WO2013150711A1 - 送風装置 - Google Patents

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WO2013150711A1
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prevention plate
plate
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French (fr)
Inventor
有理 田中
長田 篤
崇 藤園
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パナソニック株式会社
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    • F04D25/00Pumping installations or systems
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    • F04D25/08Units comprising pumps and their driving means the working fluid being air, e.g. for ventilation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
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    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
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    • F05D2240/30Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
    • F05D2240/304Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor related to the trailing edge of a rotor blade

Definitions

  • the present invention relates to a blower.
  • FIG. 6 is a configuration diagram showing a side cross section of a conventional blower.
  • the blower 101 is attached to the ventilation hole 107.
  • the blower 101 includes a hub 103, an impeller 104, a motor unit 105, and a frame 106.
  • the impeller 104 includes a plurality of blade plates 102 that are radially attached to the hub 103.
  • the motor unit 105 includes a rotation shaft 108.
  • the impeller 104 is fixed to the rotating shaft 108 on the upstream side of the motor unit 105.
  • the frame 106 includes the impeller 104.
  • the air blower of the present invention includes an impeller having a hub and a plurality of blades radially arranged on the outer edge of the hub, a motor unit including a rotating shaft and a motor for rotating the impeller, and a frame.
  • the frame contains the impeller. Air is blown from the impeller to the motor side.
  • Each vane plate is provided with a backflow prevention plate that protrudes from the vane trailing edge of the vane plate.
  • the backflow prevention plate is parallel to the upstream end surface of the motor, and the backflow prevention plate radius from the rotation shaft of the backflow prevention plate is equal to or smaller than the motor radius from the rotation shaft of the motor.
  • the blower of the present invention comprises an impeller having a hub and a plurality of blades radially arranged on the outer edge of the hub, a rotating shaft that rotates the impeller, a motor, a motor unit including a motor cover, and a frame.
  • the frame contains the impeller. Air is blown from the impeller to the motor side.
  • Each vane plate is provided with a backflow prevention plate that protrudes from the vane trailing edge of the vane plate.
  • the backflow preventing plate is parallel to the motor cover, and the backflow preventing plate radius from the rotating shaft of the backflow preventing plate is equal to or smaller than the motor radius from the rotating shaft of the motor.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing an upper surface of the blower according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing a side cross section of the blower.
  • FIG. 3 is a configuration diagram illustrating the air flow of the blower.
  • FIG. 4 is a configuration diagram showing an upper surface of the air blower according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 5 is a configuration diagram showing a side cross section of the blower.
  • FIG. 6 is a configuration diagram showing a side cross section of a conventional blower.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing an upper surface of a blower according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing a side cross section of the blower.
  • the blower 1 includes an impeller 4 (for example, ⁇ 85 ⁇ 38 mm), a motor unit 5 (for example, ⁇ 48 ⁇ 45 mm), and a frame 6 (for example, 160 ⁇ 160 ⁇ 60 mm).
  • the impeller 4 includes a hub 2 (for example, ⁇ 25 ⁇ 25 mm) and a plurality of blade plates 3 radially on the outer edge of the hub 2.
  • the motor unit 5 includes a rotating shaft 10 that rotates the impeller 4 and a motor 13.
  • the impeller 4 is included in the frame 6. And the impeller 4 is being fixed to the rotating shaft 10 in the upstream of the motor part 5 so that an airflow may be generated in the arrow direction shown in FIG. That is, in the blower 1, the air 14 is blown from the impeller 4 to the motor 13 side.
  • the frame 6 is attached to a ventilation hole 8 provided in the wall 9.
  • FIG. 3 is a configuration diagram illustrating the air flow of the blower according to the first embodiment of the present invention.
  • Each vane plate 3 is provided with a backflow prevention plate 7 protruding from the vane trailing edge 3 a of the vane plate 3.
  • the backflow prevention plate 7 is parallel to the rotating shaft side end face (upstream end face 12) of the motor unit 5.
  • the sucked air 14 is pressurized on the pressure surface by the rotation of the blade plate 3.
  • the sucked air 14 is sent out from the blade trailing edge 3a of the blade plate 3 toward the downstream motor 13 in the direction of the solid arrow.
  • the air 14 strikes the upstream end face 12 of the motor 13 close to the impeller 4 and is likely to be wound back toward the blade 3 as indicated by the dotted arrow. That is, when the backflow prevention plate 7 is not provided, a part of the air 14 sent from the blade plate trailing edge 3a to the downstream motor 13 side returns to the blade plate 3 side, and the blower of the impeller 4 Inefficiency.
  • the air 14 shown by the dotted line is prevented from being rolled back. Therefore, the rate at which the air 14 sent out by the impeller 4 returns is reduced, and the blowing efficiency of the impeller 4 is improved.
  • a backflow prevention plate 7 is provided so as to connect the blade trailing edge 3 a of the blade plate 3 and the hub 2. As a result, the strength of the blade trailing edge 3a of the blade 3 that receives the most wind pressure is improved.
  • the backflow prevention plate radius 7a is 22.5 mm, which is smaller than 24.0 mm of the motor radius 13a.
  • the length 15 between the end portions of the backflow prevention plate 7 shown in FIG. 2 is substantially equal to the diameter of the motor portion 5.
  • the rewinding prevention works most effectively on the entire air 14 colliding with the upstream end face 12 of the motor unit 5.
  • the trailing edge 3a of the blade 3 shown in FIG. 2 may protrude from the backflow prevention plate 7 to the motor 13 side. As a result, the air 14 that has been prevented from being rolled back by the backflow prevention plate 7 is efficiently sent to the motor 13 side.
  • the backflow prevention plate projection surface 7b in the length direction of the rotating shaft 10 of the backflow prevention plate 7 and the blade plate projection surface 3b in the length direction of the rotation shaft 10 of the blade plate 3 overlap. I try not to be. As a result, since the injection molding by the mold of the impeller 4 is facilitated, the manufacturing cost of the impeller 4 is reduced.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the top surface of the blower according to Embodiment 2 of the present invention
  • FIG. 5 is a block diagram showing a side cross section of the blower.
  • the backflow prevention plate 7 provided in each vane plate 3 has a bent portion so as to be substantially parallel to the upper surface and the side surface of the motor cover 11.
  • the blower 1 according to the second embodiment of the present invention is sent from the blade trailing edge 3a of the blade plate 3 to the motor 13 side by the rotation of the impeller 4 as in the first embodiment.
  • the air 14 is prevented from rewinding by the backflow prevention plate 7.
  • the air 14 passes between the conical motor cover 11 and the backflow prevention plate 7 parallel to the taper of the motor cover 11 and is sent to the motor 13 side.
  • the motor cover 11 since the motor cover 11 is provided, the ratio of the air 14 colliding with the upstream end face 12 of the motor 13 is reduced.
  • the air 14 is easily derived
  • the backflow prevention plate 7 connects the blade trailing edge 3 a and the hub 2. Therefore, the strength of the blade trailing edge 3a that receives the most wind pressure is improved.
  • the backflow prevention plate 7 does not protrude to the motor 13 side along the blade trailing edge 3a as shown in the second embodiment, the effect of reducing the rewinding of the air 14 by the backflow prevention plate 7 can be obtained.
  • the effect that the air 14 is led out to the motor 13 side using the space between the motor cover 11 and the backflow prevention plate 7 cannot be obtained. Therefore, it is preferable that the backflow prevention plate 7 projects toward the motor 13 as in the second embodiment.
  • the air blower of the present invention is useful as a ventilation air blower for sending air, which has been pressurized by the rotation of an axial flow impeller using a motor, downstream from the motor unit.

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Abstract

送風装置(1)は、羽根車(4)と、モータ部(5)と、フレーム(6)とを備えている。そして羽根板後縁(3a)から張り出す逆流防止板(7)が、それぞれの羽根板(3)に備えられている。逆流防止板(7)は、モータ(13)の上流側端面(12)に平行かつ、逆流防止板(7)の回転軸(10)からの逆流防止板半径(7a)がモータ(13)の回転軸(10)からのモータ半径(13a)と同じかそれより小さい。

Description

送風装置
 本発明は、送風装置に関する。
 従来、軸流羽根車の回転を利用して昇圧された空気を送り出す送風装置は、家屋の壁に備わる換気孔に設置され、室内の汚れた空気を室外へ排気していた(例えば、特許文献1参照)。
 以下、その送風装置について図6を参照しながら説明する。図6は、従来の送風装置の側断面を示す構成図である。図6に示すように送風装置101は、換気孔107に取付けられている。送風装置101は、ハブ103と、羽根車104と、モータ部105と、フレーム106とを備えている。ここで羽根車104は、ハブ103に放射状に取付けられる複数の羽根板102を備えている。モータ部105は、回転軸108を備えている。羽根車104は、モータ部105の上流側において回転軸108に固定されている。フレーム106は、羽根車104を内包している。
 このような従来の送風装置101においては、羽根車104の回転により羽根板102で昇圧された空気が換気孔107を通して送出される。しかし、羽根車102に近接してモータ部105が下流に備わる構成である。そのため、羽根板102の後縁から回転軸108へ送出される空気が、モータ部105の上流側端面に衝突して巻き返すことにより損失が発生し、羽根車102の送風効率を低下させるという課題を有していた。
特開2007-292424号公報
 本発明の送風装置は、ハブとハブの外縁に放射状に複数の羽根板とを備えた羽根車と、羽根車を回転させる回転軸とモータとからなるモータ部と、フレームとを備えている。フレームは、羽根車を内包する。また羽根車からモータ側へ、空気が送風される。そして羽根板の羽根板後縁から張り出す逆流防止板が、それぞれの羽根板に備えられている。逆流防止板は、モータの上流側端面に平行かつ、逆流防止板の回転軸からの逆流防止板半径がモータの回転軸からのモータ半径と同じかそれより小さい。その結果、モータ側へ流れる空気がモータ部へ衝突し、巻き返される損失が逆流防止板により防がれるので、羽根車の送風効率が向上する。
 また本発明の送風装置は、ハブとハブの外縁に放射状に複数の羽根板とを備えた羽根車と、羽根車を回転させる回転軸、モータ、およびモータカバーからなるモータ部と、フレームとを備えている。フレームは、羽根車を内包する。また羽根車からモータ側へ、空気が送風される。そして羽根板の羽根板後縁から張り出す逆流防止板が、それぞれの羽根板に備えられている。逆流防止板はモータカバーに平行かつ、逆流防止板の回転軸からの逆流防止板半径がモータの回転軸からのモータ半径と同じかそれより小さい。その結果、モータの上流側端面に衝突する空気の抵抗が小さくなるので、羽根車の送風効率が向上する。
図1は、本発明の実施の形態1の送風装置の上面を示す構成図である。 図2は、同送風装置の側断面を示す構成図である。 図3は、同送風装置の空気の流れを説明する構成図である。 図4は、本発明の実施の形態2の送風装置の上面を示す構成図である。 図5は、同送風装置の側断面を示す構成図である。 図6は、従来の送風装置の側断面を示す構成図である。
 以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
 (実施の形態1)
 図1は本発明の実施の形態1の送風装置の上面を示す構成図、図2は同送風装置の側断面を示す構成図である。図1および図2に示すように送風装置1は、羽根車4(例えばφ85×38mm)と、モータ部5(例えばφ48×45mm)と、フレーム6(例えば160×160×60mm)とを備えている。ここで羽根車4は、ハブ2(例えばφ25×25mm)と、ハブ2の外縁に放射状に複数の羽根板3を備えている。モータ部5は、羽根車4を回転させる回転軸10と、モータ13とを備えている。また羽根車4は、フレーム6に内包されている。そして羽根車4は、図2に示す矢印方向に気流を発生させるようにモータ部5の上流側において回転軸10に固定されている。すなわち送風装置1では、羽根車4からモータ13側へ空気14が送風される。またフレーム6は、壁9に備わる換気孔8に取り付けられている。
 図3は、本発明の実施の形態1の送風装置の空気の流れを説明する構成図である。それぞれの羽根板3には、羽根板3の羽根板後縁3aから張り出す逆流防止板7が備えられている。逆流防止板7は、モータ部5の回転軸側端面(上流側端面12)と平行である。また図2に示すように、逆流防止板7の回転軸10からの逆流防止板半径7aは、モータ13の回転軸10からのモータ半径13aと同じかそれより小さく(たとえば、逆流防止板半径7a=22.5mm、板厚1mm)する。
 図3に示すように吸込まれた空気14は、羽根板3の回転により正圧面において昇圧される。また吸込まれた空気14は、実線の矢印の方向に羽根板3の羽根板後縁3aから下流のモータ13の側へと送り出される。そして、その空気14は、羽根車4に近接したモータ13の上流側端面12に当たり、点線の矢印にて示すように羽根板3側へ巻き返されそうになる。すなわち、逆流防止板7が設けられない場合、羽根板後縁3aから下流のモータ13の側へ送出された空気14の一部が、羽根板3側へ戻ってきてしまい、羽根車4の送風効率が悪くなる。
 すなわち、逆流防止板7が設けられることにより、点線にて示す空気14の巻き返しが防がれる。そのため、羽根車4の送出した空気14が戻ってくる割合が小さくなり、羽根車4の送風効率が向上する。
 また、逆流防止板7が羽根板3の羽根板後縁3aとハブ2とを接続するように設けられている。その結果、最も風圧を受ける羽根板3の羽根板後縁3aの強度が向上する。
 なお、実施の形態1において逆流防止板半径7aは、22.5mmとモータ半径13aの24.0mmより小さくした。しかし、吸込まれた空気14の巻き返しの防止には、図2に示す逆流防止板7の端部間長さ15と、モータ部5の直径とが略同等であることが効果的である。これにより、モータ部5の上流側端面12に衝突する空気14全体に対し、巻き返し防止が最も効果的に働く。
 また図2に示す羽根板3の羽根板後縁3aが、逆流防止板7よりモータ13側へ張り出していてもよい。その結果、逆流防止板7により巻き返しの防がれた空気14が、モータ13側へ効率よく送出される。
 また図1に示すように逆流防止板7の回転軸10の長さ方向への逆流防止板投影面7bと、羽根板3の回転軸10の長さ方向への羽根板投影面3bとが重ならないようにしている。その結果、羽根車4の金型による射出成形が容易となるため、羽根車4の製造コストは低くなる。
 (実施の形態2)
 本発明の実施の形態2では、実施の形態1と同じ構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明は省略し、異なる点のみを説明する。図4は本発明の実施の形態2の送風装置の上面を示す構成図、図5は同送風装置の側断面を示す構成図である。
 図4および図5に示すようにモータ部5は、羽根車4を回転させる回転軸10と、モータ13と、円錐状のモータカバー11(例えば、直径D1=φ25mm、直径D2=φ40mm、高さH=7mmとなっている)とを備えている。また羽根板3の羽根板後縁3aは、モータカバー11との距離L1(例えばL1=4mm)が一定となるよう、逆流防止板7よりモータ13側に張り出されている。それぞれの羽根板3に備わる逆流防止板7は、モータカバー11の上面と側面とのそれぞれに略平行となるよう屈曲部を有する。逆流防止板7の回転軸10からの逆流防止板半径7aは、モータ13の回転軸10からのモータ半径13aと同じか、それより小さい(たとえば、逆流防止板半径7a=22.5mm、板厚1mm)。
 このような構成により本発明の実施の形態2の送風装置1は、実施の形態1と同様、羽根車4の回転により羽根板3の羽根板後縁3aからモータ13の側へと送出される空気14は、巻き返しが逆流防止板7により防がれる。その後、空気14は円錐状のモータカバー11と、モータカバー11のテーパに平行な逆流防止板7との間を通過してモータ13の側へ送出される。このとき、モータカバー11が備えられているため、モータ13の上流側端面12に空気14が衝突する割合が少なくなる。またモータカバー11と逆流防止板7との間の空間を利用して、空気14がモータ13側へ容易に導出されるため、より羽根車4の送風効率が向上する。
 また逆流防止板7が羽根板後縁3aと、ハブ2とを接続している。そのため、最も風圧を受ける羽根板後縁3aの強度が向上する。
 なお、実施の形態2に示すように逆流防止板7が羽根板後縁3aに沿ってモータ13側へ張り出さない場合でも、逆流防止板7による空気14の巻き返しを低減する効果は得られる。しかし、モータカバー11と逆流防止板7との間の空間を利用してモータ13側へ空気14が導出される効果が得られなくなる。そのため、実施の形態2のように逆流防止板7がモータ13側へ張り出されるほうが好ましい。
 本発明の送風装置は、モータを用いた軸流羽根車の回転により昇圧された空気をモータ部より下流へ送出する換気用送風機器等として有用である。
1  送風装置
2  ハブ
3  羽根板
3a  羽根板後縁
3b  羽根板投影面
4  羽根車
5  モータ部
6  フレーム
7  逆流防止板
7a  逆流防止板半径
7b  逆流防止板投影面
8  換気孔
9  壁
10  回転軸
11  モータカバー
12  上流側端面
13  モータ
13a  モータ半径
14  空気
15  端部間長さ

Claims (4)

  1. ハブと前記ハブの外縁に放射状に複数の羽根板とを備えた羽根車と、
    前記羽根車を回転させる回転軸とモータとからなるモータ部と、
    フレームとを備え、
    前記フレームは前記羽根車を内包し、前記羽根車から前記モータ側へ空気を送風する送風装置であって、
    前記羽根板の羽根板後縁から張り出す逆流防止板をそれぞれの前記羽根板に備え、
    前記逆流防止板は前記モータの上流側端面に平行かつ、前記逆流防止板の前記回転軸からの逆流防止板半径が前記モータの前記回転軸からのモータ半径と同じかそれより小さいことを特徴とする送風装置。
  2. ハブと前記ハブの外縁に放射状に複数の羽根板とを備えた羽根車と、
    前記羽根車を回転させる回転軸、モータ、およびモータカバーからなるモータ部と、
    フレームとを備え、
    前記フレームは前記羽根車を内包し、前記羽根車から前記モータ側へ空気を送風する送風装置であって、
    前記羽根板の羽根板後縁から張り出す逆流防止板をそれぞれの前記羽根板に備え、
    前記逆流防止板は前記モータカバーに平行かつ、前記逆流防止板の前記回転軸からの逆流防止板半径が前記モータの前記回転軸からのモータ半径と同じかそれより小さいことを特徴とする送風装置。
  3. 前記羽根板の羽根板後縁が、前記逆流防止板より前記モータ側へ張り出したことを特徴とする請求項1または2どちらか1項に記載の送風装置。
  4. 前記逆流防止板の前記回転軸の長さ方向への逆流防止板投影面と、前記羽根板の前記回転軸の長さ方向への羽根板投影面とが重ならないことを特徴とする請求項1または2どちらか1項に記載の送風装置。
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