JP2020016152A - Centrifugal fan - Google Patents

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Abstract

To provide a centrifugal fan capable of reducing noise resulting from the inflow of air by devising the shape of an inside wall face of an air suction part of a casing.SOLUTION: A centrifugal fan 100 includes: an impeller 120 including a plurality of vanes 121 arranged in an inside space on the axial center side and in an annular area around the inside space, and adapted to be rotated for exhausting air from the inside space through the plurality of vanes 121 in the centrifugal direction; a spiral casing housing the impeller 120 in a rotatable state; and a suction port 114 provided as an opening at a position facing the inside space of the impeller 120 for guiding air to the inside space of the impeller 120. Inside the suction port 114, there are provided an upstream side region 118a as a first region whose inner diameter is gradually smaller toward the impeller 120, and a downstream side region 118b as a second region which is on the side nearer the impeller 120 than the upstream side region 118a and whose inner diameter is gradually larger toward the impeller 120.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、騒音を低減した遠心送風機に関する。   The present invention relates to a centrifugal blower with reduced noise.

遠心送風機は、家電機器、ＯＡ機器、産業用や車両用の空気調和装置における送風、換気、冷却等に広く用いられている。これらの機器や装置に用いられる遠心送風機には、遠心送風機から発生する騒音を低くすることが望まれている。   BACKGROUND ART Centrifugal blowers are widely used for air blowing, ventilation, cooling, and the like in home appliances, OA equipment, and air conditioners for industrial use and vehicles. There is a demand for a centrifugal blower used in these devices and apparatuses to reduce noise generated from the centrifugal blower.

特許文献１に記載されている遠心送風機では、ケーシングに形成された空気吸入部４１１に、当該空気吸入部４１１の頂部４１３に沿って気流が流れるように運動量を付加する運動量付加機構４３が設けられている。当該運動量付加機構４３は、空気吸入部４１１における空気流れ上流側に向かって突き出た頂部４１３よりも外側の外側壁面部４１５の少なくとも一部に設けられている。これによって、騒音の低減、送風効率の向上を図っている。   In the centrifugal blower described in Patent Literature 1, a momentum adding mechanism 43 that adds momentum so that an airflow flows along a top 413 of the air suction unit 411 is provided in an air suction unit 411 formed in a casing. ing. The momentum adding mechanism 43 is provided on at least a part of the outer wall surface 415 outside the top 413 protruding toward the upstream side of the air flow in the air suction unit 411. As a result, noise is reduced and air blowing efficiency is improved.

特許文献１の遠心送風機において、ケーシング４の空気吸入部４１１の内側壁面部４１４は、空気流れ上流側から下流側端部４１２に向かって径が徐々に小さくなっており、空気吸入部４１１の下流側端部４１２が内側壁面部４１４における最小径となる部位を構成している。そして、空気吸入部４１１における空気流れ上流側に突き出た頂部４１３から空気吸入部４１１における頂部４１３よりも外側の外側壁面部４１５の端部４１５ａに至る外周側範囲に、外側壁面部４１５側からの気流が頂部４１３に沿って流れるように運動量を付加する運動量付加機構４３が設けられている。   In the centrifugal blower of Patent Literature 1, the diameter of the inner wall surface portion 414 of the air suction portion 411 of the casing 4 gradually decreases from the upstream side of the air flow to the downstream end portion 412, and the downstream side of the air suction portion 411. The side end portion 412 constitutes a portion having the minimum diameter in the inner wall surface portion 414. The outer wall 415 extends from the top 413 of the air suction section 411 protruding upstream of the air flow to the end 415 a of the outer wall 415 outside the top 413 of the air suction section 411. A momentum adding mechanism 43 that adds momentum so that the airflow flows along the top 413 is provided.

この構造では、空気吸入部４１１の側方から流入する気流が、頂部４１３の手前に設けられた突起部４３１を乗り越える際に乱れ、突起部４３１を乗り越えた気流が、突起部４３１以降の空気吸入部４１１の表面に乱流境界層を形成する。乱流境界層では、空気吸入部４１１の表面に近い気流に対して、空気吸入部４１１の表面から離れた気流の運動量が付加される。このため、空気吸入部４１１の表面に近い気流と空気吸入部４１１の表面から離れた気流との速度差が縮小する。これにより、空気吸入部４１１の頂部４１３付近における気流の剥離が抑えられ、空気吸入部４１１における気流の剥離に起因する騒音を低減することができる。   In this structure, the airflow flowing in from the side of the air suction portion 411 is disturbed when going over the protrusion 431 provided in front of the top portion 413, and the airflow having passed over the protrusion 431 causes the airflow after the protrusion 431. A turbulent boundary layer is formed on the surface of the portion 411. In the turbulent boundary layer, the momentum of the airflow away from the surface of the air suction unit 411 is added to the airflow near the surface of the air suction unit 411. For this reason, the speed difference between the airflow near the surface of the air suction unit 411 and the airflow away from the surface of the air suction unit 411 is reduced. Thereby, separation of the airflow near the top 413 of the air suction unit 411 is suppressed, and noise caused by separation of the airflow at the air suction unit 411 can be reduced.

特開２０１７−１２５４０５号公報JP-A-2017-125405

特許文献１に記載された遠心送風機は、外側壁面部４１５側からの気流が頂部４１３に沿って流れるように、頂部４１３よりも外側の外側壁面部４１５の端部４１５ａに至る外周側範囲に運動量を付加する運動量付加機構４３を設けたものである。   The centrifugal blower described in Patent Literature 1 has a momentum in an outer peripheral range reaching an end 415a of the outer wall portion 415 outside the top 413 so that an airflow from the outer wall portion 415 flows along the top 413. Is provided with a momentum adding mechanism 43 for adding a momentum.

しかしながら、特許文献１に記載された遠心送風機において、ケーシング４の空気吸入部４１１の内側壁面部４１４は、空気流れ上流側から下流側端部４１２に向かって径が徐々に小さくなっており、空気吸入部４１１の下流側端部４１２が内側壁面部４１４における最小径となる部位を構成している。このため、空気吸入部における空気の流入に起因する騒音の低減が必ずしも十分ではない。   However, in the centrifugal blower described in Patent Literature 1, the diameter of the inner wall surface 414 of the air suction portion 411 of the casing 4 gradually decreases from the upstream side of the air flow toward the downstream end 412, and The downstream end 412 of the suction portion 411 forms a portion having a minimum diameter on the inner wall surface 414. For this reason, the reduction of noise caused by the inflow of air into the air suction section is not always sufficient.

本発明は、上記の観点に鑑み、ケーシングの空気吸入部の内側壁面の形状を工夫することによって、空気の流入に起因する騒音を低減できる遠心送風機を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a centrifugal blower that can reduce noise caused by inflow of air by devising the shape of an inner wall surface of an air suction portion of a casing in view of the above viewpoint.

本発明は、軸中心側の内側空間と該内側空間の周囲に配置された複数の羽根を備え、回転することで前記内側空間から前記複数の羽根の間を介して遠心方向に排気を行うインペラと、前記インペラを回転自在な状態で内側に納めた渦巻き形状のケーシングと、前記ケーシングに設けられた吸込口とを備え、前記吸込口は、前記インペラの前記内側空間を臨む位置に設けられた開口であり、前記吸込口の内側には、前記インペラに向かって徐々に内径が縮径する空間を構成する第１の領域面と、前記第１の領域面よりも前記インペラに近い側にあり、前記インペラに向かって徐々に内径が拡径する空間を構成する第２の領域面が形成されている遠心送風機である。   The present invention includes an impeller that includes an inner space on the shaft center side and a plurality of blades disposed around the inner space, and that rotates to exhaust air from the inner space in a centrifugal direction through the space between the plurality of blades. A spiral-shaped casing in which the impeller is rotatably housed inside, and a suction port provided in the casing, wherein the suction port is provided at a position facing the inner space of the impeller. An opening, inside the suction port, a first region surface forming a space in which the inner diameter gradually decreases toward the impeller, and a side closer to the impeller than the first region surface. And a centrifugal blower having a second region surface forming a space in which the inner diameter gradually increases toward the impeller.

本発明において、前記吸込口の軸方向における長さをＬ１、前記第２の領域面の軸方向における長さをＬ２とした場合、Ｌ２＞（１／２）Ｌ１である構造は好ましい。本発明において、前記第２の領域面の内側の空間の前記インペラ側でない端部の内径をＲ１、前記第２の領域面の内側の空間の前記インペラ側の端部の内径をＲ２とした場合、Ｒ２／Ｒ１＜１．０３である構造は好ましい。   In the present invention, when the length of the suction port in the axial direction is L1, and the length of the second region surface in the axial direction is L2, a structure satisfying L2> (1/2) L1 is preferable. In the present invention, when the inside diameter of the space inside the second region surface that is not on the impeller side is R1, and the inside diameter of the space inside the second region surface on the impeller side is R2. , R2 / R1 <1.03 are preferred.

本発明において、前記第２の領域面の前記インペラに最接近する部分が、前記インペラの内側に位置している構造は好ましい。本発明において、前記吸込口の最上流側に前記ケーシングの軸方向外側に向って延在する環状の突起部が設けられている構造は好ましい。更にこの構造において、前記第１の領域面と前記環状の突起部との間に段差が設けられている構造は好ましい。   In the present invention, a structure in which a portion of the second region surface closest to the impeller is located inside the impeller is preferable. In the present invention, a structure in which an annular protrusion extending toward the outside in the axial direction of the casing is provided on the most upstream side of the suction port is preferable. Further, in this structure, a structure in which a step is provided between the first region surface and the annular projection is preferable.

本発明によれば、ケーシングの空気吸入部の内側壁面の形状を工夫することによって、空気の流入に起因する騒音を低減できる遠心送風機が得られる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the centrifugal blower which can reduce the noise resulting from inflow of air is obtained by devising the shape of the inner side wall surface of the air suction part of a casing.

実施例１の遠心送風機の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the centrifugal blower according to the first embodiment. 図１に示す実施例１の遠心送風機の断面図である。It is sectional drawing of the centrifugal blower of Example 1 shown in FIG. 図２の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of FIG. 実施例２の遠心送風機の断面図である。It is sectional drawing of the centrifugal blower of Example 2. 実施例２の変形例の遠心送風機の断面図である。It is sectional drawing of the centrifugal blower of the modification of Example 2. 比較例の遠心送風機の断面図である。It is sectional drawing of the centrifugal blower of a comparative example. 風量領域Ａでの騒音の音圧レベルと周波数の関係を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship between a sound pressure level of noise and a frequency in an air volume region A. 風量領域Ｂでの騒音の音圧レベルと周波数の関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a sound pressure level of noise and a frequency in an air volume area B; 従来の遠心ファン（特許文献１）を示す図である。It is a figure which shows the conventional centrifugal fan (patent document 1).

１．実施例１
図１は、実施例１の遠心送風機１００の斜視図である。図２は、図１に示す遠心送風機１００の断面図である。図３は、図２の部分拡大図である。 1. Example 1
FIG. 1 is a perspective view of the centrifugal blower 100 according to the first embodiment. FIG. 2 is a sectional view of the centrifugal blower 100 shown in FIG. FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG.

（概要）
遠心送風機１００は、軸中心側の内側空間と該内側空間の周囲の環状の部分に配置された複数の羽根１２１を備え、回転することで前記内側空間から複数の羽根１２１の間を介して遠心方向に排気を行うインペラ１２０と、インペラ１２０を回転自在な状態で内側に納めた渦巻き形状のケーシング１１０と、インペラ１２０の内側空間を臨む位置に設けられた開口であり、インペラ１２０の内側空間に空気を導く吸込口１１４とを備え、吸込口１１４の内側には、インペラ１２０に向かって徐々に内径が縮径する第１の領域を囲む上流側領域面１１８ａ（図２参照）と、上流側領域面１１８ａよりもインペラ１２０に近い側にあり、インペラ１２０に向かって徐々に内径が拡径する第２の領域を囲む下流側領域面１１８ｂを備えている。 (Overview)
The centrifugal blower 100 includes an inner space on the shaft center side and a plurality of blades 121 arranged in an annular portion around the inner space. An impeller 120 that exhausts in the direction, a spiral casing 110 that accommodates the impeller 120 in a rotatable state inside, and an opening provided at a position facing the inner space of the impeller 120. A suction port 114 for introducing air; an upstream area surface 118a (see FIG. 2) surrounding the first area whose inner diameter gradually decreases toward the impeller 120; A downstream region surface 118b is provided on the side closer to the impeller 120 than the region surface 118a and surrounds a second region whose inner diameter gradually increases toward the impeller 120.

（遠心送風機の構造）
図１には、実施形態の送風機１００が示されている。送風機１００は、ケーシング１１０を備えている。ケーシング１１０は、樹脂で成形した上ケーシング１１１と、樹脂で成形した下ケーシング１１２から構成されている。ケーシング１１０の内側には、複数の羽根１２１を備えたインペラ１２０が回転可能（回転自在）な状態で収納されている。 (Structure of centrifugal blower)
FIG. 1 shows a blower 100 according to the embodiment. The blower 100 includes a casing 110. The casing 110 includes an upper casing 111 formed of a resin and a lower casing 112 formed of a resin. An impeller 120 having a plurality of blades 121 is rotatably (rotatably) housed inside the casing 110.

ケーシング１１０の内側には、渦巻き状の流路１１３（図２参照）が形成されている。流路１１３は、インペラ１２０とケーシング１１０の間の隙間が最小となる部分を始端とし、そこから周方向に進むに従って断面積が徐々に大きくなる構造を有している。流路１１３の終端には、吐出口１１５が形成されている。すなわち、渦巻き状の流路１１３は、吐出口１１５に向かって徐々に断面積が拡大する構造を有している。   Inside the casing 110, a spiral flow path 113 (see FIG. 2) is formed. The flow channel 113 has a structure in which a portion where a gap between the impeller 120 and the casing 110 is minimum is a starting end, and a cross-sectional area is gradually increased from the portion in the circumferential direction. A discharge port 115 is formed at the end of the channel 113. That is, the spiral flow path 113 has a structure in which the cross-sectional area gradually increases toward the discharge port 115.

上ケーシング１１１は、軸方向に開口する吸込口１１４を備えている。ここで、軸とは、インペラ１２０の回転軸のことであり、軸方向とはその延在方向のことである。下ケーシング１１２は他の装置や筐体に取り付けて固定するための固定脚（図示省略）を備えていると共に、インペラ１２０を回転させるためのモータ１３０（図２参照）が取り付けられている。   The upper casing 111 has a suction port 114 that opens in the axial direction. Here, the axis is a rotation axis of the impeller 120, and the axial direction is an extending direction thereof. The lower casing 112 is provided with fixing legs (not shown) for attaching and fixing the lower casing 112 to another device or a housing, and a motor 130 (see FIG. 2) for rotating the impeller 120 is attached.

図２に示すように、モータ１３０の回転軸（シャフト１３１）にインペラ１２０が固定され、モータ１３０が回転すると、インペラ１２０が回転する。インペラ１２０が回転すると、空気が吸込口１１４から吸い込まれ、インペラ１２０の内側（軸中心側の内部空間）に導かれる。この空気が羽根１２１の作用により、インペラ１２０の内側から遠心方向に吹き出される。インペラ１２０から吹き出された空気は、渦巻き状の流路１１３を図１の吐出口１１５に向かって流れ、吐出口１１５から排気される。   As shown in FIG. 2, the impeller 120 is fixed to a rotating shaft (shaft 131) of the motor 130, and when the motor 130 rotates, the impeller 120 rotates. When the impeller 120 rotates, air is sucked in from the suction port 114 and guided to the inside of the impeller 120 (the inner space on the shaft center side). This air is blown out of the impeller 120 in the centrifugal direction by the action of the blade 121. The air blown out from the impeller 120 flows through the spiral flow path 113 toward the discharge port 115 in FIG.

（インペラの構造）
インペラ１２０は、底面を構成するカップ状のハブ１２２と、ハブ１２２上の外側の環状の部分に軸方向に立てた状態で配置された複数の羽根１２１と、複数の羽根１２１のハブ１２２と反対側の端部を連結する環状の連結リング１２３とを有している。羽根１２１はすべて同じ形状で、インペラ１２０の回転方向に対して凹んだ前向き羽根形状を有し、周方向に均等配置されている。複数の羽根１２１の内側（軸中心側）には内側空間が設けられ、インペラ１２０が回転すると、この内側空間から羽根１２１を介して遠心方向に空気が吹き出される。 (Structure of impeller)
The impeller 120 has a cup-shaped hub 122 forming a bottom surface, a plurality of blades 121 arranged in an axially upright state on an outer annular portion on the hub 122, and a hub 122 opposite to the plurality of blades 121. And an annular connection ring 123 for connecting the ends on the side. The blades 121 are all of the same shape, have forward blade shapes that are concave with respect to the rotation direction of the impeller 120, and are evenly arranged in the circumferential direction. An inner space is provided inside the plurality of blades 121 (on the shaft center side), and when the impeller 120 rotates, air is blown from the inner space through the blades 121 in a centrifugal direction.

ハブ１２２は中央には凸形状に盛り上がったボス部１２４を有し、ボス部１２４には貫通孔が形成されている。この貫通孔にモータ１３０のシャフト１３１が圧入され、インペラ１２０がシャフト１３１に結合されている。シャフト１３１は、モータ１３０の回転軸であり、インペラ１２０と結合されることで、インペラ１２０の回転軸も兼ねている。ハブ１２２と複数の羽根１２１と連結リング１２３は樹脂で一体成形されて形成されている。   The hub 122 has a boss 124 protruding in the center at the center, and a through hole is formed in the boss 124. The shaft 131 of the motor 130 is press-fitted into the through hole, and the impeller 120 is connected to the shaft 131. The shaft 131 is a rotating shaft of the motor 130, and also serves as a rotating shaft of the impeller 120 by being coupled to the impeller 120. The hub 122, the plurality of blades 121, and the connection ring 123 are integrally formed of resin.

（ケーシングの構造）
図１に示すように、ケーシング１１０は、上ケーシング１１１と下ケーシング１１２から構成されており、上ケーシング１１１と下ケーシング１１２を結合することで渦巻き構造のケーシング１１０が構成されている。上ケーシング１１１の中央には吸込口１１４となる開口が形成されている。 (Casing structure)
As shown in FIG. 1, the casing 110 includes an upper casing 111 and a lower casing 112, and the spiral casing 110 is formed by connecting the upper casing 111 and the lower casing 112. An opening serving as a suction port 114 is formed at the center of the upper casing 111.

吸込口１１４は、ケーシング１１０のインペラ１２０の内側空間（環状に配置された羽根の内側の空間）を臨む位置に設けられた開口である。インペラ１２０が回転すると、羽根１２１の内側（内側空間）から隣接する羽根１２１の間に形成された隙間を介して、遠心方向に空気が排出される。また、その際、吸込口１１４から羽根１２１の内側（内側空間）に空気が流入する。   The suction port 114 is an opening provided at a position facing the inside space of the impeller 120 of the casing 110 (the space inside the annularly arranged blades). When the impeller 120 rotates, air is discharged in the centrifugal direction from the inside (the inner space) of the blade 121 through a gap formed between the adjacent blades 121. At this time, air flows into the inside of the blade 121 (inside space) from the suction port 114.

吸込口１１４は、円筒構造の円筒部１１６の円形の開口部分および円筒部１１６の内側の部分を利用して構成されている。円筒部１１６は、外側壁部１１７と内側壁部１１８を有し、内側壁部１１８で囲まれた略柱状の空間、言い換えると内側壁部１１８の内側の空間が吸込口１１４となっている。内側壁部１１８は、吸込口１１４に流入した空気をインペラ１２０の内側に案内する。   The suction port 114 is configured using a circular opening portion of the cylindrical portion 116 having a cylindrical structure and a portion inside the cylindrical portion 116. The cylindrical portion 116 has an outer wall 117 and an inner wall 118, and a substantially columnar space surrounded by the inner wall 118, in other words, a space inside the inner wall 118 serves as the suction port 114. The inner wall portion 118 guides the air flowing into the suction port 114 to the inside of the impeller 120.

内側壁部１１８は、内側壁部１１８の上端部から下端部に向かって内周側に凸部となる形状を有している。詳しく述べると、内側壁部１１８の上部（上流側）には、下流に行くに従って円筒部１１６の内径が漸減する上流側領域面１１８ａが設けられている。また、内側壁部１１８の下部（下流側）には、下流に行くに従って円筒部１１６の内径が漸増する下流側領域面１１８ｂが設けられている。上流側領域面１１８ａと下流側領域面１１８ｂとの境界の部分には、境界部１１９が設けられている。境界部１１９の部分で吸込口１１４の内径が最小となっている。すなわち、環状の上流側領域面１１８ａの内側の空間が、インペラ１２０に近づくに従って内径が漸次縮径する第１の空間であり、環状の下流側領域面１１８ｂの内側の空間が、インペラ１２０に近づくに従って内径が漸次拡径する第２の空間となる。そして、２つの空間の境の部分が環状の境界部１１９で囲まれた部分となる。   The inner wall portion 118 has a shape that is convex toward the inner peripheral side from the upper end to the lower end of the inner wall portion 118. More specifically, on the upper portion (upstream side) of the inner wall portion 118, an upstream region surface 118a in which the inner diameter of the cylindrical portion 116 gradually decreases toward the downstream side is provided. Further, a lower region surface 118b in which the inner diameter of the cylindrical portion 116 gradually increases toward the downstream side is provided at a lower portion (downstream side) of the inner wall portion 118. A boundary portion 119 is provided at a boundary between the upstream region surface 118a and the downstream region surface 118b. At the boundary 119, the inside diameter of the suction port 114 is minimum. That is, the space inside the annular upstream region surface 118a is a first space whose inner diameter gradually decreases as approaching the impeller 120, and the space inside the annular downstream region surface 118b approaches the impeller 120. Becomes a second space in which the inner diameter gradually increases. Then, a boundary portion between the two spaces is a portion surrounded by an annular boundary portion 119.

境界部１１９から上流側である上流側領域面１１８ａは、吸込口１１４の入口から境界部１１９に向かって円筒部１１６の内径が漸次減少する曲面で形成されている。境界部１１９から下流側である下流側領域面１１８ｂは、下流に行くに従って（インペラ１２０に近づくに従って）円筒部１１６の内径が漸次増加する傾斜面（テーパー面）で形成されている。すなわち、吸込口１１４の部分は、入口から下流側に向かって、内径が漸次減少し、最小内径部分である境界部１１９に至り、そこから下流側に向かって内径が漸次増加する。   The upstream region surface 118a which is on the upstream side from the boundary portion 119 is formed as a curved surface in which the inner diameter of the cylindrical portion 116 gradually decreases from the inlet of the suction port 114 toward the boundary portion 119. The downstream region surface 118b downstream from the boundary portion 119 is formed as an inclined surface (taper surface) in which the inner diameter of the cylindrical portion 116 gradually increases toward the downstream (as approaching the impeller 120). That is, the inside diameter of the suction port 114 gradually decreases from the inlet toward the downstream side, reaches the boundary portion 119 that is the minimum inside diameter part, and gradually increases from the inside toward the downstream side.

図３に示すように、円筒部１１６の下部から、環状の凸部１２５がインペラ１２０の方向に延在している。環状の凸部１２５の内側は、下流側領域面１１８ｂの一部を構成している。環状の凸部１２５の先端は、インペラ１２０の内側に僅かに突出している。このため、下流側領域面１１８ｂの下端がインペラ１２０の内側に僅かに入り込んでいる。また、内側壁部１１８の下端部（環状の凸部１２５の先端）はＲ面取りが施されている。   As shown in FIG. 3, an annular convex portion 125 extends from the lower portion of the cylindrical portion 116 in the direction of the impeller 120. The inside of the annular convex portion 125 forms a part of the downstream region surface 118b. The tip of the annular convex portion 125 slightly protrudes inside the impeller 120. For this reason, the lower end of the downstream area surface 118 b slightly enters the inside of the impeller 120. The lower end of the inner wall portion 118 (the tip of the annular convex portion 125) is chamfered.

軸方向における吸込口１１４の全長Ｌ１（内側壁部１１８の軸方向における長さ）の部分に対して、内側壁部１１８の下端部（最下流部）から境界部１１９までの軸方向における長さＬ２の部分の上端は、吸込口１１４の全長Ｌ１の中点よりも上流側に位置することが好ましい。すなわち、Ｌ２＞（１／２）Ｌ１となる関係が好ましい。なお、Ｌ２の最大値は、Ｌ２＝（３／４）Ｌ１程度である。   The length in the axial direction from the lower end portion (the most downstream portion) of the inner wall portion 118 to the boundary portion 119 with respect to the entire length L1 (length in the axial direction of the inner wall portion 118) of the suction port 114 in the axial direction. It is preferable that the upper end of the portion L2 is located upstream of the midpoint of the total length L1 of the suction port 114. That is, a relationship of L2> (1/2) L1 is preferable. Note that the maximum value of L2 is about L2 = (3/4) L1.

また、図３に示す境界部１１９、すなわち下流側領域面１１８ｂの上端における吸込口１１４の内径（吸込口１１４の最小内径）Ｒ１に対する下流側領域面１１８ｂの下端（インペラ１２０側の端部）における吸込口１１４の内径Ｒ２の比率は、１０３％以内にすることが好ましい。すなわち、Ｒ２／Ｒ１＜１．０３（但し、Ｒ１＜Ｒ２）の関係とすることが好ましい。なお、（Ｒ２／Ｒ１）の最小値は、１．０１５程度である。ここで、Ｒ２はインペラ１２０に流入する開口となるため、Ｒ２が一定でＲ１を可変させたとき、Ｒ２／Ｒ１が１．０３以上になると、吸込口１１４の最小内径となるＲ１が小さくなるため、吸込口１１４に流入する空気の流速が早くなる結果、騒音が大きくなって好ましくない。   In addition, the boundary 119 shown in FIG. 3, that is, the lower end (the end on the impeller 120 side) of the downstream region surface 118b with respect to the inner diameter of the suction port 114 (the minimum inner diameter of the suction port 114) R1 at the upper end of the downstream region surface 118b. The ratio of the inner diameter R2 of the suction port 114 is preferably within 103%. That is, it is preferable to satisfy the relationship of R2 / R1 <1.03 (provided that R1 <R2). Note that the minimum value of (R2 / R1) is about 1.015. Here, since R2 is an opening that flows into the impeller 120, when R2 is constant and R1 is varied, if R2 / R1 becomes 1.03 or more, R1 which is the minimum inner diameter of the suction port 114 becomes small. As a result, the flow velocity of the air flowing into the suction port 114 is increased, which results in increased noise, which is not preferable.

そして、内側壁部１１８の下端部のＲ面が施された最下端部を構成する環状の凸部１２５の先端部分は、インペラ１２０の連結リング１２３の内側に位置すると共に、羽根１２１の上面と僅かな隙間を隔てて対向している。この僅かな隙間によってラビリンスシール１２６を形成し、インペラ１２０の外周側に吹出された空気の流れの一部が、吸込口１１４の内側へ逆流することを防止している。   The distal end of the annular convex portion 125 that constitutes the lowermost end of the lower end of the inner wall portion 118 with the rounded surface is located inside the connection ring 123 of the impeller 120, and is connected to the upper surface of the blade 121. They face each other with a slight gap. The small gap forms a labyrinth seal 126, which prevents a part of the flow of air blown to the outer peripheral side of the impeller 120 from flowing back inside the suction port 114.

遠心送風機を用いる機器や装置には、空気の流れを妨げる抵抗が存在する。この抵抗は、システムインピーダンス（または通風抵抗とも呼ばれる）と呼ばれる。所定のシステムインピーダンスを有する装置で遠心送風機を使用した場合、ある点を境に２つの風量領域（本実施の形態では、風量領域Ａ、Ｂの２つの風量領域）に分けることができる。図７は、図２に示す実施例１の風量領域Ａにおける騒音の音圧レベルと周波数の関係を示す図である。ここで、風量領域Ａは、風量が７０〜１００ｍ３／ｈの領域の場合である。図７において、破線は、図６に示す比較例の空気吸入部を採用した場合の特性である。 Devices and devices that use centrifugal blowers have a resistance that impedes the flow of air. This resistance is called system impedance (or also called ventilation resistance). When a centrifugal blower is used in a device having a predetermined system impedance, it can be divided into two air volume regions (in this embodiment, two air volume regions A and B) at a certain point. FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the sound pressure level of noise and the frequency in the air volume region A of the first embodiment shown in FIG. Here, the air volume region A is a region where the air volume is 70 to 100 m 3 / h. In FIG. 7, the dashed line shows the characteristics when the air suction unit of the comparative example shown in FIG. 6 is adopted.

図６には、空気吸入部を構成する吸気口１５１の内径が下流に行くに従って（インペラに近づくに従って）漸次縮径するテーパー形状の壁面１５２を有した遠心送風機１５０が示されている。図７から実施例１は、図６に示す比較例の構造に比べて全周波数帯域において、騒音レベルが低減していることがわかる。   FIG. 6 shows a centrifugal blower 150 having a tapered wall surface 152 whose diameter gradually decreases as the inner diameter of the intake port 151 constituting the air suction part goes downstream (approaches the impeller). From FIG. 7, it is understood that the noise level of Example 1 is reduced in the entire frequency band as compared with the structure of the comparative example shown in FIG. 6.

以下、騒音レベルが抑えられる理由について考察する。まず、上流側領域面１１８ａがあることで、吸込口１１４の内側の径方向における流速の差が是正される。このため、内側壁面１１８からの気流の剥離が抑制され、騒音の発生が抑えられる。   Hereinafter, the reason why the noise level is suppressed will be considered. First, the difference in flow velocity in the radial direction inside the suction port 114 is corrected by the presence of the upstream-side area surface 118a. Therefore, separation of the airflow from the inner wall surface 118 is suppressed, and generation of noise is suppressed.

図６に示す比較例の構造では、空気吸入部を構成する吸気口１５１の内径が下流に行くに従って（インペラに近づくに従って）漸次縮径するテーパー形状の壁面１５２を有しているため、吸気口１５１に流入した空気の流速が速くなり、羽根の間に吸引される際、騒音のレベルが大きくなる要因となっていた。これに対して、本実施形態では、境界部１１９を過ぎると、徐々に拡径し、流路の断面積が増加する形状となっているので、境界部１１９を過ぎると、吸込口１１４に流入した空気の流速は低下する。このため、羽根の間に吸引される際に生じる騒音のレベルが抑制される。   The structure of the comparative example shown in FIG. 6 has a tapered wall surface 152 whose diameter gradually decreases as the inner diameter of the intake port 151 constituting the air intake section goes downstream (approaching the impeller). The flow velocity of the air flowing into the nozzle 151 is increased, which causes a high noise level when the air is sucked between the blades. On the other hand, in the present embodiment, the diameter gradually increases after passing through the boundary 119 and the cross-sectional area of the flow path increases. The flow velocity of the generated air decreases. For this reason, the level of noise generated when being sucked between the blades is suppressed.

２．実施例２
図４に実施例２の断面図を示す。この例では、図２に示す実施例１の構造において、吸込口１１４の内側壁部１１８の上端に軸方向に突出する環状の突起部１４０が設けられている。この環状の突起部１４０を設けることによって、吸込口１１４に流入する空気によって生じる共鳴音を改善することができる。 2. Example 2
FIG. 4 shows a sectional view of the second embodiment. In this example, in the structure of the first embodiment shown in FIG. 2, an annular projection 140 that projects in the axial direction is provided at the upper end of the inner wall portion 118 of the suction port 114. By providing the annular projection 140, it is possible to improve the resonance sound generated by the air flowing into the suction port 114.

また、図５に示すように、吸込口１１４の内側壁部１１８の上端に設けられた環状の突起部１４０の内周側であって、環状の突起部１４０と内側壁部１１８との接合部に、平面状の段差部１４１を形成してもよい。この場合も吸込口１１４に流入する空気によって生じる共鳴音を改善することができる。   Further, as shown in FIG. 5, on the inner peripheral side of the annular protrusion 140 provided at the upper end of the inner wall 118 of the suction port 114, a joint between the annular protrusion 140 and the inner wall 118 is provided. Alternatively, a planar step portion 141 may be formed. Also in this case, it is possible to improve the resonance sound generated by the air flowing into the suction port 114.

図８は、風量領域Ｂにおける実施例１と実施例２の騒音の音圧レベルと周波数の関係を示す図である。ここで、風量領域Ｂは、風量が１００〜１４０ｍ３／ｈの領域の場合である。 FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the sound pressure level and the frequency of the noise of the first and second embodiments in the air volume region B. Here, the air volume region B is a case where the air volume is 100 to 140 m 3 / h.

図８を見ると、図２の実施例１では、約５００Ｈｚ付近で大きな音圧レベルを示している。この音は、吸込口に流入する空気によって生じる共鳴音と推測される。これに対して、実施例２は、約５００Ｈｚ付近に見られる大きな音圧レベルが消滅し、全周波数帯域において、騒音レベルが低減していることがわかる。また、実施例２の変形例（図５）においても、図４と同様の結果が得られることが確認されている。   Referring to FIG. 8, the first embodiment of FIG. 2 shows a large sound pressure level near about 500 Hz. This sound is assumed to be a resonance sound generated by the air flowing into the suction port. On the other hand, in Example 2, the large sound pressure level observed at about 500 Hz disappears, and the noise level is reduced in all frequency bands. Also, it has been confirmed that the same result as that of FIG. 4 can be obtained in the modified example (FIG. 5) of the second embodiment.

１００…送風機、１１０…ケーシング、１１１…上ケーシング、１１２…下ケーシング、１１３…流路、１１４…吸込口、１１５…吐出口、１１６…円筒部、１１７…外側壁部、１１８…内側壁部、１１８ａ…上流側領域面、１１８ｂ…下流側領域面、１１９…境界部、１２０…インペラ、１２１…羽根、１２２…ハブ、１２３…連結リング、１２４…ボス部、１２５…環状の凸部、１２６…ラビリンスシール、１３０…モータ、１３１…シャフト、１４０…環状の突起部、１４１…段差部、１５０…遠心送風機、１５１…吸気口、１５２…壁面。

100 blower, 110 casing, 111 upper casing, 112 lower casing, 113 flow path, 114 suction port, 115 discharge port, 116 cylindrical part, 117 outer wall part, 118 inner wall part, Reference numeral 118a: upstream region surface, 118b: downstream region surface, 119: boundary portion, 120: impeller, 121: blade, 122: hub, 123: connecting ring, 124: boss portion, 125: annular convex portion, 126 ... Labyrinth seal, 130: motor, 131: shaft, 140: annular projection, 141: stepped portion, 150: centrifugal blower, 151: intake port, 152: wall surface.

Claims (6)

軸中心側の内側空間と該内側空間の周囲に配置された複数の羽根を備え、回転することで前記内側空間から前記複数の羽根の間を介して遠心方向に排気を行うインペラと、
前記インペラを回転自在な状態で内側に納めた渦巻き形状のケーシングと、
前記ケーシングに設けられた吸込口と
を備え、
前記吸込口は、前記インペラの前記内側空間を臨む位置に設けられた開口であり、
前記吸込口の内側には、前記インペラに向かって徐々に内径が縮径する空間を構成する第１の領域面と、
前記第１の領域面よりも前記インペラに近い側にあり、前記インペラに向かって徐々に内径が拡径する空間を構成する第２の領域面が形成されている遠心送風機。 An impeller that includes an inner space on the shaft center side and a plurality of blades disposed around the inner space, and performs exhaust in a centrifugal direction from the inner space by rotating between the plurality of blades,
A spiral casing in which the impeller is rotatably housed inside,
And a suction port provided in the casing,
The suction port is an opening provided at a position facing the inner space of the impeller,
A first region surface inside the suction port, the space defining an inner diameter gradually decreasing toward the impeller;
A centrifugal blower which is closer to the impeller than the first area surface and has a second area surface forming a space whose inner diameter gradually increases toward the impeller. 前記吸込口の軸方向における長さをＬ１、
前記第２の領域面の軸方向における長さをＬ２とした場合、
Ｌ２＞（１／２）Ｌ１である請求項１に記載の遠心送風機。 The length of the suction port in the axial direction is L1,
When the length of the second region surface in the axial direction is L2,
The centrifugal blower according to claim 1, wherein L2> (1/2) L1. 前記第２の領域面の内側の空間の前記インペラ側でない端部の内径をＲ１、
前記第２の領域面の内側の空間の前記インペラ側の端部の内径をＲ２とした場合、
Ｒ２／Ｒ１＜１．０３である請求項１または２に記載の遠心送風機。 The inside diameter of the end of the space inside the second area surface that is not on the impeller side is R1,
When the inner diameter of the end portion on the impeller side of the space inside the second region surface is R2,
3. The centrifugal blower according to claim 1, wherein R2 / R1 <1.03. 前記第２の領域面の前記インペラに最接近する部分が、前記インペラの内側に位置している請求項１乃至３のいずれか一項に記載の遠心送風機。   The centrifugal blower according to any one of claims 1 to 3, wherein a portion of the second area surface closest to the impeller is located inside the impeller. 前記吸込口の最上流側に前記ケーシングの軸方向外側に向って延在する環状の突起部が設けられている請求項１乃至４のいずれか一項に記載の遠心送風機。   The centrifugal blower according to any one of claims 1 to 4, wherein an annular protrusion extending toward the outside in the axial direction of the casing is provided on the most upstream side of the suction port. 前記第１の領域面と前記環状の突起部との間に段差が設けられている請求項５に記載の遠心送風機。
The centrifugal blower according to claim 5, wherein a step is provided between the first area surface and the annular projection.
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Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000291590A (en) * 1998-04-10 2000-10-17 Denso Corp Centrifugal blower
JP2012207600A (en) * 2011-03-30 2012-10-25 Minebea Co Ltd Centrifugal fan
JP2014020235A (en) * 2012-07-13 2014-02-03 Mitsubishi Electric Corp Axial blower and indoor equipment of air conditioner using the same
JP2014047750A (en) * 2012-09-03 2014-03-17 Sanden Corp Centrifugal blower
JP2017125405A (en) * 2016-01-11 2017-07-20 株式会社デンソー Centrifugal blower
CN107366626A (en) * 2016-05-11 2017-11-21 德昌电机(深圳)有限公司 Air flow-producing device and fume purifier of fume
JP2019002395A (en) * 2017-06-12 2019-01-10 サンデン・オートモーティブクライメイトシステム株式会社 Air blower
US20200200187A1 (en) * 2017-07-18 2020-06-25 Ka Group Ag Housing For A Fluid Machine, In Particular For A Radial Fan
CN111852905A (en) * 2020-06-30 2020-10-30 宁波方太厨具有限公司 Centrifugal fan and range hood with same
US20210270286A1 (en) * 2018-10-31 2021-09-02 Carrier Corporation Arrangement of centrifugal impeller of a fan for reducing noise

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000291590A (en) * 1998-04-10 2000-10-17 Denso Corp Centrifugal blower
JP2012207600A (en) * 2011-03-30 2012-10-25 Minebea Co Ltd Centrifugal fan
JP2014020235A (en) * 2012-07-13 2014-02-03 Mitsubishi Electric Corp Axial blower and indoor equipment of air conditioner using the same
JP2014047750A (en) * 2012-09-03 2014-03-17 Sanden Corp Centrifugal blower
JP2017125405A (en) * 2016-01-11 2017-07-20 株式会社デンソー Centrifugal blower
CN107366626A (en) * 2016-05-11 2017-11-21 德昌电机(深圳)有限公司 Air flow-producing device and fume purifier of fume
JP2019002395A (en) * 2017-06-12 2019-01-10 サンデン・オートモーティブクライメイトシステム株式会社 Air blower
US20200200187A1 (en) * 2017-07-18 2020-06-25 Ka Group Ag Housing For A Fluid Machine, In Particular For A Radial Fan
US20210270286A1 (en) * 2018-10-31 2021-09-02 Carrier Corporation Arrangement of centrifugal impeller of a fan for reducing noise
CN111852905A (en) * 2020-06-30 2020-10-30 宁波方太厨具有限公司 Centrifugal fan and range hood with same

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