JP5255491B2 - Fan casing - Google Patents
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Description
本発明は、回転駆動される羽根車を収容するケーシング本体が、羽根車の回転軸心方向に沿って気体を吸い込む吸込口を有する前壁と、その前壁に対向配置された後壁と、前記前壁と前記後壁とを結んで収容された前記羽根車の外周との間に前記羽根車の回転方向の一部に開口する吹出口に向けて気体を流動させる流動流路を形成させる周回内壁とを備え、前記周回内壁は、前記羽根車の外周との距離が最小となる舌部を周回始端とし且つ前記流動流路に連続して前記吹出口への吹出流路を形成する吹出流路壁に連続する連続部分を周回終端として、前記流動流路の流路幅を前記周回始端から前記周回終端に向かって順次拡大させているファン用ケーシングに関する。 The present invention provides a casing main body that houses a rotationally driven impeller, a front wall having a suction port for sucking gas along the direction of the rotational axis of the impeller, a rear wall disposed opposite to the front wall, A flow channel is formed between the front wall and the rear wall and the outer periphery of the impeller accommodated therein to flow gas toward a blowout opening that opens in a part of the impeller in the rotational direction. A circumferential inner wall, and the circumferential inner wall has a tongue portion having a minimum distance from the outer periphery of the impeller, and a blowout flow path to the blowout port that is continuous with the flow flow path. The present invention relates to a fan casing in which a continuous portion continuous with a flow path wall is a circulation end, and the flow path width of the flow channel is sequentially increased from the circulation start end to the circulation end.
上記のようなファン用ケーシングを備えたファンは、吸込口から羽根車の回転軸心方向に沿って気体(例えば空気)を吸い込み、その吸い込んだ気体を羽根車の内部から外周に向けて遠心方向に流出させ、その流出された空気を吹出口から吹き出す遠心式ファンとして構成されている。 The fan including the fan casing as described above sucks gas (for example, air) from the suction port along the rotational axis direction of the impeller, and the sucked gas is centrifugally directed from the inside of the impeller toward the outer periphery. It is configured as a centrifugal fan that causes the discharged air to flow out from the air outlet.
このようなファン用ケーシングでは、前壁に円形状の吸込口を形成して、その吸込口から気体を吸い込んでいるものがある(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1に記載のファン用ケーシングでは、単に円形状の吸込口から気体を吸い込んでいるだけであるので、吸込口から効率よく気体を吸い込むことができない虞があった。
In such fan casings, there is a case in which a circular suction port is formed in the front wall and gas is sucked from the suction port (see, for example, Patent Document 1). In the fan casing described in
そこで、従来のファン用ケーシングでは、前壁の外側(気体が吸込口に導入される前の部位)において、気体を羽根車の回転方向へ旋回させる複数の固定翼が配設されている(例えば、特許文献2参照。)。特許文献2に記載のファン用ケーシングでは、固定翼により吸込口の周囲の気体が、羽根車の回転方向に案内流動されながら、吸込口の正面に流動されることになる。これにより、吸込口の周囲の気体を吸い込み易くなり、吸込口から吸い込む気体の流量を増加させることができる。
Therefore, in the conventional fan casing, a plurality of fixed wings for rotating the gas in the rotation direction of the impeller are disposed outside the front wall (portion before the gas is introduced into the suction port) (for example, , See Patent Document 2). In the fan casing described in
上記特許文献2に記載のファン用ケーシングでは、特許文献1に記載のものに比べて、吸込口での気体の吸込量は増加することになる。しかしながら、上記特許文献2に記載のファン用ケーシングでは、複数の固定翼の夫々にて気体が羽根車の回転方向に案内流動され、それら気体が吸込口の正面で合流されて吸い込まれていくことになる。よって、吸込口にて吸い込まれる気体の流速を増加させることが難しく、その為に、吸込口に気体を押し込む力(ファンの動圧)が高まり難く、ファンの高静圧化に限界があった。
In the fan casing described in
また、前壁の外側での気体の流動方向と前壁の内側での気体の流動方向とがともに羽根車の回転方向となっているが、吸込口によって前壁の外側と内側とが連通されているので、吸込口を通して前壁の外側で流動する気体と前壁の内側で流動する気体とがお互いに干渉する可能性がある。よって、この干渉によって吸込口にて吸い込まれる気体の流速の低下を招く、或いは、前壁の内側での吹出口に向かう気体の流動が阻害されることがあった。 The flow direction of the gas on the outside of the front wall and the flow direction of the gas on the inside of the front wall are both the rotation direction of the impeller, but the outside and the inside of the front wall are communicated with each other by the suction port. Therefore, the gas flowing outside the front wall through the suction port and the gas flowing inside the front wall may interfere with each other. Therefore, this interference may cause a decrease in the flow velocity of the gas sucked at the suction port, or the gas flow toward the blowout port inside the front wall may be hindered.
本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、吸込口にて吸い込まれる気体の流速を増加させることができながら、吹出口に向かう気体の流動が阻害されることを防止できるファン用ケーシングを提供する点にある。 The present invention has been made paying attention to such a point, and its purpose is to prevent the flow of gas toward the blowout port from being inhibited while increasing the flow velocity of the gas sucked at the suction port. The object is to provide a fan casing that can be prevented.
この目的を達成するために、本発明に係るファン用ケーシングの特徴構成は、回転駆動される羽根車を収容するケーシング本体が、羽根車の回転軸心方向に沿って気体を吸い込む吸込口を有する前壁と、その前壁に対向配置された後壁と、前記前壁と前記後壁とを結んで収容された前記羽根車の外周との間に前記羽根車の回転方向の一部に開口する吹出口に向けて気体を流動させる流動流路を形成させる周回内壁とを備え、前記周回内壁は、前記羽根車の外周との距離が最小となる舌部を周回始端とし且つ前記流動流路に連続して前記吹出口への吹出流路を形成する吹出流路壁に連続する連続部分を周回終端として、前記流動流路の流路幅を前記周回始端から前記周回終端に向かって順次拡大させているファン用ケーシングにおいて、
前記ケーシング本体には、前記前壁の外側において前記羽根車の回転方向の一部に開口する吸気開口部を通して吸気された気体を前記羽根車の回転方向と同方向に周回させて前記吸込口に向けて流動させる周回流路と、前記吸込口において前記前壁の内側での気体の流動と前記前壁の外側での気体の流動とを仕切る仕切り部とが備えられ、
前記仕切り部は、前記吸込口の開口端部から内方側に延出された板状に構成され、
前記仕切り部の前記前壁の内側に面する側には、前記吹出口に向かう気体の流動方向の下流側に第1負圧領域を形成させる第1負圧領域形成部が備えられている点にある。
In order to achieve this object, the fan casing according to the present invention is characterized in that the casing body that houses the rotationally driven impeller has a suction port for sucking gas along the rotational axis direction of the impeller. An opening is provided in a part in the rotational direction of the impeller between a front wall, a rear wall disposed opposite to the front wall, and an outer periphery of the impeller accommodated by connecting the front wall and the rear wall. A circulating inner wall for forming a flow channel for allowing gas to flow toward the outlet, and the circulating inner wall has a tongue portion having a minimum distance from the outer periphery of the impeller as a circumferential start end and the flow channel. The continuous portion that continues to the blowout flow path wall that forms the blowout flow path to the blowout outlet is the circulation end, and the flow passage width of the flow channel is sequentially increased from the turn start end to the turn end. In the fan casing,
In the casing body, the gas sucked through the intake opening that opens in a part of the rotation direction of the impeller on the outside of the front wall circulates in the same direction as the rotation direction of the impeller to the suction port. A circulation channel that flows toward and toward the suction port, and a partition that partitions the gas flow inside the front wall and the gas flow outside the front wall at the suction port ,
The partition is configured in a plate shape extending inward from the opening end of the suction port,
The side facing the inner side of the front wall of the partition is provided with a first negative pressure region forming portion that forms a first negative pressure region on the downstream side in the gas flow direction toward the outlet. It is in.
本特徴構成によれば、吸込口の周囲の気体は吸気開口部から吸気され、その吸気された気体が、周回流路によって羽根車の回転方向と同方向に周回させる。これにより、吸気開口部から吸気された気体は、周回流路によって流速が高められて吸込口に到達する。よって、流速が高められた気体が吸込口に吸い込まれることになり、吸込口に気体を押し込む力(ファンの動圧)を高め易くなる。しかも、吸込口の周囲の気体は、周回流路にて案内流動しながら吸込口にて吸い込むので、吸込口での気体の吸込量をより多くすることができる。 According to this characteristic configuration, the gas around the suction port is sucked from the suction opening, and the sucked gas is circulated in the same direction as the rotation direction of the impeller by the circulation channel. As a result, the gas sucked from the intake opening is increased in flow velocity by the circulation channel and reaches the suction port. Therefore, the gas whose flow rate is increased is sucked into the suction port, and the force for pushing the gas into the suction port (dynamic pressure of the fan) is easily increased. In addition, since the gas around the suction port is sucked at the suction port while being guided and flowed in the circulation channel, the amount of gas sucked at the suction port can be further increased.
また、仕切り部によって、吸込口において前壁の内側での気体の流動と前壁の外側での気体の流動とが仕切られているので、お互いが干渉し合うことを防止することができる。これにより、前壁の外側では、周回流路による気体の流動を適正に行うことができ、流速を高めることを的確に行うことができる。一方、前壁の内側でも、吸い込まれた気体が吹出口に向かって適正に流動することになり、気体を吹出口に向かってスムーズに流動させることができる。
更に、上記特徴構成によれば、例えば第1負圧領域よりも吹出口に向かう気体の流動方向の上流側で渦流が発生する可能性があっても、第1負圧領域の負圧によって第1負圧領域に積極的に気体を流動させることができ、渦流の発生を抑制することができる。よって、渦流の発生により吹出口に向かう気体の流動が阻害されることなく、スムーズに気体を流動させることができる。
In addition, since the partition portion separates the gas flow inside the front wall and the gas flow outside the front wall at the suction port, it can be prevented that they interfere with each other. Thereby, on the outer side of the front wall, the gas can be properly flowed through the circulation channel, and the flow velocity can be accurately increased. On the other hand, even inside the front wall, the sucked-in gas appropriately flows toward the outlet, and the gas can smoothly flow toward the outlet.
Furthermore, according to the above characteristic configuration, for example, even if there is a possibility that a vortex may be generated upstream of the first negative pressure region in the gas flow direction toward the outlet, the negative pressure in the first negative pressure region causes the first The gas can be made to flow positively in one negative pressure region, and the generation of vortex can be suppressed. Therefore, the gas can flow smoothly without hindering the flow of the gas toward the outlet due to the generation of the vortex.
本発明に係るファン用ケーシングの更なる特徴構成は、前記仕切り部は、前記第1負圧領域形成部の配設箇所よりも前記吹出口に向かう前記羽根車の回転方向の下流側に延びる形状に構成されている点にある。 According to a further characteristic configuration of the fan casing according to the present invention, the partition portion extends to the downstream side in the rotational direction of the impeller toward the air outlet rather than the arrangement location of the first negative pressure region forming portion. It is in the point which is comprised.
本特徴構成によれば、上述の如く、第1負圧領域の負圧によって第1負圧領域に積極的に気体を流動させることになるが、この第1負圧領域に流動された気体を仕切り部にて吹出口に向かって案内流動させることができる。よって、第1負圧領域に流動された気体をも、吹出口に向かってスムーズに流動させることができる。 According to this characteristic configuration, as described above, the gas actively flows into the first negative pressure region due to the negative pressure in the first negative pressure region. It can be made to guide and flow toward the outlet at the partition. Therefore, the gas that has flowed to the first negative pressure region can also flow smoothly toward the outlet.
本発明に係るファン用ケーシングの更なる特徴構成は、前記周回流路の終端部には、前記周回流路にて流動された気体を前記吸込口へ導入させる導入部が備えられ、前記仕切り部は、前記導入部と前記羽根車の回転方向の反対側に配設されている点にある。 A further characteristic configuration of the fan casing according to the present invention is that the terminal portion of the circumferential flow path is provided with an introduction section for introducing the gas flowing in the circumferential flow path into the suction port, and the partition section. Is located on the opposite side of the rotation direction of the introduction part and the impeller.
本特徴構成によれば、周回流路によって流速が高められた気体は、導入部により羽根車の回転軸心方向に沿う力が与えられて吸込口へ積極的に導入される。よって、流速が高められた気体が吸込口に吸い込まれることになり、吸込口に気体を押し込む力(ファンの動圧)を高めることができる。しかも、仕切り部の配設箇所は導入部と羽根車の回転方向の反対側となっているので、羽根車の回転方向において導入部の配置箇所とは離れた箇所で仕切り部によって吸込口を前壁の外側と前壁の内側とに区切ることができる。よって、周回流路にて流動された空気がその途中で短絡して吸込口から吸い込まれるのを仕切り部によって防止でき、気体の流速の増加を確実に行える。逆に、前壁の内側における空気が吸込口を通して前壁の外側に逆流するのも仕切り部によって防止することができる。 According to this characteristic configuration, the gas whose flow velocity is increased by the circulation channel is positively introduced into the suction port by the introduction portion being given a force along the rotational axis direction of the impeller. Therefore, the gas whose flow velocity is increased is sucked into the suction port, and the force for pushing the gas into the suction port (dynamic pressure of the fan) can be increased. In addition, since the partition portion is disposed on the opposite side of the introduction portion and the impeller in the rotational direction, the partition portion is disposed in front of the suction port at a location away from the introduction portion in the rotation direction of the impeller. It can be divided into the outside of the wall and the inside of the front wall. Therefore, it is possible to prevent the air flowing in the circulation channel from being short-circuited in the middle and sucked from the suction port by the partition part, and it is possible to reliably increase the gas flow velocity. On the contrary, it is possible to prevent the air inside the front wall from flowing backward to the outside of the front wall through the suction port.
上記目的を達成するために、本発明に係るファン用ケーシングの特徴構成は、回転駆動される羽根車を収容するケーシング本体が、羽根車の回転軸心方向に沿って気体を吸い込む吸込口を有する前壁と、その前壁に対向配置された後壁と、前記前壁と前記後壁とを結んで収容された前記羽根車の外周との間に前記羽根車の回転方向の一部に開口する吹出口に向けて気体を流動させる流動流路を形成させる周回内壁とを備え、前記周回内壁は、前記羽根車の外周との距離が最小となる舌部を周回始端とし且つ前記流動流路に連続して前記吹出口への吹出流路を形成する吹出流路壁に連続する連続部分を周回終端として、前記流動流路の流路幅を前記周回始端から前記周回終端に向かって順次拡大させているファン用ケーシングにおいて、
前記ケーシング本体には、前記前壁の外側において前記羽根車の回転方向の一部に開口する吸気開口部を通して吸気された気体を前記羽根車の回転方向と同方向に周回させて前記吸込口に向けて流動させる周回流路と、前記吸込口において前記前壁の内側での気体の流動と前記前壁の外側での気体の流動とを仕切る仕切り部とが備えられ、
前記周回流路の終端部には、前記周回流路にて流動された気体を前記吸込口へ導入させる導入部が備えられ、
前記仕切り部は、前記導入部と前記羽根車の回転方向の反対側に配設されている点にある。
上記特徴構成によれば、周回流路によって流速が高められた気体は、導入部により羽根車の回転軸心方向に沿う力が与えられて吸込口へ積極的に導入される。よって、流速が高められた気体が吸込口に吸い込まれることになり、吸込口に気体を押し込む力(ファンの動圧)を高めることができる。しかも、仕切り部の配設箇所は導入部と羽根車の回転方向の反対側となっているので、羽根車の回転方向において導入部の配置箇所とは離れた箇所で仕切り部によって吸込口を前壁の外側と前壁の内側とに区切ることができる。よって、周回流路にて流動された空気がその途中で短絡して吸込口から吸い込まれるのを仕切り部によって防止でき、気体の流速の増加を確実に行える。逆に、前壁の内側における空気が吸込口を通して前壁の外側に逆流するのも仕切り部によって防止することができる。
本発明に係るファン用ケーシングの更なる特徴構成は、前記導入部は、前記吸込口の開口端部から内方側に延設され、前記導入部の前記前壁の内側に面する側には、前記吹出口に向かう気体の流動方向の下流側に第2負圧領域を形成させる第2負圧領域形成部が備えられている点にある。
In order to achieve the above object, the fan casing according to the present invention is characterized in that the casing body that houses the rotationally driven impeller has a suction port for sucking gas along the rotational axis direction of the impeller. An opening is provided in a part in the rotational direction of the impeller between a front wall, a rear wall disposed opposite to the front wall, and an outer periphery of the impeller accommodated by connecting the front wall and the rear wall. A circulating inner wall for forming a flow channel for allowing gas to flow toward the outlet, and the circulating inner wall has a tongue portion having a minimum distance from the outer periphery of the impeller as a circumferential start end and the flow channel. The continuous portion that continues to the blowout flow path wall that forms the blowout flow path to the blowout outlet is the circulation end, and the flow passage width of the flow channel is sequentially increased from the turn start end to the turn end. In the fan casing,
In the casing body, the gas sucked through the intake opening that opens in a part of the rotation direction of the impeller on the outside of the front wall circulates in the same direction as the rotation direction of the impeller to the suction port. A circulation channel that flows toward and toward the suction port, and a partition that partitions the gas flow inside the front wall and the gas flow outside the front wall at the suction port,
The terminal part of the circulation channel is provided with an introduction part for introducing the gas flowing in the circulation channel into the suction port,
The said partition part exists in the point arrange | positioned on the opposite side to the rotation direction of the said introduction part and the said impeller.
According to the above characteristic configuration, the gas whose flow velocity is increased by the circulation channel is positively introduced into the suction port by the introduction portion being given a force along the rotational axis direction of the impeller. Therefore, the gas whose flow velocity is increased is sucked into the suction port, and the force for pushing the gas into the suction port (dynamic pressure of the fan) can be increased. In addition, since the partition portion is disposed on the opposite side of the introduction portion and the impeller in the rotational direction, the partition portion is disposed in front of the suction port at a location away from the introduction portion in the rotation direction of the impeller. It can be divided into the outside of the wall and the inside of the front wall. Therefore, it is possible to prevent the air flowing in the circulation channel from being short-circuited in the middle and sucked from the suction port by the partition part, and it is possible to reliably increase the gas flow velocity. On the contrary, it is possible to prevent the air inside the front wall from flowing backward to the outside of the front wall through the suction port.
According to a further characteristic configuration of the fan casing according to the present invention, the introduction portion extends inward from an opening end portion of the suction port, and on the side facing the inner side of the front wall of the introduction portion. The second negative pressure region forming part for forming the second negative pressure region on the downstream side in the flow direction of the gas toward the outlet is provided.
本特徴構成によれば、第2負圧領域形成部も、上述の第1負圧領域形成部と同様に、導入部に対して吹出口に向かう空気の流動方向の下流側等に渦流が発生する可能性があっても、第2負圧領域の負圧を利用して第2負圧領域に気体を積極的に流動させることで、渦流の発生を抑制でき、渦流によって気体がスムーズに流れなくなるのを防止できる。そして、第1負圧領域形成部及び第2負圧領域形成部との協働作用により前壁の内側での渦流の発生を的確に抑制することができ、吹出口に向かう気体の流れをより一層スムーズにすることができ、吸込口にて吸い込んだ気体のより多くを効率よく吹出口から吹き出すことができる。 According to this characteristic configuration, the second negative pressure region forming portion also generates a vortex on the downstream side in the flow direction of the air toward the outlet with respect to the introduction portion, similarly to the first negative pressure region forming portion described above. Even if there is a possibility of eddy currents, it is possible to suppress the generation of eddy currents by using the negative pressure in the second negative pressure area to actively flow the gas in the second negative pressure area, and the gas flows smoothly by the vortex flow. It can be prevented from disappearing. And by the cooperative action with the first negative pressure region forming part and the second negative pressure region forming part, it is possible to accurately suppress the generation of vortex inside the front wall, and the flow of gas toward the outlet is more It can be made smoother and more of the gas sucked in at the suction port can be efficiently blown out from the outlet.
本発明に係るファン用ケーシングを備えたファンの実施形態を図面に基づいて説明する。
このファン1は、図1〜図6に示すように、モータ(図示省略)にて回転駆動される羽根車2と、吸込口3及び吹出口4が形成されて羽根車2を収容するケーシング本体5とを備えて構成されている。吸込口3は、羽根車2の回転軸心方向X(以下、単に、回転軸心方向Xと略称する)に沿って開口しており、吹出口4は、羽根車2の回転方向Y(以下、単に、回転方向Yと略称する)の一部に開口している。羽根車2は、周部に複数の羽根2aを並べて備えるとともに、回転軸心方向Xの一方端が開口された吸込部とし且つ他方端が閉塞された底板としている。そして、羽根車2は、吸込部がケーシング本体5の前壁8に対向し、且つ、底板がケーシング本体5の後壁13に対向する配置にて収容空間に収容されている。これにより、吸込口3から吸い込んだ空気を羽根車2の吸込部を通して羽根車2の内部に取り込み、羽根車2の回転駆動及び底板により各羽根2aによって羽根車2の内部の空気が遠心方向に流出される構成となっている。
An embodiment of a fan provided with a fan casing according to the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 to 6, the
ファン1は、吸込口3から回転軸心方向Xに沿って空気(気体)を吸い込み、その吸い込んだ空気を羽根車2の内部から外周に向けて遠心方向に流出させ、その流出された空気を吹出口4から吹き出す遠心式ファンとして構成されている。例えば、このようなファン1は、換気扇用のファンとして用いられている。
The
本発明に係るファン用ケーシングは、直方体に形成されたケーシング本体5にて構成されており、ケーシング本体5は、吸込口3にて空気を吸い込むための吸気構造を形成する吸気側形成部6と吸込口3にて吸い込んだ空気を吹出口4から吹き出すための吹出構造を形成する吹出側形成部7とを備えている。ケーシング本体5は、回転軸心方向Xにおいて、吸気口4が形成された前壁8を基準として、前壁8よりも前方側(図1〜3中左側)に吸込側形成部6が形成されており、前壁8よりも後方側(図1〜3中右側)に吹出側形成部7が形成されている。
The fan casing according to the present invention is configured by a
図1は、主に吸込側形成部6を表しており、吸込口3の前方側から見たケーシング本体5の分解斜視図を示しており、図2は、主に吹出側形成部7を表しており、吸込口3の後方側から見たケーシング本体5の分解斜視図を示している。図3は、回転軸心方向Xに沿ってケーシング本体5を縦断したときの側方から見たケーシング本体5の断面図を示している。図4は、吸込口3の前方側から見たケーシング本体5を示す図であり、図5は、後壁13を取り外した状態での吸込口3の後方側から見たケーシング本体5を示す図であり、図6は、後壁13及び羽根車2を取り外した状態での吸込口3の後方側から見たケーシング本体5を示す図である。
FIG. 1 mainly shows the suction
〔吸込側形成部〕
吸込側形成部6は、前壁8の外壁から外側(前方側)に一体的に形成されている。吸込側形成部6によって、空気を吸気する吸気開口部9と、吸気開口部9にて吸気された空気を吸込口3に向けて流動させる周回流路10と、周回流路10にて流動された空気を吸込口3へ導入させる導入部11とが形成されている。
(Suction side forming part)
The suction
吸気開口部9は、前壁8の外側において回転方向Yの一部(図4中左側)に開口しており、羽根車2の径方向において吸込口3よりも外側に配設されている。
周回流路10は、吸気開口部9を通して吸気された空気を回転方向Yと同方向に周回させて吸込口3に向けて流動させる渦巻き状に形成されている。そして、周回流路10は、基本的には、吸込口3に接近する形状となっており、吸込口3に接近する側ほど流路幅が狭く構成されている。周回流路10は、前壁8から外側(前方側)に立設された周回流路壁12の間に形成されており、回転軸心方向Xにおいて前壁8から離れる側が開放されている。これにより、周回流路10の途中でも回転軸心方向Xに沿って空気を吸気可能として、より多量の空気を吸込口3に流動させることができる。
The
The
導入部11は、周回流路10の終端部に配設されており、周回流路10にて流動された空気を吸込口3へ導入させる。導入部11は、周回流路10を形成する一対の周回流路壁12のうち、吸込口3の径方向外側に位置する周回流路壁12に連続して吸込口3の開口端部から内方側に延設された壁状に形成されており、その先端部は吸込口3の中心付近まで延設されている。導入部11は、その先端部側から基端部側に向けて回転方向Yに沿う湾曲形状に形成されている。これにより、導入部11は、周回流路10にて流動された空気に対して回転軸心方向Xに沿う力を付与して吸込口3側に積極的に導入させて、周回流路10にて流動された空気を吸込口3へ導入させている。
The
このように、本発明に係るファン用ケーシングのケーシング本体5が、吸気開口部9、周回流路10、及び、導入部11を備えることにより、吸気開口部9を通して吸気した空気を周回流路10に沿って流動させ、回転方向Yにおける空気の流速を高めて吸込口3に流動させることができる。そして、周回流路10にて流動された空気は、導入部11によって回転軸心方向Xに沿う力が付与されて吸込口3側へ積極的に流動されるので、吸込口3での空気の吸込量をより多くしながら、流速が高められた空気を吸込口3に押し込むことができる。これにより、同じ空気の流量を吹出口4から吹き出す場合に、羽根車2の回転速度を高回転速度にしなくても、より多くの空気を吸込口3に押し込む力を高めて吸い込むことができ、モータの消費電力の低減を図ることができる。その結果、例えば、高静圧(例えば200〜300Pa)で且つ高流量(例えば100m3/h)を実現できるファン1を構成することができる。
As described above, the
〔吹出側形成部〕
吹出側形成部7は、前壁8と対向配置される後壁13と、前壁8と後壁13とを結んでケーシング本体5に収容された羽根車2の外周との間に吹出口4に向けて空気を流動させる流動流路14を形成させる周回内壁15とを備えている。
後壁13は、前壁8とは別体で板状に形成されており、前壁8と後壁13とを対向配置させてその間に羽根車2を収容させる収容空間が形成されている。収容空間に収容される羽根車2は、羽根車2の回転軸心と吸込口3の中心とが一致されており、吸込口3のベルマウス部19と設定距離(例えば2mm)だけ離間させて配置されている。
[Blow-off side forming part]
The blow-out
The
周回内壁15は、前壁8の内側(後方側)に一体的に形成された直線状の起立壁にて構成されており、収容空間に収容された羽根車2の外周を取り囲み羽根車2の外周との間に流動流路14を形成している。周回内壁15は、図5に示すように、流動流路14の流路幅を周回始端S1から周回終端S2に向かって順次拡大させる拡大曲線(例えばインボリュート曲線)を描く形状に形成されている。そして、周回内壁15は、羽根車2の外周との距離が最小となる舌部16を周回始端S1とし、且つ、流動流路14に連続して吹出口4への吹出流路17を形成する吹出流路壁18に連続する連続部分Rを周回終端S2としている。
The circling
〔凸部〕
このファン1では、前壁8の内壁が平坦状に形成されているが、図3及び図6に示すように、吸込口3と周回内壁15との間において前壁8の内壁から内側(図3中右側)に凸部20が突設されている。
凸部20は、突出始端T1から突出終端T2まで回転方向Yに延設されており、回転方向Yの全周に亘って配設されておらず、回転方向Yの一部が開放されている。そして、凸部20は、回転方向Yに向かって舌部16を通る円形状の吸込口3の接線L1よりも回転方向Yの下流側を突出始端T1とし、且つ、吸込口3と凸部20との間を流動する空気が吹出口4に向けて流動するのを許容する許容位置を突出終端T2としている。凸部20の突出始端T1は、接線L1よりも回転方向Yの下流側で、且つ、周回内壁15の周回終端S2と吸込口3の中心Pとを結ぶ直線L2と凸部20の突出始端T1と吸込口3の中心Pとを結ぶ直線L3とが成す角度αが0度以上90度以下となる位置に配設されている。凸部20の突出終端T2は、周回内壁15の周回終端S2を許容位置として配設されている。また、凸部20は、突出始端T1から突出終端T2に向けて羽根車2の径方向外側に位置する拡大曲線(例えばインボリュート曲線)を描く形状に形成されている。これにより、吸込口3と凸部20との間の距離(羽根車2の径方向での距離)は、凸部20の突出終端T2側の方が突出始端T1側よりも大きく構成されている。
(Convex)
In this
The
このような凸部20を設けることにより、流動流路14の圧力が高くなっても、吸込口3への逆流を防止しながら、吸込口3と凸部20との間を流動する空気を吹出流路17に積極的に流動させることができ、その空気を吹出流路17を通して吹出口4に向けて流動させることができる。しかも、舌部16及びそれよりも回転方向Yの上流側に隣接する領域では、凸部20が存在しないので、凸部20が存在することにより更に流動流路14の圧力が高くなるのを防止して吸込口3への逆流が生じ易くなるのを防止できる。さらに、吸込口3と凸部20との間の距離(羽根車2の径方向での距離)は、凸部20の突出終端T2側の方が突出始端T1側よりも大きいので、吸込口3と凸部20との間を流動する空気だけでなく、突出始端T1に隣接する舌部16及びそれよりも回転方向Yの上流側に隣接する領域に流出された空気をも、圧力差を利用して吸込口3と凸部20との間を通して凸部20の突出終端T2側に積極的に流動させることができる。よって、舌部16及びそれよりも回転方向Yの上流側に隣接する領域での吸込口3への逆流を効果的に防止しながら、吸込口3と凸部20との間を流動する空気を吹出口4に向けて流動させることができる。
By providing such a
〔吹出流路〕
このファン1では、図5に示すように、吹出流路17が、流動流路14に連続して形成されており、流動流路14の終端部から吹出口4に向かう直線状に形成されている。そして、吹出流路17は、羽根車2の外周と吹出流路壁18との間に連続して、舌部16から吹出口4に向けて連接された連接壁21と吹出流路壁18との間に形成されている。
(Blowout channel)
In this
図7に示すように、吹出流路壁18は、周回内壁15に連続して形成されており、周回内壁15と同様に直線状の起立壁にて構成されている。それに対して、舌部16において吹出流路壁18と対向する対向部分16aが、回転軸心方向Xにおいて前壁8から離間する側(図6中下側)の方が前壁8に接近する側よりも吹出流路壁18に対して離れる傾斜状に形成されている。図7は、吹出口4が開口する方向からケーシング本体5の内方側を見たときのケーシング本体5の側面部を示している。これにより、吹出流路17において舌部16と吹出流路壁18とが対向する流路部分は、回転軸心方向Xにおいて前壁8から離間する側の方が前壁8に接近する側よりも流路幅が大きく構成されている。また、図5及び図6に示すように、連接壁21は、吹出口4に接近する側ほど吹出流路壁18との間の距離が大きくなる傾斜状に形成されている。
As shown in FIG. 7, the blowout
本発明に係るファン用ケーシングのケーシング本体5が、このような吹出流路17を備えることにより、回転軸心方向Xにおいて前壁8に接近する側よりも離れる側に多量の空気が流動されても、その空気の流量差に応じた吹出流路17の流路幅とすることができ、圧力損失を低減しながら空気を流動させることができる。しかも、上述の如く、周回流路10及び導入部11により多量の空気を吸込口3から吸い込むことができるので、回転軸心方向Xにおいて前壁8に接近する側よりも離れる側により多量の空気が流動されることになるが、そのより多量の空気をもスムーズに吹出流路17を流動させて吹出口4に導くことができる。しかも、吹出口4に接近する側ほど連接壁21と吹出流路壁18との間の距離が大きくなっているので、吹出流路17を流動する空気を吹出口4に積極的に導くことができる。また、舌部16は、傾斜状に形成されているので、羽根車2の外周に流出された空気が舌部16に当たるまでの時間が前壁8に接近する側から離れる側に順次長くなる。よって、空気が舌部16に当たるときに発生する音に位相差が生じることになり、お互いの発生する音が干渉し合い、騒音の発生を抑制できる。
Since the
〔空気の流れ〕
図1、図8における矢印にて示すように、吸気開口部9にて吸気された空気は、周回流路10にて渦巻き状に流動されて導入部11に至り、導入部11によって吸込口3に導入される。図2、図9における矢印にて示すように、吸込口3に導入された空気は、流動流路14を回転方向Yに沿って流動して吹出流路17を通して吹出口4に向けて流動されて吹出口4から吹き出される。
ここで、空気は吹出流路17を通して吹出口4から吹き出されるので、吹出流路17の配設箇所に対して回転方向Yの上流側に隣接する領域付近において吸込口3からより多くの空気が吸い込まれることになる。そこで、導入部11は、吹出流路17の配設箇所に対して回転方向Yの上流側に隣接する領域付近に配設されており、吸込口3から多量の空気が吸い込まれる領域に配設されている。例えば、図10に示すように、導入部11は、舌部16と吸込口3の中心Pとを結ぶ直線L4と導入部11の配設位置(回転方向Yにおいて導入部11の中心位置)と吸込口3の中心Pとを結ぶ直線L5の成す角度βが0度以上90度以下となる位置に配設されている。
〔the flow of air〕
As shown by the arrows in FIG. 1 and FIG. 8, the air taken in through the
Here, since air is blown out from the blower outlet 4 through the
〔仕切り部〕
上述の如く、前壁8の外側では周回流路10により空気が流動することになり、前壁8の内側では羽根車2の回転駆動により空気が流動することになる。そこで、図4及び図6に示すように、吸込口3において前壁8の内側での空気の流動と前壁8の外側での空気の流動とを仕切る仕切り部22が備えられている。仕切り部22は、吸込口3の開口端部から内方側に延出された板状に構成されている。そして、仕切り部22は、導入部11と回転方向Yの反対側に配設されている。これにより、前壁8の外側と内側とが吸込口3にて連通されているが、回転方向Yにおいて導入部11の配設箇所とは離れた箇所で仕切り部22によって吸込口3を前壁8の外側と前壁8の内側とに区切ることができる。よって、周回流路10にて流動された空気がその途中で短絡して吸込口3から吸い込まれるのを仕切り部22によって防止できる。逆に、前壁8の内側における空気が吸込口3を通して前壁8の外側に逆流するのも仕切り部22によって防止することができる。前壁8の外側における周回流路10による回転方向Yへの空気の流動と前壁8の内側における羽根車2の回転駆動による回転方向Yへの空気の流動とがお互いに干渉するのを仕切り部22により抑制することができる。したがって、より多量の空気を吸込口3にて吸い込むことができるとともに、吸込口3にて吸い込んだ空気を羽根車2の回転駆動により流動流路14に効率よく流動させることができ、より多量の空気を吹出口4に向けて流動させることができる。
(Partition section)
As described above, air flows through the
図11に示すように、仕切り部22の前壁8の内側に面する側には、吹出口4に向かう空気の流動方向の下流側(回転方向Yの下流側)に第1負圧領域23を形成させる第1負圧領域形成部24が備えられている。例えば、仕切り部22に空気が衝突することにより仕切り部22に対して吹出口4に向かう空気の流動方向の上流側(仕切り部22に対して回転方向Yの下流側に隣接する領域等)に渦流W1が生じる可能性がある。第1負圧領域形成部24にて第1負圧領域23が形成されているので、その負圧を利用して第1負圧領域23に空気を積極的に流動させることができる。これにより、渦流W1の発生を抑制することができ、渦流W1によって空気がスムーズに流れなくなるのを防止できる。
また、仕切り部22は、第1負圧領域形成部24の配設箇所よりも吹出口4に向かう空気の流動方向の下流側(回転方向Yの下流側)に延びる形状に形成されている。これにより、第1負圧領域23に流動された空気が仕切り部22にて案内されながら吹出口4に向けて流動されることになり、吹出口4に向けて空気をスムーズに流動させることができる。
As shown in FIG. 11, on the side facing the inner side of the
Moreover, the
〔第2負圧領域形成部〕
図11に示すように、導入部11の前壁8の内側に面する側には、吹出口4に向かう空気の流動方向の下流側(回転方向Yの下流側)に第2負圧領域25を形成させる第2負圧領域形成部26が備えられている。この第2負圧領域形成部26も、上述の第1負圧領域形成部24と同様に、導入部11に対して吹出口4に向かう空気の流動方向の下流側(導入部11に対して回転方向Yの下流側に隣接する領域等)に渦流W2が発生する可能性があっても、負圧を利用して第2負圧領域25に空気を積極的に流動させることで、渦流W2の発生を抑制して、渦流W2によって空気がスムーズに流れなくなるのを防止している。
[Second negative pressure region forming section]
As shown in FIG. 11, on the side facing the inner side of the
〔別実施形態〕
(1)上記実施形態では、導入部11を直線状の起立壁にて構成しているが、例えば、導入部11を、羽根車2の回転軸心方向Xにおいて吸込口3に接近する側ほど幅狭とする傾斜状の壁にて構成することもできる。この場合には、周回流路10にて流動された空気に対して羽根車2の回転軸心方向Xにおいて吸込口3に接近する側により大きな力を付与することができ、吸込口3に対する押し込み力をより一層向上させることができる。
[Another embodiment]
(1) In the above embodiment, the
(2)上記実施形態において、仕切り部22の形状及び配設箇所等は適宜変更が可能であり、上記実施形態にて示したものに限られるものではない。
(2) In the embodiment described above, the shape and location of the
本発明は、ケーシング本体が、羽根車の回転軸心方向に沿って気体を吸い込む吸込口を有する前壁と、その前壁に対向配置された後壁と、前記前壁と前記後壁とを結んで収容された前記羽根車の外周との間に前記羽根車の回転方向の一部に開口する吹出口に向けて気体を流動させる流動流路を形成させる周回内壁とを備え、吸込口にて吸い込まれる気体の流速を増加させることができながら、吹出口に向かう気体の流動が阻害されることを防止できる各種のファン用ケーシングに適応可能である。 In the present invention, the casing body includes a front wall having a suction port for sucking gas along the direction of the rotation axis of the impeller, a rear wall disposed opposite to the front wall, the front wall, and the rear wall. A peripheral inner wall for forming a flow channel for allowing gas to flow toward an outlet opening in a part of the impeller in a rotation direction between the outer periphery of the impeller that is connected and accommodated; Therefore, the present invention can be applied to various fan casings that can prevent the flow of gas toward the air outlet from being hindered while increasing the flow rate of the gas sucked in.
2 羽根車
3 吸込口
4 吹出口
5 ケーシング本体
8 前壁
9 吸気開口部
10 周回流路
11 導入部
13 後壁
14 流動流路
15 周回内壁
16 舌部
22 仕切り部
23 第1負圧領域
24 第1負圧領域形成部
25 第2負圧領域
26 第2負圧領域形成部
2
Claims (5)
前記周回内壁は、前記羽根車の外周との距離が最小となる舌部を周回始端とし且つ前記流動流路に連続して前記吹出口への吹出流路を形成する吹出流路壁に連続する連続部分を周回終端として、前記流動流路の流路幅を前記周回始端から前記周回終端に向かって順次拡大させているファン用ケーシングであって、
前記ケーシング本体には、前記前壁の外側において前記羽根車の回転方向の一部に開口する吸気開口部を通して吸気された気体を前記羽根車の回転方向と同方向に周回させて前記吸込口に向けて流動させる周回流路と、前記吸込口において前記前壁の内側での気体の流動と前記前壁の外側での気体の流動とを仕切る仕切り部とが備えられ、
前記仕切り部は、前記吸込口の開口端部から内方側に延出された板状に構成され、
前記仕切り部の前記前壁の内側に面する側には、前記吹出口に向かう気体の流動方向の下流側に第1負圧領域を形成させる第1負圧領域形成部が備えられているファン用ケーシング。 A casing body that accommodates a rotationally driven impeller includes a front wall having a suction port for sucking gas along the direction of the rotational axis of the impeller, a rear wall disposed opposite to the front wall, and the front wall, A circulating inner wall that forms a flow channel that allows gas to flow toward a blowout opening that opens in a part of the rotation direction of the impeller between the rear wall and the outer periphery of the impeller accommodated. Prepared,
The inner circumferential wall is continuous with a blowout channel wall that forms a blowout channel to the blower outlet, with a tongue portion having a minimum distance from the outer periphery of the impeller as a circumferential start end. A fan casing in which a continuous portion is a circulation end, and the flow passage width of the flow channel is sequentially increased from the circulation start end toward the circulation end,
In the casing body, the gas sucked through the intake opening that opens in a part of the rotation direction of the impeller on the outside of the front wall circulates in the same direction as the rotation direction of the impeller to the suction port. A circulation channel that flows toward and toward the suction port, and a partition that partitions the gas flow inside the front wall and the gas flow outside the front wall at the suction port ,
The partition is configured in a plate shape extending inward from the opening end of the suction port,
A fan provided with a first negative pressure region forming portion for forming a first negative pressure region on the downstream side of the flow direction of the gas toward the blower outlet on a side facing the inner side of the front wall of the partition portion. Casing.
前記仕切り部は、前記導入部と前記羽根車の回転方向の反対側に配設されている請求項1又は2に記載のファン用ケーシング。 The terminal part of the circulation channel is provided with an introduction part for introducing the gas flowing in the circulation channel into the suction port,
3. The fan casing according to claim 1, wherein the partition portion is disposed on a side opposite to a rotation direction of the introduction portion and the impeller .
前記周回内壁は、前記羽根車の外周との距離が最小となる舌部を周回始端とし且つ前記流動流路に連続して前記吹出口への吹出流路を形成する吹出流路壁に連続する連続部分を周回終端として、前記流動流路の流路幅を前記周回始端から前記周回終端に向かって順次拡大させているファン用ケーシングであって、
前記ケーシング本体には、前記前壁の外側において前記羽根車の回転方向の一部に開口する吸気開口部を通して吸気された気体を前記羽根車の回転方向と同方向に周回させて前記吸込口に向けて流動させる周回流路と、前記吸込口において前記前壁の内側での気体の流動と前記前壁の外側での気体の流動とを仕切る仕切り部とが備えられ、
前記周回流路の終端部には、前記周回流路にて流動された気体を前記吸込口へ導入させる導入部が備えられ、
前記仕切り部は、前記導入部と前記羽根車の回転方向の反対側に配設されているファン用ケーシング。 A casing body that accommodates a rotationally driven impeller includes a front wall having a suction port for sucking gas along the direction of the rotational axis of the impeller, a rear wall disposed opposite to the front wall, and the front wall, A circulating inner wall that forms a flow channel that allows gas to flow toward a blowout opening that opens in a part of the rotation direction of the impeller between the rear wall and the outer periphery of the impeller accommodated. Prepared,
The inner circumferential wall is continuous with a blowout channel wall that forms a blowout channel to the blower outlet, with a tongue portion having a minimum distance from the outer periphery of the impeller as a circumferential start end. A fan casing in which a continuous portion is a circulation end, and the flow passage width of the flow channel is sequentially increased from the circulation start end toward the circulation end,
In the casing body, the gas sucked through the intake opening that opens in a part of the rotation direction of the impeller on the outside of the front wall circulates in the same direction as the rotation direction of the impeller to the suction port. A circulation channel that flows toward and toward the suction port, and a partition that partitions the gas flow inside the front wall and the gas flow outside the front wall at the suction port,
The terminal part of the circulation channel is provided with an introduction part for introducing the gas flowing in the circulation channel into the suction port,
The said partition part is a casing for fans arrange | positioned by the other side of the rotation direction of the said introduction part and the said impeller.
前記導入部の前記前壁の内側に面する側には、前記吹出口に向かう気体の流動方向の下流側に第2負圧領域を形成させる第2負圧領域形成部が備えられている請求項3又は4に記載のファン用ケーシング。 The introduction part extends inward from the opening end of the suction port,
A second negative pressure region forming portion for forming a second negative pressure region on the downstream side of the flow direction of the gas toward the blower outlet is provided on a side facing the inner side of the front wall of the introduction portion. Item 5. The fan casing according to Item 3 or 4.
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