JPH0448960B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、流体を外周方向から求心的に吸い込
み、中心部から吹出するようにした送風機に関す
るものである。

（従来技術） 第４図には、先願例（特願昭57−110322号，特
開昭59−593号公報、）にかかる送風機が示されて
いる。この送風機は、略単葉双曲面状のハブ２及
びその外周面上に植設された複数枚の羽根３，３
……を有する羽根車１と、該羽根車１の外周を被
包する案内ガイド４とからなり、前記各羽根３に
おける前縁部３ａのチツプ側３a₁をハブ側３a₂よ
りも流れ方向に近づくように傾斜させるととも
に、前記ハブ２の外周面を、斜め内方への求心加
速を生ぜしめる前部曲面５ａと、軸方向の軸流加
速あるいは斜め外方への斜流加速を生ぜしめる後
部曲面５ｂとで構成されており、空気流は羽根車
１から自由空間に直接吹出されている。符号６は
流入案内板である。なお、ここでいう略単葉双曲
面状とは、（X²／a²）＋（Y²／b²−（Z²／c²）＝１で
示される単葉双曲面状近似した曲面を有する形状
を総称したものである。かかる構造の送風機にお
いては、吸入した空気の大部分はハブ外周面に沿
つて吹出されており、案内ガイド４を沿つて流れ
る空気は案内ガイド４出口側の端部で剥離し、そ
の剥離領域が羽根３の後縁部ｂのチツプ側３b₁に
達している。そのため羽根の送風に関わる面積、
すなわち有効羽根面積を減少し、羽根内における
空気の流れの遠心方向成分を小さくしているの
で、全圧上昇に伴う静圧上昇がなされず、送風効
率を悪化させており、第５図に示す送風機体性能
において点線P₁′，P₂′に示すように、大風量域
（風量Ｑ＞22m³／min）では問題ないが、小風量
域（Ｑ＜22m³／min）では、得られる静圧Ｐが低
く、且つ風量−静圧特性において、安定運転が可
能な範囲、所謂右下がり曲線範囲が狭くなつてい
る。

（発明の目的） 本発明は、上記の如き先願例の送風機における
小風量域での性能改善を図り、さらに羽根の送風
に関わる有効面積を拡大させることを目的として
いる。

（発明の構成） 上記目的達成のため、本発明は、略単葉双曲面
状のハブ及びその外周面上に植設された複数枚の
羽根を有する羽根車と、該羽根車の外周を被包す
る案内ガイドとからなり、前記ハブの外周面を、
前記羽根車の回転軸線に対する半径が吸込空気の
流れに沿つて漸減する前部曲面と、前記半径が吐
出される空気の流れに沿つて漸増する後部曲面と
で形成した送風機であつて、前記羽根車の出口
に、前記回転軸線に対する前記出口の開口方向よ
りもさらに遠心方向に向つて延び、且つ吹出空気
の流通断面積を漸増させてなるガイドで、前記案
内ガイドの出口側端部より延設される外側ガイド
と、ハブの後部曲面出口側端部近傍より延びる内
側ガイドとからなる吹出口ガイドを付設したこと
を特徴としている。上記構成により小風量域に
て、前記ハブの前部図面によつて斜め内方に求心
加速させられた吸込空気は、ハブの後部図面によ
つて外方に吹き出された後、吹出口ガイドの内側
ガイドによつて、羽根車１出口における流出速度
の旋回速度成分を回収し、静圧が変換されるとと
もに、吹出口ガイド自体の流通面積は吹出方向に
向つて漸増しているため、デイフユーザ効果によ
つて静圧が更に回復するのである。さらに吹出口
ガイドは羽根車の出口の開口方向よりもさらに遠
心方向に向つて延びており、案内ガイド−外側ガ
イドに亘り流通する面が凸面構成を形成し、コア
ンダ効果によつて案内ガイドに沿つて流れる空気
は凸面に沿つて流れていくのである。これにより
羽根内における空気の流線は遠心方向に移行させ
られ、案内ガイドの出口側に生じていた剥離現象
を抑えられるために、羽根の送風に関わる面積す
なわち有効羽根面積を増加し、空気の流れに周方
向成分が大きくなり、全圧ヘツドが増大し、それ
に伴つて静圧上昇がなされるのである。

（実施例） 以下、第１図ないし第３図に示す実施例に基づ
いて本発明の送風機を説明する。

第１図には、本発明の第１実施例が示されてお
り、この送風機は、先願と同様に略単葉双曲面状
のハブ２及びその外周面に植設された複数の羽根
３，３……を有する羽根車１と、該羽根車１の外
周を被包する案内ガイド４とによつて構成されて
いる。符号６は流入案内板である。

前記ハブ２の外周面形状は、前縁半径及び後縁
半径に比べて中間部半径が小さくなるような凹面
状となされている。即ち、前縁から中間部までの
前部曲面５ａは前記羽根車１の回転軸１の回転軸
線Ｘに対する半径が吐出される空気の流れに沿つ
て漸減せしめられている一方、中間部から後縁ま
での後部曲面５ｂは前記羽根車１の回転軸線Ｘに
対する半径が吐出される空気の流れに沿つて漸増
せしめられている。尚、ハブ２内面の略中央部に
は、駆動軸を結合すべき主板部７が設けられてお
り、合成樹脂による一体成形が可能とされてい
る。

前記前部曲面５ａは斜め内方への求心加速を生
せしめる如く作用し、前記後部曲面５ｂは斜め外
方への斜流加速を生ぜしめる如く作用する。

又、前記各羽根３の前縁部３ａは、外径側であ
るチツプ側３a₁を内径側であるハブ側３a₂よりも
流れ方向に近づく（風の流線に直角な仮想線を引
きこの仮想線より流れ方向に近づく）ように傾斜
させて、大きな略円錐状の環状面積を形成せしめ
ている。

一方、本実施例では前記各羽根３の後縁部３ｂ
は、半径方向同一面上にある如くされているが、
第３図図示の第３実施例の如く、各羽根３の後縁
部３ｂのチツプ側３b₁をハブ側３b₂よりも流れ方
向から遠ざかるよう（風の流線に直角な仮想線よ
り流れ方向から遠ざかる）に傾斜させて、送風機
の軸方向厚さＨを短縮するようにしてもよい。

更に、各羽根３のチツプ側端面３ｃは、ハブ２
の外周面と略相似形状とされている。

そして、本発明の特徴として、羽根車１の出口
１１には、空気流を径方向に移行させるべく案内
する吹出口ガイド８が設けられている。

該吹出口ガイド８は、本実施例では、案内ガイ
ド４の出口側端部を一体に延設してなる外側ガイ
ド８ａとこれに対向設置された内側ガイド８ｂと
によつて構成されている。尚、この吹出口ガイド
８は、第２図図示の第２実施例の如く、空気流を
斜め外方に移行させるべく案内するように構成す
ることもできる。

次に図示の送風機の作用並びに効果を説明す
る。

羽根車１を駆動させると、径方向から吸引され
た空気Ｗは、各羽根３の前半部でスムーズな斜め
内方への求心加速を受けるとともに、その後半部
で斜め外方への斜流加速を受けつつ斜め外方へ向
つて吹出された後、吹出口ガイド８によつてさら
に遠心方向へ吹出される。ここで羽根３より吹出
された空気Ｗは、吹出口ガイド８、特にその内側
ガイド８ｂによりその吹出し方向を更に遠心方向
に移行せしめられることにより、羽根車１出口に
おける流出速度の旋回速度成分が回収されて静圧
に変換されるとともに、この吹出口ガイド８によ
るデイフユーザ効果（吹出空気の流通断面積の漸
増による速度ヘツドの静圧ヘツドへの変換）によ
り静圧の回復が一層促進される。

更に、本送風機の如きいわゆる求心型の送風機
においては、従来上記したように案内ガイド４に
沿つて流れる空気Ｗは該案内ガイド４の出口側の
チツプ側端部において流れの剥離現象が生じてい
たが、本送風機においては案内ガイド４に被包さ
れた羽根車１の出口１１に該出口１１の開口方向
よりも更に遠心方向に向う吹出口ガイド８、特に
外側ガイド８ａを設けているため、吹込空気Ｗは
この案内ガイド４〜外側ガイド８ａに亘り形成さ
れる凸面構成によるコアンダ効果に伴い、壁面付
着現象を生じて、上記剥離領域に流線が移行す
る。すなわち、羽根３内においても空気Ｗの遠心
方向移行がなされ、かつ剥離の抑制がなされるの
であり、そのため有効羽根面積の増加し、空気の
流線の周方向成分が増すために、全圧ヘツドが増
大し、それに伴う静圧改善が図られるのである。

第５図には、本発明の実施例による性能改善効
果を先願のものと比較して送風機単体性能につい
て示している。同図において、曲線P₁，P₁′はそ
れぞれ、本発明のもの及び先願例のものの風量−
静圧効率特性を示し、曲線P₂，P₂′はそれぞれ、
本発明のもの及び先願例のものの風量−静圧効率
特性を示している。又、点r₁，r₂及びr₁′，r₂′は
それぞれ、本発明及び先願例のものにおける安定
運転が可能な低流量限界を示し、これらの点より
も小風量域では、風量−静圧特性が右上り曲線に
なつており、不安定運転領域となつている。

同図から明らかなように、本発明によれば、風
量Ｑか22m³／min以上の大風量域では特に改善は
認められないもののＱ≦22m³／minの小風量域で
は、得られる静圧Ｐが大きく、静圧効率Ｙも高く
なつている。又、本発明によれば、安定運転が可
能な低流量限界r₁での風量Ｑが約17.5m³／minで
あり、先願例のものの低流量限界r₁′における風
量Ｑが22m³／minであるのに比べて、大巾な使用
範囲の拡大が図られている。

更に、曲線ｑ，q′はそれぞれ、本発明のもの及
び先願例のものの使用に耐え得る限界機内抵抗曲
線を示しているが、これによれば本発明の送風機
がより高機内抵抗の用途に利用し得ることが明白
である。

第６図には、吹出口ガイド８の開口幅Ｌと得ら
れる静圧Ｐの関係が示されており、これによれ
ば、羽根車１の外径をＤとするとき、Ｌ＝（0.05
〜0.3）Ｄ（Ｄ＝450mm，650rpm）の範囲におい
て、良好な結果が得られることがわかる。

（発明の効果） 叙上の如く、本発明では吹出口ガイド、特にそ
の内側ガイドによる旋回速度成分の回収、および
この吹出口ガイドのデイフユーザ効果によつて、
羽根車から吹出される空気の静圧回復が充分図ら
れるとともに、案内ガイドより延設された吹出口
ガイドの外側ガイドによつて、羽根内において空
気の流れを遠心方向に移行せしめることにより、
剥離の発生を防止しつつ羽根車が空気に対して与
えるエネルギー（全圧ヘツド）を増大させて静圧
の更なる上昇を図つており、そのため特に小風量
域においてより高い静圧が得られ、高性能化が図
られるとともに、静圧効率の向上も可能となり、
軸動力の改善が図られるという優れた効果を生
じ、さらに先願例に比べてより小風量域において
も安定運転が可能となり、且つより高機内抵抗の
用途に対して適用可能となるという効果も生じて
いる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の第１ないし第３
実施例にかかる送風機の縦断面図、第４図は先願
例の送風機の半縦断面図、第５図は本発明実施例
及び先願例における風量−静圧・静圧効率特性
図、第６図は本発明実施例における吹出口ガイド
の開口幅と静圧の関係を示す特性図である。 １……羽根車、２……ハブ、３……羽根、３ａ
……羽根前縁部、３a₁……羽根前縁部のチツプ
側、３a₂……羽根前縁部のハブ側、３ｂ……羽根
後縁部、３b₁……羽根後縁部のチツプ側、３b₂…
…羽根後縁部のハブ側、４……案内ガイド、５ａ
……前部曲面、５ｂ……後部曲面、８……吹出口
ガイド、８ａ……外側ガイド、８ｂ……内側ガイ
ド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 略単葉双曲面状のハブ２及びその外周面上に
   植設された複数枚の羽根３，３……を有する羽根
   車１と、該羽根車１の外周を被包する案内ガイド
   ４とからなり、前記ハブ２の外周面を、前記羽根
   車１の回転軸線Ｘに対する半径が吸込空気の流れ
   に沿つて漸減する前部曲面５ａと、前記半径が吐
   出される空気の流れに沿つて漸増する後部曲面５
   ｂとで形成した送風機であつて、前記羽根車１の
   出口１１に、前記回転軸線Ｘに対する前記出口１
   １の開口方向よりもさらに遠心方向に向つて延び
   且つ吹出空気の流通断面積を漸増させてなるガイ
   ドで、前記案内ガイド４の出口側端部より延設さ
   れる外側ガイド８ａと、ハブ２の後部曲面５ｂの
   出口側端部近傍より延びる内側ガイド８ｂとから
   なる吹出口ガイド８を付設したことを特徴とする
   送風機。