JPH08284886A - 翼付き遠心ファンの羽根車 - Google Patents

翼付き遠心ファンの羽根車

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JPH08284886A
JPH08284886A JP11028795A JP11028795A JPH08284886A JP H08284886 A JPH08284886 A JP H08284886A JP 11028795 A JP11028795 A JP 11028795A JP 11028795 A JP11028795 A JP 11028795A JP H08284886 A JPH08284886 A JP H08284886A
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JP
Japan
Prior art keywords
impeller
blade
fan
blades
centrifugal fan
Prior art date
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Pending
Application number
JP11028795A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideki Kawaguchi
秀樹 川口
Noboru Niihara
登 新原
Makoto Hatakeyama
真 畠山
Yoshinori Nakamura
吉徳 中村
Takeshi Kamimura
武司 上村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toto Ltd
Original Assignee
Toto Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 風量が大きく且つ騒音の少ない翼付き遠心フ
ァンの羽根車を提供する。 【構成】 円板と、円板に対して平行に且つ同軸に配設
された円環板と、円板と円環板との間に周方向に互いに
間隔を隔てて放射状に配設された複数の翼とを備え、円
環板の内周縁は翼の径方向内端よりも径方向外方に位置
決めされている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、翼付き遠心ファンの羽
根車に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ラジアルファン、シロッコファン、ター
ボファン等の、円板と、円板に対して平行に且つ同軸に
配設された円環板と、円板と円環板との間に周方向に互
いに間隔を隔てて放射状に配設された複数の翼とを備え
る、翼付き遠心ファンの羽根車においては、従来、風量
を増大させる方法として、羽根車の内外径比を増大させ
て流体の吸い込み量を増大させる方法が採用されてき
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】図10に示すように、
翼付き遠心ファンの羽根車の翼間流路への流体の流入角
αは、翼間流路の径方向内端、すなわち翼内端での羽根
車の周方向速度v0 と、流体の半径方向速度u0 との比
のtangent値、tan( v0 /u0 )で与えられ
る。羽根車の内外径比が増大すると、翼内端での羽根車
の周方向速度Vが増大し、翼間流路への流体の流入角α
が増大する。翼間流路への流体の流入角αが増大する
と、図11で矢印で示すように、翼間流路内の流体の流
れが翼面から剥離し、騒音が発生する。従って、羽根車
の内外径比を増大させる風量増大方法には、翼間流路へ
の流体の流入角の増大により、翼間流路での流体の剥離
が発生し、騒音が増大するという問題があった。本発明
は上記問題に鑑みてなされたものであり、風量が大きく
且つ騒音の少ない翼付き遠心ファンの羽根車を提供する
ことを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては、円板と、円板に対して平行に且
つ同軸に配設された円環板と、円板と円環板との間に周
方向に互いに間隔を隔てて放射状に配設された複数の翼
とを備え、円環板の内周縁は翼の径方向内端よりも径方
向外方に位置決めされていることを特徴とする翼付き遠
心ファンの羽根車を提供する。本発明の好ましい態様に
おいては、翼は径向き翼である。本発明の好ましい態様
においては、翼は前進翼である。本発明の好ましい態様
においては、翼は後退翼である。
【0005】
【作用】本発明に係る翼付き遠心ファンの羽根車におい
ては、円環板の内周縁を翼の径方向内端よりも径方向外
方に位置決めすることにより、流体の吸い込み量の増大
を図り、他方、翼の径方向内端を、円環板の内周縁より
も径方向内方に位置決めすることにより、翼間流路への
流体の流入角の増大を抑制し、翼間流路での流体の剥離
を抑制し、騒音の増大を抑制している。従って、本発明
に係る翼付き遠心ファンの羽根車は、風量が大きく且つ
騒音が少ない。
【0006】
【実施例】本発明の実施例を以下に説明する。図1に本
発明を多翼ラジアルファンの羽根車に適用した実施例を
示す。多翼ラジアルファンの羽根車1は、円板2と、円
板2に対して平行に且つ同軸に配設された円環板3と、
円板2と円環板3との間に周方向に互いに間隔を隔てて
配設された多数の径向き翼4とを備える。円環板3の内
周縁は、径向き翼4の径方向内端よりも径方向外方に位
置決めされている。羽根車1においては、円環板3の内
周縁を径向き翼4の径方向内端よりも径方向外方に位置
決めすることにより、図1で一点鎖線で示すように円環
板3の内周縁を径向き翼4の径方向内端と同一の径方向
位置に位置決めする場合に比べて、流体の吸い込み量の
増大を図っている。他方、径向き翼4の径方向内端を円
環板3の内周縁よりも径方向内方に位置決めすることに
より、径向き翼4の径方向内方部分をカットし、径向き
翼4の内端の径方向位置を円環板3の内周縁の径方向位
置と一致させて、羽根車の内外径比を増大させる場合に
比べて、翼間流路への流体の流入角を減少させ、翼間流
路での流体の剥離を抑制し、騒音の減少を図っている。
従って、本発明に係る翼付き遠心ファンの羽根車1は、
風量が大きく且つ騒音が少ない。
【0007】本発明を適用した多翼ラジアルファンの羽
根車と、従来型の多翼ラジアルファンの羽根車とに付
き、風量性能と騒音性能とを測定し、両者を比較した。 〔1〕実験条件 (1)実験装置 風量・静圧測定用実験装置 実験装置を図2に示す。羽根車と羽根車を格納するスク
ロール形ケーシングとモータとを備える多翼ラジアルフ
ァン本体の吸込側に吸込ノズルを設置し、ファン本体の
吐出側にダブルチャンバ方式風量測定装置(理化精機
製、型式F−401)を設置した。風量測定装置には、
風量調整用ダンパと補助ファンとを設け、ファン出口の
静圧を制御した。ファンからの吐出空気流を、整流格子
により整流した。ファン吐出空気の風量を、AMCA規
格に従って取り付けられたオリフィスで測定し、ファン
出口の静圧をファン出口近傍に配設した静圧孔で測定し
た。
【0008】騒音測定用実験装置 実験装置を図3に示す。ファン本体の吸込側に吸込ノズ
ルを設置し、ファン本体の吐出側に風量測定装置と同程
度の寸法形状の静圧調整箱を設けた。静圧調整箱には、
吸音材を内張りした。静圧調整箱には風量調整用のダン
パを設け、ファン出口の静圧を制御した。ファン出口の
静圧をファン出口近傍に配設した静圧孔で測定し、所定
のファン出口静圧時の騒音を測定した。吸音材を内張り
してある防音箱の中にモータを格納し、モータの騒音を
遮断した。騒音測定は、無響室にてファンの軸中心線上
で羽根車上面から1m 上流の点で行い、A特性の騒音レ
ベルを計測した。
【0009】(2)試供羽根車、試供ケーシング 試供羽根車 外直径を100mmに、羽根車高さを24mmに、径向
き翼の枚数を144枚に、径向き翼の肉厚を0.3mm
に、それぞれ固定した。従来型のNo.1羽根車は、静
音性能に優れる内外径比58%の羽根車とし、従来型の
No.2羽根車は、風量性能に優れる内外径比75%の
羽根車とした。本発明を適用したNo.3羽根車は、N
o.1羽根車の円環板をNo.3羽根車の円環板で置き
換えた構成を有する羽根車とした。試供羽根車の仕様を
表1と図4(No.1羽根車、No.2羽根車)、図5
(No.3羽根車)とに示す。
【0010】
【表1】
【0011】試供ケーシング スクロール型ケーシングの高さは27mmとし、広がり
形状は次式で与えられる対数らせん形状とした。スクロ
ール型ケーシングの広がり角θは、No.1羽根車、N
o.2羽根車に対しては、静音性能上最も適していると
考えられる角度を採用した。すなわち、スクロール型ケ
ーシングの広がり角θは、No.1羽根車に対しては
4.5°、No.2羽根車に対しては6.0°とした。
スクロール型ケーシングの広がり角θは、No.3羽根
車に対しては6.0°とした。なお、本出願人は、騒音
計測実験により、内外径比58%の羽根車に対して静音
性能上最も適するスクロール型ケーシングの広がり角θ
は4°〜4.5°であり、内外径比75%の羽根車に対
して静音性能上最も適するスクロール型ケーシングの広
がり角θは6°程度であることを確認している。 r=r2 [ exp(Θtan θ)] r : 羽根車の中心から計ったケーシング側壁の半径 r2 : 羽根車の外半径 Θ : 基準線からの角度 0 ≦Θ≦ 2π θ : スクロール型ケーシングの広がり角 試供ケーシングを図6(広がり角θ=4.5 °)、図7
(広がり角θ=6 °)に示す。
【0012】羽根車の回転数 羽根車の回転数は5000rpmと7000rpmとに
設定した。
【0013】〔2〕実験、データ処理 (1)実験 表1に示す3種類の試供羽根車に就き、回転数5000
rpmと回転数7000rpmとの下で、風量調整用ダ
ンパにより風量を種々に変化させて、ファン吐出空気の
風量と、ファン出口の静圧と、騒音とを測定した。
【0014】(2)データ処理 ファン吐出空気の風量と、ファン出口の静圧と、騒音の
各測定値から、次式に基づいて流量係数φと比騒音ks
を算出した。 φ=Q/(πr2 Bu2 ) Q : ファン吐出空気の風量 m3 /s r2 : 羽根車の外半径 m B : 羽根車の高さ m u2 : 円環板の外周速度 m/s KS =SPL( A )−10〔log10Q( Pt )2〕 SPL( A ) : A特性の騒音レベル dB Q : ファン吐出空気の風量 m3 /s Pt : ファン出口の全圧 mmAq
【0015】(3)実験結果 No.1〜No.3羽根車に就き、羽根車の回転数が5
000rpmの時と、羽根車の回転数が7000rpm
の時の、比騒音KS と流量係数φとの関係を図8、図9
にそれぞれ示す。図8、図9から以下が分かる。 羽根車の回転数に係わらず、比騒音KS の最小値を
与える流量係数φの大小関係は、No.1羽根車≦N
o.2羽根車≦No.3羽根車である。各羽根車におい
て、比騒音KS が流量係数の変化に伴って変化するの
は、ケーシングの影響である。比騒音KS の最小値を与
える流量係数φにおいて、羽根車から吐出される空気流
の流線がケーシングの広がり形状と一致し、ケーシング
内の空気流の乱れが最小となり、騒音が最小となる。従
って、No.1羽根車、No.2羽根車、No.3羽根
車が実際に運転される場合、比騒音KS の最小値を与え
る流量係数φとなるように運転される。従って、No.
1羽根車、No.2羽根車、No.3羽根車が実際に運
転される場合、流量係数φの大小関係、ひいては風量の
大小関係は、No.1羽根車≦No.3羽根車≦No.
2羽根車となる。
【0016】 羽根車の回転数に係わらず、比騒音K
S の最小値の大小関係は、No.1羽根車≦No.3羽
根車≦No.2羽根車である。上述のごとく、No.1
羽根車、No.2羽根車、No.3羽根車が実際に運転
される場合、比騒音KS の最小値を与える流量係数φと
なるように運転される。従って、No.1羽根車、N
o.2羽根車、No.3羽根車が実際に運転される場
合、比騒音KS の大小関係はNo.1羽根車≦No.3
羽根車≦No.2羽根車となる。以上より、実際に運転
される場合、本発明を適用した羽根車であるNo.3羽
根車は、風量はNo.1羽根車より多く、騒音はNo.
2羽根車より小さい。従って、本発明を適用した羽根車
であるNo.3羽根車は、No.1羽根車の優れた静音
性能と、No.2羽根車の優れた風量性能とを兼ね備え
る羽根車であるといえる。
【0017】以上本発明を多翼ラジアルファンの羽根車
に適用した実施例を説明したが、本発明を、シロッコフ
ァン、ターボファン等の、多翼ラジアルファンとは異な
る遠心ファンの羽根車に適用することは可能である。
【0018】
【効果】以上説明したごとく、本発明に係る翼付き遠心
ファンの羽根車においては、円環板の内周縁を翼の径方
向内端よりも径方向外方に位置決めすることにより、流
体の吸い込み量の増大を図り、他方、翼の径方向内端
を、円環板の内周縁よりも径方向内方に位置決めするこ
とにより、翼間流路への流体の流入角の増大を抑制し、
翼間流路での流体の剥離を抑制し、騒音の増大を抑制し
ている。従って、本発明に係る翼付き遠心ファンの羽根
車は、風量が大きく且つ騒音が少ない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した多翼ラジアルファンの羽根車
の斜視図である。
【図2】風量・静圧測定用実験装置の概要を示す図であ
る。
【図3】騒音測定用実験装置の概要を示す図である。
【図4】風量・静圧測定実験、騒音測定実験で使用し
た、No.1供試羽根車、No.2供試羽根車の構成を
示す図である。(a)は平面図であり、(b)は(a)
のb−b矢視図である。
【図5】風量・静圧測定実験、騒音測定実験で使用し
た、No.3供試羽根車の構成を示す図である。(a)
は平面図であり、(b)は(a)のb−b矢視図であ
る。
【図6】風量・静圧測定実験、騒音測定実験で使用し
た、広がり角が 4.5°のスクロール型ケーシングの平面
図である。
【図7】風量・静圧測定実験、騒音測定実験で使用し
た、広がり角が 6°のスクロール型ケーシングの平面図
である。
【図8】風量・静圧測定実験により得られた、5000
rpmにおける、比騒音KS と流量係数φとの関係を示
す図である。
【図9】風量・静圧測定実験により得られた、7000
rpmにおける、比騒音KS と流量係数φとの関係を示
す図である。
【図10】遠心ファンの羽根車の翼間流路への流体の流
入角を示す図である。
【図11】遠心ファンの羽根車の翼間流路内の流体の流
れを示す図である。
【符号の説明】
1 羽根車 2 円板 3 円環板 4 径向き翼
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 畠山 真 北九州市小倉北区中島2丁目1番1号 東 陶機器株式会社内 (72)発明者 中村 吉徳 北九州市小倉北区中島2丁目1番1号 東 陶機器株式会社内 (72)発明者 上村 武司 北九州市小倉北区中島2丁目1番1号 東 陶機器株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円板と、円板に対して平行に且つ同軸に
    配設された円環板と、円板と円環板との間に周方向に互
    いに間隔を隔てて放射状に配設された複数の翼とを備
    え、円環板の内周縁は翼の径方向内端よりも径方向外方
    に位置決めされていることを特徴とする翼付き遠心ファ
    ンの羽根車。
  2. 【請求項2】 翼は径向き翼であることを特徴とする請
    求項1に記載の翼付き遠心ファンの羽根車。
  3. 【請求項3】 翼は前進翼であることを特徴とする請求
    項1に記載の翼付き遠心ファンの羽根車。
  4. 【請求項4】 翼は後退翼であることを特徴とする請求
    項1に記載の翼付き遠心ファンの羽根車。
JP11028795A 1995-04-12 1995-04-12 翼付き遠心ファンの羽根車 Pending JPH08284886A (ja)

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JP11028795A JPH08284886A (ja) 1995-04-12 1995-04-12 翼付き遠心ファンの羽根車

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JP11028795A Pending JPH08284886A (ja) 1995-04-12 1995-04-12 翼付き遠心ファンの羽根車

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000257590A (ja) * 1999-03-05 2000-09-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 多翼遠心ファン
JP2005180179A (ja) * 2003-12-15 2005-07-07 Noritz Corp ガス燃焼装置

Cited By (3)

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JP2005180179A (ja) * 2003-12-15 2005-07-07 Noritz Corp ガス燃焼装置
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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20031225