JP5593941B2 - シロッコファン - Google Patents

Description

本発明は、シロッコファンの構造に関するものである。

従来から、例えば空気調和装置の送風機としてシロッコファンが用いられている。このシロッコファンは、ファンモータにより回転する羽根車と、この羽根車を収容するスクロールケーシングとを備えている。この羽根車は、周方向に沿って配列された複数の羽根を有している。ケーシングは、羽根車が収容された収容空間と、羽根車に対して軸方向の一端側に対向配置されて空気の吸込口を形成するとともにこの空気を羽根車に案内するベルマウスと、羽根車から半径方向の外側に流出した空気が外部に吹き出される吹出口とを有している。ベルマウスにより案内された空気は、前記一端側から羽根車内に流入し、他端側に向かって進み、羽根同士の隙間を通過して羽根車の半径方向の外側に流出する（例えば、特許文献１）。

特開２００９−２８１１９８号公報

一般に、シロッコファンは、高い比速度（ｎｓ＝４００〜９００）で用いられることが多く、また、羽根車の回転時には羽根車に多少の振れが生じる。したがって、回転時において羽根車がベルマウスに接触するのを防止するために、羽根車の前記一端側の端部は、ベルマウスとの間に比較的大きな間隔をあけて配置されている。すなわち、羽根車は、軸方向の正面側の端部における羽根同士の隙間（連通部）において羽根車の外部と軸方向に連通しており、この連通部とケーシングとの間には大きな間隔があいている。

したがって、このようなシロッコファンでは、羽根車から半径方向の外側に流出した空気の一部が前記連通部を通じて羽根車に再流入する漏れ流れが生じやすく、この漏れ流れが騒音の原因となる。

そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、漏れ流れに起因する騒音を低減できるシロッコファンを提供することにある。

本発明のシロッコファンは、羽根車（１３）と、ケーシング（２３）とを備えている。前記羽根車（１３）は、回転軸（Ａ）回りに回転可能で、かつ周方向に複数の羽根（１１）が配列されている。前記ケーシング（２３）は、前記羽根車（１３）が収容される収容空間（１５）と、前記収容空間（１５）内に空気を流入させるための吸込口（１７）が形成されたベルマウス（１９）と、前記収容空間（１５）内の空気を外部に吹き出させるための吹出口（２１）とを有している。前記羽根車（１３）における前記回転軸（Ａ）の軸方向の一端側は前記吸込口（１７）に対向するように配設されている。前記羽根（１１）同士の隙間のうち前記一端側に位置する連通部（２５）の少なくとも一部は、前記ベルマウス（１９）における羽根車（１３）側の端部よりも半径方向の外側に位置している。前記羽根車（１３）から前記半径方向の外側に流出した空気が前記連通部（２５）を通じて前記羽根（１１）同士の隙間に再流入する漏れ流れの経路上には、略均一な複数の孔が略全体にわたって設けられた気流抵抗部材（２７）が配設されている。前記気流抵抗部材（２７）は、前記ベルマウス（１９）の前記吸込口（１７）に対応する位置に開口を有する環状の部材であり、前記羽根車（１３）に固定されている。

この構成では、前記羽根車（１３）から前記半径方向の外側に流出した空気が前記連通部（２５）を通じて羽根（１１）同士の隙間に再流入する漏れ流れの経路上に、気流抵抗部材（２７）が配設されているので、漏れ流れに起因する騒音を低減することができる。

騒音が低減される理由は次の通りであると考えられる。すなわち、この気流抵抗部材（２７）は、略均一な複数の孔が略全体にわたって設けられており、漏れ流れの経路上に配設されているので、漏れ流れが通過する際の抵抗となる。したがって、気流抵抗部材（２７）を配設していない場合と比べて、羽根車（１３）に再流入する漏れ流れの流入量を低減できると考えられる。また、漏れ流れは、流れ方向や流速などが不安定な乱れた流れであるが、略均一な複数の孔が略全体にわたって設けられた気流抵抗部材（２７）を通過することにより、細流化される。これにより、漏れ流れは、流れ方向や流速などがある程度均一化され、より安定した流れに整流されると考えられる。以上のように、漏れ流れの流入量が低減され、漏れ流れが整流されることにより、漏れ流れに起因する騒音を低減することができると考えられる。

また、漏れ流れの流入量が低減されると、その分だけ損失が小さくなり、漏れ流れに起因する静圧の低下が抑制される。

また、ベルマウス（１９）に案内されて羽根車（１３）に流入する空気（主流）は、前記羽根（１１）同士の隙間において漏れ流れとの間で干渉し合うが、漏れ流れの流入量が低減され、漏れ流れが整流されることにより、前記干渉に起因する主流の乱れが低減されるので、ファンの空力特性の向上が期待できる。

また、前記シロッコファンにおいて、前記気流抵抗部材（２７）は、前記連通部（２５）を覆うように前記羽根車（１３）に固定されていてもよい。この構成では、前記気流抵抗部材（２７）は、前記連通部（２５）を覆うように前記羽根車（１３）に固定されているので、漏れ流れは、気流抵抗部材（２７）により整流された直後に連通部（２５）を通じて羽根（１１）同士の隙間に再流入する。したがって、気流抵抗部材（２７）が連通部（２５）から離れた位置に設けられている場合と比較して、より安定した状態の漏れ流れを羽根（１１）同士の隙間に再流入させることができる。

また、前記気流抵抗部材（２７）が前記連通部（２５）を覆うように前記羽根車（１３）に固定されている場合、前記ベルマウス（１９）における羽根車（１３）側の端部は、前記半径方向において、前記連通部（２５）における前記半径方向の内側の端部と前記連通部（２５）における前記半径方向の外側の端部の間に位置していてもよい。

この構成では、前記ベルマウス（１９）における羽根車（１３）側の端部は、前記半径方向において、前記連通部（２５）における前記半径方向の内側の端部と前記連通部（２５）における前記半径方向の外側の端部の間に位置している。したがって、この構成では、連通部（２５）には、漏れ流れだけでなく、ベルマウス（１９）に案内されてくる空気（主流）の一部も流れ込む。

このような形態において、仮に、連通部（２５）に気流抵抗部材（２７）が設けられていない場合、連通部（２５）に流れ込む漏れ流れと前記主流の一部は共に整流されていないので、互いの干渉に起因する騒音が大きくなるおそれがある。

一方、この構成では、漏れ流れと前記主流の一部は、共に気流抵抗部材（２７）を通過して整流された後に羽根車（１３）に流入して合流するので、前記干渉に起因する騒音を低減することができる。

また、本発明の他のシロッコファンは、回転軸（Ａ）回りに回転可能で、かつ周方向に複数の羽根（１１）が配列された羽根車（１３）と、前記羽根車（１３）が収容される収容空間（１５）と前記収容空間（１５）内に空気を流入させるための吸込口（１７）が形成されたベルマウス（１９）と前記収容空間（１５）内の空気を外部に吹き出させるための吹出口（２１）とを有するケーシング（２３）と、を備え、前記羽根車（１３）における前記回転軸（Ａ）の軸方向の一端側が前記吸込口（１７）に対向するように配設されており、前記羽根（１１）同士の隙間のうち前記一端側に位置する連通部（２５）の少なくとも一部が、前記ベルマウス（１９）における羽根車（１３）側の端部よりも半径方向の外側に位置しており、前記羽根車（１３）から前記半径方向の外側に流出した空気が前記連通部（２５）を通じて前記羽根（１１）同士の隙間に再流入する漏れ流れの経路上には、略均一な複数の孔が略全体にわたって設けられた気流抵抗部材（２７）が配設されている。前記ケーシング（２３）は、前記ベルマウス（１９）が配設されるとともに、前記回転軸（Ａ）に直交する方向に広がる正面部（２３１）を有し、前記気流抵抗部材（２７）は、筒状に形成されるとともに、その一端部が前記正面部（２３１）の内面に固定されて、前記ベルマウス（１９）を囲むように配設されていている。

また、前記気流抵抗部材（２７）が筒状である場合、前記気流抵抗部材（２７）の他端部は、前記連通部（２５）における前記半径方向の外側の端部に近接する位置にあるのが好ましい。この構成では、気流抵抗部材（２７）が漏れ流れの経路の大半をカバーすることができるので、気流抵抗部材（２７）を通過せずに連通部（２５）に流れ込む漏れ流れの量をより小さくすることができる。よって、漏れ流れに起因する騒音低減効果をより高めることができる。

また、前記気流抵抗部材（２７）が筒状である場合、前記気流抵抗部材（２７）の他端部の外径は、前記羽根車（１３）の外径よりも大きいことが好ましい。この構成では、羽根車（１３）の回転時の回転ぶれや、羽根車（１３）の組立時における多少の位置ずれ（芯ずれ）などが生じた場合であっても、気流抵抗部材（２７）が羽根車（１３）に接触するのを抑制できる。

さらに、前記気流抵抗部材（２７）は、前記連通部（２５）を前記半径方向の外側から囲むように配設されているのが好ましい。

気流抵抗部材（２７）の他端部が連通部（２５）と軸方向に対向する位置にある場合には、互いの接触を避けるために、気流抵抗部材（２７）の他端部と羽根車（１３）との間に、軸方向に空いた隙間を多少なりとも設ける必要があるので、その隙間を通じて漏れ流れの一部がすり抜けて羽根（１１）同士の隙間に再流入することになる。

一方、この構成では、前記気流抵抗部材（２７）は、前記連通部（２５）を前記半径方向の外側から囲むように配設されているので、軸方向においては漏れ流れの経路を気流抵抗部材（２７）によってほぼ覆うことができる。これにより、気流抵抗部材（２７）を通過せずに連通部（２５）に流れ込む漏れ流れの量をより小さくすることができるので、騒音低減効果をより高めることができる。

また、前記気流抵抗部材（２７）が筒状である場合、前記気流抵抗部材（２７）は、前記一端部から他端部に向かうにつれて外径が大きくなる略円錐台形状を有していてもよい。この構成では、略円錐台形状を有する気流抵抗部材（２７）は、羽根車（１３）との接触が抑制される効果に加え、さらに、外径がほぼ一定の気流抵抗部材（２７）と比べて、漏れ流れの量を低減させる効果、及び漏れ流れを細流化して気流の乱れを抑制する効果をより高めることができる。すなわち、外径がほぼ一定の気流抵抗部材（２７）と比べて略円錐台形状を有する気流抵抗部材（２７）は、前記軸方向の長さが同じであっても側面の面積を大きくすることができる。これにより、外径がほぼ一定の気流抵抗部材（２７）と比べて漏れ流れが通過する面積を増加させることができるので、漏れ流れの抵抗を増加させて漏れ流れの量を低減する効果を高めることができるとともに、漏れ流れを細流化して気流の乱れを抑制する効果も高めることができる。

また、前記気流抵抗部材（２７）が筒状である場合、前記気流抵抗部材（２７）は、断面が波形状であってもよい。この構成では、断面が波形状の気流抵抗部材（２７）は、外径がほぼ一定の気流抵抗部材（２７）と比べて、前記軸方向の長さが同じであっても側面の面積を大きくすることができる。これにより、略円錐台形状の気流抵抗部材（２７）の場合と同様の前記効果を得ることができる。

また、前記気流抵抗部材（２７）が筒状である場合、前記ケーシング（２３）は、その内側面と前記羽根車（１３）における前記半径方向の外側の端部との間隔が前記周方向に沿って次第に大きくなる渦巻形状を有し、前記羽根（１１）同士の隙間に再流入する前記漏れ流れの流入量が前記周方向の位置に応じて異なる偏流の傾向に対応するように、気流が通過する際の前記気流抵抗部材（２７）の抵抗の大きさが、前記周方向の位置に応じて設定されていてもよい。前記ケーシング（２３）が前記渦巻形状である場合には、漏れ流れの流入量が前記周方向の位置に応じて異なる偏流が生じやすい。そこで、この構成では、前記偏流の傾向に対応するように、気流が通過する際の前記気流抵抗部材（２７）の抵抗の大きさを、前記周方向の位置に応じて設定することにより、前記周方向における前記流入量の差異を小さくしている。これにより、周方向においても、漏れ流れの流入量をある程度均一化することができるので、騒音低減効果をより高めることができる。

前記気流抵抗部材（２７）の具体例としては、例えば網目構造や格子構造などの形態が挙げられる。前記網目構造の場合には、３０メッシュ〜７０メッシュの網目を有しているのが好ましい。これにより、騒音低減効果をより高めることができる。

以上説明したように、本発明によれば、前記漏れ流れに起因する騒音を低減できる遠心送風機を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係るシロッコファンを示す平面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 前記シロッコファンの羽根車の一部を拡大した平面図である。 第１実施形態に係るシロッコファンの変形例を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係るシロッコファンを示す断面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、第２実施形態に係るシロッコファンの気流抵抗部材をそれぞれ示す斜視図である。 （Ａ）は、第２実施形態に係るシロッコファンの変形例１を示す断面図であり、（Ｂ）は、第２実施形態に係るシロッコファンの他の変形例２を示す断面図である。 （Ａ）は、第２実施形態に係るシロッコファンの変形例３を示す断面図であり、（Ｂ）は、第２実施形態に係るシロッコファンの他の変形例４を示す断面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、前記気流抵抗部材の他の例をそれぞれ示す斜視図である。 風量と比騒音の関係を表すグラフである。

以下、本発明の実施形態に係るシロッコファンについて図面を参照して詳細に説明する。

＜第１実施形態＞
図１及び図２に示すように、第１実施形態に係るシロッコファン１０は、渦巻形状のケーシング（スクロールケーシング）２３と、このケーシング２３内に収容された羽根車１３とを備えている。羽根車１３は、図略のモータに接続され、このモータの駆動によりケーシング２３内において回転軸Ａを中心に回転方向Ｄに回転する。

ケーシング２３は、羽根車１３が収容される収容空間１５と、この収容空間１５内に空気を流入させるための吸込口１７が形成されたベルマウス１９と、収容空間１５内の空気を外部に吹き出させるための吹出口２１とを有している。

ケーシング２３は、羽根車１３の回転軸Ａの軸方向の正面側Ｆに配設された正面板（正面部）２３１と、背面側Ｒに配設された背面板２３３と、正面板２３１と背面板２３３の間に配設された側面板（胴板）２３５とを有している。このケーシング２３では、吸込口１７及び吹出口２１以外の部位は、正面板２３１、背面板２３３及び側面板２３５により塞がれている。ベルマウス１９は、正面板２３１に形成されており、羽根車１３における回転軸Ａの軸方向の一端側Ｆ（正面側Ｆ）の部位と対向している。

ケーシング２３は、羽根車１３を囲むように形成された略円筒形状のケーシング本体２３ａと、このケーシング本体２３ａから吹出口２１に向かって突出し、断面が略四角形の筒状に形成された吐出管部２３ｂとを有している。吐出管部２３ｂとケーシング本体２３ａとの境界部分（舌部）２３７は、図１に示すように、吐出管部２３ｂの側面板２３５とケーシング本体２３ａの側面板２３５とが平面視で鋭角をなすようにつながっている。ケーシング２３における側面板２３５の内面と羽根車１３における半径方向の外側の端部との間隔は、舌部２３７から回転方向Ｄに沿って次第に大きくなる。

ベルマウス１９は、ケーシング２３内へ空気を吸い込むための略円形の吸込口１７を有し、空気を羽根車１３に案内する役割を果たす。図２に示すように、ベルマウス１９の内周面は、その内径が正面側Ｆから背面側Ｒに向かうにつれて小さくなる湾曲形状を有している。同様に、ベルマウス１９の外周面は、その外径が正面側Ｆから背面側Ｒに向かうにつれて小さくなる湾曲形状を有している。

羽根車１３は、ケーシング２３の背面板２３３に対向して配置された円盤状の主板３５と、回転方向Ｄに沿って配列された複数の前向き羽根１１と、これらの羽根１１の正面Ｆ側の端部に連結されたリング部３３とを有している。主板３５には、図略のモータが接続される。各羽根１１の背面側Ｒの端部は主板３５につながっている。リング部３３は、各羽根１１の正面側Ｆの端部同士を連結して補強するための環状の部材である。各羽根１１における前縁から後縁までの長さ（翼弦長）は、回転軸Ａの軸方向においてほぼ一定である。なお、前記翼弦長は、正面側Ｆから背面側Ｒにかけて次第に大きくなる形状であってもよい。

前記モータにより羽根車１３が回転すると、図２において一点鎖線で示すように、ベルマウス１９からケーシング２３内に空気が吸い込まれる。この吸い込まれた空気は、回転軸Ａの軸方向の正面側Ｆから前記軸方向に沿って背面側Ｒに向かって羽根車１３内に流入し、羽根１１同士の隙間を通過して半径方向外側に羽根車１３から流出する。この流出した空気は、ケーシング２３のケーシング本体２３ａの内部を回転方向Ｄに沿って移動し、吐出管部２３ｂの吹出口２１から吐出される。

図２及び図３に示すように、羽根車１３は、軸方向の正面側Ｆの端部における羽根１１同士の隙間であって羽根車１３の外部と軸方向に連通する連通部２５を有している。この第１実施形態では、連通部２５は、ベルマウス１９における背面側Ｒの端部１９ａよりも半径方向の外側に位置している（図２参照）。したがって、このシロッコファン３１では、羽根車１３から前記半径方向の外側に流出した空気の一部が連通部２５を通じて羽根車１３に再流入する漏れ流れＭが生じる。

シロッコファン３１は、羽根車１３の正面側Ｆの端部に設けられた環状の気流抵抗部材２７を有している。この気流抵抗部材２７は、連通部２５のほぼ全体を覆うように羽根車１３の正面側Ｆの端部に固定されている。したがって、漏れ流れＭの大半は、気流抵抗部材２７を通過して羽根車１３の羽根１１同士の隙間に再流入する。気流抵抗部材２７を羽根車１３の正面側Ｆの端部に固定する方法は、特に限定されず、例えば接着剤を用いて接合してもよく、融着により接合してもよく、固定するための図略の別部材を用いて固定してもよい。

気流抵抗部材２７は、略均一な複数の孔が略全体にわたって形成された網目構造を有している。このような気流抵抗部材２７を作製する方法は、特に限定されないが、例えばステンレス鋼などの金属、合成樹脂などからなる複数の細線を網状に編んで接合する方法などが挙げられる。

気流抵抗部材２７の目の細かさは、好ましくは１０メッシュ以上、より好ましくは３０メッシュ以上、さらに好ましくは３０メッシュ〜７０メッシュ程度であるのがよい。気流抵抗部材２７の目の細かさは、３０メッシュ以上であるときには、送風音を低減する特に顕著な効果が得られる。なお、メッシュは、１インチあたりの目の数を表している。

また、気流抵抗部材２７の厚みは、送風音の低減効果を高めるためには、小さくするのが好ましい。気流抵抗部材２７の厚みは、好ましくは１ｍｍ以下、より好ましくは０．５ｍｍ以下、さらに好ましくは０．２５ｍｍ以下であるのがよい。したがって、気流抵抗部材２７を構成する前記細線としては、気流抵抗部材２７の厚みが前記範囲となるような線径の小さなものを選定するのが好ましい。

気流抵抗部材２７が設けられた第１実施形態のシロッコファン３１と、従来のシロッコファンとの風量と比騒音との関係を比較すると、例えば図１０のグラフに示すように騒音における特性に大きな差が生じることがわかる。この比較試験では、気流抵抗部材２７として、縦方向の目の細かさが６０メッシュ、横方向の目の細かさが４０メッシュの網を用いた。この気流抵抗部材２７の厚みは約０．０９８ｍｍであった。また、比較例としての従来のシロッコファンは、気流抵抗部材２７が設けられていない他は、図２と同様の構造を有したものを用いた。図１０のグラフに示すように、気流抵抗部材２７を備えた本実施形態のシロッコファン３１は、従来のシロッコファンに比べて優れた騒音低減効果を有していることがわかる。

この気流抵抗部材２７の存在により、漏れ流れＭに対する気流抵抗が増大して漏れ流れＭの量が低減されるだけでなく、漏れ流れＢ自体が細かく均等に細流化されて整流され、均一な流速で乱れなく流れるようになるので、流れが安定する。その結果、ファン効率が向上するとともに、漏れ流れＭがスムーズに羽根１１同士の隙間に再流入する。これにより、従来のような漏れ流れＭと、ベルマウス１９に沿ってケーシング内に流入する主流との干渉も抑制される。したがって、従来のシロッコファンに比べて、送風性能が向上するとともに、送風音が低減される。

図４は、第１実施形態に係るシロッコファンの変形例を示す断面図である。この変形例では、ベルマウス１９における羽根車１３側の端部１９ａは、前記半径方向において、連通部２５における前記半径方向の内側の端部２５ｂと外側の端部２５ａとの間に位置している。

より具体的に説明すると、次のようになる。回転軸Ａからベルマウス１９の端部１９ａにおける前記半径方向の内側の端部までの距離Ｒ２、及び回転軸Ａからベルマウス１９の端部１９ａにおける前記半径方向の外側の端部までの距離Ｒ３は、回転軸Ａから羽根１１における前記半径方向の内側の端部（羽根１１の後縁）までの距離Ｒ１よりも大きい。また、前記距離Ｒ２及び前記距離Ｒ３は、回転軸Ａから羽根１１における前記半径方向の外側の端部（羽根１１の前縁）までの距離Ｒ４よりも小さい。

したがって、この変形例では、連通部２５には、漏れ流れＭだけでなく、ベルマウス１９によって案内されてケーシング２３内に流入する空気（主流Ｓ）の一部も流れ込む。そして、この主流Ｓの一部と漏れ流れＭが気流抵抗部材２７を通過する。したがって、漏れ流れＭと主流Ｓの一部は、共に気流抵抗部材２７を通過して整流された後に羽根１１同士の隙間に流入して合流する。

＜第２実施形態＞
図５及び図６（Ａ）に示すように、第２実施形態のシロッコファン３１は、円筒状の気流抵抗部材２７を備えている。この気流抵抗部材２７は、第１実施形態の気流抵抗部材２７と同様の網目構造を有している。また、気流抵抗部材２７は、図６（Ｂ）に示すように、円筒状の骨格をなすように縦横に組まれた枠体２７１と、この枠体２７１に沿って枠体２７１に固定された円筒状のネット部２７２とにより構成されていてもよい。

図５に示すように、この気流抵抗部材２７は、その正面側Ｆの一端部がケーシング２３の正面板２３１の内面２３１ａに固定されている。気流抵抗部材２７は、ベルマウス１９を周方向の全周にわたってベルマウス１９の背面側Ｒの端部１９ａを囲むように配設されている。

気流抵抗部材２７の背面側Ｒの端部２７ａは、連通部２５における前記半径方向の外側の端部２５ａに近接する位置にある。したがって、漏れ流れＭの大半は、気流抵抗部材２７を通過して連通部２５から羽根１１同士の隙間に再流入する。この気流抵抗部材２７の背面側Ｒの端部２７ａは、連通部２５における前記半径方向の外側の端部２５ａに対して、回転軸Ａの軸方向に対向する位置にある。

ここで、「近接する位置」とは、機械設計における各部品の公差、誤差、羽根車１３の回転時の振れなどを考慮して、羽根車１３の回転時において気流抵抗部材２７の背面側Ｒの端部２７ａが羽根車１３に接触しない位置で、かつ、ケーシング２３の正面板２３１の内面２３１ａと羽根車１３の連通部２５における半径方向外側の端部２５ａとの間の隙間の大半を気流抵抗部材２７がカバーできる位置をいう。

この第２実施形態のケーシング２３では、側面板２３５の内面と羽根車１３における半径方向の外側の端部との間隔は、舌部２３７から回転方向Ｄ（周方向）に沿って次第に大きくなる。したがって、このシロッコファン３１では、羽根１１同士の隙間に再流入する漏れ流れＭの流入量が回転方向Ｄの位置に応じて異なる偏流が生じることがある。この偏流の傾向に対応するように、気流抵抗部材２７の抵抗（気流が通過する際の抵抗）の大きさを、回転方向Ｄの位置に応じて設定することもできる。

具体的には、例えばケーシング２３の舌部２３７から回転方向Ｄに向かうにつれて、漏れ流れの偏流（流れの不均一性）が大きくなる場合には、例えば、気流抵抗部材２７の抵抗を、舌部２３７に対応する位置から回転方向Ｄに向かうにつれて、次第に大きくするという構成が例示できる。気流抵抗部材２７の抵抗を部位毎に変えるには、例えば気流抵抗部材２７の網目の細かさを部位毎に変える、気流抵抗部材２７の厚みを部位毎に変えるなどの手段が例示できる。

図７（Ａ）は、第２実施形態に係るシロッコファンの変形例１を示す断面図である。この変形例１の気流抵抗部材２７は、上記と同様に円筒形状を有している。この気流抵抗部材２７は、背面側Ｒの端部２７ａの外径が羽根車１３の外径よりも大きい。そしてこの背面側Ｒの端部２７ａは、羽根車１３の各羽根１１の正面側Ｆの端部（連通部２５の端部２５ａ）よりも背面側Ｒに位置している。

このように気流抵抗部材２７は、連通部２５を前記半径方向の外側から囲むように配設されているので、ケーシング２３の正面板２３１の内面２３１ａと羽根車１３の連通部２５における半径方向外側の端部２５ａとの間の隙間のほぼ全体をカバーできる。すなわち、図７に示す形態では、図５に示す形態に比べて前記隙間のより多くをカバーできる。これにより、気流抵抗部材２７を通過せずに連通部２５に流れ込む漏れ流れＭの量をより小さくすることができるので、騒音低減効果をより高めることができる。

図７（Ｂ）は、第２実施形態に係るシロッコファンの変形例２を示す断面図である。この変形例２の気流抵抗部材２７は、正面側Ｆから背面側Ｒに向かうにつれて外径が大きくなる略円錐台形状を有している。このように変形例２の気流抵抗部材２７は、略円錐台形状であるので、側面が回転軸Ａの軸方向に対して傾斜している。したがって、図７（Ａ）に示すような外径がほぼ一定の気流抵抗部材２７と比べて、変形例２の気流抵抗部材２０は、前記軸方向の長さが同じであっても気流抵抗部材２７の面積（側面の面積）を大きくすることができる。これにより、変形例２では、漏れ流れの量を低減させる効果、及び漏れ流れを整流する効果をより向上させることができる。

図８（Ａ）は、第２実施形態に係るシロッコファンの変形例３を示す断面図である。図８（Ｂ）は、第２実施形態に係るシロッコファンの他の変形例４を示す断面図である。

変形例３の気流抵抗部材２０は断面が波形であり、変形例４の気流抵抗部材２０は断面が湾曲形状であるので、図７（Ａ）に示すような外径がほぼ一定の気流抵抗部材２０と比べて、変形例３，４の気流抵抗部材２７は、前記軸方向の長さが同じであっても気流抵抗部材２７の面積（側面の面積）を大きくすることができる。これにより、変形例３，４では、漏れ流れの量を低減させる効果、及び漏れ流れを整流する効果をより向上させることができる。

図９（Ａ）は、前記気流抵抗部材の他の例を示す斜視図である。図９（Ｂ）は、前記気流抵抗部材のさらに他の例を示す斜視図である。図９（Ａ）に示す気流抵抗部材２７は、合成樹脂製又は金属製の複数の細い線条体Ｘと複数の細い線条体Ｙとを編製した網目構造の円筒状のメッシュ部材である。このメッシュ部材は、例えば図６（Ｂ）に示す枠体２７１によって補強される。図９（Ｂ）に示すように、気流抵抗部材２７は、例えば合成樹脂を成形して得られる格子構造を有している。この気流抵抗部材２７は、複数の縦格子２７３と複数の横格子２７４からなり、前記複数の隙間は、これらの格子２７３，２７４により形成されている。

＜実施形態の概要＞
上記実施形態をまとめると、以下の通りである。

前記シロッコファンでは、羽根車１３から前記半径方向の外側に流出した空気が連通部２５を通じて羽根１１同士の隙間に再流入する漏れ流れＭの経路上に、気流抵抗部材２７が配設されているので、漏れ流れに起因する騒音を低減することができる。また、気流抵抗部材２７を備えていることにより、漏れ流れＭの流入量が低減され、その分だけ損失が小さくなり、漏れ流れに起因する静圧の低下が抑制される。

また、ベルマウス１９に案内されて羽根車１３に流入する空気（主流）は、羽根１１同士の隙間において漏れ流れとの間で干渉し合うが、漏れ流れＭの流入量が低減され、漏れ流れＭが整流されることにより、前記干渉に起因する主流の乱れが低減されるので、ファンの空力特性の向上が期待できる。

前記シロッコファン３１において、気流抵抗部材２７が配設される位置は、漏れ流れＭの経路上であればよいが、具体例を挙げると以下の通りである。

例えば前記第１実施形態のシロッコファン３１のように、気流抵抗部材２７は、連通部２５を覆うように羽根車１３に固定されていてもよい。

この構成では、気流抵抗部材２７は、連通部２５を覆うように羽根車１３に固定されているので、漏れ流れＭは、気流抵抗部材２７により整流された直後に連通部２５を通じて羽根１１同士の隙間に再流入する。したがって、気流抵抗部材２７が連通部２５から離れた位置に設けられている場合と比較して、より安定した状態の漏れ流れを羽根１１同士の隙間に再流入させることができる。

また、気流抵抗部材２７が連通部２５を覆うように羽根車１３に固定されている場合、前記第１実施形態の変形例のように、ベルマウス１９における羽根車１３側の端部は、前記半径方向において、連通部２５における前記半径方向の内側の端部と連通部２５における前記半径方向の外側の端部の間に位置していてもよい。

この構成では、ベルマウス１９における羽根車１３側の端部は、前記半径方向において、連通部２５における前記半径方向の内側の端部と連通部２５における前記半径方向の外側の端部の間に位置している。したがって、この構成では、連通部２５には、漏れ流れだけでなく、ベルマウス１９に案内されてくる空気（主流）の一部も流れ込む。

このような形態において、仮に、連通部２５に気流抵抗部材２７が設けられていない場合、連通部２５に流れ込む漏れ流れと前記主流の一部は共に整流されていないので、互いの干渉に起因する騒音が大きくなるおそれがある。

一方、この構成では、漏れ流れと前記主流の一部は、共に気流抵抗部材２７を通過して整流された後に羽根車１３に流入して合流するので、前記干渉に起因する騒音を低減することができる。

また、前記第２実施形態のシロッコファン３１のように、ケーシング２３は、ベルマウス１９が配設されるとともに、回転軸Ａに直交する方向に広がる正面部２９を有し、気流抵抗部材２７は、筒状に形成されるとともに、その一端部が正面部２９の内面に固定されて、ベルマウス１９を囲むように配設されていてもよい。

また、気流抵抗部材２７が筒状である場合、気流抵抗部材２７の他端部は、連通部２５における前記半径方向の外側の端部に近接する位置にあるのが好ましい。

この構成では、気流抵抗部材２７が漏れ流れの経路の大半をカバーすることができるので、気流抵抗部材２７を通過せずに連通部２５に流れ込む漏れ流れの量をより小さくすることができる。よって、漏れ流れに起因する騒音低減効果をより高めることができる。

また、気流抵抗部材２７が筒状である場合、前記第２実施形態の変形例１，２のように、気流抵抗部材２７の他端部の外径は、羽根車１３の外径よりも大きいことが好ましい。

この構成では、羽根車１３の回転時の回転ぶれや、羽根車１３の組立時における多少の位置ずれ（芯ずれ）などが生じた場合であっても、気流抵抗部材２７が羽根車１３に接触するのを抑制できる。

さらに、前記第２実施形態のシロッコファン３１では、気流抵抗部材２７は、連通部２５を前記半径方向の外側から囲むように配設されているのが好ましい。

気流抵抗部材２７の他端部が連通部２５と軸方向に対向する位置にある場合には、互いの接触を避けるために、気流抵抗部材２７の他端部と羽根車１３との間に、軸方向に空いた隙間を多少なりとも設ける必要があるので、その隙間を通じて漏れ流れの一部がすり抜けて羽根１１同士の隙間に再流入することになる。

一方、この構成では、気流抵抗部材２７は、連通部２５を前記半径方向の外側から囲むように配設されているので、軸方向においては漏れ流れの経路を気流抵抗部材２７によってほぼ覆うことができる。これにより、気流抵抗部材２７を通過せずに連通部２５に流れ込む漏れ流れの量をより小さくすることができるので、騒音低減効果をより高めることができる。

また、気流抵抗部材２７が筒状である場合、前記第２実施形態の変形例２のように、気流抵抗部材２７は、前記一端部から他端部に向かうにつれて外径が大きくなる略円錐台形状を有していてもよい。

この構成では、略円錐台形状を有する気流抵抗部材２７は、羽根車１３との接触が抑制される効果に加え、さらに、外径がほぼ一定の気流抵抗部材２７と比べて、漏れ流れの量を低減させる効果、及び漏れ流れを細流化して気流の乱れを抑制する効果をより高めることができる。すなわち、外径がほぼ一定の気流抵抗部材２７と比べて略円錐台形状を有する気流抵抗部材２７は、前記軸方向の長さが同じであっても側面の面積を大きくすることができる。これにより、外径がほぼ一定の気流抵抗部材２７と比べて漏れ流れが通過する面積を増加させることができるので、漏れ流れの抵抗を増加させて漏れ流れの量を低減する効果を高めることができるとともに、漏れ流れを細流化して気流の乱れを抑制する効果も高めることができる。

また、気流抵抗部材２７が筒状である場合、前記第２実施形態の変形例３のように、気流抵抗部材２７は、断面が波形状であってもよい。

この構成では、断面が波形状の気流抵抗部材２７は、外径がほぼ一定の気流抵抗部材２７と比べて、前記軸方向の長さが同じであっても側面の面積を大きくすることができる。これにより、略円錐台形状の気流抵抗部材２７の場合と同様の前記効果を得ることができる。

また、前記第２実施形態のシロッコファン３１では、羽根１１同士の隙間に再流入する前記漏れ流れの流入量が前記周方向の位置に応じて異なる偏流の傾向に対応するように、気流が通過する際の前記気流抵抗部材２７の抵抗の大きさが、前記周方向の位置に応じて設定されていてもよい。

この構成では、前記偏流の傾向に対応するように、気流が通過する際の気流抵抗部材２７の抵抗の大きさを、前記周方向の位置に応じて設定することにより、前記周方向における前記流入量の差異を小さくしている。これにより、周方向においても、漏れ流れの流入量をある程度均一化することができるので、騒音低減効果をより高めることができる。

気流抵抗部材２７の具体例としては、例えば網目構造や格子構造などの形態が挙げられる。前記網目構造の場合には、３０メッシュ〜７０メッシュの網目を有しているのが好ましい。これにより、騒音低減効果をより高めることができる。

以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は、前記各実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。

１１ 羽根
１３ 羽根車
１５ 収容空間
１７ 吸込口
１９ ベルマウス
２１ 吹出口
２３ ケーシング
２３１ 正面板
２３３ 背面板
２３５ 側面板
２５ 連通部
２７ 気流抵抗部材
３１ シロッコファン
Ａ 回転軸
Ｆ 回転軸の軸方向の正面側
Ｒ 回転軸の軸方向の背面側
Ｄ 回転方向

Claims (14)

1. 回転軸（Ａ）回りに回転可能で、かつ周方向に複数の羽根（１１）が配列された羽根車（１３）と、
   前記羽根車（１３）が収容される収容空間（１５）と、前記収容空間（１５）内に空気を流入させるための吸込口（１７）が形成されたベルマウス（１９）と、前記収容空間（１５）内の空気を外部に吹き出させるための吹出口（２１）とを有するケーシング（２３）と、を備え、
   前記羽根車（１３）における前記回転軸（Ａ）の軸方向の一端側が前記吸込口（１７）に対向するように配設されたシロッコファンであって、
   前記羽根（１１）同士の隙間のうち前記一端側に位置する連通部（２５）の少なくとも一部が、前記ベルマウス（１９）における羽根車（１３）側の端部よりも半径方向の外側に位置しており、
   前記羽根車（１３）から前記半径方向の外側に流出した空気が前記連通部（２５）を通じて前記羽根（１１）同士の隙間に再流入する漏れ流れの経路上には、略均一な複数の孔が略全体にわたって設けられた気流抵抗部材（２７）が配設されており、
   前記気流抵抗部材（２７）は、前記ベルマウス（１９）の前記吸込口（１７）に対応する位置に開口を有する環状の部材であり、前記羽根車（１３）に固定されている、シロッコファン。
2. 前記気流抵抗部材（２７）は、前記連通部（２５）を覆うように前記羽根車（１３）に固定されている、請求項１に記載のシロッコファン。
3. 前記ベルマウス（１９）における羽根車（１３）側の端部は、前記半径方向において、前記連通部（２５）における前記半径方向の内側の端部と前記連通部（２５）における前記半径方向の外側の端部の間に位置している、請求項２に記載のシロッコファン。
4. 回転軸（Ａ）回りに回転可能で、かつ周方向に複数の羽根（１１）が配列された羽根車（１３）と、
   前記羽根車（１３）が収容される収容空間（１５）と、前記収容空間（１５）内に空気を流入させるための吸込口（１７）が形成されたベルマウス（１９）と、前記収容空間（１５）内の空気を外部に吹き出させるための吹出口（２１）とを有するケーシング（２３）と、を備え、
   前記羽根車（１３）における前記回転軸（Ａ）の軸方向の一端側が前記吸込口（１７）に対向するように配設されたシロッコファンであって、
   前記羽根（１１）同士の隙間のうち前記一端側に位置する連通部（２５）の少なくとも一部が、前記ベルマウス（１９）における羽根車（１３）側の端部よりも半径方向の外側に位置しており、
   前記羽根車（１３）から前記半径方向の外側に流出した空気が前記連通部（２５）を通じて前記羽根（１１）同士の隙間に再流入する漏れ流れの経路上には、略均一な複数の孔が略全体にわたって設けられた気流抵抗部材（２７）が配設されており、
   前記ケーシング（２３）は、前記ベルマウス（１９）が配設されるとともに、前記回転軸（Ａ）に直交する方向に広がる正面部（２３１）を有し、
   前記気流抵抗部材（２７）は、筒状に形成されるとともに、その一端部が前記正面部（２３１）の内面に固定されて、前記ベルマウス（１９）を囲むように配設されている、シロッコファン。
5. 前記気流抵抗部材（２７）の他端部は、前記連通部（２５）における前記半径方向の外側の端部に近接する位置にある、請求項４に記載のシロッコファン。
6. 前記気流抵抗部材（２７）の他端部の外径は、前記羽根車（１３）の外径よりも大きい、請求項４又は５に記載のシロッコファン。
7. 前記気流抵抗部材（２７）は、前記連通部（２５）を前記半径方向の外側から囲むように配設されている、請求項６に記載のシロッコファン。
8. 前記気流抵抗部材（２７）は、前記一端部から他端部に向かうにつれて外径が大きくなる略円錐台形状を有している、請求項４〜７のいずれか１項に記載のシロッコファン。
9. 前記気流抵抗部材（２７）は、断面が波形状である、請求項４〜７のいずれか１項に記載のシロッコファン。
10. 前記ケーシング（２３）は、その内側面と前記羽根車（１３）における前記半径方向の外側の端部との間隔が前記周方向に沿って次第に大きくなる渦巻形状を有し、
    前記羽根（１１）同士の隙間に再流入する前記漏れ流れの流入量が前記周方向の位置に応じて異なる偏流の傾向に対応するように、気流が通過する際の前記気流抵抗部材（２７）の抵抗の大きさが、前記周方向の位置に応じて設定されている、請求項４〜９のいずれか１項に記載のシロッコファン。
11. 前記気流抵抗部材（２７）は、網目構造を有している、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のシロッコファン。
12. 前記網目構造は、３０メッシュ〜７０メッシュの網目を有している、請求項１１に記載のシロッコファン。
13. 前記気流抵抗部材（２７）は、格子構造を有している、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のシロッコファン。
14. 前記気流抵抗部材（２７）は、前記漏れ流れの通過量を減らし、かつ、前記漏れ流れを整流する、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のシロッコファン。

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