(57)【要約】      （修正有）【課題】送風効率や騒音低減効果が得られる遠心送風機のブレード構造を提供する。【解決手段】バックプレート１と所定間隔で配置されるシュラウド２との間に複数のブレード３を立設した遠心送風機の構造であって、バックプレート側及びシュラウド側のブレード回転方向の前縁部近傍を捻り形状とし、捻り形状は前記ブレードのバックプレート及びシュラウドの近傍で外周方向に湾曲し、それに続く前記ブレードの後続部は同一円柱平面で、且つ前記前縁部の縁の形状は中央部が凹んだ湾曲形状であり、また、ブレードの幅方向の中央部も前縁部から後続部まで同一円柱平面とした遠心送風機のブレード構造。【選択図】図５
2020143580.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックプレートと所定間隔で配置されるシュラウドとの間に複数のブレードを立設した遠心送風機の構造であって、
バックプレート側及びシュラウド側のブレード回転方向の前縁部近傍を捻り形状とし、該捻り形状は前記ブレードのバックプレート及びシュラウドの近傍で外周方向に湾曲し、それに続く前記ブレードの後続部は同一円柱平面で、且つ前記前縁部の縁の形状は中央部が凹んだ湾曲形状であることを特徴とする遠心送風機のブレード構造。
【請求項２】
ブレードの幅方向の中央部を前縁部から後続部まで同一円柱平面としたことを特徴とする請求項１に記載の遠心送風機のブレード構造。
【請求項３】
前記ブレードの前縁部とバックプレートの接続部の近傍は裾野状に延びていることを特徴とする請求項１又は２に記載の遠心送風機のブレード構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機等に使用する遠心送風機のブレード構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の、シロッコファンやプラグファン等の遠心送風機は、空気吸い込み側のシュラウドとモータ側バックプレートの間に複数のブレードを立設したランナの吸入部にインレットコーンを組み合わせた構成であり、モータの回転によりランナを回転させて送風する。
これら遠心送風機は特許文献１に示されるように空調機器の送風等に多用されているが、従来の一般的なプラグファンを図１〜４に示して説明する。
図１において、シュラウドａ,ブレードｂ,バックプレートｃから成るランナｄの吸入部ｅに、図２に示すように、インレットコーンｇを組合わせた構成である。ランナｄのバックプレートｃにはモータシャフトｈをハブ等(締結継手)ｊで締結し、モータｉの回転によりランナｄを回転させる。
【０００３】
ここで、前記ブレードｂの形状は図３〜４に示す形状で、全体としては図１、図３に示すような円柱の一部を切り取った形状で、シュラウドａとバックプレートｃの間に吸入部ｅ(図１参照)から外周の吐出部ｆに向かって斜めに配置されている。図３で下側はバックプレートｃに沿った直線ｂ１で、上側はシュラウドａの内側面に沿った形状で、図３の右側の吸入部ｅの近傍は盛り上がった形状ｂ２となっており、それに続き水平縁ｂ３を有し、風を切る前面縁は直線ｂ４であり、後面縁も上下方向の直線ｂ５である。
図３のブレードｂの破断線Ａ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’、Ｃ−Ｃ’の断面図が図４である。
このように、図４でブレードｂの各破断線Ａ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’、Ｃ−Ｃ’での断面は同一形状であって、ブレードの幅方向で同一のブレード断面形状が連続するブレード形状であり、製作は容易であるが、ブレード前縁部およびブレード間の流路内にて気流の乱れが生じファンの送風効率が低下し、風切音による騒音も発生していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−９６３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、ブレードの上下の幅方向の形状変化でも送風効率の改善が見込めるであろうことに着目し、ブレードの上下の幅方向の形状を変化させることによって、送風効率や騒音低減効果が得られる遠心送風機のブレード構造を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、バックプレートと所定間隔で配置されるシュラウドとの間に複数のブレードを立設した遠心送風機の構造であって、バックプレート側及びシュラウド側のブレード回転方向の前縁部近傍を捻り形状とし、該捻り形状は前記ブレードのバックプレート及びシュラウドの近傍で外周方向に湾曲し、それに続く前記ブレードの後続部は同一円柱平面で、且つ前記前縁部の縁の形状は中央部が凹んだ湾曲形状である。
請求項２の発明は、ブレードの幅方向の中央部を前縁部から後続部まで同一円柱平面としたことを特徴とする遠心送風機のブレード構造である。
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の遠心送風機のブレード構造において、前記ブレードの前縁部とバックプレートの接続部の近傍は裾野状に延びていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１の遠心送風機のブレード構造によれば、ブレード前縁部の捻り形状により、ブレード幅方向の中央部からバックプレートおよびシュラウドにかけてブレード入口角が連続的に小さくなることで、ブレード前縁部における気流の流入状態が改善し、ブレードと気流の衝突により生じる乱れだけでなく流路全体での乱れが抑制され、高効率化・低騒音化を実現できた。
また、請求項２の遠心送風機のブレード構造によれば、請求項１の効果に加えて、ブレード幅方向の中央部をブレードの幅方向に円柱状に平行に伸ばすことで、高効率化・低騒音化に効果のあるブレード捻り形状部を維持しながら、ブレード幅が可変でき、これにより効率を維持しながら同一ランナ径で風量の異なるファンを極めて容易に製作することが可能となる。
さらに、請求項３の遠心送風機のブレード構造によれば、請求項１又は２の効果に加えて、ブレードの前縁部とバックプレートの接続部の近傍は裾野状に延びていることで、ブレード前縁のバックプレート近傍部における気流の流入状態がさらに改善し、さらなる高効率化・低雑音化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】従来の遠心送風機のランナ構造の説明斜視図、
【図２】従来(本発明)の遠心送風機を空調機器に組み込んだ状態の側面図、
【図３】従来の図１のブレード単体の側面図、
【図４】図３の切断線でのブレードの断面図、
【図５】本発明の実施例１の遠心送風機のランナ構造の説明斜視図、
【図６】実施例１のブレード単体で、ブレードの断面線の箇所を示す側面図
【図７】実施例１の図６でのブレードの各破断線での断面図、
【図８】ブレードの入口角αの説明図、
【図９】本発明の実施例２の遠心送風機のランナ構造の説明斜視図、
【図１０】実施例２の図９のブレードの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の遠心送風機のブレード構造の実施例を図面を参照して説明するが、実施例１は図５〜８、実施例２は図９、１０を参照して説明する。
【００１０】
［実施例１］
本発明の遠心送風機のブレード構造の好適な実施例１について説明するが、図５の遠心送風機のランナ４は、従来と同様に図２に示すような構成で、空調機器内の送風室に配置される。
まず、図５の実施例１のインレットコーン７が組合わされた、ランナ４に組み込まれたブレード３から説明する。
ランナ４は、バックプレート１とシュラウド２との間にブレード３が等間隔で、吸入部５から外周の吐出部６に向かって斜めに配置されている。
ブレード３のブレード下側３１はバックプレート１に沿った形状で、ブレード上側３３はシュラウド２の内側面に沿った形状で、ブレード上側３３の空気を切る吸入部５の近傍には盛り上がった凸形状部３３２を有している。
【００１１】
また、空気を切り裂くブレード前縁部３２は多少内側に凹んだ曲線を有する湾曲部３２１(Ｘ２)を有しており、ブレード３のブレード前縁部３２とバックプレート１のバックプレート吸入部５の近傍には裾野状部３１３(Ｘ１）が設けられ、前方に延びている。この裾野状部３１（Ｘ１）により、ブレードと気流により生じる乱れだけでなく流路全体での乱れが抑制され、高効率化・低騒音化を実現できる。同様に、前記湾曲部３２１(Ｘ２)も空気の乱れが抑制される形状である。なお、本実施例でのブレード後縁部３４は上下方向の直線であるが他の形状でもよい。
【００１２】
また、図７に示すように、バックプレート１側のブレード回転方向の前縁部近傍３１２を捻り形状Ｙ１(実線)とし、捻り方向はバックプレート１の近傍で外周外側に湾曲、すなわち、Ａ−Ａ’断面形状では、中央のＣ−Ｃ’(破線)断面形状より湾曲がゆるやかで外周外側に捻れている。同様にブレード３は、シュラウド２側でブレード回転方向の前縁部近傍３３１も捻り形状Ｙ２(実線)とし、捻り方向はシュラウド２の近傍で外周外側に湾曲している。これを実施例１の数値で示すと、例えば、ブレード３の上下の高さは１４０ｍｍであり、図７で基準となるＣ−Ｃ’断面形状での前縁部での曲率半径をＲ３を３１３．２ｍｍとすると、Ａ−Ａ’断面形状での前縁部での曲率半径をＲ１は３３３．２ｍｍであり距離ａ１は、４．９ｍｍ前後である。また、Ｅ−Ｅ’断面形状での前縁部での曲率半径をＲ２は３１８．３ｍｍであり、距離ａ２は、１．７ｍｍ前後である。
【００１３】
前縁部近傍３１２，３３１の捻り形状Ｙ１、Ｙ２により、ブレード３の上下幅中央部（Ｃ−Ｃ'）からバックプレート１およびシュラウド２にかけてブレード入口角αが連続的に小さくなる。この入口角αを図８で説明すると、中央部の鎖線で示すブレード３(図８)の接線とブレード内接円Ｒとがなす角度である入口角はα１であるが、前縁部近傍を捻り形状Ｙ１、Ｙ２にすることにより入口角α２はブレード前縁部（３２）全体が空気の流入角度に近づくことから、ブレード３の前縁部近傍３１２、３３１における気流の流入状態が改善し、ブレードと気流の衝突により生じる乱れだけでなく流路全体での乱れが抑制され、高効率化・低騒音化を実現できる。
【００１４】
［実施例２］
本発明は、遠心送風機のランナ４内のブレード３の上下幅中央部の帯の幅を調節することで、前縁部近傍の捻り形状Ｙ１、Ｙ２はそのままにして、高効率化・低騒音化を維持しながら、ブレード幅（Ｚ）を簡単に変更することができる。したがって、仕様風量に応じたプラグファンの設計・製造ができる。
【００１５】
ここで、ランナ４’の上下幅を変化させ、送風量に応じたブレード幅にした実施例２を図９及び図１０を参照して説明する。
図９は、実施例２のランナ４’の斜視図であるが、図１０に示すように、ブレード３は前縁部近傍の捻り形状Ｙ１、Ｙ２は実施例１と同じであり、従来の一部円柱状のブレードよりも、送風効率は向上し、騒音も低減される。すなわち、ブレード３の上下幅を変化させる際はブレード３の中央部の帯状部分（一点鎖線Ｃ−Ｃ’Ｄ−Ｄ’）での上下幅ｚを伸縮させて全体として上下幅Ｚを長くあるいは短くし、バックプレート１側およびシュラウド２側に存在する捻り形状Ｙ１、Ｙ２はそのままにしておけばよい。
このように、高効率化・低騒音化に効果のあるブレード捻り形状部を維持しながらブレード幅可変が容易であり、同一ランナ径で風量の異なるファンを簡単に形成できる。
【００１６】
以上のような構成であるので、各実施例の遠心送風機のブレード構造によれば、ブレード前縁部の捻り形状により、ブレード幅方向の中央部からバックプレートおよびシュラウドにかけてブレード入口角が連続的に小さくなることで、ブレード前縁部における気流の流入状態が改善し、ブレードと気流の衝突により生じる乱れだけでなく流路全体での乱れが抑制され、高効率化・低騒音化を実現できた。
また、ブレード幅方向の中央部をブレードの幅方向に円柱状に平行に伸ばすことで、高効率化・低騒音化に効果のあるブレード捻り形状部を維持しながら、ブレード幅可変にしても送風効率、騒音低減の効果をそうする。これにより効率を維持しながら同一ランナ径で風量の異なるファンを極めて容易に製作することが可能となる。
さらに、ブレードの前縁部とバックプレートの接続部の近傍は裾野状に延びているので、ブレード前縁のバックプレート近傍部における気流の流入状態がさらに改善し、さらなる高効率化・低雑音化が可能となる。
【００１７】
なお、本発明の特徴を損なうものでなければ、上記の実施例に限定されるものでないことは勿論であり、実施例では空調機器の送風ファンに適用したが、例えば、送風機単体として用いてもよい。
【符号の説明】
【００１８】
１・・バックプレート、２・・シュラウド、
３・・ブレード、３１・・ブレード下側、
３１２・・バックプレート側前縁部近傍(Ｙ１)、
３１３・・バックプレート側裾野状部 (Ｘ１)
３２・・ブレード前縁部、３２１・・湾曲部(Ｘ２)
３３・・ブレード上側、３３１・・シュラウド側前縁部近傍(Ｙ２)、
３３２・・凸形状部、
３４・・ブレード後縁部、
４・・ランナ、
５・・吸入部、
６・・吐出部、
７・・インレットコーン
【図１】
2020143580.tif 000003
【図２】
2020143580.tif 000004
【図３】
2020143580.tif 000005
【図４】
2020143580.tif 000006
【図５】
2020143580.tif 000007
【図６】
2020143580.tif 000008
【図７】
2020143580.tif 000009
【図８】
2020143580.tif 000010
【図９】
2020143580.tif 000011
【図１０】
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