CN101451543A - 离心式送风装置 - Google Patents

Abstract

一种离心式送风装置，其从护罩的外周侧到内周侧在护罩对置壁部和护罩之间具有大致一定的间隙，在护罩对置壁部，在形成大致一定间隙的护罩对置壁部的外周端的内周侧，沿周方向延伸形成有凹部，该凹部形成为大于其他部分的间隙。

Description

离心式送风装置

本申请是申请日为2007年1月29日、申请号为2007100084007、名称为“离心式送风装置”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种适合作为例如车辆用空调装置的送风装置而使用的离心式送风装置。

背景技术

在车辆用空调装置中，常用HVAC(Heating Ventilation & AirConditioning)单元。该HVAC单元作为送风装置而具备例如离心式送风装置。作为该离心式送风装置，当采用具备带护罩(shroud)的叶轮的离心式送风装置时，在护罩和与护罩对置的壳体侧的壁部之间不可避免地存在间隙。在该间隙中，由于叶轮出口侧的升压后的主流流动而形成压力差，产生相对主流逆流的泄流。该泄流不仅成为降低送风装置效率的原因，而且也成为由于泄流再与主流合流而产生噪声的原因。

在特许第3351438号公报中，为了抑制这种泄流而从护罩的外周侧到内周侧以一定间隔设置所述间隙。

不过，如特许第3351438号公报所述，即使以一定间隔形成间隙，也依然存在泄流。由此，期待一种进一步抑制该泄流的技术。

发明内容

本发明正是鉴于这种事情而作出的，其目的在于提供一种离心式送风装置，该离心式送风装置能够尽可能地抑制在护罩和与护罩对置的壁部之间逆流的泄流。

为了解决所述问题，本发明的离心式送风装置采用以下方案。

即，本发明提供一种离心式送风装置，其具备：叶轮，其绕轴线被旋转驱动；壳体，其收纳该叶轮，具有形成与所述轴线同轴的大致圆形的气体取入口的承口(bellmouth)，并在该叶轮的外周侧形成涡旋状流路；驱动装置，其旋转驱动所述叶轮，所述叶轮具有：由所述驱动装置绕所述轴线旋转驱动的底板；竖立设置在该底板的外周上的多个翼；在与所述底板之间夹着各所述翼同轴地配置且连结各所述翼的端部的大致圆环状的护罩，该护罩呈以随着从内周侧朝向外周侧而接近所述底板的方式相对所述轴线倾斜的形状，所述壳体具有从所述护罩的外周侧到内周侧在与该护罩之间具有大致一定间隙的护罩对置壁部，所述离心式送风装置的特征在于，在所述护罩对置壁部，在形成所述大致一定间隙的该护罩对置壁部的外周端的内周侧，沿周方向延伸形成有凹部，该凹部形成为大于所述大致一定间隙的间隙。

若利用驱动装置使叶轮旋转，则在设置于叶轮上的翼的作用下，气体(例如空气)从形成气体取入口的承口流入。流入的气体通过竖立设置在底板和护罩之间的翼向涡旋状流路流出。护罩为以随着从内周侧朝向外周侧而接近底板的方式倾斜的形状，由此形成了离心叶轮。若主流从承口通过翼向涡旋流路流入，则由于该主流流动而使下游侧(叶轮出口)的压力上升。由此，在护罩和护罩对置壁部之间的间隙形成压力差，产生从外周侧向内周侧逆流的泄流。

本发明中，在护罩对置壁部的外周端的内周侧，沿周方向延伸形成有凹部，该凹部形成为大于其他部分的间隙。由此，泄流在形成于与护罩对置壁部的外周端之间的间隙中急剧缩小后，在凹部急剧扩大。这样，泄流经过急剧缩小及急剧扩大而造成损失，因此能尽可能地抑制流量。

进而，在本发明的离心式送风装置中，在所述凹部的内周侧形成有朝向所述护罩侧突出的突出部。

由于在凹部的内周侧设有朝向护罩侧突出的突出部，因此，能够截住在凹部急剧扩大后的泄流。这样，由于能够对泄流赋予更大阻力，因此，不仅能够抑制泄流的流量，而且能够使周方向(旋转方向)的流速分布均匀化，从而能够抑制伴随流速变动而产生噪声。

另外，本发明提供一种离心式送风装置，其具备：叶轮，其绕轴线被旋转驱动；壳体，其收纳该叶轮，具有形成与所述轴线同轴的大致圆形的气体取入口的承口，并在该叶轮的外周侧形成涡旋状流路；驱动装置，其旋转驱动所述叶轮，所述叶轮具有：由所述驱动装置绕所述轴线旋转驱动的底板；竖立设置在该底板的外周上的多个翼；在与所述底板之间夹着各所述翼同轴地配置且连结各所述翼的端部的大致圆环状的护罩，该护罩呈以随着从内周侧朝向外周侧而接近所述底板的方式相对所述轴线倾斜的形状，所述壳体具有从所述护罩的外周侧到内周侧在与该护罩之间具有大致一定间隙的护罩对置壁部，所述离心式送风装置的特征在于，在所述护罩对置壁部形成有从该护罩对置壁部的外周端朝向内周侧沿大致半径方向延伸的槽部。

在护罩对置壁部形成沿大致半径方向延伸的槽部，由此，若从护罩观察，则与护罩对置壁部的间隙对应于叶轮的旋转而反复变化。由此，能够对泄流赋予阻力，从而能够遮断泄流。

还有，本发明的槽部不必在护罩对置壁部的整周设置，例如，优选设置在泄流显著的舌部附近。

另外，本发明也能够与所述各发明进行组合。

进而，在本发明的离心式送风装置中，所述槽部具有沿与所述叶轮的旋转方向对置的方向倾斜的外周部、和与该外周部连接且改变流路朝向的回折部。

泄流以叶轮的旋转方向的速度成分流入间隙内。因此，通过沿与叶轮的旋转方向对置的方向倾斜的外周部取入泄流，其后，通过与外周部连接的回折部使泄流弯曲，由此使压力上升。由此，能够遮断泄流。

另外，本发明提供一种离心式送风装置，其具备：叶轮，其绕轴线被旋转驱动；壳体，其收纳该叶轮，并具有形成与所述轴线同轴的大致圆形的气体取入口的承口；驱动装置，其旋转驱动所述叶轮，所述离心式送风装置的特征在于，在所述承口的下游侧内周缘部形成有曲面。

在承口的下游侧内周缘部形成有曲面，因此，不会扰乱从气体取入口取入的气流。作为曲面，优选由具有圆弧状截面的R倒角形成。

还有，本发明能够与所述各发明进行组合。

根据所述本发明，能够起到以下效果。

由于在护罩对置壁部的外周端的内周侧，沿周方向延伸形成有凹部，该凹部形成为大于其他部分的间隙，因此，能够使泄流急剧扩大及急剧缩小而对其赋予损失，从而能够尽可能地抑制泄流的流量。

另外，由于在凹部的内周侧设有朝向护罩侧突出的突出部，因此，能够截住在凹部急剧扩大后的泄流，不仅能够抑制泄流的流量，而且能够使周方向(旋转方向)的流速分布均匀化，从而能够抑制伴随流速变动而产生噪声。

另外，通过在护罩对置壁部形成沿大致半径方向延伸的槽部，来使护罩对置壁部和护罩的间隙对应于叶轮的旋转而反复变化，由此，能够对泄流赋予阻力，遮断泄流。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的离心式送风装置的局部截面立体图。

图2是放大观察图1的承口附近的局部截面立体图。

图3A是表示图2的承口和护罩的位置关系的放大截面图。

图3B是表示图3A的承口的下游侧内周缘部的形状的变形例的截面图。

图4是表示第2实施方式的离心式送风装置的承口和护罩的位置关系的放大截面图。

图5是表示第2实施方式的变形例的承口和护罩的位置关系的放大截面图。

图6是表示第3实施方式的离心式送风装置的承口和护罩的位置关系的放大截面图。

图7是本发明的一实施方式的离心式送风装置的概略横截面图。

图8A是图6的护罩对置壁部的仰视图，表示狭缝朝向半径方向设置成直线状的状态。

图8B是图8A的变形例，表示外周侧弯曲的狭缝。

图8C是图8A的变形例，表示弯曲形成有回折部的狭缝。

具体实施方式

以下，参照附图，说明本发明的实施方式。

[第1实施方式]

以下，利用图1～图3说明本发明的实施方式。

图1表示作为车辆用空调装置的HVAC单元所采用的离心式送风装置。

该离心式送风装置1具备驱动用马达(驱动装置)33、壳体22、离心式叶轮20。

驱动用马达33为电动马达，从未图示的电源对其供给电力。驱动用马达33的旋转轴50在图中向上方延伸，与叶轮20的毂部28连结。

壳体22在其上部大致中央具备形成圆形的空气取入口的承口31。在壳体22外周侧即叶轮20出口侧，形成有涡旋状流路(螺旋状流路)22a(除图1以外，例如参照图7)。

叶轮20具备底板24、多个主叶片(翼)25和护罩26。

底板24呈中央部分突出的锥形状，以包围驱动用马达33的旋转轴50侧。在该底板24的中心位置设有传递来自驱动用马达33的驱动力的毂部28。

主叶片25以其一端侧(图1中下侧)插入底板24外周部的状态被固定，以其纵向朝向驱动用马达33的旋转轴线方向的状态竖立设置。各主叶片25在圆周方向隔着规定间隔配置有多个。

护罩26与各主叶片25另一端(图1中上端)连接。

如图2所示，护罩26具有相对驱动用马达33的旋转轴线倾斜的形状，从而随着从内周侧朝向外周侧而接近所述底板。即，护罩26由朝向外周侧呈圆锥面倾斜的倾斜部26c、和从该倾斜部26c沿驱动用马达的轴线方向向上方立起的立起部26b构成。该立起部26b位于在承口31的外周侧设置且向下方开口的凹部内。

如图3A所示，护罩26截面的概略形状为沿着流经护罩26下方的主流空气流的大致圆弧状形状。

从护罩26的立起部26b的上端到倾斜部26c的外周端(图中左下)，在与壳体22侧的护罩对置壁部32之间形成有微小间隙。该间隙从护罩26的倾斜部26c的下端到立起部26b上端的区域，除了凹部32a以外，为大致一定的尺寸。

凹部32a沿周方向连续形成在护罩对置壁部32的内周侧。该凹部32a为距护罩26外周面的距离比其他部分增大的形状。该凹部32a位于护罩对置壁部32的外周端32b的内周侧。

从而，在护罩对置壁部32的外周端32b和护罩26之间形成有微小间隙，在凹部32a和护罩26之间形成有大于该微小间隙的间隙。

在立起部26b的内周侧(图3A中右方)壁部，设有朝向内周侧突出的凸部26d。通过该凸部26d，护罩26和承口31内壁的间隙尺寸随着从立起部26b的上端向下方的凸部26d前进而暂时扩大之后逐渐减小。

接着，说明所述构成的离心式送风装置1的作用效果。

若利用驱动用马达33使叶轮20旋转，则利用叶轮20的主叶片25的作用，从承口31吸入空气。被吸入的空气作为主流流经护罩26和底板24间，并通过主叶片25向壳体22的涡旋状流路22a流出。流出到涡旋状流路22a的空气，通过图7所示的出口22b，被引导到设有蒸发器或加热器芯(heatercore)的HVAC单元主体部。

如上所述，主流从承口31通过主叶片25向涡旋状流路22a流动，但由于该主流流动而使下游侧(叶轮20的出口)的压力上升。从而，在护罩26和护罩对置壁部32之间形成压力差，如图3A的箭头所示，产生从外周侧向内周侧逆流的泄流。

该泄流的流路，在流入间隙之际，因护罩对置壁部32的外周端32b而急剧缩小。由此，缩流后的泄流流经间隙内到达凹部32a，在该凹部32a急剧扩大。经过这样的急剧缩小及急剧扩大，对泄流造成损失，从而能够尽可能地抑制泄流的流量。

还有，作本实施方式的承口31的形状，也可以采用图3B所示的形状。即，也可以在承口31的下游侧内周缘部，设置R倒角部31a而形成曲面。R倒角部31a的曲率半径，优选当未实施R倒角的R倒角部31a的上方位置的厚度t为2mm左右时为10mm左右。从而，不会扰乱取入的空气流。

在该承口31的下游侧内周缘部形成R倒角部31a的构成，可以如本实施方式所述与凹部32a同时采用，或者也可以与凹部32a的构成独立地采用。另外，也能够适用于后述的各实施方式。

[第2实施方式]

接着，利用图4说明本发明的第2实施方式。

本实施方式，相对第1实施方式而言，护罩对置壁部32的内周面形状不同。除此以外的构成与第1实施方式相同，因此省略其说明。

如图4所示，在凹部32c的内周侧(图4中右侧)形成有朝向护罩26侧突出的第1突出部32d。通过该第1突出部32d，形成在沿着驱动用马达33的旋转轴线的方向(图4中上下方向)具有一定间隔的宽度而延伸的凹部32c。这样，由于设置第1突出部32d，从而能够截住在凹部32c急剧扩大的泄流。这样，由于能够对泄流赋予更大阻力，因此不仅能够抑制泄流的流量，而且能够使周方向(叶轮20的旋转方向)的流速分布均匀化，从而能够抑制伴随流速变动而产生噪声。

另外，如图5所示的变形例所示，也可以设置沿阻挡方向延伸的第2突出部32f，以撇除泄流。该变形例中，形成了具有大致三角形状截面的凹部32e。通过第2突出部32f，能够截住泄流，另外，还能够使周方向的流速分布均匀化。

[第3实施方式]

接着，利用图6～图8说明本发明的第3实施方式。

本实施方式，相对第1实施方式而言，护罩对置壁部32的内周面形状不同。除此以外的构成与第1实施方式同样，因此省略其说明。

如图6所示，在护罩对置壁部32上形成有从该护罩对置壁部32的外周端朝向内周侧沿大致半径方向延伸的狭缝(槽部)34。狭缝34通过从护罩对置壁部32的内面只除去了规定深度而形成。该狭缝34的半径方向长度也可以在护罩对置壁部32的整体上设置，不过，也可以如图6所示，设置在与护罩26的倾斜部26c对应的范围。

另外，狭缝34也可以在护罩对置壁部32的整周隔着规定间隔而设置多个，不过，也可以如图7所示，限定地设置在规定区域。

图7概略地表示离心式送风装置的横截面。图7的箭头B表示叶轮20的旋转方向。在涡旋状流路22a的出口22b的上游侧设置有与叶片20的距离为最小的舌部40。从叶轮20流出的主流朝向涡旋状流路22a流动，不过如各箭头C所示，在舌部40附近由于逆流而产生泄流的倾向显著。从而，限定在与具有包括舌部40的例如90°范围的规定区域A对应的区域，在护罩对置壁部32上设置狭缝34即可。

图8是从护罩侧观察护罩对置壁部32的仰视图。该图中，箭头B表示叶轮20的旋转方向。

图8A所示的狭缝34朝向半径方向设置成直线状。该狭缝34的作用效果如下所述。

在护罩对置壁部32形成沿半径方向延伸的狭缝34，由此，若从护罩26观察，则与护罩对置壁部32的间隙反复变化。由此，能够对泄流赋予阻力，从而能够遮断泄流。

另外，图8B所示的狭缝34具有沿与叶轮的旋转方向B对置的方向倾斜弯曲的外周部34a、和与该外周部34d连接且沿半径方向延伸的直线部34b。根据该构成，在外周部34a和直线部34b的连接部形成流路弯折的回折部34c。该构成的作用效果如下所述。

泄流如图7的箭头C所示，以叶轮20的旋转方向的速度成分流入间隙内。因此，通过沿与叶轮的旋转方向对置的方向倾斜的外周部34a，取入泄流，其后，通过与外周部34a连接的回折部34c使泄流弯曲，由此使压力上升。从而，能够遮断泄流。

另外，图8C所示的狭缝34具有沿与叶轮的旋转方向B对置的方向倾斜弯曲的外周部34d、和与该外周部34d连接且由回折部334e改变朝向而沿内周侧延伸的内周部34f。该狭缝34由曲线构成。该构成的作用效果基本上与图8B所示的狭缝34相同，通过沿与叶轮的旋转方向对置的方向倾斜的外周部34d，取入泄流，其后，通过与外周部3d连接的回折部34e使泄流弯曲，由此使压力上升，遮断泄流。

还有，以HVAC单元所采用的离心式送风装置为一例说明了所述各实施方式，不过，本发明并不限定于此，只要是具有护罩的离心式送风装置，则能够广泛适用。

Claims (1)

1.一种离心式送风装置，其具备：

叶轮，其绕轴线被旋转驱动；

壳体，其收纳该叶轮，并具有形成与所述轴线同轴的圆形的气体取入口的承口；

驱动装置，其旋转驱动所述叶轮，

所述离心式送风装置的特征在于，

在所述承口的下游侧内周缘部形成有曲面。

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