JP7413973B2 - 送風機 - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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Description
この構成において、吸気ノズルとベルマウスとの間に形成される第1流路(11)と、吸気ノズルとシュラウド筒部の間に形成される第2流路(12)と、シュラウド筒部およびシュラウド環状部とケースの内壁との間に形成される隙間流路(13)とが連通している。
そして、この送風機は、シュラウド筒部のうち吸込口側の端部(38)と吸気ノズルのうち主板側の端部(54)との軸芯方向の距離をH1、吸気ノズルのうち主板側の端部と翼の前縁(35)のうち吸込口側の端部(39)との軸芯方向の距離をH2としたとき、H1>H2の関係を有している。
さらに、ケースは、ベルマウスから主板側に筒状に延びるケース筒部(22)と、ケース筒部のうち主板側の部位からシュラウド環状部に沿って径方向外側に拡がるケース環状部(23)とを有しており、
隙間流路は、ケース筒部とシュラウド筒部との間に形成される筒流路(15)と、ケース環状部とシュラウド環状部と間に形成される環状流路(16)とを有している。
第1実施形態について図面を参照しつつ説明する。第1実施形態の送風機1は、例えば空調装置または換気装置などに用いられる遠心送風機である。
さらに、シュラウド筒部32のうち吸込口6側の端部38と翼前縁35との距離を遠くすることで、シュラウド筒部32のうち吸込口6側の端部38が吸気ノズル5の正圧面52のうち軸芯CL方向の一方の端部51側の部位(すなわち、湾曲した部位)に近づく。そのため、合流部14の圧力が翼前縁35付近の負圧に対して高くなる。したがって、合流部14の圧力とファン3の空気出口7側の圧力との差圧を小さくすることが可能となる。
また、第1流路11を流れる空気と隙間流路13を流れる空気とが合流部14で合流することで、その合流した空気はファン3の回転方向の速度成分が小さくなる。したがって、第2流路12から翼前縁35側に吹き出される空気と、主流との交差角度が小さくなるので、騒音を低減することができる。
また、この送風機1は、ファン3の空気出口7側から翼間流路へ逆流する空気流量が低減するので、ファン3の空気出口7から所定の空気流量を吹き出す条件において翼間流路を流れる空気流量を低減することが可能である。したがって、この送風機1は、送風効率を向上することができる。
これによれば、隙間流路13が筒流路15と環状流路16とを有することで、隙間流路13を長くすることが可能である。そのため、隙間流路13の圧力損失が増加し、隙間流路13を逆流する空気流量を低減することが可能となる。また、ケース筒部22の軸方向の長さH3およびシュラウド筒部32の軸方向の長さ(H1+H2)を伸ばすことで筒流路15の長さを長くすれば、合流部14と翼前縁35との距離を遠ざけることも可能となる。そのため、合流部14の圧力が翼前縁35付近の負圧に対して高くなり、隙間流路13を逆流する空気流量がより低減する。したがって、この送風機1は、第2流路12から翼前縁35側に吹き出される空気流量を低減することで騒音を低減すると共に、送風効率を向上することができる。
これによれば、翼間流路を流れる空気は、シュラウド34の翼間流路側の面から剥離することが抑制され、そのシュラウド34の翼間流路側の面に沿って流れる。そのため、翼間流路の全領域を効率的に使用することが可能となり、送風機1の送風効率を向上することができる。
これによれば、複数の翼30とシュラウド34と主板33を有するファン3を樹脂射出成形により一体に形成することが可能である。すなわち、ファン3を射出成形する際、ファン3の軸芯CL方向に移動可能な不図示の第1金型により、シュラウド筒部32のうち径方向内側を向く面や翼前縁35などを形成することが可能である。また、ファン3の径方向および周方向に移動可能な不図示の第2金型より、翼30のうち回転方向を向く面、シュラウド環状部31のうち主板33側を向く面、および、主板33のうちシュラウド34側を向く面などを形成することが可能である。なお、第1金型の型抜きのため、シュラウド筒部32は、軸方向他方側から軸方向一方側に向かい内径が次第に大きくなる形状とすることが好ましい。
これによれば、翼前縁35の主板33側の端部40を吸気ノズル5の最内径DINよりも径方向内側に配置することで、翼前縁35付近に形成される負圧により、吸気ノズル5の径方向内側に主流を引き込むことが可能である。そのため、吸気ノズル5の負圧面に沿ってファン3に流入する主流の圧力に比べて、吸気ノズル5の径方向外側の正圧面52に沿って第1流路11を流れる空気の圧力がより高くなる。そのため、合流部14の圧力とファン3の空気出口7側の圧力との差圧をより小さくし、隙間流路13を逆流する空気流量をより低減することができる。
これにより、吸気ノズル5の径方向外側の面が正圧面52となり、その正圧面52に沿って第1流路11に流入する空気の圧力は、吸気ノズル5の負圧面53に沿ってファン3に流入する主流の圧力より高くなる。そのため、合流部14の圧力とファン3の空気出口7側の圧力との差圧をより小さくし、隙間流路13を逆流する空気流量をより低減することができる。
第2実施形態について説明する。第2実施形態は、第1実施形態に対してシュラウド34とケース2の構成の一部を変更したものであり、その他については第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
第3実施形態について説明する。第3実施形態は、第2実施形態に対してシュラウド環状部31の有する筒状突起60の構成の一部を変更したものであり、その他については第2実施形態と同様であるため、第2実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
第4実施形態について説明する。第4実施形態は、第1実施形態に対して吸気ノズル5の形状の一部を変更したものであり、その他については第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(1)上記各実施形態では、送風機1は例えば空調装置または換気装置などに用いられるものとして説明したが、これに限らず、送風機1は種々の用途に用いることができる。
Claims (7)
- 送風機において、
空気を吸い込む吸込口(6)を形成するベルマウス(20)を有するケース(2)と、
前記ケースの内側に回転可能に設けられ、軸芯(CL)周りに配置される複数の翼(30)、前記翼のうち軸芯方向前記吸込口側の部位(301)に接続されるシュラウド環状部(31)、前記シュラウド環状部のうち径方向内側の部位から前記ベルマウス側に向けて筒状に延びるシュラウド筒部(32)、および、前記翼のうち前記シュラウド環状部とは反対側の部位に接続される主板(33)を有するファン(3)と、
前記ベルマウスの径方向内側の領域から前記シュラウド筒部の径方向内側の領域に亘り設けられ、前記ベルマウス側から前記シュラウド筒部側に向かい次第に縮径する筒状の吸気ノズル(5)と、を備え、
前記吸気ノズルと前記ベルマウスとの間に形成される第1流路(11)と、前記吸気ノズルと前記シュラウド筒部の間に形成される第2流路(12)と、前記シュラウド筒部および前記シュラウド環状部と前記ケースの内壁との間に形成される隙間流路(13)とが連通しており、
前記シュラウド筒部のうち前記吸込口側の端部(38)と前記吸気ノズルのうち前記主板側の端部(54)との軸芯方向の距離をH1、前記吸気ノズルのうち前記主板側の端部と前記翼の前縁(35)のうち前記吸込口側の端部(39)との軸芯方向の距離をH2としたとき、H1>H2の関係を有しており、
前記ケースは、前記ベルマウスから前記主板側に筒状に延びるケース筒部(22)と、前記ケース筒部のうち前記主板側の部位から前記シュラウド環状部に沿って径方向外側に拡がるケース環状部(23)とを有しており、
前記隙間流路は、前記ケース筒部と前記シュラウド筒部との間に形成される筒流路(15)と、前記ケース環状部と前記シュラウド環状部と間に形成される環状流路(16)とを有している、送風機。 - 前記シュラウド環状部は前記ケース環状部側に突出する筒状突起(60)を有し、
前記ケース環状部は前記筒状突起に対応する位置に筒状溝部(24)を有し、
前記筒状突起は、前記筒状溝部の内側に所定の隙間をあけて嵌り込み、前記筒状突起と前記筒状溝部により、前記隙間流路にラビリンス部(17)が形成されている、請求項1に記載の送風機。 - 前記筒状突起のうち前記筒状溝部側の先端部(61)は鋭角に形成された先尖り形状となっている、請求項2に記載の送風機。
- 前記シュラウド筒部と前記シュラウド環状部との接続箇所は、前記ファンの軸芯を含む平面で切断して得られる断面視が複数の前記翼同士の間に形成される流路側に凸となる曲面形状となっている、請求項1ないし3のいずれか1つに記載の送風機。
- 前記翼の回転方向から視て、前記翼の前縁は、前記吸込口から複数の前記翼同士の間に形成される流路へ吸い込まれる主流の上流側に向けて凸となる形状であり、
前記翼の前縁のうち前記吸込口側の端部は、前記シュラウド筒部に接続している、請求項1ないし4のいずれか1つに記載の送風機。 - 前記翼の前縁は、前記シュラウド筒部に接続する前記吸込口側の端部から前記主板側の端部に向けて径方向内側に傾斜しており、前記主板側の端部(40)が前記吸気ノズルの最内径(DIN)よりも径方向内側で前記主板に接続している、請求項1ないし5のいずれか1つに記載の送風機。
- 前記吸気ノズルは、軸芯方向の一方の端部側から中央部に亘る部位の板厚が軸芯方向の他方の端部側の部位の板厚より厚く、且つ、径方向内外側の面に沿った軸芯方向の長さが径方向内側の面に沿った軸芯方向の長さよりも長い翼形状となっている、請求項1ないし6のいずれか1つに記載の送風機。
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