JP7254648B2 - centrifugal blower - Google Patents

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Description

本発明は遠心送風機に関する。 The present invention relates to centrifugal blowers.

遠心送風機は、家電機器、OA機器、産業用や車両用における送風、換気、冷却等に広く用いられている。遠心送風機は、渦巻き状の通風路を有するケーシングと、このケーシングの内部に配置されたインペラ(羽根車)を有している(例えば、特許文献1参照)。 Centrifugal fans are widely used for blowing, ventilating, cooling, etc. in household electrical appliances, OA equipment, industrial use, and vehicles. A centrifugal fan has a casing having a spiral air passage and an impeller (impeller) arranged inside the casing (see, for example, Patent Document 1).

図7は、特許文献1に記載された、主に自動車用の空気調和装置に用いられる遠心多翼送風機である。ケーシング14のファン軸方向の一方の側壁には、ケーシング14の内部へ空気を吸い込むための吸込口17が設けられ、吸込口17と対向する他方の側壁にはモータ12が取り付けられている。ケーシング14内には、多翼ファン11の外周に渦巻き状のスクロール室13が形成されている。スクロール室13の中心点Oには、多翼ファン11の回転中心(軸心)が配置されている。このスクロール室13は、多翼ファン11の外周との隙間つまり通路高さHが舌部15を起点にして吐出口16に向かって徐々に拡大するように渦巻き状に形成されている。特許文献1の遠心送風機は、舌部15近傍の逆流発生に伴う騒音を低減することを目的としている。 FIG. 7 shows a centrifugal multi-blade blower mainly used in air conditioners for automobiles, which is described in Patent Document 1. As shown in FIG. One side wall of the casing 14 in the axial direction of the fan is provided with a suction port 17 for drawing air into the casing 14 , and the other side wall facing the suction port 17 is provided with a motor 12 . A spiral scroll chamber 13 is formed around the outer periphery of the multi-blade fan 11 in the casing 14 . The rotation center (axial center) of the multi-blade fan 11 is arranged at the center point O of the scroll chamber 13 . The scroll chamber 13 is spirally formed so that the clearance from the outer periphery of the multi-blade fan 11 , that is, the passage height H gradually expands from the tongue portion 15 toward the discharge port 16 . The centrifugal blower of Patent Document 1 aims at reducing noise associated with the generation of backflow in the vicinity of the tongue portion 15 .

特開2004-360497号公報JP 2004-360497 A

一般に渦巻き形状を有するケーシングは、所定の吐出口の大きさとなるように、渦巻きの所定の巻き角となる接合箇所から接線方向に延長して吐出口に連通させている。特許文献1の遠心送風機では、巻終点Bから吐出側の平面側板25が吐出口16に向かって水平状に延在している。吸込口から羽根車に流入した空気は、羽根車の回転により、渦巻き状の通風路13に沿って旋回しながら、吐出口からケーシング外方に吹き出される。空気流は、渦巻き状の通風路に沿って流れ、巻終点Bから直線的な流れに変わって吐出流路を経て吐出口16に向かう。この際、渦巻き状の通風路13を流れる旋回流は、接合箇所(巻終点B)での流路断面積が急に拡大するため、完全には直線的な流れにはならず、ケーシングの舌部側で空気流の流速が早くなり、吐出口16での圧力分布に偏りが生じ、空気流の乱れが生じる。この結果、騒音が増加する。 In general, a casing having a spiral shape extends in a tangential direction from a joint where the spiral has a predetermined winding angle to communicate with the discharge port so as to have a predetermined size of the discharge port. In the centrifugal blower of Patent Document 1, the plane side plate 25 on the discharge side extends horizontally from the winding end point B toward the discharge port 16 . The air that has flowed into the impeller from the suction port is blown out of the casing from the discharge port while swirling along the spiral air passage 13 due to the rotation of the impeller. The airflow flows along the spiral ventilation path, changes from the winding end point B into a straight flow, and goes to the discharge port 16 through the discharge flow path. At this time, the swirling flow flowing through the spiral ventilation passage 13 does not become a completely straight flow because the cross-sectional area of the flow passage at the joint (winding end point B) suddenly expands, and the flow is not completely straight. The flow velocity of the airflow increases on the side of the nozzle, and the pressure distribution at the discharge port 16 becomes uneven, resulting in turbulence in the airflow. This results in increased noise.

本発明は、上記の観点に鑑みて、空気流の乱れを抑制して騒音を低減した遠心送風機を得ることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a centrifugal fan that suppresses turbulence in the air flow and reduces noise.

本発明は、遠心ファンを構成するインペラと、前記インペラを囲む位置に配置され、前記インペラから遠心方向に排出された気体を周方向に沿って圧送する流路と、前記流路を圧送された前記気体を吐出する吐出口とを備え、前記流路は、下流に行くに従って断面積が増加する渦巻き形状の渦巻き型流路部分と、前記渦巻き型流路部分と前記吐出口との間にあり、前記渦巻き型流路部分よりも大きな増加率で断面積が増加する拡大流路部分とを備え、前記吐出口の断面積は、前記渦巻き型流路部分の下流端における断面積より大きく、前記渦巻き型流路部分の前記下流端の上流には、前記気体の流れる方向が前記吐出口と同じである途中部分があり、前記インペラの回転中心から見た、前記途中部分と前記渦巻き型流路部分の前記下流端との間の開き角が25°~45°であり、前記インペラの回転中心から見た、前記途中部分と前記渦巻き型流路部分の最小断面の部分との間の開き角が60°~70°である遠心送風機である。 The present invention comprises an impeller that constitutes a centrifugal fan, a flow path that is arranged at a position surrounding the impeller and pumps gas discharged in a centrifugal direction from the impeller along a circumferential direction, and a flow path that is pumped through the flow path. a discharge port for discharging the gas, wherein the flow channel has a spiral-shaped spiral flow channel portion whose cross-sectional area increases as it goes downstream, and between the spiral flow channel portion and the discharge port. and an enlarged channel portion whose cross-sectional area increases at a rate greater than that of the spiral channel portion, wherein the cross-sectional area of the discharge port is larger than the cross-sectional area at the downstream end of the spiral channel portion, and Upstream of the downstream end of the spiral flow path portion , there is a middle portion in which the gas flows in the same direction as the discharge port. The opening angle between the downstream end of the portion is 25° to 45°, and the opening between the intermediate portion and the minimum cross-sectional portion of the spiral flow path portion as viewed from the rotation center of the impeller. It is a centrifugal blower with an angle of 60°-70° .

本発明において、前記渦巻き型流路部分の前記インペラと反対側の内壁は、前記途中部分から前記渦巻き型流路部分の前記下流端に向って、前記インペラの回転中心の方向に向って湾曲しており、前記渦巻き型流路部分の前記下流端から前記拡大流路部分に向かう部分における前記内壁には、前記渦巻き型流路部分から前記拡大流路部分にかけての流路に突出するR面が形成されている構造は好ましい。 In the present invention, the inner wall of the spiral flow path portion on the side opposite to the impeller curves from the midway portion toward the downstream end of the spiral flow path portion toward the rotation center of the impeller. The inner wall of the portion of the spiral flow path portion extending from the downstream end toward the expanded flow path portion has a rounded surface protruding into the flow path from the spiral flow path portion to the expanded flow path portion. Structures that are formed are preferred.

本発明によれば、空気流の乱れを抑制して騒音を低減した遠心送風機が得られる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the centrifugal fan which suppressed the turbulence of the airflow and reduced the noise is obtained.

第1の実施形態の遠心送風機の斜視図である。1 is a perspective view of a centrifugal fan according to a first embodiment; FIG. 図1に示す遠心送風機の上面図である。FIG. 2 is a top view of the centrifugal fan shown in FIG. 1; 図2に示す遠心送風機を側面から見た側面図である。It is the side view which looked at the centrifugal fan shown in FIG. 2 from the side. 図3のA-A箇所で切断した底面図である。FIG. 4 is a bottom view taken along line AA of FIG. 3; 回転軸を含む面で遠心送風機100を切断した断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the centrifugal blower 100 taken along a plane including the rotation axis; 第2の実施形態の遠心送風機の断面図である。It is a sectional view of a centrifugal fan of a 2nd embodiment. 従来の遠心ファン(特許文献1)を示す図である。It is a figure which shows the conventional centrifugal fan (patent document 1).

1.第1の実施形態
(1)遠心送風機の構造
図1は、第1の実施形態の遠心送風機100の斜視図である。図2は、図1に示す遠心送風機100の断面図である。図3は、図2に示す遠心送風機を側面から見た側面図である。図4は、図3のA-Aの線で切断した断面を軸方向(Z軸負の方向)から見た底面図である。図5は、回転軸を含む面で遠心送風機100を切断した断面図である。
1. 1. First Embodiment (1) Structure of Centrifugal Fan FIG. 1 is a perspective view of a centrifugal fan 100 of the first embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view of centrifugal fan 100 shown in FIG. FIG. 3 is a side view of the centrifugal blower shown in FIG. 2, viewed from the side. FIG. 4 is a bottom view of a cross section taken along line AA in FIG. 3, viewed from the axial direction (negative Z-axis direction). FIG. 5 is a cross-sectional view of centrifugal blower 100 taken along a plane including the rotation axis.

送風機100は、樹脂製のケーシング110を有している。ケーシング110は、上ケーシング111と、下ケーシング112から構成されている。ケーシング110は、渦巻き形状を有し、多数の羽根を備えたインペラ(羽根車に相当)120を回転自在な状態で内部に収納している。 Air blower 100 has resin casing 110 . The casing 110 is composed of an upper casing 111 and a lower casing 112 . Casing 110 has a spiral shape and accommodates therein an impeller (corresponding to an impeller) 120 having a large number of blades in a rotatable state.

ケーシング110の内部におけるインペラ120の周囲には、渦巻き型流路部分130(図4参照)が形成されている。渦巻き型流路部分130は、断面積が最小となる部分139(舌部131の部分)から吐出口132に向かって(下流に向って)、旋回しながら断面積が徐々に大きくなる渦巻き形状を有している。渦巻き型流路部分130の外周側の壁面は、インボリュート曲線に従っており、渦巻き型流路部分130の断面積は下流に行くに従って、このインボリュート曲線に従って増加する。 A spiral flow path portion 130 (see FIG. 4) is formed around the impeller 120 inside the casing 110 . The spiral flow path portion 130 has a spiral shape in which the cross-sectional area gradually increases while swirling from a portion 139 (a portion of the tongue portion 131) having the smallest cross-sectional area toward the discharge port 132 (downstream). have. A wall surface on the outer peripheral side of the spiral flow path portion 130 follows an involute curve, and the cross-sectional area of the spiral flow path portion 130 increases along this involute curve as it goes downstream.

上ケーシング111は、インペラ120の軸方向に開口する吸込口113を備えている。下ケーシング112にはインペラ120を回転させるためのモータ140(図5参照)が取り付けられている。モータ140を回転させることで、インペラ120が回転する。インペラ120が回転することで吸込口113から吸い込まれた気体(空気)がインペラ120の内側から遠心方向に吹き出される。この吹き出された空気は、渦巻き型流路部分130を最小断面の部分139から吐出口132に向って渦巻き状の経路に沿って圧送され、拡大流路部分136と吐出口流路部分133を経て、吐出口132から排気される。 The upper casing 111 has a suction port 113 that opens in the axial direction of the impeller 120 . A motor 140 (see FIG. 5) for rotating the impeller 120 is attached to the lower casing 112 . Rotating the motor 140 causes the impeller 120 to rotate. As the impeller 120 rotates, the gas (air) sucked from the suction port 113 is blown out from the inside of the impeller 120 in the centrifugal direction. The blown air is pumped through the spiral flow path portion 130 from the portion 139 with the minimum cross section toward the discharge port 132 along a spiral path, and passes through the expanded flow path portion 136 and the discharge port flow path portion 133. , is exhausted from the discharge port 132 .

(2)インペラの構造
図5に示すように、インペラ120は、底面を構成するカップ状のハブ122と、ハブ122上の外側の環状の部分に軸方向に立てた状態で配置された複数の羽根121、複数の羽根121のハブ122と反対側の端部を連結する環状の連結リング123を有している。羽根121はすべて同じ形状で、インペラ120の回転方向に対して凹んだ前向き羽根形状を有し、周方向に均等に配置されている。
(2) Structure of Impeller As shown in FIG. 5, the impeller 120 includes a cup-shaped hub 122 forming a bottom surface and a plurality of shafts arranged in an outer annular portion on the hub 122 so as to stand in the axial direction. The blades 121 have an annular connecting ring 123 that connects the ends of the plurality of blades 121 opposite to the hub 122 . The blades 121 all have the same shape, have a forward-facing blade shape that is recessed with respect to the rotation direction of the impeller 120, and are evenly arranged in the circumferential direction.

ハブ122は中央には凸形状に盛り上がったボス部124が設けられ、ボス部124には貫通孔が形成されている。この貫通孔にモータ140のシャフト141が圧入され、インペラ120がシャフト141に結合されている。シャフト141は、モータ140の回転軸であり、インペラ120と結合されることで、インペラ120の回転軸も兼ねている。ハブ122と複数の羽根121と連結リング123は樹脂で一体成形されて形成されている。 The hub 122 has a raised boss portion 124 in the center, and a through hole is formed in the boss portion 124 . A shaft 141 of the motor 140 is press-fitted into this through hole, and the impeller 120 is coupled to the shaft 141 . The shaft 141 is the rotating shaft of the motor 140 and is coupled with the impeller 120 so that it also serves as the rotating shaft of the impeller 120 . The hub 122, the plurality of blades 121, and the connecting ring 123 are integrally formed of resin.

(3)ケーシングの構造
ケーシング110は、上ケーシング111と下ケーシング112から構成されており、上ケーシング111と下ケーシング112を結合することで渦巻き状のケーシング110が構成されている。上ケーシング111の中央には吸込口113となる円形の開口が形成されている。また、ケーシング110には、渦巻き型流路部分130を圧送された気流を外部に吐出する吐出口132が設けられている。
(3) Casing structure
The casing 110 is composed of an upper casing 111 and a lower casing 112, and the upper casing 111 and the lower casing 112 are connected to form the spiral casing 110. As shown in FIG. A circular opening serving as a suction port 113 is formed in the center of the upper casing 111 . Further, the casing 110 is provided with a discharge port 132 for discharging the airflow pressure-fed through the spiral flow path portion 130 to the outside.

図4に示すように、ケーシング110の内側における渦巻き型流路部分130の下流端(終端部分)137は、図4の基準線135の位置から角度距離で25°~35°下流側の部分にある。基準線135は、吐出口132の端部からインペラ120の方向に平行移動させてインペラ120の回転中心を通る線である。 As shown in FIG. 4, the downstream end (terminal portion) 137 of the spiral flow path portion 130 inside the casing 110 is located at an angular distance of 25° to 35° downstream from the position of the reference line 135 in FIG. be. The reference line 135 is a line that is translated from the end of the discharge port 132 toward the impeller 120 and passes through the center of rotation of the impeller 120 .

基準線135における流速の方向(旋回流の接線方向)と吐出口132の流速の方向は、略一致している。すなわち、基準線135の位置は、旋回流の接線方向が吐出口132の排気方向と一致する部分として定められる。ここで、渦巻き型流路部分130の基準線135の部分を途中部分138と定義する。渦巻き型流路部分130の下流端137の位置は、途中部分138を基準として、図4の角度位置で捉えて25°~35°下流側の位置となる。 The direction of the flow velocity on the reference line 135 (the tangential direction of the swirling flow) substantially coincides with the direction of the flow velocity at the discharge port 132 . That is, the position of the reference line 135 is defined as a portion where the tangential direction of the swirling flow matches the exhaust direction of the discharge port 132 . Here, the portion of the spiral flow path portion 130 at the reference line 135 is defined as an intermediate portion 138 . The position of the downstream end 137 of the spiral flow path portion 130 is 25° to 35° downstream of the midway portion 138 as viewed from the angular position in FIG.

渦巻き型流路部分130の下流端137から先は、拡大流路部分136に繋がっている。拡大流路部分136は、下流に行くに従って流路の断面が滑らかに漸次拡大している。拡大流路部分136での流路の拡大率(下流に行くに従って断面積が増加する程度)は、渦巻き型流路部分130の流路の拡大率よりも大きい。 From the downstream end 137 of the spiral channel portion 130 , it is connected to an enlarged channel portion 136 . The enlarged channel portion 136 smoothly and gradually expands in cross section as it goes downstream. The expansion rate of the flow path in the expanded flow path portion 136 (the extent to which the cross-sectional area increases toward the downstream) is greater than the expansion rate of the flow path in the spiral flow path portion 130 .

拡大流路部分136は、吐出口流路部分133に繋がっている。吐出口流路部分133は、吐出口132に向って流路の断面積が一定の筒構造を有している。吐出口流路部分133は、遠心送風機100から送風を送り込まれるダクトや機器のへの接続部分となる。 The enlarged channel portion 136 is connected to the outlet channel portion 133 . The outlet channel portion 133 has a tubular structure with a constant cross-sectional area of the channel toward the outlet 132 . The discharge port flow path portion 133 serves as a connection portion to a duct to which air is sent from the centrifugal blower 100 and equipment.

インペラ120周囲の空間は途切れることなく環状に繋がっている。そして、渦巻き型流路部分130は、流路の最小断面の部分139から始まり、図4の視点で右回りに旋回し、基準線135の部分(途中部分138)を25°~35°超えた部分で終了し、その後は拡大流路部分136に繋がっている。 The space around the impeller 120 is continuously connected in an annular shape. Then, the spiral channel portion 130 starts at the channel minimum cross-sectional portion 139, turns clockwise from the viewpoint of FIG. , and then continues to the enlarged channel portion 136 .

そして、渦巻き型流路部分130の最小断面の部分139は、基準線135から60°~70°下流側の位置にある。この角度は、旋回流の旋回方向(図4の右回りに方向)に沿って計測される。 A minimum cross-sectional portion 139 of the spiral flow path portion 130 is positioned 60° to 70° downstream from the reference line 135 . This angle is measured along the swirl direction of the swirl flow (clockwise direction in FIG. 4).

以上述べたように、遠心送風機100は、遠心ファンを構成するインペラ120と、インペラ120の周りを囲む位置に配置され、インペラ120から遠心方向に排出された気体(空気)を周方向に沿って圧送する渦巻き型流路部分130と、渦巻き型流路部分130を圧送された気体(空気)を吐出する吐出口132とを備えている。ここで、渦巻き型流路部分130は、下流に行くに従って断面積が増加する構造を有している。そして、渦巻き型流路部分130と吐出口132との間には、渦巻き型流路部分130よりも大きな増加率で断面積が増加する拡大流路部分136が配置されている。ここで、吐出口132の断面積は、渦巻き型流路部分130の下流端137における断面積より大きく、渦巻き型流路部分130の下流端137の上流には、気体(空気)の流れる方向が吐出口132と同じである途中部分138がある。更に、インペラ120の回転中心から見た、途中部分138と渦巻き型流路部分130の下流端137との間の開き角が25°~35°である。 As described above, the centrifugal blower 100 includes an impeller 120 that constitutes a centrifugal fan, and is arranged at a position surrounding the impeller 120. Gas (air) discharged from the impeller 120 in the centrifugal direction is distributed along the circumferential direction. It has a spiral flow path portion 130 for pumping, and a discharge port 132 for discharging the gas (air) pumped through the spiral flow path portion 130 . Here, the spiral flow path portion 130 has a structure in which the cross-sectional area increases toward the downstream side. Between the spiral flow path portion 130 and the discharge port 132, an enlarged flow path portion 136 is arranged, the cross-sectional area of which increases at a rate greater than that of the spiral flow path portion 130. As shown in FIG. Here, the cross-sectional area of the discharge port 132 is larger than the cross-sectional area at the downstream end 137 of the spiral flow path portion 130, and the direction of gas (air) flow is at the upstream of the downstream end 137 of the spiral flow path portion 130. There is a middle portion 138 which is the same as the outlet 132 . Further, the opening angle between the midway portion 138 and the downstream end 137 of the spiral flow path portion 130 as viewed from the center of rotation of the impeller 120 is 25° to 35°.

遠心送風機100では、回転中心から見た角度範囲で25°~35°の距離、途中部分138から渦巻き型流路部分130を延長し、そこから拡大流路部分136および吐出口流路部分133を介して、吐出口132に排気を導いている。渦巻き型流路部分130を途中部分138から更に25°~35°の範囲で延長させることで、旋回流の状態を極力維持することができ、流路の外側と内側の流速に差が生じることが抑えられ、乱流の発生が抑えられる。 In the centrifugal fan 100, the spiral flow path portion 130 is extended from the middle portion 138 by a distance of 25° to 35° in the angle range viewed from the center of rotation, and the enlarged flow path portion 136 and the discharge port flow path portion 133 are formed therefrom. The exhaust is guided to the discharge port 132 via the outlet. By further extending the spiral flow path portion 130 from the midway portion 138 in the range of 25° to 35°, the swirling flow state can be maintained as much as possible, and a difference in flow velocity occurs between the outer side and the inner side of the flow path. is suppressed, and the occurrence of turbulence is suppressed.

ただし、上記の延長部分の長さが図4の角度範囲で25°未満となると、延長部分を設けた効果が薄れ、乱流の発生が顕在化する。 However, if the length of the extension portion is less than 25° in the angle range of FIG. 4, the effect of providing the extension portion is diminished, and turbulence occurs.

また、遠心送風機100では、インペラ120の回転中心から見た、途中部分138と渦巻き型流路部分130の最小断面の部分139との間の開き角が60°~70°である。図4の符号150は、渦巻き型流路部分130の最小断面の部分139の角度位置を示す線である。この開き角が60°を下回ると、拡大流路部分136の断面積が確保できず、当該流路での空気抵抗が増加するので、騒音が増大し、また遠心送風機100の排気効率が低下する。 Further, in the centrifugal fan 100, the opening angle between the midway portion 138 and the minimum cross-sectional portion 139 of the spiral flow path portion 130 when viewed from the rotation center of the impeller 120 is 60° to 70°. Reference numeral 150 in FIG. 4 is a line indicating the angular position of the minimum cross-section portion 139 of the spiral channel portion 130 . If the opening angle is less than 60°, the cross-sectional area of the enlarged flow path portion 136 cannot be secured, and the air resistance in the flow path increases, resulting in increased noise and reduced exhaust efficiency of the centrifugal fan 100. .

また、この開き角が70°を上回ると、最小断面の部分139と渦巻き型流路部分130の下流端137との間の周方向における距離が長くなり、その分、渦巻き型流路部分130の流路長が短くなる。インペラ120からは、遠心方向に均等に排気がされるので、インペラ120の周囲における渦巻き型流路部分130が存在していない部分では、インペラ120からの排気が効果的に旋回流の形成に寄与しない。この旋回流の形成に寄与しない、言い換えると旋回流として回収されない空気の流れは、乱流発生の要因となり、騒音の誘発、更には遠心送風機100の排気効率の低下の要因となる。以上の理由により、途中部分138と渦巻き型流路部分130の最小断面の部分139との間の開き角は70°以下が好ましい。 Further, when the opening angle exceeds 70°, the distance in the circumferential direction between the portion 139 with the smallest cross-section and the downstream end 137 of the spiral flow path portion 130 increases, and the spiral flow path portion 130 increases accordingly. The channel length becomes shorter. Since the impeller 120 uniformly exhausts air in the centrifugal direction, the exhaust air from the impeller 120 effectively contributes to the formation of a swirling flow in the portion around the impeller 120 where the spiral flow path portion 130 does not exist. do not. The air flow that does not contribute to the formation of the swirl flow, in other words, the air flow that is not recovered as the swirl flow causes turbulence, induces noise, and further reduces the exhaust efficiency of the centrifugal fan 100 . For the above reasons, the opening angle between the intermediate portion 138 and the minimum cross-sectional portion 139 of the spiral flow path portion 130 is preferably 70° or less.

2.第2の実施形態
図6には、第2の実施形態である遠心送風機200が示されている。図6は、図4と同様の視点で作成されている。遠心送風機200は、ケーシング201を備えている。ケーシング201は、第1の実施形態の遠心送風機100と同様に、上ケーシングと下ケーシングから構成されており、上ケーシングと下ケーシングを結合することで渦巻き状のケーシング201が構成されている。ケーシング201の概略の外観は、図1,図2、図3に示すものと大凡同じであり、また回転軸を含む面で切断した断面の概略は図5に示すものと大凡同じである。
2. Second Embodiment FIG. 6 shows a centrifugal fan 200 according to a second embodiment. FIG. 6 is created from the same viewpoint as FIG. Centrifugal blower 200 includes casing 201 . The casing 201 is composed of an upper casing and a lower casing like the centrifugal fan 100 of the first embodiment, and the spiral casing 201 is composed by connecting the upper casing and the lower casing. The schematic appearance of the casing 201 is roughly the same as those shown in FIGS. 1, 2 and 3, and the schematic of the cross section cut along the plane including the rotating shaft is roughly the same as that shown in FIG.

ケーシング201の内側には、インペラ210が回転可能な状態で収納されている。インペラ210とそれに関連する構造は、第1の実施形態の遠心送風機100と同じである。 An impeller 210 is housed inside the casing 201 in a rotatable state. The impeller 210 and related structures are the same as the centrifugal blower 100 of the first embodiment.

ケーシング201の中央には吸込口となる開口が形成されており、またその内部には、下流に行くに従って断面積が増加する渦巻き型の流路である渦巻き型流路部分202が設けられている。渦巻き型流路部分202は、第1の実施形態の場合と同様に、インボリュート曲線に従って断面積が増加する渦巻き形状を有し、インペラ210を囲む位置に配置されている。 An opening serving as a suction port is formed in the center of the casing 201, and a spiral channel portion 202, which is a spiral channel whose cross-sectional area increases as it goes downstream, is provided inside. . The spiral flow path portion 202 has a spiral shape whose cross-sectional area increases according to an involute curve, and is arranged at a position surrounding the impeller 210, as in the first embodiment.

渦巻き型流路部分202の下流端(終端)207は、渦巻き型流路部分202よりも大きな増加率で断面積が増加する拡大流路部分203に繋がっている。拡大流路部分203の終端には、吹き出し口となる吐出口204が形成されている。 A downstream end (terminus) 207 of the spiral channel portion 202 is connected to an enlarged channel portion 203 that increases in cross-sectional area at a greater rate than the spiral channel portion 202 . A discharge port 204 serving as a discharge port is formed at the end of the enlarged flow path portion 203 .

基準線205における流速の方向(旋回流の接線方向)と吐出口204の流速の方向は、略一致している。基準線205の位置は、旋回流の接線方向が吐出口204の排気方向と一致する部分として定められる。ここで、渦巻き型流路部分202の基準線205の部分を途中部分208と定義する。渦巻き型流路部分202の下流端207の位置は、途中部分208を基準として、図6の角度位置で捉えて25°~45°下流側の位置となる。なお、途中部分208(基準線205)は、第1の実施形態の遠心送風機100における基準線135に相当する。 The direction of the flow velocity on the reference line 205 (the tangential direction of the swirling flow) substantially coincides with the direction of the flow velocity at the discharge port 204 . The position of the reference line 205 is defined as a portion where the tangential direction of the swirling flow coincides with the exhaust direction of the discharge port 204 . Here, the portion of the spiral flow path portion 202 at the reference line 205 is defined as an intermediate portion 208 . The position of the downstream end 207 of the spiral flow path portion 202 is 25° to 45° downstream of the intermediate portion 208 as viewed from the angle position in FIG. The middle portion 208 (reference line 205) corresponds to the reference line 135 in the centrifugal fan 100 of the first embodiment.

渦巻き型流路部分202のインペラ210から遠い側の内壁(インペラ210の回転中心の側を向いた内壁)202aは、途中部分208から下流側に連続しており、その部分は、インペラ210の回転中心の側に湾曲している。渦巻き型流路部分202の下流端207は、拡大流路部分203につながっている。この部分において、拡大流路部分203のインペラ210から遠い側の内壁(符号202aの下流側の部分)は、流路の側に突出したなだらかな曲面であるR面211に成形されている。 An inner wall 202 a of the spiral flow path portion 202 on the far side from the impeller 210 (the inner wall facing the rotation center side of the impeller 210 ) continues downstream from the middle portion 208 , and this portion is curved toward the center. The downstream end 207 of the spiral channel portion 202 connects to the enlarged channel portion 203 . In this portion, the inner wall of the enlarged flow path portion 203 on the far side from the impeller 210 (downstream portion of reference numeral 202a) is formed into an R surface 211, which is a gently curved surface protruding toward the flow path.

遠心送風機200では、拡大流路部分203の下流端が吐出口204となっている。吐出口204付近の外壁は、図1の符号132付近のような空間を囲む壁面が平行な筒型の形状でない。この形状は、ダクトへの接続に適さないので、拡大流路部分203の外側には、ダクト接続部を構成する側壁209が設けられている。ダクト接続部を構成する側壁209の外側側壁は、吐出口204から流れ出る気流の流れと平行であり、吐出口204の付近の外観形状は、図1の符号132付近と同様な4面の壁面が平行な四角い筒状の形状とされている。この部分を用いて遠心送風機200は図示しないダクトに固定される。 In the centrifugal fan 200 , the downstream end of the enlarged flow path portion 203 serves as a discharge port 204 . The outer wall near the discharge port 204 does not have a cylindrical shape in which the wall surfaces surrounding the space are parallel to each other like near the reference numeral 132 in FIG. Since this shape is not suitable for connection to a duct, the enlarged channel portion 203 is provided with a side wall 209 forming a duct connection on the outside. The outer side wall of the side wall 209 constituting the duct connection portion is parallel to the flow of the airflow flowing out from the discharge port 204, and the external shape of the vicinity of the discharge port 204 has four wall surfaces similar to those near the reference numeral 132 in FIG. It has a parallel rectangular tubular shape. This portion is used to fix the centrifugal fan 200 to a duct (not shown).

遠心送風機200は、図4の構造に比較して、吐出口204に向かう部分において、圧力が穏やかに増加して空気流が整流される。これは、渦巻き型流路部分202の下流端の位置が図4の構造に比較してより下流の側に延長され、更に拡大流路部分203の長さを図4の構造に比較して長くできるので、空気流の流速の偏りが抑制されるためである。また、流速の偏りが抑制されることで、死水域が生成され難くなる。こうして、流れの乱れや死水域の生成が抑えられることで、騒音が低減される。 Compared to the structure of FIG. 4, the centrifugal blower 200 moderately increases the pressure in the portion toward the discharge port 204 and rectifies the airflow. This is because the position of the downstream end of the spiral flow path portion 202 is extended further downstream compared to the structure of FIG. 4, and the length of the expanded flow path portion 203 is increased compared to the structure of FIG. This is because the non-uniformity in the flow velocity of the airflow is suppressed. In addition, by suppressing the deviation of the flow velocity, it becomes difficult to generate a dead water area. In this way, noise is reduced by suppressing flow turbulence and formation of dead water areas.

また、渦巻き型流路部分202と拡大流路部分203の間の境界部分に形成され、流路の方向に突出するR面211が設けられることで、渦巻き型流路202から拡大流路部分203への流れにおける渦や乱流の発生が抑制される。このことも騒音の発生の抑制に寄与する。 Further, by providing an R surface 211 that is formed at the boundary between the spiral flow path portion 202 and the enlarged flow path portion 203 and protrudes in the direction of the flow path, the spiral flow path 202 and the enlarged flow path portion 203 are separated from each other. The generation of vortices and turbulence in the flow to is suppressed. This also contributes to suppression of noise generation.

途中部分208を基準とした渦巻き型流路部分202の下流端207の角度位置が25°未満となると、渦巻き型流路部分202の有効長が短くなり、インペラ210から排気される空気を旋回流として回収する渦巻き型流路部分202の機能が低下する。このため、効率的な空気の流れが形成されず、空気の流れの乱れに起因する騒音が増加し、また遠心送風機としての効率の低下が顕著になる。 When the angular position of the downstream end 207 of the spiral flow path portion 202 with respect to the intermediate portion 208 is less than 25°, the effective length of the spiral flow path portion 202 is shortened, and the air discharged from the impeller 210 is swirled. The function of the spiral flow path portion 202 that collects as is deteriorated. As a result, an efficient air flow is not formed, noise caused by turbulence in the air flow increases, and the efficiency of the centrifugal fan is significantly reduced.

また、上記の角度位置が45°を超えると、拡大流路部分203の流路長を確保できず、また渦巻き型流路部分202から拡大流路部分203にかけての流路の向きの変更が急激となり、その部分での渦や乱流の発生が顕在化する。そのため、途中部分208を基準とした渦巻き型流路部分202の下流端207の角度位置は、25°~45°の範囲から選択するのが適切である。 Further, if the above angular position exceeds 45°, the flow path length of the expanded flow path portion 203 cannot be ensured, and the direction of the flow path from the spiral flow path portion 202 to the expanded flow path portion 203 is abruptly changed. , and the occurrence of vortices and turbulence at that portion becomes apparent. Therefore, the angular position of the downstream end 207 of the spiral channel portion 202 with respect to the intermediate portion 208 is suitably selected from the range of 25° to 45°.

渦巻き型流路部分202のインペラ210と反対側の内壁202aは、途中部分208から渦巻き型流路部分202の下流端207に向って、インペラ210の回転中心の方向に向って湾曲している。そして、渦巻き型流路部分202の下流端207から拡大流路部分203に向かう部分における内壁(符号202aの壁面の下流側)には、渦巻き型流路部分202から拡大流路部分203にかけての流路の方向に突出するR面211が形成されている。 An inner wall 202 a of the spiral flow path portion 202 opposite to the impeller 210 curves from the middle portion 208 toward the downstream end 207 of the spiral flow path portion 202 toward the rotation center of the impeller 210 . The inner wall (downstream side of the wall surface of reference numeral 202a) of the portion from the downstream end 207 of the spiral flow path portion 202 toward the enlarged flow path portion 203 is provided with a flow path from the spiral flow path portion 202 to the enlarged flow path portion 203. An R surface 211 projecting in the direction of the road is formed.

インペラ210から吹出される排気を効率よく回収するために、渦巻き型流路部分202の延長距離を確保した結果、内壁202aは、渦巻き型流路部分202の下流端207に向って、インペラ210の回転中心の方向に向って湾曲せざるを得ない。ここで、R面211を設けることで、渦巻き型流路部分202の下流端207から拡大流路部分203へと至る流路における流れの乱れが抑えられる。 In order to efficiently collect the exhaust gas blown out from the impeller 210, the inner wall 202a of the impeller 210 extends toward the downstream end 207 of the spiral flow path portion 202. There is no choice but to bend toward the direction of the center of rotation. Here, by providing the R surface 211 , flow turbulence in the flow path from the downstream end 207 of the spiral flow path portion 202 to the expanded flow path portion 203 is suppressed.

100…遠心送風機、110…ケーシング、112…下ケーシング、113…吸込口、120…インペラ、121…羽根、122…ハブ、123…連結リング、124…ボス部、130…渦巻き型流路部分、131…舌部、132…吐出口、133…吐出口流路部分、135…基準線、136…拡大流路部分、137…渦巻き型流路部分の下流端、138…途中部分、139…最小断面の部分、140…モータ、141…シャフト、200…遠心送風機、201…ケーシング、202…渦巻き型流路部分、202a…内壁、203…拡大流路部分、204…突出口、207…渦巻き型流路部分の下流端、208…途中部分、209…ダクト接続部を構成する側壁、210…インペラ。

DESCRIPTION OF SYMBOLS 100... Centrifugal blower, 110... Casing, 112... Lower casing, 113... Suction port, 120... Impeller, 121... Blade, 122... Hub, 123... Connection ring, 124... Boss part, 130... Spiral flow path part, 131 Tongue 132 Discharge port 133 Discharge port channel portion 135 Reference line 136 Enlarged channel portion 137 Downstream end of spiral channel portion 138 Intermediate portion 139 Minimum cross section Part 140 Motor 141 Shaft 200 Centrifugal blower 201 Casing 202 Spiral flow path portion 202a Inner wall 203 Enlarged flow path portion 204 Protruding port 207 Spiral flow path portion 208 Midway portion 209 Side wall forming a duct connecting portion 210 Impeller.

Claims (3)

遠心ファンを構成するインペラと、
前記インペラを囲む位置に配置され、前記インペラから遠心方向に排出された気体を周方向に沿って圧送する流路と、
前記流路を圧送された前記気体を吐出する吐出口と
を備え、
前記流路は、
下流に行くに従って断面積が増加する渦巻き形状の渦巻き型流路部分と、
前記渦巻き型流路部分と前記吐出口との間にあり、前記渦巻き型流路部分よりも大きな増加率で断面積が増加する拡大流路部分と
を備え、
前記吐出口の断面積は、前記渦巻き型流路部分の下流端における断面積より大きく、
前記渦巻き型流路部分の前記下流端の上流には、前記気体の流れる方向が前記吐出口と同じである途中部分があり、
前記インペラの回転中心から見た、前記途中部分と前記渦巻き型流路部分の前記下流端との間の開き角が25°~45°であり、
前記インペラの回転中心から見た、前記途中部分と前記渦巻き型流路部分の最小断面の部分との間の開き角が60°~70°である遠心送風機。
an impeller that constitutes a centrifugal fan;
a flow path disposed at a position surrounding the impeller for pumping gas discharged from the impeller in a centrifugal direction along a circumferential direction;
a discharge port for discharging the gas pumped through the channel,
The flow path is
a spiral flow path portion having a spiral shape whose cross-sectional area increases as it goes downstream;
an enlarged flow path portion located between the spiral flow path portion and the discharge port, the enlarged flow path portion increasing in cross-sectional area at a greater rate of increase than the spiral flow path portion;
the cross-sectional area of the discharge port is larger than the cross-sectional area at the downstream end of the spiral flow path portion;
upstream of the downstream end of the spiral flow path portion , there is a midway portion in which the direction of flow of the gas is the same as that of the discharge port;
an opening angle between the intermediate portion and the downstream end of the spiral flow path portion as viewed from the rotation center of the impeller is 25° to 45°;
A centrifugal blower having an opening angle of 60° to 70° between the midway portion and the minimum cross-sectional portion of the spiral flow path portion when viewed from the rotation center of the impeller.
前記渦巻き型流路部分は、インボリュート曲線に従って断面積が増加する請求項1に記載の遠心送風機。 2. The centrifugal fan according to claim 1, wherein the spiral flow path portion increases in cross-sectional area according to an involute curve. 前記渦巻き型流路部分の前記インペラと反対側の内壁は、前記途中部分から前記渦巻き型流路部分の前記下流端に向って、前記インペラの回転中心の方向に向って湾曲しており、
前記渦巻き型流路部分の前記下流端から前記拡大流路部分に向かう部分における前記内壁には、前記渦巻き型流路部分から前記拡大流路部分にかけての流路に突出するR面が形成されている請求項1または2に記載の遠心送風機。
an inner wall of the spiral flow path portion on the opposite side of the impeller is curved from the intermediate portion toward the downstream end of the spiral flow path portion toward the rotation center of the impeller;
The inner wall of the portion from the downstream end of the spiral flow path portion toward the enlarged flow path portion is formed with an R surface protruding into the flow path from the spiral flow path portion to the enlarged flow path portion. 3. The centrifugal fan according to claim 1 or 2 .
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