JP2011163259A

JP2011163259A - 軸流送風機

Info

Publication number: JP2011163259A
Application number: JP2010028700A
Authority: JP
Inventors: Koichi Umezu; 紘一梅津; Mitsuhiro Shirota; 光宏代田; Tatsuya Mochizuki; 達哉望月
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-02-12
Filing date: 2010-02-12
Publication date: 2011-08-25
Anticipated expiration: 2030-02-12
Also published as: JP5393520B2

Abstract

【課題】積み重ね時の作業性がよく、且つ輸送時の破損を防止でき、且つモータの消費電力及び騒音の悪化を最小限にできる軸流送風機を提供する。
【解決手段】この発明に係る軸流送風機１は、ボス２は、軸方向の一端面の複数箇所に形成される一対の突起３と、軸方向の他方の端面に形成される複数の板厚Ｍの補強リブとを備え、一対の突起３は、軸方向の一端面の中心から見て、回転方向に対して前側から後側に向かって緩やかな上り坂のような斜面になっている前側の突起３ａと、前側の突起３ａに対して、補強リブの板厚Ｍよりも長い距離Ｌだけ周方向に離れて鏡面対称に配置され、回転方向に対して前側から後側に向かって緩やかな下り坂のような斜面になっている後側の突起３ｂと、を具備し、軸流送風機１を積み重ねる時に、補強リブが一対の突起３の前側の突起３ａと後側の突起３ｂとの間に嵌合するものである。
【選択図】図１

Description

この発明は、空気調和機の室外機、換気装置等に使われる軸流送風機に関する。

一般的に樹脂により全体が一体に成形されている軸流送風機は、金属により構成されているものに比べ材料的にもろく、輸送時に軸流送風機同士の衝突によりクラックが生じるという課題があった。

そこで、軸流送風機のボス背面部に複数の板状リブを、ボス前面部にこれに対応する複数個の直方体状の一対の突起を設け、積み重ねによる回転方向の動きを抑制し、輸送時の送風機同士の衝突による破損を防止する軸流送風機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

実開昭５７−１６０００号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された従来の軸流送風機は、突起の形状が直方体状であるため、軸流送風機を積み重ねる際に、ボス背面側リブと一対の突起の位相をずらして重ねた場合、軸流送風機の回転方向に回して挿入しようとしても引っ掛かってしまうという課題がある。

また、突起の形状が直方体状であるため、運転時に流れを大きく乱し、モータの消費電力が悪化し、また騒音が悪化する課題がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、以下に示す事項を目的とする軸流送風機を提供する。
（１）軸流送風機の積み重ね時の作業性が良好である；
（２）軸流送風機の輸送時の破損を防止できる；
（３）モータの消費電力及び騒音の悪化を最小限にできる。

この発明に係る軸流送風機は、ボスと、ボスの外周部に設けられる複数の羽根を有する軸流送風機において、
ボスは、
軸方向の一端面の複数箇所に形成される一対の突起と、
軸方向の他方の端面に形成される複数の板厚Ｍの補強リブと、を備え、
一対の突起は、
軸方向の一端面の中心から見て、回転方向に対して前側から後側に向かって緩やかな上り坂のような斜面になっている前側の突起と、
前側の突起に対して、補強リブの板厚Ｍよりも長い距離Ｌだけ周方向に離れて鏡面対称に配置され、回転方向に対して前側から後側に向かって緩やかな下り坂のような斜面になっている後側の突起と、を具備し、
軸流送風機を積み重ねる時に、補強リブが一対の突起の前側の突起と後側の突起との間に嵌合するものである。

この発明に係る軸流送風機は、ボス前面部に一対の突起を設け、一対の突起を、軸方向の一端面の中心から見て、回転方向に対して前側から後側に向かって緩やかな上り坂のような斜面になっている前側の突起と、前側の突起に対して、補強リブの板厚Ｍよりも長い距離Ｌだけ周方向に離れて鏡面対称に配置され、回転方向に対して前側から後側に向かって緩やかな下り坂のような斜面になっている後側の突起とで構成したので、積み重ね時の作業性がよく、輸送時の破損を防止でき、且つ、モータの消費電力及び騒音の悪化を最小限にできるという効果を有する。

実施の形態１を示す図で、軸流送風機１の正面図。実施の形態１を示す図で、軸流送風機１の背面図。実施の形態１を示す図で、軸流送風機１のボス２の背面図。実施の形態１を示す図で、軸流送風機１の部分断面図。実施の形態１を示す図で、軸流送風機１のボス２の斜視図。実施の形態１を示す図で、軸流送風機１の前側の突起３ａの斜視図。実施の形態１を示す図で、軸流送風機１の後側の突起３ｂの斜視図。実施の形態１を示す図で、一対の突起３（前側の突起３ａ及び後側の突起３ｂ）の側面図。実施の形態１を示す図で、軸流送風機１を積み重ねた状態を示す側面図。実施の形態１を示す図で、軸流送風機１及び従来の軸流送風機を空気調和機の室外機の送風機として用い、風量２５ｍ^３／ｍｉｎにおけるファンモータの消費電力、騒音値を比較測定した結果を示す図。実施の形態１を示す図で、高さの異なる前側の突起３ａ及び後側の突起３ｂの側面図。実施の形態１を示す図で、後側の突起３ｂの頂上部３ｆｂが曲面を形成している前側の突起３ａ及び後側の突起３ｂの側面図。実施の形態１を示す図で、軸流送風機１の変形例のボス２の斜視図。

実施の形態１．
図１乃至図１３は実施の形態１を示す図で、図１は軸流送風機１の正面図、図２は軸流送風機１の背面図、図３は軸流送風機１のボス２の背面図、図４は軸流送風機１の部分断面図、図５は軸流送風機１のボス２の斜視図、図６は軸流送風機１の前側の突起３ａの斜視図、図７は軸流送風機１の後側の突起３ｂの斜視図、図８は一対の突起３（前側の突起３ａ及び後側の突起３ｂ）の側面図、図９は軸流送風機１を積み重ねた状態を示す側面図、図１０は軸流送風機１及び従来の軸流送風機を空気調和機の室外機の送風機として用い、風量２５ｍ^３／ｍｉｎにおけるファンモータの消費電力、騒音値を比較測定した結果を示す図、図１１は高さの異なる前側の突起３ａ及び後側の突起３ｂの側面図、図１２は後側の突起３ｂの頂上部３ｆｂが曲面を形成している前側の突起３ａ及び後側の突起３ｂの側面図、図１３は軸流送風機１の変形例のボス２の斜視図である。
である。

図１〜図４に示すように、軸流送風機１は、円筒状のボス２と、このボス２の円筒部２ｂの外周面に、複数の羽根４（図１の例は、羽根４が３枚）が径方向に略等間隔に設けられる。円筒状のボス２と複数の羽根４とは、一体で成形してもよいし、または別部品のボス２と羽根４とを固着してもよい。

ボス２は、以下に示す要素を備える。
（１）ボス前面部２ａ；
（２）円筒形状のボス円筒部２ｂ；
（３）ボス円筒部２ｂの内側略中心軸部分に位置し、ファンモータのシャフトが固定される円筒状のモータ軸連結部２ｃ；
（４）ボス裏面部２ｄとボス円筒部２ｂの一端部２ｅとの間に形成され、モータ軸連結部２ｃを中心にして放射状に広がる板状の補強リブ２ｆ（ここでは、補強リブ２ｆが６枚の例を示すが、その数は任意でよい）；
（５）ボス前面部２ａ（略円形）の外周縁に沿って、周方向の複数箇所に略等間隔に設けられる一対の突起３（前側の突起３ａ、後側の突起３ｂ）。ここでは、一対の突起３（前側の突起３ａ、後側の突起３ｂ）が、周方向の三箇所に略等間隔に設けられる。但し、一対の突起３（前側の突起３ａ、後側の突起３ｂ）は、何箇所に設けられてもよい。ここで、前側の突起３ａとは、軸流送風機１の回転方向に対して前側に位置するものをいう。また、後側の突起３ｂとは、軸流送風機１の回転方向に対して後側に位置するものをいう。

軸流送風機１は、ボス２に形成されているモータ軸連結部２ｃと、ファンモータ（図示せず）のシャフト（図示せず）が固定されて、ファンモータによって回転方向（図１の矢印、ここでは軸流送風機１の正面から見て時計方向）に回転駆動される。

次に、図５乃至図８により、一対の突起３（前側の突起３ａ、後側の突起３ｂ）の構成を詳述する。一対の突起３（前側の突起３ａ、後側の突起３ｂ）は、ボス前面部２ａ（略円形）の外周縁に沿って、周方向の複数箇所（ここでは、三箇所）に略等間隔に設けられるが、一対の突起３において、前側の突起３ａ、後側の突起３ｂは、周方向に所定の距離Ｌ離れて、鏡面対称に配置される。

前側の突起３ａ、後側の突起３ｂは、例えば、モータ軸連結部２ｃ側から見た場合、略直角三角形状である（図８参照）。

図６（図８も参照）に示すように、前側の突起３ａは略楔状であり、ボス前面部２ａの面（図６では下面）である前側の突起３ａの底面３ｄａ（図８参照）の反対側の面（図６では上面）が、斜面３ｃａになっている。また、前側の突起３ａの後側の突起３ｂに対向する面を、対向面３ｅａとする。さらに、斜面３ｃａと対向面３ｅａとの交点（図８上で）付近を、頂上部３ｆａとする。

また、図７（図８も参照）に示すように、後側の突起３ｂも略楔状であり、ボス前面部２ａの面（図７では下面）である後側の突起３ｂの底面３ｄｂ（図８参照）の反対側の面（図７では上面）が、斜面３ｃｂになっている。また、後側の突起３ｂの前側の突起３ａに対向する面を、対向面３ｅｂとする。さらに、斜面３ｃｂと対向面３ｅｂとの交点（図８上で）付近を、頂上部３ｆｂとする。

一対の突起３（前側の突起３ａ、後側の突起３ｂ）の、前側の突起３ａの対向面３ｅａ、後側の突起３ｂの対向面３ｅｂは、隙間Ｌを隔てている。隙間Ｌは補強リブ２ｆの板厚Ｍ（図３参照）よりも大きい隙間である。即ち、隙間Ｌ＞補強リブ２ｆの板厚Ｍである。

一対の突起３（前側の突起３ａ、後側の突起３ｂ）において、前側の突起３ａの対向面３ｅａ、後側の突起３ｂの対向面３ｅｂが向きあい、前側の突起３ａの底面３ｄａ、後側の底面３ｄｂは、ボス前面部２ａと接合した状態で形成されている。

また、一対の突起３（前側の突起３ａ、後側の突起３ｂ）は、ボス前面部２ａ上に設けられ、且つモータ軸連結部２ｃを略中心として、ボス円筒部２ｂの内周で描かれる円の内側の位置に設けられる。例えば、図５に図示した複数の一対の前側の突起３ａ、後側の突起３ｂの組は、略同心円状に配置しているが、必ずしもそれが必須ではない。

前側の突起３ａのボス前面部２ａからの突出高さ（前側の突起３ａの高さ）をＨａとする。また、後側の突起３ｂのボス前面部２ａからの突出高さ（後側の突起３ｂの高さ）をＨｂとする。図８の例は、ＨａはＨｂに略等しい。

図９に示すように、軸流送風機１を、そのボス前面部２ａを下にして積み重ねる場合、隣接する軸流送風機１の補強リブ２ｆと一対の突起３（前側の突起３ａ、後側の突起３ｂ）とを同位相で積み重ねると、前側の突起３ａの対向面３ｅａと後側の突起３ｂの対向面３ｅｂとの隙間Ｌが、補強リブ２ｆの板厚Ｍよりも大きいので、補強リブ２ｆが一対の突起３（前側の突起３ａ、後側の突起３ｂ）の隙間に嵌合する。

従って、軸流送風機１の輸送時に、振動で積み重ねた軸流送風機１が軸回りにずれなくなり、上下の軸流送風機１の羽根４が相互に当接して破損するという事故を未然に防止できる。

また、補強リブ２ｆと一対の前側の突起３ａ、後側の突起３ｂの位相がずれて積み重ねられた場合（補強リブ２ｆが、一対の突起３（前側の突起３ａ、後側の突起３ｂ）の隙間に嵌合していない状態）、一対の突起３（前側の突起３ａ、後側の突起３ｂ）は略三角形状であるから、軸流送風機１を軸方向に回転させると、補強リブ２ｆが前側の突起３ａの斜面３ｃａもしくは後側の突起３ｂの斜面３ｃｂに引っかかることなく乗り上げて、一対の突起３（前側の突起３ａ、後側の突起３ｂ）の隙間に補強リブ２ｆが嵌まるので、積み重ね時の作業性が良い。

また、一対の突起３（前側の突起３ａ、後側の突起３ｂ）の、ボス２の半径方向に対する位置は、内側より外側のほうが力のモーメントが大きく積み重ね時の輸送時の振動への耐力が強くなるため、前側の突起３ａ、後側の突起３ｂの高さを低くすることが出来、ファンモータの消費電力及び騒音値の悪化をより抑えることが出来る。

軸流送風機１が回転する際に、ボス２に突起等があると流れの抵抗となりモータの消費電力及び騒音が悪化する可能性がある。本実施の形態の軸流送風機１の一対の前側の突起３ａ、後側の突起３ｂは、軸流送風機１が回転する際に、流れの抵抗となる前側の突起３ａが、回転方向に対して前側から後側に向かって緩やかな上り坂のような斜面３ｃａになっている。そのため流れの乱れが発生し難くなり、さらに後側の突起３ｂが回転方向に対して前側から後側に向かって緩やかな下り坂のような斜面３ｃｂになっているので、前側の突起３ａの斜面３ｃａ上を通過した流れが剥離することなく後側の突起３ｂの斜面３ｂａをなめて流れるため乱れの発生を最小限に抑えることが出来、モータの消費電力及び騒音の悪化を最小限に抑えることが出来る。

本実施の形態の軸流送風機１及び従来の軸流送風機を空気調和機の室外機の送風機として用い、風量２５ｍ^３／ｍｉｎにおけるファンモータの消費電力、騒音値を比較測定した結果を図１０に示す。尚、比較測定を行った突起（直角三角形状の突起、直方体状の突起）の寸法形状は、以下の通りである。
（１）直角三角形状の突起（本実施の形態）：底辺が１５ｍｍ、高さ３ｍｍ、幅３ｍｍ、前側と後側の突起の間隔５ｍｍ；
（２）直方体状の突起（従来）：底辺５ｍｍ、高さ３ｍｍ、幅３ｍｍ、前側と後側の突起の間隔５ｍｍである。

図１０に示すように、ボス前面部２ａに設けられた一対の突起３（前側の突起３ａ、後側の突起３ｂ）の形状が略直角三角形状の軸流送風機１は、従来の一対の突起の形状が直方体状の軸流送風機よりも、風量２５ｍ^３／ｍｉｎにおける消費電力は０．２Ｗ低減でき、騒音値は０．２ｄＢＡ低減できる。

また、軸流送風機１が空気調和機の室外機、換気装置等に用いられる場合、軸流送風機１に指や物が接触しないように吹出し口に格子状のグリルが設けられることが考えられるが、格子よりも細い指や物が挿入され一対の突起３（前側の突起３ａ、後側の突起３ｂ）に接触したとしても、形状が略直角三角形状であり、前側の突起３ａは回転方向に対して前側から後側に向かって緩やかな上り坂のような形状になっているため、従来の軸流送風機の直方体状の突起よりも指や物が引っ掛かりにくい。

また、一対の突起３の底面３ｄａ、３ｄｂの長さＸａ、Ｘｂ（図８参照）と突起の高さＨａ、Ｈｂの比Ｈａ／Ｘａ≦０．５であるとき、軸流送風機１の回転時に前側の突起３ａの斜面を流れが滑らかに流れることで流れの乱れを抑えることが出来る。実施例として、前側の突起３ａの底辺が１５ｍｍ、高さ３ｍｍであるとき、Ｈａ／Ｘａ＝０．２となり、流れの乱れを抑えることが出来る。

また、図１１に示すように、一対の突起３（前側の突起３ａ、後側の突起３ｂ）において、後側の突起３ｂの高さＨｂが前側の突起３ａの高さＨａよりも低いことで（Ｈａ＞Ｈｂ）、軸流送風機１が回転時に、後側の突起３ｂと前側の突起３ａの高さが同じ場合（Ｈａ＝Ｈｂ）に比べて、指や物が接触しても引っ掛かりにくくなる。

また、例えば、前側の突起３ａの底辺が１５ｍｍ、高さ３ｍｍ、前側と後側の突起の間隔が５ｍｍのとき、後側の高さＨｂが前側の高さＨａの０．７〜１．０倍（３．５〜５ｍｍ）であれば、軸流送風機１の回転時に、前側の突起３ａから剥離する流れが後側の突起３ｂに再付着して流れの乱れを抑えることが出来る。

また、図１２に示すように、一対の突起３（前側の突起３ａ、後側の突起３ｂ）の後側の突起３ｂの頂上部３ｆｂが曲面を形成していることで、軸流送風機１が回転時、一対の突起３に指や物が接触しても引っ掛かりにくくなり、また後側の突起３ｂの頂上部３ｆｂで流れの剥離が起きにくくなる。

また、図１３に示す変形例のように、ボス２において、前側の突起３ａ、後側の突起３ｂは必ずしも同心円状に配置される必要はない。前側の突起３ａ、後側の突起３ｂが同心円状に配置されない場合、軸流送風機１を積み重ねる際に作業性がよく、輸送時の破損を防止できるが、前側の突起３ａから流れが剥離し、かつ後側の突起の対向面３ｅｂが流れの抵抗となり、モータの消費電力及び騒音が悪化してしまう。但し、図１３に示すように、後側の突起３ｂをモータ軸連結部２ｃの近傍に配置することで、後側の突起３ｂの対向面３ｅｂに衝突する流れの相対速度が遅くなるため、モータの消費電力及び騒音の悪化を抑えることが出来る。

１軸流送風機、２ボス、２ａボス前面部、２ｂ円筒部、２ｃモータ軸連結部、２ｄボス裏面部、２ｅ一端部、２ｆ補強リブ、３一対の突起、３ａ前側の突起、３ｂ後側の突起、３ｃａ斜面、３ｃｂ斜面、３ｄａ底面、３ｄｂ底面、３ｅａ対向面、３ｅｂ対向面、３ｆａ頂上部、３ｆｂ頂上部、４羽根、５回転方向。

Claims

ボスと、前記ボスの外周部に設けられる複数の羽根を有する軸流送風機において、
前記ボスは、
軸方向の一端面の複数箇所に形成される一対の突起と、
軸方向の他方の端面に形成される複数の板厚Ｍの補強リブと、を備え、
前記一対の突起は、
前記軸方向の一端面の中心から見て、回転方向に対して前側から後側に向かって緩やかな上り坂のような斜面になっている前側の突起と、
前記前側の突起に対して、前記補強リブの板厚Ｍよりも長い距離Ｌだけ周方向に離れて鏡面対称に配置され、回転方向に対して前側から後側に向かって緩やかな下り坂のような斜面になっている後側の突起と、を具備し、
当該軸流送風機を積み重ねる時に、前記補強リブが前記一対の突起の前記前側の突起と前記後側の突起との間に嵌合することを特徴とする軸流送風機。
前記一対の突起は、前記後側の突起の高さＨｂが、前記前側の突起の高さＨａよりも低いことを特徴とする請求項１に記載の軸流送風機。
前記一対の突起は、前記後側の突起の頂上部が曲面を形成していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の軸流送風機。