(57)【要約】  【課題】  送風効率の向上を図り、消費電力を低減できる遠心送風機を提供する。  【解決手段】  遠心分離器１はシロッコファン２の周囲がケーシング３により覆われている。ケーシング３にはシロッコファン２の軸上に配される吸気口３ａと周上から延びた吹出部３ｃとが設けられ、シロッコファン２の周囲にアルキメデス螺旋状の気流路３ｈが形成される。吸気口３ａからケーシング３内に取り入れられた空気は気流路３ｈを低圧側６ａから高圧側６ｂに流通して吹出部３ｃから送出される。シロッコファン３の周部の軸方向には気流路３ｈを拡幅する拡幅部３ａ、３ｊが設けられる。高圧側６ｂと低圧側６ａとの境界には拡幅部３ａ、３ｊの内面側にリブ状の遮蔽部７ａ、７ｂが設けられ、遮蔽部７ａ、７ｂによって高圧側の空気を遮蔽して低圧側への流入が防止される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射状に配される複数のブレードを有して軸方向から吸気して周方向に排気するシロッコファンと、前記シロッコファンを覆って前記シロッコファンの周囲に環状の気流路を形成するとともに周面に設けられた吹出部と前記シロッコファンの軸上に設けられた吸気口を有するケーシングとを備え、前記シロッコファンの回転によって前記吸気口から取り込まれた空気が前記気流路の低圧側から高圧側に流通して前記吹出部に導かれる遠心送風機において、前記ケーシングは前記シロッコファンの周部近傍に設けた拡幅部により前記シロッコファンに対して軸方向の幅が拡大され、前記高圧側から前記低圧側に流入する空気を遮蔽する遮蔽部を前記拡幅部の内面側に設けたことを特徴とする遠心送風機。
【請求項２】
前記シロッコファンの軸方向から見て前記拡幅部が前記ブレードと重なることを特徴とする請求項１に記載の遠心送風機。
【請求項３】
前記拡幅部は前記吸気口を外側に向けて拡径するベルマウスから成ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の遠心送風機。
【請求項４】
前記遮蔽部は前記拡幅部に突設されるリブから成ることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の遠心送風機。
【請求項５】
前記ケーシングは前記低圧側の流路を軸方向に徐々に拡大する傾斜面を有し、前記遮蔽部は前記傾斜面の端部から軸方向に延びた壁面から成ることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の遠心送風機。
【請求項６】
前記ケーシングの周壁を屈曲して前記吹出部の流路壁面を形成するとともに前記ブレードの周面に近接する舌部を設け、前記高圧側に面した前記舌部と前記遮蔽部とが同一面内に配されることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の遠心送風機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シロッコファンを有して送風を行う遠心送風機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の遠心送風機は特許文献１に開示されている。図８、図９はこの遠心送風機を示す側面断面図及び平面図である。遠心送風機１は複数のブレード２ａが放射状に設けられたシロッコファン２を有している。各ブレード２ａの軸方向の両端はそれぞれリング２ｂ及び背面板２ｃにより連結されている。背面板２ｃの中心にはボス２ｄが形成されている。ボス２ｄにはモータ４のモータ軸４ａが連結される。モータ４は固定部材５によりケーシング３に固定されている。これにより、モータ４の駆動によってシロッコファン２が回転する。
【０００３】
シロッコファン２はケーシング３により覆われ、周囲に環状の気流路３ｈが形成されている。ケーシング３には軸方向の一方が開口した吸気口３ａが設けられる。吸気口３ａの周縁には外側に向かって拡径するベルマウス３ｂが設けられる。ベルマウス３ｂによって円滑に大量の空気を吸気できるようになっている。
【０００４】
ケーシング３の背面にはシロッコファン２の周部近傍に段部３ｊが形成されている。ベルマウス３ｂの端部及び段部３ｊのシロッコファン２に対向する面はシロッコファン２に近接している。また、ベルマウス３ｂ及び段部３ｊによってケーシング３はシロッコファン２部分に対して軸方向に拡幅されている。
【０００５】
ケーシング３の周壁はアルキメデス螺旋状に形成され、径の小さい側がブレード２ａに近接する。ケーシング３の周壁の径の大きい側にはダクト状の吹出部３ｃが突出して設けられる。吹出部３ｃの一方の側壁３ｆはケーシング３の周壁から接線方向に延長して形成される。吹出部３ｃの他方の側壁３ｇはケーシング３の周壁の径の小さい側から屈曲して形成される。これにより平面視が舌状の舌部３ｅが形成され、舌部３ｅによってケーシング３内が低圧側６ａと高圧側６ｂとに隔てられる。
【０００６】
上記構成の遠心送風機１において、モータ４を駆動するとシロッコファン２の回転によって吸気口２ａからケーシング６内に空気が流入する。ケーシング６内に流入した空気はシロッコファン２の遠心力によりケーシング３の外周方向に押し出され、矢印Ａ１に示すように環流となって気流路３ｈを低圧側６ａから高圧側６ｂに流通する。この時、高圧側６ａに到達した空気はブレード２５と近接する舌部３ｅによって低圧側６ａへの回り込みが規制され、送風効率が向上されるようになっている。
【０００７】
そして、矢印Ａ２に示すように吹出部３ｃを介して排気口３ｄから排気される。これにより、遠心送風機１を空気調和機等に搭載することによって気流方向を可変して送風できるようになっている。
【特許文献１】特開昭６４−４１７００号公報（第１頁−第３頁、第６図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の遠心送風機１によると、シロッコファン２の周部に重なるベルマウス３ｂ及び段部３ｊの内面側には空間９が形成される。このため、高圧側６ｂに到達した空気の一部が空間９を介して低圧側６ａに回り込み、送風効率の低下が生じる。これにより、所望の風量を得るためにモータ４の消費電力が大きくなる問題があった。
【０００９】
本発明は、送風効率の向上を図り、消費電力を低減できる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】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明は、放射状に配される複数のブレードを有して軸方向から吸気して周方向に排気するシロッコファンと、前記シロッコファンを覆って前記シロッコファンの周囲に環状の気流路を形成するとともに周面に設けられた吹出部と前記シロッコファンの軸上に設けられた吸気口を有するケーシングとを備え、前記シロッコファンの回転によって前記吸気口から取り込まれた空気が前記気流路の低圧側から高圧側に流通して前記吹出部に導かれる遠心送風機において、前記ケーシングは前記シロッコファンの周部近傍に設けた拡幅部により前記シロッコファンに対して軸方向の幅が拡大され、前記高圧側から前記低圧側に流入する空気を遮蔽する遮蔽部を前記拡幅部の内面側に設けたことを特徴としている。
【００１１】
この構成によると、シロッコファンの駆動により吸気口からケーシング内に取り込まれた空気はシロッコファンの遠心力によって径方向に押し出される。周部の空気は拡幅部により拡幅された気流路を介して低圧側から高圧側に導かれ、吹出部を介して送風される。気流路を流通して高圧側に到達した空気は拡幅部の内面側に形成される遮蔽部により遮蔽され、高圧側から低圧側への流入が防止される。吹出部はケーシング周面に設けたダクトにより構成してもよく、ケーシングの周面に設けた開口により構成してもよい。
【００１２】
また本発明は、上記構成の遠心送風機において、前記シロッコファンの軸方向から見て前記拡幅部が前記ブレードと重なることを特徴としている。この構成によると、各ブレードの先端が拡幅部に覆われ、シロッコファンの周部から軸方向に広がる気流が拡幅部から気流路に流入する。
【００１３】
また本発明は、上記構成の遠心送風機において、前記拡幅部は前記吸気口を外側に向けて拡径するベルマウスから成ることを特徴としている。この構成によると、広い範囲から円滑に外気が吸気口に導かれる。
【００１４】
また本発明は、上記構成の遠心送風機において、前記遮蔽部は前記拡幅部に突設されるリブから成ることを特徴としている。この構成によると、拡幅部の内面側に突設されたリブにより高圧側の空気を遮蔽して低圧側へ流入が防止される。
【００１５】
また本発明は、上記構成の遠心送風機において、前記ケーシングは前記低圧側の流路を軸方向に徐々に拡大する傾斜面を有し、前記遮蔽部は前記傾斜面の端部から軸方向に延びた壁面から成ることを特徴としている。この構成によると、拡幅部は傾斜面から軸方向に立設された壁面によって遮蔽され、高圧側の空気を遮蔽して低圧側へ流入が防止される。傾斜面はケーシングを折曲により傾斜して形成してもよく、ケーシングの内面に傾斜した突起を設けてもよい。
【００１６】
また本発明は、上記構成の遠心送風機において、前記ケーシングの周壁を屈曲して前記吹出部の流路壁面を形成するとともに前記ブレードの周面に近接する舌部を設け、前記高圧側に面した前記舌部と前記遮蔽部とが同一面内に配されることを特徴としている。この構成によると、ケーシングの周壁は舌部で屈曲され吹出部の壁面を形成する。舌部はブレードに近接し、高圧側のシロッコファンの径方向外側に導かれた空気は舌部によって低圧側への流入が防止され、同一面から成る舌部及び遮蔽部に沿って吹出部を流通する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、シロッコファンの周部近傍からケーシングの軸方向の幅を拡大する拡幅部の内側に遮蔽部を設けたので、シロッコファンの周部から広がる気流は圧力損失が大きくならずに気流路に導かれるとともに、遮蔽部によって高圧側の空気が低圧側に流入することが防止される。従って、送風効率を向上して消費電力を低減できる。
【００１８】
また本発明によると、拡幅部をシロッコファンの軸方向から見てブレードに重なるように設けたので、シロッコファンの周部から拡幅部を介して確実に気流路に空気が導かれる。従って、送風効率をより向上することができる。
【００１９】
また本発明によると、拡幅部は吸気口を外側に向けて拡径するベルマウスから成るので、吸気量を増加させるとともに円滑に吸気できる。
【００２０】
また本発明によると、遮蔽部は拡幅部に突設されるリブから成るので、容易に気流を遮蔽する遮蔽部を実現することができる。
【００２１】
また本発明によると、遮蔽部は傾斜面の端部から軸方向に延びた壁面から成るので、容易に遮蔽部を形成できるとともに遮蔽部近傍の渦を防止して送風効率をより向上することができる。
【００２２】
また本発明によると、遮蔽部が舌部に連続し、舌部と遮蔽部の高圧側が同一面から成るので、吹出部を空気が円滑に流通してより送風効率を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。説明の便宜上、前述の図８、図９に示す従来例と同一の部分には同一の符号を付している。図１、図２は第１実施形態の遠心送風機を示す側面断面図及び平面図である。遠心送風機１は複数のブレード２ａが放射状に設けられたシロッコファン２を有している。
【００２４】
各ブレード２ａの軸方向の両端はそれぞれリング２ｂ及び背面板２ｃにより連結されている。背面板２ｃの中心にはボス２ｄが形成されている。ボス２ｄにはモータ４のモータ軸４ａが連結される。モータ４は固定部材５によりケーシング３に固定されている。これにより、モータ４の駆動によってシロッコファン２が回転する。
【００２５】
シロッコファン２はケーシング３により覆われ、周囲に環状の気流路３ｈが形成されている。ケーシング３には軸方向の一方が開口した吸気口３ａが設けられる。吸気口３ａの周縁には外側に向かって拡径するベルマウス３ｂ（拡幅部）が設けられる。ベルマウス３ｂによって円滑に大量の空気を吸気できるようになっている。
【００２６】
ケーシング３の背面には、シロッコファン２の周部の軸方向に段部３ｊ（拡幅部）が形成されている。ベルマウス３ｂのシロッコファン２側の端部及び段部３ｊのシロッコファン２に対向する面はシロッコファン２に近接して配される。これにより、シロッコファン５の軸方向の上方または下方に滞留する空気を低減して送風効率を向上できるようになっている。
【００２７】
そして、ケーシング３はベルマウス３ｂ及び段部３ｊによってシロッコファン２部分に対して軸方向に拡幅されている。これにより、シロッコファン２の周部から軸方向に広がる気流は圧力損失が大きくならずに気流路３ｈに導かれる。更に、ベルマウス３ｂのシロッコファン２側の端部及び軸方向に延びた段部３ｊの壁面は軸方向から見てブレード２ａと重なって設けられる。これにより、ブレード２ａの先端がベルマウス３ｂ及び段部３ｊの拡幅した部分に覆われ、シロッコファン２の周部から軸方向に広がる気流を確実に気流路３ｈに導くことができる。
【００２８】
ケーシング３の周壁はアルキメデス螺旋状に形成され、径の小さい側がブレード２ａに近接する。ケーシング３の周壁の径の大きい側にはダクト状の吹出部３ｃが突出して設けられる。吹出部３ｃの一方の側壁３ｆはケーシング３の周壁から接線方向に延長して形成される。吹出部３ｃの他方の側壁３ｇはケーシング３の周壁の径の小さい側から屈曲して形成される。これにより、平面視が舌状の舌部３ｅが形成され、舌部３ｅによってケーシング３内が低圧側６ａと高圧側６ｂとに隔てられる。また、側壁３ｇは側壁３ｆに対して外側ほど広がるように所定の角度θだけ傾斜して設けられ、排気の圧力損失を低減するようになっている。
【００２９】
ベルマウス３ｂ及び段部３ｊの内面側には、図３（図２のＡ−Ａ断面）に示すようにリブから成る遮蔽部７ａ、７ｂが突設される。これにより、シロッコファン２よりも軸方向に広い気流路３ｈの上端部及び下端部において低圧側６ａと高圧側６ｂとが仕切られる。また、遮蔽部７ａ、７ｂは舌部３ｅに連続して舌部３ｅを構成する側壁３ｇと同一面に形成されている。
【００３０】
上記構成の遠心送風機１において、モータ４を駆動するとシロッコファン２の回転によって吸気口２ａからケーシング６内に空気が流入する。ケーシング６内に流入した空気はシロッコファン２の遠心力によりケーシング３の径方向に押し出され、矢印Ａ１に示すように環流となって気流路３ｈを低圧側６ａから高圧側６ｂに流通する。そして、矢印Ａ２に示すように吹出部３ｃを介して排気口３ｄから排気される。
【００３１】
本実施形態によると、高圧側６ａに到達した空気はブレード２５と近接する舌部３ｅによって低圧側６ａへの回り込みが規制される。また、シロッコファン２の周部に対して軸方向に離れた気流が遮蔽部７ａ、７ｂに遮蔽されて高圧側６ａから低圧側６ａへ流入しない。従って、遠心送風機１の送風効率を向上させることができる。また、遮蔽部７ａ、７ｂが舌部３ｅに連続して舌部３ｅを構成する側壁３ｇと同一面に形成されるので、高圧部６ｂに到達した空気が圧力損失なく円滑に吹出部３ｃに導かれ、より送風効率を向上することができる。
【００３２】
図４は本実施形態の遠心送風機１によるモータ４の入力と風量との関係を示している。縦軸はモータ４の入力（単位：％）、横軸は風量（単位：ｍ／ｓｅｃ）である。また、本実施形態の遠心送風機１を図中、Ｄ１で示し、比較のため、前述の図８、図９に示す従来例を図中、Ｄ２で示している。同図によると、同一風量時のモータ４の入力が従来よりも低くなっており、送風効率向上によって消費電力が低減されている。従って、本実施形態の遠心送風機１を搭載することによって消費電力の低い空気調和機等を提供することができる。
【００３３】
次に、図５、図６は第２実施形態の遠心送風機の側面断面図及び平面図を示している。また、図７は図６のＢ−Ｂ断面図である。説明の便宜上、前述の図１〜図３に示す第１実施形態と同一の部分は同一の符号を付している。本実施形態は、ケーシング３に低圧側６ａの気流路３ｈを軸方向に徐々に拡大する傾斜面８ａ、８ｃが形成される。傾斜面８ａ、８ｃはケーシング３を折曲して形成しているが、ケーシング３の内面に突設する傾斜した突起により形成してもよい。
【００３４】
そして、傾斜面８ａ、８ｃの端部から軸方向にそれぞれ延びた壁面から成る遮蔽部８ｂ、８ｄが第１実施形態の遮蔽部７ａ、７ｂ（図１参照）に替えて設けられている。遮蔽部８ｂ、８ｄは吹出部３ｃの側壁３ｇに沿って側壁３ｇと同一面に形成されている。その他の部分は第１実施形態と同様である。
【００３５】
本実施形態によると、遮蔽部８ｂ、８ｄによって高圧側の空気が遮蔽されて低圧側に流入せず、第１実施形態と同様に送風効率を向上して消費電力を低減することができる。また、第１実施形態ではリブ状の遮蔽部７ａ、７ｂ（図１参照）の低圧側に渦が発生し易いが、本実施形態では傾斜面８ａ、８ｃによって渦をなくすことができ、より送風効率を向上することができる。
【００３６】
尚、第１、第２実施形態において、吹出部３ｃをダクトにより形成しているが、舌部３ｅを設けずにケーシング３の周面の一部を開口して吹出部３ｃを形成してもよい。また、ケーシング３の周壁をアルキメデス螺旋状に形成しているが、円筒面により形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】は、本発明の第１実施形態の遠心送風機を示す側面断面図である。
【図２】は、本発明の第１実施形態の遠心送風機を示す平面図である。
【図３】は、図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】は、本発明の第１実施形態の遠心送風機のモータ入力と風量との関係を示す図である。
【図５】は、本発明の第２実施形態の遠心送風機を示す側面断面図である。
【図６】は、本発明の第２実施形態の遠心送風機を示す平面図である。
【図７】は、図６のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】は、従来の遠心送風機を示す側面断面図である。
【図９】は、従来の遠心送風機を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１    遠心送風機
２    シロッコファン
３    ケーシング
３ａ  吸気口
３ｂ  ベルマウス（拡幅部）
３ｃ  吹出部
３ｄ  排気口
３ｅ  舌部
３ｈ  気流路
３ｊ  段部（拡幅部）
７ａ、７ｂ、８ｂ、８ｄ  遮蔽部
８ａ、８ｃ  傾斜面
９    空間
【図１】
2005201095.tif 000003
【図２】
2005201095.tif 000004
【図３】
2005201095.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005201095.tif 000007
【図６】
2005201095.tif 000008
【図７】
2005201095.tif 000009
【図８】
2005201095.tif 000010
【図９】
2005201095.tif 000011