JP4872293B2 - 遠心式多翼送風機 - Google Patents

Description

本発明は、回転軸周りに配設された多数枚の羽根を有し、回転軸方向一端側から吸入した空気を径方向外側に向けて吹き出す遠心式多翼送風機に関するもので、車両用空調装置等に適用される。

従来の遠心式多翼送風機の羽根車７ａは、図２３に示すように、回転軸の周りに配設された多数枚の羽根７１を有している。そして、回転軸方向一端側の吸い込み部７４から吸入した空気を径方向外側に向けて吹き出すようになっている。

この羽根車７ａは、内外径比が大きく、且つ羽根幅（羽根７１の回転軸方向長さ）が広いため、隣接する羽根と羽根の間の空間（以下、羽根間空間という）のうち吸い込み部７４近傍の羽根間空間は、回転軸方向から径方向に急激に風向きが変化して大きい渦流が発生し、ここは主流の流れない死（水）領域となる。

そこで、この死領域を小さくし、羽根車出口おける流速を羽根幅全域に渡って均一化し、羽根車７ａの仕事量を増大、効率向上、および低騒音化するために、以下のような種々の提案がなされている。

まず、特許文献１に示された多翼送風機では、羽根の断面形状をボス部（主板に相当）側から保持リング側（側板に相当）に向かって羽根回転向きとは逆向きに傾斜することで、流体に回転軸方向の力を与えて死領域を小さくするようにしている。

また、特許文献２に示された多翼送風機では、主板側のブレード出口部が側板側のブレード出口部よりも回転向きに前進した状態で主板から側板に向かって順次ひねることで、異なった入口角度および出口角度を有する構成としている。

さらに、特許文献３に示された多翼送風機では、羽根における側板側の部位を回転軸方向に対し回転向きへ折り曲げて折り曲げ部を設けている。
特開昭６１−１０７０００号公報 特開２００１−１１５９９７号公報 特開平４−５５００号公報

しかしながら、特許文献１および特許文献２に示された多翼送風機では、回転軸方向からの流体の流入を考慮しておらず、結局吸い込み部近傍の羽根間空間への流体の流入が少ないので効果が小さい。

また、特許文献３に示された多翼送風機では、回転軸方向からの流体の流入を考慮しているが、折り曲げ部が性能・騒音を悪化させている。

本発明は上記点に鑑みて、遠心式多翼送風機において、羽根車の仕事量の増大を図ることを主目的とする。また、効率向上、および低騒音化を図ることを他の目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、回転軸を中心に回転する羽根車（７ａ）と、羽根車（７ａ）を収納するケーシング（７ｂ）とを備え、羽根車（７ａ）は、回転軸の周りに配設された多数枚の羽根（７１）と、回転軸方向一端側にて多数枚の羽根（７１）を連結する側板（７２）と、回転軸方向他端側にて多数枚の羽根（７１）を連結するとともに、回転軸に結合される主板（７３）とを有し、回転軸方向一端側の吸い込み部（７４）から吸入した空気を径方向外側に向けて吹き出す遠心式多翼送風機において、 羽根（７１）の内周縁（７１１）のうち少なくとも回転軸方向一端側の部位は、回転軸方向他端側から回転軸方向一端側に向かって内径が大きくなるテーパ部（７１１ａ）となっており、テーパ部（７１１ａ）は、羽根（７１）における回転軸方向他端側の部位（７１３）よりも回転向き（Ｒ）の前方に位置し、かつ前記テーパ部（７１１ａ）の全範囲に渡って、子午面上の前記羽根（７１）の内周縁（７１１）に対して垂直な各断面上での入口角が５５°以上７６°以下であり、テーパ部（７１１ａ）の全範囲に渡って、子午面上の前記羽根（７１）の内周縁（７１１）に対して垂直な各断面上での前記入口角相互のずれが±５°以内であることを特徴とする。

ところで、羽根（７１）の内周縁（７１１）のうち少なくとも吸い込み部（７４）側の部位に設けられるテーパ部（７１１ａ）における径方向流れと軸方向流れの両方を考慮した実質的な流入角（図９の流入角α参照）について検討してみると、この流入角は羽根（７１）の回転軸方向位置によらずほぼ等しいことがわかる（図１０参照）。
この点に鑑みて、請求項１に記載の発明では、テーパ部（７１１ａ）の全範囲に渡って、子午面上の羽根（７１）の内周縁（７１１）に対して垂直な各断面上での入口角相互のずれを±５°以内としている。
これにより、テーパ部（７１１ａ）の全範囲に渡って上記入口角を揃えることにより、テーパ部で空気をより一層吸い込みやすくなる。
そのため、吸い込み部近傍の羽根間空間では、回転軸方向から空気が流入しやすくなって、剥離が少なくなり、主流の流れない死領域が小さくなる。その結果、羽根車出口おける流速が羽根幅全域に渡って均一化され、羽根車の仕事量が増大する。また、入口角を５５°以上７６°以下にしているため、図１７に示すように低騒音化を図ることができる。

請求項３に記載の発明では、回転軸を中心に回転する羽根車（７ａ）と、羽根車（７ａ）を収納するケーシング（７ｂ）とを備え、羽根車（７ａ）は、回転軸の周りに配設された多数枚の羽根（７１）と、回転軸方向一端側にて多数枚の羽根（７１）を連結する側板（７２）と、回転軸方向他端側にて多数枚の羽根（７１）を連結するとともに、回転軸に結合される主板（７３）とを有し、回転軸方向一端側の吸い込み部（７４）から吸入した空気を径方向外側に向けて吹き出す遠心式多翼送風機において、羽根（７１）の内周縁（７１１）のうち少なくとも回転軸方向一端側の部位は、回転軸方向他端側から回転軸方向一端側に向かって内径が大きくなるテーパ部（７１１ａ）となっており、テーパ部（７１１ａ）は、羽根（７１）における回転軸方向他端側の部位（７１３）よりも回転向き（Ｒ）の前方に位置し、かつ前記テーパ部（７１１ａ）の全範囲に渡って、子午面上の前記羽根（７１）の内周縁（７１１）に対して垂直な各断面上での入口角が５１°以上７４°以下であり、テーパ部（７１１ａ）の全範囲に渡って、子午面上の前記羽根（７１）の内周縁（７１１）に対して垂直な各断面上での前記入口角相互のずれが±５°以内であることを特徴とする。

これによると、請求項１に記載の発明と同様に、上記入口角をテーパ部（７１１ａ）の全範囲に渡って揃えることにより、テーパ部で空気をより吸い込みやすくなる。
そのため、吸い込み部近傍の羽根間空間では、回転軸方向から空気が流入しやすくなって、剥離が少なくなり、主流の流れない死領域が小さくなる。その結果、羽根車出口おける流速が羽根幅全域に渡って均一化され、羽根車の仕事量が増大する。
また、入口角を５１°以上７４°以下にしているため、図１８に示すように効率を向上させることができる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の遠心式多翼送風機において、テーパ部（７１１ａ）の入口角が７４°以下であることを特徴とする。これによると、効率向上および低騒音化をともに達成することができる。

請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の遠心式多翼送風機において、羽根（７１）の内周縁（７１１）を、羽根（７１）の内周縁（７１１）に沿った長さが等しくなるように所定の数に分割し、羽根（７１）の外周縁を、羽根（７１）の外周縁に沿った長さが等しくなるように所定の数に分割し、羽根（７１）の内周縁（７１１）の分割点（Ｘ１〜Ｘ６）および羽根（７１）の外周縁の分割点（Ｙ１〜Ｙ６）のうち同一番の分割点同士を結んだ線を分割線（Ｚ１〜Ｚ６）としたとき、各分割線を含む各断面上での入口角相互のずれが、内周縁（７１１）の全範囲に渡って±５°以内であることを特徴とする。

これによると、羽根の設計面が交差することがなく、羽根の設計がしやすくなる。

請求項５に記載の発明では、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の遠心式多翼送風機において、羽根（７１）の外周縁（７１２）のうち少なくとも一部の部位は、回転軸方向他端側から回転軸方向一端側に向かって回転向き（Ｒ）に後進していることを特徴とする。

これによると、羽根車出口における流速を、羽根幅全域に渡って均一化することができる。
請求項６に記載の発明のように、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の遠心式多翼送風機において、内周縁（７１１）の全域をテーパ部（７１１ａ）としてもよい。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

（第１実施形態）
本実施形態は、本発明に係る遠心式多翼送風機を車両用空調装置に適用したものであって、図１は、水冷エンジン搭載車両の車両用空調装置１の模式図である。

空気流路をなす空調ケーシング２の空気上流側部位には、車室内気を吸入するための内気吸入口３と外気を吸入するための外気吸入口４とが形成されるとともに、これらの吸入口３、４を選択的に開閉する吸入口切換ドア５が設けられている。

また、吸入口切換ドア５の下流側部位には、空気中の塵埃を取り除くフィルタ（図示せず）及び本実施形態に係る送風機７が配設されており、この送風機７により両吸入口３、４から吸入された空気が、後述する各吹出口１４、１５、１７に向けて送風される。

この送風機７は、回転軸方向から吸入した空気を径方向外側に向けて吹き出す遠心式の多翼送風機であり、回転軸を中心に回転して空気を径方向外側に向けて吹き出す樹脂製の羽根車７ａと、羽根車７ａを収納するとともに、羽根車７ａから吹き出す空気を集合させる渦巻き状の流路を形成する樹脂製のスロールケーシング７ｂと、羽根車７ａを駆動する電動モータ７ｃとからなる。なお、図１に示された送風機は、模式図であり、詳細は後述する。

また、送風機７の空気下流側には、空気冷却手段をなす蒸発器９が配設されており、送風機７により送風された空気は全てこの蒸発器９を通過する。そして、蒸発器９の空気下流側には、空気加熱手段をなすヒータコア１０が配設されており、このヒータコア１０は、エンジン１１の冷却水を熱源として空気を加熱する。

また、空調ケーシング２には、ヒータコア１０を迂回するバイパス通路１２が形成されており、ヒータコア１０の空気上流側には、ヒータコア１０を通る風量とバイパス通路１２を通る風量との風量割合を調節することにより車室内に吹き出す空気の温度を調節するエアミックスドア１３が配設されている。

また、空調ケーシング２の最下流側部位には、車室内乗員の上半身に空調空気を吹き出すためのフェイス吹出口１４と、車室内乗員の足元に空気を吹き出すためのフット吹出口１５と、フロントガラス１６の内面に向かって空気を吹き出すためのデフロスタ吹出口１７とが形成されている。

そして、上記各吹出口１４、１５、１７の空気上流側部位には、それぞれ吹出モード切換ドア１８、１９、２０が配設されており、これら吹出モード切換ドア１８、１９、２０を切替開閉することにより、乗員の上半身に向けて空気を吹き出すフェイスモード、乗員の下半身に向けて空気を吹き出すフットモード、及び車両窓ガラスに向けて空気を吹き出すデフモードを切り替える。

なお、図１に示される空調装置の通風系は模式的なものであり、実際は、フェイスモードにおける通風系の圧力損失に比べて、フットモード及びデフモードにおける通風系の圧力損失が大きくなるような通風系路となっている。

次に、送風機７について詳述する。

図２は本実施形態に係る遠心式多翼送風機における羽根車７ａの半断面図、図３は図２の羽根車７ａの要部の子午面図、図４は図２の羽根７１単体を示すＡ矢視図、図５は図２の羽根７１単体を示すＢ矢視図、図６は図２の羽根７１単体を示すＣ矢視図、図７および図８は図２の羽根車７ａの要部の子午面図、図９は図８の絶対流入速度Ｃ１に沿う断面図である。

図２に示すように、羽根車７ａは、図示しない回転軸の中心線７０の周りに配設された多数枚の羽根７１と、回転軸方向一端側（紙面上方側）にて多数枚の羽根７１を連結する環状の側板７２と、回転軸方向他端側（紙面下方側）にて多数枚の羽根７１を連結するとともに回転軸に結合される、円盤状または側板７２側に凸となる略円錐状の主板７３とを有し、羽根７１、側板７２、および主板７３は、樹脂にて一体成形されている。

そして、羽根車７ａの回転により、回転軸方向一端側の吸い込み部７４から羽根車７ａ内に流入して羽根７１間の空間に吸入された空気を、遠心力により羽根車７ａの径方向外側に向けて吹き出すようになっている。

次に、羽根７１の形状について詳述する。

図３に示すように、羽根７１の内周縁７１１における回転軸方向一端側（吸い込み部７４側）の部位７１１ａは、回転軸方向他端側（反吸い込み部側）から回転軸方向一端側に向かって内径が大きくなる直線状のテーパ部７１１ａとなっている。

図４に示すように、羽根７１の内周縁７１１は、回転軸方向他端側から回転軸方向一端側に向かって、羽根車７ａの回転向きＲに前進している。換言すると、側板７２側の内周縁７１１は、主板７３側の内周縁７１１よりも、羽根車７ａの回転向きＲの前方に位置している。

図５に示すように、羽根７１の外周縁７１２における回転軸方向一端側の部位７１２ａは、回転軸方向他端側から回転軸方向一端側に向かって回転向きＲに後進している。換言すると、羽根７１の外周縁７１２における回転軸方向一端側の部位７１２ａは、回転軸方向一端側の方が回転軸方向他端側よりも羽根車７ａの回転向きＲの後方に位置している。

このように、羽根７１の外周縁７１２における回転軸方向一端側の部位７１２ａを、回転軸方向他端側から回転軸方向一端側に向かって回転向きＲに後進させることにより、空気に回転軸方向の力を与えて死領域を小さくし、羽根車出口における流速を羽根幅全域に渡って均一化することができる。

図６に示すように、テーパ部７１１ａは、羽根７１における回転軸方向他端側の部位７１３よりも回転向きＲの前方に位置している。因みに、遠心式の送風機は回転軸方向から空気を吸い込み、径方向外側に向けて空気を吹き出すため、テーパ部７１１ａを羽根７１における回転軸方向他端側の部位７１３よりも回転向きＲの前方に位置させることにより、テーパ部７１１ａ付近、すなわち吸い込み部７４近傍で、回転軸方向から羽根間空間へ空気を吸い込みやすくなる。

その結果、吸い込み部７４近傍の羽根間空間では、剥離が少なくなって、主流の流れない死領域が小さくなる。これにより、羽根車出口おける流速が羽根幅全域に渡って均一化され、羽根車７ａの仕事量の増大、効率向上、および低騒音化を図ることができる。

また、図３に示すように、子午面上の羽根７１の内周縁７１１に対して垂直な各断面（例えば、Ｄ−Ｄ、Ｅ−Ｅ、Ｆ−Ｆ）での入口角をほぼ同じとし、その入口角のずれ（ばらつき）がテーパ部７１１ａの全範囲に渡って±５°以内となるようにしている。因みに、入口角とは、羽根車７ａの内周円の接線と羽根７１との交差角度である。

ここで、入口角をほぼ同じとする理由について説明する。

まず、図７、図８に示すように、羽根７１の内周縁７１１における流入空気の絶対流入速度Ｃ１（Ｃｒ１、Ｃθ１、Ｃｚ１）を羽根高さ（羽根７１の回転軸方向位置）ごとに測定し、図９に示すように、径方向および回転軸方向の速度成分を考慮した羽根７１の内周縁７１１における実質的な流入角をαと定義し、羽根７１の内周縁７１１での周速Ｕ１と絶対流入速度Ｃ１から実質的な流入角αを算出した。因みに、予旋回はないのでＣθ１＝０である。

図１０は、羽根７１の回転軸方向位置ごとの実質的な流入角αを示すもので、この図１０によると、実質的な流入角αは羽根７１の回転軸方向位置によらずほぼ一定であることがわかり、これに合わせて、子午面上の羽根７１の内周縁７１１に対して垂直な各断面上での入口角を揃えることで、テーパ部７１１ａで回転軸方向からの空気をより吸込みやすくしている。

因みに、図１１は、テーパ部７１１ａの回転軸方向位置ごとの、子午面上の羽根７１の内周縁７１１に対して垂直な各断面上での入口角を示すもので、テーパ部７１１ａを有する従来の羽根の入口角は、テーパ部では一定ではなく、側板側に向かって大きくなってしまう。一方、本実施形態の羽根７１のテーパ部７１１ａは、子午面上の羽根７１の内周縁７１１に対して垂直な各断面上での入口角が、テーパ部７１１ａの全域で６０°〜６５°の範囲に入っている。

次に、羽根間空間の空気流れを、ＣＦＤ解析により確かめた。その解析結果を、図１２、図１３に示す。図１２（ａ）は従来の送風機における羽根間空間の模式図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＧ−Ｇ線に沿う断面の模式図、図１３（ａ）は本実施形態の送風機における羽根間空間の模式図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＨ−Ｈ線に沿う断面の模式図である。なお、図１２、図１３において、実線は羽根間空間の範囲を示し、破線は死領域の範囲を示している。

これらの図から明らかなように、本実施形態の送風機では、テーパ部７１１ａの空気流入（吸い込み）が増え、吐出が回転軸方向に均一化され、仕事をしていない死領域が従来の送風機よりも小さくなっている。

また、羽根間空間への吸い込み（流入）と、羽根間空間からの吐出（流出）の様子を実験的に可視化した。その結果を、図１４、図１５に示す。図１４は従来の送風機の流れを示す模式図、図１５は本実施形態の送風機の流れを示す模式図である。なお、図１４、図１５において、矢印は空気の流れを示している。

従来の送風機は、図１４に示すように、テーパ部７１１ａにはあまり吸い込まれず、また、吸い込まれた空気は、入口角が適切でないため剥離が大きくなる。一方、吐出側では、回転軸方向他端側（反吸い込み部側）に流れが偏り、回転軸方向一端側（吸い込み部７４側）からの吐出は少ない。

一方、本実施形態の送風機は、図１５に示すように、テーパ部７１１ａからも吸い込まれ、また、回転軸方向一端側（吸い込み部７４側）からも充分に吐出される。換言すると、吸い込み側・羽根間空間・吐出側における流れが均一化される。これにより、同じ流量を出すのに流速を下げることができ、流体損失、騒音が小さくなる。

さらに、本実施形態の送風機と従来の送風機について、流量係数と圧力係数、比騒音およびファン効率との関係を調べた。なお、ここで評価した本実施形態の送風機は、子午面上の内周縁７１１に対して垂直な各断面上でのテーパ部７１１ａの入口角が６２°である。因みに、流量係数、圧力係数、比騒音、およびファン効率の定義は、ＪＩＳ Ｂ ０１３２による。

図１６はその結果を示すもので、前述したように、本実施形態の送風機は吸い込み側・羽根間空間・吐出側における流れが均一化されたことにより、羽根車７ａにおける死領域が小さくなり、従来の送風機に比べ、圧力損失が小さいＦａｃｅモードにおいて、比騒音は同等のままに、ファン効率が６．０ポイント向上するとともに、圧力係数が向上し、また、圧力損失が大きいＦｏｏｔモードにおいては、ファン効率が１．２ポイント向上し、比騒音は１．０ｄＢ低騒音になり、圧力係数も向上している。

また、本実施形態の送風機について、子午面上の内周縁７１１に対して垂直な各断面上でのテーパ部７１１ａの入口角を変えたものをいくつか試作し、評価した。図１７は、従来の送風機の比騒音を基準にしたときの本実施形態の送風機の比騒音を示し、図１８は、従来の送風機のファン効率を基準にしたときの本実施形態の送風機のファン効率を示している。因みに、図１７、図１８の横軸は、子午面上の内周縁７１１に対して垂直な各断面上でのテーパ部７１１ａの入口角である。

図１７に示すように、本実施形態の送風機は、入口角が５５°以上７６°以下の範囲において、従来の送風機よりも比騒音低減の効果が向上することが確認された。また、図１８に示すように、本実施形態の送風機は、入口角が５１°以上７４°以下の範囲において、従来の送風機よりもファン効率が向上することが確認された。したがって、テーパ部７１１ａの全範囲に渡って、子午面上の内周縁７１１に対して垂直な各断面上での入口角を５５°以上７４°以下にすることにより、低騒音化と効率向上を同時に達成することができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。図１９は第２実施形態に係る遠心式多翼送風機における羽根車の要部の子午面図である。第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施形態は、図１９に示すように、羽根７１のテーパ部７１１ａが略円弧形状となっている。これによると、滑らかな曲面を設計しやすくなる利点がある。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。図２０は第３実施形態に係る遠心式多翼送風機における羽根車の要部の子午面図である。第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施形態は、図２０に示すように、羽根７１の内周縁７１１の全域が、回転軸方向他端側（反吸い込み部側）から回転軸方向一端側（吸い込み部７４側）に向かって内径が大きくなるテーパ部７１１ａで、そのテーパ部７１１ａが略円弧形状である。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について説明する。図２１は第４実施形態に係る遠心式多翼送風機における羽根車の要部の子午面図である。第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施形態は、図２１に示すように、羽根７１の内周縁７１１の全域が、回転軸方向他端側（反吸い込み部側）から回転軸方向一端側（吸い込み部７４側）に向かって内径が大きくなるテーパ部７１１ａで、そのテーパ部７１１ａが略直線形状である。

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態について説明する。図２２は第５実施形態に係る遠心式多翼送風機における羽根車の要部の子午面図である。第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施形態は、図２２に示すように、羽根７１の内周縁７１１を、羽根７１の内周縁７１１に沿った長さが等しくなるように所定の数に分割している。内周縁７１１の分割点Ｘｎは、羽根７１の回転軸方向一端側（吸い込み部７４側）から順に、第１内周縁分割点Ｘ１、第２内周縁分割点Ｘ２、…、第６内周縁分割点Ｘ６とする。

また、羽根７１の外周縁７１２を、羽根７１の外周縁７１２に沿った長さが等しくなるように所定の数に分割している。外周縁７１２の分割点Ｙｎは、羽根７１の回転軸方向一端側（吸い込み部７４側）から順に、第１外周縁分割点Ｙ１、第２外周縁分割点Ｙ２、…、第６外周縁分割点Ｙ６とする。

さらに、内周縁分割点Ｘｎと外周縁分割点Ｙｎのうち同一番の分割点同士を結んだ線を第１〜第６分割線Ｚ１〜Ｚ６とする。

そして、第１〜第６分割線Ｚ１〜Ｚ６を含む各断面上での入口角のずれが、羽根７１の内周縁７１１の全範囲に渡って±５°以内となるようにしている。

これによると、羽根７１の設計面が交差することがなく、羽根７１の設計がしやすくなる。

（他の実施形態）
上記各実施形態では、羽根７１の外周縁７１２における一部を回転軸方向他端側から回転軸方向一端側に向かって回転向きＲに後進させたが、羽根７１の外周縁７１２における一部または全部が、回転軸方向他端側から回転軸方向一端側に向かって回転向きＲに後進していないもの（羽根７１の外周縁７１２が回転軸と平行になっているもの）でもよい。

本発明の第１実施形態に係る遠心式多翼送風機７を備える車両用空調装置の模式図である。 本発明の第１実施形態に係る遠心式多翼送風機７における羽根車７ａの半断面図である。 図２の羽根車７ａの要部の子午面図である。 図２の羽根７１単体を示すＡ矢視図である。 図２の羽根７１単体を示すＢ矢視図である。 図２の羽根７１単体を示すＣ矢視図である。 図２の羽根車７ａの要部の子午面図である。 図２の羽根車７ａの要部の子午面図である。 図８の絶対流入速度Ｃ１に沿う断面図である。 羽根７１の回転軸方向位置と実質的な流入角αとの関係を示す図である。 テーパ部７１１ａの回転軸方向位置と入口角との関係を示す図である。 （ａ）は従来の送風機における羽根間空間の模式図、（ｂ）は（ａ）のＧ−Ｇ線に沿う断面の模式図である。 （ａ）は第１実施形態の送風機における羽根間空間の模式図、（ｂ）は（ａ）のＨ−Ｈ線に沿う断面の模式図である。 従来の送風機の流れを示す模式図である。 第１実施形態の送風機の流れを示す模式図である。 第１実施形態の送風機と従来の送風機における、流量係数と圧力係数、比騒音およびファン効率との関係を示す図である。 従来の送風機の最低比騒音を基準にしたときの第１実施形態の送風機の最低比騒音を、テーパ部７１１ａの入口角をパラメータとして示す図である。 従来の送風機の最高効率を基準にしたときの第１実施形態の送風機の最高効率を、テーパ部７１１ａの入口角をパラメータとして示す図である。 本発明の第２実施形態に係る遠心式多翼送風機７における羽根車７ａの要部の子午面図である。 本発明の第３実施形態に係る遠心式多翼送風機７における羽根車７ａの要部の子午面図である。 本発明の第４実施形態に係る遠心式多翼送風機７における羽根車７ａの要部の子午面図である。 本発明の第５実施形態に係る遠心式多翼送風機７における羽根車７ａの要部の子午面図である。 従来の遠心式多翼送風機の模式図である。

符号の説明

７ａ…羽根車、７ｂ…ケーシング、７１…羽根、７２…側板、７３…主板、７４…吸い込み部、７１１…内周縁、７１１ａ…テーパ部、７１３…回転軸方向他端側の部位、Ｒ…回転向き。

Claims (6)

1. 回転軸を中心に回転する羽根車（７ａ）と、前記羽根車（７ａ）を収納するケーシング（７ｂ）とを備え、
   前記羽根車（７ａ）は、
   前記回転軸の周りに配設された多数枚の羽根（７１）と、
   回転軸方向一端側にて前記多数枚の羽根（７１）を連結する側板（７２）と、
   回転軸方向他端側にて前記多数枚の羽根（７１）を連結するとともに、前記回転軸に結合される主板（７３）とを有し、
   前記回転軸方向一端側の吸い込み部（７４）から吸入した空気を径方向外側に向けて吹き出す遠心式多翼送風機において、
   前記羽根（７１）の内周縁（７１１）のうち少なくとも前記回転軸方向一端側の部位は、前記回転軸方向他端側から前記回転軸方向一端側に向かって内径が大きくなるテーパ部（７１１ａ）となっており、
   前記テーパ部（７１１ａ）は、前記羽根（７１）における前記回転軸方向他端側の部位（７１３）よりも回転向き（Ｒ）の前方に位置し、
   かつ前記テーパ部（７１１ａ）の全範囲に渡って、子午面上の前記羽根（７１）の内周縁（７１１）に対して垂直な各断面上での入口角が５５°以上７６°以下であり、
   前記テーパ部（７１１ａ）の全範囲に渡って、子午面上の前記羽根（７１）の内周縁（７１１）に対して垂直な各断面上での前記入口角相互のずれが±５°以内であることを特徴とする遠心式多翼送風機。
2. 前記テーパ部（７１１ａ）の前記入口角が７４°以下であることを特徴とする請求項１に記載の遠心式多翼送風機。
3. 回転軸を中心に回転する羽根車（７ａ）と、前記羽根車（７ａ）を収納するケーシング（７ｂ）とを備え、
   前記羽根車（７ａ）は、
   前記回転軸の周りに配設された多数枚の羽根（７１）と、
   回転軸方向一端側にて前記多数枚の羽根（７１）を連結する側板（７２）と、
   回転軸方向他端側にて前記多数枚の羽根（７１）を連結するとともに、前記回転軸に結合される主板（７３）とを有し、
   前記回転軸方向一端側の吸い込み部（７４）から吸入した空気を径方向外側に向けて吹き出す遠心式多翼送風機において、
   前記羽根（７１）の内周縁（７１１）のうち少なくとも前記回転軸方向一端側の部位は、前記回転軸方向他端側から回転軸方向一端側に向かって内径が大きくなるテーパ部（７１１ａ）となっており、
   前記テーパ部（７１１ａ）は、前記羽根（７１）における前記回転軸方向他端側の部位（７１３）よりも回転向き（Ｒ）の前方に位置し、
   かつ前記テーパ部（７１１ａ）の全範囲に渡って、子午面上の前記羽根（７１）の内周縁（７１１）に対して垂直な各断面上での入口角が５１°以上７４°以下であり、
   前記テーパ部（７１１ａ）の全範囲に渡って、子午面上の前記羽根（７１）の内周縁（７１１）に対して垂直な各断面上での前記入口角相互のずれが±５°以内であることを特徴とする遠心式多翼送風機。
4. 前記羽根（７１）の内周縁（７１１）を、前記羽根（７１）の内周縁（７１１）に沿った長さが等しくなるように所定の数に分割し、前記羽根（７１）の外周縁を、前記羽根（７１）の外周縁に沿った長さが等しくなるように所定の数に分割し、
   前記羽根（７１）の内周縁（７１１）の分割点（Ｘ１〜Ｘ６）および前記羽根（７１）の外周縁の分割点（Ｙ１〜Ｙ６）のうち同一番の分割点同士を結んだ線を分割線（Ｚ１〜Ｚ６）としたとき、前記各分割線を含む各断面上での前記入口角相互のずれが、前記内周縁（７１１）の全範囲に渡って±５°以内であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の遠心式多翼送風機。
5. 前記羽根（７１）の外周縁（７１２）のうち少なくとも一部の部位は、前記回転軸方向他端側から前記回転軸方向一端側に向かって回転向き（Ｒ）に後進していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の遠心式多翼送風機。
6. 前記内周縁（７１１）の全域が前記テーパ部（７１１ａ）となっていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の遠心式多翼送風機。

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