JP5905052B2 - Centrifugal fan - Google Patents
Centrifugal fan Download PDFInfo
- Publication number
- JP5905052B2 JP5905052B2 JP2014127043A JP2014127043A JP5905052B2 JP 5905052 B2 JP5905052 B2 JP 5905052B2 JP 2014127043 A JP2014127043 A JP 2014127043A JP 2014127043 A JP2014127043 A JP 2014127043A JP 5905052 B2 JP5905052 B2 JP 5905052B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- impeller
- centrifugal fan
- casing
- shroud
- lower casing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
本発明は遠心式ファンに関し、特に送風による騒音の低減を図った遠心式ファンに関する。 The present invention relates to a centrifugal fan, and more particularly to a centrifugal fan that reduces noise caused by blowing air.
図17は、従来の遠心式ファンの一例を示す斜視図である。図17は、従来の遠心式ファンの一例を示す側断面図である。 FIG. 17 is a perspective view showing an example of a conventional centrifugal fan. FIG. 17 is a side sectional view showing an example of a conventional centrifugal fan.
図17及び図18に示されるように、遠心式ファン(「遠心ファン」ということもある。)801は、一般に、吸い込み口813(833)と吹き出し口819とを有するケーシング810内に、羽根車830を格納して構成される。羽根車830は、モータ860の回転軸周りに多数の羽根851を配置したものである。遠心式ファン801は、吸い込み口813(833)から吸入された空気を羽根車830の中心から翼(羽根)間に流入させ、羽根車830の回転に伴う遠心作用による流体力で、空気を羽根車830の径外方に向けて吹き出させる。羽根車830の外周から外側に吹き出された空気は、ケーシング810の吹き出し口819から噴出される。各羽根851の吸い込み口813側の部位は、垂直な端縁部を有している。
As shown in FIGS. 17 and 18, a centrifugal fan (also referred to as a “centrifugal fan”) 801 generally includes an impeller in a
図18に示されるように、遠心式ファン801は、薄型のものである。この遠心式ファン801は、ケーシング810の略中央部に、羽根車830を回転させるためのモータ860を有している。モータ860は、羽根車830にロータヨーク863が取り付けられるようにして配置された、アウターロータ型のブラシレスモータである。
As shown in FIG. 18, the
このような遠心式ファン801は、家電機器、OA機器、産業機器の冷却、換気、空調や、車両用の送風機などに広く用いられている。遠心式ファン801の送風性能と騒音は、羽根車830の翼(羽根)形状とケーシング810の形状(遠心式ファン801の構造)に大きく影響される。
Such a
騒音を低減させ、送風性能の向上を図るために、羽根車の形状やケーシングの構造を最適化することが行われており、いろいろな提案がなされている。例えば、翼(羽根)形状を最適化することによって低騒音化を図る遠心式ファンが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In order to reduce noise and improve air blowing performance, the shape of the impeller and the structure of the casing have been optimized, and various proposals have been made. For example, a centrifugal fan that reduces noise by optimizing the blade (blade) shape has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
ところで、上記のような薄型の遠心式ファン801においては、ケーシング810のうち、羽根車830の下方に位置する部分が樹脂を用いて構成されていた。そのため、遠心式ファン801の剛性が低く、振動や騒音が比較的大きいという問題がある。
By the way, in the thin
この発明はそのような問題点を解決するためになされたものであり、薄型であって、騒音の発生を低減できる遠心式ファンを提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to provide a centrifugal fan that is thin and can reduce the generation of noise.
上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、遠心式ファンは、羽根車と、金属板を用いて構成されており、羽根車の下方に位置する下ケーシングと、下ケーシングに装着されており、羽根車を回転させるモータとを備え、羽根車は、上側シュラウド、下側シュラウド、及び上側シュラウドと下側シュラウドとの間に円周上に配列された複数の羽根を有し、羽根車の回転に伴って、上側シュラウド上部の吸い込み口から導入した流体を羽根車の側方に排出させ、下ケーシングは、羽根車に対面する隔壁部と、隔壁部の外周部に位置する側板とを有し、隔壁部のうち羽根車に対向する面は、吸い込み口から導入した流体を誘導する壁面の一部となり、側板は、隔壁部の外周部から下方に折れ曲がる形状を有しており、隔壁部のうち、羽根車に対向する面の裏側には、星打ち加工が施されている。 In order to achieve the above object, according to one aspect of the present invention, the centrifugal fan is configured using an impeller and a metal plate, and is mounted on the lower casing and the lower casing located below the impeller. The impeller includes an upper shroud, a lower shroud, and a plurality of blades arranged on a circumference between the upper shroud and the lower shroud. , The fluid introduced from the suction port at the upper part of the upper shroud is discharged to the side of the impeller. The surface of the partition wall that faces the impeller is part of the wall surface that guides the fluid introduced from the suction port, and the side plate has a shape that is bent downward from the outer periphery of the partition wall. Out of parts, feathers On the back side of the surface facing the vehicle, star beating processing is given.
好ましくは、遠心式ファンは、羽根車の上方に位置する上ケーシングをさらに備え、羽根車は、上ケーシングと下ケーシングとで構成されるケーシングにより格納されており、羽根車の側方に排出された流体が吹き出す吹き出し口が、ケーシングの側部であって、上ケーシングと下ケーシングとの間に設けられた支柱部分を除いた開口部分に設けられている。 Preferably, the centrifugal fan further includes an upper casing located above the impeller, and the impeller is stored by a casing constituted by an upper casing and a lower casing, and is discharged to the side of the impeller. The outlet from which the fluid is blown out is provided at the side of the casing and at the opening portion excluding the column portion provided between the upper casing and the lower casing.
好ましくは、下側シュラウドは、複数の羽根のそれぞれのうち少なくとも外周側の部位が下ケーシングの上面に面するように、羽根車の回転軸寄りの部分にのみ設けられている。 Preferably, the lower shroud is provided only in a portion near the rotation axis of the impeller so that at least a portion on the outer peripheral side of each of the plurality of blades faces the upper surface of the lower casing.
好ましくは、下ケーシングの中央部には、下方に窪む凹部が形成されており、凹部には、少なくとも、モータの駆動回路が配置されている。 Preferably, a concave portion recessed downward is formed in the central portion of the lower casing, and at least a motor drive circuit is disposed in the concave portion.
好ましくは、凹部には、モータへの給電に用いられるコネクタが固定される孔部が設けられている。 Preferably, the concave portion is provided with a hole portion to which a connector used for power supply to the motor is fixed.
これらの発明に従うと、下ケーシングが、金属板を用いて構成されている。したがって、薄型であって、騒音の発生を低減できる遠心式ファンを提供することができる。 According to these inventions, the lower casing is configured using a metal plate. Therefore, it is possible to provide a centrifugal fan that is thin and can reduce noise generation.
以下、本発明の実施の形態の1つにおける遠心式ファンについて説明する。 Hereinafter, a centrifugal fan according to one embodiment of the present invention will be described.
図1は、本発明の実施の形態の1つにおける遠心式ファンを示す平面図である。図2は、図1のA−A線における断面図である。図3は、図2の部分拡大図である。 FIG. 1 is a plan view showing a centrifugal fan according to one embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG.
図1から図3を参照して、遠心式ファン1は、ケーシング10と、羽根車30と、モータ60とを備えている。遠心式ファン1は、モータ60が取り付けられている部分を除き、全体として、平面視で略正方形の直方体状に構成されている。遠心式ファン1は、上下方向の寸法(高さ)が比較的小さい、薄型のものである。羽根車30は、モータ60のシャフト61とともに回転するロータ63に取り付けられている。遠心式ファン1は、羽根車30をモータ60により回転させる。遠心式ファン1は、羽根車30の回転に伴って、その吸い込み口33から導入した空気(流体の一例)を、羽根車30の側方に排出させる。すなわち、吸い込み口33から導入された空気は、羽根車30の回転に伴う遠心作用による流体力で、羽根車30の羽根51の間を通過し、羽根車30の径外方に向けて吹き出される。空気は、羽根車30の側方にあるケーシング10の吹き出し口19から排出される。
With reference to FIGS. 1 to 3, the
モータ60は、例えば、アウターロータ型のブラシレスモータである。モータ60は、下ケーシング21の中央部にねじやボルト等の締結部材で装着されている。モータ60は、下方に向けて開口するカップ状のロータ(ロータヨーク)63を有している。ロータ63の側周部の内面には、環状のマグネット65が取り付けられている。ロータ63の中央部には、シャフト61が取り付けられている。
The
シャフト61は、ベアリングホルダ66に装着された一対のベアリング66aにより回転可能に支持されている。ベアリングホルダ66の外周部には、ステータ67が設けられている。ステータ67は、積層されたステータコアや、ステータコアに装着された、コイルを巻回したインシュレータなどで構成されている。ステータ67は、マグネット65に対して半径方向(図2において左右方向)に所定のギャップを隔てて対向配置されている。ステータ67は、回路基板69に接続されている。回路基板69は、例えばプリント配線基板である。回路基板69には、モータ60を制御するための電子部品等が実装されており、モータ60の駆動回路が搭載されている。
The
ケーシング10は、上ケーシング11と、下ケーシング21とが組み合わされて構成されている。具体的には、上ケーシング11と下ケーシング21とが、平面視で四隅に位置するねじ14を用いて互いに組み付けられ、ケーシング10が構成されている。ねじ14は、例えば、下ケーシング21側から差し込まれるボルトである。上ケーシング11と下ケーシング21とは、例えば、ねじ14が配される部分で支柱を挟むようにして互いに組み付けられている。なお、このとき、支柱は、上ケーシング11と下ケーシング21とのどちらか一方と一体で構成されていてもよい。吹き出し口19は、例えば、ねじ14を用いた上ケーシング11と下ケーシング21との締結部分を除いたケーシング10の側部であって、上ケーシング11と下ケーシング21との間に設けられている。
The
羽根車30は、ケーシング10内に収められるようにして配置されている。羽根車30は、全体として円盤形状を有している。羽根車30の上方には上ケーシング11が配置されており、下方には下ケーシング21が配置されている。すなわち、遠心式ファン1は、上ケーシング11と下ケーシング21との間に羽根車30を挟むように保持して構成されている。
The
羽根車30は、大まかに、上側シュラウド31と、下側シュラウド41と、上側シュラウド31と下側シュラウド41との間に配置された複数の羽根51とを有している。羽根車30の中央部には、上方に開口する吸い込み口33が形成されている。吸い込み口33は、上側シュラウド31の内側の上端部35に囲まれることで構成されている。複数の羽根51は、図1に示されるように、適切な間隔で、円周上に配列されている。
The
羽根車30の中央部には、ロータ63がはめ込まれる下側シュラウド41が配置されている。下側シュラウド41の中央部には、ロータ63が配置されるように形成された円筒部(取付部の一例)43が設けられている。ロータ63は、下側シュラウド41の中央部に設けられている円筒部43にはめ込まれており、羽根車30を保持している。ロータ63は、吸い込み口33の内部で、吸い込み口33の外に向けて、上方に突出するように配置されている。図3に示されるように、ロータ63が円筒部43を保持している部分の、上下方向の高さは、遠心式ファン1の上下方向の高さHの2分の1以下となるように設定されている。これにより、遠心式ファン1を比較的薄型にしつつ、吸い込み口33から吸引される空気がロータ63によって遮られることがないように構成されている。
A
各羽根51は、同一の湾曲した形状を有している。羽根51は後向き羽根で所謂ターボ型である。羽根51の形状は、回転方向に対して後向きに湾曲傾斜した形状となっている。上側シュラウド31、下側シュラウド41、及び羽根51は、例えば、合成樹脂を用いて一体成型で形成される。
Each
上ケーシング11は、例えばエンジニアリングプラスチックなどの樹脂を用いて形成されている。上ケーシング11の中央部には、開口部13が形成されている。開口部13は、平面視で円形である。開口部13は、羽根車30に設けられている吸い込み口33に空気が導入されるように形成されている。開口部13は、上側シュラウド31により構成される吸い込み口33よりわずかに大きい内径を有している。すなわち、本実施の形態において、開口部13の大きさは、吸い込み口33の大きさと略同等である。
The
下ケーシング21は、例えば、鉄などの金属板を用いて形成されている。下ケーシング21の中央部には、下方に窪む凹部23が形成されている。凹部23は、椀状に形成されている。図2に示されるように、本実施の形態において、凹部23には、モータ60と、回路基板69などのモータ60の駆動回路とが装着されている。モータ60は、ねじやボルト等の締結部材で下ケーシング21に装着されているが、締結部材の代わりにベアリングホルダ66の下部を凹部23にカシメ固定して下ケーシング21に装着した構成であってもよい。
The
下ケーシング21の外周部は、軸方向(図2上下方向)に折り曲げられた側板となっている。側板が設けられていることにより、下ケーシング21の剛性が高められている。
The outer peripheral part of the
下ケーシング21の上面のうち、凹部23の周囲の部分は、羽根車30の下面に面する隔壁部29となっている。隔壁部29は、羽根車30の下面に近接するように平面状に形成されている。
Of the upper surface of the
図2に示されているように、羽根車30の下側シュラウド41は、各羽根51のうち少なくとも外周側の部位が隔壁部29に面するように、シャフト(羽根車30の回転軸)61寄りの部分にのみ設けられている。すなわち、羽根車30のうち隔壁部29に対面する部位には、各羽根51が露出している。下ケーシング21のうち羽根車30に対向する面は、吸い込み口33から導入された空気を側方に誘導する壁面の一部となっている。羽根51は、軸方向において、隔壁部29と所定のギャップを隔てて対向配置されている。なお、各羽根51の下部は、その少なくとも一部分が隔壁部29側に露出していてもよいし、その全部分が隔壁部29側に露出していてもよい。
As shown in FIG. 2, the
なお、ケーシング10の中に収納される羽根車30の外径寸法は、ケーシング10の一辺の寸法より小さく設定されている。これにより、回転する羽根車30がケーシング10の外縁より突出することがなく、羽根車30の他部材との接触や、接触による破損等が防止されている。
The outer diameter of the
下ケーシング21は、羽根車30において空気をガイドする主板としての機能を兼ねると共に、ケーシング10の基板としての機能も有している。このため、羽根車30と隔壁部29との間に形成されたギャップの設定は重要である。ギャップが大きすぎる場合、吸い込み口33から吸入された空気は、羽根51の間を通過すると共に、ギャップにも流れてしまう。この結果、羽根車30から吹き出された空気の圧力が低減し、送風特性が低下する。一方で、ギャップが小さすぎる場合には、次のような問題がある。すなわち、各部品の寸法精度のバラツキが生じると、羽根51が隔壁部29に接触してしまう可能性がある。このような接触を防止するためには、各部品の寸法精度を高精度に管理する必要が生じ、遠心式ファン1のコスト高となってしまう。ギャップは、このような問題点を鑑み、適切に設定されている。
The
開口部13の内側の直径(図2においてφdで示す。)に対する、各羽根51の下端から吸い込み口33の上端部までの上下方向の高さhの値は、15パーセント以上であって25パーセント以下の範囲内である。すなわち、この高さhと開口部13の内径φdとの関係は、次式で示される。
The value of the height h in the vertical direction from the lower end of each
0.15 ≦ h/φd ≦ 0.25
ここで、本実施の形態において、図3に示されるように、下側シュラウド41の上面は、側断面において下に凸の円弧状の曲線となるような、曲面49となっている。下側シュラウド41のうち外周端部45は、上側シュラウド31の上端部35の鉛直下方近傍に位置している。また、下側シュラウド41のうち、円筒部43の上端部である内周端部47は、下側シュラウド41の上端部となっている。内周端部47は、ロータ63の外周上端部63aの近傍に位置している。曲面49は、外周端部45と内周端部47との間に形成されている。曲面49のうち、最も下方にあるのが外周端部45であって、最も上方にあるのが内周端部47である。
0.15 ≦ h / φd ≦ 0.25
Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, the upper surface of the
図4は、羽根車30の形状を説明する図である。
FIG. 4 is a view for explaining the shape of the
図4に示される断面図は、図2に示される断面と同じ断面におけるものである。図4を参照しながら、下側シュラウド41の形状についてさらに説明する。すなわち、本実施の形態において、曲面49は、羽根車30の回転軸を通る断面(以下、単に断面ということがある。)において、吸い込み口33の内側の上端部35を通り羽根車30の回転軸に平行な直線L上の点を中心とする円弧状に形成されている。曲面49は、断面において、図4に示される円C2よりも外側に位置するように形成されている。換言すると、ロータ63と、円筒部43を含む下側シュラウド41とは、断面において、円C2よりも外側に位置する(円C2の内部にはみ出さない)ように構成されている。これにより、上側シュラウド31と下側シュラウド41との間の、吸い込み口33から吹き出し口19に至るまでの空気の流路は、空気が流れやすくなるように構成されている。
4 is the same cross section as the cross section shown in FIG. The shape of the
円C2は、その中心A2が直線L上に位置し、下側シュラウド41の端縁部である外周端部45を通る円である。円C2の半径R2は、円C1の半径Rの80パーセントである。円C1は、上端部35を中心A1とする円である。円C1の半径Rは、上端部35から、下側シュラウド41の表面のうち上端部35の鉛直下方近傍部位にある外周端部45までの距離である。すなわち、本実施の形態において、円C1の半径Rは、図4に示される、吸い込み口33から導入された空気の流路の上下方向の高さhと略等しくなっている。
The circle C <b> 2 is a circle whose center A <b> 2 is located on the straight line L and passes through the outer
なお、曲面49は、断面において中心が直線L上に位置しない円弧状であってもよい。また、曲面49は、断面において円弧状でなくてもよい。楕円弧状であってもよいし、他の曲線状であってもよい。いずれの場合であっても、曲面49を含む下側シュラウド41は、断面において、上端部35から曲面49の表面までの距離の80パーセントの半径を有し、中心が直線L上にある、曲面49に接する円C2よりも外側に位置している。また、ロータ63も、同様に、円C2よりも外側に位置している。なお、この場合、円C2は、中心A2が直線L上に位置し、半径R2が円C1の半径Rの80パーセントであり、下側シュラウド41の表面に接する円であってもよい。
The
本実施の形態では、下側シュラウド41がこのような形状を有していることにより、次の効果を得られる。すなわち、遠心式ファン1では、羽根車30を回転させるモータ60の薄型化が困難である。そのため、従来では、モータのロータ部が吸い込み口の中央部に突出するなどして、空気の流れが阻害され、騒音の発生原因となることがあった。しかしながら、本実施の形態の構成によれば、遠心式ファン1を薄型にしたまま、空気がスムーズに流れるように、空気の流路が構成されている。したがって、騒音の発生を抑えることができる。
In the present embodiment, since the
図5は、下側シュラウド41の形状と遠心式ファン1の性能との関係を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the shape of the
図5においては、横軸の円弧サイズは、上端部35(上側シュラウド内周部)を通る鉛直線上に中心があって断面における下側シュラウド41の外周端部45を通る曲面49の円弧の半径を、半径が空気の流路の高さhと等しい場合を100パーセントとしてそれに対する割合として示されている。
In FIG. 5, the size of the arc on the horizontal axis is the radius of the arc of the
図5に示されているように、円弧サイズが大きくなるほど、騒音値は単調に減少する。円弧サイズが60パーセント、70パーセントであるときと比較して、円弧サイズが80パーセントであるときは、騒音値は大幅に低くなる。円弧サイズが80パーセントである場合と比較して、円弧サイズが90パーセントである場合には、騒音値は減少するものの、減少量は比較的少なくなる。 As shown in FIG. 5, the noise value decreases monotonically as the arc size increases. Compared to when the arc size is 60% and 70%, the noise value is significantly lower when the arc size is 80%. Compared to the case where the arc size is 80 percent, when the arc size is 90 percent, the noise value is reduced, but the reduction amount is relatively small.
最大静圧は、円弧サイズにかかわらず、あまり変化しない。遠心式ファン1の動作時にモータ60に流れる最大電流は、円弧サイズが80パーセント前後であるときに最も小さく、円弧サイズが90パーセントであるときにはそれより若干高くなり、円弧サイズが70パーセント、60パーセントとなると大幅に上昇する。
The maximum static pressure does not change much regardless of the arc size. The maximum current that flows through the
このように示される下側シュラウド41と遠心式ファン1の性能との関係からも、円弧サイズは80パーセントより大きければ、比較的、モータ60に流れる電流を小さくしつつ、かつ、騒音値を相当小さくすることができる、といえる。すなわち、本実施の形態において、下側シュラウド41の曲面49が上述のような形状を有していることにより、遠心式ファン1の騒音値を比較的小さくすることができる。
Also from the relationship between the
図6は、比較対象となる別の遠心式ファンの構成の一例を示す図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the configuration of another centrifugal fan to be compared.
図6に示される遠心式ファン901は、本実施の形態に係る遠心式ファン1の比較対象となるものである。遠心式ファン901は、遠心式ファン1と同様に、上ケーシング911、下ケーシング921、羽根車930、モータ960などを有している。モータ960は、シャフト961及びロータ963などを有している。羽根車930は、上側シュラウド931と、下側シュラウド941と、複数の羽根951とを有している。各羽根951の吸い込み口933側の部位は、羽根車930の中央部に近づくにつれて下方に低くなるテーパ形状に構成されている。
A
図18に示されるような従来の遠心式ファン801(従来例の遠心式ファン801)や、図6に示される遠心式ファン901(比較例の遠心式ファン901)と比較して、本実施の形態の遠心式ファン1は、低い騒音値で駆動可能である。すなわち、ある速度でこれらの各遠心式ファン1,801,901を駆動したそれぞれ場合の騒音値は、次のようになる。
Compared with the conventional centrifugal fan 801 (conventional centrifugal fan 801) as shown in FIG. 18 and the centrifugal fan 901 (comparative example centrifugal fan 901) shown in FIG. The
すなわち、従来例の遠心式ファン801の騒音値は、例えば、58dBAとなる。
That is, the noise value of the conventional
比較例の遠心式ファン901の騒音値は、例えば、55dBAとなる。
The noise value of the
他方、本実施の形態の遠心式ファン1の騒音値は、例えば、52dBAとなる。
On the other hand, the noise value of the
このように、本実施の形態では、下側シュラウド41の曲面49が上述のような形状を有していることにより、遠心式ファン1の騒音値を従来例のものや比較例のものと比較して、小さくすることができる。
As described above, in the present embodiment, the
なお、本実施の形態では、上述のように空気の流路を改善して得られる効果のほか、次の効果を得ることができる。 In this embodiment, in addition to the effect obtained by improving the air flow path as described above, the following effect can be obtained.
すなわち、図18に示されるような従来の構造では、羽根車の下側シュラウドが外周部まで延びていたため、羽根車を一体的に構成するにはスライド式などの複雑な金型が必要となり、かつ、羽根車の生産性が著しく低くなっていた。これに対し、本実施の形態では、羽根車30は、羽根51のうち少なくとも一部分が隔壁部29に露出し、隔壁部29に対面するように構成されている。したがって、羽根車30を一体的に成形するための金型の構成を比較的単純にすることができ、羽根車30の生産性を向上させることができる。
That is, in the conventional structure as shown in FIG. 18, since the lower shroud of the impeller extends to the outer peripheral portion, a complicated mold such as a slide type is required to form the impeller integrally, In addition, the productivity of the impeller was extremely low. On the other hand, in the present embodiment, the
また、従来の構造では、ケーシングのうち、羽根車の下方に位置する部分が樹脂を用いて構成されていた。そのため、遠心式ファンの剛性が低く、振動や騒音が比較的大きいという問題があった。これに対し、本実施の形態では、下ケーシング21が金属板を用いて構成されているので、樹脂を用いた場合と比較して、遠心式ファン1の剛性を高くすることができる。したがって、遠心式ファン1の振動や騒音を低減することができる。比較的複雑な形状を有する樹脂部品の点数を低減できるので、遠心式ファン1の製造コストを低減できる。
Moreover, in the conventional structure, the part located under an impeller among the casings was comprised using resin. For this reason, there is a problem that the centrifugal fan has low rigidity, and vibration and noise are relatively large. On the other hand, in the present embodiment, since the
羽根車30を格納するケーシング10は、上ケーシング11と下ケーシング21との間に設けられる支柱部分を除いて、側壁を備えていない。このようにケーシング10の側部が開口し、吹き出し口19となっているため、羽根車30の径外方に向けて噴出された空気は、ケーシング10の側壁によって乱れることがない。したがって、送風時の空気の乱れによる騒音を大幅に抑制することができる。また、ケーシング10は側壁を備えておらず、羽根車30の外径寸法と略同じ寸法にて形成されているので、遠心式ファン1を小型化できる。
The
ここで、遠心式ファン1において、下ケーシング21には、次のような特徴がある。
Here, in the
図7は、下ケーシング21を下側から見た斜視図である。図8は、遠心式ファン1の図2とは異なる断面における側断面図である。
FIG. 7 is a perspective view of the
図7に示されるように、本実施の形態において、下ケーシング21には、孔部25が形成されている。孔部25は、凹部23のうち、ベアリングホルダ66が取り付けられる部分のわきに形成されている。孔部25は、平面視で略長方形をなす穴である。下ケーシング21の四隅には、ねじ14が配置されるねじ孔14bが形成されている。
As shown in FIG. 7, in the present embodiment, a
図8に示されているように、孔部25には、コネクタ71が取り付けられている。コネクタ71は、モータ60への給電に用いられるものであり、凹部23の内側において、モータ60に接続されている。ユーザは、電力を供給するためのケーブルをコネクタ71に接続することにより、容易に、遠心式ファン1を駆動可能な状態にすることができる。
As shown in FIG. 8, a
また、下ケーシング21のうち、隔壁部29の下側の面には、星打ち加工が施され、小さな凹部が多数設けられている。これにより、隔壁部29の下面には、小さな凹凸が設けられている。このように隔壁部29に星打ち加工が施されることにより、隔壁部29における剛性が向上し、且つ歪みが矯正され、平面度が高くなる。星打ち加工は、例えば隔壁部29の上下両面に形成されていてもよいし、隔壁部29以外の部分にも形成されていてもよい。星打ち加工は、下ケーシング21のうち少なくとも隔壁部29に施されていればよい。
Further, in the
ここで、星打ち加工を下ケーシング21の一部に施すことにより、遠心式ファン1の駆動時において発生する振動や騒音を比較的小さくすることができる。下ケーシング21を構成する金属板の厚さを小さくするほど、一般に、振動や騒音が発生する程度が大きくなる。しかしながら、本実施の形態においては、星打ち加工を施すことにより、より薄い金属板を用いつつ、振動や騒音の発生を抑えることができる。これにより、遠心式ファン1の重量を低減することができる。また、遠心式ファン1の製造コストを低減することができる。
Here, by subjecting a part of the
図9は、厚さ1.6ミリメートルの金属板で構成され星打ち加工が施された下ケーシング21を用いたときの振動の発生状況を示すグラフである。図10は、厚さ1.6ミリメートルの金属板で構成され星打ち加工が施されていない下ケーシング21を用いたときの振動の発生状況を示すグラフである。図11は、厚さ1.2ミリメートルの金属板で構成され星打ち加工が施された下ケーシング21を用いたときの振動の発生状況を示すグラフである。図12は、厚さ1.2ミリメートルの金属板で構成され星打ち加工が施されていない下ケーシング21を用いたときの振動の発生状況を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing the occurrence of vibration when the
図9から図12は、それぞれ、下ケーシング21以外の部材が略同一である遠心式ファン1の構成を想定して得られた測定結果である。星打ち加工(以下、単に加工ということがある。)は、下ケーシング21の下面側に、ピッチが2ミリメートル、深さ0.5ミリメートルで施されている。
9 to 12 are measurement results obtained assuming the configuration of the
図9と図10とを比較してわかるように、加工がある場合には、加工がない場合と比較して、周波数が120Hz付近において発生する振動の大きさが、大幅に低減している。図12と図10とを比較してわかるように、下ケーシング21の厚みを1.2ミリメートルに薄くすると、加工がない場合には、振動の発生が大きくなる。しかしながら、図10と図11とを比較してわかるように、下ケーシング21の厚みを薄くしても、加工を施している場合には、厚みが厚い金属板で加工がない場合と比較して、大幅に振動の発生を抑えることができる。加工がある場合、下ケーシング21の厚みを薄くしても、若干振動が大きくなるものの、加工がない場合よりも振動を相当小さくできる。したがって、比較的厚みの薄い金属板を用いて下ケーシング21を構成しながら、遠心式ファン1の振動の発生を抑えることができる。
As can be seen from a comparison between FIG. 9 and FIG. 10, the magnitude of vibration occurring at a frequency near 120 Hz is significantly reduced when there is machining compared to when there is no machining. As can be seen from a comparison between FIG. 12 and FIG. 10, when the thickness of the
[変型例の説明]
なお、ロータの形状は上述のものに限られない。
[Description of variant]
The shape of the rotor is not limited to that described above.
図13は、本実施の形態の一変型例に係る遠心式ファン101の構成を示す側断面図である。
FIG. 13 is a side sectional view showing a configuration of a
図13に示されるように、遠心式ファン101は、上述の実施の形態に係る遠心式ファン1と比較して、形状が異なるロータ163を有するモータ160を備えている点で相違する。その他の構成は、遠心式ファン101と遠心式ファン1とで同一である。
As shown in FIG. 13, the
ロータ163は、下側シュラウド41に取り付けられる側方の部分の上下方向の長さはロータ63のそれと同じであるが、中心部に近づくにしたがって上方に高くなる、円錐形状(コーン形状)を上面に有している。それに伴って、モータ160は、シャフト61よりも若干長いシャフト161を有している。
The
このようにロータ163の上部が円錐形状を有していることにより、吸い込み口33から導入される空気の導風効果が得られる。すなわち、羽根車30の内部に導入された空気は、ロータ163の上部に近づくにつれて、側方の上側シュラウド31と下側シュラウド41との間の流路に案内される。これにより、スムーズに空気を流すことができる。
Thus, since the upper portion of the
なお、ロータ163の上部が円錐形状に形成されずに、上述の導風効果を得られるようにしてもよい。例えば、上部が平坦に形成されたロータ63に、円錐形状を有するカバーを取り付けることにより、ロータ63とカバーとが全体的に、本変型例のロータ163のような形状をなすように構成されていてもよい。
The upper portion of the
図14は、本実施の形態の上述とは別の変型例に係る遠心式ファン201の構成を示す側断面図である。
FIG. 14 is a side sectional view showing a configuration of a
図14に示されるように、遠心式ファン201は、上述の実施の形態に係る遠心式ファン1と比較して、形状が異なる羽根車230を備えている点で相違する。その他の構成は、遠心式ファン201と遠心式ファン1とで同一である。
As shown in FIG. 14, the
羽根車230は、上側シュラウド231と、下側シュラウド41と、羽根51とを有している。上側シュラウド231の上部の形状は、上述の実施の形態における上側シュラウド31のそれとは異なっている。本変型例において、上側シュラウド231の上端部は、上ケーシング11の開口部13の上端部よりも上方に位置している。すなわち、遠心式ファン1において、吸い込み口33の上端部235の上下方向の位置は、開口部13の上端部より上方である。
The
図15は、遠心式ファン201の羽根車230の形状を説明する図である。
FIG. 15 is a view for explaining the shape of the
図15においては、図4に対応するように羽根車230が部分的に拡大されている。本変型例においても、上述の実施の形態と同様に、曲面49は、羽根車30の回転軸を通る断面において、吸い込み口33の内側の上端部235を通り羽根車30の回転軸に平行な直線L2上の点を中心とする円弧状に形成されている。そして、曲面49は、断面において、円C2よりも外側に位置するように形成されている。換言すると、ロータ63と、円筒部43を含む下側シュラウド41とは、断面において、円C2よりも外側に位置している。ここで、本変型例においても、円C2は、中心が直線L2上にあり、円C1の80パーセントの半径R2を有する円である。円C1は、上端部235を中心A1として下側シュラウド41の表面のうち上端部235の鉛直下方近傍にある外周端部45を通る円である。
In FIG. 15, the
このように羽根車230が構成されていることにより、上側シュラウド231と下側シュラウド41との間の、吸い込み口33から吹き出し口に至るまでの空気の流路は、空気が流れやすくなるように構成されている。したがって、遠心式ファン201において、騒音の発生を抑えることができる。
By configuring the
なお、吸い込み口33の上端部235の上下方向の位置は、開口部13の上端部と同じであってもよい。
The vertical position of the
図16は、本実施の形態の上述とは別の変型例に係る遠心式ファンの下ケーシング421を下側から見た斜視図である。
FIG. 16 is a perspective view of the
下ケーシングには、コネクタが取り付けるための孔部が設けられていなくてもよい。すなわち、図16に示されるように、下ケーシング421には、上述の下ケーシング21と異なり、孔部25が形成されていない。下ケーシング421においては、例えば凹部23に、配線孔425が形成されている。配線孔425は、モータ60の駆動回路に接続されるリード線471を遠心式ファンの内部から外部に引き出すために設けられている。下ケーシング421のその他の部分の構造は、下ケーシング21と同様である。
The lower casing may not be provided with a hole for attaching the connector. That is, as shown in FIG. 16, unlike the above-described
[その他]
ケーシングの形状は、平面視で略正四角形に限定されるものではない。ケーシングは、多角形、円形、非対称形状を含め、任意のどのような形状であってもよい。上ケーシングと下ケーシングとの締結箇所は、平面視で上ケーシングの四隅の内側に限られない。例えば、上ケーシングの平面視で略正方形をなす外周縁から外方に突出するように、上ケーシングに連接して設けられた箇所に、上ケーシングと下ケーシングとを結合するためのねじや支柱等が設けられていてもよい。
[Others]
The shape of the casing is not limited to a substantially regular square in plan view. The casing may have any arbitrary shape including a polygon, a circle, and an asymmetric shape. The fastening location between the upper casing and the lower casing is not limited to the inside of the four corners of the upper casing in plan view. For example, a screw or a column for connecting the upper casing and the lower casing to a place connected to the upper casing so as to protrude outward from an outer peripheral edge having a substantially square shape in plan view of the upper casing May be provided.
なお、上ケーシングと下ケーシングとを締結する箇所において、上ケーシングと下ケーシングとの間に支柱を設ける場合には、支柱の形状は、例えば次のようにすればよい。すなわち、支柱は、上ケーシングと下ケーシングとを結合するためのねじを貫通させることができる程度の大きさを有する略円筒形状とすればよい。このような形状の支柱を用いることにより、羽根車から吹き出された空気が、ほとんど抵抗を受けることなく、ケーシングの側面から外方に吹き出されるので、遠心式ファンの低騒音化を図ることができる。 In addition, in the location which fastens an upper casing and a lower casing, when providing a support | pillar between an upper casing and a lower casing, the shape of a support | pillar should just be as follows, for example. That is, the support column may have a substantially cylindrical shape having a size that allows a screw for connecting the upper casing and the lower casing to pass therethrough. By using the struts having such a shape, the air blown from the impeller is blown outward from the side surface of the casing with almost no resistance, so that the noise of the centrifugal fan can be reduced. it can.
下ケーシングは、例えば樹脂材料など、金属板以外を用いて構成されていてもよい。上ケーシングと下ケーシングとは一体に形成されていてもよい。 The lower casing may be configured using a material other than a metal plate, such as a resin material. The upper casing and the lower casing may be integrally formed.
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The above embodiment should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1,101,201 遠心式ファン
11 上ケーシング
19 吹き出し口
21 下ケーシング
23 凹部
25 孔部
29 隔壁部
30,230 羽根車
31,231 上側シュラウド
33 吸い込み口
35,235 上端部
41 下側シュラウド
43 円筒部(取付部の一例)
51 羽根
60,160 モータ
61,161 シャフト(羽根車の回転軸の一例)
63,163 ロータ
69 回路基板(モータの駆動回路の一例)
71 コネクタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101,201
51
63,163
71 connector
Claims (5)
金属板を用いて構成されており、前記羽根車の下方に位置する下ケーシングと、
前記下ケーシングに装着されており、前記羽根車を回転させるモータとを備え、
前記羽根車は、上側シュラウド、下側シュラウド、及び前記上側シュラウドと下側シュラウドとの間に円周上に配列された複数の羽根を有し、
前記羽根車の回転に伴って、前記上側シュラウド上部の吸い込み口から導入した流体を前記羽根車の側方に排出させ、
前記下ケーシングは、前記羽根車に対面する隔壁部と、前記隔壁部の外周部に位置する側板とを有し、
前記隔壁部のうち前記羽根車に対向する面は、前記吸い込み口から導入した流体を誘導する壁面の一部となり、
前記側板は、前記隔壁部の外周部から下方に折れ曲がる形状を有しており、
前記隔壁部のうち、前記羽根車に対向する面の裏側には、星打ち加工が施されている、遠心式ファン。 Impeller,
A lower casing that is configured using a metal plate and is located below the impeller;
A motor that is mounted on the lower casing and rotates the impeller;
The impeller has an upper shroud, a lower shroud, and a plurality of blades arranged on a circumference between the upper shroud and the lower shroud,
With the rotation of the impeller, the fluid introduced from the suction port at the upper part of the upper shroud is discharged to the side of the impeller ,
The lower casing has a partition wall facing the impeller, and a side plate located on the outer periphery of the partition wall,
Of the partition wall, the surface facing the impeller becomes a part of the wall surface for guiding the fluid introduced from the suction port,
The side plate has a shape that bends downward from the outer periphery of the partition wall,
A centrifugal fan in which a staring process is applied to the back side of the surface of the partition wall facing the impeller .
前記羽根車は、前記上ケーシングと前記下ケーシングとで構成されるケーシングにより格納されており、 The impeller is stored by a casing composed of the upper casing and the lower casing,
前記羽根車の側方に排出された流体が吹き出す吹き出し口が、前記ケーシングの側部であって、前記上ケーシングと前記下ケーシングとの間に設けられた支柱部分を除いた開口部分に設けられている、請求項1に記載の遠心式ファン。 The outlet from which the fluid discharged to the side of the impeller blows is provided at the side of the casing and at the opening except for the column portion provided between the upper casing and the lower casing. The centrifugal fan according to claim 1.
前記凹部には、少なくとも、前記モータの駆動回路が配置されている、請求項1から3のいずれか1項に記載の遠心式ファン。 In the central part of the lower casing is formed a recess recessed downward,
The centrifugal fan according to any one of claims 1 to 3 , wherein at least a drive circuit of the motor is disposed in the recess.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014127043A JP5905052B2 (en) | 2014-06-20 | 2014-06-20 | Centrifugal fan |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014127043A JP5905052B2 (en) | 2014-06-20 | 2014-06-20 | Centrifugal fan |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012151750A Division JP5665802B2 (en) | 2012-07-05 | 2012-07-05 | Centrifugal fan |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016051449A Division JP6280585B2 (en) | 2016-03-15 | 2016-03-15 | Centrifugal fan |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014167304A JP2014167304A (en) | 2014-09-11 |
JP5905052B2 true JP5905052B2 (en) | 2016-04-20 |
Family
ID=51617094
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014127043A Expired - Fee Related JP5905052B2 (en) | 2014-06-20 | 2014-06-20 | Centrifugal fan |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5905052B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018155188A (en) * | 2017-03-17 | 2018-10-04 | ミネベアミツミ株式会社 | Centrifugal fan |
JP7043338B2 (en) | 2017-05-26 | 2022-03-29 | ミネベアミツミ株式会社 | Centrifugal fan |
JP7259683B2 (en) * | 2019-09-26 | 2023-04-18 | 日本電産株式会社 | centrifugal fan |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54132007U (en) * | 1978-03-07 | 1979-09-13 | ||
JPH03253244A (en) * | 1990-03-01 | 1991-11-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Spring device for brush plate |
JPH08312586A (en) * | 1995-05-19 | 1996-11-26 | Akaishi Kinzoku Kogyo Kk | Connector device for motor built-in type blower |
JP2002370517A (en) * | 2001-04-11 | 2002-12-24 | Denso Corp | Air-blowing unit for vehicle |
JP2007158933A (en) * | 2005-12-07 | 2007-06-21 | Fujitsu Ten Ltd | Speaker unit |
-
2014
- 2014-06-20 JP JP2014127043A patent/JP5905052B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014167304A (en) | 2014-09-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5665802B2 (en) | Centrifugal fan | |
JP5940266B2 (en) | Centrifugal fan and method of manufacturing centrifugal fan | |
JP6071394B2 (en) | Centrifugal fan | |
JP5705945B1 (en) | Centrifugal fan | |
JP6282541B2 (en) | Centrifugal fan | |
JP6012034B2 (en) | Axial fan | |
JP2007218101A (en) | Axial fan and housing for axial fan | |
JP6333102B2 (en) | Centrifugal fan | |
JP6280585B2 (en) | Centrifugal fan | |
JP5905052B2 (en) | Centrifugal fan | |
JP5705805B2 (en) | Centrifugal fan | |
JP6514794B2 (en) | Centrifugal fan | |
JP6282720B2 (en) | Centrifugal fan | |
JP6297467B2 (en) | Centrifugal fan | |
JP6588999B2 (en) | Centrifugal fan | |
JP2009174414A (en) | Axial flow fan | |
JP6589000B2 (en) | Centrifugal fan | |
JP6348896B2 (en) | Rotor and fan device including the rotor | |
JP6294910B2 (en) | Centrifugal fan | |
JP6917347B2 (en) | Impeller and fan device | |
JP2018150933A (en) | Axial flow fan | |
JP2016065489A (en) | Centrifugal fan | |
JP2020133585A (en) | Centrifugal fan | |
JP2008196504A (en) | Axial-flow blower |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140924 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150804 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150925 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160216 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160315 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5905052 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |