WO2018016198A1 - 遠心式送風機 - Google Patents

遠心式送風機 Download PDF

Info

Publication number
WO2018016198A1
WO2018016198A1 PCT/JP2017/020247 JP2017020247W WO2018016198A1 WO 2018016198 A1 WO2018016198 A1 WO 2018016198A1 JP 2017020247 W JP2017020247 W JP 2017020247W WO 2018016198 A1 WO2018016198 A1 WO 2018016198A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
flow path
air
fan
centrifugal
blower
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/020247
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
文也 石井
修三 小田
悦郎 吉野
Original Assignee
株式会社デンソー
株式会社Soken
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社デンソー, 株式会社Soken filed Critical 株式会社デンソー
Priority to JP2018528434A priority Critical patent/JP6760376B2/ja
Publication of WO2018016198A1 publication Critical patent/WO2018016198A1/ja

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing

Definitions

  • the present disclosure relates to a centrifugal blower that blows air.
  • Patent Document 1 discloses that the height of the wall surface facing the centrifugal fan in the scroll case is changed in the circumferential direction with the nose portion of the scroll case as a starting point in order to reduce noise.
  • blower case that is, an all-round blowing type case
  • opens over the entire circumference and blows air from the entire circumference instead of the scroll case in the centrifugal blower that is, an all-round blowing type case
  • the present inventors examined in detail the noise generation factors. As a result, when the height of the wall surface facing the centrifugal fan is changed in the circumferential direction, the air flow path shape formed by the blower case and the centrifugal fan is suddenly expanded or contracted, so that the air flow We have learned that unstable vortices that cause noise on roads tend to occur.
  • the applicant of the present application previously described in Japanese Patent Application No. 2015-099311 (hereinafter referred to as the prior application example) the axial length of the air flow path in the blower case close to the centrifugal fan, A centrifugal blower set between the blade height of the trailing edge and the fan height is proposed.
  • the flow path shape of the air flow path in the vicinity of the rear edge portion of the centrifugal fan blade is a flow path shape that is substantially free from sudden expansion and contraction.
  • the present inventors made a prototype of the centrifugal blower of the prior application example and confirmed the noise. As a result, the noise reduction effect due to the sudden expansion and contraction of the air flow path was confirmed, but on the other hand, the noise caused by the back flow generated between the centrifugal fan shroud and the blower case becomes significant I understood.
  • This disclosure is intended to provide a centrifugal blower that can suppress noise caused by backflow generated between a shroud of a centrifugal fan and a blower case.
  • the centrifugal blower houses a centrifugal fan that discharges air sucked from one axial side of the rotating shaft toward the radially outer side of the rotating shaft, and a centrifugal fan.
  • a blower case that opens over the entire circumference around the rotation axis.
  • the centrifugal fan is a plurality of blades arranged side by side in the circumferential direction of the rotation shaft, a shroud that connects one side of the plurality of blades in the axial direction, and the other side of the plurality of blades in the axial direction, A main plate is connected to the rotating shaft.
  • the air blowing case is formed with an air suction port for sucking air on one side in the axial direction. Inside the blower case, a discharge air passage extending radially outward is formed downstream of the trailing edge of the plurality of blades in the air flow direction.
  • a clearance channel is formed between the shroud and the blower case to communicate the air suction port and the air outflow portion formed between the rear edge portions of the blades adjacent to each other.
  • the shroud has a trailing edge side end located on the trailing edge side of the plurality of blades.
  • the rear edge side end portion and the blower case are arranged to face each other via a gap in the radial direction.
  • the clearance flow path includes a proximity clearance flow path formed at a portion of the rear edge side end portion and a radial facing portion of the blower case.
  • the proximity gap flow path has a larger area in the radial direction on the air outflow portion side than on the air suction port side.
  • the centrifugal blower of the present disclosure since the area of the proximity gap channel is enlarged on the air outflow side compared to the air inlet side, the flow velocity of the reverse flow flowing into the proximity gap path is suppressed, and noise is reduced. It is possible to suppress the pressure fluctuation that becomes a generation factor.
  • FIG. 2 An arrow AD in FIG. 2 indicates an axial direction of a rotary shaft 20a of the centrifugal fan 20 described later. Moreover, the arrow RD in FIG. 2 has shown the radial direction of the rotating shaft 20a of the centrifugal fan 20 mentioned later. The same applies to the drawings other than FIG. 2 shows a part of a cross-sectional shape when the centrifugal blower 1 is cut along the line II-II shown in FIG.
  • the centrifugal blower 1 shown in FIGS. 1 and 2 is applied to a blowing means of a vehicle that is a moving body.
  • the centrifugal blower 1 according to the present embodiment is used as, for example, an air conditioner for air-conditioning a vehicle interior or a seat air conditioner provided in a seat.
  • the centrifugal blower 1 of the present embodiment has a dimension in the radial direction RD of the rotary shaft 20 a that is larger than the dimension in the axial direction AD of the rotary shaft 20 a in order to improve the mountability to the vehicle. It is configured as a large flat blower.
  • the centrifugal blower 1 of the present embodiment includes a blower case 10 constituting an outer shell, a centrifugal fan 20 accommodated in the blower case 10, and an electric motor 30 as main components.
  • the blower case 10 is a housing case that houses the centrifugal fan 20 and the electric motor 30.
  • the blower case 10 of the present embodiment has a fan cover 11 and a motor cover 12.
  • the fan cover 11 and the motor cover 12 are disposed to face each other with an interval in the axial direction AD of the rotating shaft 20a.
  • the fan cover 11 and the motor cover 12 constitute a pair of wall portions opposed to the axial direction AD of the rotating shaft 20a.
  • the fan cover 11 is disposed on one side in the axial direction AD of the rotary shaft 20a.
  • the fan cover 11 is a cover that covers a part of the centrifugal fan 20 from one side in the axial direction AD.
  • the fan cover 11 is composed of an annular member having an opening at the center.
  • the fan cover 11 is roughly divided into a fan side inner periphery 111, a fan side step 112, and a fan side outer periphery 113.
  • the fan-side inner peripheral portion 111 is an inner portion that overlaps the blade 21 of the centrifugal fan 20 in the fan cover 11 in the axial direction AD.
  • the fan-side inner peripheral portion 111 has a shape extending along the radial direction RD so as to cover the blades 21 of the centrifugal fan 20.
  • the fan-side inner peripheral portion 111 is formed with a circular air suction port 111a penetrating in the axial direction AD at the center thereof.
  • the fan-side outer peripheral portion 113 is a portion outside the radial direction RD from the fan-side inner peripheral portion 111 in the fan cover 11.
  • the fan-side outer peripheral portion 113 has a shape extending along the radial direction RD.
  • a plurality of protrusions 113a are formed outside the radial direction RD.
  • the fan-side outer peripheral portion 113 of the present embodiment is formed with three protrusions 113a at a predetermined interval in the circumferential direction.
  • the plurality of protrusions 113a protrude toward the motor cover 12 in the axial direction AD.
  • the plurality of protrusions 113a are formed with screw holes for inserting screws (not shown) for connecting the fan cover 11 and the motor cover 12 to the end on the motor cover 12 side.
  • the fan side step 112 is a part connecting the fan side inner periphery 111 and the fan side outer periphery 113.
  • the fan-side step portion 112 has a shape extending along the axial direction AD so that a step is formed between the fan-side inner peripheral portion 111 and the fan-side outer peripheral portion 113.
  • the motor cover 12 is disposed on the other side in the axial direction AD of the rotary shaft 20a.
  • the motor cover 12 is a cover that covers the electric motor 30 from the other side in the axial direction AD.
  • the motor cover 12 is composed of a disk-shaped member.
  • the motor cover 12 is roughly divided into a motor side inner peripheral portion 121, a motor side stepped portion 122, and a motor side outer peripheral portion 123.
  • the motor side inner peripheral portion 121 is an inner portion overlapping the electric motor 30 in the motor cover 12 in the axial direction AD.
  • the motor-side inner peripheral portion 121 is formed with a through-hole 121a penetrating in the axial direction AD at the center thereof.
  • the motor-side outer peripheral portion 123 is a portion on the outer side of the motor-side inner peripheral portion 121 in the motor cover 12 in the radial direction RD.
  • the motor-side outer peripheral portion 123 is formed with screw holes for inserting screws (not shown) at portions corresponding to the plurality of protrusions 113a formed on the fan-side outer peripheral portion 113.
  • the motor side step portion 122 is a portion connecting the motor side inner peripheral portion 121 and the motor side outer peripheral portion 123.
  • the motor side step portion 122 has a shape extending along the axial direction AD so that a step is formed between the motor side inner peripheral portion 121 and the motor side outer peripheral portion 123.
  • the fan cover 11 and the motor cover 12 are fastened with screws (not shown) in a state where the plurality of protrusions 113a of the fan cover 11 are abutted against the motor cover 12.
  • the fan cover 11 and the motor cover 12 may be fastened by a member other than a screw.
  • the fan cover 11 and the motor cover 12 are not connected to each other, and may be connected to, for example, a stay for attaching the centrifugal blower 1 to an apparatus.
  • a discharge air flow path 13 is formed between the fan-side outer peripheral portion 113 and the motor-side outer peripheral portion 123 for flowing the air discharged from the centrifugal fan 20.
  • the discharge air flow path 13 is formed inside the blower case 10.
  • the discharge air flow path 13 extends outward in the radial direction RD on the downstream side of the air flow from the rear edge 21b of each blade 21 of the centrifugal fan 20. Details of the discharge air channel 13 will be described later.
  • an air blowing portion 14 for blowing air to the outside is formed between the fan-side outer peripheral portion 113 and the outer end portions 113a and 123a of the motor-side outer peripheral portion 123.
  • the air blowing unit 14 is open over the entire circumference of the blower case 10 around the rotary shaft 20a on the side surface of the centrifugal blower 1.
  • the projection part 113a is provided, the blowing off of the air from the ventilation case 10 is prevented by the projection part 113a.
  • the air blowing part 14 is opening over the perimeter of the ventilation case 10 is the meaning including the state open over substantially the perimeter.
  • the centrifugal fan 20 is a fan that discharges air sucked from one side in the axial direction AD of the rotary shaft 20a toward the outside in the radial direction RD of the rotary shaft 20a.
  • a backward-facing fan that is, a turbo fan
  • the outlet side of the fan faces backward with respect to the rotation direction of the fan is employed.
  • the centrifugal fan 20 includes a plurality of blades 21 arranged side by side in the circumferential direction of the rotary shaft 20 a, a shroud 22 that connects one side of the axial direction AD of each blade 21, and the other side of the axial direction AD of each blade 21. It has a main plate 23 to be connected.
  • Each blade 21 is formed with an air passage through which air flows between adjacent blades 21.
  • Each blade 21 has a front edge portion 21a constituting an air inflow portion and a rear edge portion 21b constituting an air outflow portion.
  • the air flow path formed between the trailing edge portions 21 b of the blades 21 adjacent to each other constitutes an air outflow portion 211 in the centrifugal fan 20.
  • the shroud 22 is composed of an annular member having an opening at the center.
  • the shroud 22 is formed with an air inlet 221 for introducing air sucked from the air inlet 111a into the centrifugal fan 20.
  • the shroud 22 is connected to one side in the axial direction AD of each blade 21 on the inner surface facing the main plate 23 in a state of being separated from the fan-side inner peripheral portion 111.
  • the shroud 22 has a downstream end 222 on the rear edge 21 b side of each blade 21.
  • the downstream end 222 of the shroud 22 faces the fan-side step 112 of the blower case 10 in the radial direction RD with a predetermined gap.
  • the downstream side end portion 222 of the shroud 22 constitutes the trailing edge side end portion that forms the proximity gap flow path 151 in the shroud 22.
  • a clearance channel 15 is formed between the shroud 22 and the blower case 10 so that the air suction port 111a of the blower case 10 and the air outflow portion 211 of the centrifugal fan 20 communicate with each other. Yes.
  • the pressure on the discharge air flow path 13 side (that is, the air outflow portion 211 side) is higher than that on the air suction port 111 a side of the blower case 10. For this reason, an air flow (that is, a reverse flow) is generated in the clearance channel 15 from the discharge air channel 13 side (that is, the air outflow portion 211 side) toward the air suction port 111a side of the blower case 10.
  • the details of the gap channel 15 will be described later.
  • the main plate 23 is composed of a conical member that is recessed toward the air suction port 111a in the axial direction AD.
  • the main plate 23 is formed with a boss portion 231 that connects the rotary shaft 20a to the center portion.
  • the main plate 23 is connected to the surface side facing the shroud 22 on the other side in the axial direction AD of each blade 21 while being separated from the motor-side inner peripheral portion 121.
  • the rotary shaft 20a is formed of a cylindrical rod-shaped member.
  • the rotary shaft 20a is supported rotatably with respect to the motor cover 12 via a bearing 20b disposed in the through hole 121a of the motor cover 12. Further, the rotating shaft 20a protrudes from the through hole 121a toward the main plate 23 side. A portion of the rotating shaft 20a protruding toward the main plate 23 is connected to the main plate 23 so that the main plate 23 rotates integrally with the rotating shaft 20a.
  • the electric motor 30 is an electric motor that rotationally drives the centrifugal fan 20.
  • the electric motor 30 of the present embodiment is disposed on the back side of the surface of the main plate 23 facing the blades 21 and the shroud 22. Specifically, the electric motor 30 of this embodiment is disposed in a space formed between the main plate 23 and the motor-side inner peripheral portion 121 of the motor cover 12.
  • an outer rotor type brushless DC motor is adopted as the electric motor 30.
  • the electric motor 30 is arranged on the inner peripheral side facing the coil 32 in the rotor 33, the stator 32 connected to the motor cover 12, the coil 32 wound around the stator 31, the rotor 33 connected to the back surface of the main plate 23, and the rotor 33.
  • a permanent magnet 34 is provided.
  • the stator 31, the coil 32, the rotor 33, and the permanent magnet 34 are arranged side by side in the radial direction RD so as to overlap the bearing 20b in the radial direction RD.
  • the physique of the electric motor 30 in the axial direction AD is reduced.
  • the discharge air flow path 13 of the present embodiment extends along the radial direction RD so that the length in the axial direction AD is almost uniform over the entire region outside the radial direction RD than the gap flow path 15. More specifically, the discharge air flow path 13 of the present embodiment extends outward in the radial direction RD so as to be substantially parallel to the radial direction RD.
  • the discharge air flow path 13 of the present embodiment has a proximity air flow path 131 that is close to the rear edge portion 21b of each blade 21 outside the gap flow path 15 in the radial direction RD.
  • the near air flow path 131 has a fan side stepped portion 112 and a motor side stepped portion that are located outside the radial gap RD, which will be described later, than the air blowing portion 14 in the discharge air flow path 13.
  • the air flow path is close to 122.
  • the proximity air flow path 131 has a dimension in the axial direction AD so that the air flow path formed by the centrifugal fan 20 and the blower case 10 does not suddenly expand or contract.
  • the dimension La in the axial direction AD of the close air flow path 131 is the dimension in the axial direction AD of the trailing edge 21 b of each blade 21 (that is, the blade height Lb), and the rear of the centrifugal fan 20.
  • the dimension in the axial direction AD (that is, the fan height Lf) at the edge 21b is set as a reference.
  • the fan height Lf is a height obtained by adding the thickness of the shroud 22 and the main plate 23 in the axial direction AD to the blade height Lb.
  • the dimension La in the axial direction AD of the near air flow path 131 is such that the trailing edge of each blade 21 of the centrifugal fan 20 is outside the radial gap RD in the discharge air flow path 13 with respect to the proximity gap flow path 151 described later.
  • This is the length in the axial direction AD at the position closest to the portion 21b.
  • the length in the axial direction AD at a position closest to the rear edge portion 21 b of each blade 21 of the centrifugal fan 20 on the outer side in the radial direction RD than the proximity gap flow path 151 described later. May be described simply as the air flow path height La.
  • the discharge air flow path 13 of the present embodiment has a length La in the axial direction AD at a position closest to the rear edge portion 21b of each blade 21 on the outer side in the radial direction RD than the proximity gap flow path 15 described later. It is set to be not less than the height Lb and not more than the fan height Lf. In other words, the discharge air passage 13 has an air passage height La that is not less than the blade height Lb and not more than the fan height Lf. That is, the discharge air flow path 13 is set in a range where the air flow path height La satisfies the following formula F1.
  • the proximity air flow path 131 is preferably set so that the air flow path height La is closer to the blade height Lb than the fan height Lf. That is, it is preferable that the proximity air channel 131 is set in a range where the air channel height La satisfies the following formula F2.
  • the proximity air flow path 131 is more preferably configured such that the air flow path height La is substantially equal to the blade height Lb (that is, La ⁇ Lb).
  • the length in the axial direction AD near the air blowing portion 14 is set to be equal to or less than the maximum length Lfmax in the axial direction AD of the centrifugal fan 20.
  • the clearance channel 15 of the present embodiment is configured to include a proximity clearance channel 151 and a remote clearance channel 152 on the downstream side of the backflow flow of the proximity clearance channel 151.
  • the proximity gap flow path 151 is a flow path through which a reverse flow from the air outflow portion 211 of the centrifugal fan 20 toward the air suction port 111a flows in the gap flow path 15.
  • the proximity gap channel 151 is a channel formed in the gap channel 15 at a portion facing the downstream end 222 of the shroud 22 and the radial direction RD in the blower case 10.
  • the proximity gap flow path 151 is a flow path formed by the downstream end 222 of the shroud 22 and the fan side step 112 of the blower case 10 in the gap flow path 15.
  • the remote clearance flow path 152 is a flow path that guides the reverse flow that flows in from the proximity clearance flow path 151 to the air suction port 111a side.
  • the remote clearance flow path 152 is a flow path formed at a portion of the clearance flow path 15 facing the axial direction AD in the shroud 22 and the blower case 10.
  • the remote clearance flow path 152 is a flow path formed by the shroud 22 and the fan-side inner peripheral portion 111 of the blower case 10 in the clearance flow path 15.
  • the air outlet 211 side of the adjacent clearance channel 151 is more radial than the air suction port 111a side.
  • the area of RD is increased. That is, in the centrifugal blower 1 of the present embodiment, the flow path width of the proximity gap flow path 151 increases as it approaches the air outflow portion 211 side.
  • the proximity gap channel 151 has a channel width Cw2 at a position near the air outflow portion 211 larger than a channel width Cw1 at a position away from the air outflow portion 211. That is, the proximity gap flow path 151 is configured such that the magnitude relationship between the flow path width Cw1 at a position away from the air outflow portion 211 and the flow path width Cw2 at a position close to the air outflow portion 211 is “Cw1 ⁇ Cw2”. Has been.
  • the channel width is the distance between a pair of wall surfaces extending along the air flow.
  • the proximity gap channel 151 of the present embodiment is formed at a portion facing the downstream end 222 of the shroud 22 and the radial direction RD in the blower case 10.
  • the channel widths Cw1 and Cw2 of the proximity gap channel 151 of the present embodiment are intervals between the downstream end portion 222 of the shroud 22 and the portion facing the radial direction RD in the blower case 10.
  • the remote clearance flow path 152 of this embodiment is formed in the site
  • the channel width Ch of the remote clearance channel 152 of the present embodiment is the interval between the portions facing the axial direction AD in the shroud 22 and the blower case 10.
  • the area in the radial direction RD of the adjacent clearance channel 151 is increased by increasing the radial dimension of the fan side step 112 of the blower case 10 as it approaches the air outlet 211. It is enlarged as it approaches the part 211.
  • the fan-side step portion 112 of the present embodiment has a circular arc shape at the portion forming the proximity gap flow path 151 so that the radial dimension becomes larger as the air outflow portion 211 is approached. .
  • the arc-shaped radius R of the fan-side stepped portion 112 is set to be larger than the thickness Th of the downstream end portion 222 of the shroud 22 so that the flow passage width of the proximity gap flow passage 151 is not excessively enlarged. It is small. That is, the centrifugal blower 1 of the present embodiment is configured such that the magnitude relationship between the arc-shaped radius R of the fan-side step 112 and the thickness Th of the downstream end 222 of the shroud 22 is “R ⁇ Th”. Has been.
  • the channel widths Cw1 and Cw2 of the proximity gap channel 151 are made larger than the channel width Ch of the remote gap channel 152.
  • the remote clearance channel 152 of the present embodiment has a channel width Ch smaller than the channel widths Cw1 and Cw2 of the adjacent clearance channel 151. That is, in the centrifugal blower 1 of the present embodiment, the magnitude relationship between the channel widths Cw1 and Cw2 of the adjacent clearance channel 151 and the channel width Ch of the remote clearance channel 152 is “Cw1> Ch”, “Cw2> Ch”. It is comprised so that it may become.
  • the centrifugal blower 1 When electric power is supplied to the electric motor 30, the electric motor 30 drives the centrifugal fan 20 to rotate. Thereby, the centrifugal fan 20 rotates around the rotating shaft 20a and sucks air from the one side in the axial direction AD through the air suction port 111a as shown by a thick arrow in FIG. Then, the centrifugal fan 20 blows out the air sucked from the air suction port 111a from the air outflow portion 211 toward the outside in the radial direction RD.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a main part of a centrifugal blower CE as a comparative example of the present embodiment.
  • the centrifugal blower CE as a comparative example has a point that the fan-side step portion Sp that forms the proximity gap flow path 151 extends along the axial direction AD, that is, the fan-side step portion Sp is The point which is not circular arc shape is different from the centrifugal blower 1 of this embodiment.
  • the same reference numerals are given to the same configurations as the centrifugal blower 1 of the present embodiment in the centrifugal blower CE of the comparative example.
  • the fan-side stepped portion Sp extends linearly along the axial direction AD, and the channel width of the proximity gap channel 151 is uniform in the axial direction AD. For this reason, in the centrifugal blower CE of the comparative example, a part of the air Fm discharged from the air outflow portion 211 of the centrifugal fan 20 collides with the fan-side stepped portion Sp when flowing into the adjacent gap flow path 151 as the backflow Frv. Easy to do. As a result, in the centrifugal blower CE of the comparative example, an unstable vortex that becomes a noise generation factor occurs due to a large pressure fluctuation in the close gap flow path 151.
  • the centrifugal blower 1 of the present embodiment as shown in FIG. 5, the area of the proximity gap flow path 151 is enlarged as it approaches the air outflow portion 211. For this reason, in the centrifugal blower 1 of the present embodiment, the flow velocity of the backflow Frv flowing into the proximity gap flow path 151 becomes slower than that of the comparative example, and the collision of the backflow Frv with the fan side step Sp is suppressed. Thereby, in the centrifugal blower 1 of the present embodiment, an unstable vortex that becomes a cause of noise is hardly generated by suppressing the pressure fluctuation in the close gap flow path 151.
  • FIG. 6 is a diagram comparing specific noise when the flow coefficient is changed in the centrifugal blower 1 of the present embodiment and the centrifugal blower CE of the comparative example.
  • the specific noise of the centrifugal fan 1 of the present embodiment is indicated by a solid line NC1
  • the specific noise of the centrifugal fan CE of the comparative example is indicated by a broken line NC2.
  • the centrifugal blower 1 of the present embodiment can reduce noise in the entire flow coefficient region as compared with the centrifugal blower CE of the comparative example.
  • the centrifugal blower 1 of the present embodiment has a result that the specific noise is reduced by about 1.5 dB as compared with the centrifugal blower CE of the comparative example.
  • the length La in the axial direction AD of the adjacent air flow path 131 of the blower case 10 that opens over the entire circumference is set to the blade height Lb at the trailing edge 21b of the blade 21 and the fan. It is set between the height Lf.
  • the near air flow path 131 close to the centrifugal fan 20 has a flow path shape that is substantially free from sudden expansion and contraction. Thereby, the noise resulting from the sudden expansion or contraction of the air flow path in the vicinity of the rear edge 21b of the blade 21 of the centrifugal fan 20 can be suppressed.
  • the centrifugal blower 1 of the present embodiment enlarges the area of the proximity gap flow path 151 as it approaches the air outflow portion 211 of the centrifugal fan 20, the flow velocity of the reverse flow flowing into the proximity gap flow path 151 is suppressed. Thus, it is possible to suppress pressure fluctuations that cause noise.
  • centrifugal blower 1 of the present embodiment it is possible to suppress noise due to the backflow that occurs between the shroud 22 of the centrifugal fan 20 and the blower case 10.
  • the proximity gap flow channel 151 is enlarged by increasing the radial dimension of the fan side step portion 112 of the blower case 10 as it approaches the air outflow portion 211 of the centrifugal fan 20. ing. According to this, since the pressure fluctuation due to the collision between the backflow flowing into the adjacent gap flow path 151 and the blower case 10 can be suppressed, the noise caused by the backflow generated between the shroud 22 of the centrifugal fan 20 and the blower case 10 can be reduced. It can be sufficiently suppressed.
  • the shape of the fan side step 112 is an arc shape.
  • the shape of the portion that forms the proximity gap flow path 151 in the blower case 10 is an arc shape having no edge, the pressure fluctuation due to the collision of the airflow to the portion that forms the proximity gap flow path 151 in the blower case 10. Can be sufficiently suppressed. As a result, it is possible to sufficiently suppress noise caused by the backflow generated between the shroud 22 of the centrifugal fan 20 and the blower case 10.
  • the arc-shaped radius R of the fan-side step 112 is made smaller than the thickness Th of the downstream end 222 of the shroud 22. According to this, since the flow path width of the proximity gap flow path 151 does not excessively increase, the flow rate of air flowing through the discharge air flow path 13 is suppressed without increasing the backflow through the proximity gap flow path 151. Can be secured sufficiently.
  • the channel widths Cw1 and Cw2 of the adjacent clearance channel 151 are made larger than the channel width Ch of the remote clearance channel 152.
  • the reverse flow flowing into the adjacent clearance channel 151 is reduced.
  • the flow rate can be sufficiently suppressed.
  • the flow width Ch of the remote clearance flow path 152 is smaller than the flow path widths Cw1 and Cw2 of the adjacent clearance flow path 151, thereby suppressing an increase in the backflow flowing through the clearance flow path 15. Therefore, the flow rate of the air flowing through the discharge air flow path 13 can be sufficiently ensured.
  • the centrifugal blower 1 has a fan-side step 112 having a tapered shape so that the radial dimension of the fan-side step 112 becomes larger as it approaches the air outflow portion 211 of the centrifugal fan 20.
  • You may be comprised by the shape.
  • the dimension C in the axial direction AD of the taper portion of the fan-side stepped portion 112 is made smaller than the thickness Th of the downstream-side end portion 222 of the shroud 22 so that the flow passage width of the adjacent clearance flow passage 151 is not excessively increased. It is desirable.
  • the centrifugal blower 1 is configured such that the fan-side step 112 has a curved shape other than an arc as long as the radial dimension of the fan-side step 112 increases as it approaches the air outlet 211 of the centrifugal fan 20. May be.
  • the motor side step portion 122 in the first embodiment is omitted from the blower case 10A of the present embodiment. That is, in the blower case 10A of the present embodiment, the motor side inner peripheral portion 121 and the motor side outer peripheral portion 123 are continuously formed.
  • the main plate 23 extends outward in the radial direction RD from the rear edge portion 21b of each blade 21.
  • the main plate 23 of the present embodiment is provided with a main plate-side extending portion 232 that extends outward in the radial direction RD from the rear edge portion 21b of each blade 21.
  • the main plate side extending portion 232 constitutes an extending portion that extends outward in the radial direction RD of the rotating shaft 20a from the rear edge portion 21b of each blade 21.
  • the fan cover 11 constitutes a wall portion closer to the shroud 22 than the main plate 23.
  • the discharge air flow path 13 of this embodiment is comprised by the air flow path in which the whole region including the proximity air flow path 131A is formed between the fan side outer peripheral part 113 and the main-plate side extension part 232.
  • the near air flow path 131 ⁇ / b> A of the present embodiment is an air flow path that is closer to the fan-side stepped portion 112 than the air blowing portion 14 on the outer side in the radial direction RD than the proximity gap flow passage 151 in the discharge air flow passage 13.
  • the dimension La in the axial direction AD is set to be not less than the blade height Lb and not more than the fan height Lf.
  • the air flow path height La is not less than the blade height Lb and not more than the fan height Lf.
  • the centrifugal blower 1 of the present embodiment is provided by the fan-side outer peripheral portion 113 of the blower case 10 ⁇ / b> A and the main plate-side extending portion 232 of the main plate 23 on the outer side in the radial direction RD than the adjacent gap flow channel 151 in the discharge air flow channel 13.
  • a proximity air flow path 131A is formed.
  • the main plate 23 side in the close air flow path 131A has a continuous flow path shape without a break. For this reason, it becomes possible to further suppress noise generated due to the air flow path shape formed by the blower case 10A and the centrifugal fan 20A.
  • this embodiment it suppresses that foreign materials, such as water, permeate into the electric motor 30 side through the clearance gap formed between the main board 23 and the motor cover 12 of 10 A of ventilation cases. be able to.
  • the blower case 10B of the present embodiment has a shape in which the fan-side outer peripheral portion 113 and the motor-side outer peripheral portion 123 are gradually separated toward the outer side in the radial direction RD. That is, the fan-side outer peripheral portion 113 has a shape in which the position in the axial direction AD gradually moves away from the motor cover 12 toward the outer side in the radial direction RD. Similarly, the motor-side outer peripheral portion 123 has a shape in which the position in the axial direction AD gradually moves away from the fan cover 11 toward the outer side in the radial direction RD.
  • the length in the axial direction AD increases toward the downstream side of the air flow.
  • the discharge air flow path 13 of the present embodiment has the smallest length in the axial direction AD in the vicinity of the rear edge portion 21 b of each blade 21. Further, the discharge air flow path 13 of the present embodiment has the largest length in the axial direction AD outside the radial flow path RD in the vicinity of the air blowing portion 14 than the gap flow path 15. Further, in the discharge air flow path 13 of the present embodiment, the length Lc in the axial direction AD near the air blowing portion 14 is set to be equal to or less than the maximum length Lfmax in the axial direction AD of the centrifugal fan 20.
  • the length of the discharge air flow path 13 in the axial direction AD increases toward the downstream side of the air flow. According to this, rapid expansion between the outlet side of the discharge air flow path 13 and the discharge target space side from which air is discharged can be suppressed. As a result, it is possible to suppress the generation of noise between the outlet side of the discharge air flow path 13 and the discharge target space side from which air is discharged.
  • the length in the axial direction AD of the discharge air flow path 13 is set to be equal to or less than the maximum length in the axial direction AD of the centrifugal fan 20. According to this, it becomes possible to suppress the generation of noise while suppressing the physique of the centrifugal blower 1.
  • Such a configuration is suitable, for example, when the centrifugal blower 1 is arranged at a position where the installation space is limited, such as inside a vehicle seat.
  • the blower case 10 ⁇ / b> C of the present embodiment extends outward in the radial direction RD with both the fan-side outer peripheral portion 113 ⁇ / b> C and the motor-side outer peripheral portion 123 ⁇ / b> C inclined to the other side of the axial direction AD. Yes.
  • each of the fan-side outer peripheral portion 113C and the motor-side outer peripheral portion 123C of the present embodiment has outer end portions 113a and 123a on the air blowing portion 14 side compared to the air outflow portion 211 side of the centrifugal fan 20, It is located on the other side of the axial direction AD.
  • 113 C of fan side outer peripheral parts of this embodiment are the outer sides of the radial direction RD in the state which the outer side edge part 113a by the side of the air blowing part 14 inclines so that it may overlap with the trailing edge part 21b of each blade
  • the motor-side outer peripheral portion 123C of the present embodiment has a radial direction in a state where the outer end portion 123a on the air blowing portion 14 side is inclined so as not to overlap the trailing edge portion 21b of each blade 21 in the radial direction RD. It extends toward the outside of the RD.
  • the discharge air flow path 13 of the present embodiment extends outward in the radial direction RD while being inclined to the other side in the axial direction AD.
  • the length in the axial direction AD is almost uniform over the entire region outside the radial direction RD than the gap flow path 15.
  • centrifugal blower 1 of the present embodiment can obtain the operational effects produced from the configuration common to the first embodiment, as in the first embodiment.
  • the centrifugal fan 20 discharges air sucked from one side of the axial direction AD to the outside of the radial direction RD.
  • the airflow discharged from the centrifugal fan 20 includes a velocity component in the axial direction AD.
  • the airflow discharged from the centrifugal fan 20 easily flows from the one side in the axial direction AD to the other side in the air outflow portion 211.
  • the flow velocity of the airflow in the air outflow portion 211 of the centrifugal fan 20 tends to be larger on the other side than on one side in the axial direction AD.
  • the flow extending toward the outside of the radial direction RD while the discharge air flow path 13 is inclined to the other side of the axial direction AD.
  • the flow path shape of the discharge air flow path 13 is set in accordance with the flow velocity distribution of the air flow discharged from the centrifugal fan 20, separation of the air flow on the wall surface forming the discharge air flow path 13 can be reduced. it can. As a result, it is possible to suppress noise when air flows through the discharge air flow path 13.
  • centrifugal blower 1 In each of the above-described embodiments, the example in which the centrifugal blower 1 is applied to a blowing means in a vehicle has been described, but the present invention is not limited to this.
  • the centrifugal blower 1 may be applied to, for example, a blowing unit of a stationary air conditioner used in a home or factory.
  • the centrifugal fan 20 may be a radial fan in which the outlet side of the fan faces the radial direction RD.
  • the electric motor 30 may adopt an inner rotor type.
  • the electric motor 30 may be an AC motor.
  • the present invention is not limited to this.
  • the electric motor 30 may be arranged on the surface side of the main plate 23.
  • the electric motor 30 may be disposed at least partially outside the blower case 10.
  • the radius R of the arc shape in the fan-side step 112 is made smaller than the thickness Th of the downstream end 222 of the shroud 22.
  • the present invention is not limited to this.
  • the arc-shaped radius R in the fan-side step 112 may be equal to the thickness Th of the downstream end 222 of the shroud 22.
  • the channel width Ch of the remote gap channel 152 is smaller than the channel widths Cw1 and Cw2 of the adjacent gap channel 151.
  • the centrifugal blower 1 may have a configuration in which the flow rate of the reverse flow that flows through the gap channel 15 is suppressed by making the channel shape of the remote gap channel 152 a labyrinth structure.
  • the area in the proximity gap flow path 151 is increased as the air outflow portion 211 is approached by increasing the radial dimension of the fan side step portion 112 of the blower case 10 as it approaches the air outflow portion 211.
  • the present invention is not limited to this.
  • the area of the proximity gap flow path 151 may be increased as the air outlet part 211 is approached by reducing the radial dimension of the downstream end 222 of the shroud 22 as it approaches the air outlet part 211.
  • the discharge air flow path 13 has an air flow path height La on the outer side in the radial direction RD with respect to the proximity gap flow path 15 that is not less than the blade height Lb and not more than the fan height Lf.
  • the present invention is not limited to this.
  • the air flow path height La on the outer side in the radial direction RD than the proximity gap flow path 15 is less than the blade height Lb or larger than the fan height Lf. May be.
  • the proximity clearance flow path is formed between the rear edge side edge part of the shroud, and the ventilation case.
  • the proximity gap flow path has a larger area in the radial direction on the air outlet side of the centrifugal fan than on the air suction port side of the blower case.
  • the blower case of the centrifugal blower becomes larger as the radial dimension of the part forming the close gap flow path approaches the air outflow portion. According to this, since the pressure fluctuation due to the collision between the backflow flowing into the adjacent gap flow path and the blower case can be suppressed, the noise caused by the backflow generated between the shroud of the centrifugal fan and the blower case can be sufficiently suppressed. Become.
  • the shape of the part forming the close gap flow path is an arc shape.
  • the shape of the portion that forms the proximity gap flow path in the blower case is an arc shape without an edge, the pressure fluctuation due to the collision of the airflow to the portion that forms the proximity gap flow path in the blower case is sufficiently suppressed. be able to.
  • the radius of the arc shape is smaller than the thickness of the portion forming the close gap flow path in the shroud. According to this, since the flow path width of the adjacent gap flow path does not excessively increase, it is possible to suppress an increase in the reverse flow through the adjacent gap flow path and to sufficiently increase the flow rate of the air flowing through the discharge air flow path. Can be secured.
  • the centrifugal blower has a channel width of the adjacent clearance channel that is smaller than a channel width of the remote clearance channel on the downstream side of the adjacent clearance channel in the clearance channel. It is getting bigger.
  • the flow velocity of the reverse flow flowing into the adjacent clearance passage can be sufficiently suppressed by increasing the width of the adjacent clearance passage of the clearance passage as compared with the width of the remote clearance passage.
  • the channel width of the remote clearance channel is smaller than the channel width of the adjacent clearance channel, it is possible to suppress an increase in the backflow flowing through the clearance channel. A sufficient flow rate of the air flowing through can be secured.
  • the discharge air passage of the centrifugal blower has a length in the axial direction at a position closest to the trailing edge of the plurality of blades on the radially outer side than the adjacent gap flow path. It is not less than the blade height and not more than the fan height.
  • the blade height is the length in the axial direction at the trailing edge of the plurality of blades.
  • the fan height is the axial length of the trailing edge of the centrifugal fan.
  • the air flow path that guides the air discharged from the centrifugal fan to the outside can be formed into a flow path shape that does not substantially expand or contract rapidly. For this reason, it is possible to suppress noise caused by sudden expansion or contraction of the air flow path in the vicinity of the trailing edge of the centrifugal fan blade.
  • the discharge air flow path of the centrifugal blower extends radially outward in a state of being inclined to the other side in the axial direction on the radially outer side than the proximity gap flow path.

Abstract

遠心式送風機は、遠心ファン(20)と、送風ケース(10)と、を備える。送風ケースには、空気を吸い込む空気吸込口(111a)が形成されている。送風ケースの内部には、複数枚の羽根の後縁部(21b)よりも空気流れ下流側に径方向外側に延びる吐出空気流路(13)が形成されている。シュラウドと送風ケースとの間には、空気吸込口と各羽根の後縁部間に形成される空気流出部(211)とを連通させる隙間流路(15)が形成されている。シュラウドは、複数枚の羽根の後縁部側に位置する後縁側端部(222)を有している。後縁側端部および送風ケースは、径方向において隙間を介して互いに対向配置されている。隙間流路は、後縁側端部および送風ケースにおける径方向に対向する部位で形成される近接隙間流路(151)を含んでいる。近接隙間流路は、空気吸込口側に比べて、空気流出部側の方が、径方向における面積が大きくなっている。

Description

遠心式送風機 関連出願への相互参照
 本出願は、2016年7月18日に出願された日本出願番号2016-140968号に基づくものであって、ここにその記載内容を援用する。
 本開示は、空気を送風する遠心式送風機に関する。
 従来、スクロールケースの内部に遠心ファンが収容された遠心式送風機が知られている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1には、騒音低減を図るために、スクロールケースのノーズ部を起点として、スクロールケースにおける遠心ファンに対向する壁面の高さを周方向で変化させる旨が開示されている。
特開2014-132164号公報
 ところで、本発明者らは、遠心式送風機において、スクロールケースではなく全周にわたって開口して全周から空気を吹き出すタイプの送風ケース(すなわち、全周吹出型ケース)の採用を検討している。
 本発明者らは、全周吹出型ケースを備える遠心式送風機において、騒音低減を図るために、特許文献1の如く遠心ファンに対向する壁面の高さを周方向で変化させたところ、却って騒音が大きくなってしまうことが判った。
 本発明者らは、騒音の発生要因について詳細に検討した。この結果、遠心ファンに対向する壁面の高さを周方向で変化させると、送風ケースと遠心ファンとで形成される空気流路の流路形状に急拡大や急縮小が生ずることで、空気流路に騒音の発生要因となる不安定な渦が生じ易くなるとの知見を得た。
 そこで、本出願人は、先に、特願2015-099311号(以下、先願例と呼ぶ。)にて、送風ケースにおける遠心ファンに近接する空気流路の軸方向の長さを、羽根の後縁部の羽根高さとファン高さとの間に設定した遠心式送風機を提案している。この先願例の遠心式送風機では、遠心ファンの羽根の後縁部付近における空気流路の流路形状が実質的に急拡大や急縮小のない流路形状となっている。
 ここで、本発明者らは、先願例の遠心式送風機を試作して騒音を確認した。この結果、空気流路の急拡大や急縮小に起因する騒音の低減効果を確認できたが、その一方で遠心ファンのシュラウドと送風ケースとの間に生ずる逆流による騒音が顕著となってしまうことが判った。
 本開示は、遠心ファンのシュラウドと送風ケースとの間に生ずる逆流による騒音を抑制可能な遠心式送風機を提供することを目的とする。
 本開示の1つの観点によれば、遠心式送風機は、回転軸の軸方向の一方側から吸い込んだ空気を回転軸の径方向外側に向けて吐出する遠心ファンと、遠心ファンを収容すると共に、回転軸を中心とする全周にわたって開口する送風ケースと、を備える。
 遠心ファンは、回転軸の周方向に並んで配置される複数枚の羽根、複数枚の羽根における軸方向の一方側を連結するシュラウド、複数枚の羽根における軸方向の他方側を連結すると共に、回転軸に連結される主板を有している。
 送風ケースには、軸方向の一方側に空気を吸い込む空気吸込口が形成されている。送風ケースの内部には、複数枚の羽根の後縁部よりも空気流れ下流側に径方向外側に延びる吐出空気流路が形成されている。
 また、シュラウドと送風ケースとの間には、空気吸込口およびと互いに隣り合う羽根の後縁部間に形成される空気流出部とを連通させる隙間流路が形成されている。シュラウドは、複数枚の羽根の後縁部側に位置する後縁側端部を有している。後縁側端部および送風ケースは、径方向において隙間を介して互いに対向配置されている。隙間流路は、後縁側端部および送風ケースにおける径方向に対向する部位で形成される近接隙間流路を含んでいる。そして、近接隙間流路は、空気吸込口側に比べて、空気流出部側の方が、径方向における面積が大きくなっている。
 本開示の遠心式送風機では、空気吸込口側に比べて空気流出部側の方が、近接隙間流路の面積が拡大されるので、近接隙間通路に流入する逆流の流速を抑えて、騒音の発生要因となる圧力変動を抑えることができる。
 従って、本開示の遠心式送風機では、遠心ファンのシュラウドと送風ケースとの間に生ずる逆流による騒音を抑制可能となる。
第1実施形態の遠心式送風機の外観を示す模式的な斜視図である。 第1実施形態の遠心式送風機の軸方向における模式的な断面図である。 図2のIII部の拡大図である。 比較例の遠心式送風機の要部における空気流れを示す模式的な断面図である。 第1実施形態の遠心式送風機の要部における空気流れを示す模式的な断面図である。 第1実施形態の遠心式送風機および比較例の遠心式送風機における流量係数に対する騒音特性を示す特性図である。 第1実施形態の変形例を示す遠心式送風機の要部の模式的な断面図である。 第2実施形態の遠心式送風機の軸方向における模式的な断面図である。 第3実施形態の遠心式送風機の軸方向における模式的な断面図である。 第4実施形態の遠心式送風機の軸方向における模式的な断面図である。 図10のXI部の拡大図である。
 以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。
 (第1実施形態)
 本実施形態について、図1~図6を参照して説明する。図2における矢印ADは、後述する遠心ファン20の回転軸20aの軸方向を示している。また、図2における矢印RDは、後述する遠心ファン20の回転軸20aの径方向を示している。このことは、図2以外の図面においても同様である。なお、図2では、図1に示すII-II線に沿って遠心式送風機1を切断した際の断面形状の一部を図示している。
 本実施形態では、図1および図2に示す遠心式送風機1を、移動体である車両の送風手段に適用している。本実施形態の遠心式送風機1は、例えば、車室内を空調する室内空調装置や、座席内に設けられるシート空調装置の送風手段として用いられる。
 図2に示すように、本実施形態の遠心式送風機1は、車両への搭載性の向上を図るために、回転軸20aの軸方向ADの寸法よりも回転軸20aの径方向RDの寸法が大きい扁平型の送風機として構成されている。
 本実施形態の遠心式送風機1は、主たる構成要素として、外殻を構成する送風ケース10、送風ケース10に収容される遠心ファン20、および電動モータ30を備える。
 送風ケース10は、遠心ファン20および電動モータ30を収容する収容ケースである。本実施形態の送風ケース10は、ファンカバー11およびモータカバー12を有している。ファンカバー11およびモータカバー12は、回転軸20aの軸方向ADに間隔をあけて対向配置される。本実施形態では、ファンカバー11およびモータカバー12が回転軸20aの軸方向ADに対向する一対の壁部を構成している。
 ファンカバー11は、回転軸20aの軸方向ADの一方側に配置されている。ファンカバー11は、遠心ファン20の一部を軸方向ADの一方側から覆うカバーである。ファンカバー11は、中央部が開口する円環状の部材で構成されている。ファンカバー11は、ファン側内周部111、ファン側段部112、およびファン側外周部113に大別される。
 ファン側内周部111は、ファンカバー11における遠心ファン20の羽根21と軸方向ADに重なり合う内側の部位である。ファン側内周部111は、遠心ファン20の羽根21を覆うように、径方向RDに沿って延びる形状を有する。ファン側内周部111には、その中央部に軸方向ADに貫通する円形状の空気吸込口111aが形成されている。
 ファン側外周部113は、ファンカバー11におけるファン側内周部111よりも径方向RDの外側の部位である。ファン側外周部113は、径方向RDに沿って延びる形状を有する。ファン側外周部113には、径方向RDの外側に複数の突起部113aが形成されている。本実施形態のファン側外周部113には、図1に示すように、その周方向に所定の間隔をあけて3つの突起部113aが形成されている。
 複数の突起部113aは、軸方向ADにおけるモータカバー12側に突出している。複数の突起部113aは、モータカバー12側の端部にファンカバー11とモータカバー12とを連結する図示しないビスを挿入するビス穴が形成されている。
 図2に戻り、ファン側段部112は、ファン側内周部111とファン側外周部113とを繋ぐ部位である。ファン側段部112は、ファン側内周部111とファン側外周部113との間に段差が形成されるように、軸方向ADに沿って延びる形状を有する。
 モータカバー12は、回転軸20aの軸方向ADの他方側に配置されている。モータカバー12は、電動モータ30を軸方向ADの他方側から覆うカバーである。モータカバー12は、円盤状の部材で構成されている。モータカバー12は、モータ側内周部121、モータ側段部122、およびモータ側外周部123に大別される。
 モータ側内周部121は、モータカバー12における電動モータ30と軸方向ADに重なり合う内側の部位である。モータ側内周部121には、その中央部に軸方向ADに貫通する貫通穴121aが形成されている。
 モータ側外周部123は、モータカバー12におけるモータ側内周部121よりも径方向RDの外側の部位である。モータ側外周部123には、ファン側外周部113に形成された複数の突起部113aに対応する部位に、図示しないビスを挿入するビス穴が形成されている。
 モータ側段部122は、モータ側内周部121とモータ側外周部123とを繋ぐ部位である。モータ側段部122は、モータ側内周部121とモータ側外周部123との間に段差が形成されるように、軸方向ADに沿って延びる形状を有する。
 本実施形態の送風ケース10は、ファンカバー11の複数の突起部113aがモータカバー12に突き当てられた状態で、ファンカバー11とモータカバー12とが図示しないビスにより締結されている。
 ここで、ファンカバー11およびモータカバー12は、ビス以外の部材により締結されていてもよい。また、ファンカバー11およびモータカバー12は、互いに連結される構成ではなく、例えば、遠心式送風機1を機器に取り付けるステー等に対して連結されていてもよい。
 また、送風ケース10には、ファン側外周部113およびモータ側外周部123の間に、遠心ファン20から吐出された空気を流す吐出空気流路13が形成される。吐出空気流路13は、送風ケース10の内部に形成されている。吐出空気流路13は、遠心ファン20の各羽根21の後縁部21bよりも空気流れ下流側において、径方向RD外側に延びている。吐出空気流路13の詳細については後述する。
 また、ファン側外周部113およびモータ側外周部123の外側端部113a、123aの間には、外部へ空気を吹き出す空気吹出部14が形成される。空気吹出部14は、遠心式送風機1の側面において、回転軸20aを中心とする送風ケース10の全周にわたって開口している。なお、突起部113aが設けられている箇所では、送風ケース10からの空気の吹き出しが突起部113aにより妨げられる。このため、空気吹出部14が送風ケース10の全周にわたって開口していることとは、おおよそ全周にわたって開口している状態を含む意味である。
 遠心ファン20は、回転軸20aの軸方向ADの一方側から吸い込んだ空気を回転軸20aの径方向RD外側に向けて吐出するファンである。本実施形態では、遠心ファン20として、ファンの出口側がファンの回転方向に対して後ろを向いている後ろ向きファン(すなわち、ターボファン)を採用している。
 遠心ファン20は、回転軸20aの周方向に並んで配置される複数枚の羽根21、各羽根21の軸方向ADの一方側を連結するシュラウド22、各羽根21の軸方向ADの他方側を連結する主板23を有している。
 各羽根21は、隣り合う羽根21の間に空気が流通する空気流路が形成される。各羽根21は、空気の流入部を構成する前縁部21a、空気の流出部を構成する後縁部21bを有する。本実施形態の遠心ファン20では、互いに隣り合う羽根21の後縁部21b間に形成される空気流路が、遠心ファン20における空気流出部211を構成している。
 シュラウド22は、中央部が開口する円環状の部材で構成されている。シュラウド22には、空気吸込口111aから吸い込まれる空気を遠心ファン20の内部に導入する空気導入口221が形成されている。また、シュラウド22は、ファン側内周部111から離れた状態で、主板23に対向する内面側に各羽根21の軸方向ADの一方側が連結されている。
 シュラウド22は、各羽根21の後縁部21b側に下流側端部222を有している。シュラウド22の下流側端部222は、所定の隙間をあけて送風ケース10のファン側段部112と径方向RDに対向している。なお、本実施形態では、シュラウド22の下流側端部222が、シュラウド22における近接隙間流路151を形成する後縁側端部を構成する。
 本実施形態の遠心式送風機1は、シュラウド22と送風ケース10との間に、送風ケース10の空気吸込口111aおよび遠心ファン20における空気流出部211とを連通させる隙間流路15が形成されている。
 遠心式送風機1では、吐出空気流路13側(すなわち、空気流出部211側)の圧力が送風ケース10の空気吸込口111a側よりも高くなる。このため、隙間流路15には、吐出空気流路13側(すなわち、空気流出部211側)から送風ケース10の空気吸込口111a側に向かう空気流れ(すなわち、逆流)が生ずる。なお、隙間流路15の詳細については後述する。
 主板23は、軸方向ADにおける空気吸込口111a側に窪んだ円錐状の部材で構成されている。主板23には、中央部に回転軸20aを連結するボス部231が形成されている。また、主板23は、モータ側内周部121から離れた状態で、シュラウド22に対向する表面側に各羽根21の軸方向ADの他方側が連結されている。
 回転軸20aは、円柱形状の棒状部材で構成されている。回転軸20aは、モータカバー12の貫通穴121aに配置された軸受20bを介してモータカバー12に対して回転自在に支持されている。また、回転軸20aは、貫通穴121aから主板23側に向かって突き出ている。回転軸20aにおける主板23側に突き出た部位は、回転軸20aと一体に主板23が回転するように、主板23に対して連結されている。
 電動モータ30は、遠心ファン20を回転駆動する電動機である。本実施形態の電動モータ30は、主板23における羽根21およびシュラウド22に対向する表面の背面側に配置されている。具体的には、本実施形態の電動モータ30は、主板23とモータカバー12のモータ側内周部121との間に形成される空間に配置されている。
 本実施形態では、電動モータ30として、アウターロータ型のブラシレスDCモータを採用している。電動モータ30は、モータカバー12に連結されたステータ31、ステータ31に巻回されたコイル32、主板23の背面に連結されたロータ33、ロータ33におけるコイル32に対向する内周側に配置された永久磁石34を有する。
 本実施形態の電動モータ30は、ステータ31、コイル32、ロータ33、永久磁石34それぞれが、軸受20bと径方向RDに重なり合うように、径方向RDに並んで配置されている。これにより、電動モータ30の軸方向ADの体格が小さくなっている。
 続いて、本実施形態の吐出空気流路13について説明する。本実施形態の吐出空気流路13は、軸方向ADの長さが隙間流路15よりも径方向RDの外側における全域において殆ど一様となるように、径方向RDに沿って延びている。より具体的には、本実施形態の吐出空気流路13は、径方向RDと略平行となるように、径方向RDの外側に向けて延びている。
 本実施形態の吐出空気流路13は、隙間流路15よりも径方向RDの外側において、各羽根21の後縁部21bに近接する近接空気流路131を有する。具体的には、近接空気流路131は、後述する近接隙間流路151よりも径方向RDの外側において、吐出空気流路13における空気吹出部14よりもファン側段部112およびモータ側段部122に近い空気流路である。
 近接空気流路131は、遠心ファン20と送風ケース10とで形成される空気流路に急拡大や急縮小が生じないように、軸方向ADの寸法が設定されている。
 図3に示すように、近接空気流路131の軸方向ADの寸法Laは、各羽根21の後縁部21bの軸方向ADの寸法(すなわち、羽根高さLb)、および遠心ファン20の後縁部21bにおける軸方向ADの寸法(すなわち、ファン高さLf)を基準に設定している。なお、ファン高さLfは、羽根高さLbに対して、シュラウド22および主板23の軸方向ADの厚み分を加味した高さである。また、近接空気流路131の軸方向ADの寸法Laは、吐出空気流路13のうち、後述する近接隙間流路151よりも径方向RDの外側において、遠心ファン20の各羽根21の後縁部21bに最も近い位置における軸方向ADの長さである。以下では、吐出空気流路13のうち、後述する近接隙間流路151よりも径方向RDの外側において、遠心ファン20の各羽根21の後縁部21bに最も近い位置における軸方向ADの長さを、単に空気流路高さLaとして説明することがある。
 本実施形態の吐出空気流路13は、後述する近接隙間流路15よりも径方向RDの外側において、各羽根21の後縁部21bに最も近い位置における軸方向ADの長さLaが、羽根高さLb以上であって、ファン高さLf以下に設定されている。換言すれば、吐出空気流路13は、空気流路高さLaが、羽根高さLb以上、且つ、ファン高さLf以下となっている。すなわち、吐出空気流路13は、空気流路高さLaが、以下の数式F1を満たす範囲に設定される。
 Lb≦La≦Lf・・・(F1)
 近接空気流路131は、空気流路高さLaがファン高さLfよりも羽根高さLbに近い寸法に設定することが好ましい。すなわち、近接空気流路131は、空気流路高さLaが以下の数式F2を満たす範囲に設定することが好ましい。
 La-Lb<Lf-La・・(F2)
 また、近接空気流路131は、空気流路高さLaが羽根高さLbと実質的に同等になるように構成することがより一層好ましい(すなわち、La≒Lb)。なお、本実施形態の吐出空気流路13は、空気吹出部14付近の軸方向ADにおける長さが、遠心ファン20における軸方向ADの最大長さLfmax以下に設定されている。
 続いて、本実施形態の隙間流路15について説明する。図2に示すように、本実施形態の隙間流路15は、近接隙間流路151と、近接隙間流路151の逆流流れ下流側の遠隔隙間流路152を含んで構成されている。
 近接隙間流路151は、隙間流路15において遠心ファン20における空気流出部211から空気吸込口111aに向かう逆流が流入する流路である。近接隙間流路151は、隙間流路15のうち、シュラウド22の下流側端部222および送風ケース10における径方向RDに対向する部位で形成される流路である。具体的には、近接隙間流路151は、隙間流路15のうち、シュラウド22の下流側端部222と送風ケース10のファン側段部112とで形成される流路である。
 また、遠隔隙間流路152は、近接隙間流路151から流入した逆流を空気吸込口111a側に導く流路である。遠隔隙間流路152は、隙間流路15のうち、シュラウド22および送風ケース10における軸方向ADに対向する部位で形成される流路である。具体的には、遠隔隙間流路152は、隙間流路15のうち、シュラウド22と送風ケース10のファン側内周部111とで形成される流路である。
 本実施形態の遠心式送風機1は、近接隙間流路151に流入する逆流の流速を抑えるために、近接隙間流路151の空気流出部211側の方が、空気吸込口111a側よりも径方向RDの面積を大きくしている。すなわち、本実施形態の遠心式送風機1は、近接隙間流路151の流路幅が、空気流出部211側に近づくにつれて大きくなっている。
 図3に示すように、近接隙間流路151は、空気流出部211から離れた位置の流路幅Cw1に比べて、空気流出部211に近い位置の流路幅Cw2が大きくなっている。すなわち、近接隙間流路151は、空気流出部211から離れた位置の流路幅Cw1と空気流出部211に近い位置の流路幅Cw2との大小関係が「Cw1<Cw2」となるように構成されている。
 ここで、流路幅は、空気流れに沿って延びる一対の壁面の間隔である。本実施形態の近接隙間流路151は、シュラウド22の下流側端部222および送風ケース10における径方向RDに対向する部位で形成されている。このため、本実施形態の近接隙間流路151の流路幅Cw1、Cw2は、シュラウド22の下流側端部222および送風ケース10における径方向RDに対向する部位の間隔となる。また、本実施形態の遠隔隙間流路152は、シュラウド22および送風ケース10における軸方向ADに対向する部位で形成されている。このため、本実施形態の遠隔隙間流路152の流路幅Chは、シュラウド22および送風ケース10における軸方向ADに対向する部位の間隔となる。
 本実施形態の遠心式送風機1では、送風ケース10のファン側段部112の径方向寸法を空気流出部211に近づくにつれて大きくすることで、近接隙間流路151の径方向RDにおける面積を空気流出部211に近づくにつれて拡大させている。
 具体的には、本実施形態のファン側段部112は、径方向寸法が空気流出部211に近づくにつれて大きくなるように、近接隙間流路151を形成する部位の形状が円弧形状となっている。
 ここで、近接隙間流路151が過度に拡大していると、隙間流路15を流れる逆流の流量が増加し、吐出空気流路13を流れる空気の流量を充分に確保できなくなってしまうことが懸念される。
 そこで、本実施形態では、近接隙間流路151の流路幅が過度に拡大しないように、ファン側段部112における円弧形状の半径Rを、シュラウド22の下流側端部222の厚みThよりも小さくしている。すなわち、本実施形態の遠心式送風機1は、ファン側段部112における円弧形状の半径Rとシュラウド22の下流側端部222の厚みThとの大小関係が「R<Th」となるように構成されている。
 さらに、本実施形態では、近接隙間流路151の流路幅Cw1、Cw2を遠隔隙間流路152の流路幅Chよりも大きくしている。換言すれば、本実施形態の遠隔隙間流路152は、その流路幅Chが近接隙間流路151の流路幅Cw1、Cw2よりも小さくなっている。すなわち、本実施形態の遠心式送風機1は、近接隙間流路151の流路幅Cw1、Cw2と遠隔隙間流路152の流路幅Chとの大小関係が「Cw1>Ch」、「Cw2>Ch」となるように構成されている。
 次に、本実施形態に係る遠心式送風機1の作動を説明する。電動モータ30に対して電力が供給されると、電動モータ30が遠心ファン20を回転駆動する。これにより、遠心ファン20は、回転軸20aまわりに回転して、図2の太線矢印に示すように、軸方向ADの一方側から空気吸込口111aを介して空気を吸い込む。そして、遠心ファン20は、空気吸込口111aから吸い込んだ空気を空気流出部211から径方向RD外側に向けて吹き出す。
 ここで、図4は、本実施形態の比較例となる遠心式送風機CEにおける要部を示す断面図である。比較例となる遠心式送風機CEは、図4に示すように、近接隙間流路151を形成するファン側段部Spが軸方向ADに沿って延びている点、すなわち、ファン側段部Spが円弧形状となっていない点が本実施形態の遠心式送風機1と異なっている。なお、説明の便宜上、図4では、比較例の遠心式送風機CEにおける本実施形態の遠心式送風機1と同様の構成に対して同一の参照符号を付している。
 比較例の遠心式送風機CEでは、ファン側段部Spが軸方向ADに沿って直線状に延びており、近接隙間流路151の流路幅が軸方向ADに一様となっている。このため、比較例の遠心式送風機CEでは、遠心ファン20の空気流出部211から吐出された空気Fmの一部が逆流Frvとして近接隙間流路151に流入する際にファン側段部Spに衝突し易い。これにより、比較例の遠心式送風機CEでは、近接隙間流路151における圧力変動が大きくなることで、騒音の発生要因となる不安定な渦が発生してしまう。
 これに対して、本実施形態の遠心式送風機1では、図5に示すように、近接隙間流路151の面積が空気流出部211に近づくにつれて拡大している。このため、本実施形態の遠心式送風機1では、近接隙間流路151に流入する逆流Frvの流速が比較例に比べて遅くなり、逆流Frvのファン側段部Spへの衝突が抑制される。これにより、本実施形態の遠心式送風機1では、近接隙間流路151における圧力変動が抑制されることで、騒音の発生要因となる不安定な渦が生じ難くなっている。
 ここで、図6は、本実施形態の遠心式送風機1および比較例の遠心式送風機CEにおいて、流量係数を変化させた際の比騒音を比較した図である。なお、図6では、本実施形態の遠心式送風機1の比騒音を実線NC1で示し、比較例の遠心式送風機CEの比騒音を破線NC2で示している。
 図6によれば、本実施形態の遠心式送風機1は、比較例の遠心式送風機CEに比較して、全流量係数域において騒音が低減できていることが確認できる。本発明者らの実験によれば、本実施形態の遠心式送風機1では、比較例の遠心式送風機CEに比較して、比騒音が1.5dB程度低下する結果が得られた。
 以上説明した本実施形態の遠心式送風機1では、全周にわたって開口する送風ケース10の近接空気流路131の軸方向ADの長さLaを羽根21の後縁部21bにおける羽根高さLbとファン高さLfとの間に設定している。これによれば、遠心ファン20に近接する近接空気流路131が実質的に急拡大や急縮小のない流路形状となる。これにより、遠心ファン20の羽根21の後縁部21b付近における空気流路の急拡大や急縮小に起因する騒音を抑えることができる。
 さらに、本実施形態の遠心式送風機1は、遠心ファン20の空気流出部211に近づくにつれて近接隙間流路151の面積を拡大しているので、近接隙間流路151に流入する逆流の流速を抑えて、騒音の発生要因となる圧力変動を抑えることができる。
 従って、本実施形態の遠心式送風機1では、遠心ファン20のシュラウド22と送風ケース10との間に生ずる逆流による騒音を抑制可能となる。
 また、本実施形態の遠心式送風機1では、送風ケース10のファン側段部112の径方向寸法を遠心ファン20の空気流出部211に近づくにつれて大きくすることで、近接隙間流路151を拡大している。これによれば、近接隙間流路151に流入する逆流と送風ケース10との衝突による圧力変動を抑えることができるので、遠心ファン20のシュラウド22と送風ケース10との間に生ずる逆流による騒音を充分に抑制することができる。
 具体的には、本実施形態では、ファン側段部112の形状を円弧形状としている。このように、送風ケース10における近接隙間流路151を形成する部位の形状をエッジがない円弧形状とすれば、送風ケース10における近接隙間流路151を形成する部位への気流の衝突による圧力変動を充分に抑えることができる。この結果、遠心ファン20のシュラウド22と送風ケース10との間に生ずる逆流による騒音を充分に抑制可能となる。
 また、本実施形態では、ファン側段部112における円弧形状の半径Rを、シュラウド22の下流側端部222の厚みThよりも小さくしている。これによれば、近接隙間流路151の流路幅が過度に拡大しないので、近接隙間流路151を介した逆流が増大してしまうことを抑えて、吐出空気流路13を流れる空気の流量を充分に確保することができる。
 さらに、本実施形態の遠心式送風機1では、近接隙間流路151の流路幅Cw1、Cw2を遠隔隙間流路152の流路幅Chに比べて大きくしている。このように、隙間流路15の近接隙間流路151の流路幅Cw1、Cw2を遠隔隙間流路152の流路幅Chに比べて大きくすることで、近接隙間流路151に流入する逆流の流速を充分に抑えることができる。また、遠隔隙間流路152の流路幅Chが近接隙間流路151の流路幅Cw1、Cw2に比べて小さくなることで、隙間流路15を流れる逆流が増大してしまうことを抑えることができるので、吐出空気流路13を流れる空気の流量を充分に確保することができる。
 (第1実施形態の変形例)
 上述の第1実施形態では、ファン側段部112の径方向寸法が遠心ファン20の空気流出部211に近づくにつれて大きくなるように、ファン側段部112の形状を円弧形状とする例について説明したが、これに限定されない。
 遠心式送風機1は、例えば、図7に示すように、ファン側段部112の径方向寸法が遠心ファン20の空気流出部211に近づくにつれて大きくなるように、ファン側段部112の形状がテーパ形状で構成されていてもよい。この場合、近接隙間流路151の流路幅が過度に拡大しないように、ファン側段部112のテーパ部分の軸方向ADの寸法Cをシュラウド22の下流側端部222の厚みThより小さくすることが望ましい。
 なお、遠心式送風機1は、ファン側段部112の径方向寸法が遠心ファン20の空気流出部211に近づくにつれて大きくなっていれば、ファン側段部112の形状が円弧以外の曲線形状で構成されていてもよい。
 (第2実施形態)
 次に、第2実施形態について、図8を参照して説明する。本実施形態では、近接空気流路131Aが遠心ファン20Aの主板23と送風ケース10Aのファンカバー11で構成されている点が上述の第1実施形態と相違している。
 図8に示すように、本実施形態の送風ケース10Aには、第1実施形態におけるモータ側段部122が省略されている。つまり、本実施形態の送風ケース10Aは、モータ側内周部121とモータ側外周部123とが連続して形成されている。
 また、本実施形態の遠心ファン20Aは、主板23が、各羽根21の後縁部21bよりも径方向RD外側に向かって延出している。具体的には、本実施形態の主板23には、各羽根21の後縁部21bよりも径方向RD外側に向かって延出する主板側延出部232が設けられている。本実施形態では、主板側延出部232が、各羽根21の後縁部21bよりも回転軸20aの径方向RD外側に延出する延出部を構成する。また、本実施形態では、ファンカバー11が、主板23よりもシュラウド22に近い壁部を構成する。
 そして、本実施形態の吐出空気流路13は、近接空気流路131Aを含む全域が、ファン側外周部113および主板側延出部232との間に形成される空気流路で構成されている。本実施形態の近接空気流路131Aは、吐出空気流路13における近接隙間流路151よりも径方向RDの外側において、空気吹出部14よりもファン側段部112に近い空気流路である。
 本実施形態の近接空気流路131Aは、軸方向ADの寸法Laが、羽根高さLb以上であって、ファン高さLf以下に設定されている。換言すれば、近接空気流路131Aは、空気流路高さLaが、羽根高さLb以上、且つ、ファン高さLf以下となっている。なお、本実施形態においても、近接空気流路131Aの軸方向ADの寸法Laをファン高さLfよりも羽根高さLbに近い寸法に設定することが好ましい。
 その他の構成は、上述の第1実施形態と同様である。本実施形態の遠心式送風機1は、吐出空気流路13における近接隙間流路151よりも径方向RDの外側において、送風ケース10Aのファン側外周部113および主板23の主板側延出部232によって近接空気流路131Aが形成されている。
 これによれば、近接空気流路131Aにおける主板23側が切れ目のない連続した流路形状となる。このため、送風ケース10Aと遠心ファン20Aとで形成される空気の流路形状に起因して発生する騒音をより一層抑制することが可能となる。
 また、本実施形態の構成によれば、主板23と送風ケース10Aのモータカバー12との間に形成される隙間を介して、水等の異物が電動モータ30側に浸入してしまうことを抑えることができる。
 (第3実施形態)
 次に、第3実施形態について、図9を参照して説明する。本実施形態では、吐出空気流路13の流路形状を変更している点が上述の第1実施形態と相違している。
 本実施形態の送風ケース10Bは、ファン側外周部113およびモータ側外周部123が、径方向RD外側に向かって徐々に離れる形状となっている。すなわち、ファン側外周部113は、軸方向ADの位置が径方向RD外側に向かって徐々にモータカバー12から離れる形状となっている。同様に、モータ側外周部123は、軸方向ADの位置が径方向RD外側に向かって徐々にファンカバー11から離れる形状となっている。
 本実施形態の吐出空気流路13は、軸方向ADの長さが空気流れ下流側に向かって大きくなっている。本実施形態の吐出空気流路13は、軸方向ADにおける長さが、各羽根21の後縁部21b付近で最も小さくなっている。また、本実施形態の吐出空気流路13は、隙間流路15よりも径方向RDの外側における軸方向ADの長さが、空気吹出部14付近で最も大きくなっている。さらに、本実施形態の吐出空気流路13は、空気吹出部14付近の軸方向ADにおける長さLcが、遠心ファン20における軸方向ADの最大長さLfmax以下に設定されている。
 その他の構成は、第1実施形態と同様である。本実施形態の遠心式送風機1では、吐出空気流路13の軸方向ADの長さが空気流れ下流側に向かって大きくなっている。これによれば、吐出空気流路13の出口側と、空気を吐出する吐出対象空間側との間における急拡大を抑えることができる。この結果、吐出空気流路13の出口側と、空気を吐出する吐出対象空間側との間での騒音の発生を抑えることが可能となる。
 また、本実施形態では、吐出空気流路13における軸方向ADにおける長さを、遠心ファン20における軸方向ADの最大長さ以下に設定している。これによれば、遠心式送風機1の体格を抑えつつ、騒音の発生を抑制することが可能となる。このような構成は、例えば、車両のシート内部の如く、設置スペースが制限される位置に遠心式送風機1を配置する場合に好適である。
 (第4実施形態)
 次に、第4実施形態について、図10、図11を参照して説明する。本実施形態では、吐出空気流路13の流路形状を変更している点が上述の第1実施形態と相違している。
 図10に示すように、本実施形態の送風ケース10Cは、ファン側外周部113Cおよびモータ側外周部123Cの双方が、軸方向ADの他方側に傾いた状態で径方向RDの外側に延びている。
 具体的には、本実施形態のファン側外周部113Cおよびモータ側外周部123Cそれぞれは、空気吹出部14側の外側端部113a、123aが、遠心ファン20の空気流出部211側に比べて、軸方向ADの他方側に位置している。
 本実施形態のファン側外周部113Cは、空気吹出部14側の外側端部113aが、径方向RDにおいて各羽根21の後縁部21bと重なり合うように傾斜した状態で、径方向RDの外側に向かって延びている。
 一方、本実施形態のモータ側外周部123Cは、空気吹出部14側の外側端部123aが、径方向RDにおいて各羽根21の後縁部21bと重なり合わないように傾斜した状態で、径方向RDの外側に向かって延びている。
 本実施形態の吐出空気流路13は、軸方向ADの他方側に傾いた状態で径方向RDの外側に向かって延びている。本実施形態の吐出空気流路13は、軸方向ADの長さが隙間流路15よりも径方向RDの外側における全域において殆ど一様となっている。
 その他の構成は、第1実施形態と同様である。本実施形態の遠心式送風機1は、第1実施形態と共通の構成から奏される作用効果を第1実施形態と同様に得ることができる。
 ここで、遠心ファン20は、軸方向ADの一方側から吸い込んだ空気を径方向RDの外側に吐出するものである。遠心ファン20から吐出する気流には、軸方向ADの速度成分が含まれている。このため、遠心ファン20から吐出する気流は、空気流出部211において軸方向ADの一方側より他方側に流れ易くなる。そして、遠心ファン20の空気流出部211における気流の流速は、図11に示すように、軸方向ADの一方側よりも他方側の方が大きくなる傾向がある。
 このような遠心ファン20の特性を鑑みて、本実施形態の遠心式送風機1では、吐出空気流路13を、軸方向ADの他方側に傾いた状態で径方向RDの外側に向かって延びる流路形状としている。
 このように、遠心ファン20から吐出された気流の流速分布に合わせて吐出空気流路13の流路形状を設定すれば、吐出空気流路13を形成する壁面における気流の剥離を低減することができる。この結果、吐出空気流路13を空気が流れる際の騒音を抑制することが可能となる。
 (他の実施形態)
 以上、本開示の代表的な実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。
 上述の各実施形態では、遠心式送風機1を車両における送風手段に適用する例について説明したが、これに限定されない。遠心式送風機1は、例えば、家庭や工場等で使用される据置型の空調装置の送風手段に適用してもよい。
 上述の各実施形態では、遠心ファン20として、後ろ向きファンを採用する例を説明したが、これに限定されない。遠心ファン20は、例えば、ファンの出口側が径方向RDに向いているラジアルファンを採用してもよい。
 上述の各実施形態では、電動モータ30として、アウターロータ型のブラシレスDCモータを採用する例について説明したがこれに限定されない。電動モータ30は、インナーロータ型を採用してもよい。また、電動モータ30は、ACモータを採用してもよい。
 上述の各実施形態の如く、電動モータ30を主板23の背面側に配置することが望ましいが、これに限定されず、例えば、主板23の表面側に電動モータ30が配置されていてもよい。また、電動モータ30は、送風ケース10の内部ではなく、少なくとも一部が外部に配置されていてもよい。
 上述の各実施形態の如く、近接隙間流路151が過度に拡大させないためには、ファン側段部112における円弧形状の半径Rを、シュラウド22の下流側端部222の厚みThよりも小さくすることが望ましいが、これに限定されない。遠心式送風機1は、例えば、ファン側段部112における円弧形状の半径Rが、シュラウド22の下流側端部222の厚みThと同等の大きさとなっていてもよい。
 上述の各実施形態では、隙間流路15を流れる逆流の流量を抑えるために、遠隔隙間流路152の流路幅Chを近接隙間流路151の流路幅Cw1、Cw2よりも小さくした構成について説明したが、これに限定されない。遠心式送風機1は、例えば、遠隔隙間流路152の流路形状をラビリンス構造とすることで、隙間流路15を流れる逆流の流量を抑える構成となっていてもよい。
 上述の各実施形態では、送風ケース10のファン側段部112の径方向寸法を空気流出部211に近づくにつれて大きくすることで、近接隙間流路151の面積を空気流出部211に近づくにつれて拡大させた例について説明したが、これに限定されない。例えば、シュラウド22の下流側端部222の径方向寸法を空気流出部211に近づくにつれて小さくすることで、近接隙間流路151の面積を空気流出部211に近づくにつれて拡大させてもよい。
 上述の各実施形態の如く、吐出空気流路13は、近接隙間流路15よりも径方向RDの外側における空気流路高さLaが、羽根高さLb以上であって、ファン高さLf以下に設定されていることが望ましいが、これに限定されない。吐出空気流路13は、例えば、近接隙間流路15よりも径方向RDの外側における空気流路高さLaが、羽根高さLb未満となっていたり、ファン高さLfよりも大きくなっていたりしてもよい。
 上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
 上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。
 上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。
 (まとめ)
 上述の実施形態の一部または全部で示された第1の観点によれば、遠心式送風機は、シュラウドの後縁側端部と送風ケースとの間に近接隙間流路が形成されている。そして、近接隙間流路は、送風ケースの空気吸込口側に比べて、遠心ファンの空気流出部側の方が、径方向における面積が大きくなっている。
 また、第2の観点によれば、遠心式送風機の送風ケースは、近接隙間流路を形成する部位の径方向寸法が空気流出部に近づくにつれて大きくなっている。これによれば、近接隙間流路に流入する逆流と送風ケースとの衝突による圧力変動を抑えることができるので、遠心ファンのシュラウドと送風ケースとの間に生ずる逆流による騒音を充分に抑制可能となる。
 また、第3の観点によれば、遠心式送風機の送風ケースは、近接隙間流路を形成する部位の形状が円弧形状となっている。このように、送風ケースにおける近接隙間流路を形成する部位の形状をエッジがない円弧形状とすれば、送風ケースにおける近接隙間流路を形成する部位への気流の衝突による圧力変動を充分に抑えることができる。この結果、遠心ファンのシュラウドと送風ケースとの間に生ずる逆流による騒音を充分に抑制可能となる。
 また、第4の観点によれば、遠心式送風機は、円弧形状の半径が、シュラウドにおける近接隙間流路を形成する部位の厚みよりも小さくなっている。これによれば、近接隙間流路の流路幅が過度に拡大しないので、近接隙間流路を介した逆流が増大してしまうことを抑えて、吐出空気流路を流れる空気の流量を充分に確保することができる。
 また、第5の観点によれば、遠心式送風機は、近接隙間流路の流路幅が、隙間流路における近接隙間流路の逆流流れ下流側の遠隔隙間流路の流路幅に比べて大きくなっている。このように、隙間流路の近接隙間流路の流路幅を遠隔隙間流路の流路幅に比べて大きくすることで、近接隙間通路に流入する逆流の流速を充分に抑えることができる。また、遠隔隙間流路の流路幅が近接隙間流路の流路幅に比べて小さくなることで、隙間流路を流れる逆流が増大してしまうことを抑えることができるので、吐出空気流路を流れる空気の流量を充分に確保することができる。
 また、第6の観点によれば、遠心式送風機の吐出空気通路は、近接隙間流路よりも径方向外側において、複数枚の羽根の後縁部に最も近い位置における軸方向の長さが、羽根高さ以上、且つ、ファン高さ以下となっている。なお、羽根高さは、複数枚の羽根の後縁部における軸方向の長さである。また、ファン高さは、遠心ファンにおける前記後縁部における軸方向の長さである。
 これによると、遠心ファンから吐出された空気を外部に導く空気流路を実質的に急拡大や急縮小のない流路形状とすることができる。このため、遠心ファンの羽根の後縁部付近における空気流路の急拡大や急縮小に起因する騒音を抑えることができる。
 また、第7の観点によれば、遠心式送風機の吐出空気流路は、近接隙間流路よりも径方向外側において、軸方向の他方側に傾いた状態で径方向の外側に延びている。このように、遠心ファンから吐出された気流の流速分布に合わせて吐出空気流路の流路形状を設定すれば、吐出空気流路を形成する壁面における気流の剥離を低減することができる。この結果、吐出空気流路を空気が流れる際の騒音を抑制することが可能となる。

Claims (7)

  1.  空気を送風する遠心式送風機であって、
     回転軸(20a)の軸方向の一方側から吸い込んだ空気を前記回転軸の径方向外側に向けて吐出する遠心ファン(20、20A)と、
     前記遠心ファンを収容すると共に、前記回転軸を中心とする全周にわたって開口する送風ケース(10、10A、10B、10C)と、を備え、
     前記遠心ファンは、前記回転軸の周方向に並んで配置される複数枚の羽根(21)、前記複数枚の羽根における前記軸方向の一方側を連結するシュラウド(22)、前記複数枚の羽根における前記軸方向の他方側を連結すると共に、前記回転軸に連結される主板(23)を有しており、
     前記送風ケースには、前記軸方向の一方側に空気を吸い込む空気吸込口(111a)が形成されており、
     前記送風ケースの内部には、前記複数枚の羽根の後縁部(21b)よりも空気流れ下流側に前記径方向外側に延びる吐出空気流路(13)が形成されており、
     前記シュラウドと前記送風ケースとの間には、前記空気吸込口と互いに隣り合う前記羽根の後縁部間に形成される空気流出部(211)とを連通させる隙間流路(15)が形成されており、
     前記シュラウドは、前記複数枚の羽根の後縁部側に位置する後縁側端部(222)を有しており、
     前記後縁側端部および前記送風ケースは、前記径方向において隙間を介して互いに対向配置されており、
     前記隙間流路は、前記後縁側端部および前記送風ケースにおける前記径方向に対向する部位で形成される近接隙間流路(151)を含んでおり、
     前記近接隙間流路は、前記空気吸込口側に比べて、前記空気流出部側の方が、前記径方向における面積が大きくなっている遠心式送風機。
  2.  前記送風ケースは、前記近接隙間流路を形成する部位(112)の径方向寸法が前記空気流出部側に近づくにつれて大きくなっている請求項1に記載の遠心式送風機。
  3.  前記送風ケースは、前記近接隙間流路を形成する部位の形状が円弧形状となっている請求項2に記載の遠心式送風機。
  4.  前記円弧形状の半径(R)は、前記シュラウドにおける前記近接隙間流路を形成する部位の厚み(Th)よりも小さくなっている請求項3に記載の遠心式送風機。
  5.  前記近接隙間流路の流路幅(Cw1、Cw2)は、前記隙間流路における前記近接隙間流路の逆流流れ下流側の遠隔隙間流路(152)の流路幅(Ch)に比べて大きくなっている請求項1ないし4のいずれか1つに記載の遠心式送風機。
  6.  前記複数枚の羽根の後縁部における前記軸方向の長さを羽根高さ(Lb)とし、前記遠心ファンにおける前記後縁部における前記軸方向の長さをファン高さ(Lf)としたとき、
     前記吐出空気通路は、前記近接隙間流路よりも前記径方向外側において、前記複数枚の羽根の後縁部に最も近い位置における前記軸方向の長さ(La)が、前記羽根高さ以上、且つ、前記ファン高さ以下となっている請求項1ないし5のいずれか1つに記載の遠心式送風機。
  7.  前記吐出空気通路は、前記近接隙間流路よりも前記径方向外側において、前記軸方向の他方側に傾いた状態で前記径方向外側に延びている請求項1ないし6のいずれか1つに記載の遠心式送風機。
PCT/JP2017/020247 2016-07-18 2017-05-31 遠心式送風機 WO2018016198A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018528434A JP6760376B2 (ja) 2016-07-18 2017-05-31 遠心式送風機

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016140968 2016-07-18
JP2016-140968 2016-07-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018016198A1 true WO2018016198A1 (ja) 2018-01-25

Family

ID=60992013

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/020247 WO2018016198A1 (ja) 2016-07-18 2017-05-31 遠心式送風機

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6760376B2 (ja)
WO (1) WO2018016198A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7342782B2 (ja) 2020-05-01 2023-09-12 株式会社デンソー 遠心送風機

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2524710A1 (de) * 1975-06-04 1976-12-09 Gutehoffnungshuette Sterkrade Radialverdichterstufe
JPS6232298A (ja) * 1985-05-15 1987-02-12 ドレツサ−・インダストリ−ズ・インコ−ポレ−テツド 遠心コンプレツサあるいはそれに類似の装置用の拡散室
JP3622175B2 (ja) * 1998-06-19 2005-02-23 コニカミノルタホールディングス株式会社 ハロゲン化銀写真感光材料の製造方法
JP2010038027A (ja) * 2008-08-05 2010-02-18 Panasonic Corp 電動送風機及びそれを用いた電気掃除機
JP2016048038A (ja) * 2014-08-27 2016-04-07 株式会社デンソー 遠心式送風機

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2524710A1 (de) * 1975-06-04 1976-12-09 Gutehoffnungshuette Sterkrade Radialverdichterstufe
JPS6232298A (ja) * 1985-05-15 1987-02-12 ドレツサ−・インダストリ−ズ・インコ−ポレ−テツド 遠心コンプレツサあるいはそれに類似の装置用の拡散室
JP3622175B2 (ja) * 1998-06-19 2005-02-23 コニカミノルタホールディングス株式会社 ハロゲン化銀写真感光材料の製造方法
JP2010038027A (ja) * 2008-08-05 2010-02-18 Panasonic Corp 電動送風機及びそれを用いた電気掃除機
JP2016048038A (ja) * 2014-08-27 2016-04-07 株式会社デンソー 遠心式送風機

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7342782B2 (ja) 2020-05-01 2023-09-12 株式会社デンソー 遠心送風機

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2018016198A1 (ja) 2019-01-10
JP6760376B2 (ja) 2020-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5566663B2 (ja) 多翼遠心ファンおよびそれを用いた空気調和機
JP3698150B2 (ja) 遠心送風機
JP3700217B2 (ja) 遠心式送風機
JP5131093B2 (ja) 遠心式送風機
JP2010124534A (ja) 電動機用斜流ファンと該斜流ファンを備えた電動機
JP5952801B2 (ja) 遠心式ファン
WO2016181821A1 (ja) 遠心式送風機
US20190390676A1 (en) Centrifugal blower device
JP6634929B2 (ja) 遠心送風機
JP4769118B2 (ja) 遠心式多翼送風機
US11332052B2 (en) Centrifugal blower device
WO2018016198A1 (ja) 遠心式送風機
US10473113B2 (en) Centrifugal blower
JP5675298B2 (ja) 多翼遠心ファンおよびそれを用いた空気調和機
WO2016117374A1 (ja) 送風機
JP4729906B2 (ja) 遠心送風機
JP4395539B1 (ja) 多翼遠心ファンおよび車両用空調装置
JP2007162559A (ja) 遠心式多翼送風機
JP6766800B2 (ja) 遠心送風機
JP2003035298A (ja) 遠心送風機
WO2022153522A1 (ja) 遠心送風機
WO2022255268A1 (ja) 遠心送風機
WO2022085332A1 (ja) 送風機
JP5504624B2 (ja) 遠心送風機
JP6294910B2 (ja) 遠心式ファン

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2018528434

Country of ref document: JP

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17830718

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17830718

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1