JP2002202096A - 多翼ラジアルファン及びその設計方法 - Google Patents
多翼ラジアルファン及びその設計方法Info
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- JP2002202096A JP2002202096A JP2001000402A JP2001000402A JP2002202096A JP 2002202096 A JP2002202096 A JP 2002202096A JP 2001000402 A JP2001000402 A JP 2001000402A JP 2001000402 A JP2001000402 A JP 2001000402A JP 2002202096 A JP2002202096 A JP 2002202096A
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- Japan
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- radial fan
- blade
- height
- fan
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ロータヨーク装入部の高さと翼高さを考慮し
た、高い流体力学的性能を提供する多翼ラジアルファン
設計方法と、これを用いた高効率の多翼ラジアルファン
を提供する。 【解決手段】 羽根車の中央部に駆動モーターの少なく
とも一部分を内包させるための略円筒状の凸部を持つ多
翼ラジアルファンにおいて、羽根高さと凸部高さの比率
を規定するようにした。
た、高い流体力学的性能を提供する多翼ラジアルファン
設計方法と、これを用いた高効率の多翼ラジアルファン
を提供する。 【解決手段】 羽根車の中央部に駆動モーターの少なく
とも一部分を内包させるための略円筒状の凸部を持つ多
翼ラジアルファンにおいて、羽根高さと凸部高さの比率
を規定するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多翼のラジアルフ
ァンの設計方法および、これを用いた多翼のラジアルフ
ァンに関する。
ァンの設計方法および、これを用いた多翼のラジアルフ
ァンに関する。
【０００２】
【従来の技術】ラジアルファン、すなわち翼が径方向に
差し向けられ、、ひいては翼間流路が径方向に差し向け
られた遠心ファンは、前進翼を備えるシロッコファンや
後退翼を備えるターボファン等の他の形式の遠心ファン
に比べ構造が単純であり、家庭用機器のファンとして幅
広い利用分野が期待される。
差し向けられ、、ひいては翼間流路が径方向に差し向け
られた遠心ファンは、前進翼を備えるシロッコファンや
後退翼を備えるターボファン等の他の形式の遠心ファン
に比べ構造が単純であり、家庭用機器のファンとして幅
広い利用分野が期待される。
【０００３】元来、ラジアルファンは翼間流路の補修
や、洗浄のしやすさを目的として、翼枚数の少ないもの
も用いられてきたが、ファンからの騒音低減等を目的と
して、翼枚数の多い、多翼ラジアルファンの検討もなさ
れてきた。この翼枚数を多数にした多翼ラジアルファン
の静音性を高めるための設計指針としては、特許第２７
０２２８９号が存在し、羽根枚数・羽根車内径・羽根車
外径・羽根車翼厚にの相関により、最適値を提案してい
る。また、多翼ラジアルファンの流体力学的性能を向上
させる方法としては、特開平９−１６６０９８が存在す
る。
や、洗浄のしやすさを目的として、翼枚数の少ないもの
も用いられてきたが、ファンからの騒音低減等を目的と
して、翼枚数の多い、多翼ラジアルファンの検討もなさ
れてきた。この翼枚数を多数にした多翼ラジアルファン
の静音性を高めるための設計指針としては、特許第２７
０２２８９号が存在し、羽根枚数・羽根車内径・羽根車
外径・羽根車翼厚にの相関により、最適値を提案してい
る。また、多翼ラジアルファンの流体力学的性能を向上
させる方法としては、特開平９−１６６０９８が存在す
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、多翼ラ
ジアルファンをコンパクトなファンモータに使用する場
合、翼の中央部付近に駆動モータの一部分であるロータ
ヨーク等を内包する略円筒状の凸部を有する構造となる
場合が多い。この場合、凸部の高さが流体力学的性能に
影響を与えるが、このことについて言及し、さらには高
性能を得る設計方法がないのが現状である。
ジアルファンをコンパクトなファンモータに使用する場
合、翼の中央部付近に駆動モータの一部分であるロータ
ヨーク等を内包する略円筒状の凸部を有する構造となる
場合が多い。この場合、凸部の高さが流体力学的性能に
影響を与えるが、このことについて言及し、さらには高
性能を得る設計方法がないのが現状である。
【０００５】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、本発明は、多翼ラジアルファンにおいて、
凸部の高さと翼高さについて言及し、高い流体力学的性
能を提供する設計方法ならびに高性能の多翼ラジアルフ
ァンを提供することを目的とする。
れたもので、本発明は、多翼ラジアルファンにおいて、
凸部の高さと翼高さについて言及し、高い流体力学的性
能を提供する設計方法ならびに高性能の多翼ラジアルフ
ァンを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
本発明では、羽根車の中央部に駆動モーターの少なくと
も一部分を内包させるための略円筒状の凸部を持つ多翼
ラジアルファンにおいて、 λ＜０．８ （但し、λ＝ｈ1／ｈ0、ｈ0：羽根車の翼高さ、ｈ1：羽
根車中央部における略円筒状の凸部の高さ）の関係を満
たすような羽根車の諸元を決定する多翼ラジアルファン
の設計方法と、その設計方法による多翼ラジアルファン
とした。
本発明では、羽根車の中央部に駆動モーターの少なくと
も一部分を内包させるための略円筒状の凸部を持つ多翼
ラジアルファンにおいて、 λ＜０．８ （但し、λ＝ｈ1／ｈ0、ｈ0：羽根車の翼高さ、ｈ1：羽
根車中央部における略円筒状の凸部の高さ）の関係を満
たすような羽根車の諸元を決定する多翼ラジアルファン
の設計方法と、その設計方法による多翼ラジアルファン
とした。
【０００７】本発明に係わる多翼ラジアルファンは、モ
ータによって回転駆動され、中央部から吸気し遠心力に
よって外周部に向かう気流を発生させるものである。ま
た、この多翼ラジアルファンの中央部にはモータの一部
分（ロータヨーク・マグネット・回転軸等）を納めるた
めの略円筒状の凸部を設けてある。中央部から周辺部に
向かう気流を発生させる過程において、凸部が吸気抵抗
を生じさせ、吐出する風量に大きな影響を及ぼす。凸部
が小さいほど吸気抵抗が減るため、風量が多くなること
は自明であるが、多翼ラジアルファンが組み込まれたフ
ァンモータとして考えた場合、小さい外形寸法に納め
て、高風量を得たい場合、ある程度突出せざるをえない
状況である。これに対し、本発明の構成によれば、λの
値について、λ＜０．８の範囲であれば、高い流体力学
的性能が発揮できるものである。
ータによって回転駆動され、中央部から吸気し遠心力に
よって外周部に向かう気流を発生させるものである。ま
た、この多翼ラジアルファンの中央部にはモータの一部
分（ロータヨーク・マグネット・回転軸等）を納めるた
めの略円筒状の凸部を設けてある。中央部から周辺部に
向かう気流を発生させる過程において、凸部が吸気抵抗
を生じさせ、吐出する風量に大きな影響を及ぼす。凸部
が小さいほど吸気抵抗が減るため、風量が多くなること
は自明であるが、多翼ラジアルファンが組み込まれたフ
ァンモータとして考えた場合、小さい外形寸法に納め
て、高風量を得たい場合、ある程度突出せざるをえない
状況である。これに対し、本発明の構成によれば、λの
値について、λ＜０．８の範囲であれば、高い流体力学
的性能が発揮できるものである。
【０００８】凸部に関し、ある程度突出させなければな
らない状況において、できるだけ効率的に優れた突出高
さを見出すための実験を行った。いま、この多翼ラジア
ルファンにおいて、羽根車高さｈ0=１３、凸部高さｈ1=
６、８、１０、１２の4種類とし、多翼ラジアルファン
をファンモータに組込み、ファンモータを図３に示すダ
ブルチャンバー式風量測定装置に取付け、通常使用する
電圧範囲を想定して、5.5Ｖと１２Ｖをファンモータに
印可した。この結果を図４および図５に示す。
らない状況において、できるだけ効率的に優れた突出高
さを見出すための実験を行った。いま、この多翼ラジア
ルファンにおいて、羽根車高さｈ0=１３、凸部高さｈ1=
６、８、１０、１２の4種類とし、多翼ラジアルファン
をファンモータに組込み、ファンモータを図３に示すダ
ブルチャンバー式風量測定装置に取付け、通常使用する
電圧範囲を想定して、5.5Ｖと１２Ｖをファンモータに
印可した。この結果を図４および図５に示す。
【０００９】図４および図5は風量−静圧曲線であり、
横軸に風量、縦軸に静圧をとり、ファンモータの運転に
よって得られた風量と静圧との関係を示すものである。
ｈ1の値による風量の推移を見ると、ｈ1がｈ1＝１０
（λ≒０．７７）より大きい場合、風量が激減すること
が、得られた風量―静圧曲線から読み取れる。その傾向
は図４の印可電圧５．５Ｖの場合と図5の印可電圧１２
Ｖの場合のどちらの場合でも確認できる。
横軸に風量、縦軸に静圧をとり、ファンモータの運転に
よって得られた風量と静圧との関係を示すものである。
ｈ1の値による風量の推移を見ると、ｈ1がｈ1＝１０
（λ≒０．７７）より大きい場合、風量が激減すること
が、得られた風量―静圧曲線から読み取れる。その傾向
は図４の印可電圧５．５Ｖの場合と図5の印可電圧１２
Ｖの場合のどちらの場合でも確認できる。
【００１０】このように、λの値について、λ＜０．８
の範囲であれば、高い流体力学上の性能が発揮できる。
の範囲であれば、高い流体力学上の性能が発揮できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の内容をより理解しやすく
するため、以下に実施例を用いて詳説する。
するため、以下に実施例を用いて詳説する。
【００１２】
【実施例】図１は本発明による、多翼ラジアルファン１
の一例である。中央付近には凸部１−１が円筒状に突出
している。本例では羽根高さｈ0＝１３、凸部１−１の
高さｈ1＝９．５であり、λ＝ｈ１／ｈ0≒０．７３＜
０．８である。
の一例である。中央付近には凸部１−１が円筒状に突出
している。本例では羽根高さｈ0＝１３、凸部１−１の
高さｈ1＝９．５であり、λ＝ｈ１／ｈ0≒０．７３＜
０．８である。
【００１３】図２に本発明の多翼ラジアルファン１を組
み込んだファンモータの構成を示す。多翼ラジアルファ
ン１の凸部１−１にはマグネット３が固定されたロータ
ヨーク２が装入固定されている。また、多翼ラジアルフ
ァン１の中心部には回転軸４が固定されている。下ケー
シング６には軸受ホルダ８が固定されており、内部に軸
受５を保持している。また軸受ホルダ８には積層コア９
が固定されており、巻線１０が巻き付けられている。回
転軸４は軸受５に係止されている。下ケーシング６は上
ケーシング７に係合されている。巻線１０に電流を流す
ことで、マグネット３、ロータヨーク２が取付けられた
多翼ラジアルファン１が回転し、中央部から吸気し、遠
心力によって、外周部に向かう気流を発生させ、ケーシ
ング外に送風する。
み込んだファンモータの構成を示す。多翼ラジアルファ
ン１の凸部１−１にはマグネット３が固定されたロータ
ヨーク２が装入固定されている。また、多翼ラジアルフ
ァン１の中心部には回転軸４が固定されている。下ケー
シング６には軸受ホルダ８が固定されており、内部に軸
受５を保持している。また軸受ホルダ８には積層コア９
が固定されており、巻線１０が巻き付けられている。回
転軸４は軸受５に係止されている。下ケーシング６は上
ケーシング７に係合されている。巻線１０に電流を流す
ことで、マグネット３、ロータヨーク２が取付けられた
多翼ラジアルファン１が回転し、中央部から吸気し、遠
心力によって、外周部に向かう気流を発生させ、ケーシ
ング外に送風する。
【００１４】上述の通り、凸部１−１の高さｈ１が力学
的性能に大きな影響を与えるが、本例の多翼ラジアルフ
ァンではλ＜０．８であるため、流体力学的に十分な性
能を発揮できる。また、多翼ラジアルファンの翼形状に
ついては、図６のように翼内外周部に湾曲部がないもの
や、図７のように翼外周部に湾曲部があるもの、図８の
ように翼内周部に湾曲部があるものでも有効である。
的性能に大きな影響を与えるが、本例の多翼ラジアルフ
ァンではλ＜０．８であるため、流体力学的に十分な性
能を発揮できる。また、多翼ラジアルファンの翼形状に
ついては、図６のように翼内外周部に湾曲部がないもの
や、図７のように翼外周部に湾曲部があるもの、図８の
ように翼内周部に湾曲部があるものでも有効である。
【００１５】
【発明の効果】以上述べてきた通り、本発明によれば、
多翼ラジアルファンにおいて、中央部の凸部高さと翼高
さを考慮した、高い流体力学的性能を提供する設計方
法、ならびに高性能の多翼ラジアルファンを提供するこ
とができる。
多翼ラジアルファンにおいて、中央部の凸部高さと翼高
さを考慮した、高い流体力学的性能を提供する設計方
法、ならびに高性能の多翼ラジアルファンを提供するこ
とができる。
【図１】本発明における多翼ラジアルファンの一例
【図２】本発明における多翼ラジアルファンを使用した
ファンモータ
ファンモータ
【図３】ダブルチャンバー式風量測定装置
【図４】風量−静圧曲線（印可電圧５．５Ｖ時）
【図５】風量−静圧曲線（印可電圧１２Ｖ時）
【図６】本発明における多翼ラジアルファンの翼形状例
【図７】本発明における多翼ラジアルファンの翼形状例
【図８】本発明における多翼ラジアルファンの翼形状例
１…多翼ラジアルファン、１−１…凸部、２…ロータヨ
ーク、３…マグネット、４…回転軸、５…軸受、６…下
ケーシング、７…上ケーシング、８…軸受ホルダ、９…
積層コア、１０…巻線
ーク、３…マグネット、４…回転軸、５…軸受、６…下
ケーシング、７…上ケーシング、８…軸受ホルダ、９…
積層コア、１０…巻線
Claims (2)
- 【請求項１】 羽根車の中央部に駆動モーターの少なく
とも一部分を内包させるための略円筒状の凸部を持つ多
翼ラジアルファンにおいて、 λ＜０．８ （但し、λ＝ｈ1／ｈ0、ｈ0：羽根車の翼高さ、ｈ1：羽
根車中央部における略円筒状の凸部の高さ）の関係を満
たすように、羽根車の諸元を決定することを特徴とする
多翼ラジアルファンの設計方法。 - 【請求項２】 羽根車の中央部に駆動モーターの少なく
とも一部分を内包させるための略円筒状の凸部を持つ多
翼ラジアルファンにおいて、羽根車の諸元が、 λ＜０．８ （但し、λ＝ｈ1／ｈ0、ｈ0：羽根車の翼高さ、ｈ1：羽
根車中央部における略円筒状の凸部の高さ）の関係を満
たすことを特徴とする多翼ラジアルファン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001000402A JP2002202096A (ja) | 2001-01-05 | 2001-01-05 | 多翼ラジアルファン及びその設計方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001000402A JP2002202096A (ja) | 2001-01-05 | 2001-01-05 | 多翼ラジアルファン及びその設計方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002202096A true JP2002202096A (ja) | 2002-07-19 |
Family
ID=18869195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001000402A Pending JP2002202096A (ja) | 2001-01-05 | 2001-01-05 | 多翼ラジアルファン及びその設計方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002202096A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1297752C (zh) * | 2001-08-20 | 2007-01-31 | 松下电器产业株式会社 | 涡流风扇 |
-
2001
- 2001-01-05 JP JP2001000402A patent/JP2002202096A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1297752C (zh) * | 2001-08-20 | 2007-01-31 | 松下电器产业株式会社 | 涡流风扇 |
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