JP2003013888A - 多翼送風機の羽根車及びそれを備えた多翼送風機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 輸送時におけるスペース効率が良くなる多翼
送風機の羽根車を提供する。 【解決手段】 多翼送風機の羽根車１１３は、主板１３
１と、複数の翼１３３と、側板１３２とを備えている。
主板１３１は、円形であり、回転軸を中心として回転す
る。複数の翼１３３は、回転軸を中心として環状に配置
されており、それぞれ一端が主板１３１の外周部分に固
定されている。側板１３２は、環状の部材であり、主板
１３１の外径以上の内径を有している。この側板１３２
は、複数の翼１３３の他端の外周縁を結ぶ。そして、主
板１３１の翼間部（複数の翼１３３の間に位置する部
分）は、翼１３３の外形寸法よりも大きく切り欠かれて
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、多翼送風機の羽根
車及びそれを備えた多翼送風機、特に、円形の主板の外
周部から延びる複数の翼の端部が環状の側板で結ばれて
いる羽根車及びそれを備えた多翼送風機に関する。

【０００２】

【従来の技術】気体清浄機やエアコンなどの気体調和機
（以下、空調機という。）においては、送風を行うため
に、多翼送風機が用いられていることが多い。この多翼
送風機の一例を、図１〜図３に示す。ここに示す多翼送
風機は、径方向に短く軸方向に長い多数の翼を備えた送
風機である。

【０００３】多翼送風機１０は、羽根車１３、羽根車１
３を覆うケーシング１１、羽根車１３を回すモータ１４
などから構成されている。羽根車１３は、円板状の主板
３１の外周部分に多数枚の翼３３の一端が固定され、そ
れらの翼３３の他端がリング状の側板３２で結ばれてい
る。ケーシング１１には、空気の吹出口１１ａと、ベル
マウス１２により囲われる空気の吸込口１１ｂとが形成
されている。吸込口１１ｂは、羽根車１３の側板３２に
対向している。また、吹出口１１ａは、羽根車１３の回
転軸Ｏ−Ｏに対して略直交する向きに空気Ｗを吹き出す
よう、吸込口１１ｂに直交するように形成されている。

【０００４】回転シャフトが主板３１の中心孔３１ａに
装着されるモータ１４を回して多翼送風機１０を作動さ
せると、羽根車１３が、ケーシング１１に対して、図３
の回転方向Ｒの向きに回転する。これにより、羽根車１
３の各翼３３が内周側の空間から外周側の空間へと空気
を掻き出し、吸込口１１ｂから羽根車１３の内周側の空
間に空気が吸い込まれるとともに、羽根車１３の外周側
に押し出された空気が吹出口１１ａを通って吹き出され
る。すなわち、多翼送風機１０は、吸込口１１ｂから空
気を吸い込み、吹出口１１ａから空気を送り出す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、多翼送
風機１０は、羽根車１３、ケーシング１１、モータ１４
などから構成されている。これらの構成部品は、それぞ
れ違う場所で製作されて送風機の組立工場まで輸送され
てくることが多い。このうち、図２に示すような羽根車
１３は、空調機で使う中型や小型の多翼送風機では樹脂
製のものが多いため重量としては輸送上問題は殆どない
が、輸送時にスペースを取ってしまうという問題点があ
る。すなわち、羽根車１３の輸送においては、回転軸に
沿って２つの羽根車を重ねると、２つ分の容積に相当す
るスペースが必要となる（図６（ｂ）参照）。

【０００６】本発明の課題は、輸送時におけるスペース
効率が良くなる多翼送風機の羽根車及び製造コストが小
さくなる多翼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】請求項１に係る多翼送風
機の羽根車は、主板と、複数の翼と、側板とを備えてい
る。主板は、円形であり、回転軸を中心として回転す
る。複数の翼は、回転軸を中心として環状に配置されて
おり、それぞれ一端が主板の外周部分に固定されてい
る。側板は、環状の部材であり、主板の外径以上の内径
を有している。この側板は、複数の翼の他端の外周縁を
結ぶ。そして、主板の翼間部（複数の翼の間に位置する
部分）は、翼の外形寸法よりも大きく切り欠かれてい
る。

【０００８】ここでは、従来切り欠かれることのなかっ
た主板の翼間部を切り欠くことによって、一方の羽根車
の翼間に他方の羽根車の翼を入れ込むような形で、少な
くとも２つの羽根車を重ね合わせることができるように
している。重ね合わせに際しては、主板の外径以上の内
径を持つ側板は障害とならず、主板の翼間部の切り欠き
を他の羽根車の翼が通過することができれば２つの羽根
車が重ね合わされる。そして、ここでは翼の外形寸法よ
りも大きい切り欠きが翼間部に形成されているため、２
つの羽根車の重ね合わせが可能となっている。これによ
り、従来に較べて、２つの羽根車を重ねる場合で、輸送
時におけるスペース効率が約２倍に向上することにな
る。また、大きな翼間部が存在し２つの翼を通す切り欠
きが翼間部に形成されていれば、３つの羽根車を重ね合
わせてスペース効率を約３倍に向上させることも可能で
ある。

【０００９】このように主板の翼間部を切り欠くという
ことは、一方では多翼送風機の性能を低下させることの
ように感じられるため、今までに試さることがなかっ
た。しかし、本願の発明者は、種々の観点から羽根車を
見直し、上記のように主板の翼間部に切り欠きを設けて
も送風機の性能（効率や騒音性）が殆ど低下しないこと
を認識するに至った。この知見を基にして本請求項に係
る羽根車が生み出されており、この羽根車では、送風能
力の維持と輸送性の向上とが両立している。

【００１０】なお、強度的な問題がなく多少の性能低下
を許容する場合には、主板の翼間部の一部ではなく翼間
部すべてを切り欠きスペース効率を最大限に向上させる
という選択をすることもできる。請求項２に係る多翼送
風機の羽根車は、請求項１に記載の羽根車であって、翼
間部は、翼の回転方向前方が切り欠かれている。

【００１１】ここでは、主板の翼間部のうち、翼の回転
方向前方の部分に切り欠きを設けている。このように翼
間部を切り欠くことにより、羽根車は、切り欠かれてい
ない場合に対し、単に性能が維持されるだけではなく、
性能が向上する。これも従来では想像できなかったこと
であるが、主板に衝突して外周側に流れる気体に含まれ
る乱れ渦が切り欠かれた部分から軸方向に逃げることか
ら、騒音が小さくなるという性能向上が生み出されてい
る。これにより、本請求項の羽根車では、輸送時におけ
るスペース効率の向上に加え、騒音が小さくなるという
メリットも享受することができている。

【００１２】請求項３に係る多翼送風機の羽根車は、請
求項１又は２に記載の羽根車であって、翼間部は、実質
的に翼の内周端の径方向位置から外周側において切り欠
かれている。ここでは、翼の内周端の径方向位置よりも
内周側に切り欠きが大きく入り込むと送風効率が悪化す
るため、実質的に翼の内周端の径方向位置から外周側に
おいて翼間部を切り欠いている。

【００１３】請求項４に係る多翼送風機は、請求項１か
ら３のいずれかに記載の羽根車と、駆動手段と、ケーシ
ングとを備えている。駆動手段は、主板を回転させる。
ケーシングは、羽根車を覆うものであって、吸込口と吹
出口とを有している。吸込口は、側板の内周側の開口部
に対向している。吹出口は、羽根車の外周側に設けられ
ており、回転軸に略直交する方向に気体を送出する。

【００１４】ここでは、輸送時におけるスペース効率が
良く輸送費用が安い請求項１から３のいずれかに記載の
羽根車を採用しているため、多翼送風機の製造コストも
小さく抑えられる。

【００１５】

【発明の実施の形態】［第１実施形態］ ＜多翼送風機の構成＞本発明の一実施形態に係る多翼送
風機は、図１〜図３に示す従来の多翼送風機１０の羽根
車１３を、図４及び図５に示す羽根車１１３に置き換え
たものである。

【００１６】（羽根車の構成）羽根車１１３は、金型に
よって一体成形される樹脂製品であり、主板１３１と、
側板１３２と、複数の翼１３３とから構成されている。
主板１３１は、円形であり、モータ１４によって回転軸
Ｏ−Ｏ（図１参照）を中心として回転させられる。主板
１３１には中心孔１３１ａが設けられており、この中心
孔１３１ａにモータ１４の回転シャフトが装着される。
複数の翼１３３は、回転軸Ｏ−Ｏを中心として環状に配
置され、回転軸Ｏ−Ｏに沿って延びている。各翼１３３
の一端は、主板１３１の外周部分に固定されている。側
板１３２は、環状の部材であり、主板１３１の外径と同
じ又は若干大きい内径を有している。この側板１３２
は、複数の翼１３３の他端において、それらの翼１３３
の外周縁とつながっている。

【００１７】主板１３１のうち隣接する翼１３３の間に
位置する部分（以下、翼間部という。）には、図５
（ｂ）に示すように、切り欠き１３１ｂが形成されてい
る。この切り欠き１３１ｂは、主板１３１の外周縁から
翼１３３の内周縁の径方向位置付近まで、より詳細に
は、主板１３１の外周縁から翼１３３の内周縁の径方向
位置よりも若干内周側に入ったところまで達している。
また、切り欠き１３１ｂの円周方向の幅は、翼１３３の
円周方向幅の最大値よりも大きい。すなわち、主板１３
１の翼間部は、翼１３３の断面外形寸法よりも大きく切
り欠かれている。

【００１８】主板１３１の翼間部には、切り欠き１３１
ｂの他、翼前方板部１３１ｃ及び翼後方板部１３１ｄが
存在する。翼前方板部１３１ｃは、翼１３３の根元から
回転方向前方に延びる主板１３１の外周部分である。翼
後方板部１３１ｄは、翼１３３の根元から回転方向後方
に延びる主板１３１の外周部分である。 （ケーシングの構成）ケーシング１１には、図１に示す
ように、空気の吹出口１１ａと、ベルマウス１２により
囲われる空気の吸込口１１ｂとが形成されている。吸込
口１１ｂは、羽根車１１３の側板１３２に対向する。ま
た、吹出口１１ａは、羽根車１１３の回転軸Ｏ−Ｏに対
して略直交する向きに空気を吹き出すよう、吸込口１１
ｂに直交するように形成されている。

【００１９】＜多翼送風機の動作概略＞モータ１４を回
すと、羽根車１１３が、ケーシング１１に対して、図４
の回転方向Ｒの向きに回転する。これにより、羽根車１
１３の各翼１３３が内周側の空間から外周側の空間へと
空気を掻き出し、吸込口１１ｂから羽根車１１３の内周
側の空間に空気が吸い込まれるとともに、羽根車１１３
の外周側に押し出された空気が吹出口１１ａを通って吹
き出される。すなわち、多翼送風機は、吸込口１１ｂか
ら空気を吸い込み、吹出口１１ａから空気を送り出す。

【００２０】＜多翼送風機及び羽根車の特徴＞ （１）本実施形態の羽根車１１３では、従来切り欠かれ
ることのなかった主板１３１の翼間部を切り欠くことに
よって、図６（ａ）に示すように、一方の羽根車１１３
の翼１３３と翼１３３との間に他方の羽根車１１３の翼
１３３を入れ込むような形で、２つの羽根車１１３，１
１３を重ね合わせることができる。重ね合わせに際して
は、主板１３１の外径以上の内径を持つ側板１３２は障
害とならず、主板１３１の翼間部の切り欠き１３１ｂを
他の羽根車１１３の翼１３３が通過することによって２
つの羽根車１１３，１１３が重ね合わされる。このよう
な重ね合わせは、翼１３３の断面形状よりも大きい切り
欠き１３１ｂが主板１３１の翼間部に形成されているこ
とにより実現されている。

【００２１】これにより、図６（ｂ）に示すように２つ
の羽根車１３'，１３'を積み上げることしかできなかっ
た従来に較べ、輸送時におけるスペース効率が約２倍に
向上している。また、切り欠き１３１ｂが２本の翼１３
３を通すことができる大きさであれば、３つの羽根車を
重ね合わせてスペース効率を約３倍に向上させることも
可能である。

【００２２】（２）上記ように主板１３１の翼間部を切
り欠くということは、一方では多翼送風機の性能を低下
させることのように感じられるため、今までに試さるこ
とがなかった。しかし、種々の観点から羽根車を見直し
て試験を行ったところ、主板１３１の翼間部に切り欠き
１３１ｂを設けても送風機の性能（効率や騒音性）が低
下しないことが確認されている。

【００２３】このように切り欠き１３１ｂの存在があっ
ても多翼送風機の性能が低下しない原因は、次のように
推測される。多翼送風機における気体流れの中には、吸
込口１１ｂから羽根車１１３の内周側空間に吸い込まれ
た後に主板１３１に衝突して外周側に流れるものがあ
る。この気体流れは、主板１３１との衝突や他の気体流
れとの合流によって発生・発達する乱れ渦を含むことに
なる。そして、乱れ渦は、翼１３３によって羽根車１１
３の外周側に気体が掻き出されるときに、騒音を発生さ
せる。しかし、ここでは主板１３１の翼間部に切り欠き
１３１ｂが設けられているため、翼１３３により掻き出
される直前に乱れ渦が切り欠き１３１ｂを通って軸Ｏ−
Ｏ方向の外側に逃がされる。このため、切り欠き１３１
ｂがない従来の羽根車に較べて騒音が小さくなると考え
られる。この騒音低下効果は、切り欠き１３１ｂの存在
による性能低下があるとしても、それを補う役割を果た
すと推測される。

【００２４】（３）本実施形態の羽根車１１３では、主
板１３１の翼間部を、実質的に翼１３３の内周端の径方
向位置から外周側において切り欠いている（図５（ｂ）
参照）。したがって、吸込口１１ｂから羽根車１１３の
内周側空間に吸い込まれた気体が無駄に主板１３１の裏
側に流れることが抑えられていると考えられ、送風効率
の低下は確認されていない。

【００２５】（４）本実施形態の多翼送風機は、輸送時
におけるスペース効率が良く且つ性能低下のない羽根車
１１３を用いているため、性能を維持しつつ製造コスト
を小さく抑えることができる。 ［第２実施形態］上記第１実施形態の羽根車１１３では
主板１３１の翼間部の切り欠き１３１ｂを翼１３３と翼
１３３との中間部分に形成しているが、強度的に問題が
なければ、図７及び図８に示すように、切り欠きを翼の
回転方向前方に配することが望ましい。

【００２６】（羽根車の構成）本実施形態では、第１実
施形態の羽根車１１３の代わりに、図７及び図８に示す
羽根車２１３を用いる。羽根車２１３は、主板２３１
と、側板１３２と、複数の翼１３３とから構成されてい
る。主板２３１は、円形であり、モータ１４によって回
転軸Ｏ−Ｏ（図１参照）を中心として回転させられる。
主板２３１には中心孔２３１ａが設けられており、この
中心孔２３１ａにモータ１４の回転シャフトが装着され
る。複数の翼１３３は、回転軸Ｏ−Ｏを中心として環状
に配置され、回転軸Ｏ−Ｏに沿って延びている。各翼１
３３の一端は、主板２３１の外周部分に固定されてい
る。側板１３２は、環状の部材であり、主板２３１の外
径と同じ又は若干大きい内径を有している。この側板１
３２は、複数の翼１３３の他端において、それらの翼１
３３の外周縁とつながっている。

【００２７】主板２３１のうち隣接する翼１３３の間に
位置する部分（以下、翼間部という。）には、図８
（ｂ）に示すように、切り欠き２３１ｂが形成されてい
る。この切り欠き２３１ｂは、主板２３１の外周縁から
翼１３３の内周縁の径方向位置付近まで、より詳細に
は、主板２３１の外周縁から翼１３３の内周縁の径方向
位置よりも若干内周側に入ったところまで達している。
また、切り欠き２３１ｂの円周方向の幅は、翼１３３の
円周方向幅の最大値よりも大きい。すなわち、主板２３
１の翼間部は、翼１３３の断面外形寸法よりも大きく切
り欠かれている。

【００２８】さらに、切り欠き２３１ｂは、翼１３３の
回転方向前方の根元から切り欠かれており、翼１３３と
切り欠き２３１ｂとの間にはプレートが存在しない。す
なわち、主板２３１の翼間部には、翼１３３の根元から
回転方向後方に延びる翼後方板部２３１ｄだけが存在す
る（図８（ｂ）参照）。 （羽根車の特徴）本実施形態の羽根車２１３では、主板
２３１の翼間部のうち、翼１３３の回転方向前方の部分
に切り欠き２３１ｂを設けている。このように翼間部を
切り欠くことにより、羽根車２１３は、翼間部が切り欠
かれていない場合に対し、単に性能が維持されるだけで
はなく、性能が向上している。これは従来では想像でき
なかったことであるが、以下のような理由から騒音が低
下して多翼送風機の性能が向上していると考えられる。

【００２９】まず、上記第１実施形態と同様に、主板２
３１の翼間部に切り欠き２３１ｂが設けられているた
め、翼１３３により掻き出される直前に乱れ渦が切り欠
き２３１ｂを通って軸Ｏ−Ｏ方向の外側に逃がされ、切
り欠き２３１ｂがない従来の羽根車に較べて騒音が小さ
くなると推測される。さらに、第２実施形態では、羽根
車２１３の主板２３１の翼間部が翼１３３の根元から回
転方向前方において切り欠かれているため、翼後方板部
２３１ｄの円周方向幅を十分に確保することができ、翼
１３３の回転方向後方における気体流れのはくり現象を
より効果的に抑えることができる。このため、第１実施
形態のものよりも騒音が小さくなっていると推測され
る。

【００３０】［他の実施形態］ （Ａ）上記各実施形態の羽根車では、主板１３１，２３
１の翼間部の一部を切り欠いているが、強度的な問題が
なく多少の性能低下を許容する場合には、翼間部の一部
ではなく翼間部すべてを切り欠いてスペース効率を最大
限に向上させるという選択をすることも可能である。

【００３１】（Ｂ）本発明は、一体成形される樹脂製の
羽根車に限らず、板金製の羽根車に対しても適用が可能
である。

【００３２】

【発明の効果】請求項１に係る発明では、主板の翼間部
を切り欠くことによって２つの羽根車を重ね合わせるこ
とを可能にしたため、輸送時におけるスペース効率が向
上する。また、このように主板の翼間部に切り欠きを設
けても、送風機の性能は殆ど低下せず、送風能力の維持
と輸送性の向上とが両立する。

【００３３】請求項２に係る発明では、主板の翼間部の
うち翼の回転方向前方の部分に切り欠きを設けており、
切り欠かない場合に対し性能が向上する。したがって、
輸送時におけるスペース効率の向上に加え、騒音が小さ
くなるというメリットも享受することができる。請求項
３に係る発明では、実質的に翼の内周端の径方向位置か
ら外周側において翼間部を切り欠いているため、送風効
率が殆ど低下しない。

【００３４】請求項４に係る発明では、輸送時における
スペース効率が良く輸送費用が安い請求項１から３のい
ずれかの羽根車を採用するため、多翼送風機の製造コス
トも小さく抑えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の多翼送風機の側面図（ケーシング部分は
断面図）。

【図２】従来の羽根車の斜視図。

【図３】従来の羽根車の正面図。

【図４】本発明の第１実施形態に係る羽根車の正面図

【図５】（ａ）第１実施形態の羽根車の側面図。 （ｂ）b-b断面図。

【図６】（ａ）第１実施形態の羽根車を重ね合わした状
態を表す側面図。 （ｂ）従来の羽根車を積み重ねた状態を表す側面図。

【図７】本発明の第２実施形態に係る羽根車の正面図

【図８】（ａ）第２実施形態の羽根車の側面図。 （ｂ）b-b断面図。

【符号の説明】

１１ ケーシング １１ａ 吹出口 １１ｂ 吸込口 １４ モータ（駆動手段） １１３，２１３ 羽根車 １３１，２３１ 主板 １３２ 側板 １３３ 翼 １３１ｂ，２３１ｂ 切り欠き Ｏ−Ｏ 回転軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２４Ｆ 1/00 ３０６ Ｆ２４Ｆ 1/00 ３０６ Ｆターム(参考） 3H033 AA02 AA18 BB02 BB06 BB19 BB20 CC01 CC03 DD09 DD12 EE06 EE08 EE09 3H034 AA02 AA18 BB02 BB19 BB20 CC01 CC03 DD01 EE06 EE08 EE09 3H035 CC01 CC06 3L049 BB07 BD01

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転軸（Ｏ−Ｏ）を中心として回転する円
   形の主板（１３１，２３１）と、 前記回転軸（Ｏ−Ｏ）を中心として環状に配置され、そ
   れぞれ一端が前記主板（１３１，２３１）の外周部分に
   固定されている複数の翼（１３３）と、 前記主板（１３１，２３１）の外径以上の内径を有し、
   前記複数の翼（１３３）の他端の外周縁を結ぶ環状の側
   板（１３２）と、を備え、 前記主板（１３１，２３１）の前記複数の翼（１３３）
   の間に位置する翼間部は、前記翼（１３３）の外形寸法
   よりも大きく切り欠かれている、多翼送風機の羽根車
   （１１３，２１３）。
2. 【請求項２】前記翼間部は、前記翼（１３３）の回転方
   向前方が切り欠かれている、請求項１に記載の多翼送風
   機の羽根車（２１３）。
3. 【請求項３】前記翼間部は、実質的に前記翼（１３３）
   の内周端の径方向位置から外周側において切り欠かれて
   いる、請求項１又は２に記載の多翼送風機の羽根車（１
   １３，２１３）。
4. 【請求項４】請求項１から３のいずれかに記載の羽根車
   （１１３，２１３）と、 前記主板を回転させる駆動手段（１４）と、 前記側板の内周側の開口部に対向する吸込口（１１ｂ）
   と、前記羽根車（１１３，２１３）の外周側に設けられ
   前記回転軸（Ｏ−Ｏ）に略直交する方向に気体を送出す
   る吹出口（１１ａ）とを有し、前記羽根車（１１３，２
   １３）を覆うケーシング（１１）と、を備えた多翼送風
   機。