(57)【要約】【課題】旋回失速の発生を抑制可能な遠心ファンを提供する。【解決手段】インレットボックス２の内部に羽根車３の回転軸８が設けられた遠心ファン１０であって、前記インレットボックスの内部には、前記インレットボックス内の旋回流の旋回方向に接するように案内部材３１が設けられている。インレットボックス内の流れが回転軸を中心とする旋回流９０になる。これにより、旋回流の旋回流速が高まり、旋回失速開始流量を小さくする。前記案内部材はガイドベーンであることができる。前記案内部材と前記回転軸との距離は、前記インレットボックス内の旋回流が接する前記インレットボックスの傾斜面２ｄ，２ｅ又は底面２ｃと前記回転軸との間の距離と概ね同じとなるように設定されている。前記案内部材３２は、移動自在に設けられている。【選択図】        図１
2005194988.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インレットボックスの内部に羽根車の回転軸が設けられた遠心ファンであって、
前記インレットボックスの内部には、前記インレットボックス内の旋回流の旋回方向に接するように案内部材が設けられている
ことを特徴とする遠心ファン。
【請求項２】
インレットボックスの内部に羽根車の回転軸が設けられた遠心ファンであって、
前記インレットボックスの内部には、前記インレットボックス内の旋回流を案内するための案内部材が設けられ、
前記案内部材と前記回転軸との距離は、前記インレットボックス内の旋回流が接する前記インレットボックスの傾斜面又は底面と前記回転軸との間の距離と概ね同じとなるように設定されている
ことを特徴とする遠心ファン。
【請求項３】
請求項１または２に記載の遠心ファンにおいて、
前記案内部材は、移動自在に設けられている
ことを特徴とする遠心ファン。
【請求項４】
請求項３記載の遠心ファンにおいて、
前記案内部材は前記案内部材の中間位置を回動中心として回動自在に設けられ、
前記案内部材は、前記インレットボックスのケーシングから離間して設けられている
ことを特徴とする遠心ファン。
【請求項５】
請求項４記載の遠心ファンにおいて、
前記案内部材は、前記案内部材が特定角度のときに前記インレットボックスのケーシングに接するように設けられている
ことを特徴とする遠心ファン。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の遠心ファンにおいて、
前記インレットボックスの内部には、前記回転軸の周りに旋回する旋回流が生じることを抑制する機能を有する旋回抑制部材が設けられ、
前記旋回抑制部材は、前記機能を奏する状態と前記機能を奏しない状態とに切替可能である
ことを特徴とする遠心ファン。
【請求項７】
請求項６記載の遠心ファンにおいて、
前記旋回抑制部材は、前記旋回抑制部材の中間位置を回動中心として回動自在に設けられている
ことを特徴とする遠心ファン。
【請求項８】
請求項３から７のいずれか１項に記載の遠心ファンにおいて、
更に、
前記インレットボックスの吸込み口にインレットダンパーが設けられ、
前記案内部材の移動又は前記旋回抑制部材の切替は、前記インレットダンパーの開度に基づいて、行われる
ことを特徴とする遠心ファン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心ファンに関し、特に、旋回失速開始流量を小さくすることが可能な遠心ファンに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１２及び図１３を参照して、従来の遠心ファンの一例について説明する。図１２は、遠心ファンを示す縦断面図であり、図１３は、図１２のＢ−Ｂ矢に沿う横断面図である。図１２及び図１３において、符号２０は遠心ファン、１はインレットダンパー、２はインレットボックス、３は羽根車、４は吐出ケーシング、６は隔壁、６ａはインレットコーン、７は軸受、８は回転軸、９は駆動モータである。隔壁６は、インレットボックス２と吐出ケーシング４とを仕切る隔壁である。インレットボックス２の側壁である壁面２ａ及び壁面２ｂのそれぞれと、底壁２ｃとの間には、斜面２ｄ及び斜面２ｅが形成されており、インレットボックス２は全体として、図１３において左右対称に構成されている。
【０００３】
遠心ファン２０の運転時、駆動モータ９によって回転軸８が駆動されると、これに固定された羽根車３が回転し、これに伴って空気がインレットダンパー１の複数枚のインレットダンパー翼１Ｗの間隙及びインレットボックス２を通って羽根車３に吸入され、この羽根車３によって昇圧された後、吐出ケーシング４を通って吐出される。遠心ファン２０の風量及び圧力は、インレットダンパー１の開度θを調節することによって制御される。
【０００４】
上述したように、図１３において、遠心ファン２０のインレットボックス２の吸込み口には、インレットボックス２に流入する流量を制御するためのインレットダンパー１が設けられている。インレットダンパー１は、複数のインレットダンパー翼１Ｗを備えている。インレットボックス２の吸込み口の流路は、吸込み方向と直交する断面積が矩形に形成されている。そのインレットボックス２の吸込み口の流路に、インレットダンパー１の複数枚のインレットダンパー翼１Ｗが回動自在に設けられている。インレットダンパー１の開度θは、全てのインレットダンパー翼１Ｗが連動して制御され、全てのインレットダンパー翼１Ｗの開度θが同じ角度となるように構成されている。
【０００５】
インレットダンパー１の開度θが全開（例えば９０°）であるとき以外（部分負荷の場合）は、インレットダンパー１を通過した流れは、インレットボックス２の壁面２ａ、斜面２ｄ、斜面２ｅ、壁面２ｂに沿って回転軸８周りの流れになる。従来一般に、インレットダンパー１の開度θが全開（例えば９０°）であるとき（インレットボックス２内に旋回流が生じない場合）の効率を考慮してインレットボックス２は、図１３に示すように、左右対称に形成されている。
【０００６】
図１４は、遠心ファン２０の適用範囲（流量−圧力特性）を示している。図１４において、符号ａで示す曲線は、インレットダンパー１の開度θが全開（例えば９０°）であるときの全開特性を示している。符号ｂで示す曲線は、インレットダンパー１の開度θが中間開度（例えば６０°）であるときの中間開度特性を示している。符号ｃで示す曲線は、インレットダンパー１の開度θが例えば２０°であるときの特性を示している。符号ｄは、インレットダンパー１の開度θが全閉（例えば０〜５°）であるときの全閉特性を示している。
【０００７】
符号ｅで示す曲線は、抵抗に対応している。遠心ファン２０が適用されるプラントにおいては、負荷が大きく変更されることはなく、一定値（定常運転時）である。遠心ファン２０が適用されるプラントにおいては、負荷は設計点Ｍでの流量Ｑｄからその２０％までこの一定抵抗線ｅ上で使用されることが多い。斜線で示す領域Ｓは、遠心ファン２０に旋回失速が発生する範囲を示している。
【０００８】
上記の旋回失速発生領域Ｓに示されるように、遠心ファン２０が一定抵抗ｅの下で運転されているときにおいては、インレットダンパー１の開度θが約２０°以下であるとき（曲線ｅの線上であって、曲線ｃよりも左側の領域に相当する）に、旋回失速が発生する。
【０００９】
符号ｆで示すように、抵抗が抵抗ｅよりも大きい場合には、インレットダンパー１の開度θが２０°よりも大きな開度（符号ｆａで示す）のときから旋回失速が発生する。このように、旋回失速が発生するインレットダンパー１の開度θは、遠心ファン２０が運転される際の抵抗の大きさによって左右される。但し、図１４に示されるように、抵抗の大きさに依らず、インレットダンパー１の開度θが２０〜３０°よりも小さい場合には、旋回失速が発生する。
【００１０】
【特許文献１】特開平９−１１２４８８号公報
【特許文献２】実開平６−３４１９８号公報
【特許文献３】特開平７−２８６５９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記従来の遠心ファンにおいては、インレットダンパーの開度θを約２０〜３０％以下にすることによって遠心ファンの風量を低減させると、羽根車に旋回失速が発生し、これに基づく羽根車の回転数Ｎの約２／３の周波数の圧力変動によって、遠心ファン及びその前後のダクトに振動が発生するという不具合があった。
【００１２】
即ち、インレットダンパーを全開から全閉に閉鎖していき流量を制御する際に、ダンパー開度がある角度を超して小さくなると、インペラ（羽根車）に旋回失速が発生し、低周波の圧力変動と騒音を発生し、遠心ファンが設置されたプラントの構造を加振し、構造の破損を招いたり騒音公害を引き起こすという問題を有している。
【００１３】
本発明の目的は、旋回失速の発生を抑制可能な遠心ファンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の遠心ファンは、インレットボックスの内部に羽根車の回転軸が設けられた遠心ファンであって、前記インレットボックスの内部には、前記インレットボックス内の旋回流の旋回方向に接するように案内部材が設けられていることを特徴としている。
【００１５】
上記本発明では、インレットボックス内の流れが回転軸を中心とする旋回流の旋回流速が高くなる。これにより、旋回失速開始流量を小さくすることができる。前記案内部材はガイドベーンであることができる。
【００１６】
本発明の遠心ファンは、インレットボックスの内部に羽根車の回転軸が設けられた遠心ファンであって、前記インレットボックスの内部には、前記インレットボックス内の旋回流を案内するための案内部材が設けられ、前記案内部材と前記回転軸との距離は、前記インレットボックス内の旋回流が接する前記インレットボックスの傾斜面又は底面と前記回転軸との間の距離と概ね同じとなるように設定されていることを特徴としている。
【００１７】
上記本発明では、インレットボックス内の流れが回転軸を中心とする旋回流になる。これにより、インペラ（羽根車）に流入する流れを回転対称な旋回流にすることができ、旋回流速を高めることで、旋回失速開始流量を小さくすることができる。前記案内部材はガイドベーンであることができる。
【００１８】
本発明の遠心ファンにおいて、前記案内部材は、移動自在に設けられていることを特徴としている。
【００１９】
上記本発明では、インレットダンパーの角度に応じて、インレットボックス内に旋回流が生じるときのみ案内部材の機能を生じさせる位置に案内部材を移動させ、旋回流が生じないときには、案内部材が流れの妨げとならない位置に移動させることが可能である。
【００２０】
本発明の遠心ファンにおいて、前記案内部材は前記案内部材の中間位置を回動中心として回動自在に設けられ、前記案内部材は、前記インレットボックスのケーシングから離間して設けられていることを特徴としている。
【００２１】
本発明の遠心ファンにおいて、前記案内部材は、前記案内部材が特定角度のときに前記インレットボックスのケーシングに接するように設けられていることを特徴としている。
【００２２】
本発明の遠心ファンにおいて、前記インレットボックスの内部には、前記回転軸の周りに旋回する旋回流が生じることを抑制する機能を有する旋回抑制部材が設けられ、前記旋回抑制部材は、前記機能を奏する状態と前記機能を奏しない状態とに切替可能であることを特徴としている。
【００２３】
上記本発明では、インレットダンパーの角度に応じて、インレットボックス内に旋回流が生じるときのみ旋回抑制部材の機能を奏する状態に切り替え、旋回流が生じないときには、旋回抑制部材の機能を奏しない状態に切り替えることが可能である。
【００２４】
本発明の遠心ファンにおいて、前記旋回抑制部材は、前記旋回抑制部材の中間位置を回動中心として回動自在に設けられていることを特徴としている。
【００２５】
本発明の遠心ファンにおいて、更に、前記インレットボックスの吸込み口にインレットダンパーが設けられ、前記案内部材の移動又は前記旋回抑制部材の切替は、前記インレットダンパーの開度に基づいて、行われることを特徴としている。
【００２６】
インレットボックスの吸込み口に流量制御用のインレットダンパーが設けられた遠心ファンにおいて、インレットボックスの壁面に、インレットボックス内の流れが回転軸を中心とした旋回流となることを目的に、回転軸周りの旋回方向に接するようにガイドベーンが設けられていることを特徴としている。また、そのガイドベーンがインレットダンパーに連動して回動するように構成されたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の遠心ファンによれば、旋回流の発生が抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の遠心ファンの一実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２９】
まず、図１及び図２を参照して、第１実施形態について説明する。
図１は、第１実施形態の遠心ファン１０を示している。遠心ファン１０は、上記図１３の遠心ファン２０と基本的構造は同一である。図１において、符号１はインレットダンパー、２はインレットボックス、３は羽根車、４は吐出ケーシング、６は隔壁、７は軸受、８は回転軸、９は駆動モータである。隔壁６は、インレットボックス２と吐出ケーシング４とを仕切る隔壁である。インレットボックス２の側壁である壁面２a及び壁面２ｂのそれぞれと、底壁２ｃとの間には、斜面２ｄ及び２ｅが形成されており、インレットボックス２は全体として左右対称に構成されている。
【００３０】
図２は、遠心ファン１０の適用範囲（流量−圧力特性）を示している。図２の適用範囲は、図１４に示した適用範囲と原則として同一である。第１実施形態において、上述した内容と共通する部分については同じ符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００３１】
なお、本実施形態では、図２の符号ｇで示す範囲で発生する旋回失速については、考慮しないものとする。本実施形態の遠心ファン１０が適用されるプラントでは、遠心ファン１０の抵抗は、最高効率点近傍の設計点Ｍを通る一定抵抗値ｅの上で運転され、一定抵抗値ｅの前後の範囲（斜線の範囲Ｒ）にしかならず、符号ｇで示す範囲の旋回失速が問題となるような抵抗の下において、遠心ファン１０が運転されることはないためである。
【００３２】
図１に示されるように、遠心ファン１０のインレットボックス２の壁面２ｂに、インレットボックス２内の流れが回転軸８を中心とする旋回流になるようにするために、旋回方向に接するように平板状のガイドベーン３１が設けられている。
【００３３】
ガイドベーン３１は、回転軸８からインレットボックス２の各壁２ａ、２ｄ、２ｃ、２ｅまでの距離と、回転軸８からガイドベーン３１までの距離が概ね同じになるような位置及び角度に設けられている。ガイドベーン３１は、壁面２ｂに固定され、移動しない構成とされている。ガイドベーン３１は、インレットダンパー１にて流れに偏流を与える方向と逆の側壁面２ｂに、回転軸８に接する方向に設けられている。複数のインレットダンパー翼１Ｗの列方向（配列方向、図中左右方向）に平行であるインレットダンパー１の近傍の仮想線Ｌ上において、旋回流９０の上流側（壁面２ｂ側）を符号Ｌａで示し、下流側（壁面２ａ側）を符号Ｌｂで示す。ガイドベーン３１は、仮想線Ｌ上において、旋回流９０の上流側Ｌａに設けられている。
【００３４】
インレットダンパー翼１Ｗを通過した流れは、左壁面２ａに沿って回転軸８周りの流れになり右壁面２ｂに沿って上昇する。この右壁面２ｂの位置に斜めにガイドベーン３１を設置することで、回転軸８周りの旋回流を形成することができる。これにより、インペラ（羽根車３）に流入する流れを回転対称な旋回流にすることができ、流れの歪みをなくすことで旋回失速開始流量を小さくすることができる。
【００３５】
次に、本実施形態の作用・効果について説明する。
【００３６】
まず、従来の遠心ファン２０の羽根車３における旋回失速の発生について説明する。
図１５は、従来の遠心ファン２０においてインレットボックス２内に流入した空気の流れを示している。従来の遠心ファン２０では、回転軸８の回りに旋回流９０が形成されるが、その旋回流９０は、壁面２ａ、２ｄ、２ｃ、２ｅに沿って流れた後に、壁面２ｂに沿って図中上方に流れる。そのため、旋回流９０の旋回流速が低下してしまい、安定した高流速の旋回流９０ができないため、旋回失速領域が広いという問題がある。図１６において、符号Ｒ0は、インレットボックス２の内壁の平均的な半径を示し、符号Ｒiは、インレットコーン６ａの半径（図１２参照）を示し、符号Ｒは、旋回流９０の代表半径を示し、Ｒ＝（Ｒ0＋Ｒi）／２により求められる。以下では、旋回流９０とは、代表半径Ｒの円に沿う流れとして説明する。
【００３７】
図１１−１は、羽根車３の正面図である。
図１１−２は、図１１−１の拡大図であり、設計点Ｍ（図１４参照）での入口の流れを拡大して示す図である。
図１１−３は、図１１−１の拡大図であり、インレットダンパー１の角度θが約２０°であるときの入口の流れを拡大して示し、羽根車３の旋回失速限界を説明するための図である。
【００３８】
図１１−１に示すように、羽根車３は、回転速度Ｕで回転している。
図１１−２において、符号βk羽根車３の翼角である。羽根車３は、上記のように、速度Ｕで旋回しており、設計点Ｍでは、半径方向流速ＣｒMで空気が入ることから、羽根車３には、かつ相対流速ＷMの空気が相対流れ角βMで当たることになる。設計点Ｍでは相対流れ角βMは翼角βKとほぼ等しくなるように設計される。なお、設計点Ｍは、図１４に示すように、一定抵抗ｅの下においてインレットダンパー１の開度θが全開であるときの作動点に対応している。インレットダンパー１の開度θが全開である設計点Ｍでは、旋回流９０は形成されないため、旋回流９０の入口旋回流ＣｕＭ＝０である。
【００３９】
図１４に示すように、インレットダンパー１の角度θが約２０°である場合、一定抵抗ｅの下において曲線Ｃとの交点Ｎで運転される。この場合の流量はＱNになる。このＮ点の流量ＱNは、設計点Ｍでの流量Ｑdの約１／３に減少する。
図１１−３に示すように、θ＝約２０°の時、インレットボックス２内に旋回流９０が生じ、この流れが羽根車３に流入し旋回流速ＣｕNが生じる。このときの半径方向流速ＣｒNは流量ＱNに比例する。ＱN≒Ｑd／３であるので、ＣｒN≒ＣｒM／３に減少する。なお、羽根車３の旋回流速Ｕは、図１１−２のときと同様である。
【００４０】
以上のことから、図１１−３に示すように、流れ角βNが翼角βkに対して小さくなり、βK−βN＝iで定義されるインシデンスiが大きくなり、翼が失速し羽根車３に旋回失速が発生する。この時のインシデンスを旋回失速開始の限界値iCRと示す。
【００４１】
本実施形態では、同じ流量（ＱN）が流入されるときのインレットボックス２内に発生する旋回流９０の旋回流速（ＣｕN）を大きくすることで、相対流れ角（βN）を大きくし、インシデンスｉを小さくして羽根車３の旋回失速の発生を抑制している。これにより、旋回失速開始流量を小さくする。
【００４２】
図１５に示すように、インレットダンパー１の開度θが全開（例えば９０°）であるとき以外（部分負荷の場合）は、インレットダンパー１を通過した流れは、インレットボックス２の壁面２ａ、斜面２ｄ、底面２ｃ、斜面２ｅ、壁面２ｂに沿って回転軸８周りの旋回流９０になる。この遠心ファン２０において、部分負荷で旋回失速が発生する原因は、図１５に示すように、インレットボックス２内の旋回流９０が、壁面２ａ、斜面２ｄ、底面２ｃ、斜面２ｅに沿って流れた後、壁面２ｂに沿って上方に流れるため、旋回流速が低下してしまい、安定した高流速の旋回流９０ができないためである。このように、部分負荷では、旋回流９０の旋回流速が低いことを理由に旋回失速が生じていた。
【００４３】
これに対し、本実施形態の遠心ファン１０では、図１に示すように、部分負荷の場合に、左壁面２ａ、斜面２ｄ、底面２ｃ、斜面２ｄに沿って流れて、上昇した空気（旋回流９０）は、ガイドベーン３１に沿って流れることから、回転軸８に対して接線方向の流れとなり、全体として、回転軸８に回転対称な流れとなる。即ち、斜面２ｄに沿って上昇する流れをガイドベーン３１で旋回流９０の方向に転向させることにより、安定で高速の旋回流９０が発生する。このように、本実施形態では、旋回流９０の旋回流速が高くなるため、羽根車３の旋回失速の発生が抑制され、これにより、旋回失速開始流量を小さくすることができる。
【００４４】
以上に述べたように、第１実施形態によれば、旋回失速が開始される流量を小さくすることができる。よって、遠心ファンにおいて、旋回失速が生じることなく運転できる領域を拡大することができる。
【００４５】
なお、ガイドベーン３１は、図１においては、平板状に構成されたが、インレットボックス２内に生じる旋回流の周方向の円弧と同様な円弧状に構成することができる。
【００４６】
図３を参照して、第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態において、上記第１実施形態と共通する部分についての説明は省略する。
【００４７】
上記第１実施形態のガイドベーン３１に代えて、第２実施形態の遠心ファン１０’においては、壁面２ｂに回動自在なガイドベーン３２が設けられている。ガイドベーン３２は、平板状に構成され、インレットダンパー１に連動して回動するように構成されている。
【００４８】
ガイドベーン３２は、壁面２ｂに対して回動自在に設けられており、インレットダンパー１の開度θが大きく流量が大きい場合には、閉じておき、インレットダンパー１の開度θが小さく流量が少ない場合には、所定の角度に設定する。ガイドベーン３２が設定される角度としては、壁面２ｂと概ね平行になるように閉じる状態と、図３に示される上記所定の角度の２段階である。
【００４９】
図３に示すように、ガイドベーン３２が上記所定の角度に設定された場合には、回転軸８とガイドベーン３２との間の距離は、回転軸８と壁面２ａ、斜面２ｄ、底面２ｃ、及び斜面２ｅのそれぞれとの間の距離と概ね同じに設定されている。
【００５０】
遠心ファン１０のインレットボックス２の壁面２ｂに、インレットボックス２内の流れが回転軸８を中心とする旋回流にするために、旋回方向に接するようにガイドベーン３２が設けられている。ガイドベーン３２は、インレットダンパー１にて流れに偏流を与える方向と逆の側壁面２ｂに、回転軸８に接する方向に設けられている。複数のインレットダンパー翼１Ｗの列方向（図中左右方向）に平行であるインレットダンパー１の近傍の仮想線Ｌ上において、旋回流９０の上流側（壁面２ｂ側）を符号Ｌａで示し、下流側（壁面２ａ側）を符号Ｌｂで示す。ガイドベーン３２は、仮想線Ｌ上において、旋回流９０の上流側Ｌａに設けられている。
【００５１】
インレットダンパー翼１Ｗを通過した流れは、左壁面２ａに沿って回転軸８周りの流れになり右壁面２ｂに沿って上昇する。この右壁面２ｂの位置に斜めにガイドベーン３２を設置することで、旋回流９０の旋回流速を高めることができる。これにより、旋回失速開始流量を小さくすることができる。
【００５２】
インレットダンパー１の開度θが小さく流量が少ない場合（部分負荷の場合）には、インレットボックス２内に旋回流９０が生じるため、その旋回流９０の接線方向にガイドベーン３２を配置させるべくガイドベーン３２を引き出すことで、その旋回流９０の旋回流速を高めることができる。
【００５３】
一方、インレットダンパー１の開度θが大きく流量が大きい場合（全開又は全開近くの場合）には、インレットボックス２内に旋回流９０が生じず又は僅かであり、そのときの効率を悪化させないために、ガイドベーン３２は壁面２ｂに概ね平行となるように引き戻される。このように、壁面２ｂに回動自在に設けられたガイドベーン３２は、インレットダンパー１の開度θが大きい場合にも小さい場合にも有効である。
【００５４】
なお、上記第１実施形態のガイドベーン３１は、ガイドベーン３２と異なり、インレットダンパー１の開度θが大きく流量が大きい場合（全開又は全開近くの場合）であって、インレットボックス２内に旋回流９０が生じない場合であっても、壁面２ｂから出た位置に固定されたままであるので、その場合の空気の流れを妨げ、効率を悪化させる要因とさせるものとなる。そのため、ガイドベーン３１は、第２実施形態のガイドベーン３２と異なり、大きさが小さく形成されている。
【００５５】
また、遠心ファン１０が運転されるに際しては、インレットダンパー１の開度θが小さく流量が少ない状態（中間開度）であってインレットボックス２内に旋回流９０が生じる状態で運転される時間の割合が十分に高いので、ガイドベーン３１が固定的に設けられていても、実際にはそれほど問題にはならない。
【００５６】
なお、ガイドベーン３２は、図３においては、平板状に構成されたが、インレットボックス２内に生じる旋回流の周方向の円弧と同様な円弧状に構成することができる。
【００５７】
次に、図４から図６を参照して、第３実施形態について説明する。なお、上記と同様の構成については、共通する説明を省略する。
【００５８】
図４に示すように、インレットダンパー１が全開の場合には、インレットボックス２内に旋回流９０が生じず、論理的には左右対称な流れとなる。しかし、実際にはインレットボックス２の最下部で左右の流れがぶつかり合い、いずれかが強くなる結果、非対称な流れとなる。これを防止するために、インレットボックス２の底面２ｃの左右対称な位置に旋回防止板４１が設けられる。ところが、旋回防止板４１が設置されると、インレットダンパー１が中間開度の場合に生じる旋回流９０を妨げる働きをする。
【００５９】
そこで、第３実施形態では、図５及び図６に示すように、インレットダンパー１が閉じてガイドベーン３２（第２実施形態で上述）が所定の角度に設定されると、併行して旋回防止板４１を底面２ｃと平行になるまで回動させる。旋回防止板４１による旋回防止効果がインレットダンパー１が全開のとき（図５参照）だけに作用するように、旋回防止板４１を動作させることで、インレットダンパー１が中間開度のとき（図６参照）に、安定した旋回流９０が形成される。
【００６０】
旋回防止板４１は、図４及び図５に示すような直立の状態と、図６に示すような倒れた状態の２段階に制御される。図５に示すように、インレットダンパー１が全開であるときには、旋回防止板４１が直立状態にされかつガイドベーン３２が閉じた状態となる。次に、インレットダンパー１の角度が所定角度未満で閉じた状態では、旋回防止板４１は倒れた状態となるとともに、ガイドベーン３２は閉じた状態のままである。次に、インレットダンパー１の角度が所定角度以上閉じた場合には、図６に示すように、旋回防止板４１は倒れた状態となるとともに、ガイドベーン３２は所定角度まで引き出される。
【００６１】
なお、第３実施形態では、上記第２実施形態の回動自在なガイドベーン３２と、旋回防止板４１との組み合わせについて説明した。これに代えて、上記第１実施形態の固定され移動しないガイドベーン３１と、旋回防止板４１との組合わせで使用されることができる。この場合、旋回防止板４１は、インレットダンパー１の開度θに応じて、直立の状態か倒れた状態のいずれかの状態に制御される。
【００６２】
次に、図７及び図８を参照して、第４実施形態について説明する。なお、上記と同様の構成については、共通する説明を省略する。
【００６３】
図７は、第４実施形態の改良点を説明するための図であり、上記第２実施形態に係る遠心ファン１０’を示している（但し、ガイドベーン３２を駆動する駆動装置は図示略）。ガイドベーン３２は、その一端が壁面２ｂにあり、その点を回動の中心としている。そのため、ガイドベーン３２には、旋回流９０により、閉じる力Ｆ１が作用し、その力Ｆ１に抗する大きな動力の駆動装置が必要となる。
【００６４】
図８は、第４実施形態を示している。第４実施形態のガイドベーン３３では、回動中心３３ａがガイドベーン３３の中間位置に設けられているとともに、ガイドベーン３３の一端部と壁面２ｂ（ケーシング）との間に適当な距離が設けられている。ガイドベーン３３は、インレットダンパー１が全開時近傍では隣接する壁面２ｂと概ね平行に設定され、インレットダンパー１が中間開度時には、旋回流９０と概ね平行に設定される。
【００６５】
第４実施形態によれば、旋回する流れ９０に平行にガイドベーン３３を向けた時（図中実線で示す）と、インレットダンパー１が全開の時（図中鎖線で示す）の両方共に流れに平行にガイドベーン３３の向きを変えるように設定できる。ガイドベーン３３の開閉のための駆動力を小さく抑えることができる。インレットダンパー１の全開時、中間開度ともに流れを整流することができる。
【００６６】
次に、図９を参照して、第５実施形態について説明する。なお、上記と同様の構成については、共通する説明を省略する。
【００６７】
第５実施形態のガイドベーン３４は、特定開度（角度）にてその翼端３４ｂが壁面２ｂに接する位置に設けられている。これにより、上方に向かう流れは、上記第１〜第３実施形態と同様に、壁面２ｂに沿って上方に流れることなく方向を転換できる。また、ガイドベーン３４は、上記第４実施形態のガイドベーン３３と同様に、回動中心３４ａがその中間位置にあり、また、ガイドベーン３４の一端部と壁面２ｂ（ケーシング）との間に適当な距離が設けられている。これにより、ガイドベーン３４を駆動するための動力を小さく抑えることができ、インレットダンパー１が中間開度の時のみならず全開時にも整流板として機能することができる。
【００６８】
次に、図１０を参照して、第６実施形態について説明する。なお、上記と同様の構成については、共通する説明を省略する。
【００６９】
第６実施形態では、旋回防止板４２の回動支点４２ａが底面２ｃ側ではなく（図６参照）、中間位置に設けられている。旋回防止板４２は、底面２ｃと垂直にすると（図中鎖線）、図５と同様に旋回防止の作用が生じ、底面２ｃと平行にすると（図中実線）、旋回流９０の整流の効果を奏する。このように、旋回防止板の支点は底面２ｃ側に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の遠心ファンの第１実施形態を示す横断面図である。
【図２】本発明の遠心ファンの第１実施形態の適用範囲（流量−圧力特性）を示す図である。
【図３】本発明の遠心ファンの第２実施形態を示す横断面図である。
【図４】本発明の遠心ファンの第３実施形態を説明するための説明図である。
【図５】本発明の遠心ファンの第３実施形態の第１の状態を示す横断面図である。
【図６】本発明の遠心ファンの第３実施形態の第２の状態を示す横断面図である。
【図７】本発明の遠心ファンの第４実施形態の改良すべき点を説明するための説明図である。
【図８】本発明の遠心ファンの第４実施形態を説明するための説明図である。
【図９】本発明の遠心ファンの第５実施形態を説明するための説明図である。
【図１０】本発明の遠心ファンの第６実施形態を説明するための説明図である。
【図１１−１】遠心ファンの羽根車を示す正面図である。
【図１１−２】遠心ファンの羽根車の翼において設計点での入口の流れを示す図である。
【図１１−３】遠心ファンの羽根車の翼において旋回失速限界を説明するための図である。
【図１２】従来の遠心ファンを示す縦断面図である。
【図１３】図１２のＢ−Ｂ矢に沿う横断面図である。
【図１４】図１２の遠心ファンの適用範囲（流量−圧力特性）を示す図である。
【図１５】図１２の遠心ファンにおいてインレットボックスに流入した空気の流れを示す図である。
【図１６】図１２の遠心ファンにおいてインレットボックス内に形成される旋回流を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７１】
１  インレットダンパー
１Ｗ  インレットダンパー翼
２  インレットボックス
２ａ  壁面
２ｂ  壁面
２ｃ  底面
２ｄ  斜面
２ｅ  斜面
３  羽根車
４  吐出ケーシング
６  隔壁
６ａ  インレットコーン
７  軸受
８  回転軸
９  駆動モータ
１０  遠心ファン
１０’  遠心ファン
１０ａ  遠心ファン
１０ｂ  遠心ファン
１０ｃ  遠心ファン
１０ｄ  遠心ファン
２０  遠心ファン
３１  ガイドベーン
３２  ガイドベーン
３３  ガイドベーン
３３ａ  回動中心
３４  ガイドベーン
３４ａ  回動中心
４１  旋回防止板
４２  旋回防止板
４２ａ  回動支点
θ  開度
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１−１】
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【図１１−２】
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【図１１−３】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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