JP5652863B2 - Centrifugal fan - Google Patents

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Description

本発明は、送風機等に用いられる遠心ファンに関する。   The present invention relates to a centrifugal fan used for a blower or the like.

一般に、遠心ファンは、中心軸回りに回転する主板(ハブとも呼ばれる)上に周方向に間隔をあけて固定された羽根を有するインペラと、前記インペラに対して空気吸込み側に配置され、空気吸込み口を形成するベルマウスとを備えている(例えば、特開2006−194235号公報参照)。前記インペラとしては、前記羽根を挟んで前記主板と対向配置されるシュラウドが設けられたもの(クローズインペラ)と、このようなシュラウドが設けられていないもの(オープンインペラ)とがある。
特開2006−194235号公報
In general, a centrifugal fan is disposed on an air suction side with respect to an impeller having blades fixed on a main plate (also referred to as a hub) that rotates around a central axis at intervals in the circumferential direction. And a bell mouth that forms a mouth (see, for example, JP-A-2006-194235). The impeller includes a shroud (closed impeller) provided opposite to the main plate across the blade (closed impeller) and a shroud not provided (open impeller).
JP 2006-194235 A

前記のような遠心ファンでは、遠心ファンを使用する場所によっては、ベルマウス(特に空気吸込み口の羽根に最も近い部分)と羽根との間隔(チップクリアランス)を広くしたいという要求がある場合がある。例えば、チップクリアランスが狭い遠心ファンを冷蔵庫に用いる場合には、羽根が凍結によりベルマウスに固着する可能性があるため、前記チップクリアランスを、凍結により固着されないような広さにしたいという要求である。   In the centrifugal fan as described above, depending on the place where the centrifugal fan is used, there is a case where there is a demand to widen the gap (tip clearance) between the bell mouth (particularly the portion closest to the blade of the air suction port) and the blade. . For example, when a centrifugal fan with a narrow chip clearance is used in a refrigerator, there is a possibility that the blades may be fixed to the bell mouth due to freezing. Therefore, it is required to make the chip clearance wide enough not to be fixed due to freezing. .

しかし、前記チップクリアランスを広くすると、空気吸込み口の内側からインペラにかけて大きな空間が存在し、この空間は空気の流れとして不安定な負圧空間となり、このような空間の容積が増大するため、遠心ファンの作動時(インペラ回転時)の騒音が増大するという問題がある。   However, when the tip clearance is widened, there is a large space from the inside of the air suction port to the impeller, and this space becomes an unstable negative pressure space as the air flow, and the volume of such space increases, so that There is a problem that noise during operation of the fan (when the impeller rotates) increases.

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、遠心ファンにおいて前記チップクリアランスを広くしたとしても、遠心ファンの騒音性能の悪化を抑えようとすることにある。   The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to suppress deterioration of noise performance of the centrifugal fan even when the tip clearance is widened in the centrifugal fan. .

前記の目的を達成するために、本発明の遠心ファンは、中心軸回りに回転する主板上に周方向に間隔をあけて固定された羽根を有するインペラと、前記インペラに対して空気吸込み側に配置され、内径が前記インペラ側に向かって小さくなる部分を有する空気吸込み口を形成するベルマウスとを備え、前記各羽根に、前記ベルマウス側へ突出して前記空気吸込み口の内側に入り込む突出部が形成されている、という構成とする。   In order to achieve the above object, a centrifugal fan of the present invention includes an impeller having blades fixed at a circumferential interval on a main plate rotating around a central axis, and an air suction side with respect to the impeller. And a bell mouth forming an air suction port having a portion whose inner diameter decreases toward the impeller side, and each of the blades protrudes toward the bell mouth side and enters the inside of the air suction port. Is formed.

前記の構成により、羽根の突出部がベルマウスの空気吸込み口の内側に入り込んで、その内側部分で吸込みの仕事が促進されるので、ベルマウスと羽根との間のチップクリアランスを或る程度広くしたとしても、空気吸込み口の内側部分で空気の流れが安定するようになる。この結果、空気の流れとして不安定な負圧空間の容積が小さくなる。したがって、前記チップクリアランスを広くしたとしても、遠心ファンの作動時の騒音の増大を抑制することができる。   With the above configuration, the protrusion of the blade enters the inside of the air inlet of the bell mouth, and the suction work is promoted at the inner portion, so that the tip clearance between the bell mouth and the blade is widened to some extent. Even so, the air flow is stabilized at the inner portion of the air inlet. As a result, the volume of the negative pressure space unstable as the air flow is reduced. Therefore, even if the tip clearance is widened, an increase in noise during operation of the centrifugal fan can be suppressed.

本発明の一実施形態によれば、前記各羽根は、前記中心軸方向から見て、当該羽根における主板径方向内側の端から主板径方向外側に向かって、主板の回転方向の後側に曲がっている。すなわち、各羽根は、いわゆるターボファンで一般的に用いられる形状をなしている。   According to an embodiment of the present invention, each blade is bent toward the rear side in the rotation direction of the main plate from the inner end in the main plate radial direction toward the outer side in the main plate radial direction when viewed from the central axis direction. ing. That is, each blade has a shape generally used in a so-called turbo fan.

このことにより、遠心ファンの効率が向上して、少ないパワーで大きな出力(風量及び静圧)が得られるとともに、遠心ファンの騒音性能をより一層良好にすることができる。   As a result, the efficiency of the centrifugal fan is improved, a large output (air volume and static pressure) can be obtained with a small amount of power, and the noise performance of the centrifugal fan can be further improved.

本発明の他の実施形態によれば、前記インペラは、前記羽根を挟んで前記主板と対向するシュラウドが設けられていないオープンインペラである。   According to another embodiment of the present invention, the impeller is an open impeller that is not provided with a shroud that faces the main plate across the blade.

このことで、インペラの樹脂成形が容易になる。すなわち、固定型と可動型との単純な2分割型により、インペラの主板と羽根とを樹脂で一体成形することができ、遠心ファンの製造コストを低減することができる。   This facilitates resin molding of the impeller. That is, with a simple two-part type of a fixed type and a movable type, the main plate and blades of the impeller can be integrally formed with resin, and the manufacturing cost of the centrifugal fan can be reduced.

本発明の他の実施形態によれば、前記各羽根の突出部の先端面は、前記中心軸方向において、前記空気吸込み口において内径が前記インペラ側に向かって小さくなり始める縮径開始位置と略同じ位置に位置している。   According to another embodiment of the present invention, the front end surface of the protruding portion of each blade is substantially the same as the reduced diameter start position at which the inner diameter starts to decrease toward the impeller side in the air suction port in the central axis direction. Located in the same position.

これにより、空気の流れとして不安定な負圧空間の容積を出来る限り低減することができ、遠心ファンの作動時の騒音の増大をより一層効果的に抑制することができる。   As a result, the volume of the negative pressure space that is unstable as the air flow can be reduced as much as possible, and an increase in noise during operation of the centrifugal fan can be more effectively suppressed.

本発明の他の実施形態によれば、前記各羽根の突出部の先端面に、該先端面での空気の渦流の発生を抑制するためのセレーションが形成されている。   According to another embodiment of the present invention, serrations for suppressing the generation of air eddy currents at the tip surfaces are formed at the tip surfaces of the protrusions of the blades.

このことで、セレーションによってインペラに導入される空気が整流されるため、空気吸込み口の内側部分で空気の流れがより一層安定し、これにより、遠心ファンの騒音性能がより一層良好になる。   As a result, the air introduced into the impeller is rectified by the serration, so that the air flow is further stabilized at the inner portion of the air intake port, thereby further improving the noise performance of the centrifugal fan.

本発明の遠心ファンによれば、ベルマウスと羽根との間のチップクリアランスを広くしたとしても、遠心ファンの作動時の騒音の増大を抑制することができ、遠心ファンの騒音性能を良好に維持することができる。   According to the centrifugal fan of the present invention, even if the tip clearance between the bell mouth and the blades is widened, an increase in noise during operation of the centrifugal fan can be suppressed, and the noise performance of the centrifugal fan is maintained well. can do.

本発明の実施形態に係る遠心ファンを、冷蔵庫のファン配置空間に配置した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which has arrange | positioned the centrifugal fan which concerns on embodiment of this invention in the fan arrangement | positioning space of a refrigerator. 遠心ファンを、空気吸込み側から見た図である。It is the figure which looked at the centrifugal fan from the air suction side. 遠心ファンを、斜め空気吸込み側から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the centrifugal fan from the slanting air suction side. 遠心ファンのインペラを、空気吸込み側から見た図である。It is the figure which looked at the impeller of the centrifugal fan from the air suction side. 遠心ファンのインペラを、斜め空気吸込み側から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the impeller of a centrifugal fan from the diagonal air suction side. 各羽根の突出部の先端面にセレーションを形成した変形例を示す、図5相当図である。FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 5, showing a modified example in which serrations are formed on the front end surface of the protrusion of each blade. 実施例(壁あり)、実施例(壁なし)、比較例(壁あり)及び比較例(壁なし)のPQ特性及び騒音特性を示すグラフである。It is a graph which shows the PQ characteristic and noise characteristic of an Example (with a wall), an Example (without a wall), a comparative example (with a wall), and a comparative example (without a wall).

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態に係る遠心ファン1を示す。この遠心ファン1は、本実施形態では、冷蔵庫の冷凍室51に冷却空気を送風するものであって、冷凍室51の奥側に区画されたファン配置空間52に配設されている。ファン配置空間52の更に奥側には、不図示の冷却器等が配置される冷却器配置空間53が区画されている。ファン配置空間52と冷却器配置空間53とは、上下方向に延びる第1区画壁54によって区画され、冷凍室51とファン配置空間52とは、第1区画壁54と平行に上下方向に延びる第2区画壁55によって区画されている。   FIG. 1 shows a centrifugal fan 1 according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, the centrifugal fan 1 blows cooling air to the freezer compartment 51 of the refrigerator, and is arranged in a fan arrangement space 52 partitioned on the back side of the freezer compartment 51. Further on the far side of the fan arrangement space 52, a cooler arrangement space 53 in which a cooler (not shown) is arranged is defined. The fan arrangement space 52 and the cooler arrangement space 53 are partitioned by a first partition wall 54 that extends in the vertical direction, and the freezer compartment 51 and the fan layout space 52 extend in a vertical direction parallel to the first partition wall 54. It is partitioned by two partition walls 55.

ファン配置空間52には、遠心ファン1が取り付けられる取付部材57が上下方向に延びるように配設されている。この取付部材57と第1区画壁54との間の部分は、冷却空気が通る第1通路58となっており、取付部材57と第2区画壁55との間の部分は、冷却空気が通る第2通路59となっている。これら第1通路58及び第2通路59は、後述の主板3の中心軸Jに対して垂直である上下方向に延びている。   An attachment member 57 to which the centrifugal fan 1 is attached is arranged in the fan arrangement space 52 so as to extend in the vertical direction. A portion between the mounting member 57 and the first partition wall 54 serves as a first passage 58 through which cooling air passes, and a portion between the mounting member 57 and the second partition wall 55 passes through cooling air. A second passage 59 is formed. The first passage 58 and the second passage 59 extend in the vertical direction that is perpendicular to the central axis J of the main plate 3 to be described later.

前記冷却器で冷却された冷却空気は、冷却器配置空間53から、ファン配置空間52の第1通路58に送られ、この第1通路58を上下方向に流れて遠心ファン1のところに達する。そして、その冷却空気は、遠心ファン1によって、ファン配置空間52の第2通路59に送られ、この第2通路59を上下方向に流れた後、第2区画壁55に形成された不図示の吹出口から冷凍室51に吹き出す。以下、前記冷却空気を、単に空気という。   The cooling air cooled by the cooler is sent from the cooler arrangement space 53 to the first passage 58 of the fan arrangement space 52, and flows in the first passage 58 in the vertical direction to reach the centrifugal fan 1. Then, the cooling air is sent by the centrifugal fan 1 to the second passage 59 of the fan arrangement space 52 and flows in the second passage 59 in the vertical direction, and then is formed in the second partition wall 55 (not shown). It blows out to the freezer compartment 51 from a blower outlet. Hereinafter, the cooling air is simply referred to as air.

図1〜図5に示すように、前記遠心ファン1は、本実施形態では、水平方向に延びる中心軸J回りに回転する主板3と、この主板3上に周方向に間隔をあけて固定された複数(本実施形態では、11枚)の羽根4とを有するインペラ2を備えている。このインペラ2は、羽根4を挟んで主板3と対向するシュラウドが設けられていないオープンインペラである。以下、主板3の中心軸J(インペラ2の中心軸でもある)を、単に中心軸Jといい、中心軸Jが延びる方向(図1の左右方向)を中心軸方向という。また、この中心軸方向と垂直な方向を径方向という。   As shown in FIGS. 1 to 5, in the present embodiment, the centrifugal fan 1 is fixed to a main plate 3 that rotates about a central axis J that extends in the horizontal direction and is spaced apart on the main plate 3 in the circumferential direction. The impeller 2 having a plurality (11 in this embodiment) of blades 4 is provided. The impeller 2 is an open impeller that is not provided with a shroud that faces the main plate 3 with the blades 4 interposed therebetween. Hereinafter, the central axis J of the main plate 3 (also the central axis of the impeller 2) is simply referred to as the central axis J, and the direction in which the central axis J extends (the left-right direction in FIG. 1) is referred to as the central axis direction. A direction perpendicular to the central axis direction is referred to as a radial direction.

羽根4は、主板3と共に中心軸J回りに回転することにより、インペラ2に対して中心軸方向一側(主板3とは反対側)である空気吸込み側(図1で左側、つまり第1通路58の側)から空気を吸い込んで、その空気を、インペラ2の径方向外側端から径方向外側(第2通路59)へ吐出する(図1に矢印で示す空気の流れを参照)。   The blades 4 rotate around the central axis J together with the main plate 3, so that the air suction side (the left side in FIG. Air is sucked in from the 58 side), and the air is discharged from the radially outer end of the impeller 2 to the radially outer side (second passage 59) (see the air flow indicated by arrows in FIG. 1).

図4及び図5に示すように、前記複数の羽根4は、羽根4における空気吸込み側でかつ径方向外側の端においてリング部材5により互いに連結されている。主板3、羽根4及びリング部材5は樹脂からなっていて、互いに一体成形されたものである。   As shown in FIGS. 4 and 5, the plurality of blades 4 are connected to each other by a ring member 5 on the air suction side and the radially outer end of the blade 4. The main plate 3, the blades 4 and the ring member 5 are made of resin and are integrally formed with each other.

主板3の中心部は、空気吸込み側に突出しており、これに対応して、主板3に対して空気吸込み側とは反対側(図1で右側)には、主板3を回転させるモータ11が配設可能な空間が形成されている。このモータ11は、中心軸J回りに回転するロータ12と、ロータ12の内側に配設されたステータ13とを有する。   The central portion of the main plate 3 protrudes toward the air suction side. Correspondingly, a motor 11 that rotates the main plate 3 is located on the opposite side of the main plate 3 from the air suction side (right side in FIG. 1). A space that can be disposed is formed. The motor 11 includes a rotor 12 that rotates about a central axis J, and a stator 13 that is disposed inside the rotor 12.

ロータ12は、中心軸方向両側のうち空気吸込み側のみが閉塞された有蓋円筒状のロータホルダ15と、このロータホルダ15の側壁部内面に固定された界磁用磁石16と、ロータホルダ15の空気吸込み側の端面部における中心部に固定され、ロータホルダ15と一体的に回転するシャフト17とを有する。   The rotor 12 includes a covered cylindrical rotor holder 15 in which only the air suction side of both sides in the central axis direction is closed, a field magnet 16 fixed to the inner surface of the side wall of the rotor holder 15, and the air suction side of the rotor holder 15. The shaft 17 is fixed to the central portion of the end face portion of the rotor and rotates integrally with the rotor holder 15.

シャフト17は、ロータホルダ15の空気吸込み側の端面部から、中心軸J上において空気吸込み側とは反対側へ延びていて、2つの軸受20により回転可能に支持されている。また、ロータホルダ15の空気吸込み側の端面部は、主板3における空気吸込み側に突出した部分に取付固定されている。これにより、主板3が、中心軸J回りにロータホルダ15(ロータ12)と一体的に回転することになる。   The shaft 17 extends from the end surface portion on the air suction side of the rotor holder 15 to the side opposite to the air suction side on the central axis J, and is rotatably supported by two bearings 20. Further, the end surface portion on the air suction side of the rotor holder 15 is attached and fixed to a portion of the main plate 3 protruding to the air suction side. As a result, the main plate 3 rotates integrally with the rotor holder 15 (rotor 12) around the central axis J.

ロータホルダ15に対して空気吸込み側とは反対側には、略円盤状のベース部21が設けられている。このベース部21の空気吸込み側の面における中心部には、空気吸込み側へ延びる円筒状の軸受保持部22が一体形成されている。この軸受保持部22の内側における中心軸方向の2箇所に前記2つの軸受20がそれぞれ固定されている。尚、ベース部21は、後述のベルマウス支持部材32に後述の連結部材35を介して支持される。   A substantially disc-shaped base portion 21 is provided on the opposite side of the rotor holder 15 from the air suction side. A cylindrical bearing holding portion 22 that extends toward the air suction side is integrally formed at the center of the air suction side surface of the base portion 21. The two bearings 20 are respectively fixed at two locations in the central axis direction inside the bearing holding portion 22. The base portion 21 is supported by a bell mouth support member 32 described later via a connecting member 35 described later.

ステータ13は、軸受保持部22の外周面に設けられた、鋼板を中心軸方向に積層してなる略円筒状のステータコア25と、このステータコア25に巻回されたコイル26とを含む。ステータ13における空気吸込み側とは反対側の面には、回路基板28を保持する基板保持部27が設けられている。この回路基板28を介してコイル26に駆動電流を供給することによって、界磁用磁石16とステータコア25との間で回転トルクを発生させ、これにより、インペラ2(主板3及び羽根4)が中心軸J回りに回転することになる。インペラ2の回転方向を図4及び図5で矢印Rで示す(後述の変形例を示す図6も同様)。   The stator 13 includes a substantially cylindrical stator core 25 that is provided on the outer peripheral surface of the bearing holding portion 22 and is formed by laminating steel plates in the central axis direction, and a coil 26 wound around the stator core 25. A substrate holding part 27 for holding the circuit board 28 is provided on the surface of the stator 13 opposite to the air suction side. By supplying a drive current to the coil 26 via the circuit board 28, a rotational torque is generated between the field magnet 16 and the stator core 25, whereby the impeller 2 (main plate 3 and blade 4) is centered. It will rotate around the axis J. The rotation direction of the impeller 2 is indicated by an arrow R in FIGS. 4 and 5 (the same applies to FIG. 6 showing a modified example described later).

本実施形態では、遠心ファン1はターボファンである。すなわち、インペラ2の各羽根4は、ターボファン形状をなしている。具体的には、各羽根4は、中心軸方向から見て、当該羽根4における径方向内側の端から径方向外側に向かって、インペラ2(主板4)の回転方向Rの後側に曲がっている。   In the present embodiment, the centrifugal fan 1 is a turbo fan. That is, each blade 4 of the impeller 2 has a turbofan shape. Specifically, each blade 4 is bent to the rear side in the rotational direction R of the impeller 2 (main plate 4) from the radially inner end of the blade 4 toward the radially outer side when viewed from the central axis direction. Yes.

インペラ2に対して空気吸込み側には、内径がインペラ側に向かって小さくなる部分を有する空気吸込み口31aを形成するベルマウス31が配置されている。このベルマウス31は、当該ベルマウス31をその外周側で支持するベルマウス支持部材32と一体成形されている。ベルマウス31の空気吸込み口31aの中心は、中心軸Jと一致する。本実施形態では、空気吸込み口31aは、中心軸方向の全体に亘って、内径がインペラ側に向かって小さくなるように形成されているが、空気吸込み口31aにおける中心軸方向の一部(特にインペラ2側の端部)が、内径が一定であるか、又は、内径がインペラ側に向かって大きくなる部分であり、他の部分が、内径がインペラ側に向かって小さくなる部分であってもよい。   On the air suction side with respect to the impeller 2, a bell mouth 31 that forms an air suction port 31a having a portion whose inner diameter decreases toward the impeller side is disposed. The bell mouth 31 is integrally formed with a bell mouth support member 32 that supports the bell mouth 31 on its outer peripheral side. The center of the air inlet 31a of the bell mouth 31 coincides with the central axis J. In the present embodiment, the air suction port 31a is formed so that the inner diameter decreases toward the impeller side over the entire center axis direction, but a part of the air suction port 31a in the center axis direction (particularly, The end portion on the impeller 2 side) is a portion where the inner diameter is constant or the inner diameter increases toward the impeller side, and other portions are portions where the inner diameter decreases toward the impeller side. Good.

ベース部21とベルマウス支持部材32とは、インペラ2に対して空気吸込み側とは反対側及び径方向外側を通りかつ周方向に間隔をあけて配置された複数(本実施形態では、4つ)の連結部材35によって互いに連結されている。これにより、ベース部21が、ベルマウス支持部材32に連結部材35を介して支持されることになる。そして、ベルマウス支持部材32の外周縁部にはフランジ部32aが形成されており、このフランジ部32aを介して遠心ファン1が取付部材57に取付固定される。この遠心ファン1の取付状態では、ベルマウス支持部材32(ベルマウス31)が第1通路58に位置している一方、インペラ2において空気が吐出される径方向外側端が第2通路59に位置している。   The base portion 21 and the bell mouth support member 32 include a plurality of (four in the present embodiment) arranged at intervals in the circumferential direction through the side opposite to the air suction side and the radially outer side with respect to the impeller 2. ) Are connected to each other by a connecting member 35. As a result, the base portion 21 is supported by the bell mouth support member 32 via the connecting member 35. A flange portion 32 a is formed at the outer peripheral edge of the bell mouth support member 32, and the centrifugal fan 1 is attached and fixed to the attachment member 57 via the flange portion 32 a. In the mounted state of the centrifugal fan 1, the bell mouth support member 32 (bell mouth 31) is located in the first passage 58, while the radially outer end from which air is discharged in the impeller 2 is located in the second passage 59. doing.

各羽根4における空気吸込み側でかつ径方向内側の端部(空気吸込み口31aと対向する部分)には、ベルマウス31側へ突出して空気吸込み口31aの内側に入り込む突出部4aが形成されている。   A protruding portion 4a that protrudes toward the bell mouth 31 and enters the inside of the air suction port 31a is formed on the air suction side of each blade 4 and on the radially inner end (the portion facing the air suction port 31a). Yes.

ここで、ベルマウス31と前記突出部4aを含む羽根4との間の間隔(チップクリアランス)は、羽根4が凍結によりベルマウス31に固着しないような広さに設定されている。前記チップクリアランスがこのような広さである場合、突出部4aがないとすると、遠心ファン1の作動時(インペラ回転時)の騒音が増大する。しかし、本実施形態のように各羽根4に前記のような突出部4aを形成することにより、チップクリアランスを前記のような広さに設定したとしても、遠心ファン1の作動時の騒音の増大を抑制することができる。すなわち、突出部4aにより、空気吸込み口31aの内側部分で吸込みの仕事が促進されるので、チップクリアランスが前記のような広さであっても、空気吸込み口31aの内側部分で空気の流れが安定するようになり、この結果、空気の流れとして不安定な負圧空間の容積が小さくなる。したがって、遠心ファン1の作動時の騒音の増大を抑制することができる。   Here, the space | interval (tip clearance) between the bellmouth 31 and the blade | wing 4 containing the said protrusion part 4a is set so that the blade | wing 4 may not adhere to the bellmouth 31 by freezing. In the case where the tip clearance is such a width, if there is no protrusion 4a, noise during operation of the centrifugal fan 1 (when the impeller rotates) increases. However, even if the tip clearance is set as described above by forming the protrusions 4a as described above on each blade 4 as in the present embodiment, the noise during operation of the centrifugal fan 1 is increased. Can be suppressed. That is, since the projecting portion 4a promotes the suction work in the inner portion of the air suction port 31a, the air flow is generated in the inner portion of the air suction port 31a even if the tip clearance is as wide as described above. As a result, the volume of the negative pressure space that is unstable as the air flow is reduced. Therefore, an increase in noise during operation of the centrifugal fan 1 can be suppressed.

各羽根4の突出部4aの先端面は、中心軸方向において、空気吸込み口4aにおいて内径がインペラ側に向かって小さくなり始める縮径開始位置(本実施形態では、空気吸込み側の端)と略同じ位置に位置していることが好ましい。これにより、空気の流れとして不安定な負圧空間の容積を出来る限り低減することができる。或いは、突出部4aの先端面の位置と前記縮径開始位置との中心軸方向におけるずれ量が0を超え所定値以下であってもよい。前記所定値は、例えば、空気吸込み口4aの中心軸方向の長さの10%である。特に好ましいのは、突出部4aの先端面が前記縮径開始位置よりも空気吸込み側にずれかつその突出部4aの先端面の位置と前記縮径開始位置との中心軸方向におけるずれ量が0を超え前記所定値以下であることである(図1参照)。すなわち、突出部4aが空気吸込み口31aから空気吸込み側の外側空間(第1通路58)に前記所定値以下で突き出ていることが特に好ましい。   The front end surface of the protruding portion 4a of each blade 4 is substantially the same as the reduced diameter starting position (in this embodiment, the end on the air suction side) where the inner diameter starts to decrease toward the impeller side in the air suction port 4a in the central axis direction. It is preferable that they are located at the same position. Thereby, the volume of the negative pressure space unstable as the air flow can be reduced as much as possible. Or the deviation | shift amount in the central-axis direction of the position of the front end surface of the protrusion part 4a and the said diameter reduction start position may exceed 0, and may be below a predetermined value. The predetermined value is, for example, 10% of the length of the air inlet 4a in the central axis direction. Particularly preferably, the distal end surface of the protruding portion 4a is displaced toward the air suction side from the reduced diameter starting position, and the amount of deviation in the central axis direction between the position of the distal end surface of the protruding portion 4a and the reduced diameter starting position is 0 Is less than the predetermined value (see FIG. 1). That is, it is particularly preferable that the protruding portion 4a protrudes from the air suction port 31a to the outer space (first passage 58) on the air suction side at the predetermined value or less.

また、図6に示すように、各羽根4の突出部4aの先端面に、該先端面での空気の渦流の発生を抑制するためのセレーション4bを形成するようにしてもよい。このセレーション4bは、突出部4aの先端面において羽根4の長さ方向に沿って連続的に凹凸するものである。このようなセレーション4bにより、インペラ2に導入される空気が整流されるため、空気吸込み口31aの内側部分で空気の流れがより一層安定し、これにより、遠心ファン1の騒音性能がより一層良好になる。   In addition, as shown in FIG. 6, serrations 4 b may be formed on the tip surfaces of the protrusions 4 a of the blades 4 for suppressing the generation of air eddy currents at the tip surfaces. The serrations 4b are continuously uneven along the length direction of the blades 4 on the tip surface of the protrusion 4a. Since the air introduced into the impeller 2 is rectified by such serration 4b, the air flow is further stabilized at the inner portion of the air suction port 31a, and thereby the noise performance of the centrifugal fan 1 is further improved. become.

本発明は、前記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be substituted without departing from the scope of the claims.

例えば、前記実施形態では、インペラ2の各羽根4がターボファン形状をなしているが、これには限られず、例えば、各羽根4が径方向に真っ直ぐに延びる(全羽根4が放射状に配置される)ものであってもよい。   For example, in the above-described embodiment, each blade 4 of the impeller 2 has a turbofan shape, but is not limited thereto. For example, each blade 4 extends straight in the radial direction (all blades 4 are arranged radially). May be).

また、前記実施形態では、インペラ2はオープンインペラであるが、シュラウドを保有したケーシングが設けられたクローズインペラであってもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the impeller 2 is an open impeller, the closed impeller provided with the casing which hold | maintained the shroud may be sufficient.

さらに、前記実施形態では、遠心ファン1を、冷蔵庫の冷凍室51に冷却空気を送風するために用いたが、これに限られるものではなく、例えば、電子機器等の冷却用送風機として用いてもよい。遠心ファン1を、前記実施形態のようにチップクリアランスを大きくする必要があるものに用いると、大きな静音効果が期待できる。   Furthermore, in the said embodiment, although the centrifugal fan 1 was used in order to ventilate cooling air to the freezer compartment 51 of a refrigerator, it is not restricted to this, For example, even if it uses as a cooling blower, such as an electronic device Good. When the centrifugal fan 1 is used for a fan that requires a large chip clearance as in the above-described embodiment, a large silent effect can be expected.

また、前記実施形態では、遠心ファン1に対して空気吸込み側の近傍に第1区画壁54が存在する(以下の実施例及び比較例において「壁あり」と表現する)が、このような第1区画壁54が存在しない場合(第2区画壁55もなくてもよい)(以下の実施例及び比較例において「壁なし」と表現する)にも、本発明を適用することができ、これにより、チップクリアランスを広くしたとしても、遠心ファン1の作動時の騒音の増大を抑制することができる。   Further, in the embodiment, the first partition wall 54 exists in the vicinity of the air suction side with respect to the centrifugal fan 1 (expressed as “with wall” in the following examples and comparative examples). The present invention can also be applied to the case where the first partition wall 54 does not exist (the second partition wall 55 may be omitted) (expressed as “no wall” in the following examples and comparative examples). Thus, even if the tip clearance is widened, an increase in noise during operation of the centrifugal fan 1 can be suppressed.

前記実施形態は単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。   The above embodiments are merely examples, and the scope of the present invention should not be interpreted in a limited manner. The scope of the present invention is defined by the scope of the claims, and all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.

ここで、前記実施形態と同様の遠心ファンを用意し、その遠心ファンについて、空気が吐出される側での流量(風量)に対する静圧の変化(PQ特性)と、空気が吐出される側での流量(風量)に対する騒音レベルの変化(騒音特性)とを調べた。前記用意した遠心ファンでは、各羽根4に突出部4aが形成され、この突出部4aの先端面が前記縮径開始位置よりも空気吸込み側にずれかつその突出部4aの先端面の位置と前記縮径開始位置との中心軸方向におけるずれ量が前記所定値以下である。また、チップクリアランスが前記実施形態と同様の広さに設定されている。そして、前記遠心ファンを、前記実施形態の第1区画壁54及び第2区画壁55と同様の2つの壁の間の空間に配置した場合(実施例(壁あり))と、これら2つの壁がない空間に配置した場合(実施例(壁なし))とについて、PQ特性と騒音特性とを調べた。   Here, a centrifugal fan similar to that of the above-described embodiment is prepared, and for the centrifugal fan, the change in static pressure (PQ characteristic) relative to the flow rate (air volume) on the side from which air is discharged and the side from which air is discharged. The change of noise level (noise characteristics) with respect to the flow rate (air volume) of the air was investigated. In the prepared centrifugal fan, each blade 4 is provided with a protrusion 4a, the tip surface of the protrusion 4a is shifted to the air suction side with respect to the diameter reduction start position, and the position of the tip surface of the protrusion 4a The amount of deviation in the central axis direction from the diameter reduction start position is not more than the predetermined value. Further, the tip clearance is set to the same size as in the above embodiment. When the centrifugal fan is disposed in a space between two walls similar to the first partition wall 54 and the second partition wall 55 of the embodiment (Example (with walls)), these two walls The PQ characteristic and the noise characteristic were examined for the case (Example (no wall)) in which there is no space.

また、比較のために、各羽根4に突出部4aが形成されていない遠心ファン(その他の構成は、前記実施例のものと同じ)を、前記2つの壁の間の空間に配置した場合(比較例(壁あり))と、これら2つの壁がない空間に配置した場合(比較例(壁なし))とについて、PQ特性と騒音特性とを調べた。   In addition, for comparison, a centrifugal fan in which the protrusions 4a are not formed on each blade 4 (the other configurations are the same as those in the above embodiment) is disposed in the space between the two walls ( PQ characteristics and noise characteristics were examined for a comparative example (with walls) and a case in which these two walls are not provided (comparative example (without walls)).

この結果を、図7に示す。実施例(壁あり)と比較例(壁あり)とを比較すると、実施例(壁あり)の方が比較例(壁あり)よりも騒音レベルがどの流量域でも低減していることが分かる。PQ特性については、両者の差は殆ど見られず、所望の性能を有していることが分かる。また、実施例(壁なし)と比較例(壁なし)とを比較すると、実施例(壁なし)の方が比較例(壁なし)よりも騒音レベルが殆どの流量域で低減していることが分かる。PQ特性については、両者共に所望の性能を有している。   The result is shown in FIG. Comparing the example (with walls) and the comparative example (with walls), it can be seen that the noise level in the example (with walls) is lower in any flow rate region than the comparative example (with walls). As for the PQ characteristics, the difference between the two is hardly seen, and it can be seen that the PQ characteristics have the desired performance. In addition, when comparing the example (no wall) and the comparative example (no wall), the noise level of the example (no wall) is reduced in most of the flow rate range compared to the comparative example (no wall). I understand. As for the PQ characteristics, both have desired performance.

したがって、各羽根4に突出部4aを形成することで、チップクリアランスを広くしたとしても、遠心ファン作動時の低騒音化を実現していることが分かる。   Therefore, it can be seen that by forming the protrusions 4a on each blade 4, the noise reduction during the operation of the centrifugal fan is realized even if the tip clearance is widened.

1 遠心ファン
2 インペラ
3 主板
4 羽根
4a 突出部
4b セレーション
31 ベルマウス
31a 空気吸込み口
J 中心軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Centrifugal fan 2 Impeller 3 Main plate 4 Blade 4a Protruding part 4b Serration 31 Bell mouth 31a Air inlet J Central axis

Claims (1)

モータと、前記モータにより回転され、中央部に前記モータを収容する凹部を有する主板上の前記凹部の外周部に周方向に間隔をあけて固定された複数の羽根を有するインペラと、前記インペラに対して空気吸込み側に配置され、内径が前記インペラ側に向かって小さくなる部分を有する空気吸込み口を形成するベルマウスと、前記ベルマウスと前記モータとを連結する複数の柱状部材とを備えた遠心ファンであって、前記各羽根に、前記ベルマウス側へ突出して前記空気吸込み口の内側に入り込む突出部が形成されており、前記各羽根の突出部の先端面は、前記中心軸方向において、前記空気吸込み口において内径が前記インペラ側に向かって小さくなり始める縮径開始位置と略同じ位置に位置している、遠心ファン。
A motor, an impeller that is rotated by the motor, and has a plurality of blades fixed at intervals in the circumferential direction on an outer peripheral portion of the concave portion on a main plate having a concave portion that accommodates the motor in a central portion; and the impeller A bell mouth that forms an air suction port that is disposed on the air suction side and has an inner diameter that decreases toward the impeller side, and a plurality of columnar members that connect the bell mouth and the motor. A centrifugal fan, wherein each blade is formed with a protruding portion that protrudes toward the bell mouth side and enters the inside of the air suction port, and a tip surface of the protruding portion of each blade is in the direction of the central axis. The centrifugal fan is located at substantially the same position as the diameter reduction start position at which the inner diameter starts to decrease toward the impeller side at the air suction port .
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