(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を吸込む吸込み用開口と空気を吐き出す吐出用開口を備える外郭内に、電動機と、前記電動機の回転軸に連結される円盤状の主板と前記主板と同心円で中心に空気を吸込む吸込み口を備えるドーナツ状の吸込みシュラウドとで複数の羽根板を環状に挟んで形成したインペラとを備え、前記外郭の前記吸込み用開口には、前記吸込みシュラウドの前記吸込み口へ空気を導くように、かつ前記吸込みシュラウドとの間に間隙を備えて固定した吸込み胴を備え、前記吸込み胴は、下流側に向って遠心方向に湾曲し拡大する下流部とこの下流部の先端である下流端とを備え、前記吸込み胴は、前記下流部が誘電体で、前記下流部の前記下流端側には内周面に設置される内周側電極と、前記下流部の外周面に設置される外周側電極とを備え、前記下流部は、前記吸込みシュラウドの前記吸込み口よりも前記インペラの内部に挿入され、前記下流端で内周側電極から外周側電極へ向けた電界によってイオン風を誘起することを特徴とする遠心送風機。
【請求項２】
前記内周側電極は、表面が前記吸込み胴の下流部と段差がないように表面を露出し、前記外周側電極よりも遠心方向内側に埋め込んだ請求項１記載の遠心送風機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調用送風機器や換気送風機器等に使用される遠心送風機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の遠心送風機は、電動機の回転軸に連結される円盤状の主板と、主板と同心円で中心に吸込み口を備えるドーナツ状の吸込みシュラウドとで複数の羽根板を環状に挟んで固定したインペラと、吸込みシュラウドの吸込み口に空気を導く吸込み胴とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、その遠心送風機について図４を参照しながら説明する。
【０００４】
図４に示すように、遠心送風機１０１は、吸込みシュラウド１０２を備えるインペラ１０３と、インペラ１０３に向かって先細に形成される円錐状の吸込み胴１０４と、吸込み胴１０４と同心で吸込み胴１０４の端部１０５が内側に突出するように連結された円筒状のマウス片１０６とを備え、マウス片１０６はインペラ１０３の吸込み口１０７に挿入されて固定されている。また、インペラ１０３の芯ぶれやアンバランスによる振動などによってマウス片１０６と吸込み口１０７とが接触したり、送風する空気に含まれた異物が詰まったりすることにより、摩擦によるロスや磨耗の発生、衝突による破壊が起こらないように、マウス片１０６と吸込み口１０７は間隙１０８を保った構成となっている。
【０００５】
上記構成において、インペラ１０３が回転すると、インペラ１０３の昇圧作用により吸込み胴１０４から流入した空気がマウス片１０６を通って吸込み口１０７からインペラ１０３に回転軸方向に流入し、遠心方向に方向を変えてインペラ１０３から流出するが、マウス片１０６の内側に吸込み胴１０４が突出している部分で吸込み胴１０４から流出した空気の一部がマウス片１０６との間で剥離渦１０９を形成するため、その部分の圧力が減少し、空気の流れを引き付けるため、吸込み胴１０４から回転軸方向に流入する空気をスムーズに遠心方向に方向を変えるように促している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３３２５５７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このとき、インペラ１０３から流出した空気よりも吸込み口１０７の空気のほうが圧力が低いため、インペラ１０３から流出した空気の一部は、マウス片１０６とインペラ１０３の吸込み口１０７の間隙１０８を通って再びインペラ１０３の吸込み口１０７に流れ込む循環流れ１１０を形成するが、このような従来の遠心送風機１では間隙１０８から回転軸方向に噴出する循環流れ１１０が吸込み口１０７から流入した時に、吸込み胴１０４から流入し遠心方向に流れる空気に衝突して遠心方向の流れを乱し、送風性能を低減させるという課題があった。
【０００８】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、循環流れが吸込み胴からインペラに流入した主流に衝突して遠心方向の流れを乱すことがなく、送風性能を低減させない遠心送風機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そして、この目的を達成するために、本発明は、空気を吸込む吸込み用開口と空気を吐き出す吐出用開口を備える外郭内に、電動機と、前記電動機の回転軸に連結される円盤状の主板と前記主板と同心円で中心に空気を吸込む吸込み口を備えるドーナツ状の吸込みシュラウドとで複数の羽根板を環状に挟んで形成したインペラとを備え、前記外郭の前記吸込み用開口には、前記吸込みシュラウドの前記吸込み口へ空気を導くように、かつ前記吸込みシュラウドとの間に間隙を備えて固定した吸込み胴を備え、前記吸込み胴は、下流側に向って遠心方向に湾曲し拡大する下流部とこの下流部の先端である下流端とを備え、前記吸込み胴は、前記下流部が誘電体で、前記下流部の前記下流端側には内周面に設置される内周側電極と、前記下流部の外周面に設置される外周側電極とを備え、前記下流部は、前記吸込みシュラウドの前記吸込み口よりも前記インペラの内部に挿入され、前記下流端で内周側電極から外周側電極へ向けた電界によってイオン風を誘起する構成にしたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、循環流れが吸込み胴からインペラに流入した主流に衝突して遠心方向の流れを乱すことがなく、送風性能を低減させない遠心送風機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１の遠心送風機を示す側断面図
【図２】同遠心送風機の部分側断面図
【図３】同多翼送風機の吸込み胴下流部付近の部分拡大断面図
【図４】従来の遠心送風機を示す側断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の請求項１記載の遠心送風機は、空気を吸込む吸込み用開口と空気を吐き出す吐出用開口を備える外郭内に、電動機と、前記電動機の回転軸に連結される円盤状の主板と前記主板と同心円で中心に空気を吸込む吸込み口を備えるドーナツ状の吸込みシュラウドとで複数の羽根板を環状に挟んで形成したインペラとを備え、前記外郭の前記吸込み用開口には、前記吸込みシュラウドの前記吸込み口へ空気を導くように、かつ前記吸込みシュラウドとの間に間隙を備えて固定した吸込み胴を備え、前記吸込み胴は、下流側に向って遠心方向に湾曲し拡大する下流部とこの下流部の先端である下流端とを備え、前記吸込み胴は、前記下流部が誘電体で、前記下流部の前記下流端側には内周面に設置される内周側電極と、前記下流部の外周面に設置される外周側電極とを備え、前記下流部は、前記吸込みシュラウドの前記吸込み口よりも前記インペラの内部に挿入され、前記下流端で内周側電極から外周側電極へ向けた電界によってイオン風を誘起することを特徴とする遠心送風機。
構成を有する。
【００１３】
これにより、吸込み胴と吸込みシュラウドの間隙から流入する循環流れがイオン風により吸込み胴から剥離して遠心方向に転向されるため、吸込み胴からインペラに流入した主流に衝突して遠心方向の流れを乱すことを抑制し、またイオン風により吸込み胴から流入した主流が遠心方向に転向することを促進するため、送風性能を低減させないようにすることができるという効果を奏する。
【００１６】
また、内周側電極は、表面が吸込み胴の下流部と段差がないように表面を露出し、外周側電極よりも遠心方向内側に埋め込んだ構成にしてもよい。これにより、内周側電極の段差による気流の乱れを抑制することができるという効果を奏する。
【００１７】
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。
【００１８】
（実施の形態１）
図１から図３に示すように、ビル空調機器用送風機として用いられる遠心送風機１は、側面に空気を吸込む吸込み用開口２と別の側面に空気を吐き出す吐出用開口３を備えた内寸が幅１，０００ｍｍ、奥行き６００ｍｍ、高さ８００ｍｍの直方体状の外郭４内に、架台５と、架台５に回転軸６が水平になるように固定された電動機７と、電動機７の回転軸６に連結され電動機７の回転によって空気を送風するインペラ８と、インペラ８に外郭４の吸込み用開口２からの空気を導くように外郭４に固定された吸込み胴９を備えている。
【００１９】
インペラ８の形状は必要とされる空調用の送風能力によって決定されるが、この例のインペラ８は、中心が電動機７の回転軸６に連結された厚さ２ｍｍの円盤状で直径２５７ｍｍの主板１０と、主板１０と同心円で中心に空気を吸込む吸込み口１１（内径１４４ｍｍ）を備えるドーナツ状で厚さ２ｍｍで直径２５７ｍｍの吸込みシュラウド１２とで、主板１０から吸込みシュラウド１２に向かって垂直に伸びる厚さ１．５ｍｍの板状の羽根板１３が７枚等間隔に環状に挟まれて形成されており、羽根板１３は内径１５５ｍｍ、外径が２３０ｍｍ、出口幅６４．５ｍｍで、羽根板１３の前縁１４の入口角度は回転方向に６０度、羽根板１３の後縁１５の出口角度は回転方向と逆方向に４５度であるターボファン形状のインペラ８とする。
【００２０】
吸込み胴９は、内径１３１ｍｍで厚さ３ｍｍであり、外郭４の吸込み用開口２に固定されるフランジ部１６と、流れをスムーズに導くベルマウス状の上流部と、下流側に向かって内径が拡大する下流部１７とを備える。また、吸込み胴９は、インペラ８の芯ぶれやアンバランスによる振動により引き起こされる接触、摩擦ロス、磨耗、衝突による破壊等が起こらないように、最小で３．５ｍｍの間隙１８をもって、インペラ８の吸込みシュラウド１２と回転軸６方向に重合している。
【００２１】
吸込み胴９の下流部１７は誘電体（たとえばＡＢＳなどの樹脂、セラミックなど）で、内周側に設置される金属製のリング状の内周側電極１９と、外周側に設置される金属製のリング状の外周側電極２０とを備え、内周側電極１９と外周側電極２０とに電気的に接続された電源２１により交流電圧を印加する構成となっている。内周側電極１９は表面が吸込み胴９の下流部１７と段差がないように表面を露出して、外周側電極２０よりも遠心方向内側で、かつ吸込み口１１から吸込まれる空気の下流側に埋め込まれている。
【００２２】
内周側電極１９と外周側電極２０は下流部１７の誘電体材料を間に備えてプラズマを生成できる程度に離れていればよく、最接近部で０．５ｍｍから２ｍｍの距離があることが望ましい。０．５ｍｍより小さいと誘電体の素材によっては絶縁破壊が懸念され、２ｍｍより大きいとプラズマの生成のために高い電圧が必要となり、電源２１の容量を大きくする必要が生じる。
【００２３】
上記構成において、電動機７によりインペラ８が回転すると、インペラ８の羽根板１３が回転することによる昇圧作用により、外郭４の吸込み用開口２と連通した外郭４の外側の空気が吸込み胴９を介してインペラ８に導入され、インペラ８から吹き出した空気が吐出用開口３より外郭４の外側に排出される。遠心送風機１が空調機器用送風機の場合、吸込み用開口２から吸込まれる空気は熱交換器などの温湿度等を調整する機器からの空気で、吐出用開口３から吐き出される空気はダクト等を通じて空調する空間へ運ばれる空気であることが一例として挙げられる。
【００２４】
吸込み胴９は一部がインペラ８内に挿入された位置関係にあるため、吸込み胴９からの空気は確実にインペラ８内に導入されるが、インペラ８から流出した空気よりもインペラ８の吸込み口１１の空気のほうが圧力が低いため、インペラ８から流出した空気の一部は、吸込み胴９と吸込みシュラウド１２との間の間隙１８から吸込みシュラウド１２の吸込み口１１へ流れ込んで循環流れ２２を形成する。
【００２５】
このとき、吸込み胴９の下流部１７の内周側電極１９と外周側電極２０に電源２１により交流電圧を印加し（たとえば電圧は実効値で４〜１０ｋＶ）、印加電圧が放電開始電圧を越えるとプラズマ２３が生成され、空気中に電子やイオンが生成される。それらが電界によって駆動されることにより、吸込み胴９の下流端２５で遠心方向のイオン風２４が誘起される。
【００２６】
これにより、吸込み胴９と吸込みシュラウド１２の間隙１８から流入する循環流れ２２がイオン風２４により遠心方向に転向されるため、吸込み胴９からインペラ８に流入した主流２６に衝突して遠心方向の流れを乱すことを抑制し、またイオン風２４により吸込み胴９から流入した主流２６が遠心方向に転向することを促進するため、送風性能を低減させないようにすることができる。
【００２７】
イオン風２４以外の方法で気流を生成して主流２６が遠心方向に転向することを促進する方法、たとえば噴流を吹き出して主流２６が遠心方向に転向することを促進する方法などでは、特別な風路の設定が必要になるなど構造が複雑になり、吸込み胴９の内径が小さくなって主流２６を吸い込みにくくするなどの弊害があるが、本実施の形態のイオン風２４の生成では、そのような弊害なく主流２６が遠心方向に転向することを促進することができる。
【００２８】
また、吸込み胴の下流部の内周側電極が下流部に段差なく埋め込まれているため、内周側電極の段差によって主流２６が乱れることを抑制できる。
【００２９】
なお、高圧を印加しても流れる電流はごく小さいため、イオン風を誘起するために必要な電力は、送風効率が向上したことによる電動機７の電力低減量よりも小さく、総合的に送風性能の低減を抑制できる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明の遠心送風機は、ビル空調機器用の送風機等に用いる用途として有用である。また、家庭用の空気調和装置や空気清浄機などの送風機としての用途としても有用である。
【符号の説明】
【００３１】
１  遠心送風機
２  吸込み用開口
３  吐出用開口
４  外郭
５  架台
６  回転軸
７  電動機
８  インペラ
９  吸込み胴
１０  主板
１１  吸込み口
１２  吸込みシュラウド
１３  羽根板
１４  前縁
１５  後縁
１６  フランジ部
１７  下流部
１８  間隙
１９  内周側電極
２０  外周側電極
２１  電源
２２  循環流れ
２３  プラズマ
２４  イオン風
２５  下流端
２６  主流
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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