JPH05312191A

JPH05312191A - 遠心ファン

Info

Publication number: JPH05312191A
Application number: JP13894292A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Higashida; 匡史東田; Masakazu Hirai; 政和平居
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1992-03-11
Filing date: 1992-05-29
Publication date: 1993-11-22
Anticipated expiration: 2014-08-25
Also published as: JP2940301B2

Abstract

(57)【要約】【目的】遠心ファンにおける羽根とシュラウドとのコ
ーナ部に生ずる局所的剥離の発生、成長を可及的に抑制
し得るようにする。【構成】ファンモータ２の回転軸２aが連結されるハ
ブ９と、該ハブ９と対向し且つ中心部に吸込口１１を有
するシュラウド１０と、前記ハブ９とシュラウド１０と
の外周部間に円周方向等間隔で配置された多数の羽根１
２,１２・・とを備えた遠心ファンにおいて、前記各羽
根１２の負圧面１２bとシュラウド１０とのコーナ部
に、吸込側から吹出側に向かうに従って大きくなるＲ部
１３をそれぞれ設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、遠心ファンに関し、
さらに詳しくはファンモータの回転軸が連結されるハブ
と、該ハブと対向し且つ中心部に吸込口を有するシュラ
ウドと、前記ハブとシュラウドとの外周部間に円周方向
等間隔で配置された多数の羽根とを備えた遠心ファンの
構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、天井埋込式空気調和機において
は、図１７に示すように、ケーシング１の天板１aに支
持されたファンモータ２の回転軸２aに枢着されたファ
ンロータ３を備えた遠心ファンＡが用いられている(例
えば、特開平２ー２１８８９５号公報参照)。図１７に
おいて、符号４はファンロータ３の外周側を囲繞するよ
うに配置された熱交換器４、５は熱交換器４の下方に配
置されたドレンパン、６はファンモータ２をケーシング
天板１aに支持するためのブラケット、７はファンロー
タ３の吸込側に設けられた吸込ガイド、８は吹出空気通
路である。

【０００３】そして、前記ファンロータ３は、ファンモ
ータ２の回転軸２aが連結されるハブ９と、該ハブ９と
対向し且つ中心部に吸込口１１を有するシュラウド１０
と、前記ハブ９とシュラウド１０との外周部間に円周方
向等間隔で配置された多数の羽根１２,１２・・とによ
って構成されている(図１８参照)。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような構造のフ
ァンロータ３を矢印Ｍで示す方向に回転させた場合、図
１９に示すように、流入境界層Ｂ₁内の渦糸が羽根１２
の前縁に巻きついて生じる馬蹄形渦Ｅ₁、シュラウド面
境界層Ｂ₂が羽根列内で転向する際に羽根圧力面１２aか
ら負圧面１２bへ向かう二次流れＥ₂、遠心作用による羽
根面境界層Ｂ₃内の半径方向流れおよびこれらの相互作
用によってシュラウド１０と羽根負圧面１２bとのコー
ナ部に局所的剥離Ｅ₃が生じ、該局所的剥離Ｅ₃は、図２
０ないし図２２に示すように、吸込側から吹出側に向か
って徐々に成長して大きくなるという事実がある。

【０００５】このような局所的剥離Ｅ₃の発生、成長
は、乱流騒音の発生源となるとともに、ファン性能の低
下をも引き起こすところから、その解消が待たれてい
る。

【０００６】また、前記各羽根１２は、図２３および図
２４に示すように、羽根１２の前縁部および後縁部が共
にハブ９およびシュラウド１０に直交する二次元形状と
されているのが通例である。

【０００７】上記のような形状の羽根１２を有する遠心
ファンの場合、図２４に示すように、羽根１２の圧力面
１２aにより空気流に作用せしめられる力Ｆの方向が、
ハブ９およびシュラウド１０と平行となるところから、
風速が速くなるシュラウド１０側の出口近傍において剥
離流Ｅ₃が生じ易くなる。すると、遠心ファンから吹き
出される空気流の風速分布がハブ９側に偏った状態とな
るところから、通風抵抗の増加、運転音の増加を招くこ
ととなる。

【０００８】本願発明は、上記の点に鑑みてなされたも
ので、遠心ファンにおける羽根とシュラウドとのコーナ
部に生ずる局所的剥離の発生、成長を可及的に抑制し得
るようにすることを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、上
記課題を解決するための手段として、図面に示すよう
に、ファンモータ２の回転軸２aが連結されるハブ９
と、該ハブ９と対向し且つ中心部に吸込口１１を有する
シュラウド１０と、前記ハブ９とシュラウド１０との外
周部間に円周方向等間隔で配置された多数の羽根１２,
１２・・とを備えた遠心ファンにおいて、前記各羽根１
２の負圧面１２bとシュラウド１０とのコーナ部に、吸
込側から吹出側に向かうに従って大きくなるＲ部１３を
それぞれ設けている。

【００１０】請求項２の発明では、上記課題を解決する
ための手段として、図面に示すように、前記請求項１記
載の遠心ファンにおいて、前記各羽根１２の負圧面１２
bとハブ９とのコーナ部に、吹出側に向かうに従って大
きくなるＲ部１４をそれぞれ設けている。

【００１１】請求項３の発明では、上記課題を解決する
ための手段として、図面に示すように、ファンモータ２
の回転軸２aが連結されるハブ９と、該ハブ９と対向し
且つ中心部に吸込口１１を有するシュラウド１０と、前
記ハブ９とシュラウド１０との外周部間に円周方向等間
隔で配置された多数の羽根１２,１２・・とを備えた遠
心ファンにおいて、前記各羽根１２の後縁部に、圧力面
側が前記シュラウド１０側に向かって傾斜する傾斜面部
１５を形成している。

【００１２】請求項４の発明では、上記課題を解決する
ための手段として、図面に示すように、前記請求項３記
載の遠心ファンにおいて、前記傾斜面部１５を、前記羽
根１２のシュラウド１０側における半径方向中間点Ｘ
と、羽根１２のシュラウド１０側結合部における出口端
Ｙと、羽根１２の出口側端部における中間点Ｚとを結ぶ
三角形部分としている。

【００１３】

【作用】請求項１の発明では、上記手段によって次のよ
うな作用が得られる。

【００１４】即ち、各羽根１２の負圧面１２bとシュラ
ウド１０とのコーナ部に、吸込側から吹出側に向かうに
従って大きくなるＲ部１３をそれぞれ設けたことによ
り、羽根圧力面１２aから負圧面１２bへ向かう二次流れ
Ｅ₂(図９参照)がスムーズとなり、前記コーナ部におけ
る局所的剥離Ｅ₃(図９参照)の発生、成長が抑制される
こととなる。

【００１５】請求項２の発明では、上記手段によって次
のような作用が得られる。

【００１６】即ち、各羽根１２の負圧面１２bとハブ９
とのコーナ部に、吹出側に向かうに従って大きくなるＲ
部１４をそれぞれ設けたことにより、ハブ側においても
若干生じるであろう局所的剥離の発生、成長をも抑制さ
れることとなる。

【００１７】請求項３の発明では、上記手段によって次
のような作用が得られる。

【００１８】即ち、羽根１２の後縁部に形成された傾斜
面部１５がシュラウド１０側へ傾斜せしめられているた
め、該傾斜面部１５における圧力面により空気流に作用
する力Ｆが、シュラウド１０よりの方向となって(即
ち、シュラウド１０方向への分力Ｆ′が発生して)、羽
根１２におけるシュラウド１０側の出口側での剥離流発
生が防止されることとなる。

【００１９】請求項４の発明では、上記手段によって次
のような作用が得られる。

【００２０】即ち、羽根１２において占める傾斜面部１
５が可及的に小さくできるため、加工がし易くなる。

【００２１】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、ファンモータ
２の回転軸２aが連結されるハブ９と、該ハブ９と対向
し且つ中心部に吸込口１１を有するシュラウド１０と、
前記ハブ９とシュラウド１０との外周部間に円周方向等
間隔で配置された多数の羽根１２,１２・・とを備えた
遠心ファンにおいて、前記各羽根１２の負圧面１２bと
シュラウド１０とのコーナ部に、吸込側から吹出側に向
かうに従って大きくなるＲ部１３をそれぞれ設けて、羽
根圧力面１２aから負圧面１２bへ向かう二次流れＥ₂(図
９参照)がスムーズとなるようにしたので、前記コーナ
部における局所的剥離Ｅ₃(図９参照)の発生、成長が抑
制されることとなり、乱流騒音の低減およびファン性能
の向上に大いに寄与するという優れた効果がある。

【００２２】請求項２の発明によれば、請求項１記載の
遠心ファンにおいて、各羽根１２の負圧面１２aとハブ
９とのコーナ部に、吹出側に向かうに従って大きくなる
Ｒ部１４をそれぞれ設けて、ハブ側においても若干生じ
るであろう局所的剥離の発生、成長をも抑制できるよう
にしたので、乱流騒音の低減およびファン性能の向上に
より一層寄与するという優れた効果がある。

【００２３】請求項３の発明によれば、ファンモータ２
の回転軸２aが連結されるハブ９と、該ハブ９と対向し
且つ中心部に吸込口１１を有するシュラウド１０と、前
記ハブ９とシュラウド１０との外周部間に円周方向等間
隔で配置された多数の羽根１２,１２・・とを備えた遠
心ファンにおいて、前記各羽根１２の後縁部に、圧力面
側が前記シュラウド１０側に向かって傾斜する傾斜面部
１５を形成して、傾斜面部１５における圧力面により空
気流に作用する力Ｆが、シュラウド１０よりの方向とな
る(即ち、シュラウド１０方向への分力Ｆ′が発生する)
ようにしたので、羽根１２におけるシュラウド１０側の
出口側での剥離流発生が防止されることとなり、運転音
の低減および静圧効率の向上を図り得るという優れた効
果がある。

【００２４】請求項４の発明によれば、請求項３記載の
遠心ファンにおいて、傾斜面部１５を、羽根１２のシュ
ラウド１０側における半径方向中間点Ｘと、羽根１２の
シュラウド１０側結合部における出口端Ｙと、羽根１２
の出口側端部における中間点Ｚとを結ぶ三角形部分とし
ているので、剥離流発生を防止するに十分な作用効果を
得るために、羽根１２において傾斜加工する部分が可及
的に小さくなるところから、コスト的にも作業性の面で
も有利となるという優れた効果がある。

【００２５】

【実施例】以下、添付の図面を参照して、本願発明の好
適な実施例を説明する。

【００２６】下記各実施例の遠心ファンは、従来技術の
項において説明した天井埋込式空気調和機(図１７参照)
の送風装置として使用されるものであり、ファンモータ
２と、該ファンモータ２の回転軸２aが連結されるファ
ンロータ３とによって構成されている。

【００２７】実施例１図１ないし図６には、本願発明の実施例１にかかる遠心
ファンが示されている。本実施例は、請求項１および２
の発明に対応するものである。

【００２８】前記ファンロータ３は、図１に示すよう
に、前記ファンモータ２の回転軸２aに連結される断面
略Ｖ字状のハブ９と、該ハブ９と対向し且つ中心部に吸
込口１１を有するシュラウド１０と、前記ハブ９とシュ
ラウド１０との外周部間に円周方向等間隔で配置された
多数の羽根１２,１２・・とからなっている。

【００２９】しかして、前記各羽根１２の負圧面１２b
とシュラウド１０とのコーナ部には、図２および図４な
いし図６に示すように、吸込側から吹出側に向かうに従
って大きくなるＲ部１３がそれぞれ設けられている。ま
た、前記各羽根１２の負圧面１２bとハブ９とのコーナ
部にも、吸込側から吹出側に向かうに従って大きくなる
Ｒ部１４がそれぞれ設けられている。これらのＲ部１
３,１４は、ファンロータ３を製作するに際して加工上
からできることのあるＲ部より大きなものとされてい
る。

【００３０】上記のように構成された遠心ファンにおい
ては、次のような作用が得られる。

【００３１】既に、従来技術の項において説明したよう
に、ファンロータ３を矢印Ｍ方向に回転させると、吸込
空気流は、図２および図３に矢印Ｆで示すように流れる
が、その際シュラウド面境界層が羽根列内で転向する際
に羽根圧力面１２aから負圧面１２bへ向かう二次流れＥ
₂(図２参照)が生ずる。ところが、本実施例におけるよ
うに、各羽根１２の負圧面１２bとシュラウド１０との
コーナ部に、吸込側から吹出側に向かうに従って大きく
なるＲ部１３をそれぞれ設けた場合、前記二次流れＥ₂
がスムーズとなる。従って、前記コーナ部における局所
的剥離の発生、成長が抑制されることとなって、乱流騒
音の低減およびファン性能の向上が図れるのである。

【００３２】また、本実施例においては、各羽根１２の
負圧面１２bとハブ９とのコーナ部にも、吹出側に向か
うに従って大きくなるＲ部１４をそれぞれ設けるように
しているため、ハブ側においても若干生じるであろう局
所的剥離の発生、成長をも抑制できることとなり、乱流
騒音の低減およびファン性能の向上がより一層図れるこ
ととなるのである。

【００３３】なお、羽根１２とハブ９あるいはシュラウ
ド１０とのコーナ部には、ファンロータ３の製作時に加
工上からできるＲ部ができることがあるが、該Ｒ部は小
さいため上記したような局所的剥離の発生、成長を抑制
する作用は得られない。

【００３４】上記実施例では、羽根１２の負圧面１２b
とハブ９とのコーナ部にもＲ部１４を設けるようにして
いるが、羽根１２の負圧面１２bとシュラウド１０との
コーナ部にのみＲ部１３を設けるようにした場合であっ
ても、ほぼ同様な作用効果を期待することができること
は勿論である。

【００３５】実施例２図７および図８には、本願発明の実施例２にかかる遠心
ファンの要部が示されている。本実施例は、請求項３お
やよび４の発明に対応するものである。

【００３６】本実施例の場合、ファンロータ３を構成す
る各羽根１２の後縁部に、圧力面１２a側が前記シュラ
ウド１０側に向かって傾斜する傾斜面部１５が形成され
ている。該傾斜面部１５は、羽根１２のシュラウド１０
側における半径方向中間点Ｘと、羽根１２のシュラウド
１０側結合部における出口端Ｙと、羽根１２の出口側端
部における中間点Ｚとを結ぶ三角形部分とされている。
その他の構成は実施例１と同様なので説明を省略する。

【００３７】上記のように構成したことにより、羽根１
２の圧力面１２a(換言すれば、傾斜面部１５における圧
力面)により空気流に作用する力Ｆが、シュラウド１０
よりの方向となる(即ち、シュラウド１０方向への分力
Ｆ′が発生する)こととなり、羽根１２におけるシュラ
ウド１０側の出口側での剥離流発生が効果的に防止され
る。従って、運転音の低減および静圧効率の向上を図る
ことができるのである。

【００３８】また、本実施例の場合、剥離流発生を防止
するに十分な作用効果を得るために、羽根１２において
傾斜加工する部分が可及的に小さくできるところから、
コスト的にも作業性の面でも有利となる。

【００３９】ちなみに、従来例の遠心ファンと、本実施
例の遠心ファンとの性能(即ち、運転音および静圧)を比
較する試験を行ったところ、図９および図１０に示す結
果が得られた。なお、試験条件は、周波数６０Ｈz、回
転数６００rpmとした。

【００４０】これによれば、本実施例の遠心ファンで
は、従来例に比べて、運転音の低減および静圧の向上が
得られている。

【００４１】実施例３図１１および図１２には、本願発明の実施例３にかかる
遠心ファンの要部が示されている。本実施例は、請求項
３の発明に対応するものである。

【００４２】本実施例の場合、傾斜面部１５は、羽根１
２のシュラウド１０側における半径方向中間点Ｘと、羽
根１２のシュラウド１０側結合部における出口端Ｙと、
羽根１２のハブ９側結合部における出口端Ｚ′とを結ぶ
三角形部分とされている。その他の構成は実施例１と同
様なので説明を省略する。

【００４３】上記のように構成したことにより、羽根１
２における後縁部の折り曲げが滑らかとなり、相対分布
がよくなる。その他の作用効果は実施例２と同様であ
る。

【００４４】実施例４図１３および図１４には、本願発明の実施例４にかかる
遠心ファンの要部が示されている。本実施例は、請求項
３の発明に対応するものである。

【００４５】本実施例の場合、傾斜面部１５は、羽根１
２のシュラウド１０側における入口端Ｘ′と、羽根１２
のシュラウド１０側結合部における出口端Ｙと、羽根１
２のハブ９側結合部における出口端Ｚ′とを結ぶ三角形
部分とされている。その他の構成は実施例１と同様なの
で説明を省略する。

【００４６】上記のように構成したことにより、羽根１
２における後縁シュラウド側の折り曲げが滑らかとな
り、相対分布がよくなる。その他の作用効果は実施例２
と同様である。

【００４７】実施例５図１５および図１６には、本願発明の実施例５にかかる
遠心ファンの要部が示されている。本実施例は、請求項
３の発明に対応するものである。

【００４８】本実施例の場合、傾斜面部１５は、羽根１
２のシュラウド１０側における入口端Ｘ′と、羽根１２
のシュラウド１０側結合部における出口端Ｙと、羽根１
２の出口側端部における中間点Ｚとを結ぶ三角形部分と
されている。その他の構成は実施例１と同様なので説明
を省略する。

【００４９】上記のように構成したことにより、羽根１
２におけるシュラウド側の折り曲げが滑らかとなり、相
対分布がよくなる。その他の作用効果は実施例２と同様
である。

【００５０】本願発明は、上記各実施例の構成に限定さ
れるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て適宜設計変更可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施例１にかかる遠心ファンの斜視
図である。

【図２】本願発明の実施例１にかかる遠心ファンの要部
拡大斜視図である。

【図３】本願発明の実施例１にかかる遠心ファンの部分
拡大断面図である。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ拡大断面図である。

【図５】図３のＶ−Ｖ拡大断面図である。

【図６】図３のＶＩ−ＶＩ拡大断面図である。

【図７】本願発明の実施例２にかかる遠心ファンの要部
斜視図である。

【図８】本願発明の実施例２にかかる遠心ファンにおけ
る羽根端面図である。

【図９】本願発明の実施例２にかかる遠心ファンと従来
例の遠心ファンとにおける風量ー運転音特性図である。

【図１０】本願発明の実施例２にかかる遠心ファンと従
来例とにおける風量ー静圧特性図である。

【図１１】本願発明の実施例３にかかる遠心ファンの要
部斜視図である。

【図１２】本願発明の実施例３にかかる遠心ファンにお
ける羽根端面図である。

【図１３】本願発明の実施例４にかかる遠心ファンの要
部斜視図である。

【図１４】本願発明の実施例４にかかる遠心ファンにお
ける羽根端面図である。

【図１５】本願発明の実施例５にかかる遠心ファンの要
部斜視図である。

【図１６】本願発明の実施例５にかかる遠心ファンにお
ける羽根端面図である。

【図１７】一般的な遠心ファンの使用例である天井埋込
式空気調和機の縦断面図である。

【図１８】従来の遠心ファンの部分拡大断面図である。

【図１９】従来の遠心ファンにおける局所的剥離発生の
状態を説明する説明図である。

【図２０】図１８のＸＸ−ＸＸ拡大断面図である。

【図２１】図８のＸＸＩ−ＸＸＩ拡大断面図である。

【図２２】図８のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ拡大断面図であ
る。

【図２３】従来の遠心ファンの要部斜視図である。

【図２４】従来の遠心ファンにおける羽根端面図であ
る。

【符号の説明】

２はファンモータ、２aは回転軸、３はファンロータ、
９はハブ、１０はシュラウド、１１は吸込口、１２は羽
根、１２aは圧力面、１２bは負圧面、１３,１４はＲ
部、１５は傾斜面部、Ｘはシュラウド側半径方向中間
点、Ｙはシュラウド側出口端、Ｚは出口側端部の中間
点。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ファンモータ(２)の回転軸(２a)が連結
されるハブ(９)と、該ハブ(９)と対向し且つ中心部に吸
込口(１１)を有するシュラウド(１０)と、前記ハブ(９)
とシュラウド(１０)との外周部間に円周方向等間隔で配
置された多数の羽根(１２),(１２)・・とを備えた遠心
ファンであって、前記各羽根(１２)の負圧面(１２b)と
シュラウド(１０)とのコーナ部には、吸込側から吹出側
に向かうに従って大きくなるＲ部(１３)をそれぞれ設け
たことを特徴とする遠心ファン。
【請求項２】前記各羽根(１２)の負圧面(１２a)とハ
ブ(９)とのコーナ部に、吹出側に向かうに従って大きく
なるＲ部(１４)をそれぞれ設けたことを特徴とする前記
請求項１記載の遠心ファン。
【請求項３】ファンモータ(２)の回転軸(２a)が連結
されるハブ(９)と、該ハブ(９)と対向し且つ中心部に吸
込口(１１)を有するシュラウド(１０)と、前記ハブ(９)
とシュラウド(１０)との外周部間に円周方向等間隔で配
置された多数の羽根(１２),(１２)・・とを備えた遠心
ファンであって、前記各羽根(１２)の後縁部(１２b)に
は、圧力面側が前記シュラウド(１０)側に向かって傾斜
する傾斜面部(１５)を形成したことを特徴とする遠心フ
ァン。
【請求項４】前記傾斜面部(１５)を、前記羽根(１２)
のシュラウド(１０)側における半径方向中間点(Ｘ)と、
羽根(１２)のシュラウド(１０)側結合部における出口端
(Ｙ)と、羽根(１２)の出口側端部における中間点(Ｚ)と
を結ぶ三角形部分としたことを特徴とする前記請求項３
記載の遠心ファン。