JP3636596B2

JP3636596B2 - 送風機およびその製造方法

Info

Publication number: JP3636596B2
Application number: JP16575498A
Authority: JP
Inventors: 州三秋田; 正明篠原; 圭二渡辺
Original assignee: Kubota Corp; Kubota Air Conditioner Ltd
Current assignee: Kubota Corp; Kubota Air Conditioner Ltd
Priority date: 1998-06-15
Filing date: 1998-06-15
Publication date: 2005-04-06
Anticipated expiration: 2018-06-15
Also published as: JPH11351194A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機等に使用する送風機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より一般的に使用されている空気調和機は、ケーシングの還気口及び給気口に連通する給気通風路に送風機を配置している。この送風機は空調和機としての性能を満たすように、その送風量および静圧の定格値を設定している。
【０００３】
このために、従来の送風機においては、モータの駆動軸と羽根車の回転軸とをプーリおよびベルトを介して連動し、駆動軸に設けるプーリと回転軸に設けるプーリとの外径比を変えることにより、送風機としての回転数を、図３２に示すように、要求送風量および要求静圧を満たす値に設定している。あるいは、モータの駆動軸に羽根車の回転軸を直結し、インバータを使用して電源回路の周波数を変えることにより、送風機としての回転数を、要求送風量および要求静圧を満たす値に設定している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、プーリとベルトを使用する形式においては、部品点数が多くなってコストが高くなり、定期的なメンテナンスによってベルトの張力調整や送風機における軸受への給油等を行なう必要があった。また、小型の空気調和機においては、構造上の制約から送風機の吸込口に羽根車の回転軸を受け止める軸受やプーリ等を配置する必要があるので、これらの部材が空気流に対して抵抗となって送風機性能が低下する問題があった。
【０００５】
また、インバータ方式においては、インバータ自体が高価であり、プーリとベルト形式のものよりコストが高くなり、インバータにより電気ノイズが発生する問題があった。
【０００６】
本発明は上記した課題を解決するものであり、プーリやインバータ等を使用することなく、要求送風量および要求静圧を満たす送風機を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、請求項１に係る本発明の送風機は、一定回転数で回転する駆動装置の駆動軸に直結して設ける羽根車を備え、羽根車の軸心周りの円周上に配置する羽根が、設定羽根取付角度で設けられ、かつ羽根車の軸心方向に設定羽根幅を有する送風機であって、前記設定羽根取付角度が、前記一定回転数の下で発生する風量と静圧の相関を羽根取付角度の値を変えながら各羽根取付角度毎に求めた特性曲線において、最高効率点の静圧が要求静圧を超える羽根取付角度の最小の値をなし、前記設定羽根幅が、前記設定羽根取付角度および前記一定回転数の下で発生する風量と静圧の相関を羽根幅の値を変えながら各羽根幅毎に求めた特性曲線において、最高効率点の風量が要求風量を超える羽根幅の最小の値をなすものである。
【０００８】
請求項２に係る本発明の送風機の製造方法は、回転軸心周りの円周上に複数の羽根を配置した羽根車を、駆動装置の駆動軸に直結して設け、羽根車を一定回転数で回転駆動する送風機を製造するに際し、羽根取付角度の値を変えながら各羽根取付角度毎に、当該回転数において発生する風量と静圧の相関を示す特性曲線を求め、この特性曲線の最高効率点における静圧が要求静圧を超える羽根取付角度の最小の値を求め、求めた値を設定羽根取付角度として選定し、この設定羽根取付角度において羽根車の軸心方向における羽根幅の値を変えながら各羽根幅毎に、発生する風量と静圧の相関を示す特性曲線を求め、この特性曲線の最高効率点における風量が要求風量を超える羽根幅の最小の値を求め、求めた値を羽根の設定羽根幅として選定するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図３において、シロッコファン１は、ケーシング２の内部に羽根車３を配置し、羽根車３を一定回転数で回転するモータ４の駆動軸５に直結して固定している。羽根車３は、駆動軸５に固定する主板６と主板６に対向する環状の側板７との間に、羽根車３の軸心周りの円周上に位置する複数の羽根８を設けている。
【００１０】
主板６および側板７に対する羽根８の羽根取付角度を、前記円周に対する接線と羽根８との間に形成する最大羽根角度として捉えると、羽根８は、最大羽根角度である羽根出口角度β₂が要求静圧を発生するに必要な最小の値に近似している。また、羽根８は、羽根車３の軸心方向における羽根幅Ｌが要求風量を発生するに必要な最小の値に近似している。
【００１１】
この羽根８の羽根取付角度および羽根幅の選定方法を以下に説明する。始めに、モータ４で設定する一定回転数で羽根車３を回転駆動するとして、羽根８の羽根取付角度を変えて最大羽根角度である羽根出口角度β₂を変えながら、図４に示すように、それぞれの羽根出口角度β₂の条件下において発生する風量と静圧の相関を示す特性曲線を求める。そして、特性曲線の最高効率点における静圧が要求静圧、ここでは運転点Ｄを超える特性曲線の中から羽根出口角度β₂が最小の値となる特性曲線を求め、この特性曲線を与える羽根８の羽根取付角度を設定羽根取付角度として選定する。
【００１２】
次に、この設定羽根取付角度において、羽根車３の軸心方向における羽根幅Ｌの値を変えながら各羽根幅毎に、図５に示すように、発生する風量と静圧の相関を示す特性曲線を求める。そして、特性曲線の最高効率点における風量が要求風量を超える特性曲線の中から羽根幅Ｌが最小の値となる特性曲線を求め、この特性曲線を与える羽根８の羽根幅を設定羽根幅として選定する。
【００１３】
因みに、図６は回転数を１４５０ｒｐｍとする場合におけるシロッコファン１の性能比較を示すものである。
図７〜図１１は本発明の他の実施の形態におけるエアフォイルファン２０を示すものであり、先に説明したものと同様の作用を行なう部材については同一番号を付して説明を省略する。
【００１４】
この構成においては、羽根８が翼形をなすが、この構造においても、先の手法において羽根８の設定羽根取付角度および設定羽根幅を選定することができる。因みに、図１２は回転数を１４５０ｒｐｍとする場合におけるエアフォイルファン１の性能比較を示すものである。
【００１５】
図１３〜図１６は、アルミ製のシロッコファン３０の製造方法を示すものであり、先に説明したものと同様の作用を行なう部材については同一番号を付して説明を省略する。
【００１６】
図１５に示すように、アルミ材３１を設定羽根幅において切断打ち抜きして羽根８を形成するとともに、羽根８の両側にリベット部３２を形成する。また、羽根車３の主板６および側板７に設定羽根取付角度に応じたスリット状のリベット孔３３を設け、リベット孔３３にリベット部３２を差し込んで羽根８を装着し、リベット部３２をかしめて羽根８を主板６および側板７に固定する。
【００１７】
図１７〜図１８は、鋼板製のシロッコファン４０の製造方法を示すものであり、先に説明したものと同様の作用を行なう部材については同一番号を付して説明を省略する。
【００１８】
図１８に示すように、鋼板４１を設定羽根幅において切断打ち抜きして羽根８を形成するとともに、羽根８の両側に折り曲げ部４２を形成する。また、羽根車３の主板６および側板７に設定羽根取付角度に応じたスリット孔を設け、スリット孔に折り曲げ部４２を差し込んで羽根８を装着し、折り曲げ部４２を折り曲げて羽根８を主板６および側板７に固定する。
【００１９】
図１９〜図２２は、エアフォイルファン５０の製造方法を示すものであり、先に説明したものと同様の作用を行なう部材については同一番号を付して説明を省略する。
【００２０】
図２２に示すように、翼形をなす羽根部材５１を設定羽根幅において切断打ち抜きして羽根８を形成し、羽根８の両側にネジ孔もしくはリベット孔５２を形成する。また、羽根車３の主板６および側板７に設定羽根取付角度に応じたネジ孔もしくはリベット孔を設け、ネジもしくはリベット５３により羽根８を主板６および側板７に固定する。
【００２１】
図２３〜図２６は、他のエアフォイルファン６０の製造方法を示すものであり、先に説明したものと同様の作用を行なう部材については同一番号を付して説明を省略する。
【００２２】
図２６に示すように、翼形をなす羽根部材６１を設定羽根幅において切断打ち抜きして羽根８を形成し、羽根８を主板６および側板７に設定羽根取付角度で溶接固定する。
【００２３】
図２７〜図３０は、他のエアフォイルファン７０の製造方法を示すものであり、先に説明したものと同様の作用を行なう部材については同一番号を付して説明を省略する。
【００２４】
図３０に示すように、翼形をなす羽根部材７１を設定羽根幅において切断打ち抜きして羽根８を形成するとともに、羽根８の側板７に対する部位を斜めに切断する。羽根車３の側板７をテーパ面に形成し、羽根８を主板６および側板７に設定羽根取付角度で溶接固定する。
【００２５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、羽根を、羽根取付角度が要求静圧を発生するに必要な最小の値に近似し、羽根車の軸心方向における羽根幅が要求風量を発生するに必要な最小の値に近似するように設けることにより、プーリやインバータ等を使用することなく、要求送風量および要求静圧を満たす送風機を構成できるので、定期的なメンテナンスによってベルトの張力調整や送風機における軸受への給油等を行なう必要がなく、小型の空気調和機においても、軸受やプーリ等の空気流に対して抵抗となる部材を排除して送風機性能の向上を図ることができ、インバータによる電気ノイズを無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における送風機を示す正面図である。
【図２】同送風機を示す縦断面図である。
【図３】同送風機における羽根取付角度を示す摸式図である。
【図４】同送風機における羽根取付角度を選定するための静圧−風量相関図である。
【図５】同送風機における羽根幅を選定するための静圧−風量相関図である。
【図６】同シロッコファンの性能比較図である。
【図７】本発明の他の実施の形態における送風機を示す正面図である。
【図８】同送風機を示す縦断面図である。
【図９】同送風機において羽根幅の異なる縦断面図である。
【図１０】同送風機における羽根取付角度を示す摸式図である。
【図１１】同送風機の羽根の断面図である。
【図１２】同エアフォイルファンの性能比較図である。
【図１３】本発明の他の実施の形態におけるアルミ製シロッコファンを示す正面図である。
【図１４】同ファンにおける羽根取付角度を示す摸式図である。
【図１５】同ファンの羽根の製造方法を示す摸式図である。
【図１６】同ファンにおける羽根取付構造を示す断面図である。
【図１７】本発明の他の実施の形態における鋼製シロッコファンの構造を示す摸式図である。
【図１８】同ファンの羽根の製造方法を示す摸式図である。
【図１９】本発明の他の実施の形態におけるエアフォイルファンを示す正面図である。
【図２０】同ファンにおける羽根取付構造を示す断面図である。
【図２１】羽根取付角度を示す摸式図である。
【図２２】同ファンの羽根の製造方法を示す摸式図である。
【図２３】本発明の他の実施の形態におけるエアフォイルファンを示す正面図である。
【図２４】同ファンにおける羽根取付構造を示す断面図である。
【図２５】同ファンにおける羽根取付角度を示す摸式図である。
【図２６】同ファンにおける羽根の製造方法を示す摸式図である。
【図２７】本発明の他の実施の形態におけるエアフォイルファンを示す正面図である。
【図２８】同ファンにおける羽根取付構造を示す断面図である。
【図２９】同ファンにおける羽根取付角度を示す摸式図である。
【図３０】同ファンにおける羽根の製造方法を示す摸式図である。
【図３１】同ファンにおける羽根の製造方法を示す摸式図である。
【図３２】送風機における回転数毎の静圧−風量相関図である。
【符号の説明】
１シロッコファン
２ケーシング
３羽根車
４モータ
５駆動軸
６主板
７側板
８羽根

Claims

一定回転数で回転する駆動装置の駆動軸に直結して設ける羽根車を備え、羽根車の軸心周りの円周上に配置する羽根が、設定羽根取付角度で設けられ、かつ羽根車の軸心方向に設定羽根幅を有する送風機であって、
前記設定羽根取付角度が、前記一定回転数の下で発生する風量と静圧の相関を羽根取付角度の値を変えながら各羽根取付角度毎に求めた特性曲線において、最高効率点の静圧が要求静圧を超える羽根取付角度の最小の値をなし、
前記設定羽根幅が、前記設定羽根取付角度および前記一定回転数の下で発生する風量と静圧の相関を羽根幅の値を変えながら各羽根幅毎に求めた特性曲線において、最高効率点の風量が要求風量を超える羽根幅の最小の値をなすことを特徴とする送風機。
回転軸心周りの円周上に複数の羽根を配置した羽根車を、駆動装置の駆動軸に直結して設け、羽根車を一定回転数で回転駆動する送風機を製造するに際し、羽根取付角度の値を変えながら各羽根取付角度毎に、当該回転数において発生する風量と静圧の相関を示す特性曲線を求め、この特性曲線の最高効率点における静圧が要求静圧を超える羽根取付角度の最小の値を求め、求めた値を設定羽根取付角度として選定し、この設定羽根取付角度において羽根車の軸心方向における羽根幅の値を変えながら各羽根幅毎に、発生する風量と静圧の相関を示す特性曲線を求め、この特性曲線の最高効率点における風量が要求風量を超える羽根幅の最小の値を求め、求めた値を羽根の設定羽根幅として選定することを特徴とする送風機の製造方法。