JPH11294376A - 送風装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低騒音でありながら高い送風性能を有し、組
立作業が容易で、製造コストの低いより実際的な騒音低
減策を施した送風装置を提供する。 【解決手段】 多数のブレードＢが環状に配置されかつ
軸方向に直状に伸延された貫流ファンＦと、当該貫流フ
ァンＦを囲むように設けられたファンスクロール３とを
有し、当該ファンスクロール３に、前記貫流ファンＦの
外周面に近接するように突出されかつ該貫流ファンＦの
軸線方向に沿って伸延するようにノーズ部９が形成され
た送風装置において、前記ノーズ部９は、前記貫流ファ
ンＦのブレードＢの長手軸線に対して傾斜するように形
成したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和装置等に
使用する送風装置に関し、特に、ファンスクロール内に
貫流ファンを配置し、この貫流ファンを回転させること
により送風を行う送風装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、空気調和装置等に使用されてい
る送風装置は、図８に示すように、ケーシング１内に冷
却器２を配置し、ファンスクロール部３内に設けられた
貫流ファンＦをモータ（図示せず）により回転させて、
空気導入口４から空気を取込み、冷却器２により冷却し
た後に、空気吹出口５より室内あるいは車室内等に吹き
出すようにしている。

【０００３】ここで使用されている貫流ファンＦは、図
９に示すように、フランジ板６に多数のブレードＢが環
状に配置されたものであり、空気流がファン内を貫通し
て流れるものであるために、送風効率を高めるには、フ
ァンスクロール３との隙間関係が重要である。

【０００４】したがって、従来の送風装置７では、図１
０（Ａ）より明らかなように、貫流ファンＦを囲むよう
に設けられたファンスクロール３のスタビライザ部８及
び山状に突出して形成されたノーズ部９が貫流ファンＦ
の外周面に接近するように形成され、両者間の隙間を小
さくしている。特に、ノーズ部９側は、貫流ファンＦが
空気を叩き出す側であるために、ノーズ部９と貫流ファ
ンＦとの間の隙間をより小さくすることが重要である。

【０００５】ところが、このようにすれば騒音の問題が
生じる。この騒音は、ファンスクロール３のノーズ部９
と貫流ファンＦのブレードＢとの間で空気が圧縮される
ことが起因するが、この騒音には、貫流ファンＦの回転
数やブレードＢの枚数により固有振動を伴う騒音（図３
の一次、二次、三次のピーク騒音）も発生する。

【０００６】図１０（Ｂ）はスタビライザ部側から見た
ファンスクロール３のノーズ部９を示す正面図である
が、ここで示すように、山状のノーズ部９の先端である
ピーク部分Ｐは、ブレードＢの長手軸線に沿って直線的
に形成されているので、このピーク部分Ｐの近傍を貫流
ファンＦのブレードＢが移動すると、このブレードＢ全
長とピーク部分Ｐとの間で空気が圧縮され、これに起因
する騒音の音波が重なり、固有周波数の騒音が発生す
る。

【０００７】このような騒音を低減するために、従来か
ら、環状に配置されたブレードＢ相互間の間隔が均一に
ならないようにランダムに配置したり、あるいは図１１
に示すように、貫流ファンＦのブレードＢをノーズ部９
のピーク部分Ｐの稜線（図中一点鎖線で示す）に対して
所定角度αだけ傾斜させて配列し、ブレードＢの軸方向
全長にわたって同時に空気を圧縮するという事態が生じ
ないように、つまり空気を剪断するようにして騒音を低
減する方法が知られている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このように構
成した送風装置を製造する場合には、貫流ファンＦのブ
レードＢを、軸方向全長にわたってノーズ部９のピーク
部分Ｐに対して傾斜した形状としなければならないた
め、貫流ファンＦ自体の製造、組立が面倒な作業とな
り、製造コストも掛かるという問題がある。

【０００９】特に、送風装置は、種々の分野で使用され
る汎用性のある製品であり、量産品でもあることから、
製造コストも安価なことが求められ、前記騒音低減策の
取られたものでは、実際的な対策とはならないというの
が実情である。

【００１０】本発明は、上述した事情に鑑み提案された
もので、組立作業が容易で、製造コストの低いより実際
的な騒音低減策が施された還流ファンを有する送風装置
を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記す
る手段により達成される。

【００１２】（１） 多数のブレードが環状に配置され
かつ軸方向に直状に伸延された貫流ファンと、当該貫流
ファンを囲むように設けられたファンスクロールとを有
し、当該ファンスクロールに、前記貫流ファンの外周面
に近接するように突出されかつ該貫流ファンの軸線方向
に沿って伸延するようにノーズ部が形成された送風装置
において、前記ノーズ部は、前記貫流ファンのブレード
の長手軸線に対して傾斜するように形成したことを特徴
とする送風装置である。

【００１３】このようにすれば、ファンスクロールのノ
ーズ部が貫流ファンの軸方向に対して傾斜しているた
め、空気流がノーズ部を通過する際に空気を剪断するよ
うにして送風するので、固有周波数の騒音が低減できる
のみでなく、ファンスクロールのノーズ部に対して騒音
対策を施すので、ファン側は、従前と同様な方法で製造
でき、送風装置として製造が容易となり、コスト的には
極めて有利となる。

【００１４】（２） 前記貫流ファンは、フランジ板に
長手方向長さが短い多数のブレードを環状に配置してフ
ァン単位体を形成し、該ファン単位体を軸方向に複数個
連結したタンデム式とし、当該タンデムの段毎に前記ノ
ーズ部が不連続となるように形成したことを特徴とする
送風装置である。

【００１５】このようにすれば、前記コスト的な有利さ
に加えて、ノーズ部が貫流ファンの軸線方向に不連続と
なっているため、ノーズ部で発生する騒音を時系列的に
分散することができ、一層の騒音低減を達成できる。

【００１６】（３） 前記ノーズ部は、前記タンデムの
段毎に、前記貫流ファンの軸線方向に対する傾斜角度が
異なるようにしたことを特徴とする送風装置である。

【００１７】このようにすれば、ノーズ部の傾斜角度が
タンデムの段毎に異なっているため、ノーズ部で発生す
る騒音を時系列的に分散することができ、一層の騒音低
減を達成できる。

【００１８】（４） 前記ノーズ部は、前記タンデムの
段毎のノーズ部の開始位置がそれぞれ異なり、終端位置
が全て一致するようにしたことを特徴とする送風装置で
ある。このようにすれば、 （５） 前記ノーズ部は、前記タンデムの段毎に、空気
流の逃げを防止するための仕切板を設けたことを特徴と
する送風装置である。

【００１９】このようにすれば、ノーズ部に設けた仕切
板により、ノーズ部を傾斜させた場合に生じる空気流の
逃げを防止することができるとともに、乱流の発生を極
力抑えることにより、騒音が低減される。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明に
係る送風装置の一実施形態を説明する。 《実施の形態１》図１は本発明に係る送風装置の実施の
形態１を示すもので、（Ａ）は送風装置の要部縦断面
図、（Ｂ）はスタビライザ部側から見たファンスクロー
ルのノーズ部を示す正面図、図２は同実施の形態１のフ
ァンスクロールのノーズ部と貫流ファンを示す概略斜視
図、図３は本実施の形態１のタンデム式還流ファンを用
いた送風装置の騒音を従来の送風装置と比較した図であ
り、図８〜１１に示す部材と共通する部材には同一符号
を付している。

【００２１】本実施の形態１に係る送風装置１０は、図
１（Ａ）に示すように、ファンスクロール３内に回転可
能に貫流ファンＦが配設され、この貫流ファンＦには、
モータ（図示せず）が連結され、このモータの回転によ
り空気導入口４から導入された空気が空気吹出口５に向
かって流れるようになっている。

【００２２】ここで使用されている貫流ファンＦは、前
述の図９に示す貫流ファンＦとほぼ同様の構成で、複数
のフランジ板６を所定間隔に設け、これらフランジ板６
の間に多数のブレードＢを環状に配置するとともに各ブ
レードＢが軸方向に直状に伸延することにより形成され
たものである。このように１本の長尺なブレードＢを環
状に配置したものを、下記するタンデム式の貫流ファン
Ｆに対して一体型の貫流ファンＦと称す。

【００２３】ただし、各ブレードＢが軸方向に長尺な場
合には、長手方向長さが短いブレードＢを各フランジ板
６に取り付けることによりファン単位体あるいはファン
エレメント（以下、ファン単位体Ｆe と称す）を形成
し、このファン単位体Ｆe を軸線方向に複数個連結した
タンデム式の貫流ファンＦとすることが好ましい。

【００２４】特に、本実施の形態では、ファンスクロー
ル３に形成された山状のノーズ部９が、図１（Ｂ）に示
すように形成されている。つまり、ピーク部分Ｐの稜線
が、貫流ファンＦの軸線に対して所定角度αだけ傾斜す
るようにブレードＢに向かって突出されている。

【００２５】図１（Ａ）には、図１（Ｂ）のａ−ａ線、
ｂ−ｂ線、ｃ−ｃ線に対応したノーズ部９及びその近傍
のファンスクロール３の断面がａ，ｂ，ｃとして示して
あるが、この図１（Ａ）に示すａ，ｂ，ｃの各断面図の
ノーズ部９の位置から明らかなように、ノーズ部９のピ
ーク部分Ｐの位置が、貫流ファンＦの軸直角断面で僅か
ずつ変位している。

【００２６】このノーズ部９と貫流ファンＦの関係をよ
り分かりやすくしたものが図２である。この図２では、
タンデム式の貫流ファンＦの場合であり、各ファン単位
体Ｆe に対応するノーズ部９a ９b ，９c が各ファン単
位体Ｆe の一端から他端まで直線的にかつ傾斜して伸延
されており、しかも各ファン単位体Ｆe のタンデムの段
毎のノーズ部９a ９b ，９c の開始位置Ｓと終端位置Ｅ
が、それぞれ同じである。このノーズ部９a ９b ，９c
のピーク部分Ｐの稜線は、タンデムの段毎に不連続とな
るように形成されているが、傾斜角度αは同じである。

【００２７】このようにノーズ部９が不連続となるよう
に形成すれば、タンデム式あるいは一体型を問わず、い
ずれの貫流ファンＦであっても、ノーズ部９のピーク部
分Ｐの稜線が、貫流ファンＦのブレードＢに対して傾斜
しているため、貫流ファンＦがノーズ部９を通過する際
に空気を時間差を持って剪断し、ブレードＢの軸方向全
長にわたって同時に空気を圧縮するという事態が生じる
ことはなくなる。この結果、ノーズ部で発生する騒音を
時系列的に分散することができ、固有周波数の騒音が低
減できる。

【００２８】本実施の形態１のタンデム式還流ファンを
用いた送風装置の騒音を、従来の送風装置のもの（ブレ
ードＢが軸方向全長にわたって同時に空気を圧縮するも
の）と比較した場合、図３に示すように、一次、二次、
三次の固有周波数の騒音が数デシベル低下するという結
果が得られており、騒音が大幅に低減できることが判明
している。

【００２９】この場合のノーズ部９の傾斜角度αとして
は、種々の角度を選択することが可能であるが、好まし
くは、１〜３０度の範囲であれば良く、より好ましく
は、３〜２０度の範囲であることが判明している。

【００３０】なお、前記ノーズ部９a ９b ，９c のピー
ク部分Ｐの稜線を不連続とせず、直線的に傾斜させるよ
うにしても良い。このようにしても、ある程度良好な結
果がえられることは言うまでもない。

【００３１】《実施の形態２》図４は本発明に係る送風
装置の実施の形態２を示すもので、前記図２と同様のフ
ァンスクロールのノーズ部と貫流ファンを示す概略斜視
図である。

【００３２】本実施の形態２に係る送風装置では、使用
される貫流ファンＦは、タンデム式であるが、タンデム
式の各段の境目毎のノーズ部９に、ファン単位体Ｆe の
空気流の逃げを防止するための仕切板１１が設けられて
いる。

【００３３】この仕切板１１は、貫流ファンＦの外周面
に沿うように突出されたものであれば、どのようなもの
であっても良いが、より好ましくは、ノーズ部９を形成
することにより変形したファンスクロール３のいわゆる
渦巻形状が一定となる位置まで伸延されるように設けら
れることである。つまり、前記始端位置Ｓと終端位置Ｅ
まで伸延されていることである。

【００３４】このようにすれば、貫流ファンＦの回転に
よりファンスクロール３に沿って流れる空気流が、各フ
ァンスクロール３のノーズ部９に至ったとき、このノー
ズ部９が前述のように傾斜していても、この傾斜により
生じる空気流の逃げが仕切板１１により防止され、より
確実に送風することができ、ファン効率を向上させるこ
とができる。しかも、乱流の発生を極力抑えることもで
きるので、騒音の発生を一層防止することもできる。

【００３５】《実施の形態３》図５は本発明の実施の形
態３を示すノーズ部を示す模式図である。この実施の形
態３では、ノーズ部９a ９b ，９c が、ファン単位体Ｆ
e のタンデムの各段毎に、相互に関係なく不等配列され
ている。すなわち、ファン単位体Ｆe のタンデムの段毎
のノーズ部９の開始位置Ｓがそれぞれ異なり（ずれ量
を、符号「δ1 」「δ2 」で示す）、終端位置Ｅが全て
一致している。各タンデム段毎のノーズ部９の傾斜角度
αは、前記実施の形態と同じである。

【００３６】このように構成することにより、ノーズ部
９で発生する固有周波数の発生時系列を変化させ、いわ
ゆるチューニングができ、騒音をさらに一層低減するこ
とが可能となる。

【００３７】なお、ノーズ部９の各タンデム段毎の終端
位置Ｅを全て一致させると、仕切板１１の作用により、
ノーズ部９全体での、傾斜に起因する空気流の逃げが確
実に防止され、乱流の発生を防止して騒音を低減するこ
とが可能となる。

【００３８】なお、本実施の形態では、前記ノーズ部９
を必ずしも各タンデム段の軸方向全長に亘って形成する
こともない。つまり、図中ノーズ部９を示す実線が端部
で仕切板１１と接していない。このようにしても実質的
に前記実施の形態とほぼ同様の効果が期待できる。仕切
板１１の作用によりノーズ部９の傾斜に起因する空気流
の逃げが確実に防止されるからである。

【００３９】《実施の形態４》図６は本発明の実施の形
態４を示すノーズ部を示す模式図である。この実施の形
態４では、ノーズ部９のピーク部分Ｐの稜線が、タンデ
ムの段毎に傾斜角度（図中、α、β、γで示す）がそれ
ぞれ異なっている。この傾斜角度は、前述した実施の形
態と同様に、１〜３０度の範囲、好ましくは３〜２０度
の範囲である。

【００４０】このように構成することにより、上述した
実施の形態３と同様に、ノーズ部９で発生する固有周波
数の発生時系列を変化させることができ、騒音をさらに
低減することが可能となる。

【００４１】《実施の形態５》図７は本発明の実施の形
態５を示すノーズ部を示す模式図である。この実施の形
態５では、ノーズ部９のピーク部分Ｐの稜線が、タンデ
ムの段毎に、貫流ファンＦの軸線方向に対する傾斜方向
が交互に異なっている。第１段と第３段のノーズ部９a
，９c の傾斜角度は、前述した実施の形態と同様に、
１〜３０度の範囲、好ましくは３〜２０度の範囲とする
ことが好ましいが、第２段のノーズ部９b の傾斜角度
は、−１〜−３０度の範囲、好ましくは−３〜−２０度
の範囲とすることが好ましい。

【００４２】このように構成しても、ノーズ部９で発生
する固有周波数の発生時系列を変化させることができ、
騒音をさらに低減することが可能となる。

【００４３】なお、この実施の形態において、ノーズ部
９a ，９c の傾斜角度を−１〜−３０度の範囲とし、ノ
ーズ部９b の傾斜角度を３〜２０度の範囲としても良
い。

【００４４】以上述べたように、ノーズ部９のピーク部
分Ｐを傾斜したので、ファンスクロール３を樹脂成形す
る場合に、従来の成形方法において膨出する部分を多少
変更するのみで、ファンスクロール３を形成することが
でき、しかも還流ファンＦの形状の変更は不要となるの
で、コスト的に極めて有利となる。加えて、ノーズ部９
で発生する固有周波数の騒音を低減することも可能とな
る。

【００４５】本発明は、上述した実施の形態に限定され
るものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変す
ることができる。

【００４６】例えば、前述した実施の形態では、ノーズ
部９のピーク部分Ｐの稜線は、貫流ファンＦの端部から
他端部まで直線的に伸延されるものであるが、場合によ
っては、中間が折れ曲がっているもの、波状あるいはジ
グザグ状などであってもよい。これは、一体型あるいは
タンデム式の貫流ファンＦの如何に拘らず同様である。
しかも、このタンデム式の貫流ファンＦの場合には、各
ファン単位体Ｆe 毎に前記ピーク部分Ｐの稜線が、隣位
のファン単位体Ｆe 用の稜線と無関係に独立に形成され
てもよい。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、ファンスクロール部のノーズ部が貫流フ
ァンの軸線方向に対して傾斜しているため、ノーズ部で
発生する騒音を低減することができ、また、貫流ファン
は従来と同様で、ファンスクロールの形状のみを僅かに
変更するため、製造コストを大幅削減することができ、
組立作業も容易となる。さらに、貫流ファンのブレード
を傾斜させる必要がないので、ブレードを長尺とするこ
とができ、長尺なブレードを備えた金属製の貫流ファン
を使用することにより、高温強度が高められるととも
に、製造コストをさらに削減することができる。

【００４８】請求項２記載の発明によれば、ノーズ部
が、貫流ファンの軸線方向に不連続となっているため、
ノーズ部で発生する騒音を時系列的に分散することがで
き、さらに騒音を低減することができる。

【００４９】請求項３記載の発明によれば、ノーズ部に
設けた仕切板により、ノーズ部を傾斜させた場合に生じ
る空気流の逃げを防止することができる。また、ノーズ
部において生じる乱流の発生を極力抑えることができ、
これにより送風効率の向上、さらなる騒音の低減を達成
できる。

【００５０】請求項４記載の発明によれば、ノーズ部の
傾斜角度がタンデンシャル段毎に異なっているため、ノ
ーズ部で発生する騒音を時系列的に分散することがで
き、さらに騒音を低減することができる。

【００５１】請求項５記載の発明によれば、ノーズ部の
各タンデム段毎の終端位置を全て一致させるので、仕切
板の作用により、ノーズ部全体での、傾斜に起因する空
気流の逃げが確実に防止され、乱流の発生を防止して騒
音を低減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る送風装置の実施の形態１を示す
もので、（Ａ）は送風装置の要部縦断面図、（Ｂ）はス
タビライザ部側から見たファンスクロールのノーズ部を
示す正面図である。

【図２】 同実施の形態１のファンスクロールのノーズ
部と貫流ファンを示す概略斜視図である。

【図３】 本実施の形態１のタンデム式還流ファンを用
いた送風装置の騒音を従来の送風装置と比較した図であ
る。

【図４】 本発明の実施の形態２を示す、図２と同様の
概略斜視図である。

【図５】 本発明の実施の形態３を示すノーズ部を示す
模式図である。

【図６】 本発明の実施の形態４を示すノーズ部を示す
模式図である。

【図７】 本発明の実施の形態５を示すノーズ部を示す
模式図である。

【図８】 従来の送風装置を示す縦断面図である。

【図９】 従来の送風装置を還流ファンを示す正面図で
ある。

【図１０】 従来の送風装置を示すもので、（Ａ）は要
部断面図、（Ｂ）はノーズ部の構造を示す模式図であ
る。

【図１１】 従来の送風装置を還流ファンの他の例を示
す正面図である。

【符号の説明】

３…ファンスクロール、 ６…フランジ板、 ９…ノーズ部、 １１…仕切板、 Ｂ…ブレード、 Ｅ…終端位置、 Ｆ…貫流ファン、 Ｆe …ファン単位体、 Ｓ…開始位置、 α，β，γ…傾斜角度。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数のブレード(B）が環状に配置されか
   つ軸方向に直状に伸延された貫流ファン(F）と、当該貫
   流ファン(F）を囲むように設けられたファンスクロール
   (3）とを有し、当該ファンスクロール(3）に、前記貫流
   ファン(F）の外周面に近接するように突出されかつ該貫
   流ファン(F）の軸線方向に沿って伸延するようにノーズ
   部(9）が形成された送風装置において、 前記ノーズ部(9）は、前記貫流ファン(F）のブレード
   (B）の長手軸線に対して傾斜するように形成したことを
   特徴とする送風装置。
2. 【請求項２】 前記貫流ファン(F）は、フランジ板(6）
   に長手方向長さが短い多数のブレード(B）を環状に配置
   してファン単位体(Fe)を形成し、該ファン単位体(Fe)を
   軸方向に複数個連結したタンデム式とし、当該タンデム
   の段毎に前記ノーズ部(9）が不連続となるように形成し
   たことを特徴とする請求項１に記載の送風装置。
3. 【請求項３】 前記ノーズ部(9）は、前記タンデムの段
   毎に、空気流の逃げを防止するための仕切板(11)を設け
   たことを特徴とする請求項２に記載の送風装置。
4. 【請求項４】 前記ノーズ部(9）は、前記タンデムの段
   毎に、前記貫流ファン(F）の軸線方向に対する傾斜角度
   （α）が異なるようにしたことを特徴とする請求項２又
   は３に記載の送風装置。
5. 【請求項５】 前記ノーズ部(9）は、前記タンデムの段
   毎のノーズ部(9）の開始位置(S）がそれぞれ異なり、終
   端位置(E）が全て一致するようにしたことを特徴とする
   請求項３又は４に記載の送風装置。