JPH0578676B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プラスチツクによつて一体成形され
た遠心送風機のフアンにかかわり、さらに詳しく
は、フアン形状にかかわり、とくに空調機用など
の低騒音フアンに好適なフアンに関している。

〔従来の技術〕

従来のこの種のフアンにおいて、ブレードは、
特開昭56−69499号公報に記載されているように、
フアン内の流れに合わせたブレード形状、つまり
三次元形状となつており、性能重視の設計をおこ
なつている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、このようなものでは、プラスチツクな
どを用い、一体成形でフアンを製作するときに、
成形型を数個に分ける必要があり、割り型にしな
いと成形型がとれないため、型の形状が複数とな
り、型の製作費用および製作工数も増え、製造コ
ストがかなり高いものとなつている。

本発明の目的は、プラスチツクなどの材料を用
い、二分割の成形型で容易に一体成形フアンを製
作することができる二次元ブレードフアンを前提
とし、フアン性能も、三次元ブレードフアンに近
い性能を有するフアンを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を達成するため、シユラウ
ド、ハブおよびこれらのあいだに配置された複数
のブレードを有し、一体成形でフアンを製作する
二次元ブレードフアンにおいて、ブレードのシユ
ラウド側内径をシユラウド最小径部と等しくし、
かつシユラウド側のブレード内径よりハブ側のブ
レード内径を小さくし、ブレードの入口部がシユ
ラウド側のブレード内径とハブ側のブレード内径
とのあいだを流れる各部の流れにたいして傾き角
度を合わせた形状を具備するように、前記ブレー
ドのシユラウド側とハブ側との内径差内におい
て、ブレード入口部の曲率半径をシユラウド側か
らハブ側にいくにしたがつて小さくしたことを特
徴とする。

また、本発明は、上記目的を達成するため、シ
ユラウド、ハブおよびこれらのあいだに配置され
た複数のブレードを有し、一体成形でフアンを製
作する二次元ブレードフアンにおいて、シユラウ
ド側のブレード外径とハブ側のブレード外径より
大きくし、前記ブレードのシユラウド側とハブ側
との外径差においてブレード出口部の曲率半径を
変化させて、ブレードの出口角度が一定になるよ
うに構成したことを特徴とする。

〔作用〕

ブレードのシユラウド側とハブ側との内径差内
あるいは外径差内の部分において、三次元羽根と
させているので、フアンとしての性能が格段に向
上し、しかも羽根全体を三次元とすることなし
に、つまり、前述の径差内の部分だけを三次元と
しているので、たとえば上下二分割の金型で従来
の一体成形フアンと同様に一体成形することがで
きる。

〔実施例〕

以下、本発明のフアンの一実施例を第１図〜第
５図により説明する。

このフアンは、ボス６をもつハブ４、多数枚の
ブレード３およびシユラウド２からなつている。
空気の入口部にはガイド役のベルマウス１が設け
られている。ボス６は電動機５の回転軸に取り付
けられている。電動機５が作動すると、電動機５
の回転（矢印８の方向）フアンのボス６に伝わ
り、フアン全体が回転し、回転により誘引された
空気がベルマウス１をとおり、フアン内を流線７
で示すように流れる。

このようなフアンにおいて、ブレードを設計す
る場合、空気の流れにブレードの傾きを合わせる
必要がある。しかし、第３図に示すように、空気
の流入角度β_1Fがブレードの傾き角度β_1Bにたいし
て大きいと、ブレード裏側から空気がはいること
になり、ブレード入口部で空気の乱れが大きくな
り、性能は悪化し、騒音も高くなる。そこで、設
計するときに、空気の流入角度β_1Fとブレードの
傾き角度β_1Bとを合わせるのであるが、ブレード
入口部における流速がブレードのシユラウド側と
ハブ側では異なつているため、シユラウド側のブ
レード内径D_1Sとハブ側のブレード内径D_1Hとが同
径であると、三次元ブレードとなる。

そこで、本発明によるフアンでは、第１図およ
び第２図に示すように、シユラウド側のブレード
内径よりも、ハブ側のブレード内径を小さくし、
流れにブレードの傾きβ_1Bを合わせることによつ
て、ブレードを二次元でもつて製作することがで
きるようにさせている。ブレード角度β_1Bの合わ
せ方について説明する。

ブレードの傾き角度β_1Bは、第４図に示すよう
に、フアン回転数に関連するブレードの周速Ｕと
空気の流速ｖと流入角度θとによつて決まる。

角度β_1Bは、 β_1B＝tan^-1（ｖ×cosθ／Ｕ） であらわされる。

このようにして各流線１〜５で求めたブレード
角度β_1Bを用いて、第５図で示すように、各流線
にたいするブレード角度が一致するように、ブレ
ード傾きを設計することによつて、ブレード入口
角度を空気の流れに合せることができる。この入
口角度β_1Bはハブ側に近付くにしたがつて大きく
なる。

第６図はブレードのハブ側内径D_1Hからシユラ
ウド側内径D_1Sまでの形状を示したものであり、
これらの間が直線の場合には参照符号、一円弧
の場合には、本発明のフアンではのようにな
る。ここで、径R₁上の点におけるブレードの入
口角度β_1Bはで示すように、径R₁の接線とブレ
ードの入口角度であり、入口角度β_1Bは半径Ｒに
よつて第７図にように変化する。このブレードの
入口角度β_1Bは、流体の流速、方向などによつて
決まる値であり、一般に第７図における曲線の
ように変化する。

そこで、ブレードのシユラウド側内径D_1Sから
ハブ側内径D_1Hの間の径Ｒをｎ等分し、たとえば
第６図に示すように、径R₁〜R₅の四等分にし、
これらの径R₁〜R₅とブレードの接点のβ_1Bがそれ
ぞれβ₁₁〜β₁₅（第５図参照）となるような曲率r₁〜
r₄を求める。このようにしてブレードのハブ側内
径D_1Hからシユラウド側内径D_1Sを曲率ｒでむすぶ
ことにより、流体流れに合つたブレード形状とす
ることができる。本発明は、このように二次元ブ
レードでもつて、ブレードにおけるハブ側内径
D_1Hとシユラウド側内径D_1Sの半径差を利用し、
β_1Bを流れに合わせることを基本としている。

以上は、ブレードの空気入口部を流入角度に合
つた形状に形成した実施例であるが、つぎに空気
出口部の角度を流出角度に合わせたフアンを第８
図ないし第１２図とともに説明する。

このフアンは、ボス１６をもつハブ１４、多数
枚のブレード１３およびシユラウド１２からなつ
ている。空気の入口部にはガイド役のベルマウス
１１が設けられている。ボス１６は電動機１５の
回転軸に取り付けられている。

電動機１５が作動すると、電動機１５の回転
（矢印１８の方向）がフアンのボス１５に伝わり、
フアン全体を回転し、回転により誘引された空気
がベルマウス１１をとおり、フアン内を流線１７
で示すように流れる。

ここで、フアン性能を最大にするには、第１０
図に示すように、ブレード出口角度をある範囲の
値にする必要がある。そのためにはブレードを三
次元形状とする必要がある。しかし、ブレードを
三次元形状にすると、成形型が複雑となり、フア
ン製作コストが増大する。

そこで、本発明によるフアンでは、二次元ブレ
ード形状でもつて、ブレード出口角度をある適当
な値にしている。すなわち、ブレードにおけるシ
ユラウド側外径D_2Sをハブ側外径D_2Hより大きく
し、第９図に示すように、この間のブレード形状
を平面から見たときに、ハブ側外径D_2Hからシユ
ラウド側外径D_2Sの間に位置するブレード外径の
各々における、ブレード出口角度β₂を最も性能が
よくなる値に合わせ、これらの点をハブ側外径
D_2Hからシユラウド側外径D_2Sまで結び、ハブ側外
径D_2Hからシユラウド側外径D_2Sまでのブレード形
状を決定している。ブレードのハブ側外径D_2Hか
らシユラウド側外径D_2Sまでの間を平面から見た
形状は、ブレードの外側に曲率の中心をもつ凹形
状となる。なお、ブレード形状を一円弧および二
円弧で近似させても、フアン性能に大きな影響が
ないことは、第１０図からあきらかである。

第１１図はシユラウド側外径D_2Sとハブ側外径
D_2Hの径がちがうフアンにおける、シユラウド側
外径D_2Sからハブ側外径D_2Hの間のブレード形状を
示している。

直線ブレードの場合は参照符号′、一円弧ブ
レードの場合は′、本発明によるフアンにおけ
るブレードは′で示してある。これらにおいて、
出口角度β₂は径Ｒとブレードとの接点における径
Ｒの接線とブレードとのなす角度であり、この角
度β₂は実験などによつて、もつとも性能のよい角
度が決定される。しかし、′で示す直線ブレー
ドでは、第１２図に示すように、径Ｒが大きくな
るにしたがつて角度β₂も大きくなつている。また
′で示す一円弧ブレードではある曲線′となつ
ている。

そこで、このフアンでは、角度β₂を性能がもつ
ともよい角度に合わせるために、シユラウド側外
径D_2Sからハブ側外径D_2Hの間をｎ等分し、各々の
径Ｒの間でもつとも性能のよくなる値となる曲率
ｒを求め、この曲率で径Ｒの各々を結ぶことによ
つて、第１２図において′で示すような角度β₂
を求めている。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ブレードの入口角度あるいは
出口角度をもつとも性能のよい角度にさせること
ができるため、性能が高く、騒音も減少させるこ
ができ、しかも二分割の成形型でかつプラスチツ
クによる一体成形で容易に製作することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本発明のフアンの一実施
例を示し、第１図は縦断面図と流線とを示す図、
第２図は平面図、第３図はブレード入口角度と流
線の入口角度とを示す図、第４図はブレード入口
角度の関係図、第５図はブレード入口角度の設計
法の説明図、第６図は入口径と角度との関係を示
す図、第７図は半径と入口角度との関係を示す図
である。第８図ないし第１２図は本発明のフアン
の他の実施例を示し、第８図縦断面図、第９図は
平面図、第１０図はブレードの出口角度と性能お
よび騒音との関係を示す図、第１１図は出口径と
角度との関係を示す図、第１２図は半径と出口角
度との関係を示す線図である。 ２，１１…シユラウド、３，１３…ブレード、
４，１４…ハブ、６，１６…ボス、D_1H…ハブ側
内径、D_1S…シユラウド側内径、D_2H…ハブ側外
径、D_2S…シユラウド側外径、β₁B…入口角度、
β₂…出口角度、ｒ曲率半径。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シユラウド、ハブおよびこれらのあいだに配
   置された複数のブレードを有し、一体成形でフア
   ンを製作する二次元ブレードフアンにおいて、ブ
   レードのシユラウド側内径をシユラウド最小径部
   と等しくし、かつシユラウド側のブレード内径よ
   りハブ側のブレード内径を小さくし、ブレードの
   入口部がシユラウド側のブレード内径とハブ側の
   ブレード内径とのあいだを流れる各部の流れにた
   いして傾き角度を合わせた形状を具備するよう
   に、前記ブレードのシユラウド側とハブ側との内
   径差内において、ブレード入口部の曲率半径をシ
   ユラウド側からハブ側にいくにしたがつて小さく
   したことを特徴とするプラスチツクによつて一体
   成形された遠心送風機のフアン。 ２ シユラウド、ハブおよびこれらのあいだに配
   置された複数のブレードを有し、一体成形でフア
   ンを製作する二次元ブレードフアンにおいて、シ
   ユラウド側のブレード外径をハブ側のブレード外
   径より大きくし、前記ブレードのシユラウド側と
   ハブ側との外径差においてブレード出口部の曲率
   半径を変化させて、ブレードの出口角度が一定に
   なるように構成したことを特徴とするプラスチツ
   クによつて一体成形された遠心送風機のフアン。