JP3784178B2

JP3784178B2 - Axial blower

Info

Publication number: JP3784178B2
Application number: JP28557798A
Authority: JP
Inventors: 二朗渡辺; 袈裟次渡辺; 正彦宮下
Original assignee: Sanyo Denki Co Ltd
Current assignee: Sanyo Denki Co Ltd
Priority date: 1998-10-07
Filing date: 1998-10-07
Publication date: 2006-06-07
Anticipated expiration: 2018-10-07
Also published as: JP2000110772A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータを駆動源としモータの回転軸の軸線方向の一方から空気を吸引して軸線方向の他方に空気を吐出する軸流送風機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
米国特許第４，９５９，５７１号公報、米国特許第５，０２８，２１６号公報等に示された周知の軸流送風機は、インペラを収納するケーシングの軸線方向から見た側面の輪郭が四角形をなしている。また周知の軸流送風機は、ケーシングの内部に軸線方向の両側に吸引口と吐出口を有するエアーダクトを構成する筒状の内壁面を有している。そしてこの筒状の内壁面は、吐出口に隣接し且つケーシングの吐出口側の側面の４つの角部に対応した位置に４つの吐出口側テーパ面を有しており、また吸引口に隣接し且つケーシングの吸引口側の側面の４つの角部に対応した位置に４つの吸引口側テーパ面を有している。これらのテーパ面は、ケーシングの寸法を小さくしたために形成されたものである。すなわちケーシングの寸法を小さくする必要がない軸流送風機では、風量を増大させるために、ケーシングのエアーダクトの軸線方向の両側に、軸線方向の外側に向かうに従って拡径する截頭円錐面形状（円錐面の頂部または頭部を切断した形状）の筒状のテーパがそれぞれ形成される。また最近は、截頭円錐面形状の筒状のテーパの変形として、吸引口側または吐出口側に向かうに従って拡径し且つ吸引口側または吐出口側に向かって凸となるように湾曲するテーパをエアーダクトの軸線方向の両側に形成するものもある。しかしながらケーシングを小形化した軸流送風機では、截頭円錐面形状の筒状のテーパを、ケーシングの４つの辺に対応する位置でカットせざるを得ない。そのために前述のように、４つの吐出口側テーパ面と４つの吸引口側テーパ面が形成されるのである。
【０００３】
【発明が解決しよとする課題】
従来の軸流送風機ではエアーダクトの吐出口側に位置する複数本のウエブ（ケーシングとモータサポートとを連結する部材）の形状や、インペラに装着される複数枚のブレードの形状を変えることにより、送風時の騒音を低減することが試みられていた。しかしながら前述のように、特にケーシングが４つの吐出口側テーパ面を有する従来の軸流送風機では、ウエブ及びブレードの形状をいくら工夫しても、騒音を低下させることに限界があった。
【０００４】
本発明の目的は、実用範囲において従来よりも騒音を低下させることができる軸流送風機を提供することにある。
【０００５】
本発明の目的は、実用範囲において風量を低下させることなく、騒音を低下させることができる軸流送風機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
軸流送風機は、モータを駆動源としモータの回転軸の軸線方向の一方から空気を吸引して軸線方向の他方に空気を吐出する構造を有している。本発明が改良の対象とする軸流送風機は、軸線方向の一方側に吸引口を有し軸線方向の他方側に吐出口を有するエアーダクトを構成する筒状の内壁面を備え且つ軸線方向の両側に位置する２つの側面の輪郭形状がほぼ四角形（一般的には正方形）をなすケーシングと、エアーダクト内に配置されてモータを支持するモータサポートと、モータサポートとケーシングとを連結する複数本のウエブと、複数枚のブレードを有し、モータのロータに対して固定されてエアーダクトの内部に配置されたインペラとを具備している。一般的には、モータサポートもウエブも吐出口に隣接してエアーダクト内に配置される。なおモータサポート及びウエブが吸引口に隣接してエアーダクト内に配置される場合もある。
【０００７】
そしてケーシングの筒状の内壁面は、吐出口に隣接し且つケーシングの吐出口側の側面の４つの角部に対応した位置に４つのテーパ面（吐出口側テーパ面）を有している。これら４つの吐出口側テーパ面は、吐出口に向かうに従って回転軸の径方向の外側に広がる形状を有している。典型的には、これら４つの吐出口側テーパ面は、頂点（または頭部）が回転軸のほぼ軸線上にあり且つ吸引口側に位置する第１の仮想円錐面の一部を構成する形状を有している。この典型的な形状は更に別の見方をすると、これら４つの吐出口側テーパ面は、回転軸と同心的に配置されて吐出口側に向かうに従って拡径する仮想截頭円錐面の一部を構成する形状を有している。またこれらの４つの吐出口側テーパ面が、吐出口側に向かって凸となるように湾曲していてもよいのは勿論である。
【０００８】
なお一般的には、ケーシングの筒状の内壁面は、吸引口に隣接し且つケーシングの吸引口側の側面の４つの角部に対応した位置に４つの吸引口側テーパ面を有している。この４つの吸引口側テーパ面も、典型的には頂点が回転軸のほぼ軸線上にあり且つ吐出口側に位置する第２の仮想円錐面の一部を構成する形状を有しているが、吸引口側に向かって凸となるように湾曲していてもよいのは勿論である。これら４つの吸引口側テーパ面は、実用的には必要であるが、絶対的に必要なものではない。
【０００９】
本発明では、４つの吐出口側テーパ面に、このテーパ面から径方向の内側と吐出口側に延びる１枚以上のフィンをそれぞれ設ける。そしてこれら４つのテーパ面にそれぞれ設けられる１枚以上のフィンを、実用的な風量が得られる動作範囲（実用範囲）で軸流送風機が使用されたときに発生する騒音を低減するように設ける（具体的には、フィンの枚数、形状及び位置を騒音を低減するように定めている）。
【００１０】
発明者は、４つの吐出口側テーパ面を有する軸流送風機で騒音が低下しない原因が、本来ならば典型的には截頭円錐面形状であるべき１つのテーパ面が、カットされてケーシングの４つの辺に対応する位置にテーパ面が存在していないことにあると推測した。そしてこれらの位置にテーパ面が存在しないことにより、吐出口から吐出される空気の流れに乱れが生じ、この空気の流れの乱れが騒音を発生しているものと考えた。そこで空気の流れの乱れを少なくするためには、吐出口から吐出された空気の流れの中に整流翼または静翼を配置すればよいのではないかと発明者は考えた。しかしながら、このタイプの軸流送風機で、整流翼または静翼を配置すると、送風機の軸線方向の寸法がかなり大きくなってしまう問題が発生することが分かった。前述の通り、吐出口側テーパ面は風量を増大させるために設けるものであって、その機能から考えれば、この吐出口側テーパ面はできるだけ大きく確保しなければならない（言い換えれば吐出口側テーパ面には余計な物を取付けるべきではない）というのが当業者の常識である。しかしながら発明者は、あえてこの常識を覆して、この吐出口側テーパ面にフィンを付けてみた。その結果、フィンの数や、フィンの形状や、フィンの取付位置を適宜に選択すると、騒音が低下して、しかも風量が低下しない（場合によっては風量が増加することがある）ことを発見した。
【００１１】
そこで本発明では、４つの吐出口側テーパ面にそれぞれ設けられる１枚以上のフィンを、実用的な風量が得られる動作範囲で軸流送風機が使用されたときに発生する騒音を低減するように設けることにした。４つの吐出口側テーパ面にフィンを設ける構造であれば、軸流送風機の軸線方向の寸法を従来より長くする必要もなく、しかも簡単に実現できる。そのため本発明によれば、従来の軸流送風機と比べて寸法を大きくすることなく、簡単な構造で実用範囲において従来よりも騒音を低下させることができる。
【００１２】
軸流送風機の大きさにもよるが、今のところ１つの吐出口側テーパ面には、１乃至３枚のフィンを設けるのが好ましいと考えている。フィンの枚数が多くなればなるほど、テーパ面の効果が無くなるため、フィンの枚数に上限があることは容易に理解できるであろう。またフィンの枚数があまり少ないと、騒音の低減効果が得られない。したがってフィンの枚数は、軸流送風機の大きさに応じて適宜に定めることになる。特に、ウエブが吐出口側にあると、ウエブの存在でフィンを取付けることができなかったり、またウエブとフィンとの距離が短くなり過ぎると、フィンの存在がかえって騒音の発生源になることも分かってきた。したがってフィンの取付位置は、これらの点を考慮して適宜に定めることになる。ちなみに１つの吐出口側テーパ面に２枚または３枚のフィンが設けられるときには、隣接する２枚のフィンの間の角度間隔をほぼ２２．５度以上にするのが好ましいと考えている。このようにすると、吐出口側に形成されるテーパ面が大形の軸流送風機と同様に完全な截頭円錐面であるとしたときに、１６枚のフィンが設けられることになる。しかしながら本発明が改良の対象とする軸流送風機のように、４つの吐出口側テーパ面を有する構造で、吐出口側にウエブが存在している場合には、９〜１１枚のフィンが設けられることになる。
【００１３】
フィンの形状は、騒音を低減することができて、しかも風量を大幅に低下させない形状であれば、どのような形状でもよい。今のところ最良の形態を特定するには至っていない。しかしフィンを、回転軸の軸線を中心にして軸線方向と径方向の両方に延びる仮想平面に沿うように形成すれば、製造が容易である上、設計が容易になると発明者は考えている。
【００１４】
またケーシングの筒状の内壁面が、４つの吸引口側テーパ面と４つの吐出口側テーパ面との間に軸線を中心線とする円筒面を有している場合には、フィンの径方向内側の端面をこの円筒面と面一にするのが好ましい。このようにすれば、フィンが円筒面から流れ出た空気の流れを乱す原因になることはないと考える。またフィンの吐出口側の端面は、ケーシングの吐出口側の側面と面一にするのが好ましい。このようにするとフィンの存在で軸流送風機の軸線方向の寸法が長くなることがない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態の一例の軸流送風機１を空気の吐出口側から見た平面図であり、図２は正面図である。そして図３は、図１のIII −III 線断面図である。この軸線送風機１は、モータ３を駆動源としてモータ３の回転軸５の軸線方向の一方（空気吸引側）から空気を吸引し軸線方向の他方（空気吐出側）に空気を吐出す。図１の状態においては、紙面の裏面側が空気吸引側で表面側が空気吐出側になり、図３の状態においては、紙面の右側が空気吸引側で左側が空気吐出側になる。なお図３には、空気の流れを矢印で示してある。
【００１６】
ケーシング７は、アルミダイキャストにより一体に成形されたものであり、モータ３の軸線方向の両側に位置する２つの側面９及び１１の輪郭形状がほぼ四角形（具体的には、ほぼ正方形）をなしている。このケーシング７は、軸線方向の一方側（空気吸引側）に吸引口１５を有し軸線方向の他方側（空気吐出側）に吐出口１７を有するエアーダクトを構成する筒状の内壁面１３を中央部に備えている。この筒状の内壁面１３は、図３に示すように、回転軸５の軸線を中心線とする円筒面２１を中心部に有している。また筒状の内壁面１３は、吐出口１７に隣接し且つケーシング７の吐出口側の側面９の４つの角部９ａ〜９ｄ（図１）に対応した位置に４つのテーパ面即ち吐出口側テーパ面２３ａ〜２３ｄを有している。これら４つの吐出口側テーパ面２３ａ〜２３ｄは、吐出口１７に向かうに従って回転軸５の径方向の外側に広がる形状を有している。具体的には、これら４つの吐出口側テーパ面２３ａ〜２３ｄは、設計上は頂点（または頭部）が回転軸５の軸線上にあり且つ吸引口１５側に位置する第１の仮想円錐面ＩＣ１（図３に一点鎖線でこの仮想円錐面の接線を示してある）の一部を構成する形状を有している。更に別の見方をすると、これら４つの吐出口側テーパ面２３ａ〜２３ｄは、回転軸５と同心的に配置されて吐出口１７側に向かうに従って拡径する仮想截頭円錐面（円錐面の頂部または頭部を切断した形状のもの）の一部を構成する形状を有している。
【００１７】
またケーシング７の筒状の内壁面１３は、吸引口１５に隣接し且つケーシング７の吸引口側の側面１１の４つの角部に対応した位置に４つの吸引口側テーパ面２５…を有している。なお図３には、１つの吸引口側テーパ面２５だけを示してある。このような４つの吸引口側テーパ面２５…は、公知の軸流送風機にも一般的に設けられている。４つの吸引口側テーパ面２５…も、頂点が回転軸５のほぼ軸線上にあり且つ吐出口１７側に位置する第２の仮想円錐面ＩＣ２の一部を構成する形状を有している。
【００１８】
この例では、４つの吐出口側テーパ面２３ａ〜２３ｄに、このテーパ面から回転軸５の径方向の内側（回転軸に向かう方向）と吐出口１７側に延びる１〜３枚のフィン２７…がそれぞれ一体に設けられている。これら４つの吐出口側テーパ面２３ａ〜２３ｄにそれぞれ設けられる１枚以上のフィン２７…は、実用的な風量が得られる動作範囲（実用範囲）で軸流送風機１が使用されたときに発生する騒音を低減するように設けられている。この例では、後に詳しく説明するモータサポート２９とケーシング７とを連結する３本のウエブ３１ａ〜３１ｃが、吐出口１７内に配置されているため、吐出口側テーパ面２３ｃ及び２３ｄには、フィン２７が３枚設けられるが、吐出口側テーパ面２３ａにはフィン２７が２枚、そして吐出口側テーパ面２３ｂにはフィン２７が１枚しか設けられていない。もしウエブ３１ａ〜３１ｃが吸引口１５側に配置されていれば、各吐出口側テーパ面には１２枚のフィンが設けられることになる。これらのフィン２７…は、吐出口１７側に形成されるテーパ面が大形の軸流送風機と同様に完全な截頭円錐面であると仮定した場合に、隣り合う２枚のフィンの間の角度間隔がほぼ２２．５度になるように配置される１６枚のフィンの一部から構成されている。
【００１９】
これらのフィン２７…は、回転軸５の軸線を中心にして軸線方向と径方向の両方に延びる仮想平面（図１にこの仮想平面に符号ＩＳを付してある）に沿うように形成されている。そして図３に示すように、フィン２７…の径方向内側の端面２７ａは、筒状の内壁面１３の円筒面２１と面一になっており、またフィン２７…の吐出口１７側の端面２７ｂは、ケーシング７の吐出口１７側の側面９と面一になっている。このようにフィン２７…の形状を定めると、フィン２７…が円筒面２１から流れ出た空気の流れを乱す原因になることがなく、またフィン２７…の存在で軸流送風機の軸線方向の寸法が長くなることがない。
【００２０】
モータサポート２９は、ケーシング７及びウエブ３１ａ〜３１ｃと一緒に一体成形されて、ウエブ３１ａ〜３１ｃとともに筒状の内壁面１３によって構成されるエアーダクトの内部に配置されている。なおこの例では、ウエブ３１ａ〜３１ｃは３本であり、しかも斜めに延びているが、ウエブの数及び形状は任意である。ウエブ３１ｂには、モータ３の駆動回路に接続されるケーブル３３が支持されている。モータサポート２９は、中央部にモータ３の回転軸５を支持するベアリング３５及び３７が固定される筒状のベアリングホルダ３９を備え且つ回転軸５の軸線方向と直交する径方向に延びる板状のベース壁部４１を有している。３６は、コイルスプリングである。この例では、ベース壁部４１の中央部に筒状のボス部４３が一体に形成され、このボス部４３に別体に形成されたベアリングホルダ３９の基部が嵌合されている。なおボス部４３を延長することにより、ボス部をベアリングホルダとしてもよい。この場合には、ベース壁部４１とベアリングホルダ３９とが一体に形成されることになる。
【００２１】
モータサポート２９は、筒状の外側壁部４５と筒状の内側壁部５１とを一体に有している。筒状の外側壁部４５は、回転軸５と同心的に配置され、ベース壁部４１の外周部から空気吸引側即ち吸引口１５側に向かって延び、その端部４７に空気吸引側に向かって開口する開口部を有している。筒状の外側壁部４５の端部４７の内周部には、後に説明する第１のラビリンス構造を構成する間隙Ｇを形成するための環状の段部４９が形成されている。この例の間隙Ｇは、径方向の外側に向かって開口する環状の外側開口部Ｇ１と径方向の内側に開口する環状の内側開口部Ｇ２を有しており、外側開口部Ｇ１は内側開口部Ｇ２よりも空気吸引側（吸引口１５側）に位置している。そしてこの間隙Ｇは、外側開口部Ｇ１から径方向の内側に延びる第１の環状の通路と、第１の環状の通路と連通して空気吐出方向（吸引口１７側）に延びる筒状の通路と、この筒状の通路と内側開口部Ｇ２と連通させるように径方向の内側に延びる第２の環状の通路とを備えた構造を有している。
【００２２】
筒状の内側壁部５１は、筒状の外側壁部４５よりも径方向の内側で且つ後述するステータ６３よりも径方向の外側の位置にある。筒状の内側壁部５１は、空気吸引側即ち吸引口１５側に向かって延び且つ空気吸引側に向かって開口する開口部を備えている。そして筒状の内側壁部５１の開口部側の端部５３には径方向の外側に向かって延びる環状のフランジ５５を備えたフランジ部材５７が固定されている。筒状の内側壁部５１の軸線方向の長さ寸法は、環状のフランジ５５が間隙Ｇの外側開口部Ｇ１よりも空気吸引側（吸引口１５側）に位置するように定められている。フランジ部材５７は、筒状の内側壁部５１の端部５３の外周部に嵌合される筒状部５９と、この筒状部５９の端部から径方向の外側に延びる前述の環状のフランジ５５と、この環状のフランジ５５の径方向の外側の端部に一体に設けられた第１の筒状の補助壁部６１と、環状のフランジ５５の径方向の内側の端部に一体に設けられて筒状の内側壁部５１の端部５３の端面と当接する環状のストッパ壁部５６とから構成されている。第１の筒状の補助壁部６１は、吸引口１５側に向かって延び、吸引口側に向かって開口する開口部を有し且つ回転軸５と同心的に配置されている。そして筒状部５９は、公知の接合技術を用いて、筒状の内側壁部５１の端部５３に接合されている。
【００２３】
ベアリングホルダ３９の外周部には、モータ３のステータ６３が固定されている。この例では、モータ３はブラシレスの直流モータである。ステータ６３は、ステータコア６５と、ステータコア６５に嵌合された絶縁用インシュレータ６７と、インシュレータ６７を介してステータコア６５の磁極部に巻装された巻線６９とから構成される。ステータ６３の巻線６９は、モータサポート２９の筒状の内側壁部５１の内部に配置された回路基板７１上に構成された駆動回路に接続導体７３を介して接続されている。回路基板７１は、筒状の内側壁部５１の内周部に設けられたリブとボス部４３の外周に形成された環状のリブの上に位置決めされている。
【００２４】
回転軸５の吸引口１５側の端部には、筒状のボス７５が嵌合され、このボス７５にはカップ部材７７と、インペラ８３とが固定されている。カップ部材７７の周壁部７９の内周部には、ステータ６３の磁極部と対向するように複数の永久磁石８１が接合されている。回転軸５と、ボス７５と、カップ部材７７と永久磁石８１とによりモータ３のロータが構成されている。
【００２５】
インペラ８３は、ロータの外側に配置され且つ外周側に複数枚のブレード８５…が取付けられる筒状のブレード取付壁部８７を備えて、カップ部材７７の外側に嵌合されるカップ部材８９を有している。このカップ部材８９は、中央部にボス部７５が嵌合される嵌合孔９１を備えて径方向に延びるベース壁部９３と、このベース壁部９３の外周部から空気吐出側即ち吐出口１７側に向かって延び且つその端部８８に開口部を有する周壁部または筒状のブレード取付壁部８７とを備えている。筒状のブレード取付壁部８７の開口部側の端部８８の外周部には、前述の筒状の外側壁部４５の端部４７に形成された環状の段部４９と対向して、ラビリンス構造を構成する間隙Ｇを形成する環状の段部９５が形成されている。この例では、モータサポート２９の筒状の外側壁部４５の開口部側の端部４７及びインペラ８３のブレード取付壁部８７の開口部側の端部８８は、ブレード取付壁部８７の端部８８の外側にモータサポート２９の筒状の外側壁部４５の端部４７が位置し且つ２つの端部４７及び８８間にラビリンス構造を構成する前述の間隙Ｇを形成できる形状になっている。
【００２６】
インペラ８３のカップ部材８９のベース壁部９３には、ブレード取付壁部８７の径方向の内側でロータの外側に回転軸５と同心的に配置され且つ空気吐出側（吐出口１７側）に向かって開口する開口部を備えた第２の筒状の補助壁部９７とモータ３のロータのカップ部材７７の周壁部７９の外側に嵌合される筒状壁部９９とが一体に設けられている。モータサポート２９に設けた第１の筒状の補助壁部６１の開口部側の端部と第２の筒状の補助壁部９７の開口部側の端部の形状を、第２の筒状の補助壁部９７の開口部側の端部の外側に第１の筒状の補助壁部６１の開口部側の端部が位置し且つ２つの端部間に第２のラビリンス構造を構成する間隙ｇが形成されている。このようにすると間隙Ｇと間隙ｇとにより二重のラビリンス構造が形成できる。そのため、モータサポート２９の筒状の外側壁部４５と筒状の内側壁部５１との間に形成される空間内に水が入った状態の送風機にかなり激しい振動が加わったときでも、水がモータ３のステータ及びロータ側に浸入することがなくなって、防水性能が大幅に向上する。
【００２７】
次に、ケーシング７の筒状の内壁面１３の４つの吐出口側テーパ面２３ａ〜２３ｄに設けたフィン２７…の効果について説明する。図４は、山洋電気株式会社が９ＬＢ１２１２Ｈ５０１の製品番号で販売するＤＣ１２Ｖの電源で動作する直流ブラシレスモータを駆動源とする公知の軸流送風機（ケーシングにフィンがないもの：比較例）とそのケーシングを本実施の形態で用いるケーシング（フィンがあるもの）に換えた本実施の形態の軸流送風機（実施例）について、騒音試験を行った結果を示している。図４は、送風機の風量と回転数、風量と騒音及び風量と静圧の関係を示している。まず図４において、Ｓ１は本発明の実施例の風量と回転数の関係を示しており、Ｓ２は比較例の風量と回転数の関係を示しており、Ｎ１は本発明の実施例の風量と騒音の関係を示しており、Ｎ２は比較例の風量と騒音の関係を示しており、Ｐ１は本発明の実施例の風量と静圧の関係を示しており、Ｐ２は比較例の風量と静圧の関係を示している。
【００２８】
図４の試験結果からは、ケーシング７の４つの吐出口側テーパ面２３ａ〜２３ｄにフィン２７…を設けると、実用的な風量が得られる動作範囲（実用範囲）［図４の例では風量が１．９〜２．８ｍ／ｍｉｎの範囲］で軸流送風機が使用されたときに発生する騒音が低減することが分かる。しかもこの実用範囲では、実施例と比較例の風量と静圧の関係Ｐ１及びＰ２に大きな差がない。したがってこの実施例によれば、送風機の性能に実質的に影響を与えることなく、実用範囲で騒音を低減できる。騒音の低減理由は明確には解析されていない。しかしながらフィン２７…を設けることにより、騒音が低下するのは、２つの吐出口側テーパ面の間でテーパ面がなくなることにより発生する空気の乱れを、フィン２７…によって整流しているためではないかと推測する。なおこの実施例よりもフィン２７の数を減らせば、各特性が比較例の特性に近付くことは理解できるであろう。またこの実施例よりもフィン２７の数を少し増減した場合には、この実施例の特性よりも各特性は僅かに変動することも理解できるであろう。そしてフィン２７の数を、例えばこの実施例の２倍にすると、吐出口側テーパ面２３ａ〜２３ｄの効果が低下して風量が低下するだけでなく、騒音の低減効果が無くなることが分かっている。したがってフィン２７の最良の枚数は、本発明を適用する送風機ごとに試験を行って決定するのが好ましい。但し送風機の機種が異なっても、４つの吐出口側テーパ面のそれぞれに１〜３枚のフィンを設ける場合には、送風機の性能に影響を与えずに、騒音低減の効果が得られるものと考えられる。
【００２９】
上記の例は、モータサポート２９及びウエブが吐出口１７側に設けられているため、フィン２７…を設けたことと相俟って騒音がかなり低くなっている。しかしながらモータサポート及びウエブが吸引口側に設けられている送風機に本発明を適用しても、フィンの効果により騒音は低下する。
【００３０】
上記の例では、吸引口側テーパ面及び吐出口側テーパ面のいずれもが、截頭円錐面の一部を形成する形状を有しているが、図５に示す例のように吸引口側テーパ面１２５…及び吐出口側テーパ面１２３ａ…の形状が、吸引口側または吐出口側に向かうにしたがって回転軸の径方向の外側に広がり、しかも吸引口側または吐出口側に向かって凸となるように湾曲する形状であってもよいのは勿論である。なお図５においては、図３に示した部材と同様の部材に、図３に付した符号に１００を加えた数の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、４つの吐出口側テーパ面に１以上のフィンを設けるという簡単な構造で、実用範囲において従来よりも騒音を低下させることができる利点がある。
【００３２】
またケーシングの筒状の内壁面が、４つの吸引口側テーパ面と４つの吐出口側テーパ面との間に軸線を中心線とする円筒面を有している場合に、フィンの径方向内側の端面をこの円筒面と面一にし、またフィンの吐出口側の端面をケーシングの吐出口側の側面と面一にすると、騒音を低減できる上、フィンの存在で軸流送風機の軸線方向の寸法が長くなることがないという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例の軸流送風機を空気の吐出口側から見た平面図である。
【図２】図１の軸流送風機の正面図である。
【図３】図１のIII −III 線断面図である。
【図４】比較例と実施例の送風機の風量と回転数、風量と騒音及び風量と静圧の関係を示している。
【図５】本発明の他の実施の形態の要部を示す断面図である。
【符号の説明】
１軸線送風機
３モータ
５回転軸
７ケーシング
１３筒状の内壁面
１５吸引口
１７吐出口
２３ａ〜２３ｄ，１２３ａ吐出口側テーパ面
２５，１２５吸引口側テーパ面
２７，１２７フィン
２９モータサポート
３１ａ〜３１ｃウエブ
４５筒状の外側壁部
５１筒状の内側壁部
５５環状のフランジ
５７フランジ部材
６３ステータ
８３インペラ
８５ブレード
８７筒状のブレード取付壁部
Ｇ，ｇ間隙[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an axial blower that uses a motor as a drive source and sucks air from one axial direction of a rotating shaft of the motor and discharges air to the other axial direction.
[0002]
[Prior art]
Known axial blowers shown in U.S. Pat. No. 4,959,571, U.S. Pat. No. 5,028,216, etc. have a quadrangular side profile when viewed from the axial direction of the casing housing the impeller. There is no. Further, the known axial blower has a cylindrical inner wall surface constituting an air duct having suction ports and discharge ports on both sides in the axial direction inside the casing. The cylindrical inner wall surface has four discharge port side tapered surfaces at positions corresponding to the four corners of the side surface on the discharge port side of the casing and adjacent to the suction port. In addition, there are four suction port side tapered surfaces at positions corresponding to the four corners of the side surface of the casing on the suction port side. These tapered surfaces are formed to reduce the size of the casing. In other words, in an axial blower that does not require a reduction in the size of the casing, in order to increase the air volume, a frustoconical surface shape (conical shape) that increases in diameter toward the outside in the axial direction on both sides in the axial direction of the air duct of the casing. A cylindrical taper having a shape obtained by cutting the top or head of the surface is formed. Recently, as a modification of a cylindrical taper having a truncated conical surface shape, a taper that increases in diameter toward the suction port side or the discharge port side and curves so as to protrude toward the suction port side or the discharge port side. Is formed on both sides of the air duct in the axial direction. However, in an axial blower with a downsized casing, it is necessary to cut a cylindrical taper having a truncated conical shape at positions corresponding to the four sides of the casing. Therefore, as described above, four discharge port side taper surfaces and four suction port side taper surfaces are formed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional axial blower, by changing the shape of a plurality of webs (members connecting the casing and the motor support) located on the discharge port side of the air duct and the shape of a plurality of blades mounted on the impeller, Attempts have been made to reduce noise during blowing. However, as described above, in the conventional axial flow fan in which the casing has four discharge port side tapered surfaces, there is a limit in reducing noise no matter how much the shape of the web and blade is devised.
[0004]
An object of the present invention is to provide an axial blower capable of reducing noise in the practical range as compared with the conventional art.
[0005]
An object of the present invention is to provide an axial blower capable of reducing noise without reducing the air volume in a practical range.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The axial blower has a structure in which air is sucked from one axial direction of a rotating shaft of the motor and discharged to the other axial direction using a motor as a drive source. An axial blower to be improved by the present invention includes a cylindrical inner wall surface that constitutes an air duct having a suction port on one side in the axial direction and a discharge port on the other side in the axial direction. A casing in which the contours of the two side surfaces located on both sides are substantially square (generally square), a motor support arranged in the air duct to support the motor, and a plurality of connecting the motor support and the casing And an impeller having a plurality of blades and fixed to the rotor of the motor and disposed inside the air duct. In general, both the motor support and the web are arranged in the air duct adjacent to the discharge port. The motor support and the web may be disposed in the air duct adjacent to the suction port.
[0007]
The cylindrical inner wall surface of the casing has four taper surfaces (discharge port side taper surfaces) at positions corresponding to the four corners of the side surface on the discharge port side of the casing adjacent to the discharge port. These four discharge port side taper surfaces have a shape that spreads outward in the radial direction of the rotation shaft toward the discharge port. Typically, these four discharge port side tapered surfaces have a shape that constitutes a part of the first virtual conical surface whose apex (or head) is substantially on the axis of the rotation axis and located on the suction port side. have. From another viewpoint of this typical shape, these four discharge port side tapered surfaces are arranged concentrically with the rotation axis and are part of a virtual truncated conical surface whose diameter increases toward the discharge port side. It has a shape to configure. Of course, these four discharge port side tapered surfaces may be curved so as to be convex toward the discharge port side.
[0008]
In general, the cylindrical inner wall surface of the casing has four suction port side tapered surfaces at positions corresponding to the four corners of the side surface on the suction port side of the casing adjacent to the suction port. . These four suction port side tapered surfaces also typically have a shape that constitutes a part of the second virtual conical surface whose apex is substantially on the axis of the rotation axis and located on the discharge port side. Of course, it may be curved so as to be convex toward the suction port side. These four suction port side tapered surfaces are practically necessary, but are not absolutely necessary.
[0009]
In the present invention, one or more fins extending from the tapered surfaces to the radially inner side and the discharge port side are provided on the four discharge port side taper surfaces, respectively. Then, one or more fins provided on each of these four tapered surfaces are provided so as to reduce noise generated when the axial flow fan is used in an operation range (practical range) where a practical air volume is obtained ( Specifically, the number, shape and position of the fins are determined so as to reduce noise).
[0010]
The inventor found that the axial flow fan having four outlet-side tapered surfaces does not reduce the noise, but one tapered surface, which should be typically a frustoconical surface shape, is cut and the casing It was presumed that there were no tapered surfaces at positions corresponding to the four sides. And since the taper surface does not exist at these positions, the flow of air discharged from the discharge port is disturbed, and it is considered that the disturbance of the air flow generates noise. In view of this, the inventor has thought that in order to reduce the turbulence of the air flow, a rectifying blade or a stationary blade may be arranged in the air flow discharged from the discharge port. However, it has been found that when a rectifying blade or a stationary blade is disposed in this type of axial blower, the axial dimension of the blower becomes considerably large. As described above, the discharge port side taper surface is provided to increase the air volume, and in view of its function, the discharge port side taper surface must be secured as large as possible (in other words, the discharge port side taper surface). It is a common sense of those skilled in the art that no extra objects should be attached to the. However, the inventor dared to overturn this common sense and tried to attach a fin to the discharge port side tapered surface. As a result, we found that if the number of fins, the shape of the fins, and the mounting position of the fins are selected appropriately, the noise will be reduced and the airflow will not be reduced (the airflow may increase in some cases). .
[0011]
Therefore, in the present invention, at least one fin provided on each of the four outlet-side tapered surfaces is used to reduce noise generated when an axial blower is used in an operating range in which a practical air volume can be obtained. I decided to provide it. If the fins are provided on the four discharge port side taper surfaces, it is not necessary to make the axial dimension of the axial blower longer than that in the prior art, and this can be realized easily. Therefore, according to the present invention, it is possible to reduce noise in the practical range with a simple structure without increasing the size as compared with the conventional axial blower, compared with the conventional case.
[0012]
Although it depends on the size of the axial blower, at present, one or three fins are preferably provided on one discharge port side tapered surface. As the number of fins increases, the effect of the tapered surface disappears, so it can be easily understood that there is an upper limit on the number of fins. If the number of fins is too small, the noise reduction effect cannot be obtained. Therefore, the number of fins is appropriately determined according to the size of the axial blower. In particular, if the web is on the discharge port side, fins cannot be attached due to the presence of the web, or if the distance between the web and the fins becomes too short, the presence of the fins may cause noise. I understand. Therefore, the attachment position of the fin is determined appropriately in consideration of these points. Incidentally, when two or three fins are provided on one discharge port side taper surface, it is considered preferable to set the angular interval between two adjacent fins to approximately 22.5 degrees or more. If it does in this way, when the taper surface formed in the discharge outlet side will be a perfect truncated cone surface like a large axial fan, 16 fins will be provided. However, in the case of a structure having four discharge port side tapered surfaces as in the axial flow fan to be improved by the present invention and a web is present on the discharge port side, 9 to 11 fins are provided. Will be.
[0013]
The shape of the fin may be any shape as long as noise can be reduced and the air volume is not significantly reduced. So far, the best form has not been identified. However, the inventor believes that if the fin is formed so as to be along a virtual plane extending in both the axial direction and the radial direction with the axis of the rotation axis as the center, the manufacturing is facilitated and the design is facilitated.
[0014]
Further, when the cylindrical inner wall surface of the casing has a cylindrical surface with the axis as the center line between the four suction port side taper surfaces and the four discharge port side taper surfaces, the radial direction of the fin The inner end surface is preferably flush with the cylindrical surface. In this way, it is considered that the fins do not cause a disturbance of the air flow flowing out from the cylindrical surface. Further, the end surface of the fin on the discharge port side is preferably flush with the side surface of the casing on the discharge port side. If it does in this way, the dimension of the axial direction of an axial blower will not become long by existence of a fin.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of an axial blower 1 according to an embodiment of the present invention as viewed from the air outlet side, and FIG. 2 is a front view. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. This axial blower 1 uses the motor 3 as a drive source to suck air from one axial direction (air suction side) of the rotating shaft 5 of the motor 3 and discharge the air to the other axial direction (air discharge side). In the state of FIG. 1, the back side of the paper is the air suction side and the front side is the air discharge side, and in the state of FIG. 3, the right side of the paper is the air suction side and the left side is the air discharge side. In FIG. 3, the air flow is indicated by arrows.
[0016]
The casing 7 is integrally formed by aluminum die casting, and the contour shape of the two side surfaces 9 and 11 located on both sides in the axial direction of the motor 3 is substantially square (specifically, substantially square). ing. This casing 7 has a cylindrical inner wall surface 13 constituting an air duct having a suction port 15 on one side (air suction side) in the axial direction and having a discharge port 17 on the other side (air discharge side) in the axial direction. Provided in the center. As shown in FIG. 3, the cylindrical inner wall surface 13 has a cylindrical surface 21 with the axis of the rotation shaft 5 as the center line. Further, the cylindrical inner wall surface 13 is adjacent to the discharge port 17 and has four tapered surfaces at the positions corresponding to the four corners 9a to 9d (FIG. 1) of the side surface 9 on the discharge port side of the casing 7, that is, the discharge port side. Tapered surfaces 23a to 23d are provided. These four discharge port side taper surfaces 23 a to 23 d have a shape that spreads outward in the radial direction of the rotating shaft 5 toward the discharge port 17. Specifically, the four discharge port side taper surfaces 23a to 23d are first virtual conical surfaces whose apexes (or heads) are on the axis of the rotation shaft 5 and located on the suction port 15 side in design. It has a shape that constitutes a part of IC1 (the tangent line of this virtual conical surface is shown by a one-dot chain line in FIG. 3). From another viewpoint, these four discharge port side tapered surfaces 23a to 23d are arranged concentrically with the rotation shaft 5 and expand in diameter toward the discharge port 17 side (the top of the conical surface). Alternatively, it has a shape constituting a part of a shape obtained by cutting the head.
[0017]
The cylindrical inner wall surface 13 of the casing 7 has four suction port side taper surfaces 25 at positions corresponding to the four corners of the side surface 11 on the suction port side of the casing 7 adjacent to the suction port 15. ing. FIG. 3 shows only one suction side taper surface 25. Such four suction port side taper surfaces 25 are generally provided also in a known axial blower. The four suction port side taper surfaces 25 also have a shape that constitutes a part of the second virtual conical surface IC2 whose apex is substantially on the axis of the rotation shaft 5 and located on the discharge port 17 side.
[0018]
In this example, four discharge port side taper surfaces 23a to 23d are provided with 1 to 3 fins 27 extending from the taper surfaces to the inside in the radial direction of the rotary shaft 5 (direction toward the rotary shaft) and the discharge port 17 side. Are provided integrally with each other. One or more fins 27 provided on each of the four discharge port side tapered surfaces 23a to 23d are generated when the axial flow fan 1 is used in an operation range (practical range) in which a practical air volume is obtained. It is provided to reduce noise. In this example, since the three webs 31a to 31c for connecting the motor support 29 and the casing 7, which will be described in detail later, are arranged in the discharge port 17, the discharge port side taper surfaces 23c and 23d have fins. 27 is provided, but only two fins 27 are provided on the discharge port side taper surface 23a, and only one fin 27 is provided on the discharge port side taper surface 23b. If the webs 31a to 31c are arranged on the suction port 15 side, twelve fins are provided on each discharge port side taper surface. These fins 27 are formed between two adjacent fins when it is assumed that the tapered surface formed on the discharge port 17 side is a perfect frustoconical surface like a large axial fan. It is composed of a part of 16 fins arranged so that the angular interval is approximately 22.5 degrees.
[0019]
These fins 27 are formed along a virtual plane extending in both the axial direction and the radial direction around the axis of the rotating shaft 5 (in FIG. 1, the virtual plane is denoted by the symbol IS). Yes. 3, the end surface 27a on the radially inner side of the fins 27 is flush with the cylindrical surface 21 of the cylindrical inner wall surface 13, and the end surface 27b of the fins 27 on the discharge port 17 side. Is flush with the side surface 9 of the casing 7 on the discharge port 17 side. If the shape of the fins 27 is determined in this way, the fins 27 do not disturb the flow of air flowing out from the cylindrical surface 21, and the presence of the fins 27 causes the axial dimension of the axial blower to be reduced. It won't be long.
[0020]
The motor support 29 is integrally formed with the casing 7 and the webs 31a to 31c, and is disposed inside the air duct constituted by the cylindrical inner wall surface 13 together with the webs 31a to 31c. In this example, there are three webs 31a to 31c and they extend obliquely, but the number and shape of the webs are arbitrary. A cable 33 connected to the drive circuit of the motor 3 is supported on the web 31b. The motor support 29 is provided with a cylindrical bearing holder 39 to which bearings 35 and 37 for supporting the rotating shaft 5 of the motor 3 are fixed at the center, and extends in a radial direction perpendicular to the axial direction of the rotating shaft 5. A base wall 41 is provided. Reference numeral 36 denotes a coil spring. In this example, a cylindrical boss portion 43 is integrally formed at the center portion of the base wall portion 41, and a base portion of a bearing holder 39 formed separately is fitted to the boss portion 43. The boss part 43 may be used as a bearing holder by extending the boss part 43. In this case, the base wall 41 and the bearing holder 39 are integrally formed.
[0021]
The motor support 29 integrally has a cylindrical outer wall portion 45 and a cylindrical inner wall portion 51. The cylindrical outer wall portion 45 is disposed concentrically with the rotating shaft 5, extends from the outer peripheral portion of the base wall portion 41 toward the air suction side, that is, the suction port 15 side, and has an end portion 47 facing the air suction side. And has an opening. An annular step portion 49 for forming a gap G constituting a first labyrinth structure described later is formed on the inner peripheral portion of the end portion 47 of the cylindrical outer wall portion 45. The gap G in this example has an annular outer opening G1 that opens radially outward and an annular inner opening G2 that opens radially inward, and the outer opening G1 is an inner opening. It is located closer to the air suction side (suction port 15 side) than G2. The gap G has a first annular passage extending radially inward from the outer opening G1 and a cylindrical passage communicating with the first annular passage and extending in the air discharge direction (on the suction port 17 side). And a cylindrical annular passage and a second annular passage extending inward in the radial direction so as to communicate with the inner opening G2.
[0022]
The cylindrical inner wall portion 51 is located on the radially inner side of the cylindrical outer wall portion 45 and on the radially outer side of the stator 63 described later. The cylindrical inner wall 51 includes an opening that extends toward the air suction side, that is, toward the suction port 15 and opens toward the air suction side. A flange member 57 having an annular flange 55 extending outward in the radial direction is fixed to an end portion 53 on the opening side of the cylindrical inner wall portion 51. The length of the cylindrical inner wall portion 51 in the axial direction is determined so that the annular flange 55 is positioned closer to the air suction side (suction port 15 side) than the outer opening G1 of the gap G. The flange member 57 includes a cylindrical portion 59 fitted to the outer peripheral portion of the end portion 53 of the cylindrical inner wall portion 51, and the above-described annular flange extending radially outward from the end portion of the cylindrical portion 59. 55, a first cylindrical auxiliary wall 61 integrally provided at the radially outer end of the annular flange 55, and a radially inner end of the annular flange 55. It is comprised from the cyclic | annular stopper wall part 56 contact | abutted by the end surface of the edge part 53 of the cylindrical inner wall part 51 by this. The first cylindrical auxiliary wall 61 extends toward the suction port 15, has an opening that opens toward the suction port, and is disposed concentrically with the rotary shaft 5. And the cylindrical part 59 is joined to the edge part 53 of the cylindrical inner wall part 51 using a well-known joining technique.
[0023]
A stator 63 of the motor 3 is fixed to the outer periphery of the bearing holder 39. In this example, the motor 3 is a brushless DC motor. The stator 63 includes a stator core 65, an insulating insulator 67 fitted to the stator core 65, and a winding 69 wound around the magnetic pole portion of the stator core 65 via the insulator 67. The winding 69 of the stator 63 is connected to a drive circuit formed on a circuit board 71 disposed inside the cylindrical inner wall portion 51 of the motor support 29 via a connection conductor 73. The circuit board 71 is positioned on a rib provided on the inner peripheral portion of the cylindrical inner wall portion 51 and an annular rib formed on the outer periphery of the boss portion 43.
[0024]
A cylindrical boss 75 is fitted to the end of the rotary shaft 5 on the suction port 15 side, and a cup member 77 and an impeller 83 are fixed to the boss 75. A plurality of permanent magnets 81 are joined to the inner peripheral portion of the peripheral wall portion 79 of the cup member 77 so as to face the magnetic pole portion of the stator 63. The rotating shaft 5, the boss 75, the cup member 77, and the permanent magnet 81 constitute a rotor of the motor 3.
[0025]
The impeller 83 includes a cylindrical blade mounting wall portion 87 that is disposed outside the rotor and to which a plurality of blades 85 are mounted on the outer peripheral side, and includes a cup member 89 that is fitted to the outside of the cup member 77. is doing. The cup member 89 includes a base wall portion 93 extending in the radial direction with a fitting hole 91 into which the boss portion 75 is fitted at the center, and the air discharge side, that is, the discharge port 17 from the outer peripheral portion of the base wall portion 93. A peripheral wall portion or a cylindrical blade attachment wall portion 87 extending toward the side and having an opening at an end portion 88 thereof is provided. A labyrinth is formed on the outer peripheral portion of the end portion 88 on the opening side of the cylindrical blade mounting wall portion 87 so as to face the annular step portion 49 formed on the end portion 47 of the cylindrical outer wall portion 45 described above. An annular step portion 95 that forms a gap G constituting the structure is formed. In this example, the end 47 on the opening side of the cylindrical outer wall 45 of the motor support 29 and the end 88 on the opening side of the blade mounting wall 87 of the impeller 83 are the end of the blade mounting wall 87. The end 47 of the cylindrical outer wall 45 of the motor support 29 is located outside the 88 and has two ends. 47 And 88, the above-mentioned gap G constituting the labyrinth structure can be formed.
[0026]
The base wall 93 of the cup member 89 of the impeller 83 is disposed concentrically with the rotary shaft 5 inside the blade mounting wall 87 and outside the rotor, and faces the air discharge side (discharge port 17 side). A second cylindrical auxiliary wall portion 97 having an opening that opens and a cylindrical wall portion 99 fitted to the outside of the peripheral wall portion 79 of the cup member 77 of the rotor of the motor 3 are integrally provided. Yes. The shape of the end on the opening side of the first cylindrical auxiliary wall 61 provided on the motor support 29 and the shape of the end on the opening side of the second cylindrical auxiliary wall 97 are defined as the second cylindrical shape. The end portion on the opening side of the first cylindrical auxiliary wall portion 61 is positioned outside the end portion on the opening portion side of the auxiliary wall portion 97, and the second labyrinth structure is configured between the two end portions. A gap g is formed. In this way, a double labyrinth structure can be formed by the gap G and the gap g. Therefore, even when a considerably intense vibration is applied to the blower in a state where water enters the space formed between the cylindrical outer wall portion 45 and the cylindrical inner wall portion 51 of the motor support 29, the water is Since the motor 3 does not enter the stator and rotor side, the waterproof performance is greatly improved.
[0027]
Next, the effect of the fins 27 provided on the four discharge port side tapered surfaces 23a to 23d of the cylindrical inner wall surface 13 of the casing 7 will be described. FIG. 4 shows a known axial-flow fan (having no fins in the casing: comparative example) using a DC brushless motor operating with a DC12V power source sold by Sanyo Denki Co., Ltd. under the product number 9LB1212H501 and its casing The result of having conducted the noise test about the axial-flow fan (example) of this embodiment which changed to the casing (those with a fin) used in this embodiment is shown. FIG. 4 shows the relationship between the air volume and rotational speed of the blower, the air volume and noise, and the air volume and static pressure. First, in FIG. 4, S1 indicates the relationship between the air volume and the rotational speed of the embodiment of the present invention, S2 indicates the relationship between the air volume and the rotational speed of the comparative example, and N1 indicates the air volume of the embodiment of the present invention. N2 indicates the relationship between the air volume and noise in the comparative example, P1 indicates the relationship between the air volume and static pressure in the embodiment of the present invention, and P2 indicates the air volume and static pressure in the comparative example. The pressure relationship is shown.
[0028]
From the test results in FIG. 4, it is found that when fins 27 are provided on the four discharge port side taper surfaces 23a to 23d of the casing 7, a practical air volume can be obtained (practical range) [in the example of FIG. In the range of 1.9 to 2.8 m / min], it can be seen that noise generated when the axial-flow fan is used is reduced. Moreover, in this practical range, there is no significant difference in the relationship P1 and P2 between the air volume and the static pressure in the example and the comparative example. Therefore, according to this embodiment, noise can be reduced within a practical range without substantially affecting the performance of the blower. The reason for noise reduction has not been clearly analyzed. However, by providing the fins 27, the noise is not reduced because the turbulence of air generated by the absence of the tapered surface between the two discharge port side tapered surfaces is rectified by the fins 27. I guess. It should be understood that if the number of fins 27 is reduced as compared with this embodiment, each characteristic approaches that of the comparative example. It can also be understood that when the number of fins 27 is slightly increased or decreased as compared to this embodiment, each characteristic slightly varies from the characteristics of this embodiment. When the number of fins 27 is doubled, for example, in this embodiment, it is known that the effect of the discharge port side tapered surfaces 23a to 23d is reduced and not only the air volume is reduced but also the noise reduction effect is lost. . Therefore, it is preferable to determine the best number of fins 27 by performing a test for each blower to which the present invention is applied. However, even if the model of the blower is different, if 1 to 3 fins are provided on each of the four outlet-side tapered surfaces, the noise reduction effect can be obtained without affecting the performance of the blower. Conceivable.
[0029]
In the above example, since the motor support 29 and the web are provided on the discharge port 17 side, the noise is considerably low in combination with the provision of the fins 27. However, even if the present invention is applied to a blower in which the motor support and the web are provided on the suction port side, the noise is reduced by the effect of the fins.
[0030]
In the above example, both the suction port side taper surface and the discharge port side taper surface have a shape that forms a part of the frustoconical surface. However, as in the example shown in FIG. The shape of the taper surface 125 and the discharge port side taper surface 123a expands outward in the radial direction of the rotation axis toward the suction port side or the discharge port side, and is convex toward the suction port side or the discharge port side. Of course, it may be a curved shape. In FIG. 5, the same members as those shown in FIG. 3 are given the same reference numerals as those shown in FIG.
[0031]
【The invention's effect】
According to the present invention, the simple structure of providing one or more fins on the four discharge port side tapered surfaces has an advantage that noise can be reduced in the practical range as compared with the prior art.
[0032]
Further, when the cylindrical inner wall surface of the casing has a cylindrical surface with the axis as the center line between the four suction port side taper surfaces and the four discharge port side taper surfaces, the inner side in the radial direction of the fin If the end surface of the fin is flush with the cylindrical surface and the end surface of the fin on the discharge port side is flush with the side surface of the casing on the discharge port side, noise can be reduced and the axial direction of the axial fan can be reduced due to the presence of fins. There is an advantage that the dimension does not become long.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of an axial blower according to an embodiment of the present invention as viewed from an air discharge port side.
FIG. 2 is a front view of the axial fan shown in FIG.
3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
FIG. 4 shows the relationship between the air volume and rotation speed, the air volume and noise, and the air volume and static pressure of the blowers of the comparative example and the embodiment.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a main part of another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Axis blower
3 Motor
5 Rotating shaft
7 Casing
13 Tubular inner wall
15 Suction port
17 Discharge port
23a-23d, 123a Discharge port side taper surface
25,125 Suction port side taper surface
27,127 fins
29 Motor support
31a-31c web
45 Tubular outer wall
51 cylindrical inner wall
55 Annular flange
57 Flange member
63 Stator
83 Impeller
85 blades
87 Cylindrical blade mounting wall
G, g gap

Claims

An axial flow fan that uses a motor as a drive source and sucks air from one axial direction of the rotation axis of the motor and discharges air to the other axial direction,
A cylindrical inner wall surface forming an air duct having a suction port on the one side in the axial direction and a discharge port on the other side in the axial direction, and having two side surfaces located on both sides in the axial direction; A casing whose contour shape is almost square;
A motor support disposed in the air duct adjacent to the discharge port and supporting the motor;
A plurality of webs arranged in the air duct adjacent to the outlet and connecting the motor support and the casing;
An impeller having a plurality of blades, fixed to the rotor of the motor and disposed inside the air duct of the casing;
The cylindrical inner wall surface of the casing has four discharge port side tapered surfaces at positions corresponding to the four corners of the side surface of the casing adjacent to the discharge port and on the discharge port side of the casing. Four suction port side taper surfaces are provided at positions corresponding to the four corners of the side surface of the casing on the suction port side adjacent to the suction port, and further, the four discharge port side taper surfaces and the four A cylindrical surface centered on the axis of the rotary shaft and positioned between the two suction port side tapered surfaces;
The four discharge port side tapered surfaces have a shape that constitutes a part of a first virtual conical surface whose apex is substantially on the axis of the rotation axis and located on the suction port side,
The four suction port side tapered surfaces have a shape that constitutes a part of a second virtual conical surface whose apex is substantially on the axis of the rotation axis and located on the discharge port side,
The four discharge port side taper surfaces are provided with one or more fins extending from the discharge port side taper surface to the inside in the radial direction and the discharge port side,
The one or more fins provided on each of the four tapered surfaces have a number, shape, and position so as to reduce noise generated when the axial flow fan is used in an operating range in which a practical air volume can be obtained. Is established,
Further, the one or more fins are formed along a virtual plane extending in both the axial direction and the radial direction around the axis of the rotation axis,
The radially inner end surface of the one or more fins is flush with the cylindrical surface ,
The end surface on the discharge port side of the one or more fins is flush with the side surface on the discharge port side of the casing,
One to three fins are provided on one discharge port side taper surface,
An axial blower in which when two or three fins are provided on one discharge port side tapered surface, an angular interval between two adjacent fins is 22.5 degrees or more .