JPH08284894A - 遠心送風機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 遠心送風機において、高い静圧を発揮できる
ようにする。 【構成】 ケーシング１３におけるノーズ部１８の近傍
で且つ多翼遠心ファン１２における翼片１５の内周部側
に配置されるように、乱流抑制板２０を設ける。乱流抑
制板２０は、翼片１５に近接した状態で多翼遠心ファン
１２の径方向に沿って延びる形態とする。遠心送風機に
高い静圧が加わり、ケーシング１３内のノーズ部１８近
傍において多翼遠心ファン１２の外周部側から内周部側
へ逆流するような気流、いわゆる乱流が発生したとして
も、その乱流を乱流抑制板２０により弱めて低減できる
ようになり、この結果、高い静圧を発揮できるようにな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多翼遠心ファンとこの
多翼遠心ファンを包囲する渦巻状のケーシングとを備え
た遠心送風機に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の遠心送風機の従来構成を図９及
び図１０に示す。これら図９及び図１０において、遠心
送風機は、モータ１により回転駆動される多翼遠心ファ
ン２と、この多翼遠心ファン２を包囲するように設けら
れた渦巻状のケーシング３とから構成されている。この
うち、多翼遠心ファン２は、主板４の外周部に軸方向に
延びる多数枚の翼片５を円筒状に配列して構成されてい
る。また、ケーシング３は、多翼遠心ファン２の吸入側
に対応する部位に吸気口６を有すると共に、ケーシング
３の巻始め先端部にノーズ部７を有し、さらにこのノー
ズ部７から外側に向けて開口する排気口８を有してい
る。

【０００３】この構成において、モータ１により多翼遠
心ファン２が図９中矢印イ方向へ回転されると、その多
翼遠心ファン２の送風作用により、ケーシング３の外部
の空気が吸気口６からケーシング３内に吸入されて、矢
印ロで示すように多翼遠心ファン２の周方向へ吐出さ
れ、この吐出された空気がケーシング３により集められ
て排気口８から排出されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来構成のものでは、遠心送風機に高い静圧が加わった場
合、ケーシング３内のノーズ部７近傍において、図９に
矢印ハで示すように、多翼遠心ファン２の外周部側から
内周部側へ逆流するような気流、いわゆる乱流が発生
し、このために静圧が抑えられてしまい、高い静圧を発
揮することができないものであった。

【０００５】そこで、本発明の目的は、高い静圧を発揮
することができる遠心送風機を提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の第１の手段は、外周部に多数枚の翼片を
有し、回転されることにより空気を軸方向から吸入して
周方向へ吐出する多翼遠心ファンと、この多翼遠心ファ
ンを囲繞するように設けられ、多翼遠心ファンの吸入側
と対応する部位に吸気口を有すると共にノーズ部を有
し、多翼遠心ファンから吐出された空気を集めて排気口
から排出する渦巻状のケーシングと、前記ノーズ部の近
傍で且つ前記多翼遠心ファンにおける翼片の内周部側に
配置されるように前記ケーシングに設けられ、前記翼片
に近接した状態で多翼遠心ファンの径方向に沿って延び
る乱流抑制板とを具備してなる構成としたものである。

【０００７】この場合、乱流抑制板は、多翼遠心ファン
の回転中心とノーズ部の先端部とを結ぶ直線から多翼遠
心ファンの回転方向側へ０〜３０度の角度範囲内に配置
することが好ましく（第２の手段）、また、乱流抑制板
の径方向寸法は、多翼遠心ファンの回転中心と翼片の内
周部側の端部との間の翼片内周半径に対して３０〜５０
％の範囲内に設定することが好ましい（第３の手段）。
さらに、乱流抑制板の軸方向の先端部と多翼遠心ファン
の主板との間の軸方向隙間の寸法ｈと、翼片の軸方向寸
法Ｈとの関係を、ｈ／Ｈが０．５以下となるように設定
することが好ましい（第４の手段）。

【０００８】そして、最も好ましくは、乱流抑制板は、
多翼遠心ファンの回転中心とノーズ部の先端部とを結ぶ
直線から多翼遠心ファンの回転方向側へ約１５度の位置
に配置し、乱流抑制板の径方向寸法は、多翼遠心ファン
の回転中心と翼片の内周部側の端部との間の翼片内周半
径に対して約４０％となるように設定し、かつ、乱流抑
制板の軸方向の先端部と多翼遠心ファンの主板との間の
軸方向隙間の寸法ｈと、翼片の軸方向寸法Ｈとの関係
を、ｈ／Ｈが約０．１となるように設定すると良い（第
５の手段）。加えて、乱流抑制板は、ケーシングに一体
に形成することも好ましい（第６の手段）。

【０００９】

【作用】第１の手段によれば、遠心送風機に高い静圧が
加わり、ケーシング内のノーズ部近傍において多翼遠心
ファンの外周部側から内周部側へ逆流するような気流、
いわゆる乱流が発生したとしても、その乱流は乱流抑制
板に当たって勢いが弱められるようになり、この結果、
乱流を低減できて、高い静圧を発揮できるようになる。

【００１０】また、遠心送風機に低い静圧が加わった場
合は、多翼遠心ファンから空気が吐出される際の気流は
多翼遠心ファンの内周側から外周側への径方向に沿った
流れであり、乱流抑制板はその多翼遠心ファンの径方向
に延びるように設けられているから、その乱流抑制板が
多翼遠心ファンによる気流を妨げることがほとんどなな
く、よってこのような場合に風量が低下したり、騒音が
増大したりすることを極力防止できる。

【００１１】そして、乱流抑制板を、多翼遠心ファンの
回転中心とノーズ部の先端部とを結ぶ直線から多翼遠心
ファンの回転方向側へ０〜３０度の角度範囲内に配置し
たり（第２の手段）、乱流抑制板の径方向寸法を、多翼
遠心ファンにおける翼片内周半径に対して３０〜５０％
の範囲内に設定したり（第３の手段）、乱流抑制板の軸
方向の先端部と多翼遠心ファンの主板との間の軸方向隙
間の寸法ｈと、翼片の軸方向寸法Ｈとの関係を、ｈ／Ｈ
が０．５以下となるように設定した場合（第４の手段）
には、ケーシング内のノーズ部近傍に発生する乱流を乱
流抑制板により効果的に弱めることができるようにな
り、実験結果（図５、図６及び図７参照）から明らかな
ように、高い静圧を得ることができるようになる。

【００１２】また、第５の手段のように、乱流抑制板
を、多翼遠心ファンの回転中心とノーズ部の先端部とを
結ぶ直線から多翼遠心ファンの回転方向側へ約１５度の
位置に配置し、乱流抑制板の径方向寸法を、多翼遠心フ
ァンにおける翼片内周半径に対して約４０％となるよう
に設定し、かつ、乱流抑制板の軸方向の先端部と多翼遠
心ファンの主板との間の軸方向隙間の寸法ｈと、翼片の
軸方向寸法Ｈとの関係を、ｈ／Ｈが約０．１となるよう
に設定した場合には、乱流の発生を一層効果的に抑える
ことができて、実験結果（図５、図６及び図７参照）か
ら明らかなように、より一層高い静圧を得ることができ
るようになる。乱流抑制板をケーシングに一体に形成し
た場合には、ケーシングにこれとは別体の乱流抑制板を
取り付ける場合に比べて、部品点数及び組付け工数を少
なくできる利点がある。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の第１実施例につき図１ないし
図７を参照して説明する。まず、図１及び図２におい
て、遠心送風機は、モータ１１により回転駆動される多
翼遠心ファン１２と、この多翼遠心ファン１２を包囲す
るように設けられた渦巻状をなすケーシング１３とから
構成されている。このうち、多翼遠心ファン１２は、円
板状をなす主板１４の外周部に軸方向に延びる多数枚の
翼片１５を円筒状に配列して構成されている。各翼片１
５の主板１４側とは反対側の端部（図２中右端部）に
は、リング状をなす側板１６が設けられている。また、
ケーシング１３は、多翼遠心ファン１２の吸入側に対応
する部位にベルマウスから構成された吸気口１７を有す
ると共に、ケーシング３の巻始め先端部にノーズ部１８
を有し、さらにこのノーズ部１８から外側に向けて開口
する排気口１９を有している。

【００１４】そして、吸気口１７近傍のケーシング１３
の外面には、図３にも示すように、平板状をなす乱流抑
制板２０の基端部の取付部２０ａがねじ２１により取り
付けられている。この乱流抑制板２０は、先端部が吸気
口１７からケーシング１３内に挿入されており、図１に
示すように、ノーズ部１８の近傍で且つ多翼遠心ファン
１２における翼片１５の内周部側に挿入配置されている
と共に、その翼片１５の内周部に近接した状態で多翼遠
心ファン１２の径方向に延びる形態となっている。

【００１５】ここで、乱流抑制板２０の設置条件につい
て、さらに詳しく説明する。まず、乱流抑制板２０は、
図１において、多翼遠心ファン１２の回転中心Ｏとケー
シング１３におけるノーズ部１８の先端部とを結ぶ直線
Ａから角度θ、具体的には直線Ａから多翼遠心ファン１
２の回転方向（矢印Ｂ方向）側へ０〜３０度の範囲内の
位置が好ましく、より好ましくは約１５度の位置に配置
する。

【００１６】また、乱流抑制板２０の径方向寸法ａは、
多翼遠心ファン１２の回転中心Ｏと翼片１５の内周部側
の端部との間の翼片内周半径Ｄに対する比率（ａ／Ｄ）
が３０〜５０％の範囲内となるように設定することが好
ましく、より好ましくはａ／Ｄが約４０％となるように
設定する。

【００１７】さらに、図２において、乱流抑制板２０の
軸方向の先端部と多翼遠心ファン１２の主板１４との間
の軸方向隙間の寸法ｈと、多翼遠心ファン１２における
翼片１５の軸方向寸法Ｈとの関係を、ｈ／Ｈが０．５以
下となるように設定することが好ましく、より好ましく
はｈ／Ｈが約０．１となるように設定する。

【００１８】さて、上記構成において、モータ１１によ
り多翼遠心ファン１２が図１中矢印Ｂ方向へ回転される
と、その多翼遠心ファン１２の送風作用により、ケーシ
ング１３の外部の空気が吸気口１７からケーシング１３
内に吸入されて、矢印Ｃで示すように多翼遠心ファン２
の周方向へ吐出され、この吐出された空気がケーシング
１３により集められて排気口１９から排出される。

【００１９】しかして、遠心送風機に高い静圧が加わ
り、ケーシング１３内のノーズ部１８近傍において多翼
遠心ファン１２の外周部側から内周部側へ逆流するよう
な気流、いわゆる乱流が発生したとしても（図１の二点
鎖線の矢印Ｅ参照）、その乱流は乱流抑制板２０に当た
って勢いが弱められるようになり、この結果、乱流を低
減でき、図４に示されるように、従来例に比べて高い静
圧を発揮できるようになる。

【００２０】ここで、図５は、乱流抑制板２０の設置条
件のうち乱流抑制板２０の配置位置を示す角度θと、全
閉静圧Ｐs との関係を示す特性図である。横軸の角度θ
において、プラス（＋）は上記直線Ａから多翼遠心ファ
ン１２の回転方向側（矢印Ｂ側）を示し、マイナス
（−）は直線Ａから多翼遠心ファン１２の回転方向とは
反対側（矢印Ｂとは反対側）を示している。この図５に
おいて、実線で示す特性線Ｓ１は、上記ｈ／Ｈの比が
０．１で、かつａ／Ｄが４０％の場合を示し、破線で示
す特性線Ｓ２は、ｈ／Ｈの比が０．５で、かつａ／Ｄが
５０％の場合を示し、二点鎖線で示す特性線Ｓ３は、ｈ
／Ｈの比が０．５で、かつａ／Ｄが３０％の場合を示し
ている。

【００２１】この図５から明らかなように、乱流抑制板
２０の配置位置を示す角度θが０〜＋３０度の範囲内に
あるときに静圧が高く、なかでも約１５度の位置にある
ときが静圧が最も高いことがわかる。また、特性線Ｓ１
が、他の特性線Ｓ２及びＳ３よりも全体に静圧が高いこ
とがわかる。

【００２２】また、図６は、乱流抑制板２０の設置条件
のうち上記ａ／Ｄの比率と、全閉静圧Ｐs との関係を示
す特性図である。この図６において、実線で示す特性線
Ｔ１は、ｈ／Ｈの比が０．１で、かつ角度θが＋１５度
の場合を示し、破線で示す特性線Ｔ２は、ｈ／Ｈの比が
０．５で、かつ角度θが＋３０度の場合を示し、二点鎖
線で示す特性線Ｔ３は、ｈ／Ｈの比が０．５で、かつ角
度θが０度の場合を示している。

【００２３】この図６から明らかなように、翼片内周半
径Ｄに対する乱流抑制板２０の径方向寸法ａの比率（ａ
／Ｄ）が３０〜５０％の範囲内にあるときに静圧が高
く、なかでも約４０％のときが静圧が最も高いことがわ
かる。また、特性線Ｔ１が、他の特性線Ｔ２及びＴ３よ
りも全体に静圧が高いことがわかる。

【００２４】図７は、乱流抑制板２０の設置条件のうち
上記ｈ／Ｈの比と、全閉静圧Ｐs との関係を示す特性図
である。この図７において、実線で示す特性線Ｕ１は、
ａ／Ｄが４０％で、かつ角度θが＋１５度の場合を示
し、破線で示す特性線Ｕ２は、ａ／Ｄが３０％で、かつ
角度θが０度の場合を示し、二点鎖線で示す特性線Ｕ３
は、ａ／Ｄが５０％で、かつ角度θが３０度の場合を示
している。

【００２５】この図７から明らかなように、ｈ／Ｈの比
が０．５以下にあるときに静圧が高く、なかでも約０．
１のときが静圧が高いことがわかる。また、特性線Ｕ１
が、他の特性線Ｕ２及びＵ３よりも全体に静圧が高いこ
とがわかる。

【００２６】したがって、これら図５〜図７において、
乱流抑制板２０の設置条件として、角度θが約＋１５度
の位置に配置し、ａ／Ｄの比率が約４０％となるように
設定し、かつｈ／Ｈの比が約０．１となるように設定し
た場合が、最も好ましいことがわかる。しかもこの場
合、ケーシング１３に乱流抑制板２０を設けるという簡
単な構造で、高い静圧を発揮することができる。

【００２７】また、遠心送風機に低い静圧が加わった場
合は、多翼遠心ファン１２から空気が吐出される際の気
流は多翼遠心ファン１２の内周側から外周側への径方向
に沿った流れであり、この場合、乱流抑制板２０はその
多翼遠心ファン１２の径方向に延びるように設けられて
いるから、その乱流抑制板２０が多翼遠心ファン１２に
よる気流を妨げることがほとんどななく、よってこのよ
うな場合に風量が低下したり、騒音が増大したりするこ
とを極力防止できる。このことは、図４において、静圧
が低くなっても（静圧が０に近くなっても）、風量Ｑは
従来例とほとんど変わらないから、風量の低下がないこ
とからもわかる。

【００２８】図８は本発明の第２実施例を示したもので
あり、この第２実施例は上記した第１実施例とは次の点
が異なっている。すなわち、ケーシング１３を合成樹脂
製とし、このケーシング１３に、乱流抑制板２２を一体
成形により形成している。

【００２９】このような構成とした場合には、ケーシン
グ１３にこれとは別体の乱流抑制板２０を取り付ける場
合に比べて、部品点数を少なくできると共に組付け工数
を少なくできる利点がある。

【００３０】なお、乱流抑制板２０，２２は、平板状に
限られず、若干円弧状をなすように曲げられていても良
い等、本発明は要旨を逸脱しない範囲内で適宜変形して
実施できる。

【００３１】

【発明の効果】本発明の遠心送風機によれば、ケーシン
グにおけるノーズ部の近傍で且つ多翼遠心ファンにおけ
る翼片の内周部側に配置されるように乱流抑制板を設け
たことにより、遠心送風機に高い静圧が加わり、ケーシ
ング内のノーズ部近傍において乱流が発生したとして
も、その乱流を乱流抑制板により弱めて低減できるよう
になり、この結果、高い静圧を発揮できるようになる。
また、乱流抑制板は多翼遠心ファンの径方向に沿って設
けているので、静圧が低い場合に、その乱流抑制板が多
翼遠心ファンによる気流を妨げることがほとんどなな
く、よってこのような場合に風量が低下したり、騒音が
増大したりすることを極力防止できる。しかも、これを
乱流抑制板を設けるという簡単な構成で達成できる。

【００３２】そして、乱流抑制板を、多翼遠心ファンの
回転中心とノーズ部の先端部とを結ぶ直線から多翼遠心
ファンの回転方向側へ０〜３０度の角度範囲内に配置し
たり、乱流抑制板の径方向寸法を、多翼遠心ファンにお
ける翼片内周半径に対して３０〜５０％の範囲内に設定
したり、乱流抑制板の軸方向の先端部と多翼遠心ファン
の主板との間の軸方向隙間の寸法ｈと、翼片の軸方向寸
法Ｈとの関係を、ｈ／Ｈが０．５以下となるように設定
した場合には、ケーシング内のノーズ部近傍に発生する
乱流を乱流抑制板により効果的に弱めることができるよ
うになり、より高い静圧を得ることができるようにな
る。

【００３３】また、乱流抑制板を、多翼遠心ファンの回
転中心とノーズ部の先端部とを結ぶ直線から多翼遠心フ
ァンの回転方向側へ約１５度の位置に配置し、乱流抑制
板の径方向寸法を、多翼遠心ファンにおける翼片内周半
径に対して約４０％となるように設定し、かつ、乱流抑
制板の軸方向の先端部と多翼遠心ファンの主板との間の
軸方向隙間の寸法ｈと、翼片の軸方向寸法Ｈとの関係
を、ｈ／Ｈが約０．１となるように設定した場合には、
乱流の発生を一層効果的に抑えることができて、より一
層高い静圧を得ることができるようになる。乱流抑制板
をケーシングに一体に形成した場合には、ケーシングに
これとは別体の乱流抑制板を取り付ける場合に比べて、
部品点数及び組付け工数を少なくできる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す全体の断面図

【図２】図１中Ｘ−Ｘ線に相当する部分での断面図

【図３】要部の分解斜視図

【図４】風量と静圧との関係を示す特性図

【図５】角度θと全閉静圧との関係を示す特性図

【図６】ａ／Ｄの比率と全閉静圧との関係を示す特性図

【図７】ｈ／Ｈの比と全閉静圧との関係を示す特性図

【図８】本発明の第２実施例を示す要部の斜視図

【図９】従来構成を示す図１相当図

【図１０】図２相当図

【符号の説明】

１１はモータ、１２は多翼遠心ファン、１３はケーシン
グ、１４は主板、１５は翼片、１７は吸気口、１８はノ
ーズ部、１９は排気口、２０は乱流抑制板、２２は乱流
抑制板である。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周部に多数枚の翼片を有し、回転され
   ることにより空気を軸方向から吸入して周方向へ吐出す
   る多翼遠心ファンと、 この多翼遠心ファンを囲繞するように設けられ、多翼遠
   心ファンの吸入側と対応する部位に吸気口を有すると共
   にノーズ部を有し、多翼遠心ファンから吐出された空気
   を集めて排気口から排出する渦巻状のケーシングと、 前記ノーズ部の近傍で且つ前記多翼遠心ファンにおける
   翼片の内周部側に配置されるように前記ケーシングに設
   けられ、前記翼片に近接した状態で多翼遠心ファンの径
   方向に沿って延びる乱流抑制板とを具備してなる遠心送
   風機。
2. 【請求項２】 乱流抑制板は、多翼遠心ファンの回転中
   心とノーズ部の先端部とを結ぶ直線から多翼遠心ファン
   の回転方向側へ０〜３０度の角度範囲内に配置したこと
   を特徴とする請求項１記載の遠心送風機。
3. 【請求項３】 乱流抑制板の径方向寸法は、多翼遠心フ
   ァンの回転中心と翼片の内周部側の端部との間の翼片内
   周半径に対して３０〜５０％の範囲内に設定したことを
   特徴とする請求項１記載の遠心送風機。
4. 【請求項４】 乱流抑制板の軸方向の先端部と多翼遠心
   ファンの主板との間の軸方向隙間の寸法ｈと、翼片の軸
   方向寸法Ｈとの関係を、ｈ／Ｈが０．５以下となるよう
   に設定したことを特徴とする請求項１記載の遠心送風
   機。
5. 【請求項５】 乱流抑制板は、多翼遠心ファンの回転中
   心とノーズ部の先端部とを結ぶ直線から多翼遠心ファン
   の回転方向側へ約１５度の位置に配置し、 乱流抑制板の径方向寸法は、多翼遠心ファンの回転中心
   と翼片の内周部側の端部との間の翼片内周半径に対して
   約４０％となるように設定し、 かつ、乱流抑制板の軸方向の先端部と多翼遠心ファンの
   主板との間の軸方向隙間の寸法ｈと、翼片の軸方向寸法
   Ｈとの関係を、ｈ／Ｈが約０．１となるように設定した
   ことを特徴とする請求項１記載の遠心送風機。
6. 【請求項６】 乱流抑制板は、ケーシングに一体に形成
   したことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記
   載の遠心送風機。