JP3136729B2 - 多層円板ファン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ドーナツ状の円板を
多層に積層して形成した多層円板ファンに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、ドーナツ状の円板を多層に積層し
て形成した多層円板ファンは、積層間隔を一定の間隔に
保持されており、円板の回転によって積層間隔に空気の
摩擦抵抗を生じ、かかる抵抗を利用した遠心力によって
積層間隔より風を一定の速度で円板外周に送風するよう
に構成されている。

【０００３】このような多層円板ファンにおいては、遠
心力により円板外周に吹出される送風の流速分布を調査
すると、各積層間隔毎において均一になっていない。

【０００４】即ち、円板外周に吹出される送風の流速分
布を見ると、図３に示すように、積層中央部分は流速が
大きく、その両側、即ち、積層終端近傍においては流速
が小さくなると共に、最終端部分では流れの逆流が生じ
ており、これは全吹出流量の25% にもなるという報告が
ある。

【０００５】更には、ドーナツ状の円板の内径に比し、
積層距離が長い場合は、流体がドーナツ状の円板の内径
部分より吸入されても、奥部の積層終端部分にまで行き
わたらず、積層中途部で流入空気が円板外に拡散し、図
４に示すように、偏った流速分布となっていた。

【０００６】かかる欠点を解消すべく、特にドーナツ状
の円板の内径部分から進入した空気を積層終端の奥部に
まで取込むべく、ドーナツ状円板の内径部分に先端拡開
状の外筒を収納する構造としたものや、ドーナツ状の円
板の各内径を漸次変えていき、流入空気が積層終端の奥
部にまで十分に行きわたるように構成して偏流を防止す
る方法が取られていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、これらの構
造では別途付属部品が必要であり、その組立が煩雑にな
ると共に、ドーナツ状の円板によっては、積層した円板
を合成樹脂で一体成形する工程をとることがあるので、
その場合には製造が困難になるという欠点があった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明では、ドーナツ状
の円板を多層に積層して形成した多層円板ファンにおい
て、積層終端またはその近傍に位置する円板間の間隔を
積層中央の円板間の間隔より狭くしたことを特徴とする
多層円板ファンを提供せんとするものである。

【０００９】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づき説明する。

【００１０】本実施例においては、本発明の要旨たる多
層円板ファンＦの構造を示すために、該多層円板ファン
Ｆを利用した送風機Ｋを用いており、図１は送風機Ｋの
断面正面図である。

【００１１】図１において、５は多層円板ファンＦを収
納するためのファンケースであり、前側板5a中央部には
空気吸入口20を、側方板5bには空気排出口４を開口して
いる。

【００１２】Ｍは、多層円板ファンＦを駆動するモータ
であり、前記ファンケース５の後側板5c上に固設されて
いる。

【００１３】多層円板ファンＦは、円板１を一定の間隔
ｄを保持して多層に積層することにより形成されてお
り、積層終端ｅとしての最下層及び最上層の円板１の
内、最下層に位置する基礎円板２の中央部において、モ
ータＭの出力軸10と連動連結されて回転自在に構成され
ていると共に最上層の円板１の中央部には空気流入開口
1aが形成されている。

【００１４】また、かかる多層円板ファンＦは、各円板
１，１間に薄い空気の層としての空気薄層ａを形成して
おり、従って、各円板１の回転により、空気薄層ａは、
円板１との摩擦力により遠心力が作用し、その力によっ
て自己送風機能を有することになり、図１に示すよう
に、空気流f が空気流入開口1aを通して各空気薄層ａ内
に流入し、同層ａを貫流した後、円板１の外周縁からダ
クト３を介して、空気排出口４より外部に流出すること
になる。

【００１５】この作用が連続することにより、多層円板
ファンＦの上流側の空気は漸次同ファンＦ内に流入する
ことになり、同ファンＦは、送風機Ｋとしての機能を果
たすことになる。

【００１６】上記してきた送風機Ｋの基本構成におい
て、本発明の要旨となるのは、図２に示すように、多層
円板ファンＦの積層終端ｅ又はその近傍に位置する各円
板１，１間の間隔ｄを積層中央部ｇの円板１，１間の間
隔ｄよりもせまくしたことにある。

【００１７】かかる構成とした理論的根拠は次の通りで
ある。

【００１８】一般に、多層円板ファンＦにおける空気の
流れは、各円板１，１間に形成された空気薄層ａと円板
１の接触面における摩擦力によって作用する遠心力によ
り、円板１の外周から流出するものである。

【００１９】しかも、摩擦力は、空気と円板１，１間と
の抵抗に影響されるものであり、円板１，１間の間隔ｄ
が小になれば抵抗は大となり、従って、摩擦力も大とな
るものであり、摩擦力が大となれば、かかる摩擦力によ
って作用する遠心力も大となり、結果的には空気の流速
も大となる。

【００２０】即ち、上記構成の多層円板ファンＦにおい
て、積層終端ｅ又はその近傍における各円板１，１間の
間隔ｄを狭くするということは、円板１の積層終端ｅ又
はその近傍における円板１，１間からの空気の流速を増
すことになり、従って、圧力も上昇するために逆流を防
止し、円板１外周付近における流速分布を示すと、図５
の通り、多層円板ファンＦの全層にわたって流速が均一
となる。

【００２１】従って、多層円板ファンＦにおける送風量
を増加させることができ、送風効率も大幅に向上させる
ことができる。

【００２２】また、乱流の発生を防止できるために、静
粛性も向上し、しかも本発明に係わる多層円板ファンＦ
は合成樹脂等での一体成形が可能なので、製作が容易と
なり、コストダウンが図れるものである。

【００２３】本実施例における送風機Ｋの作動について
説明すると、先ず、スイッチをＯＮすることにより多層
円板ファンＦを回転させる。

【００２４】該ファンＦの回転により、空気がファンケ
ース５の空気吸入口20より吸入されると共に、多層円板
ファンＦに形成された空気流入開口1aより同ファンＦ内
に流入する。

【００２５】一方、積層終端ｅ又はその近傍における空
気薄層ａは、積層中央部ｇにおける空気薄層ａに比べて
摩擦力が大きいので、前記した作用によって流速は積層
中央部ｇよりも大きくなり、円板１の外周から流出する
空気の流速は均一状態で空気排出口４より外部空間へ排
出される。

【００２６】この作動において、流出する空気の流速分
布は均一となっているので、送風されるべき空気の量は
増大し、送風効率は高まっている。

【００２７】

【発明の効果】積層終端又はその近傍に位置する円板間
の間隔を積層中央の円板間の間隔よりせまくしたことに
より、積層終端又はその近傍における空気の流速が増す
ことになり、従って、圧力も上昇するために逆流を防止
し、円板外周付近における流速分布が均一となる。

【００２８】従って、送風量を増加させることができ、
送風効率も大幅に向上させることができる。

【００２９】また、乱流の発生を防止できるために、静
粛性も向上する。

【００３０】また、多層円板ファンを合成樹脂等での一
体成形が可能となり、製作が容易になり、コストダウン
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】多層円板ファンを利用した送風機の断面図。

【図２】本発明に係る多層円板ファンを利用した送風機
の断面図。

【図３】従来の多層円板ファンにおける流速分布図。

【図４】軸距離を長くした場合の多層円板ファンにおけ
る流速分布図。

【図５】本発明に係わる多層円板ファンにおける流速分
布図。

【符号の説明】

１ 円板 ｄ 円板間の間隔 ｅ 積層終端 Ｆ 多層円板ファン ｇ 積層中央部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F04D 17/08 F04D 29/28

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ドーナツ状の円板(1) を多層に積層して
   形成した多層円板ファン(F) において、積層終端(e) ま
   たはその近傍に位置する円板(1),(1) 間の間隔(d) を積
   層中央部(g) の円板(1),(1) 間の間隔(d) より狭くした
   ことを特徴とする多層円板ファン。