JP4876784B2 - 両吸込型遠心送風機 - Google Patents

Description

本発明は、換気送風機器、空気調和機、除湿機、加湿器、空気清浄機など機器風路に内蔵して使用される両吸込型遠心送風機に関する。

従来、この種の両吸込型遠心送風機としては、ファンケーシングにおいてケーシング吸込口の内径を、反モーター側よりモーター側のほうを大きい寸法としたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、その両吸込型遠心送風機について、図１３および図１４を参照しながら説明する。

図１３および図１４に示すように、天井裏１０１に、機体吸込口１０２に吸込側ダクト１０３、機体吹出口１０４に吹出側ダクト１０５を接続して設置される箱状の機体１０６があり、機体１０６の側面には、室外の空気を吸込む吸込側に機体吸込口１０２、室外の空気を室内に吹出す吹出側に機体吹出口１０４を設け、機体１０６の内部には、ファンケーシング１０７とモーター１０８と反モーター側ケーシング吸込口１０９とモーター側ケーシング吸込口１１０を有し、モーター外径１１１は反モーター側ケーシング吸込口１０９の径と同等寸法であり、モーター側ケーシング吸込口１１０は反モーター側ケーシング吸込口１０９より大きい径である両吸込型遠心送風機１１２と熱交換器１１３を設けた構成となっている。

そして、両吸込型遠心送風機１１２を運転すると、室外１１４の空気は、吸込側ダクト１０３を通って熱交換器１１３に流入され、そして、モーター側ケーシング吸込口１１０側のモーター側風路１１５を通過した空気はモーター側ケーシング吸込口１１０に吸い込まれ、また、反モーター側ケーシング吸込口１０９側の反モーター側風路１１６を通過した空気は反モーター側ケーシング吸込口１０９に吸い込まれ、モーター側ケーシング吸込口１１０と略同径のブレード内径１１７を円盤状の主板１１８の両側に有する羽根車１１９を内蔵した両吸込型遠心送風機１１２を介して吹出側ダクト１０５を通過し、室内１２０に給気されていた。

また、この種の両吸込型遠心送風機に使用できる羽根車としては、羽根車のブレードの主板側出口角をファン側板側出口角より小さくしているものがある（例えば、特許文献２参照）。

以下、この種の両吸込型遠心送風機に使用できる羽根車について、図１５〜図１７を参照しながら説明する。

図１５および図１６に示すように、吐出口１２１と渦巻き状のスクロール１２２と両側面のケーシング側板１２３とケーシング側板１２３にケーシング吸込口１２４を設けたオリフィス１２５を有し、片吸込型ファンケーシング１２６内部の駆動軸１２７に接続した円盤状の主板１２８と、環状のファン側板１２９を設け、主板１２８とファン側板１２９との間に複数のブレード１３０を配した片吸込型羽根車１３１を備えた遠心送風機１３２の構成である。

そして、ブレード１３０の主板側出口角１３３をα１とし、ファン側板側出口角１３４をα２とすると、α１＜α２の関係になっており、遠心送風機１３２を運転するとケーシング吸込口１２４から吸い込まれた空気はブレード１３０にて風速分布１３５を呈し、吐出口１２１より吹出されていた。

この際、図１７（ａ）、（ｂ）の速度三角形に示すように、主板側流体の相対速度１３６をＷ１、ファン側板側流体の相対速度１３７をＷ２、周速１３８をＵとすると、風速分布１３５に見られるようにＷ１はＷ２より大きい傾向があることに応じて、α１＜α２としているため、結果的に主板側吐出気流の絶対速度周方向成分１３９をＣＵ１、ファン側板側吐出気流の絶対速度周方向成分１４０をＣＵ２とすると、ＣＵ２はＣＵ１に近くなり、ブレード１３０の駆動軸１２７方向の全圧上昇が均一化されていた。
特開平３−１７５１９９号公報 特開平９−１９５９８８号公報

このような従来の両吸込型遠心送風機では、従来の形状の羽根車を機体に組み込むと、機体内の風路抵抗により風量が低下するので、モーターを大径とし高出力化し回転数を増加することで風量を確保していたが、モーター外径が大きくなることでモーター側ケーシング吸込口が塞がれるため、モーター側ケーシング吸込口径を大きくせざるを得ず、モーター側ケーシング吸込口の面積からモーターの占有面積を差し引いた風路面積を、反モーター側ケーシング吸込口面積と同等にしていた。このとき、羽根車のブレード内径がモーター側と反モーター側で同一であり、かつ大径のモーター側ケーシング吸込口径とブレード内径は略同径であり、反モーター側ケーシング吸込口径はブレード内径よりも小さくなっているため空気の吸込み抵抗が発生し、その抵抗を低減させるために反モーター側風路に充分な送風能力を確保するよう羽根車を大径にしていたが、ファンケーシングの高さ寸法が増大し、機体の高さ寸法が高くなってしまうという課題がある。

また、従来の両吸込型遠心送風機に使用できる羽根車では、片吸込型送風機の場合は、ブレードを通過する気流は１箇所のみの吸込口から導かれるので、ブレードにおける流体の相対速度が駆動軸方向にて差異が小さく、出口角の調整にてブレードの全圧上昇を駆動軸方向にて均一化することに対応できる。しかし、両吸込型遠心送風機の場合は、ブレードを通過する気流は２箇所の吸込口から主板の両側の各ブレードに導かれるので、片側モーター配置による風路抵抗や機体内の配置構造での風路抵抗により、主板の両側の各ブレードでの流体の相対速度の差異が大きくなるため、出口角の変更では角度調整範囲に限度がありブレードの全圧上昇を駆動軸方向にて均一化することが困難となり、充分な送風能力を確保するため羽根車を大径にしていたが、ファンケーシングの高さ寸法が増大し、機体の高さ寸法が高くなってしまうという課題がある。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、羽根車の吸込口部分の抵抗を少なくすることができ、必要風量を確保しながらもコンパクトな両吸込型遠心送風機を提供することを目的としている。

また、ブレードの全圧上昇を駆動軸方向にて均一化することができ、必要風量を確保しながらもコンパクトな両吸込型遠心送風機を提供することを目的としている。

本発明の両吸込型遠心送風機は上記目的を達成するために、吐出口と渦巻き状のスクロールと両側面のケーシング側板とケーシング側板にケーシング吸込口を設けたオリフィスとからなるファンケーシングと、このファンケーシング内部の駆動軸に接続した円盤状の主板と前記主板の両側に環状のファン側板を設け、前記主板と前記ファン側板との間に複数のブレードを配した羽根車と、このブレードが形成するブレード内径部分が吸込口となるファン吸込口とを備えた両吸込型遠心送風機であって、前記ファン吸込口への吸込風路の圧力損失が大きい側の前記ブレード内径を他方の前記ブレード内径より小さくした構成としたものである。

また、他の手段は、ファン吸込口への吸込風路の圧力損失が大きい側のブレード内周面積を他方のブレード内周面積より小さくした構成としたものである。

また、他の手段は、ファン吸込口への吸込風路の圧力損失が大きい側のファンケーシングのスクロールの拡大角を他方のスクロールの拡大角より小さくした構成としたものである。

また、他の手段は、スクロールを、羽根車の主板と略同一平面で分割した構成としたものである。

また、他の手段は、スクロールを、羽根車の駆動軸に対し傾けた構成としたものである。

また、他の手段は、羽根車の主板の両側の各ブレード長さにおいて、ファン吸込口への吸込風路の圧力損失が大きい側のブレード長さを他方の前記ブレード長さより短くした構成としたものである。

また、他の手段は、各ブレード長さを、ファン吸込口への吸込風路の圧力損失が大きい側のブレード長さを他方の前記ブレード長さの３０〜８０％にした構成としたものである。

また、他の手段は、各ブレード長さを、ブレード外径の２０〜８０％にした構成としたものである。

また、他の手段は、ブレードの空気出口端部における出口角を、１６０°〜１７９°に設定した構成としたものである。

また、他の手段は、ブレードの空気入口端部における入口角を、９５°〜１１５°に設定した構成としたものである。

本発明によれば、吐出口と渦巻き状のスクロールと両側面のケーシング側板とケーシング側板にケーシング吸込口を設けたオリフィスとからなるファンケーシングと、このファンケーシング内部の駆動軸に接続した円盤状の主板と前記主板の両側に環状のファン側板を設け、前記主板と前記ファン側板との間に複数のブレードを配した羽根車と、このブレードが形成するブレード内径部分が吸込口となるファン吸込口とを備えた両吸込型遠心送風機であって、前記ファン吸込口への吸込風路の圧力損失が大きい側の前記ブレード内径を他方の前記ブレード内径より小さくすることにより、ファン吸込口への吸込風路の圧力損失が大きい側のブレード内径が他方のブレード内径より小さいため、圧力損失が大きい側のブレードでの流体の相対速度を大きくでき、主板の両側のブレードでの流体の相対速度が近くなり、ブレードの全圧上昇を駆動軸方向にて均一化でき、必要風量を確保しながらもコンパクトにできるという効果のある両吸込型遠心送風機を提供できる。

また、ファン吸込口への吸込風路の圧力損失が大きい側のブレード内周面積を他方のブレード内周面積より小さくすることにより、圧力損失が大きい側のブレードでの流体の相対速度と他方のブレードでの流体の相対速度を略均等にでき、主板の両側のブレードでの流体の相対速度が近くなり、ブレードの全圧上昇を駆動軸方向にて均一化でき、必要風量を確保しながらもコンパクトにできるという効果のある両吸込型遠心送風機を提供できる。

また、ファン吸込口への吸込風路の圧力損失が大きい側のファンケーシングのスクロールの拡大角を他方のスクロールの拡大角より小さくすることにより、圧力損失が大きい側のブレードを通過する風量が他方のブレードを通過する風量より小さい場合、それぞれの風量に応じて適切なスクロール拡大角にでき、必要風量を確保しながらもコンパクトにできるという効果のある両吸込型遠心送風機を提供できる。

また、スクロールを、羽根車の主板と略同一平面で分割することにより、圧力損失が大きい側のブレードを通過する風量が他方のブレードを通過する風量より小さい場合、簡単な構造でそれぞれの風量に応じて適切なスクロール拡大角にでき、必要風量を確保しながらもコンパクトにできるという効果のある両吸込型遠心送風機を提供できる。

また、スクロールを、羽根車の駆動軸に対し傾けることにより、圧力損失が大きい側のブレードを通過する風量が他方のブレードを通過する風量より小さく、また各ブレードを通過する風量が駆動軸方向に対し序変する場合、風量に応じて適切なスクロール拡大角にでき、必要風量を確保しながらもコンパクトにできるという効果のある両吸込型遠心送風機を提供できる。

また、羽根車の主板の両側の各ブレード長さにおいて、ファン吸込口への吸込風路の圧力損失が大きい側のブレード長さを他方の前記ブレード長さより短くすることにより、圧力損失が大きい側のブレードでの流体の相対速度と他方のブレードでの流体の相対速度を略均等にでき、主板の両側のブレードでの流体の相対速度が近くなり、ブレードの全圧上昇を駆動軸方向にて均一化でき、必要風量を確保しながらもコンパクトにできるという効果のある両吸込型遠心送風機を提供できる。

また、各ブレード長さを、ファン吸込口への吸込風路の圧力損失が大きい側のブレード長さを他方の前記ブレード長さの３０〜８０％にすることにより、主板の両側のブレードでの流体の相対速度を近くしながら、ブレードの駆動軸方向の寸法を適正に小さくでき、コンパクトにできるという効果のある両吸込型遠心送風機を提供できる。

また、各ブレード長さを、ブレード外径の２０〜８０％にすることにより、主板の両側のブレードでの流体の相対速度を近くしながら、ブレードの駆動軸方向の寸法をブレード外径に対し適正に小さくでき、コンパクトにできるという効果のある両吸込型遠心送風機を提供できる。

また、ブレードの空気出口端部における出口角を、１６０°〜１７９°に設定することにより、機体に組み込み使用するためファン吸込口までの圧力損失が大きい場合、ブレードの全圧上昇が大きく高静圧な特性にでき、必要風量を確保しながらもコンパクトにできるという効果のある両吸込型遠心送風機の羽根車を提供できる。

また、ブレードの空気入口端部における入口角を、９５°〜１１５°に設定することにより、機体に組み込み使用するためファン吸込口までの圧力損失が大きい場合、ブレードの全圧上昇が大きく高静圧な特性にでき、必要風量を確保しながらもコンパクトにできるという効果のある両吸込型遠心送風機の羽根車を提供できる。

本発明の請求項１記載の両吸込型遠心送風機は、吐出口と渦巻き状のスクロールと両側面のケーシング側板とケーシング側板にケーシング吸込口を設けたオリフィスとからなるファンケーシングと、このファンケーシング内部の駆動軸に接続した円盤状の主板と前記主板の両側に環状のファン側板を設け、前記主板と前記ファン側板との間に複数のブレードを配した羽根車と、このブレードが形成するブレード内径部分が吸込口となるファン吸込口とを備えた両吸込型遠心送風機であって、前記ファン吸込口への吸込風路の圧力損失が大きい側の前記ブレード内径を他方の前記ブレード内径より小さくした構成としたものであり、これにより、主板の両側のブレードでの流体の相対速度が近くなり、ブレードの全圧上昇を駆動軸方向にて均一化できるという作用を有する。

また、本発明の請求項２記載の両吸込型遠心送風機は、ファン吸込口への吸込風路の圧力損失が大きい側のブレード内周面積を他方のブレード内周面積より小さくした構成としたものであり、これにより、主板の両側のブレードでの流体の相対速度が近くなり、ブレードの全圧上昇を駆動軸方向にて均一化できるという作用を有する。

また、本発明の請求項３記載の両吸込型遠心送風機は、ファン吸込口への吸込風路の圧力損失が大きい側のファンケーシングのスクロールの拡大角を他方のスクロールの拡大角より小さくした構成としたものであり、これにより、それぞれの風量に応じて適切なスクロール拡大角にできるという作用を有する。

また、本発明の請求項４記載の両吸込型遠心送風機は、スクロールを、羽根車の主板と略同一平面で分割した構成としたものであり、これにより、簡単な構造でそれぞれの風量に応じて適切なスクロール拡大角にできるという作用を有する。

また、本発明の請求項５記載の両吸込型遠心送風機は、スクロールを、羽根車の駆動軸に対し傾けた構成としたものであり、これにより、風量に応じて適切なスクロール拡大角にできるという作用を有する。

また、本発明の請求項６記載の両吸込型遠心送風機は、羽根車の主板の両側の各ブレード長さにおいて、ファン吸込口への吸込風路の圧力損失が大きい側のブレード長さを他方の前記ブレード長さより短くした構成としたものであり、これにより、ブレードの全圧上昇を駆動軸方向にて均一化できるという作用を有する。

また、本発明の請求項７記載の両吸込型遠心送風機は、各ブレード長さを、ファン吸込口への吸込風路の圧力損失が大きい側のブレード長さを他方の前記ブレード長さの３０〜８０％にした構成としたものであり、これにより、ブレードの駆動軸方向の寸法を適正に小さくできるという作用を有する。

また、本発明の請求項８記載の両吸込型遠心送風機は、各ブレード長さを、ブレード外径の２０〜８０％にした構成としたものであり、これにより、ブレードの駆動軸方向の寸法をブレード外径に対し適正に小さくできるという作用を有する。

また、本発明の請求項９記載の両吸込型遠心送風機は、ブレードの空気出口端部における出口角を、１６０°〜１７９°に設定した構成としたものであり、ブレードの全圧上昇が大きく高静圧な特性にでき、必要風量を確保しながらもコンパクトな両吸込型遠心送風機の羽根車を提供できるという作用を有する。

また、本発明の請求項１０記載の両吸込型遠心送風機は、ブレードの空気入口端部における入口角を、９５°〜１１５°に設定した構成としたものであり、これにより、ブレードの全圧上昇が大きく高静圧な特性にでき、必要風量を確保しながらもコンパクトな両吸込型遠心送風機の羽根車を提供できるという作用を有する。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１について、図１〜図５に基づいて説明する。

図１および図２に示すように、箱状の機体３の対向する側面に、機体吸込口１と機体吹出口２を設けている。機体３には、機体吸込口１に吸込側ダクト４を接続する吸込アダプター５、および機体吹出口２には、吹出側ダクト６を接続する吹出アダプター７を配している。機体３の内部には、機体吸込口１から機体吹出口２に至る風路８を有し、その風路８に両吸込型遠心送風機９と熱交換器１０を配している。両吸込型遠心送風機９には、モーター１１に駆動軸１２を介して固定した羽根車１３と、機体吹出口２に対向する吐出口１４と、渦巻き状のスクロール１５と、両側面のケーシング側板１６からなるファンケーシング１７とを有している。ケーシング側板１６には、モーター側ケーシング吸込口１８を開口したモーター側オリフィス１９、および反モーター側ケーシング吸込口２０を開口した反モーター側オリフィス２１を配している。また、羽根車１３には、駆動軸１２に接続した円盤状の主板２２と、主板２２の両側の環状のモーター側ファン側板２３と反モーター側ファン側板２４の間の複数のブレード２５とを配しており、モーター側ブレード内径２６をｄ１、反モーター側ブレード内径２７をｄ２とすると、ｄ１＜ｄ２の関係である。

また、吐出口１４と渦巻き状のスクロール１５と両側面のケーシング側板１６とからなるファンケーシング１７の内部に羽根車１３を有した両吸込型遠心送風機９において、ブレード２５のモーター側出口角３０をβ１、反モーター側出口角３１をβ２とし、モーター側ブレード内径２６をｄ１、反モーター側ブレード内径２７をｄ２とすると、β１≒β２、ｄ１＜ｄ２の関係としている。

なお、モーター側ケーシング吸込口１８とモーター側ブレード内径２６の径寸法は略同一、反モーター側ケーシング吸込口２０と反モーター側ブレード内径２７の径寸法は略同一とすることが流入抵抗の低減の上で望ましい。

また、図３に示すように、天井裏３７において機体吸込口１に吸込側ダクト４、機体吹出口２に吹出側ダクト６を接続して機体３は施工され、機体３は、吸込側に機体吸込口１、吹出側に機体吹出口２、機体３の内部にファンケーシング１７とモーター１１と羽根車１３を有した両吸込型遠心送風機９、および熱交換器１０を設けた構成となっている。そして、両吸込型遠心送風機９を運転すると、室外３８の空気が吸込側ダクト４を介して熱交換器１０にて温度調整され、羽根車１３を内蔵した両吸込型遠心送風機９を介して吹出側ダクト６を通過し、室内３９に給気している。天井裏３７と室内３９は天井材４０で仕切られ、天井材４０の機体３の下部に天井点検口４１を備えている。

上記構成において、機体吸込口１からの空気は、モーター側風路２８Ａと反モーター側風路２８Ｂに分流し、それぞれブレード２５の内径側のファン吸込口２９に流入する際、反モーター側風路２８Ｂはモーター側風路２８Ａより、モーター１１での空気の衝突が無い分風路の圧力損失が小さく風量配分が多いことに応じて、反モーター側ブレード内径２７を大きくすることでファン吸込口２９部分の流入抵抗を少なくすることができ、羽根車１３を拡大することなく必要風量を確保することで、コンパクトな両吸込型遠心送風機９を提供することができる。

なお、熱交換器１０が無く、代わりにグラスウール等の吸音材等を配置した消音ボックス付ダクトファンの場合においても、同様の効果を得ることができる。

また、モーター側流体の相対速度３２をｗ１、反モーター側流体の相対速度３３をｗ２、周速３４をｕとすると、ファン吸込口２９に到達する空気は、モーター側ブレード内径２６での風量は反モーター側ブレード内径２７での風量より、モーター１１での空気の衝突が有る分風路の圧力損失が大きいため風量配分が少なく、ｄ１＜ｄ２としているため、各風量を各ファン吸込口２９の面積で除して近似的に求められる流体の相対速度をｗ１≒ｗ２の関係に近づけることができ、速度三角形に示すように、結果的にモーター側吐出気流の絶対速度周方向成分３５をｃｕ１、反モーター側吐出気流の絶対速度周方向成分３６をｃｕ２とすると、ｃｕ１はｃｕ２に近くなり、ブレード２５での全圧上昇を駆動軸１２方向であるモーター側と反モーター側で均一化することができ、羽根車１３を拡大することなく必要風量を確保することで、コンパクトな両吸込型遠心送風機９を提供することができる。

なお、ブレード２５における流体の相対速度ｗ１とｗ２の差異に応じて、出口角β１とβ２の値に差を設けることを併用した場合においても同様の効果を得ることができる。

また、両吸込型遠心送風機９がコンパクトな程、機体３の高さ寸法を薄型化できるため、天井裏３７の高さを低くすることができ、室内３９の高さ空間を広く確保することができる。また、両吸込型遠心送風機９をメンテナンス時に取り出す際、天井点検口４１が小さい場合でも容易に作業ができメンテナンス性を良くすることができる両吸込型遠心送風機９を提供することができる。

図４は、従来の両吸込型遠心送風機（モーター側ブレード内径および反モーター側ブレード内径：１９４ｍｍ）と本発明の実施の形態１の両吸込型遠心送風機（モーター側ブレード内径：１８７ｍｍ、反モーター側ブレード内径：１９４ｍｍ）とを運転測定した結果である。ここで双方の羽根車は、ブレード外径：２２０ｍｍ、モーター側ブレード長さ：７７ｍｍ、反モーター側ブレード長さ１１７ｍｍ、出口角：１７８°、入口角：１１５°とし、極数：４、外径：１２０ｍｍのモーターにて運転された。

上記構成において、流量係数０．１〜０．２４の範囲で静圧圧力係数が上昇し、また静圧送風機効率は全範囲で上昇しており、前述のとおり羽根車の吸込口部分の流入抵抗が少なく、ブレードの全圧上昇を駆動軸１２方向にて均一化することができたことによる効果にほかならない。

また図５に示すように、熱交換器１０を有した機体３内部に両吸込型遠心送風機９を２個配置した場合などにおいては、モーター側風路２８Ａは反モーター側風路２８Ｂより、風路幅が広い分風路の圧力損失が小さくなる。

上記構成において、モーター側ブレード内径２６のｄ１を反モーター側ブレード内径２７のｄ２より大きくすることで、その作用効果に差異を生じない。

（実施の形態２）
図６は、実施の形態１と同じ構成要素については同じ符号を用い、その説明は省略する。

図６に示すように、モーター側ブレード長さ４２のＬ１とモーター側ブレード内径２６の積にて算出されるモーター側ブレード内周面積４３、および反モーター側ブレード長さ４４のＬ２と反モーター側ブレード内径２７の積にて算出される反モーター側ブレード内周面積４５を形成しており、モーター側ブレード内周面積４３が反モーター側ブレード内周面積４５より小さい面積になる寸法としている。

上記構成において、ファン吸込口２９に到達する空気は、モーター側ブレード内径２６での風量は反モーター側ブレード内径２７での風量より、モーター１１での空気の衝突が有る分風路の圧力損失が大きいため風量配分が少ない傾向であり、その際、各風量を各ブレード内周面積で除して近似的に求められる流体の相対速度において、圧力損失が大きい側のブレードでのモーター側流体の相対速度３２と他方のブレードでの反モーター側流体の相対速度３３を略均等にでき、ブレード２５での全圧上昇を駆動軸１２方向であるモーター側と反モーター側で均一化することができ、羽根車１３を拡大することなく必要風量を確保することで、コンパクトな両吸込型遠心送風機９を提供することができる。

（実施の形態３）
図７は、実施の形態１、２と同じ構成要素については同じ符号を用い、その説明は省略する。

図７に示すように、渦巻き状のスクロール１５を反モーター側スクロール４６と反モーター側スクロール４６より小さい拡大角のモーター側スクロール４７とで構成し、吐出口１４を反モーター側吐出口４８と反モーター側吐出口４８より小さいモーター側吐出口４９とで構成し、モーター側吐出口高さ５０のＨ１を反モーター側吐出口高さ５１のＨ２より小さい寸法としたファンケーシング１７にブレード外径５２をＦとする羽根車１３を有した両吸込型遠心送風機９がある。

上記構成において、ファン吸込口２９に到達する空気は、モーター側ブレード内径２６での風量は反モーター側ブレード内径２７での風量より、モーター１１での空気の衝突が有る分風路の圧力損失が大きいため風量配分が少ない傾向であり、さらにモーター１１のメンテナンス性を良くするため、両吸込型遠心送風機９を機体３のモーター１１側の面に近づけて配置したり、熱交換器１０の位置や方向等によって、モーター側ブレード内径２６での風量配分がさらに少なくなる場合がある。その際ｄ１＜ｄ２としているため、各風量を各ファン吸込口２９の面積で除して近似的に求められる流体の相対速度ｗ１をｗ２に近づけながらもｗ１＜ｗ２の関係となっている。相対速度の大きいｗ２の値を設計の基本とするとＨ２は従来の経験値よりＨ２＝１．４〜１．８Ｆで反モーター側スクロール４６の拡大角は７〜９°が好ましいことが知られており、相対速度の小さいｗ１の値を設計の基本とするとモーター側スクロール４７の拡大角は５〜７°が好ましいことが知られており、モーター側スクロール４７は反モーター側スクロール４６より小さい拡大角としているためｗ１がｗ２より小さいことに対応した適切な拡大角とすることができ、必要風量を確保しながらもコンパクトにできる両吸込型遠心送風機９を提供することができる。

図８は、従来品１の両吸込型遠心送風機（Ｈ２＝１．４Ｆでスクロール拡大角９°、モーター側ブレード内径および反モーター側ブレード内径：１９４ｍｍ）と本発明の実施の形態３の両吸込型遠心送風機（Ｈ２＝１．４Ｆで反モーター側スクロール拡大角９°またモーター側スクロール拡大角６°、モーター側ブレード内径：１８７ｍｍ、反モーター側ブレード内径：１９４ｍｍ）とを運転測定した結果である。さらに効果比較のため従来品１に対し実施の形態３の構成要素であるＨ２＝１．４Ｆで反モーター側スクロール拡大角９°またモーター側スクロール拡大角６°とした従来品２も運転測定した。ここで双方の羽根車は、ブレード外径：２２０ｍｍ、モーター側ブレード長さ：７７ｍｍ、反モーター側ブレード長さ１１７ｍｍ、出口角：１７８°、入口角：１１５°とし、極数：４、外径：１２０ｍｍのモーターにて運転された。

上記構成において、流量係数０〜０．３４の全域で静圧圧力係数が上昇し、また静圧送風機効率も上昇しており、前述のとおり圧力損失が大きい側のブレードを通過する風量が他方のブレードを通過する風量より小さい場合、それぞれの風量に応じて適切なスクロール拡大角にできたことによる効果にほかならない。なお、従来品１に実施の形態３の構成要素のみを取り入れた従来品２においても改善効果は見られるが、流量係数０．２４以上の範囲では効果が少ないことからも本発明の効果が高いことが確認できる。

（実施の形態４）
図９に示すように、ファンケーシング１７の渦巻き状のスクロール１５に羽根車１３の主板２２を境目とする略同一平面にて分割するモーター側スクロール板５３を配し、反モーター側スクロール４６と反モーター側スクロール４６より小さい拡大角のモーター側スクロール４７とを構成し、吐出口１４を反モーター側吐出口４８と反モーター側吐出口４８より小さいモーター側吐出口４９とで構成した両吸込型遠心送風機９がある。

上記構成において、ｗ１＜ｗ２の関係となっている場合、モーター側スクロール４７は反モーター側スクロール４６より小さい拡大角としているためｗ１がｗ２より小さいことに対応した適切な拡大角とすることができ、モーター側スクロール板５３を固定手段としてねじ止め、スポット溶接、かしめ止めなどによりファンケーシング１７に配する簡単な構造でそれぞれの風量に応じて適切なスクロール拡大角にでき、羽根車１３を拡大することなく必要風量を確保することで、コンパクトな両吸込型遠心送風機９を提供することができる。

（実施の形態５）
図１０に示すように、ファンケーシング１７に反モーター側スクロール４６と反モーター側スクロール４６より小さい拡大角のモーター側スクロール４７を有し、反モーター側スクロール４６とモーター側スクロール４７を羽根車１３の主板２２に向かって拡大する方向に駆動軸１２に対して傾けた両吸込型遠心送風機９がある。

上記構成において、羽根車１３のブレード２５の幅が広いほど、ｗ１およびｗ２は主板２２に向かって大きくなる傾向があり、ブレード２５を通過する風量が駆動軸１２方向に対し序変することに対応して適切なスクロール拡大角にでき、羽根車１３を拡大することなく必要風量を確保することで、コンパクトな両吸込型遠心送風機９を提供することができる。

（実施の形態６）
図１１は、実施の形態１と同じ構成要素については同じ符号を用い、その説明は省略する。

図１１に示すように、反モーター側ブレード長さ４４のＬ２をモーター側ブレード長さ４２のＬ１より長い寸法とし、Ｌ１とモーター側ブレード内径２６の積にて算出されるモーター側ブレード内周面積４３、およびＬ２と反モーター側ブレード内径２７の積にて算出される反モーター側ブレード内周面積４５を形成し、ブレード外径５２をＦとする羽根車１３を有する両吸込型遠心送風機９を機体３内に反モーター側風路幅５４をモーター側風路幅５５より広く配している。

上記構成において、反モーター側風路幅５４をモーター側風路幅５５より広くすることで、もともとモーター側風路２８Ａに対し圧力損失の小さい反モータ側風路２８Ｂの圧力損失をさらに小さくしている。またファン吸込口２９に到達する空気は、モーター側ブレード内径２６での風量は反モーター側ブレード内径２７での風量より、モーター１１での空気の衝突が有る分風路の圧力損失が大きいため風量配分が少ない傾向であり、各風量を各ブレード内周面積で除して近似的に求められる流体の相対速度において、反モーター側ブレード長さ４４をモーター側ブレード長さ４２より長い寸法としたことにより、圧力損失が大きい側のブレードでのモーター側流体の相対速度３２と他方のブレードでの反モーター側流体の相対速度３３を略均等にでき、ブレード２５での全圧上昇を駆動軸１２方向であるモーター側と反モーター側で均一化することができ、羽根車１３を拡大することなく必要風量を確保することで、コンパクトな両吸込型遠心送風機９を提供することができる。

なお、両吸込型遠心送風機９を機体３のモーター１１側の面に近づけて配置することになるので、モーター１１を機体３外から取り外す時に作業距離が近くなりメンテナンス性が良くなる。

また、従来の経験値よりブレード長さはブレード外径Ｆの０．３〜０．８倍が好ましいとされているが、本発明に当てはめると、Ｌ１のＬ２に対する最小比は、Ｌ１＝０．３ＦかつＬ２＝０．８Ｆの時でありＬ１／Ｌ２＝０．３Ｆ／０．８Ｆ＝０．３８倍となる。またＬ１のＬ２に対する最大比は、モーター１１での空気の衝突での損失による風量低下を２０％と仮定すると風量比はブレード幅の比に比例算出できるので、Ｌ１＝０．８Ｆ×０．８（風量低下２０％分）かつＬ２＝０．８Ｆの時であり、Ｌ１／Ｌ２＝（０．８Ｆ×０．８）／０．８Ｆ＝０．８倍となる。よって好ましくは、各ブレード長さを、ファン吸込口２９への吸込風路の圧力損失が大きい側のブレード長さＬ１を他方のブレード長さＬ２の３０〜８０％にすることで、主板２２の両側のブレード２５での流体の相対速度を近くしながら、ブレード２５の駆動軸１２方向の寸法を適正に小さくでき、コンパクトにできる両吸込型遠心送風機９を提供することができる。

また、従来の経験値よりブレード長さはブレード外径Ｆの０．３〜０．８倍が好ましいとされているが、本発明に当てはめると、ブレード長さのＦに対する最大比はＬ２＝０．８Ｆの時であり、またブレード長さのＦに対する最小比は、モーター１１での空気の衝突での損失による風量低下を２０％と仮定すると風量比はブレード幅の比に比例算出できるので、Ｌ１＝０．３Ｆ×０．８（風量低下２０％分）＝０．２４Ｆの時となる、よって好ましくは、各ブレード長さを、ブレード外形Ｆの２０〜８０％にすることで、主板２２の両側のブレード２５での流体の相対速度を近くしながら、ブレード２５の駆動軸１２方向の寸法をブレード外径５２に対し適正に小さくでき、コンパクトにできる両吸込型遠心送風機９を提供することができる。

（実施の形態７）
図１２は、実施の形態１、２と同じ構成要素については同じ符号を用い、その説明は省略する。

図１２に示すように、モーター側出口角３０と反モーター側出口角３１とモーター側入口角５６と反モーター側入口角５７に設定されるブレード２５がある。

上記構成において、従来の経験値より出口角は１６０〜１７５°で必要静圧が高いほど大きい値、入口角は９５〜１１０°で必要静圧が高いほど大きい値が一般的とされているが、本発明はファン吸込口２９までの圧力損失が大きい場合に組み込まれる時に使用し効果がある両吸込型遠心送風機９であり、求められる必要静圧が高いため、さらに約５°角度を大きくして効果があり、前述の図８では出口角１７８°入口角１１５°にて確認され、よって好ましくは出口角は１６０〜１７９°で入口角は９５〜１１５°とすることで、ブレード２５の全圧上昇が大きく高静圧な特性にでき、必要風量を確保しながらもコンパクトな両吸込型遠心送風機９の羽根車１３を提供できるという作用を有する。

換気送風機器、空気調和機、除湿機、加湿器、空気清浄機などの空気搬送目的以外に、機体吹出口からの送風を用いて設備機器の冷却ができ、圧力損失を少なくし風量を確保することで冷却効果が高く、コンパクトに設置できる設備機器の送風の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１の両吸込型遠心送風機を組み込んだユニットの平面構成図 同両吸込型遠心送風機の側面構成図 同両吸込型遠心送風機を組み込んだユニットの設置状態を示す側面構成図 同両吸込型遠心送風機と従来の両吸込型遠心送風機の性能を比較した無次元特性図 同両吸込型遠心送風機を組み込んだユニットの応用を示す平面構成図 本発明の実施の形態２の両吸込型遠心送風機を組み込んだユニットの平面構成図 本発明の実施の形態３の両吸込型遠心送風機の側面構成図 同両吸込型遠心送風機と従来の両吸込型遠心送風機の性能を比較した無次元特性図 本発明の実施の形態４の両吸込型遠心送風機の正面構成図 本発明の実施の形態５の両吸込型遠心送風機の正面構成図 本発明の実施の形態６の両吸込型遠心送風機を組み込んだユニットの平面構成図 本発明の実施の形態７の両吸込型遠心送風機の側面構成図 従来の両吸込型遠心送風機を組み込んだユニットの設置状態を示す側面構成図 同両吸込型遠心送風機を組み込んだユニットの平面構成図 同両吸込型遠心送風機の平面構成図 同両吸込型遠心送風機の側面構成図 同両吸込型遠心送風機の側面拡大図（（ａ）主板側流体の相対速度Ｗ１を示す図、（ｂ）ファン側板側流体の相対速度Ｗ２を示す図）

符号の説明

９ 両吸込型遠心送風機
１２ 駆動軸
１３ 羽根車
１４ 吐出口
１５ スクロール
１６ ケーシング側板
１７ ファンケーシング
１８ モーター側ケーシング吸込口
１９ モーター側オリフィス
２０ 反モーター側ケーシング吸込口
２１ 反モーター側オリフィス
２２ 主板
２３ モーター側ファン側板
２４ 反モーター側ファン側板
２５ ブレード
２６ モーター側ブレード内径
２７ 反モーター側ブレード内径
２８Ａ モーター側風路
２８Ｂ 反モーター側風路
２９ ファン吸込口
３０ モーター側出口角
３１ 反モーター側出口角
４２ モーター側ブレード長さ
４３ モーター側ブレード内周面積
４４ 反モーター側ブレード長さ
４５ 反モーター側ブレード内周面積
５２ ブレード外径
５６ モーター側入口角
５７ 反モーター側入口角

Claims (10)

1. 吐出口と渦巻き状のスクロールと両側面のケーシング側板とケーシング側板にケーシング吸込口を設けたオリフィスとからなるファンケーシングと、このファンケーシング内部の駆動軸に接続した円盤状の主板と前記主板の両側に環状のファン側板を設け、前記主板と前記ファン側板との間に複数のブレードを配した羽根車と、このブレードが形成するブレード内径部分が吸込口となるファン吸込口とを備えた両吸込型遠心送風機であって、前記ファン吸込口への吸込風路の圧力損失が大きい側の前記ブレード内径を他方の前記ブレード内径より小さくしたことを特徴とする両吸込型遠心送風機。
2. ファン吸込口への吸込風路の圧力損失が大きい側のブレード内周面積を他方のブレード内周面積より小さくしたことを特徴とする請求項１記載の両吸込型遠心送風機。
3. ファン吸込口への吸込風路の圧力損失が大きい側のファンケーシングのスクロールの拡大角を他方のスクロールの拡大角より小さくしたことを特徴とする請求項１または２記載の両吸込型遠心送風機。
4. スクロールを、羽根車の主板と略同一平面で分割したことを特徴とする請求項３記載の両吸込型遠心送風機。
5. スクロールを、羽根車の駆動軸に対し傾けたことを特徴とする請求項３または４記載の両吸込型遠心送風機。
6. 羽根車の主板の両側の各ブレード長さにおいて、ファン吸込口への吸込風路の圧力損失が大きい側のブレード長さを他方の前記ブレード長さより短くしたことを特徴とする請求項１または２記載の両吸込型遠心送風機。
7. 各ブレード長さを、ファン吸込口への吸込風路の圧力損失が大きい側のブレード長さを他方の前記ブレード長さの３０〜８０％にしたことを特徴とする請求項６記載の両吸込型遠心送風機。
8. 各ブレード長さを、ブレード外径の２０〜８０％にしたことを特徴とする請求項６または７記載の両吸込型遠心送風機。
9. ブレードの空気出口端部における出口角を、１６０°〜１７９°に設定したことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の両吸込型遠心送風機。
10. ブレードの空気入口端部における入口角を、９５°〜１１５°に設定したことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の両吸込型遠心送風機。

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