JP2015028299A - Centrifugal blower, and air conditioner for vehicle with centrifugal blower - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、遠心送風機及び該遠心送風機を備えた車両用空調装置に関し、特に、遠心送風機のディフューザ部の形状を改良した遠心送風機及び車両用空調装置に関する。 The present invention relates to a centrifugal blower and a vehicle air conditioner including the centrifugal blower, and more particularly, to a centrifugal blower and a vehicle air conditioner having an improved shape of a diffuser portion of the centrifugal blower.
この種の遠心送風機は、回転軸周りに配設された多数枚のブレードを有する多翼遠心ファンをスクロールケーシング内に収納し、このスクロールケーシング内における多翼遠心ファンの周囲に渦巻状流路を構成している。電動モータ等の駆動源により多翼遠心ファンが回転駆動されると、スクロールケーシングに形成された吸入口から多翼遠心ファンの内側に空気が吸引され、この空気を多翼遠心ファンの径方向外側に吐出し、渦巻状流路を経て空気流れの下流側に形成された吹出口から吹き出される。
このように、この種の遠心送風機は、回転軸の軸心方向一端側から空気を吸い込み、多翼遠心ファンの径外方向へ流れ方向を変えて空気を吐き出す構造であるため、一般的に、多翼遠心ファンから吐出される空気の流れは、スクロールケーシングの吸入口とは反対側（下板側）の方向に集中する傾向があることが知られている。
This type of centrifugal blower houses a multiblade centrifugal fan having a large number of blades arranged around a rotation shaft in a scroll casing, and a spiral flow path is provided around the multiblade centrifugal fan in the scroll casing. It is composed. When the multiblade centrifugal fan is rotationally driven by a drive source such as an electric motor, air is sucked into the inside of the multiblade centrifugal fan from the suction port formed in the scroll casing, and this air is drawn radially outside the multiblade centrifugal fan. And is blown out from an outlet formed on the downstream side of the air flow through the spiral flow path.
Thus, since this type of centrifugal blower is a structure that sucks air from one end side in the axial center direction of the rotating shaft and discharges air by changing the flow direction to the radially outward direction of the multiblade centrifugal fan, It is known that the flow of air discharged from the multiblade centrifugal fan tends to concentrate in the direction opposite to the suction port of the scroll casing (lower plate side).
この種の遠心送風機としては、例えば、特許文献１及び特許文献２に開示された遠心送風機が知られている。
特許文献１に開示された遠心送風機では、図８に示すように、吸入口周縁のスクロールケーシングの上板を多翼遠心ファンのブレード側に湾曲させて形成されたベルマウスにより、外方から効率的に空気を吸い込むようにしている。この遠心送風機では、多翼遠心ファンの回転により吸入口から空気が流入すると、図８に示すように、スクロールケーシングの吸入口側（上板側）では、ベルマウスの多翼遠心ファン側の先端における空気流れの剥離により、ブレードの吸入側への流入は殆ど無く、よどんだ状態となる。これにより、ブレードから吐出される空気の流れは、スクロールケーシングの下板側の方向に集中することから、ブレードから吐出される空気の流速分布が下板側で局所的に高くなり、騒音の発生の要因となっている。
As this type of centrifugal blower, for example, the centrifugal blowers disclosed in Patent Literature 1 and Patent Literature 2 are known.
In the centrifugal blower disclosed in Patent Document 1, as shown in FIG. 8, the efficiency is improved from the outside by a bell mouth formed by curving the upper plate of the scroll casing around the suction port toward the blade side of the multiblade centrifugal fan. I try to inhale air. In this centrifugal blower, when air flows from the suction port due to the rotation of the multiblade centrifugal fan, the tip of the bell mouth multiblade centrifugal fan side is formed on the suction port side (upper plate side) of the scroll casing as shown in FIG. Due to the separation of the air flow at, there is almost no inflow to the suction side of the blade, and a stagnation state occurs. As a result, the flow of air discharged from the blades concentrates in the direction of the lower plate side of the scroll casing, so the flow velocity distribution of air discharged from the blades locally increases on the lower plate side, generating noise. It is a factor of.
また、特許文献２に開示された遠心送風機では、多翼遠心ファンとして、その外径を吸入口側に向かうにつれて大きくなるように形成した逆円錐台形状のファンを採用することにより、ブレードから吐出される空気の流速分布を均一化させることで、騒音の低減を図っている。この遠心送風機においては、ブレードから吐出される空気の流れの下板側への集中は特許文献１に開示された遠心送風機よりも改善されるが、やはり下板側の方向に集中する。 Further, in the centrifugal blower disclosed in Patent Document 2, as a multiblade centrifugal fan, an inverted frustoconical fan formed so that its outer diameter increases toward the suction port side is used to discharge from the blade. The noise is reduced by making the flow velocity distribution of the generated air uniform. In this centrifugal blower, the concentration of the air flow discharged from the blade on the lower plate side is improved as compared with the centrifugal blower disclosed in Patent Document 1, but it is also concentrated in the direction of the lower plate side.
また、これら特許文献１及び特許文献２の遠心送風機は、例えば車両用空調装置（ＨＶＡＣ）の送風ユニットとして用いられ、スクロールケーシングの渦巻状流路の出口部分と温調ユニットの入口部分とを接続するディフューザ部をスクロールケーシングの巻き終わり部に備えている。 Moreover, these centrifugal blowers of Patent Document 1 and Patent Document 2 are used as, for example, a blower unit of a vehicle air conditioner (HVAC), and connect an outlet portion of a spiral flow path of a scroll casing and an inlet portion of a temperature control unit. A diffuser portion is provided at the winding end portion of the scroll casing.
ここで、本願の発明者は、特許文献１と同様にベルマウスを設けた遠心送風機において、そのベルマウスの高さを高くすると、ベルマウスの多翼遠心ファン側の端部における剥離が抑制されることを確認した。そして、この多翼遠心ファンから吐出される空気の流れをＰＩＶ（Particle Image Velocimetry）可視化実験により観測したところ、ベルマウスの高さを高くすると、多翼遠心ファンから吐出される空気の流速分布が均一化されると共に、流れ方向の下板側への図８に示したような極端な偏りが減少することが判明した。 Here, in the centrifugal fan provided with the bell mouth as in Patent Document 1, when the height of the bell mouth is increased, the inventor of the present application suppresses peeling at the end of the bell mouth on the multi-blade centrifugal fan side. I was sure that. When the flow of air discharged from the multiblade centrifugal fan was observed by a PIV (Particle Image Velocimetry) visualization experiment, the flow velocity distribution of the air discharged from the multiblade centrifugal fan was increased when the height of the bell mouth was increased. It became clear that the extreme deviation as shown in FIG.
また、本願の発明者は、特許文献２と同様に逆円錐台形状のファンを用いた遠心送風機において、吸入口側のファンの外径をさらに大きくして、上記同様にＰＩＶ可視化実験を行ったところ、この多翼遠心ファンから吐出される空気の流れ方向は、特許文献２の遠心送風機と比べて、スクロールケーシングの下板側への極端な偏りが減少することが判明した。
このようにベルマウスの高さを高くしたり、逆円錐台形状のファンの吸入口側のファン外径を大きくしたりすることにより、スクロールケーシングの下板や下板に続くディフューザ部の下側壁における摩擦抵抗等による圧力損失が低減するため、電動モータ等の動力源の出力が同一の場合は、風量を増加させることができ、風量が同一の場合は、動力源の出力を低下させることができた。
In addition, the inventors of the present application conducted a PIV visualization experiment in the same manner as described above in the centrifugal blower using the inverted frustoconical fan as in Patent Document 2, with the outside diameter of the fan on the suction port side being further increased. However, it has been found that the flow direction of the air discharged from the multiblade centrifugal fan is less significantly biased toward the lower plate side of the scroll casing than the centrifugal blower of Patent Document 2.
In this way, by increasing the height of the bell mouth or increasing the fan outer diameter on the suction port side of the inverted frustoconical fan, the lower wall of the scroll casing and the lower wall of the diffuser section following the lower plate Because the pressure loss due to frictional resistance, etc. is reduced, the air volume can be increased if the output of the power source such as an electric motor is the same, and the output of the power source can be decreased if the air volume is the same. did it.
しかしながら、ベルマウスの高さを高くしたり、逆円錐台形状のファンの吸入口側のファン外径を大きくしたりすると、図８に示したような流れ方向の極端な偏りではないものの、逆に上板側に流れ方向が偏る場合があることが判明した。
この場合、流れ方向の極端な偏りではないため、特許文献１及び特許文献２に開示された遠心送風機と比べて、前述したように風量を向上させることができるが、スクロールケーシング内を流れる空気の流れ方向は上板側に偏っているので、スクロールケーシングの上板及びディフューザ部の上側壁における摩擦等の分だけ圧力損失を受けているため、風量を向上させる余地があり、その工夫が求められている。
However, when the height of the bell mouth is increased or the outside diameter of the fan on the suction port side of the inverted frustoconical fan is increased, the flow direction is not extremely biased as shown in FIG. It was found that the flow direction may be biased to the upper plate side.
In this case, since the flow direction is not extremely biased, the air volume can be improved as described above as compared with the centrifugal blowers disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, but the amount of air flowing in the scroll casing can be improved. Since the flow direction is biased toward the upper plate, pressure loss is received by the amount of friction, etc., on the upper plate of the scroll casing and the upper side wall of the diffuser. ing.
本発明は、このような実情に着目してなされたものであり、ベルマウスの形状や多翼遠心ファンの形状を改良して多翼遠心ファンから吐出する空気の流速分布を均一化させる場合において、風量をさらに効率的に向上させることが可能な遠心送風機及びこの遠心送風機を備えた車両用空調装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to such a situation, and in the case where the shape of the bell mouth or the shape of the multiblade centrifugal fan is improved and the flow velocity distribution of the air discharged from the multiblade centrifugal fan is made uniform. An object of the present invention is to provide a centrifugal blower capable of improving the air volume more efficiently and a vehicle air conditioner equipped with the centrifugal blower.
本発明に係る遠心送風機の一側面によると、回転軸周りに配設された多数のブレードを有し、前記回転軸の軸心方向から空気を吸入して径外方向へ吐出する多翼遠心ファンと、前記多翼遠心ファンを収納し、前記空気を吸入する吸入口と、前記多翼遠心ファンから吐出される空気の流路となる渦巻状流路とを有するスクロールケーシングと、前記渦巻状流路の空気流れ下流端に連通する流路であって該流路断面積が空気流れ下流側に向かうにつれて拡大するように前記回転軸の軸心方向の流路高さを変化させた拡大流路と、該拡大流路の空気流れ下流端に開口された吹出口とを有するディフューザ部と、を備えた遠心送風機であって、前記多翼遠心ファンから吐出される空気の流速の、前記回転軸の軸心方向についての分布を均一化させる分布均一化手段を備え、前記ディフューザ部は、前記吸入口側の上側壁と該上側壁と対向する下側壁とが空気流れ下流側に向かうにつれて互いに離れる方向へ傾斜する構成であって、前記上側壁の傾斜開始位置を、前記下側壁の傾斜開始位置より空気流れの上流側にした構成とした。 According to one aspect of the centrifugal blower according to the present invention, the multiblade centrifugal fan has a large number of blades arranged around the rotation shaft and sucks air from the axial direction of the rotation shaft and discharges the air outward. A scroll casing that houses the multi-blade centrifugal fan and sucks the air; and a spiral casing that serves as a flow path for air discharged from the multi-blade centrifugal fan; and the spiral flow An expanded flow path that communicates with the downstream end of the air flow of the path and has a flow path height in the axial direction of the rotary shaft changed so that the cross-sectional area of the flow path increases toward the downstream side of the air flow And a diffuser part having a blower opening opened at the downstream end of the air flow of the enlarged flow path, the rotary shaft having a flow rate of air discharged from the multiblade centrifugal fan To make the distribution in the axial direction of The diffuser portion has a configuration in which the upper side wall of the suction port side and the lower side wall facing the upper side wall are inclined in a direction away from each other toward the downstream side of the air flow. The inclination start position is set to the upstream side of the air flow from the inclination start position of the lower side wall.
本発明に係る車両用空調装置の一側面によると、上記遠心送風機と、該遠心送風機の前記ディフューザ部から送風された空気の温度を熱交換器により調整して車室内に吹出す温調ユニットと、を備える構成とした。 According to one aspect of the vehicle air conditioner according to the present invention, the centrifugal blower, and a temperature control unit that adjusts the temperature of the air blown from the diffuser portion of the centrifugal blower with a heat exchanger and blows it into the vehicle interior. It was set as the structure provided with.
本発明に係る遠心送風機及びこれを備えた車両用空調装置は、多翼遠心ファンから吐出される空気の流速分布を均一化する分布均一化手段を備え、ディフューザ部の上側壁をディフューザ部の下側壁の傾斜開始位置より空気流れの上流側から傾斜開始する構成としたため、分布均一化手段による流速分布の均一化の結果、多翼遠心ファンから吐出される空気の流れがスクロールケーシングの吸入口側の方向に偏った状態でディフューザ部の拡大流路に到達する場合であっても、上側壁を下側壁より先に拡大傾斜させるので、上側壁付近を流れる空気の流速を、下側壁付近を流れる空気の流速より早く下げることができ、上側壁に衝突する空気流れとの摩擦等による圧力損失を効果的に低減することができる。
また、例えば、空気の流れが上側壁の方向に偏っている状態において、上側壁を下側壁と同じ位置又は下側壁より空気流れの下流側で傾斜開始させた場合、下側壁付近においてよどみ領域が発生し易くなり、その結果、圧力損失を受けてしまうが、本発明に係る遠心送風機では、上側壁を下側壁の傾斜開始位置より上流側で傾斜開始させているため、この点においても圧力損失を効果的に低減することができる。
A centrifugal blower according to the present invention and a vehicle air conditioner equipped with the centrifugal blower include a distribution uniformizing means for uniformizing a flow velocity distribution of air discharged from a multi-blade centrifugal fan, and an upper wall of the diffuser section below the diffuser section. Since the air flow starts to be inclined from the upstream side of the inclination start position of the side wall, the air flow discharged from the multi-blade centrifugal fan is obtained as a result of the uniform flow velocity distribution by the distribution uniformizing means. Even when reaching the enlarged flow path of the diffuser section in a state of being biased in the direction of, the upper side wall is enlarged and inclined before the lower side wall, so the flow velocity of air flowing near the upper side wall flows near the lower side wall The pressure can be lowered faster than the flow velocity of air, and pressure loss due to friction with the air flow colliding with the upper side wall can be effectively reduced.
Further, for example, in the state where the air flow is biased toward the upper side wall, when the upper side wall starts to be inclined at the same position as the lower side wall or on the downstream side of the air flow from the lower side wall, the stagnation region is near the lower side wall. However, in the centrifugal blower according to the present invention, since the upper side wall starts to be tilted upstream from the tilt start position of the lower side wall, the pressure loss also occurs at this point. Can be effectively reduced.
このように、多翼遠心ファンから吐出する空気の流速分布を均一化させる分布均一化手段を備えた構成において、空気の流れが上側壁の方向に偏っていたとしても、その偏りに起因する圧力損失を、ディフューザ部において効果的に低減することができるため、風量を効率的に向上させることができる。 As described above, even if the air flow is biased toward the upper side wall in the configuration including the distribution uniformizing means for uniformizing the flow velocity distribution of the air discharged from the multiblade centrifugal fan, the pressure caused by the bias Since the loss can be effectively reduced in the diffuser section, the air volume can be improved efficiently.
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１実施形態による遠心送風機１の縦断面図を示している。図２は、図１に示すＡ−Ａ線矢視断面図である。
本実施形態による遠心送風機１は、駆動手段となる電動モータ２と、電動モータ２によって回転駆動される多翼遠心ファン３と、スクロールケーシング４と、ディフューザ部５とを含む。
本実施形態の遠心送風機１は、図３に示すように、例えば、車両用空調装置１００の送風ユニット１０１として用いられるものであり、内外気切換ダンパ（図示省略）と温調ユニット１０２との間に配置されるものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows a longitudinal sectional view of a centrifugal blower 1 according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA shown in FIG.
The centrifugal blower 1 according to the present embodiment includes an electric motor 2 serving as a driving unit, a multiblade centrifugal fan 3 that is rotationally driven by the electric motor 2, a scroll casing 4, and a diffuser unit 5.
As shown in FIG. 3, the centrifugal blower 1 of the present embodiment is used as, for example, a blower unit 101 of a vehicle air conditioner 100, and between an inside / outside air switching damper (not shown) and a temperature control unit 102. Is to be arranged.
前記電動モータ２は、多翼遠心ファン３の後述するボス部７Ｂに連結される回転軸６を有し、回転軸６を回転させて、多翼遠心ファン３を回転駆動する。 The electric motor 2 has a rotating shaft 6 connected to a boss portion 7B described later of the multiblade centrifugal fan 3, and rotates the rotating shaft 6 to drive the multiblade centrifugal fan 3 to rotate.
前記多翼遠心ファン３は、ボトムプレート７と、ブレード８と、環状リム９とを有し、回転軸６の軸心方向から空気を吸入して径外方向へ吐出するように構成される。 The multi-blade centrifugal fan 3 includes a bottom plate 7, a blade 8, and an annular rim 9, and is configured to suck air from the axial center direction of the rotating shaft 6 and discharge the air outward.
前記ボトムプレート７は、中央部に回転軸６の軸心方向（後述する吸入口１１側）に膨出した略円錐状のコーン部７Ａが形成されている。このコーン部７Ａの中央には、ボス部７Ｂが形成されており、このボス部７Ｂは、電動モータ２の回転軸６と嵌合する。ボトムプレート７の外周部は鍔状を呈し、この外周部上には多数のブレード（翼）８の基端がそれぞれ固定される。 The bottom plate 7 is formed with a substantially conical cone portion 7 </ b> A that bulges in the center portion in the axial direction of the rotating shaft 6 (the suction port 11 side described later). A boss portion 7B is formed at the center of the cone portion 7A, and the boss portion 7B is fitted to the rotating shaft 6 of the electric motor 2. The outer peripheral portion of the bottom plate 7 has a bowl shape, and the base ends of many blades (wings) 8 are fixed on the outer peripheral portion.
前記各ブレード８は、回転軸６周りに配設され、これらのブレード８の間には所定の間隔が確保されている。本実施形態においては、各ブレード８は、回転軸６の軸心と平行な方向に向かって配設される。 Each of the blades 8 is disposed around the rotation shaft 6, and a predetermined interval is secured between the blades 8. In the present embodiment, each blade 8 is disposed in a direction parallel to the axis of the rotation shaft 6.
前記環状リム９は、ボトムプレート７と同軸的に設けれ、ブレード８の先端部を連結固定するものである。 The annular rim 9 is provided coaxially with the bottom plate 7 and connects and fixes the tip of the blade 8.
前記スクロールケーシング４は、硬質樹脂等からなり、多翼遠心ファン３を収納し、環状リム９側に開口された吸入口１１と、多翼遠心ファン３から吐出される空気の流路となる渦巻状流路１２とを有するように構成されている。また、スクロールケーシング４は、渦巻状流路１２の空気流れ下流端で開口され、この下流端側にディフューザ部５が接続され、ディフューザ部５の後述する拡大流路１９と連通している。 The scroll casing 4 is made of hard resin or the like, houses the multi-blade centrifugal fan 3, and has a suction port 11 opened on the annular rim 9 side and a spiral serving as a flow path for air discharged from the multi-blade centrifugal fan 3. It is comprised so that it may have the shape flow path 12. FIG. In addition, the scroll casing 4 is opened at the downstream end of the spiral flow passage 12, the diffuser portion 5 is connected to the downstream end side, and communicates with an enlarged flow passage 19 (described later) of the diffuser portion 5.
具体的には、スクロールケーシング４は、多翼遠心ファン３の径方向に位置する外周壁１３と、舌部１４と、上板１５と、下板１６とを備えて形成される。 Specifically, the scroll casing 4 includes an outer peripheral wall 13 positioned in the radial direction of the multiblade centrifugal fan 3, a tongue portion 14, an upper plate 15, and a lower plate 16.
前記外周壁１３は、所定の螺旋状に延在し、螺旋の巻き始め部Ｓから多翼遠心ファン３の回転方向への角度が増大するにしたがって、言い換えると、空気流れの下流側に向かうにしたがって、回転軸６の中心からの径方向の距離が徐々に拡大するように湾曲形成される。外周壁１３は、上板１５の外縁と下板１６の外縁との間を連結する。外周壁１３は、上板１５及び下板１６と共に、多翼遠心ファン３の径方向外側に螺旋状に延在する上述の渦巻状流路１２を区画して形成する。 The outer peripheral wall 13 extends in a predetermined spiral shape. In other words, as the angle from the spiral winding start portion S to the rotation direction of the multiblade centrifugal fan 3 increases, in other words, toward the downstream side of the air flow. Therefore, the curve is formed so that the radial distance from the center of the rotating shaft 6 gradually increases. The outer peripheral wall 13 connects the outer edge of the upper plate 15 and the outer edge of the lower plate 16. The outer peripheral wall 13, together with the upper plate 15 and the lower plate 16, is formed by partitioning the above-described spiral flow path 12 extending spirally outward in the radial direction of the multiblade centrifugal fan 3.
前記舌部１４は、外周壁１３の巻き始め部Ｓに接続され、スクロールケーシング４の径外方向に湾曲形成された壁である。外周壁１３と多翼遠心ファン３との間の径方向の距離は、舌部１４において最も小さくなる。舌部１４は、渦巻状流路１２の空気流れ上流端に位置し、渦巻状流路１２の巻き終わり部Ｅから巻き始め部Ｓへの空気の流入を抑制する役割を果たす。 The tongue portion 14 is a wall that is connected to the winding start portion S of the outer peripheral wall 13 and is curved outwardly of the scroll casing 4. The radial distance between the outer peripheral wall 13 and the multiblade centrifugal fan 3 is the smallest at the tongue portion 14. The tongue portion 14 is located at the upstream end of the air flow of the spiral channel 12 and plays a role of suppressing the inflow of air from the winding end portion E to the winding start portion S of the spiral channel 12.
前記上板１５は、環状リム９側に位置し、回転軸６の軸心に直交する平面に平行な壁であり、多翼遠心ファン３に対応した位置に吸入口１１が開口されている。 The upper plate 15 is a wall located on the annular rim 9 side and parallel to a plane orthogonal to the axis of the rotary shaft 6, and the suction port 11 is opened at a position corresponding to the multiblade centrifugal fan 3.
吸込口１１の周縁の上板１５には、上板１５から多翼遠心ファン３より離間する方向に略垂直（回転軸６の軸心方向）に起立した後、吸込口１１側に折り返された形状の起立壁１７が形成されており、この起立壁１７の吸込口１１側の面は、ベルマウス状に湾曲されている。以下、この湾曲する部分をベルマウス１８と称する。そして、このベルマウス１８の内側に吸込口１１が構成され、吸込口１１の口径は環状リム９の内径よりも少し小さく設定される。
このように、本実施形態においては、吸入口１１の周縁に回転軸６の軸心方向に起立する起立壁１７を形成すると共に該起立壁１７の吸込口１１側の面（１８）をベルマウス状に湾曲させる構成である。なお、このベルマウス１８の作用については後に詳述する。
The upper plate 15 at the periphery of the suction port 11 is erected in a direction substantially perpendicular to the direction away from the multi-blade centrifugal fan 3 from the upper plate 15 (in the axial direction of the rotating shaft 6), and then folded back toward the suction port 11. An upright wall 17 having a shape is formed, and the surface of the upright wall 17 on the suction port 11 side is curved like a bell mouth. Hereinafter, this curved portion is referred to as a bell mouth 18. The suction port 11 is formed inside the bell mouth 18, and the diameter of the suction port 11 is set slightly smaller than the inner diameter of the annular rim 9.
As described above, in the present embodiment, the standing wall 17 standing in the axial direction of the rotary shaft 6 is formed on the periphery of the suction port 11 and the surface (18) on the suction port 11 side of the standing wall 17 is formed as a bell mouth. It is the structure curved to a shape. The operation of the bell mouth 18 will be described in detail later.
前記下板１６は、ボトムプレート７側（電動モータ２側）に位置し、回転軸６の軸心に直交する平面に平行な壁である。下板１６には電動モータ２の本体が嵌合するモータ取付孔が形成されている。 The lower plate 16 is a wall located on the bottom plate 7 side (electric motor 2 side) and parallel to a plane orthogonal to the axis of the rotary shaft 6. The lower plate 16 is formed with a motor mounting hole into which the main body of the electric motor 2 is fitted.
前記ディフューザ部５は、渦巻状流路１２の空気流れ下流端に連通する流路であって該流路断面積が空気流れ下流側に向かうにつれて拡大するように回転軸６の軸心方向の流路高さを変化させた拡大流路１９と、拡大流路１９の空気流れ下流端に開口された吹出口２０とを有するように構成されている。
本実施形態のように、遠心送風機１を車両用空調装置（ＨＶＡＣ）１００（図３参照）の送風ユニット１０１として用いる場合、遠心送風機１（送風ユニット１０１）は、温調ユニット１０２に接続される。この場合、スクロールケーシング４は、温調ユニット１０２のケーシング１０２ａと高さ方向の寸法（図３において上下方向の寸法）が異なるため、温調ユニット１０２のケーシング１０２ａに直接的に接続すると、流路面積の急拡大に伴う圧力損失が発生する。このため、スクロールケーシング４は、流路断面積が徐々に拡大するようにディフューザ部５を介して温調ユニット１０２のケーシング１０２ａに接続される。なお、このディフューザ部５の作用については後に詳述する。
The diffuser portion 5 is a flow passage communicating with the downstream end of the spiral flow passage 12, and the flow in the axial direction of the rotary shaft 6 is increased so that the cross-sectional area of the flow passage increases toward the downstream side of the air flow. The enlarged flow path 19 in which the path height is changed, and the air outlet 20 opened at the downstream end of the air flow of the enlarged flow path 19 are configured.
When the centrifugal blower 1 is used as the blower unit 101 of the vehicle air conditioner (HVAC) 100 (see FIG. 3) as in this embodiment, the centrifugal blower 1 (blower unit 101) is connected to the temperature control unit 102. . In this case, the scroll casing 4 has a height dimension (vertical dimension in FIG. 3) that is different from the casing 102a of the temperature control unit 102. Therefore, when the scroll casing 4 is directly connected to the casing 102a of the temperature control unit 102, the flow path Pressure loss occurs due to rapid expansion of area. For this reason, the scroll casing 4 is connected to the casing 102a of the temperature control unit 102 via the diffuser portion 5 so that the flow path cross-sectional area gradually increases. The operation of the diffuser unit 5 will be described in detail later.
具体的には、ディフューザ部５は、図１及び図２に示すように、吸入口１１側の壁である上側壁２１と、該上側壁２１と対向する下側壁２２と、平面部２３と、接線部２４とを有して形成される。そして、ディフューザ部５は、上側壁２１と下側壁２２とが空気流れ下流側に向かうにつれて互いに離れる方向へ傾斜するように構成されている。 Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the diffuser portion 5 includes an upper side wall 21 that is a wall on the suction port 11 side, a lower side wall 22 that faces the upper side wall 21, a plane portion 23, And a tangential portion 24. And the diffuser part 5 is comprised so that it may incline in the direction which leaves | separates mutually as the upper side wall 21 and the lower side wall 22 go to an air flow downstream.
前記上側壁２１は、スクロールケーシング４の上板１５と連続して形成され、上側壁２１の所定位置から空気流れ下流側に向かうにつれて下側壁２２と離れる方向へ傾斜する。この上側壁２１の傾斜開始位置は、下側壁２２の傾斜開始位置より空気流れの上流側に設定される。本実施形態においては、上側壁２１の傾斜開始位置は、スクロールケーシングの巻き終わり部Ｅ側端部を含む巻き終わり部側端部近傍である。 The upper side wall 21 is formed continuously with the upper plate 15 of the scroll casing 4 and is inclined in a direction away from the lower side wall 22 from the predetermined position of the upper side wall 21 toward the downstream side of the air flow. The inclination start position of the upper wall 21 is set on the upstream side of the air flow from the inclination start position of the lower wall 22. In the present embodiment, the inclination start position of the upper side wall 21 is in the vicinity of the winding end side end portion including the winding end E side end portion of the scroll casing.
前記下側壁２２は、スクロールケーシング４の下板１６と連続して形成され、下側壁２２の所定位置から空気流れ下流側に向かうにつれて上側壁２１と離れる方向へ傾斜する。本実施形態においては、この下側壁２２の傾斜開始位置は、下側壁２２における舌部に対応する位置を含む舌部近傍である。 The lower side wall 22 is formed continuously with the lower plate 16 of the scroll casing 4 and is inclined in a direction away from the upper side wall 21 from the predetermined position of the lower side wall 22 toward the downstream side of the air flow. In the present embodiment, the inclination start position of the lower wall 22 is in the vicinity of the tongue including the position corresponding to the tongue on the lower wall 22.
前記平面部２３は、スクロールケーシング４の舌部１４の湾曲端で舌部１４の接線方向に連続する平面壁であり、上側壁２１の舌部側外縁と下側壁２２の舌部側外縁との間を連結する。 The flat surface portion 23 is a flat wall continuous in the tangential direction of the tongue portion 14 at the curved end of the tongue portion 14 of the scroll casing 4, and is formed between the tongue side outer edge of the upper side wall 21 and the tongue side outer edge of the lower side wall 22. Connect between them.
前記接線部２４は、スクロールケーシング４の外周壁１３の螺旋の巻き終わり部Ｅで巻き終わり部Ｅにおける接線方向に連続する平面壁であり、上側壁２１の外周側外縁と下側壁２２の外周側外縁との間を連結する。 The tangential portion 24 is a planar wall that is continuous in the tangential direction at the winding end E of the spiral winding end E of the outer peripheral wall 13 of the scroll casing 4, and is an outer peripheral side outer edge of the upper side wall 21 and an outer peripheral side of the lower side wall 22. Connect to the outer edge.
これら上側壁２１、下側壁２２、平面部２３及び接線部２４により、渦巻状流路１２と連通する上述の拡大流路１９を区画して形成する。 The upper side wall 21, the lower side wall 22, the flat surface part 23, and the tangential part 24 divide and form the above-described enlarged flow path 19 that communicates with the spiral flow path 12.
次に、図４に示す本実施形態のベルマウス１８の作用について、図８に示す通常のベルマウスの場合と比較して説明する。 Next, the operation of the bell mouth 18 of the present embodiment shown in FIG. 4 will be described in comparison with the case of the normal bell mouth shown in FIG.
図４に示した本実施形態のように、起立壁１７を設けてベルマウス１８の高さを、図８に示した従来のベルマウスより高くすると、ベルマウス１８の多翼遠心ファン側の端部（環状リム９側）における剥離が抑制されることを確認した。これは、ベルマウス１８における空気導入のガイド長が長くなり、コアンダ効果による整流作用が強まるからであると考えられる。 When the standing wall 17 is provided and the height of the bell mouth 18 is made higher than that of the conventional bell mouth shown in FIG. 8, as in the present embodiment shown in FIG. It was confirmed that peeling at the portion (annular rim 9 side) was suppressed. This is presumably because the guide length for air introduction in the bell mouth 18 becomes longer and the rectifying action due to the Coanda effect is strengthened.
さらに、多翼遠心ファン３から吐出される空気のスクロールケーシング４及びディフューザ部５内での流れをＰＩＶ（Particle Image Velocimetry）可視化実験により観測したところ、起立壁１７の高さを高くすると、多翼遠心ファン３から吐出される空気の流速分布が均一化されると共に、流れ方向の下板１６側への図８に示したような極端な偏りが減少することが判明した。これは、ベルマウス１８の高さを高くして空気のガイド長を長くしたことにより、ベルマウス１８における整流作用が強まる結果、ベルマウス１８に沿って流れた空気が、吸入口１１を通過して多翼遠心ファン３内に流れ込んだ直後に多翼遠心ファン３の径外方向へ吸引力され、流れの向きが、図８に示した従来のベルマウスよりも、多翼遠心ファン３の径外方向へ変更され易くなったためであると考えられる。
本実施形態においては、このように、「吸入口１１の周縁に回転軸６の軸心方向に起立する起立壁１７を形成すると共に起立壁１７の吸込口１１側の面をベルマウス状に湾曲させる構成（つまり、空気のガイド長を長くしたベルマウス１８）」により、多翼遠心ファン３から吐出される空気の流速の、回転軸６の軸心方向についての分布を均一化させる構成である。なお、本実施形態においては、上記「空気のガイド長を長くしたベルマウス１８」が、本発明に係る「分布均一化手段」に相当する。
Furthermore, when the flow of the air discharged from the multiblade centrifugal fan 3 in the scroll casing 4 and the diffuser portion 5 was observed by a PIV (Particle Image Velocimetry) visualization experiment, the height of the upright wall 17 was increased. It was found that the flow velocity distribution of the air discharged from the centrifugal fan 3 is made uniform, and the extreme bias as shown in FIG. 8 toward the lower plate 16 side in the flow direction is reduced. This is because, as a result of increasing the height of the bell mouth 18 and increasing the air guide length, the rectifying action in the bell mouth 18 is strengthened. As a result, the air flowing along the bell mouth 18 passes through the inlet 11. Immediately after flowing into the multi-blade centrifugal fan 3, the multi-blade centrifugal fan 3 is attracted outward in the radial direction, and the flow direction is larger than that of the conventional bell mouth shown in FIG. It is thought that this is because it has become easier to change outward.
In this embodiment, as described above, “the standing wall 17 standing in the axial direction of the rotary shaft 6 is formed on the periphery of the suction port 11 and the surface of the standing wall 17 on the suction port 11 side is curved in a bell mouth shape. The configuration in which the flow velocity of the air discharged from the multi-blade centrifugal fan 3 is made uniform in the axial direction of the rotating shaft 6 by the configuration (that is, the bell mouth 18 having a longer air guide length). . In the present embodiment, the “bell mouth 18 having a longer air guide length” corresponds to the “distribution uniformizing means” according to the present invention.
また、上記のように、ベルマウス１８の高さを高くして空気のガイド長を長くした場合、従来の図８に示したような流れ方向の極端な偏りではないものの、図４に示すように、上板１５側に空気の流れ方向が少し偏る場合がある。 Further, as described above, when the height of the bell mouth 18 is increased to increase the air guide length, the flow direction is not extremely biased as shown in FIG. In addition, the air flow direction may be slightly biased toward the upper plate 15 side.
次に、本実施形態のディフューザ部５の作用について、空気の流れ方向が、図４に示すように、上板１５側に少し偏っているものとして説明する。 Next, the operation of the diffuser unit 5 of the present embodiment will be described on the assumption that the air flow direction is slightly biased toward the upper plate 15 as shown in FIG.
渦巻状流路１２を経由して巻き終わり部Ｅに到達した空気は、まず、拡大流路１９の上側壁２１の傾斜開始領域に導入される。このとき、上側壁２１側に向かって流れている空気の流速は低減される。これにより、上側壁２１との衝突等による圧力損失の発生を抑制する。一方、下側壁２２の傾斜開始は上側壁２１より空気流れの下流側であるため、下側壁２２におけるよどみ領域の発生は抑制される。そして、拡大流路１９の上下両側の壁２１，２２が傾斜する領域に、空気が流れると、その空気流れの運動エネルギが圧力エネルギに効果的に変換されて静圧が高められ、遠心送風機１の吹出口２０から静圧の高い空気が温調ユニット１０２へ送風される。 The air that has reached the winding end E via the spiral channel 12 is first introduced into the tilt start region of the upper wall 21 of the enlarged channel 19. At this time, the flow velocity of the air flowing toward the upper side wall 21 is reduced. Thereby, generation | occurrence | production of the pressure loss by the collision with the upper side wall 21, etc. is suppressed. On the other hand, since the start of the inclination of the lower side wall 22 is on the downstream side of the air flow from the upper side wall 21, the occurrence of the stagnation region in the lower side wall 22 is suppressed. And if air flows into the area | region where the walls 21 and 22 of the up-and-down both sides of the expansion flow path 19 incline, the kinetic energy of the air flow will be effectively converted into pressure energy, static pressure will be raised, and the centrifugal blower 1 Air with high static pressure is blown from the air outlet 20 to the temperature control unit 102.
次に、本実施形態の車両用空調装置１００の概略構成及び動作について、図３を参照して説明する。 Next, a schematic configuration and operation of the vehicle air conditioner 100 of the present embodiment will be described with reference to FIG.
前記車両用空調装置１００は、遠心送風機１からなる送風ユニット１０１と、送風ユニット１０１（遠心送風機１）のディフューザ部５から送風された空気の温度を熱交換器（図示省略）により調整して車室内に吹出す温調ユニット１０２と、を備えて構成される。
車両用空調装置１００は、車室内の操作パネル等を介して起動操作されると、遠心送風機１を駆動させて、図示省略の内外気切換ダンパを介して吸入口１１から導入された空気を、ディフューザ部５で静圧を高め、温調ユニット１０２のケーシング１０２ａ内に送風する。このとき、例えば温調ユニット１０２と車内への出口との間のダクト等において圧力損失を受けたとしても、最終的な車内への出口において要求される風量の空気を車内に送風できるレベルまで、空気の静圧を高めた状態で、吹出口２０からケーシング１０２ａ内へ空気を送風する。そして、温調ユニット１０２は、操作パネル等を介して設定された温度に応じて空気の温度を熱交換器で調整して、車内に送風する。
The vehicle air conditioner 100 adjusts the temperature of air blown from a blower unit 101 including the centrifugal blower 1 and the diffuser portion 5 of the blower unit 101 (centrifugal blower 1) by a heat exchanger (not shown). And a temperature control unit 102 that blows out into the room.
When the vehicle air conditioner 100 is activated through an operation panel or the like in the vehicle interior, the centrifugal air blower 1 is driven, and the air introduced from the intake port 11 via the inside / outside air switching damper (not shown) The diffuser unit 5 increases the static pressure and blows air into the casing 102a of the temperature control unit 102. At this time, for example, even if pressure loss occurs in the duct between the temperature control unit 102 and the exit to the vehicle, the air volume required at the final exit to the vehicle can be blown into the vehicle, Air is blown from the outlet 20 into the casing 102a in a state where the static pressure of the air is increased. And the temperature control unit 102 adjusts the temperature of air with a heat exchanger according to the temperature set via the operation panel or the like, and blows air into the vehicle.
かかる本実施形態による遠心送風機１及びこれを備えた車両用空調装置１００によれば、多翼遠心ファン３から吐出される空気の流速分布を均一化する分布均一化手段（空気のガイド長を長くしたベルマウス１８）を備え、ディフューザ部５の上側壁２１をディフューザ部５の下側壁２２の傾斜開始位置より空気流れの上流側から傾斜開始する構成としたため、分布均一化手段（空気のガイド長を長くしたベルマウス１８）による流速分布の均一化の結果、多翼遠心ファン３から吐出される空気の流れがスクロールケーシング４の上板１５側（吸入口１１側）の方向に偏った状態でディフューザ部５の拡大流路１９に到達する場合であっても、上側壁２１を下側壁２２より先に拡大傾斜させるので、上側壁２１付近を流れる空気の流速を、下側壁２２付近を流れる空気の流速より早く下げることができ、上側壁２１に衝突する空気流れとの摩擦等による圧力損失を効果的に低減することができる。
また、例えば、空気の流れが上側壁２１の方向に偏っている状態において、上側壁２１を下側壁２２と同じ位置又は下側壁２２より空気流れの下流側で傾斜開始させた場合、下側壁２２付近においてよどみ領域が発生し易くなり、その結果、圧力損失を受けてしまうが、本実施形態による遠心送風機１では、上側壁２１を下側壁２２の傾斜開始位置より上流側で傾斜開始させているため、この点においても圧力損失を効果的に低減することができる。
According to the centrifugal blower 1 and the vehicle air conditioner 100 having the same according to the present embodiment, the distribution uniformizing means for uniforming the flow velocity distribution of the air discharged from the multiblade centrifugal fan 3 (the air guide length is increased). The bell mouth 18) is provided, and the upper wall 21 of the diffuser part 5 starts to be inclined from the upstream side of the air flow from the inclination start position of the lower wall 22 of the diffuser part 5, so that the distribution uniformizing means (air guide length) As a result of equalizing the flow velocity distribution by the bell mouth 18) having a longer length, the flow of air discharged from the multiblade centrifugal fan 3 is biased toward the upper plate 15 side (suction port 11 side) of the scroll casing 4. Even when reaching the enlarged flow path 19 of the diffuser part 5, the upper side wall 21 is enlarged and inclined before the lower side wall 22, so that the flow velocity of the air flowing near the upper side wall 21 is reduced. Can be reduced faster than the flow velocity of the air flowing near the wall 22, it is possible to reduce the pressure loss due to friction with air flow impinging on the upper wall 21 effectively.
Further, for example, in a state where the air flow is biased toward the upper side wall 21, when the upper side wall 21 starts to be inclined at the same position as the lower side wall 22 or downstream of the lower side wall 22, the lower side wall 22. A stagnation region is likely to occur in the vicinity, and as a result, pressure loss is received. However, in the centrifugal blower 1 according to the present embodiment, the upper wall 21 starts to be tilted upstream from the tilt start position of the lower wall 22. Therefore, the pressure loss can be effectively reduced also in this respect.
このように、多翼遠心ファン３から吐出する空気の流速分布を均一化させる分布均一化手段（空気のガイド長を長くしたベルマウス１８）を備えた構成において、空気の流れが上側壁２１の方向に偏っていたとしても、その偏りに起因する圧力損失を、ディフューザ部５において効果的に低減することができるため、風量を効率的に向上させることができる。 As described above, in the configuration provided with the distribution uniformizing means (bell mouth 18 having a long air guide length) for uniforming the flow velocity distribution of the air discharged from the multiblade centrifugal fan 3, the air flow is directed to the upper side wall 21. Even if it is biased in the direction, the pressure loss due to the bias can be effectively reduced in the diffuser section 5, so that the air volume can be improved efficiently.
次に、本発明の第２実施形態による遠心送風機１について説明する。
図５は、本発明の第２実施形態による遠心送風機１の縦断面図を示している。なお、第１実施形態と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
Next, the centrifugal blower 1 according to the second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 5 shows a longitudinal sectional view of the centrifugal blower 1 according to the second embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element same as 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted, and only a different part is demonstrated.
第２実施形態において、多翼遠心ファン３の外径は、吸入口１１側に向かうにつれて大きくなるように、逆円錐台形状に形成されている。例えば、図６に示すように（点線は第１実施形態のブレード８、環状リム９、起立壁１７及びベルマウス１８を示す）、多翼遠心ファン３のボトムプレート７側の外径を、第１実施形態と同径にし、多翼遠心ファン３の環状リム９側の外径を、第１実施形態より大きくする。これに応じて、環状リム９及びベルマウス１８の内外径も大きくする。 In the second embodiment, the outer diameter of the multiblade centrifugal fan 3 is formed in an inverted truncated cone shape so as to increase toward the suction port 11 side. For example, as shown in FIG. 6 (dotted lines indicate the blade 8, the annular rim 9, the standing wall 17 and the bell mouth 18 of the first embodiment), the outer diameter of the multi-blade centrifugal fan 3 on the bottom plate 7 side is The outer diameter of the multi-blade centrifugal fan 3 on the annular rim 9 side is made larger than that of the first embodiment. Accordingly, the inner and outer diameters of the annular rim 9 and the bell mouth 18 are also increased.
本実施形態のように、逆円錐台形状の多翼遠心ファン３において、吸入口１１側の多翼遠心ファン３の外径を大きくすると、円筒形状の多翼遠心ファン３を採用した第１実施形態（図４参照）の場合と比較すると、多翼遠心ファン３から吐出される空気の流速の、回転軸６の軸心方向についての分布が、さらに均一化していることが分かる。これは、ブレード８の環状リム９側（吸入口１１側）の外径が、第１実施形態の外径より大きく形成されているので、ブレード８の吸入口１１側での吸引力が高まった分、吸入口１１側の流速分布を均一化することができたからであると考えられる。 As in this embodiment, when the outer diameter of the multiblade centrifugal fan 3 on the suction port 11 side is increased in the inverted frustoconical multiblade centrifugal fan 3, the first embodiment adopting the cylindrical multiblade centrifugal fan 3 is adopted. Compared with the case of the form (see FIG. 4), it can be seen that the distribution of the flow velocity of the air discharged from the multiblade centrifugal fan 3 in the axial direction of the rotating shaft 6 is further uniformized. This is because the outer diameter of the blade 8 on the annular rim 9 side (suction port 11 side) is larger than the outer diameter of the first embodiment, so that the suction force on the suction port 11 side of the blade 8 is increased. This is probably because the flow velocity distribution on the suction port 11 side can be made uniform.
さらに、第１実施形態と同様にＰＩＶ可視化実験を行ったところ、この多翼遠心ファンから吐出された空気のうちスクロールケーシングの下板側へ流れる空気流れは、第１実施形態の場合と比較すると、減少することが判明した。これは、逆円錐台形状の多翼遠心ファン３により、流速分布がさらに均一化しているからであると考えられる。 Furthermore, when a PIV visualization experiment was performed in the same manner as in the first embodiment, the air flow flowing to the lower plate side of the scroll casing out of the air discharged from the multiblade centrifugal fan was compared with that in the first embodiment. , Turned out to decrease. This is considered to be because the flow velocity distribution is further uniformized by the inverted frustoconical multiblade centrifugal fan 3.
本実施形態においては、このように、「空気のガイド長を長くしたベルマウス１８」及び「多翼遠心ファン３の外径を吸入口１１側に向かうにつれて大きくする構成（つまり、逆円錐台形状の多翼遠心ファン３）」により、多翼遠心ファン３から吐出される空気の流速の、回転軸６の軸心方向についての分布をさらに均一化させる構成である。なお、本実施形態においては、「空気のガイド長を長くしたベルマウス１８」に加えて、上記「逆円錐台形状の多翼遠心ファン３」が、本発明に係る「分布均一化手段」に相当する。 In the present embodiment, as described above, “the bell mouth 18 having a long air guide length” and “the configuration in which the outer diameter of the multi-blade centrifugal fan 3 is increased toward the suction port 11 side (that is, an inverted truncated cone shape). The multi-blade centrifugal fan 3) ”makes the distribution of the flow velocity of the air discharged from the multi-blade centrifugal fan 3 more uniform in the axial direction of the rotary shaft 6. In the present embodiment, in addition to the “bell mouth 18 having a longer air guide length”, the “inverted truncated cone shaped multi-blade centrifugal fan 3” is used as the “distribution uniformizing means” according to the present invention. Equivalent to.
また、本実施形態のように、逆円錐台形状の多翼遠心ファン３の吸入口１１側の外径を大きくする場合においても、従来の図８に示したような流れ方向の極端な偏りではないものの、図６に示すように、上板１５側に空気の流れ方向が少し偏る場合がある。 Further, even when the outer diameter of the suction fan 11 side of the inverted frustoconical multi-blade centrifugal fan 3 is increased as in this embodiment, the extreme deviation in the flow direction as shown in FIG. Although not shown, as shown in FIG. 6, the air flow direction may be slightly biased toward the upper plate 15 side.
次に、本実施形態のディフューザ部５の作用について、空気の流れ方向が、図６に示すように、上板１５側に少し偏っているものとして説明する。 Next, the operation of the diffuser portion 5 of this embodiment will be described on the assumption that the air flow direction is slightly biased toward the upper plate 15 as shown in FIG.
かかる本実施形態による遠心送風機１によれば、第１実施形態の遠心送風機１と比べて、多翼遠心ファン３から吐出される空気の流速の、回転軸６の軸心方向についての分布をさらに均一化することができる。また、多翼遠心ファン３から吐出する空気の流速分布を均一化させる分布均一化手段として、「空気のガイド長を長くしたベルマウス１８」及び「逆円錐台形状の多翼遠心ファン３」を備えた構成において、第１実施形態と同様に、空気の流れが上側壁２１の方向に偏っていたとしても、その偏りに起因する圧力損失を、ディフューザ部５において効果的に低減することができるため、風量を効率的に向上させることができる。 According to the centrifugal blower 1 according to the present embodiment, the distribution of the flow velocity of the air discharged from the multiblade centrifugal fan 3 in the axial direction of the rotary shaft 6 is further increased as compared with the centrifugal blower 1 of the first embodiment. It can be made uniform. As a means for uniformizing the flow velocity distribution of the air discharged from the multi-blade centrifugal fan 3, the “bell mouth 18 with a long air guide length” and the “inverted truncated cone-shaped multi-blade centrifugal fan 3” are used. In the provided configuration, similarly to the first embodiment, even if the air flow is biased toward the upper side wall 21, the pressure loss due to the bias can be effectively reduced in the diffuser portion 5. Therefore, the air volume can be improved efficiently.
次に、本発明の第３実施形態による遠心送風機１について説明する。
図７は、本発明の第３実施形態による遠心送風機１の斜視図を示している。なお、第２実施形態と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
Next, a centrifugal blower 1 according to a third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 7 shows a perspective view of the centrifugal blower 1 according to the third embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element same as 2nd Embodiment, description is abbreviate | omitted, and only a different part is demonstrated.
本実施形態において、スクロールケーシング４は、回転軸６の軸心方向における渦巻状流路１２の流路高さが空気流れ下流側に向かうにつれて拡大するように上板１５が傾斜形成される構成である。そして、ディフューザ部５の上側壁２１の傾斜角度は、上板１５の傾斜角度より大きくなるように形成されている。これにより、スクロールケーシング４自体もディフューザとして機能させることができ、圧力損失をより効率的に抑制することができ、第２実施形態の遠心送風機１と比べて、より効率的に風量を向上させることができる。なお、第１実施形態の遠心送風機１において、本実施形態のスクロールケーシング４を適用してもよい。この場合も、第１実施形態の遠心送風機１と比べて、より効率的に風量を向上させることができる。 In the present embodiment, the scroll casing 4 is configured such that the upper plate 15 is inclined so that the flow path height of the spiral flow path 12 in the axial direction of the rotating shaft 6 increases toward the downstream side of the air flow. is there. The inclination angle of the upper side wall 21 of the diffuser portion 5 is formed to be larger than the inclination angle of the upper plate 15. Thereby, the scroll casing 4 itself can also function as a diffuser, pressure loss can be suppressed more efficiently, and the air volume can be improved more efficiently than the centrifugal blower 1 of the second embodiment. Can do. In addition, you may apply the scroll casing 4 of this embodiment in the centrifugal blower 1 of 1st Embodiment. Also in this case, the air volume can be improved more efficiently than the centrifugal blower 1 of the first embodiment.
また、多翼遠心ファン３から吐出する空気の流速の、回転軸６の軸心方向についての分布を均一化させるための構成（分布均一化手段）として、前述の第１実施形態では、「吸入口１１の周縁に回転軸６の軸心方向に起立する起立壁１７を形成すると共に起立壁１７の吸込口１１側の面をベルマウス状に湾曲させる構成（空気のガイド長を長くしたベルマウス１８）」を適用し、第２及び第３実施形態では、この「空気のガイド長を長くしたベルマウス１８」に加えて、「翼遠心ファン３の外径を吸入口１１側に向かうにつれて大きくする構成（逆円錐台形状の多翼遠心ファン３）」を適用するものとしたが、「分布均一化手段」は、これらに限らず、逆円錐台形状の多翼遠心ファン３のみを含んで構成される場合であってもよい。分布均一化手段は、例えば、「吸入口１１の周縁に回転軸６の軸心方向に起立する起立壁１７を形成すると共に起立壁１７の吸込口１１側の面をベルマウス状に湾曲させる構成、及び、翼遠心ファン３の外径を吸入口１１側に向かうにつれて大きくする構成」の少なくとも一方を含む構成であればよい。 Further, in the first embodiment described above, “inhalation” is used as a configuration (distribution uniformizing means) for uniformizing the flow velocity of the air discharged from the multiblade centrifugal fan 3 in the axial direction of the rotating shaft 6. A structure in which a standing wall 17 standing in the axial direction of the rotary shaft 6 is formed on the periphery of the mouth 11 and the surface of the standing wall 17 on the side of the suction port 11 is curved in a bell mouth shape (bell mouth with a long air guide length) 18) ”is applied, and in the second and third embodiments, in addition to the“ bell mouth 18 having a longer air guide length ”, the“ outer diameter of the blade centrifugal fan 3 increases toward the suction port 11 side ”. However, the “distribution uniformizing means” is not limited to these, and includes only the inverted frustoconical multiblade centrifugal fan 3. It may be configured. The distribution uniformizing means is, for example, “a structure in which the standing wall 17 standing in the axial direction of the rotary shaft 6 is formed on the periphery of the suction port 11 and the surface of the standing wall 17 on the suction port 11 side is curved in a bell mouth shape. And the configuration including at least one of “the configuration in which the outer diameter of the blade centrifugal fan 3 is increased toward the suction port 11”.
なお、上記各実施形態において、上側壁２１の傾斜開始位置は、スクロールケーシング４の巻き終わり部Ｅ側端部を含む巻き終わり部側端部近傍であるとしたが、これに限らず、下側壁２２の傾斜開始位置より空気流れの上流側であればどこでもよい。また、下側壁２２の傾斜開始位置は、上側壁２１における舌部１４に対応する位置を含む舌部近傍であるとしたが、これに限らず、上側壁２１の傾斜開始位置より空気流れの下流側であればどこでもよい。 In each of the above embodiments, the inclination start position of the upper side wall 21 is in the vicinity of the end of the scroll end 4 including the end of the end E side of the scroll casing 4. Any position may be used as long as it is on the upstream side of the air flow from the 22 tilt start position. In addition, although the inclination start position of the lower wall 22 is in the vicinity of the tongue including the position corresponding to the tongue 14 in the upper wall 21, the present invention is not limited to this, and the air flow is further downstream than the inclination start position of the upper wall 21. It can be anywhere on the side.
また、上記各実施形態において、遠心送風機１は、駆動源として電動モータ２を含んだものとして説明したが、これを含んでいなくてもよい。 Moreover, in each said embodiment, although the centrifugal blower 1 demonstrated as what included the electric motor 2 as a drive source, it does not need to include this.
また、上記第２実施形態、第３実施形態及びこれらの変形例の遠心送風機１についても、車両用空調装置１００の送風ユニット１０１として適用してもよい。また、遠心送風機１は、車両用空調装置１００の送風ユニット１０１に限らず、送風を必要とする適宜装置の送風ユニットとして利用することができる。 Moreover, you may apply as the ventilation unit 101 of the vehicle air conditioner 100 also about the centrifugal blower 1 of the said 2nd Embodiment, 3rd Embodiment, and these modifications. Moreover, the centrifugal blower 1 can be used not only as the blower unit 101 of the vehicle air conditioner 100 but also as a blower unit of an appropriate device that requires blowing.
以上、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、さらに、種々の変形態様を採り得ることは自明である。 Although the contents of the present invention have been specifically described with reference to the preferred embodiments, those skilled in the art can further adopt various modifications based on the basic technical idea and teachings of the present invention. Is self-explanatory.
１・・・遠心送風機
３・・・多翼遠心ファン
４・・・スクロールケーシング
５・・・ディフューザ部
６・・・回転軸
８・・・ブレード
１１・・・吸込口
１２・・・渦巻状流路
１４・・・舌部
１５・・・上板
１６・・・下板
１７・・・起立壁
１８・・・吸込口側の面（ベルマウス）
１９・・・拡大流路
２０・・・吹出口
２１・・・上側壁
２２・・・下側壁
１００・・・車両用空調装置
１０２・・・温調ユニット
Ｅ・・・・巻き終わり部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Centrifugal blower 3 ... Multi-blade centrifugal fan 4 ... Scroll casing 5 ... Diffuser part 6 ... Rotating shaft 8 ... Blade 11 ... Suction port 12 ... Spiral flow Path 14 ... tongue 15 ... upper plate 16 ... lower plate 17 ... upright wall 18 ... surface on suction side (bell mouth)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 19 ... Expansion flow path 20 ... Outlet 21 ... Upper side wall 22 ... Lower side wall 100 ... Vehicle air conditioner 102 ... Temperature control unit E ... Winding end part
Claims (7)
前記多翼遠心ファンを収納し、前記空気を吸入する吸入口と、前記多翼遠心ファンから吐出される空気の流路となる渦巻状流路とを有するスクロールケーシングと、
前記渦巻状流路の空気流れ下流端に連通する流路であって該流路断面積が空気流れ下流側に向かうにつれて拡大するように前記回転軸の軸心方向の流路高さを変化させた拡大流路と、該拡大流路の空気流れ下流端に開口された吹出口とを有するディフューザ部と、
を備えた遠心送風機であって、
前記多翼遠心ファンから吐出される空気の流速の、前記回転軸の軸心方向についての分布を均一化させる分布均一化手段を備え、
前記ディフューザ部は、前記吸入口側の上側壁と該上側壁と対向する下側壁とが空気流れ下流側に向かうにつれて互いに離れる方向へ傾斜する構成であって、
前記上側壁の傾斜開始位置を、前記下側壁の傾斜開始位置より空気流れの上流側にしたことを特徴とする遠心送風機。 A multiblade centrifugal fan that has a large number of blades arranged around a rotation shaft, sucks air from the axial direction of the rotation shaft, and discharges the air radially outward;
A scroll casing that houses the multiblade centrifugal fan and has a suction port for sucking the air, and a spiral flow path that serves as a flow path for air discharged from the multiblade centrifugal fan;
A flow path communicating with the downstream end of the spiral flow path of the spiral flow path, and the flow path height in the axial direction of the rotary shaft is changed so that the cross-sectional area of the flow path increases toward the downstream side of the air flow. A diffuser portion having an enlarged flow path, and a blowout opening opened at an air flow downstream end of the enlarged flow path,
A centrifugal blower comprising:
A distribution uniformizing means for equalizing the distribution of the flow velocity of the air discharged from the multiblade centrifugal fan in the axial direction of the rotary shaft;
The diffuser portion is configured such that an upper side wall on the suction port side and a lower side wall facing the upper side wall are inclined in a direction away from each other toward the downstream side of the air flow,
A centrifugal blower characterized in that an inclination start position of the upper side wall is set upstream of an inclination start position of the lower side wall.
前記下側壁の傾斜開始位置は、該下側壁における舌部に対応する位置を含む舌部近傍である、請求項４に記載の遠心送風機。 The scroll casing has a tongue portion that suppresses inflow of air from the winding end to the winding start of the spiral flow path,
The centrifugal blower according to claim 4, wherein the inclination start position of the lower side wall is a vicinity of the tongue including a position corresponding to the tongue on the lower side wall.
前記ディフューザ部の前記上側壁の傾斜角度は、前記スクロールケーシングの前記吸入口側の壁の傾斜角度より大きい、請求項１〜５のいずれか１つに記載の遠心送風機。 The scroll casing is configured such that the wall on the inlet side is inclined so that the flow path height of the spiral flow path in the axial direction of the rotation shaft increases toward the downstream side of the air flow. ,
The centrifugal blower according to any one of claims 1 to 5, wherein an inclination angle of the upper side wall of the diffuser portion is larger than an inclination angle of the wall on the inlet side of the scroll casing.
前記遠心送風機の前記ディフューザ部から送風された空気の温度を熱交換器により調整して車室内に吹出す温調ユニットと、
を備えたことを特徴とする車両用空調装置。 The centrifugal blower according to any one of claims 1 to 6,
A temperature control unit that adjusts the temperature of the air blown from the diffuser portion of the centrifugal blower with a heat exchanger and blows it into the vehicle interior;
A vehicle air conditioner comprising:
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