JP2015036510A - Fan motor with bypass for centrifugal flow - Google Patents

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Masaharu Miyahara
雅晴 宮原
十蔵 新小田
Juzo Shinoda
十蔵 新小田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an axial fan motor that prevents counter flow of centrifugal flow, reduces noise and has high efficiency.SOLUTION: An axial fan motor comprises: a casing; a motor part that is molded integrally with the casing; and a fan that includes a plurality of blades arranged radially, and whose shaft is rotatably held to the motor part. In the axial fan motor, a fan motor with a bypass for centrifugal flow is configured such that an annular partition wall is provided between the inner peripheral surface of the casing and the tip of the blade; a bypass port flowing centrifugal flow generated in the centrifugal direction of the blade is included; and a bypass flowing the centrifugal flow is a gap between the inner peripheral surface and the partition wall.

Description

本発明は、軸流ファンモータにおいて、遠心流れの逆流を防ぎ、低騒音で、高効率の遠心流れ用バイパス付ファンモータに関する。   The present invention relates to a fan motor with a bypass for a centrifugal flow that prevents a reverse flow of a centrifugal flow and is low in noise and highly efficient in an axial flow fan motor.

軸流式の従来のファンモータ21は、図8に示すように、ケーシング22と、ケーシング22の端部から伸びる支持軸22cに保持される底面22aに一体成形されたモータ部3と、モータ部3に軸4cが回転可能に保持されたファン4とからなる。図9(B)、(C)に示すように、ファン4が回転することで、ファン4の軸4c方向に、即ちケーシング22の吸引口22d側から吹出口22e方向に空気の流れ(主流5)を発生させる。   As shown in FIG. 8, the axial fan type conventional fan motor 21 includes a casing 22, a motor unit 3 integrally formed on a bottom surface 22 a held by a support shaft 22 c extending from an end of the casing 22, and a motor unit. 3 and a fan 4 on which a shaft 4c is rotatably held. As shown in FIGS. 9B and 9C, when the fan 4 rotates, the air flows in the direction of the axis 4c of the fan 4, that is, from the suction port 22d side of the casing 22 toward the air outlet 22e (main flow 5). ).

他方、図9(B)、(C)に示すように、主流5とは別に、羽根4aの根本から先端4b方向、即ち水平方向(遠心方向)にも空気の流れ(遠心流れ5a)が発生する。そして、図10に示すように、遠心流れ5aは、ケーシング22の内周面22bに衝突し、ケーシング22の吸引口22d側及び吹出口22eの両方向への流れ(両矢印)となり、上流側(吸引口22d側)への流れは、主流5と逆向きの流れ(逆流5b)になり、遠心流れ5aが渦の原因となる。この遠心流れ5aが、羽根4aの先端4b部分の圧力を上げ、従来のファンモータ21では騒音の原因として知られている(特許文献1段落0005等)。   On the other hand, as shown in FIGS. 9B and 9C, apart from the main flow 5, an air flow (centrifugal flow 5a) is also generated from the root of the blade 4a toward the tip 4b, that is, in the horizontal direction (centrifugal direction). To do. Then, as shown in FIG. 10, the centrifugal flow 5a collides with the inner peripheral surface 22b of the casing 22, and becomes a flow (both arrows) in both directions of the suction port 22d side and the air outlet 22e of the casing 22, and the upstream side ( The flow toward the suction port 22d) is a flow opposite to the main flow 5 (reverse flow 5b), and the centrifugal flow 5a causes a vortex. This centrifugal flow 5a increases the pressure at the tip 4b of the blade 4a, and is known as a cause of noise in the conventional fan motor 21 (Patent Document 1, paragraph 0005, etc.).

特許文献2には、騒音防止のため、乱流(遠心流れ)をケーシング側面の細孔から逃がす軸流ファンモータが開示されている。   Patent Document 2 discloses an axial fan motor that allows turbulent flow (centrifugal flow) to escape from the pores on the side of the casing in order to prevent noise.

しかしながら、側面から遠心流れ5aを逃すことで、騒音は低減されたとして、送風効率は低下してしまう。   However, if the centrifugal flow 5a is missed from the side surface, the noise is reduced and the blowing efficiency is lowered.

軸流ファンモータの送風効率は、チップクリアランス21aの幅に強く影響を受ける。チップクリアランス21aとは、図11に示すように、ファン4の羽根4aの先端4bと、ケーシング22の内周面22bとの隙間である。チップクリアランス21aが狭いほど、送風効率は高い。   The ventilation efficiency of the axial fan motor is strongly influenced by the width of the chip clearance 21a. As shown in FIG. 11, the tip clearance 21 a is a gap between the tip 4 b of the blade 4 a of the fan 4 and the inner peripheral surface 22 b of the casing 22. The narrower the chip clearance 21a, the higher the blowing efficiency.

しかしながら、チップクリアランス21aを狭めることは容易でない。部品の成形誤差、組み立て精度に依存するためである。   However, it is not easy to narrow the tip clearance 21a. This is because it depends on molding errors of parts and assembly accuracy.

従来のファンモータ21は、図12に示すように、部品の誤差、組み立て精度を考慮して、ファン4の羽根4aが当たらないように、チップクリアランス21aは、広目に設計される(図12(A))。部品誤差、組み立て誤差により、結果的に、図12(B)のように、チップクリアランスの幅は不均一になる。   In the conventional fan motor 21, as shown in FIG. 12, the chip clearance 21a is designed to be wide so that the blade 4a of the fan 4 does not hit in consideration of component errors and assembly accuracy (FIG. 12). (A)). As a result, the width of the chip clearance becomes nonuniform as shown in FIG.

特開2009−197658号公報JP 2009-197658 A 特開2007−218150号公報JP 2007-218150 A

そこで、本発明は、軸流ファンモータにおいて、遠心流れの逆流を防ぎ、低騒音で、高効率なファンモータを提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an axial fan motor that prevents a reverse flow of a centrifugal flow and is low noise and highly efficient.

本発明は、上記の課題を解決するために、
(1)
ケーシングと、前記ケーシングとともに一体成形されたモータ部と、放射状に配置した複数の羽根を備え前記モータ部に軸が回転可能に保持されたファンとからなる軸流ファンモータにおいて、
前記ケーシングの内周面と前記羽根の先端との間に環状の隔壁を設けるとともに、前記羽根の遠心方向に発生する遠心流れを流す迂回口を備え、前記ケーシングの内周面と前記隔壁との間を、前記遠心流れを流すバイパスとしたことを特徴とする遠心流れ用バイパス付ファンモータの構成とした。
(2)
前記迂回口は、前記ファンの羽根の軸方向に直交する断面において、前記羽根の略中心から前記羽根端部手前位置まで開口していることを特徴とする(1)に記載の遠心流れ用バイパス付ファンモータの構成とした。
(3)
前記バイパスを流れるバイパス流の吐出口は、主流の吹出口方向に設けられ、吐出した前記バイパス流が前記主流の外周を覆い、前記主流の拡散を抑制することを特徴とする(1)又は(2)に記載の遠心流れ用バイパス付ファンモータの構成とした。
(4)
前記バイパスは、前記迂回口から前記吐出口までの形状が断面略L字状であって、前記遠心流れが衝突する前記ケーシングの内周面の屈曲部が、軸方向の断面視で外に凸の湾曲であることを特徴とする(1)〜(3)の何れかに記載の遠心流れ用バイパス付ファンモータの構成とした。
(5)
前記迂回口端部から前記吸引口付近までの前記ケーシングの内径が、前記隔壁の内周面と同径であることを特徴とする(1)〜(4)の何れかに記載の遠心流れ用バイパス付ファンモータの構成とした。
(6)
前記ケーシング及び前記羽根の素材を、カーボンファイバー入り樹脂としたことを特徴とする(1)〜(5)の何れかに記載の遠心流れ用バイパス付ファンモータの構成とした。
(7)
ケーシングと、前記ケーシングに嵌められる環状隔壁と、前記環状隔壁に保持されたモータ部と、放射状に複数の配置した羽根を備え前記モータ部に軸が回転可能に保持されたファンとからなる軸流ファンモータにおいて、
前記ケーシングの内周面と前記環状隔壁の間を、前記羽根の遠心方向に発生する遠心流れを流すバイパスとしたことを特徴とする遠心流れ用バイパス付ファンモータの構成とした。
(8)
(7)に記載の遠心流れ用バイパス付ファンモータの前記ケーシング内面に溝が設けられ、前記環状隔壁の外周に前記溝に挿入される突条が設けられた遠心流れ用バイパス付ファンモータの製造方法であって、
前記溝と前記突条との間に遊び空間を備え、前記ファンを保持した環状隔壁の位置決めを行い、前記遊び空気に接着剤を流し込み、前記ケーシングと前記環状隔壁を固定するとともに、前記ファンの先端と前記ケーシングの間のチップクリアランス精度を上げたことを特徴とする遠心流れ用バイパス付ファンモータの製造方法の構成とした。
(9)
前記位置決めを、所望のチップクリアランスの厚み有する管状治具を用い、前記ケーシングと前記ファンの間に前記管状治具を嵌めた後に、前記接着剤によって、前記ケーシングの溝と前記環状隔壁の突条を固定したことを特徴とする(7)に記載の遠心流れ用バイパス付ファンモータの製造方法の構成とした。
In order to solve the above problems, the present invention
(1)
In an axial fan motor comprising a casing, a motor unit integrally formed with the casing, and a fan having a plurality of blades arranged radially and having a shaft rotatably held by the motor unit,
An annular partition is provided between the inner peripheral surface of the casing and the tip of the blade, and a bypass port is provided for flowing a centrifugal flow generated in the centrifugal direction of the blade, and the inner peripheral surface of the casing and the partition The gap is a bypass for flowing the centrifugal flow, and the fan motor with bypass for centrifugal flow is configured.
(2)
The bypass for the centrifugal flow according to (1), wherein the bypass port opens from a substantially center of the blade to a position before the blade end in a cross section orthogonal to an axial direction of the fan blade. The fan motor configuration was used.
(3)
The discharge outlet of the bypass flow that flows through the bypass is provided in the direction of the main flow outlet, and the discharged bypass flow covers the outer periphery of the main flow and suppresses the diffusion of the main flow (1) or ( It was set as the structure of the fan motor with a bypass for centrifugal flows as described in 2).
(4)
The bypass has a substantially L-shaped cross section from the bypass port to the discharge port, and a bent portion of the inner peripheral surface of the casing that the centrifugal flow collides with protrudes outward in a sectional view in the axial direction. It is set as the structure of the fan motor with a bypass for centrifugal flows as described in any one of (1)-(3) characterized by these.
(5)
The inner diameter of the casing from the bypass port end to the vicinity of the suction port is the same diameter as the inner peripheral surface of the partition wall, for centrifugal flow according to any one of (1) to (4) The fan motor with bypass is configured.
(6)
The material of the casing and the blades is made of carbon fiber-containing resin, and has the configuration of the centrifugal flow bypass motor according to any one of (1) to (5).
(7)
An axial flow comprising a casing, an annular partition fitted to the casing, a motor part held by the annular partition, and a fan having a plurality of radially arranged blades and a shaft rotatably held by the motor part In the fan motor,
A bypass flow fan motor having a centrifugal flow is provided between the inner peripheral surface of the casing and the annular partition so as to bypass the centrifugal flow generated in the centrifugal direction of the blades.
(8)
Manufacture of a fan motor with a bypass for centrifugal flow in which a groove is provided on the inner surface of the casing of the fan motor for bypass with centrifugal flow according to (7) and a protrusion inserted into the groove is provided on the outer periphery of the annular partition wall A method,
A play space is provided between the groove and the protrusion, the annular partition holding the fan is positioned, an adhesive is poured into the play air, the casing and the annular partition are fixed, and the fan The chip clearance accuracy between the tip and the casing is increased, and the manufacturing method of the centrifugal flow bypass fan motor is provided.
(9)
The positioning is performed using a tubular jig having a desired chip clearance thickness, and after fitting the tubular jig between the casing and the fan, the groove of the casing and the protrusion of the annular partition wall are formed by the adhesive. The structure of the manufacturing method of the fan motor with a centrifugal flow bypass according to (7), characterized in that is fixed.

本発明は、上記構成であるので、以下の効果を発揮する。即ち、ケーシングの内周面に主流と隔離して遠心流れを流すバイパスを備えることで、羽根先端部分での乱流を低減させ、ファンモータの騒音を低減することができる。さらに、遠心流れを主流から迂回させて主流外周より主流の流れ方向に流すことで、主流の拡散を防止し、送風効率を高めることができる。   Since this invention is the said structure, the following effects are exhibited. That is, by providing a bypass that allows the centrifugal flow to flow separately from the main flow on the inner peripheral surface of the casing, it is possible to reduce the turbulent flow at the blade tip and reduce the noise of the fan motor. Furthermore, by circulating the centrifugal flow from the main flow and flowing in the main flow direction from the outer periphery of the main flow, diffusion of the main flow can be prevented and the air blowing efficiency can be improved.

遠心流れの迂回口を、ファンの羽根の軸方向の断面において、ファン略中心からファン端部手前位置までに、特定することで、効率的に遠心流れをバイパス流すことができ、ファンモータの騒音を一層抑制することができる。   By identifying the bypass port of the centrifugal flow from the approximate center of the fan to the position just before the end of the fan in the cross section in the axial direction of the fan blades, the centrifugal flow can be bypassed efficiently, and the noise of the fan motor Can be further suppressed.

さらに、バイパスを、断面略L字状とし、前記遠心流れが衝突するケーシングの内周面の屈曲部を、軸方向の断面視で外に凸の湾曲状とすることで、バイパス流の流れを一層スムーズにし、遠心流れを効率的にバイパスに流すことができ、ファンモータの騒音を一層抑制することができる。   Further, the bypass has a substantially L-shaped cross section, and the bent portion of the inner peripheral surface of the casing that the centrifugal flow collides with has a curved shape that is convex outward in a cross-sectional view in the axial direction, thereby reducing the flow of the bypass flow. It is possible to further smooth the flow of the centrifugal flow efficiently and to further suppress the noise of the fan motor.

ケーシングから、モータ部を別体とし、モータ部と隔壁を一体とすることで、組み立て精度を向上させることが容易にできる。   The assembly accuracy can be easily improved by separating the motor unit from the casing and integrating the motor unit and the partition wall.

具体的には、ケーシングと、ケーシングに嵌められる環状隔壁及び環状隔壁に保持されたモータ部とを別体として、環状隔壁、モータ部及びファンを位置決めすることで、組み立て精度を高め、チップクリアランス幅を一層設計幅に近づけることができ、チップクリアランスの狭小化を可能にし、ひいては騒音低減、送風効率を高めることができる。その際、設計値のチップクリアランス幅の管状治具を用いることで、前記位置決めが容易で、管状治具で位置決めした後、ケーシングと環状隔壁を固定することで、チップクリアランスの精度、ファンモータの組み立て精度を高めることができる。結果的に、低騒音、送風効率の高い、モータファンを提供することができる。   Specifically, by positioning the annular partition, the motor unit and the fan separately from the casing and the annular partition fitted to the casing and the motor part held by the annular partition, the assembly accuracy is improved and the chip clearance width is increased. Can be made closer to the design width, the chip clearance can be narrowed, and as a result, noise can be reduced and blowing efficiency can be increased. At that time, by using a tubular jig with a designed chip clearance width, the positioning is easy, and after positioning with the tubular jig, the casing and the annular partition wall are fixed, so that the accuracy of the chip clearance, the fan motor Assembly accuracy can be increased. As a result, a motor fan with low noise and high blowing efficiency can be provided.

本発明である遠心流れ用バイパス付ファンモータの第一の実施形態の説明図である。(A)は正面斜視図、(B)は正面斜視部分断面図、(C)は部分縦断面図である。It is explanatory drawing of 1st embodiment of the fan motor with a bypass for centrifugal flows which is this invention. (A) is a front perspective view, (B) is a front perspective partial sectional view, and (C) is a partial longitudinal sectional view. 図1の本発明の使用時のバイパス部の拡大縦断面図である。It is an enlarged vertical sectional view of the bypass part at the time of use of this invention of FIG. 本発明である遠心流れ用バイパス付ファンモータの第二の実施形態の説明図である。(A)は背面斜視図分解図、(B)は背面斜視図、(C)は分解部分縦断面図、(D)は部分縦断面図、(E)は(D)破線枠内の拡大図である。It is explanatory drawing of 2nd embodiment of the fan motor with a bypass for centrifugal flows which is this invention. (A) is a rear perspective view exploded view, (B) is a rear perspective view, (C) is an exploded partial longitudinal sectional view, (D) is a partial longitudinal sectional view, and (E) is an enlarged view in a (D) broken line frame. It is. ファンを回転可能に保持する環状隔壁付モータ部の説明図である。(A)は背面斜視図、(B)は正面斜視図、(C)は部分縦断面図である。It is explanatory drawing of the motor part with an annular partition which hold | maintains a fan rotatably. (A) is a rear perspective view, (B) is a front perspective view, and (C) is a partial longitudinal sectional view. 本発明である遠心流れ用バイパス付ファンモータの第二の実施形態の説明図である。(A)は背面図、(B)は(A)の破線枠内の拡大図、(C)は組み立て誤差の説明図である。It is explanatory drawing of 2nd embodiment of the fan motor with a bypass for centrifugal flows which is this invention. (A) is a rear view, (B) is an enlarged view in a broken line frame of (A), and (C) is an explanatory view of an assembly error. 本発明である遠心流れ用バイパス付ファンモータの第二の実施形態の組み立て方法の説明図である。(A)はケーシングとファンを軸支した環状隔壁付モータ部の組み立て物と、管状治具の斜視図である。(B)はケーシングとファンを軸支した環状隔壁付モータ部の組み立て物のチップクリアランスに管状治具を嵌め、ファンを軸支した環状隔壁付モータ部のケーシング内での位置決めをしたときの斜視図、(C)は(B)のときの部分縦断面図である。It is explanatory drawing of the assembly method of 2nd embodiment of the fan motor with a bypass for centrifugal flows which is this invention. (A) is a perspective view of the assembly of the motor part with an annular partition which supported the casing and the fan, and a tubular jig. (B) is a perspective view when a tubular jig is fitted into the tip clearance of the assembly of the motor unit with an annular partition that supports the casing and the fan, and the motor unit with the annular partition that supports the fan is positioned in the casing. FIG. 4C is a partial longitudinal sectional view of FIG. 本発明である遠心流れ用バイパス付ファンモータの第二の実施形態の組み立て方法の説明図である。(A)は、図6(B)のときの背面斜視部分縦断面図である。(B)は、組み立てられた本発明である遠心流れ用バイパス付ファンモータの第二の実施形態の背面斜視図である。It is explanatory drawing of the assembly method of 2nd embodiment of the fan motor with a bypass for centrifugal flows which is this invention. (A) is a back perspective partial longitudinal cross-sectional view at the time of FIG. 6 (B). (B) is a rear perspective view of a second embodiment of the fan motor with bypass for centrifugal flow according to the present invention. 従来のファンモータの説明図である。(A)は正面斜視図、(B)は正面斜視部分縦断面図、(C)は縦断面図である。It is explanatory drawing of the conventional fan motor. (A) is a front perspective view, (B) is a front perspective partial longitudinal sectional view, and (C) is a longitudinal sectional view. ファンの回転に伴う、ファンモータにおける主流及び遠心方向の遠心流れの説明図である。(A)はファン正面図、(B)はファン背面斜視図、(C)はファン側面図である。It is explanatory drawing of the main flow in a fan motor and the centrifugal flow of a centrifugal direction accompanying rotation of a fan. (A) is a front view of the fan, (B) is a rear perspective view of the fan, and (C) is a side view of the fan. 図8(C)の従来のファンモータにおける使用状態での主流及び遠心流れの説明図(拡大縦断面)である。It is explanatory drawing (enlarged longitudinal cross-section) of the mainstream and centrifugal flow in the use condition in the conventional fan motor of FIG.8 (C). 従来のファンモータのチップクリアランスの説明図である。(A)は従来のファンモータの正面図、(B)は(A)の破線枠内の拡大図である。It is explanatory drawing of the chip clearance of the conventional fan motor. (A) is a front view of a conventional fan motor, and (B) is an enlarged view in a broken line frame of (A). 組み立て誤差によるチップクリアランスの変動の説明図である。(A)は設計時のチップクリアランス、(B)は、部品誤差、組み立てによるチップクリアランスの状態を示す。It is explanatory drawing of the fluctuation | variation of the chip clearance by an assembly error. (A) shows the chip clearance at the time of design, and (B) shows the component error and the state of the chip clearance due to assembly.

以下、添付の図面を参照し、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、本発明は下記実施例に限定されるものではない。   Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited to the following Example.

図1、2に示すように、第一の実施形態である遠心流れ用バイパス付ファンモータ1は、ケーシング2と、モータ部3と、ファン4と、バイパス7と、からなり、遠心流れ5aによる逆流、乱流を低減させ、モータファンの低騒音及び高効率化を実現する。   As shown in FIGS. 1 and 2, the centrifugal flow bypass fan motor 1 according to the first embodiment includes a casing 2, a motor unit 3, a fan 4, and a bypass 7, and is based on a centrifugal flow 5 a. Reduces backflow and turbulence, and achieves low noise and high efficiency of the motor fan.

ケーシング2は、空気の吸引口2d及び吹出口2eを備えた箱型ケースで、内部空間にはファン4が位置する。吹出口2e側の端部から中央部に伸びる支持軸2cに底面2aが連設され、底面2aにはモータ部3が一体に成形される。   The casing 2 is a box-type case having an air suction port 2d and an air outlet 2e, and the fan 4 is located in the internal space. A bottom surface 2a is connected to a support shaft 2c extending from the end on the outlet 2e side to the center, and the motor portion 3 is integrally formed on the bottom surface 2a.

迂回口7a端部から吸引口2d付近までのケーシング2の内径は、隔壁6の内周面6bと同径とした。   The inner diameter of the casing 2 from the end of the bypass port 7 a to the vicinity of the suction port 2 d is the same as that of the inner peripheral surface 6 b of the partition wall 6.

モータ部3は、ケーシング2とともに一体成形され、ファン4の軸4cを回転可能に保持する。   The motor unit 3 is integrally formed with the casing 2 and rotatably holds the shaft 4c of the fan 4.

ファン4は、筒部4dと、筒部4dに放射状に連設された複数の羽根4aと、筒部4d中央の底部に設けられた軸4cとからなる。羽根4aの先端4bがケーシング2の隔壁6に触れないように、軸4cが回転可能に、軸4c部でモータ部3に保持される。ファン4が回転することで、空気をケーシング2の吸引口2dから吹出口2eに主流5として流す。ファン4の羽根4aの先端4bとケーシング2の内周面2aとの隙間が、チップクリアランス1aとなる。なお、ファン4、特に羽根4a及びケーシング2をカーボンファイバー入り樹脂とすることが好ましい。ファンモータが使用させる環境は高温になることがよくあり、カーボンファイバー入り樹脂であれば、ケーシング2及び羽根4aの熱膨張による変形を防ぎ、チップクリアランス1aの精度を安定に維持することができる。   The fan 4 includes a cylindrical portion 4d, a plurality of blades 4a radially provided on the cylindrical portion 4d, and a shaft 4c provided at the bottom of the central portion of the cylindrical portion 4d. The shaft 4c is rotatably held by the motor portion 3 at the shaft 4c portion so that the tip 4b of the blade 4a does not touch the partition wall 6 of the casing 2. As the fan 4 rotates, air flows from the suction port 2d of the casing 2 to the air outlet 2e as the main flow 5. The clearance between the tip 4b of the blade 4a of the fan 4 and the inner peripheral surface 2a of the casing 2 becomes the chip clearance 1a. In addition, it is preferable that the fan 4, especially the blade | wing 4a and the casing 2 are made into resin containing carbon fiber. The environment used by the fan motor often becomes high temperature, and if it is a resin containing carbon fiber, deformation due to thermal expansion of the casing 2 and the blades 4a can be prevented, and the accuracy of the chip clearance 1a can be stably maintained.

隔壁6は、ケーシング2に連結部6aを介して一体に連設(成形)され、隔壁6とケーシング2の内周面2bとでバイパス7を形成する。   The partition wall 6 is integrally connected (molded) to the casing 2 via a connecting portion 6 a, and a bypass 7 is formed by the partition wall 6 and the inner peripheral surface 2 b of the casing 2.

バイパス7は、ケーシング2の内周面2bと羽根4aの先端4bとの間に環状の隔壁6を設けることで形成され、ケーシング2の内周面2bと隔壁6との間に遠心流れ5aを流す。   The bypass 7 is formed by providing an annular partition wall 6 between the inner peripheral surface 2b of the casing 2 and the tip 4b of the blade 4a, and a centrifugal flow 5a is generated between the inner peripheral surface 2b of the casing 2 and the partition wall 6. Shed.

バイパス7には、羽根4aの遠心方向に発生する遠心流れ5aを流す迂回口7aと遠心流れ5aを排出する吐出口7bを備える。迂回口7aは、ファン4の羽根4aの軸4cに直交する断面において、羽根4aの略中心から羽根4a端部手前位置まで、隔壁6端部に全周わたり開口している。   The bypass 7 includes a bypass port 7a through which the centrifugal flow 5a generated in the centrifugal direction of the blade 4a and a discharge port 7b through which the centrifugal flow 5a is discharged. The detour port 7a is open all around the end of the partition wall 6 from the approximate center of the blade 4a to a position before the end of the blade 4a in a cross section orthogonal to the axis 4c of the blade 4a of the fan 4.

そして、迂回口7aから吐出口7bまでのバイパス7の形状は断面略L字状であって、遠心流れ5aが衝突するケーシング2の内周面2bの屈曲部は、主流5方向の断面視で外に凸の湾曲2fである。   The shape of the bypass 7 from the bypass port 7a to the discharge port 7b is substantially L-shaped in cross section, and the bent portion of the inner peripheral surface 2b of the casing 2 with which the centrifugal flow 5a collides is a cross-sectional view in the main flow 5 direction. An outwardly convex curve 2f.

さらに、バイパス7を流れるバイパス流7cの吐出口7bは、主流5の吹出口2e方向に設けられ、吐出したバイパス流7cが主流5の外周を覆い、主流5の拡散を抑制する。   Further, the discharge port 7 b of the bypass flow 7 c flowing through the bypass 7 is provided in the direction of the outlet 2 e of the main flow 5, and the discharged bypass flow 7 c covers the outer periphery of the main flow 5 and suppresses the diffusion of the main flow 5.

図3、4に示すように、第二の実施形態である遠心流れ用バイパス付ファンモータ11は、ケーシング12と、環状隔壁13dと、モータ部13bと、ファン4と、バイパス17と、からなり、遠心流れ5aによる逆流5b、乱流を低減させ、モータファンの低騒音及び高効率化を実現する。   As shown in FIGS. 3 and 4, the centrifugal flow bypass fan motor 11 according to the second embodiment includes a casing 12, an annular partition wall 13 d, a motor unit 13 b, a fan 4, and a bypass 17. By reducing the backflow 5b and turbulence caused by the centrifugal flow 5a, the motor fan can be reduced in noise and increased in efficiency.

ケーシング12は、空気の吸引口12d及び吹出口12eを備えた箱型ケースで、内部区間12fにはファン4を回転可能に保持する環状隔壁付モータ部13が位置する。ケーシング12の内周面12bには、軸方向(吸引口12dと吹出口12eを結ぶ方向)に、複数の溝12aが穿設される。   The casing 12 is a box-type case having an air suction port 12d and an air outlet 12e, and the motor unit 13 with an annular partition that rotatably holds the fan 4 is located in the internal section 12f. A plurality of grooves 12a are formed in the inner peripheral surface 12b of the casing 12 in the axial direction (the direction connecting the suction port 12d and the outlet 12e).

迂回口17a端部から吸引口12d付近までのケーシング12の内径は、環状隔壁13dの内周面13fと同径とした。   The inner diameter of the casing 12 from the end of the bypass port 17a to the vicinity of the suction port 12d is the same as the inner peripheral surface 13f of the annular partition wall 13d.

環状隔壁付モータ部13は、環状隔壁13dとモータ部13bとからなる。環状隔壁13dとモータ部13bは、一体成形される。   The motor part 13 with an annular partition is composed of an annular partition 13d and a motor part 13b. The annular partition wall 13d and the motor part 13b are integrally formed.

環状隔壁13dは、図4に示すように、環状部と、環状部の外周の軸方向の線状の突条13eとからなり、突条13eは溝12aに遊び19空間を伴い噛み合う。   As shown in FIG. 4, the annular partition wall 13d includes an annular portion and an axial linear protrusion 13e on the outer periphery of the annular portion, and the protrusion 13e meshes with the groove 12a with a play 19 space.

モータ部13は、環状隔壁13dに保持され、ファン4の軸4cを回転可能に保持する。吹出口12e側の端部から中央部に伸びる支持軸13cに底面13aが連設され、底面13aにはモータ部13bが一体に成形される。   The motor unit 13 is held by the annular partition wall 13d and rotatably holds the shaft 4c of the fan 4. A bottom surface 13a is connected to a support shaft 13c extending from the end on the air outlet 12e side to the center, and a motor portion 13b is formed integrally with the bottom surface 13a.

ファン4は、筒部4dと、筒部4dに放射状に連設された複数の羽根4aと、筒部4d中央の底部に設けられた軸4cとからなる。羽根4aの先端4bが環状隔壁13dに触れないように、軸4cが回転可能に、軸4c部でモータ部13に保持される。ファン4が回転することで、空気をケーシング2の吸引口12dから吹出口12eに主流5として流す。ケーシング12の内周面12bと羽根4aの先端4bとの隙間が、チップクリアランス11aとなる(図3(E))。   The fan 4 includes a cylindrical portion 4d, a plurality of blades 4a radially provided on the cylindrical portion 4d, and a shaft 4c provided at the bottom of the central portion of the cylindrical portion 4d. The shaft 4c is rotatably held by the motor portion 13 so that the tip 4b of the blade 4a does not touch the annular partition wall 13d. As the fan 4 rotates, air flows as a main flow 5 from the suction port 12d of the casing 2 to the blowout port 12e. A gap between the inner peripheral surface 12b of the casing 12 and the tip 4b of the blade 4a becomes a tip clearance 11a (FIG. 3E).

バイパス17は、環状隔壁13dの外周面13gとケーシング12の内周面との間に形成され、羽根4aの遠心方向に発生する遠心流れ5aを流す。   The bypass 17 is formed between the outer peripheral surface 13g of the annular partition wall 13d and the inner peripheral surface of the casing 12, and flows the centrifugal flow 5a generated in the centrifugal direction of the blade 4a.

バイパス17には、羽根4aの遠心方向に発生する遠心流れ5aを取り込む迂回口17aと遠心流れ5aをバイパス流17cとして排出する吐出口17bを備える。迂回口17aは、ファン4の羽根4aの軸4c方向に直交する断面において、羽根4aの略中心から羽根4a端部手前位置まで、環状隔壁13d端部に全周わたり開口している。環状隔壁13dは、迂回口17aを形成できる幅としている。   The bypass 17 includes a bypass port 17a for taking in the centrifugal flow 5a generated in the centrifugal direction of the blade 4a and a discharge port 17b for discharging the centrifugal flow 5a as a bypass flow 17c. In the cross section orthogonal to the direction of the axis 4c of the blade 4a of the fan 4, the bypass port 17a opens to the end of the annular partition wall 13d from the approximate center of the blade 4a to a position before the end of the blade 4a. The annular partition wall 13d has a width that can form the bypass port 17a.

そして、迂回口17aから吐出口17bまでのバイパス17の形状は、断面略L字状であって、遠心流れ5aが衝突するケーシング12の内周面12bの屈曲部は、主流5方向の断面視で外に凸の湾曲12cである。   The shape of the bypass 17 from the bypass port 17a to the discharge port 17b is substantially L-shaped in cross section, and the bent portion of the inner peripheral surface 12b of the casing 12 with which the centrifugal flow 5a collides is a cross-sectional view in the main flow direction 5 The curve 12c is convex outward.

さらに、バイパス17を流れるバイパス流17cの吐出口17bは、主流5の吹出口12e方向に設けられ、吐出したバイパス流17cが主流5の外周を覆い、主流5の拡散を抑制する。   Further, the discharge port 17 b of the bypass flow 17 c flowing through the bypass 17 is provided in the direction of the outlet 12 e of the main flow 5, and the discharged bypass flow 17 c covers the outer periphery of the main flow 5 and suppresses the diffusion of the main flow 5.

次に、図5−7を参照して、遠心流れ用バイパス付ファンモータの製造方法について、詳しく述べる。当該方法であれば、遠心流れ用バイパス付ファンモータ11の組み立て精度を上げ、チップクリアランス11aを従来になく狭く安定的に製造することができる。   Next, a manufacturing method of the centrifugal flow bypass fan motor will be described in detail with reference to FIGS. If it is the said method, the assembly precision of the fan motor 11 with a bypass for centrifugal flows can be raised, and the chip clearance 11a can be manufactured stably narrowly unlike before.

図5(A)に示すように、ケーシング12とファン4を回転可能に保持した環状隔壁付モータ部13を、ケーシング12の溝12aと環状隔壁13dを噛み合わせて嵌合させる。このとき、図5(B)に示すように、溝12aと突条13eとには、空間(遊び19)を備える。このような遊び19があることで、図5(C)に示すように、ファン4は、固定されず、羽根4aが回転し先端4bで描く軌跡(破線)の中心は、ケーシングの空間の中心と一致するように定まらない。   As shown in FIG. 5A, the motor unit 13 with an annular partition that holds the casing 12 and the fan 4 rotatably is engaged with the groove 12a of the casing 12 and the annular partition 13d. At this time, as shown in FIG. 5B, the groove 12a and the protrusion 13e are provided with a space (play 19). With such play 19, as shown in FIG. 5C, the fan 4 is not fixed, and the center of the locus (broken line) drawn by the tip 4b when the blade 4a rotates is the center of the casing space. Is not determined to match.

そこで、図6(A)に示す管状治具18を、図6(B)、(C)に示すように、ケーシング12の吸引口12d側に嵌め、管状治具18の中空部18aにファン4を位置させる。   Therefore, the tubular jig 18 shown in FIG. 6A is fitted to the suction port 12d side of the casing 12 as shown in FIGS. 6B and 6C, and the fan 4 is inserted into the hollow portion 18a of the tubular jig 18. Position.

管状治具18の内径はファン4の羽根4aの先端4bが描く軌跡と同径とする。また、管状治具18の外径は、ケーシング12の内径と同径としてある。即ち、管状治具18の厚み18b(図6(C))が、チップクリアランス11aとなる。   The inner diameter of the tubular jig 18 is the same as the locus drawn by the tip 4b of the blade 4a of the fan 4. The outer diameter of the tubular jig 18 is the same as the inner diameter of the casing 12. That is, the thickness 18b (FIG. 6C) of the tubular jig 18 becomes the chip clearance 11a.

したがって、管状治具18をケーシング12とファン4との間に嵌めこむことで、環状隔壁13d及ファン4の中心をケーシング12の空間の中心に一致させることができる。その後、環状隔壁13dをケーシング12に接着させれば、精度よくモータファンを組み立てることができる。環状隔壁13dとケーシング12を接着するには、接着剤を環状隔壁13dの突条13eとケーシング12の溝12aとの空間(遊び19部分)に流し込めばよい。   Therefore, by fitting the tubular jig 18 between the casing 12 and the fan 4, the center of the annular partition wall 13 d and the fan 4 can be matched with the center of the space of the casing 12. Then, if the annular partition 13d is bonded to the casing 12, the motor fan can be assembled with high accuracy. In order to bond the annular partition wall 13d and the casing 12, an adhesive may be poured into the space (play 19 portion) between the protrusion 13e of the annular partition wall 13d and the groove 12a of the casing 12.

このようにして、遠心流れ用バイパス付ファンモータ11を製造すれば、バイパス17を形成しつつ、組み立て精度を高め、チップクリアランス11aを均一かつ安定的に製造することができる。したがって、チップクリアランス11aを従来になく狭く、例えば0.1mm等に、することができる(図7(C))。その結果、モータファンの低騒音化が容易かつ安定的に可能となる。さらに、バイパス17を備えるため送風効率を極めて高いものとすることができる(図7(B)。   If the centrifugal flow bypass fan motor 11 is manufactured in this way, the assembly accuracy can be improved while the bypass 17 is formed, and the chip clearance 11a can be manufactured uniformly and stably. Therefore, the tip clearance 11a can be made narrower than before, for example, 0.1 mm (FIG. 7C). As a result, the noise of the motor fan can be easily and stably reduced. Furthermore, since the bypass 17 is provided, the air blowing efficiency can be made extremely high (FIG. 7B).

1 遠心流れ用バイパス付ファンモータ
1a チップクリアランス
2 ケーシング
2a 底面
2b 内周面
2c 支持軸
2d 吸引口
2e 吹出口
2f 湾曲
3 モータ部
4 ファン
4a 羽根
4b 先端
4c 軸
4d 筒部
5 主流
5a 遠心流れ
5b 逆流
6 隔壁
6a 連結部
6b 内周面
7 バイパス
7a 迂回口
7b 吐出口
7c バイパス流
11 遠心流れ用バイパス付ファンモータ
11a チップクリアランス
12 ケーシング
12a 溝
12b 内周面
12c 湾曲
12d 吸引口
12e 吹出口
12f 空間
13 環状隔壁付モータ部
13a 底面
13b モータ部
13c 支持軸
13d 環状隔壁
13e 突条
13f 内周面
13g 外周面
17 バイパス
17a 迂回口
17b 吐出口
17c バイパス流
18 管状治具
18a 中空部
18b 厚み
19 遊び
21 従来のファンモータ
21a チップクリアランス
22 ケーシング
22a 底面
22b 内周面
22c 支持軸
22d 吸引口
22e 吹出口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fan motor 1a with a centrifugal flow bypass Tip clearance 2 Casing 2a Bottom surface 2b Inner peripheral surface 2c Support shaft 2d Suction port 2e Air outlet 2f Curve 3 Motor part 4 Fan 4a Blade 4b Tip 4c Shaft 4d Tube part 5 Main flow 5a Centrifugal flow 5b Reverse flow 6 Partition wall 6a Connecting portion 6b Inner peripheral surface 7 Bypass 7a Bypass port 7b Discharge port 7c Bypass flow
11 Centrifugal flow bypass fan motor 11a Chip clearance 12 Casing 12a Groove 12b Inner peripheral surface
12c Curved 12d Suction port 12e Air outlet 12f Space 13 Motor part 13a with annular partition wall 13b Motor part 13c Support shaft 13d Ring partition 13e Projection 13f Inner peripheral surface 13g Outer peripheral surface 17 Bypass port 17b Discharge port 17c Bypass port 18 Tubular Jig 18a Hollow portion 18b Thickness 19 Play 21 Conventional fan motor 21a Chip clearance 22 Casing 22a Bottom surface 22b Inner peripheral surface 22c Support shaft 22d Suction port 22e Air outlet

Claims (9)

ケーシングと、前記ケーシングとともに一体成形されたモータ部と、放射状に配置した複数の羽根を備え前記モータ部に軸が回転可能に保持されたファンとからなる軸流ファンモータにおいて、
前記ケーシングの内周面と前記羽根の先端との間に環状の隔壁を設けるとともに、前記羽根の遠心方向に発生する遠心流れを流す迂回口を備え、前記ケーシングの内周面と前記隔壁との間を、前記遠心流れを流すバイパスとしたことを特徴とする遠心流れ用バイパス付ファンモータ。
In an axial fan motor comprising a casing, a motor unit integrally formed with the casing, and a fan having a plurality of blades arranged radially and having a shaft rotatably held by the motor unit,
An annular partition is provided between the inner peripheral surface of the casing and the tip of the blade, and a bypass port is provided for flowing a centrifugal flow generated in the centrifugal direction of the blade, and the inner peripheral surface of the casing and the partition A fan motor with a bypass for centrifugal flow, characterized in that the bypass is used to pass the centrifugal flow.
前記迂回口は、前記ファンの羽根の軸方向に直交する断面において、前記羽根の略中心から前記羽根端部手前位置まで開口していることを特徴とする請求項1に記載の遠心流れ用バイパス付ファンモータ。 2. The bypass for centrifugal flow according to claim 1, wherein the bypass port opens from a substantial center of the blade to a position in front of the blade end in a cross section orthogonal to an axial direction of the blade of the fan. With fan motor. 前記バイパスを流れるバイパス流の吐出口は、主流の吹出口方向に設けられ、吐出した前記バイパス流が前記主流の外周を覆い、前記主流の拡散を抑制することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の遠心流れ用バイパス付ファンモータ。 The discharge port of the bypass flow that flows through the bypass is provided in the direction of the main outlet, and the discharged bypass flow covers an outer periphery of the main flow to suppress diffusion of the main flow. Item 3. A fan motor with a bypass for centrifugal flow according to Item 2. 前記バイパスは、前記迂回口から前記吐出口までの形状が断面略L字状であって、前記遠心流れが衝突する前記ケーシングの内周面の屈曲部が、軸方向の断面視で外に凸の湾曲であることを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の遠心流れ用バイパス付ファンモータ。 The bypass has a substantially L-shaped cross section from the bypass port to the discharge port, and a bent portion of the inner peripheral surface of the casing that the centrifugal flow collides with protrudes outward in a sectional view in the axial direction. The fan motor with a bypass for centrifugal flow according to any one of claims 1 to 3, wherein the fan motor has a curved shape. 前記迂回口端部から前記吸引口付近までの前記ケーシングの内径が、前記隔壁の内周面と同径であることを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の遠心流れ用バイパス付ファンモータ。 5. The centrifugal according to claim 1, wherein an inner diameter of the casing from the bypass port end to the vicinity of the suction port is the same as an inner peripheral surface of the partition wall. Fan motor with bypass for flow. 前記ケーシング及び前記羽根の素材を、カーボンファイバー入り樹脂としたことを特徴とする請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の遠心流れ用バイパス付ファンモータ。 6. The fan motor with a bypass for centrifugal flow according to claim 1, wherein the casing and the blade are made of resin containing carbon fiber. ケーシングと、前記ケーシングに嵌められる環状隔壁と、前記環状隔壁に保持されたモータ部と、放射状に複数の配置した羽根を備え前記モータ部に軸が回転可能に保持されたファンとからなる軸流ファンモータにおいて、
前記ケーシングの内周面と前記環状隔壁の間を、前記羽根の遠心方向に発生する遠心流れを流すバイパスとしたことを特徴とする遠心流れ用バイパス付ファンモータ。
An axial flow comprising a casing, an annular partition fitted to the casing, a motor part held by the annular partition, and a fan having a plurality of radially arranged blades and a shaft rotatably held by the motor part In the fan motor,
A fan motor with a bypass for centrifugal flow, characterized in that a bypass for flowing a centrifugal flow generated in the centrifugal direction of the blades is provided between the inner peripheral surface of the casing and the annular partition.
請求項7に記載の遠心流れ用バイパス付ファンモータの前記ケーシング内面に溝が設けられ、前記環状隔壁の外周に前記溝に挿入される突条が設けられた遠心流れ用バイパス付ファンモータの製造方法であって、
前記溝と前記突条との間に遊び空間を備え、前記ファンを保持した環状隔壁の位置決めを行い、前記遊び空気に接着剤を流し込み、前記ケーシングと前記環状隔壁を固定するとともに、前記ファンの先端と前記ケーシングの間のチップクリアランス精度を上げたことを特徴とする遠心流れ用バイパス付ファンモータの製造方法。
The manufacture of a fan motor with a bypass for centrifugal flow in which a groove is provided on the inner surface of the casing of the bypass motor for centrifugal flow according to claim 7 and a protrusion inserted into the groove is provided on an outer periphery of the annular partition wall. A method,
A play space is provided between the groove and the protrusion, the annular partition holding the fan is positioned, an adhesive is poured into the play air, the casing and the annular partition are fixed, and the fan A method of manufacturing a fan motor with a bypass for centrifugal flow, wherein the tip clearance accuracy between the tip and the casing is increased.
前記位置決めを、所望のチップクリアランスの厚み有する管状治具を用い、前記ケーシングと前記ファンの間に前記管状治具を嵌めた後に、前記接着剤によって、前記ケーシングの溝と前記環状隔壁の突条を固定したことを特徴とする請求項8に記載の遠心流れ用バイパス付ファンモータの製造方法。 The positioning is performed using a tubular jig having a desired chip clearance thickness, and after fitting the tubular jig between the casing and the fan, the groove of the casing and the protrusion of the annular partition wall are formed by the adhesive. The method for manufacturing a fan motor with a bypass for centrifugal flow according to claim 8, wherein:
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