(57)【要約】【課題】特にパイプ用換気扇などの換気扇に使用される送風装置において、特に高静圧時の使用における性能低下の防止を目的としている。【解決手段】羽根車１０２の主板１０３に取付けられたブレード１０４の側板側ブレード端１０６における形状をオリフィス１０７と羽根車１０２との隙間４が接触しない程度の一定距離であるように複数直線、または複数曲線で形成し、隙間４における圧力の漏れを抑制したので、特に高静圧時の仕様における性能低下を防止できる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部の羽根車軸垂直断面において、羽根車の出口角が回転方向に対し後ろ向きであり、かつ羽根車方向に曲げられたオリフィスを有する送風装置において、ブレード内径側よりも外形側のブレード高さが高いことを特徴とした送風装置。
【請求項２】
全ての羽根車軸垂直断面において、羽根車の出口角が回転方向に対し後ろ向きであり、かつ羽根車方向に曲げられたオリフィスを有する送風装置において、ブレード内径側よりも外形側のブレード高さが高いことを特徴とした送風装置。
【請求項３】
羽根車の側板側ブレード端形状が、複数の直線、または曲線で構成され、かつブレード内径側から外形側に向かってブレードが高くなっていることを特徴とした請求項１または２記載の送風装置。
【請求項４】
ブレード弦長がブレード高さに対して１以下であるようなブレード内径位置における羽根車内の円筒断面積とブレード外径位置における羽根車内の円筒断面積の大きさが大きく変化しない程度であることを特徴とした請求項１から３いずれかに記載の送風装置。
【請求項５】
オリフィス形状が、吸込み側ケーシング面を基準に羽根車方向のみに曲げられて構成されていることを特徴とした請求項１から４のいずれかに記載の送風装置。
【請求項６】
ブレード内径が、オリフィス径とほぼ同じか、または小さいことを特徴とした請求項１から５いずれかに記載の送風装置。
【請求項７】
羽根車の側板側ブレード端形状が、オリフィスの形状に沿ってオリフィスと羽根車との隙間が一定距離を保つように形成されていることを特徴とした請求項１から６のいずれかに記載の送風装置。
【請求項８】
オリフィスと羽根車との隙間が羽根車径の５％以内の接触しない程度の距離であることを特徴とした請求項１から７のいずれかに記載の送風装置。
【請求項９】
羽根車に側板を有しないことを特徴とした請求項１から８のいずれかに記載の送風装置。
【請求項１０】
傾斜角が大きいブレードであり、羽根車吸込み側からの投影によりブレードが重ならないようにするためにブレード内径高さ付近位置のブレード軸垂直断面形状を基準面として、基準面から垂直上方に断面形状が変化しないことを特徴とした請求項１から９のいずれかに記載の送風装置。
【請求項１１】
傾斜角が大きいブレードであり、羽根車吸込み側からの投影によりブレードが重ならないようにするためにブレード内径高さ付近位置のブレード軸垂直断面形状を基準面として、常に下方の断面形状より大きくならないよう垂直上方に形成されたブレードを有することを特徴とした請求項１から９のいずれかに記載の送風装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にパイプ用換気扇などの換気扇に使用される、送風装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の送風装置は、パイプ内でも利用可能なように、羽根車径が小さい形状になることが多く、高静圧の条件で使用する際に、羽根車径より小さいオリフィスを羽根車上流側に設置し、遠心力の効果を利用していた。また、製造コストを押さえるために、羽根車吸込み側の側板を取付けずに成型が容易な形状にすることがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、その送風装置について、側断面図７、上面図８を参照しながら説明する。
【０００４】
図７のように、内部に原動機１０１により駆動される羽根車１０２の主板１０３に取付けられたブレード１０４を有し、外周には筒状のフレーム１０５と、吸込み側開口１０６には吸い込み口を形成する羽根車径よりも径の小さいオリフィス１０７が設けられていた。なお、ブレード１０４には成型を容易にするために主板１０３に切込みが設けられ、主板１０３と対向する側板側ブレード端位置１０８に側板が取付けられていない。
【特許文献１】特開平７-１９０４９３号公報（図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような従来の送風装置では、特に高静圧の使用時において、羽根車の遠心力により昇圧され外周側の圧力が高くなった流体が、羽根車とオリフィスとの隙間を通って内周部に漏れ、性能低下をきたすという課題があり、高静圧時での性能低下を防止するために、外周部から内周部への羽根車とオリフィス間の漏れを抑制する必要がある。
【０００６】
また、コストを抑えるために、上記機能を量産性に適した形状で達成する必要がある。
【０００７】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、羽根車とオリフィス間の漏れを量産性に適した形状で抑制することにより、特に高静圧時の使用における性能低下を防止することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の送風装置は、少なくとも一部の羽根車軸垂直断面において、羽根車の出口角が回転方向に対し後ろ向きであり、かつ羽根車方向に曲げられたオリフィスを有する送風装置において、ブレード内径側よりも外形側のブレード高さが高いことを特徴としたものである。
【０００９】
また、他の手段は全ての羽根車軸垂直断面において、前記羽根車の出口角が回転方向に対し後ろ向きであり、かつ羽根車方向に曲げられたオリフィスを有する送風装置において、ブレード内径側よりも外形側のブレード高さが高いことを特徴としたものである。
【００１０】
また、他の手段は、前記羽根車の側板側ブレード端形状が、複数の直線、または曲線で構成され、かつブレード内径側から外形側に向かってブレードが高くなっていくことを特徴としたものである。
【００１１】
また、他の手段は、ブレード弦長がブレード高さに対して１以下であるようなブレード内径位置における羽根車内の円筒断面積とブレード外径位置における羽根車内の円筒断面積の大きさが大きく変化しない程度であることを特徴としたものである。
【００１２】
また、他の手段は、前記オリフィス形状が、吸込み側前記ケーシング面を基準に前記羽根車方向のみに曲げられて構成されていることを特徴としたものである。
【００１３】
また、他の手段は、前記ブレード内径が、前記オリフィス径とほぼ同じか、または小さいことを特徴としたものである。
【００１４】
また、他の手段は、前記羽根車の側板側ブレード端形状が、前記オリフィスの形状に沿ってオリフィスと羽根車との隙間が一定距離を保つように形成されていることを特徴としたものである。
【００１５】
また、他の手段は、オリフィスと羽根車との隙間が羽根車径の５％以内の接触しない程度の距離であることを特徴としたものである。
【００１６】
また、他の手段は、前記羽根車に側板を有しないことを特徴としたものである。
【００１７】
また、他の手段は、傾斜角が大きいブレードであり、羽根車吸込み側からの投影によりブレードが重ならないようにするためにブレード内径高さ付近位置のブレード軸垂直断面形状を基準面として、基準面から垂直上方に断面形状が変化しないことを特徴としたものである。
【００１８】
また、他の手段は、傾斜角が大きいブレードであり、羽根車吸込み側からの投影によりブレードが重ならないようにするためにブレード内径高さ付近位置のブレード軸垂直断面形状を基準面として、常に下方の断面形状より大きくならないよう垂直上方に形成されたブレードを有することを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、高静圧時での性能低下を防止するために、外周部から内周部への羽根車とオリフィス間の漏れを抑制できる送風装置を提供できる。
【００２０】
また、コストを抑えるために、上記機能を量産性に適した形状で達成できる送風装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の請求項１記載の発明は、少なくとも一部の羽根車軸垂直断面において、羽根車の出口角が回転方向に対し後ろ向きであり、かつ羽根車方向に曲げられたオリフィスを有する送風装置において、ブレード内径側よりも外形側のブレード高さが高いことを特徴としたものであり、オリフィスと羽根車との間に隙間がある場合に、オリフィス裏側へブレードを延長し、遠心力の働く範囲を広くすることにより、隙間から羽根車の内周部に戻る流れを抑制でき、特に高静圧時における性能低下を防止する作用を有する。
【００２２】
また、請求項２記載の発明は、全ての羽根車軸垂直断面において、羽根車の出口角が回転方向に対し後ろ向きであり、かつ羽根車方向に曲げられたオリフィスを有する送風装置において、ブレード内径側よりも外形側のブレード高さが高いことを特徴としたものであり、オリフィスと羽根車との間に隙間がある場合に、オリフィス裏側へブレードを延長し、遠心力の働く範囲を広くすることにより、隙間から羽根車の内周部に戻る流れを抑制でき、特に高静圧時における性能低下を防止する作用を有する。
【００２３】
また、請求項３記載の発明は、羽根車の側板側ブレード端形状が、複数の直線、または曲線で構成され、かつブレード内径側から外形側に向かってブレードが高くなっていることを特徴としたものであり、羽根車の側端側ブレード端形状に自由度を持たせオリフィスの裏側にもぐりこむようにブレードを延長し、遠心力の働く範囲を広くすることにより、隙間から羽根車の内周部に戻る流れを抑制でき、特に高静圧時における性能低下を防止する作用を有する。
【００２４】
また、請求項４記載の発明は、前記ブレード弦長がブレード高さに対して１以下であるようなブレード内径位置における羽根車内の円筒断面積とブレード外径位置における羽根車内円筒断面積の大きさが大きく変化しない程度であることを特徴としたものであり、前記羽根車内部において断面積の差異の小さい羽根車となるので、断面積の変化によるロスを抑え、かつ前記オリフィスと羽根車との隙間からの漏れを抑制することができ、特に高静圧時の使用における性能低下を防止する作用を有する。
【００２５】
また、請求項５記載の発明は、前記送風装置において、前記オリフィス形状が、吸込み側ケーシング面を基準に前記羽根車方向のみに曲げられて構成されていることを特徴としたものであり、ケーシングの簡略化が必要な時や、オリフィス付近の寸法制約がある場合にも、オリフィスと羽根車との間に大きな隙間を生じる場合でも隙間からの漏れを抑制することができ、特に高静圧時の使用における性能低下を防止することができる。
【００２６】
また、請求項６小さいことを特徴としたものであり、より前記羽根車において、側板側端形状の変化を、羽根車方向に曲げられた前記オリフィスを避ける形状と組み合わせることにより、より大きな性能低下の防止作用を有する。
【００２７】
また、請求項７記載の発明は、前記羽根車の側板側ブレード端形状が、前記オリフィスの形状に沿ってオリフィスと羽根車との隙間が一定距離を保つように形成されていることを特徴としたものであり、オリフィスと羽根車との隙間から羽根車の内周部に戻る流れを抑制でき、特に高静圧時における性能低下を防止する作用を有する。
【００２８】
また、請求項８記載の発明は、前記オリフィスと前記羽根車との隙間が羽根車径の５％以内の接触しない程度の距離であることを特徴としたものであり、隙間が小さくなることにより羽根車の内周部に戻る流れが少なくなり、特に高静圧時における性能低下を大きく抑制する作用を有する。
【００２９】
また、請求項９記載の発明は、前記羽根車に側板を有しないことを特徴としたものであり、前記オリフィスと羽根車との隙間の側板を無くすことにより、羽根車内部の周方向流れがオリフィスと羽根車との隙間にも伝わることとなり、隙間での遠心力が強く働き、羽根車の内周部に戻る流れの抑制効果を大きくでき、特に高静圧時における性能低下を防止する作用を有し、さらには羽根車の上方からの投影において重なりがないため、樹脂成型が容易になりコスト削減を可能とする。
【００３０】
また、請求項１０記載の発明は、傾斜角が大きいブレードであり、前記羽根車上面からの投影によりブレードが重ならないようにするためにブレード内径高さ付近位置のブレード軸垂直断面形状を基準面として、基準面から垂直上方に断面形状が変化しないことを特徴としたものであり、羽根車の回転方向に対する傾斜が大きく、上方からの投影においてブレードが重なり樹脂成型が難しく、前記オリフィスと前記羽根車隙間にブレードを延長しにくい場合にも、延長部分を垂直上方に断面形状を変化させない事により、樹脂成型が容易になりコスト削減を可能とする。
【００３１】
また、請求項１１記載の発明は、傾斜角が大きいブレードであり、前記羽根車吸込み側からの投影によりブレードが重ならないようにするためにブレード内径高さ付近位置のブレード軸垂直断面形状を基準面として、常に下方の断面形状より大きくならないよう垂直上方に形成されたブレードを有することを特徴としたものであり、羽根車の回転方向に対する傾斜が大きく、上方からの投影においてブレードが重なり樹脂成型が難しく、前記オリフィスと前記羽根車隙間にブレードを延長しにくい場合にも、延長部分を垂直上方に凸状にすることにより、樹脂成型が容易になりコスト削減を可能とする。
【００３２】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１の側断面図であって、主板１０３に羽根車１０２を有している。羽根車１０２は、側板側ブレード端１０８の形状が複数直線と曲線とで形成され、かつ羽根車軸１に対するブレード外径側高さ３をブレード内径側高さ２よりも高くすることでオリフィス１０７と羽根車１０２との隙間４を狭くし、樹脂成型が容易なように側板側ブレード端１０８に側板を持たない形状となっている。
【００３３】
また、吸込み側開口１０６には吸い込み口を形成するブレード内径と同等の径であり、かつ羽根車軸１に向かって吸込み側に盛り上がった後に羽根車方向に曲げられたオリフィス１０７が設けられ、吹出し方向は羽根車軸１と垂直な半径方向である構成となっている。
【００３４】
なお、図２は羽根車軸１に対するブレードの主板側垂直断面図であって、羽根車１０２の出口角が回転方向に対し後ろ向きの様子を示し、図３は羽根車軸１に対して一定半径距離の円筒断面図であり、断面におけるブレード内径側高さ２とブレード外径側高さ３との状態を示している。
【００３５】
上記構成において、隙間４が大きい場合には、特に高静圧下での使用時に羽根車１０２により昇圧された外周部から、隙間４を通って内周部へと流れが戻るが、この隙間４を埋め、ブレード外径側高さ３をオリフィスの裏側にもぐりこむようにブレード内径側高さ２より大きくすることにより、隙間４でも遠心力を与えることが出来るようになり、隙間から羽根車１０２の内周部に戻る流れを抑制でき、特に高静圧時における性能低下を防止することができる。
【００３６】
なお、実施の形態１において、側板側ブレード端１０８に側板を有さないが、強度を持たせるために側板を有してもよく、側板側ブレード端１０８の形状を複数直線と曲線から構成しているが、複数直線のみ、または複数曲線のみから形成してもよい。
【００３７】
また、オリフィス１０７をブレード内径と同等の径としたが、ブレード内径より大きくブレード外形より小さい範囲の径であってもよく、図２にブレードの主板側軸垂直断面図を示したが、側板側垂直断面図においては、流入の状況に応じて羽根車の出口角は回転方向に対し前向きでも後ろ向きでも良い。
【００３８】
さらに、ブレード弦長がブレード高さに対して１以下である場合には、羽根車１０２内の流路断面の変化によるロスの影響が小さくなるため、より大きい性能低下の抑制効果が得られる。
【００３９】
（実施の形態２）
図４は、実施の形態２の側断面図であって、主板１０３に、全ての羽根車軸垂直断面において羽根車の出口角が回転方向に対し後ろ向きである羽根車１０２を有している。羽根車１０２は、側板側ブレード端１０８の形状が複数直線と曲線とで形成され、かつ羽根車軸１に対するブレード外径側高さ３をブレード内径側高さ２よりも高くすることでオリフィス１０７と羽根車１０２との隙間４を狭くし、さらに樹脂成型が容易なように側板側ブレード端１０８に側板を持たないブレード１０４を有している。図４での隙間４は、例えば羽根車径がφ１００の場合にφ５以下であるような羽根車径の５％以内の接触しない程度のオリフィス形状に沿った一定距離であり、羽根車１０２はフレーム１０５に取付けられた原動機１０１に固定され、フレームが軸方向に続いているため軸方向の吹出しとなっている。
【００４０】
また、吸込み側開口１０６には吸い込み口を形成するブレード内径と同等の径であり、かつ羽根車方向にのみ曲げられたオリフィス１０７が設けられている。
【００４１】
なお、図５は羽根車軸１に対するブレード垂直断面図、図６は羽根車軸１に対して一定半径距離の円筒断面図であり、ブレード内径側高さの軸垂直平面６からブレード外径側高さの軸垂直平面７までの断面形状が羽根車軸１方向に変化せず、かつブレード外径高さの軸垂直平面７におけるブレード形状外郭がブレード内径側高さの垂直平面６におけるブレード形状外郭より小さい状態を示している。
【００４２】
上記構成において、特に高静圧下での使用時に羽根車１０２により昇圧された外周部から、隙間４を通って内周部へと流れが戻るが、羽根車径の５％以下であるような羽根車１０２とオリフィス１０７が接触しない程度に隙間４を小さくし、オリフィス１０７形状に沿ってブレード高さを変えることにより、隙間４でも遠心力を与えることが出来るようになり、さらに、隙間４がほとんど無いために羽根車１０２の外周部から内周部に戻る流れを抑制でき、性能低下を防止することができる。
【００４３】
また、図５、図６に示すような、吸込みからの投影による影が出来ないようにした側板側ブレード端１０８にすることにより、羽根車１０２を樹脂成型で作成する場合に、隙間４での圧力漏れを抑制しつつ吸込み側からのブレード１０４の投影面積を大きくとることも容易となる。
【００４４】
さらに、吸込み側ケーシング面を基準に羽根車方向のみに曲げられたオリフィスを用いることにより、ケーシングの簡略化が必要な時や、オリフィス付近の寸法制約がある場合にも、性能低下を防止することができる。
【００４５】
なお、実施の形態２において、側板側ブレード端１０８に側板を有さないが、強度を持たせるために側板を有してもよく、側板側ブレード端１０８の形状を複数直線と曲線から構成しているが、複数直線のみ、または複数曲線のみから形成してもよく、ブレード内径側高さの垂直平面６からブレード外径高さの軸垂直平面７間での形状は肉厚が薄くなったり、幅が狭くなったりした先細りした形状でも良い。
【００４６】
また、オリフィス１０７をブレード内径と同等の径としたが、ブレード内径より大きくブレード外形より小さい範囲の径であってもよい。
【００４７】
さらに、ブレード弦長がブレード高さに対して１以下である場合には、羽根車１０２内の流路断面の変化によるロスの影響が小さくなるため、より大きい性能低下の抑制効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態１の側断面図
【図２】同ブレード軸垂直断面図
【図３】同ブレード円筒断面図
【図４】本発明の実施の形態２の側断面図
【図５】同ブレード軸垂直断面図
【図６】同ブレード円筒断面図
【図７】従来の送風装置を示す側断面図
【図８】同上面図
【符号の説明】
【００４９】
１  羽根車軸
２  ブレード内径側高さ
３  ブレード外径側高さ
４  オリフィスと羽根車との隙間
５  出口角
６  ブレード内径側高さの軸垂直平面
７  ブレード外径側高さの軸垂直平面
１０１  原動機
１０２  羽根車
１０３  主板
１０４  ブレード
１０５  フレーム
１０６  吸込み側開口
１０７  オリフィス
１０８  側板側ブレード端位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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