(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する羽根車と、
前記羽根車の上流側に設けられかつ前記羽根車に向う裁頭円錐状に形成されたフローガイドと、
箱状に形成されかつ前記羽根車の回転軸の側方に開口するガス取入れ口を有するとともに前記ガス取入れ口から前記フローガイドにガスを導くインレットボックスとを有する送風機において、
前記フローガイドが、前記インレットボックスの内壁面からこのインレットボックス内に突出しかつ開口して設けられ、
かつ前記インレットボックスの前記フローガイドの開口部と相対する壁面が、前記羽根車から前記ガス取入れ口に向う方向に沿って徐々に前記羽根車から離れる方向に傾斜し、
当該傾斜した壁面と前記フローガイドの開口部の開口縁とが互いに平行になるように構成にした
ことを特徴とする送風機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インレットボックスを有する遠心ファン、斜流ファン及び軸流ファンなどの送風機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ボイラの強制送風や各種ガスの圧送用として用いられる送風機は、羽根を回転させかつガスがこの羽根を通ることによってガスの圧力および流速を高める所謂ターボ型が用いられている。前記送風機２１は、図６に示すように、空気などのガスを取り入れるガス取入れ口２２を有するインレットボックス２３を備えている。なお、図６は遠心式ファンの例を示しかつ後述する羽根車２４の羽根を省略している。
【０００３】
図６に例示された送風機２１は、羽根車２４とフローガイド２５とケーシング２６とを備えている。羽根車２４は、図示中の一点鎖線Ｐ１（回転軸）を中心として図示中の矢印Ｋ１に沿って回転するようになっているとともに、外周方向にガス圧送用の開口部（図示せず）を有している。
【０００４】
ケーシング２６は箱状に形成され、前記羽根車２４の回転を妨げないように羽根車２４を包囲して支持している。フローガイド２５は一端がケーシング２６の側壁２７に開口しかつ他端が羽根車２４に接続する裁頭円錐状のパイプで構成され、前記ケーシング２６の外部から羽根車２４にガスを導くようになっている。
【０００５】
インレットボックス２３は、箱状に形成され、前記回転軸Ｐ１の側方に開口するガス取入れ口２２を有するとともに、前記フローガイド２５にガスを導くようになっている。
【０００６】
このような構成によれば、送風機２１は、羽根車２４を矢印Ｋ１に沿って回転させることによって、インレットボックス２３のガス取入れ口２２からガスを取入れ、フローガイド２５を通して図示しない開口部からガスを圧送することとなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の送風機２１は、前記インレットボックス２３のガス取入れ口２２からガスを取入れる際に、羽根車２４の回転軸Ｐ１の側方から前記フローガイド２５内にガスを導くので、前記回転軸Ｐ１からガス取入れ口２２に向う方向に沿って、前記フローガイド２５内のガスの流速に以下に示すように偏りが生じることとなる。
【０００８】
例えば、前記フローガイド２５の流路断面積が最小となる狭隘部２８において、前記回転軸Ｐ１からガス取入れ口２２に向う方向のインレットボックス２５の鉛直方向に沿った図６中の二点鎖線Ｑ１上において、図７に示すように最もガス取入れ口２２から離れた点Ｒ１では、ガスの流速が比較的遅く静圧が比較的高くなっているとともに、最もガス取入れ口２２に近い点Ｕ１では、ガスの流速が比較的早く静圧が比較的低くなっている。
【０００９】
このフローガイド２５内のガスの流速の偏りによって、前記従来の送風機２１は、効率が低下するという問題があった。
【００１０】
従って本発明の目的は、効率の低下を抑制することが可能な送風機を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の送風機は、回転する羽根車と、前記羽根車の上流側に設けられかつ前記羽根車に向う裁頭円錐状に形成されたフローガイドと、箱状に形成されかつ前記羽根車の回転軸の側方に開口するガス取入れ口を有するとともに前記ガス取入れ口から前記フローガイドにガスを導くインレットボックスとを有する送風機において、前記フローガイドが、前記インレットボックスの内壁面からこのインレットボックス内に突出しかつ開口して設けられ、かつ前記インレットボックスの前記フローガイドの開口部と相対する壁面が、前記羽根車から前記ガス取入れ口に向う方向に沿って徐々に前記羽根車から離れる方向に傾斜し、当該傾斜した壁面と前記フローガイドの開口部の開口縁とが互いに平行になるように構成にしたことを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の元となる参考例について、図１から図４を参照して説明する。
【００１５】
図１に示すように、送風機１は、気体を圧送する羽根車２と、この羽根車２を包囲するケーシング３と、ガス取入れ口１４を有するインレットボックス１３と、このインレットボックス１３のガス取入れ口１４から取入れたガスを前記羽根車２に導くフローガイド１２等を備えている。
【００１６】
羽根車２は、円板状に形成された基部４と、断面が翼形状に形成されるとともに、前縁側が中央側に位置しかつ後縁側が外周側に位置するように前記基部４の周方向にほぼ等間隔に設けられた羽根５などを備えている。
【００１７】
また、前記羽根車２は、前記基部４に固定されかつ前記羽根５を包囲するカバー部材６を備えている。このカバー部材６は、ほぼ中央に吸気用の円形に開口した第１の開口部７を有している。カバー部材６は、周方向の一か所に送気用の図示しない開口部を設けている。
【００１８】
前記基部４には、図２に示すように、前記羽根５の反対側に駆動軸８が接続されている。駆動軸８は、一端が前記基部４のほぼ中央でかつ基部４と垂直になるように接続され、他端が図示しない動力装置に接続されている。
【００１９】
前記動力装置は、図２に示すように、基部４の中心Ｏを通り、基部４に垂直な軸（回転軸）Ｐを中心として、前記基部４と羽根５とを図１に示す矢印Ｋに沿って回転させるようになっている。
【００２０】
なお、参考例において、前記羽根車２は、遠心式ファンを用いているが、羽根５を回転させかつガスがこの羽根５を通ることによってガスの圧力および流速を高める所謂ターボ型のものであれば、必要に応じて軸流式ファンや斜流式ファンなどを用いてもよい。
【００２１】
前記ケーシング３は、前記羽根車２を包囲する箱状に形成され、前記駆動軸８の回転を妨げないように一つの側壁９に前記羽根車２を支持している。この側壁９に相対する側壁１０には、図２に示すように、前記羽根車２のカバー部材６の第１の開口部７と同心円となる位置でかつ、前記第１の開口部７より径の大きな円形に開口した第２の開口部１１を設けている。
【００２２】
前記インレットボックス１３は、前記ケーシング３の前記第２の開口部１１を設けた側壁１０に取付けられて設けられている。インレットボックス１３は、箱状に形成されかつ羽根車２の回転軸Ｐと交差する方向（側方）に開口するガス取入れ口１４を有している。このガス取入れ口１４からケーシング３内にガスを導くようになっている。
【００２３】
前記フローガイド１２は、前記羽根車２に向かう裁頭円錐状のパイプ状に形成されている。フローガイド１２は、カバー部材６の第１の開口部７に連結するとともに、前記ケーシング３の第２の開口部１１を通って、前記インレットボックス１３内に開口して設けられている。
【００２４】
フローガイド１２は、インレットボックス１３内に開口する開口部１５を有する開口縁１６が、前記ケーシング３の側壁１０のインレットボックス１３内に相対向する壁面１０ａから前記インレットボックス１３内に突出した状態で設けられている。前記側壁１０の壁面１０ａは、インレットボックス１３の内壁面となっている。
【００２５】
前記フローガイド１２は、図１中に平行斜線で示した前記開口部１５の開口面積Ｓ１と、図２中に平行斜線で示した前記開口部１５の回転軸Ｐを通った鉛直方向の長さを示す線分Ｌ１とこの線分Ｌ１の上下両端部からこの開口部１５と相対向するインレットボックス１３の壁面１７ａに向って垂直に下ろした線分Ｌ２，Ｌ３と前記壁面１７ａとで囲んだ部分の面積Ｓ２とが等しいか、またはこの面積Ｓ２が前記面積Ｓ１より大きくなる位置に設けられている。
【００２６】
また、前記フローガイド１２の開口部１５に相対向するインレットボックス１３の側壁１７は、前記開口部１５に相対向する壁面１７ａが、前記羽根車２からガス取入れ口１４に向うに方向に沿って、徐々に前記羽根車２から離れる方向に傾斜して設けられている。
【００２７】
このように構成された送風機１は、羽根車２を図１中の矢印Ｋに沿って回転させることによって、インレットボックス１３のガス取入れ口１４からガスを取入れ、フローガイド１２を通して羽根車２内にガスを取り込み、カバー部材６の図示しない開口部からガスを圧送することとなる。
【００２８】
前記参考例の送風機１の作用を確かめるために、本発明者らはフローガイド１２内の圧力分布を測定した。その結果について図３及び図４を参照して説明する。
【００２９】
この実験は、図１及び図２に示した参考例品（図３中の実線Ａで示す）と図６などに示した従来の送風機２１からなる比較例（図３中の点線Ｂで示す）のそれぞれのフローガイド１２，２５内のガスの静圧を測定して行った。
【００３０】
それぞれの羽根車２，２４が回転中の前記送風機１，２１において、フローガイド１２，２５のガスの流路断面積が最小となる狭隘部１８，２８の静圧を測定した。これら狭隘部１８，２８の前記回転軸Ｐ，Ｐ１からガス取入れ口１４，２２に向う方向のインレットボックス１３，２３の鉛直方向に沿った図示中の二点鎖線Ｑ，Ｑ１上において、最もガス取入れ口１４，２２から離れた図中下端部に位置する点Ｒ，Ｒ１と、最もガス取入れ口１４，２２に近い点Ｕ，Ｕ１と、前記点Ｒ，Ｒ１と点Ｕ，Ｕ１との中央に位置する点Ｍ，Ｍ１などにおけるガスの静圧を測定した。
【００３１】
図３によれば、比較例Ｂの前記点Ｒ１と点Ｕ１との間の静圧の圧力差が図中の領域Ｂ１で示すように比較的大きな値であるのに対し、参考例品Ａは前記点Ｒと点Ｕとの間の静圧の圧力差が図中の領域Ａ１で示すように比較的小さな値となっており、前記フローガイド１２内の流速の偏りが抑制されていることが明らかとなった。
【００３２】
また、この図３の結果を用いて、送風機１，２１それぞれの効率を推定した結果を図４に示している。この図４は、前記点Ｒ，Ｒ１における流速と前記点Ｕ，Ｕ１における流速との差を、前記点Ｍ，Ｍ１における流速の２倍で除算した値をフローガイド１２，２５内の流速の偏りとして横軸にとり、この流速の偏りが０のときの送風機１，２１の効率を１００％として示している。なお、図４中の曲線Ｎは、前述した流速の偏りを変化させたときの送風機１，２１の効率の変化を示している。
【００３３】
図４によれば、比較例Ｂが、流速の偏りが４６となりかつ送風機２１の効率が約９２％となる前記曲線Ｎ上の点Ｂ２であるのに対し、参考例品Ａは、流速の偏りが３０となりかつ送風機１の効率が約９５％となる曲線Ｎ上の点Ａ２となる。このように、流速の偏りを抑制することによって効率の低下を抑制できることが明らかとなった。
【００３４】
前述した構成の参考例によれば、フローガイド１２がインレットボックス１３内に突出して設けられている。このため、送風機１がガスを圧送する際に、インレットボックス１３のガス取入れ口１４から導かれたガスが、フローガイド１２の開口縁１６において、図２中の矢印Ｓに沿ってガス取入れ口１４に近い側がらフローガイド１２内に導かれるとともに、図中の矢印Ｔ１に沿ってフローガイド１２の開口縁１６とこのフローガイド１２が設けられた側壁１０との間を流れて、図中の矢印Ｔ２に沿ってガス取入れ口１４から離れた側から回り込んで、フローガイド１２内に導かれることとなる。
【００３５】
このため、羽根車２の回転軸Ｐからガス取入れ口１４に向う方向に沿ったフローガイド１２内のガスの流速の偏りが抑制されることとなって、送風機１の効率の低下が抑制されることとなる。
【００３６】
さらに、前記インレットボックス１３の前記フローガイド１２の開口縁１６と相対向する壁面１７ａが羽根車２の回転軸Ｐからガス取入れ口１４に向う方向に沿って、徐々に羽根車２から離れる方向に傾斜しているので、ガス取入れ口１４からフローガイド１２へと確実にガスを取り込める。
【００３７】
このため、羽根車２の回転軸Ｐからガス取入れ口１４に向う方向に沿ったフローガイド１２内のガスの流速の偏りがより一層確実に抑制されることとなって、送風機１の効率の低下をより一層確実に抑制することができる。
【００３８】
また、前記フローガイド１２は、図１中に平行斜線で示した前記開口縁１６における開口部１５の開口面積Ｓ１と、図２中に平行斜線で示した面積Ｓ２とが等しいかまたはこの面積Ｓ２が前記面積Ｓ１より大きくなる位置に設けられている。このため、羽根車２の回転軸Ｐからガス取入れ口１４に向う方向に沿ったフローガイド１２内のガスの流速の偏りがより一層確実に抑制されることとなって、送風機１の効率の低下をより一層確実に抑制することができる。
【００３９】
次に、本発明の一実施形態を図５を参照して説明する。なお、前記参考例と同一構成部分には、同一符号を付して説明を省略する。
【００４０】
本実施形態における送風機１のフローガイド１２は、インレットボックス１３の内壁面１０ａからこのインレットボックス１３内に突出した開口縁１６ａが、図５に示すように、送風機１の側方からみて、前記インレットボックス１３の壁面１７ａと平行となるように形成されている。
【００４１】
本実施形態の送風機１は、前述した参考例と同様に、羽根車２の回転軸Ｐからガス取入れ口１４に向う方向に沿ったフローガイド１２内のガスの流速の偏りが抑制されるとともに、ガス取入れ口１４から確実にガスを取り込めるので、効率の低下を抑制することができる。
【００４２】
また、前記フローガイド１２は、前記開口縁１６ａにおける開口部１５の開口面積Ｓ１と、図５中に平行斜線で示した面積Ｓ２とが等しいか、またはこの面積Ｓ２が前記面積Ｓ１より大きくなる位置に設けられている。このため、羽根車２の回転軸Ｐからガス取入れ口１４に向う方向に沿ったフローガイド１２内のガスの流速の偏りがより一層確実に抑制されることとなって、送風機１の効率の低下をより一層確実に抑制することができる。
【００４３】
さらに、フローガイド１２のインレットボックス１３内に開口した開口部１５を有する開口縁１６ａと、この開口縁１６ａと相対向するインレットボックス１３の壁面１７ａと、が互いに平行に設けられているので、フローガイド１２に導かれるガスが前記開口縁１６ａの周方向から略均一の流量及ぶ流速で導かれることとなる。
【００４４】
このため、羽根車２の回転軸Ｐからガス取入れ口１４に向う方向に沿ったフローガイド１２内のガスの流速の偏りがより抑制されることとなって、送風機１の効率の低下がより確実に抑制されることとなる。
【００４５】
また、前述した一実施形態では、羽根車２、フローガイド１２及びインレットボックス１３をそれぞれ一つのみ備えた所謂片吸込型の送風機１を示している。なお、本発明は、羽根車２、フローガイド１２及びインレットボックス１３をそれぞれ一対備え、一対の羽根車の背面側を互いに同軸的に連結するとともに、一対のフローガイドを互いに逆向きの方向でかつそれぞれのインレットボックス内に開口させた、所謂両吸込型の送風機にも適用することができる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明の送風機は、羽根車にガスを導くフローガイドがインレットボックスの内壁面からこのインレットボックス内に突出して設けられているので、ガスが、ガス取入れ口に近い側がらフローガイド内に導かれるとともに、フローガイドの開口縁とこのフローガイドが設けられたインレットボックスの壁面との間を流れて、ガス取入れ口から離れた側からも回り込んで、フローガイド内に導かれることとなる。
【００４７】
このため、羽根車の回転軸からガス取入れ口に向う方向に沿ったフローガイド内のガスの流速の偏りが抑制されることとなって、羽根車の効率の低下が抑制されることとなる。
【００４８】
また、フローガイドのインレットボックス内に開口した開口縁と、この開口縁と相対向するインレットボックスの壁面と、が互いに平行に設けられているので、フローガイドに導かれるガスが前記開口縁の周方向から略均一の流量、流速で導かれることとなる。このため、羽根車の回転軸からガス取入れ口に向う方向に沿ったフローガイド内のガスの流速の偏りがより抑制されることとなって、羽根車の効率の低下がより確実に抑制されることとなる。
【００４９】
さらに、前記インレットボックスの前記フローガイドの開口縁と相対向する壁面が羽根車の回転軸からガス取入れ口に向うにしたがって、徐々に羽根車から離れる方向に傾斜しているので、ガス取入れ口から確実にガスを取り込める。このため、羽根車の回転軸からガス取入れ口に向う方向に沿ったフローガイド内のガスの流速の偏りがより一層確実に抑制されることとなって、羽根車の効率の低下がより一層確実に抑制されることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の元なる参考例を示す送風機の一部を切り欠いた斜視図。
【図２】  図１に示された送風機の断面図。
【図３】  参考品と比較例のフローガイド内の圧力分布を示す図。
【図４】  フローガイド内の流速の偏りと送風機の効率との関係を示す図。
【図５】  本発明の一実施形態を示す送風機の断面図。
【図６】  従来の送風機の断面図。
【図７】  図６に示された送風機のフローガイド内の流速の偏りを示す図。
【符号の説明】
１…送風機
２…羽根車
１０ａ…内壁面
１２…フローガイド
１３…インレットボックス
１４…ガス取入れ口
１５…開口部
１６，１６ａ…開口縁
１７ａ…壁面
【図１】
0003782585.tif 000002
【図２】
0003782585.tif 000003
【図３】
0003782585.tif 000004
【図４】
0003782585.tif 000005
【図５】
0003782585.tif 000006
【図６】
0003782585.tif 000007
【図７】
0003782585.tif 000008