JP4915791B2 - Centrifugal multiblade blower - Google Patents
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Description
本発明は、遠心式多翼送風機に関する。 The present invention relates to a centrifugal multiblade fan.
車両の空調装置等の送風ユニットに用いられる遠心式多翼送風機は、外周に多数のブレードが列設されモータにより周方向に回転駆動する円筒状のファンと、当該ファンを収納し当該ファンから放射状に吐出される空気流を整流して一方向へ吹き出す渦巻形状のスクロールケーシングとから構成されている。
当該遠心式多翼送風機では、ファン外周側の渦巻流路内において、空気流の乱れが生じると、騒音の発生や効率低下を招くため、乱流を抑制するための技術開発が行われている。
Centrifugal multiblade fans used in air blowers such as air conditioners for vehicles have a cylindrical fan that is lined up on the outer periphery and driven to rotate in the circumferential direction by a motor, and stores the fan in a radial pattern. And a scroll-shaped scroll casing that rectifies the air flow discharged to the air and blows it out in one direction.
In the centrifugal multi-blade blower, if the air flow is disturbed in the spiral flow path on the outer peripheral side of the fan, noise is generated and the efficiency is reduced. Therefore, technical development for suppressing the turbulent flow has been performed. .
そこで、スクロールケーシングの渦巻流路の流路断面積を空気流上流から下流に向けて徐々に拡大させる構成が開示されている(特許文献1参照)。
しかしながら、上記特許文献1に開示された技術では、渦巻流路内において、ファンから吐出され外周壁と衝突し偏向した2次流れが吸気口側に向かい、ファンのブレード一側付近で逆流を発生させるという問題がある。
これにより、渦巻流路内の流動損失が増加しファンの効率が低下したり、騒音が発生する等の問題が生じる。
However, in the technique disclosed in Patent Document 1, the secondary flow discharged from the fan and colliding with the outer peripheral wall and deflected in the spiral flow path is directed toward the intake port, and a reverse flow is generated near one side of the blade of the fan. There is a problem of letting.
As a result, problems such as an increase in flow loss in the spiral flow path and a decrease in fan efficiency or generation of noise occur.
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、渦巻流路内での2次流れを良好に整流することができ、ファンの効率の向上や騒音を抑制させることのできる遠心式多翼送風機を提供することにある。 The present invention has been made to solve such problems, and the object of the present invention is to satisfactorily rectify the secondary flow in the spiral flow path, thereby improving fan efficiency and reducing noise. An object of the present invention is to provide a centrifugal multiblade fan that can be suppressed.
上記した目的を達成するために、請求項1の遠心式多翼送風機では、円筒形状をなし、外周部分に複数のブレードが列設され、軸線方向一側端が開口したファンと、該ファンを周方向一側に回転駆動するモータと、該ファン及びモータを収納し、該ファンの開口部分と対応し穿設された吸気口を有する一側壁、前記ファンの軸線方向にて該一側壁と離間して形成された他側壁、及び該一側壁及び他側壁の外周縁を連結してなり、前記ファンの軸線に対し所定の半径方向を基準位置とし周方向一側への巻き角が増大するにつれて前記軸線との距離が増加する渦巻形状に形成された外周壁から構成され、これら一側壁、他側壁及び外周壁により前記ファンの外周側に渦巻流路が形成されたスクロールケーシングとを備え、平面視において前記一側壁の前記ブレードが設けられている領域内から外周側に又は該ブレードより外側から外周側に延びているとともに、該一側壁から軸線方向他側に所定長さ延び且つ外周方向及び前記ファンの回転方向に延びており、平面視形状は、前記ブレードの平面視形状を延長した形状である案内羽根が周方向に複数列設されていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, in the centrifugal multi-blade fan of claim 1, a fan having a cylindrical shape, a plurality of blades arranged in an outer peripheral portion, and having one axial end opened, and the fan A motor that rotationally drives to one side in the circumferential direction, a fan that houses the fan and the motor, and a side wall that has an intake port that corresponds to the opening of the fan, and is spaced apart from the one side wall in the axial direction of the fan The other side wall formed in this manner and the outer peripheral edge of the one side wall and the other side wall are connected, and the winding angle to one side in the circumferential direction increases with a predetermined radial direction as a reference position with respect to the axis of the fan. the distance between the axis is formed from the outer peripheral wall formed in a spiral shape to increase, with these one side wall, and a scroll casing that spiral flow path at the outer peripheral side of the fan is formed by the other side wall and the outer wall, a plane Said one side in view Rotational direction of the with blades extending to the outer peripheral side to the outer circumferential side or from the outside of the said blade from the area provided, the and outer peripheral direction and the fan extending a predetermined length in the axial direction of the other side from the one side wall and has a plan view shape extending in is characterized in that extended shape der Ru guide vanes plan view shape of the blade has a plurality arrayed in the circumferential direction.
請求項2の遠心式多翼送風機では、請求項1において、前記案内羽根の前記一側壁から軸線方向他側への所定長さは、前記一側壁から前記ブレードの軸線方向中央位置までの長さより短いことを特徴としている。
請求項3の遠心式多翼送風機では、請求項1または2において、前記案内羽根は前記外周壁と離間していることを特徴としている。
The centrifugal multiblade blower according to
The centrifugal multiblade fan according to claim 3 is characterized in that, in
請求項4の遠心式多翼送風機では、請求項1乃至3のいずれかにおいて、前記案内羽根は、隣接する案内羽根との間隔が内周側から外周側に向け拡大するよう形成されていることを特徴としている。
In 請
請求項5の遠心式多翼送風機では、請求項1乃至4のいずれかにおいて、前記案内羽根は、内周側が前記ブレード一側の外形に沿った形状に形成されており、前記ブレードの一側位置から外周方向及び前記ファンの回転方向に延びていることを特徴としている。
請求項6の遠心式多翼送風機では、請求項1乃至5のいずれかにおいて、前記一側壁は、前記案内羽根より外周側部分が前記軸線方向一側に膨出していることを特徴としている。
The centrifugal multiblade blower according to claim 5, in any one of claims 1 to 4, wherein the guide vane is formed in a shape in which the inner peripheral side along the outer shape of the blade one side, one side of the blade It is characterized by extending from the position in the outer peripheral direction and the rotation direction of the fan.
The centrifugal multiblade blower according to a sixth aspect is characterized in that, in any one of the first to fifth aspects, an outer peripheral portion of the one side wall bulges to one side in the axial direction from the guide blade.
請求項7の遠心式多翼送風機では、請求項1乃至6のいずれかにおいて、前記他側壁は、前記渦巻流路を形成する部分が前記軸線方向他側に膨出していることを特徴としている。 The centrifugal multiblade blower according to claim 7, in any one of claims 1 to 6, wherein the other side wall, the portion forming the spiral flow path is characterized by bulges in the axial direction of the other side .
上記手段を用いる本発明の請求項1乃至5の遠心式多翼送風機によれば、渦巻流路を形成するスクロールケーシングの一側壁の少なくともファンのブレードより外周側部分に、軸線方向他側に所定長さ延び、ブレードに対応した形状の案内羽根を周方向に複数列設することで、当該案内羽根により渦巻流路内において他側から一側に向け流れてきた2次流れをファンの回転方向に良好に整流することができる。 According to the centrifugal multiblade blower according to claim 1 to 5 of the present invention using the above means, the outer peripheral portion of at least the fan blades one side wall of the scroll casing forming the spiral flow path, given the axial direction other side A plurality of guide blades extending in the circumferential direction and having a shape corresponding to the blades are arranged in the circumferential direction, so that the secondary flow flowing from the other side to the one side in the spiral flow path by the guide blades is rotated in the direction of rotation of the fan. Can be rectified well.
また、当該案内羽根により、ファンから吐出される空気流のうちブレードの一側部分から外周側へと吐出される空気流をファンの回転方向に整流することができるとともに、隣接する案内羽根の間隔が内周側から外周側に向け拡がっていることで、当該案内羽根間を通る空気流の運動エネルギを圧力エネルギに、即ち動圧を静圧に良好に変換することができる。 Further, the guide vanes can rectify the air flow discharged from one side portion of the blade to the outer peripheral side in the air flow discharged from the fan in the rotation direction of the fan, and the interval between adjacent guide blades. Is spread from the inner peripheral side toward the outer peripheral side, so that the kinetic energy of the air flow passing between the guide vanes can be favorably converted into pressure energy, that is, the dynamic pressure can be converted into static pressure.
以上のように、2次流れに起因する逆流等を防止し、流動損失を低減することでファンの効率を向上させることができ、騒音の発生も抑制することができる。
請求項6及び7の遠心式多翼送風機によれば、渦巻流路の一側壁や他側壁を膨出させ、渦巻流路を軸線方向に拡大させることで、当該渦巻流路の一側及び他側の渦構造を抑制し、さらに流動損失を低減させることができる。
As described above, the reverse flow or the like caused by the secondary flow can be prevented and the flow loss can be reduced, whereby the efficiency of the fan can be improved and the generation of noise can be suppressed.
According to the centrifugal multiblade fan of claims 6 and 7 , one side and the other side of the spiral flow path are expanded by expanding one side wall and the other side wall of the spiral flow path and expanding the spiral flow path in the axial direction. The side vortex structure can be suppressed, and the flow loss can be further reduced.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図1乃至3を参照すると、図1には本発明に係る遠心式多翼送風機の斜視図、図2には本発明に係る遠心式多翼送風機のファンの軸線方向一側から視た平面図、図3には図2のA−A線に沿う断面図が示されている。以下、同図に基づき説明する。
送風機1は、車両用空調装置の送風ユニットに用いられ、図示しない通風ダクト内の内外気導入部2の空気流下流側、蒸発器4の空気流上流側に位置して設けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Referring to FIGS. 1 to 3, FIG. 1 is a perspective view of a centrifugal multiblade fan according to the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the centrifugal multiblade fan according to the present invention as viewed from one axial side of a fan. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. Hereinafter, a description will be given based on FIG.
The blower 1 is used in a blower unit of a vehicle air conditioner, and is provided on the air flow downstream side of the inside / outside
当該送風機1は、主としてファン10、モータ20及びスクロールケーシング30より構成されている。
ファン10は、円筒形状をなしており、軸線方向に延びたブレード12が外周部分に多数列設されている。当該ブレード12は、平面視において、内周側から周方向一側に向け湾曲しながら外周側へと延びた形状をなしている。
The blower 1 mainly includes a
The
そして、各ブレード12の一端部分には、周方向に延びる平面視環状のリム14が連結されている。
ファン10の軸線方向他側には、外周縁部分が各ブレード12の他端の内周側部分と連結されており、中心に向かって軸線方向一側に膨出した略円錐形状をなすコーン部16が形成されている。また、当該コーン部16の中央部分にはボス孔16aが穿設されており、当該ボス孔16aにモータ20の回転軸22が嵌合されている。
Further, one end portion of each
On the other side in the axial direction of the
モータ20はファン10のコーン部16内側に収納されるよう設けられており、電力が供給されることで回転軸22を介してファン10を周方向に回転させる機能を有している。
そして、ファン10は当該モータ20により周方向一側に回転することで、軸線方向一側、即ちリム14内周から空気を吸入し、内周側に吸入した空気をブレード12により外周側へ放射状に吐出する機能を有している。なお、当該実施例においては、ファン10は図2の平面図で視て時計回り方向を回転方向とする。
The
The
スクロールケーシング30は、平面視中央部分に上記ファン10及びモータ20を収納するものである。
当該スクロールケーシング30は、ファン10の軸線方向にて相互に離間している一側壁32及び他側壁34と、ファン10の軸線方向と平行をなし一側壁32及び他側壁34のそれぞれの外周縁を連結して延びる外周壁36とから構成されている。
The
The
外周壁36は、渦巻部36a、平坦部36b、舌部36c、延長部36dから構成されている。
渦巻部36aは、ファン10の軸線を中心軸とし所定の半径方向を基準位置(θ=0°)として、当該基準位置からのファン10の回転方向への角度θ(以下、巻き角θという)が増大するにつれ、中心軸との距離が大きくなるよう湾曲した渦巻形状をなしている。
The outer
The
当該渦巻部36aは基準位置から所定の高角度位置(例えばθ=300°)に亘って延びており、当該高角度位置以降は、接線方向に向かって平坦に延びた平坦部36bが形成されている。
また、基準位置部分において、渦巻部36aから半径方向外周側に向け湾曲した舌部36cが形成されおり、当該舌部36cからは上記平坦部36bと離間するように半径方向外周側に延びる延長部36dが形成されている。
The
Further, at the reference position portion, a
そして、当該外周壁36とファン10の外周との間部分を渦巻流路38とし、当該渦巻流路38の終端は、当該外周壁36の平坦部36b及び延長部36dの端部分と一側壁32及び他側壁34により蒸発器4側に開口した吹出口38aをなしている。
他側壁34は、ファン10の位置に対応する中央面34a、渦巻流路38部分に対応する外周面34b及び垂直面34cから構成されている。
A portion between the outer
The
当該他側壁34の中央面34a及び外周面34bはそれぞれ軸線方向に対して垂直をなしており、中央面34aはファン10の他側端近傍に位置し、外周面34bは中央面34aよりも軸線方向他側に位置している。また当該中央面34aにはモータ支持孔34dが形成されており、当該モータ支持孔34dにはブラケット24を介してモータ20が支持されている。垂直面34cは、中央面34aの外周縁から外周面34bの内周縁に亘って軸線方向に平行をなし周方向に延びた面をなしている。
The
一側壁32は、ファン10の位置に対応した吸気口32aを有する中央面32b、渦巻流路38部分に対応する外周面32c及び垂直面32dから構成されている。
当該一側壁32の吸気口32aはファン10のリム14内周と略同径の円孔をなしている。中央面32b及び外周面32cは軸線方向に対してそれぞれ垂直をなし、中央面32bはファン10の一側端近傍に位置し、外周面32cは平面視において中央面よりも外周側、軸線方向において中央面32bよりも一側に位置している。垂直面32dは、中央面34aの外周縁から軸線方向に平行し外周面34bの内周縁に亘って周方向に延びた面をなしている。
The one
The
また、中央面32bは平面視において、基準位置付近を除いて、吸気口32a開口縁からファン10の外周より外側まで所定幅延びており、基準位置付近においては、外周縁が中心側に湾曲され、幅が縮小されている。これに伴い、外周面32cの内周縁及び垂直面32dは、基準位置付近において中心側に湾曲されており、舌部36cとの間隔が拡大されている。
Further, the
さらに、一側壁の中央面32bには、軸線方向他側に延びる案内羽根40が周方向に複数列設されている。
詳しくは、案内羽根40は、ファン10のブレード12の枚数よりも少なく、例えばブレード12の枚数のおよそ3分の1程度の枚数で列設されている。
当該案内羽根40は、平面視において、ファン10のリム部分14、即ちブレード12の中央部分からブレード12の形状を延長するように湾曲しながら、中央面32bの外周縁まで延びている。そして、各ブレード12は、それぞれ隣接する案内羽根40と所定の間隔を有しており、当該間隔は内周側から外周側に向かうにつれ拡大している。ただし、ファン10外周と外周壁36との間隔が狭い基準位置付近においては、隣接する案内羽根40の間隔が拡大され、当該案内羽根40が外周壁36と接触するのが回避されている。
Furthermore, a plurality of
Specifically, the
The
また、当該案内羽根40は、軸線方向に平行に中央面32bからブレード12一側所定位置までの所定長さ延びており、内周側部分はブレード一側、即ちリム14の形状に沿って切り欠かれている。
以下、このように構成された遠心式多翼送風機の作用を説明する。
当該遠心式多翼送風機では、モータ20に電力が供給されることで、回転軸22を介してファン10が回転する。当該ファン10の回転により吸気口32aからリム14内周を経てファン10内周側に空気が吸入される。そして、ファン10内周側の空気がブレード12を介して放射状に外周側へと吐出され、当該空気はスクロールケーシング30の渦巻流路38により吹出口38aへ整流され蒸発器4側へと吹き出される。
Further, the
Hereinafter, the operation of the centrifugal multiblade fan configured as described above will be described.
In the centrifugal multiblade fan, when the electric power is supplied to the
詳しくは、ファン10の内周側に吸入されブレード12により外周側に吐出される空気流は、吸気口32aから略円錐形状のコーン部16の形状に沿って軸線方向他側且つ平面視外周側へと吐出される。そして、当該空気流は、渦巻流路38内において外周壁36と衝突し、主に軸線方向一側へ偏向し一側壁32の膨出部分へと流れる2次流れFsを形成しながら吹出口38aへと向かう。
Specifically, the air flow sucked into the inner peripheral side of the
ここで、当該遠心式多翼送風機では、一側壁32側に流れてきた2次流れFsは、案内羽根40に案内され、吹出口38a方向に整流される。
このように、当該遠心式多翼送風機では、スクロールケーシング30の一側壁32に案内羽根40を設けたことで渦巻流路38内の2次流れFsを良好に整流することができ、当該2次流れFsに起因する逆流等を防止し、流動損失を低減することができる。
Here, in the centrifugal multiblade fan, the secondary flow Fs flowing toward the one
As described above, in the centrifugal multiblade fan, the secondary flow Fs in the
また、当該案内羽根40は、ファン10から吐出される空気流のうちブレード12の一端側部分から外周側へと吐出される空気流を吹出口38a方向に整流するとともに、隣接する案内羽根40の間隔が内周側から外周側に向け拡がっていることで、ブレード12から吐出された空気流の運動エネルギを圧力エネルギに、即ち動圧を静圧に良好に変換することができる。
In addition, the
また、渦巻流路38の一側壁32及び他側壁34を膨出させたことで、当該渦巻流路38の一側及び他側の渦構造を抑制し流動損失を低減させることができる。
また、渦巻流路38の一側壁32及び他側壁34を膨出させることで、渦巻流路38を一律に軸線方向に拡大しているため、当該渦巻流路38の一側及び他側の渦構造を抑制しさらに流動損失を低減させることができる。
Further, by swelling the one
In addition, since one
以上のことから本発明に係る遠視式多翼送風機によれば、ファン10の性能を向上させることができるとともに、騒音を抑制させることができる。
以上で本発明に係る遠心式多翼送風機の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。
上記実施形態では、案内羽根40の枚数はファン10のブレード12の枚数のおよそ3分の1としているがこれに限られるものではなく、これより増加させたり、減少させたりしても構わない。
From the above, according to the hyperopic multiblade fan according to the present invention, the performance of the
Although the description about embodiment of the centrifugal multiblade fan which concerns on this invention is finished above, embodiment is not restricted to the said embodiment.
In the above embodiment, the number of the
また、上記実施形態では、案内羽根40は内周側がブレード12一側の形状に沿って切り欠かれており、平面視においてブレード12中央位置から外周側に延びているが、当該案内羽根の形状はこれに限られるものではなく、ブレードより外周側から延びる形状であっても構わない。
また、上記実施形態では案内羽根40は軸線方向と平行に所定長さ延びた形状であるが、当該案内羽根の形状はこれに限られるものではなく、例えば軸線方向に対して傾斜した形状としても構わない。
In the above embodiment, the
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、一側壁32及び他側壁34の外周面32c、34bが軸線方向に膨出した構成をなしているが、当該一側壁32及び他側壁34の形状についてはこれに限られるものではなく、例えば全面平坦面としても構わない。
Moreover, in the said embodiment, although the outer
1 送風機
10 ファン
20 モータ
30 スクロールケーシング
32 一側壁
32a 吸気口
32b 中央面
32c 外周面
32d 傾斜面
34 他側壁
36 外周壁
38 渦巻流路
40 案内羽根
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
該ファンを周方向一側に回転駆動するモータと、
該ファン及びモータを収納し、該ファンの開口部分と対応し穿設された吸気口を有する一側壁、前記ファンの軸線方向にて該一側壁と離間して形成された他側壁、及び該一側壁及び他側壁の外周縁を連結してなり、前記ファンの軸線に対し所定の半径方向を基準位置とし周方向一側への巻き角が増大するにつれて前記軸線との距離が増加する渦巻形状に形成された外周壁から構成され、これら一側壁、他側壁及び外周壁により前記ファンの外周側に渦巻流路が形成されたスクロールケーシングとを備え、
平面視において前記一側壁の前記ブレードが設けられている領域内から外周側に又は該ブレードより外側から外周側に延びているとともに、該一側壁から軸線方向他側に所定長さ延び且つ外周方向及び前記ファンの回転方向に延びており、平面視形状は、前記ブレードの平面視形状を延長した形状である案内羽根が周方向に複数列設されていることを特徴とする遠心式多翼送風機。 A fan having a cylindrical shape, a plurality of blades arranged in an outer peripheral portion, and having one axial end opened,
A motor that rotationally drives the fan to one side in the circumferential direction;
One side wall that houses the fan and the motor and has an intake port formed corresponding to the opening of the fan, another side wall that is spaced apart from the one side wall in the axial direction of the fan, and the one side The outer peripheral edge of the side wall and the other side wall is connected to form a spiral shape in which the distance from the axial line increases as the winding angle to one side in the circumferential direction increases with a predetermined radial direction as a reference position with respect to the axial line of the fan. A scroll casing having a spiral flow path formed on the outer peripheral side of the fan by the outer peripheral wall formed by the one side wall, the other side wall, and the outer peripheral wall;
In plan view, it extends from the region of the one side wall where the blade is provided to the outer peripheral side or from the outer side to the outer peripheral side, and extends from the one side wall to the other side in the axial direction and extends in the outer peripheral direction. and extend in the direction of rotation of the fan, plan view shape is a centrifugal multiblade, characterized in that the plan view shape extending shape der Ru guide vanes of the blade has a plurality arrayed in the circumferential direction Blower.
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