JP2005030349A

JP2005030349A - 多翼ファン

Info

Publication number: JP2005030349A
Application number: JP2003272856A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Ogino; 和郎荻野; Kazuya Omori; 和也大森
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-07-10
Filing date: 2003-07-10
Publication date: 2005-02-03

Abstract

【課題】この種の多翼ファンは、ブレードの面積が小さく固定強度が弱く、運転中に振動が生じ騒音発生する恐れがあった、また、径方向に短く主板に絞りがないのにインデューサが付いているので、空気渦が発生し、高周波の騒音が大きいものであり、強度の維持向上と静音化を目的としている。
【解決手段】羽根車１は、中心に椀状の傾斜部２を有する主板３を有し、複数のブレード４の内径側に、インデューサ５を設置したもので、吸い込み流れは椀状の傾斜部２に沿って径方向に流れる、インデューサ５はこのとき吸込口の空気渦と衝突のないように回転方向に曲がった曲率を有するので、ロスなく吸引し、インデューサ５の無いときより同回転で大きな昇圧をし、高効率で低騒音化が図れる。また、ブレード４の径方向の長さが、インデューサ５の分だけ長くなるので強度も増加し、より安全性が図れる。
【選択図】図１

Description

本発明は、主として建物の空気調和用に使用される遠心送風機の多翼ファンに関する。

従来、この種の遠心送風機に使用される多翼ファンは、換気送風機器に使用されているものがあった(例えば特許文献１参照)。

以下、この種の多翼ファンについて、図１３から図１４を参照しながら説明する。

図１３に示すように、渦巻き状のケーシング１０４内部は片側にベルマウス状の吸込口１０１を形成しブレード内径Ｄ１と同等の内径のオリフィス１０２と吐出口１０３とを有する。このケーシング１０４内部に、環状の側板１０５と、この側板１０５側に凸となる略円錐台形状の絞り部１０６を有する主板１０７とが備えられている。側板１０５と主板１０７とによって、取り付け角度が側板１０５側から主板１０７側まで同一の複数のブレード１１０が挟むように取り付けられた多翼ファン１１１が、ケーシング１０４に取り付けられたモータ１１２のシャフト１１３に連結された構成になっている。

また、図１４に示すように、側板１０５側に略円錐台計上の絞り部がなく、円板上の主板１０８が備え付けられている。そしてインデューサが付いているブレード１０９が挟むように取り付けられた多翼ファン１１５がケーシング１０４に取り付けられたモータ１１２のシャフト１１３に連結された構成になっている。

上記構成により、シャフト１１３にモータ１１２から駆動力を与えて多翼ファン１１５を回転させることにより、吸込空気１１４は、吸込オリフィス１０２の吸込口１０１を通過しブレード１１０へ流入し昇圧され、流出して更に渦巻き状のケーシング１０４を通る際に徐々に動圧が静圧に変換され、吐出口１０３へ吐出されることになる。
特開２００２−７０７９３号公報

このような遠心送風機の多翼ファンの構成では、ブレード１１０の面積が小さく、固定強度が弱く運転中に振動が生じ騒音を発生する恐れがある。また、径方向に短いことや、主板に絞りのないのにインデューサが取り付いているので、空気渦が発生し、高周波の騒音が大きく、強度の向上と騒音低減という課題があり、静音化しかつ強度の維持向上を図ることが要求されている。

本発明はこのような課題を解決するものであり、強度を確保し高効率の低騒音の遠心送風機の多翼ファンを提供することを目的としている。

本発明の遠心送風機の多翼ファンは上記目的を達成するために、羽根車の中心に椀状の傾斜部を有する主板を有し、複数のブレードの内径側に、インデューサを設置した構成としたものである。

この手段により、ブレード吸込口の空気渦と衝突損失を低減し、高効率・低騒音とし、また、ブレードの径方向の長さを大きくし高強度のブレードとすることができる遠心送風機の多翼ファンが得られる。

また、本発明の遠心送風機の多翼ファンは上記目的を達成するために、複数のブレードは、大小の内径を有し、各々のブレードにインデューサを設置した構成としたものである。

これにより羽根車のブレードの吸込口での衝突損失と空気渦をさらに低減し、高効率・低騒音とする遠心送風機の多翼ファンが得られる。

また、本発明の遠心送風機の多翼ファンは上記目的を達成するために、複数のブレードは、大中小の内径を有し、各々のブレードにインデューサを設置した構成としたものである。

これにより羽根車のブレードの吸込口での衝突損失と空気渦を最も低減し、高効率・低騒音とする遠心送風機の多翼ファンが得られる。

また、本発明の遠心送風機の多翼ファンは上記目的を達成するために、羽根車の主板の中心に椀状の傾斜部を有し、椀状の外周側は、吐出側に傾斜した主板を有した構成としたものである。

これにより吐出流れを軸方向に流す場合に羽根車の吐出側で発生するケーシング内での空気渦を減少し高効率・低騒音の遠心送風機の多翼ファンが得られる。

また、本発明の遠心送風機の多翼ファンは上記目的を達成するために、羽根車の主板の中心に椀状の傾斜部を有し、ブレードの外周より小さい外径を有する主板を有した構成としたものである。

これにより羽根車の吐出側で発生するケーシング内での空気渦を減少し高効率・低騒音の遠心送風機の多翼ファンが得られる。

また、本発明の遠心送風機の多翼ファンは上記目的を達成するために、ブレードのインデューサの吸込端部から主板側にかけて肉厚部を設けたブレードを有した構成としたものである。

これにより羽根車のインデューサの吸込端部で発生した、乱流渦を抑制し、高効率・低騒音の遠心送風機の多翼ファンが得られる。

また、本発明の遠心送風機の多翼ファンは上記目的を達成するために、ブレードのインデューサの吸込端部から主板側にかけて外径方向に断続的に薄くなる肉厚部を設けたブレードを有した構成としたものである。

これにより羽根車のインデューサの吸込端部で発生する乱流渦を小さくすることができ、高効率・低騒音の遠心送風機の多翼ファンが得られる。

また、本発明の遠心送風機の多翼ファンは上記目的を達成するために、ブレードのブレードの一部をインデューサ付きとし残りのブレードの内径は側板側から主板側にむかって小さくなる形状を有した構成としたものである。

これにより羽根車のブレードで発生する乱流渦を小さくすることができ、高効率・低騒音の遠心送風機の多翼ファンが得られる。

また、本発明の遠心送風機の多翼ファンは上記目的を達成するために、ブレードのインデューサの背面の表面は円滑でなく表面粗さの大きい形状のブレードを有した構成とすしたものである。

また、本発明の遠心送風機の多翼ファンは上記目的を達成するために、羽根車の主板の中心に椀状の傾斜部を有する主板を有し、複数のブレードの内径側に、ブレードの枚数より多いインデューサを設置した構成としたものである。

これにより羽根車が行う昇圧作用を大きくし、より無駄なく行い、、高効率・低騒音の遠心送風機の多翼ファンが得られる

以上の実施例から明らかなように本発明によれば、羽根車の中心に椀状の傾斜部を有する主板を有し、複数のブレードの内径側に、インデューサを設置した遠心送風機の多翼ファンとしたものであり、ブレード吸込口の空気渦と衝突損失を低減し、湾状の傾斜部で斜流となった流れ時に効果のあるインデューサを設置し、高効率・低騒音となる多翼ファンを提供できる。

また、インデューサ設置によりブレードの径方向の長さが大きくし高強度となる多翼ファンを提供できる。

本発明の請求項1記載の発明は、羽根車の中心に椀状の傾斜部を有する主板を有し、複数のブレードの内径側に、インデューサを設置した多翼ファンとしたものであり、ブレード吸込口の空気渦と衝突損失を低減し、湾状の傾斜部で斜流となった流れ時に効果のあるインデューサを設置し、高効率・低騒音となり、また、インデューサ設置によりブレードの径方向の長さを大きくし高強度にできる。

また、他の手段は、羽根車の複数のブレードを、大小の内径を有する形状とし、各々のブレードにインデューサを設置したものであり、羽根車のブレードの吸込口で、ブレード間の干渉を少なくすることができ衝突損失と空気渦をさらに低減し、効率が向上し低騒音にすることができる。

また他の手段は、羽根車の複数のブレードを、大中小の内径を有する形状とし、各々のブレードにインデューサを設置したものであり、羽根車のブレードの吸込口で、ブレード間の干渉を極端に小さくすることができ衝突損失と空気渦をさらに低減し、さらに効率が向上し、さらに低騒音にすることができる。

また他の手段は、羽根車の主板の中心に椀状の傾斜部を有し、椀状の外周側は、吐出側に傾斜したものであり、吐出流れを軸方向に流す場合に、羽根車が流れが、流れたい方向に流れることにより、吐出側で発生するケーシング内での空気渦を減少し高効率・低騒音にすることができる。

また他の手段は、羽根車の主板の中心に椀状の傾斜部を有し、ブレードの外周より小さい外径としたものであり、羽根車の吐出側で発生する逆流流れを抑制することにより、ケーシング内での空気渦を減少し高効率・低騒音とすることができる。

また他の手段は、ブレードのインデューサの吸込端部から主板側にかけて肉厚部を設けたものであり、羽根車のインデューサの吸込端部で発生した、乱流渦を抑制し、高効率・低騒音にすることができる。

また他の手段は、ブレードのインデューサの吸込端部から主板側にかけて外径方向に断続的に薄くなる肉厚部を設けたものであり、羽根車のインデューサの吸込端部で発生する乱流渦をさらに小さくすることができ、より高効率・低騒音にすることができる。

また他の手段は、ブレードの一部をインデューサ付きとし残りのブレードの内径を側板側から主板側にむかって小さくなる形状としたものであり、羽根車のブレードで発生する乱流渦を小さくすることができ、高効率・低騒音にすることができる。

また他の手段は、ブレードのインデューサの背面の表面は円滑でなく表面粗さの大きい形状としたものであり、羽根車のブレードで発生する乱流渦を極端に小さくすることができ、きわめて高効率・低騒音にすることができる。

また他の手段は、羽根車の主板の中心に椀状の傾斜部を有する主板を有し、複数のブレードの内径側に設けたインデューサを、ブレードの枚数より多い枚数としたものであり、通常のインデューサ付き羽根車より、昇圧作用が大きく、また同じ圧力なら低回転となり、高効率・低騒音にすることができる。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１および図２に示すように、羽根車１は、中心に椀状の傾斜部２を有する主板３を有し、複数のブレード４の内径側に、インデューサ５を設置している。

上記構成において、羽根車１が回転すると、吸い込み空気は、ブレード４入り口部に取り付けられたインデューサ５で吸引され昇圧されるが、このとき、羽根車１の中心部には椀状の傾斜部２を有しているので、吸い込み流れは椀状の傾斜部２に沿って径方向に流れる。椀状の傾斜部２が無ければ、吸い込み流れは羽根車１の主板３方向に流れようとするのでインデューサ５の効果はなくなる。インデューサ５はこのとき吸込口の空気渦と衝突のないように回転方向に曲がった曲率を有するので、ロスなく吸引し、インデューサ５の無いときより同回転で大きな昇圧をし、騒音も上昇しない。この結果、高効率と低騒音となる。また、ブレード４の径方向の長さが、インデューサ５の分だけ長くなるので強度も増加することとなる。

（実施の形態２）
図３に示すように、羽根車２１に設けた複数のブレードは、大きい内径を有するブレード６と小さい内径を有するブレード７を有する形状とし、各々のブレードにインデューサ５を設置している。

上記構成において、羽根車２１が回転すると、吸い込み空気は、ブレード入り口部に取り付けられたインデューサ５で吸引されるが、このとき、羽根車２１の中心部には椀状の傾斜部２を有しているので、吸い込み流れは椀状の傾斜部２に沿って径方向に流れる。椀状の傾斜部２が無ければ、吸い込み流れは羽根車２１の主板方向に流れようとするのでインデューサ５の効果はなくなる。しかし、インデューサ５は内径側にブレードを伸ばした形状をしているので、内径側の流れは窮屈となりインデューサ５の効果は半減する。そのため、ブレードの交互に長短のインデューサを付け、流れが窮屈でなくなるようにする。もちろん、長短のインデューサ５の各々は、吸込口の空気渦と衝突のないように回転方向に曲がった曲率を有するので、ロスなく吸引し、インデューサ５の無いときより同回転で大きな昇圧をし、騒音も上昇しない。この結果、高効率と低騒音となる。また、ブレードの径方向の長さが、インデューサの分だけ長くなるので強度も増加することとなる。

（実施の形態３）
図４に示すように、羽根車２２の複数のブレード１３を、大中小の内径を有する形状とし、各々のブレード１３にインデューサ５を設置したものである。

上記構成において、羽根車２２が回転すると、吸い込み空気は、ブレード１３の入り口部に取り付けられたインデューサ５で吸引されるが、このとき、羽根車２２の中心部には椀状の傾斜部２を有しているので、吸い込み流れは椀状の傾斜部２に沿って径方向に流れる。椀状の傾斜部２が無ければ、吸い込み流れは羽根車２２の主板方向に流れようとするのでインデューサ５の効果はなくなる。しかし、インデューサ５は内径側にブレードを伸ばした形状をしているので、内径側の流れは窮屈となりインデューサの効果は半減する。そのため、ブレードに大中小のインデューサを付け、流れが窮屈でなくなるようにする。もちろん、大中小のインデューサ５の各々は、吸込口の空気渦と衝突のないように回転方向に曲がった曲率を有するので、ロスなく吸引し、インデューサ５の無いときより同回転で大きな昇圧をし、騒音も上昇しない。この結果、高効率と低騒音となる。また、ブレードの径方向の長さが、インデューサの分だけ長くなるので強度も増加することとなる。

（実施の形態４）
図５に示すように、羽根車２３の主板３の中心に椀状の傾斜部２を有し、椀状の外周側は、吐出側に傾斜部１６を有するものである。

上記構成において、羽根車２３が回転すると、吐出流れは径方向に流れるが、椀状の傾斜部２の外周側が軸方向に傾斜していない場合は、羽根車２３の吐出流れが、ケーシング１７に衝突するロスは大きいが、椀状の傾斜部２の外周側が軸方向に傾斜しているので、流れたい軸方向に流れることにより、吐出側で発生するケーシング１７に衝突するロスは小さくて済み、また衝突時の空気渦も小さくて済み高効率・低騒音化が図れる。

（実施の形態５）
図６に示すように、羽根車２４の主板３の中心に椀状の傾斜部２を有し、主板３はブレード４の外周より小さい外径としたものである。

上記構成において、羽根車２４が回転すると、主板３の外周側では、ブレード４から昇圧され吐出流れ８と、スクロール９内で羽根車２４の主板３の裏側に戻ろうとする戻り流れ１０とが衝突しようとするが、主板３は、ブレード４の外周より小さい外径となっているので、ブレード４から昇圧され吐き出された吐出流れ８は軸方向に傾斜し、そのためスクロール９内で羽根車２４の主板３の裏側に戻ろうとする戻り流れ１０を押し戻しながら抑制することにより、ケーシング内での空気渦を減少し高効率・低騒音化が図れる。

（実施の形態６）
図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、羽根車２５のブレード４のインデューサ５の吸込端部１１から主板側にかけて肉厚部１２を設けたものである。

上記構成において、羽根車２５が回転すると、吸い込み空気は、ブレード４入り口部に取り付けられたインデューサ５で吸引されるが、このとき、インデューサ５は通常薄肉翼であるので、入口部で、流れとインデューサ５の入口角度が合致しない場合は、乱流となる渦を生じる。しかし、インデューサ５の吸込端部１１には主板側にかけて肉厚部１２が設けてあるので、入り口での渦の発生が抑制され、きれいな昇圧をし、騒音も上昇しない。板金製の場合は折り返しをし、肉厚部１２を設けても同じ効果となる。この結果、高効率と低騒音となる。また、肉厚部のため強度も増加することとなる。

（実施の形態７）
図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、羽根車２６のブレード４のインデューサ５の吸込端部から主板側にかけて外径方向に断続的に薄くなる肉厚部１５を設けたものである。

上記構成において、羽根車２６が回転すると、吸い込み空気は、ブレード４入り口部に取り付けられたインデューサ５で吸引されるが、このとき、インデューサ５は通常薄肉翼であるので、入口部で、流れとインデューサ５の入口角度が合致しない場合は、乱流となる渦を生じる。しかし、インデューサ５の吸込端部１１には主板側にかけて断続的に薄くなる肉厚部１５が設けてあるので、入り口での流れはコアンダ効果持ち、渦の発生が大きく抑制され、きれいな昇圧をし、騒音も上昇しない。板金製の場合は折り返しをし、断続的肉厚部１５を設けても同じ効果となる。

この結果、高効率と低騒音となり、また、肉厚部１５のため強度も増加することとなる。

（実施の形態８）
図９および図１０に示すように、羽根車２７のブレード４の一部をインデューサ５付きとし残りのブレード１４の内径を側板側から主板側にむかって小さくなる形状としたものである。

上記構成において、羽根車２７が回転すると、吸い込み空気は、ブレード１４入り口部に取り付けられたインデューサ５で吸引されるが、インデユーサ５は内径側にブレード１４を伸ばした形状をしているので、内径側の流れは窮屈となりインデューサ５の効果は半減する。そのため、ブレード１４はひとつおきにインデューサ５付きとして、流れが窮屈でなくなるようにする。また、間のブレードは単なる矩形ブレードでなく、ブレード１４の内径を側板側から主板側にむかって小さくなる形状となっているので、吸込口での乱流渦がより小さくなり、ロスなく吸引し、またブレードで発生する乱流渦を小さくすることができ、高効率・低騒音化が図れる。

（実施の形態９）
図１１に示すように、羽根車２８のブレード４のインデューサ５の背面の表面は円滑でなく表面粗さの大きい形状としたものである。

上記構成において、羽根車２８が回転すると、吸い込み空気は、ブレード４入り口部に取り付けられたインデューサ５で吸引されるが、インデューサ５は内径側にブレード４を伸ばした形状をしているので、内径側の羽根車２８のブレード４で発生する乱流渦を極端に小さくすることができる。しかし、インデューサ５の角度と吸い込み流れ角度とを合致させることが難しいので、衝突時に乱流渦が発生しやすい。そこでインデューサ５の負圧面の表面の荒さの大きい形状とすることで、負圧面での乱流を小さくすることができ、きわめて高効率・低騒音が図れる。

（実施の形態１０）
図１２に示すように、羽根車２９の主板３の中心に椀状の傾斜部２を有する主板３を有し、複数のブレード４の内径側に設けたインデューサ５を、ブレード４の枚数より多い枚数としたものである。

上記構成において、羽根車２９が回転すると、吸い込み空気は、ブレード４の入り口部に取り付けられたインデューサ５で吸引され昇圧されるが、通常のインデューサ５の数はブレード４の数と同じであるが、ブレード４の数よりインデューサ５の数を多くすることにより、より昇圧を大きくし、同じ回転での圧力や風量を多く出すことができ、また同じ圧力や風量なら低回転となり、高効率・低騒音が図れる。

本発明にかかる遠心送風機の多翼ファンは、羽根車の中心に椀状の傾斜部を有する主板を有し、複数のブレードの内径側に、インデューサを設置したものであり、ブレード吸込口の空気渦と衝突損失を低減し、湾状の傾斜部で斜流となった流れ時に効果のあるインデューサを設置し、高効率・低騒音となる、また、インデューサ設置によりブレードの径方向の長さが大きくなり強度が高くなり、換気送風機器、空調機器、家電機器、その他設備機器に組み込みに有用である。

本発明の実施例１の多翼ファンの側断面図同多翼ファンの上面図本発明の実施例２の多翼ファンの上面図本発明の実施例３の多翼ファンの上面図本発明の実施例４の多翼ファンの側断面図本発明の実施例５の多翼ファンの側断面図（Ａ）本発明の実施例６の多翼ファンの上面図（Ｂ）同多翼ファンのＡ-Ａ´要部断面図（Ａ）本発明の実施例７の多翼ファンの上面図（Ｂ）同多翼ファンのＢ-Ｂ´要部断面図本発明の実施例８の多翼ファンの上面図同多翼ファンの正面図本発明の実施例９の多翼ファンの上面図本発明の実施例１０の多翼ファンの上面図従来例1の多翼ファンの側断面図従来例２の多翼ファンの側断面図

符号の説明

１羽根車
２椀状の傾斜部
３主板
４ブレード
５インデューサ
６ブレード
７ブレード
８吐出流れ
９スクロール
１０戻り流れ
１１吸込端部
１２肉厚部
１３ブレード
１４ブレード
１５肉厚部
１６傾斜部
１７ケーシング
２１羽根車
２２羽根車
２３羽根車
２４羽根車
２５羽根車
２６羽根車
２７羽根車
２８羽根車
２９羽根車
１０１吸い込み口
１０２オリフイス
１０３吐出口
１０４ケーシング
１０５側板
１０６絞り部
１０７主板
１０８主板
１０９ブレード
１１１多翼ファン
１１２モータ
１１３シャフト
１１４吸込空気
１１５多翼ファン

Claims

羽根車の中心に椀状の傾斜部を有する主板を有し、複数のブレードの内径側にインデューサを設置した多翼ファン。
複数のブレードは、大小の内径を有し、各々のブレードにインデューサを設置した請求項１項記載の多翼ファン。
複数のブレードは、大中小の内径を有し、各々のブレードにインデューサを設置した請求項１項記載の多翼ファン。
羽根車の主板の中心に椀状の傾斜部を有し、椀状の外周側は、吐出側に傾斜した主板を有した請求項１項記載の多翼ファン。
羽根車の主板の中心に椀状の傾斜部を有し、ブレードの外周より小さい外径を有する主板を有した請求項１項記載の多翼ファン。
ブレードのインデューサの吸込端部から主板側にかけて肉厚部を設けたブレードを有する請求項１記載の多翼ファン。
ブレードのインデューサの吸込端部から主板側にかけて外径方向に断続的に薄くなる肉厚部を設けたブレードを有する請求項１記載の多翼ファン。
ブレードの一部をインデューサ付きとし残りのブレードの内径は、側板側から主板側にむかって小さくなる形状を有する請求項１記載の多翼ファン。
ブレードのインデューサの背面の表面は円滑でなく表面粗さの大きい形状のブレードを有する請求項１記載の多翼ファン。
羽根車の主板の中心に椀状の傾斜部を有する主板を有し、複数のブレードの内径側に、ブレードの枚数より多いインデューサを設置した多翼ファン。