KR100625416B1 - 원심 송풍기 - Google Patents

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KR100625416B1
KR100625416B1 KR1020057001983A KR20057001983A KR100625416B1 KR 100625416 B1 KR100625416 B1 KR 100625416B1 KR 1020057001983 A KR1020057001983 A KR 1020057001983A KR 20057001983 A KR20057001983 A KR 20057001983A KR 100625416 B1 KR100625416 B1 KR 100625416B1
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마사히토 히가시다
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다이킨 고교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 흡입구 근방에서의 흐름의 흐트러짐을 막는 것이 가능한 원심 송풍기를 제공한다. 다익(多翼) 송풍기(110)는 회전축선(O－O) 방향으로부터 기체를 흡입하여 회전축선(O－O)에 교차하는 방향으로 유체를 불어내는 송풍기에 있어서, 날개차(113)와 벨 마우스(112)를 구비하고 있다. 날개차(113)는 회전축선(O－O)을 중심으로 하여 회전한다. 벨 마우스(112)는 날개차(113)에 대향하도록 배치된 흡입구(112a)와, 흡입구(112a)의 주위에 날개차(113)측을 향하여 오목 부압(負壓) 공간(S1)을 형성하는 오목부(112d)를 가지고, 흡입되는 기체를 날개차(113)로 안내한다.
다익 송풍기, 날개차, 벨 마우스, 흡입구, 오목부

Description

원심 송풍기{CENTRIFUGAL BLOWER}
본 발명은, 원심 송풍기, 특히, 회전축 방향으로부터 기체를 흡입하여 회전축에 교차하는 방향으로 기체를 불어내는 원심 송풍기에 관한 것이다.
공기 청정기나 에어컨 등에 있어서는, 송풍을 행하기 위해서, 원심 송풍기가 이용되고 있다. 종래예로서, 도 1 및 도 2에, 다익(多翼) 송풍기로 불리는 원심 송풍기의 일례를 도시한다. 여기서, 도 1은 종래예의 다익 송풍기의 측면도 (구체적으로는, 도 2의 A－A 단면도)를 도시하고, 도 2는 종래예의 다익 송풍기의 평면도를 도시하고 있다.
다익 송풍기(10)는, 날개차(13), 날개차(13)를 격납(格納)하는 하우징(11), 날개차(13)를 회전시키기 위한 모터(14) 등으로 구성되어 있다. 여기서, 도 1 및 도 2 중의 축(O－O)은 날개차(13) 및 모터(14)의 회전축선이다.
날개차(13)는 원판상의 주판(主板, 31)의 외주연(外周緣)에 다수매의 날개(33, 도 2에서는 다수매의 날개(33)의 일부만을 도시)의 일단이 고정되고, 그들 날개(33)의 타단이 환상(環狀)의 측판(32)에서 연결되어 있다.
하우징(11)은 그 평면에서 볼 때가 스크롤 형상의 상자체이고, 개구(開口, 11a)와 기체의 취출구(吹出口, 11b)를 가지고 있다.
벨 마우스(12)는 하우징(11)의 개구(11a)를 덮도록 배치되어 있고, 흡입되는 기체를 날개차(13)로 안내하기 위한 흡입구(12a)가 형성되어 있다. 흡입구(12a)는 날개차(13)의 측판(32)에 대향하도록 배치되어 있다. 벨 마우스(12)는 흡입구(12a)의 내주연(內周緣)에 날개차(13)측을 향하여 연장되는 만곡부(灣曲部, 12b)와, 만곡부(12b)의 반경 방향 외주측에 개구(11a)를 덮도록 형성된 회전축선(O－O)에 교차하는 방향으로 연장되는 평탄부(12c)를 가지고 있다.
모터(14)를 구동하여 다익 송풍기(10)를 작동시키면, 날개차(13)가 하우징(11)에 대해서, 도 2의 회전 방향 R의 방향으로 회전한다. 이것에 의하여, 날개차(13)의 각 날개(33)가 내주측의 공간으로부터 외주측의 공간으로 기체를 승압하여 불어내고, 흡입구(12a)로부터 날개차(13)의 내주측의 공간으로 기체가 흡입되는 것과 함께, 날개차(13)의 외주측으로 불어나온 기체가 취출구(11b)로 모아져 불어나온다. 즉, 다익 송풍기(10)는, 도 1 및 도 2에 도시되는 화살표 W와 같이, 주로, 회전축선(O－O) 방향으로부터 기체를 흡입하여, 취출구(11b)로부터 기체를 불어낸다.
<특허 문헌 1>　일본국 특허 공개 평9－209994호 공보
이와 같은 다익 송풍기(10)에서는, 흡입구(12a) 근방에서의 기체 흐름의 흐트러짐에 의하여, 소음 증대 및 송풍 성능의 저하가 생기고 있다. 이와 같은 흡입구(12a) 근방에서의 기체 흐름의 흐트러짐으로서는, 이하와 같은 것이 있다.
(1) 벨 마우스를 따라 흡입구(12a)로 유입하는 기체 흐름 (벽면 흐름)의 흐 트러짐
도 1에 도시되는 화살표 X와 같이, 하우징의 외주측으로부터 벨 마우스(12)의 평탄부(12c)를 따라 흡입구(12a)로 흡입되는 기체 흐름 (벽면 흐름 X)이 만곡부(12b) 근방에서 박리하여 벨 마우스(12)를 따르지 않게 되면, 흐름의 흐트러짐이 생긴다.
(2) 날개차(13)의 측판(32) 근방에서의 선회 흐름의 흐트러짐
도 1에 도시되는 화살표 Y와 같이, 날개차(13)의 내부에서 하우징(11) 내를 흐르는 기체의 일부는, 측판(32) 근방에서 날개차(13)의 외주로 불어나온 후, 날개차(13)의 벨 마우스(12) 근방으로부터 날개차(13)의 내주측으로 재차 흡입되도록 하는 선회 흐름을 생기게 하고 있다. 이 선회 흐름은 날개차(13)의 내주측을 향하여 순조롭게 흐르지 않으면 흐름의 흐트러짐이 생긴다.
(3) 벽면 흐름 X와 선회 흐름 Y의 합류에 의한 흐트러짐
벽면 흐름 X와 선회 흐름 Y와는 날개차(13)의 내부에서 합류하는데, 이 때, 합류에 의한 흐름의 흐트러짐이 생긴다. 나아가, 벽면 흐름 X 및 선회 흐름 Y에 흐름의 흐트러짐이 생기고 있으면, 합류할 때 흐름의 흐트러짐이 커진다.
(4) 벽면 흐름 X와 주류 (화살표 W)의 합류에 의한 흐트러짐
축 방향으로부터 기체를 흡입하는 형식의 원심 송풍기에서는, 일반적으로, 벽면 흐름 X의 유선이 회전축 방향으로부터 흡입구(12a)로 유입하는 주류의 유선 (화살표 W 참조)과 직교하고 있기 때문에, 벽면 흐름 X가 주류 W에 합류할 때에 흐름의 흐트러짐이 생기고 있다.
그런데 공기 청정기나 에어컨 등에 이용되는 다익 송풍기에 대해서는, 저소음화나 고성능화가 요구되고 있다. 또한 상기와 같은 흡입구 근방의 흐름의 흐트러짐에 기인하는 소음의 증대 및 송풍 성능의 저하는, 다익 송풍기뿐만 아니라, 래디얼(radial) 송풍기나 터보 송풍기 등을 포함하는 원심 송풍기에 공통으로 생기는 것이다.
본 발명의 목적은, 흡입구 근방에서의 흐름의 흐트러짐을 막는 것이 가능한 원심 송풍기를 제공하는 것에 있다.
제1 발명에 관련되는 원심 송풍기는, 회전축 방향으로부터 기체를 흡입하여 회전축에 교차하는 방향으로 기체를 불어내는 원심 송풍기에 있어서, 날개차와 벨 마우스를 구비하고 있다. 날개차는 회전축을 중심으로 하여 회전한다. 벨 마우스는 날개차에 대향하도록 배치된 흡입구와, 흡입구의 주위에 날개차측을 향하여 오목 부압(負壓) 공간을 형성하는 오목부를 가지고, 흡입되는 기체를 날개차로 안내한다. 또한, 벨 마우스는 평탄부와 만곡부를 가지고 있다. 평탄부는 오목부의 반경 방향 외주측에서 회전축에 교차하는 방향으로 연장된다. 만곡부는 오목부의 반경 방향 내주측에서 날개차측을 향하여 연장되어 있고, 흡입구를 형성한다. 오목부의 가장 날개차측에 오목한 부분은, 평탄부와 오목부와의 접속 부분보다도 날개차측에 위치하고 있고, 또한 만곡부와 오목부와의 접속 부분보다도 날개차측에 위치하고 있다. 또한, 날개차의 외반경에 대한 회전축 중심으로부터 평탄부와 오목부와의 접속 부분까지의 길이의 길이비가 0.8배 이상 1.4배 이하이다.
이 원심 송풍기에서는, 벨 마우스의 흡입구 주위에 오목부를 설치하여 부압공간을 형성하고 있어, 벨 마우스를 따라 흡입구로 유입하는 기체 흐름 (벽면 흐름)이 오목부의 근방을 통과할 때에, 이 공간으로 끌어들여지도록 흐르기 때문에, 결과적으로, 벽면 흐름이 박리하지 않고 벨 마우스를 따라 흐르게 된다. 이것에 의하여, 흡입구 근방에서의 흐름의 흐트러짐을 작게 할 수 있어, 소음의 저감 및 송풍 성능의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 이 원심 송풍기에서는, 오목부의 가장 날개차측에 오목한 부분이 평탄부와 오목부와의 접속 부분보다도 날개차측에 위치하고 있고, 또한 만곡부와 오목부와의 접속 부분보다도 날개차측에 위치하고 있기 때문에, 오목부를 설치하는 것에 의하여 형성된 부압 공간을 확실히 부압 상태로 할 수 있다. 또한, 예를 들면, 상기의 길이비를 0.8배보다도 작게 하면, 오목부와 흡입구 간의 직경 방향 거리가 작기 때문에, 오목부에 의하여 벽면 흐름의 박리를 억제하는 작용을 충분히 얻기 전에, 벽면 흐름이 흡입구에 도달해 버린다. 한편 상기의 길이비를 1.4배보다도 크게 하면, 오목부와 흡입구 간의 직경 방향 거리가 크기 때문에, 일단 박리가 억제된 벽면 흐름이 재차 박리하기 시작한 상태가 되어 흡입구에 도달해 버린다. 이와 같이, 이 원심 송풍기에서는, 날개차의 외경 사이즈에 따라 오목부를 적절한 직경 방향 위치에 배치하는 것에 의하여, 오목부를 형성하는 것에 따라 벽면 흐름의 박리를 억제하는 작용을 확실히 흡입구 근방에서의 흐름의 흐트러짐을 작게 하는 효과로서 발휘시킬 수 있다.
제2 발명에 관련되는 원심 송풍기는, 회전축 방향으로부터 기체를 흡입하여 회전축에 교차하는 방향으로 기체를 불어내는 원심 송풍기에 있어서, 날개차와 벨 마우스를 구비하고 있다. 날개차는 회전축을 중심으로 하여 회전한다. 벨 마우스는 날개차에 대향하도록 배치된 흡입구와, 흡입구의 주위에 날개차측을 향하여 오목 부압(負壓) 공간을 형성하는 오목부를 가지고, 흡입되는 기체를 날개차로 안내한다. 또한, 벨 마우스는 평탄부와 만곡부를 가지고 있다. 평탄부는 오목부의 반경 방향 외주측에서 회전축에 교차하는 방향으로 연장된다. 만곡부는 오목부의 반경 방향 내주측에서 날개차측을 향하여 연장되어 있고, 흡입구를 형성한다. 오목부의 가장 날개차측에 오목한 부분은, 평탄부와 오목부와의 접속 부분보다도 날개차측에 위치하고 있고, 또한 만곡부와 오목부와의 접속 부분보다도 날개차측에 위치하고 있다. 또한, 평탄부를 내주측으로 가상적으로 연장하는 것에 의하여 반(反)날개차측에 형성되는 평면과, 오목부의 가장 날개차측에 오목한 부분으로부터 평탄부와 오목부와의 접속 부분에 이르는 면이, 평탄부와 오목부와의 접속 부분에서 이루는 각도는, 60°보다도 크고 90°이하이다.
이 원심 송풍기에서는, 벨 마우스의 흡입구 주위에 오목부를 설치하여 부압공간을 형성하고 있어, 벨 마우스를 따라 흡입구로 유입하는 기체 흐름 (벽면 흐름)이 오목부의 근방을 통과할 때에, 이 공간으로 끌어들여지도록 흐르기 때문에, 결과적으로, 벽면 흐름이 박리하지 않고 벨 마우스를 따라 흐르게 된다. 이것에 의하여, 흡입구 근방에서의 흐름의 흐트러짐을 작게 할 수 있어, 소음의 저감 및 송풍 성능의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 이 원심 송풍기에서는, 오목부의 가장 날개차측에 오목한 부분이 평탄부와 오목부와의 접속 부분보다도 날개차측에 위치하고 있고, 또한 만곡부와 오목부와의 접속 부분보다도 날개차측에 위치하고 있기 때문에, 오목부를 설치하는 것에 의하여 형성된 부압 공간을 확실히 부압 상태로 할 수 있다. 또한, 예를 들면, 상기의 각도를 60°이하로 하면, 벽면 흐름이 평탄부로부터 오목부를 향하여 흐를 때에 급격한 압력 변화가 생기기 어려워져, 벽면 흐름의 박리를 억제하는 작용을 충분히 얻기 어려워진다. 한편 상기의 각도를 90°보다 크게 하면, 부압 공간으로서 거의 기여하지 않는 공간이 증가하는 것만으로, 벽면 흐름의 박리를 억제하는 작용의 향상으로의 기여가 작아지고, 또한 이와 같은 벨 마우스를 수지 등으로 성형할 때에는, 다이 커팅(die cutting)이 곤란하다. 이와 같이, 이 원심 송풍기에서는, 평탄부와 평탄부로부터 오목부를 향하는 면과의 각도를 적절한 각도 범위로 하는 것에 의하여, 오목부를 형성하는 것에 따라 벽면 흐름의 박리를 억제하는 작용을 확실히 흡입구 근방에서의 흐름의 흐트러짐을 작게 하는 효과로서 발휘시킬 수 있다.
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제5 발명에 관련되는 원심 송풍기는, 제1 또는 제2 발명에 관련되는 원심 송풍기에 있어서, 평탄부와 오목부와의 접속 부분과, 만곡부와 오목부와의 접속 부분을 가상적으로 연결하는 것에 의하여, 반날개차측에 형성되는 평면은 회전축에 거의 직교하고 있다.
이 원심 송풍기에서는, 평탄부와 오목부와의 접속 부분과, 만곡부와 오목부와의 접속 부분을 가상적으로 연결하는 것에 의하여, 반날개차측에 형성되는 평면이, 회전축에 거의 직교하고 있기 때문에, 오목부의 근방을 통과할 때의 기체 흐름을 흐트러뜨리는 일은 없다.
제6 발명에 관련되는 원심 송풍기는, 제1 또는 제2 발명에 관련되는 원심 송풍기에 있어서, 벨 마우스는 만곡부와 오목부와의 접속 부분에, 흡입구의 둘레 방향에 간격을 두고 나란히 배치되어, 만곡부와 오목부와의 접속 부분보다도 반날개차측으로 돌출하는 복수의 볼록부를 더 가지고 있다.
이 원심 송풍기에서는, 벨 마우스의 만곡부와 오목부와의 접속 부분, 즉, 오목부의 흐름의 하류측에 복수의 볼록부를 형성하도록 하고 있다. 이와 같이 하면, 벽면 흐름은 오목부의 근방을 통과한 후에, 일부가 볼록부를 따라 흐르고, 나머지가 볼록부 사이를 그대로 만곡부를 따라 흐른다. 그리고 볼록부를 따라 흐르는 기체는 그 유선이 주류의 유선에 거의 일치하도록 되기 때문에, 흐트러짐을 생기게 하는 일 없이, 주류에 순조롭게 합류한다. 한편 만곡부를 따라 흐르는 기체는, 볼록부를 따라 흐르는 기체가 합류한 주류에 합류하여 흡입구로 유입하게 된다. 여기서, 만곡부를 따라 흐르는 기체는 볼록부가 형성되어 있지 않은 경우에 비해, 그 유량이 적게 되어 있기 때문에, 주류와의 합류에 의한 흐름의 흐트러짐이 완화되고 있다.
이것에 의하여, 흡입구 근방에서의 흐름의 흐트러짐이 더 작아져, 소음의 저감 및 송풍 성능의 향상을 도모할 수 있다.
제7 발명에 관련되는 원심 송풍기는, 제6 발명에 관련되는 원심 송풍기에 있어서, 볼록부의 가장 반날개차측으로 돌출한 부분은, 평탄부와 오목부와의 접속 부분보다도 반날개차측에 위치하고 있다.
이 원심 송풍기에서는, 볼록부의 가장 반날개차측으로 돌출한 부분은, 평탄부의 오목부와의 접속 부분보다도 반날개차측에 위치하고 있기 때문에, 벽면 흐름의 일부를 확실히 볼록부측으로 유도할 수 있다.
제8 발명에 관련되는 원심 송풍기는, 제1 또는 제2 발명에 관련되는 원심 송풍기에 있어서, 오목부는 흡입구를 둘러싸도록 환상으로 형성되어 있다.
이 원심 송풍기에서는, 오목부가 흡입구를 둘러싸도록 환상으로 형성되어 있기 때문에, 흡입구의 전 둘레로부터의 벽면 흐름에 대해서, 벨 마우스를 따라 흐르게 하는 효과를 발휘하여, 흡입구 근방에서의 흐름의 흐트러짐을 작게 하여, 소음의 저감 및 송풍 성능의 향상을 도모할 수 있다.
제9 발명에 관련되는 원심 송풍기는, 제1 또는 제2 발명에 관련되는 원심 송풍기에 있어서, 날개차는 주판과, 복수의 날개와, 환상의 측판을 가지고 있다. 주판은 회전축을 중심으로 하여 회전한다. 날개는 회전축을 중심으로 하여 환상으로 배치되며, 각각의 반흡입구측의 단부가 주판에 고정되어 있다. 측판은 복수 날개의 흡입구측의 단부를 연결하고 있다. 오목부의 날개차측의 면은 측판을 따르는 형상을 가지고 있다.
이 원심 송풍기에서는, 오목부의 날개차측 면이 측판을 따르는 형상을 가지고 있기 때문에, 벽면 흐름의 흐트러짐을 작게 하는 것과 함께, 측판의 근방에서의 선회 흐름의 흐트러짐을 작게 하여, 선회 흐름의 흐트러짐에 기인하는 소음을 저감하는 것이 가능하다.
제10 발명에 관련되는 원심 송풍기는, 제9 발명에 관련되는 원심 송풍기에 있어서, 만곡부의 날개차측의 단부는 측판의 흡입구측의 단부보다도 반경 방향 내주측에 배치되고, 또한 측판의 흡입구측의 단부와 회전축 방향으로 겹치도록 배치되어 있다.
이 원심 송풍기에서는, 만곡부의 날개차측의 단부와 측판의 흡입구측의 단부가 측판의 반경 방향 내주측의 위치에서 겹치도록 배치되어 있기 때문에, 벽면 흐름과 선회 흐름과의 합류가 순조롭게 되어, 소음의 저감을 한층 도모할 수 있다.
제11 발명에 관련되는 원심 송풍기는, 제1 또는 제2 발명에 관련되는 원심 송풍기 있어서, 날개차에 대향하도록 형성된 개구와, 외주측에 형성된 취출구를 가지고, 날개차를 격납하는 스크롤 형상의 하우징을 더 구비하고 있다. 벨 마우스는 하우징의 개구에 흡입구가 대응하도록 설치되어 있다.
이 원심 송풍기에서는, 하우징의 축 방향 치수가 작아지는 부분이 오목부를 설치한 부분에만 한정되어 있기 때문에, 하우징 내의 공간 용적이 확보된다.
제12 발명에 관련되는 원심 송풍기는, 제9 발명에 관련되는 원심 송풍기에 있어서, 날개차에 대향하도록 형성된 개구와, 외주측에 형성된 기체의 취출구를 가지고, 날개차를 격납하는 스크롤 형상의 하우징을 더 구비하고 있다. 벨 마우스는 하우징의 개구에 흡입구가 대응하도록 설치되어 있다. 그리고 주판의 복수 날개의 사이에 위치하는 익간부(翼間部)는 적어도 날개의 회전 방향 전방이 노치(notch)되어 있다.
이 원심 송풍기에서는, 날개차의 주판의 복수 날개의 사이에 위치하는 익간부의 적어도 날개의 회전 방향 전방이 노치되어 있기 때문에, 이 익간부를 통하여 주판과 하우징 간의 간극에도 기체가 흐르게 되어 있다. 이것에 의하여, 하우징의 공간 용적을 충분히 활용할 수 있다.
도 1은 종래예의 다익 송풍기의 측면도 (도 2의 A－A 단면도)이다.
도 2는 종래예의 다익 송풍기의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 관련되는 다익 송풍기의 측면도 (도 4의 A－A 단면도)이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 관련되는 다익 송풍기의 평면도이다.
도 5는 도 3의 확대도이고, 다익 송풍기의 벨 마우스의 오목부 근방을 도시하는 도면이다.
도 6은 도 3의 확대도이고, 벨 마우스의 오목부 근방의 벽면 흐름 및 선회 흐름을 설명하는 도면이다.
도 7은 성능 비교용의 다익 송풍기의 측면도이고, 도 3에 상당하는 도면이다.
도 8은 벨 마우스에 오목부를 가지는 다익 송풍기와 벨 마우스에 오목부를 가지지 않는 다익 송풍기와의 성능을 비교한 풍량-소음치 특성도이다.
도 9는 도 3, 도 11, 및 도 15의 H－H 단면도이다.
도 10은 날개차의 익간부에서의 기체 흐름을 설명하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 관련되는 다익 송풍기의 측면도 (도 12의 A－A 단면도)이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 관련되는 다익 송풍기의 평면도이다.
도 13은 도 11의 확대도이고, 다익 송풍기의 벨 마우스의 오목부 근방을 도시하는 도면이다.
도 14는 도 11의 확대도이고, 벨 마우스의 오목부 근방의 벽면 흐름 및 선회 흐름을 설명하는 도면이다.
도 15는 본 발명의 제3 실시예에 관련되는 다익 송풍기의 측면도이고, 도 3에 상당하는 도면이다.
이하, 도면을 이용하여, 본 발명에 관련되는 다익 송풍기 (원심 송풍기)의 실시예에 대해서 설명한다.
［제1 실시예］
(1) 다익 송풍기의 구성
도 3에, 본 발명의 제1 실시예에 관련되는 다익 송풍기(110)를 도시한다. 여기서, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 관련되는 다익 송풍기(110)의 측면도 (구 체적으로는, 도 4의 A－A 단면도)를 도시하고, 도 4는 다익 송풍기(110)의 평면도를 도시하고 있다.
다익 송풍기(110)는 종래예의 다익 송풍기(10, 도 1 및 도 2 참조)와 마찬가지로, 날개차(113), 날개차(113)를 격납하는 하우징(111), 날개차(113)를 회전시키기 위한 모터(114) 등으로 구성되어 있다. 여기서, 도 3 및 도 4 중의 축(O－O)은, 날개차(113) 및 모터(114)의 회전축선이다.
날개차(113)는 원판상의 주판(131)의 외주연에 다수매의 날개(133, 도 4에서는 다수매의 날개(133)의 일부만을 도시)의 일단이 고정되고, 그들 날개(133)의 타단이 환상의 측판(132)에서 연결되어 있다. 또한 본 실시예에 있어서, 측판(132)은 종래예의 다익 송풍기(10)의 측판(32)과 형상이 다르게 되어 있다. 구체적으로는, 측판(132)은 외주연으로부터 내주연을 향하는 것에 따라 반주판(131)측 (즉, 후술하는 흡입구(112a)측)을 향하여 경사하는 환상의 부재이다.
하우징(111)은 종래의 다익 송풍기(10)와 마찬가지로, 그 평면에서 볼 때가 스크롤 형상의 상자체이고, 개구(111a)와 기체의 취출구(111b)를 가지고 있다. 또한 모터(114)는, 본 실시예에 있어서, 날개차(113)의 내주측 공간에 배치되어 있고, 서포트 부재 (도시하지 않음)를 통하여 하우징(111)에 지지되어 있다.
벨 마우스(112)는 하우징(111)의 개구(111a)를 덮도록 배치되어 있고, 흡입되는 기체를 날개차(113)로 안내하기 위한 흡입구(112a)가 형성되어 있다. 흡입구(112a)는 날개차(113)의 측판(132)에 대향하도록 배치되어 있다. 또한 본 실시예에 있어서, 벨 마우스(112)는 종래예의 다익 송풍기(10)의 벨 마우스(12)와 형상이 다르게 되어 있고, 흡입구(112a)의 주위에 날개차(113)측을 향하여 오목한 오목부(112d)를 가지고 있다. 구체적으로는, 벨 마우스(112)는 흡입구(112a)의 내주연에 날개차(113)측을 향하여 연장되는 만곡부(112b)와, 만곡부(112b)의 반경 방향 외주측에 형성된 오목부(112d)와, 오목부(112d)의 반경 방향 외주측에 개구(111a)를 덮도록 형성된 회전축선(O－O)에 교차하는 방향으로 연장되는 평탄부(112c)를 가지고 있다. 또한 오목부(112d)는 흡입구(112a)를 둘러싸도록 환상으로 형성되어 있다.
다음으로, 도 5를 이용하여 다익 송풍기(110)의 벨 마우스(112)의 오목부(112d) 근방의 구조에 대해서 상세하게 설명한다. 여기서, 도 5는 도 3의 확대도이고, 다익 송풍기(110)의 벨 마우스(112)의 오목부(112d) 근방을 도시하는 도면이다.
여기서, 만곡부(112b)와 오목부(112d)와의 접속 부분 (상세하게는, 이 부분의 반날개차(113)측 면)을 점 B라고 하고, 오목부(112d)의 가장 날개차(113)측에 오목한 부분 (상세하게는, 이 부분의 반날개차(113)측 면)을 점 C라고 하고, 평탄부(112c)와 오목부(112d)와의 접속 부분 (상세하게는, 이 부분의 반날개차(113)측 면)을 점 D라고 하면, 점 C는 점 B 및 점 D보다도 날개차(113)측에 위치하고 있다.
또한 본 실시예에 있어서, 날개차(113)의 외반경 φR에 대한 회전축선(O－O)으로부터 점 D까지의 길이 φr의 길이비 φr/φR가, 0.8배 이상 1.4배 이하로 되어 있다.
또한 본 실시예에 있어서, 점 B와 점 D를 가상적으로 연결하는 것에 의하여 형성되는 평면(115)은, 회전축선(O－O)에 대해서 거의 직교하고 있고, 평탄부 (112c)의 반날개차(113)측의 면과 동일 평면 상에 위치하고 있다. 이 때문에, 오목부(112d)의 근방을 통과할 때의 기체 흐름 (벽면 흐름)을 흐트러뜨리는 일이 없도록 되어 있다.
또한 평탄부(112c)를 내주측으로 가상적으로 연장하는 것에 의하여 반날개차(113)측에 형성되는 평면 (본 실시예에 있어서는, 평면(115)과 같은 평면)과 점 C로부터 점 D에 이르는 면이, 점 D에서 이루는 각도(θ)는 60°보다도 크고 90° 이하로 되어 있다.
또한 벨 마우스(112)의 오목부(112d)의 날개차(113)측의 면 (특히, 점 B와 점 C 간에 대응하는 면)은, 측판(132)의 형상을 따르는 형상을 가지고 있다. 즉, 벨 마우스(112)에 오목부(112d)가 형성되는 것에 의하여, 벨 마우스(112)에 측판(132)을 따르는 형상이 형성되어 있다.
나아가, 벨 마우스(112)의 만곡부(112b)의 날개차(113)측의 단부는, 측판(132)의 흡입구(112a)측의 단부보다도 반경 방향 내주측에 배치되고 또한 측판(132)의 흡입구(112a)측의 단부와 회전축선(O－O) 방향으로 겹치도록 배치되어 있다 (도 5의 E 참조).
또한 본 실시예의 다익 송풍기(110)에서는, 하우징(111)의 축 방향 치수 F (도 3 참조)가 작아지는 부분이 오목부(112d)를 설치한 부분 (도 3의 f 참조) 만으로 한정되어 있어, 하우징(111) 내의 공간 용적이 좁아지는 부분이 극력 적게 되어 있다.
(2) 다익 송풍기의 동작
다음으로, 다익 송풍기(110)의 동작에 대해서, 도 3, 도 4 및 도 6을 이용하여 설명한다. 여기서, 도 6은 도 3의 확대도이고, 벨 마우스(112)의 오목부(112d) 근방의 벽면 흐름 및 선회 흐름을 설명하는 도면이다.
모터(114)를 구동하여 다익 송풍기(110)를 작동시키면, 날개차(113)가 하우징(111)에 대해서, 도 4의 회전 방향 R의 방향으로 회전한다. 이것에 의하여, 날개차(113)의 각 날개(133)가 내주측 공간으로부터 외주측 공간으로 기체를 승압하여 불어내고, 흡입구(112a)로부터 날개차(113)의 내주측 공간으로 기체가 흡입되는 것과 함께, 날개차(113)의 외주측으로 불어나온 기체가 취출구(111b)로 모아져 불어나온다. 즉, 다익 송풍기(110)는 종래의 다익 송풍기(10)와 마찬가지로, 도 3 및 도 4에 도시되는 화살표 W1과 같이, 주로, 회전축(O－O) 방향으로부터 기체를 흡입하고, 취출구(111b)로부터 기체를 불어낸다.
여기서, 벨 마우스(112)의 흡입구(112a) 근방에서, 기체의 벽면 흐름 및 선회 흐름은, 도 3 및 도 6에 도시하는 바와 같이 되어 있다.
벽면 흐름 (도면 중의 화살표 X1)은, 기체가 오목부(112d) 근방을 통과할 때에, 오목부(112d)를 설치하는 것에 의하여 형성된 공간 (도 6 중의 부호 S1)이 부압이 되어, 이 공간 S1으로 끌어들여지도록 흐르기 때문에, 결과적으로, 종래의 벽면 흐름 (도면 중의 2점 쇄선의 화살표 X)과 같은 흐름의 박리가 생기는 일 없이, 벨 마우스(112)를 따라 흐르게 되어 있다. 이것에 의하여, 흡입구(112a) 근방에서의 흐름의 흐트러짐이 작아져, 소음의 저감 및 송풍 성능의 향상이 실현되고 있다.
게다가, 다익 송풍기(110)에서는, 오목부(112d)의 점 C가 점 D보다도 날개차(113)측에 위치하고 있고, 또한 점 B보다도 날개차(113)측에 위치하고 있기 때문에, 공간 S1을 확실히 부압으로 할 수 있게 되어 있다.
또한 다익 송풍기(110)에서는, 도 5에 도시되는 바와 같이, 날개차(113)의 외반경 φR에 대한 회전축선(O－O)으로부터 점 D까지의 길이 φr의 길이비 φr/φR가, 0.8배 이상 1.4배 이하로 되어 있다. 여기서, 예를 들면, 길이비 φr/φR를 0.8배보다도 작게 하면, 오목부(112d)와 흡입구(112a) 간의 직경 방향 거리가 작아지기 때문에, 오목부(112d)에 의하여 벽면 흐름의 박리를 억제하는 작용을 충분히 얻기 전에, 벽면 흐름이 흡입구(112a)에 도달해 버린다. 한편 길이비 φr/φR를 1.4배보다도 크게 하면, 오목부(112d)와 흡입구(112a) 간의 직경 방향 거리가 커지기 때문에, 일단 박리가 억제된 벽면 흐름이 재차 박리하기 시작한 상태가 되어 흡입구(112a)에 도달해 버린다. 이와 같이, 이 다익 송풍기(110)에서는 날개차(113)의 외경 사이즈에 따라 오목부(112d)를 적절한 직경 방향 위치에 배치하는 것에 의하여, 오목부(112d)를 형성하는 것에 따라 벽면 흐름의 박리를 억제하는 작용을 확실히 흡입구(112a) 근방에서의 흐름의 흐트러짐을 작게 하는 효과로서 발휘시키는 것이 가능하도록 되어 있다.
또한 다익 송풍기(110)에서는, 도 5에 도시되는 바와 같이, 평탄부(112c)를 내주측으로 가상적으로 연장하는 것에 의하여 반날개차(113)측에 형성되는 평면(115)과 점 C로부터 점 D에 이르는 면이, 점 D에서 이루는 각도(θ)가 60°보다도 크고 90° 이하로 되어 있다. 여기서, 예를 들면, 각도(θ)를 60°이하로 하면, 벽면 흐름이 평탄부(112c)로부터 오목부(112d)를 향하여 흐를 때에 급격한 압력 변화가 생기기 어려워져, 벽면 흐름의 박리를 억제하는 작용을 충분히 얻기 어려워진다. 한편 각도(θ)를 90°보다 크게 하면, 부압 공간으로서 거의 기여하지 않는 공간이 증가하는 것만으로, 벽면 흐름의 박리를 억제하는 작용의 향상으로의 기여가 작아지고, 이와 같은 벨 마우스(112)를 수지 등으로 성형할 때에는 다이 커팅이 곤란하다. 이와 같이, 이 다익 송풍기(110)에서는 평탄부(112c)와 오목부(112d)를 향하는 면과의 각도(θ)를 적절한 각도 범위로 하는 것에 의하여, 오목부(112d)를 형성하는 것에 따라 벽면 흐름의 박리를 억제하는 작용을 확실히 흡입구(112a) 근방에서의 흐름의 흐트러짐이 작게 하는 효과로서 발휘시킬 수 있다.
또한 오목부(112d)는 흡입구(112a)를 둘러싸도록 환상으로 형성되어 있기 때문에, 흡입구(112a)의 전 둘레로부터의 벽면 흐름에 대해서, 벨 마우스(112)를 따라 흐르게 하는 효과를 발휘할 수 있도록 되어 있다.
또한 하우징(111) 내에 있어서, 날개차(113)의 외주로 불어나온 기체가 벨 마우스(112)와 측판(132)의 축 방향 간의 유로를 통하여 날개차(113)의 내주측으로 재차 흡입되는 흐름인 선회 흐름 (도면 중의 화살표 Y1)은, 벨 마우스(112)에 오목부(112d)가 형성되어 있고, 오목부(112d)의 날개차(113)측의 면이 측판(132)을 따르는 형상을 가지고 있기 때문에, 날개차(113)의 내주측을 향하여 순조롭게 흐르는 것이 가능하도록 되어 있다. 이것에 의하여, 벽면 흐름의 흐트러짐이 작아지는 것 과 함께, 측판(132) 근방에서의 선회 흐름의 흐트러짐도 작아져, 선회 흐름의 흐트러짐에 기인하는 소음의 저감이 실현되고 있다.
나아가, 만곡부(112b)의 날개차(113)측의 단부와 측판(132)의 흡입구(112a)측의 단부가 측판(132)의 내주측의 위치에서 겹치도록 배치되어 있기 때문에, 벽면 흐름 X1과 선회 흐름 Y1이 모두 날개차(113)의 축 방향 주판(131)측을 향하여 흐르는 것이 가능하게 되어, 벽면 흐름 X1과 선회 흐름 Y1과의 합류가 순조롭게 되도록 되어 있다. 이것에 의하여, 벽면 흐름 X1과 선회 흐름 Y1과의 합류에 의한 흐름의 흐트러짐도 작아져, 벽면 흐름 X1과 선회 흐름 Y1과의 합류에 기인하는 소음의 저감이 실현되고 있다.
(3) 실험예
본 발명의 효과를 확인하기 위해서, 본 실시예의 다익 송풍기(110)에서의 벨 마우스(112)의 오목부(112d)의 유무가 소음 성능 및 송풍 성능에 어떻게 영향을 미치는지에 대해서, 이하의 실험을 행하였다. 여기서, 본 실시예의 다익 송풍기(110)의 성능 비교용의 다익 송풍기로서, 도 7에 도시하는 바와 같이, 날개차(113)와 같은 날개차(213)와 오목부(112d)가 없는 벨 마우스(212)를 구비한 다익 송풍기(210)를 준비하였다. 또한 실험에 사용한 날개차의 사이즈는 날개차(113) 및 날개차(213)의 양방 모두, 날개차의 외경이 260mm, 날개차의 폭이 70mm였다.
이와 같은 2개의 다익 송풍기(110) 및 (210)에 대해서, 풍량 및 소음치 데이터를 계측한 바, 도 8과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 여기서, 도 8의 둥근 플롯 (plot) 및 쇄선은 성능 비교용의 다익 송풍기(210, 즉, 벨 마우스의 오목부 없음)의 실험 데이터를 도시하고 있고, 사각 플롯 및 실선은 본 실시예의 다익 송풍기(110, 즉, 벨 마우스의 오목부 있음)의 실험 데이터를 도시하고 있다.
이 실험 결과에 의하면, 소음치에 대해서는, 본 실시예의 다익 송풍기(110)는, 성능 비교용의 다익 송풍기(210)보다도 동일 풍량 조건 (예를 들면, 풍량이 7m3/min)에 있어서, 소음치가 1dB정도 작아지고 있어 (다른 풍량 조건에서도 같음), 소음 성능이 우수한 것을 알 수 있다. 이것은, 상기에서 설명한 바와 같이, 벨 마우스에 오목부를 설치한 것에 의하여, 흡입구 근방의 흐름의 흐트러짐이 작아진 것에 기인하고 있다고 생각된다.
또한 동일 풍량 조건에서의 날개차의 회전수는, 예를 들면, 풍량이 7m3/min일 때, 다익 송풍기(110)에서는 754 min－1이고, 다익 송풍기(210)에서는 783 min－1으로, 다익 송풍기(110)의 쪽이 작게 되어 있다 (다른 풍량 조건에서도 같음). 이 때문에, 벨 마우스에 오목부를 가지는 다익 송풍기(110)는, 벨 마우스에 오목부를 가지지 않는 다익 송풍기(210)에 비해 동일한 풍량을 얻기 위해서 필요한 모터 동력이 작아지는 것을 나타내고 있고, 송풍 성능도 우수한 것을 알 수 있다.
이상에 의하여, 본 실시예의 다익 송풍기(110)와 같이, 벨 마우스(112)에 오목부(112d)를 설치하면, 소음 성능 및 송풍 성능의 향상을 도모할 수 있다.
(4) 변형예
본 실시예의 다익 송풍기(110)에 있어서, 도 9에 도시되는 바와 같이, 날개 차(113)의 주판(131)의 복수의 날개(133)의 사이에 위치하는 익간부(134)의 적어도 날개(133)의 회전 방향 전방을 노치하여도 무방하다.
이것에 의하여, 도 10에 도시되는 바와 같이, 익간부(134)를 통해서 주판(131)과 하우징(111) 간의 간극(I)에도 기체가 흐르게 된다. 이것에 의하여, 하우징(111)의 공간 용적을 충분히 활용할 수 있다.
［제2 실시예］
제1 실시예의 다익 송풍기(110)에서는, 벨 마우스(112)에 오목부(112d)를 설치하는 것에 의하여, 벨 마우스(112)를 따라 흡입구(112a)로 유입하는 기체 (벽면 흐름) 흐름의 박리를 막아 흐름의 흐트러짐을 작게 하도록 하고 있지만, 이에 더하여, 벽면 흐름이 주류에 합류할 때에 생기는 흐름의 흐트러짐을 작게 하는 것이 바람직하다.
그래서 본 실시예의 다익 송풍기(310)에서는, 도 11에 도시하는 바와 같이, 벨 마우스의 만곡부(312b)와 오목부(312d)와의 접속 부분, 즉, 오목부(312d)의 흐름의 하류측에 복수의 볼록부(312e)를 설치하고 있다. 이하, 도면을 이용하여 본 실시예의 다익 송풍기(310)에 대해서 설명한다.
(1) 다익 송풍기의 구성
도 11은 제2 실시예에 관련되는 다익 송풍기(310)의 측면도 (구체적으로는, 도 12의 A－A 단면도)를 도시하고, 도 12는 다익 송풍기(310)의 평면도를 도시하고 있다.
다익 송풍기(310)는, 제1 실시예의 다익 송풍기(110)와 마찬가지로, 날개차 (313), 날개차(313)를 격납하는 하우징(311), 날개차(313)를 회전시키기 위한 모터(314) 등으로 구성되어 있다. 여기서, 도 11 및 도 12 중의 축(O－O)은 날개차(313) 및 모터(314)의 회전축선이다.
날개차(313)는, 제1 실시예의 날개차(113)와 마찬가지로, 원판상의 주판(331)의 외주연에 다수매의 날개(333, 도 12에서는 다수매의 날개(333)의 일부만을 도시)의 일단이 고정되고, 그들 날개(333)의 타단이 환상의 측판(332)에서 연결되어 있다.
하우징(311)은, 제1 실시예의 하우징(111)과 마찬가지로, 그 평면에서 볼 때가 스크롤 형상의 상자체이고, 개구(311a)와 기체의 취출구(311b)를 가지고 있다.
벨 마우스(312)는, 제1 실시예의 벨 마우스(112)와 마찬가지로, 하우징(311)의 개구(311a)를 덮도록 배치되어 있고, 흡입되는 기체를 날개차(313)로 안내하기 위한 흡입구(312a)가 형성되어 있다. 흡입구(312a)는 날개차(313)의 측판(332)에 대향하도록 배치되어 있다. 또한 본 실시예에 있어서, 벨 마우스(312)는 제1 실시예의 다익 송풍기(110)의 벨 마우스(112)와 형상이 다르게 되어 있고, 오목부(312d)에 더하여 복수의 볼록부(312e)를 가지고 있다. 구체적으로는, 복수의 볼록부(312e)는, 도 11 및 도 12에 도시하는 바와 같이, 만곡부(312b)와 오목부(312d)와의 접속 부분에 있어서, 흡입구(312a)의 둘레 방향에 간격을 두고 나란히 배치되어 있고, 만곡부(312b)와 오목부(312d)와의 접속 부분보다 반날개차(313)측으로 돌출하도록 형성되어 있다. 또한 복수의 볼록부(312e)는, 흡입구(312a)의 주위에 환상으로 설치된 오목부(312d)에 대응하도록, 방사상으로 배치되어 있다 (도 12에서 는 복수의 볼록부(312e)의 일부만을 도시).
다음으로, 도 13을 이용하여, 다익 송풍기(310)의 벨 마우스(312)의 오목부(312d) 근방의 구조에 대해서 상세하게 설명한다. 여기서, 도 13은 도 11의 확대도이고, 다익 송풍기(310)의 벨 마우스(312)의 오목부(312d) 근방을 도시하는 도면이다.
여기서, 제1 실시예의 벨 마우스(112)와 마찬가지로, 만곡부(312b)와 오목부(312d)와의 접속 부분 (상세하게는, 이 부분의 반날개차(313)측 면)을 점 B′라고 하고, 오목부(312d)의 가장 날개차(313)측에 오목한 부분 (상세하게는, 이 부분의 반날개차(313)측 면)을 점 C′라고 하고, 평탄부(312c)와 오목부(312d)와의 접속 부분 (상세하게는, 이 부분의 반날개차(313)측 면)을 점 D′라고 하면, 점 C′는 점 B′ 및 점 D′보다도 날개차(313)측에 위치하고 있다.
또한 본 실시예에 있어서도, 제1 실시예와 마찬가지로, 날개차(313)의 외반경 φR′에 대한 회전축선(O－O)으로부터 점 D′까지의 길이 φr′의 길이비 φr′/φR′가, 0.8배 이상 1.4배 이하로 되어 있다.
또한 본 실시예에 있어서도, 제1 실시예와 마찬가지로, 점 B′와 점 D′를 가상적으로 연결하는 것에 의하여 형성되는 평면(315)은 회전축선(O－O)에 대해서 거의 직교하고 있고, 평탄부(312c)의 반날개차(313)측의 면과 동일 평면 상에 위치하고 있다. 이 때문에, 오목부(312d)의 근방을 통과할 때의 기체 흐름 (벽면 흐름)을 흐트러뜨리는 일이 없도록 되어 있다.
또한 본 실시예에 있어서도, 제1 실시예와 마찬가지로, 평탄부(312c)를 내주 측으로 가상적으로 연장하는 것에 의하여 반날개차(313)측에 형성되는 평면 (본 실시예에 있어서는, 평면(315)과 같은 평면)과 점 C′로부터 점 D′에 이르는 면이 점 D′에서 이루는 각도(θ′)는, 60°보다도 크고 90°이하로 되어 있다.
또한 벨 마우스(312)의 오목부(312d)의 날개차(313)측의 면 (특히, 점 B′와 점 C′ 간에 대응하는 면)은, 제1 실시예와 마찬가지로, 측판(332)의 형상을 따르는 형상을 가지고 있다. 즉, 벨 마우스(312)에 오목부(312d)가 형성되는 것에 의하여, 벨 마우스(312)에 측판(332)을 따르는 형상이 형성되어 있다.
나아가, 벨 마우스(312)의 만곡부(312b)의 날개차(313)측의 단부는, 제1 실시예와 마찬가지로, 측판(332)의 흡입구(312a)측의 단부보다도 반경 방향 내주측에 배치되고, 또한 측판(332)의 흡입구(312a)측의 단부와 회전축선(O－O) 방향으로 겹치도록 배치되어 있다.
볼록부(312e)는 그 가장 반날개차(313)측으로 돌출한 부분 (점 G′)이 점 D′보다도 반날개차(313)측에 위치하고 있다. 또한 볼록부(312e)는 만곡부(312b)와 오목부(312d)를 매끄럽게 연결하도록 설치되어 있다.
또한 본 실시예의 다익 송풍기(310)에서는, 제1 실시예와 마찬가지로, 하우징(311)의 축 방향 치수가 작아지는 부분이 오목부(312d)를 설치한 부분에만 한정되어 있어, 하우징(311) 내의 공간 용적이 좁아지는 부분이 극력 적게 되어 있다.
(2) 다익 송풍기의 동작
다음으로, 다익 송풍기(310)의 동작에 대해서, 도 11, 도 12 및 도 14를 이용하여 설명한다. 여기서, 도 14는 도 11의 확대도이고, 벨 마우스(312)의 오목부 (312d) 근방의 벽면 흐름 및 선회 흐름을 설명하는 도면이다.
모터(314)를 구동하여 다익 송풍기(310)를 작동시키면, 날개차(313)가 하우징(311)에 대해서, 도 12의 회전 방향 R의 방향으로 회전한다. 이것에 의하여, 날개차(313)의 각 날개(333)가 내주측 공간으로부터 외주측 공간으로 기체를 승압하여 불어내고, 흡입구(312a)로부터 날개차(313)의 내주측 공간으로 기체가 흡입되는 것과 함께, 날개차(313)의 외주측으로 불어나온 기체가 취출구(311b)에 모아져 불어나온다. 즉, 다익 송풍기(310)는, 제1 실시예의 다익 송풍기(110)와 마찬가지로, 도 11 및 도 12에 도시되는 화살표 W2와 같이, 회전축(O－O) 방향으로부터 기체를 흡입하여, 취출구(311b)로부터 기체를 불어낸다.
여기서, 벨 마우스(312)의 흡입구(312a) 근방에서, 기체의 벽면 흐름 및 선회 흐름은, 도 11 및 도 14에 도시하는 바와 같이 되어 있다.
벽면 흐름 (도면 중의 화살표 X2)은, 제1 실시예와 마찬가지로, 오목부(312d) 근방을 통과할 때에, 오목부(312d)를 설치하는 것에 의하여 형성된 공간 S2로 끌어들여지도록 흐르기 때문에, 흐름의 박리가 생기는 일 없이, 벨 마우스(312)를 따라 흐르게 되어 있다.
다음으로, 오목부(312d) 근방을 통과한 벽면 흐름 X2는, 일부 (도면 중의 화살표 Z2)가 볼록부(312e)를 따라 흐르고, 나머지 (도면 중의 화살표 Z1)가 볼록부(312e) 사이를 그대로 만곡부(312b)를 따라 흐른다. 그리고 볼록부(312e)를 따라 흐르는 기체 Z2는, 그 유선이 회전축선(O－O)을 따라 흡입구(312a)로 유입하는 주류 (도 11의 화살표 W2)의 유선에 거의 일치하도록 되기 때문에, 흐트러짐을 일으키는 일 없이, 주류 W2에 순조롭게 합류한다. 한편 만곡부(312b)를 따라 흐르는 기체 Z1은, 볼록부(312e)를 따라 흐르는 기체 Z2가 합류된 주류 W2에 합류하여 흡입구(312a)로 유입하게 된다. 여기서, 만곡부(312b)를 따라 흐르는 기체 Z1은, 제1 실시예와 마찬가지로, 볼록부(312e)가 형성되어 있지 않은 경우에 비해, 유량이 적게 되어 있기 때문에, 주류 W2와의 합류에 의한 흐름의 흐트러짐이 완화되어 있다.
게다가, 점 G′가 점 D′보다도 반날개차(313)측에 위치하고 있기 때문에, 벨 마우스(312)의 평탄부(312c)를 따라 흡입구(312a)로 유입하려고 하는 벽면 흐름 X2의 일부를 확실히 볼록부(312e)측으로 유도할 수 있다.
이것에 의하여, 흡입구(312a) 근방에서의 벽면 흐름 X2의 흐트러짐이 한층 작아지기 때문에, 제1 실시예와 같은 소음의 저감 및 송풍 성능 향상의 효과와 함께, 주류 W2와 벽면 흐름 X2와의 합류에 의한 소음의 저감 및 송풍 성능의 향상을 도모할 수 있다.
(3) 변형예
본 실시예의 다익 송풍기(310)에 있어서, 제1 실시예와 마찬가지로, 도 9에 도시되는 바와 같이, 날개차(313)의 주판(331)의 복수의 날개(333) 사이에 위치하 는 익간부(334)의 적어도 날개(333)의 회전 방향 전방을 노치하여도 무방하다.
이것에 의하여, 도 10에 도시되는 바와 같이, 익간부(334)를 통해서 주판(331)과 하우징(311) 간의 간극(I′)에도 기체가 흐르게 된다. 이것에 의하여, 하우징(311)의 공간 용적을 충분히 활용할 수 있다.
［제3 실시예］
제1 실시예의 다익 송풍기(110)에서는, 측판으로서 외주연으로부터 내주연을 향하는 것에 따라 반주판(131)측 (즉, 후술하는 흡입구(112a)측)을 향하여 경사하는 환상의 측판(132)을 사용하고 있지만, 종래예의 다익 송풍기(10, 도 1 참조)의 측판(32)과 같은 형상의 측판(432)을 사용한 날개차(413)를 구비한 다익 송풍기(410, 도 15 참조)로 하여도 무방하다.
구체적으로는, 다익 송풍기(410)는, 주로, 종래예의 다익 송풍기(10)의 날개차(13)와 같은 형상의 날개차(413)와, 제1 실시예의 다익 송풍기(110)의 벨 마우스(112)와 같은 형상의 벨 마우스(412)를 구비하고 있다. 또한 하우징(411)은, 제1 실시예의 하우징(111)과 마찬가지로, 그 평면에서 볼 때가 스크롤 형상의 상자체이고, 개구(411a)와 기체의 취출구(411b)를 가지고 있다. 나아가, 벨 마우스(412)는 제1 실시예의 다익 송풍기(110)의 벨 마우스(112)와 같은 형상이기 때문에, 흡입구(412a)와, 만곡부(412b)와, 흡입구(412a)를 둘러싸도록 환상으로 형성된 오목부(412d)와, 평탄부(412c)를 가지고 있다. 여기서, 제1 실시예의 점(B, C, D) 및 평면(115)과 마찬가지로, 만곡부(412b)와 오목부(412d)와의 접속 부분은 점 B″이고, 오목부(412d)의 가장 날개차(413)측에 오목한 부분은 점 C″이고, 평탄부(412c)와 오목부(412d)와의 접속 부분은 점 D″이고, 점 B″와 점 D″를 가상적으로 연결하는 것에 의하여 형성되는 평면은 평면(415)이다.
이 경우에 있어서도, 제1 실시예의 다익 송풍기(110)와 마찬가지로, 오목부(412d)를 설치하는 것에 의하여 공간 S3를 부압으로 할 수 있기 때문에, 흡입구(412a) 근방에서의 흐름의 흐트러짐이 작아져, 소음의 저감 및 송풍 성능의 향상을 도모할 수 있다.
또한 도시는 하지 않지만, 상기의 다익 송풍기(410)의 벨 마우스(412)에 있어서, 제2 실시예의 벨 마우스(312)의 볼록부(312e)와 같은 볼록부를 설치하고, 나아가 소음의 저감 및 송풍 성능의 향상을 도모하도록 해도 무방하다. 또한 도시는 하지 않지만, 제1 및 제2 실시예와 마찬가지로, 날개차(413)의 주판(431)의 복수의 날개(433) 사이에 위치하는 익간부의 적어도 날개의 회전 방향 전방을 노치하여, 하우징(411)의 공간 용적을 충분히 활용할 수 있도록 하여도 무방하다.
［다른 실시예］
이상, 본 발명의 실시예에 대해서 도면에 기초하여 설명하였지만, 구체적인 구성은, 이들 실시예에 한정되는 것이 아니라, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 변경 가능하다.
예를 들면, 상기 실시예는, 본 발명을 앞쪽으로 기운 날개의 날개차를 가지는 다익 송풍기에 채용하고 있지만, 이에 한정되지 않고, 래디얼 송풍기나 터보 송풍기 등과 같은 회전축 방향으로부터 기체를 흡입하여 회전축에 교차하는 방향으로 기체를 불어내는 원심 송풍기에 적용할 수 있다.
본 발명을 이용하면, 회전축 방향으로부터 기체를 흡입하여 회전축에 교차하는 방향으로 기체를 불어내는 원심 송풍기에 있어서, 흡입구 근방에서의 흐름의 흐트러짐을 막는 것이 가능하게 된다.

Claims (12)

  1. 회전축 방향으로부터 기체를 흡입하여 회전축(O－O)에 교차하는 방향으로 기체를 불어내는 원심 송풍기(110, 310, 410)에 있어서,
    회전축을 중심으로 하여 회전하는 날개차(113, 313, 413)와,
    상기 날개차에 대향하도록 배치된 흡입구(112a, 312a, 412a)와, 상기 흡입구의 주위에 날개차측을 향하여 오목 부압(負壓) 공간(S1, S2, S3)을 형성하는 오목부(112d, 312d, 412d)를 가지고, 흡입되는 기체를 상기 날개차로 안내하는 벨 마우스(112, 312, 412)를 구비하고,
    상기 벨 마우스(112, 312, 412)는, 상기 오목부(112d, 312d, 412d)의 반경 방향 외주(外周)측에서 회전축(O－O)에 교차하는 방향으로 연장되는 평탄부(112c, 312c, 412c)와, 상기 오목부의 반경 방향 내주(內周)측에서 날개차측을 향하여 연장되어 상기 흡입구(112a, 312a, 412a)를 형성하는 만곡부(灣曲部, 112b, 312b, 412b)를 가지고 있으며,
    상기 오목부의 가장 날개차측에 오목한 부분(C, C′, C″)은, 상기 평탄부와 상기 오목부와의 접속 부분(D, D′, D″)보다도 날개차측에 위치하고 있고, 또한 상기 만곡부와 상기 오목부와의 접속 부분(B, B′, B″)보다도 날개차측에 위치하고 있고,
    상기 날개차의 외반경(φR, φR′)에 대한 회전축(O－O) 중심으로부터 상기 평탄부(112c, 312c, 412c)와 상기 오목부(112d, 312d, 412d)와의 접속 부분(D, D′, D″)까지의 길이(φr, φr′)의 길이비(φr/φR, φr′/φR′)가, 0.8배 이상 1.4배 이하인,
    원심 송풍기(110, 310, 410).
  2. 회전축 방향으로부터 기체를 흡입하여 회전축(O－O)에 교차하는 방향으로 기체를 불어내는 원심 송풍기(110, 310, 410)에 있어서,
    회전축을 중심으로 하여 회전하는 날개차(113, 313, 413)와,
    상기 날개차에 대향하도록 배치된 흡입구(112a, 312a, 412a)와, 상기 흡입구의 주위에 날개차측을 향하여 오목 부압(負壓) 공간(S1, S2, S3)을 형성하는 오목부(112d, 312d, 412d)를 가지고, 흡입되는 기체를 상기 날개차로 안내하는 벨 마우스(112, 312, 412)를 구비하고,
    상기 벨 마우스(112, 312, 412)는, 상기 오목부(112d, 312d, 412d)의 반경 방향 외주(外周)측에서 회전축(O－O)에 교차하는 방향으로 연장되는 평탄부(112c, 312c, 412c)와, 상기 오목부의 반경 방향 내주(內周)측에서 날개차측을 향하여 연장되어 상기 흡입구(112a, 312a, 412a)를 형성하는 만곡부(灣曲部, 112b, 312b, 412b)를 가지고 있으며,
    상기 오목부의 가장 날개차측에 오목한 부분(C, C′, C″)은, 상기 평탄부와 상기 오목부와의 접속 부분(D, D′, D″)보다도 날개차측에 위치하고 있고, 또한 상기 만곡부와 상기 오목부와의 접속 부분(B, B′, B″)보다도 날개차측에 위치하고 있고,
    상기 평탄부(112c, 312c, 412c)를 내주측으로 가상적으로 연장하는 것에 의하여 반(反)날개차측에 형성되는 평면(115, 315, 415)과, 상기 오목부(112d, 312d, 412d)의 가장 날개차측에 오목한 부분(C, C′, C″)으로부터 상기 평탄부와 상기 오목부와의 접속 부분(D, D′, D″)에 이르는 면이, 상기 평탄부와 상기 오목부와의 접속 부분에서 이루는 각도(θ, θ′)는, 60°보다도 크고 90° 이하인,
    원심 송풍기(110, 310, 410).
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 평탄부(112c, 312c, 412c)와 상기 오목부(112d, 312d, 412d)와의 접속 부분(D, D′, D″)과, 상기 만곡부(112b, 312b, 412b)와 상기 오목부와의 접속 부분(B, B′, B″)을 가상적으로 연결하는 것에 의하여 반날개차측에 형성되는 평면(115, 315, 415)은 회전축(O－O)에 거의 직교하고 있는, 원심 송풍기(110, 310, 410).
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 벨 마우스(312)는 상기 만곡부(312b)와 상기 오목부(312d)와의 접속 부분(B′)에 상기 흡입구(312a)의 둘레 방향에 간격을 두고 나란히 배치되어, 상기 만곡부와 상기 오목부와의 접속 부분보다도 반날개차측으로 돌출하는 복수의 볼록부(312e)를 더 가지고 있는, 원심 송풍기(310).
  7. 제6항에 있어서,
    상기 볼록부(312e)의 가장 반날개차측으로 돌출한 부분(G′)은, 상기 평탄부(312c)와 상기 오목부(312d)와의 접속 부분(D′)보다도 반날개차측에 위치하고 있는, 원심 송풍기(310).
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 오목부(112d, 312d, 412d)는, 상기 흡입구(112a, 312a, 412a)를 둘러싸도록 환상(環狀)으로 형성되어 있는, 원심 송풍기(110, 310, 410).
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 날개차(113, 313)는, 회전축(O－O)을 중심으로 하여 회전하는 주판(主板, 131, 331)과, 회전축을 중심으로 하여 환상으로 배치되며 각각의 반흡입구측의 단부가 상기 주판에 고정된 복수의 날개(133, 333)와, 상기 복수의 날개의 흡입구측의 단부를 연결하는 환상의 측판(132, 332)을 가지고 있고,
    상기 오목부(112d, 312d)의 날개차측의 면은, 상기 측판을 따르는 형상을 가지고 있는,
    원심 송풍기(110, 310).
  10. 제9항에 있어서,
    상기 만곡부(112b, 312b)의 날개차측의 단부는, 상기 측판(132, 332)의 흡입구측의 단부보다도 반경 방향 내주측에 배치되고, 또한 상기 측판의 흡입구측의 단부와 회전축 방향으로 겹치도록 배치되어 있는, 원심 송풍기(110, 310).
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 날개차(113, 313, 413)에 대향하도록 형성된 개구(開口, 111a, 311a, 411a)와, 외주측에 형성된 기체의 취출구(吹出口, 111b, 311b, 411b)를 가지고, 상기 날개차를 격납(格納)하는 스크롤 형상의 하우징(111, 311, 411)을 더 구비하고 있고,
    상기 벨 마우스(112, 312, 412)는, 상기 하우징의 상기 개구에 상기 흡입구(112a, 312a, 412a)가 대응하도록 설치되고 있는,
    원심 송풍기(110, 310, 410).
  12. 제9항에 있어서,
    상기 날개차(113, 313)에 대향하도록 형성된 개구(111a, 311a)와, 외주측에 형성된 기체의 취출구(111b, 311b)를 가지고, 상기 날개차를 격납하는 스크롤 형상의 하우징(111, 311)을 더 구비하고 있고,
    상기 벨 마우스(112, 312)는, 상기 하우징의 상기 개구에 상기 흡입구(112a, 312a)가 대응하도록 설치되고 있으며,
    상기 주판(131, 331)의 상기 복수의 날개(133, 333) 사이에 위치하는 익간부(翼間部, 134, 334)는, 적어도 상기 날개의 회전 방향 전방이 노치(notch)되어 있는,
    원심 송풍기(110, 310).
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