JP6451756B2 - Centrifugal fan - Google Patents

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JP6451756B2 JP2017028806A JP2017028806A JP6451756B2 JP 6451756 B2 JP6451756 B2 JP 6451756B2 JP 2017028806 A JP2017028806 A JP 2017028806A JP 2017028806 A JP2017028806 A JP 2017028806A JP 6451756 B2 JP6451756 B2 JP 6451756B2
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Description

本発明は、遠心ファンに関する。 The present invention relates to a centrifugal fan.

遠心ファンでは、吸気口から吸入された気体は、インペラの回転によって生ずる遠心力により径方向外側へ押し出され、さらに、インペラの周囲に設けられた環状の風洞部を通過し周方向へ旋回した後、排気口から外部へ気体を排出する。 The centrifugal fan, the gas sucked from the intake port is pushed radially outward by the centrifugal force generated by rotation of the impeller, further, after turning to pass through the air channel portion of the annular provided around the impeller circumferential direction , to discharge the gas from the exhaust port to the outside.

一般的に、人口呼吸器や排痰装置等の医療機器においては、呼吸の補助や吸引の目的で、遠心ファンを使用して気体を流動させる必要がある。 In general, in the medical equipment such as ventilator and expectorant device, for the purpose of breathing assistance and suction, it is necessary to flow the gas using centrifugal fans. このような機器に使用される遠心ファンは、高い静圧や風量に加え、医療機器の使用環境からも低騒音であることも要求される。 Such centrifugal fan used in the device, in addition to the high static pressure and air volume is also required to be a low noise from medical device environment.

例えば、特開平9−14192号公報には、吸込口に気流ガイドを設けて、騒音を低減した遠心ファンが記載されている。 For example, JP-A-9-14192, the airflow guide is provided on the inlet, a centrifugal fan with reduced noise is described.

特開平9−14192号公報 JP 9-14192 discloses

特開平9−14192号公報では、遠心羽根車の翼の中央側の先端同士を結んだ仮想円環の面積と、吸込口の入口面積と、の比を最適化すると共に、吸込口における気流を円滑に導く気流ガイドを設けている。 In JP-A 9-14192 and JP-the area of ​​the virtual torus connecting the center of the tips of blades of the centrifugal impeller, and an inlet area of ​​the inlet port, as well as optimizing the ratio of the air flow in the suction opening It is provided with a smoothly guide the airflow guide. また、気流ガイドは、その断面形状が円弧状となるように形成され、円弧の内側には遠心羽根車の側板の中央に形成された入口部に摺接するシール部材を装着して吸込口の気密を保つようにしている。 Further, the airflow guide has its cross-sectional shape is formed to have a circular arc shape, airtight the inside of the arc wearing the sliding contact seal member to an inlet portion formed in the center of the side plate of the centrifugal impeller inlet It is to keep the. すなわち、静圧が高く低騒音であるためには、気流ガイドやシール部材を備える必要があり、構造が複雑になる。 That is, in order static pressure is high noise, it is necessary to provide an airflow guide and sealing member, the structure becomes complicated.

本発明の例示的な遠心ファンは、回転軸を中心に回転するインペラと、 インペラの周囲に設けられた環状の風洞部と、インペラを収容するインペラケースと、インペラを回転駆動するモータと、インペラケースに連結し、モータを収容するモータケースとを備え、インペラは、回転軸を中心に回転するシャフトに結合されたボス部と、ボス部の外周面から径方向外側へ伸びるハブと、ハブの上面に設けられた複数の羽根とを有し、複数の羽根は、回転軸から径方向外側へ向かって伸びており、複数の羽根を覆うインペラケースの内壁は、複数の羽根の上端部に沿って径方向外側へ向けて広がる内側面を有しており、インペラケースは、中央部に吸気口を有し、該吸気口は、径方向内側へ突出する湾曲面を有し、複数の羽根は、吸気口の湾曲面 Exemplary centrifugal fan of the present invention, an impeller which rotates about an axis of rotation, and the air channel portion of the annular provided around the impeller, and the impeller casing which accommodates an impeller, a motor for rotating the impeller, impeller It was connected to the case, and a motor case housing a motor, the impeller includes a boss coupled to a shaft which rotates about an axis of rotation, a hub extending from the outer peripheral surface of the boss portion radially outwardly, the hub and a plurality of blades provided on the upper surface, a plurality of vanes extends towards the rotational axis radially outward, the inner wall of the impeller case covering a plurality of blades, along the upper portion of the plurality of vanes has an inner surface that extends radially outward Te, impeller casing has an inlet in the center, the intake port has a curved surface which protrudes radially inward, a plurality of vanes , the curved surface of the intake port 径方向最内端よりも径方向外側において、上側へ突出する軸方向上側端を有しており、複数の羽根の軸方向上側端において、複数の羽根とインペラケースの内側面との距離が最短となり、風洞部は、ハブの平坦面の下側に配置される。 Radially outward from the radially innermost end has an axial upper end projecting upward in the axial direction upper end of the plurality of blades, the distance between the inner surfaces of the plurality of blades and the impeller casing shortest DOO Ri Na, air channel portion is arranged below the flat surface of the hub.

本発明の例示的な遠心ファンは、回転軸を中心に回転するインペラと、インペラを収容するインペラケースと、インペラを回転駆動するモータと、インペラケースに連結し、モータを収容するモータケースとを備え、インペラは、回転軸を中心に回転するシャフトに結合されたボス部と、ボス部の外周面から径方向外側へ伸びるハブと、ハブの上面に設けられた複数の羽根とを有し、複数の羽根は、回転軸から径方向外側へ向かって伸びており、複数の羽根を覆うインペラケースの内壁は、複数の羽根の上端部に沿って径方向外側へ向けて広がる内側面を有しており、インペラケースは、中央部に吸気口を有し、該吸気口は、径方向内側へ突出する湾曲面を有し、複数の羽根は、吸気口の湾曲面の径方向最内端よりも径方向外側において、上 Exemplary centrifugal fan of the present invention, an impeller which rotates about an axis of rotation, an impeller casing which accommodates an impeller, a motor for rotating the impeller, connected to the impeller casing, and a motor case for accommodating motor provided, the impeller has a boss coupled to a shaft which rotates about an axis of rotation, a hub extending from the outer peripheral surface of the boss portion radially outwardly, and a plurality of blades provided on the upper surface of the hub, a plurality of vanes extends towards the rotational axis radially outward, the inner wall of the impeller case covering a plurality of blades has an inner surface that extends radially outward along the upper end portion of the plurality of vanes and the impeller case has an inlet in the center, the intake port has a curved surface which protrudes radially inward, the plurality of vanes than the radially innermost edge of the curved surface of the intake port in even radially outward, the upper へ突出する軸方向上側端を有しており、複数の羽根の軸方向上側端において、複数の羽根とインペラケースの内側面との距離が最短となる。 Has an axial upper end which projects in the axial direction upper end of the plurality of blades, the distance between the inner surfaces of the plurality of blades and the impeller casing is shortest.

本発明によれば、静圧特性及び風量特性が優れ、かつ騒音が小さい遠心ファンを提供することができる。 According to the present invention, excellent static pressure characteristic and air flow characteristics, and can provide a centrifugal fan noise is small.

本発明の一実施形態における遠心ファンの構成を示した断面図である。 Is a sectional view showing the configuration of a centrifugal fan in an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態におけるインペラの構成を示した平面図である。 Is a plan view showing the structure of an impeller in an embodiment of the present invention. インペラの他の構成を示した遠心ファンの断面図である。 It is a cross-sectional view of a centrifugal fan showing another configuration of an impeller. 図1の吸気口の側端部の近傍を示した拡大図である。 Is an enlarged view showing the vicinity of the side end portion of the intake port of FIG. 本発明の他の実施形態における遠心ファンの構成を示した断面図である。 Is a sectional view showing the configuration of a centrifugal fan according to another embodiment of the present invention.

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。 It will be described in detail with reference to embodiments of the present invention with reference to the drawings. なお、本実施形態における説明では、回転軸に平行な方向を「軸方向」とし、回転軸を中心とする径方向を「径方向」とし、回転軸を中心とする周方向を「周方向」としている。 In the description of this embodiment, a direction parallel to the rotation axis and "axial direction", the radial direction around the rotation axis and "radially", a circumferential direction around the rotational axis "Circumferential" It is set to. また、軸方向に沿う方向を上下方向として、モータに対してインペラ側を上として、各部の形状や位置関係を説明する。 Further, the direction along the axial direction as a vertical direction, as the upper impeller side of the motor, each part will be described the shape and positional relationship.

また、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。 Further, the present invention is not limited to the following embodiments. 本発明の効果を奏する範囲を逸脱しない範囲で、適宜変更は可能である。 Without departing from the scope of the effect of the present invention, it is possible appropriately changed. さらに、他の実施形態との組み合わせも可能である。 Furthermore, it can be combined with other embodiments.

図1は、本発明の一実施形態における遠心ファン100の構成を模式的に示した断面図である。 Figure 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a centrifugal fan 100 in an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の一実施形態におけるインペラ10の構成を示した平面図である。 Figure 2 is a plan view showing the structure of the impeller 10 in an embodiment of the present invention. 図3は、インペラ10の他の構成を示した遠心ファンの断面図である。 Figure 3 is a cross-sectional view of a centrifugal fan showing another configuration of the impeller 10.

図1に示すように、本実施形態における遠心ファン100は、回転軸Jを中心に回転するインペラ10と、インペラ10の周囲に設けられた環状の風洞部50と、インペラ10の上側に吸気口40を設けつつインペラ10を収容するインペラケース20と、インペラ10を回転駆動するモータ30と、インペラケース20に連結し、モータ30を収容するモータケース21とを備えている。 As shown in FIG. 1, the centrifugal fan 100 in the present embodiment, the impeller 10 rotating about an axis of rotation J, an annular air duct 50 provided around the impeller 10, inlet on the upper side of the impeller 10 an impeller casing 20 which accommodates the impeller 10 while providing a 40, a motor 30 for rotating the impeller 10, and connected to the impeller casing 20, and a motor case 21 that houses the motor 30.

インペラ10は、回転軸Jと同軸上を回転するシャフト31に結合されたボス部11と、ボス部11の外周面から径方向外側へ伸びるハブ12と、ハブ12の上面に設けられた複数の羽根13とを有している。 The impeller 10 includes a boss 11 coupled to the shaft 31 to rotate the rotary shaft J coaxially above, a hub 12 extending from the outer peripheral surface of the boss 11 radially outward, the plurality provided on the upper surface of the hub 12 and a wing 13.

ボス部11は、モータ30よりも上側において、回転軸Jに沿って上下へ伸びるシャフト31の外周面に略筒状に結合されている。 Boss portion 11, the upper side than the motor 30 is coupled to a substantially cylindrical shape on the outer peripheral surface of the shaft 31 extending in the up and down along the rotational axis J. これにより、シャフト31の保持強度が向上し、インペラ10の回転によるシャフト31の振れを抑制することができる。 Thus, it is possible to improve holding strength of the shaft 31, to suppress the deflection of the shaft 31 by the rotation of the impeller 10.

また、ボス部11は、シャフト31の上端部を覆いつつ、上側へ向けて突出する蓋部を設けても良い。 Further, the boss portion 11, while covering the upper end portion of the shaft 31 may be provided with a lid portion protruding toward the upper side. 蓋部は、曲面を有している。 The lid portion has a curved surface. これにより、吸気口40の側端部20aから吸入された気体が、曲面に沿って風洞部50へ効率良く流れ込み、静圧および風量特性が向上する。 Thus, the gas sucked from the side end portion 20a of the inlet 40, flows efficiently along the curved surface into the air channel portion 50, static pressure and air flow characteristics are improved.

ハブ12の上面は、ボス部11の外周面から下側へ向かって径方向外側へ傾斜する傾斜面12aと、傾斜面12aの径方向外側端から回転軸Jに対して略垂直に伸びる平坦面12bと、を有している。 Upper surface of the hub 12 is a flat surface extending substantially perpendicular to the inclined surface 12a inclined radially outward toward the lower side from the outer peripheral surface, with respect to the rotation axis J from the radially outer end of the inclined surface 12a of the boss portion 11 and 12b, and has. これにより、吸気口40から吸入された気体が、傾斜面12aに沿って風洞部50に効率良く流れ込み、静圧および風量特性が向上する。 Thus, the gas sucked through the air inlet 40 is efficiently flows into the air channel portion 50 along the inclined surface 12a, the static pressure and air flow characteristics are improved. なお、傾斜面12aは、傾きが一定の傾斜面ではなく、傾きが一定でない湾曲面であっても良い。 Incidentally, the inclined surface 12a is not a slope constant inclined surface may be a curved surface slope is not constant.

なお、傾斜面12aは、径方向内側且つ下側へ凹んだ湾曲面を有することが好ましい。 Incidentally, the inclined surface 12a preferably has a curved surface recessed radially inward and downward. これにより、ボス部11の径方向外側にスペースが設けられ、吸気口40から吸入した気体が、湾曲面に沿って風洞部50へ効率良く流れ込む。 Thus, provided space radially outward of the boss portion 11, the gas sucked from the air inlet 40, effectively flows well to the air channel portion 50 along the curved surface. さらに、言い換えると、吸気口40の吸気流路を広く確保することができ、静圧および風量特性が向上する。 Furthermore, in other words, it is possible to secure a wide air passage inlet 40, static pressure and air flow characteristics are improved.

ハブ12の平坦面12bの周縁は、複数の羽根13の周縁よりも、径方向外側へ突出していることが好ましい。 Periphery of the flat surface 12b of the hub 12, from an edge of the plurality of blades 13, it is preferable that the protruding radially outward. 複数の羽根13の回転によって、吸気口40から吸入された気体は、径方向外側へ排出されて、風洞部50へ流れ込む。 By the rotation of the plurality of vanes 13, the gas sucked through the air inlet 40 is discharged radially outward and flows into the air channel portion 50. このとき、平坦面12bの周縁が、複数の羽根13の周縁よりも径方向外側へ突出していれば、吸気口40から風洞部50へ流れ込んだ気体は、吸気口40側へ逆流しにくくなる。 At this time, the peripheral edge of the flat surface 12b is, if the project radially outward from the periphery of the plurality of vanes 13, the gas which flows from the air inlet 40 to the air channel portion 50 is less likely to flow back to the intake port 40 side. その結果、風洞部50の気体密度が高くなるため、静圧を高めることができる。 As a result, the gas density of the air channel portion 50 is increased, it is possible to increase the static pressure.

また、ハブ12は、平坦面12bの周縁の径方向外側に、下側へ向かって径方向外側へ傾斜した傾斜面を有していることが好ましい。 Also, the hub 12 is radially outside the periphery of the flat surface 12b, and preferably has an inclined surface inclined radially outward toward the lower side. これにより、吸気口40から吸入した気体を、効率良く風洞部50へ流し込むことができる。 Accordingly, the sucked gas from the air inlet 40, may be poured into efficient air channel portion 50. なお、傾斜面は、傾きが一定の傾斜面ではなく、傾きが一定でない湾曲面であっても良い。 Incidentally, the inclined surface is not a slope constant inclined surface may be a curved surface slope is not constant.

複数の羽根13は、図1に示すように、断面視において、回転軸Jから径方向外側へ向かって伸びている。 A plurality of blades 13, as shown in FIG. 1, in a cross-sectional view, extends toward the rotational axis J radially outward. また、複数の羽根13は、最も径方向内側に位置する径方向内側端13aと、上側へ突出する軸方向上側端13bと、最も径方向外側に位置する径方向外側端13cとを有している。 The plurality of blades 13, has a radially inner end 13a located on the most radially inward and axially upper end 13b projecting upward, and a radially outer end 13c located most radially outward there. すなわち、複数の羽根13は、径方向内側端13aから軸方向上側端13bへ向かって、径方向外側且つ上側へ伸び、軸方向上側端13bから径方向外側端13cへ向かって、径方向外側且つ下側へ伸びている。 That is, a plurality of vanes 13, toward the radially inner end 13a in the axial direction upper end 13b, extends radially outward and upward, toward the axial upper end 13b radially outer end 13c, radially outer and and it extends to the lower side. 但し、図3に示すように、複数の羽根13は、径方向内側端13aから径方向外側且つ下側へ伸びていても良い。 However, as shown in FIG. 3, a plurality of blades 13 may extend from the radially inner end 13a radially outward and downward.

また、複数の羽根13は、図2に示すように、平面視において、遠心ファン100の回転方向と同じ方向へ傾斜しつつ、径方向外側へ放射線状に伸びている。 The plurality of blades 13, as shown in FIG. 2, in plan view, being inclined in the same direction as the rotation of the centrifugal fan 100 and extends radially outward in the radial direction. さらに、複数の羽根13は、主翼15と補助翼16とから構成されており、周方向において、主翼15の間に補助翼16が2つ設けられている。 Further, a plurality of blades 13 is composed of a main wing 15 aileron 16. In the circumferential direction, and aileron 16 are two arranged between the main wing 15. 但し、主翼15の間に補助翼16が1つだけ設けられていても良い。 However, aileron 16 between the main wing 15 may be provided only one. すなわち、周方向において、主翼15と補助翼16とが交互に配置されていても良い。 That is, in the circumferential direction, the wing 15 and the aileron 16 may be arranged alternately.

複数の羽根13を覆うインペラケース20の内壁は、複数の羽根13の上端部に沿って径方向外側へ向けて広がる内側面20bを有している。 The inner wall of the impeller casing 20 for covering the plurality of blades 13 has an inner surface 20b extending toward along the upper portion of the plurality of vanes 13 radially outward. 複数の羽根13の上端部とインペラケース20の内側面20bとは略平行に対向している。 They are opposed substantially in parallel to the inner surface 20b of the upper portion and the impeller casing 20 of the plurality of blades 13. 好ましくは、主翼15と補助翼16とは、各軸方向上側端13bよりも径方向外側において、インペラケース20の内側面20bと略平行に対向している。 Preferably, the wing 15 and the aileron 16 in the radial direction outward from the axial upper end 13b, is substantially parallel to face the inner surface 20b of the impeller casing 20.

なお、インペラケース20は、中央部に吸気口40を有し、吸気口40の側端部20aにおいて、径方向内側へ突出する湾曲面を有している。 Incidentally, the impeller casing 20 has an inlet 40 in the central portion, the side end portion 20a of the inlet 40, has a curved surface that protrudes radially inward. ここで、吸気口40から吸入された気体は、インペラ10の回転によって、風洞部50を通過し周方向に旋回した後、排気口(不図示)から排出される。 Here, the gas sucked through the air inlet 40, by rotation of the impeller 10, after pivoting through the air channel portion 50 circumferential direction and is discharged from an exhaust port (not shown).

モータ30は、回転軸Jを中心としてロータマグネット33を回転可能に支持する軸受32と、軸受32を支持する軸受保持部35と、軸受保持部35に支持されるステータ34と、を備えている。 Motor 30, a bearing 32 for rotatably supporting the rotor magnet 33 about the axis of rotation J, includes a bearing holder 35 supporting the bearing 32, a stator 34 which is supported by the bearing holder 35, the . 回転軸Jを中心に回転するシャフト31に固定されたハブ12は、下側へ伸びる略円筒状のロータ保持部12cを備え、ロータマグネット33は、ロータ保持部12cの内周面に固定されている。 Hub 12 fixed to a shaft 31 which rotates about a rotation axis J is provided with a substantially cylindrical rotor holding portion 12c extending downward, the rotor magnet 33 is fixed to the inner peripheral surface of the rotor holding portion 12c there. なお、図1に例示したモータ30は、アウターロータ型のモータであるが、インナーロータ型のモータであってもよい。 The motor 30 illustrated in FIG. 1 is an outer rotor type motor may be an inner rotor type motor.

ステータ34に駆動電流を供給することによって、ロータマグネット33とステータ34との間で回転トルクが発生する。 By supplying a driving current to the stator 34, the rotational torque is generated between the rotor magnet 33 and the stator 34. これにより、シャフト31に固定されたインペラ10が、回転軸Jを中心に回転する。 Thereby, the impeller 10 fixed to the shaft 31 to rotate about the rotational axis J.

モータケース21は、モータ30を径方向外側から囲むモータ収容部21aと、モータ収容部21aよりも径方向外側において下側へ凹む凹部21bと、を有している。 Motor case 21 includes a motor housing portion 21a surrounding the motor 30 from the radially outer side, a recess 21b recessed to the lower side in the radial direction outward from the motor housing portion 21a, a. モータ収容部21aは、ロータ保持部12cの径方向外側に配置されている。 Motor housing portion 21a is located radially outwardly of the rotor holder 12c. 凹部21bは、径方向外端部において、インペラケース20と連結している。 Recess 21b, in the radially outer end, is linked to a impeller casing 20.

凹部21bは、曲面を有している。 Recess 21b has a curved surface. 凹部21bが曲面を有するため、吸気口40からインペラケース20の内側面に沿って凹部21bへ流れ込んだ気体が、凹部21bの径方向外側から径方向内側へ効率良く流れ込む。 Since the recess 21b has a curved surface, the gas that has flowed into the recess 21b through the air inlet 40 along the inner surface of the impeller casing 20, flows efficiently from the radially outer side of the concave portion 21b radially inward. 凹部21bの径方向内側へ流れ込んだ気体は、インペラ10の回転によって生じる周方向への旋回成分が付加され、排気口(不図示)の方向へと押し出される。 Gas flowing radially inward of the recessed portion 21b is swirling component of the resulting circumferential direction by the rotation of the impeller 10 is added, is extruded in the direction of the exhaust port (not shown). つまり、凹部21bが曲面を有することによって、吸気口40から吸入された気体が、排気口(不図示)から効率よく排出される。 That is, by the recess 21b has a curved surface, a gas sucked from the suction port 40 is efficiently discharged from the exhaust port (not shown).

本実施形態では、複数の羽根13の径方向内側端13aが、できるだけ径方向内側に位置するように設けている。 In this embodiment, the radially inner ends 13a of the plurality of vanes 13 are provided so as to be located as far as possible radially inward. すなわち、径方向内側端13aは、吸気口40の側端部20aよりも、径方向内側に位置している。 In other words, the radially inner end 13a, rather than the side end portion 20a of the intake port 40 is positioned radially inward. これにより、吸気口40から吸入された気体を、複数の羽根13の回転によって効率的に風洞部50へ流し込むことができるため、静圧を高めることができる。 Thus, a gas sucked from the intake port 40, it is possible to pour into efficient air duct 50 by the rotation of the plurality of blades 13, it is possible to increase the static pressure. 一方、複数の羽根13の径方向内側端13aを径方向内側に位置すると、吸気口40の吸気流路が狭くなり、騒音が大きくなる。 On the other hand, when the position of the radially inner end 13a of the plurality of vanes 13 radially inwardly, the intake passage of the intake port 40 is narrowed, the noise increases. 騒音を小さくするには、吸気口40の開口を小さくする必要がある。 To reduce the noise, it is necessary to reduce the opening of the air inlet 40. ところが、吸気口40の開口を小さくすると、風量が低下する。 However, reducing the opening of the air inlet 40, the air volume is reduced. そこで、本実施形態では、風量の低下を抑制するために、吸気口40の側端部20aに、径方向内側へ突出する湾曲面を設けている。 Therefore, in this embodiment, in order to suppress the reduction of air volume, the side end portion 20a of the air inlet 40 is provided with a curved surface that protrudes radially inward. これにより、吸気口40から効率良く気体を吸入することができ、風量の低下を抑制することができる。 This can inhale efficiently the gas from the inlet port 40, it is possible to suppress the reduction in air volume. 併せて、騒音も低減できる。 In addition, it can also reduce noise.

すなわち、本実施形態では、複数の羽根13の径方向内側端13aを、できるだけ径方向内側に設けた遠心ファンにおいて、吸気口40の開口を小さくするとともに、吸気口40の側端部20aに、径方向内側へ突出する湾曲面を設けることによって、静圧及び風量を高め、かつ騒音を小さくすることができる。 That is, in this embodiment, the radially inner end 13a of the plurality of blades 13, the centrifugal fan provided in the possible radially inwardly, thereby reducing the opening of the air inlet 40, the side end portion 20a of the inlet 40, by providing a curved surface which protrudes radially inward, it is possible to increase the static pressure and air flow, and to reduce the noise.

また、本実施形態では、複数の羽根13は、回転軸Jから径方向外側へ向かって伸びるとともに、インペラケース20の内壁は、複数の羽根13の上端部に沿って径方向外側へ向けて広がる内側面20bを有している。 Further, in the present embodiment, a plurality of vanes 13, along with extending toward the rotational axis J radially outward, the inner wall of the impeller casing 20, extend radially outward along the upper end portion of the plurality of vanes 13 It has an inner surface 20b. これにより、複数の羽根13の回転によって、吸気口40から吸入された気体は、下側へ向かって径方向外側へ排出されるため、効率良く風洞部50に流し込まれる。 Thus, the rotation of the plurality of vanes 13, the gas sucked through the air inlet 40, to be discharged radially outwardly toward the lower side, is poured efficiently air channel portion 50.

なお、本実施形態のインペラ10において、ボス部11、ハブ12、及び複数の羽根13は、一体的に形成されてもよい。 Incidentally, in the impeller 10 of the present embodiment, the boss portion 11, a hub 12 and a plurality of blades 13, it may be integrally formed. 例えば、射出成型にて連続する一体部材として成型されてもよい。 For example, it may be molded as an integral member for continuous by injection molding.

ここで、吸気口40から吸入される気体量(風量)は、吸気口40の開口の大きさに依存する。 Here, the amount of gas to be sucked through the air inlet 40 (air volume) is dependent on the size of the opening of the air inlet 40. そのため、吸気流路を広く確保することで、風量特性を向上させることができる。 Therefore, by ensuring a wide air passage, it is possible to improve the air volume characteristics. なお、吸気口40の開口の大きさとは、単にインペラケース20の吸気口40の側端部20aの径方向長さを指すのではなく、吸気口40の側端部20aの開口面積を指す。 Note that the size of the opening of the intake port 40, rather than simply refer to the radial length of the side edge portion 20a of the inlet 40 of the impeller casing 20, it refers to the opening area of ​​the side edge portion 20a of the inlet 40.

なお、吸気口40から吸入される気体量(風量)は、吸気口40の開口の大きさだけでなく、吸気口40の側端部20aの形状や、吸気口40と吸気口40周辺の構成との位置関係にも依存する。 Incidentally, the amount of gas to be sucked through the air inlet 40 (air volume) is not only the size of the opening of the intake port 40, the shape of the side edge portion 20a of the inlet 40, the configuration of peripheral air inlet 40 and air inlet 40 also it depends on the positional relationship between the.

以下、図4を用いて、吸気口40の側端部20aの形状や、吸気口40と吸気口40周辺の構成との位置関係について説明する。 Hereinafter, with reference to FIG. 4, the shape of the side edge portion 20a of the inlet 40, the positional relationship between the air inlet 40 configuration around the intake port 40 will be described. 但し、本実施形態において、吸気口40の側端部20aに設けた湾曲面の形状は特に制限されない。 However, in the present embodiment, the shape of the curved surface provided on a side end portion 20a of the intake port 40 is not particularly limited. 図4は、図1において、Aで示したインペラケース20の吸気口40の側端部20aの近傍を示した拡大図である。 4, in FIG. 1 is an enlarged view showing the vicinity of the side end portion 20a of the inlet 40 of the impeller casing 20 shown in A.

図4に示すように、吸気口の側端部20aの湾曲面は、径方向最内端Pと軸方向最上端Qを有している。 As shown in FIG. 4, the curved surface of the side end portion 20a of the intake port has a radial innermost end P and axially uppermost Q. 吸気口40の側端部20aの湾曲面は、径方向最内端Pと軸方向最上端Qとを結んだ仮想線Xに対して、径方向外側へ突出している。 Curved surface of the side end portion 20a of the intake port 40, to the imaginary line X which connects the radially innermost end P and axially uppermost end Q, and protrudes radially outward. すなわち、吸気口の側端部20aの湾曲面は、吸気口40の側端部20aの湾曲面の径方向最内端Pよりも上側へ突出している。 That is, the curved surface of the side end portion 20a of the inlet protrudes upward than the radial innermost end P of the curved surface of the side end portion 20a of the inlet 40. これにより、側端部20aの湾曲面に沿って、より効率的に気体を吸入することができる。 This makes it possible along the curved surface of the side end portions 20a, inhale more efficiently gases. その結果、遠心ファン100の静圧をより高めることができる。 As a result, it is possible to increase the static pressure of the centrifugal fan 100.

また、径方向最内端Pは微小なR部を有している。 Further, the radially innermost end P has a small R portion. これにより、R部に沿って、より効率的に気体を吸入することができる。 This makes it possible along the R unit to suck more efficiently gases. その結果、遠心ファン100の静圧をより高めることができる。 As a result, it is possible to increase the static pressure of the centrifugal fan 100.

吸気口40から吸入された気体は、径方向最内端Pで剥離する可能性が大きい。 Inhaled gas from the air inlet 40, but are likely to be peeled off at the radially innermost end P. 気体が剥離すると乱流が起こり、効率的に気体を吸入しにくくなる。 When the gas is peeled occurs turbulence less likely to inhale efficiently gases. そのため、径方向最内端Pが微小なR部を有することで、径方向最内端Pで気体が剥離することを抑制しつつ、効率的に気体を吸入することができる。 Therefore, by the radial innermost end P having a small R portion, while suppressing that the gas is peeled radially innermost end P, it can be efficiently inhaled gas.

なお、かかる側端部20aの湾曲面は、図1に示すように、径方向内側且つ上側へ突出しているので、容易に形成することができる。 Incidentally, the curved surface of such side edge portion 20a, as shown in FIG. 1, since the protruding radially inward and upward, can be easily formed.

また、図4に示すように、吸気口の側端部20aの湾曲面において、軸方向の長さL は、径方向の長さL よりも小さいことが好ましい。 Further, as shown in FIG. 4, the curved surface of the side end portion 20a of the inlet, the axial length L 1 is preferably smaller than the radial length L 2. これにより、吸気口40から吸入される気体の風量が増加するため、風量特性をより向上させることができる。 Accordingly, since the air volume of gas to be sucked through the air inlet 40 is increased, it is possible to improve the air volume characteristics.

なお、軸方向の長さL は、軸方向最上端Qを通る回転軸Jに対して垂直な線と、径方向最内端Pを通る回転軸Jに平行な線と、の交点と、径方向最内端Pとの最短距離のことを言う。 Note that the length L 1 in the axial direction, a line perpendicular to the rotational axis J passing through the axial uppermost Q, and a line parallel to the rotational axis J passing through the radial innermost end P, a point of intersection of, It refers to the shortest distance between the radially innermost end P. また、径方向の長さL は、既述の交点と、軸方向最上端Qとの最短距離のことを言う。 The length L 2 of the radial refers the aforementioned intersection, that the shortest distance between the axial top end Q.

また、ハブ12と補助翼16との繋ぎ目から側端部20aへの接線より下側に、微小なR部を有した径方向最内端Pが位置していることが好ましい。 Further, it is preferably located below the tangent line from the joint to the side edge portion 20a, the radial innermost end P having a small R portion of the hub 12 and the aileron 16. すなわち、ハブ12と補助翼16との繋ぎ目が、径方向最内端Pよりも径方向内側に位置している。 That is, the joint between the hub 12 and the auxiliary blades 16 is located radially inward from the radially innermost end P. これにより、径方向最内端Pで気体が剥離することを抑制しつつ、より効率的に気体を吸入することができる。 Thus, while suppressing that the gas is peeled radially innermost end P, it is possible to inhale more efficiently gases.

他、ボス部11の上端部は、吸気口40の側端部20aの径方向最内端Pよりも下側に位置している。 Other, upper end of the boss portion 11 is positioned below the radial innermost end P of the side edge portion 20a of the inlet 40. さらに、ボス部11の上端部は、吸気口40の側端部20aの径方向最内端Pよりも径方向内側に位置している。 Further, the upper end portion of the boss portion 11 is located radially inward of the radially innermost end P of the side edge portion 20a of the inlet 40. これにより、吸気口40の吸気流路を広く確保することができ、風量特性が向上する。 Thus, it is possible to secure a wide air passage inlet 40, improved air flow characteristics.

さらに、主翼15は、吸気口40の側端部20aの径方向最内端Pより径方向内側から径方向外側へ伸びている。 Furthermore, wing 15 extends from the radially inside to the radially outward than the radial innermost end P of the side edge portion 20a of the inlet 40. 主翼15の軸方向上側端13bは、吸気口40の側端部20aの径方向最内端Pよりも径方向外側に位置している。 Axial upper end 13b of wing 15 is located radially outward than the radial innermost end P of the side edge portion 20a of the inlet 40. 補助翼16は、吸気口40の側端部20aの径方向最内端Pより径方向外側から径方向外側へ伸びている。 Aileron 16 extends from the radially outer side than the radial innermost end P of the side edge portion 20a of the intake port 40 to the radially outward.

また、主翼15の軸方向上側端13bにおいて、主翼15とインペラケース20の内側面20bとの距離が最短となる。 Further, in the axial direction upper end 13b of the wing 15, the distance between the inner surface 20b of wing 15 and the impeller casing 20 becomes shortest. これにより、吸気口40に吸入された気体を効率良く風洞部50へ流し込むことができ、静圧を高めることができる。 Thus, the gas sucked into the suction port 40 can be a poured to efficiently air tunnel 50, it is possible to increase the static pressure. また、補助翼16の径方向外側端13cにおいて、補助翼16とインペラケース20の内側面20bとの距離が最短となる。 Further, in the radially outer end 13c of the aileron 16, the distance between the inner surface 20b of the auxiliary wing 16 and the impeller casing 20 becomes shortest. これにより、風洞部50に流れ込んだ気体に対して、周方向への旋回成分を付加しやすくなり、風量を高めることができる。 Thus, with respect to the gas flowing into the air channel portion 50, it becomes easy to add a swirling component in the circumferential direction, it is possible to increase the air volume.

図5は、本発明の他の実施形態における遠心ファン110の構成を模式的に示した断面図である。 Figure 5 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a centrifugal fan 110 according to another embodiment of the present invention. 本実施形態における遠心ファン110は、所謂、斜流ファンと呼ばれるものである。 Centrifugal fan 110 in this embodiment is what is referred to so-called a mixed flow fan.

本実施形態においては、インペラ10の構成が、図1に示した構成と異なる。 In this embodiment, the configuration of the impeller 10 is different from the configuration shown in FIG. なお、モータ30の構成は、図1に示した構成と同じなので、説明は省略する。 The configuration of the motor 30 is the same as the configuration shown in FIG. 1, description is omitted.

本実施形態におけるインペラ10は、回転軸Jと同軸上を回転するシャフト31に結合されたボス部11と、ボス部11の外周面の一部から、下側へ向かって径方向外側へ傾斜したハブ12と、ハブ12上に設けられた複数の羽根13とを有している。 Impeller 10 in the present embodiment, a boss 11 coupled to the shaft 31 to rotate the rotary shaft J coaxially above, from a part of the outer peripheral surface of the boss portion 11, is inclined radially outward toward the lower side a hub 12, and a plurality of blades 13 provided on the hub 12. また、複数の羽根13及びインペラケース20の内壁は、それぞれ、ハブ12の傾斜に沿って傾斜している。 Further, the inner wall of a plurality of blades 13 and the impeller casing 20, respectively, are inclined along the inclination of the hub 12. すなわち、複数の羽根13、インペラケース20の内壁、およびハブ12が、略平行に傾斜している。 That is, a plurality of vanes 13, the inner wall of the impeller casing 20, and the hub 12, are substantially parallel to inclined. これにより、吸気口40から吸入された気体を、風洞部50に効率良く流し込むことができる。 Thus, the inhaled gas from the air inlet 40, may be poured efficiently air channel portion 50.

また、ハブ12は、ボス部11の外周面の上端部から、下側へ向かって径方向外側へ傾斜していることが好ましい。 Also, the hub 12 from the upper end portion of the outer peripheral surface of the boss portion 11, is preferably inclined radially outwardly toward the lower side. これにより、インペラ10の回転によるシャフト31の振れをさらに抑制することができる。 Thus, it is possible to further suppress runout of the shaft 31 by the rotation of the impeller 10. なお、ボス部11の外周面の上端部とは、ボス部11の外周面のうち、ボス部11の最上端と最下端との間の中間位置よりも上側の部位のことを言う。 Note that the upper end portion of the outer peripheral surface of the boss portion 11, of the outer peripheral surface of the boss portion 11 refers to the upper portion than the intermediate position between the uppermost end and the lowermost end of the boss portion 11.

なお、本実施形態においても、複数の羽根13の径方向内側端13aを、できるだけ径方向内側に設けた遠心ファンにおいて、吸気口40の開口を小さくするとともに、吸気口40の側端部20aに、径方向内側へ突出する湾曲面を設けることによって、風量を高め、且つ騒音を小さくすることができる。 Also in this embodiment, the radially inner end 13a of the plurality of blades 13, the centrifugal fan provided in the possible radially inwardly, thereby reducing the opening of the air inlet 40, the side end portion 20a of the inlet 40 , by providing a curved surface that protrudes radially inward to increase the air volume, and it is possible to reduce the noise.

また、図5に示すように、複数の羽根13の上端部には、環状のシュラウド14が配置されていてもよい。 Further, as shown in FIG. 5, the upper end portion of the plurality of blades 13, it may be arranged annular shroud 14. ここで、シュラウド14の径方向内側端14a、ハブ12の径方向外側端12dよりも、径方向外側に位置している。 Here, the radially inner end 14a of the shroud 14, than the radial outer end 12d of the hub 12 is positioned radially outwardly. これにより、複数の羽根13の回転によって、吸気口40から風洞部50へ効率良く気体を流し込むとともに、吸気口40側へ逆流することを抑制することができる。 Thus, it is possible by the rotation of a plurality of blades 13, together with the pouring efficiency gas into the air tunnel 50 through the air inlet 40, to prevent the backflow into the intake port 40 side. その結果、風洞部50において、渦流が形成され滞留しやすくなるため、静圧を高めることができる。 As a result, the air channel portion 50, since the vortex flow is formed tends to stay, it is possible to increase the static pressure.

10 インペラ 11 ボス部 12 ハブ 12a 傾斜面 12b 平坦面 12c ロータ保持部 12d 径方向外側端 13 羽根 13a 径方向内側端 13b 軸方向上側端 13c 径方向外側端 14 シュラウド 14a 径方向内側端 15 主翼 16 補助翼 20 インペラケース 20a 側端部 20b 内側面 21 モータケース 21a モータ収容部 21b 凹部 30 モータ 31 シャフト 32 軸受 33 ロータマグネット 34 ステータ 35 軸受保持部 40 吸気口 50 風洞部 100、110 遠心ファン 10 The impeller 11 boss 12 hub 12a inclined surface 12b flat surface 12c rotor holding portion 12d radially outer end 13 blades 13a radially inner end 13b axial upper end 13c radially outer end 14 shroud 14a radially inner end 15 wing 16 auxiliary wings 20 impeller casing 20a side end portion 20b inside surface 21 motor case 21a motor housing portion 21b recess 30 motor 31 shaft 32 bearing 33 rotor magnet 34 stator 35 bearing holder 40 inlet 50 the air channel portion 100 and 110 centrifugal fan

Claims (12)

  1. 回転軸を中心に回転するインペラと、 An impeller which rotates about an axis of rotation,
    前記インペラの周囲に設けられた環状の風洞部と、 A wind tunnel of circular provided around the impeller,
    前記インペラを収容するインペラケースと、 An impeller casing which accommodates the impeller,
    前記インペラを回転駆動するモータと、 A motor for rotating the impeller,
    前記インペラケースに連結し、前記モータを収容するモータケースとを備え、 Connected to the impeller casing, and a motor case for accommodating the motor,
    前記インペラは、 Said impeller,
    回転軸と同軸上を回転するシャフトに結合されたボス部と、 And the boss portion coupled to the shaft for rotating the rotary shaft coaxial with the upper,
    前記ボス部の外周面から径方向外側へ伸びるハブと、 A hub extending from the outer peripheral surface of the boss portion radially outwardly,
    前記ハブの上面に設けられた複数の羽根とを有し、 And a plurality of blades provided on the upper surface of said hub,
    前記複数の羽根は、回転軸から径方向外側へ向かって伸びており、 Wherein the plurality of vanes extends towards the rotational axis radially outward,
    前記複数の羽根を覆う前記インペラケースの内壁は、前記複数の羽根の上端部に沿って径方向外側へ向けて広がる内側面を有しており、 Inner wall of the impeller casing covering said plurality of vanes has an inner surface extending toward said plurality along the upper end portion of the blade radially outward,
    前記インペラケースは、中央部に吸気口を有し、該吸気口の側端部は、径方向内側へ突出する湾曲面を有し、 The impeller casing has an inlet in the central portion, the side end portion of the intake port has a curved surface which protrudes radially inward,
    前記複数の羽根は、前記吸気口の湾曲面の径方向最内端よりも径方向外側において、上側へ突出する軸方向上側端を有しており、 Wherein the plurality of vanes radially outward from the radially innermost end of the curved surface of the intake port has an axial upper end projecting upward,
    前記複数の羽根の軸方向上側端において、前記複数の羽根と前記インペラケースの内側面との距離が最短となり、 The axially upper end of the plurality of blades, the distance between the plurality of vanes and the inner surface of the impeller casing Ri Do the shortest,
    前記風洞部は、前記ハブの平坦面の下側に配置される、遠心ファン。 The air channel portion is arranged below the flat surface of the hub, the centrifugal fan.
  2. 前記ボス部の上端部は、前記吸気口の湾曲面の径方向最内端よりも下側に位置している、請求項1に記載の遠心ファン。 The upper end of the boss portion is located below the radial innermost end of the curved surface of the intake port, a centrifugal fan according to claim 1.
  3. 前記ボス部の上端部は、前記吸気口の湾曲面の径方向最内端よりも径方向内側に位置している、請求項1または2に記載の遠心ファン。 The upper end of the boss portion, the located radially inward of the radially innermost end of the curved surface of the inlet, a centrifugal fan according to claim 1 or 2.
  4. 前記複数の羽根の上端部 、前記インペラケースの内側面 、および前記ハブの上面が、略平行に傾斜している、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の遠心ファン。 The upper end portion of the plurality of vanes, the inner side surface of the impeller casing, and an upper surface of said hub, substantially are inclined parallel to, the centrifugal fan according to any one of claims 1 to 3.
  5. 前記吸気口の湾曲面は、前記吸気口の湾曲面の径方向最内端よりも上側へ突出している、請求項1ないし4のいずれか1項に記載の遠心ファン。 Curved surfaces of the air inlet, than the radial innermost end of the curved surface of the air inlet and protrudes upward, the centrifugal fan according to any one of claims 1 to 4.
  6. 前記吸気口の湾曲面において、軸方向の長さは、径方向の長さよりも小さい、請求項5に記載の遠心ファン。 In the curved surface of the intake port, the length in the axial direction is smaller than the length of the radial, centrifugal fan according to claim 5.
  7. 前記複数の羽根は、 Wherein the plurality of vanes,
    前記吸気口の湾曲面の径方向最内端よりも径方向内側から径方向外側へ伸びる主翼と、 A wing extending from the radially inside to the radially outward than the radial innermost end of the curved surface of the intake port,
    前記吸気口の湾曲面の径方向最内端よりも径方向外側から径方向外側へ伸びる補助翼と、を有している、請求項1ないし6のいずれか1項に記載の遠心ファン。 And a, and ailerons extending from radially outside to radially outward than the radial innermost end of the curved surface of the intake port, a centrifugal fan according to any one of claims 1 to 6.
  8. 前記ハブの上面は、前記ボス部の外周面から下側へ向かって径方向外側へ傾斜する傾斜面を有している、請求項1ないし7のいずれか1項に記載の遠心ファン。 An upper surface of the hub, the centrifugal fan according to any one of the from the outer peripheral surface of the boss portion toward the lower side has an inclined surface inclined radially outward, claims 1 to 7.
  9. 前記ハブの傾斜面は、径方向内側且つ下側へ凹んだ湾曲面を有している、請求項8に記載の遠心ファン。 The inclined surface of the hub has a curved surface recessed radially inwardly and the lower side, a centrifugal fan according to claim 8.
  10. 前記ハブの上面は、 Upper surface of said hub,
    前記傾斜面の径方向外側端から回転軸に対して略垂直に伸びる平坦面と、を有しており、 Has a flat surface extending substantially perpendicular to the rotational axis from the radially outer end of the inclined surface,
    前記平坦面の周縁が、前記複数の羽根の周縁よりも、径方向外側へ突出している、請求項8または9に記載の遠心ファン。 The peripheral edge of the flat surface, from an edge of said plurality of blades and protrudes radially outward, centrifugal fan according to claim 8 or 9.
  11. 前記ハブは、前記平坦面の周縁の径方向外側に、下側へ向かって径方向外側へ傾斜した傾斜面を有している、請求項10に記載の遠心ファン。 Said hub, said radially outer periphery of the flat surface has an inclined surface inclined radially outward toward the bottom, centrifugal fan according to claim 10.
  12. 前記複数の羽根の上端部に、環状のシュラウドが配置されており、 The upper end portion of the plurality of blades are arranged annular shroud,
    前記シュラウドの径方向内側端は、前記ハブの径方向外側端よりも、径方向外側に位置している、請求項1ないし9のいずれか1項に記載の遠心ファン。 Radially inner end of the shroud, rather than radially outer end of the hub is located radially outwardly, the centrifugal fan according to any one of claims 1 to 9.
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