特開 2023-181893 遠心ファン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023181893

(43)【公開日】2023-12-25

(54)【発明の名称】遠心ファン

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/30 20060101AFI20231218BHJP

   F04D 29/60 20060101ALI20231218BHJP

【ＦＩ】

F04D29/30 A

F04D29/30 F

F04D29/60 H

F04D29/30 101

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022095272

(22)【出願日】2022-06-13

(71)【出願人】

【識別番号】390010168

【氏名又は名称】東芝ホームテクノ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003063

【氏名又は名称】弁理士法人牛木国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】渡部 純一

(72)【発明者】

【氏名】青木 弘

(72)【発明者】

【氏名】山本 勝彦

【テーマコード（参考）】

3H130

【Ｆターム（参考）】

3H130AA13

3H130AB26

3H130AB45

3H130AC30

3H130BA14C

3H130BA23C

3H130BA62C

3H130CB01

3H130EA08C

3H130EB01C

3H130EC05C

3H130EC12C

3H130EC17C

3H130ED04C

(57)【要約】

【課題】ブレードを金属材で形成することで厚さを薄くした遠心ファンを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の遠心ファン１は、複数のブレード３を備える遠心ファン１であって、ブレード３を金属材により形成し、ブレード３の厚さＴを０．１５ｍｍ以下とすることにより、風量を増加させ、騒音を抑制する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の羽根を備える遠心ファンであって、
前記羽根が金属材により形成され、
前記羽根の厚さが０．１５ｍｍ以下であることを特徴とする遠心ファン。

【請求項2】

前記羽根の枚数が３０枚以上であることを特徴とする請求項１に記載の遠心ファン。

【請求項3】

前記羽根の外側面部又は内側面部の少なくとも一方に整流部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の遠心ファン。

【請求項4】

前記整流部が凸状部又は凹状部であることを特徴とする請求項３に記載の遠心ファン。

【請求項5】

前記複数の羽根に接続される円環板部をさらに備え、
前記円環板部が金属材により形成される場合には、前記羽根と前記円環板部が溶接により接続され、前記円環板部が樹脂材により形成される場合には、前記羽根と前記円環板部がインサート成型により接続されることを特徴とする請求項１に記載の遠心ファン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、各種送風装置に組み込まれる遠心ファンに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、多翼ファンやシロッコファンと称される遠心ファンが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。特許文献１に記載の遠心ファン（１０００）は、遠心ファンインペラ（１００）を備えている。この遠心ファンインペラ（１００）は、リング（１２）と、背面プレート（１４）と、複数のファンブレード（２０）を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－１９７５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一般的に、遠心ファンのブレードは薄くすることで風量が増し、騒音を抑制することができるが、ブレードを合成樹脂により成型する場合、強度的にブレードの厚さは０．２ｍｍ（ミリメートル）程度が限界であるという問題があった。

【0005】

また、合成樹脂製のブレードは、金型により射出成型されることが一般的であるが、金型の強度を確保するため、各ブレードの間には一定程度以上の間隔が必要である。そのため、ブレードの枚数が制限されてしまうという問題があった。

【0006】

さらに、合成樹脂製のブレードを金型により射出成型する場合には、金型の抜き方向が限定されるため、ブレード表面の形状の自由度が少ないという問題もあった。

【0007】

そこで、本発明は、以上の課題を解決し、ブレードを金属材で形成することで厚さを薄くした遠心ファンを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の遠心ファンは、複数の羽根を備える遠心ファンであって、前記羽根が金属材により形成され、前記羽根の厚さが０．１５ｍｍ以下であることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本願発明によれば、風量を増加させ、騒音を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態の遠心ファンと平面図である。

【図2】本発明の一実施形態の遠心ファンの斜視図である。

【図3】本発明の一実施形態のブレードの正面図である。

【図4】本発明の一実施形態のブレードの背面図である。

【図5】本発明の一実施形態のブレードの外面側斜視図である。

【図6】本発明の一実施形態のブレードの内面側斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明における好ましい遠心ファンの実施形態について、添付図面を参照して説明する。以下に説明する実施形態の構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。

【0012】

図１及び図２に示すように、本実施形態の遠心ファン１は、ファンカップ２と、複数のブレード（羽根）３と、全てのブレードを接続する円環板部４と、ファンカップ２と円環板部４とを接続する接続板部５と、を有している。

【0013】

ファンカップ２はステンレス等の金属材により形成されている。ファンカップ２は有底円筒状に形成されており、内部に駆動用のモータ（図示せず）が収容されている。

【0014】

ブレード３はステンレス等の金属材により形成されており、６７枚設けられている。本実施形態においては隣り合うブレード３の間隔Ｓは全て均一であるが、間隔Ｓが異なっていてもよい。ブレード３は、遠心ファン１の外側方向に向く面である外側面部６側が凸、遠心ファン１の内側方向に向く面である内側面部７側が凹となるように湾曲している。外側面部６と内側面部７の曲率は、送風量や送風による騒音等を考慮して決定することができる。

【0015】

図３及び図４に示すように、ブレード３は、中板部８と、中板部８よりも遠心ファン１の径方向内側に配置される内板部９と、中板部８よりも遠心ファン１の径方向外側に配置される外板部１０と、を一体に有している。ブレード３の厚さＴは０．１５ｍｍ以下となっている。

【0016】

中板部８の長手方向の一辺部１１には矩形状の凸板部１２が突設されており、中板部８の長手方向の他辺部１３には矩形状の凸板部１４が突設されている。中板部８の凸板部１２、１４を除いた部分は矩形状に形成されている。

【0017】

内板部９は矩形状に形成されており、長手方向の長さＬ１が中板部８の凸板部１２、１４を除いた部分の長手方向の長さＬ２と同一に形成されている。

【0018】

外板部１０は等脚台形状に形成されており、底辺部１５の長さＬ３が中板部８の凸板部１２、１４を除いた部分の長手方向の長さＬ２と同一に形成されている。

【0019】

長さＬ１～Ｌ３を長くすることで風量を増加させることができるため、必要とする風量を考慮し、長さＬ１～Ｌ３を決定することができる。

【0020】

本実施形態のブレード３の枚数と形状は上述のとおりであるが、遠心ファン１の前後の圧力差（下流側の圧力－上流側の圧力）Ｐと流量Ｑの関係を示したＰ－Ｑ特性を考慮し、所望の枚数や形状とすることができる。また、異なる形状を有する複数のブレード３を用いてもよい。ブレード３の枚数は３０枚以上とすることで、一定程度望ましいＰ－Ｑ特性を得ることができ、６０枚以上とすることで、より望ましいＰ－Ｑ特性を得ることができる。

【0021】

本実施形態のブレード３は、外側面部６と内側面部７は凹凸が無く滑らかな表面となっているが、例えば図５及び図６に示すように、外側面部６に遠心ファン１の回転方向Ｄと平行に凸状部１６を係止し、内側面部７に遠心ファン１の回転方向Ｄと平行に凹状部１７を形成し、風量や風向や風切り音（騒音）を調整してもよい。調整部である凸状部１６と凹状部１７は、ブレード３の短手方向の全長にわたって形成されている。図５及び図６では、凸状部１６が２箇所に形成され、凹状部１７が２箇所に形成されているが、１箇所や３箇所以上であってもよい。また、外側面部６に凹状部１７を形成し、内側面部７に凸状部１６を形成してもよい。さらに、外側面部６に凸状部１６と凹状部１７を形成し、内側面部７に凸状部１６と凹状部１７を形成してもよい。また、凸状部１６と凹状部１７は遠心ファン１の回転方向Ｄと平行でなくてもよい。凸状部１６と凹状部１７に限らず、外側面部６と内側面部７の何れか一方又は両方に風量や風向や風切り音を調整する何等かの調整部である凹凸形状を形成することができる。

【0022】

円環板部４はステンレス等の金属材により円環板状に形成されている。円環板部４は、全てのブレード３に接続されている。ブレード３の凸板部１４が円環板部４の内部に挿入され、中板部８の長手方向の他辺部１３が円環板部４の表面部１８に当接している。本実施形態では、ブレード３と円環板部４を溶接（レーザー溶接等）により接続しているが、円環板部４を合成樹脂により形成し、インサート成型によりブレード３に接続してもよい。

【0023】

接続板部５はステンレス等の金属材により略矩形状に形成されている。接続板部５は、３箇所でファンカップ２と円環板部４に接続されている。３つの接続板部５は等間隔に設けられている。なお、ファンカップ２と円環板部４を確実に接続するものであれば、接続板部５の数や形状は適宜変更可能である。

【0024】

以上のように、本実施形態の遠心ファン１は、複数のブレード３を備える遠心ファン１であって、ブレード３が金属材により形成され、ブレード３の厚さＴが０．１５ｍｍ以下であることにより、風量を増加させ、騒音を抑制することができる。

【0025】

また、本実施形態の遠心ファン１は、ブレード３の枚数が３０枚以上であることにより、静圧を下げることができる。

【0026】

また、本実施形態の遠心ファン１は、ブレード３の外側面部６又は内側面部７の少なくとも一方に整流部を形成したことにより、風量、風向、騒音を調整することができる。

【0027】

また、本実施形態の遠心ファン１は、整流部が凸状部１６又は凹状部１７であることにより、簡易な形状により風量、風向、騒音を調整することができる。

【0028】

また、本実施形態の遠心ファン１は、複数のブレード３に接続される円環板部４をさらに備え、円環板部４が金属材により形成される場合には、ブレード３と円環板部４が溶接により接続され、円環板部４が樹脂材により形成される場合には、ブレード３と円環板部４がインサート成型により接続される。ブレード３と円環板部４が共に金属材により形成される場合には、溶接により強固に接続することができる。一方、ブレード３が金属材により形成され、円環板部４が樹脂材により形成される場合には、ブレード３と円環板部４をインサート成型により容易に接続することができる。

【0029】

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。遠心ファン１は、例えば、プロジェクター、パソコン、ゲーム機等に組み込まれる送風装置（図示せず）に用いることを想定しているが、その他の送風装置に用いてもよい。

【符号の説明】

【0030】

１ 遠心ファン
３ ブレード（羽根）
４ 円環板部
６ 外側面部
７ 内側面部
１６ 凸状部（整流部）
１７ 凹状部（整流部）
Ｔ 厚さ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】