JPH05280497A - 多翼送風機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多翼送風機のブレード頂部とケース内壁との
隙間を通る逆流を防止し、かつブレードの間を流れる空
気の逆流や渦流の発生を防止し、ファン効率の向上およ
び騒音の低減を図る。 【構成】 多翼送風機６の遠心多翼ファン２０は、底プ
レート２４の外周端近傍の円周方向に複数のブレード２
５が環状に形成され、このブレード２５の頂部に環状の
保持リング２６が形成される。遠心多翼ファン２０を収
容するケース２１の天井部２２ａは遠心多翼ファン２０
の頂部高さ近傍に位置し、その天井部２２ａから立ち上
げられてベルマウス４０が形成される。ベルマウス４０
は半円弧状に湾曲し、内径端が遠心多翼ファン２０の頂
部付近まで垂れ下がる。ブレード２５の出口からケース
天井部近傍を経由してベルマウス下端２２ｅとファン頂
部２０ａとの微小隙間を通る内径側への逆流の発生を防
止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多翼送風機に関するも
ので、詳細には、車両に搭載される空調装置に使用して
好適な多翼送風機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、空調装置などに用いられる多
翼送風機は、例えば特開平２−１４６２９８号公報に示
されるように、多数のブレードをもつ多翼ファンがベル
マウスをもつケースの中に収納される構成になってい
る。多翼ファンは、底プレートと保持リングの間に多数
のブレードを配設した構造になっている。これらの従来
の技術には、多翼送風機においてブレードの入口から流
入する流れの逆流を防止する技術が開示されている。

【０００３】この種の多翼送風機によると、モータによ
り多翼ファンを駆動することによって例えば図３（Ｂ）
に示す矢印方向に空気の流れが生じ、空気取入口３６か
ら取入れた空気がブレード２５の間を通って吐出口から
流出する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の多翼送風機においては、本発明者の実験検討
によると、例えば図３（Ｂ）に示すように、ファン頂面
２０ａとスクロール状ケース天井壁２１ａとの隙間を通
る逆流１０１、およびスクロール状のケース２１に形成
される余分の空間３８に渦流１０４が発生することが判
明した。この逆流１０１または渦流１０４の発生領域は
送風機の風量とは無関係に生ずるもので、多翼ファンの
仕事を無駄に消費する不安定な領域であり、吐出流や吸
込流を乱す影響が大きく、送風機の騒音を高める原因と
もなっている。

【０００５】さらには、ブレード２５より上方のケース
内部に余分な空間３８があると、この空間３８で渦流１
０４が生じ、騒音性能およびファン効率の低下が発生す
ることも判明した。本発明が解決しようとする課題は、
ブレードの頂部とケース内壁との隙間を通って流れる
逆流の防止、スクロール上部の渦流の防止をすること
により、ファン効率の向上および騒音の低減をはかるよ
うにした多翼送風機を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明の多翼送風機は、空気取入口を形成する環状の
ベルマウスおよびこのベルマウスに接続される天井部を
有するケースと、前記ケースに収納され、円周方向に配
設された多数のブレード、前記多数のブレードの側頂部
または空気吸込側頂部に形成された環状の保持リングお
よび前記多数のブレードの反空気吸込側端部に形成され
た底プレートを有する遠心多翼ファンとを備え、前記ケ
ースの天井部は前記遠心多翼ファンの頂部高さ近傍に位
置し、前記ベルマウスは、前記天井部から湾曲して立ち
上げられる立ち上げ部と、この立ち上げ部から径内側端
が前記遠心多翼ファンの頂部付近まで垂れ下がる垂下部
とを有することを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明の遠心多翼ファンによると、ケースの天
井部が遠心多翼ファンの頂部高さ近傍に位置し、その天
井部から立ち上げられてベルマウスが形成され、ベルマ
ウスの径内側端が前記遠心多翼ファンの頂部付近まで垂
れ下がる構成であるから、ブレード出口からケース天井
部近傍を経由してベルマウス垂下部とファン頂部との微
小隙間を通る内径側への逆流の発生を防止し、騒音性能
ならびにファン効率の向上をはかる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。車両用空調装置の空気を取り込む送風機に本発明
を適用した第１実施例を図１〜図３（Ａ）に示す。通風
系統は、図２に示すように、車室外の空気を取り入れる
外気取入口２、または車室内の空気を取り入れる内気取
入口３から取り入れられた空気を送風機６の空気取入口
３６からケース２１内に取り込み、遠心多翼ファン２０
によりエバポレータ７に導く。外気取入口２と内気取入
口３は回動自在なダンパ５により開閉される。エバポレ
ータ７の出口側にはエアミックスダンパ８が設けられ、
このエアミックスダンパ８によって仕切られる第１流路
１８と第２流路１９のうちの片側の第２流路１９にヒー
タコア１７が取り付けられている。エアミックスダンパ
８とヒータコア１７の出口側に形成されるエアミックス
チャンバ９は、デフロスタ吹出口１３、胸元吹出口１２
ならびに足元吹出口１０に連通している。各吹出口１
０、１２、１３の入口側には該吹出口の開度を調節する
ダンパ１４、１５、１６が回動自在に取り付けられてい
る。

【０００９】前記送風機６は、その具体的な構造が図１
に示される。送風機６は、遠心多翼ファン２０とケース
２１とからなる。ここで、ケース２１は、樹脂成形され
た上ケース２２と下ケース２３とをクランプ、ビス等に
より一体に組み付けたものであって、周知のスクロール
形状に形成されており、径外方向に延びる図２に示す空
気出口部３７を有し、この空気出口部３７はエバポレー
タ７の空気入口側に接続されている。

【００１０】上ケース２２は、平板状の天井部２２ａが
遠心多翼ファン２０の頂部高さ近傍に位置し、内径端に
ベルマウス４０が形成される。ベルマウス４０は、天井
部２２ａから垂直上方に立ち上がる環状立ち上がり部２
２ｂが形成され、この立ち上がり部２２ｂの上部から径
内側に円弧状に湾曲して垂れ下がる断面４分の１円弧状
の垂下部２２ｃが形成される。垂下部２２ｃの下端２２
ｄは、遠心多翼ファン２０の頂面付近まで垂れ下がる。
立ち上がり部２２ｂの付け根部の末端下面２２ｅとファ
ン頂面２０ａとの隙間δ₁ は微小距離に設定され、また
天井部２２ａの径内端２２ｆとファン外周面２０ｂとの
隙間δ₂ もまた微小距離に設定されている。

【００１１】下ケース２３には図２に示すファン駆動用
モータ３３が支持固定されている。遠心多翼ファン２０
は、底プレート２４と、多数のブレード２５と、ブレー
ド２５の頂部に環状に形成され補強リングの役目を兼ね
る保持リング２６とから構成される。底プレート２４
は、図２に示すファン駆動用のモータ３３からの駆動力
が伝達されるボス部２８を有している。ブレード２５
は、底プレート２４の外周端２４ｂの近傍から立ち上が
るように形成されるもので、底プレート２４の外周端２
４ｂの近傍に円周方向に沿って所定の円弧間隔をおいて
多数配置される。

【００１２】保持リング２６は、ブレード２５の頂部と
接合される。保持リング内周端２６ａと底プレート外周
端２４ｂとを結ぶ線は、型割りライン３０に一致してい
る。前記実施例によると、ブレード２５の頂部に形成さ
れる保持リング２６とベルマウス４０の立ち上がり部２
２ｂの下端２２ｅとの隙間が小さくなり、かつ天井部２
２ａの高さ位置が下げられることからスクロール上部の
余分な空間が減るため、ブレード２５の出口から内径側
への逆流の発生を防止し、かつスクロール上部の空間に
おける渦流の発生を防止するため、騒音性能ならびにフ
ァン効率の向上を図ることができる。

【００１３】次に、本発明の前記実施例と従来の比較例
とを図３（Ａ）、（Ｂ）に基づいて説明する。 逆流防止効果 図３（Ａ）に示す前記実施例は、ベルマウス４０の空気
取入口３６から矢印方向に空気の流れが形成され、ブレ
ード２５の外端から矢印方向に流れが形成される。この
とき、保持リング２６とベルマウス４０の下端２２ｅと
の隙間が非常に小さいため、この隙間を通って流れる逆
流はほとんどない。これに対し、図３（Ｂ）に示す従来
の比較例では、ファン頂面２０ａとケース天井壁２１ａ
との隙間δ₁ が大きいためこの隙間δ₁ を通って流れる
逆流１０１が発生する。この逆流がファン効率の低減な
らびに騒音の増大の原因となる。

【００１４】 スクロール上部の渦流防止効果 前記実施例および前記比較例の多翼送風機は、車両用空
調装置の通風系に適用した送風機であるが、このような
送風機は静圧に比べて風量が相対的に大きい。そのた
め、図３（Ｂ）に示す前記比較例では、ブレード２５の
位置よりも上方のスクロール内部に余分な空間３８があ
ることで、渦流１０４が生じ、ファン効率の低下ならび
に騒音の増大が発生しやすい。これに対し、図３（Ａ）
に示す前記実施例では、ブレード２５の径外方向側の上
部の余分な空間が狭く形成されているので、渦流や逆流
が発生しにくく、ファン効率の向上ならびに騒音の低減
が効果的に図れる。

【００１５】本発明は、多翼送風機全般に適用した場合
に前記効果が得られるものであるが、特に空調装置の通
風系のように比較的通風抵抗の大きな通風系に適用する
と前記効果が顕著である。次に実験データを示す。実験
条件は、ファン径：１５０ｍｍ、ファン幅：８５ｍｍ、
スクロール広がり角：５．０°、ブロアモータ電圧：１
２Ｖ（一定）、ベルマウス近傍の天井部２２ａの内径端
２２ｆとファン外周面２０ｂとの隙間δ₂ ：３ｍｍとし
た。このときの隙間δ₁ と最低比騒音とファン効率の関
係を図４に示す。ここに最低比騒音とは、流量係数を変
化させたときの比騒音が最低になる値をいう。実験の結
果、ファン効率が従来より約８％向上し、騒音が約０．
８ｄＢ低減することが判明した。その結果、流量係数Φ
と比騒音Ｋ_S および圧力係数ψとの関係は図４に示すと
おりであった。比較例に比べ前記実施例では、比騒音Ｋ
_S が相対的に低くかつ圧力係数ψが相対的に大きいこと
が判る。

【００１６】次に、本発明の他の実施例の多翼送風機の
例を図５及び図６に示す。図５に示す第２実施例は、前
記第１実施例に示される４分の１円弧状のベルマウス４
０に代えて、半円弧状のベルマウス４１を形成した例で
ある。ベルマウス４１は、付け根部４１ａが上ケース２
２の平板状天井部２２ａから上方に立ち上がり、この立
ち上げ部分から断面円弧状に湾曲し、径内方向側端４１
ｂがファン上面高さ付近まで垂れ下がる。このとき、円
弧の中心角θは図５に示すように方向及び基準線ｍをと
ったとき、１５０°≦θ≦１８０°となる。

【００１７】図６に示す第３実施例は、ファン２０の外
周側頂部に保持リング５１を設けた例である。ブレード
２５の頂部とベルマウス４１の下端２２ｅとの隙間δ₁
が微小距離に形成される。前記第２及び第３実施例で
は、ブレード２５の頂部とベルマウス４１の下端２２ｅ
との隙間δ₁ が微小距離に形成されるとともに、ブレー
ド２５の径外方向側の上部の余分な空間が狭く形成され
ているので、渦流や逆流が発生しにくく、ファン効率の
向上ならびに騒音の低減が効果的に図れる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の多翼送風
機によれば、ケースの天井部が遠心多翼ファンの頂部高
さ近傍に位置し、そのケース天井部から立ち上げられて
ベルマウスが形成され、ベルマウスの径内側端が前記遠
心多翼ファンの頂部付近まで垂れ下がる構成であるた
め、ブレードの頂部とケース内壁との隙間を通って流れ
る逆流の発生を防止し、スクロール上部の渦流の発生を
防止するするので、ファン効率の向上および騒音の低減
を効果的にはかることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による多翼送風機を示す断面図
である。

【図２】本発明の多翼送風機を車両用空調装置に適用し
た第１実施例を示す概略構成図である。

【図３】（Ａ）は本発明の前記第１実施例の多翼送風機
の要部を示す概略構成図である。（Ｂ）は比較例の多翼
送風機の要部を示す概略構成図である。

【図４】保持リングとケースとの間の隙間がファン効率
ならびに最低比騒音に与える影響を示す特性図である。

【図５】本発明の第２実施例を示す要部断面図である。

【図６】本発明の第３実施例を示す要部断面図である。

【符号の説明】

６ 多翼送風機 ２０ 遠心多翼ファン（ファン） ２１ ケース ２２ 上ケース（ケース） ２２ａ 天井部 ２２ｂ 立ち上がり部 ２２ｃ 垂下部 ２３ 下ケース（ケース） ２４ 底プレート ２５ ブレード ２６ 保持リング ３６ 空気取入口 ４０ ベルマウス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 徳永 孝宏 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 杉 光 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気取入口を形成する環状のベルマウス
   およびこのベルマウスに接続される天井部を有するケー
   スと、 前記ケースに収納され、円周方向に配設された多数のブ
   レード、前記多数のブレードの側頂部または空気吸込側
   頂部に形成された環状の保持リングおよび前記多数のブ
   レードの反空気吸込側端部に形成された底プレートを有
   する遠心多翼ファンとを備え、 前記ケースの天井部は前記遠心多翼ファンの頂部高さ近
   傍に位置し、 前記ベルマウスは、前記天井部から湾曲して立ち上げら
   れる立ち上げ部と、この立ち上げ部から径内側端が前記
   遠心多翼ファンの頂部付近まで垂れ下がる垂下部とを有
   することを特徴とする多翼送風機。