JPH04339199A - 多翼羽根車 - Google Patents
多翼羽根車Info
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- JPH04339199A JPH04339199A JP11034991A JP11034991A JPH04339199A JP H04339199 A JPH04339199 A JP H04339199A JP 11034991 A JP11034991 A JP 11034991A JP 11034991 A JP11034991 A JP 11034991A JP H04339199 A JPH04339199 A JP H04339199A
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- JP
- Japan
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- blade
- blades
- reinforcing ring
- outer diameter
- impeller
- Prior art date
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は前進羽根を有する多翼羽
根車およびそのプラスチック成形型に係わり、特に、自
動車用空気調和装置、OA機器の冷却用ファン、家電製
品の送風機等、外形が400φ以下の比較的小型の遠心
送風機に用いて好適な、プラスチックで一体成形可能な
遠心送風機用多翼羽根車およびそのプラスチック成形型
にに関する。
根車およびそのプラスチック成形型に係わり、特に、自
動車用空気調和装置、OA機器の冷却用ファン、家電製
品の送風機等、外形が400φ以下の比較的小型の遠心
送風機に用いて好適な、プラスチックで一体成形可能な
遠心送風機用多翼羽根車およびそのプラスチック成形型
にに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の前進羽根を有する多翼羽根車は、
実開昭50−49704号公報に記載のように、隣り合
う羽根の一部若しくは羽根全体が等間隔に配列されてお
り、その形状は円弧で構成され、厚みは一定となってい
た。また、プラスチックで一体成形する際の羽根車の強
度を確保するため、実開昭59−182698号公報に
記載のように、羽根の空気取り入れ側外径部に内周面が
接するように補強リングを接合する代わりに、羽根の吸
気側端全体を覆う円輪板を一体成形したもの、特開昭5
7−119199号公報に記載のように、羽根車の軸方
向中央の外径部に補強リングを設けたものがある。更に
、実開昭53−31206号公報に記載のように、空力
性能を上げるため、若しくは低騒音化のために、羽根の
形状を一定の厚みとせず、翼形とした多翼羽根車がある
。
実開昭50−49704号公報に記載のように、隣り合
う羽根の一部若しくは羽根全体が等間隔に配列されてお
り、その形状は円弧で構成され、厚みは一定となってい
た。また、プラスチックで一体成形する際の羽根車の強
度を確保するため、実開昭59−182698号公報に
記載のように、羽根の空気取り入れ側外径部に内周面が
接するように補強リングを接合する代わりに、羽根の吸
気側端全体を覆う円輪板を一体成形したもの、特開昭5
7−119199号公報に記載のように、羽根車の軸方
向中央の外径部に補強リングを設けたものがある。更に
、実開昭53−31206号公報に記載のように、空力
性能を上げるため、若しくは低騒音化のために、羽根の
形状を一定の厚みとせず、翼形とした多翼羽根車がある
。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記実開昭59−18
2698号公報の従来技術に記載のように、一般の多翼
羽根車では、羽根の空気空気取り入れ側外径部に内周面
を接して補強リングが接合されている。この場合、羽根
外径部と補強リング内周面の接合面積は小さく、当該接
合部の強度が低下するだけでなく、プラスチック成形時
樹脂が流れ難くなり、成形性が阻害され、実用化が困難
であった。実開昭59−182698号公報に記載の円
輪板を用いる構造では、この問題が解消されるが、その
円輪板が風の流路を一部遮るため、吸入空気量が減り、
性能が低下するという別の問題を生じる。
2698号公報の従来技術に記載のように、一般の多翼
羽根車では、羽根の空気空気取り入れ側外径部に内周面
を接して補強リングが接合されている。この場合、羽根
外径部と補強リング内周面の接合面積は小さく、当該接
合部の強度が低下するだけでなく、プラスチック成形時
樹脂が流れ難くなり、成形性が阻害され、実用化が困難
であった。実開昭59−182698号公報に記載の円
輪板を用いる構造では、この問題が解消されるが、その
円輪板が風の流路を一部遮るため、吸入空気量が減り、
性能が低下するという別の問題を生じる。
【0004】一方、上記実開昭50−49704号公報
、実開昭59−182698号公報、特開昭57−11
9199号公報に記載の従来技術は、羽根板厚が全て等
しい平板羽根であり、羽根の入口角度β1 と出口角度
β2 が決定されそれを円弧で結んだ形状となっていた
。 しかしながら、これら従来技術では隣接羽根間の流路幅
比率について何ら配慮がされておらず、また、理論等か
ら羽根入口角度β1 =90°、出口角度β2 =18
0°が最適とされ、このβ1 =90°とβ2 =18
0°になるように円弧で結んだ線で描かれた曲線に板厚
を持たせて羽根形状を決定しており、このため必ずしも
羽根間の流れに対して最適形状になっていなかった。そ
の結果、羽根の出口における流れの衝突損失や、羽根負
圧面における剥離現象、羽根出口における乱れ等が生じ
、送風機の空力性能の低下、騒音の増大という問題を抱
えていた。
、実開昭59−182698号公報、特開昭57−11
9199号公報に記載の従来技術は、羽根板厚が全て等
しい平板羽根であり、羽根の入口角度β1 と出口角度
β2 が決定されそれを円弧で結んだ形状となっていた
。 しかしながら、これら従来技術では隣接羽根間の流路幅
比率について何ら配慮がされておらず、また、理論等か
ら羽根入口角度β1 =90°、出口角度β2 =18
0°が最適とされ、このβ1 =90°とβ2 =18
0°になるように円弧で結んだ線で描かれた曲線に板厚
を持たせて羽根形状を決定しており、このため必ずしも
羽根間の流れに対して最適形状になっていなかった。そ
の結果、羽根の出口における流れの衝突損失や、羽根負
圧面における剥離現象、羽根出口における乱れ等が生じ
、送風機の空力性能の低下、騒音の増大という問題を抱
えていた。
【0005】上記平板羽根の問題を解決するために、実
開昭53−31206号公報に記載のように羽根の形状
を決定した例があるが、これによると流路のみ決定され
最適出口角度については言及されていない。
開昭53−31206号公報に記載のように羽根の形状
を決定した例があるが、これによると流路のみ決定され
最適出口角度については言及されていない。
【0006】そこで、上記平板羽根の問題を解決し、最
適羽根入口・出口角度および流路形状を決定し、ファン
効率を向上しかつ騒音を低減することを目的として、本
件出願人は特願平2−282005号(出願日:平成2
年10月22日)に、円筒状に配置した多数の羽根と、
これらの羽根の空気取り入れ側外径部に位置し、該羽根
を支える補強リングとを備えた、一体成形可能な多翼フ
ァンの羽根車において、羽根の圧力面側の出口角度を1
40°〜160°とし、負圧面側の出口角度を170°
〜180°とし、さらに隣接羽根間の羽根入口部流路幅
の羽根出口部流路幅に対する比率を0.60〜0.65
にしたものを提案した。
適羽根入口・出口角度および流路形状を決定し、ファン
効率を向上しかつ騒音を低減することを目的として、本
件出願人は特願平2−282005号(出願日:平成2
年10月22日)に、円筒状に配置した多数の羽根と、
これらの羽根の空気取り入れ側外径部に位置し、該羽根
を支える補強リングとを備えた、一体成形可能な多翼フ
ァンの羽根車において、羽根の圧力面側の出口角度を1
40°〜160°とし、負圧面側の出口角度を170°
〜180°とし、さらに隣接羽根間の羽根入口部流路幅
の羽根出口部流路幅に対する比率を0.60〜0.65
にしたものを提案した。
【0007】しかしながら、この先願発明では羽根の圧
力面側の出口角度が140°〜160°となるので、羽
根の空気取り入れ側外径部および後流端部が薄肉となり
、補強リングとの接合面積が上記一般的な羽根の場合よ
りもさらに小さくなること、また隣接羽根間の羽根入口
部流路幅の羽根出口部流路幅に対する比率を0.60〜
0.65にした場合には、羽根の空気取り入れ側外径部
および後流端部がさらに薄肉となって補強リングとの接
合面積が一層小さくなること、その結果、上記一般的な
羽根の場合以上にプラスチック成形時樹脂が流れにくく
なって成形性が阻害されかつ強度が極度に低下するとい
う問題があることが判明した。
力面側の出口角度が140°〜160°となるので、羽
根の空気取り入れ側外径部および後流端部が薄肉となり
、補強リングとの接合面積が上記一般的な羽根の場合よ
りもさらに小さくなること、また隣接羽根間の羽根入口
部流路幅の羽根出口部流路幅に対する比率を0.60〜
0.65にした場合には、羽根の空気取り入れ側外径部
および後流端部がさらに薄肉となって補強リングとの接
合面積が一層小さくなること、その結果、上記一般的な
羽根の場合以上にプラスチック成形時樹脂が流れにくく
なって成形性が阻害されかつ強度が極度に低下するとい
う問題があることが判明した。
【0008】本発明の目的は、羽根の空気取り入れ側外
径部および後流端部の強度および成形性を向上し、実用
性のある多翼羽根車およびそのプラスチック成形型を提
供することである。
径部および後流端部の強度および成形性を向上し、実用
性のある多翼羽根車およびそのプラスチック成形型を提
供することである。
【0009】本発明の他の目的は、最適羽根入口・出口
角度および流路形状を決定し、ファン効率の向上と騒音
低減を図ると共に、羽根の空気取り入れ側外径部および
後流端部の強度および成形性を向上し、実用性のある多
翼羽根車およびそのプラスチック成形型を提供すること
である。
角度および流路形状を決定し、ファン効率の向上と騒音
低減を図ると共に、羽根の空気取り入れ側外径部および
後流端部の強度および成形性を向上し、実用性のある多
翼羽根車およびそのプラスチック成形型を提供すること
である。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明は、円筒状に配置した多数の羽根と、これらの
羽根の空気取り入れ側外径部に位置し、該羽根を支える
補強リングとを備えた、プラスチックで一体成形可能な
多翼羽根車において、羽根の空気取り入れ側外径部を補
強リングの内周面に接合し、かつ羽根の後流端部を補強
リングの風出口側面に接合したものである。
、本発明は、円筒状に配置した多数の羽根と、これらの
羽根の空気取り入れ側外径部に位置し、該羽根を支える
補強リングとを備えた、プラスチックで一体成形可能な
多翼羽根車において、羽根の空気取り入れ側外径部を補
強リングの内周面に接合し、かつ羽根の後流端部を補強
リングの風出口側面に接合したものである。
【0011】また、本発明は、円筒状に配置した多数の
主羽根と、前記主羽根とは軸方向反対側に位置する同様
に円筒状に配置した多数の補助羽根と、これら主羽根と
補助羽根との間でこれら主羽根と補助羽根とを支えるす
り鉢状の補強板と、前記主羽根の空気取り入れ側外径部
に位置し、主羽根を支える補強リングとを備えた、プラ
スチックで一体成形可能な多翼羽根車において、羽根の
空気取り入れ側外径部を補強リングの内周面に接合しか
つ主羽根の後流端部を補強リングの風出口側面に接合し
、補助羽根をその空気取り入れ側ですり鉢状の補強板に
接合したものである。
主羽根と、前記主羽根とは軸方向反対側に位置する同様
に円筒状に配置した多数の補助羽根と、これら主羽根と
補助羽根との間でこれら主羽根と補助羽根とを支えるす
り鉢状の補強板と、前記主羽根の空気取り入れ側外径部
に位置し、主羽根を支える補強リングとを備えた、プラ
スチックで一体成形可能な多翼羽根車において、羽根の
空気取り入れ側外径部を補強リングの内周面に接合しか
つ主羽根の後流端部を補強リングの風出口側面に接合し
、補助羽根をその空気取り入れ側ですり鉢状の補強板に
接合したものである。
【0012】さらに、本発明は、円筒状に配置した多数
の羽根と、これらの羽根の空気取り入れ側外径部に位置
し、該羽根を支える補強リングとを備え、前記羽根の圧
力面側の出口角度を140°〜160°とし、負圧面側
の出口角度を170°〜180°とし、さらに必要に応
じ、隣接羽根間の羽根入口部流路幅の羽根出口部流路幅
に対する比率を0.60〜0.65にした、プラスチッ
クで一体成形可能な多翼羽根車において、羽根の空気取
り入れ側外径部を補強リングの内周面に接合し、かつ羽
根の後流端部を前記補強リングの風出口側面に接合した
ものである。
の羽根と、これらの羽根の空気取り入れ側外径部に位置
し、該羽根を支える補強リングとを備え、前記羽根の圧
力面側の出口角度を140°〜160°とし、負圧面側
の出口角度を170°〜180°とし、さらに必要に応
じ、隣接羽根間の羽根入口部流路幅の羽根出口部流路幅
に対する比率を0.60〜0.65にした、プラスチッ
クで一体成形可能な多翼羽根車において、羽根の空気取
り入れ側外径部を補強リングの内周面に接合し、かつ羽
根の後流端部を前記補強リングの風出口側面に接合した
ものである。
【0013】また、本発明は、上記多翼羽根車のプラス
チック成形型において、羽根または主羽根の補強リング
の内周面よりも径方向内側部分の成形空洞を2分割され
た金型の一方にほり込み、径方向外側部分の成形空洞を
他方の金型にほり込んだものであり、好ましくは、樹脂
注入ゲートは径方向外側部分の成形空洞をほり込んだ他
方の金型に設けられる。
チック成形型において、羽根または主羽根の補強リング
の内周面よりも径方向内側部分の成形空洞を2分割され
た金型の一方にほり込み、径方向外側部分の成形空洞を
他方の金型にほり込んだものであり、好ましくは、樹脂
注入ゲートは径方向外側部分の成形空洞をほり込んだ他
方の金型に設けられる。
【0014】
【作用】羽根の空気取り入れ側外径部を補強リングの内
周面に接合するだけでなく、羽根の後流端部を補強リン
グの内周面より径の大きな風出口側面に接合することに
より、羽根と補強リングとの間に十分な接合面積が確保
されるので、当該接合部の強度が向上すると共に、プラ
スチック成形時の樹脂が流れが良好となって成形性が向
上する。
周面に接合するだけでなく、羽根の後流端部を補強リン
グの内周面より径の大きな風出口側面に接合することに
より、羽根と補強リングとの間に十分な接合面積が確保
されるので、当該接合部の強度が向上すると共に、プラ
スチック成形時の樹脂が流れが良好となって成形性が向
上する。
【0015】主羽根と軸方向反対側に補助羽根を配置し
たものにおいて主羽根と補強リングとの接合を上記のよ
うにし、かつ補助羽根をその空気取り入れ側のすり鉢状
の補強板に接合することにより、主羽根と補強リングの
接合部分と補助羽根とすり鉢状の接合部分の両者で樹脂
の流れ性(成形性)が向上し、かつ羽根強度も向上する
。
たものにおいて主羽根と補強リングとの接合を上記のよ
うにし、かつ補助羽根をその空気取り入れ側のすり鉢状
の補強板に接合することにより、主羽根と補強リングの
接合部分と補助羽根とすり鉢状の接合部分の両者で樹脂
の流れ性(成形性)が向上し、かつ羽根強度も向上する
。
【0016】羽根の圧力面側の出口角度を140°〜1
60°とし、負圧面側の出口角度を170°〜180°
とすることにより、空力性能を最大効率に保ちながら騒
音を低減し、さらに隣接羽根間の羽根入口部流路幅の羽
根出口部流路幅に対する比率を0.60〜0.65とす
ることにより、空力性能が向上する。この作用は先願発
明と同じである。即ち、従来の平板羽根において理論等
から、羽根入口角度β1 =90°、出口角度β2 =
180°が最適とされていた。この場合、各角度の取る
基準は、基本的には圧力面を基準とするが、負圧面を基
準とした場合でも同じである。先願発明では、圧力面側
の羽根出口角度を140°〜160°とし負圧面側の羽
根出口角度を170°〜180°として、従来の圧力が
出る角度を持たせ、羽根出口における混合損失を減少さ
せ、騒音低減効果を得ている。また、羽根入口部流路幅
S1 の羽根出口部流路幅S2に対する比率(S2 /
S1 )を0.60〜0.65にすることにより、羽根
出口側の相対速度を従来より遅くし、それにより空力性
能を向上する。
60°とし、負圧面側の出口角度を170°〜180°
とすることにより、空力性能を最大効率に保ちながら騒
音を低減し、さらに隣接羽根間の羽根入口部流路幅の羽
根出口部流路幅に対する比率を0.60〜0.65とす
ることにより、空力性能が向上する。この作用は先願発
明と同じである。即ち、従来の平板羽根において理論等
から、羽根入口角度β1 =90°、出口角度β2 =
180°が最適とされていた。この場合、各角度の取る
基準は、基本的には圧力面を基準とするが、負圧面を基
準とした場合でも同じである。先願発明では、圧力面側
の羽根出口角度を140°〜160°とし負圧面側の羽
根出口角度を170°〜180°として、従来の圧力が
出る角度を持たせ、羽根出口における混合損失を減少さ
せ、騒音低減効果を得ている。また、羽根入口部流路幅
S1 の羽根出口部流路幅S2に対する比率(S2 /
S1 )を0.60〜0.65にすることにより、羽根
出口側の相対速度を従来より遅くし、それにより空力性
能を向上する。
【0017】そして、このような羽根形状を有するもの
では羽根の後流端部が薄肉となるので、羽根と補強リン
グとの接合面積がさらに小さくなる。したがって、先端
発明は空力性能の向上および騒音低減の点では優れてい
るものの、そのままでは実用化が困難である。本発明で
は、上記のように羽根後流端と補強リングの風出口側面
とを接合することにより、先願発明の羽根形状を持つ羽
根と補強リングとの接合面積を十分なものとし、先端発
明の羽根車の羽根強度および成形性を向上させる。
では羽根の後流端部が薄肉となるので、羽根と補強リン
グとの接合面積がさらに小さくなる。したがって、先端
発明は空力性能の向上および騒音低減の点では優れてい
るものの、そのままでは実用化が困難である。本発明で
は、上記のように羽根後流端と補強リングの風出口側面
とを接合することにより、先願発明の羽根形状を持つ羽
根と補強リングとの接合面積を十分なものとし、先端発
明の羽根車の羽根強度および成形性を向上させる。
【0018】また、実際の成形にあたっては、羽根また
は主羽根の補強リングの内周面よりも径方向内側部分の
成形空洞を一方の金型にほり込み、径方向外側部分の成
形空洞を他方の金型にほり込むことにより、羽根から補
強リングに至る樹脂の流れが良くなり、成形性が向上し
、かつ羽根と補強リングの接合面積も大きいので、成形
後の強度も確保される。
は主羽根の補強リングの内周面よりも径方向内側部分の
成形空洞を一方の金型にほり込み、径方向外側部分の成
形空洞を他方の金型にほり込むことにより、羽根から補
強リングに至る樹脂の流れが良くなり、成形性が向上し
、かつ羽根と補強リングの接合面積も大きいので、成形
後の強度も確保される。
【0019】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1〜図7により
説明する。まず、図1および図2により本実施例の羽車
車を収納した遠心送風機の全体構成を説明する。図1お
よび図2において1は遠心送風機であり、遠心送風機1
のケース2の内側に概略円筒形状の羽根車3が収納され
ている。羽根車3はモータ4に直結されており、モータ
4の回転により羽根車中央部から取り入れられた空気が
ケース2内を渦巻状に案内されて、吹き出し口5から吐
出される。
説明する。まず、図1および図2により本実施例の羽車
車を収納した遠心送風機の全体構成を説明する。図1お
よび図2において1は遠心送風機であり、遠心送風機1
のケース2の内側に概略円筒形状の羽根車3が収納され
ている。羽根車3はモータ4に直結されており、モータ
4の回転により羽根車中央部から取り入れられた空気が
ケース2内を渦巻状に案内されて、吹き出し口5から吐
出される。
【0020】羽根車3の全体形状を図3および図4に示
す。羽根車3は成形型を用いて合成樹脂材料から一体成
形されるものであり、円筒状に配置した多数の主羽根1
0と、主羽根10とは軸方向反対側に位置する同様に円
筒状に配置した多数の補助羽根11と、これら主羽根1
0と補助羽根11との間でこれらを支えるすり鉢状の補
強板7とを備えている。主羽根10の補強板7の反対側
には空気取り入れ口6が形成され、補強板7の中央には
羽根車3を回転駆動するためのシャフト4A(図1参照
)が連結されるボス8が取り付けられている。また、主
羽根10の空気取り入れ口6の側の外径部には補強リン
グ9が設けられている。この補強リング9は、主羽根1
0が遠心力により外周側へ変形することを防止するもの
である。主羽根10はすり鉢状の補強版7に垂直に取り
付けられ、内外径の速度差により圧力差を発生する。 羽根車3が回転することにより、空気流は空気取り入れ
口6より流入し、主羽根10の内径端(前流端部)より
外径端(後流端部)へ垂直に方向転換し、主羽根10間
を通って羽根車3の外周へ放出される。
す。羽根車3は成形型を用いて合成樹脂材料から一体成
形されるものであり、円筒状に配置した多数の主羽根1
0と、主羽根10とは軸方向反対側に位置する同様に円
筒状に配置した多数の補助羽根11と、これら主羽根1
0と補助羽根11との間でこれらを支えるすり鉢状の補
強板7とを備えている。主羽根10の補強板7の反対側
には空気取り入れ口6が形成され、補強板7の中央には
羽根車3を回転駆動するためのシャフト4A(図1参照
)が連結されるボス8が取り付けられている。また、主
羽根10の空気取り入れ口6の側の外径部には補強リン
グ9が設けられている。この補強リング9は、主羽根1
0が遠心力により外周側へ変形することを防止するもの
である。主羽根10はすり鉢状の補強版7に垂直に取り
付けられ、内外径の速度差により圧力差を発生する。 羽根車3が回転することにより、空気流は空気取り入れ
口6より流入し、主羽根10の内径端(前流端部)より
外径端(後流端部)へ垂直に方向転換し、主羽根10間
を通って羽根車3の外周へ放出される。
【0021】補助羽根11は主羽根10と相対する側の
補強板7に同様に取り付けられている。図1では空気取
り入れ口6を主羽根10の側のみに設けた構成としてい
るため、補助羽根11は補強板7とケース2の底壁面1
2間で羽根車3の回転により背圧を発生し、主羽根10
の効果を補助するにすぎないが、底壁面12の側に空気
取り入れ口を設けると、主羽根10と同一の働きをする
ことは言うまでもない。
補強板7に同様に取り付けられている。図1では空気取
り入れ口6を主羽根10の側のみに設けた構成としてい
るため、補助羽根11は補強板7とケース2の底壁面1
2間で羽根車3の回転により背圧を発生し、主羽根10
の効果を補助するにすぎないが、底壁面12の側に空気
取り入れ口を設けると、主羽根10と同一の働きをする
ことは言うまでもない。
【0022】図5に従来の一般的羽根車の形状を示す。
プラスチック一体成形による従来の羽根車は回転中の強
度を維持するため、図5に示す如く平板羽根30の羽根
後流端部30aを補強リング31の内周面に面接合させ
ている。この例は、羽根前流端部(内径端)から後流端
部(外径端)まで等しい板厚で構成されている。この場
合、入口角度β1 は90°、出口角度β2 は180
°にて設定されている。この角度基準の取り方は圧力面
32、負圧面33とも同様である。この角度は理論、実
験から最適値とされており、例えばβ2 は170°ま
たは160°と小さくなるほど性能は低下し、騒音は高
くなる。
度を維持するため、図5に示す如く平板羽根30の羽根
後流端部30aを補強リング31の内周面に面接合させ
ている。この例は、羽根前流端部(内径端)から後流端
部(外径端)まで等しい板厚で構成されている。この場
合、入口角度β1 は90°、出口角度β2 は180
°にて設定されている。この角度基準の取り方は圧力面
32、負圧面33とも同様である。この角度は理論、実
験から最適値とされており、例えばβ2 は170°ま
たは160°と小さくなるほど性能は低下し、騒音は高
くなる。
【0023】次に、本実施例の羽根形状につい図6及び
図7で説明する。羽根枚数Zは本実施例ではZ=43枚
、また羽根外径D2 =140mm、羽根内径D1 =
120mmである。羽根入口角度β1 および出口角度
β2 の基準の取り方を負圧面21側とする。まず、図
7に示すように、羽根外径を43等分された点aから羽
根中心に向かう線上の点bを中心に円を描く。この円か
ら羽根中心に向かう接線を羽根内径の点まで引く。これ
により羽根負圧面21側の羽根形状が決定される。この
負圧面21側の円弧に厚みtを持たせて圧力面20側の
形状を作る。なお実施例では、t=1.5mmとしてい
る。これにより入口角度β1 =90°、出口角度β2
=180°、t=1.5mmの従来の羽根形状が形成
される。
図7で説明する。羽根枚数Zは本実施例ではZ=43枚
、また羽根外径D2 =140mm、羽根内径D1 =
120mmである。羽根入口角度β1 および出口角度
β2 の基準の取り方を負圧面21側とする。まず、図
7に示すように、羽根外径を43等分された点aから羽
根中心に向かう線上の点bを中心に円を描く。この円か
ら羽根中心に向かう接線を羽根内径の点まで引く。これ
により羽根負圧面21側の羽根形状が決定される。この
負圧面21側の円弧に厚みtを持たせて圧力面20側の
形状を作る。なお実施例では、t=1.5mmとしてい
る。これにより入口角度β1 =90°、出口角度β2
=180°、t=1.5mmの従来の羽根形状が形成
される。
【0024】本実施例は更に、圧力面20の円弧から3
0°の接線を引いて、羽根後流端部cにおける圧力面2
0側の出口角度β2 +を150°とした。一方、負圧
面21側の出口角度β2 −は従来と同様180°のま
まである。そして、補強リング9の内周面は羽根後流端
部cにおける圧力面側の出口角度β2 +を150°と
した開始点dに位置させ、羽根10の空気取り入れ側外
径部を補強リング9の内周面9Aに接合し、羽根後流端
部cを補強リング9の風出口側面9B(図1及び図4参
照)に接合している。
0°の接線を引いて、羽根後流端部cにおける圧力面2
0側の出口角度β2 +を150°とした。一方、負圧
面21側の出口角度β2 −は従来と同様180°のま
まである。そして、補強リング9の内周面は羽根後流端
部cにおける圧力面側の出口角度β2 +を150°と
した開始点dに位置させ、羽根10の空気取り入れ側外
径部を補強リング9の内周面9Aに接合し、羽根後流端
部cを補強リング9の風出口側面9B(図1及び図4参
照)に接合している。
【0025】なお、本実施例の形状の決め方は、負圧面
を基準とした場合について説明したが、基準は羽根負圧
面側でなく圧力面側、あるいは羽根中心線でもさしつか
えない。
を基準とした場合について説明したが、基準は羽根負圧
面側でなく圧力面側、あるいは羽根中心線でもさしつか
えない。
【0026】次に、羽根形状を翼形とした実施例につい
て図8により説明する。羽根入り口側端部の圧力面23
の位置と隣接羽根の負圧面24で一番距離の短い点とを
結んだ線を羽根入口部流路幅S1 とする。一方、出口
側についても同様に羽根圧力面23の羽根後流端部の位
置と隣接羽根の負圧面24で一番短い点を結んだ線を羽
根出口部流路幅S2 とする。この羽根入口部流路幅S
1 と羽根出口部流路幅S2の比率S2 /S1 を0
.60〜0.65になるように羽根形状を決定する。こ
の場合、図5のような平板羽根であると、その比率が0
.50〜0.55程度にしかならず、図8に示すように
羽根22は翼形の形状となる。
て図8により説明する。羽根入り口側端部の圧力面23
の位置と隣接羽根の負圧面24で一番距離の短い点とを
結んだ線を羽根入口部流路幅S1 とする。一方、出口
側についても同様に羽根圧力面23の羽根後流端部の位
置と隣接羽根の負圧面24で一番短い点を結んだ線を羽
根出口部流路幅S2 とする。この羽根入口部流路幅S
1 と羽根出口部流路幅S2の比率S2 /S1 を0
.60〜0.65になるように羽根形状を決定する。こ
の場合、図5のような平板羽根であると、その比率が0
.50〜0.55程度にしかならず、図8に示すように
羽根22は翼形の形状となる。
【0027】即ち、図8において圧力面23の羽根入口
角度β1 は従来と同様90°である。羽根出口角度β
2 +は150°である。この入口と出口との間のライ
ンの取り方は前述した通りである。負圧面23のライン
の取り方は、羽根出口角度β2 −が180°になるよ
うに円弧を描く。これにより圧力面23の出口と負圧面
24との間で一番距離の短い所を羽根出口部流路幅S2
とする。この羽根出口部流路幅S2 に対し約1.6
倍の円を羽根圧力面入口部に描く。この円に接するよう
に羽根出口部から描いた円弧を滑らかにつなげる。前記
円の直径を羽根入口流路幅S1 とする。更に、羽根圧
力面23の前流端部位置と負圧面24に描かれたらライ
ンとをRでつなげる。羽根入口部流路幅S1 と羽根出
口部流路幅S2 との間は漸次つながるようにする。こ
こで、羽根後流端部cは図6と同様、補強リング9の風
出口側面で必要な強度が維持できる面積を持って接合さ
れている。
角度β1 は従来と同様90°である。羽根出口角度β
2 +は150°である。この入口と出口との間のライ
ンの取り方は前述した通りである。負圧面23のライン
の取り方は、羽根出口角度β2 −が180°になるよ
うに円弧を描く。これにより圧力面23の出口と負圧面
24との間で一番距離の短い所を羽根出口部流路幅S2
とする。この羽根出口部流路幅S2 に対し約1.6
倍の円を羽根圧力面入口部に描く。この円に接するよう
に羽根出口部から描いた円弧を滑らかにつなげる。前記
円の直径を羽根入口流路幅S1 とする。更に、羽根圧
力面23の前流端部位置と負圧面24に描かれたらライ
ンとをRでつなげる。羽根入口部流路幅S1 と羽根出
口部流路幅S2 との間は漸次つながるようにする。こ
こで、羽根後流端部cは図6と同様、補強リング9の風
出口側面で必要な強度が維持できる面積を持って接合さ
れている。
【0028】以上では、主羽根10の形状について説明
してきたが、補助羽根11の形状についても同様のこと
が言える。
してきたが、補助羽根11の形状についても同様のこと
が言える。
【0029】図9は本発明の補助羽根を有する他の実施
例を示すものである。前述の図4に示す羽根車3は主羽
根10の外径D1 と補助羽根11の外径D3 がほぼ
等しい関係にある。この場合、補助羽根11の形状は主
羽根10と全く同一にて形成されている。これに対し、
図9の羽根車25は主羽根10の外径D1 と補助羽根
26の外径D3 がD1 >D3 なる関係にある。こ
の場合、補助羽根26の形状は従来の平板形状または上
記実施例の翼形状のどちらであってもよい。そして、特
に図9の実施例では、主羽根10は空気取り入れ側外径
部で後流端部を補強リング9の風出口側面9Bに接合さ
れ、反対側をすり鉢状の補強板7を介して補助羽根26
と一体成形されており、羽根強度および成形性が向上し
ている。
例を示すものである。前述の図4に示す羽根車3は主羽
根10の外径D1 と補助羽根11の外径D3 がほぼ
等しい関係にある。この場合、補助羽根11の形状は主
羽根10と全く同一にて形成されている。これに対し、
図9の羽根車25は主羽根10の外径D1 と補助羽根
26の外径D3 がD1 >D3 なる関係にある。こ
の場合、補助羽根26の形状は従来の平板形状または上
記実施例の翼形状のどちらであってもよい。そして、特
に図9の実施例では、主羽根10は空気取り入れ側外径
部で後流端部を補強リング9の風出口側面9Bに接合さ
れ、反対側をすり鉢状の補強板7を介して補助羽根26
と一体成形されており、羽根強度および成形性が向上し
ている。
【0030】次に、上記実施例の羽根車3の成形方法に
ついて図10で説明する。羽根車3は上下または左右に
分割された成形型13,14にて成形される。成形型1
3,14は補強リング9の内周面を境にして2分割され
た成形型で、羽根10の補強リング9の内周面よりも径
方向内側の部分の成形空洞を図示左側の成形型14にほ
り込み、径方向外側の部分の成形空洞を図示右側の成形
型13にほり込んでいる。プラスチック成形時の樹脂注
入ゲート15は、羽根後流端部cを成形する成形型13
に設けられている。
ついて図10で説明する。羽根車3は上下または左右に
分割された成形型13,14にて成形される。成形型1
3,14は補強リング9の内周面を境にして2分割され
た成形型で、羽根10の補強リング9の内周面よりも径
方向内側の部分の成形空洞を図示左側の成形型14にほ
り込み、径方向外側の部分の成形空洞を図示右側の成形
型13にほり込んでいる。プラスチック成形時の樹脂注
入ゲート15は、羽根後流端部cを成形する成形型13
に設けられている。
【0031】また、前記実施例の如く羽根車の軸方向に
対し両側から吸い込むための主羽根10と補助羽根11
を有するものにおいては、主羽根後流端部cが補強リン
グ9の風出口側面9B(図1参照)で接合され、補助羽
根11はすり鉢上の補強板7に接合しているため、これ
らを含む成型空洞は同様に成形型13に設け、樹脂の流
れ性と羽根強度を向上している。成形に際しては、樹脂
注入ゲート15より羽根車3の材質である樹脂が注入さ
れ、適度な加熱と圧力が加えられ、短時間の間に成形型
13,14の成形空洞に製品が一体成形される。
対し両側から吸い込むための主羽根10と補助羽根11
を有するものにおいては、主羽根後流端部cが補強リン
グ9の風出口側面9B(図1参照)で接合され、補助羽
根11はすり鉢上の補強板7に接合しているため、これ
らを含む成型空洞は同様に成形型13に設け、樹脂の流
れ性と羽根強度を向上している。成形に際しては、樹脂
注入ゲート15より羽根車3の材質である樹脂が注入さ
れ、適度な加熱と圧力が加えられ、短時間の間に成形型
13,14の成形空洞に製品が一体成形される。
【0032】上記実施例の羽根形状について、従来の羽
根車と比較した実験結果について図11および図12を
用いて説明する。図11から分かるように従来の平板羽
根に比較し、羽根後流端部cにおける圧力面側の出口角
度β2 +を150°負圧面側出口角度β2 −を18
0°にした羽根は、空力性能は従来の羽根と変わらない
ものの騒音は、2dB低減している。この出口角度β2
+は140°〜160°が騒音が一番低くなっており、
出口角度β2 +を140°より更に小さくすると騒音
、性能とも急激に悪くなる。
根車と比較した実験結果について図11および図12を
用いて説明する。図11から分かるように従来の平板羽
根に比較し、羽根後流端部cにおける圧力面側の出口角
度β2 +を150°負圧面側出口角度β2 −を18
0°にした羽根は、空力性能は従来の羽根と変わらない
ものの騒音は、2dB低減している。この出口角度β2
+は140°〜160°が騒音が一番低くなっており、
出口角度β2 +を140°より更に小さくすると騒音
、性能とも急激に悪くなる。
【0033】入口部と出口部の流路幅比率に対する性能
と比騒音の結果を図12に示す。この図よりS2 /S
1 を0.60〜0.65になるように羽根形状を決定
することで、性能および比騒音が飛躍的に改善する結果
が得られた。
と比騒音の結果を図12に示す。この図よりS2 /S
1 を0.60〜0.65になるように羽根形状を決定
することで、性能および比騒音が飛躍的に改善する結果
が得られた。
【0034】
【発明の効果】本発明によれば、羽根の後流端部と補強
リングの風出口側面とを接合したので、十分な接合面積
が確保され、プラスチック成形時の樹脂が流れが良好と
なって成形性が向上し、かつ当該接合部の強度が向上す
る。
リングの風出口側面とを接合したので、十分な接合面積
が確保され、プラスチック成形時の樹脂が流れが良好と
なって成形性が向上し、かつ当該接合部の強度が向上す
る。
【0035】また、羽根車の羽根の出口角度を圧力面側
と負圧面側で最適角度にし、更にそれに付け加えて羽根
間の流路幅の最適値を見出しているため、従来の性能を
保ちながら、低騒音化を図れるという効果を得られると
共に、この羽根形状で補強リングおよび補強板との接合
箇所を最適位置とし、これに合わせ成形型を分割したの
で、当該羽根形状を実用化する上で一番問題となる羽根
後流端部が薄くなることによる回転中の強度低下と一体
成形時の樹脂流れ性低下による成形困難さが解決される
。
と負圧面側で最適角度にし、更にそれに付け加えて羽根
間の流路幅の最適値を見出しているため、従来の性能を
保ちながら、低騒音化を図れるという効果を得られると
共に、この羽根形状で補強リングおよび補強板との接合
箇所を最適位置とし、これに合わせ成形型を分割したの
で、当該羽根形状を実用化する上で一番問題となる羽根
後流端部が薄くなることによる回転中の強度低下と一体
成形時の樹脂流れ性低下による成形困難さが解決される
。
【図1】本発明の一実施例による羽根車を備えた遠心送
風機の断面図である。
風機の断面図である。
【図2】図1に示す遠心送風機の斜視図である。
【図3】図1に示す遠心送風機に備えられた羽根車の平
面図である。
面図である。
【図4】同羽根車の断面図である。
【図5】従来の羽根車の羽根形状を示す図である。
【図6】本実施例の羽根車の羽根形状を示す図である。
【図7】図6に示す羽根形状の作製方法を示す図である
。
。
【図8】本発明の羽根形状を翼形にした実施例を示す図
である。
である。
【図9】本発明の他の実施例による羽根車の断面図であ
る。
る。
【図10】本発明の羽根車を成型するプラスチック成形
型の断面図である。
型の断面図である。
【図11】本発明の羽根車の性能および騒音測定結果を
示す図である。
示す図である。
【図12】本発明の羽根車の流路幅比に対する性能結果
を示す図である。
を示す図である。
1 遠心送風機
2 ケース
3 羽根車
4 モータ
7 すり鉢状補強板
9 補強リング
9A 内周面
9B 風出口側面
10 主羽根
11 補助羽根
13、14 成形型
c 後流端部
Claims (10)
- 【請求項1】 円筒状に配置した多数の羽根と、これ
らの羽根の空気取り入れ側外径部に位置し、該羽根を支
える補強リングとを備えた、プラスチックで一体成形可
能な多翼羽根車において、前記羽根の空気取り入れ側外
径部を前記補強リングの内周面に接合し、かつ前記羽根
の後流端部を前記補強リングの風出口側面に接合したこ
とを特徴とする多翼羽根車。 - 【請求項2】 円筒状に配置した多数の羽根と、これ
らの羽根の空気取り入れ側外径部に位置し、該羽根を支
える補強リングとを備えた、プラスチックで一体成形可
能な多翼羽根車において、前記羽根の後流端部の外径を
前記補強リングの内径より大きく、かつその外径と同じ
かそれ以下としたことを特徴とする多翼羽根車。 - 【請求項3】 円筒状に配置した多数の主羽根と、前
記主羽根とは軸方向反対側に位置する同様に円筒状に配
置した多数の補助羽根と、これら主羽根と補助羽根との
間でこれら主羽根と補助羽根とを支えるすり鉢状の補強
板と、前記主羽根の空気取り入れ側外径部に位置し、主
羽根を支える補強リングとを備えた、プラスチックで一
体成形可能な多翼羽根車において、前記主羽根の空気取
り入れ側外径部を前記補強リングの内周面に接合しかつ
前記主羽根の後流端部を前記補強リングの風出口側面に
接合し、前記補助羽根をその空気取り入れ側で前記すり
鉢状の補強板に接合したことを特徴とする多翼羽根車。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項記載の多
翼羽根車において、前記羽根または主羽根の後流端部を
前流端部よりも薄肉としたことを特徴とする多翼羽根車
。 - 【請求項5】 請求項1〜3のいずれか1項記載の多
翼羽根車において、前記羽根または主羽根を、前流端部
から前記補強リングの内周面まではほぼ一定の肉厚とし
、その内周面から径方向外側にある後流端部を前記一定
の肉厚よりも薄肉としたことを特徴とする多翼羽根車。 - 【請求項6】 請求項3記載の多翼羽根車において、
前記主羽根の外径と前記補助羽根の外径がほぼ等しく、
前記すり鉢状の補強板の外径がこれらの外径より小さく
、前記主羽根はおよび補助羽根はすり鉢状の補強板に接
合されかつ相互に接合されていることを特徴とする多翼
羽根車。 - 【請求項7】 円筒状に配置した多数の羽根と、これ
らの羽根の空気取り入れ側外径部に位置し、該羽根を支
える補強リングとを備え、前記羽根の圧力面側の出口角
度を140°〜160°とし、負圧面側の出口角度を1
70°〜180°とした、プラスチックで一体成形可能
な多翼羽根車において、前記羽根の空気取り入れ側外径
部を前記補強リングの内周面に接合し、かつ前記羽根の
後流端部を前記補強リングの風出口側面に接合したこと
を特徴とする多翼羽根車。 - 【請求項8】 円筒状に配置した多数の羽根と、これ
らの羽根の空気取り入れ側外径部に位置し、該羽根を支
える補強リングとを備え、前記羽根の圧力面側の出口角
度を140°〜160°とし、負圧面側の出口角度を1
70°〜180°とし、さらに隣接羽根間の羽根入口部
流路幅の羽根出口部流路幅に対する比率を0.60〜0
.65にした、プラスチックで一体成形可能な多翼羽根
車において、前記羽根の空気取り入れ側外径部を前記補
強リングの内周面に接合し、かつ前記羽根の後流端部を
前記補強リングの風出口側面に接合したことを特徴とす
る多翼羽根車。 - 【請求項9】 請求項1〜8のいずれか1項記載の多
翼羽根車のプラスチック成形型において、前記羽根また
は主羽根の前記補強リングの内周面よりも径方向内側部
分の成形空洞を2分割された金型の一方にほり込み、径
方向外側部分の成形空洞を他方の金型にほり込んだこと
を特徴とするプラスチック成形型。 - 【請求項10】 請求項9記載の多翼羽根車のプラス
チック成形型において、樹脂注入ゲートを前記径方向外
側部分の成形空洞をほり込んだ他方の金型に設けたこと
を特徴とするプラスチック成形型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3110349A JP2667748B2 (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | 多翼羽根車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3110349A JP2667748B2 (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | 多翼羽根車 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04339199A true JPH04339199A (ja) | 1992-11-26 |
| JP2667748B2 JP2667748B2 (ja) | 1997-10-27 |
Family
ID=14533512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3110349A Expired - Lifetime JP2667748B2 (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | 多翼羽根車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2667748B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5964576A (en) * | 1996-07-26 | 1999-10-12 | Japan Servo Co., Ltd. | Impeller of centrifugal fan |
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- 1991-05-15 JP JP3110349A patent/JP2667748B2/ja not_active Expired - Lifetime
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