JP2008019769A - Centrifugal fan and blower - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、円筒状の周囲に複数のフィンを配置した遠心ファンと、遠心ファンを用いた送風機とに関する。 The present invention relates to a centrifugal fan in which a plurality of fins are arranged around a cylindrical shape, and a blower using the centrifugal fan.
下記[特許文献1]には、複数枚の翼を環状に立設させた遠心ファンを用いた送風機(ブロアファン)が記載されている。このような送風機(遠心ファン)は、コンパクトで大風量であるが、通風路を通り抜ける風音が大きく、さらなる低騒音化が望まれている。例えば、このような送風機は車両用空調機などに利用されるか、昨今車室内の低騒音化が進む中、このような送風機にもさらなる低騒音化の改良が要望されている。そこで、下記[特許文献2]に記載されているように、複数の翼を遠心ファンの軸方向の途中で仕切によって区切ったものなども知られている。これは、送風機内での偏流や揺動した流れが騒音を発生させていると考えられるため、仕切によって空間を細分化し、流れを均一化・定常化して低騒音化を行うものである。
しかし、[特許文献2]に記載されているような遠心ファンは、構造が複雑となるため、複数の部品を組み立てなければ構築できない。特に、遠心ファンを射出成形によって成形しようとした場合、一回の射出成形で製造することは不可能であり、改善が望まれる。また、送風機としては、舌部でのさらなる騒音発生の抑制による低騒音化も要望されてもいる。従って、本発明の目的は、製造が容易で低騒音化を実現することのできる遠心ファンを提供することにある。また、本発明の別の目的は、遠心ファンの製造を容易にすると共に、より一層の低騒音化を実現することのできる送風機を提供することにある。 However, the centrifugal fan as described in [Patent Document 2] has a complicated structure and cannot be constructed unless a plurality of parts are assembled. In particular, when a centrifugal fan is to be molded by injection molding, it cannot be manufactured by a single injection molding, and improvement is desired. Further, as a blower, there is a demand for noise reduction by further suppressing noise generation at the tongue. Accordingly, an object of the present invention is to provide a centrifugal fan that is easy to manufacture and can achieve low noise. Another object of the present invention is to provide a blower capable of facilitating the manufacture of a centrifugal fan and further reducing noise.
本発明の遠心ファンは、環状に立設された多数枚の翼と多数枚の該翼の上部を結合する環状の整流リングとからなる翼単位を該翼単位の中心軸方向に多段状に結合させ、最下段の翼単位の下部に中央が隆起する円盤状の基板を結合させてなるもので、多段状の翼単位の内径が、基板に近づくにつれて各段毎に順次小径化されており、中心軸方向から見て、各段毎の整流リングが重なっておらず、かつ、基板の外径が最小径の整流リングの内径よりも小さくされていることを特徴としている。 The centrifugal fan according to the present invention is a multi-stage coupling of blade units composed of a large number of blades standing in an annular shape and a ring-shaped rectifying ring connecting the upper portions of the blades in the central axis direction of the blade units. The lower part of the wing unit at the bottom stage is joined to a disk-like substrate with a raised center, and the inner diameter of the multi-stage wing unit is gradually reduced for each stage as it approaches the board, When viewed from the central axis direction, the rectifying rings for each stage are not overlapped, and the outer diameter of the substrate is smaller than the inner diameter of the rectifying ring having the smallest diameter.
また、本発明の送風機は、上述した遠心ファンをケース内に収納したもので、ケースは、遠心ファンの中心軸方向に開口されて該遠心ファンの内方に空気を吸い込む吸込口となるベルマウスと、遠心ファンの周接線方向に向けて形成されて空気を吐出させる吐出口とを備えており、ケースの吐出口につながる内側内壁を遠心ファンの多段形状に合わせて多段状に形成したことを特徴としている。 Further, the blower of the present invention has the above-described centrifugal fan housed in a case, and the case is a bell mouth that is opened in the central axis direction of the centrifugal fan and serves as a suction port for sucking air into the centrifugal fan. And a discharge port that is formed in the circumferential tangential direction of the centrifugal fan and discharges air, and that the inner inner wall connected to the discharge port of the case is formed in a multi-stage shape according to the multi-stage shape of the centrifugal fan. It is a feature.
本発明の遠心ファンによれば、翼の中心軸方向の長さを細分化し、翼単位の各段を整流リングで仕切ることによって、遠心ファンの内方から外方に送出される風の流れの偏りや揺動を抑止して、流れを均一化・定常化でき、さらなる低騒音化を行うことができる。また、本発明の遠心ファンは、各翼単位の整流リングと基板とが、中心軸方向から見て重ならないように配置されている。このため、本発明の遠心ファンは樹脂射出成形法によって一回の射出成形で成形することが可能である。このとき、射出成形の一対の金型は、遠心ファンの中心軸方向に開かれ、各整流リングの上面と下面とが金型のパーティング部分となる。 According to the centrifugal fan of the present invention, the length of the wing in the central axis direction is subdivided, and each stage of the wing unit is partitioned by a rectifying ring, so that the flow of wind sent from the inside of the centrifugal fan to the outside is reduced. By suppressing bias and swing, the flow can be made uniform and steady, and further noise reduction can be achieved. The centrifugal fan of the present invention is arranged so that the rectifying ring and the substrate of each blade unit do not overlap each other when viewed from the central axis direction. For this reason, the centrifugal fan of the present invention can be molded by a single injection molding by a resin injection molding method. At this time, the pair of injection molds are opened in the direction of the central axis of the centrifugal fan, and the upper and lower surfaces of each rectifying ring serve as parting portions of the mold.
さらに、本発明の送風機によれば、上述した遠心ファンを用いるため、さらなる低騒音化を実現できると共に、遠心ファンの製造容易化によってその製造が容易となる。さらに、送風機全体としてみた場合には、送風機の舌部(吐出口の内側壁部:実施形態中で詳しく説明する)にあたるケース内壁を遠心ファンの階段状の形状に合わせて階段状に形成させることで、遠心ファン単体でのみならず送風機全体でのさらなる低騒音化を実現できる。 Further, according to the blower of the present invention, since the above-described centrifugal fan is used, further noise reduction can be realized, and the manufacture of the centrifugal fan is facilitated by facilitating the manufacture of the centrifugal fan. Furthermore, when viewed as the whole blower, the inner wall of the case, which is the tongue of the blower (the inner wall of the discharge port: which will be described in detail in the embodiment), is formed in a staircase shape that matches the staircase shape of the centrifugal fan. Thus, further noise reduction can be achieved not only with the centrifugal fan alone but also with the entire blower.
以下、本発明の遠心ファン及びそれを用いた送風機の一実施形態について、図1〜図3を参照しつつ説明する。本実施形態の送風機Bは、車両用空調ユニットに内蔵されて使用されるものである。送風機Bは、そのケースCの内部に遠心ファンFを備えている。遠心ファンFは、モータM(図1参照)を介してケースCに回転可能に取り付けられている。 Hereinafter, an embodiment of a centrifugal fan of the present invention and a blower using the centrifugal fan will be described with reference to FIGS. The blower B of this embodiment is used by being incorporated in a vehicle air conditioning unit. The blower B includes a centrifugal fan F inside the case C. The centrifugal fan F is rotatably attached to the case C via a motor M (see FIG. 1).
遠心ファンFについて説明する。遠心ファンFは、多段状に積層された翼単位Uと、最下段の翼単位Uの下端に結合された、中央部に隆起部分を有する円形状の基板1とからなる。各翼単位Uは、環状に立設された多数枚の翼2と、これらの多数枚の翼2の上部を結合する環状の整流リング3とからなる。多段状の翼単位Uは、基板1に近づくにつれて、その内径(各段毎に基準となる内径。例えば、最小内径や最大内径、あるいは、整流リング3の内外径の平均値など。)が順次小さくなるように形成されている。
The centrifugal fan F will be described. The centrifugal fan F includes a blade unit U that is stacked in a multi-stage shape, and a circular substrate 1 that is coupled to the lower end of the lowermost blade unit U and has a raised portion at the center. Each blade unit U is composed of a large number of
翼2は、図3に示されるように、ファンFの中心軸に対して放射状に均等に配設されている。翼2は、湾曲する翼断面を備えており、ファンFの外周寄りほど翼厚さが薄くなるようになされている。そして、各翼2の上端外側には、環状の整流リング3が結合されている。各翼2は、整流リング3の最外周端から外側には出ないようになされている。即ち、各翼単位Uにおいては、翼2の外側端縁は整流リング3の外周縁と一致するか、それよりも内側に位置している(本実施形態では一致している)。各翼2の下端内側は、一段下の翼単位Uの整流リング3と結合される。ただし、最下層の翼単位Uの下端は基板1に結合される。
As shown in FIG. 3, the
翼2は、図3に示されるように、隣接する他の翼単位Uの翼とずらされている。言い換えれば、最上段の翼単位Uの翼2は、中段の翼単位Uの翼2と位置がずらされている。また、中段の翼単位Uの翼2は、最上段及び最下段の翼単位Uの翼2と位置がずらされている。このように翼2の位置がずらされていると、遠心ファンの内方から外方に送出される風の流れの偏りや揺動が抑止され、流れが均一化・定常化でき、低騒音化を実現することとなる。ここでは、遠心ファンFを回転軸方向に複数に区切る(本実施形態では整流リング3によって区切っている)ことで空間を細分化し、偏流や揺動した流れを抑制して流れを均一化・定常化することによる低騒音化と併用しており、より一層の低騒音化を実現している。
As shown in FIG. 3, the
整流リング3は、外周側が水平となり、内周側が上方に向くように湾曲されている。基板1は、中央が球状に隆起されており、その中心部(遠心ファンFの回転軸に対応)にモータMの出力軸への取付孔4が形成されている。図3に示されるように、遠心ファンFの回転軸方向から見ると、三つの整流リング3は重ならない。即ち、中段の整流リング3の外径は、最上段の整流リング3の内径よりも小さい。同様に、最下段の整流リング3の外径は、中段の整流リング3の内径よりも小さい。さらに、基板1の外径は、最下段の整流リング3の内径よりも小さい。
The rectifying
このため、遠心ファンFは、一回の樹脂射出形成によって製造できる。このとき、成形金型にはアンダーカットなども生じず、単純に二分割できる金型となる。金型の開型方向は、成形される遠心ファンFの回転軸方向に一致する。このときの金型の分割面は、各整流リング3及び基板1の上下面と図2中の一点差線で示す位置になる。上述したように、遠心ファンFの回転軸方向から見ると三つの整流リング3は重ならないため、一対の金型を問題なく開くことができ、製造が容易となる。
For this reason, the centrifugal fan F can be manufactured by a single resin injection molding. At this time, an undercut or the like does not occur in the molding die, and the die can be simply divided into two. The mold opening direction coincides with the rotational axis direction of the centrifugal fan F to be molded. At this time, the divided surfaces of the molds are located at the positions indicated by the one-point difference lines in FIG. As described above, since the three rectifying
なお、ここでは、図1や図2を基準に上下を規定して説明しているが、遠心ファンFの設置状態は図1又は図2の状態に限定されない。例えば、遠心ファンFの回転軸が水平となるように設置されてもよい。 Here, the upper and lower sides are defined with reference to FIG. 1 and FIG. 2, but the installation state of the centrifugal fan F is not limited to the state of FIG. 1 or FIG. For example, you may install so that the rotating shaft of the centrifugal fan F may become horizontal.
上述した遠心ファンFを収納するケースCは、ほぼ円筒形の形を基本としている。ただし、円筒の周面からはその接線方向に延ばされるように吐出口5が形成されている。また、円筒の中心軸と垂直な面の一方には、吸込口となるベルマウス6が開口されている。ベルマウス6の開口縁部は、図1及び図2に示されるように、ケースCの内側に向けて湾曲されており、吸込流が円滑に遠心ファンFの内部にされている。ベルマウス6の開口縁部は、ケースCの内部に取り付けられた遠心ファンFの上端よりも下側に来るようになっている。 The case C that houses the centrifugal fan F described above is basically in a cylindrical shape. However, the discharge port 5 is formed so as to extend in the tangential direction from the circumferential surface of the cylinder. A bell mouth 6 serving as a suction port is opened in one of the surfaces perpendicular to the central axis of the cylinder. As shown in FIGS. 1 and 2, the opening edge of the bell mouth 6 is curved toward the inside of the case C, and the suction flow is smoothly set inside the centrifugal fan F. The opening edge of the bell mouth 6 comes to be lower than the upper end of the centrifugal fan F attached to the inside of the case C.
さらに、ケースCの舌部7、即ち、吐出口5の内側壁部は、上述した遠心ファンFの多段形状に合わせて、多段状に形成されている。なお、内側壁部とは、円筒の外周面から接線方向に延びる壁部ではなく、その湾曲が凸から凹に変化される側の壁部のことである。このようにすることで、遠心ファンFと舌部7の内表面との隙間がほぼ均一となる。この結果、遠心ファンの内方から外方に送出される風の流れの偏りや揺動が抑止され、流れが均一化・定常化でき、低騒音化を実現することとなる。上述したように、各段での翼2の位置をずらすことによる低騒音化と併用することで、さらなる低騒音化を実現できる。舌部7は、騒音の発生しやすい箇所と考えられており、この場所での対策は効果的である。
Further, the
本発明の遠心ファンF及び送風機Bは、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態では、各翼2が遠心ファンFの回転軸に対して平行に形成された。これを、全ての翼が遠心ファンの回転軸に対して同一の傾斜角を持って、即ち、いわゆる、スキューさせて形成させてもよい。このようにした場合は、遠心ファンの成形時に、一対の金型は傾斜角に合わせて回転させながら開型させる。スキューさせることで、同一風量でさらなる低騒音化、あるいは、同一騒音でさらなる風量増強を実現することができる。
The centrifugal fan F and the blower B of the present invention are not limited to the embodiment described above. For example, in the above-described embodiment, each
1 基板
2 翼
3 整流リング
4 取付孔
5 吐出口
6 ベルマウス
7 舌部
B 送風機
C ケース
F ファン
M モータ
U 翼単位
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
多段状の前記翼単位(U)の内径が、前記基板(1)に近づくにつれて各段毎に順次小径化されており、
前記中心軸方向から見て、各段毎の前記整流リング(3)が重なっておらず、かつ、前記基板(1)の外径が最小径の前記整流リング(3)の内径よりも小さくされていることを特徴とする遠心ファン。 A wing unit (U) comprising a plurality of wings (2) erected in an annular shape and an annular rectifying ring (1) that joins the upper portions of the wings (2) is formed of the wing unit (U). A centrifugal fan (F) in which a disk-shaped substrate (1) whose center is raised is coupled to the lower part of the lowermost blade unit (U) in a multi-stage manner in the central axis direction,
The inner diameter of the multistage blade unit (U) is gradually reduced in diameter for each stage as it approaches the substrate (1),
When viewed from the central axis direction, the rectifying rings (3) of each stage are not overlapped, and the outer diameter of the substrate (1) is made smaller than the inner diameter of the rectifying ring (3) having the smallest diameter. Centrifugal fan characterized by
前記ケース(C)は、前記遠心ファン(F)の前記中心軸方向に開口されて該遠心ファン(F)の内方に空気を吸い込む吸込口となるベルマウス(6)と、前記遠心ファン(F)の周接線方向に向けて形成されて空気を吐出させる吐出口(5)とを備えており、
前記ケース(C)の前記吐出口(5)につながる内側内壁(7)を前記遠心ファン(F)の多段形状に合わせて多段状に形成したことを特徴とする送風機。 A blower (B) in which the centrifugal fan (F) according to claim 1 is housed in a case (C),
The case (C) includes a bell mouth (6) that is opened in the central axis direction of the centrifugal fan (F) and serves as a suction port for sucking air into the centrifugal fan (F), and the centrifugal fan ( F) and a discharge port (5) that is formed toward the circumferential tangential direction and discharges air.
A blower characterized in that an inner inner wall (7) connected to the discharge port (5) of the case (C) is formed in a multistage shape in accordance with the multistage shape of the centrifugal fan (F).
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