KR20150045901A

KR20150045901A - 원심식 팬

Info

Publication number: KR20150045901A
Application number: KR20140141657A
Authority: KR
Inventors: 만유키 아카기; 마사키 미야지마; 케이토치 타키
Original assignee: 린나이코리아 주식회사; 린나이가부시기가이샤
Priority date: 2013-10-21
Filing date: 2014-10-20
Publication date: 2015-04-29
Also published as: JP5981902B2; CN104564830A; CN104564830B; JP2015081507A; KR101664932B1

Abstract

[과제] 원심식 팬의 단일체소음의 억제와, 원심식 팬을 포함하는 장치 전체의 공명음의 억제의 양립을 가능하게 한다.
[해결수단] 복수의 익편이 회전축에 대해 방사상으로 배치된 원통형상의 날개차를 스크롤케이싱 내에 수용하고, 회전축의 축방향의 일단측을 덮는 덮개판에는 벨마우스 형상의 제1개구부가 설치되어 있다. 또한, 제1개구부의 내측에 위치하는 벨마우스 형상의 제2개구부를 갖는 유도판을 덮개판에 대해서 소정의 간극을 형성하여 설치한다. 이 간극은, 제2개구부의 선단과 날개차의 익편과의 사이에서 발생하는 부압을, 원심식 팬의 외부와의 연통에 의해 완화시켜, 단일체소음의 원인이 되는 날개차의 외측에서 내측으로의 공기의 역류를 약화시킬 수 있다. 그리고, 간극의 면적은, 제2개구부의 개구면적에 대하여 3 ~ 15%로 한정함으로써, 원심식 팬을 포함하는 장치 전체의 공명음을 억제하면서, 단일체소음을 억제하는 것이 가능하게 된다.

Description

원심식 팬{CENTRIFUGAL FAN}

본 발명은, 연소장치 등에 바람을 공급하는 원심식 팬에 관한 것이다.

연소장치 등에 사용되는 송풍기로서, 원심식 팬이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1). 원심식 팬은, 복수의 익편이 회전축에 대해 방사상으로 배치된 원통형상의 날개차와, 날개차를 수용하는 스크롤케이싱을 구비하고 있다. 이 스크롤케이싱은, 날개차의 회전축에 대해 반경이 날개차의 회전방향으로 갈수록 커지는 통 형상으로 형성되어 있고, 회전축의 축 방향의 일단측을 덮는 덮개판에는 벨마우스 형상의 개구부가 설치되어 있다. 또한, 스크롤케이싱의 반경이 큰 쪽의 주면에서 접선방향으로 송풍로가 연장 형성되어 있다. 날개차를 회전시키면, 날개차의 내측에서 외측을 향하여 공기가 토출되기 때문에, 개구부에서 흡입된 공기를, 송풍로와 접속된 연소장치 등으로 공급하는 것이 가능하다.

이러한 원심식 팬을 이용하는 경우에는, 큰 소음의 발생이 문제가 되는 일이 있다. 이 소음에는, 원심식 팬 자체가 발생하는 소음(단일체소음)과, 원심식 팬을 포함한 장치 전체에서의 공명에 의한 소음(공명음)이 있다. 이중에, 공명음에 대해서는, 원심식 팬의 개구부의 직경(개구면적)을 작게 함으로써 억제할 수 있음을 경험상 알게 된다.

[선행문헌 1] 특개2005-180179호공보

그러나, 원심식 팬의 개구부의 직경을 작게 하면, 원심식 팬의 단일체소음이 커지게 되는 경향이 있어, 공명음을 억제하면서 단일체소음을 억제하는 것은 어렵게 되는 문제가 있었다.

본 발명은, 종래의 기술에 있는 상술한 문제에 대응하여 안출된 것으로서, 공명음의 억제와 단일체소음의 억제를 양립시키는 것이 가능한 원심식 팬을 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 원심식 팬은 다음의 구성을 채용한다. 즉, 회전원판의 외연부분에서 입설된 복수의 익편이 회전축에 대해 방사상으로 배치된 날개차와, 상기 날개차를 내부에 수용하고, 상기 회전축에 대해서 반경이 상기 날개차의 회전방향으로 갈수록 커지는 통 형상으로 형성된 스크롤케이싱과, 상기 스크롤케이싱의 상기 회전축의 축방향의 일단측을 덮는, 벨마우스형상의 제1개구부가 마련된 덮개판과, 상기 스크롤케이싱의 상기 회전축에 대하여 반경이 큰 쪽의 주면에서 접선방향으로 연장 형성된 송풍로를 구비하고, 상기 날개차를 회전시킴으로써, 상기 송풍로로 공기를 보내는 원심식 팬에 있어서,

상기 덮개판의 상기 스크롤케이싱과는 반대측에는, 상기 제1개구부의 내측에 위치하여 상기 날개차의 내측으로 공기를 유도하는 벨마우스 형상의 제2개구부를 갖는 유도판이, 상기 덮개판에 대해서 소정의 간극을 형성하여 설치되어 있고, 상기 간극의 면적은, 상기 제2개구부의 개구면적에 대하여 3%에서 15%의 범위로 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같이 원심식 팬은, 개구부의 직경을 작게 하면 공명음을 억제할 수는 있지만 단일체소음이 커지게 되는 것이 알려져 있다. 여기서, 단일체소음이 발생하는 것은 다음과 같은 이유라고 생각되어 진다. 우선, 날개차의 회전에 의해 공기의 기본적인 흐름은, 개구부에서 날개차의 내측으로 유입된 공기가 날개차의 회전축의 축방향인 안쪽으로 진행하여, 복수의 익편 사이를 통해 외측으로 토출되는 것이다. 단, 설부(팬케이싱의 반경이 작은 측의 주면과 송풍로와의 접속부분)의 부근에서는, 공기의 흐름이 차단되어 압력이 높아지면서 날개차의 외측에서 내측으로의 공기의 역류가 생기기 쉽다. 또한, 벨마우스 형상의 개구부의 선단측(날개차의 내부측)에서는, 개구면적이 좁아져서 통과하는 공기의 유속이 증가하기 때문에, 압력이 저하되는 부분(부압발생부분)이 개구부의 선단과 날개차의 익편과의 사이에서 발생되어, 이것에 의해 공기의 역류가 강해진다. 그리고, 이 역류가 기본적인 흐름을 어렵게 함으로써 단일체소음이 발생한다. 여기서, 본 발명의 원심식 팬에서는, 제1개구부가 마련된 덮개판과, 제2개구부가 형성된 유도판과의 사이에 소정의 간극을 형성하고 있다. 이 간극은, 부압발생부분을 원심식 팬의 외부와 연통시키는 통로가 되기 때문에, 부압발생부분의 부압을 완화시키는 것이 가능하다. 이것에 의해, 설부 부근에서의 공기의 역류가 약화되기 때문에, 공명음이 발생하지 않도록 제2개구부의 개구면적을 작게 하여도, 원심식 팬의 단일체소음을 억제하는 것이 가능하게 된다.

그리고, 본 발명의 원심식 팬에서는, 간극의 면적이 너무 작으면(제2개구부의 개구면적에 대해서 3%보다도 작게 된다), 부압발생부분의 부압이 충분히 완화되지 않고, 원심식 팬의 단일체소음이 급격하게 커지게 되는 경향이 있기 때문에, 제2개구부의 개구면적에 대하여 간극의 면적을 3% 이상으로 설정해 놓는 것이 효과적이다. 또한, 간극의 면적이 크게 되면, 제2개구부의 개구면적을 크게 한 것과 같게 되어, 원심식 팬을 포함한 장치 전체에서 발생되는 공명음을 악화시키기 때문에, 제2개구부의 개구면적에 대해서 간극의 면적을 15% 이하로 설정하는 것이 좋다. 이와 같이, 덮개판과 유도판 간의 사이에 단순히 간극을 설정하면 되는 것이 아니라, 간극의 면적을 제2개구부의 개구면적에 대해서 3%에서 15%의 범위로 한정하는 것에서 기하여, 원심식 팬의 단일체소음의 억제와, 원심식 팬을 포함한 장치 전체의 공명음의 억제를 양립시키는 것이 가능하게 된다.

그리고, 본 발명에 있어서 「간극의 면적」이란 것은, 간극이 원심식 팬 내의 부압발생부분과 원심식 팬의 외부를 연통시키는 통로로서의 단면적 중의 최소면적을 일컫는 것으로 한다.

상술한 본 발명의 원심식 팬에서는, 간극을 설부측의 소정영역에 형성된 것으로 하여도 좋다.

상술한 것과 같이 설부 부근에서는 공기의 역류가 발생하기 쉽기 때문에, 제2개구부의 주위 중에, 적어도 설부측에 간극을 형성하여 부압발생부분의 부압을 완화시킴으로써, 공기의 역류를 약화시켜 원심식 팬의 단일체소음을 억제하는 것이 가능하게 된다. 또한, 원심식팬을 포함한 장치 전체의 공명음을 억제하기 위해서는, 간극의 면적을 작게 하는 편이 유리하기 때문에, 간극을 형성하는 영역을 한정함으로써, 원심식 팬의 단일체소음을 억제하기 위한 간극을 확보하는 동시에, 공명음의 악화를 방지하는 것이 가능하다.

이상의 설명에서와 같이, 본 발명은 덮개판과 유도판 간의 사이의 간극의 면적을 제2개구부의 개구면적에 대해서 3%에서 15%의 범위로 한정하여, 원심식 팬의 단일체소음의 억제와, 원심식 팬을 포함한 장치 전체의 공명음의 억제를 양립시키는 것이 가능하게 되는 효과를 얻는다.

또한, 제2개구부의 주위 중에, 적어도 설부측에 간극을 형성하여 부압발생부분의 부압을 완화시킴으로써, 공기의 역류를 약화시켜 원심식 팬의 단일체소음을 억제하는 것이 가능하게 되는 효과를 얻는다.

또한, 간극을 형성하는 영역을 한정함으로써, 원심식 팬의 단일체소음을 억제하기 위한 간극을 확보하여 이에 따라 공명음의 악화를 방지하는 것이 가능하게 되는 효과를 얻는다.

도 1은 본 실시예의 원심식 팬을 분해한 상태를 나타낸 사시도이다.
도 2는 원심식 팬이 날개차를 회전시켜서 바람을 송출하는 상태를 나타낸 설명도이다.
도 3은 설부의 부근에서 발생하는 공기의 역류를 나타낸 설명도이다.
도 4는 흡입구의 개구면적에 대한 간극(G)의 면적의 비율과, 원심식 팬을 구비한 연소장치에 대해서 측정한 소음치와의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 5는 흡입구의 개구면적에 대한 간극(G)의 면적의 비율과, 원심식 팬을 구비한 연소장치에서의 공명음의 발생 용이성과의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 6은 변형예의 원심식 팬을 나타낸 설명도이다.

도 1은, 본 실시예의 원심식 팬(10)을 분해한 상태를 나타낸 사시도이다. 이 원심식 팬(10)은, 예를 들어, 버너를 내장하는 연소장치(도시 생략)에 접속되어, 버너로 연소용 공기를 공급하는데 이용되고 있다. 도시된 바와 같이 원심식 팬(10)은, 회전함으로써 바람을 발생시키는 날개차(20)와, 날개차(20)를 회전시키는 구동모터(30)와, 날개차(20)를 수용하는 팬케이스(50) 등을 구비하고 있다.

본 실시예의 날개차(20)는, 이른바 시로코팬이고, 구동모터(30)의 회전축(32)의 축방향으로 가늘고 길게 형성된 복수의 익편(24)이 회전축(32)에 대해 방사상으로 소정의 간극을 갖고 배치되어 원통 형상으로 되어 있다. 이들 익편(24)의 일단(도면 중 하단)은, 대략 원형의 회전원판(22)의 외연부분에 설치되어 있고, 익편(24)의 타단(도면 중 상단)은, 고리 형상의 지지판(26)에 설치되어 있다. 회전원판(22)은, 그 중앙에 구동모터(30)의 회전축(32)이 고정되어 있고, 구동모터(30)의 구동에 의해 날개차(20)가 회전축(32)을 중심으로 회전한다.

팬케이스(50)는, 구동모터(30)의 본체에 고정되는 기판(52)과, 날개차(20)의 외주를 감싸도록 만곡된 주벽판(54)과, 주벽판(54)을 통해 기판(52)과 대향하는 덮개판(56)이 접합되어 형성된다. 덮개판(56)에는, 벨마우스 형상의 개구부(58)의 내측이 팬케이스(50)의 내부를 향하도록 형성되어 있다. 이 개구부(58)의 중심은 회전축(32)과 동일 직선상에 놓이고, 개구부(58)의 내경은 날개차(20)의 내경보다도 작게 형성되어 있다. 그리고, 본 실시예의 개구부(58)는, 본 발명의 「제1개구부」에 상당하다.

또한, 팬케이스(50)의 덮개판(56)의 외측(도면 중 상면측)에는, 날개차(20)의 내측으로 공기를 안내하는 벨마우스 형상의 흡입구(72)가 형성된 유도판(70)이 설치되어 있다. 흡입구(72)의 중심은 회전축(32)과 동일 직선상에 놓이고, 흡입구(72)의 내경은 개구부(58)의 내경보다도 작기 때문에, 흡입구(72)는 개구부(58)의 내측에 위치한다. 본 실시예의 유도판(70)에는, 덮개판(56)측(도면 중 하방)을 향하여 돌출된 돌부(74)가 동일 직선상을 회피하여 3곳에 형성되어 있다. 덮개(56)에 유도판(70)을 중첩시키면, 각 돌부(74)의 선단이 덮개판(56)에 맞닿게 됨으로써, 덮개판(56)과 유도판(70)의 사이에는 소정의 간극(G)이 형성되고, 이 상태에서 체결나사(76)를 통해 고정된다. 그리고, 이 간극(G)의 역할에 대해서는, 이후에 상세히 설명한다. 또한, 본 실시예의 흡입구(72)는, 본 발명의 「제2개구부」에 상당하다.

도 2는, 원심식 팬(10)이 날개차(20)를 회전시켜 바람을 송출하는 형상을 나타낸 설명도이다. 도 2에는, 구동모터(30)의 회전축(32)에 수직인 평면 방향으로 원심식 팬(10)을 절단한 단면도가 나타나 있다. 우선, 도시된 바와 같이 팬케이스(50)(주벽판(54))는, 날개차(20)를 감싸는 스크롤케이싱(50a)과, 원심식 팬(10)이 공기를 공급하는 연소장치 등과 접속되는 송풍로(50b)를 구비하고 있다. 스크롤케이싱(50a)은, 구동모터(30)의 회전축(32)에 대해 반경이 날개차(20)의 회전방향(도시한 예에서는 좌측으로 회전)을 향하여 커지는 통상으로 형성되어 있다. 그리고, 스크롤케이싱(50a)의 반경이 큰 쪽의 주면에서 접선방향으로 사각형 단면의 송풍로(50b)가 연장 형성되어 있고, 송풍로(50b)의 말단에는 토출구(60)가 형성되어 있다.

날개차(20)의 복수의 익편(24)은, 외주측이 날개차(20)의 회전방향으로 만곡되어 설치되어 있다. 구동모터(30)의 구동에 의해 날개차(20)가 회전되면, 원심력에 의해 날개차(20)의 내측에서 외측을 향하여 공기의 흐름이 발생하여, 흡입구(72)에서 흡입된 공기가 복수의 익편(24)의 사이를 통해 토출된다. 도 2에서는, 원심식 팬(10)내의 공기 흐름을 일점쇄선 화살표로 나타내고 있다. 그리고, 토출된 공기는, 팬케이스(50)(주벽판(54))의 스크롤케이싱(50a)의 내면을 따라 회전되면서 진행하여, 송풍로(50b)를 통해 토출구(60)에서 방출된다.

단, 스크롤케이싱(50a)의 반경이 작은 측의 주면과 송풍로(50b)와의 접속부분(설부<舌部>)(50c)의 부근에서는, 날개차(20)의 외측에서 내측으로 향하는 공기의 역류가 발생한다.

도 3은, 설부(舌部)(50c)의 부근에서 생기는 공기의 역류를 나타낸 설명도이다. 도 3에서는, 구동모터(30)의 회전축(32)을 포함하는 동시에 설부(舌部)(50c)를 마주보는 수직면 방향으로 원심식 팬(10)을 절단한 단면도를 나타내고 있다. 도 중의 일점쇄선 화살표는, 원심식 팬(10) 내의 공기의 흐름을 나타낸 것이다. 우선, 설부(舌部)(50c)의 부근에서는, 날개차(20)의 회전에 의해 발생된 공기의 흐름이 토출구(60)에서 방출되지 않고 설부(舌部)(50c)에 충돌함으로써, 압력이 높아지게 된다.

다음에, 팬케이스(50) 내의 공기의 기본적인 흐름에 대해서 설명한다. 유도판(70)에 설치된 벨마우스 형상의 흡입구(72)의 선단은, 덮개판(56)에 설치된 벨마우스 형상의 개구부(58)의 선단보다도 날개차(20)의 안쪽(회전원판(22)측)으로 진입되어 있고, 흡입구(72)에 의해 날개차(20)의 내측으로 안내되는 공기는, 회전축(32)의 축방향의 내측을 향하여 흐르게 된다. 그러므로, 복수의 익편(24) 사이를 통해 공기가 날개차(20)의 외측으로 토출되는 방향은, 주로 익편(24)의 중앙보다도 회전원판(22)측(도면 중 하측) 부분이다. 이것에 대해서, 설부(舌部)(50c)에서의 역류는, 주로 익편(24)의 중앙보다도 덮개판(56)측(도면 중 상측)에서 발생한다. 특히, 덮개판(56)과 날개차(20)의 지지판(26)과의 사이에서는, 회전하는 날개차(20)의 익편(24)으로 되돌아가는 일도 없기 때문에, 날개차(20)의 외측에서 내측으로의 공기의 흐름이 용이하게 된다.

게다가, 벨마우스 형상의 흡입구(72)의 선단측(팬케이스(50)의 내부측)에서는, 개구면적이 줄어들기 때문에 통과하는 공기의 유속이 증가하여, 벤츄리 효과에 의해, 압력이 낮아지는 부분(부압발생부분)이 흡입구(72)의 선단과 날개차(20)의 익편(24) 사이에서 형성된다. 이 부압발생부분에서의 압력이 저하하는 것에 의해, 설부(舌部)(50c)에서의 공기의 역류가 강해진다. 그리고, 이러한 공기의 역류는, 날개차(20)의 회전에서 발생되는 공기의 기본적인 흐름을 어지럽게 하여 소음을 발생시킨다.

여기서, 본 실시예의 원심식 팬(10)에서는, 전술한 것과 같이 팬케이스(50)의 덮개판(56)과 유도판(70) 사이에 소정의 간극(G)이 형성되어 있다. 이 간극(G)은, 벨마우스 형상의 흡입구(72)의 선단과 날개차(20)의 익편(24)과의 사이에서 형성되는 부압발생부분을 팬케이스(50)의 외부와 연통시키는 통로가 되기 때문에, 부압발생부분의 부압을 완화시켜 팬케이스(50)의 외부의 압력에 근접시킬 수 있게 된다. 이것에 의해, 설부(舌部)(50c)의 부근에서 발생되는 공기의 역류가 약해지기 때문에, 원심식 팬(10)이 발생하는 소음(단일체소음)을 억제하는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 실시예의 유도판(70)에는 돌부(74)가 동일 선상을 회피하여 3곳에 형성되어 있고, 이들 돌부(74)의 선단이 덮개판(56)에 맞닿게 됨으로써, 덮개판(56)과 유도판(70)과의 사이에 소정의 간극(G)을 확보할 수가 있다. 그리고, 동일 선상이 아닌 3점을 통해 평면 형상을 일치시킴으로써, 덮개판(56)에 대해 유도판(70)을 안정시킬 수가 있고, 그 결과, 유도판(70)의 흔들림에 의한 진동음의 발생을 방지하는 것이 가능하게 된다.

또한, 원심식 팬(10)이 접속되는 연소장치 등의 외부케이싱과 공명기를 형성함으로써 원심식 팬(10)을 포함한 장치 전체에서 공명음이 발생되어 소음이 생기는 일이 있다. 이러한 공명음은, 원심식 팬(10)의 날개차(20)의 내측으로 공기를 유입시키는 흡입구(72)의 개구 면적을 크게 하면 발생이 쉬워진다. 본 실시예의 원심식 팬(10)에서는, 공명음이 발생하지 않도록 흡입구(72)의 개구 면적을 작게 하여도, 덮개판(56)과 유도판(70)과의 사이에 소정의 간극(G)을 설치함으로써, 원심식 팬(10)이 발생시키는 소음을 억제하는 것이 가능하다. 그리고, 본 실시예에 있어서의 간극(G)은, 공기를 유입시키는 개구 면적을 크게 하는 것을 의도한 것이 아니고, 부압발생부분의 부압의 완화를 목적으로 한 것이다. 따라서, 부압을 완화시킬 수 있으면 좋고, 공명음을 악화시키는 정도의 간극(G)의 면적을 크게 할 필요는 없다. 그리고, 간극(G)의 면적은, 본 실시예와 같이 간극(G)이 벨마우스 형상의 개구부(58)의 전주에 형성되는 경우에는, 간극(G)의 높이가 최소로 되는 개구부(58)의 외주의 길이와 간극(G)의 높이를 승산한 최소 면적을 일컫는 것으로 한다. 또한, 벨마우스 형상의 개구부(58)의 외주의 일부에 간극(G)이 형성되는 경우에는, 개구부(58)의 외주 중에서 간극(G)이 형성된 부분의 원호의 길이와 간극(G)의 높이를 승산한 최소면적을 일컫는 것으로 한다.

도 4는, 흡입구(72)의 개구 면적에 대한 간극(G)의 면적의 비율과, 원심식 팬(10)을 구비한 연소장치에 대해 측정한 소음치와의 관계를 나타낸 그래프이다. 도시된 바와 같이, 흡입구(72)의 개구면적에 대해서, 덮개판(56)과 유도판(70)의 사이에 형성된 간극(G)의 면적을 크게 하면, 소음치가 저하된다. 이것은 팬케이스(50) 내의 부압발생부분(흡입구(72)의 선단과 날개차(20)의 익편(24) 사이의 부분)을 팬케이스(50)의 외부와 연통시키는 간극(G)의 면적이 크게 되면, 부압발생부분의 부압이 경감되어 설부(舌部)(50c) 부근의 공기의 역류가 약해지기 때문에, 원심식 팬(10)의 소음 발생을 억제시키기 위해서 고려될 수 있다.

단, 간극(G)의 면적이 너무 작으면(흡입구(72)의 개구 면적에 대해서 3%보다 작게 됨), 팬케이스(50) 내의 부압발생부분과 팬케이스(50)의 외부를 연통시키는 통로로서 충분한 기능을 하지 못하고, 소음치가 급격하게 커지게 되는 경향이 있다. 그러므로, 원심식 팬(10)의 소음을 억제하려면, 흡입구(72)의 개구 면적에 대한 간극(G)의 면적 비율을 3% 이상으로 설정하는 것이 효과적이다.

도 5는, 흡입구(72)의 개구 면적에 대한 간극(G)의 면적 비율과, 원심식 팬(10)을 구비한 연소장치에서의 공명음의 발생의 용이성과의 관계를 나타낸 그래프이다. 연소가스와 연소용 공기와의 혼합가스를 버너에서 연소시키는 연소장치에서는, 혼합가스를 적절하게 연소시키기 위해, 연료가스와 연소용공기를 적절한 비율(연소비)로 혼합시킬 필요가 있다. 그리고, 연료가스의 공급량(가스공급량)이, 적절한 공연비에서 가스공급량(기준치) 보다도 많아지게 되면(적절한 공연비에 대해 연소용 공기의 공급량이 적음), 공명음이 발생하기 쉽게 되는 경향이 있다. 도 5에서는, 가스공급량을 기준치(변화비율 0%)에서 증가시켜 공명음이 발생한 시점(발생한계)에서의 변화비율을 구한 결과가, 간극(G)의 면적을 다르게 하여 나타내고 있다. 도 5 중의 곡선은, 공명음의 발생한계를 표시한 것이고, 곡선보다도 좌하방에서는 공명음이 발생되는 일이 없고, 곡선보다도 우상방에서는 공명음이 발생하게 된다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 흡입구(72)의 개구면적에 대한 간극(G)의 면적의 비율이 작으면(3% 이하임), 가스공급량이 기준치에 대해 10% 증가할 때까지는 공명음이 발생하지 않는다. 그러나, 간극(G)의 면적 비율이 크게 되면, 흡입구(72)의 개구면적을 크게 하는 것과 같이 공명음이 발생하기 쉽게 되어, 공명음 발생한계까지의 가스공급량의 변화비율이 작아진다(공명음이 발생하지 않는 가스공급량의 허용범위가 좁아진다). 그리고, 흡입구(72)의 개구면적에 대해 간극(G)의 면적이 20%를 초과하면, 가스공급량이 기준치라도(적절한 공연비라도) 공명음이 발생한다. 이것으로부터, 공명음을 억제하기 위해서는, 간극(G)의 면적은 작아지는 것이 좋다.

특히, 연소장치의 출하전에는, 적절한 연소비(기준치)가 되도록 가스공급량의 조정이 행해짐에도 불구하고, 5% 정도의 오차가 발생하게 된다. 그러므로, 이러한 오차가 있어도 공명음이 발생하지 않도록, 기준치에 대해 공명음 발생한계까지의 가스공급량의 변화비율로서 5%의 여유를 확보해 놓을 필요가 있다. 여기서, 도 5에 나타낸 것과 같이, 흡입구(72)의 개구면적에 대해 간극(G)의 면적 비율을 15% 이하로 설정해 두면, 공명음 발생한계까지의 가스공급량의 변화비율에 5%의 여유를 확보할 수 있어, 원심식 팬(10)을 구비한 연소장치의 공명음을 억제하는데 효과적이다.

이상의 설명에서 밝혀지듯이, 덮개판(56)과 유도판(70)과의 사이에 단지 간극(G)을 형성하면 좋다는 것이 아니고, 간극(G)의 면적을 흡입구(72)의 개구면적에 대해 3%에서 15%의 범위로 한정하는 것에 기하여, 원심식 팬(10)이 발생하는 소음의 억제와, 원심식 팬(10)을 포함하는 연소장치 등의 장치 전체에서 발생되는 공명음의 억제를 양립시키는 것이 가능하게 된다.

상술한 본 실시예의 원심식 팬(10)에는, 다음과 같은 변형예도 존재한다. 이하에서는, 상술한 실시예와 다른 점을 중심으로 변형예에 대해서 설명한다.

도 6은 변형예의 원심식 팬(10)을 나타낸 설명도이다. 우선, 도 6(a)에는, 변형예의 원심식 팬(10)을 흡입구(72)측에서 본 평면도가 나타나 있다. 전술한 실시에에서는, 덮개판(56)과 유도판(70)과의 사이의 소정의 간극(G)이 흡입구(72)의 주위를 감싸도록 형성되어 있다. 이것에 대해서, 변형예의 원심식 팬(10)에서는, 도 6(a) 중에서 해칭을 하여 나타낸 것과 같이, 흡입구(72)의 주위 중에 간극(G)을 형성한 영역은 설부(舌部)(50c) 측의 일부 영역으로 한정되어 있다.

도 6(b)에는, 변형예의 유도판(70)을 덮개판(56)에서 분리한 상태를 사시도로 나타내고 있다. 변형예의 유도판(70)에는, 전술한 실시예의 돌부(74)가 설치되어 있지 않고, 그 대신에, 덮개판(56)과는 반대측으로 부풀어 오른 융기부(78)가 설부(舌部)(50c)와 대응하는 위치에 형성되어 있다. 덮개판(56)에 유도판(70)을 중첩시키면, 유도판(70)의 융기부(78) 이외의 부분이 덮개판(56)에 밀접되어, 융기부(78)와 덮개판(56)과의 사이에 간극(G)이 형성된다.

전술한 바와 같이 설부(舌部)(50c)의 부근에는, 날개차(20)의 외측의 압력이 높게 되고 내측의 압력이 낮게 되어 공기의 역류가 발생하기 쉽다. 여기서, 흡입구(72)의 주위 중에서 적어도 설부(舌部)(50c) 측에 간극(G)을 형성하여 부압을 완화시킴으로써, 설부(舌部)(50c) 부근의 공기의 역류를 약화시킬 수 있고, 그 결과, 원심식 팬(10)이 발생하는 소음을 억제하는 것이 가능하게 된다. 또한, 원심식 팬(10)을 포함한 연소장치 등의 장치 전체에서 발생하는 공명음을 억제시키기 위해서는, 간극(G)의 면적을 작게 하는 편이 유리하다. 그러므로, 간극(G)를 형성하는 영역을 한정함으로써, 원심식 팬(10)의 소음을 억제하기 위해 간극(G)을 확보하여서, 공명음의 악화를 방지할 수가 있다.

이상, 본 실시예 및 변형예의 원심식 팬(10)에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 상기의 실시예 및 변형예에 한정되는 것이 아니고, 그 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 실시하는 것이 가능하다.

10 : 원심식 팬 20 : 날개차 22 : 회전원판
24 : 익편 26 : 지지판 30 : 구동모터
32 : 회전축 50 : 팬케이스 50a : 스크롤케이싱
50b : 송풍로 50c : 설부(舌部) 52 : 기판
54 : 주벽판 56 : 덮개판 58 : 개구부
60 : 토출구 70 : 유도판 72 : 흡입구
74 : 돌부 76 : 체결나사

Claims

회전원판의 외연부분에서 입설된 복수의 익편이 회전축에 대해 방사상으로 배치된 날개차와, 상기 날개차를 내부에 수용하고, 상기 회전축에 대해서 반경이 상기 날개차의 회전방향으로 갈수록 커지는 통상으로 형성된 스크롤케이싱과, 상기 스크롤케이싱의 상기 회전축의 축방향의 일단측을 덮는, 벨마우스 형상의 제1개구부가 마련된 덮개판과, 상기 스크롤케이싱의 상기 회전축에 대하여 반경이 큰 쪽의 주면에서 접선방향으로 연장 형성된 송풍로를 구비하고, 상기 날개차를 회전시킴으로써, 상기 송풍로로 공기를 보내는 원심식 팬에 있어서,
상기 덮개판의 상기 스크롤케이싱과는 반대측에는, 상기 제1개구부의 내측에 위치하여 상기 날개차의 내측으로 공기를 유도하는 벨마우스 형상의 제2개구부를 갖는 유도판이, 상기 덮개판에 대해서 소정의 간극을 형성하여 설치되어 있고,
상기 간극의 면적은, 상기 제2개구부의 개구면적에 대하여 3%에서 15%의 범위로 설정되어 있는 것을 특징으로 원심식 팬.
제1항에 있어서,
상기 스크롤케이싱은, 상기 회전축에 대해서 반경이 작은 측의 주면과 상기 송풍로를 접속시키는 부분에 설부가 마련되고,
상기 간극은, 상기 설부측의 소정영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 원심식 팬.