JPH05332293A - 多翼送風機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ケース内の上方の空間で生じやすい渦流およ
び逆流を防止し、ファン効率の向上および騒音の低減を
はかる多翼送風機を提供する。 【構成】 空気取入口３６を形成するスクロール状のケ
ース７の内部に遠心多翼ファン２０が収納される。遠心
多翼ファン２０は、円周方向に配設された複数の主ブレ
ード１、主ブレード１の空気吸込側端部に環状に形成さ
れるシュラウド４、及び前記複数の主ブレード１の反空
気吸込側端部に形成された底プレート２を有する。そし
て、シュラウド４の頂面に円周方向に複数のサブブレー
ド５が配設される。このサブブレード５によって上ケー
ス７ｂの内壁とシュラウド４との隙間に径外方向に空気
が流れる。このサブブレード５により発生される空気の
流れ１０４および１０５は、渦流および逆流の発生をな
くすとともに、空気取入口３６での空気の整流作用を果
たす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、遠心式多翼送風機に関
するもので、詳細には、車両に搭載される空調装置に使
用して好適な遠心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、ベルマウスをもつケース内に多翼ファン
が収納される。この多翼ファンは多数のブレードを円周
方向に有し、これらの多数のブレードは、底プレートと
保持リングの間に配設される構造になっている。この従
来の技術には、多翼送風機においてブレードの入口から
流入する空気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１２に示
す矢印方向に空気の流れが生じ、空気取入口３６からブ
レード１の間を通してケース７の空間７ａに取入れた空
気をスクロール形状に沿って流し、図示しない吐出口か
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１２に示すように、ベルマウス６か
らケース７内に空気が吸込まれた後、ケース７の空間７
ａの上部で渦流１０１が発生すると共に、保持リング２
４とケース７の間に逆流１０２が発生することが判明し
た。

【０００５】この渦流１０１または逆流１０２の発生
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ことになり、また吸込流や吐
出流を乱す影響が大きく、送風機の効率を低下させかつ
送風機の騒音を高める原因になっている。本発明は、ケ
ース内の上方の空間で生じやすい渦流および逆流を防止
することによって、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】本発明の多翼送風機は、
前記目的を達成するために、空気取入口を形成するベル
マウス及びこのベルマウスに接続される壁部を有するケ
ースと、前記ケースに収納され、円周方向に配設された
複数の主ブレード、及び前記複数の主ブレードの反空気
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、前記主ブレードの空気吸込側端部に円周方向に
配設され、前記壁部と前記主ブレードとの隙間を径外方
向に空気が流れるように形成される複数のサブブレード
とを備えたことを特徴とする。

【０００７】本発明の前記多翼送風機の望ましい第１の
構成は、前記複数の主ブレードの空気吸込側端部に前記
空気取入口からの空気を案内するシュラウドを有し、こ
のシュラウドの頂面に前記複数のサブブレードを形成し
ている。本発明の前記多翼送風機の望ましい第２の構成
は、前記複数の主ブレードの空気吸込側端部に各主ブレ
−ドを支持する保持リングを有し、この保持リングの頂
面に前記複数のサブブレードを形成している。

【０００８】

【作用】本発明の多翼送風機によると、例えば図１に示
すように、主ブレード１の空気吸込側端部にシュラウド
４を有し、このシュラウド４上に複数のサブブレード５
が配設される構造であるため、このサブブレード５によ
り形成される空気の流れ１０４および１０５は、例えば
図１２に示す渦流１０１および逆流１０２の発生をなく
すとともに、空気取入口３６からケース７内に取り入れ
られる空気の一部がシュラウド４によって空気の流れ１
０６に示すように整流される。

【０００９】

【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４２、または車室内の空気を取り入れる内気取入
口４３から取り入れられた空気を送風機４６の空気取入
口３６からケース７内に取り込み、遠心多翼ファン２０
によりエバポレータ４７に導く。外気取入口４２と内気
取入口４３は回動自在な内外気切替ダンパ４５により開
閉される。エバポレータ４７の出口側にはエアミックス
ダンパ４８が設けられ、このエアミックスダンパ４８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４８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４９は、車室内の
上方に向けて吹き出す上方吹出口１３、車両乗員の上部
に向けて吹き出す上部吹出口１２ならびに車両乗員の足
元に向けて吹き出す足元吹出口１０に連通している。各
吹出口１０、１２、１３の入口側には、それぞれの吹出
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。

【００１０】前記送風機４６は、その具体的な構造が図
１に示され、遠心多翼ファン２０の斜視図が図３に示さ
れる。送風機４６は、遠心多翼ファン２０とケース７と
からなる。ケース７は、樹脂成形された上ケース７ｂと
下ケース７ｃとをクランプ、ビス等により一体に組み付
けられたものであって、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４７の空気
入口側に接続されている。ケース７には、遠心多翼ファ
ン２０を回転駆動する図２に示すファン駆動用モータ３
３が支持固定されている。

【００１１】遠心多翼ファン２０は、底プレート２と、
複数の主ブレード１と、主ブレード１の頂部に環状に形
成され保持リングの役目を兼ねるシュラウド４とから構
成される。底プレート２は、図２に示すファン駆動用モ
ータ３３からの駆動力が伝達されるボス部３を有してい
る。また底プレート２の頂面２ａは中央部から径外方向
に滑らかに湾曲するような曲面に形成されている。主ブ
レード１は、底プレート２の外周端２ｂ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２の外周端
２ｂの近傍に円周方向に沿って所定の円弧間隔をおいて
複数配置される。

【００１２】シュラウド４は、主ブレード１の空気吸込
側端部と接合され、空気取入口３６から取り入れた空気
流れをファン軸方向よりファン径外方向へ方向転換する
ようにほぼ円弧状の断面形状に形成される。シュラウド
内周端４ａと底プレート外周端２ｂとを結ぶ線は、型割
りライン３０にほぼ一致している。このシュラウド内周
端４ａには、上方に突き出す環状の突起４ｂが形成され
る。シュラウド４の頂面には円周方向に沿って所定の円
弧間隔をおいてサブブレード５が複数配置される。図３
の例では、サブブレード５は、シュラウド４の頂面に径
内側端から径外側端まで主ブレード１と同様の概円弧状
に延びている。

【００１３】さらに、上ケース７ｂは、図１に示すよう
に、軸方向に空気取入口３６を形成するベルマウス６を
有し、このベルマウス６がシュラウド４の突起４ｂを包
み込むように概断面半円弧状に形成される。このベルマ
ウス内壁６ａと突起４ｂの間には微小な一定間隔δ例え
ば約３ｍｍ程度を有する。突起４ｂの径外側の頂面に
は、サブブレード５が径外方向に滑らかに湾曲して径外
方向端４ｃまで延びている。

【００１４】前記第１実施例によると、空気取入口３６
から取り入れた空気の流れをファン軸方向よりファン径
外方向へ方向転換するようにシュラウド４をほぼ円弧状
の断面形状に形成し、シュラウド４の頂面に形成される
サブブレード５の作用によりケース７とシュラウド４の
隙間を通って内径側に逆流しようとする逆流の発生が防
止される。従って、ファン効率の向上ならびに騒音の低
減が図れる。

【００１５】次に、本発明の前記第１実施例と図１２に
示す従来の比較例とを対比して説明する。図１２に示す
従来の比較例では、ケース７内の空間７ａに空気取入口
３６より矢印方向に空気が吸込まれ、吸込まれた空気の
一部は、保持リング２４とケース７の間の隙間を流れる
逆流１０２となる。この比較例では、逆流１０２の発生
によって遠心多翼ファン２０の仕事が無駄に消費される
結果となり、効率を低下させ騒音を増加させる原因とな
っている。

【００１６】これに対し、本発明の第１実施例では、図
１に示すように、シュラウド４の頂面にサブブレード５
を配置しているため、このサブブレード５によって矢印
方向に空気の流れ１０４および１０５が発生する。この
空気の流れ１０４および１０５は、矢印で示すように空
気取入口３６からシュラウド４とケース７の間の隙間を
通りケース７内の空間７ａの上部に向かう流れである。
このため、空気の流れ１０４により前述の逆流１０２が
解消されるとともに、空気の流れ１０５によって空気取
入口３６付近に空気の流れ１０６による整流効果が得ら
れる。

【００１７】本発明の第２実施例を図５及び図６に示
す。図５は本発明の第２実施例の遠心多翼ファン２０の
斜視図を示し、図６は第２実施例の送風機４６の具体的
な構造を示す。この第２実施例の送風機４６には、水平
に形成された上ケース７ｂの頂面の空気吸込側端部より
断面形状が概円弧状に垂れ下がるベルマウス６１が形成
される。主ブレード１の頂部には、環状の保持リング５
４が形成される。この保持リング５４の頂面には円周方
向に沿って所定の円弧間隔をおいてサブブレード５が複
数配置される。

【００１８】前記第２実施例によると、保持リング５４
の頂面にサブブレード５を配置しているため、このサブ
ブレード５によって図６に示す矢印方向に空気の流れ１
０４が発生する。この空気の流れ１０４は、図１２に示
されるような逆流１０２の発生を防止するとともに、ケ
ース７内の空間７ａ上部で図１２に示す渦流１０１が発
生するのを防止する。この第２実施例の多翼風機によれ
ば、サブブレード５によって能動的に図６に示す空気の
流れ１０４が発生されるため、前述の渦流１０１および
逆流１０２が効果的に防止される。

【００１９】本発明の第３実施例を図７に示す。本発明
の第３実施例では、図１に示す上ケース７ｂに代えて、
上ケース７１ｂを有する。水平に形成された上ケース７
１ｂの頂面には、空気吸込側端部より垂直下方に湾曲し
垂れ下がるベルマウス５６を形成する。シュラウド４は
内周端から上方に環状の突起４ｂを形成する。サブブレ
ード５１の幅αおよび高さβについては任意に設定可能
である。このような構造の送風機においても、前述の渦
流１０１および逆流１０２の発生を防ぐという効果があ
る。

【００２０】本発明の第４実施例を図８に示す。本発明
の第４実施例では、図１に示す上ケース７ｂに代えて、
上ケース７２ｂを有する。水平に形成された上ケース７
２ｂの頂面の空気吸込側端部には、断面形状が半円弧状
に湾曲するベルマウス５６０を形成する。シュラウド４
は内周端から上方に環状の突起４ｂを形成する。サブブ
レード５２は径内側から径外側に反空気吸込側に傾斜し
て形成されている。この構造の送風機においても、前述
の渦流１０１および逆流１０２の発生を防止する。

【００２１】本発明の第５実施例を図９に示す。本発明
の第５実施例では、主ブレード１の頂面に保持リング５
４０を一体形成し、この保持リング５４０の上にサブブ
レード５２０を形成した例である。水平に形成された上
ケース７１ｂの頂面には、空気吸込側端部より垂直下方
に垂れ下がるベルマウス５６が形成される。この構造の
送風機においても、前述の渦流１０１および逆流１０２
の発生が確実に防止される。

【００２２】本発明の第６実施例を図１０に示す。本発
明の第６実施例では、図８に示す第４実施例の上ケース
７２ｂと図９に示す第５実施例の遠心送風ファン２０１
とを併用した例である。この構造の送風機においても、
前述の渦流１０１および逆流１０２の発生が確実に防止
される。次に、本発明によるサブブレードの他の変形例
を図１１（Ａ）〜（Ｃ）に示す。図１１（Ａ）〜（Ｃ）
はサブブレードの平面図を示し、図中、Ｏはファン回転
中心を示す。

【００２３】図１１（Ａ）に示すサブブレード５５は、
その両端が遠心多翼ファン２０の回転方向前向きに湾曲
する形状であり、図１１（Ｂ）に示すサブブレード６５
は、遠心多翼ファン２０の径外方向に直線状に延びる形
状であり、また、図１１（Ｃ）に示すサブブレード７５
は、その両端が遠心多翼ファン２０の回転方向後向きに
湾曲する形状である。

【００２４】図１１（Ａ）〜（Ｃ）のサブブレードは、
いずれもが渦流１０１および逆流１０２の発生を防止す
る効果を発揮する。なお、このサブブレードは、その枚
数が主ブレードの枚数に一致しなくともよく、任意の形
状および枚数に形成することで、空気の流れ１０４およ
び１０５の風量を任意に調整することが可能である。次
に、本発明の前記第１実施例と前記従来の比較例とを比
較した実験データを図４に示す。

【００２５】実験条件は、ファン径：１５０ｍｍ、ファ
ン幅：６５ｍｍ、スクロール拡がり角：６°、ブロアモ
ータ電圧：１２Ｖ（一定）、シュラウドとケースとの隙
間／ファン外径の比：０．０２とし、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。比較例に比べ前記第１実施例では、
比騒音Ｋ_S が相対的に低く、約０．５ｄＢＡ低減できる
ことが判る。

【００２６】供試ファンの形状は、前進翼型の図１１
（Ａ）の主ブレードと形状および枚数を共に一致させ、
シュラウドの頂面にサブブレードを有し、このサブブレ
ードの幅および高さは図７におけるα＝４．５ｍｍ、β
＝５ｍｍのものを使用した。比較例は、前記供試ファン
からサブブレードのみを削除したものを用いた。

【００２７】

【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、主ブレードの空気吸込側端部にサブブレー
ドを有する構造であるため、このサブレードにより遠心
方向への空気流が積極的に形成され、この径外方向への
空気の流れが渦流や逆流の発生を解消することにより、
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
とができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１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】本発明の前記第１実施例の多翼ファンを示す斜
視図である。

【図４】本発明の前記第１実施例と比較例とのファン効
率ならびに比騒音を比較した特性図である。

【図５】本発明の第２実施例の多翼ファンを示す斜視図
である。

【図６】本発明の第２実施例による多翼送風機を示す断
面図である。

【図７】本発明の第３実施例による多翼送風機を示す断
面図である。

【図８】本発明の第４実施例による多翼送風機を示す断
面図である。

【図９】本発明の第５実施例による多翼送風機を示す断
面図である。

【図１０】本発明の第６実施例による多翼送風機を示す
断面図である。

【図１１】本発明によるサブブレードの変形例を示す平
面図である。

【図１２】従来例による多翼送風機を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 主ブレード ２ 底プレート ４ シュラウド ５ サブブレード ６ ベルマウス ７ ケース ７ｂ 上ケース（壁部） ２０ 遠心多翼ファン ３６ 空気取入口 ５４ 保持リング

───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気取入口を形成するベルマウス及びこ
   のベルマウスに接続される壁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複数の主
   ブレード、及び前記複数の主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、 前記主ブレードの空気吸込側端部に円周方向に配設さ
   れ、前記壁部と前記主ブレードとの隙間を径外方向に空
   気が流れるように形成される複数のサブブレードとを備
   えたことを特徴とする多翼送風機。
2. 【請求項２】 前記複数の主ブレードの空気吸込側端部
   に前記空気取入口からの空気を案内するシュラウドを有
   し、このシュラウドの頂面に前記複数のサブブレードが
   形成されていることを特徴とする請求項１記載の多翼送
   風機。
3. 【請求項３】 前記複数の主ブレードの空気吸込側端部
   に各主ブレ−ドを支持する保持リングを有し、この保持
   リングの頂面に前記複数のサブブレードが形成されてい
   ることを特徴とする請求項１記載の多翼送風機。