により、動翼３に近い側の
流れ１２ａと遠い側の流れ１２ｂとに隔離される。

【００１６】このように、第２の隔壁１４により作動流
体の流れを分流して隔離することにより、動翼３に遠い
側から流入した作動流体が従来のように短い経路で動翼
側へ流入しようとすることが第２の隔壁１４により防止
され、図１及び図２に示すように第２の隔壁１４の下方
側に導かれる。従って、吸込ケーシング５の下部から動
翼３へ流入する流量が従来より大幅に増加する。これに
より、動翼３の上流側で発生する上下部間の流れ１２
ａ、１２ｂの流量の不均一を低減できる。しかも、第２
の隔壁１４を吸込口５ａの中央部で動翼３に近い側に偏
心した位置から延びているので、動翼３に近い側の作動
流体の吸込面積を遠い側の吸込面積より小さくして動翼
３の上流部で発生する上下部間の流れ１２ａ、１２ｂの
流量の不均一をさらに低減できる。

【００１７】上述したように、動翼３に遠い側の作動流
体が従来のように短い経路で動翼３へ流入しようとして
も第２の隔壁１４により防止されるので、吸込ケーシン
グ５の上部において動翼３に近い側から流入した作動流
体の流れ１２ａと遠い側から流入した作動流体の流れ１
２ｂとの合流を防止できる。これにより、上部でかつ動
翼３の上流領域での作動流体の流れの増速を抑えること
ができると共に、流れ１２ａの動翼３の上流側での大き
な流れ方向の変化も抑えることができる。

【００１８】以上述べたように、かかる軸流送風機で
は、吸込ケーシング５内に第２の隔壁１４を設けるとい
う簡単な構成で軸流送風機の大きさを大きくすることな
く、動翼３の上流側で発生する上下部間の流量の不均一
を低減できるとともに、上部でかつ動翼３の上流領域で
の増速と剥離を防止でき、軸流送風機の効率を向上でき
る。

【００１９】次に、本発明の第２実施例を図３を用いて
説明する。図３は本発明の第２実施例に係る軸流送風機
の縦断面図である。

【００２０】本実施例は、第２の隔壁１４を吸込口５ａ
から動翼３側に向けて傾斜している点にて第１実施例と
相違するものであり、その他の点については第１実施例
と基本的には同一である。

【００２１】本実施例のように第２の隔壁１４を傾斜さ
せても、第１実施例と同様に、動翼３の上流部で発生す
る上下部間の流量の不均一を低減できるとともに、上部
でかつ動翼３の上流領域での増速と剥離を防止できる。
また、本実施例では、第１実施例に比べ、第２の隔壁１
４が傾斜していることにより、吸込ケーシング５の下部
側を通り動翼３へ流入する流れ１２ｂをスムーズに動翼
３の上流へ導くことができ、第１実施例よりも軸流送風
機の効率を向上できる。

【００２２】次に、本発明の第３実施例を図４及び図５
を用いて説明する。図４は本発明の第３実施例に係る軸
流送風機の縦断面図、図５は図４の軸流送風機の効率特
性図である。

【００２３】本実施例は、第２の隔壁１４の回転軸カバ
ー１０に近い部分を動翼側に円弧状に延びるように曲面
で形成している点にて第１実施例と相違するものであ
り、その他の点については第１実施例と基本的には同一
である。

【００２４】本実施例のように第２の隔壁１４の回転軸
カバー１０に近い部分を動翼側に円弧状に延びるように
形成しても、第１実施例と同様に、動翼３の上流部で発
生する上下部間の流量の不均一を低減できるとともに、
上部でかつ動翼３の上流領域での増速と剥離を防止でき
る。また、本実施例では、第１実施例に比べ、回転軸カ
バー１０の上部側を通り動翼３へ流入する流れ１２ａも
スムーズに動翼上流へ導くことができ、第１実施例より
も軸流送風機の効率を向上できる。

【００２５】本実施例の軸流送風機の効率と従来技術１
の軸流送風機の効率とを比較すると、図５に示すよう
に、本実施例の軸流送風機の効率２１が従来技術１の効
率２２に比べて約４%向上しており、本発明の効果が確
認できる。

【００２６】なお、第３の実施例では、第２の隔壁１４
の吸込み口５ａ側形状を第１実施例と同じにしている
が、第２実施例と第３実施例を組合せ、第２の隔壁１４
の吸込み口５ａ側に傾斜をもたせ、回転軸カバー１０側
を動翼側に円弧状に延びるように形成すれば、より一層
軸流送風機の効率を向上できる。

【００２７】以上の各実施例においては横型の軸流送風
機について説明したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、縦型の軸流送風機にも適用できるものであ
る。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、軸
流送風機の大きさを大きくすることなく、簡単な構成
で、動翼の上流側で発生する動翼に近い側と遠い側の流
量の不均一及び流れ方向の変化による剥離を防止でき、
高効率の軸流送風機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る軸流送風機の縦断面
図である。

【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図３】本発明の第２実施例に係る軸流送風機の縦断面
図である。

【図４】本発明の第３実施例に係る軸流送風機の縦断面
図である。

【図５】図４の軸流送風機の効率特性図である。

【図６】従来技術１に係る軸流送風機の縦断面図であ
る。

【図７】図６のＢ−Ｂ矢視断面図である。

【符号の説明】

１…回転軸、２…ハブ、３…動翼、４…静翼または整流
板、５…吸込みケーシング、５ａ…吸込み口、５ｂ…拡
開部、５ｃ…偏向部、６…ディフューザ、７…外壁、８
…内壁、９…電動機、１０…回転軸カバー、１２ａ…動
翼に近い側の流れ、１２ｂ…動翼に遠い側の流れ、１３
…第１の隔壁、１４…第２の隔壁。

フロントページの続き (72)発明者真鍋明茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内 (72)発明者寺坂英俊茨城県土浦市神立町603番地株式会社日立製作所産業機械システム事業部内Ｆターム(参考） 3H034 AA02 AA11 BB02 BB08 CC03 DD04 EE18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回動可能な回転軸と共に回転するハブと、
このハブの外周上の円周方向に複数枚設けられた動翼
と、この動翼の下流側に設けられた静翼または整流板
と、前記回転軸に対して交差する方向に延びて吸込み口
を有する吸込みケーシングとを備えた軸流送風機におい
て、前記吸込ケーシング内に前記動翼に近い側と遠い側の作
動流体の流れを隔離する隔壁を設けたことを特徴とする
軸流送風機。
【請求項２】請求項１に記載された軸流送風機におい
て、前記隔壁を前記吸込口の吸込口５ａの中央部で動翼
３に近い側に偏心した位置から前記吸込ケーシング内の
中心部まで延びるように形成したことを特徴とする軸流
送風機。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載された軸流
送風機において、前記隔壁を吸込口から動翼側に傾斜し
て延びるように形成したことを特徴とする軸流送風機。
【請求項４】請求項１または請求項２に記載された軸流
送風機において、前記隔壁の回転軸側を動翼側に円弧状
に延びるように形成したことを特徴とする軸流送風機。