JP2017082607A - Centrifugal fan - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は遠心ファンに関する。 The present invention relates to a centrifugal fan.
家電機器、OA機器、産業機器の冷却、換気、空調や、車両用の空調、送風などに広く用いられている送風機として、遠心ファンが知られている。従来の遠心ファンとして、ケーシングが上ケーシングと下ケーシングとからなり、上ケーシングと下ケーシングの間にインペラを収納し、インペラの回転に伴って吸い込み口から吸入した空気を上ケーシングと下ケーシングの間の側面に形成された吹き出し口から外方に向けて排出する遠心ファンが知られている(例えば、特許文献1参照)。図4は、特許文献1に記載の遠心ファン100で、四角形のケーシング120が上ケーシング121と下ケーシング122からなり、上ケーシング121と下ケーシング122の間にインペラ130を収納している。インペラ130は環状のシュラウド131を備えている。インペラ130の高速回転により、吸込み口110から吸い込まれた空気は、羽根135の間を通過してインペラ130の外周から外方に吹き出され、上ケーシング121と下ケーシング122の間の側面に形成された吹出し口111から外方に向けて排出される。
Centrifugal fans are known as blowers that are widely used for cooling, ventilation, and air conditioning of home appliances, OA equipment, and industrial equipment, air conditioning for vehicles, and ventilation. As a conventional centrifugal fan, the casing consists of an upper casing and a lower casing. An impeller is accommodated between the upper casing and the lower casing, and the air sucked from the suction port as the impeller rotates is placed between the upper casing and the lower casing. There is known a centrifugal fan that discharges outward from a blow-out port formed on the side surface of the door (see, for example, Patent Document 1). FIG. 4 shows a
特許文献1に記載された遠心ファンを他の装置や機器の筺体に取り付ける構造について、特許文献1にその具体的な構造は記載されていない。この種のファンでは、通常、上ケーシングに径方向外方に延在するフランジを複数箇所形成し、フランジに形成した貫通穴にボルトやねじ等を挿通することで、ファンを装置や機器の筺体に締結する構造が採用される。しかしながら、遠心ファンの位置決め精度が求められる場合、ボルトやねじ等を挿通し、装置や機器の筺体に締結する構造のみでは、位置決め作業が容易ではなく、高精度な位置決めは容易ではない。 Regarding the structure for attaching the centrifugal fan described in Patent Document 1 to the housing of another device or device, Patent Document 1 does not describe the specific structure. In this type of fan, usually, a plurality of flanges extending radially outward are formed in the upper casing, and bolts, screws, etc. are inserted into through holes formed in the flange, so that the fan is a housing of an apparatus or device. A structure to be fastened to is adopted. However, when the positioning accuracy of the centrifugal fan is required, the positioning operation is not easy and high-precision positioning is not easy only with a structure in which a bolt, a screw, or the like is inserted and fastened to the housing of the apparatus or device.
以上のような背景において、本発明は、装置や機器への取り付け時の位置合わせが容易にでき、位置決め精度を向上することができる遠心ファンを提供することを目的とする。 In the background as described above, an object of the present invention is to provide a centrifugal fan that can be easily aligned at the time of attachment to an apparatus or equipment and can improve positioning accuracy.
請求項1に記載の発明は、ケーシングの内部にインペラを収納し、該インペラの回転に伴って吸い込み口から吸入した空気を吹き出し口からケーシングの外方に向けて排出する遠心ファンにおいて、前記ケーシングに形成された前記吸い込み口の周縁には軸方向上方に突出する環状の突起部が形成され、前記環状の突起部は前記ケーシングの上面より軸方向上方に突出していることを特徴とする遠心ファンである。 The invention according to claim 1 is a centrifugal fan in which an impeller is housed in a casing, and the air sucked from the suction port as the impeller rotates is discharged from the outlet toward the outside of the casing. The centrifugal fan is characterized in that an annular projection protruding upward in the axial direction is formed at the periphery of the suction port formed in the casing, and the annular projection protrudes upward in the axial direction from the upper surface of the casing. It is.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記ケーシングの前記環状の突起部の下面には環状の溝が形成され、前記インペラを構成する部材の一部である環状のシュラウドに形成された環状の突起部が前記溝の中に位置していることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, an annular groove is formed on the lower surface of the annular protrusion of the casing, and the annular protrusion is a part of a member constituting the impeller. An annular protrusion formed on the shroud is located in the groove.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記環状の溝と前記環状のシュラウドに形成された前記環状の突起部との間に、ラビリンスシール構造が形成されていることを特徴とする。
The invention according to
請求項4に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記環状のシュラウドに形成された前記環状の突起部が前記環状のシュラウドの軸方向上端に形成されていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the annular protrusion formed on the annular shroud is formed at an axial upper end of the annular shroud. .
請求項5に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記環状のシュラウドに形成された前記環状の突起部が前記環状のシュラウドの上面の段部、または傾斜面のいずれかに形成されていることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the annular protrusion formed on the annular shroud is formed on either a step on the upper surface of the annular shroud or an inclined surface. It is characterized by being.
請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の発明において、前記ケーシングは上ケーシングと下ケーシングから構成され、前記上ケーシングと前記下ケーシングの間に介装された支柱を備え、前記ケーシングの側面であって、前記支柱の間に前記吹き出し口が形成されていることを特徴とする。 The invention according to claim 6 is the invention according to any one of claims 1 to 5, wherein the casing includes an upper casing and a lower casing, and is interposed between the upper casing and the lower casing. The blowout port is formed on a side surface of the casing and between the support columns.
本発明によれば、装置や機器への取り付け時の位置合わせが容易にでき、位置決め精度を向上することができる遠心ファンが得られる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the centrifugal fan which can perform the positioning at the time of attachment to an apparatus or an apparatus easily, and can improve positioning accuracy is obtained.
(1)遠心ファンの構造
図1は、実施形態の遠心ファンの分解斜視図である。図2は、図1に示す遠心ファンの断面図である。図3は、図2に示す遠心ファンの部分拡大図である。図2には、実施形態の遠心ファン1が示されている。遠心ファン1の基本構造は、特許文献1に記載された構造と略同じで、ケーシング2を備えている。ケーシング2は、上ケーシング3と下ケーシング4から構成され、上ケーシング3と下ケーシング4の間にインペラ8(図1参照)を収納している。
(1) Structure of Centrifugal Fan FIG. 1 is an exploded perspective view of a centrifugal fan according to an embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view of the centrifugal fan shown in FIG. FIG. 3 is a partially enlarged view of the centrifugal fan shown in FIG. FIG. 2 shows the centrifugal fan 1 of the embodiment. The basic structure of the centrifugal fan 1 is substantially the same as the structure described in Patent Document 1 and includes a casing 2. The casing 2 includes an
インペラ8の回転に伴って吸い込み口35から吸入した空気は、羽根10の間を通過して上ケーシング3と下ケーシング4の間に介装された支柱7を除いた側面に形成された吹き出し口36からケーシング2の外方(径外側の方向)に向けて排出される。インペラ8は、アウターロータ型のブラシレスDCモータであるモータ21によって駆動され回転する。モータ21は、モータベース5に形成した凹部5aの底面に装着されている。
The air sucked from the
図3に示すように、モータ21は、ステータ22を備えている。ステータ22は、薄板状のコアを所定枚数、積層してなるステータコア23と、ステータコア23の軸方向両側から装着された上インシュレータ24aと下インシュレータ24bからなるインシュレータ24と、インシュレータ24を介してステータコア23のティースに巻回されたコイル25とから構成されている。
As shown in FIG. 3, the
ステータコア23を構成する薄板状のコアは、環状ヨークから径外方に延在する複数のティース(図3では6個のティースを有している)を備えている。ステータコア23の中央に形成された開口には、軸受保持部26が嵌合しており、軸受保持部26の外側にステータ22が配設された構造を有している。軸受保持部26の内側には軸受27、28が装着され、シャフト16が回転可能に支持されている。また、下インシュレータ24bには回路基板30が装着され、回路基板30は、凹部5aの中に収納されている。
The thin plate-shaped core constituting the
ロータ15は、シャフト16と、シャフト16に装着されたボス17部と、ボス部17に装着されたカップ状態のロータヨーク18と、ロータヨーク18の内側に固着された環状のマグネット19と、から構成されている。ロータヨーク18は、ボス部17にカシメ固着されている。
The
ロータヨーク18の外周にはインペラ8がフランジ20を利用して結合されている。図1に示すように、インペラ8は、環状のシュラウド9と、複数の羽根10と、円板状の主板11から構成されており、羽根10と主板11は樹脂の一体成形にて形成されている。羽根10は、主板11から軸方向に立設し、回転方向に対して後向きに湾曲傾斜した形状を有し、回転方向に対して後向き羽根(いわゆる、ターボ型)となっている。羽根10は全て同じ形状である。羽根10と環状のシュラウド9とは、超音波溶着にて接合されている。
An
環状のシュラウド9の上面は2箇所の段部を有し、各段部は平面で、各段部の間は傾斜面を形成し、環状のシュラウド9の軸方向上端には環状の突起部9aが形成されている。この段部の平面によって羽根10と環状のシュラウド9とを超音波溶着で結合する際、超音波溶着機の電極を当て易くしている。環状のシュラウド9の軸方向上端に形成された環状の突起部9aの頂部は上ケーシング3の下面に形成された環状の凹部(溝)3cの中に位置し、上ケーシング3で覆われている。
The upper surface of the
インペラ8の主板11は、内周側と外周側との間に傾斜面11aを有している。つまり、インペラ8の内周側は軸方向上方に位置し、インペラ8の外周側は軸方向下方に位置し、この内周側と外周側との間に傾斜面11aを有している。
The
インペラ8とロータ15との結合は、以下のようにして行われる。まず、環状のフランジ20をロータヨーク18の外周面に、例えば抵抗溶接にて溶着する。次に、フランジ20に主板11を固定する。フランジ20の内周側の下面には一体成形にて形成したピン(図示省略)が形成されており、このピンをフランジ20に形成した貫通穴に嵌合させ、ピンの先端を熱で潰して熱カシメすることでフランジ20に主板11が固定される。こうして、ロータ15にインペラ8が装着される。
The
上ケーシング3の中央には吸い込み口35となる開口が形成され、開口の周縁には軸方向上方に突出する環状の突起部3bが形成されており、環状の突起部3bの外周側であって、上ケーシング3の上面側には複数の凹部3a(肉盗み部分)が形成されており、凹部3aの間には放射状に複数のリブが形成されている(図1参照)。上ケーシング3と下ケーシング4の結合は、上ケーシング3と下ケーシング4の間に支柱7を介装し、支柱7をねじ等の締結材で締結することで行われている。具体的には、支柱7は上ケーシング3と樹脂の一体成形にて形成されており、支柱7には下孔が形成されている。そして、支柱7を下ケーシング4(ベースプレート6)の貫通孔6d(図1参照)に貫通させ、貫通孔5dを介してタッピングねじ40を支柱7の上記下孔に捩じ込むことで上ケーシング3と下ケーシング4の結合が行われている。なお、締結手段はこれに限定されず、例えば、下ケーシング4側からねじ(またはボルト)を支柱7の貫通穴に挿通し、上ケーシング3側からナットで固定する構成であってもよい。
An opening serving as a
下ケーシング4は、金属製(例えば、鉄板)のモータベース5と、樹脂製のベースプレート6とから構成されており、両者を重ね合わせて下ケーシング4が形成されている。モータ21は、モータベース5に形成した凹部5aの底面に装着される。ベースプレート6の外周端の4箇所には、下方に延在する側部6a(図1参照)が形成されており、この側部6aの内側がモータベース5の4辺の外周に当接し、位置決めがされている。
The lower casing 4 includes a
回路基板30には、モータ21を駆動制御するための部品や制御ICなどの電子部品31が実装されている。ここで、限られた空間で回路基板30に実装された電子部品31とインペラ8との接触を防止するために、主板11には傾斜面11aが形成されており、この傾斜面11aの位置に電子部品31の一部が収容される。このため、電子部品31とインペラ8との接触が防止できると共に、軸方向の薄型化が図れる。
On the
(2)特徴
上ケーシング3の中央には吸い込み口35となる開口が形成され、開口の周縁には軸方向上方に突出する環状の突起部3bが形成されており、この環状の突起部3bは上ケーシング3の上面より上方に突出している。遠心ファン1を他の装置や機器の筺体に取り付ける際、この環状の突起部3bをインローとして嵌合することによって、装置や機器への取り付け時の位置合わせが容易にでき、位置決め精度を向上できる。また、筺体に形成する開口の寸法も遠心ファン1の取り付け時のバラツキを考慮する必要がない。
(2) Features An opening serving as a
上ケーシング3の環状の突起部3bの下面には環状の凹部(溝)3cが形成されており、環状シュラウド9の軸方向上端に形成された環状の突起部9aの頂部は上ケーシング3の下面に形成された環状の凹部(溝)3cの中に位置している。この構造において、環状の突起部9aは、上ケーシング3で覆われている。そして、環状のシュラウド9の突起部9aの側面と上ケーシング3との間に形成された隙間でラビリンスシール構造が構成されている。このラビリンス構造によりインペラ外周から吹き出された空気の一部が吸い込み口35の方向に逆流することが抑制される。
An annular recess (groove) 3 c is formed on the lower surface of the
また、上ケーシング3の環状の突起部3bの下面にラビリンス構造を構成しているが、上ケーシング3の環状の突起部3bを装置や機器への取り付け時のインローとして用いるため、環状の突起部3bは装置や機器の中に位置する。このため、遠心ファン1の軸方向の高さは実質的には上ケーシング3の上面までの高さとなり、実効高さを低くすることができる。
Moreover, although the labyrinth structure is comprised in the lower surface of the cyclic |
環状の突起部3bの径方向の幅は特に限定されるものではなく、その幅は環状のシュラウド9の上面に形成された吸い込み口35側に位置する段部、もしくは2箇所の段部の間に形成された傾斜面の位置まで有したものであってもよい。
The width in the radial direction of the
環状のシュラウド9の突起部9aは軸方向上端に形成されているが、これに限定されるものではなく、吸い込み口35側に位置する段部に形成、もしくは2箇所の段部の間に形成された傾斜面の位置に形成してもよい。
The
そして、上ケーシング3の突起部3bの下面に形成される環状の凹部(溝)3cは環状のシュラウド9に形成された環状の突起部9aに対応する位置に形成され、環状の突起部9aの頂部は環状の凹部(溝)3cの中に位置する。
An annular recess (groove) 3c formed in the lower surface of the
環状の突起部3bをインローとして用いる以外に、他の部材(例えば、カバー等)を取り付けるための箇所として、この環状の突起3bを用いてもよいし、位置決め用として用いても勿論よい。
In addition to using the
1…遠心ファン、2…ケーシング、3…上ケーシング、3a…凹部、3b…環状突起部、3c…環状の凹部、4…下ケーシング、5…モータベース、5a…凹部、5d…貫通孔、6…ベースプレート、6a…側部、6d…貫通孔、7…支柱、8…インペラ、9…シュラウド、9a…突起部、10…羽根、11…主板、11a…傾斜面、15…ロータ、16…シャフト、17…ボス部、18…ロータヨーク、19…マグネット、20…フランジ、21…モータ、22…ステータ、23…ステータコア、24…インシュレータ、24a…上インシュレータ、24b…下インシュレータ、25…コイル、26…軸受保持部、27…軸受、28…軸受、30…回路基板、31…電子部品、35…吸い込み口、36…吹き出し口。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Centrifugal fan, 2 ... Casing, 3 ... Upper casing, 3a ... Recessed part, 3b ... Ring-shaped projection part, 3c ... Ring-shaped recessed part, 4 ... Lower casing, 5 ... Motor base, 5a ... Recessed part, 5d ... Through-hole, 6 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Base plate, 6a ... Side part, 6d ... Through-hole, 7 ... Post, 8 ... Impeller, 9 ... Shroud, 9a ... Projection part, 10 ... Blade, 11 ... Main plate, 11a ... Inclined surface, 15 ... Rotor, 16 ... Shaft , 17 ... Boss part, 18 ... Rotor yoke, 19 ... Magnet, 20 ... Flange, 21 ... Motor, 22 ... Stator, 23 ... Stator core, 24 ... Insulator, 24a ... Upper insulator, 24b ... Lower insulator, 25 ... Coil, 26 ... Bearing holding part, 27 ... bearing, 28 ... bearing, 30 ... circuit board, 31 ... electronic component, 35 ... suction port, 36 ... blowout port.
Claims (6)
前記ケーシングに形成された前記吸い込み口の周縁には軸方向上方に突出する環状の突起部が形成され、
前記環状の突起部は前記ケーシングの上面より軸方向上方に突出していることを特徴とする遠心ファン。 In the centrifugal fan that stores the impeller inside the casing and discharges the air sucked from the suction port as the impeller rotates toward the outside of the casing from the blowout port,
An annular protrusion that protrudes upward in the axial direction is formed on the periphery of the suction port formed in the casing,
The centrifugal fan, wherein the annular protrusion protrudes axially upward from the upper surface of the casing.
前記インペラを構成する部材の一部である環状のシュラウドに形成された環状の突起部が前記溝の中に位置していることを特徴とする請求項1に記載の遠心ファン。 An annular groove is formed on the lower surface of the annular protrusion of the casing,
The centrifugal fan according to claim 1, wherein an annular protrusion formed on an annular shroud that is a part of a member constituting the impeller is located in the groove.
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