JP4482952B2 - 多翼送風機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機や、換気扇等で使用されている多翼送風機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、多翼送風機は、より小型化,低騒音化が望まれる傾向にある。
【0003】
従来の多翼送風機は、特開平10−159798号公報に示されているものが知られている。
【0004】
以下、図面を参照しながら、上述した従来の多翼送風機について説明する。
【0005】
図12〜図14は従来の多翼送風機の構造を示すものである。図において、1は多翼送風機の本体であり、2は、主板3と主板2の両側に設けた環状の側板4と主板2と側板3に挟まれた複数のブレード5からなる羽根車であり、6は、羽根車2の周囲を羽根車2の回転軸2aに直交する断面において舌部6cを基点として渦巻き状の壁面6aで囲うケーシングであり、ケーシング6の両側の側板6bにベルマウス状の吸込口7を有し、渦巻き状の壁面6aの一部に開放された吹出口8を有している。
【0006】
以上のように構成された多翼送風機について以下その動作を説明する。
【0007】
まず、回転軸2aに駆動力が加わり羽根車2が回転すると、空気をケーシング6の側板6aに設けた吸込口7から羽根車2内に吸い込み、複数のブレード5にて動圧成分を昇圧し、ケーシング6内で動圧を静圧に回収した後、吹出口8を介して多翼送風機1外へ吐出する。
【0008】
ここで、羽根車2に吸い込まれた気流が複数のブレード5間を通過してケーシング6内を流れる際、周方向成分が非常に強く、羽根車の2の環状の側板4側のブレード5から吐出した気流の一部は、ケーシング6内を流れる際、ケーシング6の側板6b側に流れ、そのまま、ベルマウス状の吸込口7の内側から羽根車2の環状の側板4側を介し、羽根車2内へ逆流する。そのため、吹出口8において、ケーシング6の側板6b側は気流が吹き出しにくく、羽根車2の主板3側の吹出気流の一部がケーシング6内に逆流する。そこで、図40で示すように、吹出口8の吸込口7側の側板6bを羽根車2の主板3側に向け縮小させることで、羽根車2の主板3側の吹出気流の一部が吹出口8の吸込口7側に逆流するのを抑制し、逆流がケーシング6内まで逆流するのを抑え、ケーシング6内を流れる気流と干渉し大きな乱れを発生を抑制し、乱流騒音の増加を抑えると共に、逆流がケーシング6内に流入することによる空力性能の劣化を抑える。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような構成では、羽根車2の主板3側以外のブレード5から吐出した気流は周方向成分が非常に大きいため、ケーシング6の吹出口8を流れる際にも、周方向成分が強いまま流れ、吹出口8の方向に向かわず、羽根車2の外周に沿って、舌部6cに向かって流れる。
【0010】
また、吹出口8の側板6b側では、先に述べたように、ケーシング6の側板6b側に流れる気流の一部がそのまま、ベルマウス状の吸込口7の内側から羽根車2の環状の側板4側を介し羽根車2内へ逆流するため、吹出口8においてケーシング6の側板6b側は気流が吹き出しにくく、羽根車2の主板3側の吹出気流の一部がケーシング6内に逆流する。
【0011】
そのため、ケーシング6の舌部6c近傍の羽根車2の主板3側以外の軸方向位置おいて、羽根車2の外周に沿って流れてきた周方向成分の強い流れF1と、羽根車2の主板3側の吹出口8側から逆流してきた流れF2が合流し、舌部6cと羽根車2のクリアランスが最も小さい部分に集中するため、羽根車2の複数のブレード5間から直接羽根車2内に逆流する。この逆流は、羽根車2の吸込気流を塞ぎ風量を低下させると共に、羽根車2の吸込気流と衝突することで、ブレード5への流入気流を乱し、乱流騒音を増加させる。
【0012】
従って、ケーシング6の舌部6c近傍で、羽根車2の主板3側以外の複数のブレード5間から羽根車2内にケーシング6内の気流が逆流するのを抑え、多翼送風機1の空力性能の低下を抑えると共に、乱流騒音の増加を抑えることが要求される。
【0013】
本発明は、多翼送風機において、ケーシングの舌部の近傍において羽根車の主板側以外の軸方向位置の複数のブレード間から羽根車内に気流が逆流するのを抑え、多翼送風機の空力性能の低下および乱流騒音の増加を抑えることを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明の多翼送風機は、主板と環状の側板と複数のブレードからなる羽根車と、側板側にベルマウス状の吸込口を有し、前記羽根車の周囲を舌部を基点とした渦巻き状の壁面で囲んだケーシングとで構成され、前記舌部は、羽根車の軸方向位置において前記側板と対向する位置からブレード幅の1/2の位置にわたる間のみ、反回転方向に延出した形状であり、延出した部分が舌部の軸方向に可動するものである。
【0015】
この発明によれば、羽根車の主板側およびケーシング側板側以外の舌部近傍では舌部の反回転方向に延出した部分で羽根車の主板側の吹出口側から逆流してきた流れを遮り、羽根車の主板側の吹出口側から逆流を抑制する。従って、羽根車の主板側近傍以外のブレード間から吐出し羽根車の外周に沿って来た周方向成分の強い流れと合流せず、延出部で2つの流れの集中がなく、ブレード間からの羽根車内への逆流を抑える。
【0016】
また、舌部の延出部の吹出口側は羽根車側に比べ、低圧となるため、延出した舌部と羽根車の間を流れる周方向成分の強い流れは、延出部のケーシング側板との間を迂回して、吹出口に向かって流れるため、舌部と羽根車の近接する領域が増え、ケーシングの側板側に流れる気流が増えベルマウス状の吸込口内側から羽根車の側板側を介し羽根車内へ逆流する量が増えるのを抑制する。
【0017】
よって、ケーシングの舌部の近傍で羽根車の側板側の複数のブレード間から羽根車内に気流が逆流するのを抑え、さらに吸込口内側から羽根車の側板側を介し羽根車内へ逆流するのを抑え、多翼送風機の空力性能の低下および乱流騒音の増加を抑制する。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1記載の発明は、主板と環状の側板と複数のブレードからなる羽根車と、側板側にベルマウス状の吸込口を有し、前記羽根車の周囲を舌部を基点とした渦巻き状の壁面で囲んだケーシングとで構成され、前記舌部は、羽根車の軸方向位置において前記側板と対向する位置からブレード幅の1/2の位置にわたる間のみ、反回転方向に延出した形状であり、延出した部分が舌部の軸方向に可動する多翼送風機であり、羽根車の主板側およびケーシング側板側以外の舌部近傍では舌部の反回転方向への延出部で羽根車の主板側の吹出口側から逆流してきた流れを遮り、羽根車の主板側の吹出口側から逆流を抑制する。従って、羽根車の主板側近傍以外のブレード間から吐出し羽根車の外周に沿って来た周方向成分の強い流れと合流させず、延出部で2つの流れの集中がなく、ブレード間から羽根車内への逆流を抑える。
【0019】
また、舌部の延出部の吹出口側は羽根車側に比べ、低圧となるため、延出部と羽根車の間を流れる周方向成分の強い流れは、延出部のケーシング側板との間を迂回して、吹出口に向かって流れるため、舌部と羽根車の近接する領域が増え、ケーシングの側板側に流れる気流が増えベルマウス状の吸込口内側から羽根車の側板側を介し羽根車内へ逆流する量が増えるのを抑制する。
【0020】
よって、ケーシングの舌部の近傍で、羽根車の側板側の複数のブレード間から羽根車内に気流が逆流するのを抑え、さらに吸込口内側から羽根車の側板側を介し羽根車内へ逆流するのを抑え、多翼送風機の空力性能の低下および乱流騒音の増加を抑制するという作用を有する。
【0021】
また、舌部が、軸方向位置において前記羽根車の側板付近からブレード幅の略1/2の軸方向位置間のみ、反回転方向に延出した形状である請求項1記載の多翼送風機であり、前記羽根車のブレード幅が、羽根車の外径に対し比較的大きい(ブレード幅が羽根車の外径の略1/3以上の)多翼送風機の場合、羽根車の主板側からブレード幅の略1/2の軸方向位置の間は半径方向速度成分が比較的大きいが、側板側からブレード幅の略1/2の軸方向位置の間は周方向速度成分がほとんど支配的となる。
【0022】
従って、側板側からブレード幅の略1/2の軸方向位置の間では、舌部の反回転方向に延出部で羽根車の主板側の吹出口側から逆流してきた流れを遮り、羽根車の主板側の吹出口側から逆流を抑制し、羽根車の側板側からブレード幅の略1/2の軸方向位置の間のブレード間から吐出した特に周方向成分の強い流れと合流させず、延出部で2つの流れの集中がなく、舌部近傍の側板側からブレード幅の略1/2の軸方向位置の間でのブレード間から羽根車内への逆流を抑える。
【0023】
また、舌部の延出部の吹出口側は羽根車側に比べ、低圧となるため、延出部と羽根車の間を流れる周方向成分の強い流れは、延出した舌部のケーシング側板との間を迂回して、吹出口に向かって流れるため、舌部と羽根車の近接する領域が増え、ケーシングの側板側に流れる気流が増えベルマウス状の吸込口内側から羽根車の側板側を介し羽根車内へ逆流する量が増えるのを抑制する。よって、ケーシングの舌部の近傍の側板側からブレード幅の略1/2の軸方向位置の間でのブレード間から羽根車の側板側の複数のブレード間から羽根車内に気流が逆流するのを抑え、さらに吸込口内側から羽根車の側板側を介し羽根車内へ逆流するのを抑え、多翼送風機の空力性能の低下および乱流騒音の増加を抑制するという作用を有する。
【0024】
さらに、延出部が舌部の軸方向に稼動することにより、多翼送風機が組み込まれた機器が設置させる条件下での場合も含め、多翼送風機が設置される風路条件や運転条件に伴い変化する流入流れに合わせ、延出部の位置を動かし、流入流れの変化により変わるケーシング内部の周方向成分の最も強い位置に合わせ、前記延出部を設置することができ、ケーシングの舌部の近傍で羽根車の側板側の複数のブレード間から羽根車内への逆流および吸込口内側から羽根車の側板側を介し羽根車内への逆流を抑制する効果が最も有効に働き、多翼送風機の送風騒音のレベルを低く抑えるという作用を有する。
【0025】
【参考例】
以下、本発明の参考例について図1〜図11を用いて説明する。
【0026】
尚、従来例と同一構成の部分については重複をさせるため、同一符号をつけて説明を省略する。
【0027】
(参考例1)
図1〜図3は本発明の参考例1の多翼送風機を示す。図において、9舌部であり、羽根車2の側板4と略対向する位置から羽根車2の主板3近傍以外の位置にわたる部分9aが、舌部9の他の部分より反回転方向に延出した形状である。
【0028】
この構成により、羽根車2の主板3側およびケーシング6の側板6b側以外の舌部9近傍では、舌部9の反回転方向に延出部9aで羽根車2の主板3側の吹出口8側から逆流してきた流れF2を遮り、羽根車2の主板3側の吹出口8側から逆流F2を抑制する。
【0029】
従って、羽根車2の主板3側近傍以外のブレード5間から吐出し羽根車2の外周に沿って来た周方向成分の強い流れF1と合流させず、延出部9aで2つの流れの集中がなく、ブレード5間から羽根車2内への逆流を抑える。
【0030】
また、舌部9の延出部9aの吹出口8側は羽根車2側に比べ、低圧となるため、舌部9の延出部9aと羽根車2の間を流れる周方向成分の強い流れは、舌部9の延出部9aとケーシング6の側板6bとの間を迂回して、吹出口8に向かって流れるため、舌部9と羽根車2の近接する領域が増えケーシング6の側板6b側に流れる気流が増えベルマウス状の吸込口7の内側から羽根車2の側板4側を介し羽根車2内へ逆流する量が増えるのを抑制する。
【0031】
従って、ケーシング6の舌部9の近傍で、羽根車2の側板4側の複数のブレード5間から羽根車2内に気流が逆流するのを抑え、さらに吸込口7の内側から羽根車2の側板4側を介し羽根車2内へ逆流するのを抑え、多翼送風機1の空力性能の低下および乱流騒音の増加を抑制する。
【0032】
尚、以上の説明では、両吸込み式の多翼送風機を例に説明したが、図4で示すような片吸込み式の多翼送風機でも本参考例と同様な効果を得る。
【0033】
(参考例2)
図5〜図6は本発明の参考例2の多翼送風機を示す。尚、参考例1と同一構成の部分については重複をさけるため同一符号を付け説明を省略する。
【0034】
図において、舌部9の9bが、軸方向位置において羽根車2の側板4付近からブレード5の幅Lの略1/2の軸方向位置間lのみ、反回転方向に延出した部分である。
【0035】
この構成により、羽根車2のブレード5の幅Lが、羽根車2の外径に対し比較的大きい(ブレード5の幅が羽根車2の外径の略1/3以上の)多翼送風機1の場合、羽根車2の主板3側からブレード5の幅Lの略1/2の軸方向位置の間は、半径方向速度成分が比較的大きいが、側板4側からブレード5の幅Lの略1/2の軸方向位置の間は周方向速度成分がほとんど支配的となる。
【0036】
従って、側板4側からブレード5の幅Lの略1/2の軸方向位置の間lでは、舌部9の反回転方向に延出部9bで羽根車2の主板3側の吹出口8側から逆流してきた流れF2を遮り、羽根車2の主板3側の吹出口8側から逆流F2を抑制し、羽根車2の側板4側からブレード5の幅Lの略1/2の軸方向位置の間のブレード5間から吐出した特に周方向成分の強い流れF1と合流させず、延出部9bで2つの流れの集中がなく、舌部9近傍の側板4側からブレード5の幅Lの略1/2の軸方向位置の間lでのブレード5間から羽根車2内への逆流を抑える。
【0037】
また、舌部9の延出部9bの吹出口8側は羽根車2側に比べ、低圧となるため、延出部9bと羽根車2の間を流れる周方向成分の強い流れは、延出した舌部9bとケーシング6の側板6bとの間を迂回して、吹出口8に向かって流れるため、舌部9と羽根車2の近接する領域が増え、ケーシング6の側板6b側に流れる気流が増え、ベルマウス状の吸込口7の内側から羽根車2の側板4側を介し羽根車2内へ逆流する量が増えるのを抑制する。
【0038】
よって、ケーシング6の舌部9の近傍の側板4側からブレード5の幅Lの略1/2の軸方向位置の間lでのブレード5間から羽根車2内へ気流が逆流するのを抑え、さらに吸込口7の内側から羽根車2の側板4側を介し羽根車2内へ逆流するのを抑え、多翼送風機1の空力性能の低下および乱流騒音の増加を抑制する。
【0039】
尚、以上の説明では、両吸込み式の多翼送風機を例に説明したが、図7で示すような片吸込み式の多翼送風機でも本参考例と同様な効果を得る。
【0040】
(参考例3)
図8〜図10は本発明の参考例3の多翼送風機を示す。尚、参考例1〜2と同一構成の部分については重複をさけるため同一符号を付け説明を省略する。図において、9は舌部であり、羽根車2の側板4と略対向する位置から羽根車2の主板3近傍以外の位置にわたる部分9aが、舌部9の他の部分より反回転方向に延出した形状であり、延出部9aは、舌部9との当接面14に突起15設け、舌部9側の当接面16に突起15が嵌合し、舌部9の軸方向に長手のスリット穴17を設け、スリット穴17の長手方向である舌部9の軸方向に突起15を移動させることで延出部9aが舌部9の軸方向に可動する。
【0041】
この構成により、羽根車2の主板3側およびケーシング6の側板6b側以外の舌部9の近傍では、舌部9の反回転方向に延出部9で羽根車2の主板3側の吹出口8側から逆流してきた流れF2を遮り、羽根車2の主板3側の吹出口8側から逆流F2を抑制する。
【0042】
従って、羽根車2の主板3側近傍以外のブレード5間から吐出し羽根車2の外周に沿って来た周方向成分の強い流れF1と合流させず、延出部9で2つの流れの集中がなく、ブレード5間から羽根車2内への逆流を抑える。
【0043】
また、舌部9の延出部9の吹出口8側は羽根車2側に比べ、低圧となるため、舌部9の延出部9fと羽根車2の間を流れる周方向成分の強い流れは、舌部9の延出部9fとケーシング6の側板6bとの間を迂回して、吹出口8に向かって流れるため、舌部9と羽根車2の近接する領域が増えケーシング6の側板6b側に流れる気流が増えベルマウス状の吸込口7の内側から羽根車2の側板4側を介し羽根車2内へ逆流する量が増えるのを抑制する。
【0044】
従って、ケーシング6の舌部9の近傍で、羽根車2の側板4側の複数のブレード5間から羽根車2内に気流が逆流するのを抑え、さらに吸込口7の内側から羽根車2の側板4側を介し羽根車2内へ逆流するのを抑え、多翼送風機1の空力性能の低下および乱流騒音の増加を抑制する。
【0045】
さらに、延出部9aが舌部9の軸方向に稼動することにより、多翼送風機1が組み込まれた機器が設置させる条件下での場合も含め、多翼送風機1が設置される風路条件や運転条件に伴い変化する流入流れに合わせ、延出部9aの位置を動かし、流入流れの変化により変わるケーシング6内部の周方向成分の最も強い位置に合わせ、延出部9aを設置することができ、ケーシング6の舌部9の近傍で羽根車2の側板4側の複数のブレード5間から羽根車2内への逆流および吸込口7内側から羽根車2の側板4側を介し羽根車2内への逆流を抑制する効果が最も有効に働き、多翼送風機1の送風騒音のレベルを低く抑える。
【0046】
尚、以上の説明では、両吸込み式の多翼送風機を例に説明したが、図11で示すような片吸込み式の多翼送風機でも本参考例と同様な効果を得る。
【0047】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、主板と環状の側板と複数のブレードからなる羽根車と、側板側にベルマウス状の吸込口を有し、前記羽根車の周囲を舌部を基点とした渦巻き状の壁面で囲んだケーシングとで構成され、前記舌部は、羽根車の軸方向位置において前記側板と対向する位置からブレード幅の1/2の位置にわたる間のみ、反回転方向に延出した形状であり、延出した部分が舌部の軸方向に可動する多翼送風機とすることにより、羽根車の主板側およびケーシング側板側以外の舌部近傍では舌部の反回転方向への延出部で羽根車の主板側の吹出口側から逆流してきた流れを遮り、羽根車の主板側の吹出口側から逆流を抑制する。
【0048】
従って、羽根車の主板側近傍以外のブレード間から吐出し羽根車の外周に沿って来た周方向成分の強い流れと合流させず、延出部で2つの流れの集中がなく、ブレード間からの羽根車内への逆流を抑えることができる。
【0049】
また、舌部の延出部の吹出口側は羽根車側に比べ、低圧となるため、延出部と羽根車の間を流れる周方向成分の強い流れは、延出部のケーシング側板との間を迂回して、吹出口に向かって流れるため、舌部と羽根車の近接する領域が増えケーシングの側板側に流れる気流が増えベルマウス状の吸込口内側から羽根車の側板側を介し羽根車内へ逆流する量が増えるのを抑制することができる。
【0050】
従って、ケーシングの舌部の近傍で、羽根車の側板側の複数のブレード間から羽根車内に気流が逆流するのを抑え、さらに吸込口内側から羽根車の側板側を介し羽根車内へ逆流するのを抑え、多翼送風機の空力性能の低下および乱流騒音の増加を抑制するという有利な効果が得られる。
【0051】
また、舌部を軸方向位置において前記羽根車の側板付近からブレード幅の略1/2の軸方向位置間のみ、反回転方向に延出した形状とすることにより、羽根車のブレード幅が、羽根車の外径に対し比較的大きい(ブレード幅が羽根車の外径の略1/3以上の)多翼送風機の場合、ケーシングの舌部の近傍の側板側からブレード幅の略1/2の軸方向位置の間でのブレード間から羽根車の側板側の複数のブレード間から羽根車内に気流が逆流するのを抑え、さらに吸込口内側から羽根車の側板側を介し羽根車へ逆流するのを抑え、多翼送風機の空力性能の低下および乱流騒音の増加を抑制するという有利な効果が得られる。
【0052】
さらに、延出部が舌部の軸方向に稼動とすることにより、多翼送風機が組み込まれた機器が設置させる条件下での場合も含め、多翼送風機が設置される風路条件や運転条件に伴い変化する流入流れに合わせ、延出部の位置を動かし、流入流れの変化により変わるケーシング内部の周方向成分の最も強い位置に合わせ、前記延出部を設置することができ、ケーシングの舌部の近傍で羽根車の側板側の複数のブレード間から羽根車内への逆流および吸込口内側から羽根車の側板側を介し羽根車内への逆流を抑制する効果が最も有効に働き、多翼送風機の送風騒音のレベルを低く抑えるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の参考例1における多翼送風機の断面図
【図2】 本発明の参考例1における多翼送風機の図1のB−B断面図
【図3】 本発明の参考例1における多翼送風機の一部切欠き斜視図
【図4】 本発明の参考例1におけるその他の多翼送風機の断面図
【図5】 本発明の参考例2における多翼送風機の断面図
【図6】 本発明の参考例2における多翼送風機の図5のC−C断面図
【図7】 本発明の参考例2におけるその他の多翼送風機の断面図
【図8】 本発明の参考例3における多翼送風機の断面図
【図9】 本発明の参考例3における多翼送風機の図8のIーI断面図
【図10】 本発明の参考例3における多翼送風機の舌部と延出部の構成を示す斜視図
【図11】 本発明の参考例3におけるその他の多翼送風機の断面図
【図12】 従来の多翼送風機の断面図
【図13】 従来の多翼送風機の図12のA−A断面図
【図14】 従来の多翼送風機の一部切吹き傾斜図
【符号の説明】
1 多翼送風機本体
2 羽根車
3,19 主板
4 環状の側板
5 ブレード
6 ケーシング
6a 渦巻き状の壁面
6b ケーシングの側板
7 吸込口
8 吹出口
9 舌部
9a,9b,9c,9d,9e,9f,9g,9a1,9a2 延出部
9s 延出していない部分
10 先端
11 頂点
12 先端部
13 壁面
Claims (1)
- 主板と環状の側板と複数のブレードからなる羽根車と、側板側にベルマウス状の吸込口を有し、前記羽根車の周囲を舌部を基点とした渦巻き状の壁面で囲んだケーシングとで構成され、前記舌部は、羽根車の軸方向位置において前記側板と対向する位置からブレード幅の1/2の位置にわたる間のみ、反回転方向に延出した形状であり、延出した部分が舌部の軸方向に可動する多翼送風機。
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