JP6456179B2

JP6456179B2 - 送風機

Info

Publication number: JP6456179B2
Application number: JP2015029918A
Authority: JP
Inventors: 真俊川埼
Original assignee: Sanden Holdings Corp
Current assignee: Sanden Holdings Corp
Priority date: 2015-02-18
Filing date: 2015-02-18
Publication date: 2019-01-23
Anticipated expiration: 2035-02-18
Also published as: JP2016151240A

Description

本発明は、例えば、空気調和装置に用いられる送風機に関するものである。

従来、この種の送風機としては、空気を軸方向端部から流入させて外周部から流出させる筒状の羽根車と、羽根車が収容され、羽根車の外周部から流出させた空気を羽根車の回転方向に流通させる渦巻通風路と渦巻通風路の終端部から空気吐出口に向かって延びる吐出通風路とが形成されたケーシングと、を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

前記送風機の羽根車は、径方向中心部に電動モータの駆動軸が連結された円板と、円板の一側面の外周側から駆動軸の延びる方向と平行に延びる複数の翼と、を有し、円板の一側面側から流入させた空気を径方向外側に向かって流出させている。

前記送風機のケーシングは、収容された羽根車の円板の一側面側に設けられた第１側面部と、円板の他側面側に設けられた第２側面部と、第１側面部と第２側面部のそれぞれの外周部の間を羽根車の周方向に延びる外周面部と、を有し、第１側面部に空気吸入口が形成され、外周面部側に空気吐出口が形成されている。

前記送風機では、渦巻通風路及び吐出通風路における回転軸方向の寸法を大きくして通風路の断面積を大きく形成することで、空気の流速を低下させて圧力損失を低減し、静音性及び効率の向上を図っている。このため、前記送風機では、図６に示すように、ケーシング１００内の第２側面部１０１の外周側に、外周面部１０２に向かって下り傾斜となる傾斜面１０３が形成される。

特開２００３−１９３９９８号公報

ところで、羽根車１１０の円板１１１には、径方向中心部から径方向外側に向かってケーシング１００の第１側面部側から第２側面部１０１側に向かって下り傾斜となる空気案内面１１２が設けられているが、径方向外側は、羽根車１１０の回転軸と直交する方向に延びているため、羽根車１１０の外周側から流出する空気は、回転軸と直交する方向に案内される。

このため、羽根車１１０の回転軸と直交する方向に対してケーシング１００の傾斜面１０３の角度θが大きい場合には、羽根車１１０の外周側から流出する空気が、傾斜面１０３に沿って流れ難く、第２側面部１０１の近傍において空気の流れが乱れたり、圧力損失及び騒音が増大したりする可能性がある。

また、羽根車１１０の回転軸を直交する方向に対してケーシング１００の傾斜面１０３の角度θが小さい場合には、羽根車１１０の外周側から流出する空気が、傾斜面１０３に沿って流れやすくなるため、第２側面部１０１の近傍において空気の流れを乱れにくくすることができる。しかし、ケーシング１００の傾斜面１０３の角度θが小さい場合には、必要な通風路の断面積を確保するためにケーシング１００の径方向の寸法を大きく形成する必要がある。

本発明の目的とするところは、ケーシングの径方向寸法の大型化を抑制するとともに、第２側面部の近傍における空気の乱れの発生を抑制して、静音性及び効率の向上を図ることのできる送風機を提供することにある。

本発明は、前記目的を達成するために、径方向中心部に駆動軸が連結された円板と、円板の一側面の外周側から駆動軸の軸方向と平行に延びる複数の翼と、を有し、円板の一側面側から流入させた空気を径方向外側に向かって流出させる羽根車と、収容された羽根車の円板の一側面側に設けられた第１側面部と、円板の他側面側に設けられた第２側面部と、第１側面部と第２側面部のそれぞれの外周部の間を羽根車の周方向に延びる外周面部と、を有し、第１側面部に空気吸入口が形成され、外周面部に空気吐出口が形成されたケーシングと、を備え、羽根車の円板の一側面の径方向外側には、径方向中心部側から径方向外側に向かってケーシングの第２側面部側に傾斜し、空気吸入口から吸入した空気を径方向外側に案内する空気案内面が設けられ、ケーシングは、第２側面部の一部を構成し、羽根車の外径寸法よりも大きな外径寸法のフランジと、フランジの外周部に係合するスクロールケーシングと、を有し、フランジのケーシング内側の面には、羽根車の外周部よりも径方向内側に位置する部分から径方向外側に向かって羽根車の空気案内面と平行に延びるフランジ傾斜面が設けられ、スクロールケーシングの第２側面部のケーシング内側の面には、フランジ傾斜面と連続して径方向外側に向かって羽根車の空気案内面と平行に延びるスクロール傾斜面が設けられている。

これにより、空気案内面に沿って流通して羽根車の外周側から流出した空気が、空気案内面と平行となるフランジ傾斜面及びスクロール傾斜面上を流通することから、フランジ傾斜面及びスクロール傾斜面の角度にかかわらず、ケーシングの第２側面部側における空気の乱れが抑制される。

本発明によれば、フランジ傾斜面及びスクロール傾斜面の角度にかかわらず、ケーシングの第２側面部の近傍における空気の流れの乱れを抑制することができるので、ケーシングの径方向寸法の大型化を抑制するとともに、静音性及び効率の向上を図ることが可能となる。

本発明の一実施形態を示す送風機の斜視図である。送風機を吸入口側から見た図である。送風機の断面図である。図２のＡ−Ａ断面図である。送風機の組付け方法を示す図である。従来の送風機の断面図である。

図１乃至図５は、本発明の一実施形態を示すものである。

本発明の送風機１は、図１に示すように、遠心式の送風機であり、例えば、車両用空気調和装置の送風手段として用いられる。

この送風機１は、図４に示すように、円筒状に形成された羽根車１０と、羽根車１０を回転させるための電動モータ２０と、羽根車１０を囲むケーシング３０と、を備えている。

羽根車１０は、図４に示すように、径方向中心部に電動モータ２０の駆動軸２１が連結された円板状の基板１１と、基板１１の一側面の外周側に一端部が連結され、駆動軸２１の軸方向と平行に延びる複数の翼１２と、複数の翼１２の他端部を互いに連結するリム１３と、を有している。

基板１１は、図４に示すように、径方向中心部が一側面側に張り出す円錐形状を有し、他側面側に電動モータ２０が配置されている。基板１１の一側面側の径方向外側には、所定の傾斜角度に形成され、空気を径方向外側に案内する空気案内面１１ａが形成されている。

複数の翼１２は、図３に示すように、互い基板１１の周方向に間隔をおいて配置されている。複数の翼１２は、それぞれ基板１１の径方向内側から径方向外側に向かって延びるとともに、径方向内側に対して径方向外側が基板１１の周方向一方に向かって湾曲している。また、複数の翼１２は、それぞれの径方向外側が、基板１１の外周部よりも径方向外側に張り出している。さらに、複数の翼１２のそれぞれの回転軸方向の一端部には、図４に示すように、端部が空気案内面１１ａと略同一の角度で径方向外側に延びるとともに、基板１１の一側面側から他側面側に張り出す張出部１２ａが設けられている。

リム１３は、複数の翼１２の回転軸方向の他端部を互いに周方向に間隔をおいて連結するリング状の部材である。

ケーシング３０は、図４に示すように、羽根車１０の基板１１の一側面側に設けられた第１側面部３１と、羽根車１０の基板１１の他側面側に設けられた第２側面部３２と、第１側面部３１と第２側面部３２のそれぞれの外周部の間を羽根車１０の周方向に延びる外周面部３３と、を有している。

外周面部３３は、羽根車１０の回転中心から離れた所定の基準位置から羽根車１０の回転方向に向かって羽根車１０の回転中心からの距離が徐々に大きくなる渦巻状の渦巻部３３ａと、渦巻部３３ａの径方向外側の端部から直線状に延びる直線部３３ｂと、渦巻部３３ａの径方向内側の端部から所定の曲率半径で、渦巻部３３ａと反対方向に湾曲して延びる舌部３３ｃと、舌部３３ｃから連続して直線部３３ｂと間隔をおいて延びる延出部３３ｄと、を有している。

また、ケーシング３０の第１側面部３１には、図４に示すように、ケーシング３０外の空気を吸入するための空気吸入口３４が設けられている。空気吸入口３４は、羽根車１０の外径寸法よりも小さい径寸法の円形状の開口である。

また、ケーシング３０の第１側面部３１、第２側面部３２、直線部３３ｂ、延出部３３ｄに囲まれる部分の端部には、図３に示すように、ケーシング３０内に吸入した空気を吐出するための空気吐出口３５が設けられている。

また、ケーシング３０内において、第１側面部３１と第２側面部３２との間で、且つ、羽根車１０の外周側と外周面部３３の渦巻部３３ａ及び直線部３３ｂの渦巻部３３ａ側の部分との間には、図３及び図４に示すように、空気吸入口３４から流入した空気を羽根車１０の外周側を羽根車１０の回転方向に流通させるための渦巻通風路３６が設けられている。また、ケーシング３０内における第１側面部３１と第２側面部３２との間で、且つ、直線部３３ｂの空気吐出口３５側と延出部３３ｄとの間には、渦巻通風路３６の終端部と空気吐出口３５とを連通する吐出通風路３７が設けられている。

渦巻通風路３６は、始端部から終端部に向かって径方向に通風路の幅寸法が徐々に大きくなる。また、吐出通風路３７は、渦巻通風路３６の終端部から空気吐出口３５に向かって径方向に通風路の幅寸法が徐々に大きくなる。さらに、渦巻通風路３６の始端部側は、舌部３３ｃによって吐出通風路３７と仕切られている。

また、ケーシング３０は、電動モータ２０が取り付けられるモータフランジ３０ａと、モータフランジ３０ａに取り付けられるスクロールケーシング３０ｂと、の２部材とからなる。モータフランジ３０ａとスクロールケーシング３０ｂは、第２側面部３２において、互いに連結される。

モータフランジ３０ａは、径方向中心部に電動モータ２０が取り付けられる円板状の部材である。モータフランジ３０ａの外径寸法は、図４に示すように、羽根車１０の外径寸法よりも大きく形成されている。また、モータフランジ３０ａのケーシング３０内側の面には、羽根車１０の外周部よりも径方向内側に位置する部分から径方向外側に向かって羽根車１０の空気案内面１１ａと平行に延びるフランジ傾斜面３０ｃが設けられている。さらに、モータフランジ３０ａの外周部には、スクロールケーシング３０ｂが係合する円周状に形成された係合溝３０ｄが設けられている。

スクロールケーシング３０ｂの第２側面部３２の部分のケーシング３０内側には、図４に示すように、モータフランジ３０ａに取り付けられた状態でフランジ傾斜面３０ｃと連続して羽根車１０の空気案内面１１ａと平行に延びるスクロール傾斜面３０ｅが設けられている。また、スクロールケーシング３０ｂの第２側面部３２の部分の内周部には、モータフランジ３０ａの係合溝３０ｄに係合する円周状に形成された係合凸部３０ｆが設けられている。

以上のように構成された送風機１は、最終的な組み立て工程において、ケーシング３０を構成するモータフランジ３０ａに対してスクロールケーシング３０ｂを組み付ける。

具体的には、まず、電動モータ２０をモータフランジ３０ａに取り付け、その後電動モータ２０に羽根車１０を取り付ける。
次に、図５に示すように、羽根車１０及び電動モータ２０と共に一体に構成されたモータフランジ３０ａの係合溝３０ｄに対してスクロールケーシング３０ｂの係合凸部３０ｆを係合させることにより、モータフランジ３０ａに対してスクロールケーシング３０ｂを組み付ける。

以上のように組み付けられた送風機１において、電動モータ２０を駆動させると、羽根車１０が周方向一方に回転する。羽根車１０が回転すると、ケーシング３０外の空気は、第１側面部３１に設けられた空気吸入口３４を介してケーシング３０内に吸入される。空気吸入口３４を介してケーシング３０内に吸入された空気は、基板１１の一側面側から羽根車１０の径方向内側に流入し、羽根車１０の外周部に設けられた翼１２と隣り合う翼１２との隙間から放射状に流出される。羽根車１０の外周部から放射状に流出した空気は、ケーシング３０の渦巻通風路３６及び吐出通風路３７を流通して空気吐出口３５から吐出される。

このとき、羽根車１０の径方向内側に流入した空気は、図４の実線の矢印で示すように、基板１１の一側面の空気案内面１１ａに沿って流通し、空気案内面１１ａの傾斜角度を保持して羽根車１０の外周部から流出する。羽根車１０の外周部から流出した空気は、空気案内面１１ａと平行に延びるケーシング３０の第２側面部３２のフランジ傾斜面３０ｃ及びスクロール傾斜面３０ｅに沿って流通する。これにより、羽根車１０の外周部から流出した空気は、ケーシング３０の第２側面部３２において流れが乱されることなく、ケーシング３０の外周面部３３まで到達する。

また、羽根車１０の外周部において、基板１１の外周部の空気は、図４の破線の矢印で示すように、基板１１の一側面側から他側面側に張り出す張出部１２ａによってもケーシング３０の外周面部３３に向けて送られる。

このように、本実施形態の送風機によれば、羽根車１０の基板１１の一側面に、径方向中心部側から径方向外側に向かって第２側面部３２側に傾斜する空気案内面１１ａを設け、モータフランジ３０ａのケーシング３０内側の面に、羽根車１０の外周部よりも径方向内側に位置する部分から径方向外側に向かって羽根車１０の空気案内面１１ａと平行に延びるフランジ傾斜面３０ｃを設け、スクロールケーシング３０ｂの第２側面部３２のケーシング３０内側の面に、フランジ傾斜面３０ｃと連続して径方向外側に向かって空気案内面１１ａと平行に延びるスクロール傾斜面３０ｅを設けている。

これにより、空気案内面１１ａに沿って羽根車１０の外周部から流出する空気が、空気案内面１１ａと平行に延びるケーシング３０の第２側面部３２のフランジ傾斜面３０ｃ及びスクロール傾斜面３０ｅに沿って流通するので、フランジ傾斜面３０ｃ及びスクロール傾斜面３０ｅの角度にかかわらず、ケーシングの第２側面部の近傍における空気の流れの乱れを抑制することができるので、ケーシング３０の径方向寸法の大型化を抑制するとともに、静音性及び効率の向上を図ることが可能となる。

また、翼１２における羽根車１０の外周側は、基板１１の外周部よりも径方向外側に張り出しており、翼１２における駆動軸２１方向の基板１１側の端部には、基板１１の一側面側から他側面側に張り出す張出部１２ａが設けられている。

これにより、基板１１の外周部の空気が、張出部１２ａによって径方向外側に向けて送られるので、羽根車１０の外周部から流出する空気を確実にフランジ傾斜面３０ｃ及びスクロール傾斜面３０ｅに沿って流通させることができる。

尚、前記実施形態では、車両用空気調和装置の送付手段以外に、建築物の室内の空気調和装置や、換気装置等の送風手段に適用することも可能である。

また、前記実施形態では、ケーシング３０の第１側面部３１を上方に向け、第２側面部３２を下方に向けて設置するものを示したが、これに限られるものではない。ケーシング３０の第２側面部３２を上方に向け、第１側面部３１を下方に向けて設置してもよいし、第１側面部３１及び第２側面部３２を水平方向に向けて設置してもよい。

１…送風機、１０…羽根車、１１…基板、１１ａ…空気案内面、１２…翼、１２ａ…張出部、３０…ケーシング、３０ａ…モータフランジ、３０ｂ…スクロールケーシング、３０ｃ…フランジ傾斜面、３０ｅ…スクロール傾斜面、３１…第１側面部、３２…第２側面部、３３…外周面部、３４…空気吸入口、３５…空気吐出口。

Claims

径方向中心部に駆動軸が連結された円板と、円板の一側面の外周側から駆動軸の軸方向と平行に延びる複数の翼と、を有し、円板の一側面側から流入させた空気を径方向外側に向かって流出させる羽根車と、
収容された羽根車の円板の一側面側に設けられた第１側面部と、円板の他側面側に設けられた第２側面部と、第１側面部と第２側面部のそれぞれの外周部の間を羽根車の周方向に延びる外周面部と、を有し、第１側面部に空気吸入口が形成され、外周面部に空気吐出口が形成されたケーシングと、を備え、
羽根車の円板の一側面の径方向外側には、径方向中心部側から径方向外側に向かってケーシングの第２側面部側に傾斜し、空気吸入口から吸入した空気を径方向外側に案内する空気案内面が設けられ、
ケーシングは、第２側面部の一部を構成し、羽根車の外径寸法よりも大きな外径寸法のフランジと、フランジの外周部に係合するスクロールケーシングと、を有し、
フランジのケーシング内側の面には、羽根車の外周部よりも径方向内側に位置する部分から径方向外側に向かって羽根車の空気案内面と平行に延びるフランジ傾斜面が設けられ、
スクロールケーシングの第２側面部のケーシング内側の面には、フランジ傾斜面と連続して径方向外側に向かって羽根車の空気案内面と平行に延びるスクロール傾斜面が設けられている
ことを特徴とする送風機。
羽根車の翼の外周側は、円板の外周部よりも径方向外側に張り出しており、
翼の駆動軸方向の円板側の端部は、円板の他側面側に張り出している
ことを特徴とする請求項１に記載の送風機。