(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央部にボス部を設けた主円板の上に複数枚の羽根を環状に配設し、前記羽根において主円板と反対側の他端を環状板で固定した羽根車と、ベルマウス形状の吸込口と、吐出口を有し、前記羽根車を収納するケーシングと、前記羽根車を駆動するモータを備え、前記ケーシングの側壁の内側に、前記ケーシング内部での再循環流を防ぐ循環防止板を前記環状板と略同じ高さ位置で略水平に設けた遠心送風機。
【請求項２】
循環防止板は通気性のある多孔質材とした請求項１に記載の遠心送風機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空調機器などに用いられる比較的小型の遠心送風機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の遠心送風機は，図６に示すように、渦巻き状のケーシング１の中に羽根車２を収納した構成になっている。羽根車２は、図７に示すように、主円板３に羽根４を環状に配設し、他端を環状板５で保持した構造である。主円板３の中央部にはボス部６が設けられており、モータ７の駆動軸８と連結されている。羽根車２の環状板５と対抗するケーシング１面には吸込口９が設けられ、空気が滑らかに流入するようにベルマウス１０が形成されている。また、ケーシング２の端には吐出口１１が形成されている。
【０００３】
このような構成において、モータ７を用いて羽根車２を矢印１２の方向に回転させることによって、吸込口９から吸引した空気を、羽根車２から遠心方向に吹き出し、その流れをケーシング１内で一方向にまとめて、吐出口１１から吹き出す動作を行なっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の遠心送風機では，ケーシング１内に生じる循環流によって送風効率の低下や騒音が増大するという課題があった。すなわち、図７に示すように、羽根車２の回転軸を含む縦断面内の流れは、羽根車２の中央付近から流入した流れが矢印１３に示すように主円板３、あるいはボス部６に当たって半径方向に向きを変えてケーシング１内に吹き出され、上述のように、ケーシング１の形状に従って吐出口１１まで導かれる。
【０００５】
一方、羽根車２の外周寄りの位置から流入した流れ１４は、流入直後に半径方向に向きを変えられる。このとき、環状板５の下側には流れが沿わず、剥離流１５が発生している。これらの影響により、ケーシング１内の吸込口９側に非常に大きな循環流１６が形成され、流れの一部は再度、吸込口９に戻っている。この現象は吐出した流れが吸込口へ再循環することによる流量低下や再循環による吸込流れの乱れの原因となる。
【０００６】
また、循環流１６は旋回しながら吐出口１１へ向かって流れるので、実質の流量には含まれるが、循環領域が形成されることによる有効流路の減少や旋回エネルギの損失を引起こしている。これらは、送風効率の低下や送風騒音増大に直結する課題である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の遠心送風機は上記課題を解決するため、中央部にボス部を設けた主円板の上に複数枚の羽根を環状に配設し、前記羽根において主円板と反対側の他端を環状板で固定した羽根車と、ベルマウス形状の吸込口と、吐出口を有し、前記羽根車を収納するケーシングと、前記羽根車を駆動するモータを備え、前記ケーシングの側壁の内側に、前記ケーシング内部での再循環流を防ぐ循環防止板を前記環状板と略同じ高さ位置で略水平に設けたものである。
【０００８】
上記発明によれば、吸込口のベルマウス下流に有効羽根領域が形成され、したがって、吸込口に再流入する循環流を少なくすることが可能になり、送風効率を低下させることなく、また、送風騒音を増大させることがない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明は各請求項に記載された構成を実施の形態とすることができる。そこで本発明の実施を容易にするために構成に加えてその構成による機能を以下に詳述する。
【００１０】
本発明の請求項１にかかる遠心送風機は，中央部にボス部を設けた主円板の上に複数枚の羽根を環状に配設し、前記羽根において主円板と反対側の他端を環状板で固定した羽根車と、ベルマウス形状の吸込口と、吐出口を有し、前記羽根車を収納するケーシングと、前記羽根車を駆動するモータを備え、前記ケーシングの側壁の内側に、前記ケーシング内部での再循環流を防ぐ循環防止板を前記環状板と略同じ高さ位置で略水平に設けたものである。
【００１１】
上記構成によると、ケーシング内部に設けた循環防止板によって、ケーシング内から再度吸込口に流入する再循環流を抑制して、ケーシングに沿って吐出口へ向かう流れを促進することができるので、送風効率の改善が図れる。
【００１２】
また、本発明の請求項２にかかる遠心送風機は，前記循環防止板を通気性のある多孔質材で構成したものである。
【００１３】
上記構成によると、多孔質材の循環防止板はケーシング内の再循環流を抑制するだけでなく、微少な圧力変動や流れの乱れを緩和する吸音材としての働きをするので、送風効率を改善するとともに低騒音化が図れる。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。なお、図６，図７に示す従来例における遠心送風機と同一構成の部分については同一符号を付与して、詳細な説明は省略する。
【００１５】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１における遠心送風機の縦断面図である。１は従来例と同じく渦巻き状のケーシングで、中に羽根車２を収納した構成になっている。羽根車２は、主円板３に羽根４を環状に配設し、羽根４の他端を環状板１８で保持するのであるが、環状板１８は羽根４の主円板３側に寄せて設けられており、環状板１８の外側には羽根の一部１９が突出した形状になる。主円板３の中央部にはボス部６が設けられており、モータ７の駆動軸８と連結されている。羽根車２の環状板５と対抗するケーシング１面には吸込口９が設けられ、空気が滑らかに流入するようにベルマウス１０が形成されている。
【００１６】
この遠心送風機の動作、作用を説明する。モータ７の回転により、駆動軸８と接続された羽根車２が回転する。羽根車２に配設された羽根４の働きにより、羽根車２から遠心方向に流れが生じるとともに、吸込口９からは空気が流入してくる。この流れを縦断面内で見ると、矢印２０、２１、２２、２３、２４のように現される。すなわち、吸込口９の中央付近から流入した矢印２０で示した流れは、羽根車の主円板３の付近まで流入してから半径方向に向きを変え、遠心方向に吹き出される。また、ベルマウス１０の近傍から流入した矢印２１で示す流れは、すぐに半径方向に曲げられるとともに、主円板３寄りに設けられた環状板１８に衝突し、完全に遠心方向の流れとなる。この流れの一部は矢印２２に示す再循環流を形成するが、その領域は小さく抑制することができる。
【００１７】
一方、環状板１８の下側を通る矢印２３で示す流れは上方に引っ張られ、矢印２１と矢印２３の流れが合流するようになるので、環状板１８の下面に発生する矢印２４で示す剥離流れの領域も小さくなる。
【００１８】
このように、再循環流を弱め、循環領域を小さくすることによって、有効な流路面積を拡大し、実質的な風量を増やすことができる。
【００１９】
（実施例２）
図２は本発明の実施例２における遠心送風機の縦断面図である。
【００２０】
本実施例２において、実施例１と異なる点は、環状板５が従来例と同じく、羽根車２の主円板３と逆の端部に設けられている点とケーシング１の内側に円筒状の循環防止板２５を設けた点である。循環防止板２５はケーシング１の吸込み側面の内側に、羽根車２とほぼ同心的に設けられた略円筒状の板である。その上端はケーシング１の内面に接し、下端は環状板１８とほぼ同じ高さである。図２には、この循環防止板２５が１枚のみの構成を示しているが、複数枚用いた構成や複数枚の高さや厚さが異なる構成にすることもできる。
【００２１】
この循環防止板２５の作用を説明する。モータ７によって羽根車２が駆動され、吸込口９から流入し、遠心方向に吹き出される流れが生じる動作は実施例１で述べた内容と同じであり、矢印２６、２７に示したような流れを生じる。ここで、吸込口９の中央部よりもベルマウス１０寄りの位置から流入した矢印２７で示した流れは、ケーシング１の内壁に当たって一部は矢印２８で示す循環流を形成する。しかしながら、循環防止板２５があるために循環流２８は吸込口９へ再流入する流れとはならず、単に循環領域を形成するだけである。
【００２２】
一方、ベルマウス１０のごく近傍から流入した流れは矢印２９で示すように、環状板５と循環防止板２５の間を通って再循環する流れを形成するが、循環防止板２５が再循環流れを制限するために、その量を少なくすることができる。
【００２３】
このように、循環防止板２５を設けることによって再循環流を弱め、実質的な風量を増やすとともに、吸込み流れの乱れによる騒音を低減することができる。
【００２４】
（実施例３）
図３は本発明の実施例３における遠心送風機の縦断面図である。
【００２５】
本実施例３において、実施例２と異なる点は、循環防止板３０をケーシング１の側壁内側に設けた点である。本実施例の循環防止板３０は、ケーシング１の側壁の内側で、かつ、羽根車２の環状板５とほぼ同じ高さの位置にほぼ水平に設けられている。図３には、この循環防止板３０が１枚のみの構成を示しているが、複数枚用いた構成や複数枚の高さや厚さが異なる構成にすることもできる。
【００２６】
この循環防止板３０の作用を説明する。モータ７によって羽根車２が駆動され、吸込口９から流入し、遠心方向に吹き出される流れが生じる動作は実施例１で述べた内容と同じであり、矢印３１、３２、３３、３４に示したような流れを生じる。ここで、吸込口９の中央部よりもベルマウス１０寄りの位置から流入した矢印３２で示した流れは、ケーシング１の内壁に当たって一部はケーシング１の上部に回り込もうとするが、循環防止板３０があるために、小さな循環領域に抑制される。また、循環防止板３０があるために吸込口９へ再流入する流れとはならず、単に循環領域を形成するだけである。
【００２７】
一方、ベルマウス１０のごく近傍から流入した流れは矢印３３で示すように、一部は吸込口９へ戻る再循環流れを形成するが、残りは矢印３４で示すように小さな循環流を形成しながらケーシング１内の吐出流れを形成する。
【００２８】
このように、循環防止板３０を設けることによって再循環流を弱め、実質的な風量を増やすとともに、吸込み流れの乱れによる騒音を低減することができる。
【００２９】
(実施例４)
図４は本発明の実施例４における遠心送風機の縦断面図である。
【００３０】
本実施例４において、実施例２と異なる点は、複数の循環防止板３５を設け、かつ、それぞれの循環防止板３５を通気性のある多孔質材で構成した点である。循環防止板３５はケーシング１の吸込み側面の内側に、羽根車２とほぼ同心的に設けられた略円筒状の板である。その上端はケーシング１の内面に接し、下端は環状板５とほぼ同じ高さである。図４には、循環防止板３５が２枚のみの構成を示しているが、１枚構成のものや３枚以上用いた構成、あるいは、複数枚の高さや厚さが異なる構成であってもよい。
【００３１】
この循環防止板３５の作用を説明する。モータ７によって羽根車２が駆動され、吸込口９から流入し、遠心方向に吹き出される流れが生じる動作は実施例１で述べた内容と同じであり、矢印３６、３７、３８、３９に示したような流れを生じる。ここで、吸込口９の中央部よりもベルマウス１０寄りの位置から流入した矢印３７で示した流れは、ケーシング１の内壁に当たって一部は矢印３８で示すような再循環しない循環流を形成する状況は前述の実施例２と同様である。
【００３２】
一方、ベルマウス１０のごく近傍から流入した流れは矢印３９で示すように、環状板５と循環防止板３５の間を通って再循環する流れを形成するが、循環防止板３５が再循環流れを制限するために、その量を少なくすることができる点も実施例２と同じである。
【００３３】
ところが、本実施例の構成では循環防止板３５が通気性のある多孔質材で形成されているために、矢印３８、３９などで示した近傍を通る流れの乱れを緩和する効果が得られる。これは、多孔質材の微細な隙間構造により流れの圧力変動が弱められるためで、乱流騒音の低減効果が得られる。一般に、ケーシングや羽根車に多孔質材を用いる低騒音対策は、多孔質材の通気性により気密度の低下を招き、送風機の圧力性能を犠牲にすることが多かった。しかし、本実施例の構成では、多孔質材はケーシング１内部のみに設けられており、気密度の低下を生じないという効果が得られる。
【００３４】
このように、多孔質材の循環防止板３５を設けることによって再循環流を弱め、実質的な風量を増やすとともに、吸込み流れの乱れも弱め、かつ、気密度を損なうことなく多孔質材による騒音低減効果を得ることができる。
【００３５】
（実施例５）
図５は本発明の実施例５における遠心送風機の縦断面図である。
【００３６】
本実施例５において、実施例４と異なる点は、ケーシング１の内側にケーシング吸込面との間に空間を設けて多孔質材による仕切り板４０を形成し、かつ、羽根車２とほぼ同心的に略円筒状の多孔質材による循環防止板４１を設けた点である。循環防止板４１の上端は、仕切り板４０に接し、下端は環状板５とほぼ同じ高さである。図５には、循環防止板４１が１枚のみの構成を示しているが、複数枚構成のものや複数枚の高さや厚さが異なる構成にしてもよい。
【００３７】
この仕切り板４０と循環防止板４１の作用を説明する。モータ７によって羽根車２が駆動され、吸込口９から流入し、遠心方向に吹き出される流れが生じる動作は実施例１で述べた内容と同じであり、矢印４２、４３、４４、４５に示したような流れを生じる。ここで、吸込口９の中央部よりもベルマウス１０寄りの位置から流入した矢印４３で示した流れは、ケーシング１の側壁に当たって一部は矢印４４で示すような再循環しない循環流を形成する状況は前述の実施例２と同様である。
【００３８】
一方、ベルマウス１０のごく近傍から流入した流れは矢印４５で示すように、環状板５と循環防止板４１の間を通って再循環する流れを形成するが、仕切り板４０と循環防止板４１が再循環流れを制限するために、その量を非常に少なくすることができる。
【００３９】
ここで、本実施例の構成では仕切り板４０と循環防止板４１が通気性のある多孔質材で形成されているために、矢印４４、４５で示した近傍を通る流れの乱れを緩和する効果が得られる。これは、多孔質材の微細な隙間構造により流れの圧力変動が弱められるためで、乱流騒音の低減効果が得られる。さらに、仕切り板４０とケーシング１の間に空間を設けたことによって、多孔質材の吸音効果を高めることができる。一般に、ケーシングや羽根車に多孔質材を用いる低騒音対策は、多孔質材の通気性により気密度の低下を招き、送風機の圧力性能を犠牲にすることが多かった。しかし、本実施例の構成では、多孔質材はケーシング１内部のみに設けられており、気密度の低下を生じないという効果が得られる。
【００４０】
このように、多孔質材の仕切り板４０と循環防止板４１を設けることによって再循環流を弱め、実質的な風量を増やすとともに、吸込み流れの乱れも弱め、かつ、気密度を損なうことなく多孔質材による騒音低減効果を得ることができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１にかかる遠心送風機は、ケーシングの側壁の内側に、前記ケーシング内部での再循環流を防ぐ循環防止板を前記環状板と略同じ高さ位置で略水平に設けたことにより、ケーシング内の大きな再循環流れを抑制して、ケーシングに沿って吐出口へ向かう流れを促進することができるので、送風効率の改善や低騒音化が図れる。
【００４２】
また、請求項２にかかる遠心送風機は、多孔質材の循環防止板を用いたことにより、ケーシング内の再循環流を抑制するだけでなく、微少な圧力変動や流れの乱れを緩和し、吸音材としての働きをするので、送風効率を改善するとともに低騒音化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例１における遠心送風機の要部縦断面図
【図２】  本発明の実施例２における遠心送風機の要部縦断面図
【図３】  本発明の実施例３における遠心送風機の要部縦断面図
【図４】  本発明の実施例４における遠心送風機の要部縦断面図
【図５】  本発明の実施例５における遠心送風機の要部縦断面図
【図６】  従来の遠心送風機の要部平面図
【図７】  同要部縦断面図
【符号の説明】
１  ケーシング
２  羽根車
３  主円板
４  羽根
５，１８  環状板
６  ボス部
７  モータ
９  吸込口
１０  ベルマウス
２５，３０  循環防止板
３５，４１  多孔質材の循環防止板
４０  仕切り板
【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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