JP5879478B2 - Centrifugal blower - Google Patents
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Description
本発明は、空調用送風機器や換気送風機器等に使用される遠心送風機に関するものである。 The present invention relates to a centrifugal blower used for an air-conditioning blower, a ventilation blower, or the like.
従来、この種の遠心送風機は、電動機の回転軸に連結される円盤状の主板と、主板と同心円で中心に吸込み口を備えるドーナツ状の吸込みシュラウドとで複数の羽根板を環状に挟んで固定したインペラと、吸込みシュラウドの吸込み口に空気を導く吸込み胴とを備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, this type of centrifugal blower is fixed by sandwiching a plurality of blade plates in an annular shape between a disk-shaped main plate connected to the rotating shaft of an electric motor and a donut-shaped suction shroud that is concentric with the main plate and has a suction port at the center. There has been known one provided with an impeller and a suction cylinder that guides air to the suction port of the suction shroud (see, for example, Patent Document 1).
以下、その遠心送風機について図4を参照しながら説明する。 Hereinafter, the centrifugal blower will be described with reference to FIG.
図4に示すように、遠心送風機101は、吸込みシュラウド102を備えるインペラ103と、インペラ103に向かって先細に形成される円錐状の吸込み胴104と、吸込み胴104と同心で吸込み胴104の端部105が内側に突出するように連結された円筒状のマウス片106とを備え、マウス片106はインペラ103の吸込み口107に挿入されて固定されている。また、インペラ103の芯ぶれやアンバランスによる振動などによってマウス片106と吸込み口107とが接触したり、送風する空気に含まれた異物が詰まったりすることにより、摩擦によるロスや磨耗の発生、衝突による破壊が起こらないように、マウス片106と吸込み口107は間隙108を保った構成となっている。
As shown in FIG. 4, the
上記構成において、インペラ103が回転すると、インペラ103の昇圧作用により吸込み胴104から流入した空気がマウス片106を通って吸込み口107からインペラ103に回転軸方向に流入し、遠心方向に方向を変えてインペラ103から流出するが、マウス片106の内側に吸込み胴104が突出している部分で吸込み胴104から流出した空気の一部がマウス片106との間で剥離渦109を形成するため、その部分の圧力が減少し、空気の流れを引き付けるため、吸込み胴104から回転軸方向に流入する空気をスムーズに遠心方向に方向を変えるように促している。
In the above configuration, when the
このとき、インペラ103から流出した空気よりも吸込み口107の空気のほうが圧力が低いため、インペラ103から流出した空気の一部は、マウス片106とインペラ103の吸込み口107の間隙108を通って再びインペラ103の吸込み口107に流れ込む循環流れ110を形成するが、このような従来の遠心送風機1では間隙108から回転軸方向に噴出する循環流れ110が吸込み口107から流入した時に、吸込み胴104から流入し遠心方向に流れる空気に衝突して遠心方向の流れを乱し、送風性能を低減させるという課題があった。
At this time, since the pressure of the air at the
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、循環流れが吸込み胴からインペラに流入した主流に衝突して遠心方向の流れを乱すことがなく、送風性能を低減させない遠心送風機を提供することを目的とする。 The present invention solves such a conventional problem, and a centrifugal blower that does not disturb the flow in the centrifugal direction by colliding with the main flow flowing into the impeller from the suction cylinder and does not reduce the blowing performance is provided. The purpose is to provide.
そして、この目的を達成するために、本発明は、空気を吸込む吸込み用開口と空気を吐き出す吐出用開口を備える外郭内に、電動機と、前記電動機の回転軸に連結される円盤状の主板と前記主板と同心円で中心に空気を吸込む吸込み口を備えるドーナツ状の吸込みシュラウドとで複数の羽根板を環状に挟んで形成したインペラとを備え、前記外郭の前記吸込み用開口には、前記吸込みシュラウドの前記吸込み口へ空気を導くように、かつ前記吸込みシュラウドとの間に間隙を備えて固定した吸込み胴を備え、前記吸込み胴は、下流側に向って遠心方向に湾曲し拡大する下流部とこの下流部の先端である下流端とを備え、前記吸込み胴は、前記下流部が誘電体で、前記下流部の前記下流端側には内周面に設置される内周側電極と、前記下流部の外周面に設置される外周側電極とを備え、前記下流部は、前記吸込みシュラウドの前記吸込み口よりも前記インペラの内部に挿入され、前記下流端で内周側電極から外周側電極へ向けた電界によってイオン風を誘起する構成にしたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。
In order to achieve this object, the present invention includes an electric motor and a disk-shaped main plate coupled to a rotating shaft of the electric motor in an outer shell having a suction opening for sucking air and a discharge opening for discharging air. An impeller formed by annularly sandwiching a plurality of vanes with a donut-shaped suction shroud that is concentric with the main plate and sucks air at the center, and the suction shroud is formed in the suction opening of the outer shell said to direct the air to the suction port, and includes a suction cylinder and fixed with a gap between said suction shroud, said suction cylinder has a downstream portion for enlarging curved in the centrifugal direction toward the downstream side of A downstream end that is a tip of the downstream portion, and the suction cylinder is configured such that the downstream portion is a dielectric, an inner peripheral side electrode disposed on an inner peripheral surface on the downstream end side of the downstream portion, and Downstream And a periphery-side electrode which is installed on the circumferential surface, said downstream section, than the suction port of the suction shroud is inserted inside the impeller, towards the outer peripheral side electrode from the inner peripheral side electrode in the downstream end The configuration is such that an ion wind is induced by an electric field , thereby achieving the intended purpose.
本発明によれば、循環流れが吸込み胴からインペラに流入した主流に衝突して遠心方向の流れを乱すことがなく、送風性能を低減させない遠心送風機を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a centrifugal blower that does not reduce the blowing performance without colliding with the main flow flowing into the impeller from the suction cylinder and disturbing the flow in the centrifugal direction.
本発明の請求項1記載の遠心送風機は、空気を吸込む吸込み用開口と空気を吐き出す吐出用開口を備える外郭内に、電動機と、前記電動機の回転軸に連結される円盤状の主板と前記主板と同心円で中心に空気を吸込む吸込み口を備えるドーナツ状の吸込みシュラウドとで複数の羽根板を環状に挟んで形成したインペラとを備え、前記外郭の前記吸込み用開口には、前記吸込みシュラウドの前記吸込み口へ空気を導くように、かつ前記吸込みシュラウドとの間に間隙を備えて固定した吸込み胴を備え、前記吸込み胴は、下流側に向って遠心方向に湾曲し拡大する下流部とこの下流部の先端である下流端とを備え、前記吸込み胴は、前記下流部が誘電体で、前記下流部の前記下流端側には内周面に設置される内周側電極と、前記下流部の外周面に設置される外周側電極とを備え、前記下流部は、前記吸込みシュラウドの前記吸込み口よりも前記インペラの内部に挿入され、前記下流端で内周側電極から外周側電極へ向けた電界によってイオン風を誘起することを特徴とする遠心送風機。
構成を有する。
The centrifugal blower according to
It has a configuration.
これにより、吸込み胴と吸込みシュラウドの間隙から流入する循環流れがイオン風により吸込み胴から剥離して遠心方向に転向されるため、吸込み胴からインペラに流入した主流に衝突して遠心方向の流れを乱すことを抑制し、またイオン風により吸込み胴から流入した主流が遠心方向に転向することを促進するため、送風性能を低減させないようにすることができるという効果を奏する。
As a result, the circulating flow that flows in from the gap between the suction cylinder and the suction shroud is separated from the suction cylinder by the ionic wind and turned in the centrifugal direction.Therefore, it collides with the main flow that flows into the impeller from the suction cylinder and causes the centrifugal flow to flow. Since the disturbance is suppressed and the main flow flowing from the suction drum by the ionic wind is promoted to turn in the centrifugal direction, the air blowing performance can be prevented from being reduced.
また、内周側電極は、表面が吸込み胴の下流部と段差がないように表面を露出し、外周側電極よりも遠心方向内側に埋め込んだ構成にしてもよい。これにより、内周側電極の段差による気流の乱れを抑制することができるという効果を奏する。
In addition , the inner peripheral electrode may be configured such that the surface is exposed so that there is no step difference from the downstream portion of the suction cylinder and is embedded in the centrifugal direction inner side than the outer peripheral electrode . Thereby, there is an effect that the turbulence of the airflow due to the step of the inner peripheral electrode can be suppressed.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1から図3に示すように、ビル空調機器用送風機として用いられる遠心送風機1は、側面に空気を吸込む吸込み用開口2と別の側面に空気を吐き出す吐出用開口3を備えた内寸が幅1,000mm、奥行き600mm、高さ800mmの直方体状の外郭4内に、架台5と、架台5に回転軸6が水平になるように固定された電動機7と、電動機7の回転軸6に連結され電動機7の回転によって空気を送風するインペラ8と、インペラ8に外郭4の吸込み用開口2からの空気を導くように外郭4に固定された吸込み胴9を備えている。
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1 to FIG. 3, the
インペラ8の形状は必要とされる空調用の送風能力によって決定されるが、この例のインペラ8は、中心が電動機7の回転軸6に連結された厚さ2mmの円盤状で直径257mmの主板10と、主板10と同心円で中心に空気を吸込む吸込み口11(内径144mm)を備えるドーナツ状で厚さ2mmで直径257mmの吸込みシュラウド12とで、主板10から吸込みシュラウド12に向かって垂直に伸びる厚さ1.5mmの板状の羽根板13が7枚等間隔に環状に挟まれて形成されており、羽根板13は内径155mm、外径が230mm、出口幅64.5mmで、羽根板13の前縁14の入口角度は回転方向に60度、羽根板13の後縁15の出口角度は回転方向と逆方向に45度であるターボファン形状のインペラ8とする。
Although the shape of the
吸込み胴9は、内径131mmで厚さ3mmであり、外郭4の吸込み用開口2に固定されるフランジ部16と、流れをスムーズに導くベルマウス状の上流部と、下流側に向かって内径が拡大する下流部17とを備える。また、吸込み胴9は、インペラ8の芯ぶれやアンバランスによる振動により引き起こされる接触、摩擦ロス、磨耗、衝突による破壊等が起こらないように、最小で3.5mmの間隙18をもって、インペラ8の吸込みシュラウド12と回転軸6方向に重合している。
The
吸込み胴9の下流部17は誘電体(たとえばABSなどの樹脂、セラミックなど)で、内周側に設置される金属製のリング状の内周側電極19と、外周側に設置される金属製のリング状の外周側電極20とを備え、内周側電極19と外周側電極20とに電気的に接続された電源21により交流電圧を印加する構成となっている。内周側電極19は表面が吸込み胴9の下流部17と段差がないように表面を露出して、外周側電極20よりも遠心方向内側で、かつ吸込み口11から吸込まれる空気の下流側に埋め込まれている。
The
内周側電極19と外周側電極20は下流部17の誘電体材料を間に備えてプラズマを生成できる程度に離れていればよく、最接近部で0.5mmから2mmの距離があることが望ましい。0.5mmより小さいと誘電体の素材によっては絶縁破壊が懸念され、2mmより大きいとプラズマの生成のために高い電圧が必要となり、電源21の容量を大きくする必要が生じる。
The inner
上記構成において、電動機7によりインペラ8が回転すると、インペラ8の羽根板13が回転することによる昇圧作用により、外郭4の吸込み用開口2と連通した外郭4の外側の空気が吸込み胴9を介してインペラ8に導入され、インペラ8から吹き出した空気が吐出用開口3より外郭4の外側に排出される。遠心送風機1が空調機器用送風機の場合、吸込み用開口2から吸込まれる空気は熱交換器などの温湿度等を調整する機器からの空気で、吐出用開口3から吐き出される空気はダクト等を通じて空調する空間へ運ばれる空気であることが一例として挙げられる。
In the above configuration, when the
吸込み胴9は一部がインペラ8内に挿入された位置関係にあるため、吸込み胴9からの空気は確実にインペラ8内に導入されるが、インペラ8から流出した空気よりもインペラ8の吸込み口11の空気のほうが圧力が低いため、インペラ8から流出した空気の一部は、吸込み胴9と吸込みシュラウド12との間の間隙18から吸込みシュラウド12の吸込み口11へ流れ込んで循環流れ22を形成する。
Since the
このとき、吸込み胴9の下流部17の内周側電極19と外周側電極20に電源21により交流電圧を印加し(たとえば電圧は実効値で4〜10kV)、印加電圧が放電開始電圧を越えるとプラズマ23が生成され、空気中に電子やイオンが生成される。それらが電界によって駆動されることにより、吸込み胴9の下流端25で遠心方向のイオン風24が誘起される。
At this time, an AC voltage is applied by the
これにより、吸込み胴9と吸込みシュラウド12の間隙18から流入する循環流れ22がイオン風24により遠心方向に転向されるため、吸込み胴9からインペラ8に流入した主流26に衝突して遠心方向の流れを乱すことを抑制し、またイオン風24により吸込み胴9から流入した主流26が遠心方向に転向することを促進するため、送風性能を低減させないようにすることができる。
As a result, the
イオン風24以外の方法で気流を生成して主流26が遠心方向に転向することを促進する方法、たとえば噴流を吹き出して主流26が遠心方向に転向することを促進する方法などでは、特別な風路の設定が必要になるなど構造が複雑になり、吸込み胴9の内径が小さくなって主流26を吸い込みにくくするなどの弊害があるが、本実施の形態のイオン風24の生成では、そのような弊害なく主流26が遠心方向に転向することを促進することができる。
In a method of generating an air flow by a method other than the
また、吸込み胴の下流部の内周側電極が下流部に段差なく埋め込まれているため、内周側電極の段差によって主流26が乱れることを抑制できる。
Moreover, since the inner peripheral side electrode of the downstream part of the suction drum is embedded in the downstream part without a step, the
なお、高圧を印加しても流れる電流はごく小さいため、イオン風を誘起するために必要な電力は、送風効率が向上したことによる電動機7の電力低減量よりも小さく、総合的に送風性能の低減を抑制できる。
In addition, since the electric current which flows even if a high voltage is applied is very small, the electric power necessary for inducing the ionic wind is smaller than the electric power reduction amount of the
本発明の遠心送風機は、ビル空調機器用の送風機等に用いる用途として有用である。また、家庭用の空気調和装置や空気清浄機などの送風機としての用途としても有用である。 The centrifugal blower of the present invention is useful as an application used for a blower for a building air conditioner or the like. Moreover, it is useful also as a use as blowers, such as a domestic air conditioning apparatus and an air cleaner.
1 遠心送風機
2 吸込み用開口
3 吐出用開口
4 外郭
5 架台
6 回転軸
7 電動機
8 インペラ
9 吸込み胴
10 主板
11 吸込み口
12 吸込みシュラウド
13 羽根板
14 前縁
15 後縁
16 フランジ部
17 下流部
18 間隙
19 内周側電極
20 外周側電極
21 電源
22 循環流れ
23 プラズマ
24 イオン風
25 下流端
26 主流
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