(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤状の主板の外周部に回転軸と垂直な断面形状が略円弧状の複数のブレードを備える多翼羽根車と、前記多翼羽根車を内包するスクロールケーシングと、前記多翼羽根車に空気を案内するオリフィスを備えた多翼送風機で、オリフィス内径がブレード内径よりも大きく、前記オリフィスの開口端はブレード端面よりも前記主板側に位置して前記オリフィスと前記ブレードの軸方向重合部を成し、前記ブレードのブレード端面側のオリフィス内径より内周側の部分に気流衝突防止手段を備え、前記気流衝突防止手段が前記ブレードのブレード端面側の前記オリフィス内径より内周側の部分のみの切欠きでありかつその切欠きがブレード端面側から前記オリフィス内径端軸方向の前記オリフィス内径より内周側の前記ブレードを切欠き前記オリフィス内径より内周側の部分の前記ブレードの角部を切欠くものであり、前記ブレード端面と前記オリフィスの最接近部の総延長が長くなるように、前記ブレード端面と前記オリフィスの隙間が所定の間隔で一定である多翼送風機。
【請求項２】
前記オリフィスに前記多翼羽根車と反対方向に凸な湾曲部を備え、前記湾曲部にブレード端面外周側が入り込んでいる請求項１に記載の多翼送風機。
【請求項３】
ブレード内径が前記主板に向かって漸次小さくなっている請求項１または２に記載の多翼送風機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に天井に設置される換気送風機器に使用される多翼送風機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の多翼送風機は、ブレード端部とオリフィスとを軸方向に重合させたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、その多翼送風機について図８を参照しながら説明する。
【０００４】
図に示すように、多翼送風機１０１は円形端板１０２の片面周縁部１０３に複数のブレード１０４の一端を固定し、ブレード１０４の他端外周を連結した多翼ファン１０５と、多翼ファン１０５を収納し、多翼ファン１０５の前面吸込み口１０６から吸込まれた空気を遠心方向に導出するスクロールケーシング１０７とでなり、ブレード１０４の他端内周縁部１０８の角を切り欠き、ブレード１０４の先端部１０９が吸込み口を形成するオリフィス１１０と重合するように構成されている。
【０００５】
この構成により、ブレード内径Ｄｂ０とオリフィス内径Ｄｏ０が同一でもブレード１０４の回転軸方向長さを長くすることができ、風量を増加させることができる。
【０００６】
また、この種の多翼送風機には、オリフィス内径をブレード内径より大きくし、かつスクロール室からブレードとオリフィスの隙間から吸込み空間１１１への逆流を抑止する逆流抑止手段をブレード端部に設けたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
以下、その多翼送風機について図９を参照しながら説明する。
【０００８】
図に示すように、多翼送風機１０１は、多数のブレード１０４を有する多翼ファン１０５と、多翼ファン１０５がモータシャフト１１２に取付けられたファンモータ１１３と、多翼ファン１０５が内部に収容されて多翼ファン１０５の外周に渦巻状のスクロール室１１４が形成されたスクロールケーシング１０７とを備え、スクロールケーシング１０７は空気吸入口１１５を有する吸入側ケース板１１６と、多翼ファン１０５を挟んで吸入側ケース板１１６の反対側に位置しファンモータ１１３のモータ本体が組みつけられたモータ側ケース板１１７とを備えた構造で、スクロール室１１４を流れる送風が多翼ファン１０５と吸入側ケース板１１６との間の吸入隙間を介してスクロール室１１４から空気吸入口１１５へ逆流するのを抑える逆流抑止手段１１８が多翼ファン１０５のファン径Ｄｆ０よりも外側に設けられている。
【０００９】
この構成により、スクロール室１１３からブレード１０４とオリフィス１１０の隙間からの空気吸入口１１５への逆流が抑制され、またブレード内径Ｄｂ０がオリフィス内径Ｄｏ０よりも大きいため、ブレード１０４の先端部１０９への空気の流入が促進される。
【特許文献１】特開平１０−１８５２３８号公報
【特許文献２】特開２００２−１６１８９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このような従来の多翼送風機では、ブレード端部とオリフィスとを軸方向に重合させただけでは、主流が主板側にある高風量時にブレード端部側での仕事量が減少し、スクロール室からブレード内への逆流が発生し、送風効率が低下するという課題があり、高風量時でも送風効率が低下しないようにすることが要求されている。
【００１１】
また、逆流防止手段をファン系よりも外側に設け、オリフィス内径がブレード内径より大きくなると、オリフィスからブレードへの流れの案内がないままブレードに軸方向の空気の流入が加わるためブレード端部が気流をかき乱し、送風効率が低下し、騒音が発生し、また逆流防止手段がケーシングの舌部と干渉しないように隙間を設定する必要があるため、ブレード外径と舌部の距離が離れてしまい、送風効率が低下するという課題があり、また、ファン径よりも外側に設けられた逆流抑止手段により、ファン外径の増大と構造の複雑化により製造コストが増大するという課題があり、低コストで製造可能な構造で、送風効率の低下や騒音の上昇を抑制することが要求されている。
【００１２】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、高風量時でも、スクロール室からブレードやブレードとオリフィスの隙間からの多翼羽根車の吸込み空間への逆流や、ブレード端面での気流のかき乱しを抑制して、送風効率の低下や騒音の上昇を抑制することができる低コストで製造可能な多翼送風機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の送風機は上記目的を達成するために、円盤状の主板の外周部に回転軸と垂直な断面形状が略円弧状の複数のブレードを備える多翼羽根車と、前記多翼羽根車を内包するスクロールケーシングと、前記多翼羽根車に空気を案内するオリフィスを備えた多翼送風機で、オリフィス内径がブレード内径よりも大きく、前記オリフィスの開口端はブレード端面よりも前記主板側に位置して前記オリフィスと前記ブレードの軸方向重合部を成し、前記ブレードのブレード端面側のオリフィス内径より内周側の部分に気流衝突防止手段を備え、前記気流衝突防止手段が前記ブレードのブレード端面側の前記オリフィス内径より内周側の部分のみの切欠きでありかつその切欠きがブレード端面側から前記オリフィス内径端軸方向の前記オリフィス内径より内周側の前記ブレードを切欠き前記オリフィス内径より内周側の部分の前記ブレードの角部を切欠くものであり、前記ブレード端面と前記オリフィスの最接近部の総延長が長くなるように、前記ブレード端面と前記オリフィスの隙間が所定の間隔で一定である多翼送風機としたものである。
【００２２】
この手段により、単純な構造で気流衝突手段を構成することができ、高風量時でも、スクロール室からブレードやブレードとオリフィスの隙間からの多翼羽根車の吸込み空間への逆流や、ブレード端面での気流のかき乱しを抑制し、送風効率の低下や騒音の上昇を抑制することができ、低コストで製造することができる多翼送風機が得られ、また、ブレード端面とオリフィスの最接近部の総延長が長くなり、スクロール室からブレードとオリフィスの隙間を通って多翼羽根車の吸込み空間へ逆流するのを抑制することができ、送風効率の低下を抑制できる多翼送風機が得られる。なお、切欠きが大きすぎるとブレードの面積が小さくなりすぎて送風効率が低下し、また、小さすぎると気流衝突防止手段としての機能を果たさないことを考慮し、実施の形態１では、切欠き部は軸方向５ｍｍ、径方向５ｍｍの切欠きにより成っている。
【００２３】
また他の手段は、オリフィスに多翼羽根車と反対方向に凸な湾曲部を備え、湾曲部にブレード端面外周側が入り込んでいる多翼送風機としたものである。
【００２４】
この手段により、オリフィスとブレードとの重合部の長さをより長くすることができ、スクロール室からブレードとオリフィスの隙間を通って多翼羽根車の吸込み空間へ逆流するのを抑制し、送風効率の低下を抑制することができる多翼送風機が得られる。
【００２５】
また他の手段は、ブレード内径が主板に向かって漸次小さくなっている多翼送風機としたものである。
【００２６】
この手段により、低風量時でも主板側への流れを促進することができ、送風効率を向上することができる多翼送風機が得られる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、円盤状の主板の外周部に回転軸と垂直な断面形状が略円弧状の複数のブレードを備える多翼羽根車と、前記多翼羽根車を内包するスクロールケーシングと、前記多翼羽根車に空気を案内するオリフィスを備えた多翼送風機で、オリフィス内径がブレード内径よりも大きく、前記オリフィスの開口端はブレード端面よりも前記主板側に位置して前記オリフィスと前記ブレードの軸方向重合部を成し、前記ブレードのブレード端面側のオリフィス内径より内周側の部分に気流衝突防止手段を備え、前記気流衝突防止手段が前記ブレードのブレード端面側の前記オリフィス内径より内周側の部分のみの切欠きでありかつその切欠きがブレード端面側から前記オリフィス内径端軸方向の前記オリフィス内径より内周側の前記ブレードを切欠き前記オリフィス内径より内周側の部分の前記ブレードの角部を切欠くものであり、前記ブレード端面と前記オリフィスの最接近部の総延長が長くなるように、前記ブレード端面と前記オリフィスの隙間が所定の間隔で一定である多翼送風機とすることで、単純な構造で気流衝突手段を構成することができ、高風量時でも、スクロール室からブレードやブレードとオリフィスの隙間からの多翼羽根車の吸込み空間への逆流や、ブレード端面での気流のかき乱しを抑制でき、送風効率の低下や騒音の上昇を抑制することができる低コストで製造可能な多翼送風機を提供でき、また、ブレード端面とオリフィスの最接近部の総延長が長くなり、スクロール室からブレードとオリフィスの隙間を通って多翼羽根車の吸込み空間へ逆流するのを抑制することができ、送風効率の低下を抑制できる多翼送風機が得られる。なお、切欠きが大きすぎるとブレードの面積が小さくなりすぎて送風効率が低下し、また、小さすぎると気流衝突防止手段としての機能を果たさないことを考慮し、実施の形態１では、切欠き部は軸方向５ｍｍ、径方向５ｍｍの切欠きにより成っている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明の請求項１記載の発明は、円盤状の主板の外周部に回転軸と垂直な断面形状が略円弧状の複数のブレードを備える多翼羽根車と、前記多翼羽根車を内包するスクロールケーシングと、前記多翼羽根車に空気を案内するオリフィスを備えた多翼送風機で、オリフィス内径がブレード内径よりも大きく、前記オリフィスの開口端はブレード端面よりも前記主板側に位置して前記オリフィスと前記ブレードの軸方向重合部を成し、前記ブレードのブレード端面側のオリフィス内径より内周側の部分に気流衝突防止手段を備え、前記気流衝突防止手段が前記ブレードのブレード端面側の前記オリフィス内径より内周側の部分のみの切欠きでありかつその切欠きがブレード端面側から前記オリフィス内径端軸方向の前記オリフィス内径より内周側の前記ブレードを切欠き前記オリフィス内径より内周側の部分の前記ブレードの角部を切欠くものであり、前記ブレード端面と前記オリフィスの最接近部の総延長が長くなるように、前記ブレード端面と前記オリフィスの隙間が所定の間隔で一定である多翼送風機としたものであり、単純な構造で気流衝突手段を構成することができ、低コストで製造できるという作用を有し、また、ブレード端面とオリフィスの最接近部の総延長が長くなり、スクロール室からブレードとオリフィスの隙間を通って多翼羽根車の吸込み空間へ逆流するのを抑制することができるという作用を有する。なお、切欠きが大きすぎるとブレードの面積が小さくなりすぎて送風効率が低下し、また、小さすぎると気流衝突防止手段としての機能を果たさないことを考慮し、実施の形態１では、切欠き部は軸方向５ｍｍ、径方向５ｍｍの切欠きにより成っている。
【００３３】
また、オリフィスに多翼羽根車と反対方向に凸な湾曲部を備え、湾曲部にブレード端面外周側が入り込んでいる多翼送風機としたものであり、オリフィスとブレードとの重合部の長さをより長くすることができ、スクロール室からブレードとオリフィスの隙間を通って多翼羽根車の吸込み空間へ逆流するのを抑制することができるという作用を有する。
【００３４】
また、ブレード内径が主板に向かって漸次小さくなっている多翼送風機としたものであり、主流が多翼羽根車の軸方向オリフィス側になる低風量時でも軸方向主板側への流れを促進することができ、送風効率を向上することができるという作用を有する。
【００３５】
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。
【００３６】
（参考の形態１）
図１に示すように、天井埋め込み型のダクト換気扇として使用される多翼送風機１は、円盤状の主板２の外周部に回転軸３と垂直な断面形状が略円弧状の複数のブレード４を備える外径１８０ｍｍ、高さ７０ｍｍの多翼羽根車５と、多翼羽根車５を内包する渦巻き形状のスクロールケーシング６と、多翼羽根車５に空気を案内するオリフィス７を備え、電動機８と連結された多翼羽根車５が回転することにより、オリフィス７により多翼羽根車５に案内された空気はブレード４の間を通過してスクロール室９に至り、スクロール室９と連通したダクト１０より外部に排出される。この例ではブレード４の断面形状は半径１４ｍｍで厚さ１．５ｍｍの一円弧とするが、略円弧状の断面形状はブレード４の内周側からブレードに流入する空気を滑らかにブレード４の外周側に転向させながら導く形状であればよく、複数円弧形状や、内周側から外周側にかけて厚さが変化するエアホイル形状でもよい。
【００３７】
オリフィス内径Ｄｏは１７０ｍｍでブレード内径Ｄｂ（１６０ｍｍ）よりも大きく、オリフィス７の開口端１１はブレード端面１２よりも５ｍｍ主板２側に位置してオリフィス７とブレード４の軸方向重合部１３を成し、ブレード４のブレード端面１２側のオリフィス内径Ｄｏより内周側の部分に気流衝突防止手段１４を備えている。ここでは気流衝突防止手段１４を、ブレード４の角部の前傾としている。また、ブレード４の軸方向長さに占める軸方向重合部１３の割合が大きすぎると主流を作るブレード４の実行長さが短くなるため送風効率が低下し、また小さすぎると逆流を抑制する機能を果たさないことを考慮し、この例では軸方向重合部１３の軸方向長さは５ｍｍとしている。
【００３８】
多翼送風機の一般的な特性として、高風量時には多翼羽根車５に流入する空気の主流は軸方向主板側にあり、ブレード４の軸方向オリフィス側が遠心方向への流れを作り出す仕事量は少ないが、この構成により、オリフィス７に導かれてブレード端面１２へ回転軸方向に流入してくる空気が、気流衝突防止手段１４があることによりブレード４の角部によりかき乱されることなくブレード４へ流入するため、かき乱しによる騒音の発生を抑制しながらブレード４の軸方向オリフィス側でも遠心方向の流れを作り出すことができ、また軸方向重合部１３があるため、ブレード４からスクロール室９に至った空気がブレード４やブレード４とオリフィス７の隙間から多翼羽根車５の吸込み空間１５へ逆流することを抑制することができるため、送風効率の低下や騒音の上昇を抑制することができる。、また、舌部１６とブレード４の外形との距離を離す必要が生じるような複雑な逆流防止構造を必要としないことにより、舌部１６とブレード４の外周との距離を離す必要がなく、送風効率の低下を抑制することができる。
【００３９】
（実施の形態１）
図１に示すように、気流衝突防止手段１４が、ブレード４のブレード端面１２側のオリフィス内径Ｄｏより内周側の部分の切欠き部１７で構成されている。この例では、切欠きが大きすぎるとブレード４の面積が小さくなりすぎて送風効率が低下し、また小さすぎると気流衝突防止手段１４としての機能を果たさないことを考慮し、切欠き部１７は軸方向５ｍｍ、径方向５ｍｍの切欠きにより成っている。この構成により、切欠きという単純な構造で気流衝突防止手段１４を構成することができ、騒音の増加と送風効率の低下を抑制できる多翼送風機を低コストで製造することできる。
【００４０】
（参考の形態２）
図２、３に示すように、気流衝突防止手段１４が、ブレード４のブレード端面１２側のオリフィス内径Ｄｏより内周側の部分が回転方向へ前傾した前傾部１８で構成されている。この例では、前傾部１８を成す部分の大きさや前傾する角度が大きすぎるとブレード４への空気の流入を阻害して送風効率が低下すること、また前傾部１８を成す部分の大きさや前傾する角度が小さすぎると気流衝突防止手段１４としての機能を果たさないことを考慮し、前傾部１８はブレード４の角部の軸方向５ｍｍ、径方向５ｍｍの部分が、周方向に３０度の角度で前傾している。この構成により、気流の衝突の防止による送風効率の低下の抑制と騒音発生の抑制に加え、前傾部１８が気流をブレード４に導く仕事をするため、送風効率を向上することができる。
【００４１】
（参考の形態３）
図４に示すように、ブレード４の前傾部１８に面する多翼羽根車５の主板２に穴１９が設けられている。この構成により、多翼羽根車５を樹脂成型で製造する場合に、金型が回転軸方向の動きだけで成型できるため、製造コストの増加を抑制することができる。この例では、金型の製作の容易性と射出成型の容易性を考慮し、前傾部１８の外形を主板２へ投影した形より３ｍｍ大きな外形を持つ穴１９としている。
【００４２】
（実施の形態２）
図５に示すように、ブレード端面１２とオリフィス７が所定の間隔で一定となるよう構成されている。この例では、ブレード端面１２とオリフィス７の間隔は、換気扇としての使用時にゴミ等の付着により回転バランスが不均衡となり、多翼羽根車５がオリフィス７や舌部１６に接触する可能性などを考慮し、３ｍｍとしている。この構成により、ブレード端面１２とオリフィス７の最接近部の総延長が長くなり、スクロール室９からブレード４とオリフィス７の隙間を通って多翼羽根車５の吸込み空間１５へ逆流することを抑制することができ、送風効率の低下を抑制することができる。
【００４３】
（実施の形態３）
図６に示すように、オリフィス７に多翼羽根車５と反対方向に凸な湾曲部２０を備え、湾曲部２０にブレード端面１２外周側が入り込んだ構成となっている。この例では、湾曲部２０は軸方向に７ｍｍ突出している。この構成により、オリフィス７とブレード４との軸方向重合部１３の長さをより長くすることができ、スクロール室９からブレード４とオリフィス７の隙間を通って多翼羽根車５の吸込み空間１５へ逆流することを抑制することができ、送風効率の低下を抑制することができる。
【００４４】
（実施の形態４）
図７に示すように、ブレード内径Ｄｂが主板２に向かって漸次小さくなっており、傾斜を成す構成となっている。この例では、主板２部分ではブレード内径Ｄｂは１５０ｍｍとなっている。この構成により、一般に主流が多翼羽根車５の軸方向オリフィス側になる低風量時でも、ブレード４が傾斜を成していることで軸方向主板側への流れを促進することができ、送風効率を向上することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、高風量時でも、スクロール室からブレードやブレードとオリフィスの隙間からのブレード内周側への逆流や、ブレード端面での気流のかき乱しを抑制でき、送風効率の低下や騒音の上昇を抑制することができる低コストで製造可能な多翼送風機を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態１、参考の形態１の多翼送風機を示す図（（ａ）側断面図、（ｂ）正面図）
【図２】参考の形態２の多翼送風機を示す側断面図
【図３】参考の形態２の多翼羽根車を示す部分斜視図
【図４】参考の形態３の多翼羽根車を示す図（（ａ）正面図、（ｂ）背面図）
【図５】本発明の実施の形態２の多翼送風機を示す側断面図
【図６】本発明の実施の形態３の多翼送風機を示す側断面図
【図７】本発明の実施の形態４の多翼送風機を示す側断面図
【図８】従来の多翼送風機を示す図（（ａ）側断面図、（ｂ）同部分側断面図）
【図９】従来の多翼送風機を示す側断面図
【符号の説明】
【００４７】
１    多翼送風機
２    主板
３    回転軸
４    ブレード
５    多翼羽根車
６    スクロールケーシング
７    オリフィス
８    電動機
９    スクロール室
１０  ダクト
Ｄｏ  オリフィス内径
Ｄｂ  ブレード内径
１１  開口端
１２  ブレード端面
１３  軸方向重合部
１４  気流衝突防止手段
１５  吸込み空間
１６  舌部
１７  切欠き部
１８  前傾部
１９  穴
２０  湾曲部
【図１】
0004779627.tif 000002
【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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【図９】
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