JP3833581B2

JP3833581B2 - 遠心式送風機

Info

Publication number: JP3833581B2
Application number: JP2002183575A
Authority: JP
Inventors: 忠宏野村
Original assignee: Keihin Corp
Current assignee: Keihin Corp
Priority date: 2002-06-24
Filing date: 2002-06-24
Publication date: 2006-10-11
Anticipated expiration: 2022-06-24
Also published as: JP2004027919A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遠心式送風機に関し、一層詳細には、車両に搭載される空調装置に使用する遠心式送風機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術に係る遠心式送風機の概略構造を図３に示す。
【０００３】
遠心式送風機１はファン２とケース３とから構成される。ケース３は、上ケース３ａと下ケース３ｂとがクランプ、ねじ部材（図示せず）等により一体に組み付けられ、周知のスクロール形状に形成されている。上ケース３ａには空気取入口４が形成され、下ケース３ｂには駆動用のモータ５が固定されている。ファン２は、ボス部６と、複数個のブレード７と、前記ブレード７の頂部に環状に形成された補強リングの機能を有するシュラウド８とが一体成形されている。ボス部６は、モータ５のシャフト９に挿着され、該モータ５の回転駆動力が伝達される中心円筒部１０を有する。
【０００４】
前記ボス部６は、凸形状を有し、中央部に中心円筒部１０が設けられ該中央部から径外方向に滑らかに湾曲するような曲面に形成されている。ブレード７は、ボス部６の外周端１２の近傍から垂直上方に延伸するように形成され、前記ボス部６の外周端１２に円周方向に沿って所定の等角度で離間するように複数個配置される。シュラウド８は、ブレード７の頂部に結合され、該シュラウド８の内周端１３とボス部６の外周端１２とを結ぶ線が型割ライン１４に一致している。そして、シュラウド８の内周端１３から上方に延伸する環状の突起１５が形成される。
【０００５】
上ケース３ａには、シュラウド８の突起１５を包含するように断面半円弧状のベルマウス１６が形成され、前記ベルマウス１６の内壁１７と突起１５との間には一定の微小間隔Ａが形成されている。ベルマウス１６の付け根部近傍の上ケース３ａの内壁３ｃは、シュラウド８の曲面１８と略一定の微小間隔Ａで離間し、前記微小間隔Ａは、シュラウド８の突起１５の外周壁から半径方向外方に延伸して滑らかに湾曲して前記曲面１８の端部１９まで比較的長い距離にわたって形成される。従って、ブレード７間を通過した空気は前記微小間隔Ａの隙間を通ってファン２の外径側から内径側に逆流することが抑制される。
【０００６】
このように構成された遠心式送風機１において、図４に示されるようにブレード７間を通過した空気がケース３内に送りこまれ図示しないエバポレータに導かれる際、空気の一部はシュラウド８とベルマウス１６により形成される微小間隔Ａを流線２０に沿って流れる。
【０００７】
この流線２０に沿う空気流を抑制するためには、微小間隔Ａを極力狭くしてシュラウド８の突起１５とベルマウス１６の内壁１７との間で渦流２１を発生させるか若しくはシュラウド８とベルマウス１６により形成される微小間隔Ａをできる限り長くすることを必要とする。
【０００８】
そこで、小型化のためにシュラウド８とベルマウス１６との微小間隔Ａをさらに狭くしようとする場合、ファン２の回転時に前記シュラウド８とベルマウス１６との接触を回避すべく該シュラウド８およびベルマウス１６の加工寸法精度を高くし、かつ遠心式送風機１の組立精度も向上させることが必要となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、シュラウド８およびベルマウス１６の加工寸法精度を高め、遠心式送風機１の組立精度を向上させることにより、該遠心式送風機１の製造コストが上昇する。また、遠心式送風機１の製造コストの上昇を回避するため、例えば、シュラウド８とベルマウス１６との微小間隔Ａを広げる代わりに、該微小間隔Ａを半径方向外方に延伸するとケース３の大きさを拡大しなければならず、特に車両内部の制約された設置スペースに収納することが困難になり、しかも設計の自由度を著しく損なう。
【００１０】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、シュラウドとベルマウス近傍との隙間に長さの短い微小間隔を形成し、かつ前記微小間隔に連接して隙間が前記ベルマウスに指向して急激に広くなる拡大間隔を設けて渦流を急激に発生させることにより、空気がファンの外径側から内径側に逆流することを防止し、且つ小型化に適し、しかも製造コストも低廉な遠心式送風機を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、空気取入口を形成するベルマウスを有するケースと、
前記ケースに収納され円周方向に複数個配設されたブレードと前記ブレードの空気吸入側端部に形成された環状のシュラウドとを有するファンと、
を備え、
前記シュラウドは、前記空気取入口から前記ブレード間に前記ファンの軸方向より半径方向外方に方向転換して流入する空気の流れに沿った断面略円弧状に形成され、前記ベルマウス近傍の内壁面が前記シュラウドとの間に微小間隔を形成し、かつ前記微小間隔に連通して該微小間隔よりも広く設定されるとともに該微小空間よりも前記ベルマウスに近接する拡大間隔を形成し、前記微小間隔が１．５〜３ｍｍに設定され、前記拡大間隔が２〜４ｍｍに設定されることを特徴とする。
【００１２】
そして、この遠心式送風機においては、前記ケースに、前記ベルマウスに至るまでの部位に設けられた曲折部と、前記ベルマウスの端部から鉛直下方に延在して前記曲折部に連接する側壁部とを設けて、前記曲折部の内壁面と前記シュラウドの湾曲面とで前記微小間隔を設けるとともに、前記側壁部の内壁面と前記シュラウドの湾曲面とで前記拡大間隔を設けるようにし、かつ前記曲折部と前記側壁部との内壁面同士がなす角度を１５°〜２５°に設定する。
【００１３】
本発明は、前記ベルマウス近傍の内壁面と前記シュラウドとの間に微小間隔が形成され、かつ前記微小間隔に連通して該微小間隔よりも広い拡大間隔が形成されているため、空気が微小間隔を経て拡大間隔を流れる際に急激に渦流が発生し、該空気がファンの外径側から内径側に逆流することを防止することが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る遠心式送風機につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態に係る遠心式送風機３０の概略構成を示す要部縦断面である。
【００１６】
遠心式送風機３０はファン３２とケース３４とから構成される。ケース３４は、図示しない空気出口部に連接される上ケース３６と下ケース３８とが圧入、クランプ、ねじ部材（図示せず）等により一体に組み付けられている。
【００１７】
上ケース３６には、空気取入口４０がベルマウス４２に形成され、下ケース３８には、モータブラケット４４がねじ部材（図示せず）により固定される。前記モータブラケット４４に膨出形成された凹部４６に駆動用のモータ４８が圧入される。なお、モータブラケット４４に防水カバー５０が取着され、この防水カバー５０によりモータ４８に対する水の浸入が阻止されている。
【００１８】
ファン３２は、ボス部５２、複数個よりなるブレード５６および前記ブレード５６の頂部に環状に形成されたシュラウド５８とが一体成形されている。
【００１９】
ボス部５２は、その中心円筒部６０がモータ４８のシャフト６２に挿着され該モータ４８の回転駆動力が伝達される。なお、ボス部５２は凸形状で中央部から径外方向に滑らかに湾曲するような曲面に形成され、前記ボス部５２の外周端５４が半径外方向に沿って略水平方向に延在されている。
【００２０】
ブレード５６は、ボス部５２の外周端５４の近傍から略垂直上方に延伸して設けられ、前記ボス部５２とシュラウド５８の間で円周方向に沿って等角度で互いに離間するように複数個配置される。
【００２１】
シュラウド５８は、ファン３２を構成するブレード５６の頂部と結合される。前記シュラウド５８は、空気取入口４０より流入する空気がファン３２の軸方向から半径外方向に方向転換されるように緩やかな円弧状に形成されている。
【００２２】
さらに、上ケース３６の前記空気取入口４０の近傍には、前記シュラウド５８の先鋭な上端部６６との隙間が狭くなるように断面略半円弧状のベルマウス４２が形成されている。前記ベルマウス４２の半円弧状の端部から鉛直下方に延在する側壁部７０は、上ケース３６の曲折部３６ａに連接される。なお、前記シュラウド５８の内周端７２とボス部５２の外周端５４とを結ぶ直線が成形時の型割ライン７４に一致するように形成されている。
【００２３】
曲折部３６ａの内壁面３６ｂは、シュラウド５８の湾曲面５８ａと略一定の微小間隔Ｂを有して該シュラウド５８の外周端７６まで滑らかに湾曲して形成される。そして、シュラウド５８の湾曲面５８ａと側壁部７０の内壁面７０ａとの隙間は、前記微小間隔Ｂに連通して前記ベルマウス４２に対して次第に広がる拡大間隔Ｃが形成される。この場合、微小間隔Ｂと拡大間隔Ｃは、Ｂ＜Ｃの関係にあり、本実施の形態の一例によれば、好ましくは、微小間隔Ｂは２ｍｍであり、拡大間隔Ｃは３．５ｍｍである。
【００２４】
本実施の形態に係る遠心式送風機３０によれば、モータ４８の駆動作用下にファン３２の回転により空気取入口４０から該ファン３２内に吸い込まれた空気はボス部５２の曲面に沿って流れ、ファン３２の遠心力によりブレード５６間を通過してケース３４に送り込まれて図示しない空気出口部に導かれる。
【００２５】
一方、ブレード５６間を通過した空気は、ケース３４に送りこまれ図示しない空気出口部に導かれる際に、空気の一部はシュラウド５８の湾曲面５８ａと曲折部３６ａの内壁面３６ｂおよび側壁部７０の内壁面７０ａとの隙間、すなわち、微小間隔Ｂおよび拡大間隔Ｃをシュラウド５８の湾曲面５８ａに沿って流れてファン３２の外径側から内径側に逆流する。
【００２６】
このため、空気が微小間隔Ｂを経て拡大間隔Ｃを通過する際に急激な渦流が発生するため、空気の逆流が抑制される。
【００２７】
図２は、シュラウド５８の湾曲面５８ａと曲折部３６ａ、側壁部７０のそれぞれの内壁面３６ｂ、７０ａとにより形成される間隔および角度を詳細に設定した実施例であり、このような間隔と角度とを選択することにより急激な渦流を発生させることができ、これにより空気の逆流を抑制することができた。
【００２８】
本実施の形態に係る遠心式送風機３０においては、シュラウド５８の湾曲面５８ａと曲折部３６ａ、側壁部７０のそれぞれの内壁面３６ｂ、７０ａとにより形成される隙間に微小間隔Ｂおよび該微小間隔Ｂよりも広い拡大間隔Ｃを設定することにより急激な渦流が発生するので、従来に比して容易に空気の逆流を抑制することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る遠心式送風機によれば、ベルマウスが形成されるケースとシュラウドとの隙間に長さの短い微小間隔と、前記微小間隔に連通して流路幅が前記微小間隔よりも広い拡大間隔とを形成することにより、微小間隔を経て拡大間隔を流れる空気に急激に渦流が発生してファンの外径側から内径側に流れる空気の逆流を容易に防止することができる。
【００３０】
さらに、本発明によれば、ベルマウスが形成されるケースとシュラウドとの隙間に微小間隔および拡大間隔を形成することにより、遠心式送風機の小型化が可能になり、またその重量を低減することができるという特有の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る遠心式送風機の概略構成を示す要部縦断面図である。
【図２】図１に示す遠心式送風機のベルマウスが形成される上ケースとシュラウドとの隙間の詳細説明図である。
【図３】従来技術に係る遠心式送風機を示す概略構成図である。
【図４】図３に示す遠心式送風機のベルマウスが形成される上ケースとシュラウドとの隙間の空気流の動作説明図である。
【符号の説明】
３０…遠心式送風機３２…ファン
３４…ケース４０…空気取入口
４２…ベルマウス５２…ボス部
５６…ブレード５８…シュラウド

Claims

空気取入口を形成するベルマウスを有するとともに、前記ベルマウスに至るまでの部位に設けられた曲折部と、前記ベルマウスの端部から鉛直下方に延在して前記曲折部に連接する側壁部とを有するケースと、
前記ケースに収納され円周方向に複数個配設されたブレードと前記ブレードの空気吸入側端部に形成された環状のシュラウドとを有するファンと、
を備え、
前記シュラウドは、前記空気取入口から前記ブレード間に前記ファンの軸方向より半径方向外方に方向転換して流入する空気の流れに沿った断面略円弧状に形成され、
前記曲折部の内壁面と前記シュラウドの湾曲面とで微小間隔を形成し、かつ前記微小間隔に連通して該微小間隔よりも広く設定されるとともに該微小空間よりも前記ベルマウスに近接する拡大間隔を前記側壁部の内壁面と前記シュラウドの湾曲面とで形成し、
前記曲折部と前記側壁部との内壁面同士がなす角度が１５°〜２５°であり、
かつ前記微小間隔が１．５〜３ｍｍに設定され、前記拡大間隔が２〜４ｍｍに設定されることを特徴とする遠心式送風機。