JPH0578677B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は空気調和機に組込まれる鋼板製の遠心
型フアンに関し、詳しくはターボフアン、シロツ
コフアン等となるフアンに係わるものである。

＜従来の技術＞ 従来、一般に用いられている大型（大口径）の
遠心型フアンの製作に際し、一つは遠心型フアン
を軽量化するために、遠心型フアンを構成する部
材にアルミニウムを使うことがある。しかし、こ
場合遠心型フアンの強度を確保するためには、特
公昭36−5589号公報に示される如く板厚の厚いア
ルミニウム必要となり、鋼板に比べて膨大な材料
費を要する欠点がある。

また、遠心型フアンの羽根に鋼板を使うことで
あるが、強度を確保するに必要な部材の重量がア
ルミニウムに比べて数倍にもなる。このような遠
心型フアンが重いことは、このフアンを駆動する
モータ容量の増大や、フアンを支えるモータ軸受
の大型化とか、これらを組込む空気調和機の枠組
構造の複雑化、重量比並びに複雑な防振設計など
を要する欠点がある。羽根の鋼板使用として、例
えば特公昭37−12327号公報の如く羽根を円弧形
状にすることにより強度を増すようにしたタイプ
もあるが、これでは送風性能（騒音風量）が悪く
なる欠点がある。

更に、遠心型フアンを構成する部材に合成樹脂
を使うことも考えられるが、遠心型フアンの強度
を確保するためには多量の合成樹脂が必要とな
り、且つこの場合は製造金型に膨大な費用がかか
る等の欠点を有する。

即ち、大型（大口径）の遠心型フアンを運動
（回転）するとき、羽根の強度が不足すると羽根
の変化、折れ曲り、時には破壊などの問題が生ず
る。これは大口径となつたために羽根へ大きな遠
心力が働くことに原因がある。従つて、充分な羽
根強度を得ようとすると、勢い前記の如き諸欠点
が現われる。

＜発明が解決しようとする問題点＞ 本発明は上記実情に鑑み、最も安価で市場性の
ある鋼板を羽根材料とし、送風性能が良好で且つ
強度に優れた軽量な遠心型フアンを提供すること
を目的としたものである。

＜問題点を解決するための手段＞ 本発明は、略円形の側板と、この側板の縁に沿
つて略円形に配置される多数の鋼板製の羽根とか
ら羽根車本体が構成され、この羽根車本体の回転
によつて、この羽根車本体の外周方向へ風導出す
る遠心型フアンにおいて、前記羽根の回転方向側
の両端を向かい合わせに折り曲げたものである。

また、この場合折り曲げを、カール形成とす
る。

＜作用＞ 上記のように、側板が略円形であること、多数
の鋼板製の羽根が側板の縁に沿つて配置されてい
ること、風は羽根車本体の回転によつてこの羽根
車の外周方向に導出され、且つ羽根の内外両縁を
折り曲げた（第４図カール部３参照）ことによ
り、折り曲げ部をもたない単なる平板羽根（第９
図参照）よりも強度がアツプし、且つ円弧羽根
（第１０，１１図参照）よりも送風性能もアツ
プすることとなる。

＜実施例＞ 以下、本発明を実施例の図面に基づいて詳述す
れば、次の通りである。

第１図乃至第４図はターボフアンタイプのもの
で、略円形の側板２ａと、この側板２ａに沿つて
略円形に多数の鋼板製の羽根１を配置して羽根車
本体２を構成する。この羽根１は回転方向側の両
端となる内縁１ａと外縁１ｂとに向かい合わせと
なるカール部３を折り曲げ形成している。また、
羽根車本体２の背面は座押し部２ｃをもつ主板２
ｂを配設し、且つ該主板２ｂの周縁をカール部４
とし、主板２ｂの中心には軸受となる当て板５を
配し、全体としてフアン６となる。このフアン６
の組立てに際しては、矩形状鋼板となる羽根１の
両端に突設したかしめ用突起７を環状側板２ａ及
び主板２ｂに穿つた長孔８に差込んで捻ることに
よりかしめられフアン６となる。この場合、羽根
１のカール部３は、フアン６の回転方向側に位置
するよう取付けることにより、空気流ａがカール
部３に衝突しないで渦流が発生せず、送風性能が
良い（第１０図、第１１図参照）。但し、カール
部３の先端は、羽根主部に接触させると回転時に
ビビリ音を発生するため１mm程度離している（第
３図参照）。

いまこの作用を説明すると、先ず遠心型フアン
６を構成する部材の中で最も重要なものは羽根１
であり、送風性能が良く、強い羽根形状を引き出
すことがポイントとなる。また、製造に際しては
組立て等が容易で、且つ強度を向上できる形状を
した羽根を要する。この各種羽根の強度試験とし
ては、第９図のような結果を得た。これは１mmの
たわみ量を生ずるときの加圧力（Kg）テストの結
果を示す。

但し、羽根テストサンプル幅40×長さ130、羽
根形状…、は両端カール、は平板、は円
弧、はカールと密着併用、は両端密着とビー
ド２コ、は両端密着とビード１コ、は両端密
着。

即ち、この図表によれば羽根の両端をカール状
、とすることが強度上有効であることがわか
る。羽根の強度に関する形状が送風性能にどう影
響を与えるかは、羽根内部の空気の流れがどうな
つているかを知ることによつて解決できる。しか
し、羽根内部の流線を可視的に捉えることは困難
なため、流線に影響を与える幾つかの羽根モデル
を設定して夫々の送風性能（風量と回転数及び風
量と騒音）を設定した。この送風性能の良いもの
が流線に沿つた良い羽根形状であると言える。

この結果を第１０図、第１１図に示す。但し、
この場合の羽根は、長さ130mm、巾40mm、肉厚0.5
mmの羽根を30°の傾きで40枚固着したターボフア
ン（外径420mm、内径370mm）を天吊型空気調和機
（第６図参照）に組込んで測定したデータである。

即ち、フアンの回転方向側の両端をカールした
羽根とフラツト羽根が最も特性が良く、回転
方向と反対側の両端をカールした羽根は幾分特
性が劣ることがわかる。

この試験結果から羽根内部の流線は、第３図、
第５図に示す如くなると考えられる。

送風性能が良く、しかも強い特別な羽根形状を
引出すことが出来た。

また、大風量を得るには第６図に示すようにタ
ーボフアンの内径ｌを大きくし吸込ノズル口を大
きくする必要があるが、これに伴つて羽根１の幅
寸法を小さくせざるを得ず、強度的に弱くなる。
本発明はこの点に着目したものである。尚、図中
１０はモータ、１１は熱交換器、１２は吐出口で
ある。

上記のように、ターボフアンの最も有効な羽根
形状は第３図となるが、この第３図で示したの
羽根形状のほか第９図乃至第１１図に示した及
び〜の羽根形状、並びに第８図に示す他の実
施例形状が考えられる。

また、他の実施例としてシロツコフアン使用を
第７図に示す。この場合は、羽根１のカール部３
を回転方向と反対向きに位置せしめたものであ
る。

更に、羽根本体２となる主板２ｂの強度の点に
ついては、羽根形状を具体的実施例のようにカー
ル部３等を実施することにより静止状態、又回転
中においては変形たわみが非常に少ないため、周
期的、非周期的変動も少なく、振動面に好影響を
与える。また、主板２ｂの外周断面形状をカール
部４等にすることにより平面度が非常に優れ、強
度が向上するので、回転中において面振れ、芯振
れを最小とし、他に振動騒音も少なく品質が非常
によくなる。

しかも、羽根、主板と共に市場性のある汎用材
料表面処理鋼板の薄板材料の使用が可能となり、
軽量化が計られ、延いてはフアンを回転させるモ
ータの容量がより少ない低出力のもので充分で、
省エネルギータイプとなる。

また、羽根、主板を成形加工する設備の点につ
いても、押圧成形加工、ロール成形加工等で部品
成形が出来るため、新たな大容量設備を必要とせ
ず、汎用性のある設備ですみ、前記汎用性のある
薄板材料、品質等にも優れたもののため、低出力
のモータと相俟つてモータ自体を保持する他の部
品も強度上、品質上薄板材が使用出来、機器全体
をコストダダウンに導き得る。

＜発明の効果＞ 以上述べたように、本発明の遠心型フアンはそ
の羽根の回転方向側の面の両端を折り曲げたこと
により、次のような効果を奏する。

材料費の安価な鋼板（鉄板）を使つてアルミ
ニウム並みの軽量な遠心型フアンを作ることが
できる。

しかも、折り曲げを設けた回転方向側の羽根
の面は、遠心型フアンから吐出される空気がガ
イドされにくい部分であり、且つ両端を折り曲
げたことにより、単なる平板の羽根と比較して
強度がアツプすることなどにより、送風性能を
向上させることができる。即ち、羽根材質
SPG（鋼板）板厚は0.5t（0.5mm）使用が可能とな
つた。従来方式でこれと同等の強度を持つ羽根
を得るにはアルミニウムで板厚3t（３mm）にも
なり、大幅なコストダウンが可能となる。

軽量化によつて遠心型フアン駆動モータ容量
の小型化が可能となつた。

この遠心型フアンを組込む空調機の枠組構造
の簡素化、軽量化が計れる。

防振機構が簡単で、低振動、低騒音が可能と
なつた。

小型空調機に400φ以上の鉄板製送風機の組
込みが可能となる（従来の鉄板製平板羽根では
羽根厚さは1.6t（1.6mm）を必要とし、羽根重量
は３倍以上となる。更に、羽根を支える主板へ
の波及をも考えると羽根と主板の総重量は膨大
なものとなる。）。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
ターボフアンの一部切欠正面図、第２図は第１図
Ａ−Ａ断面図、第３図は同羽根部の要部拡大断面
図、第４図は羽根の斜面図、第５図は羽根の他の
取付状態を示す拡大断面図、第６図は天吊型空気
調和機に組込んだ断面図、第７図はシロツコフア
ンとなる他の実施例の要部を示す正面図、第８図
は羽根の他の実施例の断面図、第９図は各種羽根
形状の加圧力テスト結果を示す図表、第１０図及
び第１１図は羽根形状と送風性能時の騒音図表及
び風量図表である。 １…羽根、２…羽根車本体、３…カール部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 略円形の側板と、この側板の縁に沿つて略円
   形に配置される多数の鋼板製の羽根とから羽根車
   本体が構成され、この羽根車本体の回転によつ
   て、この羽根車本体の外周方向へ風導出する遠心
   型フアンにおいて、前記羽根の回転方向側の両端
   を向かい合わせに折り曲げたことを特徴とする遠
   心型フアン。 ２ 折り曲げを、カール形状とした特許請求の範
   囲１項記載の遠心型フアン。