JP3721346B2

JP3721346B2 - 遠心式送風機

Info

Publication number: JP3721346B2
Application number: JP2002186472A
Authority: JP
Inventors: 忠宏野村
Original assignee: Keihin Corp
Current assignee: Keihin Corp
Priority date: 2002-06-26
Filing date: 2002-06-26
Publication date: 2005-11-30
Anticipated expiration: 2022-06-26
Also published as: US6881031B2; JP2004027979A; US20040062646A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は遠心式送風機に関し、一層詳細には、車両に搭載される空調装置に使用する遠心式送風機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術に係る遠心式送風機１を図５および図６に示す。この遠心式送風機１は、モータ２により回転駆動されるファン３と、前記ファン３の外周を囲繞して該ファン３の回転作用下に車室（図示しない）に向かって空気が流れる渦巻状の吐出通路４を形成したスクロールケーシング５とを備える。スクロールケーシング５は、モータ２およびファン３を収容するケース部本体５ａと、前記ケース部本体５ａに連接される拡大ケース部５ｂとから構成される。
【０００３】
モータ２は、ケース部本体５ａの下壁を貫通するようにして該ケース部本体５ａに固定される。ファン３は、モータ２の回転駆動軸に軸着されてケース部本体５ａの略中央部に収納され、円周方向に沿って等角度に離間する複数個のブレード６と、前記ブレード６の上端部に設けられた環状の保持リング７ａと、前記ブレード６の下端部に設けられた底部プレート７ｂとを備える。
【０００４】
ケース部本体５ａは、ファン３の上方側に空気取入口８を形成した上板９と、前記上板９に対向してファン３の下方側に配設された下板１０と、前記上板９および下板１０の外周端を連接する外壁１１とからなり、図５に示すように、吐出通路４の流路面積が吐出側に拡大してファン３の中心から外周端までの距離が漸次大きくなるように設定される。なお、下板１０は、底部プレート７ｂ側に位置する環状部１２と、外壁１１に対して略直交して設けられた渦巻状の傾斜平坦部１３と、ファン３の半径方向外方に対して下方に傾斜して設けられる渦巻状の傾斜連結部１４とを有する。
【０００５】
拡大ケース部５ｂは、吐出通路４に連通しかつ吐出側に延伸するに従い流路の開口面積が拡大される吐出通路１５が形成される。
【０００６】
このように構成された遠心式送風機１において、該遠心式送風機１を小型化するため、例えば、拡大ケース部５ｂの吐出通路１５を縦方向に拡大する場合に、前記吐出通路１５は、図５に示されるように、外壁側と内壁側がともに同じ場所、すなわち、外壁側拡大開始位置Ｘおよび内壁側拡大開始位置Ｙから拡大している。この場合、吐出通路１５の縦断面形状が略直線的に形成される。
【０００７】
このため、吐出通路１５は、図５および図６に示すように、拡大上板部１６がケース部本体５ａの渦巻状の終端位置Ｎの近傍から吐出側に拡大角、例えば、θ_UPの角度をもって拡大し、拡大下板部１７がモータ２の略軸心から吐出側に拡大角、例えば、θ_LRの角度をもって拡大している。さらに、拡大上板部１６の上方への拡大量は上板９よりＨ_UPの長さだけ拡大し、拡大下板部１７の下方への拡大量は下板１０環状部１２からＨ_LRの長さだけ拡大している。
【０００８】
ここで、拡大上板部１６の拡大量Ｈ_UPと拡大下板部１７の拡大量Ｈ_LRとの拡大比率Ｈ_UP／Ｈ_LRが大きい場合に、外壁側、例えば、外壁１１の縦方向が拡大される外壁側拡大開始位置Ｘおよび内壁側、例えば、傾斜連結部１３の縦方向が拡大される内壁側拡大開始位置Ｙの付近において、渦流１８、１９（図６参照）が発生し、吐出通路４、１５を流れる空気のエネルギー損失が発生する。その結果、遠心式送風機１の圧力損失および騒音の拡大が懸念される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、外壁側および内壁側の拡大開始位置ＸおよびＹを吐出通路４の上流に移動させると、拡大下板部１７の拡大角θ_LRが小さくなって、前記外壁側および内壁側の拡大開始位置ＸおよびＹにおける渦流１８、１９の発生を小さく抑えることができるが、ファン３の底部プレート７ｂと傾斜平坦部１３との高低差が大きくなるので、ファン３から空気が吐出する際に、渦流２０が発生しやすくなる。このため、遠心式送風機１の圧力損失により風量が減少し、騒音が大きくなる要因になる。
【００１０】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、吐出通路が形成される外壁側の縦方向の拡大開始位置を内壁側よりも上流側に設けることにより、ファンおよび導風手段に吐出される空気が円滑に流れ、渦流の発生を低減することが可能な遠心式送風機を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、円周方向に複数個配設されたブレードを有して空気流を発生させるファンと、
前記ファンを収納し空気流の吐出通路が形成されるスクロールケース部と、
前記スクロールケース部の吐出通路に接続され吐出側に延在するにしたがって流路開口面積が拡大する吐出通路が形成される拡大ケース部と、
を備え、
前記拡大ケース部の吐出通路に沿って表面が円弧形状に形成される導風手段を設け、
前記導風手段は、上流側で前記拡大ケース部の断面積を減少する方向に隆起するとともに下流側で該拡大ケース部の断面積を拡大する方向に沈下して該拡大ケース部の開口に連なるように湾曲することを特徴とする。
【００１２】
前記導風手段は、外壁側拡大開始位置が内壁側よりも上流側に設けられ、また、前記導風手段の円弧形状は、外壁側の湾曲面の曲率半径が内壁側の湾曲面の曲率半径よりも大きく設定されることが好ましい。
【００１３】
本発明によれば、吐出通路に沿って表面が円弧形状に形成された導風手段を設けることにより、空気が円滑に流れて渦流の発生を低減することができる。従って、吐出通路内の圧力損失および騒音を著しく低下させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る遠心式送風機につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態に係る遠心式送風機３０の概略構成を示す要部縦断面である。なお、上記した図５および図６に示す構成要素と同一の構成要素には、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００１６】
図１において、遠心式送風機３０では、ケース部本体５ａおよび拡大ケース部５ｂの吐出通路４、１５に導風手段３２が設けられる。実際、前記導風手段３２は、一端側がケース部本体５ａの吐出通路４から開始され、該導風手段３２の本体は拡大ケース部５ｂの吐出通路１５と実質的に同じである。
【００１７】
図２に示されるように、吐出通路４の上流に位置する導風手段３２の一端側は、外壁側拡大開始位置Ａが内壁側拡大開始位置Ｂに対し角度θだけ上流に設定されている。ここで、角度θは、モータ２の中心Ｍと内壁側拡大開始位置Ｂを結ぶ直線およびモータ２の中心Ｍと外壁側拡大開始位置Ａを結ぶ直線により形成される部位を示す。また、図１から諒解されるように、導風手段３２は、外壁側拡大開始位置Ａおよび内壁側拡大開始位置Ｂを起点として隆起した後、該拡大ケース部５ｂの開口に連なるように徐々に沈下するように湾曲形成されている。換言すれば、導風手段３２は、上流側で拡大ケース部５ｂの断面積を減少する方向に隆起した後、下流側になるにつれて拡大ケース部５ｂの断面積を拡大する方向に沈下するように湾曲している。
【００１８】
前記導風手段３２は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面およびＩＶ−ＩＶ線断面から諒解されるように、縦断面円弧形状であって湾曲面３４と湾曲面３６はＲ１とＲ２の如く湾曲度が異なる。しかも、内壁側では内壁側拡大開始位置Ｂが外壁側よりも下流に存在する。
【００１９】
換言すれば、導風手段３２は、図３および図４に示されるように、外壁側近傍の円弧形状の湾曲面３４の曲率をＲ１、内壁側近傍の円弧形状の湾曲面３６の曲率をＲ２とし、曲率Ｒ１と曲率Ｒ２の比率を表１のように設定すると、空気が吐出通路４、１５を円滑に流れて該吐出通路４、１５内の圧力損失および遠心式送風機３０の騒音を効率よく低下させることができるので、好適である。
【００２０】
【表１】

【００２１】
図３において、湾曲面３４の一側の端部Ｘ１を通る接線Ｖ１とこの接線Ｖ１と湾曲面３４の他側の端部Ｙ１を通り前記接線Ｖ１に略直交する直線Ｗ１の交点をＺ１とし、前記端部Ｙ１と交点Ｚ１との距離をＨ１と仮定する。
【００２２】
一方、図４において、湾曲面３６の一側の端部Ｘ２を通る接線Ｖ２とこの接線Ｖ２と湾曲面３６の他側の端部Ｙ２を通り前記接線Ｖ２に略直交する直線Ｗ２との交点をＺ２とし、前記端部Ｙ２と交点Ｚ２との距離をＨ２と仮定する。
【００２３】
この場合、距離Ｈ１、Ｈ２とは同じ値であって、前記距離Ｈ１、Ｈ２は図１に示される吐出通路１５の吐出風量に依拠する開口部の面積により決定される。
【００２４】
この場合、導風手段３２の外壁側近傍の円弧形状は、外壁側拡大開始位置Ａが下流に移動できないように外壁側近傍の曲率Ｒ１が内壁側近傍の曲率Ｒ２よりも大きく設定されている。
【００２５】
また、外壁側および内壁側の円弧形状の湾曲面の曲率Ｒ１、Ｒ２を同じ値にしてもよい。
【００２６】
さらに、導風手段３２は、外壁側拡大開始位置Ａを内壁側拡大開始位置Ｂと同じ位置にしても渦流を低減することが可能である。
なお、本実施の形態では、導風手段３２は、吐出通路１５と実質的に一体としたが別体構造にして該吐出通路１５の内部に設置してもよい。
【００２７】
本実施の形態に係る遠心式送風機３０においては、外壁側拡大開始位置Ａを内壁側拡大開始位置Ｂよりも上流に設定し、かつその表面を、外壁側拡大開始位置Ａおよび内壁側拡大開始位置Ｂを起点として拡大ケース部５ｂの断面積を減少するように隆起した後、下流側になるにつれて拡大ケース部５ｂの断面積を拡大するように沈下した円弧形状とすることにより、ファン３から吐出される空気および吐出通路４、１５の空気の流れに対して渦流の発生を低減することができる。また、本実施の形態において、導風手段３２を拡大上板部１６の下側に配置したが、前記拡大上板部１６の上側に設けてもよく、また上下両方に設けてもよいことは勿論である。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る遠心式送風機によれば、表面が、上流側で拡大ケース部の断面積を減少する方向に隆起し、且つ下流側になるにつれて拡大ケース部の断面積を拡大する方向に沈下するように円弧形状に形成された導風手段を設けることにより、空気が円滑に流れて渦流の発生を低減することができるので、吐出通路内の圧力損失および騒音を著しく低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る遠心式送風機の概略構成を示す要部縦断面である。
【図２】スクロールケーシングの吐出通路と導風手段との位置関係を示す模写図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った縦断面である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った縦断面である。
【図５】従来技術に係る遠心式送風機を示す斜視図である。
【図６】従来技術に係る遠心式送風機を示す断面図である。
【符号の説明】
３…ファン４、１５…吐出通路
５…スクロールケーシング６…ブレード
８…空気取入口３０…遠心式送風機
３２…導風手段３４、３６…湾曲面

Claims

円周方向に複数個配設されたブレードを有して空気流を発生させるファンと、
前記ファンを収納し空気流の吐出通路が形成されるスクロールケース部と、
前記スクロールケース部の吐出通路に接続され吐出側に延在するに従って流路開口面積が拡大する吐出通路が形成される拡大ケース部と、
を備え、
前記拡大ケース部の吐出通路に沿って表面が円弧形状に形成される導風手段を設け、
前記導風手段は、上流側で前記拡大ケース部の断面積を減少する方向に隆起するとともに下流側で該拡大ケース部の断面積を拡大する方向に沈下して該拡大ケース部の開口に連なるように湾曲することを特徴とする遠心式送風機。
請求項１記載の遠心式送風機において、
前記導風手段は、外壁側拡大開始位置が内壁側よりも上流側に設けられることを特徴とする遠心式送風機。
請求項１または２記載の遠心式送風機において、
前記導風手段の円弧形状は、外壁側の湾曲面の曲率半径が内壁側の湾曲面の曲率半径よりも大きく設定されることを特徴とする遠心式送風機。