JPH1054388A

JPH1054388A - 遠心送風機

Info

Publication number: JPH1054388A
Application number: JP21466496A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Kamiyama; 薫神山; Yuji Ishihara; 裕二石原
Original assignee: Calsonic Corp; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd; Marelli Corp
Priority date: 1996-08-14
Filing date: 1996-08-14
Publication date: 1998-02-24
Anticipated expiration: 2016-08-14
Also published as: JP3649815B2

Abstract

(57)【要約】【課題】作動時に発生する騒音を低減し、送風効率の
高い遠心送風器を提供する。【解決手段】遠心送風機のハウジング１内における遠
心多翼ファン５の回転に伴い、遠心多翼ファンの翼間か
ら流線２０に沿って放射状に排出された風がハウジング
１内の側面で反射して遠心多翼ファンロータ５側に吹き
返し、再び遠心多翼ファンロータ５の籠内に逆流する風
を、遠心多翼ファンロータ５の空気吸い込み側に全周に
わたり円筒状に設けた遮蔽板１２およびハウジング１に
設けた円筒状リブによって構成したラビリンスシールで
シールする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、送風性能向上、お
よび、低騒音化を図った遠心送風機に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の遠心送風機として、最も一般的
な遠心多翼送風機の構造を図１２、図１３に示す。図１
２は従来例の外観斜視図であり、図１３は図１２に示し
たＡ−Ａ断面図である。この遠心送風機では、ハウジン
グ１の上部に空気取り入れ口２が設けられ、空気取り入
れ口２にベルマウス４が取りつけられている。ハウジン
グ１内には送風通路１０が形成されている。

【０００３】遠心多翼ファンロータ５は、複数のブレー
ド７と、複数のブレード７をそのブレードの上下端で保
持するためのロータインレットリング６およびロータ底
部８とから構成されている。図１３に示す例では、モー
ター９はロータ底部８に取り付けられており、モーター
９を駆動することにより遠心多翼ファン５が回転し、空
気取り入れ口２から吸い込んだ空気を送風通路１０へ送
出する。

【０００４】送風通路１０に送出された風はファンの回
転方向に沿って送風通路１０内を流れ、送風口１３を経
て送風機本体の外へ吹き出される。つまり、遠心多翼フ
ァン５の回転に伴い、図１２の太線矢印で示したような
空気の流れを生じさせる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
技術にあっては、図１３に符号２１、２１ａ、２１ｂ、
２１ｃ、２２で示す送風通路内の気流の模式図に示すよ
うに、遠心多翼ファン５から流線２０に沿って送出され
た気流はハウジング１の側面に衝突し、上向きの気流２
１と下向きの気流２２とに分流し、上向きの気流２１は
次いで２１ａ、２１ｂの流線で示すように分流し、以下
で述べるような現象を引き起こす。

【０００６】流線２１ａに沿う風はベルマウス４とロー
タインレットリング６との間の隙間を通って遠心多翼フ
ァン５の籠内に流れ込み、ファンブレード７と干渉し、
効率低下および騒音発生の原因となる。

【０００７】流線２１ｂに沿う気流は送風通路１０のコ
ーナー近くを通過する際に流線２１ｃに沿う渦流を生ず
る。この流れがハウジング１と衝突して騒音が発生する
とともに送風通路内の空気の流れを阻害し、効率低下を
招く。

【０００８】これに対し、特開平５‐２９６１９４号公
報には、図１４に示すようにベルマウス４１とシュラウ
ド６１との隙間を少なくかつ長くし、さらに風の折り返
し部４２を設けることにより、流線２１ａに沿う風の流
れを低減させるようにした遠心送風機が開示されてい
る。この遠心送風機では、図１５に示すように、ベルマ
ウス４１とシュラウド６１とで形成される隙間を流線２
１ａに沿って流れる風はスムーズな流れとなっているた
め、この流線２１ａに沿う風の流れを抑制するために
は、隙間を極力詰めるか、あるいはベルマウス４１とシ
ュラウド６１とで形成される隙間部をできるだけ長くす
る必要がある。

【０００９】ところが、ベルマウス４１とシュラウド６
１との隙間を詰めようとした場合には、遠心多翼ファン
ロータ５の回転時にこれらベルマウス４１とシュラウド
６１とが当たることのないように部品の加工精度を上
げ、かつ組立精度も良くする必要があり、部品の製造や
遠心送風ファンの組立に要するコストの上昇を招く。

【００１０】また、上記のコスト上昇を避けるため、ベ
ルマウス４１とシュラウド６１との隙間を広げる代わり
にこの隙間部を伸ばそうとした場合、ハウジング１を大
きくしなくてはならず、限られた設置スペースに送風フ
ァンを収める際に問題を生じることがあった。

【００１１】本発明の目的は、コスト上昇やハウジング
の大型化を招くことなく、ハウジング内部に発生する不
必要な空気の流れを軽減して騒音や効率の面で性能を向
上させた遠心送風機を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

（１）１実施の形態を示す図１、図２、および図３を
参照して説明をすると、請求項１の発明は、ハウジング
１内に遠心多翼ファン５を設け、ハウジング１上面の空
気取り入れ口２から遠心多翼ファン５内部に吸い込んだ
空気を遠心多翼ファン５の外周面側へ送出し、さらにハ
ウジング１内に設けた送風通路１０を経てハウジング１
の側面に開設した送風口１３へ送出するようにした遠心
送風機に適用される。そして遠心多翼ファン５の空気取
り入れ側の全周にわたり所定の長さの円筒状に設けた遮
蔽板１２と；ハウジング１の上面に設けられ、遮蔽板１
２の上端との間でラビリンスシールを構成する少なくと
も１列のリブ１１とを具備することにより上記問題点を
解決する。（２）１実施の形態を示す図１、図７、および図８を
参照して説明をすると、請求項２の発明は、請求項１の
遠心送風機において、１列のリブ１１を遠心多翼ファン
５の外周側に立設したものである。（３）１実施の形態を示す図９〜図１１を参照して説
明をすると、請求項３の発明は、請求項２に記載の遠心
送風機において、リブ１１と、ハウジング１の内周面と
の間に、さらに渦巻形状のリブ１１ｈをハウジングの１
上面に設けるとともに、この渦巻形状のリブ１１ｈを遠
心多翼ファン５の回転方向に沿ってハウジング１内を略
一周する間にその円弧半径を漸増せしめ、終端がハウジ
ングの送風口１３に至るようにしたものである。（４）１実施の形態を示す図１、および図６を参照し
て説明をすると、請求項４の発明は、ハウジング１内に
遠心多翼ファン５を設け、ハウジング１上面の空気取り
入れ口２から遠心多翼ファン５内部に吸い込んだ空気を
遠心多翼ファン５の外周面側へ送出し、さらにハウジン
グ１内に設けた送風通路１０を経てハウジング１の側面
に開設した送風口１３へ送出するようにした遠心送風機
に適用される。そして、遠心多翼ファン５の空気取り入
れ側の全周にわたり所定の長さの円筒状に設けた複列の
遮蔽板１２ａ、１２ｂと；ハウジング１に立設され、複
列の遮蔽板１２ａ、１２ｂとの間でラビリンスシールを
構成する複列のリブ１１ｃ、１１ｄ、および１１ｅを具
備することにより上記問題点を解決する。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、遠
心送風機の送風通路内で発生する、遠心送風機の作動に
好ましくない方向に流れる風による遠心多翼ファンロー
タの籠内への吹き込み、送風口隅部に発生する定在渦
流、および送風通路内でファンブレードに吹き返す風に
より引き起こされる送風効率の低下及び騒音の発生を、
ハウジングあるいは遠心多翼ファンロータにリブまたは
遮蔽板を設けることにより防止したので、特別な装置を
使うことなしに送風効率が高く、発生騒音の少ない高性
能の遠心送風機を安価に提供することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明による遠心送風機の第１の
実施の形態を図１、図２、図３により説明する。なお、
図１２および図１３に示した送風機と同様の箇所には同
一の符号を付して相違点を主に説明する。図２は本発明
による遠心送風機の具体的構造を示すもので、図１にお
けるＡ−Ａ線断面を表している。ここで説明する遠心送
風機は図１２および図１３に示した遠心送風機と同様
に、ハウジング１で囲まれた送風通路内にモータ９で回
転駆動される遠心多翼ファンロータ５を配設し、遠心多
翼ファンロータ５の回転により、図１２に示すとおり空
気取り入れ口２から空気を吸い込み送風口１３よりその
空気を送出するものである。

【００１５】図３は図２のＢ部を拡大して示した簡略図
である。図３において、ハウジング１の上部には、遠心
多翼ファンの軸心を中心とする同心円筒状にリブ１１
ａ、１１ｂが２列に設けられている。遮蔽板１２は遠心
多翼ロータファン５の吸入側端に高さＬの円筒形状をな
して設けられていて、ファンブレード７の空気吸い込み
側端のそれぞれを連結して固定する。この遮蔽板１２の
端部はファンブレード７の上端面から上方に突出して２
列のリブ１１ａ、１１ｂの間に挿入され、遮蔽板１２の
内周面とリブ１１ｂの外周面との間、遮蔽板１２の外周
面とリブ１１ａの内周面との間にはそれぞれ間隔ｄ２、
ｄ１だけ隙間が設けられている。この隙間ｄ２、ｄ１
は、遠心多翼ファンロータ５の回転時に遮蔽板１２がリ
ブ１１ａ、１１ｂと接触しない範囲で小さな値に設定さ
れる。

【００１６】以上に述べた第１の実施の形態において、
モータ９によって遠心多翼ファン５が回転して送風する
ときの風の流れについて、図３、図４を用いて説明す
る。複数のファンブレード７の間から流線２０に沿って
送出された風はハウジング１の側壁に衝突した後、流線
２１、流線２２に沿う方向に分流する。送風通路１０の
上側に分流して流線２１に沿う風はハウジング１の内壁
に衝突してその風向を変え、流線２１ａに沿う流れとな
り、また、一部は流線２１ｄに沿う流れとなる。

【００１７】流線２１ａに沿う風の流れはリブ１１ａ、
１１ｂおよび遮蔽板１２によって阻止される。これによ
り、流線２１ａに沿う風が再び遠心多翼ファン５の空気
吸い込み側とベルマウス４との間を通って再び遠心多翼
ファンロータ５の籠内に戻るのが防止されるとともに、
流線２１ｄに沿う風がファンブレード７に当たるのも防
止される。この結果、従来例で問題となっていた送風効
率の低下や騒音の増大といった不具合が抑制される。

【００１８】さらに、第１の実施の形態の遠心送風機
は、遮蔽板１２をリブ１１ａ、１１ｂ間に挿入してラビ
リンス構造を採用しており、これにより、流線２１ａに
沿う風が送風通路１０から遮蔽板１２の上端部を通って
ベルマウス４側へ流れる空気の流量を効果的に抑制す
る。以下、この点を詳細に説明する。

【００１９】図４は、図３に示した第１の実施の形態の
要部を流れる気流を説明した図である。送風通路１０か
らベルマウス４側に流れ込む逆流ａはハウジング１の上
面に設けられた円筒状のリブ１１ａ、１１ｂの隅部に渦
流ｂ、ｄを形成するとともに遮蔽板１２の上端付近に渦
流ｃを形成する。これらの渦流ｂ、ｃ、ｄにより逆流ａ
の実際の送風通路面積は減少する。また、これらの渦流
ｂ、ｃ、ｄを形成するためのエネルギは、逆流ａから供
給される。これらの理由により、逆流ａの流通抵抗が増
大する。

【００２０】一方、図１６は例えば特開平５−２９６１
９４号公報に開示されているように断面形状が半円状の
突環部４１ａをベルマウス４１の周囲に設け、この半円
状突環部４１ａの間にシュラウド６１が位置するように
した場合の空気流を説明する図である。このような構造
の場合、逆流ａは渦流ｅを形成するが、図４に示すよう
な渦流ｂ、ｄは形成しない。従って図１６に示す例は、
図４に示す第１の実施の形態に比べて、逆流ａの実際の
送風通路面積は大きく、かつ、逆流ａが渦流形成に分配
するエネルギーも少ない。これらの理由により、寸法ｄ
が同じ場合、図４に示す第１の実施の形態は、図１６に
示す例に比べて逆流ａを減少させることができる。

【００２１】なお、図３において、リブ１１ａ、１１ｂ
と遮蔽板１２とのオーバーラップ量を示すｃ１、ｃ２は
等しくした例が示されているが、必ずしも等しくする必
要はない。同様に、遮蔽板１２とリブ１１ａ、１１ｂと
の隙間ｄ１、ｄ２も必ずしも等しくする必要はない。

【００２２】図５（ａ）〜（ｃ）は本発明による第２〜
第４の実施の形態の要部を説明する簡略図である。第１
の実施の形態を示す図３では、送風通路１０の上下方向
のほぼ全域にわたって延在するファンブレード７の上端
側を遮蔽板１２により覆うようにしたが、第２〜第４の
実施の形態を示す図５（ａ）〜（ｃ）では、遮蔽板１２
を遠心多翼ファンロータ５の吸入側端面から上方に突設
している。

【００２３】図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のそれぞれは
遮蔽板１２がブレード７の送風通路側、中間、吸い込み
ロ側にぞれぞれ位置している場合を示しており、さらに
図５（ｂ）、（ｃ）では、ハウジング１に設けた２列の
リブ１１ａ、１１ｂのうち、中心側のリブ１１ｂを省略
し、ベルマウス４によつてリブ１１ｂの機能を置き換え
た例を示している。このようにしても第１の実施の形態
と同様の作用効果を期することができる。

【００２４】図６は本発明による第５の実施の形態の要
部を説明する簡略図である。この図６に示す第５の実施
の形態においては、遠心多翼ファンロータ５の軸心近傍
を中心とした同心円筒状に３つのリブ１１ｃ〜ｅをハウ
ジング１上部に設け、２つの遮蔽板１２ａ、１２ｂを遠
心多翼ファンロー夕５の空気吸い込み側端面に設けてい
る。第１の発明の実施の形態のラビリンス構造を２段設
けることで、流線２１ａに沿う風が再び遠心多翼ファン
ロータ５の空気吸い込み側とベルマウス４との間を通っ
て再び遠心多翼ファンロータ５の籠内に戻るのを、図
２、図３、図４に示した第１の発明の実施の形態に比べ
てさらに効果的に防止することができ、よりいっそうの
送風効率の向上および発生騒音の低下が可能となる。

【００２５】図７は本発明による第６の実施の形態を説
明する簡略図である。この例では、遠心多翼ファンロー
タ５に遮薮板１２を設ける代わりに、ロータインレツト
リング６によりファンブレード７の吸入側端を保持する
一般的なファン構造を用いている。そして、ハウジング
１上部に、遠心多翼ファンロータ５の軸心近傍を中心と
する同心円状に２つの円弧状リブ１１ｆ及び１１ｇを設
け、このリブ１１ｆ、１１ｇの間にロータインレットリ
ング６およびファンブレード７が入り込むように構成さ
れている。リブ１１ｆは図２〜図５で説明してきた流線
２１ｄに沿う風の流れを防ぐのに十分な長さを有し、こ
れにより、第１から第５の実施の形態で得られるものと
同様の作用効果を得ることができる。さらにリブ１１ｆ
の長さを延長することにより図７中に示す、流線２１ｄ
に沿う風の遠心多翼ファンロータ５への吹き戻しを防ぐ
ことができ、さらに騒音の低減および効率の改善を期す
ることができる。

【００２６】図８は本発明による第７の実施の形態を説
明する簡略図である。この例では第６の実施の形態にお
けるリブ１１ｇを省略し、その機能をベルマウス４で代
替している。これによっても、第６の実施の形態と同様
の作用効果を得ることができる。

【００２７】以上では、流線２１ａ、２１ｄに沿う風の
吹き返しによる効率低下、および騒音の発生を抑制する
場合について説明してきたが、次に図１３の流線２１ｃ
で示す渦流について説明する。流線２１ｃに沿って流れ
る渦流は送風通路１０のコーナー近くを通過する流線２
１ｂに沿う風によって発生し、この渦流がハウジング１
と衝突するときに騒音を発生するとともに送風通路１０
を流れる風との間に衝突が起こって送風効率が低下する
ことは先に述べたとおりである。以下この渦流を解消す
るための実施の形態について説明する。

【００２８】図９および図１０は本発明による第８の実
施の形態を説明する簡略図である。この実施の形態は、
図２に示す第１の実施の形態で説明した構造に、さらに
第３のリブ１１ｈをハウジング１の上面に設置した例で
ある。第３のリブは、図９の破線で示すように、遠心多
翼ファンロータ５回転に伴う風の主流方向を示す流線２
３、流線２４に沿う形で、ファン１２の回転軸を中心と
して、送風通路１０内を螺旋状にその曲率半径を漸増さ
せ、最後は送風口１３に沿うように設けられている。

【００２９】図９および図１０において、流線２１ｃに
従う風の流れは、第３のリブ１１ｈによりその方向を変
え、流線２３、流線２４に沿う風の流れとなる。図の×
印は紙面垂直で紙面表から裏方向に、また●印はその逆
方向に流線が向いていることを示す。

【００３０】第３のリブ１１ｈで阻止されずに流れる流
線２１ａ、流線２１ｄに沿う風は遮蔽板１２、および、
リブ１１ａにより流れを阻止され、流線２３、流線２４
に沿う風によって送風口１３に向かう風に転換される。
ハウジング１内の上方向へ向かった流線２１に沿う流れ
はこのようにリブ１１ｈや遮蔽板１２、およびリブ１１
ａによって流線２３、流線２４に沿う方向へ逐次変換さ
れ、送風口１３へ導かれる。

【００３１】このようにして第８の実施の形態による遠
心送風機では、流線２１ａに沿う風が再び遠心多翼ファ
ンロータ５の空気吸い込み側とベルマウス４との間を通
って再び遠心多翼ファンロータ５の籠内に戻るのを防止
するとともに、流線２１ｄに沿う風がファンブレード７
に当たるのを防止し、さらには送風口の上隅部に発生す
る定在渦流を防止して、送風効率の低下や騒音増大など
の不具合が発生することを防止し、遠心送風機の送風効
率の向上及び低騒音化が達成できる。

【００３２】図１１は本発明による第９の実施の形態を
説明する簡略図である。この実施の形態は図７に示す第
６の実施の形態で説明した構造に、さらに第８の実施の
形態と同様のリブ１１ｈをハウジング１に設置したもの
である。これによっても第８の実施の形態で得られるも
のと同一の作用効果を得ることを期することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による遠心送風機の
外観斜視図

【図２】図１の遠心送風機のＡ−Ａ線断面図

【図３】図２におけるＢ部の詳細図

【図４】図２におけるＢ部の詳細図

【図５】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ本発明の第
２〜第４の実施の形態による遠心送風機の要部断面図

【図６】本発明の第５の実施の形態による遠心送風機の
要部断面図

【図７】本発明の第６の実施の形態による遠心送風機の
要部断面図

【図８】本発明の第７の実施の形態による遠心送風機の
要部断面図

【図９】本発明の第８の実施の形態による遠心送風機の
外観斜視図

【図１０】図９の遠心送風機のＡ−Ａ線断面図

【図１１】本発明の第９の実施の形態による遠心送風機
の要部断面図

【図１２】従来の遠心多翼送風機の外観斜視図

【図１３】従来の遠心送風機の中を流れる空気の流線を
示す図１２のＡ−Ａ線断面図

【図１４】従来の遠心多翼送風機の要部を示す断面図

【図１５】従来の遠心多翼送風機の要部を示す断面図

【図１６】従来の遠心多翼送風機のベルマウス付近の断
面図

【符号の説明】

１ハウジング２空気取り入れ口４、４１ベルマウス５遠心多翼ファンロータ６ロータインレットリング７ファンブレード８ロータ底部９モータ１０送風通路１１リブ１２遮蔽板１３送風口２０、２１、２２、２３、２４流線６１シュラウド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ハウジング内に遠心多翼ファンを設
け、該ハウジング上面の空気取り入れ口から前記遠心多
翼ファン内部に吸い込んだ空気を前記遠心多翼ファンの
外周面側へ送出し、さらに前記ハウジング内に設けた送
風通路を経て前記ハウジングの側面に開設した送風口へ
送出するようにした遠心送風機において、前記遠心多翼ファンの空気取り入れ側の全周にわたり所
定の長さの円筒状に設けた遮蔽板と、前記ハウジング上面に設けられ、前記遮蔽板の上端との
間でラビリンスシールを構成する少なくとも１列のリブ
とを具備することを特徴とする遠心送風機。
【請求項２】前記リブは、１列設けられていた場
合、前記遠心多翼ファンの外周側に立設されることを特
徴とする請求項１に記載の遠心送風機。
【請求項３】請求項２に記載の遠心送風機におい
て、前記リブと、前記ハウジングの内周面との間に、さ
らに渦巻形状のリブが前記ハウジング上面に備えられ、
該渦巻形状のリブは前記遠心多翼ファンの回転方向に沿
って前記ハウジング内を略一周する間にその円弧半径を
漸増し、終端が前記ハウジングの送風口に至るようにし
たことを特徴とする遠心送風機。
【請求項４】ハウジング内に遠心多翼ファンを設
け、該ハウジング上面の空気取り入れ口から前記遠心多
翼ファン内部に吸い込んだ空気を前記遠心多翼ファンの
外周面側へ送出し、さらに前記ハウジング内に設けた送
風通路を経て前記ハウジングの側面に開設した送風口へ
送出するようにした遠心送風機において、前記遠心多翼ファンの空気取り入れ側の全周にわたり所
定の長さの円筒状に設けた複列の遮蔽板と、前記ハウジングに立設され、前記複列の遮蔽板との間で
ラビリンスシールを構成する複列のリブとを具備するこ
とを特徴とする遠心送風機。