JP2004270579A

JP2004270579A - 遠心ファンの羽根車

Info

Publication number: JP2004270579A
Application number: JP2003063496A
Authority: JP
Inventors: Kohei Hashimoto; 光平橋本
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2003-03-10
Filing date: 2003-03-10
Publication date: 2004-09-30

Abstract

【課題】羽根板間から流出する空気を確実に整流し、騒音の発生を抑制することができる遠心ファンの羽根車を提供すること。
【解決手段】周方向に互いに間隙をおいて環状に配設された多数の羽根板２０を備えた遠心ファンの羽根車１０であって、羽根板２０の外周に臨む外端部２３に、軸方向に所定間隔をおいて複数の凹部３０を設けた。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、周方向に配設された多数の羽根板を有する遠心ファンの羽根車に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の遠心ファンの羽根車（以下、羽根車という）として、図４に示すようなものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この羽根車１は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、中央に開口を有する第一円環板２と、この第一円環板２と同様に中央に開口を有すると共に同軸に配置された第二円環板３と、第一、第二円環板２、３の間に周方向に互いに間隙をおいて配設された多数の羽根板４・・・と、この多数の羽根板４の外周に臨む外端部４ａに軸方向に並べられた多数の環状板５・・・とを備えている。
【０００４】
この羽根板４は、内周に臨む内端部４ｂの一方の端部が第一円環板２の外周面２ａに固着され、図４（ａ）に示すように他方の端部が第二円環板３に覆われて環状に配設されている。さらに、各羽根板４は、それぞれ周方向の一方に向かって湾曲している。
【０００５】
環状板５は、図４（ａ）に示すように、極薄い薄板によって形成され、軸方向に互いに均等の間隔Ｄをおいて配設されている。なお、この間隔Ｄは、環状板５の厚みαよりも大きくされている。
【０００６】
このような羽根車１では、第一円環板２が図示しないモータ等の回転駆動装置によって回転することにより、羽根車１の端面方向から羽根板４の回転中心に向かって空気が吸い込まれる。また、羽根車１が回転するときの遠心力によって羽根板４の内端部４ｂから外端部４ａに向かう気流が発生する。そして、羽根板４の回転中心に吸い込まれた空気は、多数の羽根板４間を通ると共に、この羽根板４の外端部４ａに設けられた多数の環状板５に接触しながら羽根車１の外周に放出される。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０―３０６７９５号公報（
【０００５】、図１、図２）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の羽根車１では、図４（ａ）に示すように、環状板５の互いの軸方に設けられた間隔Ｄ１が均等になっている。また、各環状板５の厚み及び径方向の大きさは同一であり、羽根板４の外端部４ａからの突出幅Ｄ２が全て同一になっている。
【０００９】
つまり、羽根板４の外端部４ａの形状は、軸方向一端部から軸方向他端部にかけて同一の形状となっていた。
【００１０】
また、各環状板５は羽根板４間に架け渡されており、羽根板４間の周方向の間隙を所定間隔ごとに覆うようになっていた。
【００１１】
ここで、羽根板４間を通って羽根車１の外周から放出される空気の流速や流れ方向は、第一円環板２の回転速度等によって、軸方向において一定ではなく部分的に異なったものになっている。
【００１２】
したがって、軸方向一端部から軸方向他端部にかけて同一の形状となっている羽根板４の外端部４ａでは、軸方向に並んだ環状板５に接触して流れる空気を均等に整流することができなくなっている。そして、回転速度によっては羽根板４の軸方向の一部分で空気の乱流が発生したり、騒音が発生したりする問題が生じていた。
【００１３】
また、空気が流れる羽根板４間の周方向の間隙が所定間隔Ｄ１ごとに環状板５によって覆われているため、さらに整流しにくく、騒音の発生が増加していた。
【００１４】
この発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、羽根板間から流出する空気を確実に整流し、騒音の発生を抑制することができる遠心ファンの羽根車を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明の遠心ファンは、周方向に互いに間隙をおいて環状に配設された多数の羽根板を備え、この羽根板は、外周に臨む外端部に、軸方向に凹部が設けられたことを特徴としている。
【００１６】
請求項１の発明によれば、羽根板の外端部に凹部が設けられているので、羽根板間の周方向の間隙を覆うことなく、この羽根板間から流れる空気を確実に整流することができる。そして、騒音の発生を抑制することが可能となる。
【００１７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の遠心ファンの羽根車であって、前記凹部は、軸方向に所定間隔をおいて複数設けられていることを特徴としている。
【００１８】
請求項２の発明によれば、請求項１の効果に加え、羽根板の外端部に形成された凹部が所定間隔おいて複数設けられているので、羽根板間から流れる空気をより確実に整流することができる。また、羽根板の軸方向に沿って広い範囲で整流でき、騒音の発生をさらに抑制することができる。
【００１９】
請求項３の発明は、請求項２に記載の遠心ファンの羽根車であって、複数の凹部は、互いに形状が異なっていることを特徴としている。
【００２０】
請求項３の発明によれば、請求項２の効果に加え、羽根板の外端部に形成された複数の凹部の形状が互いに異なっているので、羽根板の外端部の形状を軸方向一方端から他方端にかけて異なった形状（不均等な形状）にすることができる。
【００２１】
これにより、羽根車の外周から放出される空気の流速等に応じて、羽根板の外端部を適切な形状に形成することが可能となり、空気の整流を軸方向において均等にすることができる。そして、空気の乱流や騒音の発生を抑制することが可能となる。
【００２２】
請求項４の発明は、請求項２又は３に記載の遠心ファンの羽根車において、凹部間の所定間隔が不均等であることを特徴としている。
【００２３】
請求項４の発明によれば、請求項２又は３の効果に加え、羽根板の外端部に設けられた凹部の間隔が不均等であるので、羽根板の外端部の形状を、羽根板間から流れる空気の流速等により適切に応じた形状に形成することができ、騒音等の発生をさらに抑制することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。
【００２５】
遠心ファンの羽根車１０（以下、羽根車という）は、図１に示すように、第一円環板１１と、この第一円環板１１と同軸に配置された第二円環板１２と、第一、第二円環板１１、１２の間に周方向に互いに間隙をおいて配設された多数の羽根板２０・・・とを備えている。
【００２６】
第一、第二円環板１１、１２は、それぞれ中心に円形の開口を有すると共に、環状に形成されており、直径の大きさよりも十分に小さい厚みの板状体によって形成されている。
【００２７】
なお、この第一、第二円環板１１、１２及び羽根板２０は、ポリプロピレン、ポリカーボネイト等の合成樹脂素材により構成されている。
【００２８】
そして、第一、第二円環板１１、１２のどちらか一方には、図示しないモータ等の回転駆動源が接続され、羽根車１０は、この回転駆動源から伝達される回転力によって回転可能にされている。
【００２９】
羽根板２０は、矢印Ｙで示す軸方向の両端部２１、２２（図３参照）がそれぞれ第一、第二円環板１１、１２に固着され、これらの第一、第二円環板１１、１２と一体にされている。また、各羽根板２０の外端部２３は、第一、第二円環板１１、１２のそれぞれの外周縁と一致している。
【００３０】
なお、この羽根板２０は、図１及び図２に示すように第一、第二円環板１１、１２の径方向幅Ｒ１よりも長い径方向幅Ｒ２を有している。そのため、内端面２４が第一、第二円環板１１、１２に形成されたそれぞれの開口の内側に臨むように突出している。
【００３１】
また、この羽根板２０は、一方の周方向に向かって湾曲しており、断面が円弧状になるように形成されている。ここで、回転方向が矢印Ｘ（図２参照）で示す方向であるので、各羽根板２０は回転方向Ｘに対して鋭角、すなわち前進翼となっている。
【００３２】
さらに、この羽根板２０は、図３に示すように、羽根車１０の外周に臨む外端部２３に、軸方向に所定間隔をおいて複数の凹部３０が設けられている。
【００３３】
ここでは、第二円環板１２側から順に第一凹部３１、第二凹部３２、第三凹部３３、第四凹部３４、第五凹部３５の５つの凹部３０が設けられている。
【００３４】
これらの第一〜第五凹部３１〜３５は、それぞれ互いに形状が異なっており、ここでは、第一凹部３１が側面視三角形、第二凹部３２が側面視長方形、第三凹部３３が側面視楕円形、第四凹部３５が側面視三角形、第五凹部３６が側面視半円形となっている。なお、第一凹部３１と第四凹部３５とは大きさの異なる三角形状の凹部である。
【００３５】
そして、これらの第一〜第五凹部３１〜３５の互いの間に設けられた所定間隔は、不均等になっている。ここでは、羽根板２０の一方の端部２２から第一凹部３１の中心までの距離がｈ／６、羽根板２０の一方の端部２２から第二凹部３２の中心までの距離がｈ／５、羽根板２０の一方の端部２２から第３凹部３３の中心までの距離がｈ／４、羽根板２０の一方の端部２２から第四凹部３４の中心までの距離がｈ／３、羽根板２０の一方の端部２２から第五凹部３５の中心までの距離がｈ／２となるように形成されている。そのため、隣接する凹部間の所定間隔は、下記に示す表１のようになっている。
【００３６】
【表１】

なお、この「ｈ」は、羽根板２０の一方の端部２２から他方の端部２３までの距離を示す。
【００３７】
次に、この羽根車１０の作用について説明する。
【００３８】
この羽根車１０は、給気孔と排気孔とを有する図示しないハウジング（ケーシング）内に回転自在に配設され、モータ等の回転駆動源（図示せず）によって回転させられるものであり、いわゆる、遠心ファンに使用される。
【００３９】
この遠心ファンは、シロッコファン、ターボファン、ラジアルファン等に分類されるものであり、比較的簡単な構造で大量の風を発生させることができる。そのため、送風を必要とする家庭用又は業務用の電気製品等において広く使用されている。
【００４０】
なお、これらの遠心ファンのハウジングに形成された給気孔と排気孔とは、一体にされていてもよい。
【００４１】
そして、図示しない回転駆動源によって第一円環板１１又は第二円環板１２のどちらか一方が回転させられると、この羽根車１０の回転によって、ハウジングの給気孔から吸い込まれた空気が羽根車１０の回転中心に向かって流れていく。
【００４２】
さらに、この羽根車１０の回転中心に向かって流れた空気は、遠心力によって羽根車１０の中心から径方向に向かう気流となり、多数の羽根板２０間に設けられた間隙を通って羽根車１０の外周から放出される。
【００４３】
このとき、羽根板２０間を通って羽根車１０の外周から放出される空気の流速や流れ方向は、第一円環板１１又は第二円環板１２の回転速度等によって、軸方向において一定ではなく部分的に異なったものになっている。
【００４４】
したがって、この羽根車１０の外周から放出される空気の流速分布や風量分布は、軸方向に沿って粗密が生じることとなる。
【００４５】
一方、この羽根車１０の外周から放出される空気は羽根板２０に沿って流れるが、羽根車１０から放出される際に、羽根板２０の外端部２３に接触する。
【００４６】
ここで、この羽根板２０の外端部２３には、凹部３０が軸方向に設けられているので、隣接する羽根板２０間の周方向に設けられた間隙を覆うことなく、この羽根板２０の間から流出する空気を確実に整流することができる。
【００４７】
なお、この凹部３０は、軸方向に所定間隔をおいて複数設けられているので、羽根板２０の間から流出する空気をさらに確実に整流することができ、羽根板２０の外端部２３が空気に接触した際に生じる風切音等の騒音の発生を抑制することが可能となる。
【００４８】
また、羽根板２０の外端部２３に形成された複数の凹部３０の形状は、図３に示すように、互いに異なっている。そのため、羽根板２０の外端部２３の形状を、羽根板２０の軸方向の一方の端部２２から他方の端部２１にかけて異なった形状（不均等な形状）にすることができる。
【００４９】
これにより、羽根車１０の外周から放出される空気の流速分布や風量分布等の粗密に応じて、羽根板２０の外端部２３を適切な形状に形成することが可能となる。そして、空気の整流を軸方向において均等にすることができ、空気の乱流や騒音の発生を抑制することができる。
【００５０】
なお、ここで、第一〜第五凹部３１〜３５は、それぞれ側面視三角形、長方形、楕円形、半円形に形成されているが、これらの形状に限られない。これらの凹部３０の形状は、ハウジング形状、羽根板２０の枚数、羽根車１０の回転数（回転速度）等に応じて、例えば側面視台形や多角形等に変更してもよい。
【００５１】
また、各凹部３１〜３５の切り込みの深さ、つまり外端部２３から内端面２４に向かう距離もそれぞれ異なるように形成されていてもよい。
【００５２】
さらに、各凹部３１〜３５の形状は、全て互いに異なる形状になるように形成されているが、一部同一形状になっていてもよい。
【００５３】
そして、これらの凹部３１〜３５の互いの間に設けられた所定間隔は、不均等になるように形成されているので、この羽根板２０の外端部２３の形状を、羽根車１０の外周から放出される空気の流速分布や風量分布等の粗密に対して、さらに適切に応じた形状にすることができる。これにより、騒音等の発生をさらに抑制することができる。
【００５４】
また、ここでは、この凹部３１〜３５間の間隙が、羽根板２０の一方の端部２２から他方の端部２１に向かうにつれて、次第に広がるように形成されているが、そのような形状に限られない。
【００５５】
つまり、この凹部３１〜３５間の間隙は、ハウジング形状等に応じて適宜変更してもよく、この間隙がランダムであってもよいし、羽根板２０の一方の端部２２から他方の端部２１に向かうにつれて次第に狭まってもよい。また、一部等間隔になるように形成されていてもよい。
【００５６】
さらに、上述の実施の形態では、羽根板２０の外端部２３に形成された複数の凹部３０は第一〜第五凹部３１〜３５の五個であるが、これらの凹部３０の数はハウジング形状等に応じて適宜変更してもよい。
【００５７】
【発明の効果】
この発明は、羽根板間から流出する空気を確実に整流し、騒音の発生を抑制することができる遠心ファンの羽根車を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る遠心ファンの羽根車を示す斜視図である。
【図２】図１におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図３】図１における遠心ファンの羽根車の縦断面のうち、一枚の羽根板を示す要部拡大断面図である。
【図４】（ａ）従来の遠心ファンの羽根車の縦断面を簡略して示した断面図である。
（ｂ）図４（ａ）におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
１０遠心ファンの羽根車
２０羽根板
２３外端部
３０凹部

Claims

周方向に互いに間隙をおいて環状に配設された多数の羽根板を備えた遠心ファンの羽根車であって、
前記羽根板は、外周に臨む外端部に、軸方向に凹部が設けられたことを特徴とする遠心ファンの羽根車。
請求項１に記載の遠心ファンの羽根車であって、前記凹部は、軸方向に所定間隔をおいて複数設けられていることを特徴とする遠心ファンの羽根車。
請求項２に記載の遠心ファンの羽根車であって、前記複数の凹部は、互いに形状が異なっていることを特徴とする遠心ファンの羽根車。
請求項２又は３に記載の遠心ファンの羽根車であって、前記所定間隔は、不均等であることを特徴とする遠心ファンの羽根車。