JPH09209994A - 遠心型多翼送風機およびこれを用いた換気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 風量、空力性能を確保しファンケーシングの
空気吹出口を可及的に小さくする。 【解決手段】 円盤状の主板３とその外周部に対向する
リング状の側板４との間に複数の羽根５を立設してなる
羽根車１と、羽根車１の外周を舌部１４から羽根車１の
回転方向に拡大する渦巻状の拡大流路６を介して囲繞し
羽根車１の軸方向に空気吸込口７、拡大流路６の空気吹
出口８をそれぞれ形成してなるスクロール状のファンケ
ーシング２とを備えた遠心型多翼送風機において、ファ
ンケーシング２の頂部２ａから空気吹出口８の上端部８
ａへの内面形状を、拡大流路６が連続するように羽根車
１と略同心円状に湾曲する凹面部１０とそれに連続する
直線部１１で形成して、ファンケーシング２の外寸を小
さくすることなく、空気吹出口８の大きさを可及的に小
さくしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、遠心型多翼送風
機およびこれを用いた換気装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、高気密化住宅の普及に伴い、換気
装置あるいは空調機器などを天井裏に設置するケースが
増加している。このような天井裏に設置される換気装置
あるいは空調機器の場合、比較的小型で大風量が得られ
る遠心型多翼送風機が採用されてきている。

【０００３】上記遠心型多翼送風機としては、図１０お
よび図１１に示すように、駆動源に連結される円盤状の
主板３と該主板３の外周部に対向するリング状の側板４
との間に複数の羽根５，５・・を立設してなる羽根車１
と、該羽根車１の外周を舌部１４から羽根車１の回転方
向に向かうに従って拡大する渦巻状の拡大流路６を介し
て囲繞し且つ前記羽根車１の軸方向に空気吸込口７を、
前記拡大流路６の出口に空気吹出口８をそれぞれ形成し
てなるスクロール状のファンケーシング２とにより構成
されたものが良く知られている（例えば、特開平５ー２
４０１９３号公報参照）。

【０００４】そして、従来、このような遠心型多翼送風
機を設計する際には、そのファンケーシング２は、その
頂部２ａから前記空気吹出口８の上端部８ａまでの部分
が水平面Ｌに対して０〜５°程度の角度となるように設
定されることとなっていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、建設コスト
の低減化から天井裏スペースが減少してきているのが現
状である。ところが、天井裏に換気装置等を設置する場
合、室内外への吹出空気を導くためのダクトが不可欠と
なるところから、上記したような現状での換気装置等の
施工性を向上させるためには、ダクトの小口径化が有効
となる。

【０００６】上記したダクトの小口径化を図ろうとする
と、これが接続される送風機（例えば、遠心型多翼送風
機）の空気吹出口を小さくする必要がある。

【０００７】図１０および図１１に示すような従来タイ
プの遠心型多翼送風機を上記したような方針で設計しよ
うとすると、吹出風量は、ダクトを小口径化する前と同
等なものが要求され、なおかつ機外静圧も上昇している
にもかかわらず、ファンケーシングの外寸が小さくなっ
てしまい、送風機を設計する上で非常に不利な条件とな
っていた。

【０００８】つまり、空気吹出口８の下端部８ｂを同じ
にして空気吹出口８を小さくしようとすると、ファンケ
ーシング２の頂部２ａから前記空気吹出口８の上端部８
ａまでの部分が水平面Ｌに対して０〜５°程度の角度と
なるように設定されている従来タイプの遠心型多翼送風
機の場合、ファンケーシング２の外寸が小さくなってし
まうのである。これは、送風機を設計する上で非常に不
利な条件となるとともに、送風機設置スペース１５に大
きな余剰空間Ｓが生じてしまうこととなり、送風機設置
スペースの有効利用を図ることができなくなるという問
題が生ずる。

【０００９】また、ファンケーシングの外寸を条件通り
に維持しようとすると、ファンケーシングにおける空気
吹出口が大きくなるため、空気吹出口とダクトとの接続
部で急激な流路縮小による圧力損失が生ずる。このよう
な圧力損失を防止するには空気吹出口とダクトとの間に
徐々に流路が縮小する縮小管を設けなければならなくな
り、機器の設置スペースが増大するという問題が生ず
る。

【００１０】本願発明は、上記の点に鑑みてなされたも
ので、ファンケーシングの外寸を小さくすることなく、
しかも要求される風量を確保し且つ良好な空力性能を確
保しつつファンケーシングの空気吹出口口径を可及的に
小さくなし得るようにすることを目的とするものであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本願発明の基本構成で
は、上記課題を解決するための手段として、駆動源に連
結される円盤状の主板３と該主板３の外周部に対向する
リング状の側板４との間に複数の羽根５，５・・を立設
してなる羽根車１と、該羽根車１の外周を舌部１４から
羽根車１の回転方向に向かうに従って拡大する渦巻状の
拡大流路６を介して囲繞し且つ前記羽根車１の軸方向に
空気吸込口７を、前記拡大流路６の出口に空気吹出口８
をそれぞれ形成してなるスクロール状のファンケーシン
グ２と備えた遠心型多翼送風機において、前記ファンケ
ーシング２における頂部２ａから前記空気吹出口８の上
端部８ａにかけての内面形状を、前記拡大流路６が連続
するように前記羽根車１と略同心円状に湾曲する凹面部
１０と該凹面部１０に連続する直線部１１とにより形成
して、ファンケーシング２の外寸を小さくすることな
く、空気吹出口８の口径を可及的に小さくなし得るよう
にしている。

【００１２】本願発明の基本構成において、前記空気吸
込口７に、前記ファンケーシング２の頂部２ａと対応す
る部分を閉塞する整流部材１６を付設した場合、羽根車
１の出口のファンケーシング頂部２ａ側において流速が
急激に増大することに起因する異音が防止できる点で好
ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して、本
願発明の幾つかの好適な実施の形態について詳述する。

【００１４】第１の実施の形態 図１および図２には、本願発明の第１の実施の形態にか
かる遠心型多翼送風機が示されている。

【００１５】この遠心型多翼送風機Ａは、既に従来技術
の項において説明したものと同様な構成とされており、
駆動源に連結される円盤状の主板３と該主板３の外周部
に対向するリング状の側板４との間に前向きに傾斜した
複数の羽根５，５・・を立設してなる羽根車１と、該羽
根車１の外周を舌部１４から羽根車１の回転方向に向か
うに従って拡大する渦巻状の拡大流路６を介して囲繞し
且つ前記羽根車１の軸方向に空気吸込口７を、前記拡大
流路６の出口に空気吹出口８をそれぞれ形成してなるス
クロール状のファンケーシング２とにより構成されてい
る。前記空気吸込口７は、ファンケーシング２の吸込側
に付設されたベルマウス９の内方に形成されている。

【００１６】しかして、前記ファンケーシング２におけ
る頂部２ａから前記空気吹出口８の上端部８ａにかけて
の内面形状は、前記拡大流路６が連続するように前記羽
根車１と略同心円状に湾曲する凹面部１０と該凹面部１
０に連続する直線部１１とにより形成されている。な
お、空気吹出口８は、その下端部８ｂを従来タイプと同
じにした断面矩形状とされており、断面円形状の継手１
２を介してダクト１３に接続される。符号１５は遠心型
多翼送風機Ａを配設する設置スペースである。

【００１７】ところで、既に従来技術の項において述べ
たように、従来タイプのものでは、ダクトが接続される
空気吹出口８を小さくすると、ファンケーシング２の外
寸が小さくなり、拡大流路６の出口部分において断面積
が要求される処理風量に比して小さくなるため、羽根車
１から吐き出される空気流が抑制されることとなる。従
って、風量低下および運転音の上昇を招くこととなる。

【００１８】ところが、上記した本願発明の実施の形態
におけるように構成した場合、空気吹出口８の大きさ
を、接続すべきダクト１３の口径に合わせて小さくした
としても、前記拡大流路６の出口部分が従来タイプのも
のに比して大きくなる（つまり、ファンケーシング２の
外寸を大きくできる）ところから該拡大流路６の出口部
分における断面積に余裕ができる。従って、羽根車１か
らの空気流がスムーズに吐き出されることとなり、ファ
ンケーシング頂部２ａから空気吹出口８へ至る部分での
流路が従来タイプのものに比べて急激に狭まっているに
もかかわらず、従来タイプのものに比して風量も増大
し、運転音も低下する。

【００１９】また、ファンケーシング２の外寸を小さく
することなく、空気吹出口８の大きさを可及的に小さく
することができるので、送風機設置スペース１５を有効
に活用できる。

【００２０】ついで、本実施の形態（即ち、実施例１）
にかかる遠心型多翼送風機と従来タイプのもの（即ち、
従来例）とにおける風量ー静圧特性および風量ー騒音レ
ベル特性とを計測したところ、図９に示す結果が得られ
た。このときの実験条件は、回転数：１０００ｒｐｍ、
羽根車外径：２５０ｍｍ、羽根車幅：１３０ｍｍであっ
た。

【００２１】上記結果によれば、本実施の形態のもの
は、従来例のものに比べて使用風量点（例えば、１１０
０ｍ³／ｈ）Ｘにおいて大きな静圧が得られるととも
に、大きな騒音レベル低下も得られることがわかる。こ
れは、前述したように、拡大流路６の出口部分における
流路断面積の増大による効果にほかならない。

【００２２】このような遠心型多翼送風機Ａは、図３に
示すように、天井裏に設置される熱交換換気装置に搭載
するのに最適となる。

【００２３】この熱交換換気装置は、全熱交換器エレメ
ント２２により区画された二つの室２３，２４を有する
ケーシング２１を有しており、一方の室２３は、室外空
気吸込口２５を有する室外空気吸込部２３ａと室内空気
吹出口２６を有する室内空気吹出部２３ｂとに仕切壁２
７により区画され、他方の室２４は、室内空気吸込口２
８を有する室内空気吸込部２４ａと室外空気吹出口２９
を有する室外空気吹出部２４ｂとに仕切壁３０により区
画されている。そして、前記室内空気吹出部２３ｂおよ
び室外空気吹出部２４ｂには、それぞれ本実施の形態に
かかる遠心型多翼送風機Ａ，Ａが配設されている。符号
Ｍはファンモータである。この熱交換換気装置における
室内空気Ｗ₁および室外空気Ｗ₂の流れは実線矢印および
破線矢印に示すようになっている。

【００２４】また、このような遠心型多翼送風機Ａは、
図４および図５に示すように、天井裏に設置される換気
装置に搭載するのに最適となる。

【００２５】この換気装置は、天井Ｃに形成された開口
３１に臨むようにして設置されるものであり、前記開口
３１に臨む吸込口３２を有する箱状ケーシング３３内に
本実施の形態にかかる遠心型多翼送風機Ａが回転軸を下
向きにして配設されている。符号３４は吸込グリルであ
る。

【００２６】上記したように遠心型多翼送風機Ａを構成
したことにより、空気吹出口８の大きさをを小さくして
も良好な性能が確保できるところから、送風機設置スペ
ースは従来と同じだけ確保することができ、送風機とダ
クトとの間に縮小管を設ける必要がないため、機器の設
置スペースの増大およびコストの上昇を避けることがで
きる。

【００２７】なお、遠心型多翼送風機Ａの羽根車におけ
る羽根は、図示のように前向きに傾斜したものの他、径
方向に向いたものあるいは後向きに傾斜したものであっ
てもよい。

【００２８】第２の実施の形態 図６および図７には、本願発明の第２の実施の形態にか
かる遠心型多翼送風機が示されている。

【００２９】この場合、空気吸込口７（具体的には、ベ
ルマウス９）には、ファンケーシング２の頂部２ａと対
応する部分を閉塞する板状の整流部材１６が付設されて
いる。その他の構成は第１の実施の形態と同様なので説
明を省略する。

【００３０】ところで、第１の実施の形態におけるよう
に、ファンケーシング２における頂部２ａから空気吹出
口８の上端部８ａにかけての内面形状を、前記拡大流路
６が連続するように前記羽根車１と略同心円状に湾曲す
る凹面部１０と該凹面部１０に連続する直線部１１とに
より形成した場合、拡大流路６において前記凹面部１０
に対応する部分の断面積が従来タイプのものに比べて急
激に狭まってしまうこととなり、拡大流路６においてフ
ァンケーシング頂部２ａに対応する部分の断面積が他の
部分の断面積に比して相対的に大きくなる。その結果、
羽根車１においてファンケーシング頂部２ａに対応する
部分からの吐き出し流れＦが多く流れるようになり、フ
ァンケーシング頂部２ａから空気吹出口８の上端部８ａ
までの絞り具合によっては流速が極端に大きくなる部分
（図６に仮想線で示す部分）が生ずる。すると、流速が
大きくなった部分の羽根前縁で大きな剥離音が発生する
こととなり、空気吹出口８が直接室内に連通するような
使用形態では前記剥離音が周期的な異音となる。

【００３１】そこで、本実施の形態におけるように、空
気吸込口７に整流部材１６を付設すると、空気吸込口７
から羽根車１に流入する吸込流れが整流部材１６によっ
て分散される。その結果、羽根車１においてファンケー
シング頂部２ａに対応する部分から吐き出される流れが
平均化することとなり、大きな流速部分の抑制ができ、
異音発生が防止できる。

【００３２】なお、整流部材１６の幅はあまり小さいと
効果が得られず、また、幅が大きすぎると吸込面積が減
少してファン性能を低下させてしまうおそれがあり、２
０ｍｍ程度が望ましい。

【００３３】ついで、本実施の形態（即ち、実施例２）
にかかる遠心型多翼送風機における風量ー静圧特性およ
び風量ー騒音レベル特性を計測したところ、図９に示す
結果が得られた。このときの実験条件は、回転数：１０
００ｒｐｍ、羽根車外径：２５０ｍｍ、羽根車幅：１３
０ｍｍであった。

【００３４】上記結果によれば、本実施の形態のもの
は、実施例１のものに比べて使用風量点（例えば、１１
００ｍ³／ｈ）Ｘにおいて同等の静圧が得られるととも
に、騒音レベルは若干低下していることがわかる。これ
は、整流部材１６の効果にほかならない。

【００３５】本実施の形態にかかる遠心型多翼送風機に
おいて、図８に示すように、ファンケーシング２の舌部
１４と対向する部分に直線状のカット部１７を形成して
もよく、このようにすると、ファン性能を低下させるこ
となく、送風機設置スペース１５を小さくできる。

【００３６】本実施の形態にかかる遠心型多翼送風機Ａ
も、第１の実施の形態におけると同様に熱交換換気装置
および換気装置に搭載するに最適である。

【００３７】

【発明の効果】本願発明によれば、スクロール状のファ
ンケーシング２における頂部２ａから空気吹出口８の上
端部８ａにかけての内面形状を、ファンケーシング２に
より形成される渦巻状の拡大流路６が連続するように羽
根車１と略同心円状に湾曲する凹面部１０と該凹面部１
０に連続する直線部１１とにより形成して、ファンケー
シング２の外寸を小さくすることなく、空気吹出口８の
大きさを可及的に小さくなし得るようにしたので、拡大
流路６の出口部分における断面積に余裕ができ、当該部
分における羽根車１からの空気流がスムーズに吐き出さ
れることとなり、ファンケーシング頂部２ａから空気吹
出口８へ至る部分での流路が従来タイプのものに比べて
急激に狭まっているにもかかわらず、従来タイプのもの
に比して風量も増大し、運転音も低下するという優れた
効果がある。

【００３８】また、ファンケーシング２の外寸を小さく
することなく、空気吹出口８の大きさを可及的に小さく
することができるので、送風機設置スペース１５を有効
に活用できるとともに、送風機へ接続されるダクト等の
配管口径の小径化による配管スペースも小さくて済むと
いう効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の第１の実施の形態にかかる遠心型多
翼送風機の縦断面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ半截断面図である。

【図３】本願発明の第１の実施の形態にかかる遠心型多
翼送風機の適用例である熱交換換気装置の概略横断平面
図である。

【図４】本願発明の第１の実施の形態にかかる遠心型多
翼送風機の適用例である換気装置の縦断面図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ断面図である。

【図６】本願発明の第２の実施の形態にかかる遠心型多
翼送風機の縦断面図である。

【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ半截断面図である。

【図８】本願発明の第２の実施の形態にかかる遠心型多
翼送風機の他の例を示す縦断面図である。

【図９】本願発明の第１および第２の実施の形態（即
ち、実施例１および実施例２）にかかる遠心型多翼送風
機と従来の多翼送風機との性能を比較した特性図であ
る。

【図１０】従来の多翼送風機の縦断面図である

【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ半截断面図である。

【符号の説明】

１は羽根車、２はファンケーシング、２ａは頂部、３は
主板、４は側板、５は羽根、６は拡大流路、７は空気吸
込口、８は空気吹出口、８ａは上端部、９はヘルマウ
ス、１０は凹面部、１１は直線部、１３はダクト、１４
は舌部、１６は整流部材、Ａは遠心型多翼送風機。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動源に連結される円盤状の主板（３）
   と該主板（３）の外周部に対向するリング状の側板
   （４）との間に複数の羽根（５），（５）・・を立設し
   てなる羽根車（１）と、該羽根車（１）の外周を舌部
   （１４）から羽根車（１）の回転方向に向かうに従って
   拡大する渦巻状の拡大流路（６）を介して囲繞し且つ前
   記羽根車（１）の軸方向に空気吸込口（７）を、前記拡
   大流路（６）の出口に空気吹出口（８）をそれぞれ形成
   してなるスクロール状のファンケーシング（２）とを備
   えた遠心型多翼送風機であって、前記ファンケーシング
   （２）における頂部（２ａ）から前記空気吹出口（８）
   の上端部（８ａ）にかけての内面形状を、前記拡大流路
   （６）が連続するように前記羽根車（１）と略同心円状
   に湾曲する凹面部（１０）と該凹面部（１０）に連続す
   る直線部（１１）とにより形成したことを特徴とする遠
   心型多翼送風機。
2. 【請求項２】 前記空気吸込口（７）には、前記ファン
   ケーシング（２）の頂部（２ａ）と対応する部分を閉塞
   する整流部材（１６）を付設したことを特徴とする前記
   請求項１記載の遠心型多翼送風機。
3. 【請求項３】 前記請求項１あるいは請求項２記載の遠
   心型多翼送風機を搭載した換気装置。