JP2019196705A - Blower - Google Patents

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Abstract

To stabilize an operation of an impeller (30) which has gone through creep deformation after the operation, in a blower including the impeller (30) having a plurality of blades (40a-40d) among which at least 1 piece has a different shape.SOLUTION: A balancer (50) is provided at an impeller (30) which, when the gravity center position of the impeller (30) before creep deformation is defined as a first position (G1) and the gravity center position of the impeller (30) after the creep deformation is defined as a second position (G2), offsets the gravity center position before the creep deformation to a third position (G3) from the first position (G1) into the reverse direction from the direction in which the gravity center position displaces from the first position (G1) to the second position (G2) according to the creep deformation.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本開示は、送風機に関するものである。   The present disclosure relates to a blower.

例えば空気調和装置の室外機において、翼を不等ピッチで配置した羽根車を有する送風機を用い、騒音低減を図ったものがある(例えば、特許文献1参照)。不等ピッチの送風機では、一般に各翼の周方向ピッチが異なり、各翼の形状や厚さも異なる。   For example, in an outdoor unit of an air conditioner, there is one in which noise reduction is achieved by using a blower having an impeller having blades arranged at unequal pitches (see, for example, Patent Document 1). In an uneven pitch blower, the circumferential pitch of each blade is generally different, and the shape and thickness of each blade are also different.

特開2007−032284号公報JP 2007-032284 A

羽根車には、重心を回転中心に合わせるためにバランサー(ウェイト)が設けられるが、送風機の経年変化で羽根車がクリープ変形すると、重心位置が初期の位置からずれてしまう。その結果、送風機の運転時に羽根車が振動し、動作が安定しなくなるおそれがある。   The impeller is provided with a balancer (weight) for adjusting the center of gravity to the center of rotation. However, when the impeller creep-deforms due to the aging of the blower, the position of the center of gravity shifts from the initial position. As a result, the impeller may vibrate during operation of the blower, and the operation may not be stable.

本開示の目的は、クリープ変形した羽根車の動作を安定させることである。   An object of the present disclosure is to stabilize the operation of a creep-deformed impeller.

本開示の第1の態様は、
少なくとも1枚は形状が異なる複数の翼(40a〜40d)を有する羽根車(30)を備え、
上記羽根車(30)が、クリープ変形前の羽根車(30)の重心位置を第1位置(G1)とし、クリープ変形後の羽根車(30)の重心位置を第2位置(G2)とすると、クリープ変形に伴って重心位置が第1位置(G1)から第2位置(G2)へ変位する方向(A)と逆の方向(B)へクリープ変形前の重心位置を第1位置(G1)から第3位置(G3)へオフセットさせるバランサー(50)を備えている
ことを特徴とする。
The first aspect of the present disclosure is:
At least one sheet includes an impeller (30) having a plurality of wings (40a to 40d) having different shapes,
When the impeller (30) has the center of gravity of the impeller (30) before creep deformation as the first position (G1) and the center of gravity of the impeller (30) after creep deformation as the second position (G2). The center of gravity position before the creep deformation is changed to the first position (G1) in the direction (B) opposite to the direction (A) in which the center of gravity position is displaced from the first position (G1) to the second position (G2) with the creep deformation. A balancer (50) for offsetting from the first position to the third position (G3) is provided.

第1の態様のバランサー(50)を設けない構成では、クリープ変形後の重心位置である第2位置(G2)は、羽根車(30)の回転中心からのずれ量が第1位置(G1)のずれ量よりも大きくなる。これに対し、第1の態様では、クリープ変形前の羽根車(30)の重心位置を、第1位置(G1)に対して第2位置(G2)と逆の方向(B)へオフセットさせているので、クリープ変形後の重心位置が、第1位置(G1)と第2位置(G2)の間の、上記回転中心に近い位置になる。   In the configuration in which the balancer (50) of the first aspect is not provided, the second position (G2), which is the center of gravity position after creep deformation, has a deviation amount from the rotation center of the impeller (30) at the first position (G1) It becomes larger than the deviation amount. In contrast, in the first aspect, the center of gravity of the impeller (30) before creep deformation is offset in the direction (B) opposite to the second position (G2) with respect to the first position (G1). Therefore, the position of the center of gravity after creep deformation becomes a position close to the rotation center between the first position (G1) and the second position (G2).

本開示の第2の態様は、第1の態様において、
クリープ変形の前後の重心位置の変位量をr、重心位置のオフセット量をxとすると、
x≦r
であることを特徴とする。
According to a second aspect of the present disclosure, in the first aspect,
If the displacement amount of the gravity center position before and after the creep deformation is r and the offset amount of the gravity center position is x,
x ≦ r
It is characterized by being.

第2の態様では、オフセット量が変位量以下であるから、クリープ変形後の重心位置は、本開示のバランサー(50)を設けない構成におけるクリープ変形後の重心位置よりも、羽根車(30)の回転中心に近くなる。   In the second aspect, since the offset amount is equal to or less than the displacement amount, the position of the center of gravity after creep deformation is higher than the position of the center of gravity after creep deformation in the configuration without the balancer (50) of the present disclosure. Near the center of rotation.

本開示の第3の態様は、第2の態様において、
r/2<x≦r
であることを特徴とする。
According to a third aspect of the present disclosure, in the second aspect,
r / 2 <x ≦ r
It is characterized by being.

第3の態様では、方向(B)へのオフセット量が方向(A)への変位量の1/2より大きいので、クリープ変形後の重心位置は、第1位置(G1)と第2位置(G2)の中点よりも羽根車(30)の回転中心に近くなる。また、オフセット量が変位量以下であるから、クリープ変形後の重心位置は、本開示のバランサー(50)を設けない構成でのクリープ変形後の重心位置よりも、羽根車(30)の回転中心に近くなる。   In the third mode, since the offset amount in the direction (B) is larger than ½ of the displacement amount in the direction (A), the positions of the center of gravity after creep deformation are the first position (G1) and the second position ( G2) is closer to the center of rotation of the impeller (30) than the midpoint. In addition, since the offset amount is equal to or less than the displacement amount, the center of gravity position after creep deformation is greater than the center of gravity position after creep deformation in the configuration without the balancer (50) of the present disclosure. Close to.

本開示の第4の態様は、第1から第3の態様の何れか1つにおいて、
複数の翼(40a〜40d)は、それぞれ厚さ寸法が異なり、かつ不等ピッチで配置されている
ことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present disclosure, in any one of the first to third aspects,
The plurality of blades (40a to 40d) have different thickness dimensions and are arranged at unequal pitches.

第4の態様では、複数の翼(40a〜40d)の厚さ寸法が互いに異なり、且つ翼(40a〜40d)が不等ピッチで配置された羽根車(30)において、クリープ変形後の重心位置がクリープ変形前の重心位置よりも近くなる。   In the fourth aspect, in the impeller (30) in which the thickness dimensions of the plurality of blades (40a to 40d) are different from each other and the blades (40a to 40d) are arranged at unequal pitches, Becomes closer to the center of gravity before creep deformation.

本開示の第5の態様は、第1から第4の態様の何れか1つにおいて、
上記バランサー(50)が、羽根車(30)の一部の肉厚を他の部分の肉厚に対して変化させた部分(52a,52b)により構成されている
ことを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present disclosure, in any one of the first to fourth aspects,
The balancer (50) is constituted by portions (52a, 52b) in which the thickness of a part of the impeller (30) is changed with respect to the thickness of the other part.

第5の態様では、羽根車(30)の一部の肉厚を他の部分の肉厚に対して変化させた部分(52a,52b)により構成された羽根車(30)と一体のバランサー(50)により、クリープ変形後の重心位置が上記回転中心に近い位置になる。   In a 5th aspect, the balancer (30) integrated with the impeller (30) comprised by the part (52a, 52b) which changed the thickness of a part of impeller (30) with respect to the thickness of another part ( 50), the position of the center of gravity after creep deformation becomes close to the center of rotation.

図1は、実施形態に係る送風機の概略構成を示す正面図である。Drawing 1 is a front view showing a schematic structure of an air blower concerning an embodiment. 図2は、図1の送風機の羽根車の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the impeller of the blower of FIG. 図3は、羽根車のハブの断面図である。FIG. 3 is a sectional view of the hub of the impeller. 図4Aは、バランサーの正面図である。FIG. 4A is a front view of the balancer. 図4Bは、バランサーの側面図である。FIG. 4B is a side view of the balancer. 図5は、羽根車の正面図である。FIG. 5 is a front view of the impeller. 図6は、実施形態の変形例1に係るハブの断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a hub according to Modification 1 of the embodiment. 図7は、実施形態の変形例2に係るハブの断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a hub according to Modification 2 of the embodiment.

実施形態の送風機(10)について図面を参照しながら説明する。   The blower (10) of the embodiment will be described with reference to the drawings.

〈全体構成〉
送風機(10)は、例えば空気調和機の室外ユニットに適用され、室外ユニット内の室外熱交換器に送風するのに用いられる。この送風機(10)は、軸流送風機であるプロペラファンで構成されている。図1に示すように、送風機(10)は、電動機(11)と、電動機(11)によって回転駆動される回転軸(20)と、回転軸(20)に連結された羽根車(30)とを備えている。
<overall structure>
The blower (10) is applied to, for example, an outdoor unit of an air conditioner, and is used to blow air to an outdoor heat exchanger in the outdoor unit. This blower (10) is composed of a propeller fan that is an axial blower. As shown in FIG. 1, the blower (10) includes an electric motor (11), a rotating shaft (20) that is rotationally driven by the electric motor (11), and an impeller (30) coupled to the rotating shaft (20). It has.

〈羽根車〉
図1,図2に示すように、羽根車(30)は、略円筒状の1つのハブ(31)と、ハブ(31)の外周面に支持される複数(この実施形態では4枚)の翼(40a〜40d)とを備えている。1つのハブ(31)と4枚の翼(40a〜40d)とは、一体に形成されている。羽根車(30)の材質は、例えば合成樹脂である。
<Impeller>
As shown in FIGS. 1 and 2, the impeller (30) includes a substantially cylindrical hub (31) and a plurality (four in this embodiment) supported by the outer peripheral surface of the hub (31). And wings (40a to 40d). One hub (31) and four blades (40a to 40d) are integrally formed. The material of the impeller (30) is, for example, a synthetic resin.

〈ハブ〉
図3に示すように、ハブ(31)は、外筒(32)、第1端板(33)、第2端板(34)、及びボス部(35)を有する。外筒(32)は、中空円筒状に形成されている。第1端板(33)は、外筒(32)と一体に形成され、外筒(32)の軸方向の一端側(電動機(11)側)の開口を閉塞する。第2端板(34)は、外筒(32)の軸方向の他端側(電動機(11)と反対側)に装着され、その他端側の開口を閉塞する。ボス部(35)は、第1端板(33)の内壁の中央部からハブ(31)の内方へ突出している。ボス部(35)は、ハブ(31)の中心に形成され、送風機(10)の回転中心となる電動機(11)の回転軸(20)に連結される。
<Hub>
As shown in FIG. 3, the hub (31) has an outer cylinder (32), a first end plate (33), a second end plate (34), and a boss portion (35). The outer cylinder (32) is formed in a hollow cylindrical shape. The first end plate (33) is formed integrally with the outer cylinder (32) and closes an opening on one end side (motor (11) side) of the outer cylinder (32) in the axial direction. The second end plate (34) is attached to the other end side in the axial direction of the outer cylinder (32) (the side opposite to the electric motor (11)), and closes the opening on the other end side. The boss part (35) protrudes inward of the hub (31) from the central part of the inner wall of the first end plate (33). The boss portion (35) is formed at the center of the hub (31), and is connected to the rotating shaft (20) of the electric motor (11) serving as the rotation center of the blower (10).

〈翼〉
図2に示すように、翼(40a〜40d)は、ハブ(31)の外周面から外側へ突出するように配置されている。4枚の翼(40a〜40d)は、ハブ(31)の周方向に所定の間隔をおいて配置されている。各翼(40a〜40d)は、羽根車(30)の径方向の外側に向かって広がる形状となっている。
<Wings>
As shown in FIG. 2, the wings (40a to 40d) are arranged so as to protrude outward from the outer peripheral surface of the hub (31). The four blades (40a to 40d) are arranged at a predetermined interval in the circumferential direction of the hub (31). Each wing | blade (40a-40d) becomes a shape which spreads toward the outer side of the radial direction of an impeller (30).

各翼(40a〜40d)は、羽根車(30)の径方向の中心側(即ち、ハブ(31)側)の端部が翼元(41a〜41d)であり、羽根車(30)の径方向の外側の端部が翼端(42a〜42d)である。各翼(40a〜40d)の翼元(41a〜41d)は、ハブ(31)に接合されている。   Each blade (40a to 40d) has a blade center (41a to 41d) at the end in the radial direction of the impeller (30) (that is, the hub (31) side), and the diameter of the impeller (30) The outer end in the direction is the blade tip (42a to 42d). The wing base (41a-41d) of each wing | blade (40a-40d) is joined to the hub (31).

各翼(40a〜40d)は、羽根車(30)の回転方向の前側の縁部が前縁(43a〜43d)であり、羽根車(30)の回転方向の後側の縁部が後縁(44a〜44d)である。各翼(40a〜40d)の前縁(43a〜43d)及び後縁(44a〜44d)は、翼元(41a〜41d)から翼端(42a〜42d)へ向かって羽根車(30)の外周側へ延びている。   In each blade (40a to 40d), the front edge in the rotational direction of the impeller (30) is the front edge (43a to 43d), and the rear edge in the rotational direction of the impeller (30) is the trailing edge (44a-44d). The front edge (43a-43d) and the rear edge (44a-44d) of each wing (40a-40d) are the outer periphery of the impeller (30) from the wing base (41a-41d) toward the wing tip (42a-42d). It extends to the side.

各翼(40a〜40d)は、羽根車(30)の回転中心である回転軸(20)と直交する平面に対して傾いている。各翼(40a〜40d)は、羽根車(30)の回転方向の前側の面が正圧面になり、羽根車(30)の回転方向の後側の面が負圧面になるよう構成されている。   Each wing | blade (40a-40d) inclines with respect to the plane orthogonal to the rotating shaft (20) which is a rotation center of an impeller (30). Each blade (40a to 40d) is configured such that the front surface in the rotation direction of the impeller (30) is a pressure surface, and the rear surface in the rotation direction of the impeller (30) is a suction surface. .

本実施形態の羽根車(30)では、各翼(40a〜40d)の周方向ピッチ(θ1,θ2,θ3,θ4)が互いに異なっている。つまり、この羽根車(30)は、不等ピッチで配置された複数の翼(40a〜40d)を有している。一方、各翼(40a〜40d)は、羽根車(30)の重心を羽根車(30)の回転軸(20)に近づけるように、それぞれの形状や厚さ寸法が互いに異なっている。なお、各翼(40a〜40d)の具体的な形状や厚さ寸法は、ハブ(31)と各翼(40a〜40d)の形状や大きさ、各翼(40a〜40d)の周方向ピッチ(θ1,θ2,θ3,θ4)、さらには求められる重心位置など、羽根車(30)の各部の具体的な値に応じて設計される。   In the impeller (30) of the present embodiment, the circumferential pitches (θ1, θ2, θ3, θ4) of the blades (40a to 40d) are different from each other. That is, the impeller (30) has a plurality of blades (40a to 40d) arranged at unequal pitches. On the other hand, the blades (40a to 40d) are different in shape and thickness from each other so that the center of gravity of the impeller (30) approaches the rotation shaft (20) of the impeller (30). The specific shape and thickness of each wing (40a-40d) are the shape and size of the hub (31) and each wing (40a-40d), and the circumferential pitch of each wing (40a-40d) ( It is designed according to specific values of each part of the impeller (30) such as θ1, θ2, θ3, θ4), and a required center of gravity position.

この羽根車(30)は、各翼(40a〜40d)の形状や大きさが互いに異なっているため、互いに同じ形状(実質同一の形状)の複数の翼が形成された一般的な羽根車とは違って、所定期間の運転後のクリープ変形による翼(40a〜40d)ごとの変位量(変形量)が互いに異なる。そのため、本実施形態の羽根車(30)は、同一形状の複数の翼が形成された羽根車に比べて、製造直後の重心位置に対して、クリープ変形後の重心位置のずれ量が大きくなる。つまり、クリープ変形前はバランスが取れていた状態であっても、クリープ変形後にバランスが崩れて重心位置のずれ量が大きくなりすぎることがある。   This impeller (30) is different from each other in shape and size of each wing (40a to 40d), and therefore, a general impeller in which a plurality of wings having the same shape (substantially the same shape) are formed. On the other hand, the displacement amount (deformation amount) for each blade (40a to 40d) due to creep deformation after operation for a predetermined period is different from each other. For this reason, the impeller (30) of the present embodiment has a larger shift amount of the center of gravity position after creep deformation than the center of gravity position immediately after manufacture, compared to the impeller formed with a plurality of blades having the same shape. . In other words, even if the balance is maintained before the creep deformation, the balance may be lost after the creep deformation, and the shift amount of the center of gravity may be too large.

〈バランサー〉
翼(40a〜40d)の形状が互いに異なる羽根車(30)では、図5に示すように、クリープ変形前(製造直後)の羽根車(30)の重心位置を第1位置(G1)とし、クリープ変形後の羽根車(30)の重心位置を第2位置(G2)とすると、クリープ変形に伴って、重心位置は、第1位置(G1)から第2位置(G2)へ、変位量(r)で示された寸法だけ、図面上に矢印(A)で表した方向へ変位する。
<Balancer>
In the impeller (30) in which the shapes of the blades (40a to 40d) are different from each other, as shown in FIG. Assuming that the center of gravity of the impeller (30) after creep deformation is the second position (G2), the center of gravity position is displaced from the first position (G1) to the second position (G2) along with the creep deformation. Only the dimension indicated by r) is displaced in the direction indicated by the arrow (A) on the drawing.

本実施形態では、クリープ変形前の羽根車(30)の重心位置を、矢印(A)とは逆向きの矢印(B)で表される方向へ、第1位置(G1)から第3位置(G3)へオフセットさせるバランサー(50)を設けている(図3参照)。このバランサー(50)を設けたことにより、クリープ変形に伴って、重心位置は第3位置(G3)から第4位置(G4)へ矢印(A)の方向へ変位するが、第4位置(G4)の中心(O)に対するずれ量は、第2位置(G2)のずれ量よりも小さくなる。つまり、クリープ変形後の羽根車(30)の重心位置は、バランサー(50)を設けない構成と比較して、回転軸(20)に近い位置になる。なお、図5では、各重心位置(G1〜G4)は、それぞれの位置の違いを明確に表すために、回転中心からのずれ量を誇張して表している。   In this embodiment, the center of gravity of the impeller (30) before creep deformation is changed from the first position (G1) to the third position (in the direction represented by the arrow (B) opposite to the arrow (A) ( A balancer (50) for offsetting to G3) is provided (see Fig. 3). By providing this balancer (50), the center of gravity position is displaced from the third position (G3) to the fourth position (G4) in the direction of the arrow (A) with the creep deformation, but the fourth position (G4 ) With respect to the center (O) is smaller than the shift amount of the second position (G2). That is, the position of the center of gravity of the impeller (30) after creep deformation is closer to the rotational axis (20) than the configuration without the balancer (50). In FIG. 5, the center-of-gravity positions (G1 to G4) are exaggerated in terms of the amount of deviation from the center of rotation in order to clearly represent the difference between the positions.

図3に示すように、ハブ(31)には、外筒(32)の内面と第1端板(33)で形成される角部に、バランサー(50)を取り付けるためのバランサー取付部(55)が形成されている。バランサー取付部(55)は、ハブの径方向にのびる平板状の部分(図4Bの仮想線を参照)である。   As shown in FIG. 3, the hub (31) has a balancer attachment portion (55) for attaching a balancer (50) to a corner formed by the inner surface of the outer cylinder (32) and the first end plate (33). ) Is formed. The balancer mounting portion (55) is a flat plate-like portion extending in the radial direction of the hub (see the phantom line in FIG. 4B).

バランサー(50)は、図4A及び図4Bに示すクリップ状のウェイト(51)により構成されている。ウェイト(51)は、弾性を有する板材から形成され、2枚のプレート部(51a,51b)と、各プレート部(51a,51b)の間の連接部(51c)と、一方のプレート部(51b)の端部に形成された装着ガイド部(51d)とを有している。   The balancer (50) is constituted by a clip-like weight (51) shown in FIGS. 4A and 4B. The weight (51) is formed of an elastic plate, and includes two plate portions (51a, 51b), a connecting portion (51c) between the plate portions (51a, 51b), and one plate portion (51b And a mounting guide portion (51d) formed at the end of the head.

図4Bに示すように、プレート部(51a,51b)の開放側の端部の間隔は、バランサー取付部(55)の厚さ寸法より小さい。そして、バランサー(50)をバランサー取付部(55)に装着すると、連接部(51c)が変形してバネ力によりバランサー取付部(55)を強く挟み付け、バランサー(50)の位置のずれが抑制される。バランサー(50)は、バランサー取付部(55)に対して、図3の上方向(第2端板(34)側)から取り付けてもよいし、図3の左方向(ボス部(35)側)から取り付けてもよい。図3の例は、バランサー(50)をボス部(35)側から取り付けた例である。   As shown in FIG. 4B, the distance between the open ends of the plate portions (51a, 51b) is smaller than the thickness dimension of the balancer mounting portion (55). When the balancer (50) is attached to the balancer mounting part (55), the connecting part (51c) is deformed and the balancer mounting part (55) is strongly clamped by the spring force, thereby suppressing the displacement of the balancer (50). Is done. The balancer (50) may be attached to the balancer attachment portion (55) from the upper direction in FIG. 3 (second end plate (34) side), or in the left direction in FIG. 3 (boss portion (35) side). ). The example of FIG. 3 is an example in which the balancer (50) is attached from the boss part (35) side.

〈重心位置〉
次に、羽根車(30)のクリープ変形の前後の重心位置の変位量(r)と、クリープ変形前の重心位置のオフセット量(x)との関係について説明する。
<Position of the center of gravity>
Next, the relationship between the displacement amount (r) of the gravity center position before and after the creep deformation of the impeller (30) and the offset amount (x) of the gravity center position before the creep deformation will be described.

図5を用いて既に説明したように、本実施形態では、クリープ変形前(例えば製造直後)の羽根車(30)の重心位置を第1位置(G1)とし、クリープ変形後の羽根車(30)の重心位置を第2位置(G2)としている。第1位置(G1)及び第2位置(G2)は、羽根車(30)にバランサー(50)を取り付けない場合の重心位置である。上述したように、複数の翼の形状が互いに異なる羽根車(30)では、重心位置の変位量が大きいため、クリープ変形前の重心位置に対してバランスを取るようにバランサーを設けても、クリープ変形後には重心位置が回転中心からずれてしまい、羽根車(30)が振動し、動作が安定しなくなる。   As already described with reference to FIG. 5, in this embodiment, the center of gravity of the impeller (30) before creep deformation (for example, immediately after manufacture) is set to the first position (G1), and the impeller after creep deformation (30 ) Is the second position (G2). The first position (G1) and the second position (G2) are gravity center positions when the balancer (50) is not attached to the impeller (30). As described above, since the displacement of the center of gravity position is large in the impellers (30) having different wing shapes, even if a balancer is provided to balance the center of gravity position before creep deformation, creep After the deformation, the position of the center of gravity deviates from the rotation center, the impeller (30) vibrates, and the operation becomes unstable.

本実施形態では、第1位置(G1)から第2位置(G2)へ矢印(A)の変位方向へ重心位置が変位量(r)で表される寸法だけ変位するのに対して、クリープ変形前の羽根車(30)の重心位置を、矢印(A)とは逆向きの矢印(B)の方向へ、第1位置(G1)から第3位置(G3)までオフセットさせている。そして、そのオフセット量(x)を、上記変位量(r)に対して、
r/2<x≦r
の関係を満たすように設定している。オフセット量(x)は、クリープ変形後の翼(40a〜40d)ごとの変形状態を予測して、クリープ変形の前後での重心位置の変位量(r)を求め、上記の関係式を用いて算出される。また、オフセット方向(B)は、上記の変位方向(A)とは逆向きの方向(180°反対の方向、ないしほぼ180°反対の方向)に定められる。
In this embodiment, the position of the center of gravity is displaced from the first position (G1) to the second position (G2) in the displacement direction indicated by the arrow (A) by the dimension represented by the displacement amount (r), while creep deformation The position of the center of gravity of the front impeller (30) is offset from the first position (G1) to the third position (G3) in the direction of the arrow (B) opposite to the arrow (A). Then, the offset amount (x) is set with respect to the displacement amount (r).
r / 2 <x ≦ r
It is set to satisfy the relationship. For the offset amount (x), predict the deformation state for each wing (40a to 40d) after creep deformation, find the displacement amount (r) of the center of gravity before and after creep deformation, and use the above relational expression Calculated. The offset direction (B) is determined in a direction opposite to the displacement direction (A) (a direction opposite to 180 °, or a direction opposite to about 180 °).

−実施形態の作用・効果−
本実施形態では、形状が異なる複数の翼(40a〜40d)が不等ピッチで配置された羽根車(30)を有する送風機において、クリープ変形前の羽根車(30)の重心位置を第1位置(G1)とし、クリープ変形後の羽根車(30)の重心位置を第2位置(G2)とした場合に、羽根車(30)に、クリープ変形に伴って重心位置が第1位置(G1)から第2位置(G2)へ変位する方向(A)と逆の方向(B)へ、クリープ変形前の重心位置を第1位置(G1)から第3位置(G3)へオフセットさせるバランサー(50)を設けている。そして、クリープ変形の前後の重心位置の変位量(r)と重心位置のオフセット量(x)との関係を、r/2<x≦rに定めている。
-Action and effect of the embodiment-
In the present embodiment, in the blower having the impeller (30) in which a plurality of blades (40a to 40d) having different shapes are arranged at unequal pitches, the gravity center position of the impeller (30) before creep deformation is the first position. (G1) and the center of gravity position of the impeller (30) after creep deformation is the second position (G2), the center of gravity position of the impeller (30) is the first position (G1) due to creep deformation. Balancer (50) that offsets the center of gravity position before creep deformation from the first position (G1) to the third position (G3) in the direction (B) opposite to the direction (A) moving from the first position to the second position (G2) Is provided. The relationship between the displacement amount (r) of the center of gravity before and after the creep deformation and the offset amount (x) of the center of gravity is defined as r / 2 <x ≦ r.

従来の羽根車では、重心を回転中心に合わせるためにバランサーを設けても、送風機を所定時間運転すると、経年変化により羽根車がクリープ変形して重心位置がずれてしまい、送風機の運転時に羽根車が振動し、動作が安定しなくなるおそれがあった。   In a conventional impeller, even if a balancer is provided to align the center of gravity with the center of rotation, if the blower is operated for a predetermined time, the impeller creeps due to secular change and the position of the center of gravity shifts. May vibrate and operation may become unstable.

本実施形態では、バランサー(50)を取り付け、上記オフセット量(x)を上記変位量(r)の1/2より大きくしているので、クリープ変形後の重心位置である第4位置(G4)は、第1位置(G1)と第2位置(G2)の中点よりも回転中心(O)に近くなる。また、オフセット量(x)が変位量(r)以下であるから、第4位置(G4)は、少なくとも第2位置(G2)より回転中心(O)に近くなる。   In the present embodiment, the balancer (50) is attached, and the offset amount (x) is larger than ½ of the displacement amount (r), so the fourth position (G4) which is the center of gravity position after creep deformation. Is closer to the center of rotation (O) than the midpoint of the first position (G1) and the second position (G2). Further, since the offset amount (x) is equal to or less than the displacement amount (r), the fourth position (G4) is at least closer to the center of rotation (O) than the second position (G2).

したがって、本実施形態のバランサー(50)を設けると、バランサー(50)を設けない場合と比べて、クリープ変形後の重心位置(G4)が回転中心(O)に近づく。そのため、本実施形態の送風機(10)の羽根車(30)は、クリープ変形後でも振動が小さい状態に保たれる。   Therefore, when the balancer (50) of this embodiment is provided, the center of gravity position (G4) after creep deformation approaches the center of rotation (O) as compared with the case where the balancer (50) is not provided. Therefore, the impeller (30) of the blower (10) of the present embodiment is kept in a small vibration state even after creep deformation.

また、クリープ変形前にバランサー(50)で設定した重心位置である第3位置(G3)は、上記変位量(r)の1/2よりオフセット量(x)が大きいので、バランサー(50)を設けない場合の重心位置である第1位置(G1)よりも、回転中心からは遠くなる。しかしながら、羽根車(30)の形状の経年変化であるクリープ変形は、ある程度の期間(例えば1年程度)が経過すると変形の上限に達し、それ以上は変形しなくなる。つまり、クリープ変形は、製品寿命の初期の段階で完了するので、その後の大半の製品使用期間は、質量バランスが改善された状態で送風機(10)を運転でき、羽根車(30)の振動や騒音を抑制できる。   Further, the third position (G3), which is the center of gravity set by the balancer (50) before creep deformation, has an offset amount (x) larger than ½ of the displacement amount (r), so the balancer (50) It is farther from the center of rotation than the first position (G1), which is the center of gravity when not provided. However, the creep deformation, which is the secular change of the shape of the impeller (30), reaches the upper limit of deformation after a certain period (for example, about one year), and no longer deforms. In other words, the creep deformation is completed at an early stage of the product life, so that the blower (10) can be operated with the mass balance improved for most of the subsequent product use periods, and the vibration of the impeller (30) Noise can be suppressed.

−実施形態の変形例−
〈変形例1〉
図6は、実施形態の変形例1に係るハブ(31)の断面図である。この変形例は、バランサー取付部(55)の形状が図3とは異なる例である。このバランサー取付部(55)は、ハブ(31)の径方向線上に形成された板状の部分である点は図3と同様であるが、外筒(32)の内周面からボス部(35)の外周面まで形成されていて、かつボス部(35)側の高さより外筒(32)側の高さが高い点が、図3とは異なっている。そして、バランサー(50)として、図4に示したウェイト(51)が、バランサー取付部(55)の外筒(32)寄りの位置に装着されている。
-Modification of the embodiment-
<Modification 1>
FIG. 6 is a cross-sectional view of the hub (31) according to the first modification of the embodiment. In this modification, the shape of the balancer mounting portion (55) is different from that in FIG. The balancer mounting portion (55) is the same as in FIG. 3 in that it is a plate-like portion formed on the radial line of the hub (31), but the boss portion ( 3 is different from FIG. 3 in that it is formed up to the outer peripheral surface 35) and the height on the outer cylinder (32) side is higher than the height on the boss portion (35) side. As the balancer (50), the weight (51) shown in FIG. 4 is mounted at a position near the outer cylinder (32) of the balancer mounting portion (55).

この変形例1では、バランサー(50)の位置を図3の例よりも高い位置に設定できるので、重心位置の高さが高い羽根車(30)に適している。   In the first modification, the position of the balancer (50) can be set higher than that in the example of FIG. 3, and thus it is suitable for the impeller (30) having a high center-of-gravity position.

その他の作用効果は上記実施形態と同様である。   Other functions and effects are the same as in the above embodiment.

〈変形例2〉
図7は、実施形態の変形例2に係るハブ(31)の断面図である。この変形例は、バランサー(50)の構成が図3,図6とは異なる例である。このハブ(31)のバランサー(50)は、外筒(32)の第1端板(33)寄りの部分に形成した厚肉部(52a)と、外筒(32)の第2端板(34)寄りの部分に形成した薄肉部(52b)により形成されている。厚肉部(52a)と薄肉部(52b)は、外筒(32)の周方向の一部に形成されている。なお、厚肉部(52a)と薄肉部(52b)は両方を形成する必要はなく、第3位置(G3)に設定すべき重心位置のオフセット量に合わせて、何れか一方を形成してもよい。以上のように、バランサー(50)は、羽根車(30)の一部の肉厚を他の部分の肉厚に対して変化させた部分(52a,52b)により構成してもよい。
<Modification 2>
FIG. 7 is a cross-sectional view of a hub (31) according to Modification 2 of the embodiment. This modification is an example in which the configuration of the balancer (50) is different from those in FIGS. The balancer (50) of the hub (31) includes a thick wall portion (52a) formed near the first end plate (33) of the outer cylinder (32) and a second end plate ( 34) It is formed by the thin part (52b) formed in the part near. The thick part (52a) and the thin part (52b) are formed in a part of the outer cylinder (32) in the circumferential direction. Note that it is not necessary to form both the thick part (52a) and the thin part (52b). Good. As described above, the balancer (50) may be configured by portions (52a, 52b) in which the thickness of a part of the impeller (30) is changed with respect to the thickness of the other part.

この変形例2では、バランサー(50)が羽根車(30)と一体であるため、羽根車(30)の回転中にバランサー(50)の位置がずれない。したがって、設定した重心位置が回転中にずれてしまうのを抑制できる。   In the second modification, since the balancer (50) is integral with the impeller (30), the position of the balancer (50) does not shift during the rotation of the impeller (30). Therefore, it can suppress that the set gravity center position shifts during rotation.

その他の作用効果は上記実施形態と同様である。   Other functions and effects are the same as in the above embodiment.

《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
<< Other Embodiments >>
About the said embodiment, it is good also as the following structures.

例えば、上記実施形態では、クリープ変形前の羽根車(30)の重心位置を第1位置(G1)から第3位置(G3)までオフセットさせ、そのオフセット量(x)を、クリープ変形前後の重心位置の変位量(r)に対して、r/2<x≦rの関係を満たすように定めているが、x≦rの関係を満たすようにしてもよい。   For example, in the above embodiment, the center of gravity position of the impeller (30) before creep deformation is offset from the first position (G1) to the third position (G3), and the offset amount (x) is calculated as the center of gravity before and after the creep deformation. The position displacement amount (r) is determined so as to satisfy the relationship of r / 2 <x ≦ r, but may satisfy the relationship of x ≦ r.

この構成でも、オフセット量(x)は変位量(r)以下であるから、第4位置(G4)は、少なくとも第2位置(G2)より回転中心(O)に近くなる。また、オフセット量(x)は変位方向(A)とオフセット方向(B)の関係を定めていることから分かるように、ゼロよりは大きい(マイナスの値ではない)ので、クリープ変形後の重心位置である第4位置(G4)は、第2位置(G2)の中点よりも回転中心(O)に近くなる。   Even in this configuration, since the offset amount (x) is equal to or less than the displacement amount (r), the fourth position (G4) is closer to the rotation center (O) than at least the second position (G2). In addition, the offset amount (x) is larger than zero (not a negative value) as can be seen from the relationship between the displacement direction (A) and the offset direction (B), so the center of gravity position after creep deformation The fourth position (G4) is closer to the center of rotation (O) than the midpoint of the second position (G2).

したがって、この構成においても、クリープ変形後の重心位置(G4)は、バランサー(50)を設けない場合と比べて、クリープ変形後の重心位置(G4)が回転中心(O)に近づくから、羽根車(30)の振動はクリープ変形後でも小さい状態に保たれる。   Therefore, even in this configuration, the center of gravity position (G4) after creep deformation is closer to the center of rotation (O) than the center of gravity position (G4) after creep deformation compared to the case where the balancer (50) is not provided. The vibration of the car (30) is kept small even after creep deformation.

また、羽根車(30)の形状の経年変化であるクリープ変形が、製品寿命の初期で完了するので、その後は安定した運転を行えることも上記実施形態と同様である。   Further, the creep deformation, which is the secular change of the shape of the impeller (30), is completed at the beginning of the product life, and thereafter, stable operation can be performed as in the above embodiment.

上記実施形態や変形例では、羽根車(30)に別部材のウェイト(51)をバランサー(50)として設けたり、ハブ(31)の一部の肉厚を変化させた厚肉部(52a)や薄肉部(52b)をバランサー(50)として設けたりする構成を採用しているが、各翼(40a〜40d)の肉厚や形状を部分的に変化させたり、各翼(40a〜40d)に別部材のウェイトを装着したりすることで、バランサー(50)を構成してもよい。   In the above-described embodiments and modifications, the impeller (30) is provided with a separate weight (51) as the balancer (50), or the thick portion (52a) in which the thickness of a part of the hub (31) is changed. Or a thin wall part (52b) is used as a balancer (50), but the thickness and shape of each wing (40a-40d) can be partially changed, or each wing (40a-40d) The balancer (50) may be configured by attaching a weight of another member to the other.

上記実施形態では、各翼(40a〜40d)の肉厚や形状が互いに異なる不等ピッチの羽根車(30)について説明したが、羽根車(30)は、少なくとも1枚は形状が異なる複数の翼を有するものであればよく、必ずしも不等ピッチでなくてもよい。   In the above-described embodiment, the unequal pitch impeller (30) in which the thickness and shape of each blade (40a to 40d) are different from each other has been described, but at least one impeller (30) has a plurality of different shapes. What is necessary is just to have a wing | blade and it does not necessarily need to be an unequal pitch.

翼(40a〜40d)の枚数は4枚に限らず、3枚でもよいし、その他の枚数でもよい。   The number of wings (40a to 40d) is not limited to four, but may be three or any other number.

矢印(A)と矢印(B)の関係は、180°逆の方向でなくても、ほぼ逆の方向であればよい。   The relationship between the arrow (A) and the arrow (B) is not limited to the reverse direction of 180 °, but may be a substantially reverse direction.

上記実施形態では軸流送風機であるプロペラファンについて説明したが、本開示の技術は遠心送風機など、他の形式の送風機にも適用できる。   Although the propeller fan which is an axial-flow fan was demonstrated in the said embodiment, the technique of this indication is applicable also to other types of fans, such as a centrifugal fan.

以上、実施形態および変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能である。また、以上の実施形態および変形例は、本開示の対象の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。   While the embodiments and the modifications have been described above, various changes in form and details can be made without departing from the spirit and scope of the claims. In addition, the above embodiments and modifications may be appropriately combined or replaced as long as the functions of the subject of the present disclosure are not impaired.

以上説明したように、本開示は、送風機について有用である。   As described above, the present disclosure is useful for a blower.

10 送風機
30 羽根車
31 ハブ
40a 翼
40b 翼
40c 翼
40d 翼
50 バランサー
G1 第1位置
G2 第2位置
G3 第3位置
t1 肉厚
T2 肉厚
10 Blower
30 impeller
31 Hub
40a wing
40b wing
40c wing
40d wing
50 Balancer
G1 1st position
G2 2nd position
G3 3rd position
t1 thickness
T2 thickness

Claims (5)

少なくとも1枚は形状が異なる複数の翼(40a〜40d)を有する羽根車(30)を備え、
上記羽根車(30)は、クリープ変形前の羽根車(30)の重心位置を第1位置(G1)とし、クリープ変形後の羽根車(30)の重心位置を第2位置(G2)とすると、クリープ変形に伴って重心位置が第1位置(G1)から第2位置(G2)へ変位する方向(A)と逆の方向(B)へクリープ変形前の重心位置を第1位置(G1)から第3位置(G3)へオフセットさせるバランサー(50)を備えている
ことを特徴とする送風機。
At least one sheet includes an impeller (30) having a plurality of wings (40a to 40d) having different shapes,
The impeller (30) has a position of the center of gravity of the impeller (30) before creep deformation as the first position (G1) and a position of the center of gravity of the impeller (30) after creep deformation as the second position (G2). The center of gravity position before the creep deformation is changed to the first position (G1) in the direction (B) opposite to the direction (A) in which the center of gravity position is displaced from the first position (G1) to the second position (G2) with the creep deformation. A blower comprising a balancer (50) for offsetting from the first position to the third position (G3).
請求項1において、
クリープ変形の前後の重心位置の変位量をr、重心位置のオフセット量をxとすると、
x≦r
であることを特徴とする送風機。
In claim 1,
If the displacement amount of the gravity center position before and after the creep deformation is r and the offset amount of the gravity center position is x,
x ≦ r
A blower characterized by being.
請求項2において、
r/2<x≦r
であることを特徴とする送風機。
In claim 2,
r / 2 <x ≦ r
A blower characterized by being.
請求項1から3の何れか1つにおいて、
複数の翼(40a〜40d)は、それぞれ厚さ寸法が異なり、かつ不等ピッチで配置されている
ことを特徴とする送風機。
In any one of Claims 1-3,
The plurality of blades (40a to 40d) have different thickness dimensions and are arranged at unequal pitches.
請求項1から4の何れか1つにおいて、
上記バランサー(50)は、羽根車(30)の一部の肉厚を他の部分の肉厚に対して変化させた部分(52a,52b)により構成されている
ことを特徴とする送風機。
In any one of Claims 1-4,
The said balancer (50) is comprised by the part (52a, 52b) which changed the thickness of a part of impeller (30) with respect to the thickness of another part, The air blower characterized by the above-mentioned.
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