JP2940751B2 - 多翼送風機 - Google Patents
多翼送風機Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、多翼送風機に関するも
ので、詳細には、車両に搭載される空調装置に使用して
好適な多翼送風機に関するものである。
ので、詳細には、車両に搭載される空調装置に使用して
好適な多翼送風機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、空調装置などに用いられる多
翼送風機は、例えば特開平２−１４６２９８号公報およ
び特開平２−１５１５１９号公報に示されるように、多
数のブレードをもつ多翼ファンがベルマウスをもつケー
スの中に収納される構成になっている。多翼ファンは、
底プレートと保持リングの間に多数のブレードを配設し
た構造になっている。これらの従来の技術には、多翼送
風機においてブレードの入口から流入する流れの逆流を
防止する技術が開示されている。
翼送風機は、例えば特開平２−１４６２９８号公報およ
び特開平２−１５１５１９号公報に示されるように、多
数のブレードをもつ多翼ファンがベルマウスをもつケー
スの中に収納される構成になっている。多翼ファンは、
底プレートと保持リングの間に多数のブレードを配設し
た構造になっている。これらの従来の技術には、多翼送
風機においてブレードの入口から流入する流れの逆流を
防止する技術が開示されている。
【０００３】
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、多翼ファン
から吹き出す空気の風速分布は、通常、空気取入口から
空気取入口と反対側にかけて不均一であるので、この風
速分布の不均一に伴って、多翼ファンを収納するケース
内における風圧（圧力）分布も不均一になる。したがっ
て、風速分布の不均一が大きくなると、ケース内に空気
の渦流および逆流による損失が発生してしまうので、フ
ァン効率が低下するとともに騒音が発生してしまう。
から吹き出す空気の風速分布は、通常、空気取入口から
空気取入口と反対側にかけて不均一であるので、この風
速分布の不均一に伴って、多翼ファンを収納するケース
内における風圧（圧力）分布も不均一になる。したがっ
て、風速分布の不均一が大きくなると、ケース内に空気
の渦流および逆流による損失が発生してしまうので、フ
ァン効率が低下するとともに騒音が発生してしまう。
【０００５】
【０００６】
【０００７】本発明は、上記点に鑑み、多翼ファンから
吹き出す空気の風速分布の均一化を図ることによりファ
ン効率の向上および騒音の低減を図ることを目的とす
る。
吹き出す空気の風速分布の均一化を図ることによりファ
ン効率の向上および騒音の低減を図ることを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、空気取入口を形成するベルマウスを有するケ
ースと、前記ケースに収納され、円周方向に配設された
多数のブレード、前記多数のブレードの空気吸込側端部
に形成された環状のシュラウドおよび前記多数のブレー
ドの反空気吸込側端部に形成された底プレートを有する
遠心多翼ファンとを備え、前記シュラウドは、前記空気
取入口から前記ブレード間にファン軸方向よりファン径
外方向へ方向転換しつつ流入する空気流れに沿った略円
弧状の断面形状に形成され、前記ケースの前記ベルマウ
ス近傍の内壁断面形状が前記シュラウドとの間の微小隙
間を介して前記シュラウドの断面形状に沿うよう形成さ
れ、前記ブレードは、前記空気取入口側から前記底プレ
ートを超えて前記空気取入口と反対側の部位まで延びて
おり、さらに、前記ケースのうち前記空気取入口とは反
対側の部位には、前記遠心多翼ファンの径外方側に向か
うほど前記空気取入口と反対側に向けて延びて傾斜する
傾斜部が形成されていることを特徴とする。
するため、空気取入口を形成するベルマウスを有するケ
ースと、前記ケースに収納され、円周方向に配設された
多数のブレード、前記多数のブレードの空気吸込側端部
に形成された環状のシュラウドおよび前記多数のブレー
ドの反空気吸込側端部に形成された底プレートを有する
遠心多翼ファンとを備え、前記シュラウドは、前記空気
取入口から前記ブレード間にファン軸方向よりファン径
外方向へ方向転換しつつ流入する空気流れに沿った略円
弧状の断面形状に形成され、前記ケースの前記ベルマウ
ス近傍の内壁断面形状が前記シュラウドとの間の微小隙
間を介して前記シュラウドの断面形状に沿うよう形成さ
れ、前記ブレードは、前記空気取入口側から前記底プレ
ートを超えて前記空気取入口と反対側の部位まで延びて
おり、さらに、前記ケースのうち前記空気取入口とは反
対側の部位には、前記遠心多翼ファンの径外方側に向か
うほど前記空気取入口と反対側に向けて延びて傾斜する
傾斜部が形成されていることを特徴とする。
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【作用】第１に、ブレード（２５）が空気取入口（３
６）側から底プレート（２４）を超えて空気取入口（３
６）と反対側の部位まで延びているので、ブレード（２
５）から吹き出す空気は、ブレード（２５）の空気取入
口（３６）側端部から空気取入口（３６）の反対側端の
部位までの範囲で分布する。このため、本発明では、ブ
レード（２５）が空気取入口（３６）側から底プレート
（２４）を超えて延びていない遠心多翼ファンに比べ
て、遠心多翼ファン（２０）から吹き出す空気の風速分
布のうち風速が最大となる点が空気取入口（３６）の反
対側に移動するとともに、その最大風速が小さくなるの
で、遠心多翼ファン（２０）から吹き出す空気の風速分
布が均一化する。したがって、本願発明では、風速分布
の不均一に伴うケース（２２）内の渦流および逆流を防
止できるので、ファン効率の向上および騒音の低減を図
ることができる。 第２に、ケース（２２）のうち空気取
入口（３６）とは反対側の部位には、遠心多翼ファン
（２０）の径外方側に向かうほど空気取入口（３６）と
反対側に向けて延びて傾斜する傾斜部（５４）が形成さ
れているので、遠心多翼ファン（２０）のうち傾斜部
（５４）近傍から吹き出した空気（以下、この空気をプ
レート側吹出流と呼ぶ。）は、コアンダ効果により傾斜
部（５４）に沿って流通するとともに、プレート側吹出
流近傍の吹出空気を加速させる。したがって、プレート
側吹出流近傍の吹出空気の風速を上昇させることができ
るので、遠心多翼ファン（２０）から吹き出す空気の風
速分布の均一化をさらに図ることができる。延いては、
ファン効率の向上および騒音の低減をさらに図ることが
できる。
６）側から底プレート（２４）を超えて空気取入口（３
６）と反対側の部位まで延びているので、ブレード（２
５）から吹き出す空気は、ブレード（２５）の空気取入
口（３６）側端部から空気取入口（３６）の反対側端の
部位までの範囲で分布する。このため、本発明では、ブ
レード（２５）が空気取入口（３６）側から底プレート
（２４）を超えて延びていない遠心多翼ファンに比べ
て、遠心多翼ファン（２０）から吹き出す空気の風速分
布のうち風速が最大となる点が空気取入口（３６）の反
対側に移動するとともに、その最大風速が小さくなるの
で、遠心多翼ファン（２０）から吹き出す空気の風速分
布が均一化する。したがって、本願発明では、風速分布
の不均一に伴うケース（２２）内の渦流および逆流を防
止できるので、ファン効率の向上および騒音の低減を図
ることができる。 第２に、ケース（２２）のうち空気取
入口（３６）とは反対側の部位には、遠心多翼ファン
（２０）の径外方側に向かうほど空気取入口（３６）と
反対側に向けて延びて傾斜する傾斜部（５４）が形成さ
れているので、遠心多翼ファン（２０）のうち傾斜部
（５４）近傍から吹き出した空気（以下、この空気をプ
レート側吹出流と呼ぶ。）は、コアンダ効果により傾斜
部（５４）に沿って流通するとともに、プレート側吹出
流近傍の吹出空気を加速させる。したがって、プレート
側吹出流近傍の吹出空気の風速を上昇させることができ
るので、遠心多翼ファン（２０）から吹き出す空気の風
速分布の均一化をさらに図ることができる。延いては、
ファン効率の向上および騒音の低減をさらに図ることが
できる。
【００１２】
【参考例】本発明の実施例を説明する前に、本発明の実
施例の前提となる参考例について説明する。以下、参考
例を図面に基づいて説明する。車両用空調装置の空気を
取り込む送風機を例に第１参考例を説明する。
施例の前提となる参考例について説明する。以下、参考
例を図面に基づいて説明する。車両用空調装置の空気を
取り込む送風機を例に第１参考例を説明する。
【００１３】通風系統は、図２に示すように、車室外の
空気を取り入れる外気取入口２、または車室内の空気を
取り入れる内気取入口３から取り入れられた空気を送風
機６の空気取入口３６からケース１内に取り込み、遠心
多翼ファン２０によりエバポレータ７に導く。外気取入
口２と内気取入口３は回動自在なダンパ５により開閉さ
れる。エバポレータ７の出口側にはエアミックスダンパ
８が設けられ、このエアミックスダンパ８によって仕切
られる第１流路１８と第２流路１９のうちの片側の第２
流路１９にヒータコア１７が取り付けられている。エア
ミックスダンパ８とヒータコア１７の出口側に形成され
るエアミックスチャンバ９は、デフロスタ吹出口１３、
胸元吹出口１２ならびに足下吹出口１０に連通してい
る。各吹出口１０、１２、１３の入口側には該吹出口の
開度を調節するダンパ１４、１５、１６が回動自在に取
り付けられている。
空気を取り入れる外気取入口２、または車室内の空気を
取り入れる内気取入口３から取り入れられた空気を送風
機６の空気取入口３６からケース１内に取り込み、遠心
多翼ファン２０によりエバポレータ７に導く。外気取入
口２と内気取入口３は回動自在なダンパ５により開閉さ
れる。エバポレータ７の出口側にはエアミックスダンパ
８が設けられ、このエアミックスダンパ８によって仕切
られる第１流路１８と第２流路１９のうちの片側の第２
流路１９にヒータコア１７が取り付けられている。エア
ミックスダンパ８とヒータコア１７の出口側に形成され
るエアミックスチャンバ９は、デフロスタ吹出口１３、
胸元吹出口１２ならびに足下吹出口１０に連通してい
る。各吹出口１０、１２、１３の入口側には該吹出口の
開度を調節するダンパ１４、１５、１６が回動自在に取
り付けられている。
【００１４】前記送風機６は、その具体的な構造が図１
に示される。送風機６は、遠心多翼ファン２０とケース
２２とからなる。ここで、ケース２２は、樹脂成形され
た上ケース２２ａと下ケース２２ｂとをクランプ、ビス
等により一体に組み付けたものであって、周知のスクロ
ール形状に形成されており、径外方向に延びる図２に示
す空気出口部３７を有し、この空気出口部３７はエバポ
レータ７の空気入口側に接続されている。
に示される。送風機６は、遠心多翼ファン２０とケース
２２とからなる。ここで、ケース２２は、樹脂成形され
た上ケース２２ａと下ケース２２ｂとをクランプ、ビス
等により一体に組み付けたものであって、周知のスクロ
ール形状に形成されており、径外方向に延びる図２に示
す空気出口部３７を有し、この空気出口部３７はエバポ
レータ７の空気入口側に接続されている。
【００１５】ケース２２の下ケース２２ｂには図２に示
すファン駆動用モータ３３が指示固定されている。遠心
多翼ファン２０は、底プレート２４と、多数のブレード
２５と、ブレード２５の頂部に環状に形成され補強リン
グの役目を兼ねるシュラウド２６とから構成される。底
プレート２４は、図２に示すファン駆動用のモータ３３
からの駆動力が伝達されるボス部２８を有している。ま
た底プレート２４の頂面２４ａは中央部から外周方向に
滑らかに湾曲するような曲面に形成されている。ブレー
ト２５は、底プレート２４の外周端２４ｂの近傍から立
ち上がるように形成されるもので、底プレート２４の外
周端２４ｂの近傍に円周方向に沿って所定の円弧間隔を
おいて多数配置される。シュラウド２６は、ブレード２
５の頂部と接合され、シュラウド内周端２６ａと底プレ
ート外周端２４ｂとを結ぶ線が型割りラインに一致して
いる。このため、十分な長さのシュラウドをもつ遠心フ
ァン６は簡単な上下型割りにて成形することができる。
また、シュラウド内周端２６ａから上方には環状の突起
２６ｂが形成されている。
すファン駆動用モータ３３が指示固定されている。遠心
多翼ファン２０は、底プレート２４と、多数のブレード
２５と、ブレード２５の頂部に環状に形成され補強リン
グの役目を兼ねるシュラウド２６とから構成される。底
プレート２４は、図２に示すファン駆動用のモータ３３
からの駆動力が伝達されるボス部２８を有している。ま
た底プレート２４の頂面２４ａは中央部から外周方向に
滑らかに湾曲するような曲面に形成されている。ブレー
ト２５は、底プレート２４の外周端２４ｂの近傍から立
ち上がるように形成されるもので、底プレート２４の外
周端２４ｂの近傍に円周方向に沿って所定の円弧間隔を
おいて多数配置される。シュラウド２６は、ブレード２
５の頂部と接合され、シュラウド内周端２６ａと底プレ
ート外周端２４ｂとを結ぶ線が型割りラインに一致して
いる。このため、十分な長さのシュラウドをもつ遠心フ
ァン６は簡単な上下型割りにて成形することができる。
また、シュラウド内周端２６ａから上方には環状の突起
２６ｂが形成されている。
【００１６】前記遠心多翼ファン２０を収納するケース
２２は、前記シュラウド２６の突起２６ｂを包み込むよ
うに断面半円弧状に形成されるベルマウス３１が形成さ
れ、このベルマウス内壁３１ａと突起２６ｂの間には微
小な一定間隔δ例えば約３ｍｍ程度を有する。ベルマウ
ス３１の付け根部近傍のケース内壁２２ｃはシュラウド
２６の頂面２６ｃとほぼ一定の微小間隔δ例えば約３ｍ
ｍ程度をあけて形成されている。このようなほぼ一定の
微小間隔δは、シュラウド２６の突起２６ｂの外周壁か
ら径外方向に向けて滑らかに湾曲して形成される頂面２
６ｃの径外方向端２６ｄまで形成されている。
２２は、前記シュラウド２６の突起２６ｂを包み込むよ
うに断面半円弧状に形成されるベルマウス３１が形成さ
れ、このベルマウス内壁３１ａと突起２６ｂの間には微
小な一定間隔δ例えば約３ｍｍ程度を有する。ベルマウ
ス３１の付け根部近傍のケース内壁２２ｃはシュラウド
２６の頂面２６ｃとほぼ一定の微小間隔δ例えば約３ｍ
ｍ程度をあけて形成されている。このようなほぼ一定の
微小間隔δは、シュラウド２６の突起２６ｂの外周壁か
ら径外方向に向けて滑らかに湾曲して形成される頂面２
６ｃの径外方向端２６ｄまで形成されている。
【００１７】前記第１参考例によると、空気取入口３６
から取り入れた空気流れをファン軸方向よりファン径外
方向へ方向転換するようにシュラウド２６をほぼ円弧状
の断面形状に形成し、ベルマウス内壁３１ａおよびケー
ス内壁２２ｃとシュラウド２６との隙間が微小間隔δに
よって狭くしかも内径側から外径側までの長い距離にわ
たり形成されるため、ブレード２５の出口からこの隙間
を通って内径側に逆流しようとする風量が低減される。
従って、ファン効率の向上ならびに騒音の低減が図れ
る。
から取り入れた空気流れをファン軸方向よりファン径外
方向へ方向転換するようにシュラウド２６をほぼ円弧状
の断面形状に形成し、ベルマウス内壁３１ａおよびケー
ス内壁２２ｃとシュラウド２６との隙間が微小間隔δに
よって狭くしかも内径側から外径側までの長い距離にわ
たり形成されるため、ブレード２５の出口からこの隙間
を通って内径側に逆流しようとする風量が低減される。
従って、ファン効率の向上ならびに騒音の低減が図れ
る。
【００１８】本発明者の実験データによると、前記第１
参考例の構成をとると、ファン効率が従来より約３％向
上し、騒音は従来よりも約１．５ｄＢＡ低減することが
判明した。
参考例の構成をとると、ファン効率が従来より約３％向
上し、騒音は従来よりも約１．５ｄＢＡ低減することが
判明した。
【００１９】次に、本発明の前記第１参考例と従来の比
較例とを図３（Ａ）、（Ｂ）に基づいて説明する。 逆流防止効果 図３（Ａ）に示す前記第１参考例は、ベルマウス３１の
空気取入口３６から矢印方向に空気の流れが形成され、
ファン軸方向からファン径外方向に空気流れ方向が次第
に方向転換され、ブレード２５の外端から矢印方向に流
れが形成される。このとき、ベルマウス内壁３１ａおよ
びケース内壁２２ｃとシュラウド２６とは長い領域にわ
たって狭い隙間に保たれているので、この隙間を通って
流れる逆流はほとんど生じない。これに対し、図３
（Ｂ）に示す従来の比較例では、補強リング４２の先端
４２ｂとケース４３ａとの狭い隙間の領域が非常に短
く、この隙間を通って流れる逆流１０１を完全になくす
ことはできない。この逆流がファン効率の低減ならびに
騒音の増大の原因となる。
較例とを図３（Ａ）、（Ｂ）に基づいて説明する。 逆流防止効果 図３（Ａ）に示す前記第１参考例は、ベルマウス３１の
空気取入口３６から矢印方向に空気の流れが形成され、
ファン軸方向からファン径外方向に空気流れ方向が次第
に方向転換され、ブレード２５の外端から矢印方向に流
れが形成される。このとき、ベルマウス内壁３１ａおよ
びケース内壁２２ｃとシュラウド２６とは長い領域にわ
たって狭い隙間に保たれているので、この隙間を通って
流れる逆流はほとんど生じない。これに対し、図３
（Ｂ）に示す従来の比較例では、補強リング４２の先端
４２ｂとケース４３ａとの狭い隙間の領域が非常に短
く、この隙間を通って流れる逆流１０１を完全になくす
ことはできない。この逆流がファン効率の低減ならびに
騒音の増大の原因となる。
【００２０】 ブレード間の渦流防止効果 ブレード２５の出口の風速分布は、本発明者による火花
追跡法による可視化実験の結果より、図３（Ｂ）に示す
ように、ブレード２５の下側に偏っており、ブレード２
５の上側はほとんど空気が流れていない。このことか
ら、通風抵抗が少し大きくなると、図３（Ｂ）の前記比
較例では渦流１０２や逆流１０３が生じる。これに対
し、図３（Ａ）に示す前記第１参考例では、シュラウド
２６があるためにブレード２５間の上側で渦流や逆流が
生じず、ファン効率の向上ならびに騒音の低減が効果的
に図れる。
追跡法による可視化実験の結果より、図３（Ｂ）に示す
ように、ブレード２５の下側に偏っており、ブレード２
５の上側はほとんど空気が流れていない。このことか
ら、通風抵抗が少し大きくなると、図３（Ｂ）の前記比
較例では渦流１０２や逆流１０３が生じる。これに対
し、図３（Ａ）に示す前記第１参考例では、シュラウド
２６があるためにブレード２５間の上側で渦流や逆流が
生じず、ファン効率の向上ならびに騒音の低減が効果的
に図れる。
【００２１】 スクロール上部の渦流防止効果 前記第１参考例および前記比較例の多翼送風機は、車両
用空調装置の通風系に適用した送風機であるが、このよ
うな送風機は静圧に比べて風量が相対的に大きい。その
ため、図３（Ｂ）に示す前記比較例では、ブレード２５
の位置よりも上方のスクロール内部に余分な空間３８が
あることで、渦流１０４が生じ、ファン効率の低下なら
びに騒音の増大が発生しやすい。これに対し、図３
（Ａ）に示す前記第１参考例では、ブレード２５の径外
方向側の上部の余分な空間が狭く形成されているので、
渦流や逆流が発生しにくく、ファン効率の向上ならびに
騒音の低減が効果的に図れる。
用空調装置の通風系に適用した送風機であるが、このよ
うな送風機は静圧に比べて風量が相対的に大きい。その
ため、図３（Ｂ）に示す前記比較例では、ブレード２５
の位置よりも上方のスクロール内部に余分な空間３８が
あることで、渦流１０４が生じ、ファン効率の低下なら
びに騒音の増大が発生しやすい。これに対し、図３
（Ａ）に示す前記第１参考例では、ブレード２５の径外
方向側の上部の余分な空間が狭く形成されているので、
渦流や逆流が発生しにくく、ファン効率の向上ならびに
騒音の低減が効果的に図れる。
【００２２】本第１参考例は、多翼送風機全般に適用し
た場合に前記効果が得られるものであるが、特に空調装
置の通風系のように比較的通風抵抗の大きな通風系に適
用すると前記効果が顕著である。
た場合に前記効果が得られるものであるが、特に空調装
置の通風系のように比較的通風抵抗の大きな通風系に適
用すると前記効果が顕著である。
【００２３】次に実験データを示す。実験条件は、ファ
ン径：１５０ｍｍ、ファン幅：８５ｍｍ、スクロール広
がり角：５．５°、ブロアモータ電圧：１２Ｖ（一
定）、シュラウドとケースとの隙間／ファン外径：０．
０２とした。その結果、流量係数Φと比騒音ＫS および
圧力係数ψとの関係は図４に示すとおりであった。比較
例に比べ前記第１参考例では、比騒音ＫS が相対的に低
くかつ圧力係数ψが相対的に大きいことが判る。
ン径：１５０ｍｍ、ファン幅：８５ｍｍ、スクロール広
がり角：５．５°、ブロアモータ電圧：１２Ｖ（一
定）、シュラウドとケースとの隙間／ファン外径：０．
０２とした。その結果、流量係数Φと比騒音ＫS および
圧力係数ψとの関係は図４に示すとおりであった。比較
例に比べ前記第１参考例では、比騒音ＫS が相対的に低
くかつ圧力係数ψが相対的に大きいことが判る。
【００２４】次に、シュラウドとケースとの隙間／ファ
ン外径との比を変化させることで最低比騒音ＫS および
ファン効率がどのように変化するかを実験した。ここに
最低比騒音ＫS とは、流量係数を変化させたときの比騒
音が最低になる値をいう。その結果を図５に示す。図５
に示す結果より、隙間／ファン外径の比が０．０５以下
において最低比騒音ＫS の値が著しく低減されることが
判明した。
ン外径との比を変化させることで最低比騒音ＫS および
ファン効率がどのように変化するかを実験した。ここに
最低比騒音ＫS とは、流量係数を変化させたときの比騒
音が最低になる値をいう。その結果を図５に示す。図５
に示す結果より、隙間／ファン外径の比が０．０５以下
において最低比騒音ＫS の値が著しく低減されることが
判明した。
【００２５】また、ベルマウス３１の先端位置を変化さ
せたときの流量係数φと比騒音Ｋｓおよび圧力係数ψと
の関係を図１０に示す。図１０内のベルマウス３１の形
状に示すように、位置Ａ０，Ａ１はそれぞれベルマウス
３１の先端とファンブレードとの隙間ｌ／ファン外径Ｄ
との比が０．０２および０．０４となる位置であり、具
体的には、位置Ａ０の時の隙間ｌが３mm、位置Ａ１の時
の隙間ｌが６mmである。位置Ａ２はシュラウド内周端２
６ａの延長線２６１上に位置し、位置Ａ３はシュラウド
２６の突起部２６ｂ（Ｂ０）と同じ高さとする。このよ
うに、突起３１に対してベルマウス３１の先端位置を変
化させた実験の結果、位置Ａ０の時が最も騒音が低いこ
とが分かった。この実験結果から、ベルマウス３１の先
端をシュラウド２６の円弧の略延長線上に設けることに
より空気の流れが円滑化し、騒音が低減すると推測され
る。
せたときの流量係数φと比騒音Ｋｓおよび圧力係数ψと
の関係を図１０に示す。図１０内のベルマウス３１の形
状に示すように、位置Ａ０，Ａ１はそれぞれベルマウス
３１の先端とファンブレードとの隙間ｌ／ファン外径Ｄ
との比が０．０２および０．０４となる位置であり、具
体的には、位置Ａ０の時の隙間ｌが３mm、位置Ａ１の時
の隙間ｌが６mmである。位置Ａ２はシュラウド内周端２
６ａの延長線２６１上に位置し、位置Ａ３はシュラウド
２６の突起部２６ｂ（Ｂ０）と同じ高さとする。このよ
うに、突起３１に対してベルマウス３１の先端位置を変
化させた実験の結果、位置Ａ０の時が最も騒音が低いこ
とが分かった。この実験結果から、ベルマウス３１の先
端をシュラウド２６の円弧の略延長線上に設けることに
より空気の流れが円滑化し、騒音が低減すると推測され
る。
【００２６】次に、シュラウド２６の突起部２６ｂの高
さの検討を行った。この結果を図１１に示す。図１１の
突起部２６ｂの形状に示すように、高さＢ０，Ｂ１，Ｂ
２はそれぞれ突起部２６ｂの高さ（＝ｈ）／ファン外径
Ｄとの比が０．０６，０．０３，０の時であり、具体的
には高さＢ０の時の高さｈが９mm、高さＢ１の時の高さ
ｈが４．５mmである。この実験の結果、高さＢ０の時が
最も騒音が低いことが分かった。この実験結果から、突
起部２６ｂとベルマウス内壁３１ａとの間隔を微少間隔
とすれば、逆流を防止することができるので騒音を低減
することができる。なお、図４および図５に実験結果を
示した上記実験は、ベルマウスＡ０とシュラウドＢ０の
組合せを用いたものである。
さの検討を行った。この結果を図１１に示す。図１１の
突起部２６ｂの形状に示すように、高さＢ０，Ｂ１，Ｂ
２はそれぞれ突起部２６ｂの高さ（＝ｈ）／ファン外径
Ｄとの比が０．０６，０．０３，０の時であり、具体的
には高さＢ０の時の高さｈが９mm、高さＢ１の時の高さ
ｈが４．５mmである。この実験の結果、高さＢ０の時が
最も騒音が低いことが分かった。この実験結果から、突
起部２６ｂとベルマウス内壁３１ａとの間隔を微少間隔
とすれば、逆流を防止することができるので騒音を低減
することができる。なお、図４および図５に実験結果を
示した上記実験は、ベルマウスＡ０とシュラウドＢ０の
組合せを用いたものである。
【００２７】次に他の参考例に係る多翼送風機の例を図
６〜図９に示す。図６に示す第２参考例は、前記第１参
考例に示される突起２６ｂが形成されない例である。シ
ュラウド２６の頂面２６ｃとケース内壁２２ｃとの隙間
の間隔がほぼ一定になる空間が径方向に延長して形成さ
れている。
６〜図９に示す。図６に示す第２参考例は、前記第１参
考例に示される突起２６ｂが形成されない例である。シ
ュラウド２６の頂面２６ｃとケース内壁２２ｃとの隙間
の間隔がほぼ一定になる空間が径方向に延長して形成さ
れている。
【００２８】図７に示す第３参考例は、底プレート３３
の外周端３３ａが径外方向に延長される例である。底プ
レート３３の外周端３３ａがシュラウド２６の外端まで
延びている。この場合、底プレート３３とブレード２５
は一体に成形されるが、シュラウド２６はブレード２５
に後付けにより形成される。
の外周端３３ａが径外方向に延長される例である。底プ
レート３３の外周端３３ａがシュラウド２６の外端まで
延びている。この場合、底プレート３３とブレード２５
は一体に成形されるが、シュラウド２６はブレード２５
に後付けにより形成される。
【００２９】図８に示す第４参考例は、ベルマウス３１
がその内径側で切れている例である。この第４参考例で
は、ベルマウス内端３１ｂが途中で切れていることから
空気取入口３６を大きく形成できるので空気取込量を増
大することができるという効果がある。
がその内径側で切れている例である。この第４参考例で
は、ベルマウス内端３１ｂが途中で切れていることから
空気取入口３６を大きく形成できるので空気取込量を増
大することができるという効果がある。
【００３０】図９に示す第５参考例は、シュラウドの形
状を直線形状に円錐状に形成した例である。シュラウド
３５は円錐斜面状に延びる。このシュラウド３５の形状
に対応して狭い隙間を介してケース内壁２２ｃがほぼ平
行に直線状に斜め方向に延びる。
状を直線形状に円錐状に形成した例である。シュラウド
３５は円錐斜面状に延びる。このシュラウド３５の形状
に対応して狭い隙間を介してケース内壁２２ｃがほぼ平
行に直線状に斜め方向に延びる。
【００３１】図１２に示す第６参考例は、底プレート２
４が径外方向にいくに従い、シュラウド２６側と反対側
方向に傾斜している例である。空気はファン２０の軸方
向から流入し、径外方向へ流出するので、この空気の流
れ方向に底プレートを傾けると底プレート２４の傾斜に
沿って空気が流れるため、空気流の乱れが減少する。従
って、この底プレート２４を本発明のシュラウドおよび
ベルマウスと共に形成することで騒音低減効果をより大
きくすることが可能となる。
４が径外方向にいくに従い、シュラウド２６側と反対側
方向に傾斜している例である。空気はファン２０の軸方
向から流入し、径外方向へ流出するので、この空気の流
れ方向に底プレートを傾けると底プレート２４の傾斜に
沿って空気が流れるため、空気流の乱れが減少する。従
って、この底プレート２４を本発明のシュラウドおよび
ベルマウスと共に形成することで騒音低減効果をより大
きくすることが可能となる。
【００３２】
【実施例】 次に、本発明の実施例について説明する。な
お、上記参考例と同様な機能を有する部品については、
同じ符号を付した。図１３に示す本発明の実施例は、ケ
ース２２に設けられた空気取入口３６と反対側の側壁５
２が、ファン２０に対応する円環状の平面部５２１と、
吐出流路を形成する流路壁部５０とからなる。この流路
壁部５０は、傾斜平板部５３と傾斜連結部（傾斜部）５
４とからなる。傾斜平板部５３は、外周壁側において外
周壁に対して略直交して設けられ、吐出流路の出口側に
向かって吐出流路の流路面積を徐々に拡大させる渦巻き
状に形成すると共に、吐出流路の出口側に向かって吐出
流路を拡大する方向に傾斜して形成する。また、傾斜連
結部５４は、ファン２０の径外方側に向かうほど空気取
入口３６と反対側（モータ３３側）に向けて延びて傾斜
して設けられ、平面部５２１の外周部と傾斜平板部５３
の内周端とを連結する。さらに、ブレード２５は、空気
取入口３６側から底プレート２４を超えて空気取入口３
６と反対側（モータ３３側）の部位まで延びている。
お、上記参考例と同様な機能を有する部品については、
同じ符号を付した。図１３に示す本発明の実施例は、ケ
ース２２に設けられた空気取入口３６と反対側の側壁５
２が、ファン２０に対応する円環状の平面部５２１と、
吐出流路を形成する流路壁部５０とからなる。この流路
壁部５０は、傾斜平板部５３と傾斜連結部（傾斜部）５
４とからなる。傾斜平板部５３は、外周壁側において外
周壁に対して略直交して設けられ、吐出流路の出口側に
向かって吐出流路の流路面積を徐々に拡大させる渦巻き
状に形成すると共に、吐出流路の出口側に向かって吐出
流路を拡大する方向に傾斜して形成する。また、傾斜連
結部５４は、ファン２０の径外方側に向かうほど空気取
入口３６と反対側（モータ３３側）に向けて延びて傾斜
して設けられ、平面部５２１の外周部と傾斜平板部５３
の内周端とを連結する。さらに、ブレード２５は、空気
取入口３６側から底プレート２４を超えて空気取入口３
６と反対側（モータ３３側）の部位まで延びている。
【００３３】ここで、この傾斜連結部５４の角度θ
s と、ファン２０から流出する空気流の吹出角度θｆと
の関係について説明する。図１４には、ファン２０から
流出する空気流がファンの軸方向に直交する水平面に対
して角度θｆにて流出するファン２０に用いるケース２
２において、傾斜連結部５４の最適な角度θs を示す。
s と、ファン２０から流出する空気流の吹出角度θｆと
の関係について説明する。図１４には、ファン２０から
流出する空気流がファンの軸方向に直交する水平面に対
して角度θｆにて流出するファン２０に用いるケース２
２において、傾斜連結部５４の最適な角度θs を示す。
【００３４】この最適傾斜角は、最低比騒音ｋｓが最も
低くなる角度である。なお、ファン効率ηｆは、最低比
騒音ｋｓが低減すれば効率は向上する関係があるため、
このファン効率ηｆにて最適傾斜角θs を決定しても良
い。
低くなる角度である。なお、ファン効率ηｆは、最低比
騒音ｋｓが低減すれば効率は向上する関係があるため、
このファン効率ηｆにて最適傾斜角θs を決定しても良
い。
【００３５】本実験では、ファン２０の直径やブレード
２５の高さを変化させることにより吹出角度θｆが異な
るファン２０を形成し、この吹出角度θｆが異なるファ
ン２０を用いて実験を行なったものであるが、互々のフ
ァン２０に対する最適な傾斜角度θs は、図１４に斜線
にて示すように、ファン２０から流出する空気流の角度
θｆに対して、θs ＝（θｆ−５）°〜θｆ°となる範
囲にある。
２５の高さを変化させることにより吹出角度θｆが異な
るファン２０を形成し、この吹出角度θｆが異なるファ
ン２０を用いて実験を行なったものであるが、互々のフ
ァン２０に対する最適な傾斜角度θs は、図１４に斜線
にて示すように、ファン２０から流出する空気流の角度
θｆに対して、θs ＝（θｆ−５）°〜θｆ°となる範
囲にある。
【００３６】上記の如く、傾斜した側壁５２の形状を、
本発明のシュラウドおよびベルマウスの形状と共に形成
することで騒音低減効果をより大きなものとすることが
できる。
本発明のシュラウドおよびベルマウスの形状と共に形成
することで騒音低減効果をより大きなものとすることが
できる。
【００３７】また第６参考例の底プレート２４の形状
と、実施例のケース２２の側壁５２とを組合せると、よ
り一層騒音を低減することができる。
と、実施例のケース２２の側壁５２とを組合せると、よ
り一層騒音を低減することができる。
【００３８】
【発明の効果】本発明によれば、第１に、ブレードが空
気取入口側から底プレートを超えて空気取入口と反対側
の部位まで延びているので、ブレードから吹き出す空気
は、図１５の（Ａ）に示す風速分布曲線Ｄ１のように、
ブレードの空気取入口側端部から空気取入口の反対側端
の部位までの範囲で分布する。これに対して、図１５の
（Ｂ）に示すように、ブレードが底プレートを超えて延
びておらず、空気取入口側から底プレートまでとする
と、ブレードから吹き出す空気は、当然ながらブレード
の空気取入口側端部から底プレートまでの範囲で分布す
る（風速分布曲線Ｄ２参照）。ところで、風速分布曲線
Ｄ１、Ｄ２によって囲まれる部分の面積Ｓ１，Ｓ２は、
遠心ファンから吹き出す風量を示すものであるので、こ
れら面積Ｓ１、Ｓ２は、遠心多翼ファンから空気に与え
られた運動エネルギと正の相関関係を有する量である。
このため、遠心多翼ファンから空気に与えられた運動エ
ネルギが等しい場合には両面積Ｓ１，Ｓ２が等しくなる
ので、風速分布曲線Ｄ１の頂点（風速が最大となる点）
が風速分布曲線Ｄ２の頂点に比べて、空気取入口の反対
側に移動するとともに、その最大風速が小さくなる。こ
れに加えて、風速分布曲線Ｄ１の風速分布範囲が風速分
布曲線Ｄ２に比べて大きくなることから、風速分布曲線
Ｄ１は、風速分布曲線Ｄ２に比べて均一化する。したが
って、本発明では、遠心多翼ファンから吹き出す空気の
風速分布の均一化を図ることができるので、風速分布の
不均一に伴うケース内の空気の渦流および逆流が発生す
ることを防止でき、ファン効率の向上および騒音の低減
を図ることができる。第２に、ケースのうち空気取入口
とは反対側の部位には、遠心多翼ファンの径外方側に向
かうほど空気取入口と反対側に向けて延びて傾斜する傾
斜部が形成されているので、遠心多翼ファンのうち傾斜
部近傍から吹き出したプレート側吹出流は、コアンダ効
果により傾斜部に沿って流通するとともに、プレート側
吹出流近傍の吹出空気を加速する。 したがって、プレー
ト側吹出流近傍の吹出空気の風速を上昇させることがで
きるので、遠心多翼ファンから吹き出す空気の風速分布
の均一化をさらに図ることができる。延いては、ファン
効率の向上および騒音の低減をさらに図ることができ
る。
気取入口側から底プレートを超えて空気取入口と反対側
の部位まで延びているので、ブレードから吹き出す空気
は、図１５の（Ａ）に示す風速分布曲線Ｄ１のように、
ブレードの空気取入口側端部から空気取入口の反対側端
の部位までの範囲で分布する。これに対して、図１５の
（Ｂ）に示すように、ブレードが底プレートを超えて延
びておらず、空気取入口側から底プレートまでとする
と、ブレードから吹き出す空気は、当然ながらブレード
の空気取入口側端部から底プレートまでの範囲で分布す
る（風速分布曲線Ｄ２参照）。ところで、風速分布曲線
Ｄ１、Ｄ２によって囲まれる部分の面積Ｓ１，Ｓ２は、
遠心ファンから吹き出す風量を示すものであるので、こ
れら面積Ｓ１、Ｓ２は、遠心多翼ファンから空気に与え
られた運動エネルギと正の相関関係を有する量である。
このため、遠心多翼ファンから空気に与えられた運動エ
ネルギが等しい場合には両面積Ｓ１，Ｓ２が等しくなる
ので、風速分布曲線Ｄ１の頂点（風速が最大となる点）
が風速分布曲線Ｄ２の頂点に比べて、空気取入口の反対
側に移動するとともに、その最大風速が小さくなる。こ
れに加えて、風速分布曲線Ｄ１の風速分布範囲が風速分
布曲線Ｄ２に比べて大きくなることから、風速分布曲線
Ｄ１は、風速分布曲線Ｄ２に比べて均一化する。したが
って、本発明では、遠心多翼ファンから吹き出す空気の
風速分布の均一化を図ることができるので、風速分布の
不均一に伴うケース内の空気の渦流および逆流が発生す
ることを防止でき、ファン効率の向上および騒音の低減
を図ることができる。第２に、ケースのうち空気取入口
とは反対側の部位には、遠心多翼ファンの径外方側に向
かうほど空気取入口と反対側に向けて延びて傾斜する傾
斜部が形成されているので、遠心多翼ファンのうち傾斜
部近傍から吹き出したプレート側吹出流は、コアンダ効
果により傾斜部に沿って流通するとともに、プレート側
吹出流近傍の吹出空気を加速する。 したがって、プレー
ト側吹出流近傍の吹出空気の風速を上昇させることがで
きるので、遠心多翼ファンから吹き出す空気の風速分布
の均一化をさらに図ることができる。延いては、ファン
効率の向上および騒音の低減をさらに図ることができ
る。
【図１】第１参考例による多翼送風機の右側半分を示す
断面図である。
断面図である。
【図２】多翼送風機を車両用空調装置に適用した第１参
考例を示す概略構成図である。
考例を示す概略構成図である。
【図３】（Ａ）は第１参考例の多翼送風機の要部を示す
概略構成図である。（Ｂ）は比較例の多翼送風機の要部
を示す概略構成図である。
概略構成図である。（Ｂ）は比較例の多翼送風機の要部
を示す概略構成図である。
【図４】流量係数と比騒音ならびに圧力係数について第
１参考例と比較例を対比した特性図である。
１参考例と比較例を対比した特性図である。
【図５】シュラウドとケースとの間の隙間とファン外径
との比がファン効率ならびに最低比騒音に与える影響を
示す特性図である。
との比がファン効率ならびに最低比騒音に与える影響を
示す特性図である。
【図６】第２参考例を示す要部断面図である。
【図７】第３参考例を示す要部断面図である。
【図８】第４参考例を示す要部断面図である。
【図９】第５参考例を示す要部断面図である。
【図１０】ベルマウス形状による特性を示す図である。
【図１１】突起部高さによる特性を示す図である。
【図１２】第６参考例を示す図である。
【図１３】本発明の実施例を示す図である。
【図１４】最適傾斜角度θs とファンからの吹出角度θ
ｆとの関係を示す図である。
ｆとの関係を示す図である。
【図１５】本願発明の効果の理解を容易にするための説
明図である。
明図である。
６ 多翼送風機 ２０ 遠心多翼ファン（ファン） ２２ ケース ２２ａ 上ケース（ケース） ２２ｂ 下ケース（ケース） ２２ｃ ケース内壁 ２４ 底プレート ２５ ブレード ２６ シュラウド ２６ｂ 突起（環状突起） ２６ｃ 頂面 ３１ ベルマウス ３６ 空気取入口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 亀岡 輝彦 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 徳永 孝宏 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 浅野 秀夫 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 杉 光 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−33000（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−81297（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−49711（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−261997（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−108398（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭60−10200（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F04D 29/28 F04D 29/44
Claims (1)
- 【請求項１】 空気取入口を形成するベルマウスを有す
るケースと、 前記ケースに収納され、円周方向に配設された多数のブ
レード、前記多数のブレードの空気吸込側端部に形成さ
れた環状のシュラウドおよび前記多数のブレードの反空
気吸込側端部に形成された底プレートを有する遠心多翼
ファンとを備え、 前記シュラウドは、前記空気取入口から前記ブレード間
にファン軸方向よりファン径外方向へ方向転換しつつ流
入する空気流れに沿った略円弧状の断面形状に形成さ
れ、前記ケースの前記ベルマウス近傍の内壁断面形状が前記
シュラウドとの間の微小隙間を介して前記シュラウドの
断面形状に沿うよう形成され、 前記ブレードは、前記空気取入口側から前記底プレート
を超えて前記空気取入口と反対側の部位まで延びてお
り、 さらに、前記ケースのうち前記空気取入口とは反対側の
部位には、前記遠心多翼ファンの径外方側に向かうほど
前記空気取入口と反対側に向けて延びて傾斜する傾斜部
が形成されている ことを特徴とする多翼送風機。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/020,085 US5352089A (en) | 1992-02-19 | 1993-02-19 | Multi-blades fan device |
| US08/280,998 US5511939A (en) | 1992-02-19 | 1994-07-27 | Multi-blades fan device |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3215692 | 1992-02-19 | ||
| JP4-32156 | 1992-02-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05296194A JPH05296194A (ja) | 1993-11-09 |
| JP2940751B2 true JP2940751B2 (ja) | 1999-08-25 |
Family
ID=12351065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34581892A Expired - Fee Related JP2940751B2 (ja) | 1992-02-19 | 1992-12-25 | 多翼送風機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2940751B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7883312B2 (en) | 2005-03-31 | 2011-02-08 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Centrifugal blower |
| US9039360B2 (en) | 2011-01-27 | 2015-05-26 | Minebea Co., Ltd. | Centrifugal fan |
| US11092162B2 (en) | 2016-02-24 | 2021-08-17 | Denso Corporation | Centrifugal blower |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69724868T2 (de) * | 1996-05-17 | 2004-05-06 | Calsonic Kansei Corp. | Mehrschaufelrotor für Kreisellüfter |
| KR100393563B1 (ko) * | 2000-10-18 | 2003-08-09 | 엘지전자 주식회사 | 터보팬 |
| JP4569073B2 (ja) * | 2003-04-02 | 2010-10-27 | ダイキン工業株式会社 | 遠心ファン |
| JP2004316448A (ja) * | 2003-04-11 | 2004-11-11 | Daikin Ind Ltd | 遠心送風機 |
| JP4736129B2 (ja) * | 2006-04-27 | 2011-07-27 | 東芝ホームテクノ株式会社 | ファンモータ |
| US8167550B2 (en) | 2007-12-18 | 2012-05-01 | Denso Corporation | Blower unit |
| JP5051155B2 (ja) * | 2009-03-05 | 2012-10-17 | パナソニック株式会社 | 加熱調理器 |
| KR101703662B1 (ko) * | 2010-08-27 | 2017-02-07 | 한온시스템 주식회사 | 차량용 공조장치의 송풍구조 |
| KR101692221B1 (ko) * | 2010-08-31 | 2017-01-17 | 한온시스템 주식회사 | 차량용 공조장치의 송풍구조 |
| CN103573676B (zh) * | 2013-10-23 | 2016-02-17 | 广东美的环境电器制造有限公司 | 风扇和电路控制方法 |
| JP6076945B2 (ja) | 2014-07-25 | 2017-02-08 | ミネベア株式会社 | 遠心式ファン |
| JP6438860B2 (ja) | 2015-07-31 | 2018-12-19 | ミネベアミツミ株式会社 | 遠心ファン |
| JP6784167B2 (ja) * | 2016-12-19 | 2020-11-11 | 株式会社Ｓｏｋｅｎ | 遠心送風機 |
| CN106762818A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-05-31 | 广东美的厨房电器制造有限公司 | 用于吸油烟机的风轮、风机和具有其的吸油烟机 |
| JP7351694B2 (ja) * | 2019-09-27 | 2023-09-27 | ダイニチ工業株式会社 | 送風装置および空調装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5049711A (ja) * | 1973-09-05 | 1975-05-02 | ||
| JPS5681297A (en) * | 1979-12-04 | 1981-07-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Electric blower |
| JPS6033000A (ja) * | 1983-08-03 | 1985-02-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電動送風機 |
-
1992
- 1992-12-25 JP JP34581892A patent/JP2940751B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7883312B2 (en) | 2005-03-31 | 2011-02-08 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Centrifugal blower |
| US9039360B2 (en) | 2011-01-27 | 2015-05-26 | Minebea Co., Ltd. | Centrifugal fan |
| US11092162B2 (en) | 2016-02-24 | 2021-08-17 | Denso Corporation | Centrifugal blower |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05296194A (ja) | 1993-11-09 |
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