JP2010084701A - Blowing device - Google Patents
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Abstract
Description
本願発明は、遠心ファンを備えた送風装置に関し、さらに詳しくは遠心ファン羽根車の空気吸込口側に沿って、一方向から空気吸込口に空気を案内する空気吸込流路を付設した送風装置に関するものである。 The present invention relates to a blower device provided with a centrifugal fan, and more particularly, to a blower device provided with an air suction channel for guiding air from one direction to the air suction port along the air suction port side of the centrifugal fan impeller. Is.
設置形態上の理由等により、遠心ファン羽根車の空気吸込口から直接吸込空気を吸い込むことが難しい場合には、遠心ファン羽根車の空気吸込口に沿って、軸に直交する一方向から空気吸込口部分に吸込空気を案内する袖型の空気吸込流路(案内流路)を付設した送風装置が用いられている(例えば特許文献1参照)。 If it is difficult to suck in the air directly from the air intake port of the centrifugal fan impeller due to installation reasons, etc., air intake from one direction perpendicular to the axis along the air intake port of the centrifugal fan impeller An air blower provided with a sleeve-shaped air suction flow path (guide flow path) for guiding suction air to the mouth portion is used (see, for example, Patent Document 1).
しかし、このような空気吸込流路を設けたものの場合、円形のファン空気吸込口に対して同空気吸込口の空気吸込方向と空気吸込流路への空気流入方向が直交する状態となるために、スムーズな吸込旋回流が形成されにくく、不安定流れが生じやすい。その結果、風量−静圧特性が不安定となり、運転音が大きくなる問題があった。 However, in the case of providing such an air suction channel, the air suction direction of the air suction port and the air inflow direction to the air suction channel are in a state orthogonal to the circular fan air suction port. A smooth suction swirl flow is difficult to form, and an unstable flow tends to occur. As a result, there is a problem that the air flow-static pressure characteristics become unstable and the driving sound becomes loud.
本願発明は、このような問題を解決するためになされたもので、上記遠心ファン羽根車の空気吸込口を、上記空気吸込流路中に突出した構成とすることによって、縮流作用を実現し、空気吸込口付近に安定した旋回流を形成することによって風量−圧力特性を向上させるとともに静音化、軸動力の低減を図った送風装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made to solve such a problem, and the air suction port of the centrifugal fan impeller is configured to protrude into the air suction flow path, thereby realizing a contraction action. An object of the present invention is to provide a blower device that improves air volume-pressure characteristics by forming a stable swirling flow in the vicinity of the air suction port, and achieves noise reduction and reduction of shaft power.
本願発明は、上述の問題を解決するために、次のような有効な課題解決手段を備えて構成されている。 In order to solve the above-described problems, the present invention is configured with the following effective problem solving means.
(1) 請求項1の発明の課題解決手段
この発明の課題解決手段は、遠心ファンと、該遠心ファンの羽根車外周に設けられた空気吹出通路と、上記遠心ファン羽根車の空気吸込口を包囲する形で設けられ、上記遠心ファン羽根車の軸直交方向に開口された空気吸込流路とを備えてなる送風装置であって、上記遠心ファン羽根車の空気吸込口は、上記空気吸込流路中に突出した構成となっていることを特徴としている。
(1) The problem solving means of the invention of
このような構成によると、遠心ファン羽根車の空気吸込口が空気吸込流路中に突出した円弧状の環状部となり、同環状部により空気案内流路に流入した空気の縮流作用が実現され、それによる整流効果によって円形の空気吸込口部分に安定した吸込旋回流が形成される。 According to such a configuration, the air suction port of the centrifugal fan impeller becomes an arc-shaped annular portion protruding into the air suction passage, and the contraction action of the air flowing into the air guide passage is realized by the annular portion. A stable suction swirl flow is formed in the circular air suction port portion by the rectifying effect thereby.
その結果、風量−圧力特性が向上し、静音化、軸動力の低減が実現される。 As a result, air volume-pressure characteristics are improved, and noise reduction and shaft power reduction are realized.
(2) 請求項2の発明の課題解決手段
この発明の課題解決手段は、上記請求項1の発明の課題解決手段の構成において、空気吹出通路が斜流遠心方向の空気吹出通路となっていることを特徴としている。
(2) The problem solving means of the invention of
このような構成の場合、上記遠心ファン羽根車の空気吸込口を、より空気吸込流路側に突出させやすくなり、また吹出気流の斜流遠心流化も容易となる。 In such a configuration, the air suction port of the centrifugal fan impeller can be more easily protruded toward the air suction flow path, and the blown airflow can be easily converted into a mixed flow centrifugal flow.
(3) 請求項3の発明の課題解決手段
この発明の課題解決手段は、上記請求項1又は2の発明の課題解決手段の構成において、空気吸込流路は、遠心ファン羽根車の突出した空気吸込口の外周囲を囲み、かつ空気吹出通路とその通路壁を介して仕切られていることを特徴としている。
(3) The problem-solving means of the invention of
このような構成によると、上述した遠心方向又は斜流遠心方向の空気吹出通路の通路壁面を有効に利用することができるので、実質的に袖型の空気吸込流路の軸方向寸法をより大きくすることができる。このため、吸込み旋回流が緩和、安定化され、逆予旋回流入による悪影響が小さくなり、より良好な性能が得られる。 According to such a configuration, since the wall surface of the air blowing passage in the centrifugal direction or the mixed flow centrifugal direction described above can be used effectively, the axial dimension of the sleeve-shaped air suction channel is substantially larger. can do. For this reason, the suction swirl flow is relaxed and stabilized, and adverse effects due to the reverse pre-swirling inflow are reduced, and better performance can be obtained.
また、必要に応じ、上記空気吸込口を略長楕円形状の環状部(外周端面が丸み付、あるいは丸みなし等)にすれば、より良好な縮流および整流効果が図られるので、さらに良好な性能を得ることができる。 Further, if the air suction port is formed into a substantially oval-shaped annular portion (the outer peripheral end surface is rounded or not rounded, etc.) as necessary, a better contraction and rectification effect can be achieved, so that it is even better. Performance can be obtained.
(4) 請求項4の発明の課題解決手段
この発明の課題解決手段は、上記請求項1,2又は3の発明の課題解決手段の構成において、空気吸込流路通路壁の遠心ファン羽根車の空気吸込口との対向部には、空気吸込口方向に突出した略円錐形状の整流部材が設けられていることを特徴としている。
(4) Problem solving means of the invention of
このような構成によると、略円錐形状(円錐台形状、単葉双曲面状などを含む)の整流部材の付設により、さらになめらかで、より安定した吸込み旋回流が形成されるようになり、さらなる風量―圧力特性の向上、静音化、軸動力の低減が図られる。 According to such a configuration, a smoother and more stable suction swirl flow can be formed by adding a rectifying member having a substantially conical shape (including a truncated cone shape, a single leaf hyperboloid shape, etc.), and a further air flow rate. -Improve pressure characteristics, reduce noise and reduce shaft power.
(5) 請求項5の発明の課題解決手段
この発明の課題解決手段は、上記請求項1,2,3又は4の発明の課題解決手段の構成において、遠心ファンの羽根車は、シュラウドのない多翼羽根車であることを特徴としている。
(5) Problem solving means of the invention of
このような構成によると、シュラウドレス遠心ファンの場合において、シュラウド付遠心ファンよりも吸込口内径を大きくすることができるので、より吸込口前の逆予旋回流入による悪影響が緩和され、特に静音化が顕著である。 According to such a configuration, in the case of a shroudless centrifugal fan, the suction port inner diameter can be made larger than that of a centrifugal fan with a shroud. Is remarkable.
(6) 請求項6の発明の課題解決手段
この発明の課題解決手段は、上記請求項1,2,3,4又は5の発明の課題解決手段の構成において、所望の空気調和手段と組み合わせ、空気調和機用の送風手段として構成されたことを特徴としている。
(6) The problem-solving means of the invention of
このような構成によると、風量−圧力特性が高く、静かで、軸動力の低い斜流遠心吹出通路(全周方向吹き、四方向吹き、三方向吹き、二方向吹き)の空気調和機や空気吸込流路の前方に水分吸着エレメントを配置した高性能の除湿装置等を適切に実現することができる。 According to such a configuration, an air conditioner or an air in a mixed flow centrifugal blowout passage (all-direction blow, four-direction blow, three-direction blow, two-way blow) with high air volume-pressure characteristics, quietness, and low axial power. A high-performance dehumidifying device or the like in which a moisture adsorption element is disposed in front of the suction channel can be appropriately realized.
以上の結果、本願発明によれば、空気吹出通路外周面の有効利用化により、良好なファン性能が実現されるようになり、このファンを用いた送風装置や空調機の静音化、低軸動力化(省エネルギー化)が図られ、また、これらの効果により軸方向寸法のコンパクト化が図られる。 As a result of the above, according to the present invention, good fan performance is realized by effectively using the outer peripheral surface of the air blowing passage. (Energy saving) is achieved, and the axial dimensions are reduced by these effects.
以下、本願発明の幾つかの最良の実施の形態について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。 Several preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
(最良の実施の形態1)
先ず図1〜図5は、本願発明の最良の実施の形態1に係る送風装置の構成を示している。
(Best Embodiment 1)
First, FIGS. 1-5 has shown the structure of the air blower which concerns on the
この送風装置1は、方形の本体ケーシング11と、該本体ケーシング11内に設けられた遠心ファン2と、該遠心ファン2の羽根車21の外周3方向に設けられた斜流遠心方向の空気吹出通路3,3,3と、上記遠心ファン羽根車21の環状の空気吸込口4を下方側から包囲する形で設けられ、上記遠心ファン羽根車21の軸直交方向一方に開口された断面矩形形状の空気吸込流路5とを備えるとともに、上記遠心ファン羽根車21の空気吸込口4は、上記空気吸込流路5中に所定寸法Sだけ突出した構成となっており、また空気吸込流路5は、同遠心ファン羽根車21の突出した環状の空気吸込口4の外周囲を囲み、かつ斜流遠心方向の空気吹出通路3,3,3とその下面側通路壁11cを介して仕切られていることを特徴としている。
The
本体ケーシング11は、遠心ファン2の羽根車21を吊設支持する天板部11aと、該天板部11aの外周から下方に延びる側壁部11bと、該外側壁部11bから内側に延びる通路壁11cの内端に連続しているとともに、同通路壁11cよりも下方にあって、上記遠心ファン2の羽根車21の羽根21b,21b・・・部分を覆う底板部11dとからなり、上記側壁部11bの3方部分には、上記天板部11aの外周と通路壁11c、底板13dによって斜流遠心方向に延びる所定の長さの空気吹出通路3,3,3が形成されている。また底板部11dは中央部が上記遠心ファン2の遠心羽根車21の羽根21b,21b・・・の内径に対応して逆漏斗形状に開口されているとともに、同開口部を形成している底板部11cは上記通路壁11cの内端部分から上記所定寸法S分下方に延びながら半径方向内側に円弧状に曲成された後、所定幅水平方向に延びるフラット面を形成し、同フラット面の内側にベルマウス構造の空気吸込口4を形成している。
The
そして、空気吸込流路5は、上記本体ケーシング11の側壁部11bの下部に対して矩形構造(断面U状)の空気吸込流路形成板12を上記通路壁11cおよび底板11dとの間に所定の通路高さH,Lを保った状態で一体に取り付けることによって形成されている。
The air
この実施の形態の場合、同空気吸込流路5の空気取入れ用の開口5aは、上記空気吹出通路3,3,3のない側壁部11b側に設けられている。
In the case of this embodiment, the air intake opening 5a of the
遠心ファン2の遠心羽根車21は、所定の直径の円形の主板21aと、該主板21aの外周部側面に所定の間隔を保って周方向に多数枚配設された羽根21b,21b・・・と、該多数枚の羽根21b,21b・・・のスパン方向他端部の外周面側に嵌合一体化して設けられた循環流形成用のリング部材21cとからなり、上記主板21aの中央部側ボス部21dをファンモータ6の駆動軸6aに固着一体化し、ファンモータ6を介して上記本体ケーシング11の天板部11a中央に吊持して支持されている。
The
なお、主板21aは、上記本体ケーシング天板部11aに形成された所定の深さの主板嵌合凹部7内に遊嵌される形で吊設されている。
The
上記羽根車21の空気出口部から斜流遠心方向に延びる空気吹出通路3,3,3は、それぞれ上述のように3方の側壁部11b,11b,11bに下流側吹出口部分を開口しているが、その通路上壁面3aの高さは、上記主板嵌合凹部7への嵌合寸法を利用して上記羽根車21の主板21aの外周部側羽根取付部の下面高さに等しい高さに形成されている一方、その通路下壁面3bの高さは、上記羽根車21の羽根他端部側リング部材21cの後端部bの上面の高さに等しくなるように形成されている。
The
そして、この実施の形態1の場合、上記底板11dの上面側(本体ケーシング11内送風路の上記リング部材21cに対応する部分)には、所定の広さの空気流通空間8が形成されており、上記遠心羽根車21の空気出口部側から上記空気吸込口4の背面側を通って再度上記遠心羽根車21の空気吸込部側に吸い込まれる空気の循環流Fを容易且つ確実に形成し得るようになっている。
In the case of
このような構成の送風装置では、上記ファンモータ6が駆動されて遠心ファン2の羽根車21が図2の矢印のように回転すると、上記空気吸込流路5の空気取り入れ口5aから空気吸込流路5内に、図1、図2の矢印で示すように空気が吸い込まれ、同空気吸込流路5内の空気が上記ベルマウス構造の空気吸込口4から遠心羽根車21の羽根21b,21b・・・間に吸い込まれて行くが、円形のファン空気吸込口4に対して同空気吸込口4の空気吸込方向と空気吸込流路への空気流入方向が一方向から直交する状態となるために、スムーズな吸込旋回流が形成されにくく、不安定流れが生じやすい。その結果、風量−静圧特性が不安定となり、運転音が大きくなる問題がある。
In the air blower having such a configuration, when the
そこで、この実施の形態では、上記遠心ファン羽根車21側の空気吸込口4を、上記空気吸込流路5中に所定寸法Sだけ突出した、外周面側および内周面側がともに円弧面状の長楕円形状の環状部材に構成している。
Therefore, in this embodiment, the
したがって、同環状部材となった空気吸込口4により空気吸込口4周囲での縮流作用が実現され、それによる整流効果によって空気吸込口4部分に安定した吸込旋回流が形成され、吸込状態がスムーズなものとなる。
Therefore, the
その結果、風量−圧力特性が向上し、静音化、軸動力の低減が実現される。 As a result, air volume-pressure characteristics are improved, and noise reduction and shaft power reduction are realized.
また、同構成における空気吸込流路5は、遠心ファン羽根車21の上記環状に突出した空気吸込口4の外周囲を囲み、かつ上記斜流遠心方向の空気吹出通路3,3,3とその通路壁11cを介して仕切られている。
The air
したがって、上記遠心斜流方向の吹出通路3,3,3の通路壁11c面を有効に利用しながら、袖型の空気吸込流路5の軸方向寸法Hをより大きくすることができる(H=L+S)。このため、吸込み旋回流が緩和、安定化され、逆予旋回流入による悪影響が小さくなり、より良好な性能が得られる。
Therefore, the axial dimension H of the sleeve-shaped
また、上記のように空気吸込口4を形成している環状の底板11dの外周面部が丸みを帯びたものの場合、より良好な縮流整流効果が図られるので、さらに良好な性能を得ることができる。もちろん、丸みがなくても略同様の作用は得られる。
In addition, in the case where the outer peripheral surface portion of the
そして、以上のようにしてスムーズに羽根車21内に吸い込まれた空気流は、同遠心羽根車21の羽根21b,21b・・・の外周から空気吹出通路3,3,3を通して斜流遠心方向に吹き出されて行くが、この時、上記各羽根21b,21b・・・は、その反主板側端部の位置が空気吸込側から空気吹出側に向かうにしたがって、主板21a側に近づく斜流方向への傾斜翼とされており、さらに同反主板側の端部にはシュラウドに代えて、同じ傾斜方向(斜流方向)に伸びるリング部材21cが設けられている。しかも、このリング部材21cは、その前端部a側が底板11d側空気流通空間8内に少し延びて曲成されている。したがって、同リング部材21cによる図示循環流Fの生成作用もより容易となる一方、上記斜流遠心方向への主流の流れもスムーズになる。
Then, the air flow smoothly sucked into the
また、このようなシュラウドレス構造の遠心ファン羽根車の場合、シュラウド付遠心ファン羽根車の場合よりも空気吸込口4の内径を大きくすることができるので、空気吸込口4前の逆予旋回流入による悪影響が効果的に緩和され、より静音化が顕著となる。
Further, in the case of the centrifugal fan impeller having such a shroud structure, the inner diameter of the
(実験の結果)
今例えば図4に示すように、所定の設計条件(羽根車21の羽根21b部の内径φD0、空気吸込口4部分の空気吸込流路5の軸方向寸法L、空気吸込口4の突出寸法S等・・・以下の記載を参照)の下において図1〜図3のものと同様の構成の送風装置を試作し、その外部への開放部である空気取り入れ口5aから水平方向外方に1mの距離をおいて集音用のマイクロホンMを設置し、その所定風量域における運転騒音を測定した。
(results of the experiment)
Now, for example, as shown in FIG. 4, predetermined design conditions (inner diameter φD 0 of the
その測定結果(騒音レベル)を図5に示す(なお、上記所定の設計条件は、L=28mmと34mm、S=0mmと6mm、φD0=130mmに設定し、風量2.4m3/min、静圧3.6mmAqで運転した)。 The measurement result (noise level) is shown in FIG. 5 (note that the predetermined design conditions are set such that L = 28 mm and 34 mm, S = 0 mm and 6 mm, φD 0 = 130 mm, the air volume is 2.4 m 3 / min, It was operated at a static pressure of 3.6 mmAq).
この結果を見ると、上述の如く斜流遠心吹出通路3の通路壁11c外周面を活用して円形の空気吸込口4を断面長楕円形状の環状部材構造にして寸法Sだけ空気吸込流路5中に突出させると、逆予旋回流れの緩和と縮流流れによる整流効果により、有効にファン性能が改善されることがわかる。
From this result, as described above, the outer circumferential surface of the
すなわち、同実験結果では、そのようにすることにより、実際の軸方向寸法Lを6mmコンパクトにしても、騒音レベルが0.5dBA低減された。 That is, according to the experimental results, the noise level was reduced by 0.5 dBA even if the actual axial dimension L was made 6 mm compact.
(最良の実施の形態2)
次に図6は、本願発明の最良の実施の形態2に係る送風装置の構成を示している。
(Best Mode 2)
Next, FIG. 6 shows the configuration of the blower according to the second preferred embodiment of the present invention.
この送風装置1では、上述した最良の実施の形態1の構成において、遠心ファン2側下方に突出した環状の空気吸込口4の構成を、上述のように本体ケーシング11の底板部11dをフラット部を含む断面長楕円形状に曲成することによって実現するのではなく、通路壁11cの下面に沿って中心方向に水平に延びるフラットな底板部11cの開口縁部9に対して、別途外周面部にアール面がない断面半長楕円形状の環状部材10aを取り付けることにより、遠心ファン羽根車21の空気吸込口4を、所定寸法Sだけ空気吸込流路5中に突出した環状部材構造とすることによって、同様に空気吸込口4付近に安定した旋回流を形成して風量−圧力特性を向上させるとともに静音化、軸動力の低減を図ったものである。
In the
このようにしても、全く同様の作用効果を得ることができる。 Even if it does in this way, the completely same effect can be acquired.
(変形例)
この場合において、さらに同環状部材10aを、例えば図7に示すように、その外周面部に丸みがあるもの10bにすれば、より良好な縮流、整流効果が図られるので、さらに良好な性能を得ることができる。
(Modification)
In this case, if the same
(最良の実施の形態3)
次に図8は、本願発明の最良の実施の形態3に係る送風装置の構成を示している。
(Best Mode 3)
Next, FIG. 8 shows the configuration of the blower according to the third preferred embodiment of the present invention.
この送風装置1では、上記最良の実施の形態1の構成において、空気吸込流路5の下面側通路壁12a上の遠心ファン羽根車21側の空気吸込口4との対向部に、円錐台形状の整流部材15を設けたことを特徴としている。
In this
このような構成によると、該円錐台形状の整流部材15により、空気吸込流路5の開口5a側から空気吸込口4付近に進入して来た空気が下方側でも旋回方向に縮流化され、空気吸込口4方向に整流ガイドされるので、空気吸込口4部分に、さらになめらかで、安定した吸込み旋回流が形成されるようになり、さらなる風量―圧力特性の向上、静音化、軸動力の低減が図られる。
According to such a configuration, the air that has entered the vicinity of the
この整流部材15の形状は、また円錐状のものでも、単葉双曲面状のものでもよい。
The
(最良の実施の形態4)
次に図9は、本願発明の最良の実施の形態4に係る送風装置の構成を示している。
(Fourth Embodiment)
Next, FIG. 9 shows a configuration of a blower according to the fourth embodiment of the present invention.
この送風装置1では、上記最良の実施の形態1の構成における空気吸込流路5の最上流側空気取り入れ口5a部分に水分吸着エレメント(吸湿材)16を設置することにより、除湿用の空気調和装置として構成したことを特徴とするものである。
In this
このように本願発明は、熱交換器や除湿部材等各種空気調和手段と組み合わせることによって、それら各空気調和装置を全く同様の作用効果を伴う形で実現することができる。 Thus, this invention can implement | achieve these each air conditioning apparatus in the form with the completely same effect by combining with various air conditioning means, such as a heat exchanger and a dehumidification member.
(他の実施の形態)
以上の実施の形態では、三方向吹きの吹き出し形態を採用した例で説明したが、この発明の構成は、例えば全周吹き、四方向吹き、二方向吹きなどの何れの吹き出し形態の場合であっても全く同様に適用することができる。
(Other embodiments)
In the above embodiment, the description has been given of the example in which the three-way blowing mode is adopted. However, the configuration of the present invention is applicable to any one of the blowing modes, such as all-round blowing, four-way blowing, and two-way blowing. However, the same can be applied.
また、遠心ファンの一種の斜流ファンの場合にも全く同様に構成することができる。 The same configuration can be applied to a mixed flow fan of a centrifugal fan.
1は送風装置、2は遠心ファン、3は空気吹出通路、4は空気吸込口、5は空気吸込流路、5aは空気取り入れ用の開口、6はファンモータ、9は空気吸込口4の開口縁部、10a,10bは環状部材、11は本体ケーシング、11aは天板部、11bは側壁部、11cは通路壁、11dは底板部、15は整流部材、16は水分吸着エレメント、21は羽根車、21aは主板、21bは羽根、21cはリング部材である。
1 is a blower, 2 is a centrifugal fan, 3 is an air outlet passage, 4 is an air suction port, 5 is an air suction channel, 5a is an air intake opening, 6 is a fan motor, and 9 is an
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