JP3656021B2 - Centrifugal blower impeller - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
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用羽根車に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の遠心送風機に使用されている羽根は、一例として図11に示すように、短くしかも幅の大きい前向き羽根を持ち、他の遠心送風機に比べて小形となり設備費も経済的な多翼ファンがよく用いられている。すなわち、翼片101は短冊状の短辺方向に湾曲し、長辺方向の両端に固定用の突起部102を設けている。また、回転駆動軸となる円盤状の主板103は、外周寄りに突起部102が挿入される挿入孔104を所定間隔で環状に配列しており、これに翼片101を回転方向に前向きに直立するように揃えて挿嵌する。そして吸気側となる補助板105は主板103と同一の形状寸法および配置に挿入孔104を設けた環状円板としており、前記の同方向に直立している翼片101を主板103とで挟むように装着し、挿入孔104を挿入し突出た固定片102の先端部を折り曲げ固定することで羽根車が形成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このような遠心送風機の羽根車の構成では、翼片101を1枚ずつ組み立て、固定は突起部102を折り曲げるだけであるため、運転中に振動が生じ騒音を発生する恐れがある。合成樹脂の一体成形とした場合は材質または製法の限界から比較的羽根板が厚肉となることから、騒音が大きいという課題があり、騒音低減を図ることが要求されている。
【0004】
また、快適環境の維持向上から一般の家庭や事務所においても羽根とフイルタの組み合わせで空気浄化をすることが多いが、装置の形状が大きく設置空間の確保という課題があり、全体の小型化が要求されている。
【0005】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、簡単な構成で高効率低騒音の羽根ならびに羽根自体が浄化機能を併せもった遠心送風機を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の羽根車は上記目的を達成するための手段として、羽根車を、軸方向から見て略凹凸形状とし、かつ凹の内周側頂点を凸の頂点の中間より反回転方向側にした繊維材でブレードを構成したとしたものであります。
【0007】
本発明は、上記のようにすることで、羽根車の遠心送風に加えて羽根車のブレードにより集塵作用をすることができるもので、かつ、集塵効果に加えて、羽根車による遠心送風作用を、より高効率低騒音とする効果を出すことのできる羽根車を提供することができるものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明は、軸方向から見て略凹凸状とした繊維材でブレードを構成したものであり、羽根車は繊維による遠心送風に加えて羽根車のブレードを形成した繊維により集塵作用をすることができるものであり、また、羽根車を軸方向から見て略凹凸形状とし、かつ凹の内周側頂点を凸の頂点の中間より反回転方向側にした繊維材でブレードを構成したものであり、送風作用をするブレードの長さを大きくし送風作用をしないブレードの長さを短くし逆効果を大きくするものである。
【0009】
以下、本発明の実施例及び参考例について図面を参照しながら説明する。
【0010】
【実施例】
(参考例1)
図1および図2に示すように、羽根車1の羽根板2はガラス繊維などの材質回転方向に所定角度で畝状凹凸を円周方向に連続する波状に形成した環状円板の羽根板2を軸方向に積層して形成している。そして所要数の羽根板2を駆動軸と接続する円盤状の主板3と、吸込側となる環状の補助板4で両端から挟み込むように積層する。主板3および補助板4と羽根板2との接着には2液性のエポキシ樹脂形接着剤が一般的である。また、主板3と補助板4の材質は形状および強度の面から鋼板でも良く合成樹脂に限ることはない。
【0011】
上記構成において、図3に示すように羽根車1が回転すると羽根板2付近の空気5は羽根板2の繊維により回転方向に動かされ、遠心力作用により外径方向に運ばれる。その結果空気5は中心方向から吸引され遠心方向に流れることになる。
【0012】
なお、羽根板2は外径寸法や回転数の関係上、強度の向上を要する場合は金属製の繊維材でもよい。金属材料の種類はアルミニウム、鉄が一般的である。
【0013】
繊維状の中を空気5が通り送風するので、発止する騒音は極めて小さい。また、空気中の塵を集塵する効果もある。
【0014】
(実施例1)
参考例1と同じ部分は同じ番号とし詳細な説明は省略する。
【0015】
図4〜5に示すように参考例1に対して、軸方向から見て略凹凸形状とし、かつ凹の内周側頂点Aを凸の頂点C、Dの中間Bより反回転方向側にした繊維材でブレードを構成した羽根車である。
【0016】
上記構成において、羽根車1が回転すると羽根板2付近の空気は羽根板2の繊維により回転方向に動かされ、遠心力作用により外径方向に運ばれる。その結果空気5は中心方向から吸引され遠心方向に流れることになる。
【0017】
このとき、羽根板2のA、D間の羽根板は放射方向に対する傾斜角度αが、A、C間の羽根板の傾斜角度βより大きいので、A、D間を通った空気は、A、C間の羽根板に入ることなく、羽根車1の外に出る。すなわち、羽根車1が回転すると羽根板2付近の空気は羽根板2の繊維により回転方向に動かされ、遠心力作用により外径方向に運ばれるが、その際、羽根板2のA、D間の羽根板は放射方向に対する傾斜角度αが、A、C間の羽根板の傾斜角度βより大きいので、遠心力作用により外径方向に運ばれる空気の方向に対する羽根板2のA、D間とA、C間の関係が図5に示すようになり、図5に示すように、羽根板2のA、D間を通った空気は、A、C間の羽根板に入ることなく、つまり、A、C間の羽根板に入る空気量が少ない状態で羽根車1の外に出ることとなる。実施例1よりA、C間の羽根板に入る空気は少ない。羽根板2を2回通ると羽根板2の繊維材の抵抗により送風作用は低下するので、できるだけ1回通過する空気量が多い方が有利である。
【0018】
以上のように、本実施例では羽根板の繊維材に2度空気が入る量を少なくし、出来るだけ小さい電力で送風量を増やすことができる。
【0019】
また繊維材の集塵による目つまりを出来るだけ押さえ長寿命とした効果をだすことができる。
【0020】
(参考例2)
参考例1および実施例1と同じ部分は同じ番号とし詳細な説明は省略する。
【0021】
図6に示すように、参考例1および実施例1に対して、軸方向見て略凹凸形状とし、かつ内周側頂点から反回転方向側の外周側頂点までは非通気材料とし、回転方向側は繊維材で構成したものである。
【0022】
このようにすることで、空気は、まず繊維材により送風作用と集塵作用をうけ、さらに通気性のない材料を使用した羽根板で送風作用をうけ、より大きい送風作用をうけることになる。A、C間の羽根板2に繊維材を用いた参考例1および実施例1の場合、送風作用はA、C間の羽根板2は小さいので、非通気材を用いると空気は材料の表面にそって外径側に運ばれ、より大きな送風作用をうけることになる。
【0023】
これにより、低回転数でも高風量がえられることになり、騒音もより小さくなる。
【0024】
(参考例3)
参考例1および実施例1と同じ部分は同じ番号とし詳細な説明は省略する。
【0025】
図7および図8に示すように、参考例1および実施例1に対して、軸方向から見て略凹凸形状とした繊維材ブレードの内周側または外周側に通常の後向遠心羽根車を設置したものである。
【0026】
このようにすることで、空気は、繊維材による送風作用を内周側または外周側に設置された後向羽根車で補い、より大きい送風作用をうけることになる。
【0027】
これにより、繊維材のみで送風されたときよりも、より低回転で高風量をだすことができ、騒音の発生もより小さくなる。
【0028】
(参考例4)
参考例1および実施例1と同じ部分は同じ番号とし詳細な説明は省略する。
【0029】
図9に示すように、参考例3対して、内周側の後向遠心羽根車の長コードブレード間に短コードブレードを配設した構成としたものである。
【0030】
このようにすることで、空気を吸い込む時、ブレード入口部で発生する衝突に時間差を設け、衝突時の発生騒音の大きさを低減できるものである。
【0031】
これにより、より静かに送風することが可能となる。
【0032】
(参考例5)
参考例1および実施例1と同じ部分は同じ番号とし詳細な説明は省略する。
【0033】
図10に示すように、参考例4対して、内周部の後向遠心羽根車の長コードブレード間に長さの異なる短コードブレードを配設したものである。
【0034】
このようにすることで、空気を吸い込む時、参考例4よりさらに、ブレード入口部で発生する衝突に時間差を設け、衝突時の発生騒音の大きさを低減できるものである。
【0035】
これにより、さらに静かに送風することが可能となる。
【0036】
(参考例6)
参考例1〜5および実施例1に対して、羽根車のブレードの材料として帯電樹脂繊維を用いた構成としたものである。
【0037】
本参考例では、送風と同時に空気中の塵埃をより除去するものについて説明する。
【0038】
羽根板を形成する材料に帯電繊維(エレクトレットファイバー)を使用する。
【0039】
この材質は四弗化エチレン、FEP−四弗化エチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンの誘導体やポリマー表面を化学修飾したポリエチレン、または、ポリアミド、ポリビニルハライド、ポリアルキルメタクレート樹脂や二成分系のポリマーブレンドやブロック共重合体フィルム、ポリ−iso−プロピルメタクリレート、ポリ−ter−シャル・ブチルメタクレート、ポリプロピレンにマレイン酸をグラフト重合したもの、ポリプロピレンにマレイン酸をグラフト重合したものにポリカーボネートを混合したもの、また、チタン酸マグネシウム塩やバリウム塩を混合した樹脂の繊維である。そして帯電繊維は極細繊維の不織布でつくられ、エレクトレット化した不織布の一本一本の繊維が常に電気分極を保持するため、周囲に電界を形成し、空気中に浮遊している粉塵を捕集することができ、この材料で羽根板を形成すると、空気中の塵埃を羽根車は捕集し、空気の清浄化ができるものである。
【0040】
(参考例7)
参考例1〜5および実施例1に対して、羽根車のブレードの材料として化学吸着剤を含浸または塗布した構成としたものである。
【0041】
本参考例では、羽根車に送風と同時に空気中の脱臭を行うものについて説明する。
【0042】
羽根板を形成する材料に化学吸着剤を含んだものを使用する。室内で一般的な悪臭として喫煙臭があり、タバコ煙のにおい成分としてアンモニア、硫化水素があげられる。アンモニアの除去にはFeCl3、硫化水素の除去にはリンゴ酸が良く、これらの化学吸着剤を流路に含浸あるいは塗布すると臭気成分が分解される。
【0043】
【発明の効果】
以上の実施例から明らかなように本発明によれば、繊維状の環状円板の翼板とすることで気流路を形成する構成で、微小繊維の遠心送風作用で送風され極めて騒音が低いという効果のある遠心送風機用羽根車を提供できる。
【0044】
また、羽根車に送風と同時に空気中の塵埃除去を行う機能を有することで、除塵用の装置を必要としない小形の空気清浄機を得ることができるという効果のある遠心送風機用羽根車を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の参考例1の遠心送風機用羽根車の構成図
【図2】 本発明の参考例1の遠心送風機用羽根車の側断面図
【図3】 本発明の参考例1の羽根板の詳細断面図
【図4】 本発明の実施例1の遠心送風機用羽根車の断面図
【図5】 本発明の実施例1の羽根板の詳細断面図
【図6】 本発明の参考例2の遠心送風機用羽根車の構成図
【図7】 本発明の参考例3の遠心送風機用羽根車の構成図
【図8】 本発明の参考例3の遠心送風機用羽根車の構成図
【図9】 本発明の参考例4の遠心送風機用羽根車の構成図
【図10】 本発明の参考例5の遠心送風機用羽根車の構成図
【図11】 従来の遠心送風機用羽根車の構成図
【符号の説明】
1 羽根車
2 羽根板
3 主板
4 補助板
5 空気
101 翼片
102 突起部
103 主板
104 挿入孔
105 補助板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an impeller for a centrifugal fan mainly used for air conditioning of a building.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the blades used in this type of centrifugal blower have forward and short blades as shown in FIG. 11 as an example, and are smaller than other centrifugal blowers, making the equipment cost economical. Wing fans are often used. That is, the
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In such a configuration of the impeller of the centrifugal blower, since the
[0004]
Further, it is also often the air purification of the combination of the blade and filter in a general home or office from maintaining and improving comfort environment, there is a problem of securing the shape is large installation space of the apparatus, miniaturization of the whole Is required.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves such a conventional problem, and an object thereof is to provide a centrifugal fan with a simple structure and a high-efficiency low-noise blade and a blade itself having a purification function .
[0006]
[Means for Solving the Problems]
As a means for achieving the above object, the impeller of the present invention has a substantially concave and convex shape when viewed from the axial direction, and the concave inner peripheral apex is located on the counter-rotating direction side from the middle of the convex apex. The blade is made of fiber material.
[0007]
The present invention, by the above, but can be a dust collecting effect by the blade of the impeller, in addition to the centrifugal blower impeller, and, in addition to the dust collection effect, a centrifugal blower according impeller It is possible to provide an impeller capable of producing an effect of making the operation more efficient and lower noise.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention comprises a blade made of a fiber material that is substantially concave and convex when viewed from the axial direction, and the impeller performs a dust collecting action by the fibers forming the blade of the impeller in addition to centrifugal air blowing by the fiber. are those can also intended to constitute a blade of fiber material is substantially irregular shape, and in which the inner peripheral side apex of concave counter-rotating direction side of the middle of the apex of the convex watching impeller in the axial direction Yes, the length of the blade that performs the air blowing action is increased, and the length of the blade that does not perform the air blowing action is shortened to increase the reverse effect.
[0009]
Embodiments and reference examples of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0010]
【Example】
(Reference Example 1)
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
[0011]
In the above configuration, when the impeller 1 rotates as shown in FIG. 3, the
[0012]
In addition, the
[0013]
Since the
[0014]
(Example 1)
The same parts as those in Reference Example 1 are denoted by the same numbers, and detailed description thereof is omitted.
[0015]
As shown in FIGS. 4 to 5, the reference example 1 has a substantially uneven shape when viewed from the axial direction, and the concave inner peripheral side vertex A is located on the counter-rotating direction side from the middle B between the convex vertices C and D. An impeller having a blade made of a fiber material.
[0016]
In the above configuration, when the impeller 1 rotates, the air in the vicinity of the
[0017]
At this time, since the blade blade between A and D of the
[0018]
As described above, in this embodiment, the amount of air entering the fiber material of the slats can be reduced, and the amount of air blown can be increased with as little power as possible.
[0019]
In addition, it is possible to exert an effect of suppressing the clogging caused by the dust collection of the fiber material as much as possible and having a long life.
[0020]
(Reference Example 2)
The same parts as those in Reference Example 1 and Example 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0021]
As shown in FIG. 6, with respect to Reference Example 1 and Example 1, the shape is substantially uneven when viewed in the axial direction, and the non-ventilated material is used from the inner peripheral side vertex to the outer peripheral side vertex on the counter-rotating direction side, The side is composed of fiber material.
[0022]
In this way, the air first receives a blowing action and a dust collecting action by the fiber material, and further receives a blowing action by a blade plate using a non-breathable material, and receives a larger blowing action. In the case of Reference Example 1 and Example 1 in which a fiber material is used for the
[0023]
As a result, a high air volume can be obtained even at a low rotational speed, and the noise becomes smaller.
[0024]
(Reference Example 3)
The same parts as those in Reference Example 1 and Example 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0025]
As shown in FIGS. 7 and 8, with respect to Reference Example 1 and Example 1, a normal backward centrifugal impeller is provided on the inner peripheral side or the outer peripheral side of the fiber blade that is substantially uneven when viewed from the axial direction. It is installed.
[0026]
By doing in this way, air supplements the ventilation effect by a fiber material with the rear impeller installed in the inner peripheral side or the outer peripheral side, and receives a bigger ventilation effect.
[0027]
As a result, a higher air volume can be produced at a lower rotation than when the air is blown only with the fiber material, and noise generation is also reduced.
[0028]
(Reference Example 4)
The same parts as those in Reference Example 1 and Example 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0029]
As shown in FIG. 9, with respect to the reference example 3, the short cord blade is disposed between the long cord blades of the rear centrifugal impeller on the inner peripheral side.
[0030]
In this way, when air is sucked in, a time difference is provided in the collision that occurs at the blade inlet, and the magnitude of noise generated during the collision can be reduced.
[0031]
Thereby, it becomes possible to blow air more silently.
[0032]
(Reference Example 5)
The same parts as those in Reference Example 1 and Example 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0033]
As shown in FIG. 10, for the reference example 4, short cord blades having different lengths are disposed between the long cord blades of the rear centrifugal impeller of the inner peripheral portion.
[0034]
In this way, when air is sucked in, a time difference is further provided in the collision generated at the blade inlet portion than in Reference Example 4, and the magnitude of noise generated at the time of the collision can be reduced.
[0035]
Thereby, it becomes possible to blow air still more quietly.
[0036]
(Reference Example 6)
In contrast to Reference Examples 1 to 5 and Example 1, a configuration using charged resin fibers as the material of the blade of the impeller is used.
[0037]
In this reference example, a description will be given of what removes dust in the air at the same time as blowing.
[0038]
A charged fiber (electret fiber) is used as a material for forming the blade.
[0039]
This material is a derivative of polyethylene tetrafluoride, FEP-tetrafluoroethylene, polypropylene, polystyrene, polyethylene with chemically modified polymer surface, polyamide, polyvinyl halide, polyalkyl methacrylate resin or binary polymer blend or block. Copolymer film, poly-iso-propyl methacrylate, poly-ter-butyl methacrylate, polypropylene grafted with maleic acid, polypropylene blended with maleic acid, polycarbonate blended, It is a resin fiber mixed with magnesium titanate or barium salt. The charged fibers are made of non-woven fabrics of ultra-fine fibers, and each of the electret nonwoven fabrics keeps electric polarization, so an electric field is formed around them and dust floating in the air is collected. When the blades are formed of this material, the impeller collects dust in the air and the air can be purified.
[0040]
(Reference Example 7)
In contrast to Reference Examples 1 to 5 and Example 1, the material of the impeller blade is impregnated or coated with a chemical adsorbent.
[0041]
In this reference example, a description will be given of what performs deodorization in the air simultaneously with blowing air to the impeller.
[0042]
A material that forms a vane and contains a chemical adsorbent is used. Smoking odor is a common bad odor indoors, and ammonia and hydrogen sulfide are examples of odor components of tobacco smoke. FeCl 3 is good for removing ammonia and malic acid is good for removing hydrogen sulfide. When these chemical adsorbents are impregnated or applied to the flow path, odor components are decomposed.
[0043]
【The invention's effect】
As is clear from the above embodiments, according to the present invention, the air flow path is formed by using the blades of the fibrous annular disc, and the air is blown by the centrifugal air blowing action of the microfibers so that the noise is extremely low. An effective impeller for a centrifugal blower can be provided.
[0044]
In addition, with the function of performing removed by dust removing simultaneously in the air and blowing the impeller, a centrifugal blower impeller for having the effect that it is possible to obtain a compact air cleaner which does not require a device for dedusting Can provide.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an impeller for a centrifugal blower according to Reference Example 1 of the present invention. FIG. 2 is a side sectional view of an impeller for centrifugal blower according to Reference Example 1 of the present invention. Detailed cross-sectional view of vane plate [FIG. 4] Cross-sectional view of impeller for centrifugal blower of Embodiment 1 of the present invention [FIG. 5] Detailed cross-sectional view of blade plate of Embodiment 1 of the present invention [FIG. Configuration diagram of impeller for centrifugal fan of Example 2 [FIG. 7] Configuration diagram of impeller for centrifugal fan of Reference Example 3 of the present invention [FIG. 8] Configuration diagram of impeller for centrifugal fan of Reference Example 3 of the present invention [FIG. 9 is a configuration diagram of an impeller for a centrifugal blower according to Reference Example 4 of the present invention. FIG. 10 is a configuration diagram of an impeller for a centrifugal blower according to Reference Example 5 of the present invention. Figure [Explanation of symbols]
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