JPS6365840B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は燃焼機器や家庭用機器などに使用され
る円筒形送風機に関するものである。

従来のこの種の送風機は第１，２図に示すよう
に、円筒形ケーシングａ内に回転自在に配設した
羽根車ｂを、円板形状の上面板b₁と下面板b₂間に
複数枚の羽根ｃを放射状に固定して形成し、これ
らの上下面板b₁，b₂と羽根ｃの外端径とを同一寸
法に形成すると共に羽根車ｂの下面板b₂に近接し
て配設した戻り通路ｄの上面板d₁を羽根車ｂの外
径と等しくして羽根車ｂ及び戻り通路ｄの外周開
口端とケーシングａの内周面間に環状にデイヒユ
ーザー空間部ｅを設けてなる構造を有している。

しかしながらこのような構造によれば、羽根車
ｂの出口から流出する空気流はケーシングａの内
周面に衝突したのちデイヒユーザー空間部ｅで大
部分が周方向の速度成分の流れとなつて環状のデ
イヒユーザー空間部内を回流することになるの
で、ケーシングａの内周面に衝突した際に大きな
圧力損失が生じると共に回流する空気流にケーシ
ングａの内周面によつて壁面摩擦損失が発生し、
又、戻り通路ｄ側に空気流が流通する際に径方向
の速度成分を軸方向に指向させなければならない
ために曲がり損失が生じることになる。

さらに、戻り通路ｄに流入する際においても、
戻り通路の入口に対する流れの方向が不一致によ
る損失が生じ、羽根車ａの有する送風全圧力が戻
り通路ｄと連通するフアン出口ｆに達するまでに
大巾に低下して送風性能が悪くなり、このため、
燃焼機器の特性等を良くするに必要なフアン圧力
を得るにはフアンを大型化しなければならない等
の欠点があつた。

このような欠点を解消するために、第３図に示
すように、ケーシングａの内周面と羽根車ｂの外
周開口端間で形成した環状空間部に、渦巻状通路
ｇを複数個、周方向に所定間隔毎に設け、これら
の通路ｇの上方開口端を羽根車ｂの外周方に連通
させると共に下方開口端を戻り通路側に連通させ
た構造の送風機が提案されている。

しかしながら、このような構造によれば、渦巻
状通路ｇを形成する通路壁g₁の始端部g₂は高速回
転する羽根車ｂの外周に接線方向に近接している
ため、羽根車ｂからの空気の流れが前記始端部g₂
で瞬間的にカツトされる状態となつて羽根車ｂの
羽根枚数と回転数との積で決定される周波数のサ
イレン音が発生し、このサイレン音の発生を抑制
するには、消音装置が必要となる。又、渦巻状通
路ｇを前記環状空間部に各々独立して構成するに
は構造が複雑になり、ケーシングａを大きくする
必要が生じるばかりでなく、形成し得る通路面積
が制約されて通路内での流速が早くなり、一定風
量以上では渦巻状通路ｇ内で圧力損失が増大して
フアン圧力を低下させる等の欠点がある。

又、羽根車の構造を改良することによつて前記
欠点を解消しようとする送風機も案出されている
が、単に羽根車の形状を変えただけでは羽根車の
もつている圧力を損失なく流通させる通風路が構
成されていないために大巾な改善は得られないも
のである。

本発明はこのような従来の送風機の欠点をなく
するために、羽根車出口での流れによる動圧をそ
の出口からフアン出口までの通路内で圧力に変換
し、流れの運動エネルギーを殆んど損失させるこ
となく圧力回収するように構成してフアン性能を
従来の150％という大巾な改善を可能にしたこと
を特長とする送風機を提供するものである。

その技術的手段は軸方向に環状出口を開口する
羽根車と、この羽根車の下流側に配設される戻り
通路の戻り通路入口を、内端が羽根車の下面板の
外径と等しく、一方の側端面が戻り通路の案内羽
根の凸側曲面と等しく他方の側端面が次の案内羽
根の外端から径方向に直線的に延びる形状とし、
かつ戻り通路を戻り通路入口の内端で分割するご
とき昇圧羽根片を、戻り通路入口の内端で案内羽
根の背面となる凸側曲面に密接させて配設した簡
単な構成で従来の欠点であつた羽根車外周上のデ
イヒユーザ空間での流れの回流ロスを軸方向に環
状出口を有する羽根車で改善し、この羽根車の環
状出口と戻り通路入口とを対向させて、戻り通路
入口での流入損失を改善し、戻り通路内に昇圧羽
根片を配設し、戻り通路内での流れの圧力回収を
図らんとするものである。

本発明の実施例を図面について説明すると、１
は円筒形ケーシングで、その上端に天面板２を一
体に設けてあり、この天面板２の中央に吸入口３
を穿設してある。４は吸入口３の上方に配設した
電動機で、天面板２に固着した支持金具５に取付
けられてあり、その回転軸６の下端部にケーシン
グ１内に配設した羽根車７を固定具８により固着
してある。

この羽根車７は、中央部に前記吸入口３と連通
する入口９を設けた上面板１０と、この上面板１
０に対して下方一定間隔を存し且つその中心部に
前記回転軸６を固着させた円形の下面板１１との
間の羽根出口角が50〜110゜である複数枚の羽根１
２を放射状に取付けてなるものである。

羽根車７の上面板１０は下面板１１よりも大径
に形成され、且つその入口９から外周部に向つて
下方に緩傾斜していると共に外周部を下方に彎曲
させた椀形状に形成されてあり、その彎曲下端を
下面板１１の外周延長上に位置させるかやや下方
に位置させて彎曲下端と下面板１１の外周端面間
に下向きに開口した環状出口１３を形成してあ
る。又、この上面板１０の彎曲下端をケーシング
１の内周面間に小隙間を存してある。

羽根１２は平面円弧状ないしはＳ字状或いは平
板状に形成され、その上下端を羽根車７の上下面
板１０，１１に沿つた形状に形成して上下面板１
０，１１に一体に固着してあり、さらにその外端
部を下面板１１から外周方に延出させて環状出口
１３に位置させてある。

１４は戻り通路で、前述した羽根車７の下面板
１１の下方に小隙間を介して水平に並設した円形
の通路上板１５と、この通路上板１５の下方に一
定間隔を存して配設した通路底板１６と、これら
の通路上板１５及び底板１６間に放射状に配設し
た複数枚の案内羽根１７と、昇圧羽根片とより構
成されている。

戻り通路上板１５は、その外周部複数個所に前
記羽根車７の環状出口１３と間隙を存して対向さ
せてその環状出口１３と同一軸方向に開口してい
る戻り通路入口１８を設け、この通路入口１８の
内端円弧面１８ａを羽根車７の下面板１１の外
径、即ち環状出口１３の内端面に等しい垂直面上
に設けると共に外端開口部を羽根車７の上面板１
０の外径、即ち環状出口１３の外端面に等しい垂
直面上に設けてあり、さらに一方の側端面１８ｂ
は案内羽根１７の背面側の曲線と同一彎曲端面に
形成すると共に他方の側端面１８ｃは前記案内羽
根１７に隣接する次の案内羽根１７の外端位置か
ら径方向と同一方向かやゝ傾斜した方向に直線状
の端面に形成されてある。従つて、この戻り通路
入口１８と案内羽根１７とは同数であり、戻り通
路入口１８を外周端部の周方向の開口巾は隣接す
る案内羽根１７，１７の外端間の寸法に等しくな
つているものである。又、この通路入口１８の両
側端面１８ｂ，１８ｃは羽根車７の出口における
羽根１２の外端部と垂直面上で一致することがな
いように形成して羽根車７の羽根１２の数と回転
数との積で決定される周波数のサイレン音の発生
の時間的ずれを生じさせてその発生を抑制してい
るものである。

案内羽根１７は第６図に示すように、羽根車７
の回転方向に略円弧状に彎曲形成され、その内端
を通路底板１６の中央に設けた戻り通路出口１９
の上端開口縁上に位置させると共に外端を通路上
板１５及び底板１６の外周端面と一体にケーシン
グ１の内周面に密接、固定させてあり、隣接する
案内羽根１７，１７間に独立した戻り通路１４ａ
を形成して気体の流れの回流及び漏れをなくして
ある。

さらに、これらの案内羽根１７を立設した通路
底板１６を、その外周端より戻り通路出口１９に
向つて漸次下方に傾斜させると共に前記案内羽根
１７の高さをその傾斜に従つて外端より内端に向
かい徐々に高くして戻り通路１４の高さを漸次拡
大させることにより、戻り通路１４での流速を
徐々に減速させて流れの運動エネルギーを圧力に
変換し、圧力回収をする形状に形成してある。

なお、案内羽根１７と戻り通路上板１５との一
体化は、これらの案内羽根１７の上端に突設した
係止爪２０を戻り通路上板１５に穿設した係合細
孔２１に挿着、係止させることにより行つてお
り、又、図示していないが、案内羽根１７の下端
も戻り通路底板１６に対して同一構造で固定され
てある。

２２は昇圧羽根片で、戻り通路上板１５の各通
路入口１８の内端円弧面１８ａにその上端を一体
的に連設させて戻り通路上板１５に対し、下方に
直角に垂下してなるものであり、その一側端面を
案内羽根１７の背面に全高を亘つて密接させて戻
り通路１４の一部にケーシング１の内周面と同心
円状の通路を形成し、通路上板１５の通路入口１
８からの流れの圧力回収を行うものである。

この昇圧羽根片２２は、羽根車下面板１１の外
径と略等しい半径の位置に設けるのが良く、その
周方向の長さ（横巾）も通路入口１８の周方向の
長さの60〜85％の長さにすると圧力回収の効果が
最大となる。

以上のように構成した実施例の作用を述べる
と、電動機４を始動して羽根車７を回転させれ
ば、気流は吸入口３から羽根車７の入口９に流入
し、羽根１２の昇圧作用により圧力を高めながら
遠心方向に流れ、羽根車７の上面板１０の外周彎
曲部によつて下方（軸方向）にその流れを滑らか
に変化させて羽根車出口１３から流出する。

この羽根車出口１３における流速分布は、出口
１３の内外周端縁が同一平面上にあり、且つ戻り
通路上板１５の開口されていない部分が近接状態
で平行に対設しているので略均一となり、その流
れは戻り通路上板１５に穿設した複数個の通路入
口１８に分割されて流入し、各通路入口１８と連
通した分割戻り通路１４ａ内を夫々流通する。

各戻り通路１４ａの入口部には案内羽根１７の
外面側に突出させた昇圧羽根片２２が設けられて
いるため、この昇圧羽根片２２の外周空間が圧力
空気室的な働きをなし、戻り通路入口１８からの
流れの速度が一担減速され、静圧変換されて圧力
上昇する。すなわち昇圧することとなる。また、
この昇圧羽根片２２をもうける事により、戻り通
路入口からの流れの乱流や変動等を有する流れが
均一化されて、そのロスを改善すると共に、是圧
羽根片２２より後流側では、整流され均一化され
た流れになり、昇圧羽根片以降での流速の低下に
相応する圧力の回収を効率化せしめてより昇圧さ
れる。

さらに本実施例においては、通路底板１６は流
れの方向に外端から中心に向かつて下方に傾斜し
ているので、流れが通路底板１６に強く衝突した
り大きく規制されることなく円滑に通路出口１９
まで流れ、圧力損失の低減を図ることができる。

第６図は、第４図で示す本発明の送風機と、第
１図、第２図で示す従来例の送風機とを、ケーシ
ング内径180mmの同じ寸法で、羽根車の羽根枚数、
戻り通路の案内羽根数も同一にして製作し、それ
ぞれ2400rpmの同一回転数で運転した時の圧力一
風量特性の比較を示したものであり、実線は本発
明の一実施例の特性を表わし、破線は従来の送風
機のフアン特性を表わしている。

この図からも明らかなように、本発明の送風機
によれば、軸方向に環状出口１３を有する羽根車
７と、この環状出口１３と対面する戻り通路入口
１８の形状と、戻り通路入口１８の内端円弧面に
配設した昇圧羽根片２２との相乗効果により、フ
アン圧力が従来の送風機に比べて1.5倍にもなり、
高圧化を達成し得るものでである。

以上のように本発明は、ケーシング内に羽根車
を回転自在に配設すると共にこの羽根車の下方に
近接させて通路上板と通路底板間に略円弧状に彎
曲した複数枚の案内羽根を放射状に設けてなる戻
り通路を固設し、この戻り通路の前記上板外周部
に前記羽根車の出口と連通する通路入口を開設す
ると共に通路底板中央にフアン出口を開口させ、
さらに戻り通路の案内羽根の凸彎曲面側に昇圧羽
根片を配設した送風機に係るものであるから、羽
根車に近接させて通路上板を配設し、この通路上
板の外周部に羽根車の出口と連通する通路入口を
設けているので、羽根車からの流れが迅速且つ円
滑に通路入口に流入して流れの漏洩や回流が生じ
ることがなく、且つケーシングの内周面に流れが
衝突したり壁面との摩擦損失等を生じさせること
がないものであり、従つて、圧力損失を大巾に減
少させて効率の良い送風を可能にし得るものであ
る。

又、羽根車の出口を戻り通路入口に平行状態で
対向させて通路の始端部をなくし得るので、サイ
レン音の発生を殆んどなくすることができ、その
上、羽根車の外周壁面をケーシングの内周面に接
近させて流れの漏洩を両者間の細隙で防止できる
構造に形成でき、構造の簡素化を図ることができ
る。

さらに本発明は、戻り通路内に放射状に配設し
た案内羽根を略円弧状に彎曲させて且つその凸彎
曲面側に昇圧羽根片を配設したので、戻り通路に
流入する気流がこの昇圧羽根片によつて均一な流
れに整流され且つその流速が低下して圧力の回収
による昇圧を図ることができると共に案内羽根に
より滑らかに通路出口まで導出させて大巾にフア
ン圧力を向上させることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例における送風機の一部切欠斜視
図、第２図はその簡略断面図、第３図は同じく従
来例の別な送風機の一部切欠斜視図、第４図は本
発明の実施例を示す一部切欠斜視図、第５図は戻
り通路の構成部分を示す分解斜視図、第６図は本
発明と従来の送風機とのＰ−Ｑ特性図である。 １はケーシング、３は吸入口、４は電動機、７
は羽根車、９は入口、１２は羽根、１３は環状出
口、１４は戻り通路、１５は通路上板、１６は通
路底板、１７は案内羽根、１８は通路入口、１９
は通路出口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 円筒形ケーシング１内に、上面板１０を下面
   板１１よりも大径にして軸方向に環状出口１３を
   開口する羽根車７を回転自在に配設し、この羽根
   車７の下方に近接させて通路上板１５と通路底板
   １６間に羽根車７の回転方向側に湾曲した複数の
   案内羽根１７を放射状に設けてなる戻り通路１４
   を固設し、この戻り通路１４の通路上板１５の外
   周部に前記羽根車７の環状出口１３と連通する戻
   り通路入口１８を開設すると共に、前記通路底板
   １６中央に戻り通路出口１９を開口させ、さらに
   前記戻り通路１４の案内羽根１７の背面に密接
   し、前記通路上板１５に対してほぼ直角に垂下し
   てなる昇圧羽根片２２を配設した送風機。 ２ 通路上板１５に開口する戻り通路入口１８
   を、内端円孤面１８ａが羽根車７の下面板１１の
   外径と等しく外端面がケーシング１の内径と等し
   い形状とし、且つ一方の側端面１８ｂが案内羽根
   １７の湾曲面の凸側の曲面と等しく他方の側端面
   １８ｃが回転方向の次の案内羽根１７の外端位置
   から径方向直線状に延びる形状とした特許請求の
   範囲第１項記載の送風機。 ３ 戻り通路１４内に配設した昇圧羽根片２２の
   周方向の長さを戻り通路入口１８の周方向の最小
   開口巾よりも短くした特許請求の範囲第１項又は
   第２項記載の送風機。