[go: up one dir, main page]

JP2018119420A - 遠心送風機 - Google Patents

遠心送風機 Download PDF

Info

Publication number
JP2018119420A
JP2018119420A JP2017009580A JP2017009580A JP2018119420A JP 2018119420 A JP2018119420 A JP 2018119420A JP 2017009580 A JP2017009580 A JP 2017009580A JP 2017009580 A JP2017009580 A JP 2017009580A JP 2018119420 A JP2018119420 A JP 2018119420A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
suction
suction side
front edge
axial direction
centrifugal blower
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
JP2017009580A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6652077B2 (ja
Inventor
文也 石井
Fumiya Ishii
文也 石井
修三 小田
Shuzo Oda
修三 小田
昇一 今東
Shoichi Konto
昇一 今東
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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 Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2017009580A priority Critical patent/JP6652077B2/ja
Priority to PCT/JP2017/044009 priority patent/WO2018135169A1/ja
Priority to CN201780080299.8A priority patent/CN110114581B/zh
Priority to DE112017006895.9T priority patent/DE112017006895B4/de
Publication of JP2018119420A publication Critical patent/JP2018119420A/ja
Priority to US16/437,181 priority patent/US11085459B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6652077B2 publication Critical patent/JP6652077B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • F04D29/26Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/30Vanes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/08Centrifugal pumps
    • F04D17/16Centrifugal pumps for displacing without appreciable compression
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00Pumping installations or systems
    • F04D25/02Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/06Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D25/0606Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven the electric motor being specially adapted for integration in the pump
    • F04D25/0613Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven the electric motor being specially adapted for integration in the pump the electric motor being of the inside-out type, i.e. the rotor is arranged radially outside a central stator
    • 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
    • F04D29/26Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/281Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for fans or blowers
    • 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
    • F04D29/4206Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/4226Fan casings
    • F04D29/4246Fan casings comprising more than one outlet
    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00Components
    • F05D2240/20Rotors
    • F05D2240/30Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
    • F05D2240/303Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor related to the leading edge of a rotor blade
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00Components
    • F05D2240/20Rotors
    • F05D2240/30Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
    • F05D2240/306Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor related to the suction side of a rotor blade
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/70Shape
    • F05D2250/71Shape curved
    • F05D2250/711Shape curved convex

Landscapes

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

Abstract

【課題】ブレードの前縁部の負圧面側における気流の剥離に起因する騒音の発生を抑制可能な遠心送風機を提供する。【解決手段】遠心送風機10は、遠心ファン30および遠心ファン30を収容するケース20を備える。遠心ファン30のブレード32は、シュラウド33側から径方向DRrの内側に向かうと共に、径方向DRrに沿って延びる吸入側前縁部322を含んで構成されている。この吸入側前縁部322には、ブレード32の負圧面部32b側に軸方向DRaに対して傾いた負圧側傾斜部327が形成されている。そして、負圧側傾斜部327は、吸入側前縁部322における径方向DRrの最も内側に位置する最内径部322aに比べて、シュラウド33に近接する逆流部324の軸方向DRaにおける傾斜区間の長さLnが大きくなっている。【選択図】図12

Description

本発明は、空気を流す遠心送風機に関する。
従来、シュラウド、主板、および複数のブレードからなる羽根車を備える遠心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、複数のブレードの負圧面側における気流の剥離を抑えるために、ブレードの前縁部における負圧面側の曲率半径を正圧面側の曲率半径よりも大きくする技術が開示されている。
特許第4693842号公報
ところで、本発明者らは、遠心送風機の搭載性を向上させるために、軸方向の体格が小さい遠心ファンの採用を検討している。この種の遠心ファンでは、ブレードにおける空気の通過面積を充分に確保することが難しい。
これに対して、本発明者らは、ブレードの前縁部を径方向に沿ってシュラウド側から内側に向かって延ばすことで、ブレードにおける空気の通過面積を確保することを検討している。
しかしながら、ブレードの前縁部を径方向に沿って延ばすと、シュラウドとケースとの隙間を介して遠心ファンの吸入側に流入する逆流が、ケースの吸入口から吸入される吸入空気と混ざり合う前に、前縁部のシュラウド側に流入してしまう。すなわち、ブレードの前縁部のシュラウド側を径方向に沿って延ばすと、前縁部における径方向の内側に吸入空気が流入し、前縁部のシュラウド側に逆流が流入し易くなってしまう。
本発明者らが検討したところ、前縁部における径方向の内側に吸入空気が流入し、前縁部のシュラウド側に逆流が流入する構造では、前縁部の内側と外側とで空気の流入角度が異なることで、ブレードの負圧面側に気流の剥離が生じ易くなることが判った。ブレードの負圧面側における気流の剥離は、騒音が悪化する要因となることから好ましくない。
本発明は上記点に鑑みて、ブレードの前縁部の負圧面側における気流の剥離に起因する騒音の発生を抑制可能な遠心送風機を提供することを目的とする。
請求項1に記載の発明は、空気を流す遠心送風機を対象としている。
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、
回転軸(100)と共に回転すると共に、回転軸の軸方向から吸い込んだ空気を回転軸の径方向の外側に向けて吹き出す遠心ファン(30)と、
遠心ファンを収容すると共に、遠心ファンに吸い込まれる空気の吸入口(221)が形成されたケース(20)と、を備える。
遠心ファンは、回転軸の軸心の周りに配置された複数のブレード(32)、複数のブレードにおける吸入口側の端部同士を連結する環状の吸入側プレート(33)を含んで構成されている。ケースは、吸入口が形成されると共に、所定の隙間をあけて吸入側プレートに対向する吸入側ケース部(22)を有している。複数のブレードそれぞれは、軸方向に沿って延びる正圧面部(32a)、正圧面部の反対側の負圧面部(32b)、吸入側プレート側から径方向の内側に向かうと共に、径方向に沿って延びる吸入側前縁部(322)を含んで構成されている。吸入側前縁部には、負圧面部側に軸方向に対して傾いた負圧側傾斜部(327)が形成されている。
そして、負圧側傾斜部は、吸入側前縁部における径方向の最も内側に位置する最内径部(322a)に比べて、吸入側前縁部における吸入側プレートに近接する近接部位(324)の軸方向における傾斜区間の長さ(Ln)が大きくなっている。
このように、負圧側傾斜部における吸入側プレートに近接する近接部位の傾斜区間の長さを最内径部に比べて大きくすることで、負圧側傾斜部付近における気流の向きの急な変化を抑制することができる。これにより、吸入側プレートおよび吸入側ケース部の隙間を介して遠心ファンに流入する逆流が、負圧側傾斜部に沿って流れ易くなることで、負圧面部側における気流の剥離が抑制される。この結果、負圧面部側における気流の剥離に起因する遠心送風機の騒音の発生を抑制することができる。
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。
第1実施形態の遠心送風機が搭載された車両用シートの模式的な断面図である。 第1実施形態の遠心送風機の外観を示す模式な斜視図である。 図2のIII−III断面図である。 第1実施形態の遠心送風機のファン本体部の模式的な断面図である。 図3のV部分の拡大図である。 図4の矢印VIで示す方向におけるファン本体部の模式的な矢視図である。 第1実施形態の遠心送風機における空気の流れ方を説明するための説明図である。 吸入側前縁部の主流部に流入する空気の流入角度を説明するための説明図である。 吸入側前縁部の逆流部に流入する空気の流入角度を説明するための説明図である。 第1実施形態の比較例となる遠心送風機の吸入側縁部の主流部に流入する空気の流れを説明するための説明図である。 第1実施形態の比較例となる遠心送風機の吸入側縁部の逆流部に流入する空気の流れを説明するための説明図である。 第1実施形態の遠心送風機の吸入側縁部の模式的な要部拡大図である。 図12のXIII−XIII断面図である。 図12のXIV−XIV断面図である。 第1実施形態の遠心送風機における吸入側縁部の主流部に流入する空気の流れを説明するための説明図である。 第1実施形態の遠心送風機における吸入側縁部の逆流部に流入する空気の流れを説明するための説明図である。 第1実施形態の遠心送風機および比較例の遠心送風機を同じ測定条件で作動させた際の騒音の測定結果を示す図である。 第1実施形態の変形例となる遠心送風機における吸入側縁部の最内径部付近の模式的な断面図である。 第1実施形態の変形例となる遠心送風機における吸入側縁部の逆流部付近の模式的な断面図である。 第2実施形態の遠心送風機の吸入側縁部の模式的な要部拡大図である。 図20のXXI−XXI断面図である。 図20のXXII−XXII断面図である。 第2実施形態の遠心送風機における吸入側縁部の主流部に流入する空気の流れを説明するための説明図である。 第2実施形態の遠心送風機における吸入側縁部の逆流部に流入する空気の流れを説明するための説明図である。 第2実施形態の第1変形例となる遠心送風機における吸入側縁部の主流部付近の模式的な断面図である。 第2実施形態の第1変形例となる遠心送風機における吸入側縁部の逆流部付近の模式的な断面図である。
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17を参照して説明する。本実施形態では、本発明の遠心送風機10を車両用のシート空調装置に適用した例について説明する。シート空調装置は、シートSの乗員側に設けれられた細孔を介してシートSの表面付近から空気を吸い込むことで、シートSの表面付近の温度および湿度を低下させて乗員の冷房感を向上させる構成となっている。
図1に示すように、本実施形態の遠心送風機10は、乗員が着座するシートSのシートクッション部SCの内部に収容されている。本実施形態の遠心送風機10は、シートクッション部SCの乗員側の表面から空気を吸い込む。遠心送風機10から吹き出された空気は、シートクッション部SCの乗員側の表面以外の部位から吹き出される。なお、遠心送風機10は、シートSのシートクッション部SCだけでなく、シートSのシートバック部SBの内部に収容されていてもよい。
図2に示すように、遠心送風機10は、ターボ型送風機で構成されている。図3に示すように、遠心送風機10は、主たる構成要素として、ケース20、回転軸100、遠心ファン30、電動モータ40、回路基板50を備えている。なお、図3に示す矢印DRaは、回転軸100の軸心CLに沿って延びる軸方向を示している。また、図3に示す矢印DRrは、回転軸100の径方向を示している。
ケース20は、遠心送風機10の外殻を構成する筐体である。ケース20の内部には、遠心ファン30、電動モータ40、および回路基板50が収容されている。遠心ファン30、電動モータ40、および回路基板50は、ケース20の内部に収容されることで、遠心送風機10の外部の塵や汚れから保護されている。本実施形態のケース20は、吸入側ケース部22とモータ側ケース部24とを有している。
吸入側ケース部22は、外径が遠心ファン30よりも大径となる略円環状の形状を有している。本実施形態の吸入側ケース部22は、樹脂で構成されている。なお、吸入側ケース部22は、金属で構成されていてもよい。
吸入側ケース部22には、その中心部に空気の吸入口221が形成されている。吸入口221は、軸方向DRaに貫通した貫通穴で構成されている。吸入側ケース部22は、軸方向DRaにおいて所定の間隔をあけて遠心ファン30における吸入口221側の端部を構成するシュラウド33に対向配置されている。
また、吸入側ケース部22には、吸入口221の周縁部に、遠心送風機10の外部から吸入口221へ流入する空気を円滑に吸入口221に導くベルマウス部222が形成されている。本実施形態では、ベルマウス部222が、吸入口221を形成する吸入口形成部を構成している。なお、ベルマウス部222の詳細については後述する。
図2に示すように、吸入側ケース部22には、最も径方向DRrの外側に位置する吸入側ケース周縁部223の内側に、軸方向DRaに突き出る複数の支柱部224が形成されている。吸入側ケース部22は、支柱部224の先端がモータ側ケース部24に突き当てられた状態でモータ側ケース部24に対して結合されている。支柱部224には、吸入側ケース部22およびモータ側ケース部24を結合する図示しないビスが挿通されるビス穴224aが形成されている。
モータ側ケース部24は、外径が吸入側ケース部22と略同径となる円盤状の形状を有している。本実施形態のモータ側ケース部24は、樹脂で構成されている。なお、モータ側ケース部24は、鉄やステンレス等の金属で構成されていてもよい。
図3に示すように、モータ側ケース部24は、軸方向DRaにおいて所定の間隔をあけて遠心ファン30における吸入口221とは反対側の端部を構成するファン主板35に対向配置されている。
モータ側ケース部24には、軸方向DRaにおいて遠心ファン30と対向する部位が、遠心ファン30から離れる方向に窪んだ窪部241が形成されている。この窪部241は、電動モータ40および回路基板50を覆うモータハウジングとして機能する。
モータ側ケース部24は、最も径方向DRrの外側に位置するモータ側ケース周縁部242の内側が吸入側ケース部22の支柱部224の先端が突き当てられた状態で、吸入側ケース部22に対して結合されている。
本実施形態のケース20は、吸入側ケース周縁部223とモータ側ケース周縁部242との間に、遠心ファン30から吹き出た空気を、ケース20の外部に吹き出す吹出口25が形成されている。
モータ側ケース部24の窪部241の中央部には、遠心ファン30側に突き出る円筒状のベアリングハウジング243が固定されている。ベアリングハウジング243は、アルミニウム合金、黄銅、鉄、ステンレス等の金属で構成されている。
ベアリングハウジング243の内側には、回転軸100を回転可能に支持する円環状のベアリング244が配置されている。ベアリング244の内側には、回転軸100が配置されている。具体的には、ベアリング244は、外輪が圧入等によってベアリングハウジング243に固定され、内輪が圧入等によって回転軸100に固定されている。
回転軸100は、電動モータ40から出力される回転駆動力を遠心ファン30に伝達する円柱形状のシャフトである。回転軸100は、ベアリング244を介してベアリングハウジング243に対して回転自在に支持されている。
回転軸100には、遠心ファン30側の端部に、回転軸100と遠心ファン30とを連結する回転軸ハウジング110が圧入等によって固定されている。回転軸100および回転軸ハウジング110は、鉄、ステンレス、黄銅等の金属で構成されている。
続いて、電動モータ40は、回転軸100を介して遠心ファン30を回転駆動させる電動機である。本実施形態の電動モータ40は、アウターロータ型のブラシレスDCモータで構成されている。
電動モータ40は、遠心ファン30とケース20のモータ側ケース部24との間に収容されている。電動モータ40は、ロータ41、ロータマグネット42、モータステータ43を含んで構成されている。
ロータ41は、鋼板等の金属製のプレートで構成されている。本実施形態のロータ41は、ロータ本体部411とロータ外周部412とを有する。ロータ本体部411は、中心に開口部を有する円盤形状となっている。ロータ本体部411は、径方向DRrの外側から内側に向かうにつれて吸入口221に近付くように略円錐状の形状となっている。ロータ本体部411の開口部には、ロータ本体部411と回転軸ハウジング110とが一体に回転可能なように、回転軸ハウジング110がカシメ等によって固定されている。ロータ本体部411の吸入口221側の表面は、吸入口221から吸い込まれた気流を径方向DRrの外側に向かって案内する気流案内面411aを構成している。
ロータ外周部412は、ロータ本体部411の径方向DRrにおける外周端部に位置する。ロータ外周部412は、ロータ本体部411の外周端部から軸方向DRaにおける吸入口221と反対側に円筒状に延びている。ロータ外周部412は、後述する遠心ファン30のロータ格納部34の内周側に圧入されている。これにより、ロータ41と遠心ファン30とが固定されている。
そして、遠心ファン30およびロータ41は、回転軸ハウジング110を介して回転軸100に固定されている。このため、遠心ファン30およびロータ41は、遠心送風機10の非回転部材としてのケース20に対して回転軸100の軸心CLまわりに回転可能に支持されている。
ロータマグネット42は、永久磁石で構成されている。ロータマグネット42は、例えば、フェライトやネオジウム等を含むゴムマグネットで構成されている。ロータマグネット42は、ロータ外周部412の内周面に固定されている。従って、ロータ41およびロータマグネット42は、回転軸100の軸心CLを中心として遠心ファン30と一体的に回転する。
モータステータ43は、回路基板50に電気的に接続されたステータコイル431およびステータコア432を含んで構成されている。モータステータ43は、ロータマグネット42に対し微小な隙間を空けて、ロータマグネット42よりも径方向DRrの内側に配置されている。そして、モータステータ43は、ベアリングハウジング243を介してモータ側ケース部24に固定されている。
ここで、回路基板50は、電動モータ40を駆動するための図示しない電子部品が実装された基板である。この回路基板50は、図示しない接続端子を介してモータステータ43に対して接続されている。
続いて、遠心ファン30は、回転軸100の軸方向DRaから吸い込んだ空気を径方向DRrの外側に向けて吹き出すインペラである。遠心ファン30は、ファン本体部31とファン主板35とを有している。
ファン本体部31は、複数のブレード32、シュラウド33、およびロータ格納部34を有している。ファン本体部31は樹脂で構成されている。ファン本体部31は、1回の射出成形によって形成されている。つまり、複数のブレード32、シュラウド33、およびロータ格納部34は、一体成形物として構成されている。従って、複数のブレード32、シュラウド33、およびロータ格納部34は、互いに連続していると共に、何れも同じ材料で構成されている。
複数のブレード32は、回転軸100の軸心CLの周りに放射状に配置されている。具体的には、複数のブレード32は、互いの間に空気が流れるように、回転軸100の周方向に並んで配置されている。複数のブレード32は、互いに隣り合うブレード32の間に、空気が流れる翼間流路320が形成されている。
シュラウド33は、径方向DRrに拡がる円盤形状となっている。シュラウド33の内周側には、ケース20の吸入口221からの空気が吸い込まれる吸気穴331が形成されている。吸気穴331は、シュラウド33の内周側端部332によって形成されている。内周側端部332は、シュラウド33の径方向DRrの内側に設けられた端部である。
シュラウド33は、各ブレード32の吸入口221側の端部に連結されている。換言すれば、各ブレード32それぞれは、吸入口221側の端部同士が、シュラウド33によって連結されている。
遠心ファン30は、シュラウド33と吸入側ケース部22とが接触しないように、シュラウド33と吸入側ケース部22との間に所定の隙間流路333が形成されるように配置されている。本実施形態では、シュラウド33が、複数のブレード32における吸入口221側の端部同士を連結する吸入側プレートを構成している。
ロータ格納部34は、回転軸100の軸心CLを中心とする円筒形状を有する。ロータ格納部34は、各ブレード32の吸入口221とは反対側の端部に連結されている。ロータ格納部34の内周側には、ロータ41が格納されている。
図4に示すように、ロータ格納部34は、本体部341と複数のリブ342とを有する。本体部341は、円筒状に構成されている。複数のリブ342は、本体部341の内周側から突出した複数の突出部である。複数のリブ342それぞれは、所定の隙間をあけて本体部341の周方向に並んでいる。複数のリブ342は、隣り合うブレード32の間に設けられている。この複数のリブ342の内側には、ロータ外周部412が圧入されている。これにより、ロータ格納部34の内周側にロータ外周部412が固定されている。
ここで、ロータ格納部34は、軸方向DRaにおいて、シュラウド33と重なり合わないように、ロータ格納部34の最外径D1が、シュラウド33の最小内径D2よりも小さくなっている(すなわち、D1<D2)。これにより、ファン本体部31は、その製造時に、軸方向DRaに沿う方向において型抜きが可能となっている。
図3に戻り、ファン主板35は、径方向DRrへ円盤状に拡がる形状となっている。ファン主板35は、その内周側に貫通穴が形成されることで円環形状となっている。ファン主板35は、ファン本体部31とは別体として成形された樹脂成形物で構成されている。
ファン主板35は、複数のブレード32の吸入口221とは反対側の端部に接合されている。ファン主板35とブレード32との接合は、例えば、振動溶着または熱溶着によって行われる。従って、ファン主板35とブレード32との溶着による接合性に鑑みて、ファン主板35とファン本体部31の材質は、熱可塑性樹脂であることが好ましく、更に言えば、同種材であることが好ましい。
本実施形態の遠心ファン30は、複数のブレード32の翼間流路320の軸方向DRaにおける両側がシュラウド33およびファン主板35で覆われており、いわゆるクローズドファンとして構成されている。
ここで、図5に示すように、吸入側ケース部22のベルマウス部222は、吸入口221からの空気が複数のブレード32の前縁部321に流入し易くなるように、軸方向DRaにおいて、複数のブレード32の前縁部321と重なり合うように構成されている。具体的には、ベルマウス部222は、吸入口221の開口径D3が、シュラウド33の最小内径D2よりも小さくなっている(すなわち、D3<D2)。
また、複数のブレード32は、軸方向DRaの寸法Lbaが径方向DRrの寸法Lbrよりも小さい翼で構成されている(すなわち、Lba<Lbr)。これにより、遠心ファン30は、軸方向DRaの体格が小型化されている。
ところが、複数のブレード32として軸方向DRaの寸法Lbaが小さい翼が採用された構成では、ブレード32における空気の通過面積を充分に確保することが難しい。ブレード32における空気の通過面積が小さいことは、空気の送風に有効な面積が小さくなり、送風量の低下等の要因となることから好ましくない。
そこで、複数のブレード32は、前縁部321が、径方向DRrにおいて、シュラウド33よりも内側に張り出している。具体的には、複数のブレード32の前縁部321は、径方向DRrに沿って延びる吸入側前縁部322と、吸入側前縁部322の最内径部322aからロータ本体部411に向かって延びる傾斜前縁部325を有している。
吸入側前縁部322は、吸入口221からの空気が流入するように、最内径部322aの内径D4が、吸入口221の開口径D3よりも小さくなっている(すなわち、D4<D3)。吸入側前縁部322は、吸入口221からの空気が流入する主流部323、およびシュラウド33と吸入側ケース部22との間の隙間流路333からの逆流が流入する逆流部324を有している。
主流部323は、径方向DRrの最も内側に位置する最内径部322aを含む内側部位である。具体的には、主流部323は、軸方向DRaにおいて吸入側ケース部22と重なり合わない非重合部位である。主流部323は、吸入側ケース部22と重なり合わないので、吸入口221からの空気が流入し易い。
一方、逆流部324は、主流部323に比べてシュラウド33側に位置する外側部位である。具体的には、逆流部324は、軸方向DRaにおいて吸入側ケース部22と重なり合う重合部位である。逆流部324は、吸入側ケース部22と重なり合っているので、吸入口221からの空気よりもシュラウド33と吸入側ケース部22との間の隙間流路333からの逆流が流入し易い。本実施形態では、逆流部324が、吸入側前縁部322においてシュラウド33に近接する近接部位を構成している。
傾斜前縁部325は、吸入側前縁部322の最内径部322aからロータ本体部411の気流案内面411aに近接する位置まで延びている。傾斜前縁部325は、軸方向DRaの吸入口221側から吸入口221の反対側に向かうにつれて内径が徐々に小さくなるように傾斜している。
また、図6に示すように、複数のブレード32それぞれは、翼形状を構成する正圧面部32aおよび負圧面部32bを有している。正圧面部32aは、遠心ファン30のファン回転方向DRfの前方に位置する翼面である。また、負圧面部32bは、遠心ファン30のファン回転方向DRfの後方に位置する翼面である。正圧面部32aおよび負圧面部32bそれぞれは、ファン回転方向DRfの前方側に膨らむように湾曲した形状となっている。
このように構成された遠心送風機10は、電動モータ40のステータコイル431に回路基板50を介して給電されると、ステータコア432に磁束変化が生じる。そして、ステータコア432に磁束変化が生ずると、ロータマグネット42を引き寄せる力が発生する。ロータ41は、ロータマグネット42を引き寄せる力を受けて回転軸100を中心に回転する。
遠心ファン30は、ファン本体部31にロータ41が固定されている。このため、遠心ファン30は、ステータコイル431へ給電されると、ロータ41と一体に回転する。この際、遠心ファン30の複数のブレード32が空気に運動量を与えることで、遠心ファン30では、径方向DRrの外側に空気が吹き出される。
これにより、遠心送風機10では、図7の矢印FLaで示すように、ケース20の吸入口221から軸方向DRaに沿って空気が吸い込まれる。ケース20の吸入口221から吸い込まれた空気は、図7の矢印FLbに示すように、遠心ファン30によって径方向DRrの外側に吹き出される。そして、遠心ファン30から吹き出された空気は、ケース20の吹出口25からケース20の外側に吹き出される。
この際、遠心送風機10は、遠心ファン30の空気吸込側の圧力が、遠心ファン30の空気吹出側の圧力よりも低下する。このため、遠心送風機10では、図7の矢印FLrで示すように、隙間流路333を介して、遠心ファン30から吹き出された空気の一部が吸入口221側に逆流する。
本実施形態の遠心ファン30は、ブレード32の前縁部321に径方向DRrに沿って延びる吸入側前縁部322が含まれている。このため、逆流は、吸入口221から吸い込まれた空気と混ざり合う前に、吸入側前縁部322の逆流部324に流入し易くなってしまう。
ここで、図6に示すように、遠心ファン30は、ファン回転方向DRfにおける周速度が、径方向DRrの内側の周速度Vriよりも外側の周速度Vroの方が速くなる。このため、吸入側前縁部322には、主流部323に遅い周速度Vriの空気が吸入口221側から流入し、逆流部324に速い周速度Vroの空気が隙間流路333側から流入し易い。
また、逆流部324に流入する逆流は、通風抵抗の大きい隙間流路333を通過するため、空気の軸方向DRaの速度Vaoが、主流部323に流入する空気の軸方向DRaの速度Vaiに比べて遅くなり易い。
従って、図8および図9に示すように、吸入側前縁部322では、逆流部324に流入する逆流FLrの流入角度θfoが主流部323に流入する空気FLaの流入角度θfiに比べて小さくなり易い(すなわち、θfo<θfi)。なお、流入角度θfは、空気のファン回転方向DRfの速度ベクトルおよび空気の軸方向DRaの速度ベクトルの合成ベクトルとファン回転方向DRfとのなす角度である。
図10は、本実施形態の遠心送風機10の比較例となる遠心送風機CEの吸入側前縁部LEの主流部Pmの模式的な断面形状、および主流部Pmにおける空気の流れ方を示している。また、図11は、比較例となる遠心送風機CEの吸入側前縁部LEの逆流部Prの模式的な断面形状、および逆流部Prにおける空気の流れ方を示している。
図10および図11に示すように、比較例の遠心送風機CEは、主流部Pmの断面形状と逆流部Prの断面形状が略同等となっている。具体的には、主流部Pmおよび逆流部Prは、正圧面P1側の端部の形状が所定の曲率半径R1を有する曲面状(例えば、略円弧状)の曲面形状となっている。また、主流部Pmおよび逆流部Prは、負圧面P2側の端部の形状が、正圧面P1側の曲率半径R1よりも大きい曲率半径R2を有する曲面状(例えば、略円弧状)の曲面形状となっている。そして、各曲率半径R1、R2は、主流部Pmと逆流部Prとで同等となっている。なお、比較例の遠心送風機CEは、その他の構成が、本実施形態の遠心送風機10と同様に構成されている。
比較例の遠心送風機CEでは、吸入側前縁部LEの主流部Pmの断面形状が曲面状に湾曲した曲面形状となっている。このため、図10に示すように、主流部Pmから負圧面P2側に流入した空気は、負圧面P2に沿って流れ易くなる。
一方、比較例の遠心送風機CEは、主流部Pmおよび逆流部Prに流入する空気の流入角度θfが異なるにも関わらず、吸入側前縁部LEの主流部Pmの断面形状と逆流部Prの断面形状が同等となっている。このため、図11に示すように、逆流部Prから負圧面P2側に流入した逆流は、負圧面P2から剥離し易くなってしまう。
これらを考慮して、本実施形態では、図12〜図14に示すように、各ブレード32の吸入側前縁部322の正圧面部32a側および負圧面部32b側の双方に軸方向DRaに対して傾斜した正圧側傾斜部326および負圧側傾斜部327が設けられている。
正圧側傾斜部326は、各ブレード32の翼厚が吸入側前縁部322の先端部に近付くに伴って小さくなるように軸方向DRaに対して傾斜している。本実施形態の正圧側傾斜部326は、軸方向DRaにおける傾斜区間の長さLpが、主流部323および逆流部324で同等となっている。すなわち、本実施形態の正圧側傾斜部326は、軸方向DRaにおける傾斜区間の長さLpが、径方向DRrの内側から外側にわたって略一定となっている。
より具体的には、正圧側傾斜部326は、図13、図14に示すように、所定の曲率半径Rpを有する曲面状(例えば、略円弧状)の曲面状傾斜面326Aとなっている。正圧側傾斜部326の曲面状傾斜面326Aの曲率半径Rpは、主流部323および逆流部324で同等となっている。本実施形態の正圧側傾斜部326は、曲面状傾斜面326Aの曲率半径Rpが、径方向DRrの内側から外側にわたって略一定となっている。
また、負圧側傾斜部327は、各ブレード32の翼厚が吸入側前縁部322の先端部に近付くに伴って小さくなるように軸方向DRaに対して傾斜している。負圧側傾斜部327は、軸方向DRaにおける傾斜区間の長さLnが、主流部323および逆流部324で異なっている。すなわち、負圧側傾斜部327は、逆流部324における傾斜区間の長さLn2が、吸入側前縁部322の最内径部322a側における傾斜区間の長さLn1に比べて大きくなっている(すなわち、Ln2>Ln1)。
ここで、負圧側傾斜部327の傾斜区間の長さLnが径方向DRrの内側から外側に向かって段階的に大きくなっていると、負圧側傾斜部327における気流に新たな乱れが発せしてしまうことが懸念される。このため、本実施形態の負圧側傾斜部327は、径方向DRrの内側から外側に向かって連続的に傾斜区間の長さLnが大きくなっている。
より具体的には、負圧側傾斜部327は、正圧側傾斜部326の曲率半径Rpよりも大きい曲率半径Rnを有する曲面状(例えば、略円弧状)の曲面状傾斜面327Aとなっている。そして、負圧側傾斜部327の曲面状傾斜面327Aは、吸入側前縁部322の最内径部322a側における曲率半径Rn1よりも逆流部324における曲率半径Rn2が大きくなっている(すなわち、Rn2>Rn1)。本実施形態の負圧側傾斜部327は、曲面状傾斜面327Aの曲率半径Rnが、径方向DRrの内側から外側に向かって大きくなっている。
ここで、ブレード32の翼厚が薄いと、吸入側前縁部322における傾斜区間の長さLnを確保することが難くなる。このため、本実施形態のブレード32は、逆流部324の翼厚Th2が、吸入側前縁部322の最内径部322a側の翼厚Th1に比べて大きくなっている(すなわち、Th2>Th1)。
このように本実施形態の遠心送風機10は、吸入側前縁部322の主流部323に負圧側傾斜部327が形成されている。そして、負圧側傾斜部327は、主流部323側の断面形状が曲面状に湾曲した曲面形状となっている。このため、図15に示すように、主流部323から負圧面部32b側に流入した空気は、負圧側傾斜部327を介して負圧面部32bに沿って流れ易くなる。
一方、負圧側傾斜部327は、逆流部324側の傾斜区間の長さLn2が、主流部323側の傾斜区間の長さLn1よりも大きくなっている。また、負圧側傾斜部327は、逆流部324側の断面形状が曲面状に湾曲した曲面形状となっている。そして、負圧側傾斜部327は、逆流部324側の曲率半径Rn2が主流部323側の曲率半径Rn1よりも大きくなっている。
このため、図16に示すように、逆流部324から負圧面部32b側に流入した空気は、負圧側傾斜部327を介して負圧面部32bに沿って流れ易くなる。すなわち、逆流部324から負圧面部32b側に流入した空気は、負圧側傾斜部327で剥離することなく、負圧側傾斜部327に沿って負圧面部32bに導かれる。
以上説明した本実施形態の遠心送風機10は、ブレード32に対して、径方向DRrに沿って延びる吸入側前縁部322が設けられているので、空気の送風に有効な面積を充分に確保することができる。
加えて、遠心送風機10は、吸入側前縁部322に形成された負圧側傾斜部327の傾斜区間の長さLnが、主流部323に比べて、逆流部324の方が大きくなっているので、負圧側傾斜部327付近における気流の向きの急な変化を抑制することができる。
これにより、吸入側ケース部22とシュラウド33との間の隙間流路333を介して遠心ファン30に流入する逆流が、コアンダ効果による整流作用によって負圧側傾斜部327に沿って流れ易くなることで、負圧面部32bにおける空気の剥離が抑制される。この結果、ブレード32の吸入側前縁部322付近における気流の乱れが抑制されるので、遠心送風機10の騒音の発生を抑制することができる。
ここで、図17は、本実施形態の遠心送風機10および比較例の遠心送風機CEを同じ測定条件で作動させた際の騒音の測定結果を示す図である。図17によると、本実施形態の遠心送風機10は、比較例の遠心送風機CEに比べて、騒音の低減効果が大きくなっていることが判る。
また、本実施形態の遠心送風機10は、負圧側傾斜部327の傾斜区間の長さLnが、径方向DRrの内側から外側に向かって連続的に大きくなっている。このような構成では、負圧側傾斜部327側を流れる気流に新たな乱れが生ずることを抑制することができる。
さらに、本実施形態の遠心送風機10は、負圧側傾斜部327が曲面状に形成された曲面状傾斜面327Aで構成されると共に、逆流部324の曲率半径Rn2が吸入側前縁部322の最内径部322aの曲率半径Rn1よりも大きくなっている。
これによれば、吸入側ケース部22とシュラウド33との間の隙間流路333を介して遠心ファン30に流入する逆流を負圧側傾斜部327に沿って円滑に流すことが可能となる。
さらにまた、本実施形態の遠心送風機10は、逆流部324の翼厚Th2が、吸入側前縁部322の最内径部322aの翼厚Th1に比べて大きくなっている(すなわち、Th2>Th1)。
このように、吸入側前縁部322におけるシュラウド33に近接する逆流部324の翼厚を大きくすれば、逆流部324側の負圧側傾斜部327の傾斜区間を最内径部322a側の負圧側傾斜部327の傾斜区間に対して充分に大きくすることが可能となる。すなわち、吸入側前縁部322におけるシュラウド33側と最内径部322a側との負圧側傾斜部327の傾斜区間に充分に差をつけることが可能となる。
(第1実施形態の変形例)
上述の第1実施形態では、吸入側前縁部322に形成された正圧側傾斜部326の傾斜区間の長さLpが径方向DRrの内側から外側にわたって略一定となっている例について説明したが、これに限定されない。
正圧側傾斜部326は、例えば、図18および図19に示すように、逆流部324における傾斜区間の長さLp2が、吸入側前縁部322の最内径部322aにおける傾斜区間の長さLp1に比べて大きくなっていてもよい(すなわち、Lp2>Lp1)。
また、本変形例の正圧側傾斜部326の曲面状傾斜面326Aは、吸入側前縁部322の最内径部322aにおける曲率半径Rp1よりも逆流部324における曲率半径Rp2が大きくなっている(すなわち、Rp2>Rp1)。なお、本変形例の正圧側傾斜部326は、曲面状傾斜面326Aの曲率半径Rpが、径方向DRrの内側から外側に向かって大きくなっている。
その他の構成は、第1実施形態と同様に構成されている。本変形例の遠心送風機10は、第1実施形態で説明した作用効果に加えて、次の効果を得ることができる。すなわち、本変形例の遠心送風機10は、正圧側傾斜部326の逆流部324の傾斜区間の長さLp2が最内径部322a側に比べて大きくなっている。これによれば、吸入側ケース部22とシュラウド33との間の隙間流路333を介して遠心ファン30に流入する逆流が、コアンダ効果による整流作用によって正圧側傾斜部326に沿って流れ易くなる。これにより、吸入側前縁部322付近における気流の乱れが抑制されるので、遠心送風機10の騒音の発生を抑制することができる。
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について、図20〜図24を参照して説明する。本実施形態の遠心送風機10は、吸入側前縁部322の断面形状が第1実施形態と相違している。
図20〜図22に示すように、本実施形態の吸入側前縁部322には、負圧側傾斜部327が設けられているものの、第1実施形態で説明した正圧側傾斜部326が設けられていない。
図21および図22に示すように、本実施形態の負圧側傾斜部327は、逆流部324における傾斜区間の長さLn2が、吸入側前縁部322の最内径部322a側における傾斜区間の長さLn1に比べて大きくなっている(すなわち、Ln2>Ln1)。なお、本実施形態の負圧側傾斜部327は、径方向DRrの内側から外側に向かって連続的に傾斜区間の長さLnが大きくなっている。
より具体的には、負圧側傾斜部327は、軸方向DRaに対して直線状に傾斜した直線状傾斜面327Bで構成されている。そして、負圧側傾斜部327の直線状傾斜面327Bは、吸入側前縁部322の最内径部322a側における傾斜角度θn1よりも逆流部324における傾斜角度θn2が小さくなっている(すなわち、θn2<θn1)。本実施形態の負圧側傾斜部327は、直線状傾斜面327Bの傾斜角度θnが、径方向DRrの内側から外側に向かって小さくなっている。なお、傾斜角度θnは、軸方向DRaとのなす角度である。
また、本実施形態のブレード32は、逆流部324の翼厚Th2が、吸入側前縁部322の最内径部322aの翼厚Th1に比べて大きくなっている(すなわち、Th2>Th1)。
このように本実施形態の遠心送風機10は、吸入側前縁部322の主流部323に負圧側傾斜部327が形成されている。そして、負圧側傾斜部327は、主流部323側の断面形状が直線状に傾斜している。このため、図23に示すように、主流部323から負圧面部32b側に流入した空気は、負圧側傾斜部327を介して負圧面部32bに沿って流れ易くなる。
一方、負圧側傾斜部327は、逆流部324側の傾斜区間の長さLn2が、主流部323側の傾斜区間の長さLn1よりも大きくなっている。また、負圧側傾斜部327は、逆流部324側の断面形状が直線状に傾斜している。そして、負圧側傾斜部327は、逆流部324側の傾斜角度θn2が主流部323側の傾斜角度θn1よりも小さくなっている。
このため、図24に示すように、逆流部324から負圧面部32b側に流入した空気は、負圧側傾斜部327を介して負圧面部32bに沿って流れ易くなる。すなわち、逆流部324から負圧面部32b側に流入した空気は、負圧側傾斜部327で剥離することなく、負圧側傾斜部327に沿って負圧面部32bに導かれる。
その他の構成は、第1実施形態と同様である。本実施形態の遠心送風機10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。
特に、本実施形態の遠心送風機10は、負圧側傾斜部327が直線状に形成された直線状傾斜面327Bで構成されると共に、逆流部324の傾斜角度θn2が吸入側前縁部322の最内径部322a側の傾斜角度θn1よりも小さくなっている。これによっても、吸入側ケース部22とシュラウド33との間の隙間流路333を介して遠心ファン30に流入する逆流をコアンダ効果による整流作用によって負圧側傾斜部327に沿って流すことが可能となる。
(第2実施形態の第1変形例)
上述の第2実施形態では、負圧側傾斜部327が、軸方向DRaに対して直線状に傾斜した直線状傾斜面327Bで構成される例について説明したが、これに限定されない。
図25および図26に示すように、負圧側傾斜部327は、曲面状(例えば、略円弧状)の曲面状傾斜面327A、および軸方向DRaに対して直線状に傾斜した直線状傾斜面327Bで構成されている。
具体的には、負圧側傾斜部327は、吸入側前縁部322の先端部側が曲面状傾斜面327Aで構成され、吸入側前縁部322の先端部から所定の間隔離れた部位が直線状傾斜面327Bで構成されている。
そして、負圧側傾斜部327の曲面状傾斜面327Aは、吸入側前縁部322の最内径部322a側における曲率半径Rn1よりも逆流部324における曲率半径Rn2が大きくなっている(すなわち、Rn2>Rn1)。
また、負圧側傾斜部327の直線状傾斜面327Bは、吸入側前縁部322の最内径部322a側における傾斜角度θn1よりも逆流部324における傾斜角度θn2が小さくなっている(すなわち、θn2<θn1)。
その他の構成は、第2実施形態と同様に構成されている。本変形例の遠心送風機10によれば、第1、第2実施形態で説明した作用効果を得ることができる。すなわち、本変形例の遠心送風機10は、吸入側前縁部322付近における気流の乱れが抑制されるので、遠心送風機10の騒音の発生を抑制することができる。
(第2実施形態の第2変形例)
上述の第2実施形態では、吸入側前縁部322の正圧面部32a側に正圧側傾斜部326が設けられていない例について説明したが、これに限定されず、正圧側傾斜部326が形成されていてもよい。
ここで、正圧側傾斜部326は、例えば、第2実施形態の負圧側傾斜部327で説明した直線状傾斜面327Bと同様に、軸方向DRaに対して直線状に傾斜した直線状傾斜面で構成することができる。なお、正圧側傾斜部326は、第1実施形態で説明した曲面状傾斜面326Aで構成されていてもよい。
(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。
上述の第1実施形態では、吸入側前縁部322に対して、正圧側傾斜部326および負圧側傾斜部327が設けられた例について説明したが、これに限定されない。第1実施形態の遠心送風機10は、例えば、吸入側前縁部322に対して、負圧側傾斜部327が設けられ、正圧側傾斜部326が設けられていない構成となっていてもよい。
上述の各実施形態では、各ブレード32における逆流部324の翼厚Th2が、吸入側前縁部322の最内径部322aの翼厚Th1に比べて大きい例について説明したが、これに限定されない。例えば、各ブレード32における逆流部324の翼厚Th2は、吸入側前縁部322の最内径部322aの翼厚Th1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、ロータ本体部411を回転軸ハウジング110に固定すると共に、ロータ本体部411に気流案内面411aを形成する例について説明したが、これに限定されない。遠心送風機10は、例えば、遠心ファン30にファン本体部31を回転軸ハウジング110に固定するファンボス部が追加され、当該ファンボス部の表面に吸入口221から吸い込まれた気流を案内する気流案内面が形成された構成となっていてもよい。
上述の各実施形態では、遠心ファン30がファン本体部31とファン主板35とで構成される例について説明したが、これに限定されない。遠心ファン30は、軸方向DRaから吸入した空気を径方向DRrの外側に吹き出すことが可能であればよい。遠心ファン30は、例えば、ファン本体部31を備え、ファン主板35が省略された構成となっていてもよい。また、遠心ファン30は、例えば、ファン本体部31が、各構成要素を別体で成形されたものを結合させた構成となっていてもよい。
上述の各実施形態では、本開示の遠心送風機10を車両用のシート空調装置に適用した例について説明したが、遠心送風機10の適用対象は、シート空調装置に限定されない。本開示の遠心送風機10は、シート空調装置以外の様々の装置に対して適用可能である。
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、遠心送風機は、遠心ファンのブレードが、吸入側プレート側から径方向の内側に向かうと共に、径方向に沿って延びる吸入側前縁部を含んで構成されている。この吸入側前縁部には、ブレードの負圧面部側に軸方向に対して傾いた負圧側傾斜部が形成されている。そして、負圧側傾斜部は、吸入側前縁部における径方向の最も内側に位置する最内径部に比べて、吸入側プレートに近接する近接部位の軸方向における傾斜区間の長さが大きくなっている。
第2の観点によれば、遠心送風機は、負圧側傾斜部が、径方向の内側から外側に向かって連続的に傾斜区間の長さが大きくなっている。このように、負圧側傾斜部の傾斜区間の長さを径方向の内側から外側に向かって徐々に大きくなる構成では、負圧側傾斜部側を流れる気流に新たな乱れが生ずることを抑制することができる。
第3の観点によれば、遠心送風機は、負圧側傾斜部が、曲面状に形成された曲面状傾斜面を含んで構成されている。そして、曲面状傾斜面は、近接部位の曲率半径が最内径部の曲率半径よりも大きくなっている。これによれば、吸入側プレートおよび吸入側ケース部の隙間を介して遠心ファンに流入する逆流を負圧側傾斜部に沿って流すことが可能となる。
第4の観点によれば、遠心送風機は、負圧側傾斜部が、軸方向に対して直線状に傾斜した直線状傾斜面を含んで構成されている。そして、直線状傾斜面は、近接部位における傾斜角度が最内径部における傾斜角度よりも小さくなっている。これによっても、吸入側プレートおよび吸入側ケース部の隙間を介して遠心ファンに流入する逆流を負圧側傾斜部に沿って流すことが可能となる。
第5の観点によれば、遠心送風機は、負圧側傾斜部が、曲面状に形成された曲面状傾斜面および軸方向に対して直線状に傾斜した直線状傾斜面を含んで構成されている。これによっても、吸入側プレートおよび吸入側ケース部の隙間を介して遠心ファンに流入する逆流を負圧側傾斜部に沿って流すことが可能となる。
第6の観点によれば、遠心送風機は、吸入側前縁部の正圧面部側に、軸方向に対して傾いた正圧側傾斜部が形成されている。そして、正圧側傾斜部は、最内径部に比べて、近接部位の傾斜区間の長さが大きくなっている。
このように、正圧側傾斜部における吸入側プレートに近接する近接部位の傾斜区間の長さを最内径部に比べて大きくすることで、吸入側プレートおよび吸入側ケース部の隙間を介して遠心ファンに流入する逆流が正圧側傾斜部に沿って流れ易くなる。これにより、吸入側前縁部付近における気流の乱れが抑制されるので、遠心送風機の騒音の発生を抑制することができる。
第7の観点によれば、遠心送風機は、近接部位の翼厚が、最内径部の翼厚に比べて大きくなっている。このように、吸入側前縁部における吸入側プレートに近接する近接部位の翼厚を大きくすれば、吸入側プレート側の負圧側傾斜部の傾斜区間を最内径部側の負圧側傾斜部の傾斜区間に対して充分に大きくすることが可能となる。すなわち、吸入側前縁部における吸入側プレート側と最内径部側との負圧側傾斜部の傾斜区間に充分に差をつけることが可能となる。
第8の観点によれば、遠心送風機は、吸入側ケース部に、吸入口を形成する吸入口形成部が設けられている。この吸入口形成部は、軸方向において吸入側前縁部に重なり合うように構成されている。そして、近接部位は、吸入側前縁部のうち、軸方向において吸入側ケース部と重なり合う重合部位で構成されている。これによれば、吸入側前縁部のうち、吸入側ケース部と重なり合う重合部位における傾斜区間の長さを充分に確保することができるので、吸入側前縁部付近における気流の乱れを抑制することができる。
20 ケース
22 吸入側ケース部
221 吸入口
30 遠心ファン
32 ブレード
32a 正圧面部
32b 負圧面部
322 吸入側前縁部
324 逆流部(近接部位)
33 吸入側プレート(シュラウド)

Claims (8)

  1. 空気を流す遠心送風機であって、
    回転軸(100)と共に回転すると共に、前記回転軸の軸方向から吸い込んだ空気を前記回転軸の径方向の外側に向けて吹き出す遠心ファン(30)と、
    前記遠心ファンを収容すると共に、前記遠心ファンに吸い込まれる空気の吸入口(221)が形成されたケース(20)と、を備え、
    前記遠心ファンは、前記回転軸の軸心の周りに配置された複数のブレード(32)、前記複数のブレードにおける前記吸入口側の端部同士を連結する環状の吸入側プレート(33)を含んで構成されており、
    前記ケースは、前記吸入口が形成されると共に、所定の隙間をあけて前記吸入側プレートに対向する吸入側ケース部(22)を有しており、
    前記複数のブレードそれぞれは、前記軸方向に沿って延びる正圧面部(32a)、前記正圧面部の反対側の負圧面部(32b)、前記吸入側プレート側から前記径方向の内側に向かうと共に、前記径方向に沿って延びる吸入側前縁部(322)を含んで構成されており、
    前記吸入側前縁部には、前記負圧面部側に前記軸方向に対して傾いた負圧側傾斜部(327)が形成されており、
    前記負圧側傾斜部は、前記吸入側前縁部における前記径方向の最も内側に位置する最内径部(322a)に比べて、前記吸入側前縁部における前記吸入側プレートに近接する近接部位(324)の前記軸方向における傾斜区間の長さ(Ln)が大きくなっている遠心送風機。
  2. 前記負圧側傾斜部は、前記径方向の内側から外側に向かって連続的に前記傾斜区間の長さが大きくなっている請求項1に記載の遠心送風機。
  3. 前記負圧側傾斜部は、曲面状に形成された曲面状傾斜面(327A)を含んで構成されており、
    前記曲面状傾斜面は、前記近接部位の曲率半径(Rn2)が前記最内径部の曲率半径(Rn1)よりも大きくなっている請求項1または2に記載の遠心送風機。
  4. 前記負圧側傾斜部は、前記軸方向に対して直線状に傾斜した直線状傾斜面(327B)を含んで構成されており、
    前記直線状傾斜面は、前記近接部位における傾斜角度(θn2)が前記最内径部における傾斜角度(θn1)よりも小さくなっている請求項1ないし3のいずれか1つに記載の遠心送風機。
  5. 前記負圧側傾斜部は、曲面状に形成された曲面状傾斜面(327A)および前記軸方向に対して直線状に傾斜した直線状傾斜面(327B)を含んで構成されている請求項1または2に記載の遠心送風機。
  6. 前記吸入側前縁部は、前記正圧面部側に前記軸方向に対して傾いた正圧側傾斜部(326)が形成されており、
    前記正圧側傾斜部は、前記最内径部に比べて、前記近接部位の前記傾斜区間の長さ(Lp)が大きくなっている請求項1ないし5のいずれか1つに記載の遠心送風機。
  7. 前記近接部位の翼厚(Th2)は、前記最内径部の翼厚(Th1)に比べて大きくなっている請求項1ないし6のいずれか1つに記載の遠心送風機。
  8. 前記吸入側ケース部は、前記吸入口を形成する吸入口形成部(222)を有しており、
    前記吸入口形成部は、前記軸方向において前記吸入側前縁部に重なり合うように構成されており、
    前記近接部位は、前記吸入側前縁部のうち、前記軸方向において前記吸入側ケース部と重なり合う重合部位である請求項1ないし7のいずれか1つに記載の遠心送風機。
JP2017009580A 2017-01-23 2017-01-23 遠心送風機 Active JP6652077B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017009580A JP6652077B2 (ja) 2017-01-23 2017-01-23 遠心送風機
PCT/JP2017/044009 WO2018135169A1 (ja) 2017-01-23 2017-12-07 遠心送風機
CN201780080299.8A CN110114581B (zh) 2017-01-23 2017-12-07 离心送风机
DE112017006895.9T DE112017006895B4 (de) 2017-01-23 2017-12-07 Zentrifugalgebläse
US16/437,181 US11085459B2 (en) 2017-01-23 2019-06-11 Centrifugal blower

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017009580A JP6652077B2 (ja) 2017-01-23 2017-01-23 遠心送風機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018119420A true JP2018119420A (ja) 2018-08-02
JP6652077B2 JP6652077B2 (ja) 2020-02-19

Family

ID=62908163

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017009580A Active JP6652077B2 (ja) 2017-01-23 2017-01-23 遠心送風機

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11085459B2 (ja)
JP (1) JP6652077B2 (ja)
CN (1) CN110114581B (ja)
DE (1) DE112017006895B4 (ja)
WO (1) WO2018135169A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020218037A1 (ja) * 2019-04-25 2020-10-29 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
WO2022255267A1 (ja) * 2021-06-02 2022-12-08 株式会社デンソー 遠心送風機
WO2023058506A1 (ja) * 2021-10-04 2023-04-13 株式会社デンソー 遠心式送風機
KR102671477B1 (ko) * 2023-09-06 2024-05-31 주식회사 한성시스코 공기조화기용 고성능 터보팬
WO2024225144A1 (ja) * 2023-04-27 2024-10-31 株式会社デンソー 遠心ファンの製造方法、および遠心ファン

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6827486B2 (ja) * 2019-02-25 2021-02-10 シナノケンシ株式会社 送風機
JP7310578B2 (ja) * 2019-12-06 2023-07-19 株式会社デンソー 遠心送風機
DE102021119121A1 (de) * 2021-07-23 2023-01-26 Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg Radial- oder Diagonallaufrad mit modifizierter Schaufelkante

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0269097U (ja) * 1988-11-11 1990-05-25
JP3482668B2 (ja) * 1993-10-18 2003-12-22 株式会社日立製作所 遠心形流体機械
EP1346156B1 (en) 2000-12-04 2008-06-11 Robert Bosch LLC High efficiency one-piece centrifugal blower
KR100917091B1 (ko) * 2005-05-26 2009-09-15 도시바 캐리어 가부시키가이샤 원심 송풍기와 이를 이용한 공기 조화기
KR20070101642A (ko) 2006-04-11 2007-10-17 삼성전자주식회사 터보팬
US20080267779A1 (en) * 2007-04-30 2008-10-30 Chi-Hsiung Chiang Fan device for smoke exhauster
JP5473457B2 (ja) 2009-07-29 2014-04-16 三菱重工業株式会社 遠心圧縮機のインペラ
JP5287772B2 (ja) * 2010-03-16 2013-09-11 株式会社デンソー 遠心式多翼ファン
JP6326572B2 (ja) 2015-06-17 2018-05-23 キリンテクノシステム株式会社 検査装置
DE112016005354T5 (de) 2015-11-23 2018-08-02 Denso Corporation Turboventilator und Verfahren zur Herstellung eines Turboventilators
WO2017145780A1 (ja) 2016-02-24 2017-08-31 株式会社デンソー 遠心送風機
WO2018020790A1 (ja) 2016-07-27 2018-02-01 株式会社デンソー 遠心送風機

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020218037A1 (ja) * 2019-04-25 2020-10-29 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
US11761456B2 (en) 2019-04-25 2023-09-19 Denso Corporation Centrifugal fan and blower equipped with the centrifugal fan
WO2022255267A1 (ja) * 2021-06-02 2022-12-08 株式会社デンソー 遠心送風機
JP2022185275A (ja) * 2021-06-02 2022-12-14 株式会社デンソー 遠心送風機
JP7655094B2 (ja) 2021-06-02 2025-04-02 株式会社デンソー 遠心送風機
WO2023058506A1 (ja) * 2021-10-04 2023-04-13 株式会社デンソー 遠心式送風機
JP2023054481A (ja) * 2021-10-04 2023-04-14 株式会社デンソー 遠心式送風機
JP7632216B2 (ja) 2021-10-04 2025-02-19 株式会社デンソー 遠心式送風機
WO2024225144A1 (ja) * 2023-04-27 2024-10-31 株式会社デンソー 遠心ファンの製造方法、および遠心ファン
KR102671477B1 (ko) * 2023-09-06 2024-05-31 주식회사 한성시스코 공기조화기용 고성능 터보팬

Also Published As

Publication number Publication date
US20190293083A1 (en) 2019-09-26
CN110114581A (zh) 2019-08-09
WO2018135169A1 (ja) 2018-07-26
US11085459B2 (en) 2021-08-10
JP6652077B2 (ja) 2020-02-19
CN110114581B (zh) 2020-10-09
DE112017006895T5 (de) 2019-10-02
DE112017006895B4 (de) 2023-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6652077B2 (ja) 遠心送風機
JP6493620B2 (ja) 遠心送風機
JP6531835B2 (ja) ターボファンおよびそのターボファンの製造方法
US11608834B2 (en) Centrifugal blower
US10808714B2 (en) Turbofan
WO2018180060A1 (ja) 遠心送風機
JP6747421B2 (ja) 遠心送風機
JP6593538B2 (ja) 遠心送風機
WO2018180063A1 (ja) 遠心送風機
JP6766800B2 (ja) 遠心送風機
WO2018151013A1 (ja) 遠心送風機
WO2018116579A1 (ja) 遠心送風機
JP2023136901A (ja) 遠心送風装置
JP2018100601A (ja) 遠心送風機
WO2022255267A1 (ja) 遠心送風機

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190109

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20191224

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200106

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6652077

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250