JP5879486B2

JP5879486B2 - 送風装置

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Publication number: JP5879486B2
Application number: JP2011248341A
Authority: JP
Inventors: 一平小田; 長田　篤; 篤長田
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2010-11-17
Filing date: 2011-11-14
Publication date: 2016-03-08
Anticipated expiration: 2031-11-14
Also published as: JP2012177363A

Description

本発明は、換気空調機器等に使用される送風装置に関するものである。

従来、この種の送風装置は、天井埋込型の空気調和機や空気清浄機などに用いられたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、その送風装置について図１０を参照しながら説明する。

図１０の部分切開図に示すように、送風装置１０１は、スクロールケーシング１０４と前記スクロールケーシング内に設けられたターボファン１０５とから構成される。前記スクロールケーシング１０４は、円形の吸入口１４４が形成され、前記吸入口１４４の外周縁にベルマウス１４５が形成され、内部にターボファン１０５が設けられて前記吸入口１４４に吸入されたターボファン１０５の回転方向に案内する本体部１０６と、末端に吐出口１４６が形成され、前記本体部１０６から前記吐出口１４６側に漸次吐出面積が拡大されるように延長されて前記本体部１０６から流入された空気を案内し吐出口１４６から吐出させるホッパ部１０７と、から形成される。

特開２００３‐７４４９７号公報（第２図）

このような従来の送風装置においては、特に一方向へ空気を集めて送風される場合に用いられるが、ターボファンから回転しながら吹出される空気を効率的に集めるために、ターボファン回転方向への流れに沿って、ターボファン半径方向の幅が広がって断面積が大きくなるようなスクロール状のケーシングを備えていた。スクロール状のケーシングは、ターボファン直径に対して余裕のある大きさでないとターボファン部分で流路が閉塞し、空気の吐出が妨げられるため、ターボファン直径の１．３倍の最大幅を確保するのが一般的である。

しかし、限られた空間内にターボファンとケーシングを備えようとすると、ケーシングに対して１／１．３以下のターボファン直径になるため、ファンそのものが小さくなり、所望の風量を出すために高回転化が必要となって騒音増大を招き、高効率化と低騒音化の両立が困難という課題を有していた。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、限られた空間内において、スクロールケーシングを備えずにターボファン直径を大きくしても、騒音増大と効率の低下を避けることができる送風装置を提供することを目的とする。

そして、この目的を達成するために、本発明は、略直方体のケーシング内部に、ターボファンとこれを駆動する電動機を有し、前記電動機の回転軸を中心に回転される前記ターボファンは、電動機に固定される主板と、ターボファン吸入口を有する側板と、前記主板と前記側板間に固定されるブレードで構成され、前記主板と前記側板の最大軸方向幅Ｈ１と最小軸方向幅Ｈ２とをＨ１＞１．３×Ｈ２とし、前記ケーシングは、回転軸に垂直方向の面にターボファン吸入口に空気を流入させるためのオリフィスを有する吸入面と、前記吸入面と隣り合う一面を吐出口からなり、前記吐出口方向と垂直方向のケーシング幅Ｗと前記ターボファン直径ＤとをＷ＜１．３×Ｄとする送風装置であって、前記回転軸より吐出口側に、前記ターボファンの回転方向となる作用面付近での前記ターボファンの昇圧作用によって前記側板周りから前記吐出口へ向かう逆流空気と、前記ターボファンの回転によって作用面に対向する反作用面側の前記側板周りから前記吐出口へ向かう循環空気の空気との衝突を抑制する空気衝突抑制手段を設けたことを特徴とした送風装置であり、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明によれば、略直方体のケーシング内部に、ターボファンとこれを駆動する電動機を有し、前記電動機の回転軸を中心に回転される前記ターボファンは、電動機に固定される主板と、ターボファン吸入口を有する側板と、前記主板と前記側板間に固定されるブレードで構成され、前記主板と前記側板の最大軸方向幅Ｈ１と最小軸方向幅Ｈ２とをＨ１＞１．３×Ｈ２とし、前記ケーシングは、回転軸に垂直方向の面にターボファン吸入口に空気を流入させるためのオリフィスを有する吸入面と、前記吸入面と隣り合う一面を吐出口からなり、前記吐出口方向と垂直方向のケーシング幅Ｗと前記ターボファン直径ＤとをＷ＜１．３×Ｄとする送風装置であって、前記回転軸より吐出口側に、前記ターボファンの回転方向となる作用面付近での前記ターボファンの昇圧作用によって前記側板周りから前記吐出口へ向かう逆流空気と、前記ターボファンの回転によって作用面に対向する反作用面側の前記側板周りから前記吐出口へ向かう循環空気の空気との衝突を抑制する空気衝突抑制手段を設けた構成にしたことにより、ターボファン直径ＤがＷ＜１．３Ｄとなるような大きいターボファンとしても、空気がＨ１＞１．３×Ｈ２とされたブレードが存在せずに空間を設けられた側板周りを流れることで効率よく排出され、かつ回転軸より吐出口側でターボファンの回転方向となる作用面付近でのターボファンの昇圧作用によって側板周りから吐出口へ向かう逆流空気と、ファン回転によって作用面に対向する反作用面側の側板周りから吐出口へ向かう循環空気の空気との衝突を、空気衝突抑制手段の整流効果により抑制することができるので、衝突から発生する流れのロスや、流れが乱れて生じる騒音源が無くなり、限られた空間内において、スクロールケーシングを備えずにターボファン直径を大きくしても、騒音増大と効率の低下を避けることができる。

本発明の実施の形態１の送風装置の内部の斜視図同部分切開図同断面図本発明の実施の形態２の送風装置の内部の斜視図同部分切開図同断面図同凸部詳細図同凸部詳細図本発明の実施の形態２の断面図従来技術の一例を示す部分切開図

本発明の請求項１記載の送風装置は、略直方体のケーシング内部に、ターボファンとこれを駆動する電動機を有し、前記電動機の回転軸を中心に回転される前記ターボファンは、電動機に固定される主板と、ターボファン吸入口を有する側板と、前記主板と前記側板間に固定されるブレードで構成され、前記主板と前記側板の最大軸方向幅Ｈ１と最小軸方向幅Ｈ２とをＨ１＞１．３×Ｈ２とし、前記ケーシングは、回転軸に垂直方向の面にターボファン吸入口に空気を流入させるためのオリフィスを有する吸入面と、前記吸入面と隣り合う一面を吐出口からなり、前記吐出口方向と垂直方向のケーシング幅Ｗと前記ターボファン直径ＤとをＷ＜１．３×Ｄとする送風装置であって、前記回転軸より吐出口側に、前記ターボファンの回転方向となる作用面付近での前記ターボファンの昇圧作用によって前記側板周りから前記吐出口へ向かう逆流空気と、前記ターボファンの回転によって作用面に対向する反作用面側の前記側板周りから前記吐出口へ向かう循環空気の空気との衝突を抑制する空気衝突抑制手段を設けたことを特徴としたものである。

これにより、ターボファン直径ＤがＷ＜１．３Ｄとなるような大きいターボファンとしても、空気がＨ１＞１．３×Ｈ２とされたブレードが存在せずに空間を設けられた側板周りを流れることで効率よく排出され、かつ回転軸より吐出口側でターボファンの回転方向となる作用面付近でのターボファンの昇圧作用によって側板周りから吐出口へ向かう逆流空気とファン回転によって作用面に対向する反作用面側の側板周りから吐出口へ向かう循環空気の空気との衝突を、空気衝突抑制手段の整流効果により抑制することができるので、衝突から発生する流れのロスや、流れが乱れて生じる騒音源が無くなり、限られた空間内において、スクロールケーシングを備えずにターボファン直径を大きくしても、騒音増大と効率の低下を避けることができる。また、ケーシング内部で発生する騒音を、ガイド部材により遮音できるため、ファン効率を低下することなく騒音低減することができる。

また、空気衝突抑制手段は、前記吸入面の、前記吐出口と前記吐出口側の前記側板との間で、前記オリフィスの前記吐出口側の端部より前記吐出口側に、回転軸と前記吐出口を前記吐出口に略垂直に結ぶ平面に横切るように、前記吸入面に略垂直に設けたガイド部材であり、前記ケーシング幅方向と垂直方向のケーシング高さＨに対し、前記ガイド部材の軸方向幅ＡがＨ−Ｈ１≦Ａ≦Ｈ１−Ｈ２であることを特徴としたものである。

これにより、ターボファン直径ＤがＷ＜１．３Ｄとなるような大きいターボファンとしても、空気がＨ１＞１．３×Ｈ２とされたブレードが存在せずに空間を設けられた側板周りを流れることで効率よく排出され、かつ回転軸より吐出口側でターボファンの回転方向となる作用面付近でのターボファンの昇圧作用によって側板周りから吐出口へ向かう逆流空気とファン回転によって作用面に対向する反作用面側の側板周りから吐出口へ向かう循環空気の空気との衝突を、ガイド部材の整流効果により抑制することができるので、衝突から発生する流れのロスや、流れが乱れて生じる騒音源が無くなり、限られた空間内において、スクロールケーシングを備えずにターボファン直径を大きくしても、騒音増大と効率の低下を避けることができる。また、ケーシング内部で発生する騒音を、ガイド部材により遮音できるため、ファン効率を低下することなく騒音低減することができる。

また、ガイド部材をオリフィスと同心円の円弧上に配置してもよい。

これにより、回転軸より吐出口側でターボファンの回転方向となる作用面付近でのターボファンの昇圧作用によって側板周りから吐出口へ向かう逆流空気と、ファン回転によって作用面に対向する反作用面側の側板周りから吐出口へ向かう循環空気の空気がガイド部材の円弧形状の曲率に沿って流れ緩やかに混ざり合うため、逆流空気と循環空気の衝突から発生する流れのロスや、流れが乱れて生じる騒音源が無くなり、ファン効率を低下することなく騒音低減することができる効果を奏する。

また、ガイド部材を配置した同心円の直径が、ターボファンの外径より小さくしてもよい。

また、ガイド部材が、回転軸より吐出口側でターボファンの回転方向となる作用面と、前記作用面に対向する反作用面に対し、作用面側に寄っているとしてもよい。

これにより、回転軸より吐出口側でターボファンの回転方向となる作用面付近でのターボファンの昇圧作用によって側板周りから吐出口へ向かう逆流空気を滑らかにガイド部材に沿って流せ、ファン回転によって作用面に対向する反作用面側の側板周りから吐出口へ向かう循環空気に対してはガイド部材に流入する流量以外の循環空気の流路を阻害しない構成とできるため、ガイド部材を設置することによる圧力損失を抑えることができ、逆流空気と循環空気の衝突から発生する流れのロスや、流れが乱れて生じる騒音源が無くなり、ファン効率を低下することなく騒音低減することができる効果を奏する。

また、ガイド部材の円弧の中心角が、吐出口の回転軸と略平行の２辺と回転軸とからなる角度が同程度であるようにしてもよい。

これにより、ガイド部材を設置することによる圧力損失を抑えた状態で、逆流空気と循環空気の衝突から発生する流れのロスや、流れが乱れて生じる騒音源が無くなり、ファン効率を低下することなく騒音低減することができる効果を奏する。

また、空気衝突抑制手段は、回転軸より吐出口側に設けたターボファンの回転方向となる作用面と前記吸入面とを接続する凸部であり、前記凸部は、前記作用面への接続箇所を前記ブレード位置よりも吸入面側とし、前記吸入面への接続箇所の一部をターボファン最大幅よりも回転軸側とし、これらを結ぶ線よりもターボファン側に凸としたことを特徴としたものである。

これにより、ターボファン直径ＤがＷ＜１．３Ｄとなるような大きいターボファンとしても、空気がＨ１＞１．３×Ｈ２とされたブレードが存在せずに空間を設けられた側板周りを流れることで効率よく排出され、かつ作用面付近でのターボファンの昇圧作用によって側板周りから吐出口へ向かう逆流空気とファン回転によってケーシング内部へ向かう循環流れとの衝突を、凸部の分流効果により抑制することができるので、衝突から発生する流れのロスや、流れが乱れて生じる騒音源が無くなり、限られた空間内において、スクロールケーシングを備えずにターボファン直径を大きくしても、騒音増大と効率の低下を避けることができる。

また、作用面から最も離れた凸部箇所の回転軸からの吐出口方向の距離を、側板内側半径とほぼ同じ吐出口方向の距離としてもよい。

これにより、ブレードから吹出された後に側板周りを流れた空気が作用面近傍でファン回転に引き寄せられて再循環しようとするものを、流れに接線方向に尖ったように対向することで抵抗を少なくして向きを変えることができるので、損失を低減して性能を向上することができる効果を奏する。

また、凸部の回転軸への最接近部の回転軸からの距離を、側板内側半径の１．１倍より大きくしてもよい。

これにより、側板の周りの流れは、特に側板付近でせん断力を受けて大きな乱れを生じているので、この乱れと干渉するとたくさんの渦が発生し騒音の増大を招くので、凸部をこの影響の小さい範囲かつ側板上部の逆流を押さえる範囲とすることで低騒音化と高性能化を両立できる凸部とすることができる効果を奏する。

また、凸部のケーシング吸入面への接続線の吐出方向に対する傾きを、回転軸と回転軸への最接近部を結ぶ線と同程度の傾きとしてもよい。

これにより、側板周りから接線方向へ向かう流れに対して、接続線が吐出側へ傾いた場合の凸部への衝突と作用面側に傾いた場合の作用面側への衝突とから発生する衝突損失を、浅い角度で凸部へ衝突することで抑制できるので、流れの抵抗を抑えて能を向上することができる効果を奏する。

また、回転軸を、ケーシング幅方向の中心に対して作用面側へずらしてもよい。

これにより、ブレードから吹出されて回転方向に流量が増えていく流れに対して、ケーシング内で回転の始まりの地点となる作用面側とターボファンとの隙間を小さくし、回転の終わりの地点となる作用面と対向する面とターボファンとの隙間を大きくすることになるので、流量に応じた断面積が確保できて流速の変化から生じる損失を小さくでき性能を向上することができる効果を奏する。

また、回転軸を挟んで吐出口と対向する面と回転軸周りに隣接する面とを、ターボファン直径Ｄよりも小さい円弧で接続してもよい。

これにより、略矩形のケーシングで流路を確保しながらも、渦が生じて流れの損失が最も発生し易い角部のみを滑らかな形状とすることで、流れの損失を小さくでき性能を向上することができる効果を奏する。

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）
本構成は、図１の吸込み側の一面を除いた送風装置の内部の斜視図、および図２の部分切開図、図３の断面図に示すように、送風装置１は、略矩形の直方体のケーシング２の内部に、回転軸９に固定されたターボファン３とこれを駆動する電動機４を有する。

このターボファン３は、電動機４に固定される主板５と、ターボファン吸入口６を有する側板７と、主板５と側板７の間に固定される複数のブレード８で構成され、主板５と側板７の最大軸方向幅Ｈ１が最小軸方向幅Ｈ２の１．９倍となっており、ケーシング２は、ターボファン３の回転軸９に垂直方向の面にオリフィス１０を有する吸入面１１とし、吸入面１１と隣り合う一面を吐出口１２としたときに、吐出口１２の方向と垂直方向のケーシング２の幅Ｗはターボファン３の直径Ｄの１．２倍となっている。

ここで、吸入面１１の、吐出口１２と吐出口１２側の側板７との間で、オリフィス１０の吐出口１２側の端部より吐出口１２側に、回転軸９と吐出口１２を吐出口１２に略垂直に結ぶ平面に横切るように、吸入面１１に略垂直に空気衝突抑制手段としてガイド部材１４を備え、ケーシング幅方向と垂直方向のケーシング高さＨに対し、ガイド部材１４の軸方向幅ＡがＨ−Ｈ１≦Ａ≦Ｈ１−Ｈ２としたものである。

この構成によれば、電動機４の運転によりターボファン３が回転すると、ブレード８の遠心力により空気が動かされる。外部の空気は、ターボファン吸入口６からターボファン３のブレード８の間を通り、ケーシング２の内部へ回転しながら流れて、ケーシング２の内部を昇圧し、吐出口１２から外部へ放出される。

送風装置としての効率を最重視する場合には、作用面１３付近をターボファン３とケーシング２の最小隙間位置として回転方向に広がる渦巻状のスクロールケーシングを形成し、渦巻きの過程で増えていくスクロールケーシング内の通過風量を効率よく集めるためにはスクロールケーシング幅がターボファン３の直径Ｄの１．３倍以上となるように、制限された空間の中では直径Ｄを小さくしてターボファン３の回転数を増加させて風量を確保する送風装置が形成される。

しかし、本構成では、ターボファン３の直径Ｄと幅Ｗとの比がＷ＜１．３Ｄとなるような大きいターボファン３とし低回転で風量を確保できる構成としても、空気がＨ１＞１．３×Ｈ２とされたブレード８などの障害物が存在しない単純な流路として空間を設けられた側板７の周りを流れることでケーシング２内の通過風量に応じた風路になるので効率よく排出され、かつ作用面１３の付近でターボファン３の昇圧作用によって側板７の周りから吐出口へ向かう逆流空気１８と、ターボファン３の回転によって作用面１３に対向する反作用面１５側の側板７周りから吐出口１２へ向かう循環空気１９の空気との衝突を、ガイド部材１４の整流効果により抑制することができるので、衝突から発生する流れのロスや、流れが乱れて生じる騒音源が無くなり、限られた空間内において、スクロールケーシングを備えずにターボファン３直径を大きくしても、騒音増大と効率の低下を避けることができる。また、ケーシング２内部で発生する騒音を、ガイド部材１４により遮音できるため、ファン効率を低下することなく騒音低減することができる。

なお、矩形のケーシング２のみを用いた構成と、矩形のケーシング２に本構成のガイド部材１４を付加した本構成との比較を行い、同体積を送風する条件下で、軸動力が約５．８％低下しオリフィス側の騒音も低下することを確認した。

また、本構成ではガイド部材１４の形状が単一径の円弧形状であり、オリフィス１０と同心円に配置している。

この構成によれば、回転軸９より吐出口１２側でターボファン３の回転方向となる作用面１３付近でのターボファン３の昇圧作用によって側板７周りから吐出口１２へ向かう逆流空気１８と、ターボファン３の回転によって作用面１３に対向する反作用面１５側の側板７周りから吐出口１２へ向かう循環空気１９の空気がガイド部材１４の円弧形状の曲率に沿って流れ緩やかに混ざり合うため、逆流空気１８と循環空気１９の衝突から発生する流れのロスや、流れが乱れて生じる騒音源が無くなり、ファン効率を低下することなく騒音低減することができる効果を奏する。

また、本構成ではガイド部材１４の円弧の直径が、ターボファン３の外径より小さくしている。

また、図３に示すようにガイド部材１４が、ケーシング幅方向と垂直方向で回転軸９を通過する軸中心線２０に対し、作用面１３側に寄っている構成となっている。

これにより、回転軸９より吐出口１２側でターボファン３の回転方向となる作用面１３付近でのターボファン３の昇圧作用によって側板７周りから吐出口１２へ向かう逆流空気１８を滑らかにガイド部材１４に沿って流せ、ターボファン３の回転によって作用面１３に対向する反作用面１５側の側板７周りから吐出口１２へ向かう循環空気１９に対してはガイド部材１４に流入する流量以外の循環空気１９の流路を阻害しない構成とできるため、ガイド部材１４を設置することによる圧力損失を抑えることができ、逆流空気１８と循環空気１９の衝突から発生する流れのロスや、流れが乱れて生じる騒音源が無くなり、ファン効率を低下することなく騒音低減することができる効果を奏する。

また、図３に示すようにガイド部材１４の円弧の中心角αが、吐出口１２の回転軸９と略平行の２辺と回転軸９とからなる２辺Ｘ、Ｙの角度βと同程度の構成となっており、本構成ではともに５５°である。

これにより、ガイド部材１４を設置することによる圧力損失を抑えた状態で、逆流空気１８と循環空気１９の衝突から発生する流れのロスや、流れが乱れて生じる騒音源が無くなり、ファン効率を低下することなく騒音低減することができる効果を奏する。

また、本構成は、回転軸９を、ケーシングの幅方向中心２１に対して幅Ｄの３％程度、作用面１３側へずらしている。

この構成によれば、図３に示すように、ブレード８から吹出されて回転方向に流量が増えていく流れに対して、ケーシング２の内部で回転の始まりの地点となる作用面１３側とターボファン３との最小隙間２２を小さくし、回転の終わりの地点となる反作用面１５とターボファン３との拡大隙間２３を大きくすることになるので、流量に応じた断面積が確保できて流速の変化から生じる損失を小さくでき性能を向上することができる。

また、奥側面１６と作用面１３、及び反作用面１５をターボファン直径Ｄよりも小さいような、半径Ｄ／８程度の円弧で接続する円弧部１７としている。

この構成によれば、２角が円弧部１７となった略矩形のケーシング２で流路を確保しながらも、渦が生じて流れの損失が最も発生し易い角部のみを滑らかな形状とすることで、流れの損失を小さくでき性能を向上することができる。

（実施の形態２）
本実施の形態を、図４の吸込み側の一面を除いた送風装置の内部の斜視図、および図５の部分切開図、図６の断面図に示す。本実施の形態において、実施の形態１と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

送風装置１は、直方体のケーシング２の内部に、回転軸９に固定されたターボファン３とこれを駆動する電動機４を有する。このターボファン３は、電動機４に固定される主板５と、ターボファン吸入口６を有する側板７と、主板５と側板７の間に固定される複数のブレード８で構成され、主板５と側板７の最大軸方向幅Ｈ１が最小軸方向幅Ｈ２の１．９倍となっており、ケーシング２は、ターボファン３の回転軸９に垂直方向の面にオリフィス１０を有する吸入面１１とし、吸入面１１と隣り合う一面を吐出口１２としたときに、吐出口１２の方向と垂直方向のケーシング２の幅Ｗはターボファン３の直径Ｄの１．２倍となっている。

ここで、送風装置１には、空気衝突抑制手段として、回転軸９よりも吐出口１２の側でターボファン３の回転方向側にありケーシング２を構成する一面である作用面１３と吸入面１１とを接続する凸部５２が備えられ、凸部５２は、作用面１３へ繋がる作用面接続箇所５３をブレード８の位置よりも吸入面１１の側とし、吸入面１１に繋がる吸入面接続箇所５４の一部をターボファン３の最大幅よりも回転軸９の側とし、これらを結ぶ基準線５５よりもターボファン３の側へ凸としたものである。

しかし、本構成では、ターボファン３の直径Ｄと幅Ｗとの比がＷ＜１．３Ｄとなるような大きいターボファン３と低回転で風量を確保できる構成としても、空気がＨ１＞１．３×Ｈ２とされたブレード８などの障害物が存在しない単純な流路として空間を設けられた側板７の周りを流れることでケーシング２内の通過風量に応じた風路になるので効率よく排出され、かつ作用面１３の付近でターボファン３の昇圧作用によって側板７の周りから吐出口へ向かう逆流空気１８とターボファン３の回転によってケーシング２の内部へ向かう循環流れ１９との衝突を、凸部５２により抑制できるので、衝突から発生する流れのロスや、流れが乱れて生じる騒音源が無くなり、限られた空間内において、スクロールケーシングを備えずにターボファン直径を大きくしても、騒音増大と効率の低下を避けることができる。

また、本構成は、図７の凸部詳細図に示すように作用面１３から最も離れた凸部箇所である凸部先端部５６の回転軸９からの吐出口方向の距離５７を、側板内側半径５８と同じ距離としている。

この構成によれば、ブレード８から吹出された後に側板７の周りを流れた空気が作用面１３の近傍でターボファン３の回転に引き寄せられて再循環しようとする循環空気１９の流れに接線方向に尖ったように対向することで抵抗を少なくして向きを変えた吐出流れ５９とすることができるので、損失を低減して性能を向上することができる。

また、本構成は、図７に示すように凸部５２の回転軸９への最接近部となる凸部最接近部６０の回転軸からの距離６１を、側板内側半径５８の１．３倍としている。

この構成によれば、側板７の周りの流れは、特に側板７の付近で回転によるせん断力を受けて大きな乱れを生じているので、この乱れと干渉するとたくさんの渦６２が発生し騒音の増大を招くので、凸部５２をこの影響の小さくなる側板内側半径５８の１．１倍以上の範囲とすることで低騒音化と高性能化を両立できる凸部とすることができる。

また、本構成は、図８の凸部詳細図に示すように凸部５２のケーシング吸入面への接続線６３の吐出方向に対する接続線傾き６４が、回転軸９と回転軸９への凸部最接近部６０を結ぶ最接近箇所線６５と平行になるような同じ傾きとしている。

この構成によれば、側板７の周りから接線方向へ向かう流れに対して、接続線６３が吐出口１２の方向へ傾いた場合の凸部５２への衝突と作用面１３の方向に傾いた場合の作用面側への衝突とから発生する衝突損失を、浅い角度で凸部５２へ衝突することで抑制できるので、流れの抵抗を抑えて送風性能を向上することができる。

また、本構成は、回転軸９を、ケーシングの幅方向中心６６に対して幅Ｄの３％程度作用面側へずらしている。

この構成によれば、図６に示すように、ブレード８から吹出されて回転方向に流量が増えていく流れに対して、ケーシング２の内部で回転の始まりの地点となる作用面側とターボファンとの最小隙間６７を小さくし、回転の終わりの地点となる作用面と対向する面とターボファンとの拡大隙間６８を大きくすることになるので、流量に応じた断面積が確保できて流速の変化から生じる損失を小さくでき性能を向上することができる。

なお、矩形のケーシング２のみを用いた構成と、矩形のケーシング２に本構成の凸部５２を付加した本構成との比較を行うと、同体積を送風する条件下で、軸動力が４％低下しケーシング吸入口側の騒音も低下する。

（実施の形態３）
図９において、図６と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図９は、回転軸９を挟んで吐出口１２と対向する奥側面６９と回転軸周りに隣接する面とを、ターボファン直径Ｄよりも小さいような、半径Ｄ／８程度の円弧で接続する円弧部７０としている。

この構成によれば、２角が円弧部７０となった略矩形ケーシング７１で流路を確保しながらも、渦が生じて流れの損失が最も発生し易い角部のみを滑らかな形状とすることで、流れの損失を小さくでき性能を向上することができる。

本発明にかかる送風装置は、限られた空間内において、スクロールケーシングを備えずにターボファン直径を大きくしても、騒音増大と効率の低下を避けることができるので、換気空調機器等に使用される送風装置を提供することができる。

１送風装置
２ケーシング
３ターボファン
４電動機
５主板
６ターボファン吸入口
７側板
８ブレード
９回転軸
１０オリフィス
１１吸入面
１２吐出口
１３作用面
１４ガイド部材
１５反作用面
１６奥側面
１７円弧部
１８逆流空気
１９循環空気
２０軸中心線
２１幅方向中心
２２最小隙間
２３拡大隙間
５２凸部
５３作用面接続箇所
５４吸入面接続箇所
５５基準線
５６凸部先端部
５７吐出口方向の距離
５８側板内側半径
５９吐出流れ
６０凸部最接近部
６１回転軸からの距離
６２渦
６３接続線
６４接続線傾き
６５最接近箇所線
６６幅方向中心
６７最小隙間
６８拡大隙間
６９奥側面
７０円弧部
７１略矩形ケーシング
１０１送風装置
１０４スクロールケーシング
１０５ターボファン
１０６本体部
１０７ホッパ部
１４４吸入口
１４５ベルマウス
１４６吐出口

Claims

略直方体のケーシング内部に、ターボファンとこれを駆動する電動機を有し、前記電動機の回転軸を中心に回転される前記ターボファンは、電動機に固定される主板と、ターボファン吸入口を有する側板と、前記主板と前記側板間に固定されるブレードで構成され、前記主板と前記側板の最大軸方向幅Ｈ１と最小軸方向幅Ｈ２とをＨ１＞１．３×Ｈ２とし、前記ケーシングは、回転軸に垂直方向の面にターボファン吸入口に空気を流入させるためのオリフィスを有する吸入面と、前記吸入面と隣り合う一面を吐出口からなり、前記吐出口方向と垂直方向のケーシング幅Ｗと前記ターボファン直径ＤとをＷ＜１．３×Ｄとする送風装置であって、
前記回転軸より吐出口側に、前記ターボファンの回転方向となる作用面付近での前記ターボファンの昇圧作用によって前記側板周りから前記吐出口へ向かう逆流空気と、前記ターボファンの回転によって作用面に対向する反作用面側の前記側板周りから前記吐出口へ向かう循環空気の空気との衝突を抑制する空気衝突抑制手段を設けたことを特徴とする送風装置。
空気衝突抑制手段は、
前記吸入面の、前記吐出口と前記吐出口側の前記側板との間で、前記オリフィスの前記吐出口側の端部より前記吐出口側に、回転軸と前記吐出口を前記吐出口に略垂直に結ぶ平面に横切るように、前記吸入面に略垂直に設けたガイド部材であり、
前記ケーシング幅方向と垂直方向のケーシング高さＨに対し、前記ガイド部材の軸方向幅ＡがＨ−Ｈ１≦Ａ≦Ｈ１−Ｈ２であることを特徴とする請求項１記載の送風装置。
ガイド部材をオリフィスと同心円の円弧上に配置したことを特徴とする請求項２記載の送風装置。
ガイド部材を配置した同心円の直径が、ターボファンの外径より小さいことを特徴とする請求項３記載の送風装置。
ガイド部材が、回転軸より吐出口側でターボファンの回転方向となる作用面と、前記作用面に対向する反作用面に対し、作用面側に寄っていることを特徴とする請求項３または４記載の送風装置。
ガイド部材の円弧の中心角が、吐出口の回転軸と略平行の２辺と回転軸とからなる角度が同程度であることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載の送風装置。
空気衝突抑制手段は、
回転軸より吐出口側に設けたターボファンの回転方向となる作用面と前記吸入面とを接続する凸部であり、
前記凸部は、前記作用面への接続箇所を前記ブレード位置よりも吸入面側とし、前記吸入面への接続箇所の一部をターボファン最大幅よりも回転軸側とし、これらを結ぶ線よりもターボファン側に凸としたことを特徴とする請求項１記載の送風装置。
作用面から最も離れた凸部箇所の回転軸からの吐出口方向の距離を、側板内側半径とほぼ同じ吐出口方向の距離とした請求項７記載の送風装置。
凸部の回転軸への最接近部の回転軸からの距離を、側板内側半径の１．１倍より大きくした請求項７または８記載の送風装置。
凸部のケーシング吸入面への接続線の吐出方向に対する傾きを、回転軸と回転軸への最接近部を結ぶ線の傾きと同程度の傾きとした請求項７から９のいずれかに記載の送風装置。
回転軸を、ケーシング幅方向の中心に対して作用面側へずらした請求項１から１０いずれかに記載の送風装置。
回転軸を挟んで吐出口と対向する面と回転軸周りに隣接する面とを、ターボファン直径Ｄよりも小さい円弧で接続した請求項１から１１いずれかに記載の送風装置。