JP2000240590A - 多翼前向ファン - Google Patents
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- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 48
- 239000000411 inducer Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 abstract description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
- F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
- F04D29/30—Vanes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
- F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
- F04D29/281—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for fans or blowers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2240/00—Components
- F05D2240/20—Rotors
- F05D2240/30—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
- F05D2240/303—Characteristics 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 leading edge of a rotor blade
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
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- F05D2250/70—Shape
- F05D2250/71—Shape curved
- F05D2250/713—Shape curved inflexed
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】電子機器等冷却，換気，空調，空気輸送等に用
いるファンで、従来のものに比べ低騒音の遠心式多翼前
向ファンを提供する。 【解決手段】円板状主板と円環状側板間に長手方向が挟
まれ周方向に一定間隔で略放射状に配置された羽根を有
する羽根車と、羽根車を内部に軸支し円周方向に風を吹
き出すケーシングとを備えた多翼前向ファンで、羽根は
主羽根１ａと中間羽根１ｂとを交互に配置し、主羽根１
ａ，中間羽根１ｂの各内径は主板側から側板側にいくに
つれて大きくなり、羽根出口角β２ が１００°以上、
変曲点位置羽根角β４を７０°以下、主板側での主羽根
内径Ｄ１ と羽根外径Ｄ２ との比が０.７ 以下の多翼前
向ファンにおいて、主羽根間の中間羽根枚数を周方向の
隣接間で異ならせ、また主羽根と中間羽根を含めた羽根
内径を周方向隣接間で異ならせ、さらに羽根内周側の軸
方向前縁に回転方向の前向状のインジューサを付設し
た。
いるファンで、従来のものに比べ低騒音の遠心式多翼前
向ファンを提供する。 【解決手段】円板状主板と円環状側板間に長手方向が挟
まれ周方向に一定間隔で略放射状に配置された羽根を有
する羽根車と、羽根車を内部に軸支し円周方向に風を吹
き出すケーシングとを備えた多翼前向ファンで、羽根は
主羽根１ａと中間羽根１ｂとを交互に配置し、主羽根１
ａ，中間羽根１ｂの各内径は主板側から側板側にいくに
つれて大きくなり、羽根出口角β２ が１００°以上、
変曲点位置羽根角β４を７０°以下、主板側での主羽根
内径Ｄ１ と羽根外径Ｄ２ との比が０.７ 以下の多翼前
向ファンにおいて、主羽根間の中間羽根枚数を周方向の
隣接間で異ならせ、また主羽根と中間羽根を含めた羽根
内径を周方向隣接間で異ならせ、さらに羽根内周側の軸
方向前縁に回転方向の前向状のインジューサを付設し
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、遠心式多翼ファ
ン、特に多翼前向ファンに関する。このようなファン
は、電子機器の冷却、あるいは換気，空調，空気輸送な
どに当って使用される。
ン、特に多翼前向ファンに関する。このようなファン
は、電子機器の冷却、あるいは換気，空調，空気輸送な
どに当って使用される。
【０００２】
【従来の技術】特開平8−284886 号公報には、羽根車の
内外径比が増大すると周方向速度Ｖが増大し、流入角α
が増大すると翼間流路内の流体の流れが翼面から剥離
し、騒音が発生することが述べられている。このため、
この公報には、翼付き遠心ファンは、円板と、円板に対
して平行に且つ同軸に配設された円環板と、円板と円環
板との間に周方向に互いに間隔を隔てて放射状に配設さ
れた複数の翼とを備え、円環板の内周縁は翼の径方向内
端よりも径方向外方に位置決めされることが記載されて
いる。
内外径比が増大すると周方向速度Ｖが増大し、流入角α
が増大すると翼間流路内の流体の流れが翼面から剥離
し、騒音が発生することが述べられている。このため、
この公報には、翼付き遠心ファンは、円板と、円板に対
して平行に且つ同軸に配設された円環板と、円板と円環
板との間に周方向に互いに間隔を隔てて放射状に配設さ
れた複数の翼とを備え、円環板の内周縁は翼の径方向内
端よりも径方向外方に位置決めされることが記載されて
いる。
【０００３】特開平9−166098 号公報には、周方向に互
いに間隔を隔てて配設された多数の径向き翼を有する羽
根車を備え、翼は、羽根車の外周部と内周部とにおいて
羽根車の回転方向に湾曲している多翼ラジアルファンが
記載されている。
いに間隔を隔てて配設された多数の径向き翼を有する羽
根車を備え、翼は、羽根車の外周部と内周部とにおいて
羽根車の回転方向に湾曲している多翼ラジアルファンが
記載されている。
【０００４】また、多翼送風ファンとしては、特開平7
−119691 号公報が、中間翼ブレードを配設する例とし
ては、特開平5−321891 号公報が知られている。
−119691 号公報が、中間翼ブレードを配設する例とし
ては、特開平5−321891 号公報が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】何れの従来羽根車にお
いても羽根は二次元形状で、側板側羽根は羽根内外径比
Ｄ４／Ｄ２は０.６ 以下で小さいため羽根車の吸込面積
Ｓ４(＝(π／４) Ｄ４ ２）が小さかった。
いても羽根は二次元形状で、側板側羽根は羽根内外径比
Ｄ４／Ｄ２は０.６ 以下で小さいため羽根車の吸込面積
Ｓ４(＝(π／４) Ｄ４ ２）が小さかった。
【０００６】従来の多翼前向ファンは、羽根の内径Ｄ１
と外径Ｄ２ との比（Ｄ１／Ｄ２）が小さいので羽根数
を多くすると、羽根内周側の羽根間隔（羽根ピッチ）が
狭く、また円周方向（回転方向）の有効流路幅が小さく
空気が流入しにくいため、羽根前縁の背中側の乱れによ
って騒音が発生し、乱れは羽根内周側羽根数Ｚ１ と回
転数Ｎ（Ｈｚ）との積(Ｚ１×Ｎ）の卓越した音圧（回
転音）が発生し、騒音が大きい欠点を有していた。
と外径Ｄ２ との比（Ｄ１／Ｄ２）が小さいので羽根数
を多くすると、羽根内周側の羽根間隔（羽根ピッチ）が
狭く、また円周方向（回転方向）の有効流路幅が小さく
空気が流入しにくいため、羽根前縁の背中側の乱れによ
って騒音が発生し、乱れは羽根内周側羽根数Ｚ１ と回
転数Ｎ（Ｈｚ）との積(Ｚ１×Ｎ）の卓越した音圧（回
転音）が発生し、騒音が大きい欠点を有していた。
【０００７】また従来の多翼前向ファンは、羽根が二次
元形状のため、軸方向で見た場合の羽根前縁の流れは、
流入流れと軸方向羽根角が大きく食い違っているため、
羽根前縁の背面側に乱れが発生していた。
元形状のため、軸方向で見た場合の羽根前縁の流れは、
流入流れと軸方向羽根角が大きく食い違っているため、
羽根前縁の背面側に乱れが発生していた。
【０００８】さらに、側板側羽根内外径比Ｄ４／Ｄ２が
０.６ 以下で小さいため羽羽車の吸込面積Ｓ４ が小さ
く、ファンの風量を大きくすることが難しかった。
０.６ 以下で小さいため羽羽車の吸込面積Ｓ４ が小さ
く、ファンの風量を大きくすることが難しかった。
【０００９】本発明は、上記の問題点を解決するもの
で、吸込面積を大きくして空気が流入し易いものとし、
かつ低騒音の多翼前向ファンを提供することを目的とす
る。
で、吸込面積を大きくして空気が流入し易いものとし、
かつ低騒音の多翼前向ファンを提供することを目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、円板状主板と
該主板に対向する円環状側板側に長手方向が挟まれ周方
向に一定間隔で略放射状に配置された主羽根と中間羽根
を交互に配置してなり、主羽根及び中間羽根の各内径は
主板側から側板側にいくにつれて大きくなりかつ側板で
同一とし、羽根出口角β２ が１００°以上、外周側羽
根と内周側羽根との接合点で羽根曲率が変曲する位置
（羽根変曲点）の羽根角β４ が７０°以下、主板側に
おける主板側羽根内径Ｄ１ と羽根外径Ｄ２ との比が
０.７ 以下の羽根を有する羽根車を特徴とする。
該主板に対向する円環状側板側に長手方向が挟まれ周方
向に一定間隔で略放射状に配置された主羽根と中間羽根
を交互に配置してなり、主羽根及び中間羽根の各内径は
主板側から側板側にいくにつれて大きくなりかつ側板で
同一とし、羽根出口角β２ が１００°以上、外周側羽
根と内周側羽根との接合点で羽根曲率が変曲する位置
（羽根変曲点）の羽根角β４ が７０°以下、主板側に
おける主板側羽根内径Ｄ１ と羽根外径Ｄ２ との比が
０.７ 以下の羽根を有する羽根車を特徴とする。
【００１１】本発明は、更に羽根内周側の軸方向前縁に
回転方向に前向状のインジューサを付けた羽根車を特徴
とする。
回転方向に前向状のインジューサを付けた羽根車を特徴
とする。
【００１２】本発明は、具体的には次に掲げる装援を提
供する。
供する。
【００１３】本発明は、円板状主板と、該円板状主板に
対向する円環状側板と、前記円板状主板と該円環状側板
に挟まれ周方向にほぼ放射状に配置され、主板の位置に
おける羽根内径Ｄ１ ，羽根外径Ｄ２ ，側板の内側位置
における羽根内径Ｄ４ の複数枚の主羽根と、これらの
主羽根との間に配置され、主板の位置における羽根外径
Ｄ２ ，羽根内径Ｄ３ 、側板の位置における羽根内径Ｄ
３ の中間羽根とを有する羽根車、及び該羽根車を軸支
し、側板側から空気を導入し円周方向に吹き出すケーシ
ングとを備え、主羽根および中間羽根は、外周側羽根部
と内周側羽根部とで三次元形状をなし、主羽根および中
間羽根は、羽根出口角β２ 、前記外周側羽根部と内周
側羽根部との境界で角度β４ を有し、主羽根は、羽根
入口角β１ を有し、中間羽根は、羽根入口角β３ を有
し、 Ｄ１／Ｄ２＜０.７，Ｄ１＜Ｄ３＜Ｄ４ β２＞１００°，β１＜７０°，β４＜７０° である多翼前向ファンを提供する。
対向する円環状側板と、前記円板状主板と該円環状側板
に挟まれ周方向にほぼ放射状に配置され、主板の位置に
おける羽根内径Ｄ１ ，羽根外径Ｄ２ ，側板の内側位置
における羽根内径Ｄ４ の複数枚の主羽根と、これらの
主羽根との間に配置され、主板の位置における羽根外径
Ｄ２ ，羽根内径Ｄ３ 、側板の位置における羽根内径Ｄ
３ の中間羽根とを有する羽根車、及び該羽根車を軸支
し、側板側から空気を導入し円周方向に吹き出すケーシ
ングとを備え、主羽根および中間羽根は、外周側羽根部
と内周側羽根部とで三次元形状をなし、主羽根および中
間羽根は、羽根出口角β２ 、前記外周側羽根部と内周
側羽根部との境界で角度β４ を有し、主羽根は、羽根
入口角β１ を有し、中間羽根は、羽根入口角β３ を有
し、 Ｄ１／Ｄ２＜０.７，Ｄ１＜Ｄ３＜Ｄ４ β２＞１００°，β１＜７０°，β４＜７０° である多翼前向ファンを提供する。
【００１４】本発明は、更に中間羽根は、隣接する主羽
根間で枚数を異ならせて配設され、各中間羽根の羽根入
口角β３ は同一角度とされた多翼前向ファンを提供す
る。
根間で枚数を異ならせて配設され、各中間羽根の羽根入
口角β３ は同一角度とされた多翼前向ファンを提供す
る。
【００１５】本発明は、更に中間羽根は、隣接する主羽
根間で内径を異ならせた複数枚配設され、内径の小さな
中間羽根の入口角β３ は、内径の大きな中間羽根の入
口角β３ より大きい多翼前向ファンを提供する。
根間で内径を異ならせた複数枚配設され、内径の小さな
中間羽根の入口角β３ は、内径の大きな中間羽根の入
口角β３ より大きい多翼前向ファンを提供する。
【００１６】本発明は、更に主羽根は、羽根内周側の軸
方向前縁に回転方向に前向状のインジューサを備える多
翼前向ファンを提供する。
方向前縁に回転方向に前向状のインジューサを備える多
翼前向ファンを提供する。
【００１７】本発明は、更に中間羽根は、羽根内周側の
軸方向前縁に回転方向に前向状のインジューサを備える
多翼前向ファンを提供する。
軸方向前縁に回転方向に前向状のインジューサを備える
多翼前向ファンを提供する。
【００１８】本発明は、円板状主板と、該円板状主板に
対向する円環状側板と、前記円板状主板と該円環状側板
に挟まれ周方向にほぼ放射状に配置され、主板の位置に
おける羽根内径Ｄ１ ，羽根外径Ｄ２ ，側板の内側位置
における羽根内径Ｄ４ の複数枚の羽根とを有する羽根
車、及び該羽根車を軸支し、側板側から空気を導入し円
周方向に吹き出すケーシングを備え、羽根は、外周側羽
根部と内周側羽根部とで三次元形状をなし、羽根入口角
β１ ，羽根出口角β２ 、前記外周側羽根部と内周側羽
根部との境界で角度β４ を有し、 Ｄ１／Ｄ２＜０.７ β２＞１００°，β１＜７０°，β４＜７０° であり、かつ羽根内周側の軸方向前縁に回転方向に前向
状のインジューサを備える多翼前向ファンを提供する。
対向する円環状側板と、前記円板状主板と該円環状側板
に挟まれ周方向にほぼ放射状に配置され、主板の位置に
おける羽根内径Ｄ１ ，羽根外径Ｄ２ ，側板の内側位置
における羽根内径Ｄ４ の複数枚の羽根とを有する羽根
車、及び該羽根車を軸支し、側板側から空気を導入し円
周方向に吹き出すケーシングを備え、羽根は、外周側羽
根部と内周側羽根部とで三次元形状をなし、羽根入口角
β１ ，羽根出口角β２ 、前記外周側羽根部と内周側羽
根部との境界で角度β４ を有し、 Ｄ１／Ｄ２＜０.７ β２＞１００°，β１＜７０°，β４＜７０° であり、かつ羽根内周側の軸方向前縁に回転方向に前向
状のインジューサを備える多翼前向ファンを提供する。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面につ
いて説明する。
いて説明する。
【００２０】図１は、本発明の多翼前向ファンの羽根車
の正面図、図２は羽根車の一部についての斜視図、図３
はその回転軸方向に切断したＩ−Ｉ断面図、図４は一実
施例の形態の多翼前向ファンの全体構成を示す図、図５
は多翼前向ファンのケーシングを示す図である。
の正面図、図２は羽根車の一部についての斜視図、図３
はその回転軸方向に切断したＩ−Ｉ断面図、図４は一実
施例の形態の多翼前向ファンの全体構成を示す図、図５
は多翼前向ファンのケーシングを示す図である。
【００２１】図１において、多翼前向ファンは遠心式を
なし、主羽根１ａおよび中間羽根１ｂからなる。主羽根
１の間には１枚または２枚の中間羽根１ｂが配設され
る。多翼前向ファンは矢印で示す回転方向２に回転す
る。主羽根１ａおよび中間羽根１ｂは、それぞれ内周側
羽根部１１ａ，１１ｂおよび外周側羽根部１２ａ，１２
ｂから構成される。内周側羽根部１１ａ，１１ｂと外周
側羽根部１２ａ，１２ｂはそれぞれ円弧をなし、１１ａ
と１２ａとで、また１１ｂと１２ｂとで継続した２円弧
をなす。それぞれは、異なった方向に曲率し、内周側羽
根部１１ａ，１１ｂは曲率半径Ｒ１ を有し、外周側羽
根部１２ａ，１２ｂは曲率半径Ｒ２ を有する。Ｒ１ は
無限大径を含み、Ｒ１ はＲ２ より大きい。内周側羽根
部１１ａの入口端は、外周側羽根部１２ａの出口端が多
翼前向きファンの中心点からの半径線との交点を有する
半径線を超えて外側に位置するまで長く延在する。
なし、主羽根１ａおよび中間羽根１ｂからなる。主羽根
１の間には１枚または２枚の中間羽根１ｂが配設され
る。多翼前向ファンは矢印で示す回転方向２に回転す
る。主羽根１ａおよび中間羽根１ｂは、それぞれ内周側
羽根部１１ａ，１１ｂおよび外周側羽根部１２ａ，１２
ｂから構成される。内周側羽根部１１ａ，１１ｂと外周
側羽根部１２ａ，１２ｂはそれぞれ円弧をなし、１１ａ
と１２ａとで、また１１ｂと１２ｂとで継続した２円弧
をなす。それぞれは、異なった方向に曲率し、内周側羽
根部１１ａ，１１ｂは曲率半径Ｒ１ を有し、外周側羽
根部１２ａ，１２ｂは曲率半径Ｒ２ を有する。Ｒ１ は
無限大径を含み、Ｒ１ はＲ２ より大きい。内周側羽根
部１１ａの入口端は、外周側羽根部１２ａの出口端が多
翼前向きファンの中心点からの半径線との交点を有する
半径線を超えて外側に位置するまで長く延在する。
【００２２】図２に２円弧をなす主羽根１ａおよび中間
羽根１ｂを斜視図で示す。
羽根１ｂを斜視図で示す。
【００２３】図３において、羽根車３は円環状側板５お
よび主板６を有し、これらの板に挟まれ周方向に羽根１
がほぼ放射状に配置される。
よび主板６を有し、これらの板に挟まれ周方向に羽根１
がほぼ放射状に配置される。
【００２４】図１および図２において、Ｄ１ は主板側
羽根内径、Ｄ２ は羽根車外径、Ｄ３は外周側羽根部１
ｂの主板側内径、Ｄ４ は側板の内側位置の内径を表わ
し、β１ は羽根入口角、β２ は羽根出口角、βは中間
羽根入口角、βは内側羽根部１１ａ，１１ｂと外側羽根
部１２ａ，１２ｂとの継続点すなわち変曲点羽根角を表
わす。
羽根内径、Ｄ２ は羽根車外径、Ｄ３は外周側羽根部１
ｂの主板側内径、Ｄ４ は側板の内側位置の内径を表わ
し、β１ は羽根入口角、β２ は羽根出口角、βは中間
羽根入口角、βは内側羽根部１１ａ，１１ｂと外側羽根
部１２ａ，１２ｂとの継続点すなわち変曲点羽根角を表
わす。
【００２５】図３において、主板６にはハブ１２がねじ
止めされており、羽根１の内径点１３は主板６との交点
となる。外径点１４は側板５の内側位置との交点であ
り、主羽根１ａは、内径点１３から外径点１４に向けて
膨んだ、すなわち凸状の弧入口形を有する。中間羽根１
ｂが主板６となす交点を１５で示し、点線で示す弧入口
形を有する。ハブ１２はねじ穴１６を有する。
止めされており、羽根１の内径点１３は主板６との交点
となる。外径点１４は側板５の内側位置との交点であ
り、主羽根１ａは、内径点１３から外径点１４に向けて
膨んだ、すなわち凸状の弧入口形を有する。中間羽根１
ｂが主板６となす交点を１５で示し、点線で示す弧入口
形を有する。ハブ１２はねじ穴１６を有する。
【００２６】ボス１２を小さくして、かつ短かくして交
点１３をハブ１２の根元もしくはその先端に位置するよ
うに主羽根１ｂを形成することができる。
点１３をハブ１２の根元もしくはその先端に位置するよ
うに主羽根１ｂを形成することができる。
【００２７】多翼前向ファンは、図４に示すように、羽
根車３と、羽根車３の軸心部のハブ９に回転軸を嵌入さ
れたモータ１０と、羽根車３の周囲を囲うケーシング７
から構成されている。羽根車３は円環状に３６枚以上配
設した羽根１と各羽根の長手方向で空気吸入側の端を固
定する円環状の側板５と、側板５に対向して側板５と共
に各羽根１を挟んで固定し中心部にハブ９を有する円盤
状の主板６とから構成されている。ケーシング７は空気
吸入側の一端は大きな開口を有し、開口の反対側の他端
は主板６にそって主板６を囲っている。また羽根車３を
駆動するモータ１０は、羽根車３と反対方向にケーシン
グ７から外側に張り出すように取り付けられている。ケ
ーシング７は、図５に示すように、渦巻形であり、そし
て開口から流入した流れ８は、羽根車３により、駆動さ
れて羽根車３の周囲から渦巻状筒中を流れ８ａ，８ｂの
ように流れ、その先端の出口から８ｃとなって流出す
る。
根車３と、羽根車３の軸心部のハブ９に回転軸を嵌入さ
れたモータ１０と、羽根車３の周囲を囲うケーシング７
から構成されている。羽根車３は円環状に３６枚以上配
設した羽根１と各羽根の長手方向で空気吸入側の端を固
定する円環状の側板５と、側板５に対向して側板５と共
に各羽根１を挟んで固定し中心部にハブ９を有する円盤
状の主板６とから構成されている。ケーシング７は空気
吸入側の一端は大きな開口を有し、開口の反対側の他端
は主板６にそって主板６を囲っている。また羽根車３を
駆動するモータ１０は、羽根車３と反対方向にケーシン
グ７から外側に張り出すように取り付けられている。ケ
ーシング７は、図５に示すように、渦巻形であり、そし
て開口から流入した流れ８は、羽根車３により、駆動さ
れて羽根車３の周囲から渦巻状筒中を流れ８ａ，８ｂの
ように流れ、その先端の出口から８ｃとなって流出す
る。
【００２８】多翼羽根車３は、図１に示すように、主羽
根１ａと中間羽根１ｂとを円周方向に交互に３６枚以上
配設し、主羽根１ａ，中間羽根１ｂとも、主板６と側板
５によって固定されている。中間羽根の採用により主羽
根の羽根内周側前縁の周方向翼間流路面積を大きくでき
る特徴があり、多翼ファンの風量の増加が図られる。
根１ａと中間羽根１ｂとを円周方向に交互に３６枚以上
配設し、主羽根１ａ，中間羽根１ｂとも、主板６と側板
５によって固定されている。中間羽根の採用により主羽
根の羽根内周側前縁の周方向翼間流路面積を大きくでき
る特徴があり、多翼ファンの風量の増加が図られる。
【００２９】羽根１は図３のように、主羽根１ａと中間
羽根１ｂの羽根内径は主板６側から側板５側にいくにつ
れて軸方向に直径が異なる三次元形状をしており、主板
６の位置において主羽根１ａの内径はＤ１ 、中間羽根
１ｂの内径はＤ３(Ｄ１＜Ｄ３)、側板５における主羽根
１ａ，中間羽根１ｂの各羽根内径はＤ４(Ｄ１＜Ｄ３＜
Ｄ４）である。これにより羽根車３の吸込面積Ｓ４(＝
(π／４）Ｄ４ ２）が大きくなり、ファンの風量の増加
が図られる。
羽根１ｂの羽根内径は主板６側から側板５側にいくにつ
れて軸方向に直径が異なる三次元形状をしており、主板
６の位置において主羽根１ａの内径はＤ１ 、中間羽根
１ｂの内径はＤ３(Ｄ１＜Ｄ３)、側板５における主羽根
１ａ，中間羽根１ｂの各羽根内径はＤ４(Ｄ１＜Ｄ３＜
Ｄ４）である。これにより羽根車３の吸込面積Ｓ４(＝
(π／４）Ｄ４ ２）が大きくなり、ファンの風量の増加
が図られる。
【００３０】主羽根１ａ，中間羽根１ｂは、図１に示す
ように、羽根外周側が回転方向前方から見て凹状円弧、
内周側が凸状円弧であり、内周側と外周側は滑らかにつ
ながって構成されている。主羽根１ａ，中間羽根１ｂと
も、外周側では曲率半径Ｒ２の円弧により出口角β２
を形成し、主羽根１ａの内周側では曲率半径Ｒ１ の円
弧により羽根入口角β１ を形成し、中間羽根１ｂの内
周側では曲率半径Ｒ１の円弧により中間羽根入口角β
３ を形成している。曲率半径Ｒ２ と曲率半径Ｒ１ は
滑らかにつながり、曲率半径Ｒ２ と曲率半径Ｒ１ との
接合点（羽根変曲点）の直径をＤ４ とし、Ｄ４ におけ
る羽根角を羽根入口角β４ としたとき、本発明の羽根
角β４ は７０°以下である。また、主板側での主羽根
内径Ｄ１ と羽根外径との比を０.７以下とした。
ように、羽根外周側が回転方向前方から見て凹状円弧、
内周側が凸状円弧であり、内周側と外周側は滑らかにつ
ながって構成されている。主羽根１ａ，中間羽根１ｂと
も、外周側では曲率半径Ｒ２の円弧により出口角β２
を形成し、主羽根１ａの内周側では曲率半径Ｒ１ の円
弧により羽根入口角β１ を形成し、中間羽根１ｂの内
周側では曲率半径Ｒ１の円弧により中間羽根入口角β
３ を形成している。曲率半径Ｒ２ と曲率半径Ｒ１ は
滑らかにつながり、曲率半径Ｒ２ と曲率半径Ｒ１ との
接合点（羽根変曲点）の直径をＤ４ とし、Ｄ４ におけ
る羽根角を羽根入口角β４ としたとき、本発明の羽根
角β４ は７０°以下である。また、主板側での主羽根
内径Ｄ１ と羽根外径との比を０.７以下とした。
【００３１】羽根車３は仕事量を大きくするために、図
１に示すように、羽根出口角β２を１００°以上とし、
回転方向に前向きにしている。羽根入口において空気を
滑らかに流入させるため主板側羽根内径Ｄ１ ，中間羽
根１ｂの主板側内径Ｄ３ ，側板側羽根の内径Ｄ４ にお
けるそれぞれの羽根入口角β１ ，β３ は空気の流入角
に合わせて７０°以下としている。一般に遠心ファンの
羽根入口径と空気の流入角との関係は、羽根入口径が大
きくなる程、空気の流入角は小さくなるのでβ１＞β３
＞β４が理想である。本実施例では図１のように、羽根
角を７０°＞β１，７０°＞β４ とし、羽根を形成し
ている。この結果、本実施例のファンは羽根前縁の背中
側に発生していた乱れが大幅に低減し、回転音（内周側
羽根数Ｚ１ と回転数Ｎ（Ｈｚ）との積(Ｚ１×Ｎ）の卓
越音を低減し、多翼前向ファンの騒音は低減することが
できる。例えば、従来の多翼前向ファンに比べて約５ｄ
Ｂ騒音低減することができる。
１に示すように、羽根出口角β２を１００°以上とし、
回転方向に前向きにしている。羽根入口において空気を
滑らかに流入させるため主板側羽根内径Ｄ１ ，中間羽
根１ｂの主板側内径Ｄ３ ，側板側羽根の内径Ｄ４ にお
けるそれぞれの羽根入口角β１ ，β３ は空気の流入角
に合わせて７０°以下としている。一般に遠心ファンの
羽根入口径と空気の流入角との関係は、羽根入口径が大
きくなる程、空気の流入角は小さくなるのでβ１＞β３
＞β４が理想である。本実施例では図１のように、羽根
角を７０°＞β１，７０°＞β４ とし、羽根を形成し
ている。この結果、本実施例のファンは羽根前縁の背中
側に発生していた乱れが大幅に低減し、回転音（内周側
羽根数Ｚ１ と回転数Ｎ（Ｈｚ）との積(Ｚ１×Ｎ）の卓
越音を低減し、多翼前向ファンの騒音は低減することが
できる。例えば、従来の多翼前向ファンに比べて約５ｄ
Ｂ騒音低減することができる。
【００３２】図６は本発明の他の実施の形態となる多翼
前向ファンを示す。多翼羽根車３は、羽根内周側で有効
流路幅が大きく空気の流入がし易いよう、主羽根１ａと
中間羽根１ｂ，１ｃを円周方向に３６枚以上配設し、主
板６と側板５によって固定し、羽根の径方向前縁位置を
隣接する羽根において互いに異なる径方向位置に配置し
た形態としている。羽根形状は、羽根の回転方向前方か
ら見て外周側で凹面状、内周側で凸面状の曲線形状で、
直径Ｄ４ の径において滑らかに接合し、内周側の羽根
入口角β１，β３ｂ，β３ｃは空気の流入角に合わせて
７０°以下としている。
前向ファンを示す。多翼羽根車３は、羽根内周側で有効
流路幅が大きく空気の流入がし易いよう、主羽根１ａと
中間羽根１ｂ，１ｃを円周方向に３６枚以上配設し、主
板６と側板５によって固定し、羽根の径方向前縁位置を
隣接する羽根において互いに異なる径方向位置に配置し
た形態としている。羽根形状は、羽根の回転方向前方か
ら見て外周側で凹面状、内周側で凸面状の曲線形状で、
直径Ｄ４ の径において滑らかに接合し、内周側の羽根
入口角β１，β３ｂ，β３ｃは空気の流入角に合わせて
７０°以下としている。
【００３３】図６に示す羽根により、羽根数の周期性が
なくなり、従来発生していた卓越状の回転音が大幅に低
減する。この結果、この形状は、多翼前向ファンの騒音
を約３ｄＢ低減する効果を有する。
なくなり、従来発生していた卓越状の回転音が大幅に低
減する。この結果、この形状は、多翼前向ファンの騒音
を約３ｄＢ低減する効果を有する。
【００３４】図７は本発明の他の実施形態の多翼前向フ
ァンで、製作性を良くするため内周側の羽根は直線状に
している。内周側の羽根入口角β１，β３は図１に比べ
若干小さくなるが、従来の多翼ファンに比べれば、羽根
内周側の流れ状態は大幅に改善されるので従来羽根内周
側で発生していた乱れが低減し卓越状回転音も低減す
る。
ァンで、製作性を良くするため内周側の羽根は直線状に
している。内周側の羽根入口角β１，β３は図１に比べ
若干小さくなるが、従来の多翼ファンに比べれば、羽根
内周側の流れ状態は大幅に改善されるので従来羽根内周
側で発生していた乱れが低減し卓越状回転音も低減す
る。
【００３５】図８は本発明の他の実施の形態の多翼前向
ファンで、羽根内周側の軸方向先端（側板側）に回転方
向に前向形状の羽根前縁（インジューサ）４ａを付けた
羽根１の拡大図、図９はインジューサ付き羽根車の正面
図、図１０はインジューサ付き羽根車の側面図を示す。
図１１はインジューサを備えた羽根の斜視図を示す。
ファンで、羽根内周側の軸方向先端（側板側）に回転方
向に前向形状の羽根前縁（インジューサ）４ａを付けた
羽根１の拡大図、図９はインジューサ付き羽根車の正面
図、図１０はインジューサ付き羽根車の側面図を示す。
図１１はインジューサを備えた羽根の斜視図を示す。
【００３６】多翼羽根車３は、羽根内周側で有効流路幅
が大きく空気の流入がし易いように、主羽根１ａと中間
羽根１ｂを円周方向に交互に３６枚以上配設し、主板６
と側板５によって固定し、主羽根１ａの羽根内周側にイ
ンジューサ４ａを付け、中間羽根１ｂの羽根内周側にイ
ンジューサ４ｂを入れた羽根とし、主羽根１ａと中間羽
根１ｂを交互に配設した形態としている。
が大きく空気の流入がし易いように、主羽根１ａと中間
羽根１ｂを円周方向に交互に３６枚以上配設し、主板６
と側板５によって固定し、主羽根１ａの羽根内周側にイ
ンジューサ４ａを付け、中間羽根１ｂの羽根内周側にイ
ンジューサ４ｂを入れた羽根とし、主羽根１ａと中間羽
根１ｂを交互に配設した形態としている。
【００３７】図８において、インジューサ４ａに対し、
空気の軸方向流速成分をｃ、羽根の周速をｕ、空気の相
対速度をｗとしたときに図示すように空気の流入角はδ
ａとなり、羽根のインジューサ角はδｂ とされ、δａ
はほぼδｂ となる。
空気の軸方向流速成分をｃ、羽根の周速をｕ、空気の相
対速度をｗとしたときに図示すように空気の流入角はδ
ａとなり、羽根のインジューサ角はδｂ とされ、δａ
はほぼδｂ となる。
【００３８】図９のように本発明の羽根車は、回転方向
前方から見て羽根外周側は凹状の円弧、羽根内周側では
凸状の羽根形状で、主羽根１ａ，中間羽根１ｂとも羽根
内周側で軸方向先端（側板側）に前向形状のインジュー
サ４ａを付けている。内周側羽根形状が凸面状の場合の
羽根入口角β１ ，中間羽根入口角β３ ，変曲点位置羽
根角β4等の関係はβ１＜７０°，β４＜７０°として
いる。先の実施例と同じにＤ１／Ｄ２＜０.７かつβ２
＞１００°である。
前方から見て羽根外周側は凹状の円弧、羽根内周側では
凸状の羽根形状で、主羽根１ａ，中間羽根１ｂとも羽根
内周側で軸方向先端（側板側）に前向形状のインジュー
サ４ａを付けている。内周側羽根形状が凸面状の場合の
羽根入口角β１ ，中間羽根入口角β３ ，変曲点位置羽
根角β4等の関係はβ１＜７０°，β４＜７０°として
いる。先の実施例と同じにＤ１／Ｄ２＜０.７かつβ２
＞１００°である。
【００３９】図８，図９，図１０の羽根により、羽根前
縁における乱れが低減し、従来発生していた卓越状の回
転音が大幅に低減する。羽根前縁に図８，図９，図１０
のインジューサ４ａのみを付設すると約２ｄＢの騒音低
減効果が得られる。
縁における乱れが低減し、従来発生していた卓越状の回
転音が大幅に低減する。羽根前縁に図８，図９，図１０
のインジューサ４ａのみを付設すると約２ｄＢの騒音低
減効果が得られる。
【００４０】
【発明の効果】本発明によれば、多翼前向ファンを、主
羽根と中間羽根とを交互に配置して羽根車を構成し、主
羽根及び中間羽根の各内径は各羽根を固定する主板側か
ら側板側にいくにつれて大きくなり側板で同一とし、羽
根出口角β２ が１００°以上、変曲点位置羽根角β４
を７０°以下、主板側での主羽根内径Ｄ１ と羽根外径
Ｄ２ との比が０.７ 以下としたもので騒音を低減する
ことができる。
羽根と中間羽根とを交互に配置して羽根車を構成し、主
羽根及び中間羽根の各内径は各羽根を固定する主板側か
ら側板側にいくにつれて大きくなり側板で同一とし、羽
根出口角β２ が１００°以上、変曲点位置羽根角β４
を７０°以下、主板側での主羽根内径Ｄ１ と羽根外径
Ｄ２ との比が０.７ 以下としたもので騒音を低減する
ことができる。
【００４１】主羽根と主羽根間の中間羽根枚数を円周
方向に異ならせる、主羽根と中間羽根を含めた隣接羽
根との内径寸法を異ならせる、さらに主羽根，中間羽
根の内周側で軸方向先端（側板側）に前向形状のインジ
ューサ４ａを付けた形態とすることにより、従来の多翼
前向ファンと比較し、騒音がさらに約５ｄＢ低減でき
る。
方向に異ならせる、主羽根と中間羽根を含めた隣接羽
根との内径寸法を異ならせる、さらに主羽根，中間羽
根の内周側で軸方向先端（側板側）に前向形状のインジ
ューサ４ａを付けた形態とすることにより、従来の多翼
前向ファンと比較し、騒音がさらに約５ｄＢ低減でき
る。
【図１】本発明の一実施の形態である多翼前向ファンの
羽根の構成を示す図である。
羽根の構成を示す図である。
【図２】羽根車の一形態を示す斜視図である。
【図３】図１のＩ−Ｉ断面図である。
【図４】多翼前向ファンの全体構成図である。
【図５】図３のII−II矢視図である。
【図６】他の実施の形態の多翼前向ファンの構成を示す
図である。
図である。
【図７】他の実施の形態の多翼前向ファンの構成を示す
図である。
図である。
【図８】他の実施の形態のインジューサの拡大図であ
る。
る。
【図９】他の実施の形態の多翼前向ファンの構成を示す
図である。
図である。
【図１０】図９のIII−III断面図である。
【図１１】インジューサを有する羽根車の一形態を示す
斜視図である。
斜視図である。
１ａ…主羽根、１ｂ，１ｃ…中間羽根、２…回転方向、
３…羽根車、４ａ，４ｂ…インジューサ、５…側板、６
…主板、７…ケーシング、８，８ａ，８ｂ，８ｃ…流
れ、９…ハブ、１０…モータ、ｃ…空気の軸方向流速成
分、Ｄ１ …主板側羽根車内径、Ｄ２…羽根車外径、Ｄ
３…１ｂの主板側内径、Ｄ３ｂ…１ｂの主板側内径、Ｄ
３ｃ…１ｃの主板側内径、Ｄ４ …側板側羽根車内径、
Ｄ７…ケーシング内径、Ｒ１ …内周側羽根曲率半径、
Ｒ２ …外周側羽根曲率半径、ｕ…羽根の周速、ｗ…空
気の相対速度、β１ …羽根入口角、β２ …羽根出口
角、β３ ，β３ｂ，β３ｃ…中間羽根入口角、β４…
羽根入口角、δａ …空気の流入角、δｂ …羽根のイン
ジューサ角。
３…羽根車、４ａ，４ｂ…インジューサ、５…側板、６
…主板、７…ケーシング、８，８ａ，８ｂ，８ｃ…流
れ、９…ハブ、１０…モータ、ｃ…空気の軸方向流速成
分、Ｄ１ …主板側羽根車内径、Ｄ２…羽根車外径、Ｄ
３…１ｂの主板側内径、Ｄ３ｂ…１ｂの主板側内径、Ｄ
３ｃ…１ｃの主板側内径、Ｄ４ …側板側羽根車内径、
Ｄ７…ケーシング内径、Ｒ１ …内周側羽根曲率半径、
Ｒ２ …外周側羽根曲率半径、ｕ…羽根の周速、ｗ…空
気の相対速度、β１ …羽根入口角、β２ …羽根出口
角、β３ ，β３ｂ，β３ｃ…中間羽根入口角、β４…
羽根入口角、δａ …空気の流入角、δｂ …羽根のイン
ジューサ角。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新 隆之 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立製作所汎用コンピュータ事業部内 Ｆターム(参考） 3H033 AA02 AA11 BB02 BB06 CC01 DD04 DD09 DD12 DD19 DD23 DD27 EE06 EE19
Claims (6)
- 【請求項１】円板状主板と、該円板状主板に対向する円
環状側板と、前記円板状主板と該円環状側板に挟まれ周
方向にほぼ放射状に配置され、主板の位置における羽根
内径Ｄ１ ，羽根外径Ｄ２ ，側板の内側位置における羽
根内径Ｄ４ の複数枚の主羽根と、これらの主羽根との
間に配置され、主板の位置における羽根外径Ｄ２ ，羽
根内径Ｄ３ 、側板の位置における羽根内径Ｄ３ の中間
羽根とを有する羽根車、及び該羽根車を軸支し、側板側
から空気を導入し円周方向に吹き出すケーシングとを備
え、 主羽根および中間羽根は、外周側羽根部と内周側羽根部
とで三次元形状をなし、 主羽根および中間羽根は、羽根出口角β２ 、前記外周
側羽根部と内周側羽根部との境界で角度β４ を有し、 主羽根は、羽根入口角β１ を有し、中間羽根は、羽根
入口角β３ を有し、 Ｄ１／Ｄ２＜０.７，Ｄ１＜Ｄ３＜Ｄ４ β２＞１００°，β１＜７０°，β４＜７０° であることを特徴とする多翼前向ファン。 - 【請求項２】請求項１において、 中間羽根は、隣接する主羽根間で枚数を異ならせて配設
され、各中間羽根の羽根入口角β３ は同一角度とされ
たことを特徴とする多翼前向ファン。 - 【請求項３】請求項１において、 中間羽根は、隣接する主羽根間で内径を異ならせた複数
枚配設され、内径の小さな中間羽根の入口角β３ は、
内径の大きな中間羽根の入口角β３ より大きいことを
特徴とする多翼前向ファン。 - 【請求項４】請求項１において、 主羽根は、羽根内周側の軸方向前縁に回転方向に前向状
のインジューサを備えることを特徴とする多翼前向ファ
ン。 - 【請求項５】請求項４において、 中間羽根は、羽根内周側の軸方向前縁に回転方向に前向
状のインジューサを備えることを特徴とする多翼前向フ
ァン。 - 【請求項６】円板状主板と、該円板状主板に対向する円
環状側板と、前記円板状主板と該円環状側板に挟まれ周
方向にほぼ放射状に配置され、主板の位置における羽根
内径Ｄ１ ，羽根外径Ｄ２ ，側板の内側位置における羽
根内径Ｄ４ の複数枚の羽根とを有する羽根車、及び該
羽根車を軸支し、側板側から空気を導入し円周方向に吹
き出すケーシングを備え、羽根は、外周側羽根部と内周
側羽根部とで三次元形状をなし、羽根入口角β１ ，羽
根出口角β２ 、前記外周側羽根部と内周側羽根部との
境界で角度β４ を有し、 Ｄ１／Ｄ２＜０.７ β２＞１００°，β１＜７０°，β４＜７０° であり、かつ羽根内周側の軸方向前縁に回転方向に前向
状のインジューサを備えることを特徴とする多翼前向フ
ァン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11045457A JP2000240590A (ja) | 1999-02-23 | 1999-02-23 | 多翼前向ファン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11045457A JP2000240590A (ja) | 1999-02-23 | 1999-02-23 | 多翼前向ファン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000240590A true JP2000240590A (ja) | 2000-09-05 |
Family
ID=12719896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11045457A Pending JP2000240590A (ja) | 1999-02-23 | 1999-02-23 | 多翼前向ファン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000240590A (ja) |
Cited By (41)
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|---|---|---|---|---|
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