JP2003056485A - Vortex flow fan - Google Patents
Vortex flow fanInfo
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- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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- F04D29/661—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/666—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps by means of rotor construction or layout, e.g. unequal distribution of blades or vanes
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、インペラ外径が10
0mm以下の超小型で低騒音で大風量を発生させられる渦
流ファンに関する。TECHNICAL FIELD The present invention has an impeller outer diameter of 10
The present invention relates to an eddy-current fan with a size of 0 mm or less and capable of generating a large amount of air with low noise.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のこの種の渦流ファンは、例えば特
開昭５４−４７１１４号公報に記載されているように、
図７に示すような構成になっている。2. Description of the Related Art A conventional vortex fan of this type is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 54-47114.
The structure is as shown in FIG.
【０００３】すなわち、同図において、空気を流入させ
る入口ポート３を備えたケーシング８と、回転時、流入
した空気を搬送昇圧する複数枚の羽根１を有するインペ
ラ２と、前記ケーシング８から流出する空気を排出する
出口ポート６とを備え、前記入口ポート３はストリッパ
部７によって前記出口ポート６から隔離されてなる渦流
ファンにおいて、前記入口ポート３から流入した空気
は、前記ケーシング8内の流路４に沿って流れる間に、
複数枚の羽根１を有するインペラ２の作用で徐々に昇圧
され、前記出口ポート６から排出される。そして、この
ような作用によって、この種の渦流ファンは一般の遠心
ファンに比べはるかに高い圧力が得られるとされてい
る。That is, in FIG. 1, a casing 8 having an inlet port 3 for letting in air in, an impeller 2 having a plurality of blades 1 for carrying and boosting the inflowing air during rotation, and an outflow from the casing 8. An outlet port 6 for discharging air, wherein the inlet port 3 is separated from the outlet port 6 by a stripper portion 7. In the swirl fan, the air flowing in from the inlet port 3 flows through a channel in the casing 8. While flowing along 4
The pressure is gradually increased by the action of the impeller 2 having a plurality of blades 1 and is discharged from the outlet port 6. Due to such an action, this type of vortex fan is said to be able to obtain much higher pressure than a general centrifugal fan.
【０００４】また、特開２０００−１４６２１９号公
報、特開２０００−１９３２６９号公報、特開２０００
−２４９３６５号公報では、渦流ファンが回転方向を反
転させるだけで、流れ方向を反転させられるという特長
を持っていることを活かして、空気調和機の換気用ファ
ンとして使用されている。Further, JP-A-2000-146219, JP-A-2000-193269, and JP-A-2000.
In JP-A-249365, a swirl fan is used as a ventilation fan for an air conditioner, taking advantage of the fact that the flow direction can be reversed only by reversing the rotation direction.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、渦流ファン
は、一般的に渦流ポンプや再生ポンプ、渦流ブロワとし
てよく知られている流体機械とほぼ同様の動作原理で、
より低い圧力と大きい風量の動作点で使用しようとする
ものであり、その際低騒音をも求めるものである。By the way, the vortex flow fan has an operating principle similar to that of a fluid machine generally well known as an eddy flow pump, a regenerative pump, and an eddy flow blower.
It is intended to be used at operating points with lower pressure and large air volume, and at the same time requires low noise.
【０００６】このことから、低い圧力、低騒音と大きい
風量に適した渦流ファンの形状や各部の寸法は、従来の
渦流ポンプや再生ポンプ、渦流ブロワとは異なるのであ
るが、上記公知例には、その点に関する開示がない。From this, the shape and size of each part of the vortex fan suitable for low pressure, low noise and large air volume are different from those of the conventional vortex flow pump, regenerative pump and vortex flow blower. , There is no disclosure on that point.
【０００７】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、低騒音で大きい風量が得られる渦流ファ
ンを提供することを目的としている。The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a swirl fan capable of obtaining a large air volume with low noise.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、上
記課題を解決するための手段として、図１に示すよう
に、空気を流入させる入口ポートを備えたケーシング
と、流入した空気を搬送昇圧する複数枚の羽根を有する
インペラと、前記ケーシングから流出する空気を排出す
る出口ポートとを備え、前記入口ポートはストリッパ部
によって前記出口ポートから隔離されてなる渦流ファン
において、インペラ外径Ｄ≦100ｍｍで、インペラ外周
からケーシング内径までの隙間をａ2、インペラ羽根高
さをｂ2とすると、
０．７０≦ｂ2／（ａ2＋ｂ2）≦０．８５
となるように構成している。According to the invention of claim 1, as means for solving the above-mentioned problems, as shown in FIG. 1, a casing having an inlet port for allowing air to flow therein and an air flowing in are conveyed. An impeller having a plurality of blades for increasing pressure, and an outlet port for discharging air flowing out from the casing, wherein the inlet port is separated from the outlet port by a stripper portion, and an impeller outer diameter D ≦ When the clearance from the outer circumference of the impeller to the inner diameter of the casing is a 2 and the height of the impeller blade is b 2 at 100 mm, 0.70 ≦ b 2 / (a 2 + b 2 ) ≦ 0.85 .
【０００９】請求項２の発明では、 ０．４０≦（Ｄ−２ｂ2）／Ｄ≦０．５０ となるように構成している。According to the second aspect of the present invention, 0.40≤ (D-2b 2 ) /D≤0.50.
【００１０】請求項３の発明では、インペラ幅をｂ、イ
ンペラの側面からケーシング内側面までの隙間をａ1と
するとき、
０．２５≦ｂ／（ｂ＋２ａ1）≦０．５０
となるように構成している。According to the third aspect of the invention, when the impeller width is b and the gap from the side surface of the impeller to the inner surface of the casing is a 1 , 0.25 ≦ b / (b + 2a 1 ) ≦ 0.50 I am configuring.
【００１１】請求項４の発明は、ストリッパ部の入り口
コーナー両側面にアールを設けたものである。According to a fourth aspect of the present invention, rounded portions are provided on both sides of the entrance corner of the stripper section.
【００１２】請求項５の発明は、インペラ内周部からケ
ーシング側面に向かって円筒状のつばを延出したもので
ある。According to a fifth aspect of the present invention, a cylindrical collar extends from the inner peripheral portion of the impeller toward the side surface of the casing.
【００１３】請求項６の発明は、インペラ内周部からケ
ーシング側面に向かって円筒状のつばと、渦流ファンを
駆動するアウターロータモータのロータ部を一体に形成
したものである。According to a sixth aspect of the present invention, a cylindrical flange extending from the inner peripheral portion of the impeller toward the side surface of the casing and a rotor portion of an outer rotor motor for driving the vortex fan are integrally formed.
【００１４】請求項７の発明は、インペラ外周部中央か
らケーシング外周内面に向かって円盤状につばを延出し
たものである。According to a seventh aspect of the present invention, a disk-shaped brim extends from the center of the outer peripheral portion of the impeller toward the inner surface of the outer peripheral surface of the casing.
【００１５】ここで、各請求項による作用について述べ
る前に、渦流ファンの性能と各部寸法の関連について図
を用いて説明する。渦流ファンで昇圧が行われる原理に
ついては、一般に次のように説明されている。Before describing the operation according to each claim, the relationship between the performance of the vortex flow fan and the dimensions of each part will be described with reference to the drawings. The principle of boosting pressure with an eddy current fan is generally described as follows.
【００１６】すなわち、入口ポートから流入した気体
は、流路を進行するに従い、インペラ外周端と内周にお
ける角運動量の差によって生ずる流動の乱れが漸増し、
昇圧および搬送作用が強まる。これと同時に、インペラ
内の気体は羽根の先端から流路内に放出され、再び羽根
根元に帰る流動を起こす。That is, as the gas flowing from the inlet port advances in the flow path, the turbulence of the flow caused by the difference in angular momentum between the outer peripheral end and the inner peripheral of the impeller gradually increases,
The pressurization and conveyance action is strengthened. At the same time, the gas in the impeller is discharged from the tip of the blade into the flow path, and flows back to the root of the blade again.
【００１７】このような作用は多数の羽根によって同時
に行われるから、流路の中において気体の気体の混合と
衝撃とが激しくなり、乱れ流動は一層促進される。その
結果、気体の圧力が次第に高まりつつ出口ポートへ送ら
れる。この動作原理から、昇圧量を増加すべく乱れ流動
を促進するためには、インペラと気体の接触面積を増や
したり、羽根の大きさを大きくすることが有効であるこ
とが推測される。Since such an action is simultaneously performed by a large number of blades, gas mixing and impact of the gas become violent in the flow path, and the turbulent flow is further promoted. As a result, the gas pressure is gradually increased and sent to the outlet port. From this operating principle, it is presumed that increasing the contact area between the impeller and the gas and increasing the size of the blades are effective in order to promote the turbulent flow to increase the pressure increase amount.
【００１８】一方、渦流ファンの気体搬送に関しては次
のようにも考えられる。すなわち、入口ポートから流入
した気体は、最大でもインペラと同じ速度で流路を進行
し、出口ポートから出て行くが、このときインペラ内の
容積分の気体は、インペラと一緒にストリッパ部を通り
抜け、入口ポート側に戻される。このような見方に立て
ば、インペラ内部の容積が小さいほど、入口ポート側に
戻される風量が少なく、結果的に渦流ファンの回転数に
対する風量が増加することになる。On the other hand, the gas transfer of the vortex fan can be considered as follows. That is, the gas flowing from the inlet port travels through the flow path at the same speed as the impeller at the maximum, and then exits from the outlet port.At this time, the volume of gas in the impeller passes through the stripper together with the impeller. , Returned to the entrance port side. From this point of view, the smaller the volume inside the impeller, the smaller the amount of air returned to the inlet port side, and consequently the amount of air with respect to the rotation speed of the vortex fan increases.
【００１９】請求項１の発明では、次のような作用が得
られる。即ち、インペラ外径をＤ、インペラ外周からケ
ーシング内径までの隙間をａ2とすると、ケーシング内
径はＤ＋２ａ2、インペラ内径はＤ−２ｂ2となり、イン
ペラ羽根高さｂ2が流路高さを表すａ2＋ｂ2に対して上
記のように乱れ流動を促進して十分な昇圧量を得られる
程度に大きく、なおかつインペラと一緒にストリッパ部
を通り抜け、入口ポート側に戻される風量が多すぎない
程度に小さいような範囲、すなわち、０．７０≦ａ2／
（ａ2＋ｂ2）≦０．８５に構成されている。According to the invention of claim 1, the following effects can be obtained. That represents the impeller outer diameter D, and clearance from the impeller periphery to the casing inner diameter and a 2, casing inner diameter D + 2a 2, the impeller inside diameter D-2b 2, and the impeller blade height b 2 is channel height To the extent that a sufficient amount of pressure can be obtained by promoting turbulent flow with respect to a 2 + b 2 as described above, and yet the amount of air returned to the inlet port side through the stripper together with the impeller is not too large. In a range such that 0.70 ≦ a 2 /
(A 2 + b 2 ) ≦ 0.85.
【００２０】請求項２の発明では、次のような作用が得
られる。即ち、インペラ内径Ｄ−２ｂ2が上記のように
流路面積が十分に取れるほどに小さく、なおかつインペ
ラ内外径差が大きくなり過ぎることで、インペラ内外径
部の流速差がつき過ぎることによる損失の増大が抑制さ
れる程度に大きいような範囲、すなわち、０．４０≦
（Ｄ−２ｂ2）／Ｄ≦０．５０に構成されている。According to the invention of claim 2, the following effects can be obtained. That is, the inner diameter D-2b 2 of the impeller is small enough to ensure the flow passage area as described above, and the difference between the inner and outer diameters of the impeller becomes too large, so that the flow velocity difference between the inner and outer diameter portions of the impeller becomes too large. A range in which the increase is suppressed to a large extent, that is, 0.40 ≦
(D-2b 2 ) /D≦0.50.
【００２１】請求項３の発明では、次のような作用が得
られる。即ち、インペラ幅をｂ、インペラの側面からケ
ーシング内側面までの隙間をａ1とすれば、ケーシング
内幅はｂ＋２ａ1でしめされ、インペラ幅ｂが上記のよ
うに乱れ流動を促進して十分な昇圧量を得られる程度に
大きく、なおかつインペラと一緒にストリッパ部を通り
抜け、入口ポート側に戻される風量が多すぎない程度に
小さいような範囲、すなわち、０．２５≦ｂ／（ｂ＋２
ａ1）≦０．５０に構成されている。According to the invention of claim 3, the following effects can be obtained. That is, if the impeller width is b and the gap from the side surface of the impeller to the inner surface of the casing is a 1 , the inner width of the casing is shown as b + 2a 1 , and the impeller width b promotes turbulent flow as described above and is sufficient. A range that is large enough to obtain the amount of pressure increase and is small enough that the amount of air that passes through the stripper together with the impeller and is returned to the inlet port side is not too large, that is, 0.25 ≦ b / (b + 2
a 1 ) ≦ 0.50.
【００２２】請求項４の発明では、次のような作用が得
られる。すなわち、インペラの羽根がストリッパ部に入
っていく際に、周囲の空気が急激に圧縮され、その圧縮
され方が羽根のピッチに同期して変動するため、周波数
が回転数×羽根枚数で表されるｎZ音やその高調波が発
生するが、ストリッパ部の入り口コーナー両側面にアー
ルを設けるとき、アールによって周囲の空気が急激に圧
縮されず、したがってｎZ音も耳につかない程度に減衰
される。According to the invention of claim 4, the following effects can be obtained. That is, when the impeller blades enter the stripper section, the surrounding air is abruptly compressed, and the compressed manner fluctuates in synchronization with the blade pitch.Therefore, the frequency is represented by the number of rotations × the number of blades. Although the nZ sound and its harmonics are generated, when the radius is provided on both side surfaces of the entrance corner of the stripper part, the ambient air is not abruptly compressed by the radius, and therefore the nZ sound is attenuated to the extent that it is not audible.
【００２３】請求項５の発明では、次のような作用が得
られる。即ち、インペラ内周部からケーシング側面に向
かって円筒状のつばを延出することにより、インペラと
気体の接触面積を増やすことで、上記のように乱れ流動
を促進して十分な昇圧量を得られる一方で、インペラの
容積は実質的にほとんど増えないため、インペラと一緒
にストリッパ部を通り抜け、入口ポート側に戻される風
量が多くなることによる性能低下はない。According to the invention of claim 5, the following effects can be obtained. That is, by extending the cylindrical flange from the inner peripheral portion of the impeller to the side surface of the casing, the contact area between the impeller and the gas is increased, and thus the turbulent flow is promoted to obtain a sufficient pressure increase amount. On the other hand, since the volume of the impeller does not substantially increase, the performance does not deteriorate due to an increase in the amount of air that passes through the stripper together with the impeller and is returned to the inlet port side.
【００２４】請求項６の発明では、次のような作用が得
られる。即ち、インペラ内周部からケーシング側面に向
かって円筒状のつばと渦流ファンを駆動するアウターロ
ータモータのロータ部を一体に形成することにより、イ
ンペラのハブ部とケーシングの流路内周壁の２重構造が
不要となり、流路面積を増やすことができるため、回転
数あたりの風量を増やすことができる。According to the invention of claim 6, the following effects can be obtained. That is, by forming the cylindrical flange and the rotor portion of the outer rotor motor that drives the vortex fan integrally from the inner peripheral portion of the impeller toward the side surface of the casing, the hub portion of the impeller and the inner peripheral wall of the flow passage of the casing are doubled. Since the structure is not required and the flow passage area can be increased, the air volume per rotation speed can be increased.
【００２５】請求項７の発明では、次のような作用が得
られる。即ち、インペラ外周部中央からケーシング外周
内面に向かって円盤状につばを延出することにより、イ
ンペラと気体の接触面積を増やすことで、上記のように
乱れ流動を促進して十分な昇圧量を得られる一方で、イ
ンペラの容積は実質的にほとんど増えないため、インペ
ラと一緒にストリッパ部を通り抜け、入口ポート側に戻
される風量が多くなることによる性能低下はない。According to the invention of claim 7, the following effects can be obtained. That is, by extending the disk-shaped collar from the center of the outer peripheral portion of the impeller toward the inner peripheral surface of the casing, the contact area between the impeller and the gas is increased, thereby promoting turbulent flow as described above and providing a sufficient amount of pressurization. On the other hand, since the volume of the impeller does not substantially increase, the performance does not deteriorate due to the large amount of air that passes through the stripper together with the impeller and is returned to the inlet port side.
【００２６】[0026]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２７】（実施形態１）図１は、本発明の実施形態
１を示すものである。同図において、２はインペラで、
複数枚の羽根１とその翼間５から構成されている。イン
ペラ２とそれを収納するケーシング８の間には流路４が
設けられており、また、ケーシング８には所定の間隔を
もって入口ポート３と出口ポート６が配してある。ま
た、前記入口ポート３と前記出口ポート６を隔離し、空
気の漏洩を最小限にするためにストリッパ部７が設けて
ある。このため、ストリッパ部７の内面は、インペラ２
の外面を、できるだけ小さく取ったクリアランスを隔て
てなぞるような形態をとっている。このクリアランスは
使用目的やコストに応じて決められる。(First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. In the figure, 2 is an impeller,
It is composed of a plurality of blades 1 and a gap 5 between the blades. A flow path 4 is provided between the impeller 2 and a casing 8 that houses the impeller 2, and an inlet port 3 and an outlet port 6 are arranged in the casing 8 at a predetermined interval. Further, a stripper portion 7 is provided to isolate the inlet port 3 and the outlet port 6 and to minimize air leakage. Therefore, the inner surface of the stripper portion 7 is
The outer surface of the is traced with a clearance that is as small as possible. This clearance is determined according to the purpose of use and cost.
【００２８】また、ストリッパ部の前記入口ポート３と
前記出口ポート６に対抗する面は、各々、入口ポート３
と前記出口ポート６の壁面の一部を構成し、またこの面
は、概略インペラ２の内周円の接線を構成している。The surfaces of the stripper section facing the inlet port 3 and the outlet port 6 are respectively the inlet port 3
And a part of the wall surface of the outlet port 6, and this surface substantially forms a tangent to the inner circumferential circle of the impeller 2.
【００２９】前述した動作原理から、渦流ファンでは、
昇圧量を増加すべく乱れ流動を促進するためには、イン
ペラ２と気体の接触面積を増やしたり、羽根１の大きさ
を大きくすることが有効であることが推測される。すな
わち、この見方に立てばインペラ２外径をケーシング８
内径に対して大きくすれば、羽根１の大きさを大きくす
ることになり、昇圧量を増加できることが期待できる。From the above-mentioned operating principle, in the vortex fan,
In order to promote the turbulent flow to increase the pressure increase amount, it is presumed that increasing the contact area between the impeller 2 and the gas or increasing the size of the blade 1 is effective. That is, from this viewpoint, the outer diameter of the impeller 2 is set to the casing 8
If the inner diameter is increased, the size of the blade 1 is increased, and it can be expected that the boost amount can be increased.
【００３０】一方、これも前述したように、別の見方に
立てば、インペラ２内部の容積が小さいほど、入口ポー
ト３側に戻される風量が少なく、結果的に渦流ファンの
回転数に対する風量が増加することになる。すなわち、
この見方に立てばインペラ２外径をケーシング８内径に
対して小さくすれば、インペラ２内部の容積を小さくす
ることになり、回転数に対する風量が増加することにな
る。On the other hand, as described above, from another perspective, the smaller the internal volume of the impeller 2, the smaller the air volume returned to the inlet port 3 side, and consequently the air volume with respect to the rotation speed of the vortex fan. Will increase. That is,
From this point of view, if the outer diameter of the impeller 2 is made smaller than the inner diameter of the casing 8, the volume inside the impeller 2 will be made smaller, and the air flow rate with respect to the rotational speed will increase.
【００３１】ところで、インペラ外径をＤ、インペラの
側面からケーシング内側面までの隙間をａ1、インペラ
外周からケーシング内径までの隙間をａ2、インペラ幅
をｂ、インペラ羽根高さをｂ2とすると、ケーシング内
径はＤ＋２ａ2、インペラ内径はＤ−２ｂ2となるが、こ
のとき、ｂ2／（ａ2＋ｂ2）に対する風量の変化を調べ
たところ、図２に示す結果が得られた。By the way, the outer diameter of the impeller is D, the clearance from the side surface of the impeller to the inner surface of the casing is a 1 , the clearance from the outer circumference of the impeller to the inner diameter of the casing is a 2 , the impeller width is b, and the impeller blade height is b 2 . Then, the inner diameter of the casing becomes D + 2a 2 and the inner diameter of the impeller becomes D-2b 2. At this time, when the change in the air volume with respect to b 2 / (a 2 + b 2 ) was examined, the results shown in FIG. 2 were obtained.
【００３２】これによれば、風量は０．７０≦ｂ2／
（ａ2＋ｂ2）≦０．８５の範囲において略極大値を示し
ている。従って、インペラ外径とケーシング内径の関係
は、０．７０≦ｂ2／（ａ2＋ｂ2）≦０．８５となるよ
うに構成されるのが望ましい。According to this, the air volume is 0.70 ≦ b 2 /
In the range of (a 2 + b 2 ) ≦ 0.85, the maximum value is shown. Therefore, it is desirable that the relationship between the outer diameter of the impeller and the inner diameter of the casing be 0.70 ≦ b 2 / (a 2 + b 2 ) ≦ 0.85.
【００３３】なお、０．７０＞ｂ2／（ａ2＋ｂ2）の場
合には、流路高さａ2＋ｂ2に比してインペラ羽根高さが
小さくなりすぎて、乱れ流動の十分な促進が期待できな
くなり、ｂ2／（ａ2＋ｂ2）＞０．８５の場合には、イ
ンペラ内部の容積が大きくなりすぎ、入口ポート側に戻
される風量が多くなって、結果的に渦流ファンの回転数
に対する風量が減少することになる。In the case of 0.70> b 2 / (a 2 + b 2 ), the impeller blade height becomes too small as compared with the flow path height a 2 + b 2 , and sufficient turbulent flow is obtained. When acceleration cannot be expected and b 2 / (a 2 + b 2 )> 0.85, the internal volume of the impeller becomes too large and the amount of air returned to the inlet port side increases, resulting in a swirling fan. This means that the air flow rate with respect to the number of rotations of will decrease.
【００３４】なお、この特性曲線はインペラ外径Ｄが、
６８mmの場合のデータをもとに作成したものであるが、
以下の関係は少なくともインペラ外径Ｄが１００mm以下
の範囲では成立することが確かめられている。また、こ
の点に関しては図３、図４の結果も同様である。In this characteristic curve, the impeller outer diameter D is
Although it was created based on the data for 68 mm,
It has been confirmed that the following relationship holds at least in the range where the outer diameter D of the impeller is 100 mm or less. Further, regarding this point, the results of FIGS. 3 and 4 are similar.
【００３５】次に、インペラ外径Ｄ、インペラ内径Ｄ−
２ｂ2の関係について、（Ｄ−２ｂ2）／Ｄに対する風量
の変化を示した図３を基に説明する。Next, the impeller outer diameter D and the impeller inner diameter D-
Relationship 2b 2, will be described with reference to FIG. 3 showing the variation of the air volume for (D-2b 2) / D .
【００３６】これによれば、風量は０．４０≦（Ｄ−２
ｂ2）／Ｄ≦０．５０の範囲において略極大値を示して
いる。従って、インペラ外径とインペラ内径の関係は、
０．４０≦（Ｄ−２ｂ2）／Ｄ≦０．５０となるように
構成されるのが望ましい。According to this, the air volume is 0.40≤ (D-2
In the range of b 2 ) /D≦0.50, the maximum value is shown. Therefore, the relationship between the impeller outer diameter and the impeller inner diameter is
It is desirable that the configuration be 0.40 ≦ (D−2b 2 ) /D≦0.50.
【００３７】なお、（Ｄ−２ｂ2）／Ｄ＞０．５０の場
合には、インペラ外径に比してインペラ内径が大きくな
りすぎて、羽根が小さくなって乱れ流動の十分な促進が
期待できなくなる上、流路高自体も小さくなり、０．４
０＞（Ｄ−２ｂ2）／Ｄの場合には、インペラ内外径差
が大きくなり過ぎることで、インペラ内外径部の流速差
がつき過ぎることによる損失が増大し、結果的に渦流フ
ァンの回転数に対する風量が減少することになる。When (D-2b 2 ) / D> 0.50, the inner diameter of the impeller becomes too large as compared with the outer diameter of the impeller, and the blades become smaller, and turbulent flow is expected to be sufficiently promoted. In addition to this, the flow path height itself becomes smaller, 0.4
In the case of 0> (D-2b 2 ) / D, the difference between the inner and outer diameters of the impeller becomes too large, and the loss due to the excessive difference in the flow velocity of the inner and outer diameter parts of the impeller increases, resulting in the rotation of the vortex fan. The air volume for the number will decrease.
【００３８】次に、インペラ幅ｂ、ケーシング内幅ｂ＋
２ａ1の関係について、ｂ／（ｂ＋２ａ1）に対する風量
の変化を示した図４を基に説明する。Next, the impeller width b and the casing inner width b +
Relationship 2a 1, will be described with reference to FIG. 4 showing changes in the air volume with respect to b / (b + 2a 1) .
【００３９】これによれば、風量は０．２５≦ｂ／（ｂ
＋２ａ1）≦０．５０の範囲において略極大値を示して
いる。従って、インペラ幅とケーシング内幅の関係は、
０．２５≦ｂ／（ｂ＋２ａ1）≦０．５０となるように
構成されるのが望ましい。According to this, the air volume is 0.25≤b / (b
In the range of + 2a 1 ) ≦ 0.50, the maximum value is shown. Therefore, the relationship between the impeller width and the casing inner width is
It is desirable that the configuration is such that 0.25 ≦ b / (b + 2a 1 ) ≦ 0.50.
【００４０】なお、０．２５＞ｂ／（ｂ＋２ａ1）の場
合には、ケーシング内幅に比してインペラ幅が小さくな
りすぎて、乱れ流動の十分な促進が期待できなくなり、
ｂ／（ｂ＋２ａ1）＞０．５０の場合には、インペラ内
部の容積が大きくなりすぎ、入口ポート側に戻される風
量が多くなって、結果的に渦流ファンの回転数に対する
風量が減少することになる。In the case of 0.25> b / (b + 2a 1 ), the impeller width becomes too small as compared with the inner width of the casing, and it becomes impossible to expect sufficient promotion of turbulent flow.
When b / (b + 2a 1 )> 0.50, the internal volume of the impeller becomes too large and the amount of air returned to the inlet port side increases, resulting in a decrease in the amount of air with respect to the rotational speed of the vortex fan. become.
【００４１】次に、ストリッパ部７について説明する。
ストリッパ部７は、本実施例では図1に示すように概略
トンネル状をしている。入口ポート3から流入した空気
は、インペラ２とともに回転して、ストリッパ部７の入
口部７ｉで、出口ポート６へ向かう流れと、インペラ２
とともにトンネル上のストリッパ部７内を通過して出口
部７ｏから出て、入口ポート３から流入する流れに合流
する流れに分けられる。Next, the stripper section 7 will be described.
In this embodiment, the stripper portion 7 has a substantially tunnel shape as shown in FIG. The air flowing in from the inlet port 3 rotates together with the impeller 2 and flows toward the outlet port 6 at the inlet portion 7i of the stripper portion 7 and the impeller 2
At the same time, it is divided into a flow that passes through the inside of the stripper portion 7 on the tunnel, exits from the outlet portion 7o, and joins the flow that flows in from the inlet port 3.
【００４２】ここで、ストリッパ部７の入り口部コーナ
ー７ｉの両側面にはアール（図中ｒ）を設けてあり、イ
ンペラ２の羽根がストリッパ部７に入っていく際に、周
囲の空気が急激に圧縮され、その圧縮され方が羽根のピ
ッチに同期して変動するため、周波数が回転数×羽根枚
数で表されるｎZ音やその高調波が発生するが、このア
ールにより周囲の空気が急激に圧縮されず、したがって
ｎZ音も耳につかない程度に減衰される。Here, there are rounded corners (r in the figure) on both sides of the entrance corner 7i of the stripper section 7 so that when the blades of the impeller 2 enter the stripper section 7, the surrounding air suddenly moves. , The frequency of compression fluctuates in synchronism with the pitch of the blades, and the nZ sound whose frequency is represented by the number of rotations × the number of blades and its harmonics are generated. Therefore, the nZ sound is also attenuated to such an extent that it cannot be heard.
【００４３】また、本実施例ではストリッパ部７の出口
部コーナー７ｏの両側面においてもアールを設けてあ
る。これは、インペラ２の羽根がストリッパ部７から出
て行く際にも、周囲の空気の圧力変動が羽根のピッチに
同期して生じ、周波数が回転数×羽根枚数で表されるｎ
Z音やその高調波が発生するが、このアールにより周囲
の空気が急激に圧縮されず、したがってｎZ音も減衰さ
れるためである。また、本実施例ではインペラ２の両面
の羽根取付位置を半ピッチずらしてあり、両面で発生す
るｎZ音の相互干渉で、ｎZ音の緩和を図っている。Further, in this embodiment, rounded portions are provided on both side surfaces of the exit corner 7o of the stripper portion 7. This is because, even when the blades of the impeller 2 leave the stripper portion 7, the pressure fluctuation of the surrounding air occurs in synchronization with the pitch of the blades, and the frequency is represented by the number of rotations × the number of blades.
This is because the Z sound and its harmonics are generated, but the surrounding air does not abruptly compress the surrounding air, and therefore the nZ sound is also attenuated. Further, in this embodiment, the blade mounting positions on both surfaces of the impeller 2 are shifted by a half pitch, and the mutual interference of the nZ sounds generated on both surfaces is intended to mitigate the nZ sound.
【００４４】（実施形態２）図５は、本発明の実施形態
２を示すもので 本実施形態の構成中、実施形態１と共
通の部分については説明を省略する。即ち、インペラ２
の内周部からケーシング８の側面に向かって円筒状のつ
ば９を延出する。これにより、インペラ２と気体の接触
面積が増えるため、前述のような動作原理から、乱れ流
動を促進して昇圧量を増加させる一方で、インペラ２の
容積は実質的にほとんど増えないため、インペラ２と一
緒にストリッパ部７を通り抜け、入口ポート３側に戻さ
れる風量が多くなることによる性能低下はわずかであ
り、総合的に風量増加が得られる。(Embodiment 2) FIG. 5 shows Embodiment 2 of the present invention, and in the configuration of this embodiment, description of portions common to Embodiment 1 will be omitted. That is, impeller 2
A cylindrical flange 9 extends from the inner peripheral portion of the casing toward the side surface of the casing 8. As a result, the contact area between the impeller 2 and the gas increases, and from the operating principle described above, the turbulent flow is promoted to increase the amount of pressurization, while the volume of the impeller 2 does not substantially increase. Performance decrease due to an increase in the amount of air returned to the inlet port 3 side through the stripper portion 7 together with 2 is small, and an overall increase in air amount can be obtained.
【００４５】また、ケーシング８に固定されたステータ
１4の周囲をロータ部１１が回転するアウターロータモ
ータのロータ部１１と、インペラ２の内周部からケーシ
ング８側面に向かって延出した円筒状のつば９を一体に
形成することにより、図1に見られるようなインペラの
ハブ部１２とケーシングの流路内周壁１３の２重構造が
不要となり、流路面積を増やすことができるため、回転
数あたりの風量を増やすことができる。The rotor portion 11 of the outer rotor motor, in which the rotor portion 11 rotates around the stator 14 fixed to the casing 8, and the cylindrical portion extending from the inner peripheral portion of the impeller 2 toward the side surface of the casing 8. By forming the collar 9 integrally, the double structure of the hub portion 12 of the impeller and the inner peripheral wall 13 of the flow passage of the casing as shown in FIG. 1 becomes unnecessary, and the flow passage area can be increased. The amount of air around can be increased.
【００４６】（実施形態３）図６は、本発明の実施形態
３を示すものである。本実施形態の構成中、実施形態１
と共通の部分については説明を省略する。即ち、インペ
ラ２外周部中央からケーシング８外周内面に向かって円
盤状につば１０を延出する。これにより、インペラと気
体の接触面積が増えるため、前述のような動作原理か
ら、乱れ流動を促進して昇圧量を増加させる一方で、イ
ンペラ２の容積は実質的にほとんど増えないため、イン
ペラ２と一緒にストリッパ部７を通り抜け、入口ポート
３側に戻される風量が多くなることによる性能低下はわ
ずかであり、総合的に風量増加が得られる。なお、本発
明は、上記実施例の構成に限定されるものではなく、発
明の要旨を逸脱しない範囲において適宜設計変更可能な
ことは勿論である。(Third Embodiment) FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention. Embodiment 1 in the configuration of this embodiment
The description of the same parts as those is omitted. That is, the collar 10 extends in a disk shape from the center of the outer peripheral portion of the impeller 2 toward the inner surface of the outer periphery of the casing 8. As a result, the contact area between the impeller and the gas increases, and from the above-described operating principle, the turbulent flow is promoted to increase the pressure increase amount, while the impeller 2 volume does not substantially increase. The performance decrease due to an increase in the amount of air returned to the inlet port 3 side through the stripper portion 7 together with is slight, and an overall increase in air amount can be obtained. Note that the present invention is not limited to the configurations of the above-described embodiments, and it goes without saying that the design can be appropriately changed without departing from the scope of the invention.
【００４７】[0047]
【発明の効果】請求項１の発明によれば、流路高ａ2＋
ｂ2に対して羽根高を十分取ることで、インペラが乱れ
流動を促進して十分な昇圧量を得られるとともに、イン
ペラと一緒にストリッパ部を通り抜け、入口ポート側に
戻される風量が抑制され、渦流ファンの回転数に対する
風量が増加させることができるという優れた効果があ
る。According to the invention of claim 1, the flow path height a 2 +
By taking a sufficient blade height with respect to b 2 , the impeller turbulently promotes flow to obtain a sufficient amount of pressure increase, and the amount of air that passes through the stripper together with the impeller and is returned to the inlet port side is suppressed, There is an excellent effect that the air volume can be increased with respect to the rotation speed of the vortex fan.
【００４８】請求項２の発明によれば、流路面積及び羽
根高が十分に取れるとともに、インペラ内外径差が大き
くなり過ぎることでインペラ内外径部の流速差がつき過
ぎることによる損失の増大が抑制され、渦流ファンの回
転数に対する風量が増加させることができるという優れ
た効果がある。According to the second aspect of the invention, the flow passage area and the blade height can be sufficiently secured, and the difference in the inner and outer diameters of the impeller becomes too large, so that the flow velocity difference between the inner and outer diameter portions of the impeller becomes too large, thereby increasing the loss. There is an excellent effect that the flow rate is suppressed and the air volume can be increased with respect to the rotation speed of the vortex fan.
【００４９】請求項３の発明によれば、流路幅ｂ＋２ａ
1に対して羽根幅を十分取ることで、インペラが乱れ流
動を促進して十分な昇圧量を得られるとともに、インペ
ラと一緒にストリッパ部を通り抜け、入口ポート側に戻
される風量が抑制され、渦流ファンの回転数に対する風
量が増加させることができるという優れた効果がある。According to the invention of claim 3, the flow passage width b + 2a
By setting the blade width to 1 enough, the impeller is turbulent and the flow is promoted to obtain a sufficient amount of pressure increase, and the amount of air that passes through the stripper together with the impeller and is returned to the inlet port side is suppressed and swirl There is an excellent effect that the air volume can be increased with respect to the rotation speed of the fan.
【００５０】請求項４の発明によれば、ストリッパ部の
入り口コーナー両側面にアールを設けたため、インペラ
の羽根がストリッパ部に入っていく際に、アールによっ
て周囲の空気が急激に圧縮されるのを防ぎ、ｎZ音を耳
につかない程度に低減できるという優れた効果がある。According to the fourth aspect of the present invention, since the radius is provided on both sides of the entrance corner of the stripper portion, when the impeller blades enter the stripper portion, the ambient air is rapidly compressed by the radius. It has an excellent effect of preventing the noise and reducing the nZ sound to the extent that it cannot be heard.
【００５１】請求項５の発明によれば、インペラ内周部
からケーシング側面に向かって円筒状のつばを延出する
ことにより、インペラと気体の接触面積を増やすこと
で、乱れ流動を促進して十分な昇圧量を得られるととも
に、インペラと一緒にストリッパ部を通り抜け、入口ポ
ート側に戻される風量増加は抑制し、渦流ファンの回転
数に対する風量が増加させることができるという優れた
効果がある。According to the fifth aspect of the present invention, the turbulent flow is promoted by extending the contact area between the impeller and the gas by extending the cylindrical collar from the inner peripheral portion of the impeller toward the side surface of the casing. There is an excellent effect that a sufficient amount of pressure increase can be obtained, an increase in the amount of air that passes through the stripper together with the impeller and is returned to the inlet port side can be suppressed, and the amount of air with respect to the rotation speed of the vortex fan can be increased.
【００５２】請求項６の発明によれば、インペラ内周部
からケーシング側面に向かって延出した円筒状のつばと
渦流ファンを駆動するアウターロータモータのロータ部
を一体に形成することにより、インペラのハブ部とケー
シングの流路内周壁の２重構造が不要となり、流路面積
を増やすことができるため、回転数あたりの風量を増や
すことができるという優れた効果がある。According to the sixth aspect of the present invention, the impeller is integrally formed with the cylindrical flange extending from the inner peripheral portion of the impeller toward the side surface of the casing and the rotor portion of the outer rotor motor for driving the vortex fan. Since the double structure of the hub portion and the inner peripheral wall of the flow passage of the casing is not required and the flow passage area can be increased, there is an excellent effect that the air volume per rotation speed can be increased.
【００５３】請求項７の発明によれば、インペラ外周部
中央からケーシング外周内面に向かって円盤状につばを
延出することにより、インペラと気体の接触面積を増や
すことで、乱れ流動を促進して十分な昇圧量を得られる
とともに、インペラと一緒にストリッパ部を通り抜け、
入口ポート側に戻される風量増加は抑制し、渦流ファン
の回転数に対する風量が増加させることができるという
優れた効果がある。According to the seventh aspect of the present invention, the turbulent flow is promoted by extending the contact area between the impeller and the gas by extending the disk-shaped brim from the center of the outer peripheral portion of the impeller toward the inner surface of the outer periphery of the casing. And a sufficient amount of pressure can be obtained while passing through the stripper part together with the impeller,
There is an excellent effect that the increase in the amount of air returned to the inlet port side can be suppressed and the amount of air with respect to the rotation speed of the vortex fan can be increased.
【図１】（ａ）本発明の実施形態１における渦流ファン
の正面一部断面図
（ｂ）同Ａ−Ａ断面における一部断面図
（Ｃ）同Ｂ−Ｂ断面における要部拡大断面図FIG. 1A is a front partial cross-sectional view of an eddy current fan according to a first embodiment of the present invention, FIG. 1B is a partial cross-sectional view taken along the line AA, and FIG. 1C is an enlarged cross-sectional view taken along the line BB.
【図２】本願発明の実施形態１にかかる渦流ファンにお
けるｂ2／（ａ2＋ｂ2）に対する騒音対風量性能の変化
を示す特性図FIG. 2 is a characteristic diagram showing a change in noise vs. air flow performance with respect to b 2 / (a 2 + b 2 ) in the vortex fan according to the first embodiment of the present invention.
【図３】本願発明の実施形態１にかかる渦流ファンにお
ける（Ｄ−２ｂ2）／Ｄに対する騒音対風量性能の変化
を示す特性図FIG. 3 is a characteristic diagram showing a change in noise vs. air volume performance with respect to (D-2b 2 ) / D in the vortex fan according to the first embodiment of the present invention.
【図４】本願発明の実施形態１にかかる渦流ファンにお
けるｂ／（ｂ＋２ａ1）に対する騒音対風量性能の変化
を示す特性図FIG. 4 is a characteristic diagram showing a change in noise versus air flow rate performance with respect to b / (b + 2a 1 ) in the vortex flow fan according to the first embodiment of the present invention.
【図５】（ａ）本発明の実施形態２における渦流ファン
の正面一部断面図
（ｂ）同Ａ−Ａ断面における一部断面図FIG. 5A is a front partial cross-sectional view of an eddy current fan according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a partial cross-sectional view taken along the line AA.
【図６】（ａ）本発明の実施形態３における渦流ファン
の正面一部断面図
（ｂ）同Ａ−Ａ断面における一部断面図FIG. 6A is a partial front sectional view of an eddy current fan according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 6B is a partial sectional view taken along the line AA.
【図７】（ａ）従来例における渦流ファンの正面一部断
面図
（ｂ）同Ａ−Ａ断面における一部断面図FIG. 7 (a) is a partial front sectional view of an eddy current fan in a conventional example, and (b) is a partial sectional view taken along the line AA.
１ 羽根 ２ インペラ ３ 入口ポート ４ 流路 ５ 翼間 ６ 出口ポート ７ ストリッパ部 ８ ケーシング ９ つば １０ つば １１ ロータ部 １２ ハブ部 １３ 流路内周壁 １４ ステータ部 1 feather 2 impeller 3 entrance ports 4 channels Between 5 wings 6 exit ports 7 Stripper part 8 casing 9 brims 10 brims 11 rotor part 12 Hub part 13 Channel inner peripheral wall 14 Stator part
Claims (7)
シングと、流入した空気を搬送昇圧する複数枚の羽根を
有するインペラと、前記ケーシングから流出する空気を
排出する出口ポートとを備え、前記入口ポートはストリ
ッパ部によって前記出口ポートから隔離されてなる渦流
ファンにおいて、インペラ外径をＤ、インペラ外周から
ケーシング内径までの隙間をａ2、インペラ羽根高さを
ｂ2とすると、 Ｄ≦100ｍｍの場合には、０．７０≦ｂ2／（ａ2＋ｂ2）
≦０．８５ となるように構成したことを特徴とする渦流ファン。1. An inlet having an inlet port for introducing air, an impeller having a plurality of blades for conveying and boosting the inflowing air, and an outlet port for exhausting air flowing out of the casing. In the vortex fan in which the port is separated from the outlet port by the stripper part, when D ≦ 100 mm, where D is the outer diameter of the impeller, a 2 is the gap from the outer circumference of the impeller to the inner diameter of the casing, and b 2 is the height of the impeller blades. Is 0.70 ≦ b 2 / (a 2 + b 2 )
An eddy current fan characterized in that it is configured to be ≤ 0.85.
渦流ファン。2. The vortex fan according to claim 1, wherein 0.40 ≦ (D−2b 2 ) /D≦0.50.
シング内側面までの隙間をａ1とすると、 ０．２５≦ｂ／（ｂ＋２ａ1）≦０．５０ となるように構成したことを特徴とする請求項１記載の
渦流ファン。3. When the width of the impeller is b and the gap between the side surface of the impeller and the inner surface of the casing is a 1 , 0.25 ≦ b / (b + 2a 1 ) ≦ 0.50. The swirl fan according to claim 1.
シングと、流入した空気を搬送昇圧する複数枚の羽根を
有するインペラと、前記ケーシングから流出する空気を
排出する出口ポートとを備え、前記入口ポートはストリ
ッパ部によって前記出口ポートから隔離されてなる渦流
ファンにおいて、ストリッパ部の入り口コーナー部両側
面にアールを設けたことを特徴とする渦流ファン。4. A casing having an inlet port for allowing air to flow in, an impeller having a plurality of blades for carrying and raising the pressure of the inflowing air, and an outlet port for discharging air flowing out of the casing. A swirl fan in which a port is separated from the outlet port by a stripper portion, wherein rounded portions are provided on both side surfaces of an entrance corner portion of the stripper portion.
シングと、流入した空気を搬送昇圧する複数枚の羽根を
有するインペラと、前記ケーシングから流出する空気を
排出する出口ポートとを備え、前記入口ポートはストリ
ッパ部によって前記出口ポートから隔離されてなる渦流
ファンにおいて、インペラ内周部からケーシング側面に
向かって円筒状のつばを延出したことを特徴とする渦流
ファン。5. An inlet provided with a casing having an inlet port for introducing air, an impeller having a plurality of blades for conveying and boosting the introduced air, and an outlet port for discharging air flowing out from the casing, A swirl fan in which a port is separated from the outlet port by a stripper portion, wherein a swirl fan having a cylindrical flange extending from an inner peripheral portion of the impeller toward a side surface of the casing.
ロータを一体に形成したことを特徴とする請求項５記載
の渦流ファン。6. The swirl fan according to claim 5, wherein the cylindrical flange and the rotor of the outer rotor motor are integrally formed.
シングと、流入した空気を搬送昇圧する複数枚の羽根を
有するインペラと、前記ケーシングから流出する空気を
排出する出口ポートとを備え、前記入口ポートはストリ
ッパ部によって前記出口ポートから隔離されてなる渦流
ファンにおいて、インペラ外周部中央からケーシング外
周内面に向かって円盤状につばを延出したことを特徴と
する渦流ファン。7. An inlet provided with a casing having an inlet port for inflowing air, an impeller having a plurality of blades for conveying and boosting the inflowing air, and an outlet port for discharging air outflowing from the casing. A swirl fan in which a port is separated from the outlet port by a stripper part, wherein a swirl fan extends in a disk shape from the center of the outer peripheral part of the impeller toward the inner surface of the outer peripheral part of the casing.
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