WO2023153155A1 - 遠心送風機 - Google Patents

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WO2023153155A1
WO2023153155A1 PCT/JP2023/001323 JP2023001323W WO2023153155A1 WO 2023153155 A1 WO2023153155 A1 WO 2023153155A1 JP 2023001323 W JP2023001323 W JP 2023001323W WO 2023153155 A1 WO2023153155 A1 WO 2023153155A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
output shaft
plate
main plate
centrifugal fan
blades
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/001323
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
文也 石井
潤 山岡
麻里 深田
Original Assignee
株式会社デンソー
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 filed Critical 株式会社デンソー
Publication of WO2023153155A1 publication Critical patent/WO2023153155A1/ja

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps

Definitions

  • the present disclosure relates to centrifugal blowers.
  • Patent Document 1 One of the objectives of Patent Document 1 is to reduce the distance from the axis-perpendicular plane that passes through the joint between the boss and the main plate of the fan and is perpendicular to the rotation axis to the center of gravity of the blade.
  • the main plate is formed such that the plate thickness gradually increases from the rotating shaft side toward the outer peripheral edge.
  • a centrifugal blower comprises: a case; a motor supported by the case at a motor supporting position; a fan driven and rotated by the motor,
  • the fan is a boss attached to the output shaft of the motor on one side of the output shaft of the motor relative to the motor support position; a main plate extending outward in a radial direction centered on the output shaft from the boss; a plurality of blades extending from the main plate to one side of the output shaft; a side plate connected to one end of the output shaft of the plurality of blades,
  • the main plate is heavier than the side plate,
  • the main plate and the side plate are inclined outward in the radial direction toward the other side of the output shaft.
  • the main plate located on the other side of the output shaft relative to the side plate is heavier than the side plate, thereby reducing the amount of positional deviation along the output shaft between the motor support position and the center of gravity of the fan. can be done.
  • the main plate and the side plates are inclined radially outward from the output shaft toward the other side of the output shaft, a plurality of blades can be arranged on the other side of the output shaft, so the center of gravity of the fan is located on the output shaft. can be arranged on the other side of the direction along the That is, it is possible to reduce the amount of positional deviation along the output shaft between the motor support position and the center of gravity of the fan.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1;
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 1;
  • FIG. 2 is a sectional view along IV-IV in FIG. 1;
  • FIG. 4 is a plan view of the fan from the other side in the axial direction;
  • FIG. 11 is a plan view of the fan from the other axial side in the third embodiment;
  • FIG. 12 is a plan view of the fan from the other axial side in the fourth embodiment;
  • FIG. 4 is a plan view of the fan from the other side in the axial direction;
  • FIG. 11 is a plan view of the fan from the other axial side in the third embodiment;
  • FIG. 12 is a plan view of the fan from the other axial side in the fourth embodiment;
  • FIG. 4 is a plan view of the fan from the other side in the axial direction;
  • FIG. 11 is a plan view of the fan from the other axial side in the
  • FIG. 11 is a cross-sectional view including a rotating shaft of a centrifugal fan according to a fifth embodiment
  • FIG. 11 is a cross-sectional view including a rotating shaft of a centrifugal fan according to a sixth embodiment
  • It is sectional drawing containing the rotating shaft of the centrifugal fan which concerns on 7th Embodiment.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line XII-XII of FIG. 11;
  • a centrifugal fan 1 according to the first embodiment includes a case 2 , a motor 3 supported by the case 2 , and a fan 4 driven by the motor 3 to rotate, as shown in FIG. 1 .
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the centrifugal fan 1 including the rotation axis CL.
  • the centrifugal blower 1 of this embodiment is a turbofan, as another example, a centrifugal blower other than the turbofan (for example, a sirocco fan) may be used.
  • the case 2 is a member that houses the motor 3 and the fan 4, and is made of resin, for example, but may be made of other materials.
  • the case 2 may be attached to another member (for example, a housing forming an outer shell of an air conditioner).
  • the case 2 has a first case portion 21 and a second case portion 22 .
  • the first case portion 21 and the second case portion may be formed separately and assembled with each other, or may be integrally formed as a whole.
  • the first case portion 21 covers the suction side of the fan 4, and the second case portion 22 covers the side opposite to the suction side of the fan 4, and the motor 3 is attached.
  • the motor 3 has an output shaft 31 , a rotating body holding portion 32 , a bearing 33 , a core 34 and a rotor 35 .
  • the motor 3 is an outer rotor type electric motor, but may be an inner rotor type as another example.
  • the output shaft 31 is a rod that transmits the rotational force generated by the motor 3 to the fan 4.
  • the output shaft 31 and the rotating shaft CL are substantially coaxial.
  • the rotating body holding portion 32 is, for example, a member made of metal or resin, and is fixedly attached to the second case portion 22 at the motor support position 32a.
  • the fixed attachment of the rotating body holding portion 32 to the second case portion 22 may be achieved by, for example, fastening bolts, may be achieved by screwing, or may be attached by other methods.
  • the motor support position 32a is outside the outermost edge of the rotor 35 in the radial direction centered on the output shaft 31.
  • the motor support position 32a is located outside the connection position between the boss portion 41 and the output shaft 31, which will be described later, in the radial direction about the output shaft 31. As shown in FIG. In addition, the motor support position 32a is positioned lower in FIG. ing.
  • the direction along the output shaft 31 is simply referred to as the axial direction FL
  • the upper side of the axial direction FL in FIG. 1 is referred to as one side
  • the lower side of the axial direction FL in FIG. 1 is referred to as the other side
  • the radial direction and the circumferential direction about the output shaft 31 are simply referred to as the radial direction and the circumferential direction, respectively.
  • the bearing 33 is attached to the surface of the rotating body holding portion 32 on the output shaft 31 side, and rotatably supports the output shaft 31 . With this configuration, the rotating body holding portion 32 holds the output shaft 31 , the rotor 35 and the fan 4 via the bearings 33 .
  • the core 34 rotates the rotor 35 by generating a magnetic field when energized.
  • the core 34 is fixed to the rotating body holding portion 32 .
  • the rotating body holding portion 32 and the core 34 constitute a stator.
  • the rotor 35 is fixed to the output shaft 31 at its radially inner peripheral edge and arranged on the outer peripheral side of the core 34 at its radially outer peripheral edge.
  • the rotor 35 has a magnet on the radially outer peripheral side of the core 34 and receives rotational force from the magnetic field generated by the core 34 due to the magnet.
  • a magnetic field is generated, and the rotor 35 rotates integrally with the output shaft 31 due to the magnetic field.
  • the output shaft 31 is supported by the bearing 33 .
  • the fan 4 has a boss portion 41 , a main plate 42 , a plurality of blades 43 and side plates 44 .
  • the boss portion 41, the main plate 42, the plurality of blades 43, and the side plates 44 are integrally formed of the same material (for example, resin) as a whole. And the mass density of the fan 4 is uniform.
  • the boss portion 41 is an annular member attached to the output shaft 31 .
  • the connection position between the boss portion 41 and the output shaft 31 is located on one side in the axial direction FL of the connection position between the rotor 35 and the output shaft 31 and the motor support position 32a.
  • the main plate 42 is a plate-shaped member that is connected to the boss portion 41 at its radially inner peripheral edge and extends radially outward from the boss portion 41 centering on the output shaft 31 .
  • the plurality of blades 43 are plate-shaped members. Each blade 43 extends from one surface of the main plate 42 in the axial direction FL toward one side in the axial direction FL, and is connected to the side plate 44 at one end in the axial direction FL.
  • the plurality of blades 43 are arranged side by side in the circumferential direction around the output shaft 31 . Further, each blade 43 also extends so as to be located rearward in the rotation direction of the fan 4 as the distance from the output shaft 31 increases. The direction of rotation coincides with the circumferential direction.
  • the side plate 44 is a plate-shaped member arranged to surround the output shaft 31 and extending radially outward. As described above, the plurality of blades 43 are connected to the surface of the side plate 44 on the other side in the axial direction FL. Further, the first case portion 21 is arranged so as to face the surface of the side plate 44 on one side in the axial direction FL and cover the side plate 44 from one side in the axial direction FL.
  • the side plate 44 has a body portion 44a and a cylindrical portion 44b.
  • the body portion 44a is a portion that is arranged to face the main plate 42 and sandwiches the plurality of blades 43 between the main plate 42 and itself.
  • the cylindrical portion 44b is an annular portion that bends from the radially inner peripheral side end portion of the main body portion 44a and extends toward one side in the axial direction FL with respect to the main body portion 44a.
  • the tubular portion 44b surrounds the output shaft 31 so as to face the output shaft 31, thereby forming an inlet IP for taking in air on the radially inner peripheral side thereof.
  • the boss portion 41 , the main plate 42 , the plurality of blades 43 , and the side plates 44 configured as described above rotate together as a whole when a rotational force is transmitted from the output shaft 31 .
  • the output shaft 31, the rotor 35, and the fan 4 integrally rotate forward in the rotational direction.
  • the centrifugal blower 1 configured as above will be described.
  • the core 34 of the motor 3 When the core 34 of the motor 3 is energized, the core 34 generates magnetic force, and the magnetic force drives the rotor 35 to rotate.
  • the rotor 35, the output shaft 31, and the fan 4 rotate together.
  • the wind is sucked in from one side in the axial direction FL to the other side in the axial direction FL at the intake port IP, and flows from the radially inner side to the outer side between the main plate 42 and the side plate 44 and between the plurality of blades 43.
  • the air is blown further radially outward from the radially outermost periphery of the fan 4 .
  • centrifugal fan 1 there is a complex imbalance between the fan 4 and the rotor 35.
  • This imbalance is caused by the fact that the mass of the rotating body around the rotation axis is not uniformly distributed in the circumferential direction (for example, eccentricity).
  • the rotating bodies are the fan 4 and the rotor 35 .
  • a moment around the motor support position 32a caused by the centrifugal force F due to this imbalance causes the centrifugal blower 1 to vibrate. If this moment increases, suppression of vibration of the centrifugal fan 1 may become insufficient.
  • This moment increases as the amount of positional deviation L along the axial direction FL between the motor support position 32a and the center of gravity G of the fan 4 increases.
  • the centrifugal fan 1 of this embodiment is configured to suppress the amount of positional deviation L. As shown in FIG.
  • the main plate 42 and the side plate 44 are inclined radially outward toward the other side in the axial direction FL. That is, each of the main plate 42 and the side plate 44 extends radially outward so as to be positioned on the other side in the axial direction FL.
  • the plurality of blades 43 can be arranged on the other side in the axial direction FL, so the center of gravity G of the fan 4 can be arranged on the other side in the axial direction FL. Therefore, the amount of positional deviation L can be suppressed, and vibration of the centrifugal fan 1 caused by the imbalance can be suppressed.
  • the main plate 42 is heavier than the side plate 44 .
  • the center of gravity G of the fan 4 can be arranged closer to the main plate 42 side, and the center of gravity G can be arranged closer to the other side in the axial direction FL, so that the amount of positional deviation L can be suppressed.
  • the main plate 42 is thicker than the side plate 44 .
  • This comparison is self-evident if the plate thickness is uniform for each of the main plate 42 and the side plate 44, but if not, the average plate thickness is used for comparison.
  • the average plate thickness is the value obtained by dividing the plate volume by the plate surface area.
  • the fact that the main plate 42 and the side plate 44 can have different plate thicknesses can be utilized to reduce the amount of positional deviation along the output shaft between the motor support position and the center of gravity of the fan. can be done.
  • h1 be the length from one end of the fan 4 to the other end along the axial direction FL. This length h1 is also called the total height of the fan 4. As shown in FIG. Let h2 be the length along the output shaft from the connection position between the boss portion 41 and the output shaft 31 to the end of the fan 4 on the other side in the axial direction FL. This length h2 is also called the height of the boss portion 41 . In this case, the length h2 is more than half the length h1.
  • the inclination of the main plate 42 connected to the boss portion 41 can be made steeper, and the plurality of blades 43 can be arranged in the axial direction FL with respect to the total height of the fan 4. It can also be attached to the other side. As a result, the positional deviation amount L can be reduced.
  • the main plate 42 has a first sloped portion 42a and a second sloped portion 42b.
  • the first sloped portion 42a is arranged radially inward of the second sloped portion 42b of the main plate 42 .
  • a radially inner end of the first sloped portion is connected to the boss portion 41 .
  • the slope of the slope toward the other side in the axial direction FL when going radially outward is within the first range.
  • This gradient increases as the amount of change toward the other side in the axial direction FL increases when the distance from the output shaft 31 increases by a unit distance. That is, the depression angle.
  • the gradient is specified based on the position of the midpoint between the one end and the other end in the axial direction FL at each position.
  • the slope of the slope toward the other side in the axial direction FL when going radially outward is within a second range different from the first range.
  • the first range and the second range may partially overlap or may not overlap.
  • the first range has a steeper slope than the second range. That is, the upper limit of the slope of the first range is greater than the upper limit of the second range, and the lower limit of the first range is greater than the lower limit of the second range. Also, the average value of the upper and lower limits of the first range is greater than the average value of the upper and lower limits of the second range.
  • the second sloped portion 42b which may have a larger volume because it is radially outside the first sloped portion 42a, can be more unevenly distributed on the other side in the axial direction FL. As a result, the positional deviation amount L can be reduced.
  • the average plate thickness of the second sloped portion 42b is larger than the average plate thickness of the first sloped portion 42a. In this manner, by increasing the average plate thickness of the second sloped portion 42b located on the other side of the main plate 42 in the axial direction FL, the positional deviation amount L can be effectively reduced.
  • the average plate thickness of the second sloped portion 42b is larger than the average plate thickness of the side plate 44, but as another example, it may not be larger. Also, the average plate thickness of the first sloped portion 42 a may be larger or smaller than the average plate thickness of the side plate 44 .
  • the main plate 42 has an outer peripheral end portion 42c located on the outermost periphery of the main plate 42 and radially outside the second inclined portion 42b.
  • the average plate thickness of the outer peripheral end portion 42c is smaller than the average plate thickness of the second slope portion 42b.
  • the gradient of the radially outward inclination of the surface facing one side in the axial direction FL is the gradient of the radially outward inclination of the surface facing the other side in the axial direction FL.
  • the outer peripheral end portion 42c is tapered radially outward.
  • the position of the surface facing the one side in the axial direction FL is oriented toward the other side in the axial direction FL at a positive gradient as the position of the surface facing the other side in the axial direction FL goes radially outward.
  • the position may be such that the position in the axial direction FL does not change as it goes radially outward.
  • the outer peripheral end portion 42c has a plate thickness that is gradually reduced toward the radially outer side, thereby suppressing excessive inclination of the surface on the other side in the axial direction FL toward the other side in the axial direction FL.
  • the position of the surface facing the other side in the axial direction FL may be toward one side in the axial direction FL as it goes radially outward, or may be toward the other side in the axial direction FL. .
  • corners R1a and R1b formed at the joints between each of the plurality of blades 43 and the main plate 42 are rounded corners R portions.
  • corners R2a and R2b formed at joints between each of the plurality of blades 43 and the side plate 44 are also rounded corners R portions.
  • the radius of curvature of corners R1a and R1b is greater than the radius of curvature of corners R2a and R2b of the same blade.
  • the corners R2a and R2b may be pin angles.
  • the radius of curvature of the corners R1a, R1b is greater than the radius of curvature of the corners R2a, R2b of the same wing.
  • the joint with the main plate 42 is thicker than the joint with the side plate 44 .
  • the radius of curvature of the corners can be made different between the main plate side and the side plate side, the amount of positional deviation along the output shaft 31 between the motor support position 32a and the center of gravity G of the fan 4 is reduced. be able to.
  • the plurality of blades 43 may be all or only a part of the blades having the relationship between the corners R1a, R1b, R2a, and R2b as described above. If the above relationship is established for at least one blade 43 among the plurality of blades 43, the blade 43 achieves the above effect.
  • the radius of curvature of each of the corners R1a and R2a at the joint between the at least one blade 43 and the main plate 42 increases radially outward. This increase behavior may be gradual or stepwise. Further, the radius of curvature of each of the corners R1a and R2a increases radially outward only in a portion of the joint between the blade 43 and the main plate 42 (for example, the blade 43 and the second inclined portion 42b). only at the junction with).
  • the front edge portion 43a which is the end portion of each of the plurality of blades 43 on the side of the output shaft 31, is located at the end portion on one side in the axial direction FL. It is connected to the surface on the shaft 31 side.
  • each blade 43 is improved, and deformation of the fan 4 can be suppressed.
  • all of the blades 43 may have such a structure as described above, or only some of the blades 43 may have such a structure. Even in the latter case, the rigidity of some wings 43 is improved.
  • each blade 43 has a uniform plate thickness at portions other than the joints with the main plate 42 and the joints with the side plates 44 .
  • no projections such as ribs are formed on the surface of the main plate 42 on the other side in the axial direction FL of the present embodiment.
  • FIG. A centrifugal fan 1 according to this embodiment differs from the first embodiment in the configuration of a main plate 42 .
  • the main plate 42 has a plurality of ribs 42d.
  • the outer peripheral end portion 42c of the present embodiment has the same plate thickness as the second sloped portion 42b, the plate thickness may be smaller than that of the second sloped portion 42b as in the first embodiment.
  • Other configurations are the same as those of the first embodiment.
  • the plurality of ribs 42d protrude to the other side in the axial direction FL from the surface of the main plate 42 opposite to the side plate 44 side.
  • Each of the ribs 42d surrounds the output shaft 31 and is annularly arranged with the output shaft 31 as the center. As a whole, these ribs 42d are arranged in multiples from the inner side to the outer side in the radial direction.
  • the number of ribs 42d may be plural as described above, or may be one. 5 and 6, the rib 42d may be attached only to the second sloped portion 42b, or may be attached to both the first sloped portion 41a and the second sloped portion 42b. , only the first slope portion 41a.
  • the portion of the main plate 42 that is closest to the other side in the axial direction FL is not one of the plurality of ribs 42d, but the end portion of the outer peripheral end portion 42c on the other side in the axial direction FL. be. This reduces the possibility that the plurality of ribs 42d will increase the dimension of the fan 4 in the axial direction FL.
  • the main plate 42 has one or more ribs 42d projecting from the surface opposite to the side plate 44 side to the other side of the output shaft 31 .
  • the positional deviation amount L can be reduced by the weight of the rib 42d.
  • the rib 42d is arranged in an annular shape surrounding the output shaft 31. As a result, the ribs 42 d are less likely to resist the rotation of the fan 4 .
  • the rib 42 h may be centered on the output shaft 31 as described above, or may be centered on a position shifted from the output shaft 31 . Also, the rib 42h may be formed only on the second sloped portion 42b as shown in FIG. 6, or may be formed on both the first sloped portion 42a and the second sloped portion 42b. Further, in this embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained from the same configuration.
  • the plurality of ribs 42d are replaced with the plurality of ribs 42e in contrast to the second embodiment.
  • Other configurations are the same as those of the second embodiment.
  • Each of the plurality of ribs 42 e radially extends from the radially inner side to the outer side around the output shaft 31 .
  • the portion of the main plate 42 that is closest to the other side in the axial direction FL is not one of the plurality of ribs 42e, but the end portion of the outer peripheral end portion 42c on the other side in the axial direction FL. be.
  • the number of ribs 42e may be plural as described above, or may be one.
  • the rib 42e may be attached only to the second sloped portion 42b as shown in FIG. 7, or may be attached to both the first sloped portion 41a and the second sloped portion 42b. Only the inclined portion 41a may be provided.
  • one or more ribs 42d having the shape shown in the third embodiment may be provided. That is, the main plate 42 may be formed by combining the ribs 42d and 42e. Also, in this embodiment, the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained from the same configuration.
  • the plurality of ribs 42f are arranged side by side in the circumferential direction with the output shaft 31 as the center. Further, each of the plurality of ribs 42f extends in a wing shape such that the farther away it is from the output shaft 31, the further it is located rearward in the rotational direction. That is, the orientation of the multiple ribs 42 f is the same as that of the multiple wings 43 .
  • the orientation of the plurality of ribs 42f may be opposite to the orientation of the plurality of wings 43. That is, each of the plurality of ribs 42f may extend in a wing shape such that the farther away it is from the output shaft 31, the more forward it is positioned in the direction of rotation. Moreover, the number of the plurality of ribs 42f may be the same as the number of the plurality of blades 43, or may be different. The number of ribs 42f may be one.
  • the portion of the main plate 42 that is closest to the other side in the axial direction FL is not one of the plurality of ribs 42f, but the end portion of the outer peripheral end portion 42c on the other side in the axial direction FL. be.
  • the number of ribs 42f may be plural as described above, or may be one.
  • the rib 42f may be attached only to the second sloped portion 42b as shown in FIG. 8, or to both the first sloped portion 41a and the second sloped portion 42b. Only the sloped portion 41a may be provided. Also, in this embodiment, the same effects as those of the first to third embodiments can be obtained from the same configuration.
  • centrifugal fan 1 differs from that of the first embodiment in the materials forming the boss portion 41 and the main plate 42 .
  • Other configurations are the same as those of the first embodiment. It should be noted that the modifications of this embodiment can also be applied to the second to fourth embodiments.
  • the boss portion 41 and the main plate 42 of this embodiment are made of a material having a higher mass density than the blades 43 and side plates 44 .
  • the material forming the boss portion 41 and the main plate 42 may be resin or metal.
  • the boss 41 and the main plate 42 are formed separately from the blades 43 and the side plates 44, and then the blades 43 and the main plate 42 are connected by welding or the like, whereby the fan 4 is manufactured. good too.
  • the boss portion 41 and the main plate 42 may be formed together with the wings 43 and the side plates 44 by two-color molding.
  • boss portion 41 may be made of the same material as the wings 43 and the side plates 44, as in the first embodiment.
  • the wings 43 may be made of the same material as the main plate 42 . Similar effects can be obtained in either case.
  • the main plate 42 is made of a material having a higher mass density than the side plate 44 .
  • the difference in material between the main plate 42 and the side plate 44 can be used to reduce the amount of positional deviation L.
  • FIG. Further, in this embodiment, similar effects can be obtained from configurations similar to those of the first to fourth embodiments.
  • centrifugal fan 1 differs from the first embodiment in the material forming the fan 4 . Others are the same as the first embodiment. It should be noted that the modification of this embodiment can also be applied to the second to fifth embodiments.
  • all members of the fan 4 other than the main plate 42 are made of resin.
  • the first inclined portion 42a and the outer peripheral end portion 42c are made of resin.
  • the second gradient portion 42b has a metal portion made of metal and a resin portion made of resin and surrounding the metal portion. The metal has a higher mass density than the resin. As a result, the mass density of the main plate 42 is higher than that of the side plate 44 .
  • the fan 4 with such a configuration can be manufactured, for example, by resin molding in which metal is inserted, that is, by insert molding.
  • the first sloped portion 42a and the outer peripheral end portion 42c may also be partially made of metal, like the second sloped portion 42b.
  • the second sloped portion 42b has a metal portion and a resin portion surrounding the metal portion.
  • the amount of positional deviation L can be reduced by making the main plate heavier. Further, in this embodiment, similar effects can be obtained from configurations similar to those of the first to fifth embodiments.
  • FIG. 11 In the centrifugal fan 1 according to this embodiment, the shapes of the plurality of blades 43 are changed from those of the first embodiment. Other configurations are the same as those of the first embodiment. It should be noted that the modifications of this embodiment can also be applied to the second to sixth embodiments.
  • the plate thickness of the portion closer to the main plate 42 than the side plate 44 is greater than the plate thickness of the portion closer to the side plate 44 than the main plate 42. .
  • the main body portion of each blade 43 excluding the joint portion with the main plate 42 and the joint portion with the side plate 44, becomes farther from the main plate 42 and closer to the side plate 44. Plate thickness gradually decreases. In this way, the plate thickness may be reduced in steps other than the plate thickness gradually decreasing from the main plate 42 to the side plate 44 as the main body portion goes from the main plate 42 to the side plate 44 .
  • each blade 43 is thicker at a portion closer to the main plate 42 than at a portion closer to the side plate 44 .
  • the positional deviation amount L can be reduced by utilizing the fact that the side closer to the main plate 42 has a different thickness than the side closer to the side plate 44 in the same blade 43 .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

遠心送風機は、ケース（２）と、モータ支持位置（３２ａ）で前記ケースに支持されるモータ（３）と、前記モータに駆動されて回転するファン（４）と、を備え、前記ファンは、前記モータ支持位置よりも前記モータの出力軸（３１）の一方側において、前記出力軸に取り付けられるボス部（４１）と、前記ボス部から前記出力軸を中心とする径方向の外側に伸びる主板（４２）と、前記主板から前記出力軸の一方側に伸びる複数の翼（４３）と、前記複数の翼の前記出力軸の一方側の端部に接続される側板（４４）と、を有し、前記主板は前記側板よりも重量が大であり、前記主板と前記側板は、前記径方向の外側に向かって前記出力軸の他方側に傾斜している。

Description

遠心送風機 関連出願への相互参照
　本出願は、２０２２年２月８日に出願された日本特許出願番号２０２２－０１８１４９号に基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。
　本開示は、遠心送風機に関する。
　特許文献１では、ターボファンにおいて、ファンのボスと主板との接合部を通過して回転軸に直交する軸直角面から、羽根重心までの距離を、小さくすることを目的の１つとしている。そして、その目的を達成するために、板厚が回転軸側から外周縁に向けて漸次厚くなるよう主板を形成することが記載されている。
特開２０１０－２８１２５６号公報
　発明者の検討によれば、特許文献１に記載のターボファンでは、モータがケースに支持される位置であるモータ支持位置とファンの重心位置の、回転軸に沿った方向における位置ずれ量をより低減することが望ましい。この位置ずれ量が長いと、ファンとモータロータの複合的なアンバランスによって生じる遠心力に起因して発生するモータ支持位置の周りのモーメントが大きくなってしまい、ひいては、ターボファンの振動の抑制が不十分になり得るからである。このことは、ターボファンに限らず、遠心送風機一般についても同様である。本開示は、遠心送風機において、モータ支持位置とファンの重心位置の、回転軸に沿った方向における位置ずれ量を低減することを目的とする。
　本開示の１つの観点によれば、遠心送風機は、
　ケースと、
　モータ支持位置で前記ケースに支持されるモータと、
　前記モータに駆動されて回転するファンと、を備え、
　前記ファンは、
　前記モータ支持位置よりも前記モータの出力軸の一方側において、前記出力軸に取り付けられるボス部と、
　前記ボス部から前記出力軸を中心とする径方向の外側に伸びる主板と、
　前記主板から前記出力軸の一方側に伸びる複数の翼と、
　前記複数の翼の前記出力軸の一方側の端部に接続される側板と、を有し、
　前記主板は前記側板よりも重量が大であり、
　前記主板と前記側板は、前記径方向の外側に向かって前記出力軸の他方側に傾斜している。
　このように、側板に対して出力軸の他方側に位置する主板が側板よりも重量が大であることで、モータ支持位置とファンの重心との出力軸に沿った位置ずれ量を低減することができる。また、主板と側板が出力軸から径方向の外側に向かって出力軸の他方側に傾斜していることで、複数の翼を出力軸のより他方側に配置できるので、ファンの重心を出力軸に沿った方向のより他方側に配置することができる。すなわち、モータ支持位置とファンの重心との出力軸に沿った位置ずれ量を低減することができる。
　なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
第１実施形態に係る遠心送風機の回転軸を含む断面図である。 図１のＩＩ－ＩＩ断面図である。 図１のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。 図１のＩＶ－ＩＶ断面図である。 第２実施形態に係る遠心送風機１の回転軸を含む断面図である。 軸方向他方側からのファンの平面図である。 第３実施形態における軸方向他方側からのファンの平面図である。 第４実施形態における軸方向他方側からのファンの平面図である。 第５実施形態に係る遠心送風機の回転軸を含む断面図である。 第６実施形態に係る遠心送風機の回転軸を含む断面図である。 第７実施形態に係る遠心送風機の回転軸を含む断面図である。 図１１のＸＩＩ－ＸＩＩ断面図である。
　以下、本開示の実施形態について説明する。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）
　第１実施形態に係る遠心送風機１は、図１に示すように、ケース２と、ケース２に支持されるモータ３と、モータ３に駆動されて回転するファン４と、を備えている。図１は、遠心送風機１の回転軸ＣＬを含む断面における断面図である。本実施形態の遠心送風機１はターボファンであるが、他の例として、ターボファン以外の遠心送風機（例えばシロッコファン）でもよい。
　ケース２は、モータ３とファン４を収容する部材であり、例えば樹脂製であるが他の材料から構成されていてもよい。ケース２は、他の部材（例えば空調装置の外殻を構成するハウジング）に取り付けられていてもよい。
　ケース２は、第１ケース部２１と第２ケース部２２とを有している。第１ケース部２１と第２ケース部は、別体に形成されて互いに対して組み付けられていてもよいし、全体として一体に形成されていてもよい。第１ケース部２１は、ファン４の吸入側を覆い、第２ケース部２２は、ファン４の吸入側とは反対側を覆うと共に、モータ３が取り付けられている。
　モータ３は、出力軸３１と、回転体保持部３２と、軸受３３と、コア３４と、ロータ３５と、を有している。モータ３は、アウターロータ型の電動モータであるが、他の例としてインナーロータ型であってもよい。
　出力軸３１は、モータ３で発生した回転力をファン４に伝える棒である。出力軸３１と回転軸ＣＬはほぼ同軸となっている。回転体保持部３２は、例えば金属製または樹脂製の部材であり、モータ支持位置３２ａにおいて、第２ケース部２２に固定的に取り付けられる。回転体保持部３２の第２ケース部２２への固定的な取り付けは、例えばボルトの締結によって実現されていてもよいし、ねじ止めによって実現されていてもよいし、他の手法で取り付けられていてもよい。
　モータ支持位置３２ａは、出力軸３１を中心とする径方向において、ロータ３５の最外縁よりも外側にある。また、モータ支持位置３２ａは、出力軸３１を中心とする径方向において、後述するボス部４１と出力軸３１の接続位置よりも、外側に位置している。また、モータ支持位置３２ａは、出力軸３１に沿った方向において、ボス部４１と出力軸３１の接続位置よりも、ロータ３５と出力軸３１の接続位置よりも、図１中下側に位置している。
　以下、出力軸３１に沿った方向を単に軸方向ＦＬと称し、軸方向ＦＬの図１における上側を一方側と称し、軸方向ＦＬの図１における下側を他方側と称する。また、出力軸３１を中心とする径方向、周方向を、それぞれ、単に径方向、周方向という。
　軸受３３は、回転体保持部３２の出力軸３１側の面に取り付けられ、出力軸３１を回転可能に軸支する。このようになっていることで、回転体保持部３２は、軸受３３を介して、出力軸３１、ロータ３５、ファン４を保持する。
　コア３４は、通電されることによって磁場を発生することでロータ３５を回転駆動する。コア３４は、回転体保持部３２に対して固定されている。回転体保持部３２とコア３４が、ステータを構成する。
　ロータ３５は、径方向の内周縁において、出力軸３１に固定され、径方向の外周縁において、コア３４の外周側に配置される。ロータ３５は、コア３４の径方向の外周側において磁石を備え、この磁石によってコア３４が発生する磁場から回転力を受ける。このようなモータ３において、コア３４が通電されると磁場が発生し、その磁場に起因してロータ３５が出力軸３１と一体に回転する。その際、出力軸３１が軸受３３に軸支される。
　ファン４は、ボス部４１、主板４２、複数の翼４３、および側板４４を有している。本実施形態においては、ボス部４１、主板４２、複数の翼４３、および側板４４は、全体として同じ材料（例えば樹脂）で一体成型で形成される。そして、ファン４の質量密度は一様である。ボス部４１は、出力軸３１に取り付けられる環状の部材である。ボス部４１と出力軸３１の接続位置は、ロータ３５と出力軸３１の接続位置よりも、モータ支持位置３２ａよりも、軸方向ＦＬの一方側に位置している。
　主板４２は、径方向の内周縁においてボス部４１と接続し、ボス部４１から出力軸３１を中心とする径方向の外側に伸びる板形状の部材である。複数の翼４３は、板形状の部材である。各翼４３は、主板４２の軸方向ＦＬの一方側の面から軸方向ＦＬの一方側に向かって伸び、軸方向ＦＬの一方側の端部において側板４４に接続される。これら複数の翼４３は、出力軸３１を中心とする周方向に並んで配置されている。また、各翼４３は、出力軸３１から遠ざかるほど、ファン４の回転方向の後ろ向きに位置するようにも伸びている。回転方向は、周方向と一致する。
　側板４４は、出力軸３１を取り囲むように配置されると共に径方向の外側に伸びる板形状の部材である。上述の通り、側板４４における軸方向ＦＬの他方側の面には、複数の翼４３が接続されている。また、第１ケース部２１は、側板４４における軸方向ＦＬの一方側の面と対向して軸方向ＦＬの一方側から側板４４を覆うように配置されている。
　側板４４は、本体部４４ａと筒部４４ｂとを有している。本体部４４ａは、主板４２と対向して配置され、主板４２と自らの間に複数の翼４３を挟む部分である。筒部４４ｂは、本体部４４ａの径方向の内周側端部から本体部４４ａに対して曲がって軸方向ＦＬの一方側に伸びる環状の部分である。この筒部４４ｂは、出力軸３１に対向して出力軸３１を取り囲むことで、その径方向内周側に、風を取り入れる吸込口ＩＰを形成する。
　以上のような構成のボス部４１、主板４２、複数の翼４３、および側板４４は、全体として出力軸３１から回転力が伝達されることで一体に回転する。その結果、出力軸３１、ロータ３５、ファン４は、一体に回転方向の前側に回転する。
　上記のような構成の遠心送風機１の作動について説明する。モータ３のコア３４が通電されると、コア３４が磁力を発生し、その磁力によってロータ３５が回転駆動される。その結果、ロータ３５、出力軸３１、ファン４が一体に回転する。これにより風が、吸込口ＩＰにおいて、軸方向ＦＬの一方側から他方側に吸い込まれ、更に主板４２と側板４４の間かつ複数の翼４３の間を径方向内側から外側に向けて流れ、更にファン４の径方向の最外周から更に径方向の外側に向けて吹き出される。
　このような遠心送風機１において、ファン４とロータ３５の複合的なアンバランスが存在する。このアンバランスは、回転軸まわりの回転体の質量が周方向に一様に分布していないこと（例えば偏心）によって発生する。ここで、回転体は、ファン４とロータ３５である。このアンバランスによる遠心力Ｆに起因して発生するモータ支持位置３２ａの周りのモーメントが、遠心送風機１の振動の原因となる。このモーメントが増大すると、遠心送風機１の振動の抑制が不十分になり得る。そして、このモーメントは、モータ支持位置３２ａとファン４の重心Ｇとの軸方向ＦＬに沿った位置ずれ量Ｌが長いほど、大きい。本実施形態の遠心送風機１においては、この位置ずれ量Ｌを抑えるよう構成されている。
　このような遠心送風機１の特徴について、更に詳しく説明する。まず、主板４２と側板４４は、径方向の外側に向かって軸方向ＦＬの他方側に傾斜している。すなわち、主板４２と側板４４の各々が、径方向の外側に向かって軸方向ＦＬのより他方側に位置するよう伸びている。
　このようになっていることで、複数の翼４３を軸方向ＦＬのより他方側に配置できるので、ファン４の重心Ｇをより軸方向ＦＬの他方側に配置することができる。したがって、位置ずれ量Ｌを抑えることができ、ひいては、アンバランスに起因する遠心送風機１の振動を抑制することができる。
　また、主板４２は側板４４よりも重量が大である。これにより、ファン４の重心Ｇをより主板４２側に配置することができ、ひいては、重心Ｇをより軸方向ＦＬの他方側に配置することができ、位置ずれ量Ｌを抑えることができる。
　（１）具体的には、主板４２は側板４４に比べて板厚が大きい。この比較は、主板４２、側板４４の各々で板厚が一様であれば自明であるが、そうでない場合は、平均の板厚で比較される。平均の板厚は、板の体積を板面の面積で除算した値になる。
　このようになっていることで、主板４２と側板４４で板厚を異ならせることができるのを利用して、モータ支持位置とファンの重心との出力軸に沿った位置ずれ量を低減することができる。
　（２）また、軸方向ＦＬに沿ったファン４の一方側の端から他方側の端までの長さをｈ１とする。この長さｈ１は、ファン４の全高とも呼ばれる。そして、ボス部４１と出力軸３１の接続位置から軸方向ＦＬの他方側におけるファン４の端までの、出力軸に沿った長さをｈ２とする。この長さｈ２は、ボス部４１の高さとも呼ばれる。この場合、長さｈ２は長さｈ１の１／２以上となっている。
　このようになっていることで、ボス部４１に接続されている主板４２の上述の傾斜の勾配をより急峻にすることができ、ファン４の全高に対して複数の翼４３を軸方向ＦＬのさらに他方側に取り付けることができる。ひいては、位置ずれ量Ｌを低減することができる。
　（３）また、主板４２は、第１勾配部４２ａ、第２勾配部４２ｂを有している。第１勾配部４２ａは、主板４２のうち、第２勾配部４２ｂよりも径方向の内側に配置されている。また、第１勾配部の径方向内側の端部は、ボス部４１に接続されている。
　そして、第１勾配部４２ａにおいては、径方向の外側に向かうときの軸方向ＦＬ他方側への傾斜の勾配が、第１の範囲内となっている。なおこの勾配は、出力軸３１からの距離が単位距離だけ大きくなったときの、軸方向ＦＬ他方側への変化量が大きいほど、大きくなる量である。すなわち、俯角である。また、勾配は、各位置における軸方向ＦＬの一方側の端と他方側の端の中点の位置に基づいて特定される。
　また、第２勾配部４２ｂにおいては、径方向の外側に向かうときの軸方向ＦＬ他方側への傾斜の勾配が、第１の範囲とは異なる第２の範囲内となっている。なお、第１の範囲と第２の範囲は一部が重なりあっていてもよいし、重なり合う部分がなくてもよい。このようになっていることで、主板４２の勾配が一定の場合に比べて、位置ずれ量Ｌを低減するための工夫をより柔軟に行うことができる。
　（４）また、上記第１の範囲は上記第２の範囲よりも上述の傾斜が急な範囲となっている。つまり、第１の範囲の勾配の上限は第２の範囲の上限よりも大きく、第１の範囲の下限は第２の範囲の下限よりも大きい。また、第１の範囲の上限と下限の平均値は第２の範囲の上限と下限の平均値よりも大きい。
　このようになっていることで、第１勾配部４２ａより径方向外側にあるがゆえにより体積が大きくなる場合のある第２勾配部４２ｂを軸方向ＦＬの他方側により偏在させることができる。ひいては、位置ずれ量Ｌを低減することができる。
　（５）また、第２勾配部４２ｂの平均板厚は、第１勾配部４２ａの平均板厚よりも大である。このように、主板４２において軸方向ＦＬのより他方側に位置している第２勾配部４２ｂの平均板厚を大きくすることで、位置ずれ量Ｌを効果的に低減することができる。
　なお、本実施形態では、第２勾配部４２ｂの平均板厚は、側板４４の平均板厚よりも大であるが、他の例として、大でない場合があってもよい。また、第１勾配部４２ａの平均板厚は、側板４４の平均板厚より大きくてもよいし、小さくてもよい。
　（６）また、主板４２は、第２勾配部４２ｂよりも径方向の外側にあって主板４２の最外周にある外周端部４２ｃを有している。この外周端部４２ｃの平均板厚は、第２勾配部４２ｂの平均板厚よりも小である。このように、径方向外側に向かって軸方向ＦＬの他方側に傾斜している主板４２において、その外周端部４２ｃを薄くすることで、ファン４の高さ、すなわち、ファン４の軸方向ＦＬに沿った一方側の端から他方側の端までの長さを抑制することができる。
　より具体的には、外周端部４２ｃでは、軸方向ＦＬの一方側を向く面の径方向外側に向かう傾斜の勾配は、軸方向ＦＬの他方側を向く面の径方向外側に向かう傾斜の勾配よりも、大きくなっている。これにより、外周端部４２ｃは、径方向外側に向かって先細りしている。例えば、外周端部４２ｃでは、軸方向ＦＬの一方側を向く面の位置が径方向外側に向かうにつれて正の勾配で軸方向ＦＬ他方側に向かっており、軸方向ＦＬの他方側を向く面の位置は、径方向外側に向かうにつれて軸方向ＦＬの位置は変化しないようになってよい。
　このように、外周端部４２ｃでは、径方向外側に向かうにつれて板厚を漸次低減させることによって、軸方向ＦＬの他方側の面が軸方向ＦＬの他方側に傾き過ぎることを抑制している。なお、他の例として、軸方向ＦＬの他方側を向く面の位置は、径方向外側に向かうにつれて軸方向ＦＬの一方側に向かってもよいし、軸方向ＦＬの他方側に向かってもよい。
　（７）また、図２に示すように、複数の翼４３の各々と主板４２との接合部に形成される隅Ｒ１ａ、Ｒ１ｂは、丸まった隅Ｒ部となっている。また、図３に示すように、複数の翼４３の各々と側板４４との接合部に形成される隅Ｒ２ａ、Ｒ２ｂも、丸まった隅Ｒ部となっている。そして、各翼４３において、隅Ｒ１ａ、Ｒ１ｂの曲率半径は、同じ翼の隅Ｒ２ａ、Ｒ２ｂの曲率半径よりも大きい。なお、隅Ｒ２ａ、Ｒ２ｂはピン角であってもよい。その場合も、各翼４３において、隅Ｒ１ａ、Ｒ１ｂの曲率半径は、同じ翼の隅Ｒ２ａ、Ｒ２ｂの曲率半径よりも大きい。
　より具体的には、ここで比較するのは、主板４２との接合部の隅Ｒ１ａ、Ｒ１ｂの径方向の内側の端から外側の端までの曲率半径の平均値と、側板４４との接合部の隅Ｒ２ａ、Ｒ２ｂの径方向の内側の端から外側の端までの曲率半径の平均値である。
　これにより、各翼４３において、主板４２との接合部の方が、側板４４との接合部よりも、太くなる。このように、主板側と側板側で隅の曲率半径を異ならせることができるのを利用して、モータ支持位置３２ａとファン４の重心Ｇとの出力軸３１に沿った位置ずれ量を低減することができる。
　なお、隅Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ２ａ、Ｒ２ｂの関係が上記のようになっている翼は、複数の翼４３の全部であってもよいし、一部のみでもよい。複数の翼４３の少なくとも１つの翼４３において上記のような関係が成立すれば、当該翼４３については上記の効果が実現する。
　（８）また、図２、図４に示すように、上記少なくとも１つの翼４３と主板４２との接合部における隅Ｒ１ａ、Ｒ２ａの各々の曲率半径は、径方向の外側に向かうにつれて増大する。この増大の振る舞いは、徐々にであってもよいし、段階的であってもよい。また、隅Ｒ１ａ、Ｒ２ａの各々の曲率半径が径方向の外側に向かうにつれて増大しているのは、翼４３と主板４２との接合部のうち一部のみ（例えば翼４３と第２勾配部４２ｂとの接合部のみ）においてであってもよい。
　このように、同じ翼４３で径方向の位置により隅の曲率半径を変えられるのを利用して、モータ支持位置３２ａとファン４の重心Ｇとの出力軸３１に沿った位置ずれ量を低減できる。これは、主板４２が径方向の外側に向かって出力軸３１のより他方側に傾斜しているからである。
　（９）また、図１に示すように、複数の翼４３の各々の出力軸３１側の端部である前縁部４３ａは、軸方向ＦＬの一方側の端部において、筒部４４ｂの出力軸３１側の面に接続されている。
　このようになっていることで、各翼４３の剛性が向上し、ファン４の変形が抑制できる。なお、このような構造になっているのは、複数の翼４３のうち上述のように全部の翼４３であってもよいし、あるいは、一部のみの翼４３であってもよい。後者の場合でも、その一部の翼４３の剛性は向上する。
　なお、本実施形態においては、各翼４３の各々は、主板４２との接合部および側板４４との接合部以外の部分では、板厚が一定となっている。まら、本実施形態の主板４２の軸方向ＦＬの他方側の面には、リブ等の突起物は形成されていない。
　（第２実施形態）
　次に第２実施形態について、図５、図６を用いて説明する。本実施形態に係る遠心送風機１は、第１実施形態に対して、主板４２の構成が異なっている。具体的には、図５、図６に示すように、主板４２は、複数のリブ４２ｄを有している。また、本実施形態の外周端部４２ｃは、第２勾配部４２ｂと板厚が同じになっているが、第１実施形態と同様に第２勾配部４２ｂより板厚が小であってもよい。その他の構成は、第１実施形態と同じである。
　複数のリブ４２ｄは、主板４２の側板４４側とは反対側の面から軸方向ＦＬの他方側に突出している。リブ４２ｄの各々は、出力軸３１を囲んで出力軸３１を中心に環状に配置されている。そしてこれらリブ４２ｄは、全体として径方向内側から外側に多重に配列されている。なお、リブ４２ｄの数は、上記のように複数であってもよいし、１つであってもよい。また、リブ４２ｄの取り付け位置は、図５、図６に示すように第２勾配部４２ｂのみであってもよいし、第１勾配部４１ａと第２勾配部４２ｂの両方であってもよいし、第１勾配部４１ａのみであってもよい。
　また、本実施形態において、主板４２のうち、最も軸方向ＦＬの他方側に位置する部分は、複数のリブ４２ｄのいずれかではなく、外周端部４２ｃの軸方向ＦＬの他方側の端部である。このようになっていることで、複数のリブ４２ｄがファン４の軸方向ＦＬの寸法を増大させてしまう可能性が低減される。
　（１）このように、主板４２は、側板４４側とは反対側の面から出力軸３１の他方側に突出する１つ以上のリブ４２ｄを有する。これにより、リブ４２ｄの重量の分だけ、位置ずれ量Ｌを低減できる。
　（２）また、リブ４２ｄは、出力軸３１を囲む環状に配置されている。これにより、リブ４２ｄがファン４の回転の抵抗になり難い。なお、リブ４２ｈは、上述の通り出力軸３１を中心としていてもよいし、出力軸３１からずれた位置を中心としていてもよい。また、リブ４２ｈは、図６のように第２勾配部４２ｂのみに形成されていてもよいし、あるいは、第１勾配部４２ａと第２勾配部４２ｂの両方に形成されていてもよい。また、本実施形態において第１実施形態と同様の構成からは同様の効果が得られる。
　（第３実施形態）
　次に第３実施形態について、図７を用いて説明する。本実施形態に係る遠心送風機１は、第２実施形態に対して、複数のリブ４２ｄが複数のリブ４２ｅに置き換わっている。それ以外の構成は、第２実施形態と同じである。複数のリブ４２ｅの各々は、出力軸３１を中心とする放射状に、径方向内側から外側に伸びている。
　また、本実施形態において、主板４２のうち、最も軸方向ＦＬの他方側に位置する部分は、複数のリブ４２ｅのいずれかではなく、外周端部４２ｃの軸方向ＦＬの他方側の端部である。
　なお、リブ４２ｅの数は、上記のように複数であってもよいし、１つであってもよい。また、リブ４２ｅの取り付け位置は、図７に示すように第２勾配部４２ｂのみであってもよいし、第１勾配部４１ａと第２勾配部４２ｂの両方であってもよいし、第１勾配部４１ａのみであってもよい。
　また、本実施形態において、第３実施形態に示したような形状のリブ４２ｄが更に１個または複数個設けられていてもよい。すなわち、主板４２においてリブ４２ｄとリブ４２ｅとが組み合わさって形成されていてもよい。また、本実施形態において第１、第２実施形態と同様の構成からは同様の効果が得られる。
　（第４実施形態）
　次に第４実施形態について、図８を用いて説明する。本実施形態に係る遠心送風機１は、第３実施形態に対して、複数のリブ４２ｅが複数のリブ４２ｆに置き換わっている。それ以外の構成は、第３実施形態と同じである。
　複数のリブ４２ｆは、出力軸３１を中心とする周方向に並んで配置されている。また、複数のリブ４２ｆの各々は、出力軸３１から遠ざかるほど、回転方向の後ろ向きに位置するような翼形状で伸びている。すなわち、複数のリブ４２ｆの向きは、複数の翼４３と同じである。
　なお、他の例として、複数のリブ４２ｆの向きは、複数の翼４３と逆であってもよい。すなわち、複数のリブ４２ｆの各々は、出力軸３１から遠ざかるほど、回転方向の前向きに位置するような翼形状で伸びていてもよい。また、複数のリブ４２ｆの数は、複数の翼４３の数と同じであってもよいし、違っていてもよい。リブ４２ｆの数は１であってもよい。
　また、本実施形態において、主板４２のうち、最も軸方向ＦＬの他方側に位置する部分は、複数のリブ４２ｆのいずれかではなく、外周端部４２ｃの軸方向ＦＬの他方側の端部である。
　なお、リブ４２ｆの数は、上記のように複数であってもよいし、１つであってもよい。また、リブ４２ｆの取り付け位置は、図８に示すように第２勾配部４２ｂのみであってもよいし、第１勾配部４１ａと第２勾配部４２ｂの両方であってもよいし、第１勾配部４１ａのみであってもよい。また、本実施形態において第１～第３実施形態と同様の構成からは同様の効果が得られる。
　（第５実施形態）
　次に第５実施形態について、図９を用いて説明する。本実施形態に係る遠心送風機１は、ボス部４１と主板４２を構成する材料が第１実施形態と異なっている。その他の構成は、第１実施形態と同じである。なお、本実施形態のような変更は、第２～第４実施形態にも適用可能である。
　本実施形態のボス部４１と主板４２は、翼４３、側板４４に対して質量密度の大きい材料で形成されている。ボス部４１および主板４２を形成する材料は、樹脂でもよいし、金属でもよい。これにより、第３実施形態に比べて主板４２の重量が大きくなり、その結果、ファン４の重心Ｇが軸方向ＦＬのより他方側に位置する。
　本実施形態では、ボス部４１および主板４２は、翼４３、側板４４とは別体に形成された後に、溶着等により翼４３と主板４２とが接続されることで、ファン４が製造されてもよい。あるいは、ボス部４１および主板４２は、翼４３、側板４４と共に、二色成型によって形成されてもよい。
　なお、ボス部４１は、第１実施形態と同様、翼４３、側板４４と同じ材料で構成されていてもよい。あるいは、翼４３は、主板４２と同じ材料で構成されていてもよい。いずれの場合も、同様の効果が得られる。
　（１）以上の通り、主板４２は、側板４４よりも質量密度の高い材料で形成されている。このようになっていることで、主板４２と側板４４で材料を異ならせることができるのを利用して、位置ずれ量Ｌを低減できる。また、本実施形態において第１～第４実施形態と同様の構成からは同様の効果が得られる。
　（第６実施形態）
　次に第６実施形態について、図１０を用いて説明する。本実施形態に係る遠心送風機１は、第１実施形態に対して、ファン４を構成する材質が異なっている。その他は、第１実施形態と同じである。なお、本実施形態のような変更は、第２～第５実施形態にも適用可能である。
　本実施形態においては、ファン４のうち、ボス部４１、翼４３、側板４４等の主板４２以外の部材はすべて樹脂製である。そして、主板４２においては、図１０に示すように、第１勾配部４２ａおよび外周端部４２ｃは樹脂製となっている。そして、第２勾配部４２ｂは、金属で構成された金属部と、樹脂で構成されると共に当該金属部を囲む樹脂部とを有している。この金属は、この樹脂よりも質量密度が高い。この結果、主板４２の質量密度は、側板４４の質量密度よりも高くなっている。
　このような構成のファン４は、例えば、金属がインサートされた樹脂成型すなわちインサート成型で製造することができる。なお、第１勾配部４２ａ、外周端部４２ｃも、第２勾配部４２ｂと同様、一部が金属製となっていてもよい。
　（１）以上の通り、第２勾配部４２ｂは、金属部と、金属部を囲む樹脂部とを有する。このようになっていることで、主板をより重くすることで、位置ずれ量Ｌを低減することができる。また、本実施形態において第１～第５実施形態と同様の構成からは同様の効果が得られる。
　（第７実施形態）
　次に第７実施形態について、図１１、図１２を用いて説明する。本実施形態に係る遠心送風機１は、第１実施形態に対して、複数の翼４３の形状が変更されている。それ以外の構成は、第１実施形態と同じである。なお、本実施形態のような変更は、第２～第６実施形態にも適用可能である。
　本実施形態の複数の翼４３の各々は、主板４２よりも側板４４の方により近い部分の板厚よりも、側板４４よりも主板４２の方により近い部分の板厚の方が、大である。具体的には、図１２に示すように、各翼４３のうち、主板４２との接合部と側板４４との接合部とを除いた本体部は、主板４２から遠ざかって側板４４に近づくほど、板厚が徐々に減少する。このように、本体部が主板４２から側板４４に向かうにつれて板厚が徐々に減少していく以外にも、板厚が段階的に減少してもよい。
　（１）以上の通り、各翼４３は、側板４４の方により近い部分の板厚よりも、主板４２の方により近い部分の板厚の方が、大である。このようになっていることで、同じ翼４３において側板４４に近い側よりも主板４２に近い側とで板厚を異ならせられるのを利用して、位置ずれ量Ｌを低減することができる。
　なお、複数の翼４３のうち、上記のような特徴を有する翼４３は、全部でなく一部であってもよい。すなわち、上記のような特徴を有する翼４３が１つ以上あれば、上記の効果がある程度得られる。
　（他の実施形態）
　なお、本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、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。また、上記各実施形態において、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るものではない。また、ある量について複数個の値が例示されている場合、特に別記した場合および原理的に明らかに不可能な場合を除き、それら複数個の値の間の値を採用することも可能である。また、上記各実施形態において、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るものではない。また、本発明は、上記各実施形態に対する以下のような変形例および均等範囲の変形例も許容される。なお、以下の変形例は、それぞれ独立に、上記実施形態に適用および不適用を選択できる。すなわち、以下の変形例のうち任意の組み合わせを、上記実施形態に適用することができる。
 

Claims (16)

  1. 　遠心送風機であって、
    　ケース（２）と、
    　モータ支持位置（３２ａ）で前記ケースに支持されるモータ（３）と、
    　前記モータに駆動されて回転するファン（４）と、を備え、
    　前記ファンは、
    　前記モータ支持位置よりも前記モータの出力軸（３１）の一方側において、前記出力軸に取り付けられるボス部（４１）と、
    　前記ボス部から前記出力軸を中心とする径方向の外側に伸びる主板（４２）と、
    　前記主板から前記出力軸の一方側に伸びる複数の翼（４３）と、
    　前記複数の翼の前記出力軸の一方側の端部に接続される側板（４４）と、を有し、
    　前記主板は前記側板よりも重量が大であり、
    　前記主板と前記側板は、前記径方向の外側に向かって前記出力軸の他方側に傾斜している、遠心送風機。
  2. 　前記主板は前記側板に比べて板厚が大きい、請求項１に記載の遠心送風機。
  3. 　前記ボス部と前記出力軸の接続位置から前記出力軸の前記他方側における前記ファンの端までの前記出力軸に沿った長さ（ｈ２）は、前記出力軸に沿った前記ファンの前記一方側の端から前記他方側の端までの長さ（ｈ１）の、１／２以上である、請求項１または２に記載の遠心送風機。
  4. 　前記主板は、前記径方向の外側に向かうときの前記出力軸の他方側への傾斜の勾配が第１の範囲内である第１勾配部（４２ａ）と、前記勾配が前記第１の範囲とは異なる第２の範囲内であると共に前記第１勾配部よりも前記径方向の外側にある第２勾配部（４２ｂ）と、を有する、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の遠心送風機。
  5. 　前記第１の範囲は前記第２の範囲よりも傾斜が急な範囲である、請求項４に記載の遠心送風機。
  6. 　前記第２勾配部の板厚は、前記第１勾配部の板厚よりも大である、請求項４または５に記載の遠心送風機。
  7. 　前記主板は、前記第２勾配部よりも前記径方向の外側にあって前記主板の最外周にある外周端部（４２ｃ）を有し、
    　前記外周端部の板厚は、前記第２勾配部の板厚よりも小である、請求項４ないし６のいずれか１つに記載の遠心送風機。
  8. 　前記側板は樹脂製の部材であり、
    　前記第２勾配部は、金属で構成された金属部と、樹脂で構成されると共に前記金属部を囲む樹脂部とを有する、請求項４ないし７のいずれか１つに記載の遠心送風機。
  9. 　前記複数の翼のうち少なくとも１つの翼と前記主板との接合部における隅（Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ）の曲率半径は、前記少なくとも１つの翼と前記側板との接合部における隅（Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ）の曲率半径よりも、大きい、請求項１ないし８のいずれか１つに記載の遠心送風機。
  10. 　前記少なくとも１つの翼と前記主板との前記接合部における前記隅の曲率半径は、前記径方向の外側に向かうにつれて増大する、請求項９に記載の遠心送風機。
  11. 　前記複数の翼のうち１つ以上の翼において、前記主板よりも前記側板の方により近い部分の板厚よりも、前記側板よりも前記主板の方により近い部分の板厚の方が、大である、請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の遠心送風機。
  12. 　前記主板は、前記側板側とは反対側の面から前記出力軸の他方側に突出する１つ以上のリブ（４２ｄ、４２ｅ、４２ｆ）を有する、請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の遠心送風機。
  13. 　前記１つ以上のリブは、前記出力軸を中心とする放射状または前記出力軸を囲む環状あるいはそれらの組み合わせで形成されている、請求項１２に記載の遠心送風機。
  14. 　前記１つ以上のリブは、翼形状で形成されている、請求項１２に記載の遠心送風機。
  15. 　前記主板は、前記側板よりも質量密度の高い材料で形成されている、請求項１ないし１４のいずれか１つに記載の遠心送風機。
  16. 　前記側板は、前記出力軸を取り囲んで吸込口を形成する筒部（４４ｂ）を有し、
    　前記複数の翼のうち一部または全部の翼の、前記出力軸側の端部である前縁部（４３ａ）における前記出力軸の一方側の端部は、前記筒部における前記出力軸の他方側の端よりも前記出力軸の一方側において、前記筒部の前記出力軸側の面に接続されている、請求項１ないし１５のいずれか１つに記載の遠心送風機。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59175696U (ja) * 1983-05-12 1984-11-24 東芝テック株式会社 電動送風機
JP2004027892A (ja) * 2002-06-24 2004-01-29 Keihin Corp 遠心式送風機
JP2010281256A (ja) * 2009-06-04 2010-12-16 Mitsubishi Electric Corp ターボファン
JP2015175279A (ja) * 2014-03-14 2015-10-05 株式会社デンソー 遠心式多翼送風機
JP2020180588A (ja) * 2019-04-25 2020-11-05 株式会社デンソー 遠心ファンおよびその遠心ファンを備えた送風機
JP2021156223A (ja) * 2020-03-27 2021-10-07 三菱重工コンプレッサ株式会社 インペラ、及び遠心圧縮機

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59175696U (ja) * 1983-05-12 1984-11-24 東芝テック株式会社 電動送風機
JP2004027892A (ja) * 2002-06-24 2004-01-29 Keihin Corp 遠心式送風機
JP2010281256A (ja) * 2009-06-04 2010-12-16 Mitsubishi Electric Corp ターボファン
JP2015175279A (ja) * 2014-03-14 2015-10-05 株式会社デンソー 遠心式多翼送風機
JP2020180588A (ja) * 2019-04-25 2020-11-05 株式会社デンソー 遠心ファンおよびその遠心ファンを備えた送風機
JP2021156223A (ja) * 2020-03-27 2021-10-07 三菱重工コンプレッサ株式会社 インペラ、及び遠心圧縮機

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