JP7476735B2 - Centrifugal Blower - Google Patents
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Description
本開示は、遠心送風機に関する。 This disclosure relates to a centrifugal blower.
ビルやマンション、店舗等の換気に多翼送風機等の遠心送風機が用いられている。遠心送風機では、その羽根車の構造および昇圧の方法により、騒音が大きくなりやすい。このため、従来から遠心送風機において騒音を低減させることへの要望があり、騒音の低減を図る技術が知られている。例えば、特許文献1には、騒音の上昇を防ぐことができる構成として、インデューサ部を備えた多翼ファンを有する遠心送風機が記載されている。 Centrifugal blowers such as multi-blade blowers are used for ventilation in buildings, apartment buildings, stores, etc. Centrifugal blowers tend to generate a lot of noise due to the structure of their impeller and the method of boosting pressure. For this reason, there has been a demand for reducing noise in centrifugal blowers, and techniques for reducing noise are known. For example, Patent Document 1 describes a centrifugal blower with a multi-blade fan equipped with an inducer section as a configuration that can prevent an increase in noise.
しかしながら、特許文献1に記載された遠心送風機では、多翼ファンの内側にインデューサ部を備えることになるため、多翼ファンの構造が複雑になり、製造コストが増加するという課題があった。 However, the centrifugal blower described in Patent Document 1 has an inducer section inside the multi-blade fan, which makes the structure of the multi-blade fan complex and increases manufacturing costs.
本開示は、上記のような課題を解決するためになされたもので、簡単な構造で騒音を低減することが可能な遠心送風機を得るものである。 This disclosure has been made to solve the problems described above, and provides a centrifugal blower that is simple in structure and capable of reducing noise.
本開示に係る遠心送風機は、吸気口と排気口とが設けられた外側ケーシングと、外側ケーシングの内部に収容され、吸気口に連通するファン側吸込口と、吸気口に連通しファン側吸込口と対向して配置されたモータ側吸込口と、排気口に連通する吹出口と、が設けられたファンケーシングと、回転軸を中心とする円周方向に配列された複数の羽根を有し、ファンケーシングの内部に収容され、ファン側吸込口及びモータ側吸込口とに挟まれるように配置された多翼ファンと、多翼ファンに対してファンケーシングのモータ側吸込口側に配置され、回転軸を中心として多翼ファンを回転させるモータと、外側ケーシングとファンケーシングとの少なくとも一方に固定され、少なくともファン側吸込口から多翼ファンの内部に延びて設けられ、ファン側吸込口の縁および複数の羽根との間にファン側吸込口からの空気が流入する間隔を設けて配置された整流部材と、を備え、モータは、外側ケーシングとファンケーシングとの少なくとも一方に支持されたモータ本体部と、多翼ファンが固定された駆動軸を備え、モータ本体部と整流部材は、回転軸の方向において間隔を空けて配置されたものである。
また、本開示に係る遠心送風機は、ファン側吸込口と、ファン側吸込口と対向して配置されたモータ側吸込口と、吹出口と、が設けられたファンケーシングと、回転軸を中心とする円周方向に配列された複数の羽根を有し、ファンケーシングの内部に収容され、ファン側吸込口及びモータ側吸込口とに挟まれるように配置された多翼ファンと、多翼ファンに対してファンケーシングのモータ側吸込口側に配置され、回転軸を中心として多翼ファンを回転させるモータと、ファンケーシングに対して相対的に固定され、少なくともファン側吸込口から多翼ファンの内部に延びて設けられ、ファン側吸込口の縁および複数の羽根に対して間隔を空けて配置された整流部材と、を備え、モータは、ファンケーシングに支持されたモータ本体部と、多翼ファンが固定された駆動軸を備え、モータ本体部と整流部材は、回転軸の方向において間隔を空けて配置されたものである。
The centrifugal blower according to the present disclosure comprises: an outer casing provided with an intake port and an exhaust port; a fan casing housed inside the outer casing and provided with a fan-side intake port communicating with the intake port, a motor-side intake port communicating with the intake port and arranged opposite the fan-side intake port, and an outlet port communicating with the exhaust port; a multi-blade fan having a plurality of blades arranged in a circumferential direction about a rotation axis, housed inside the fan casing and arranged so as to be sandwiched between the fan-side intake port and the motor-side intake port; and a rotor arranged on the motor-side intake port side of the multi-blade fan and configured to rotate the rotor. The fan comprises a motor that rotates the multi-blade fan around a rotation axis, and a straightening member that is fixed to at least one of the outer casing and the fan casing and extends from at least the fan side suction port into the interior of the multi-blade fan, and is arranged with a gap between the edge of the fan side suction port and the multiple blades to allow air to flow in from the fan side suction port.The motor comprises a motor main body supported by at least one of the outer casing and the fan casing, and a drive shaft to which the multi-blade fan is fixed, and the motor main body and the straightening member are arranged with a gap in between in the direction of the rotation axis.
In addition, the centrifugal blower according to the present disclosure comprises a fan casing provided with a fan side suction port, a motor side suction port arranged opposite the fan side suction port, and an outlet port, a multi-blade fan having a plurality of blades arranged in a circumferential direction centered on a rotation axis and housed inside the fan casing and arranged to be sandwiched between the fan side suction port and the motor side suction port, a motor arranged on the motor side suction port side of the fan casing with respect to the multi-blade fan and rotating the multi-blade fan around the rotation axis, and a straightening member fixed relatively to the fan casing and extending from at least the fan side suction port into the interior of the multi-blade fan and arranged at a distance from the edge of the fan side suction port and the plurality of blades, the motor comprising a motor main body supported by the fan casing and a drive shaft to which the multi-blade fan is fixed, and the motor main body and the straightening member are arranged at a distance in the direction of the rotation axis.
本開示によれば、整流部材によって騒音の原因となる渦の発生を抑制できるので、簡単な構造で騒音を低減することができる。 According to the present disclosure, the generation of vortexes that cause noise can be suppressed by the straightening member, making it possible to reduce noise with a simple structure.
以下、添付図面を参照しながら、実施の形態について説明する。各図において同一または相当する部分には同一の符号を付している。 The following describes the embodiments with reference to the attached drawings. The same or corresponding parts in each drawing are denoted by the same reference numerals.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1における遠心送風機1の斜視図である。図2は、遠心送風機1の平面視の断面図である。遠心送風機1は、外側ケーシング10と、ファンケーシング20と、多翼ファン30と、モータ40と、整流部材50と、を備える。遠心送風機1は、例えば、建物の天井裏等の空間に設置され、天井裏等に設けられたダクトを介して室内の空気を吸い込み、室外へ排出して、換気を行う。
Embodiment 1.
Fig. 1 is a perspective view of a centrifugal blower 1 in the first embodiment. Fig. 2 is a cross-sectional view in a plan view of the centrifugal blower 1. The centrifugal blower 1 includes an outer casing 10, a fan casing 20, a multi-blade fan 30, a motor 40, and a straightening member 50. The centrifugal blower 1 is installed in a space such as the ceiling of a building, for example, and performs ventilation by sucking in indoor air through a duct provided in the ceiling or the like and discharging it to the outside.
本実施の形態において、外側ケーシング10は、遠心送風機1の外装を成しており、略直方体の箱状に形成されている。外側ケーシング10には、吸気口12と、排気口14と、が設けられている。吸気口12および排気口14は、外側ケーシング10において対向する2つの側面である側面10aおよび側面10bにそれぞれ設けられている。また、外側ケーシング10には、2つのダクト接続部品16が設けられている。ダクト接続部品16は、図示しない外部のダクトと接続するために用いられるものであり、筒状に形成されている。ダクト接続部品16のうち、1つは側面10aにおいて吸気口12の周縁を囲むように配置され、他の1つは側面10bにおいて排気口14の周縁を囲むように配置されている。 In this embodiment, the outer casing 10 forms the exterior of the centrifugal blower 1 and is formed in a substantially rectangular box shape. The outer casing 10 is provided with an intake port 12 and an exhaust port 14. The intake port 12 and the exhaust port 14 are provided on two opposing side surfaces of the outer casing 10, side surface 10a and side surface 10b, respectively. The outer casing 10 is also provided with two duct connection parts 16. The duct connection parts 16 are used to connect to an external duct (not shown) and are formed in a cylindrical shape. One of the duct connection parts 16 is disposed so as to surround the periphery of the intake port 12 on side surface 10a, and the other is disposed so as to surround the periphery of the exhaust port 14 on side surface 10b.
ファンケーシング20は、外側ケーシング10の内部に収容されている。本実施の形態では、ファンケーシング20は、内部が空洞の箱状に形成されている。ファンケーシング20は、第1側板20aと、第2側板20bと、周壁20cと、を有しており、いわゆる渦巻きケーシングを構成している。第1側板20aおよび第2側板20bは、多翼ファン30の回転軸Aの方向に互いに対向するように配置されている。周壁20cは、第1側板20aと第2側板20bとの間に設けられており、多翼ファン30の外周に沿って渦巻き状に形成され、一部が吹出口28を形成している。第1側板20a、第2側板20bおよび周壁20cは、一体的に成形されていてもよく、複数の部品の組み合わせで構成されていてもよい。 The fan casing 20 is housed inside the outer casing 10. In this embodiment, the fan casing 20 is formed in a box shape with a hollow interior. The fan casing 20 has a first side plate 20a, a second side plate 20b, and a peripheral wall 20c, and constitutes a so-called spiral casing. The first side plate 20a and the second side plate 20b are arranged to face each other in the direction of the rotation axis A of the multi-blade fan 30. The peripheral wall 20c is provided between the first side plate 20a and the second side plate 20b, and is formed in a spiral shape along the outer periphery of the multi-blade fan 30, and a part of it forms the air outlet 28. The first side plate 20a, the second side plate 20b, and the peripheral wall 20c may be integrally molded or may be composed of a combination of multiple parts.
また、ファンケーシング20には、吸込口22と、吹出口28と、が設けられている。本実施の形態では、吸込口22として、ファン側吸込口24とモータ側吸込口26との2つが設けられている。ファン側吸込口24は、ファンケーシング20の第1側板20aに形成されており、例えば、多翼ファン30の回転軸Aを中心とする円形の開口である。ファン側吸込口24は、第1側板20aから第2側板20bに向かうにつれて内径が小さくなるベルマウス形状を有している。モータ側吸込口26は、ファンケーシング20の第2側板20bに形成されており、例えば、多翼ファン30の回転軸Aを中心とする円形の開口である。モータ側吸込口26は、第2側板20bから第1側板20aに向かうにつれて内径が小さくなるベルマウス形状を有している。外側ケーシング10の内部において外側ケーシング10とファンケーシング20との間に、吸気口12からファン側吸込口24に至る風路と、吸気口12からモータ側吸込口26に至る風路と、がそれぞれ形成されており、ファン側吸込口24およびモータ側吸込口26はそれぞれ吸気口12に連通している。吹出口28は、外側ケーシング10の排気口14に連通している。吹出口28は、ファンケーシング20の第1側板20a、第2側板20bおよび周壁20cに囲まれた開口である。 The fan casing 20 is also provided with an intake port 22 and an outlet port 28. In this embodiment, two intake ports 22 are provided: a fan-side intake port 24 and a motor-side intake port 26. The fan-side intake port 24 is formed in the first side plate 20a of the fan casing 20, and is, for example, a circular opening centered on the rotation axis A of the multi-blade fan 30. The fan-side intake port 24 has a bell-mouth shape whose inner diameter decreases from the first side plate 20a to the second side plate 20b. The motor-side intake port 26 is formed in the second side plate 20b of the fan casing 20, and is, for example, a circular opening centered on the rotation axis A of the multi-blade fan 30. The motor-side intake port 26 has a bell-mouth shape whose inner diameter decreases from the second side plate 20b to the first side plate 20a. Inside the outer casing 10, between the outer casing 10 and the fan casing 20, there are formed an air passage from the intake port 12 to the fan side intake port 24, and an air passage from the intake port 12 to the motor side intake port 26, and the fan side intake port 24 and the motor side intake port 26 are each connected to the intake port 12. The air outlet 28 is connected to the exhaust port 14 of the outer casing 10. The air outlet 28 is an opening surrounded by the first side plate 20a, the second side plate 20b, and the peripheral wall 20c of the fan casing 20.
多翼ファン30は、遠心送風機1の羽根車であり、ファンケーシング20の内部に収容され、ファンケーシング20の吸込口22に対向して配置されている。本実施の形態では、多翼ファン30は、いわゆる両吸込み型のファンであり、ファンケーシング20のファン側吸込口24とモータ側吸込口26とに挟まれるように配置されている。多翼ファン30は、主板32と、第1リング部材34と、第2リング部材36と、複数の羽根38と、を有している。主板32は、円盤状に形成されている。主板32の中心は、回転軸A上に設けられている。主板32の中央には、モータ40の駆動軸42が挿入される駆動軸穴を有するボス部33が設けられている。主板32は、ボス部33を介してモータ40の駆動軸42に接続され、駆動軸42とともに回転軸A回りに回転することができる。第1リング部材34および第2リング部材36は、環状に形成されている。第1リング部材34および第2リング部材36は、複数の羽根38の先端部の間隔を保持する補強部材として設けられている。複数の羽根38は、主板32のファン側吸込口24を向く面の外周縁部において主板32と第1リング部材34との間に配置されて、回転軸Aを中心とする円周方向に等間隔に配列されている。また、複数の羽根38は、主板32のモータ側吸込口26を向く面の外周縁部において主板32と第2リング部材36との間に配置されて、回転軸Aを中心とする円周方向に等間隔に配列されている。 The multi-blade fan 30 is an impeller of the centrifugal blower 1, and is housed inside the fan casing 20 and is arranged opposite the suction port 22 of the fan casing 20. In this embodiment, the multi-blade fan 30 is a so-called double-suction type fan, and is arranged so as to be sandwiched between the fan-side suction port 24 and the motor-side suction port 26 of the fan casing 20. The multi-blade fan 30 has a main plate 32, a first ring member 34, a second ring member 36, and a plurality of blades 38. The main plate 32 is formed in a disk shape. The center of the main plate 32 is provided on the rotation axis A. The center of the main plate 32 is provided with a boss portion 33 having a drive shaft hole into which the drive shaft 42 of the motor 40 is inserted. The main plate 32 is connected to the drive shaft 42 of the motor 40 via the boss portion 33, and can rotate around the rotation axis A together with the drive shaft 42. The first ring member 34 and the second ring member 36 are formed in an annular shape. The first ring member 34 and the second ring member 36 are provided as reinforcing members that maintain the spacing between the tips of the multiple blades 38. The multiple blades 38 are arranged between the main plate 32 and the first ring member 34 at the outer periphery of the surface of the main plate 32 that faces the fan-side suction port 24, and are arranged at equal intervals in the circumferential direction centered on the rotation axis A. The multiple blades 38 are also arranged between the main plate 32 and the second ring member 36 at the outer periphery of the surface of the main plate 32 that faces the motor-side suction port 26, and are arranged at equal intervals in the circumferential direction centered on the rotation axis A.
モータ40は、回転軸Aを中心として多翼ファン30を回転させる。本実施の形態では、モータ40は、駆動軸42を有している。駆動軸42は、回転軸Aを中心とした円柱状に形成されている。駆動軸42には、ボス部33を介して多翼ファン30の主板32が固定されている。モータ40が回転すると、駆動軸42が回転軸Aを中心として回転し、これに伴い、多翼ファン30が回転軸Aを中心として回転する。モータ40は、多翼ファン30に対してファンケーシング20のモータ側吸込口26の側に配置されている。モータ40は、例えば、図示しない取付部材によってファンケーシング20に支持されている。なお、モータ40は、図示しない取付部材によって外側ケーシング10に支持されていてもよい。 The motor 40 rotates the multi-blade fan 30 around the rotation axis A. In this embodiment, the motor 40 has a drive shaft 42. The drive shaft 42 is formed in a cylindrical shape centered on the rotation axis A. The main plate 32 of the multi-blade fan 30 is fixed to the drive shaft 42 via a boss portion 33. When the motor 40 rotates, the drive shaft 42 rotates around the rotation axis A, and the multi-blade fan 30 rotates around the rotation axis A. The motor 40 is disposed on the motor side suction port 26 side of the fan casing 20 with respect to the multi-blade fan 30. The motor 40 is supported on the fan casing 20 by, for example, a mounting member not shown. The motor 40 may be supported on the outer casing 10 by a mounting member not shown.
整流部材50は、ファンケーシング20の吸込口22から多翼ファン30の内部に延びて設けられており、吸込口22の縁および多翼ファン30の複数の羽根38との間に吸込口22からの空気が流入する間隔を設けて配置されている。本実施の形態では、整流部材50は、外側ケーシング10に固定されており、外側ケーシング10からファンケーシング20のファン側吸込口24を通って多翼ファン30の内部に延びて設けられている。ここで、多翼ファン30の内部とは、回転軸Aを中心とする円周方向に配列された複数の羽根38の内側の部分である。整流部材50は、多翼ファン30に対してモータ40とは反対側に配置されている。また、整流部材50は、多翼ファン30の内部に延びる円柱状に形成されている。整流部材50の中心軸は、多翼ファン30の回転軸Aと同一に配置されている。整流部材50は、ファン側吸込口24の縁および複数の羽根38に対して間隔を空けて配置されているので、ファン側吸込口24の縁と整流部材50との間および複数の羽根38と整流部材50との間を空気が流れることができる。また、整流部材50の先端、すなわち多翼ファン30の主板32に向かう端は、回転軸A方向において主板32のボス部33から間隔を空けて配置されている。 The straightening member 50 is provided extending from the suction port 22 of the fan casing 20 into the inside of the multi-blade fan 30, and is arranged with a gap between the edge of the suction port 22 and the multiple blades 38 of the multi-blade fan 30 so that air from the suction port 22 flows in. In this embodiment, the straightening member 50 is fixed to the outer casing 10 and is provided extending from the outer casing 10 through the fan side suction port 24 of the fan casing 20 into the inside of the multi-blade fan 30. Here, the inside of the multi-blade fan 30 is the inner part of the multiple blades 38 arranged in the circumferential direction centered on the rotation axis A. The straightening member 50 is arranged on the opposite side of the motor 40 with respect to the multi-blade fan 30. The straightening member 50 is formed in a cylindrical shape extending into the inside of the multi-blade fan 30. The central axis of the straightening member 50 is arranged to be the same as the rotation axis A of the multi-blade fan 30. The straightening member 50 is disposed at a distance from the edge of the fan-side suction port 24 and the plurality of blades 38, so that air can flow between the edge of the fan-side suction port 24 and the straightening member 50, and between the plurality of blades 38 and the straightening member 50. In addition, the tip of the straightening member 50, i.e., the end facing the main plate 32 of the multi-blade fan 30, is disposed at a distance from the boss portion 33 of the main plate 32 in the direction of the rotation axis A.
図3は、図2のIII-III線に沿った断面図である。図3に示すように、多翼ファン30の回転軸Aに対して垂直な断面において、多翼ファン30の内側の面積に対する整流部材50の占める面積の割合には、一定の関係がある。ここで、多翼ファン30の内側の面積とは、回転軸Aを中心とする円周方向に配列された複数の羽根38の内側の面積である。より具体的には、複数の羽根38の内側の面積は、羽根38において回転軸Aを中心軸とした径方向の内端38aと回転軸Aとを結ぶ線分を半径R1とする円(図3において一点鎖線で示す円)の面積である。また、整流部材50の占める面積とは、回転軸Aに対して垂直な断面において整流部材50の外周によって規定される面積であり、この面積は複数の羽根38の内側の面積よりも小さい。このとき、複数の羽根38の内側の面積に対する整流部材50の占める面積の割合は、0.4以上である。好ましくは、複数の羽根38の内側の面積に対する整流部材50の占める面積の割合は、0.5以上0.7以下である。 Figure 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in Figure 2. As shown in Figure 3, in a cross section perpendicular to the rotation axis A of the multi-blade fan 30, there is a certain relationship between the ratio of the area occupied by the straightening member 50 to the area inside the multi-blade fan 30. Here, the area inside the multi-blade fan 30 is the area inside the multiple blades 38 arranged in a circumferential direction centered on the rotation axis A. More specifically, the area inside the multiple blades 38 is the area of a circle (shown by a dashed line in Figure 3) with a radius R1 being a line segment connecting the radial inner end 38a of the blade 38 with the rotation axis A as the central axis and the rotation axis A. In addition, the area occupied by the straightening member 50 is an area defined by the outer periphery of the straightening member 50 in a cross section perpendicular to the rotation axis A, and this area is smaller than the area inside the multiple blades 38. In this case, the ratio of the area occupied by the straightening member 50 to the area inside the multiple blades 38 is 0.4 or more. Preferably, the ratio of the area occupied by the flow straightening member 50 to the area inside the blades 38 is 0.5 or more and 0.7 or less.
遠心送風機1の運転時には、モータ40が駆動すると多翼ファン30が回転し、外側ケーシング10の吸気口12から外側ケーシング10内に空気が吸い込まれる。外側ケーシング10内に吸い込まれた空気の流れは、ファンケーシング20の手前で2方向に分岐し、それぞれファンケーシング20のファン側吸込口24とモータ側吸込口26とから多翼ファン30に吸い込まれる。多翼ファン30に吸い込まれた空気は、多翼ファン30によって昇圧されて、ファンケーシング20内に送り込まれる。ファンケーシング20内に送り込まれた空気は、ファンケーシング20の吹出口28から外側ケーシング10の排気口14を通り、外側ケーシング10の外部に排出される。 When the centrifugal blower 1 is in operation, the motor 40 is driven to rotate the multi-blade fan 30, and air is drawn into the outer casing 10 from the intake port 12 of the outer casing 10. The flow of air drawn into the outer casing 10 branches into two directions just before the fan casing 20, and is drawn into the multi-blade fan 30 from the fan-side intake port 24 and the motor-side intake port 26 of the fan casing 20, respectively. The air drawn into the multi-blade fan 30 is pressurized by the multi-blade fan 30 and sent into the fan casing 20. The air sent into the fan casing 20 passes through the exhaust port 14 of the outer casing 10 from the air outlet 28 of the fan casing 20 and is discharged to the outside of the outer casing 10.
図4は、従来の遠心送風機90の解析モデル図である。従来の遠心送風機90は、実施の形態1における遠心送風機1とは異なり、整流部材50を有していない。従来の遠心送風機90について気流解析を実施した結果を図5および図6に示す。図5は、図4のV-V線に沿った断面における解析結果を示す図である。図6は、図4のVI-VI線に沿った断面における解析結果を示す図である。図5は、従来の遠心送風機90のファンケーシング91のファン側吸込口92の気流解析の結果を示している。図5において実線の矢印で示すように、従来の遠心送風機90では、ファン側吸込口92の中央付近に渦が発生している。また、図6は、従来の遠心送風機90の多翼ファン93の内部の気流解析の結果を示している。図6において実線の矢印で示すように、従来の遠心送風機90ではまた、多翼ファン93の内部の中央付近に渦が発生している。これらの渦が、従来の遠心送風機90の騒音の一因であると考えられる。 Figure 4 is an analytical model diagram of a conventional centrifugal blower 90. Unlike the centrifugal blower 1 in embodiment 1, the conventional centrifugal blower 90 does not have a straightening member 50. The results of airflow analysis of the conventional centrifugal blower 90 are shown in Figures 5 and 6. Figure 5 is a diagram showing the analysis results in a cross section taken along line V-V in Figure 4. Figure 6 is a diagram showing the analysis results in a cross section taken along line VI-VI in Figure 4. Figure 5 shows the results of airflow analysis of the fan side intake port 92 of the fan casing 91 of the conventional centrifugal blower 90. As shown by the solid arrow in Figure 5, in the conventional centrifugal blower 90, a vortex is generated near the center of the fan side intake port 92. Also, Figure 6 shows the results of airflow analysis inside the multi-blade fan 93 of the conventional centrifugal blower 90. As shown by the solid arrow in Figure 6, in the conventional centrifugal blower 90, a vortex is also generated near the center inside the multi-blade fan 93. These vortexes are thought to be one of the causes of noise from conventional centrifugal blowers 90.
上述した従来の遠心送風機90とは異なり、本実施の形態における遠心送風機1は整流部材50を備えている。整流部材50が外側ケーシング10の内壁面からファン側吸込口24の中央付近を通って多翼ファン30の内部の中央付近に延びて設けられて、ファン側吸込口24から吸い込まれた空気を円滑に多翼ファン30に誘導させることにより、ファン側吸込口24の中央付近および多翼ファン30の内部の中央付近における渦の発生を抑制することができる。また、整流部材50が少なくともファン側吸込口24から多翼ファン30の内部に延びて設けられていることで、ファン側吸込口24の中央付近の渦の発生を抑制することができる。 Unlike the conventional centrifugal blower 90 described above, the centrifugal blower 1 in this embodiment is provided with a straightening member 50. The straightening member 50 extends from the inner wall surface of the outer casing 10 through the vicinity of the center of the fan side suction port 24 to the vicinity of the center inside the multi-blade fan 30, and smoothly guides the air sucked from the fan side suction port 24 to the multi-blade fan 30, thereby suppressing the generation of vortexes near the center of the fan side suction port 24 and near the center inside the multi-blade fan 30. In addition, the straightening member 50 extends from at least the fan side suction port 24 to the inside of the multi-blade fan 30, thereby suppressing the generation of vortexes near the center of the fan side suction port 24.
以上に説明したように、本実施の形態に係る遠心送風機1は、吸気口12と排気口14とが設けられた外側ケーシング10と、外側ケーシング10の内部に収容され、吸気口12に連通する吸込口22と排気口14に連通する吹出口28とが設けられたファンケーシング20と、回転軸Aを中心とする円周方向に配列された複数の羽根38を有し、ファンケーシング20の内部に収容され、吸込口22に対向して配置された多翼ファン30と、回転軸Aを中心として多翼ファン30を回転させるモータ40と、外側ケーシング10とファンケーシング20との少なくとも一方に固定され、少なくとも吸込口22から多翼ファン30の内部に延びて設けられ、吸込口22の縁および複数の羽根38との間に吸込口22からの空気が流入する間隔を設けて配置された整流部材50と、を備えるものである。 As described above, the centrifugal blower 1 according to this embodiment includes an outer casing 10 having an intake port 12 and an exhaust port 14, a fan casing 20 housed inside the outer casing 10 and having an intake port 22 communicating with the intake port 12 and an exhaust port 28 communicating with the exhaust port 14, a multi-blade fan 30 having a plurality of blades 38 arranged in a circumferential direction around the rotation axis A, housed inside the fan casing 20 and arranged opposite the intake port 22, a motor 40 that rotates the multi-blade fan 30 around the rotation axis A, and a straightening member 50 fixed to at least one of the outer casing 10 and the fan casing 20, extending from at least the intake port 22 into the interior of the multi-blade fan 30, and arranged with a gap between the edge of the intake port 22 and the plurality of blades 38 so that air from the intake port 22 flows in.
このような構成により、整流部材50が少なくともファンケーシング20の吸込口22から多翼ファン30の内部に延びて設けられていることで、吸込口22から吸い込まれた空気が整流部材50の表面に沿って多翼ファン30内へ誘導されるので、吸込口22の内側および多翼ファン30の内側における渦の発生を抑制することができる。このように、整流部材50のような簡単な構造で、騒音の原因となる渦の発生を抑制できるので、簡単な構造で騒音を低減することができる。 With this configuration, the straightening member 50 extends from at least the suction port 22 of the fan casing 20 into the inside of the multi-blade fan 30, so that the air sucked in from the suction port 22 is guided along the surface of the straightening member 50 into the multi-blade fan 30, thereby suppressing the generation of vortexes inside the suction port 22 and inside the multi-blade fan 30. In this way, a simple structure such as the straightening member 50 can suppress the generation of vortexes that cause noise, making it possible to reduce noise with a simple structure.
また、回転軸Aに対して垂直な断面において、複数の羽根38の内側の面積に対する整流部材50の占める面積の割合は、0.4以上である。従来の遠心送風機90について気流解析した結果である図5および図6において、渦が主に発生している領域は、吸込口22の内側の中央付近および多翼ファン30の内側の中央付近で、複数の羽根38の内側の面積の40%程度を占めている。このため、複数の羽根38の内側の面積に対する整流部材50の占める面積の割合を0.4以上とすることで、吸込口22の内側の中央付近や多翼ファン30の内側の中央付近における渦の発生を効果的に抑制することができる。これにより、騒音を低減することができる。さらに、複数の羽根38の内側の面積に対する整流部材50の占める面積の割合を0.5以上0.7以下とすることによって、上述した複数の羽根38の内側の面積の40%の領域よりも外側の領域で発生する渦も抑制することができ、より確実に騒音を低減することができるとともに、整流部材50の外形が大きくなりすぎずに、複数の羽根38の仕事を妨げないようにすることができる。 In addition, in a cross section perpendicular to the rotation axis A, the ratio of the area occupied by the straightening member 50 to the area inside the plurality of blades 38 is 0.4 or more. In Figs. 5 and 6, which are the results of airflow analysis of a conventional centrifugal blower 90, the area where vortices are mainly generated is near the center of the inside of the suction port 22 and near the center of the inside of the multi-blade fan 30, and occupies about 40% of the area inside the plurality of blades 38. Therefore, by setting the ratio of the area occupied by the straightening member 50 to the area inside the plurality of blades 38 to 0.4 or more, it is possible to effectively suppress the generation of vortices near the center of the inside of the suction port 22 and near the center of the inside of the multi-blade fan 30. This makes it possible to reduce noise. Furthermore, by setting the ratio of the area occupied by the straightening member 50 to the area inside the plurality of blades 38 to 0.5 or more and 0.7 or less, vortexes that occur in the area outside the area that is 40% of the area inside the plurality of blades 38 described above can also be suppressed, and noise can be reduced more reliably, while the external shape of the straightening member 50 does not become too large, so as not to interfere with the work of the plurality of blades 38.
整流部材50は、吸込口22から多翼ファン30の内部に延びる円柱形状を有している。このような構成により、整流部材50の製造をより容易にすることができ、製造の作業性を向上させることができる。 The straightening member 50 has a cylindrical shape that extends from the suction port 22 into the interior of the multi-blade fan 30. This configuration makes it easier to manufacture the straightening member 50, improving the workability of the manufacturing process.
整流部材50の中心軸は、回転軸Aと同一に配置されている。このような構成により、多翼ファン30と同軸に整流部材50を配置するので、整流部材50の中心軸が回転軸Aからずれている場合と比較して、製品の組立て作業時の間違いを起きにくくすることができ、組立て作業をより容易に行うことができる。 The central axis of the straightening member 50 is aligned with the rotation axis A. With this configuration, the straightening member 50 is aligned coaxially with the multi-blade fan 30, which makes it easier to assemble the product and reduces the likelihood of mistakes, compared to when the central axis of the straightening member 50 is offset from the rotation axis A.
なお、本実施の形態では、吸気口12および排気口14は、外側ケーシング10において対向する2つの側面である側面10aおよび側面10bにそれぞれ設けられているとしたが、これに限らない。吸気口12および排気口14は、必ずしも外側ケーシング10において対向する面に設けられていなくてもよい。 In this embodiment, the intake port 12 and the exhaust port 14 are provided on two opposing side surfaces of the outer casing 10, namely, side surface 10a and side surface 10b, respectively, but this is not limited to the above. The intake port 12 and the exhaust port 14 do not necessarily have to be provided on opposing surfaces of the outer casing 10.
また、整流部材50は、外側ケーシング10に固定されているとしたが、これに限らない。整流部材50は、例えば、図示しない取付部材を用いてファンケーシング20に固定されていてもよい。この場合、図7に示す整流部材50Aの例のように、整流部材50Aは、外側ケーシング10に接していなくてもよく、外側ケーシングと間隔を空けて配置されていてもよい。また、整流部材50は、多翼ファン30の内部に延びる円柱状に形成されているとしたが、中空である円筒状に形成されていてもよい。 In addition, although the straightening member 50 is described as being fixed to the outer casing 10, this is not limited thereto. The straightening member 50 may be fixed to the fan casing 20, for example, using an attachment member not shown. In this case, as in the example of the straightening member 50A shown in FIG. 7, the straightening member 50A may not be in contact with the outer casing 10, and may be disposed at a distance from the outer casing. In addition, although the straightening member 50 is described as being formed in a cylindrical shape extending inside the multi-blade fan 30, it may also be formed in a hollow cylindrical shape.
さらに、遠心送風機1は、外側ケーシング10を備えるとしたが、これに限らず、外側ケーシング10を備えてなくてもよい。この場合、整流部材50は、ファンケーシング20に対して相対的に固定されていれば、図示しない取付部材を用いてファンケーシング20に固定されていてもよいし、他の部材に固定されてもよい。 Furthermore, although the centrifugal blower 1 is described as having an outer casing 10, this is not limiting, and the outer casing 10 may not be included. In this case, the straightening member 50 may be fixed to the fan casing 20 using a mounting member (not shown) or may be fixed to another member, as long as it is fixed relative to the fan casing 20.
遠心送風機1は、ファンケーシング20にファン側吸込口24とモータ側吸込口26とが設けられた両吸込み型として構成されていたが、これに限らない。例えば、吸込口22としてファン側吸込口24のみが設けられた片吸込み型の遠心送風機であってもよい。 The centrifugal blower 1 is configured as a double-suction type in which the fan casing 20 is provided with a fan-side suction port 24 and a motor-side suction port 26, but is not limited to this. For example, it may be a single-suction type centrifugal blower in which only the fan-side suction port 24 is provided as the suction port 22.
実施の形態2.
次に、実施の形態2について、図8を参照して説明する。図8は、本実施の形態における遠心送風機101の平面視の断面図である。なお、本実施の形態のうち、上述した実施の形態と同様の部分の説明は省略する。
Embodiment 2.
Next, a second embodiment will be described with reference to Fig. 8. Fig. 8 is a cross-sectional plan view of a centrifugal blower 101 according to the second embodiment. Note that, in this embodiment, the description of the same parts as those in the above-mentioned embodiment will be omitted.
図8に示すように、本実施の形態における遠心送風機101は、整流部材150の形状が、実施の形態1における遠心送風機1の整流部材50の形状と異なっている。具体的には、整流部材150は、ファンケーシング20の吸込口22から多翼ファン30の内部に向けて広がる円錐台形状を有している。本実施の形態では、整流部材150は、外側ケーシング10に固定されており、ファンケーシング20のファン側吸込口24から多翼ファン30の内部に向けて広がる円錐台形状を有している。また、整流部材150の中心軸は、回転軸Aと同一に配置されている。 As shown in FIG. 8, in the centrifugal blower 101 of this embodiment, the shape of the straightening member 150 is different from the shape of the straightening member 50 of the centrifugal blower 1 of the first embodiment. Specifically, the straightening member 150 has a truncated cone shape that spreads from the suction port 22 of the fan casing 20 toward the inside of the multi-blade fan 30. In this embodiment, the straightening member 150 is fixed to the outer casing 10, and has a truncated cone shape that spreads from the fan-side suction port 24 of the fan casing 20 toward the inside of the multi-blade fan 30. In addition, the central axis of the straightening member 150 is aligned with the rotation axis A.
また、本実施の形態のように、整流部材150の回転軸Aに対して垂直な断面が一定でない場合、整流部材150のファン側吸込口24から多翼ファン30の内部に延びる部分において、複数の羽根38の内側の面積に対する整流部材150の占める面積の割合が0.4以上であることが好ましい。 In addition, when the cross section perpendicular to the rotation axis A of the straightening member 150 is not constant as in this embodiment, it is preferable that in the portion of the straightening member 150 extending from the fan-side inlet 24 to the inside of the multi-blade fan 30, the ratio of the area occupied by the straightening member 150 to the area inside the multiple blades 38 is 0.4 or more.
本実施の形態に係る遠心送風機101では、整流部材150は、吸込口22から多翼ファン30の内部に向けて広がる円錐台形状を有している。このような構成により、吸込口22から吸い込まれた空気は、整流部材150の円錐台形状の斜面に沿って多翼ファン30の内部に流れるので、円柱形状と比較してより滑らかに空気流の向きを径方向に変えて、複数の羽根38に空気を送ることができる。 In the centrifugal blower 101 according to this embodiment, the straightening member 150 has a truncated cone shape that expands from the suction port 22 toward the inside of the multi-blade fan 30. With this configuration, the air sucked in from the suction port 22 flows into the inside of the multi-blade fan 30 along the inclined surface of the truncated cone shape of the straightening member 150, so that the direction of the air flow can be changed radially more smoothly compared to a cylindrical shape, and the air can be sent to the multiple blades 38.
なお、整流部材の形状は、実施の形態1の整流部材50の円柱形状や実施の形態2の整流部材150の円錐台形状に限らない。整流部材の形状の他の例として、例えば、図9に示す整流部材150Aがある。整流部材150Aは、回転軸Aを中心軸とした径方向の寸法が外側ケーシング10から多翼ファン30の内部にかけてある部分まで減少し、当該部分からまた増加する形状、すなわち中間部がくびれた形状を有している。 The shape of the straightening member is not limited to the cylindrical shape of the straightening member 50 in embodiment 1 or the truncated cone shape of the straightening member 150 in embodiment 2. Another example of the shape of the straightening member is the straightening member 150A shown in FIG. 9. The straightening member 150A has a shape in which the radial dimension about the rotation axis A decreases from the outer casing 10 to a certain portion inside the multi-blade fan 30 and then increases again from that portion, i.e., the middle portion is narrowed.
実施の形態3.
次に、実施の形態3について、図10を参照して説明する。図10は、本実施の形態における遠心送風機201の平面視の断面図である。なお、本実施の形態のうち、上述した実施の形態と同様の部分の説明は省略する。
Embodiment 3.
Next, a third embodiment will be described with reference to Fig. 10. Fig. 10 is a cross-sectional view of a centrifugal blower 201 according to the third embodiment in a plan view. Note that, in this embodiment, the description of the same parts as those in the above-mentioned embodiments will be omitted.
図10に示すように、本実施の形態における遠心送風機201は、整流部材250の形状が、実施の形態1における遠心送風機1の整流部材50の形状と異なっている。具体的には、整流部材250は、外側ケーシング10からファンケーシング20のファン側吸込口24を通って多翼ファン30のボス部33まで延びて設けられている。また、整流部材250は、軸受239を介してボス部33に支持されている。 As shown in FIG. 10, in the centrifugal blower 201 of this embodiment, the shape of the straightening member 250 is different from the shape of the straightening member 50 of the centrifugal blower 1 of the first embodiment. Specifically, the straightening member 250 extends from the outer casing 10 through the fan-side inlet 24 of the fan casing 20 to the boss portion 33 of the multi-blade fan 30. The straightening member 250 is supported by the boss portion 33 via a bearing 239.
整流部材250の先端には、外側ケーシング10に向けて窪む穴部252が形成されている。穴部252の内側には、軸受239が設けられている。また、軸受239は、ボス部33においてモータ40の駆動軸42を囲むように設けられている。本実施の形態では、整流部材250の先端の外周部に、回転軸Aを中心軸とした径方向の寸法が小さくなる先端部254が設けられている。先端部254は、主板32に設けられる不図示のリベット等と整流部材250とが接触することを避けるために設けられている。 At the tip of the straightening member 250, a hole 252 is formed that is recessed toward the outer casing 10. A bearing 239 is provided inside the hole 252. The bearing 239 is provided in the boss portion 33 so as to surround the drive shaft 42 of the motor 40. In this embodiment, a tip portion 254 having a smaller radial dimension with the rotation axis A as the central axis is provided on the outer periphery of the tip of the straightening member 250. The tip portion 254 is provided to prevent the straightening member 250 from coming into contact with a rivet or the like (not shown) provided on the main plate 32.
本実施の形態に係る遠心送風機201では、整流部材250は、多翼ファン30のボス部33まで延びて設けられており、軸受239を介してボス部33に支持されている。このような構成により、多翼ファン30の回転を妨げることなく整流部材250を両端で支持することができる。これにより、外側ケーシング10等により片持ちで支持される場合に比べて、経年劣化等によって整流部材250が外れて多翼ファン30等を損傷させる可能性を低減でき、より安定的に整流部材250を支持することができる。 In the centrifugal blower 201 according to this embodiment, the straightening member 250 is provided extending to the boss portion 33 of the multi-blade fan 30 and is supported by the boss portion 33 via a bearing 239. With this configuration, the straightening member 250 can be supported at both ends without interfering with the rotation of the multi-blade fan 30. This reduces the possibility that the straightening member 250 will come off due to aging or the like and damage the multi-blade fan 30, etc., compared to when it is supported at one end by the outer casing 10, etc., and allows the straightening member 250 to be supported more stably.
なお、各実施の形態を、適宜、組み合わせたり、変形や省略したりすることも、実施の形態で示された技術的思想の範囲に含まれる。 In addition, appropriate combinations, modifications, and omissions of each embodiment are also within the scope of the technical ideas presented in the embodiments.
1、101、201 遠心送風機、10 外側ケーシング、10a、10b 側面、12 吸気口、14 排気口、16 ダクト接続部品、20 ファンケーシング、20a 第1側板、20b 第2側板、20c 周壁、22 吸込口、24 ファン側吸込口、26 モータ側吸込口、28 吹出口、30 多翼ファン、32 主板、33 ボス部、34 第1リング部材、36 第2リング部材、38 羽根、38a 内端、40 モータ、42 駆動軸、50、50A、150、150A、250 整流部材、90 従来の遠心送風機、239 軸受、252 穴部、254 先端部、A 回転軸、R1 半径。 1, 101, 201 Centrifugal blower, 10 Outer casing, 10a, 10b Side, 12 Intake port, 14 Exhaust port, 16 Duct connection part, 20 Fan casing, 20a First side plate, 20b Second side plate, 20c Peripheral wall, 22 Intake port, 24 Fan side intake port, 26 Motor side intake port, 28 Outlet port, 30 Multi-blade fan, 32 Main plate, 33 Boss portion, 34 First ring member, 36 Second ring member, 38 Blade, 38a Inner end, 40 Motor, 42 Drive shaft, 50, 50A, 150, 150A, 250 Straightening member, 90 Conventional centrifugal blower, 239 Bearing, 252 Hole portion, 254 Tip portion, A Rotating shaft, R1 Radius.
Claims (8)
前記外側ケーシングの内部に収容され、前記吸気口に連通するファン側吸込口と、前記吸気口に連通し前記ファン側吸込口と対向して配置されたモータ側吸込口と、前記排気口に連通する吹出口と、が設けられたファンケーシングと、
回転軸を中心とする円周方向に配列された複数の羽根を有し、前記ファンケーシングの内部に収容され、前記ファン側吸込口及び前記モータ側吸込口とに挟まれるように配置された多翼ファンと、
前記多翼ファンに対して前記ファンケーシングのモータ側吸込口側に配置され、前記回転軸を中心として前記多翼ファンを回転させるモータと、
前記外側ケーシングと前記ファンケーシングとの少なくとも一方に固定され、少なくとも前記ファン側吸込口から前記多翼ファンの内部に延びて設けられ、前記ファン側吸込口の縁および前記複数の羽根との間に前記ファン側吸込口からの空気が流入する間隔を設けて配置された整流部材と、
を備え、
前記モータは、前記外側ケーシングと前記ファンケーシングとの少なくとも一方に支持されたモータ本体部と、前記多翼ファンが固定された駆動軸を備え、
前記モータ本体部と前記整流部材は、前記回転軸の方向において間隔を空けて配置された遠心送風機。 an outer casing having an intake port and an exhaust port;
a fan casing accommodated inside the outer casing and provided with a fan-side suction port communicating with the intake port, a motor-side suction port communicating with the intake port and disposed opposite the fan-side suction port, and an air outlet communicating with the exhaust port;
a multi-blade fan having a plurality of blades arranged in a circumferential direction around a rotation axis, the multi-blade fan being housed inside the fan casing and disposed between the fan-side suction port and the motor-side suction port;
a motor that is disposed on a motor-side inlet side of the fan casing with respect to the multi-blade fan and rotates the multi-blade fan about the rotation shaft;
a straightening member fixed to at least one of the outer casing and the fan casing, extending from at least the fan-side suction port into the interior of the multi-blade fan, and disposed between an edge of the fan-side suction port and the plurality of blades with a gap provided therebetween through which air from the fan-side suction port flows in;
Equipped with
the motor includes a motor body supported by at least one of the outer casing and the fan casing, and a drive shaft to which the multi-blade fan is fixed,
A centrifugal blower in which the motor body and the straightening member are arranged at an interval in the direction of the rotation shaft.
前記整流部材は、前記ボス部まで延びて設けられており、軸受を介して前記ボス部に支持されている請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の遠心送風機。 the multi-blade fan has a boss portion to which a drive shaft of the motor is connected,
4. The centrifugal blower according to claim 1, wherein the flow straightening member is provided to extend to the boss portion and is supported by the boss portion via a bearing.
回転軸を中心とする円周方向に配列された複数の羽根を有し、前記ファンケーシングの内部に収容され、前記ファン側吸込口及び前記モータ側吸込口とに挟まれるように配置された多翼ファンと、
前記多翼ファンに対して前記ファンケーシングのモータ側吸込口側に配置され、前記回転軸を中心として前記多翼ファンを回転させるモータと、
前記ファンケーシングに対して相対的に固定され、少なくとも前記ファン側吸込口から前記多翼ファンの内部に延びて設けられ、前記ファン側吸込口の縁および前記複数の羽根に対して間隔を空けて配置された整流部材と、
を備え、
前記モータは、前記ファンケーシングに支持されたモータ本体部と、前記多翼ファンが固定された駆動軸を備え、
前記モータ本体部と前記整流部材は、前記回転軸の方向において間隔を空けて配置された遠心送風機。 a fan casing provided with a fan-side suction port, a motor-side suction port arranged opposite the fan-side suction port, and an air outlet;
a multi-blade fan having a plurality of blades arranged in a circumferential direction around a rotation axis, the multi-blade fan being housed inside the fan casing and disposed between the fan-side suction port and the motor-side suction port;
a motor that is disposed on a motor-side inlet side of the fan casing with respect to the multi-blade fan and rotates the multi-blade fan about the rotation shaft;
a straightening member that is fixed relatively to the fan casing, extends from at least the fan side inlet into the multi-blade fan, and is disposed at a distance from an edge of the fan side inlet and the plurality of blades;
Equipped with
the motor includes a motor body supported by the fan casing and a drive shaft to which the multi-blade fan is fixed,
A centrifugal blower in which the motor body and the straightening member are arranged at an interval in the direction of the rotation shaft.
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