JP2003106289A - 多段式遠心ファン - Google Patents
多段式遠心ファンInfo
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- centrifugal fan
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
- F04D17/08—Centrifugal pumps
- F04D17/10—Centrifugal pumps for compressing or evacuating
- F04D17/12—Multi-stage pumps
- F04D17/127—Multi-stage pumps with radially spaced stages, e.g. for contrarotating type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
- F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
- F04D29/281—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for fans or blowers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】高静圧の排気が得られる多段式遠心ファンを提
供する。 【解決手段】複数個のロータ１９ａ〜１９ｃおよびチャ
ンバー２０ａ〜２０ｃから構成される多段式遠心ファン
であって、後段チャンバーの容積が後段チャンバーの容
積以下に形成されたファンケース４に、複数のロータ１
９ａ〜１９ｃがロータ駆動軸９に同軸円状に内側から外
側に向ってチャンバー２０ａ〜２０ｃを備えて連結さ
れ、且つ前記複数のロータ１９ａ〜１９ｃが前記ロータ
駆動軸９と共に協動すると共に、前記複数のロータ１９
ａ〜１９ｃ間のチャンバー２０ａ〜２０ｃにおいて、チ
ャンバー隔壁がファンケース４に固定される。
供する。 【解決手段】複数個のロータ１９ａ〜１９ｃおよびチャ
ンバー２０ａ〜２０ｃから構成される多段式遠心ファン
であって、後段チャンバーの容積が後段チャンバーの容
積以下に形成されたファンケース４に、複数のロータ１
９ａ〜１９ｃがロータ駆動軸９に同軸円状に内側から外
側に向ってチャンバー２０ａ〜２０ｃを備えて連結さ
れ、且つ前記複数のロータ１９ａ〜１９ｃが前記ロータ
駆動軸９と共に協動すると共に、前記複数のロータ１９
ａ〜１９ｃ間のチャンバー２０ａ〜２０ｃにおいて、チ
ャンバー隔壁がファンケース４に固定される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、小型で低騒音、且
つ高い静圧の排気が得られる多段式遠心ファンに関する
ものである。
つ高い静圧の排気が得られる多段式遠心ファンに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、各家庭や事業所等で各種のユニッ
ト型空気清浄器が使われている。これはタバコの煙除去
用空気清浄器に代表されるように、部分的な発塵に対し
ては部分的空気清浄設備で対処して、省エネを図ろうと
いうものである。
ト型空気清浄器が使われている。これはタバコの煙除去
用空気清浄器に代表されるように、部分的な発塵に対し
ては部分的空気清浄設備で対処して、省エネを図ろうと
いうものである。
【０００３】また、半導体製造ライン、医療、食品製
造、その他の分野においては、従来は大空間を清浄・無
菌状態に保つクリーンルームが設置されていた。しか
し、各分野の技術が進歩し、今まで以上の清浄・無菌環
境が要求されるようになり、このような要求に応える方
法として、局所的清浄・無菌環境空間が要求されるよう
になってきた。この技術の適用で、局所的に極めて高品
質の清浄・無菌環境空間を容易に実現できるだけでな
く、大幅な省エネも図られた。そして、局所をクリーン
にするための実現には、用途に応じていろいろなコンセ
プト・方式の装置、設備があり、ユニット型空気清浄器
もその中の一つである。
造、その他の分野においては、従来は大空間を清浄・無
菌状態に保つクリーンルームが設置されていた。しか
し、各分野の技術が進歩し、今まで以上の清浄・無菌環
境が要求されるようになり、このような要求に応える方
法として、局所的清浄・無菌環境空間が要求されるよう
になってきた。この技術の適用で、局所的に極めて高品
質の清浄・無菌環境空間を容易に実現できるだけでな
く、大幅な省エネも図られた。そして、局所をクリーン
にするための実現には、用途に応じていろいろなコンセ
プト・方式の装置、設備があり、ユニット型空気清浄器
もその中の一つである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の局所クリーン装置、設備はいまだ性能的に充分とは
言いがたい。その原因はファンの性能不足にある。例と
して下記にユニット型空気清浄器を挙げる。
来の局所クリーン装置、設備はいまだ性能的に充分とは
言いがたい。その原因はファンの性能不足にある。例と
して下記にユニット型空気清浄器を挙げる。
【０００５】すなわち、前記従来の各種ユニット型空気
清浄器が性能が不充分な原因は、内蔵されているファン
の性能不足にある。従来、空気清浄器に使用されている
ファンには、低騒音、低価格の要求により遠心ファンが
採用されているが、該遠心ファンは、その構造上高い静
圧の排気が得られないという課題があった。また、従来
の空気清浄器に、空気中にある塵、煙、その他を除去す
るために取付けられた各種フィルターは、圧力損失が大
きく、従来の遠心ファンでは高い排気圧を得られないた
め、充分に塵、煙、その他を除去できないという課題が
あった。
清浄器が性能が不充分な原因は、内蔵されているファン
の性能不足にある。従来、空気清浄器に使用されている
ファンには、低騒音、低価格の要求により遠心ファンが
採用されているが、該遠心ファンは、その構造上高い静
圧の排気が得られないという課題があった。また、従来
の空気清浄器に、空気中にある塵、煙、その他を除去す
るために取付けられた各種フィルターは、圧力損失が大
きく、従来の遠心ファンでは高い排気圧を得られないた
め、充分に塵、煙、その他を除去できないという課題が
あった。
【０００６】一方、高い排気圧の得られるファンには軸
流ファンがあるが、騒音が大きく、大きさも大きく、ま
た価格も高く、空気清浄器用ファンには適さないという
課題があった。
流ファンがあるが、騒音が大きく、大きさも大きく、ま
た価格も高く、空気清浄器用ファンには適さないという
課題があった。
【０００７】本発明は前記課題を解決すべくなされたも
ので、小型で低騒音、且つ高い静圧の排気が得られ、特
に半導体製造ライン、医療、食品製造、その他の分野に
おいて、必要な個所だけ部分的に清浄・無菌環境を実現
する局所クリーン機器の用途として最適な多段式遠心フ
ァンに関するものである。
ので、小型で低騒音、且つ高い静圧の排気が得られ、特
に半導体製造ライン、医療、食品製造、その他の分野に
おいて、必要な個所だけ部分的に清浄・無菌環境を実現
する局所クリーン機器の用途として最適な多段式遠心フ
ァンに関するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数個のロー
タおよびチャンバーから構成される多段式遠心ファンで
あって、後段チャンバーの容積が前段チャンバーの容積
以下に形成されたファンケースに、複数のロータがロー
タ駆動軸に同軸円状に内側から外側に向ってチャンバー
を備えて連結され、且つ前記複数のロータが前記ロータ
駆動軸と共に協動すると共に、前記複数のロータ間のチ
ャンバーにおいて、チャンバー隔壁がファンケースに固
定されるという手段を採用することにより、上記課題を
解決した。
タおよびチャンバーから構成される多段式遠心ファンで
あって、後段チャンバーの容積が前段チャンバーの容積
以下に形成されたファンケースに、複数のロータがロー
タ駆動軸に同軸円状に内側から外側に向ってチャンバー
を備えて連結され、且つ前記複数のロータが前記ロータ
駆動軸と共に協動すると共に、前記複数のロータ間のチ
ャンバーにおいて、チャンバー隔壁がファンケースに固
定されるという手段を採用することにより、上記課題を
解決した。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明多段式遠心ファンの実施の
形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の
第１の実施の形態を示す縦断面図、図２は同一部を切り
欠いて示す平面図である。本発明多段式遠心ファンは、
上部に空気の吸気口１を開口すると共に、周壁２の適位
置に排気口３を開口して形成されたファンケース４内に
装置されている。
形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の
第１の実施の形態を示す縦断面図、図２は同一部を切り
欠いて示す平面図である。本発明多段式遠心ファンは、
上部に空気の吸気口１を開口すると共に、周壁２の適位
置に排気口３を開口して形成されたファンケース４内に
装置されている。
【００１０】前記ファンケース４は、吸気口１部分が高
く周壁２方向側に行くに従い、低くなるよう水平面５と
傾斜面６とを複数段に亘って連設して形成されており、
図１の実施の形態においては、水平面５が初段水平面５
ａ、２段目水平面５ｂ、３段目水平面５ｃと３段に亘っ
て、また傾斜面６が初段傾斜面６ａ、２段目傾斜面６ｂ
と２段に亘って設けられている。
く周壁２方向側に行くに従い、低くなるよう水平面５と
傾斜面６とを複数段に亘って連設して形成されており、
図１の実施の形態においては、水平面５が初段水平面５
ａ、２段目水平面５ｂ、３段目水平面５ｃと３段に亘っ
て、また傾斜面６が初段傾斜面６ａ、２段目傾斜面６ｂ
と２段に亘って設けられている。
【００１１】前記ファンケース４の底板７の中央に設け
られた軸受８にロータ駆動軸９が挿通されると共に、該
ロータ駆動軸９の下方部は駆動モータ１０を駆動源とす
るモータ駆動軸１１に連結され、前記ロータ駆動軸９は
駆動モータ１０により回転自在である。
られた軸受８にロータ駆動軸９が挿通されると共に、該
ロータ駆動軸９の下方部は駆動モータ１０を駆動源とす
るモータ駆動軸１１に連結され、前記ロータ駆動軸９は
駆動モータ１０により回転自在である。
【００１２】前記駆動モータ１０は、前記モータ駆動軸
１１の基部外周に、駆動モータロータ１２を周設すると
共に、該駆動モータロータ１２の外方に間隔を有して対
面するよう駆動モータステータ１３を、前記ファンケー
ス４の底板７下面に垂設された匡体１４の内周壁面に周
設して形成されている。
１１の基部外周に、駆動モータロータ１２を周設すると
共に、該駆動モータロータ１２の外方に間隔を有して対
面するよう駆動モータステータ１３を、前記ファンケー
ス４の底板７下面に垂設された匡体１４の内周壁面に周
設して形成されている。
【００１３】前記駆動モータ１０は、回転数を自由に設
定することができる主回転数設定可変抵抗器１５を備え
たモータ電源１６に接続されている。
定することができる主回転数設定可変抵抗器１５を備え
たモータ電源１６に接続されている。
【００１４】前記ファンケース４内の初段水平面５ａの
下方部に、円盤状回転板１７ａの外周縁部に立設された
円筒状のブレード保持体１８ａが位置するようにして形
成された初段ロータ１９ａが、前記円盤状回転板１７ａ
の中央を前記ロータ駆動軸９の上方部に連結固定され、
且つ２段目水平面５ｂの下方部に、円盤状回転板１７ｂ
の外周縁部に立設された円筒状のブレード保持体１８ｂ
が位置するようにして形成された２段目ロータ１９ｂ
が、前記円盤状回転板１７ｂの中央を前記ロータ駆動軸
９の中間部に連結固定されると共に、３段目水平面５ｃ
の下方部に、円盤状回転板１７ｃの外周縁部に立設され
た円筒状のブレード保持体１８ｃが位置するようにして
形成された３段目ロータ１９ｃが、前記円盤状回転板１
７ｃの中央を前記ロータ駆動軸９の下方部に連結固定さ
れている。これにより、前記各ロータ１９ａ〜１９ｃ
は、ロータ駆動軸９の回転により、該ロータ駆動軸９と
共に回転する。
下方部に、円盤状回転板１７ａの外周縁部に立設された
円筒状のブレード保持体１８ａが位置するようにして形
成された初段ロータ１９ａが、前記円盤状回転板１７ａ
の中央を前記ロータ駆動軸９の上方部に連結固定され、
且つ２段目水平面５ｂの下方部に、円盤状回転板１７ｂ
の外周縁部に立設された円筒状のブレード保持体１８ｂ
が位置するようにして形成された２段目ロータ１９ｂ
が、前記円盤状回転板１７ｂの中央を前記ロータ駆動軸
９の中間部に連結固定されると共に、３段目水平面５ｃ
の下方部に、円盤状回転板１７ｃの外周縁部に立設され
た円筒状のブレード保持体１８ｃが位置するようにして
形成された３段目ロータ１９ｃが、前記円盤状回転板１
７ｃの中央を前記ロータ駆動軸９の下方部に連結固定さ
れている。これにより、前記各ロータ１９ａ〜１９ｃ
は、ロータ駆動軸９の回転により、該ロータ駆動軸９と
共に回転する。
【００１５】そして、前記構成より成る初段ロータ１９
ａと２段目ロータ１９ｂ間に初段チャンバー２０ａが、
また２段目ロータ１９ｂと３段目ロータ１９ｃ間に２段
目チャンバー２０ｂが、更に３段目ロータ１９ｃと周壁
２間に３段目チャンバー２０ｃがそれぞれ形成される。
前記各チャンバー２０ａ〜２０ｃの容積は前記ファンケ
ース４の形状から、後段チャンバーの容積が、前段チャ
ンバーの容積以下になっている。
ａと２段目ロータ１９ｂ間に初段チャンバー２０ａが、
また２段目ロータ１９ｂと３段目ロータ１９ｃ間に２段
目チャンバー２０ｂが、更に３段目ロータ１９ｃと周壁
２間に３段目チャンバー２０ｃがそれぞれ形成される。
前記各チャンバー２０ａ〜２０ｃの容積は前記ファンケ
ース４の形状から、後段チャンバーの容積が、前段チャ
ンバーの容積以下になっている。
【００１６】前記初段チャンバー２０ａを構成する初段
ロータ１９ａと２段目ロータ１９ｂ間の初段傾斜面６ａ
の下面に、円盤状基板２１ａの外周縁部に立設された円
筒状の初段チャンバー隔壁２２ａの上端面が固定される
と共に、前記円盤状基板２１ａの中央は、ロータ駆動軸
９に連結固定された前記初段ロータ１９ａと２段目ロー
タ１９ｂ間の前記ロータ駆動軸９に、該ロータ駆動軸９
と協動しないように軸受２３ａを介して保持されてい
る。
ロータ１９ａと２段目ロータ１９ｂ間の初段傾斜面６ａ
の下面に、円盤状基板２１ａの外周縁部に立設された円
筒状の初段チャンバー隔壁２２ａの上端面が固定される
と共に、前記円盤状基板２１ａの中央は、ロータ駆動軸
９に連結固定された前記初段ロータ１９ａと２段目ロー
タ１９ｂ間の前記ロータ駆動軸９に、該ロータ駆動軸９
と協動しないように軸受２３ａを介して保持されてい
る。
【００１７】また、前記２段目チャンバー２０ｂを構成
する２段目ロータ１９ｂと３段目ロータ１９ｃ間の２段
目傾斜面６ｂの下面に、円盤状基板２１ｂの外周縁部に
立設された円筒状の２段目チャンバー隔壁２２ｂの上端
面が固定されると共に、前記円盤状基板２１ｂの中央
は、ロータ駆動軸９に連結固定された前記２段目ロータ
１９ｂと３段目ロータ１９ｃ間の前記ロータ駆動軸９
に、該ロータ駆動軸９と協動しないように軸受２３ｂを
介して保持されている。
する２段目ロータ１９ｂと３段目ロータ１９ｃ間の２段
目傾斜面６ｂの下面に、円盤状基板２１ｂの外周縁部に
立設された円筒状の２段目チャンバー隔壁２２ｂの上端
面が固定されると共に、前記円盤状基板２１ｂの中央
は、ロータ駆動軸９に連結固定された前記２段目ロータ
１９ｂと３段目ロータ１９ｃ間の前記ロータ駆動軸９
に、該ロータ駆動軸９と協動しないように軸受２３ｂを
介して保持されている。
【００１８】すなわち、前記本発明の第１の実施の形態
においては、説明の都合上、ファンケース４は、水平面
が３段、傾斜面が２段に亘って交互に連設して形成され
ると共に、ロータは３段、隔壁は２段に亘ってそれぞれ
形成されているが、本発明多段式遠心ファンはこれに限
定されるものではなく、それ以上であってもよく、複数
の水平面と傾斜面を連設して、外方に行くに従い薄くな
るように形成されたファンケース内に、複数のロータお
よびチャンバー隔壁が交互にロータ駆動軸に同軸円状に
内側から外側に向って多段に亘って配設されている。
においては、説明の都合上、ファンケース４は、水平面
が３段、傾斜面が２段に亘って交互に連設して形成され
ると共に、ロータは３段、隔壁は２段に亘ってそれぞれ
形成されているが、本発明多段式遠心ファンはこれに限
定されるものではなく、それ以上であってもよく、複数
の水平面と傾斜面を連設して、外方に行くに従い薄くな
るように形成されたファンケース内に、複数のロータお
よびチャンバー隔壁が交互にロータ駆動軸に同軸円状に
内側から外側に向って多段に亘って配設されている。
【００１９】前記各ロータ１９ａ〜１９ｃを構成する各
円盤状回転板１７ａ〜１７ｃの外周縁に突設された各ブ
レード保持体１８ａ〜１８ｃは、環状の上・下部固定板
２４・２５間に、多数のブレード２６が該各ブレード２
６間にそれぞれ通気開口２７を設けると共に、所定角度
に傾斜して立設されて形成されている。そして、前記各
ブレード保持体１８ａ〜１８ｃを、それぞれ前記各円盤
状回転板１７ａ〜１７ｃの外周縁部に載置固定して各ロ
ータ１９ａ〜１９ｃが形成されている。
円盤状回転板１７ａ〜１７ｃの外周縁に突設された各ブ
レード保持体１８ａ〜１８ｃは、環状の上・下部固定板
２４・２５間に、多数のブレード２６が該各ブレード２
６間にそれぞれ通気開口２７を設けると共に、所定角度
に傾斜して立設されて形成されている。そして、前記各
ブレード保持体１８ａ〜１８ｃを、それぞれ前記各円盤
状回転板１７ａ〜１７ｃの外周縁部に載置固定して各ロ
ータ１９ａ〜１９ｃが形成されている。
【００２０】前記各円盤状基板２１ａ〜２１ｂの外周縁
に突設された各チャンバー隔壁２２ａ〜２２ｂは、図１
〜図５に示すように、環状の上・下部固定板２８・２９
間に、多数の気流方向変換用のブレード３０が該各ブレ
ード３０間にそれぞれ通気開口３１を設けると共に、所
定角度に傾斜して立設されて形成されている。そして、
前記各チャンバー隔壁２２ａ〜２２ｂは、それぞれ前記
各円盤状基板２１ａ〜２１ｂの外周縁部に載置固定され
ている。
に突設された各チャンバー隔壁２２ａ〜２２ｂは、図１
〜図５に示すように、環状の上・下部固定板２８・２９
間に、多数の気流方向変換用のブレード３０が該各ブレ
ード３０間にそれぞれ通気開口３１を設けると共に、所
定角度に傾斜して立設されて形成されている。そして、
前記各チャンバー隔壁２２ａ〜２２ｂは、それぞれ前記
各円盤状基板２１ａ〜２１ｂの外周縁部に載置固定され
ている。
【００２１】前記本発明の第１の実施の形態による多段
式遠心ファンの作用について説明する。モータ電源１６
を投入して駆動モータ１０に電源が供給されると、モー
タ駆動軸１１およびこれに連結されたロータ駆動軸９が
回転して、各ロータ１９ａ〜１９ｃも共に回転する。前
記駆動モータ１０の回転数は、主回転数設定可変抵抗器
１５により任意に設定することができる。
式遠心ファンの作用について説明する。モータ電源１６
を投入して駆動モータ１０に電源が供給されると、モー
タ駆動軸１１およびこれに連結されたロータ駆動軸９が
回転して、各ロータ１９ａ〜１９ｃも共に回転する。前
記駆動モータ１０の回転数は、主回転数設定可変抵抗器
１５により任意に設定することができる。
【００２２】前記各ロータ１９ａ〜１９ｃの回転によ
り、吸気口１から吸い込まれた空気は、回転している初
段ロータ１９ａの各ブレード２６に接触して遠心力で加
圧されて、該各ブレード２６の間の通気開口２７を経
て、初段チャンバー２０ａに排出される。前記初段チャ
ンバー２０ａ内に排出された空気は、ファンケース４に
固定されている初段チャンバー隔壁２２ａに設けられた
気流方向変換用の各ブレード３０によって、気流方向を
径方向の気流に転換し、該各ブレード３０間の通気開口
３１を経て、２段目ロ―タ１９ｂに排出される。
り、吸気口１から吸い込まれた空気は、回転している初
段ロータ１９ａの各ブレード２６に接触して遠心力で加
圧されて、該各ブレード２６の間の通気開口２７を経
て、初段チャンバー２０ａに排出される。前記初段チャ
ンバー２０ａ内に排出された空気は、ファンケース４に
固定されている初段チャンバー隔壁２２ａに設けられた
気流方向変換用の各ブレード３０によって、気流方向を
径方向の気流に転換し、該各ブレード３０間の通気開口
３１を経て、２段目ロ―タ１９ｂに排出される。
【００２３】前記２段目ロ―タ１９ｂへ排出された空気
は、回転している２段目ロ―タ１９ｂの各ブレード２６
に接触して更に遠心力が加圧されて、該各ブレード２６
間の通気開口２７を経て、２段目チャンバー２０ｂに排
出される。前記２段目チャンバー２０ｂ内に排出された
空気は、ファンケース４に固定されている２段目チャン
バー隔壁２２ｂに設けられた気流方向変換用の各ブレー
ド３０によって、気流方向を径方向の気流に転換し、該
各ブレード３０間の通気開口３１を経て、３段目ロ―タ
１９ｃへ排出される。
は、回転している２段目ロ―タ１９ｂの各ブレード２６
に接触して更に遠心力が加圧されて、該各ブレード２６
間の通気開口２７を経て、２段目チャンバー２０ｂに排
出される。前記２段目チャンバー２０ｂ内に排出された
空気は、ファンケース４に固定されている２段目チャン
バー隔壁２２ｂに設けられた気流方向変換用の各ブレー
ド３０によって、気流方向を径方向の気流に転換し、該
各ブレード３０間の通気開口３１を経て、３段目ロ―タ
１９ｃへ排出される。
【００２４】前記各ブレード２６は、ロータで加圧され
た空気の気流を径方向の気流に転換し、後段ロータに供
給するための気流のガイドの役目を果たす。
た空気の気流を径方向の気流に転換し、後段ロータに供
給するための気流のガイドの役目を果たす。
【００２５】前記３段目ロ―タ１９ｃへ排出された空気
は、回転している３段目ロ―タ１９ｃの各ブレード２６
に接触してまた更に遠心力が加圧されて、該各ブレード
２６間の通気開口２７を経て、また再び３段目チャンバ
ー２０ｃに排出され、その後排気口３より外部へ高圧排
気として排出される。
は、回転している３段目ロ―タ１９ｃの各ブレード２６
に接触してまた更に遠心力が加圧されて、該各ブレード
２６間の通気開口２７を経て、また再び３段目チャンバ
ー２０ｃに排出され、その後排気口３より外部へ高圧排
気として排出される。
【００２６】すなわち、本発明の第１の実施の形態によ
る多段式遠心ファンによれば、前記各ブレード２６を取
付けた通気開口２７により、前段チャンバーから後段チ
ャンバーへの排気の円周方向成分に方向転換され、ロー
タ方向成分排気および静圧だけが後段チャンバーへ排気
されるのである。
る多段式遠心ファンによれば、前記各ブレード２６を取
付けた通気開口２７により、前段チャンバーから後段チ
ャンバーへの排気の円周方向成分に方向転換され、ロー
タ方向成分排気および静圧だけが後段チャンバーへ排気
されるのである。
【００２７】更に、後段のロータブレードが前段からの
気流を効率よく捕えられるように、通気開口２７を形成
する各ブレード２６の角度は調整可能である。このブレ
ード２６を取付けられた通気開口２７により圧力損失を
最小限に抑え、ロータの加圧効率を上げ、高効率の多段
式遠心ファンが実現できるのである。
気流を効率よく捕えられるように、通気開口２７を形成
する各ブレード２６の角度は調整可能である。このブレ
ード２６を取付けられた通気開口２７により圧力損失を
最小限に抑え、ロータの加圧効率を上げ、高効率の多段
式遠心ファンが実現できるのである。
【００２８】また、前段のロータで加圧された空気が、
チャンバー隔壁の通気開口を介して後段チャンバーへ流
れ込むとき、後段チャンバーで体積が膨張して圧力が低
下しないようにするため、後段チャンバーの容積が、前
段チャンバーの容積以下となっていると共に、各チャン
バー間の距離が短く形成されているので、圧損が少な
く、高静圧の排気が得られ、小型で、ファンの厚みを薄
くすることが可能である。
チャンバー隔壁の通気開口を介して後段チャンバーへ流
れ込むとき、後段チャンバーで体積が膨張して圧力が低
下しないようにするため、後段チャンバーの容積が、前
段チャンバーの容積以下となっていると共に、各チャン
バー間の距離が短く形成されているので、圧損が少な
く、高静圧の排気が得られ、小型で、ファンの厚みを薄
くすることが可能である。
【００２９】図６は、前記本発明の第１の実施の形態に
示す多段式遠心ファンにおいて、遠心ファンの吸気口１
から吸い込まれた空気が、各段のロータで加圧されてい
く状態を示す説明図である。グラフの横軸が、遠心ファ
ンの径方向を示し、縦軸が各チャンバー内の空気圧力を
示す。グラフの斜線部分は、各ロータにより、空気が加
圧される領域である。グラフの点線は大気圧を示し、Ｐ
−２０ａ、Ｐ−２０ｂ、Ｐ−２０ｃは、それぞれチャン
バー２０ａ〜２０ｃ内の圧力を示す。すなわち、図３か
ら吸気口１から.吸い込まれた空気が、初段ロータ１９
ａから２段目ロータ１９ｂを経て、３段目ロータ１９ｃ
へ送気されるに従い加圧されて行く状況が確認できる。
示す多段式遠心ファンにおいて、遠心ファンの吸気口１
から吸い込まれた空気が、各段のロータで加圧されてい
く状態を示す説明図である。グラフの横軸が、遠心ファ
ンの径方向を示し、縦軸が各チャンバー内の空気圧力を
示す。グラフの斜線部分は、各ロータにより、空気が加
圧される領域である。グラフの点線は大気圧を示し、Ｐ
−２０ａ、Ｐ−２０ｂ、Ｐ−２０ｃは、それぞれチャン
バー２０ａ〜２０ｃ内の圧力を示す。すなわち、図３か
ら吸気口１から.吸い込まれた空気が、初段ロータ１９
ａから２段目ロータ１９ｂを経て、３段目ロータ１９ｃ
へ送気されるに従い加圧されて行く状況が確認できる。
【００３０】図７〜図９は、チャンバー隔壁２２ａ〜２
２ｂの他の実施の形態を示す斜視図、平面図および断面
図である。前記図１〜図５に示すチャンバー隔壁２２ａ
〜２２ｂが、多数のブレード３０を備えて形成されてい
るが、図７〜図９に示すチャンバー隔壁２２ａ〜２２ｂ
は、環状の上・下固定板２８・２９間に多数の孔３２を
有し、且つ該孔３２の径と同程度の厚みを有する多孔状
帯体３３を備えて形成されている。前記多孔状帯体３３
とすることにより、前段チャンバーから後段チャンバー
への排気の気流の円周方向成分がロータ径方向成分に方
向転換され、加圧されたロータ径方向成分排気の気流が
後段チャンバーへ流入され、後段のロータのブレードが
効率よく気流を捕えることができるのである。そして、
このチャンバー隔壁は、前記図１〜図５に示すチャンバ
ー隔壁より製作も容易で、コストダウンを図ることがで
きる。
２ｂの他の実施の形態を示す斜視図、平面図および断面
図である。前記図１〜図５に示すチャンバー隔壁２２ａ
〜２２ｂが、多数のブレード３０を備えて形成されてい
るが、図７〜図９に示すチャンバー隔壁２２ａ〜２２ｂ
は、環状の上・下固定板２８・２９間に多数の孔３２を
有し、且つ該孔３２の径と同程度の厚みを有する多孔状
帯体３３を備えて形成されている。前記多孔状帯体３３
とすることにより、前段チャンバーから後段チャンバー
への排気の気流の円周方向成分がロータ径方向成分に方
向転換され、加圧されたロータ径方向成分排気の気流が
後段チャンバーへ流入され、後段のロータのブレードが
効率よく気流を捕えることができるのである。そして、
このチャンバー隔壁は、前記図１〜図５に示すチャンバ
ー隔壁より製作も容易で、コストダウンを図ることがで
きる。
【００３１】また、図１０〜図１２は、チャンバー隔壁
２２ａ〜２２ｂの更に他の実施の形態を示す斜視図、平
面図および断面図である。そして、図１０〜図１２に示
すチャンバー隔壁２２ａ〜２２ｂは、環状の上・下固定
板２８・２９間に厚みのある網状体３４を備えて形成さ
れている。前記網状体３４とすることにより、前段チャ
ンバーから後段チャンバーへの排気の気流の円周方向成
分がなくなり、径方向成分の排気となり、後段チャンバ
ーへ流入される。そして、このチャンバー隔壁は、前記
図１〜図５に示すチャンバー隔壁より製作も容易で、コ
ストダウンを図ることができる。
２２ａ〜２２ｂの更に他の実施の形態を示す斜視図、平
面図および断面図である。そして、図１０〜図１２に示
すチャンバー隔壁２２ａ〜２２ｂは、環状の上・下固定
板２８・２９間に厚みのある網状体３４を備えて形成さ
れている。前記網状体３４とすることにより、前段チャ
ンバーから後段チャンバーへの排気の気流の円周方向成
分がなくなり、径方向成分の排気となり、後段チャンバ
ーへ流入される。そして、このチャンバー隔壁は、前記
図１〜図５に示すチャンバー隔壁より製作も容易で、コ
ストダウンを図ることができる。
【００３２】図１３は、本発明の第２の実施の形態を示
す一部切欠断面図である。図１３における多段式遠心フ
ァンは、各段のロータ１９ａ〜１９ｃのブレード保持体
１８ａ〜１８ｃが、ロータ駆動軸１１の上方部に固定さ
れた１枚の円盤状回転板３５に、それぞれ階段状に３段
に亘って固定され、前記各ロータ１９ａ〜１９ｃ間にそ
れぞれ初段チャンバー２０ａ、２段目チャンバー２０ｂ
が形成されている。そして、初段および２段目のブレー
ド保持体１８ａ・１８ｂは、初段および２段目チャンバ
ー隔壁２２ａ・２２ｂをそれぞれ外周縁部に突設した円
盤状基板３６ａ・３６ｂを前記ブレード保持体１８ａ・
１８ｂの下方部に、該ブレード保持体１８ａ・１８ｂと
協動しないように軸受３７ａ・３７ｂで支持するため、
前記ブレード保持体１８ａ・１８ｂの下方部には凹状部
３８ａ・３８ｂが形成されている。
す一部切欠断面図である。図１３における多段式遠心フ
ァンは、各段のロータ１９ａ〜１９ｃのブレード保持体
１８ａ〜１８ｃが、ロータ駆動軸１１の上方部に固定さ
れた１枚の円盤状回転板３５に、それぞれ階段状に３段
に亘って固定され、前記各ロータ１９ａ〜１９ｃ間にそ
れぞれ初段チャンバー２０ａ、２段目チャンバー２０ｂ
が形成されている。そして、初段および２段目のブレー
ド保持体１８ａ・１８ｂは、初段および２段目チャンバ
ー隔壁２２ａ・２２ｂをそれぞれ外周縁部に突設した円
盤状基板３６ａ・３６ｂを前記ブレード保持体１８ａ・
１８ｂの下方部に、該ブレード保持体１８ａ・１８ｂと
協動しないように軸受３７ａ・３７ｂで支持するため、
前記ブレード保持体１８ａ・１８ｂの下方部には凹状部
３８ａ・３８ｂが形成されている。
【００３３】前記本発明の第２の実施の形態における多
段式遠心ファンは、各段のロータが個別にロータ駆動軸
９に連結固定されているのではなく、各段のロータ１９
ａ〜１９ｃのブレード保持体１８ａ〜１８ｃが、一枚の
円盤状回転板３５に固定されているため、ファンの厚み
を薄くすることができ、小型化が可能で、また部品点数
が削減できると共に、コストダウンを図ることができ
る。そして、その他の作用は、前記第１の実施の形態の
ものと同一であるので、説明を省略する。
段式遠心ファンは、各段のロータが個別にロータ駆動軸
９に連結固定されているのではなく、各段のロータ１９
ａ〜１９ｃのブレード保持体１８ａ〜１８ｃが、一枚の
円盤状回転板３５に固定されているため、ファンの厚み
を薄くすることができ、小型化が可能で、また部品点数
が削減できると共に、コストダウンを図ることができ
る。そして、その他の作用は、前記第１の実施の形態の
ものと同一であるので、説明を省略する。
【００３４】図１４は、本発明の第３の実施の形態を示
す一部切欠断面図である。図１４における多段式遠心フ
ァンは、各段のロータ１９ａ〜１９ｃをそれぞれ個々に
固定できるよう、それぞれのロータ駆動軸９ａ〜９ｃを
同軸円筒状に分離して設置し、個々のロータ駆動軸９ａ
〜９ｃに連結された駆動モータ１０ａ〜１０ｃで、前記
各ロータ１９ａ〜１９ｃの回転数を各ロータ１９ａ〜１
９ｃごとに設定できるようにしたものである。
す一部切欠断面図である。図１４における多段式遠心フ
ァンは、各段のロータ１９ａ〜１９ｃをそれぞれ個々に
固定できるよう、それぞれのロータ駆動軸９ａ〜９ｃを
同軸円筒状に分離して設置し、個々のロータ駆動軸９ａ
〜９ｃに連結された駆動モータ１０ａ〜１０ｃで、前記
各ロータ１９ａ〜１９ｃの回転数を各ロータ１９ａ〜１
９ｃごとに設定できるようにしたものである。
【００３５】すなわち、図１４に示すように、初段ロー
タ１９ａ、２段目ロータ１９ｂおよび３段目ロータ１９
ｃは、それぞれ同軸円筒状に配置された初段ロータ駆動
軸９ａ、２段目ロータ駆動軸９ｂおよび３段目ロータ駆
動軸９ｃに連結固定されている。前記初段ロータ駆動軸
９ａ、２段目ロータ駆動軸９ｂおよび３段目ロータ駆動
軸９ｃは、それぞれ初段駆動モータ１０ａ、２段目駆動
モータ１０ｂおよび３段目駆動モータ１０ｃの初段モー
タ駆動軸１１ａ、２段目モータ駆動軸１１ｂおよび３段
目モータ駆動軸１１ｃにそれぞれ連結固定されている。
タ１９ａ、２段目ロータ１９ｂおよび３段目ロータ１９
ｃは、それぞれ同軸円筒状に配置された初段ロータ駆動
軸９ａ、２段目ロータ駆動軸９ｂおよび３段目ロータ駆
動軸９ｃに連結固定されている。前記初段ロータ駆動軸
９ａ、２段目ロータ駆動軸９ｂおよび３段目ロータ駆動
軸９ｃは、それぞれ初段駆動モータ１０ａ、２段目駆動
モータ１０ｂおよび３段目駆動モータ１０ｃの初段モー
タ駆動軸１１ａ、２段目モータ駆動軸１１ｂおよび３段
目モータ駆動軸１１ｃにそれぞれ連結固定されている。
【００３６】前記各駆動モータ１０ａ〜１０ｃは、電源
１６ａ〜１６ｃにそれぞれ連結され、初段主回転数設定
可変抵抗器１５ａ、２段目主回転数設定可変抵抗器１５
ｂおよび３段目主回転数設定可変抵抗器１５ｃにより、
初段ロータ１９ａの回転数および初段ロータ１９ａに対
する２段目ロータ１９ｂ、２段目ロータ１９ｂに対する
３段目ロータ１９ｃの回転数比が設定できる。
１６ａ〜１６ｃにそれぞれ連結され、初段主回転数設定
可変抵抗器１５ａ、２段目主回転数設定可変抵抗器１５
ｂおよび３段目主回転数設定可変抵抗器１５ｃにより、
初段ロータ１９ａの回転数および初段ロータ１９ａに対
する２段目ロータ１９ｂ、２段目ロータ１９ｂに対する
３段目ロータ１９ｃの回転数比が設定できる。
【００３７】前記本発明の第３の実施の形態による多段
式遠心ファンは、各ロータが個別の駆動モータに連結さ
れ、前段チャンバーからの排気を圧力損失を最小限に留
め、後段チャンバーのロータに渡せるように、各ロータ
はマスターとなるロータ、およびその他の各ロータ間の
回転数比率を自由に設定でき、ファン全体の効率を最適
に設定された各ロータの回転数比を維持したまま、ファ
ン出力を調整できるのである。なお、その他の作用につ
いては、前記第１の実施の形態のものと同一であるの
で、説明を省略する。
式遠心ファンは、各ロータが個別の駆動モータに連結さ
れ、前段チャンバーからの排気を圧力損失を最小限に留
め、後段チャンバーのロータに渡せるように、各ロータ
はマスターとなるロータ、およびその他の各ロータ間の
回転数比率を自由に設定でき、ファン全体の効率を最適
に設定された各ロータの回転数比を維持したまま、ファ
ン出力を調整できるのである。なお、その他の作用につ
いては、前記第１の実施の形態のものと同一であるの
で、説明を省略する。
【００３８】
【発明の効果】本発明は上述のように、後段チャンバー
の容積が前段チャンバーの容積以下に形成されたファン
ケース内に、複数のロータが内側から外側に向ってチャ
ンバーを備えて設けられると共に、該複数のロータ間の
チャンバーにおいて、チャンバー隔壁が配設されている
ので、各段のチャンバー間の距離が短く、その結果圧損
が少なく、高静圧の排気が得られ、小型で低騒音、且つ
ファンの厚みを薄くすることができる。そして、特に半
導体製造ライン、医療、食品製造、その他の分野におい
て、必要な個所だけ部分的に清浄・無菌環境を実現する
局所クリーン機器の用途として最適な多段式遠心ファン
である。
の容積が前段チャンバーの容積以下に形成されたファン
ケース内に、複数のロータが内側から外側に向ってチャ
ンバーを備えて設けられると共に、該複数のロータ間の
チャンバーにおいて、チャンバー隔壁が配設されている
ので、各段のチャンバー間の距離が短く、その結果圧損
が少なく、高静圧の排気が得られ、小型で低騒音、且つ
ファンの厚みを薄くすることができる。そして、特に半
導体製造ライン、医療、食品製造、その他の分野におい
て、必要な個所だけ部分的に清浄・無菌環境を実現する
局所クリーン機器の用途として最適な多段式遠心ファン
である。
【図１】本発明第１の実施の形態による多段式遠心ファ
ンの縦断面図である。
ンの縦断面図である。
【図２】同一部を切り欠いて示す平面図である。
【図３】同多段式遠心ファンを構成する隔壁の要部の斜
視図である。
視図である。
【図４】同平面図である。
【図５】同断面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態による多段式遠心フ
ァン内部で空気が加圧されて行く状態を示す説明図であ
る。
ァン内部で空気が加圧されて行く状態を示す説明図であ
る。
【図７】本発明多段式遠心ファンを構成する隔壁の他の
実施の形態を示す要部の斜視図である。
実施の形態を示す要部の斜視図である。
【図８】同平面図である。
【図９】同断面図である。
【図１０】本発明多段式遠心ファンを構成する隔壁の要
部の更に他の実施の形態を示す斜視図である。
部の更に他の実施の形態を示す斜視図である。
【図１１】同平面図である。
【図１２】同断面図である。
【図１３】本発明多段式遠心ファンの第２の実施の形態
を示す一部を省略した断面図である。
を示す一部を省略した断面図である。
【図１４】本発明多段式遠心ファンの第３の実施の形態
を示す一部を省略した断面図である。
を示す一部を省略した断面図である。
４ ファンケース、 ９ ロータ駆動軸、 １９ａ 初段
ロータ、 １９ｂ ２段目ロータ、 １９ｃ ３段目ロ
ータ、 ２０ａ 初段チャンバー、 ２０ｂ２段目チャ
ンバー、 ２０ｃ ３段目チャンバー、 ２２ａ 初段
チャンバー隔壁、 ２２ｂ ２段目チャンバー隔壁、
３０ ブレード、 ３１ 通気開口、３２ 孔、 ３３
多孔状帯、 ３４ 網状体。
ロータ、 １９ｂ ２段目ロータ、 １９ｃ ３段目ロ
ータ、 ２０ａ 初段チャンバー、 ２０ｂ２段目チャ
ンバー、 ２０ｃ ３段目チャンバー、 ２２ａ 初段
チャンバー隔壁、 ２２ｂ ２段目チャンバー隔壁、
３０ ブレード、 ３１ 通気開口、３２ 孔、 ３３
多孔状帯、 ３４ 網状体。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ０４Ｄ 29/44 Ｆ０４Ｄ 29/44 Ｘ
Ｆターム(参考） 3H033 AA02 BB02 BB06 BB17 CC01
CC03 DD04 EE06 EE19
3H034 AA02 BB02 BB06 BB17 BB19
CC01 CC03 DD01 DD06 DD07
EE06 EE12 EE18
Claims (7)
- 【請求項１】複数個のロータおよびチャンバーから構成
される多段式遠心ファンであって、後段チャンバーの容
積が前段チャンバーの容積以下に形成されたファンケー
スに、複数のロータがロータ駆動軸に同軸円状に内側か
ら外側に向ってチャンバーを備えて連結され、且つ前記
複数のロータが前記ロータ駆動軸と共に協動すると共
に、前記複数のロータ間のチャンバーにおいて、チャン
バー隔壁がファンケースに固定されたことを特徴とする
多段式遠心ファン。 - 【請求項２】複数個のロータおよびチャンバーから構成
される多段式遠心ファンであって、後段チャンバーの容
積が前段チャンバーの容積以下に形成されたファンケー
スに、複数のロータがロータ駆動軸と共に協動する１枚
の円盤状回転板に内側から外側に向ってチャンバーを備
えて連結されると共に、前記複数のロータ間のチャンバ
ーにおいて、チャンバー隔壁がファンケースに固定され
たことを特徴とする多段式遠心ファン。 - 【請求項３】複数個のロータおよびチャンバーから構成
される多段式遠心ファンであって、後段チャンバーの容
積が前段チャンバーの容積以下に形成されたファンケー
スに、複数のロータが、それぞれ個別のロータ駆動軸に
内側から外側に向ってチャンバーを備えて連結され、且
つ該各ロータはマスターとなるロータおよびその他の各
ロータ間の回転数比率を設定できるようにすると共に、
複数のロータ間のチャンバーにおいて、チャンバー隔壁
がファンケースに固定されたことを特徴とする多段式遠
心ファン。 - 【請求項４】チャンバー隔壁が、多数のブレードと通気
開口が設けられたものである請求項１〜請求項３のいず
れかに記載の多段式遠心ファン。 - 【請求項５】チャンバー隔壁が、多数の孔を有し、且つ
該孔の径と同程度の厚みを持った多孔状帯体である請求
項１〜請求項３のいずれかに記載の多段式遠心ファン。 - 【請求項６】チャンバー隔壁が、厚みのある網状体であ
る請求項１〜請求項３のいずれかに記載の多段式遠心フ
ァン。 - 【請求項７】請求項４において、チャンバー隔壁に複数
のブレードが円周状に取付けられ、該ブレードの取付け
られた通気開口より、前段チャンバーから後段チャンバ
ーへの排気の円周方向成分がロータ径方向成分に方向転
換され、ロータ径方向成分排気および静圧だけが後段チ
ャンバーへ排気されることを特徴とする多段式遠心ファ
ン。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001304985A JP2003106289A (ja) | 2001-10-01 | 2001-10-01 | 多段式遠心ファン |
| TW91122518A TW562899B (en) | 2001-10-01 | 2002-09-30 | Multi-stage centrifugal fan |
| PCT/JP2002/010147 WO2003031825A1 (fr) | 2001-10-01 | 2002-09-30 | Roue soufflante centrifuge multi-etagee |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001304985A JP2003106289A (ja) | 2001-10-01 | 2001-10-01 | 多段式遠心ファン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003106289A true JP2003106289A (ja) | 2003-04-09 |
Family
ID=19124840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001304985A Pending JP2003106289A (ja) | 2001-10-01 | 2001-10-01 | 多段式遠心ファン |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003106289A (ja) |
| TW (1) | TW562899B (ja) |
| WO (1) | WO2003031825A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130011247A1 (en) * | 2011-07-07 | 2013-01-10 | Jin-Hsun Liu | Centrifugal fan with a multistage impeller |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1877129B (zh) * | 2005-06-09 | 2010-11-24 | 台达电子工业股份有限公司 | 离心式风扇 |
| US8734087B2 (en) | 2010-06-28 | 2014-05-27 | Hamilton Sundstrand Space Systems International, Inc. | Multi-stage centrifugal fan |
| CN111223364B (zh) * | 2020-03-04 | 2021-07-23 | 河北科技师范学院 | 一种教务处排课用演示*** |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56500777A (ja) * | 1979-07-02 | 1981-06-11 | ||
| JP2908370B2 (ja) * | 1997-02-17 | 1999-06-21 | 川崎重工業株式会社 | 遠心形多翼送風機 |
| TW402666B (en) * | 1997-08-06 | 2000-08-21 | Carrier Corp | Drive positioning mechanism, centrifugal compressor, and backlash adjustment mechanism |
-
2001
- 2001-10-01 JP JP2001304985A patent/JP2003106289A/ja active Pending
-
2002
- 2002-09-30 TW TW91122518A patent/TW562899B/zh active
- 2002-09-30 WO PCT/JP2002/010147 patent/WO2003031825A1/ja active Application Filing
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130011247A1 (en) * | 2011-07-07 | 2013-01-10 | Jin-Hsun Liu | Centrifugal fan with a multistage impeller |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2003031825A1 (fr) | 2003-04-17 |
| TW562899B (en) | 2003-11-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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|
| A02 | Decision of refusal |
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