WO2021192708A1 - 送風機 - Google Patents
送風機 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2021192708A1 WO2021192708A1 PCT/JP2021/005253 JP2021005253W WO2021192708A1 WO 2021192708 A1 WO2021192708 A1 WO 2021192708A1 JP 2021005253 W JP2021005253 W JP 2021005253W WO 2021192708 A1 WO2021192708 A1 WO 2021192708A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- intake port
- case
- impeller
- port
- flow path
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
- F04D29/05—Shafts or bearings, or assemblies thereof, specially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/051—Axial thrust balancing
-
- 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
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
- F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
- F04D17/08—Centrifugal pumps
- F04D17/10—Centrifugal pumps for compressing or evacuating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D25/00—Pumping installations or systems
- F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D25/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
-
- 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
- F04D29/05—Shafts or bearings, or assemblies thereof, specially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/052—Axially shiftable rotors
-
- 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
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
- F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/4226—Fan casings
Definitions
- An embodiment of the present invention relates to, for example, a blower using a centrifugal fan.
- a blower using a centrifugal fan has an impeller, a motor for rotating the impeller, an intake port provided in the rotation axis direction of the impeller, and an exhaust port arranged in a direction orthogonal to the intake port. It is equipped.
- the impeller When the impeller is rotated by the motor, a pressure difference occurs between the upper surface side (intake port side) and the lower surface side with respect to the rotation axis direction of the impeller, and the shaft of the motor and the impeller are in the thrust direction ( It moves in the direction of the axis of rotation), and the impeller comes into contact with the housing of the blower.
- a technique has been developed to equalize the pressure difference between the upper surface and the lower surface of the impeller by providing a pressure chamber on the upper surface and the lower surface of the impeller and a valve chamber adjacent to the pressure chamber (see, for example, Patent Document 1).
- a plurality of ring-shaped blade holding plates are provided on the upper surface and the lower surface of the impeller, and the air sucked from the intake port is discharged from the discharge port to equalize the pressure difference between the upper surface and the lower surface of the impeller.
- the embodiment of the present invention provides a blower capable of suppressing the movement of the impeller in the thrust direction.
- the blower of the present embodiment has a first case having a first intake port and a first exhaust port, and a second intake port and the first first case provided inside the first case and communicated with the first intake port.
- a second case having a second exhaust port communicated with the exhaust port, and a centrifugal that is provided inside the second case and whose rotation axis coincides with the central axis of the first intake port and the second intake port.
- a first flow path provided between the two cases is provided between the first case and the second case, and communicates with the first flow path, the first intake port, and the second intake port. The second flow path is provided.
- FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG.
- the perspective view which shows the other part of FIG. It shows the operation of FIG. 1, and is the cross-sectional view taken along the line VV of FIG.
- FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing part A in FIG.
- FIG. 1 shows the blower 10 according to the present embodiment.
- the blower 10 includes a top case 11 as a housing, and the top case 11 has a substantially cylindrical shape and includes an intake port (first intake port) 11a and an exhaust port (first exhaust port) 11b.
- the intake port 11a is arranged on the upper surface and the central portion of the top case 11, and the exhaust port 11b is arranged on the side surface of the top case 11 in a direction substantially orthogonal to the intake port 11a.
- an inner case 12 is provided inside the top case 11.
- the inner case 12 is divided into a lower first inner case 12-1 and an upper second inner case 12-2.
- the inner case 12 does not necessarily have to be divided, and may be integrally formed.
- the inner case 12 includes an intake port (second intake port) 12a communicated with the intake port 11a of the top case 11 and an exhaust port (second exhaust port) 12b communicated with the exhaust port 11b of the top case 11. doing.
- the diameter of the intake port 12a of the inner case 12 is larger than the diameter of the intake port 11a of the top case 11, and the intake port 11a is arranged inside the intake port 12a. Therefore, the intake port 11a and the intake port 12a are arranged concentrically.
- a flow path (first flow path) (CH3) which will be described later, is provided between the inner case 12 and the top case 11. That is, a part of the inner case 12 is separated from the inner surface of the top case 11, and a flow path (CH3) is formed in this part.
- a base 13 is attached to the lower parts of the top case 11 and the inner case 12 by a plurality of screws 14.
- a substrate 15 is provided between the lower parts of the top case 11 and the inner case 12 and the base 13. The substrate 15 is fixed to the base 13 by a plurality of screws 16.
- a ring-shaped packing 18 as a sealing member is provided between the periphery of the substrate 15 and the top case 11, and a ring-shaped packing 19 as a sealing member is also provided between the periphery of the substrate 15 and the base 13. Be done.
- the packings 18 and 19 are made of an elastic body, for example, rubber.
- the packing 18 closes the gap between the top case 11 and the substrate 15, and the packing 19 closes the gap between the base 13 and the substrate 15. Therefore, the top case 11 and the base 13 are sealed, and air is prevented from leaking to the outside from the top case 11 and the base 13.
- an opening 15a is provided in the central portion of the substrate 15, and a stator 17a of the motor 17 is arranged inside the opening 15a.
- the stator 17a has a cylindrical shape and is housed in a recess 13a provided in the center of the base 13.
- the diameter of the opening 15a of the substrate 15 is equal to or slightly larger than the outer diameter of the stator 17a, and a plurality of recesses 15b are provided around the opening 15a. Therefore, a plurality of gaps are formed between the substrate 15 and the stator 17a by the plurality of recesses 15b.
- a plurality of openings 15c are provided around the substrate 15. These openings 15c are located outside the inner case 12 and inside the top case 11 and are arranged corresponding to a plurality of recesses 13b provided in the base 13.
- the recess 13b of the base 13, the recess 15b of the substrate 15, and the opening 15c form a flow path (CH2) communicating with the flow path (CH3) between the inner case 12 and the top case 11 described above.
- the motor 17 is arranged in the inner case 12, specifically, in the first inner case 12-1.
- the motor 17 includes the above-mentioned stator 17a, sleeve 17b, shaft 17c, bearing 17d, a plurality of coils 17e, a plurality of yokes 17f, a rotor folder 17g, a permanent magnet 17h, and a shaft folder 17i. It is equipped.
- the sleeve 17b is provided inside the stator 17a, and the shaft 17c is arranged inside the sleeve 17b.
- the fixed portion of the bearing 17d is fixed inside the sleeve 17b, and the rotating portion of the bearing 17d is fixed to the first end portion of the shaft 17c.
- the shaft 17c is held in the thrust direction by a magnetic force inside the sleeve 17b by the bearing 17d.
- the sleeve 17b and the shaft 17c may form a pneumatic bearing.
- the plurality of yokes 17f around which the plurality of coils 17e are wound are arranged around the stator 17a.
- the shaft folder 17i is fixed to the second end of the shaft 17c, and the rotor folder 17g is held inside the shaft folder 17i.
- the permanent magnet 17h has a cylindrical shape and is fixed inside the rotor folder 17g.
- the inner surface of the permanent magnet 17h is arranged apart from the plurality of yokes 17f.
- the outer surface of the shaft folder 17i is separated from the inner surface of the first inner case 12-1, and the gap formed between the outer surface of the shaft folder 17i and the inner surface of the first inner case 12-1 is a flow path (CH1). ) Is formed.
- the configuration of the motor 17 is not limited to the above, and can be deformed.
- the impeller 20 is arranged inside the second inner case 12-2 and is attached to the upper part of the shaft folder 17i.
- the impeller 20 is a centrifugal fan, for example, a so-called turbo fan. However, it is not limited to turbofans.
- the impeller 20 includes an intake port (third intake port) 20a, a plurality of exhaust ports (third exhaust port) 20b, and a plurality of blades 20c.
- the intake port 20a is provided at the center of the upper surface (first surface) 20d of the impeller 20, and a plurality of exhaust ports are arranged around the impeller 20.
- the plurality of blades 20c are arranged between the upper surface 20d and the lower surface (second surface) 20e of the impeller 20 and between the intake port 20a and the plurality of exhaust ports 20b.
- a ring-shaped protrusion 20f is provided around the intake port 20a.
- the intake port 20a faces the intake port 11a of the top case 11 and the intake port 12a of the inner case 12. NS.
- the upper surface 20d, the lower surface 20e, and the side surface provided with the exhaust port 20b of the impeller 20 are separated from the inner surface of the second inner case 12-2, respectively, to form a gap.
- a ring-shaped recess 12c is provided around the intake port 12a, and the protrusion 20f of the impeller 20 is arranged in the recess 12c.
- a gap provided between the protrusion 20f and the recess 12c is provided between the upper surface 20d of the impeller 20 and the inner surface of the second inner case 12-2.
- a gap is formed to communicate with. This gap forms a flow path (second flow path) (CH4).
- the gap formed by the recess 12c and the protrusion 20f communicates with the intake port 11a of the top case 11 and the intake port 12a of the inner case 12.
- the gaps are parallel. Therefore, the direction of the air coming out of the ring-shaped flow path is parallel to the direction of the air flowing into the intake port 11a of the top case 11 and the intake port 12a of the second inner case 12-2.
- the gap between the upper surface 20d of the impeller 20 and the second inner case 12-2 is a ring-shaped gap between the protrusion 20f of the impeller 20 and the recess 12c of the second inner case 12-2. Wider than the radial direction (gap in the direction orthogonal to the rotation axis), it functions as a valve chamber that controls the air flow.
- a gap (a part of the flow path CH3) similar to that of the upper surface 20d of the impeller 20 is also provided between the lower surface 20e of the impeller 20 and the second inner case 12-2, and is on the upper surface 20d side of the impeller 20.
- the pressure on the upper surface 20d and the lower surface 20e of the impeller 20 is evenly maintained by the gap and the gap on the lower surface 20e side. Therefore, the movement of the impeller 20 in the thrust direction is suppressed.
- the ring-shaped gap between the protrusion 20f of the impeller 20 and the recess 12c of the second inner case 12-2 is narrower than the gap between the upper surface 20d of the impeller 20 and the second inner case 12-2, and the air flow. It functions as a narrowing diaphragm (second diaphragm) 21.
- the ring-shaped gap between the inner surface of the intake port 12a of the second inner case 12-2 and the outer surface of the intake port 11a of the top case 11 is formed between the lower surface 20e of the impeller 20 and the second inner case 12-2. It functions as a diaphragm (first diaphragm) 22 that is narrower than the gap between the top case 11 and the inner case 12 and narrows the air flow.
- the ring-shaped throttle 21 is arranged outside the intake port 11a and the intake port 12a, and the direction of the air flow coming out of the throttle 21 is the direction of the air flow sucked from the intake port 11a and the intake port 12a. Is parallel to.
- the diaphragm 21 is arranged in parallel with the inner surface of the intake port 11a of the top case 11 and the inner surface of the intake port 12a of the inner case 12.
- the ring-shaped throttle 22 is arranged between the intake port 11a and the intake port 12a, and the direction of the air flow from the throttle 22 is parallel to the direction of the air flow from the intake port 11a, the intake port 12a, and the throttle 21. Is. That is, the diaphragm 22 is arranged in parallel with the diaphragm 21.
- a part of the air in the inner case 12 is a flow path CH1 between the motor 17 and the inner case 12 (first inner case 12-1), an opening 15a of the substrate 15, a recess 15b, and a recess of the base 13. 13b, the flow path CH2 passing through the opening 15c of the substrate 15, the flow path CH3 between the top case 11 and the inner case 12, and the intake port 11a of the top case 11 and the intake port of the inner case 12 through the throttle 22. It is introduced into the intake port 20a of the impeller 20 from between the 12a and the impeller 20.
- the air on the lower side of the impeller 20 is guided to the upper side of the inner case 12 (upper side of the impeller 20) through the flow paths CH1, CH2, CH3, and the throttle 22, and the intake air of the top case 11 is taken. Together with the air introduced from the port 11a, it is introduced into the intake port 20a of the impeller 20. Therefore, it is possible to suppress the movement of the impeller 20 in the thrust direction.
- a part of the air in the inner case 12 is a flow path CH4 between the upper surface (first surface) 20d of the impeller 20 and the inner case 12 (second inner case 12-2), and the throttle 21. It is introduced into the intake port 20a of the impeller 20 together with the air passing through the flow path CH3, the throttle 22, and the air introduced from the intake port 11a of the top case 11. Moreover, the direction of the air introduced from the throttle 21 to the intake port 20a of the impeller 20 is parallel to the direction of the air passing through the throttle 22 and the direction of the air introduced from the intake port 11a of the top case 11. .. Therefore, the air flow introduced from the intake port 11a of the top case 11, the air flow from the throttle 22, and the air flow from the throttle 21 are merged and introduced into the impeller 20. Therefore, it is possible to further suppress the movement of the impeller 20 in the thrust direction.
- the blower 10 includes a top case 11 and an inner case 12 provided in the top case 11, and the motor 17 and the impeller 20 are arranged in the inner case 12, and the inner case is provided.
- Channels CH1, CH2, and CH3 are formed between the motor 17 and the motor 17, and between the top case 11 and the inner case 12, respectively. Therefore, the air leaking from the inner case 12 into the top case 11 passes through the flow paths CH1, CH2, CH3, and the throttle 22 provided between the top case 11 and the inner case 12 of the top case 11. It is guided to the intake port 20a of the impeller 20 from between the intake port 11a and the intake port 12a of the inner case 12. Therefore, the movement of the impeller 20 in the thrust direction can be suppressed, and the impeller 20 can be prevented from coming into contact with the inner case 12.
- the blower 10 has a double structure of a top case 11 and an inner case 12. Therefore, the air flow generated by the rotation of the impeller 20 is exhausted from the exhaust port 11b of the top case 11, and it is possible to prevent the air from leaking from other parts of the top case 11.
- the inner case 12 has a ring-shaped recess 12c around the intake port 12a
- the impeller 20 has a ring shape arranged in the recess 12c around the intake port 20a.
- a ring-shaped throttle 21 is formed around the intake port 11a and the intake port 12a by the recess 12c and the protrusion 20f.
- the direction of the air introduced from the throttle 21 to the intake port 20a of the impeller 20 is the direction of the air passing through the throttle 22 between the top case 11 and the inner case 12, and the air introduced from the intake port 11a of the top case 11. It is parallel to the direction of the air to be produced.
- the air flow introduced from the intake port 11a of the top case 11, the air flow from the throttle 22, and the air flow from the throttle 21 are merged and introduced into the impeller 20. Therefore, the movement of the impeller 20 in the thrust direction can be further suppressed, and the contact between the impeller 20 and the inner case 12 can be prevented.
- the direction of the throttle 21 is parallel to the side of the diaphragm 22, the side surface of the intake port 11a, and the side surface of the intake port 12a. Therefore, even if the impeller 20 moves in the thrust direction, the width of the gap between the recess 12c constituting the throttle 21 and the protrusion 20f does not change in the direction intersecting the rotation axis. Therefore, when the rotation speed of the impeller 20 is constant, the amount of air introduced from the throttle 21 to the intake port 20a can be kept constant, and the movement of the impeller 20 in the thrust direction can be stably suppressed. At the same time, it is possible to facilitate the control of the dimensions of the diaphragm 21.
- the throttle 22 is formed by arranging the intake port 12a of the second inner case 12-2 concentrically with the intake port 11a of the top case 11. Therefore, similarly to the diaphragm 21, the width of the diaphragm 22 is the rotation axis even when the second inner case 12-2 (inner case 12) is displaced from the top case 11 in the thrust direction. Does not change in the direction of intersection with. Therefore, it is possible to facilitate the control of the dimensions of the diaphragm 22.
- the direction of the air introduced from the throttle 21 and the throttle 22 to the intake port 20a of the impeller 20 is parallel to the direction of the air introduced from the intake port 11a of the top case 11. Therefore, the flow rate loss is smaller than that in the case where the diaphragm 21 and the diaphragm 22 are arranged in the direction orthogonal to the intake port 11a of the top case 11 (diameter direction), and noise can be further reduced. ..
- the air introduced from the intake port 11a of the top case 11 to the intake port 20a of the impeller 20 gradually turns in the direction perpendicular to the exhaust port 20b. Therefore, the air flow from the throttle 22 that is closer to the intake port 20a than the throttle 21 merges smoothly with the air flow introduced from the intake port 20a as compared with the air flow from the throttle 21, resulting in loss of flow rate and noise. Is reduced.
- the present invention is not limited to each of the above embodiments as it is, and at the implementation stage, the components can be modified and embodied within a range that does not deviate from the gist thereof.
- various inventions can be formed by an appropriate combination of the plurality of components disclosed in each of the above embodiments. For example, some components may be removed from all the components shown in the embodiments. In addition, components across different embodiments may be combined as appropriate.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
羽根車のスラスト方向の移動を抑制することが可能な送風機を提供する。 第1ケース11は第1吸気口及び第1排気口を有する。第2ケース12は、第1ケースの内部に設けられ、第1吸気口と連通された第2吸気口及び前記第1排気口と連通された第2排気口を有する。遠心ファンとしての羽根車20は、第2ケースの内部に設けられ、回転軸が第1吸気口、及び第2吸気口の中心軸と一致されている。モータ17は、第2ケースの内部に設けられ、羽根車を回転する。第1流路CH1は、羽根車の第1吸気口及び第2吸気口と反対側でモータと第2ケースとの間に設けられる。第2流路CH2は、第1ケースと第2ケースとの間に設けられ、第1流路、第1吸気口、第2吸気口と連通される。
Description
本発明の実施形態は、例えば遠心ファンを用いた送風機に関する。
例えば遠心ファンを用いた送風機は、羽根車と、羽根車を回転させるモータと、羽根車の回転軸方向に設けられた吸気口と、吸気口に対して直交方向に配置された排気口とを具備している。羽根車がモータにより回転された場合、羽根車の回転軸方向に対して、上面側(吸気口側)と下面側との間に圧力差が生じ、モータのシャフト、及び羽根車がスラスト方向(回転軸方向)に移動し、羽根車が送風機のハウジングに接触する。
羽根車の上面と下面に圧力室と、圧力室に隣接するバルブ室を設けることにより、羽根車の上面と下面との圧力差を等しくする技術が開発されている(例えば特許文献1参照)。
また、羽根車の上面及び下面に複数個のリング状のブレード押え板を設け、吸気口より吸引した空気を排出口から排出することにより、羽根車の上面と下面との圧力差を均等にする技術がある(例えば特許文献2参照)。
本発明の実施形態は、羽根車のスラスト方向の移動を抑制することが可能な送風機を提供する。
本実施形態の送風機は、第1吸気口及び第1排気口を有する第1ケースと、前記第1ケースの内部に設けられ、前記第1吸気口と連通された第2吸気口及び前記第1排気口と連通された第2排気口を有する第2ケースと、前記第2ケースの内部に設けられ、回転軸が前記第1吸気口、及び前記第2吸気口の中心軸と一致された遠心ファンとしての羽根車と、前記第2ケースの内部に設けられ、前記羽根車を回転するモータと、前記羽根車の前記第1吸気口及び前記第2吸気口と反対側で前記モータと前記第2ケースとの間に設けられた第1流路と、前記第1ケースと前記第2ケースとの間に設けられ、前記第1流路、前記第1吸気口、及び第2吸気口と連通された第2流路と、を具備する。
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。図面において、同一部分には、同一符号を付している。
図1は、本実施形態に係る送風機10を示している。送風機10は、ハウジングとしてのトップケース11を具備し、トップケース11は、略円筒形であり、吸気口(第1吸気口)11aと排気口(第1排気口)11bを具備している。吸気口11aは、トップケース11の上面、且つ中央部に配置され、排気口11bは、トップケース11の側面で、吸気口11aとほぼ直交方向に配置されている。
図2に示すように、トップケース11の内部には、インナーケース12が設けられている。インナーケース12は、下側の第1インナーケース12-1と、上側の第2インナーケース12-2とに分割されている。しかし、インナーケース12は、必ずしも分割される必要はなく、一体構成とされていてもよい。インナーケース12は、トップケース11の吸気口11aと連通された吸気口(第2吸気口)12aと、トップケース11の排気口11bと連通された排気口(第2排気口)12bとを具備している。
インナーケース12の吸気口12aの径は、トップケース11の吸気口11aの径より大きく、吸気口11aは、吸気口12aの内側に配置される。このため、吸気口11aと吸気口12aは、同心状に配置される。
さらに、インナーケース12とトップケース11の間には後述する流路(第1流路)(CH3)が設けられている。すなわち、インナーケース12の一部は、トップケース11の内面から離れており、この部分に流路(CH3)が形成される。
トップケース11及びインナーケース12の下部には、ベース13が、複数のねじ14により取着される。トップケース11及びインナーケース12の下部とベース13との間に基板15が設けられる。基板15は、複数のねじ16により、ベース13に固定される。
基板15の周囲とトップケース11との間には、シール部材としてのリング状のパッキン18が設けられ、基板15の周囲とベース13との間にもシール部材としてのリング状のパッキン19が設けられる。パッキン18、19は、弾性体、例えばゴムにより構成されている。パッキン18により、トップケース11と基板15との隙間が閉塞され、パッキン19によりベース13と基板15との間の隙間が閉塞される。このため、トップケース11とベース13が密閉され、トップケース11及びベース13から外部に空気が漏れることが防止される。
図2、図3に示すように、基板15の中央部には、開口部15aが設けられ、開口部15aの内部には、モータ17のステータ17aが配置される。ステータ17aは、円筒形であり、ベース13の中央部に設けられた凹部13a内に収容される。
基板15の開口部15aの径は、ステータ17aの外径と同等か、それより僅かに大きく、開口部15aの周囲には、複数の凹部15bが設けられている。このため、基板15とステータ17aとの間に複数の凹部15bにより、複数の間隙が形成される。
さらに、基板15の周囲には、複数の開口部15cが設けられている。これら開口部15cは、インナーケース12の外側で、トップケース11の内側に位置し、ベース13に設けられた複数の凹部13bに対応して配置される。
ベース13の凹部13b、基板15の凹部15b、開口部15cは、前述したインナーケース12とトップケース11の間の流路(CH3)に連通する流路(CH2)を構成する。
モータ17は、インナーケース12内に配置され、具体的には、第1インナーケース12-1内に配置されている。モータ17は、前述したステータ17aと、スリーブ17bと、シャフト17cと、軸受17dと、複数のコイル17eと、複数のヨーク17fと、ロータフォルダ17gと、永久磁石17hと、シャフトフォルダ17iと、を具備している。
スリーブ17bは、ステータ17aの内部に設けられ、シャフト17cは、スリーブ17bの内部に配置される。軸受17dの固定部は、スリーブ17bの内部に固定され、軸受17dの回転部は、シャフト17cの第1端部に固定される。シャフト17cは、軸受17dによりスリーブ17bの内部において、磁力によりスラスト方向に保持される。スリーブ17bとシャフト17cは、空気動圧軸受を構成してもよい。複数のコイル17eが巻回された複数のヨーク17fは、ステータ17aの周囲に配置される。シャフトフォルダ17iは、シャフト17cの第2端部に固定され、ロータフォルダ17gは、シャフトフォルダ17iの内側に保持される。永久磁石17hは、筒状であり、ロータフォルダ17gの内側に固定される。永久磁石17hの内面は、複数のヨーク17fから離間して配置される。
シャフトフォルダ17iの外面は、第1インナーケース12-1の内面から離間され、シャフトフォルダ17iの外面と、第1インナーケース12-1の内面との間に形成された隙間は、流路(CH1)を形成する。
尚、モータ17の構成は、上記に限定されるものではなく、変形可能である。
羽根車20は、第2インナーケース12-2の内部に配置され、シャフトフォルダ17iの上部に取着される。
図4に示すように、羽根車20は、遠心ファンであり、例えば所謂ターボファンである。しかし、ターボファンに限定されるものではない。
羽根車20は、吸気口(第3吸気口)20aと、複数の排気口(第3排気口)20bと、複数のブレード20cと、を具備している。吸気口20aは、羽根車20の上面(第1面)20dの中央部に設けられ、複数の排気口は、羽根車20の周囲に配置される。複数のブレード20cは、羽根車20の上面20dと下面(第2面)20eとの間で、吸気口20aと、複数の排気口20bとの間に配置される。
さらに、羽根車20の上面20dで、吸気口20aの周囲には、リング状の突部20fが設けられている。
図2に示すように、羽根車20は、第2インナーケース12-2の内部に配置された状態において、吸気口20aがトップケース11の吸気口11a及びインナーケース12の吸気口12aに対向される。羽根車20の上面20d、下面20e、及び排気口20bが設けられた側面は、第2インナーケース12-2の内面からそれぞれ離間され、隙間が形成されている。
また、第2インナーケース12-2の内面で、吸気口12aの周囲には、リング状の凹部12cが設けられており、羽根車20の突部20fは、凹部12c内に配置される。突部20fが凹部12c内に配置された状態において、突部20fと凹部12cとの間には、羽根車20の上面20dと第2インナーケース12-2の内面との間に設けられた隙間と連通する隙間が形成される。この隙間は、流路(第2流路)(CH4)を形成する。凹部12cと突部20fとで形成される隙間は、トップケース11の吸気口11a及びインナーケース12の吸気口12aと連通される。
具体的には、トップケース11の吸気口11aの内面と、インナーケース12の吸気口12aの内面と、羽根車20の突部20fと第2インナーケース12-2の凹部12cとの間のリング状の隙間は、平行である。このため、リング状の流路から出る空気の方向は、トップケース11の吸気口11aと、第2インナーケース12-2の吸気口12aに流入する空気の方向と平行である。
また、羽根車20の上面20dと第2インナーケース12-2との間の隙間は、羽根車20の突部20fと第2インナーケース12-2の凹部12cとの間のリング状の隙間(径方向(回転軸と直交方向)の隙間)より広く、空気流を制御するバルブ室として機能する。羽根車20の下面20eと第2インナーケース12-2との間にも、羽根車20の上面20dと同様の隙間(流路CH3の一部)が設けられ、羽根車20の上面20d側の隙間と下面20e側の隙間とにより、羽根車20の上面20dと下面20eに対する圧力が均等に保持される。このため、羽根車20のスラスト方向の移動が抑制される。
羽根車20の突部20fと第2インナーケース12-2の凹部12cとの間のリング状の隙間は、羽根車20の上面20dと第2インナーケース12-2との隙間より狭く、空気流を細める絞り(第2絞り)21として機能する。
また、第2インナーケース12-2の吸気口12aの内面と、トップケース11の吸気口11aの外面との間のリング状の隙間は、羽根車20の下面20eと第2インナーケース12-2との隙間や、トップケース11とインナーケース12との間の隙間より狭く、空気流を細める絞り(第1絞り)22として機能する。
本実施形態において、リング状の絞り21は、吸気口11a及び吸気口12aの外側に配置され、絞り21から出る空気流の方向は、吸気口11a及び吸気口12aから吸引される空気流の方向と平行である。換言すると、絞り21が、トップケース11の吸気口11aの内面と、インナーケース12の吸気口12aの内面と、平行に配置されている。
リング状の絞り22は、吸気口11aと吸気口12aとの間に配置され、絞り22から出る空気流の方向は、吸気口11a、吸気口12a、及び絞り21から出る空気流の方向と平行である。すなわち、絞り22は、絞り21と平行に配置されている。
(作用)
図5、図6を参照して、上記送風機10の作用について説明する。
図5、図6を参照して、上記送風機10の作用について説明する。
モータ17が駆動され、羽根車20が回転されると、トップケース11の吸気口11a、インナーケース12の吸気口12aから導入された空気は、羽根車20の吸気口20aに導かれ、羽根車20の排気口20b、インナーケース12の排気口12b、トップケース11の排気口11bから排出される。
一方、インナーケース12内の空気の一部は、モータ17とインナーケース12(第1インナーケース12-1)との間の流路CH1、基板15の開口部15a、凹部15b、ベース13の凹部13b、基板15の開口部15cを通る流路CH2、トップケース11とインナーケース12との間の流路CH3、及び絞り22を通って、トップケース11の吸気口11aとインナーケース12の吸気口12aとの間から羽根車20の吸気口20aに導入される。
このように、羽根車20の下側の空気は、流路CH1、CH2、CH3、及び絞り22を通って、インナーケース12の上側(羽根車20の上側)に導かれ、トップケース11の吸気口11aから導入される空気とともに、羽根車20の吸気口20aに導入される。このため、羽根車20のスラスト方向の移動を抑制することが可能である。
さらに、インナーケース12内の空気の一部は、羽根車20の上面(第1面)20dとインナーケース12との(第2インナーケース12-2)との間の流路CH4、及び絞り21を通って、流路CH3、絞り22を通る空気、及びトップケース11の吸気口11aから導入される空気と共に、羽根車20の吸気口20aに導入される。しかも、絞り21から羽根車20の吸気口20aに導入される空気の方向は、絞り22を通る空気の方向、及びトップケース11の吸気口11aから導入される空気の方向と平行とされている。このため、トップケース11の吸気口11aから導入される空気流と、絞り22からの空気流と、絞り21からの空気流とが合流されて、羽根車20に導入される。したがって、羽根車20のスラスト方向の移動を一層抑制することが可能である。
(実施形態の効果)
上記実施形態によれば、送風機10は、トップケース11と、トップケース11内に設けられたインナーケース12とを具備し、モータ17及び羽根車20は、インナーケース12内に配置され、インナーケース12とモータ17との間、トップケース11と、インナーケース12との間には、流路CH1、CH2、CH3がそれぞれ形成されている。このため、インナーケース12からトップケース11内に漏れた空気は、トップケース11と、インナーケース12との間に設けられた流路CH1、CH2、CH3、及び絞り22を通ってトップケース11の吸気口11aとインナーケース12の吸気口12aとの間から、羽根車20の吸気口20aに導かれる。したがって、羽根車20のスラスト方向の移動を抑制することができ、羽根車20がインナーケース12に接触することを防止できる。
上記実施形態によれば、送風機10は、トップケース11と、トップケース11内に設けられたインナーケース12とを具備し、モータ17及び羽根車20は、インナーケース12内に配置され、インナーケース12とモータ17との間、トップケース11と、インナーケース12との間には、流路CH1、CH2、CH3がそれぞれ形成されている。このため、インナーケース12からトップケース11内に漏れた空気は、トップケース11と、インナーケース12との間に設けられた流路CH1、CH2、CH3、及び絞り22を通ってトップケース11の吸気口11aとインナーケース12の吸気口12aとの間から、羽根車20の吸気口20aに導かれる。したがって、羽根車20のスラスト方向の移動を抑制することができ、羽根車20がインナーケース12に接触することを防止できる。
しかも、送風機10は、トップケース11と、インナーケース12との二重構造である。このため、羽根車20の回転により生じた空気流は、トップケース11の排気口11bから排気され、トップケース11の他の部分から空気が漏れることを防止できる。
また、上記実施形態によれば、インナーケース12は、吸気口12aの周囲にリング状の凹部12cを有し、羽根車20は、吸気口20aの周囲に、凹部12c内に配置されるリング状の突部20fを有し、凹部12cと突部20fとにより、吸気口11a及び吸気口12aの周囲にリング状の絞り21を形成している。しかも、絞り21から羽根車20の吸気口20aに導入される空気の方向は、トップケース11とインナーケース12との間の絞り22を通る空気の方向、及びトップケース11の吸気口11aから導入される空気の方向と平行とされている。このため、トップケース11の吸気口11aから導入される空気流と、絞り22からの空気流と、絞り21からの空気流は、合流されて、羽根車20に導入される。したがって、羽根車20のスラスト方向の移動を一層抑制することができ、羽根車20とインナーケース12との接触を防止することが可能である。
さらに、絞り21の方向は、絞り22、吸気口11aの側面、及び吸気口12aの側面と平行である。このため、羽根車20が仮にスラスト方向に移動した場合においても、絞り21を構成する凹部12cと突部20fとの間の隙間の幅が回転軸と交差する方向に変化しない。したがって、羽根車20の回転数が一定である場合、絞り21から吸気口20aに導入される空気量を一定に保つことができ、羽根車20のスラスト方向の移動を安定に抑制することが可能であるとともに、絞り21の寸法の管理を容易化することが可能である。
絞り22は、第2インナーケース12-2の吸気口12aがトップケース11の吸気口11aと同心状に配置されて形成されている。このため、絞り22も絞り21と同様に、第2インナーケース12-2(インナーケース12)がトップケース11に対してスラスト方向にずれて配置された場合においても、絞り22の幅が回転軸と交差する方向に変化しない。したがって、絞り22の寸法の管理を容易化することが可能である。
また、絞り21、絞り22から羽根車20の吸気口20aに導入される空気の方向は、トップケース11の吸気口11aから導入される空気の方向と平行とされている。このため、絞り21、絞り22がトップケース11の吸気口11aに対して直交方向(径方向)に配置される場合に比べて流量の損失が少なく、さらに、騒音を低減することが可能である。
具体的には、トップケース11の吸気口11aから羽根車20の吸気口20aに導入された空気は、排気口20bに向けて次第に直角方向に向きを変える。このため、絞り21に比べて吸気口20aに近い絞り22からの空気流は、絞り21からの空気流に比べて吸気口20aから導入された空気流と滑らかに合流され、流量の損失や騒音が低減される。
その他、本発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
Claims (8)
- 第1吸気口及び第1排気口を有する第1ケースと、
前記第1ケースの内部に設けられ、前記第1吸気口と連通された第2吸気口及び前記第1排気口と連通された第2排気口を有する第2ケースと、
前記第2ケースの内部に設けられ、回転軸が前記第1吸気口、及び前記第2吸気口の中心軸と一致された遠心ファンとしての羽根車と、
前記第2ケースの内部に設けられ、前記羽根車を回転するモータと、
前記羽根車の前記第1吸気口及び前記第2吸気口と反対側で前記モータと前記第2ケースとの間に設けられた第1流路と、
前記第1ケースと前記第2ケースとの間に設けられ、前記第1流路、前記第1吸気口、及び第2吸気口と連通された第2流路と、
を具備することを特徴とする送風機。 - 前記第1ケースの前記第1吸気口は、前記中心軸と平行な第1側面を具備し、前記第2ケースの前記第2吸気口は、前記第1側面と平行な第2側面を具備することを特徴とする請求項1記載の送風機。
- 前記羽根車の前記第1吸気口及び前記第2吸気口側の第1面と、前記第2ケースの前記第1面と対向する第2面との間と、前記第2ケースの前記第2吸気口と前記羽根車の前記第2吸気口と対向する面との間に設けられ、前記第1吸気口及び前記第2吸気口と連通された第2流路を、さらに具備することを特徴とする請求項2記載の送風機。
- 前記第1ケースの底部を覆うベースと、
前記第1ケースと前記ベースとの間に設けられたリング状のシール部材と、
をさらに具備することを特徴とする請求項3記載の送風機。 - 第1吸気口及び第1排気口を有する第1ケースと、
前記第1ケースの内部に設けられ、前記第1吸気口と連通された第2吸気口及び前記第1排気口と連通された第2排気口を有する第2ケースと、
前記第2ケースの内部に設けられ、回転軸が前記第1吸気口、及び前記第2吸気口の中心軸と一致された遠心ファンとしての羽根車と、
前記第2ケースの内部に設けられ、前記羽根車を回転するモータと、
を具備し、
前記第1吸気口と前記第2吸気口は同心状に配置され、前記第1吸気口と前記第2吸気口の間の2つの側面は前記回転軸と平行で、前記第1ケースと前記第2ケースの間の空気を前記第1吸気口及び前記第2吸気口に導く第1流路を形成することを特徴とする送風機。 - 前記第2ケースは、前記第2吸気口の周囲で、前記羽根車に対向する面に設けられたリング状の凹部を有し、
前記羽根車は、前記第1吸気口及び前記第2吸気口側の第1面に、前記凹部内に配置されるリング状の突部を有し、
前記凹部と前記突部との間で、前記回転軸と平行する2つの側面は、前記羽根車の前記第1吸気口及び前記第2吸気口と対応する面の空気を前記第1吸気口及び前記第2吸気口に導く第2流路であることを特徴とする請求項5記載の送風機。 - 前記第1流路の前記回転軸と直交する方向の隙間は、前記第1ケースと前記第2ケースの間の隙間より狭く、第1絞りを形成することを特徴とする請求項6記載の送風機。
- 前記第2流路の前記回転軸と直交する方向の隙間は、前記羽根車の前記第1吸気口及び前記第2吸気口と対応する面と前記第2ケースとの間の隙間より狭く、第2絞りを形成することを特徴とする請求項7記載の送風機。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202180023946.8A CN115349059A (zh) | 2020-03-25 | 2021-02-12 | 鼓风机 |
US17/951,347 US20230016055A1 (en) | 2020-03-25 | 2022-09-23 | Air blower |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020-054420 | 2020-03-25 | ||
JP2020-054421 | 2020-03-25 | ||
JP2020054420A JP7341935B2 (ja) | 2020-03-25 | 2020-03-25 | 送風機 |
JP2020054421A JP7341936B2 (ja) | 2020-03-25 | 2020-03-25 | 送風機 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
US17/951,347 Continuation US20230016055A1 (en) | 2020-03-25 | 2022-09-23 | Air blower |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2021192708A1 true WO2021192708A1 (ja) | 2021-09-30 |
Family
ID=77891160
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2021/005253 WO2021192708A1 (ja) | 2020-03-25 | 2021-02-12 | 送風機 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230016055A1 (ja) |
CN (1) | CN115349059A (ja) |
WO (1) | WO2021192708A1 (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5395410U (ja) * | 1977-01-05 | 1978-08-03 | ||
JPS53150907U (ja) * | 1977-05-06 | 1978-11-28 | ||
US7775763B1 (en) * | 2007-06-21 | 2010-08-17 | Florida Turbine Technologies, Inc. | Centrifugal pump with rotor thrust balancing seal |
JP2015028341A (ja) * | 2014-08-19 | 2015-02-12 | 三菱電機株式会社 | 電動遠心送風機及びこれを用いた電気掃除機 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IL109967A (en) * | 1993-06-15 | 1997-07-13 | Multistack Int Ltd | Compressor |
WO2018139497A1 (ja) * | 2017-01-25 | 2018-08-02 | 株式会社Ihi | 電動コンプレッサ |
DE102018125040A1 (de) * | 2018-10-10 | 2020-04-16 | HELLA GmbH & Co. KGaA | Pumpe, insbesondere für einen Flüssigkeitskreislauf in einem Fahrzeug |
-
2021
- 2021-02-12 WO PCT/JP2021/005253 patent/WO2021192708A1/ja active Application Filing
- 2021-02-12 CN CN202180023946.8A patent/CN115349059A/zh active Pending
-
2022
- 2022-09-23 US US17/951,347 patent/US20230016055A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5395410U (ja) * | 1977-01-05 | 1978-08-03 | ||
JPS53150907U (ja) * | 1977-05-06 | 1978-11-28 | ||
US7775763B1 (en) * | 2007-06-21 | 2010-08-17 | Florida Turbine Technologies, Inc. | Centrifugal pump with rotor thrust balancing seal |
JP2015028341A (ja) * | 2014-08-19 | 2015-02-12 | 三菱電機株式会社 | 電動遠心送風機及びこれを用いた電気掃除機 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20230016055A1 (en) | 2023-01-19 |
CN115349059A (zh) | 2022-11-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7540729B2 (en) | Vane cell pump | |
WO2019044671A1 (ja) | 摺動部品 | |
JP5314256B2 (ja) | 回転流体機械のシール装置および回転流体機械 | |
WO2012033192A1 (ja) | シール構造及び遠心圧縮機 | |
WO2013176028A1 (ja) | バキュームポンプ | |
WO2021192708A1 (ja) | 送風機 | |
JP7341936B2 (ja) | 送風機 | |
JP7341935B2 (ja) | 送風機 | |
JPH11343996A (ja) | 流体機械のラビリンスシール構造 | |
WO2019220837A1 (ja) | 遠心圧縮機 | |
WO2019004228A1 (ja) | 遠心圧縮機 | |
WO2020189292A1 (ja) | 電動圧縮機 | |
EP3045785B1 (en) | Shaft sealing device and rotating machine provided therewith | |
WO2021172419A1 (ja) | 遠心回転機械 | |
JP6998422B2 (ja) | 真空システム | |
CN111183279A (zh) | 增压器的密封构造 | |
KR20130045697A (ko) | 가변흡기시스템의 밸브 구조 | |
WO2017110613A1 (ja) | シール装置及び回転機械 | |
KR101003517B1 (ko) | 엔진의 가변흡기장치 | |
JPS5949385A (ja) | ベ−ンポンプ | |
JPH03219131A (ja) | ロータリーダンパー | |
JP2002317793A (ja) | ポンプの可動インナーリング | |
JP2022052314A (ja) | ターボ圧縮機 | |
WO2018235857A1 (ja) | 可変ノズルユニットおよび可変容量型過給機 | |
WO2018047775A1 (ja) | エアタービン駆動スピンドル |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 21777142 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 21777142 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |