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JP2020133582A - Centrifugal fan - Google Patents

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JP2020133582A
JP2020133582A JP2019031726A JP2019031726A JP2020133582A JP 2020133582 A JP2020133582 A JP 2020133582A JP 2019031726 A JP2019031726 A JP 2019031726A JP 2019031726 A JP2019031726 A JP 2019031726A JP 2020133582 A JP2020133582 A JP 2020133582A
Authority
JP
Japan
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case
impeller
centrifugal fan
shaft
space
Prior art date
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Pending
Application number
JP2019031726A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
精久 奈良
Kiyohisa Nara
精久 奈良
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.)
MinebeaMitsumi Inc
Original Assignee
MinebeaMitsumi Inc
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.)
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Publication date
Application filed by MinebeaMitsumi Inc filed Critical MinebeaMitsumi Inc
Priority to JP2019031726A priority Critical patent/JP2020133582A/en
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Abstract

【課題】風量特性の改善を図る。【解決手段】遠心ファン1は、シャフト111を有しシャフト111を回転させるモータ10と、シャフト111に装着されていてシャフト111とともに回転するインペラ30と、インペラ30の一方を覆う第1ケース41と、第1ケース41と組み合わせることによりインペラ30の他方を覆う第2ケース42と、第1ケース41に設けられていて第1ケース41と第2ケース42との間の空間44に連通している吸込口412と、第1ケース41と第2ケース42との間に形成されていて空間44と連通している吹出口45と、第2ケース42に形成されていて空間44と連通している通風孔424と、を備える。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To improve air volume characteristics. A centrifugal fan 1 includes a motor 10 having a shaft 111 and rotating the shaft 111, an impeller 30 mounted on the shaft 111 and rotating together with the shaft 111, and a first case 41 covering one of the impellers 30. , A second case 42 that covers the other side of the impeller 30 by combining with the first case 41, and a space 44 provided in the first case 41 between the first case 41 and the second case 42 are communicated with each other. The suction port 412, the air outlet 45 formed between the first case 41 and the second case 42 and communicating with the space 44, and the air outlet 45 formed in the second case 42 and communicating with the space 44. It is provided with a ventilation hole 424. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本発明は、遠心ファンに関する。 The present invention relates to a centrifugal fan.

従来、遠心ファンとしては、例えば、空気を吸い込むための開口を有する第1ケース部と第2ケース部の間にインペラを収納し、第1ケース部の外周部と第2ケース部の外周部との間にはインペラから吹出された空気をケースの外方に向けて排出する吹出口が形成されているものが知られている(特許文献1及び2参照)。 Conventionally, as a centrifugal fan, for example, an impeller is housed between a first case portion and a second case portion having an opening for sucking air, and an outer peripheral portion of the first case portion and an outer peripheral portion of the second case portion are used. It is known that an air outlet for discharging the air blown from the impeller toward the outside of the case is formed between the two (see Patent Documents 1 and 2).

特開2017−223203号公報JP-A-2017-223203 特開2016−031022号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-031022

ところで、遠心ファンは、風量特性、つまり風量(空気の流量)を増加させることが要求されている。遠心ファンにおいて風量を増加させる対策としては、例えば、インペラの回転数を増加させることが考えられるが、この場合にインペラからの騒音が増加してしまっていた。 By the way, the centrifugal fan is required to increase the air volume characteristic, that is, the air volume (air flow rate). As a measure to increase the air volume in the centrifugal fan, for example, it is conceivable to increase the rotation speed of the impeller, but in this case, the noise from the impeller has increased.

また、遠心ファンにおいて風量を増加させる別の対策としては、第1ケース部の外周部と第2ケース部の外周部との間に形成された吹出口を大きくする、換言すれば、吹出口の軸方向の高さを大きくすることが考えられる。しかし、他の部材等がインペラに接触することを防止するために、遠心ファンにおける吹出口の軸方向の高さは、低く抑制されているのが望ましい。また、遠心ファンは、吹出口の軸方向の高さが大きくなることにより、装置全体の構成が大きくなってしまっていた。 Further, as another measure for increasing the air volume in the centrifugal fan, the outlet formed between the outer peripheral portion of the first case portion and the outer peripheral portion of the second case portion is enlarged, in other words, the outlet It is conceivable to increase the height in the axial direction. However, in order to prevent other members and the like from coming into contact with the impeller, it is desirable that the height of the air outlet in the centrifugal fan in the axial direction is kept low. Further, in the centrifugal fan, the height of the air outlet in the axial direction is increased, so that the configuration of the entire device is increased.

本発明は、上述の課題を一例とするものであり、風量特性の改善を図ることができる遠心ファンを提供することを目的とする。 The present invention is an example of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a centrifugal fan capable of improving air volume characteristics.

上記目的を達成するために、本発明に係る遠心ファンは、シャフトを有し前記シャフトを回転させるモータと、前記シャフトに装着されていて前記シャフトとともに回転するインペラと、前記インペラの一方を覆う第1ケースと、前記第1ケースと組み合わせることにより前記インペラの他方を覆う第2ケースと、前記第1ケースに設けられていて前記第1ケースと前記第2ケースとの間の空間に連通している吸込口と、前記第1ケースと前記第2ケースとの間に形成されていて前記空間と連通している吹出口と、前記第2ケースに形成されていて前記空間と連通している通風孔と、を備える。 In order to achieve the above object, the centrifugal fan according to the present invention covers one of a motor having a shaft and rotating the shaft, an impeller mounted on the shaft and rotating together with the shaft, and the impeller. The first case, the second case that covers the other side of the impeller by combining with the first case, and the space provided in the first case between the first case and the second case communicate with each other. The suction port, the air outlet formed between the first case and the second case and communicating with the space, and the ventilation formed in the second case and communicating with the space. With a hole.

本発明の一態様に係る遠心ファンにおいて、前記通風孔は、前記インペラの周方向に沿って複数設けられている。 In the centrifugal fan according to one aspect of the present invention, a plurality of the ventilation holes are provided along the circumferential direction of the impeller.

本発明の一態様に係る遠心ファンにおいて、前記通風孔は、前記インペラの外周端部よりも外側に設けられている。 In the centrifugal fan according to one aspect of the present invention, the ventilation hole is provided outside the outer peripheral end portion of the impeller.

本発明の一態様に係る遠心ファンにおいて、前記第2ケースは、前記シャフトの軸方向から前記インペラ及び前記モータを覆っている。 In the centrifugal fan according to one aspect of the present invention, the second case covers the impeller and the motor from the axial direction of the shaft.

本発明の一態様に係る遠心ファンにおいて、前記インペラは、前記シャフトと結合するハブと、前記ハブの周方向に沿って設けられている複数の羽根と、円盤状に形成されているシュラウドとを有し、前記複数の羽根は、前記シュラウドから前記シャフトの長手方向に延びている。 In the centrifugal fan according to one aspect of the present invention, the impeller comprises a hub to be coupled to the shaft, a plurality of blades provided along the circumferential direction of the hub, and a shroud formed in a disk shape. The plurality of blades extend from the shroud in the longitudinal direction of the shaft.

本発明に係る遠心ファンによれば、風量特性の改善を図ることができる。 According to the centrifugal fan according to the present invention, it is possible to improve the air volume characteristics.

本発明の実施の形態に係る遠心ファンの構成を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic the structure of the centrifugal fan which concerns on embodiment of this invention. 図1に示す遠心ファンの第2ケースの構成を概略的に示す正面図である。It is a front view which shows typically the structure of the 2nd case of the centrifugal fan shown in FIG. 本発明の比較例に係る遠心ファンの第2ケースの構成を概略的に示す正面図である。It is a front view which shows typically the structure of the 2nd case of the centrifugal fan which concerns on the comparative example of this invention. 本発明の変形例に係る遠心ファンの第2ケースの構成を概略的に示す底面図である。It is a bottom view which shows schematic structure of the 2nd case of the centrifugal fan which concerns on the modification of this invention.

以下、本発明の実施の形態に係る遠心ファンについて図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, the centrifugal fan according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態に係る遠心ファン1の構成を概略的に示す断面図である。また、図2は、遠心ファン1の第2ケース42の構成を概略的に示す正面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a centrifugal fan 1 according to an embodiment of the present invention. Further, FIG. 2 is a front view schematically showing the configuration of the second case 42 of the centrifugal fan 1.

以下の説明では、便宜上、軸線x方向において矢印a方向を上側aとし、矢印b方向を下側bとする。また、軸線xに垂直な径方向において、軸線xから遠ざかる方向(図1の矢印c方向)を外周側cとし、軸線xに向かう方向(図1の矢印d方向)を内周側dとする。以下の説明では、便宜上、図1に示す方向を遠心ファン1の側面とする。また、以下の説明では、便宜上、遠心ファン1を上側aから下側bに向かって見る方向を正面、下側bから上側aに向かって見る方向を底面とする。 In the following description, for convenience, the arrow a direction is the upper side a and the arrow b direction is the lower side b in the axis x direction. Further, in the radial direction perpendicular to the axis x, the direction away from the axis x (direction of arrow c in FIG. 1) is defined as the outer peripheral side c, and the direction toward the axis x (direction of arrow d in FIG. 1) is defined as the inner peripheral side d. .. In the following description, for convenience, the direction shown in FIG. 1 is referred to as the side surface of the centrifugal fan 1. Further, in the following description, for convenience, the direction in which the centrifugal fan 1 is viewed from the upper side a toward the lower side b is the front surface, and the direction in which the centrifugal fan 1 is viewed from the lower side b toward the upper side a is the bottom surface.

図1に示すように、本実施の形態に係る遠心ファン1は、シャフト111を有しシャフト111を回転させるモータ10と、シャフト111に装着されていてシャフト111とともに回転するインペラ30と、インペラ30の一方を覆う第1ケース41と、第1ケース41と組み合わせることによりインペラ30の他方を覆う第2ケース42と、第1ケース41に設けられていて第1ケース41と第2ケース42との間の空間44に連通している吸込口412と、第1ケース41と第2ケース42との間に形成されていて空間44と連通している吹出口44と、第2ケース42に形成されていて空間44と連通している通風孔424と、を備える。以下、遠心ファン1の構成及び動作を具体的に説明する。 As shown in FIG. 1, the centrifugal fan 1 according to the present embodiment includes a motor 10 having a shaft 111 and rotating the shaft 111, an impeller 30 mounted on the shaft 111 and rotating together with the shaft 111, and an impeller 30. A first case 41 that covers one, a second case 42 that covers the other of the impeller 30 in combination with the first case 41, and a first case 41 and a second case 42 provided in the first case 41. The suction port 412 communicating with the space 44 between them, the air outlet 44 formed between the first case 41 and the second case 42 and communicating with the space 44, and the second case 42 are formed. It is provided with a ventilation hole 424 that communicates with the space 44. Hereinafter, the configuration and operation of the centrifugal fan 1 will be specifically described.

[遠心ファンの構成]
遠心ファン1は、ともに樹脂製の第1ケース41及び第2ケース42から構成されるケーシング40を備える。遠心ファン1は、ケーシング40の内部にモータ10及びインペラ30が収納されている。
[Centrifugal fan configuration]
The centrifugal fan 1 includes a casing 40 composed of both a first case 41 and a second case 42 made of resin. In the centrifugal fan 1, the motor 10 and the impeller 30 are housed inside the casing 40.

モータ10は、アウターロータ型のブラシレスDC(Direct Current)モータである。モータ10は、シャフト111と、軸受ホルダ112と、軸受113と、ステータ114と、ロータマグネット115と、ロータヨーク116とを備える。 The motor 10 is an outer rotor type brushless DC (Direct Current) motor. The motor 10 includes a shaft 111, a bearing holder 112, a bearing 113, a stator 114, a rotor magnet 115, and a rotor yoke 116.

シャフト111は、軸線x方向を長手方向として配置されている棒状部材である。軸受ホルダ112は、シャフト111の外周側cに設けられている中空円筒状の部材である。軸受ホルダ112は、例えば金属製である。軸受ホルダ112は、第2ケース42に形成されている凹状の軸受保持部423の中央に固定されている。軸受113は、軸受ホルダ112の内側に装着されている。軸受113は、例えば玉軸受など、適宜な種類のものを用いることができる。軸受113は、軸受ホルダ112に例えば2個設けられていて、この一対の軸受113により、シャフト111を支持している。 The shaft 111 is a rod-shaped member arranged with the axis x direction as the longitudinal direction. The bearing holder 112 is a hollow cylindrical member provided on the outer peripheral side c of the shaft 111. The bearing holder 112 is made of metal, for example. The bearing holder 112 is fixed to the center of the concave bearing holding portion 423 formed in the second case 42. The bearing 113 is mounted inside the bearing holder 112. As the bearing 113, an appropriate type such as a ball bearing can be used. For example, two bearings 113 are provided in the bearing holder 112, and the shaft 111 is supported by the pair of bearings 113.

ステータ114は、第2ケース42に固定されている軸受ホルダ112の外周側cに嵌着されている。ステータ114は、例えば、複数の電磁鋼板を積層して形成されたステータコアと、ステータコアに設けられたインシュレータと、インシュレータを介してステータコア上に巻回されたコイルと、を備えている。ロータマグネット115は、例えばインペラ30に取り付けられたロータヨーク116の内周面に取り付けられている。 The stator 114 is fitted to the outer peripheral side c of the bearing holder 112 fixed to the second case 42. The stator 114 includes, for example, a stator core formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates, an insulator provided on the stator core, and a coil wound on the stator core via the insulator. The rotor magnet 115 is attached to, for example, the inner peripheral surface of the rotor yoke 116 attached to the impeller 30.

インペラ30は、上述のようにケーシング40の内部に収納されている。インペラ30は、例えば樹脂製であり、主板31と、シュラウド32と、複数の羽根33、モータ収容部34、ハブ35、軸孔36、縁部37、流路38、及びインペラ吹出口39を備える。 The impeller 30 is housed inside the casing 40 as described above. The impeller 30 is made of resin, for example, and includes a main plate 31, a shroud 32, a plurality of blades 33, a motor accommodating portion 34, a hub 35, a shaft hole 36, an edge portion 37, a flow path 38, and an impeller outlet 39. ..

主板31は、インペラ30が回転運動するのに適した形状、例えば軸線xに沿った方向から見て円盤状に形成される。図1に示すように、主板31は、インペラ30の側面方向から見て例えば外周側cが板状である。また、主板31は、内周側dの部分が、例えば上側aに凸の形状に構成されている。 The main plate 31 is formed in a shape suitable for the impeller 30 to rotate, for example, in a disk shape when viewed from a direction along the axis x. As shown in FIG. 1, the main plate 31 has, for example, a plate-like outer peripheral side c when viewed from the side surface direction of the impeller 30. Further, the main plate 31 is configured such that the portion on the inner peripheral side d is convex to the upper side a, for example.

主板31における上側aに凸の形状の部分は、モータ10の構成要素を収容するためのモータ収容部34である。モータ収容部34におけるインペラ30の回転中心位置には、インペラ30をシャフト111に対して回転可能に支持するために、ハブ35と軸孔36とが設けられている。なお、主板31の正面視の形状及び側面視の形状は、インペラ30の回転運動に適した形状であれば、上述の例に限定されない。主板31の正面視の形状は、例えば円盤状の一部が変形して切り欠きや突起が設けられた略円盤状であってもよい。また、主板31の側面視の形状は、例えば板状の一部が変形して凹凸が設けられた略板状であってもよい。 The portion of the main plate 31 having a convex shape on the upper side a is a motor accommodating portion 34 for accommodating the components of the motor 10. A hub 35 and a shaft hole 36 are provided at the rotation center position of the impeller 30 in the motor accommodating portion 34 in order to rotatably support the impeller 30 with respect to the shaft 111. The front view shape and the side view shape of the main plate 31 are not limited to the above examples as long as they are suitable for the rotational movement of the impeller 30. The front view shape of the main plate 31 may be, for example, a substantially disk shape in which a part of the disk shape is deformed and notches and protrusions are provided. Further, the side view shape of the main plate 31 may be, for example, a substantially plate shape in which a part of the plate shape is deformed to provide unevenness.

シュラウド32は、主板31を上側aから覆うように取り付けられている。シュラウド32は、主板31のほぼ全面を覆う形状を有し、例えば正面視において円盤状または略円盤状に形成される。シュラウド32は、図1に示される正面と正面の反対側の面である底面とを有する。シュラウド32の底面は主板31の正面と対向する。シュラウド32の中心部分には、開口部321が設けられる。 The shroud 32 is attached so as to cover the main plate 31 from the upper side a. The shroud 32 has a shape that covers almost the entire surface of the main plate 31, and is formed in a disk shape or a substantially disk shape in a front view, for example. The shroud 32 has a front surface shown in FIG. 1 and a bottom surface which is a surface opposite to the front surface. The bottom surface of the shroud 32 faces the front surface of the main plate 31. An opening 321 is provided in the central portion of the shroud 32.

開口部321は、シュラウド32の正面と底面とを貫通する孔である。開口部321は、インペラ30が回転する際に主板31とシュラウド32と複数の羽根33により囲まれるインペラ30の内部への空気の取り入れ口(吸引口)となる。 The opening 321 is a hole that penetrates the front surface and the bottom surface of the shroud 32. The opening 321 serves as an air intake port (suction port) for the inside of the impeller 30 surrounded by the main plate 31, the shroud 32, and the plurality of blades 33 when the impeller 30 rotates.

羽根33は、主板31とシュラウド32との間に複数配置されている。羽根33は、例えば全て同じ形状の後向き羽根である。つまり、羽根33は、正面視の形状が所定の方向、例えばシャフト111が回転する方向に対して後ろ向きに傾斜している。羽根33の正面視の形状は、詳細には、シャフト111が回転する方向に対して逆向きに湾曲している。羽根33は、主板31とシュラウド32との間において、周方向に均等配置されている。また、羽根33は、シュラウド32からシャフト111の長手方向(上側a方向)に延びている。なお、複数の羽根33の周方向における配置の間隔や形状は、上述の例に限定されない。 A plurality of blades 33 are arranged between the main plate 31 and the shroud 32. The blades 33 are, for example, rearward blades having the same shape. That is, the shape of the blade 33 in front view is inclined backward with respect to a predetermined direction, for example, the direction in which the shaft 111 rotates. In detail, the front view shape of the blade 33 is curved in the direction opposite to the direction in which the shaft 111 rotates. The blades 33 are evenly arranged in the circumferential direction between the main plate 31 and the shroud 32. Further, the blade 33 extends from the shroud 32 in the longitudinal direction (upper a direction) of the shaft 111. The spacing and shape of the arrangement of the plurality of blades 33 in the circumferential direction is not limited to the above example.

流路38は、主板31とシュラウド32とが重ね合わせられることにより、主板31とシュラウド32との間に形成されている領域である。流路38には、羽根33が配置されている。流路38は、シュラウド32の開口部321、及び、インペラ30の外周側cの縁部37に設けられたインペラ吹出口39と連通している。 The flow path 38 is a region formed between the main plate 31 and the shroud 32 by superimposing the main plate 31 and the shroud 32. A blade 33 is arranged in the flow path 38. The flow path 38 communicates with the opening 321 of the shroud 32 and the impeller outlet 39 provided at the edge 37 on the outer peripheral side c of the impeller 30.

ケーシング40は、上述のように第1ケース41と第2ケース42と空間44と吹出口45とにより構成されている。第1ケース41は、インペラ30を上側aから覆っている。第2ケース42は、インペラ30を下側bから覆っている。 As described above, the casing 40 is composed of the first case 41, the second case 42, the space 44, and the air outlet 45. In the first case 41, the impeller 30 is covered from the upper side a. The second case 42 covers the impeller 30 from the lower side b.

第1ケース41は、インペラ30を覆うために、インペラ30のほぼ全面を覆う形状を有し、例えば正面視において円盤状または略円盤状に形成される。第1ケース41は、第1ケース41の概略形状を定める第1ケース本体411と、ケーシング40の内部と外部とを連通させる吸込口412と、第2ケース42との間に設けられる複数の支柱413とを備える。第1ケース41において、第1ケース本体411、吸込口412、及び支柱413は、例えば樹脂の射出成形で一体成形されている。 The first case 41 has a shape that covers almost the entire surface of the impeller 30 in order to cover the impeller 30, and is formed in a disk shape or a substantially disk shape in a front view, for example. The first case 41 is a plurality of columns provided between the first case main body 411 that defines the approximate shape of the first case 41, the suction port 412 that communicates the inside and the outside of the casing 40, and the second case 42. It is provided with 413. In the first case 41, the first case main body 411, the suction port 412, and the support column 413 are integrally molded by, for example, injection molding of resin.

第2ケース42は、インペラ30及びモータ10を、シャフト111の軸方向から覆っている。第2ケース42は、インペラ30のほぼ全面を覆う形状を有し、例えば正面視において円盤状または略円盤状に形成される。第2ケース42は、第2ケース42の概略形状を定める第2ケース本体421に、回路基板収容部422と、軸受保持部423と、通風孔424とを備える。第2ケース42において、第2ケース本体421、回路基板収容部422、軸受保持部423、及び通風孔424は、例えば樹脂の射出成形で一体成形されている。 The second case 42 covers the impeller 30 and the motor 10 from the axial direction of the shaft 111. The second case 42 has a shape that covers almost the entire surface of the impeller 30, and is formed in a disk shape or a substantially disk shape in a front view, for example. The second case 42 includes a circuit board accommodating portion 422, a bearing holding portion 423, and a ventilation hole 424 in the second case main body 421 that defines the approximate shape of the second case 42. In the second case 42, the second case main body 421, the circuit board accommodating portion 422, the bearing holding portion 423, and the ventilation hole 424 are integrally molded by, for example, injection molding of resin.

回路基板収容部422は、モータ10及びインペラ30を下側bから覆い、電子部品70が搭載されている回路基板60などを収容する。軸受保持部423は、第2ケース本体421の中央部に設けられていて軸受ホルダ112を保持する凹状の部位である。 The circuit board accommodating portion 422 covers the motor 10 and the impeller 30 from the lower side b, and accommodates the circuit board 60 or the like on which the electronic component 70 is mounted. The bearing holding portion 423 is a concave portion provided in the central portion of the second case main body 421 and holding the bearing holder 112.

通風孔424は、第2ケース本体421の第1ケース41と面する内側とその反対側の外側とを連通している孔である。図2に示すように、通風孔424は、インペラ30の周方向に沿って等間隔に複数、例えば10個設けられている。また、通風孔424は、インペラ30の外周端部よりも外側cに設けられている。通風孔424は、例えば、すべて同一形状(円形状、直径3mm)で形成されている。通風孔424は、インペラ30の回転中心である軸線xに対して対称な位置に形成するのがよい。 The ventilation hole 424 is a hole that communicates the inside of the second case body 421 facing the first case 41 and the outside on the opposite side thereof. As shown in FIG. 2, a plurality of ventilation holes 424 are provided at equal intervals, for example, 10 along the circumferential direction of the impeller 30. Further, the ventilation hole 424 is provided on the outer side c from the outer peripheral end portion of the impeller 30. The ventilation holes 424 are all formed, for example, in the same shape (circular shape, diameter 3 mm). The ventilation hole 424 is preferably formed at a position symmetrical with respect to the axis x, which is the center of rotation of the impeller 30.

ケーシング40は、インペラ30を上側aから覆っている第1ケース41と、インペラ30を下側bから覆っている第2ケース42とを結合することにより形成されている。具体的には、第1ケース41と第2ケース42の結合は、例えば以下のように行う。まず、第1ケース41に設けられている支柱413の先端には、ピン形状の突出部であるボスが形成されている。ボスは、第2ケース42に形成された貫通孔425(図2参照)に挿通される。ボスの挿入後、貫通孔425から突出したボスの先端は、熱カシメ、赤外線カシメ、等の方法により熱変形される。この熱変形により、ボスが潰れることで、図1に示すように貫通孔425よりも径が大きい先端部43が形成される。このようにすることで、ケーシング40は、支柱413を介して第1ケース41と第2ケース42とが結合される。ケーシング40は、第1ケース41と第2ケース42との間には、支柱413により所定の高さを有する空間44が形成されている。また、空間44の径外方に延在し、かつ、全周に亘って形成されている領域には、空間44と遠心ファン1の外部とを連通している吹出口45が形成されている。 The casing 40 is formed by connecting a first case 41 that covers the impeller 30 from the upper side a and a second case 42 that covers the impeller 30 from the lower side b. Specifically, the first case 41 and the second case 42 are combined as follows, for example. First, a boss, which is a pin-shaped protrusion, is formed at the tip of the support column 413 provided in the first case 41. The boss is inserted into a through hole 425 (see FIG. 2) formed in the second case 42. After inserting the boss, the tip of the boss protruding from the through hole 425 is thermally deformed by a method such as thermal caulking or infrared caulking. As the boss is crushed by this thermal deformation, a tip portion 43 having a diameter larger than that of the through hole 425 is formed as shown in FIG. By doing so, the casing 40 is connected to the first case 41 and the second case 42 via the support column 413. In the casing 40, a space 44 having a predetermined height is formed between the first case 41 and the second case 42 by the columns 413. Further, in the region extending outside the diameter of the space 44 and formed over the entire circumference, an air outlet 45 that connects the space 44 and the outside of the centrifugal fan 1 is formed. ..

なお、第1ケース41と第2ケース42との結合は、上述のようにボスを熱変形させる方法に替えて、ねじやボルト等の締結部材により結合させる構成であってもよい。また、支柱413は、上述のように第1ケース本体411に設けられているものには限定されない。すなわち、支柱は、第2ケース本体421とともに樹脂の射出成形で一体成形した構成であってもよい。 The connection between the first case 41 and the second case 42 may be configured by a fastening member such as a screw or a bolt instead of the method of thermally deforming the boss as described above. Further, the support column 413 is not limited to the one provided in the first case main body 411 as described above. That is, the support column may be integrally molded together with the second case main body 421 by injection molding of resin.

第2ケース42は、回路基板収容部422の下側bに、遠心ファン1の回路基板60などと不図示の外部電源のコネクタなど電気的に接続するためのコネクタ50が設けられている。コネクタ50は、コネクタハウジング51とコネクタ収容部52とコネクタピン53とにより構成されている。コネクタハウジング51は、第2ケース42の第2ケース本体421と樹脂で一体成形されている。コネクタ収容部52は、コネクタハウジング51の内側に形成されている不図示の相手側コネクタを収容可能にしている。コネクタピン53は、インサート成形によりコネクタ収容部52の内部に第2ケース本体421と一体で成形されている導電性部材の端子である。コネクタピン53のコネクタ収容部52内に露出している一方の端部は、コネクタ収容部52に収容された相手側コネクタのコネクタピンと電気的に接続する。コネクタピン53の他方の端部は、回路基板60の不図示の配線パターンと電気的に接続されている。回路基板60には、モータの駆動に必要な電子回路及び電子部品70が実装されている。 In the second case 42, a connector 50 for electrically connecting the circuit board 60 of the centrifugal fan 1 and the like, such as a connector of an external power supply (not shown), is provided on the lower side b of the circuit board accommodating portion 422. The connector 50 is composed of a connector housing 51, a connector accommodating portion 52, and a connector pin 53. The connector housing 51 is integrally molded with the second case main body 421 of the second case 42 with resin. The connector accommodating portion 52 can accommodate a mating connector (not shown) formed inside the connector housing 51. The connector pin 53 is a terminal of a conductive member that is integrally molded with the second case main body 421 inside the connector accommodating portion 52 by insert molding. One end of the connector pin 53 exposed in the connector housing 52 is electrically connected to the connector pin of the mating connector housed in the connector housing 52. The other end of the connector pin 53 is electrically connected to a wiring pattern (not shown) of the circuit board 60. An electronic circuit and an electronic component 70 necessary for driving a motor are mounted on the circuit board 60.

なお、コネクタ50は、第2ケース本体421にコネクタピン53をインサート成形してコネクタハウジング51を一体成形して形成しているが、これに代えてリード線を接続した構成であってもよい。 The connector 50 is formed by insert-molding the connector pin 53 into the second case main body 421 and integrally molding the connector housing 51, but instead of this, a lead wire may be connected.

[遠心ファンの動作]
次に、以上説明した構成を備える遠心ファン1の動作について説明する。
[Operation of centrifugal fan]
Next, the operation of the centrifugal fan 1 having the configuration described above will be described.

モータ10は、駆動電流が流れることで、シャフト111を回転させる。モータ10のシャフト111は、軸受ホルダ112に装着された一対の軸受113によって回転可能に支持されていて、インペラ30のハブ35に設けられている軸孔36と結合している。このため、モータ10が駆動されることによってシャフト111が軸線xを中心に回転し、それに伴ってインペラ30も軸線xを中心に回転する。 The motor 10 rotates the shaft 111 by flowing a drive current. The shaft 111 of the motor 10 is rotatably supported by a pair of bearings 113 mounted on the bearing holder 112, and is coupled to a shaft hole 36 provided in the hub 35 of the impeller 30. Therefore, when the motor 10 is driven, the shaft 111 rotates about the axis x, and the impeller 30 also rotates about the axis x accordingly.

インペラ30が回転するのに伴い、遠心ファン1の外部の空気は、第1ケース41の中央に設けられた吸込口412からケーシング40の内部の空間44に吸い込まれる。ケーシング40の空間44に吸い込まれた空気は、シュラウド32に設けられた開口部321からインペラ30の内部の流路38に吸い込まれる。インペラ30の流路38に吸い込まれた空気は、開口部321から羽根33の間を通過してインペラ30の外周側cの縁部37に設けられたインペラ吹出口39に吹き出される。インペラ30のインペラ吹出口39からケーシング40の内部の空間44に吹き出された空気は、ケーシング40における空間44の出口となる吹出口45からケーシング40の外方に向けて吹き出される。 As the impeller 30 rotates, the air outside the centrifugal fan 1 is sucked into the space 44 inside the casing 40 from the suction port 412 provided in the center of the first case 41. The air sucked into the space 44 of the casing 40 is sucked into the flow path 38 inside the impeller 30 through the opening 321 provided in the shroud 32. The air sucked into the flow path 38 of the impeller 30 passes between the openings 321 and the blades 33 and is blown out to the impeller outlet 39 provided at the edge 37 on the outer peripheral side c of the impeller 30. The air blown from the impeller outlet 39 of the impeller 30 into the space 44 inside the casing 40 is blown out of the casing 40 from the outlet 45 which is the outlet of the space 44 in the casing 40.

ここで、遠心ファン1は、ケーシング40においてインペラ30の下側bを覆う第2ケース42において、第2ケース本体421の第1ケース41と面する内側とその反対側の外側とを連通している通風孔424を備えている。通風孔424は、インペラ吹出口39から外側に吹出された空気の一部が通過して外部に送り出される。 Here, in the second case 42 that covers the lower side b of the impeller 30 in the casing 40, the centrifugal fan 1 communicates the inside of the second case body 421 facing the first case 41 and the outside on the opposite side thereof. It is equipped with a ventilation hole 424. A part of the air blown out from the impeller outlet 39 passes through the ventilation hole 424 and is sent out to the outside.

通風孔424を設ける位置は、支柱413の近傍であることが好ましい。支柱413の近傍は、インペラ30の吹出口から吹き出された空気が衝突することで、支柱413の近傍の流速が偏る。このように、通風孔424は、支柱413の近傍に設けることにより、遠心ファン1から送り出される風の流速の偏りを抑制することができる。 The position where the ventilation hole 424 is provided is preferably in the vicinity of the support column 413. In the vicinity of the support column 413, the air flow blown out from the outlet of the impeller 30 collides with each other, so that the flow velocity in the vicinity of the support column 413 is biased. In this way, by providing the ventilation holes 424 in the vicinity of the support columns 413, it is possible to suppress the deviation of the flow velocity of the wind sent from the centrifugal fan 1.

次に、遠心ファン1における、通風孔424の有無、及び、通風孔424の数による風量特性の変化について、比較例及び変形例を参照しつつ説明する。 Next, the presence / absence of the ventilation holes 424 and the change in the air volume characteristics depending on the number of the ventilation holes 424 in the centrifugal fan 1 will be described with reference to comparative examples and modification examples.

図3は、本発明の比較例に係る遠心ファン100の第2ケース42の構成を概略的に示す正面図である。図3に示すように、比較例に係る遠心ファン100は、第2ケース420の第2ケース本体421に通風孔424が設けられていない点のみが遠心ファン1と相違する。 FIG. 3 is a front view schematically showing the configuration of the second case 42 of the centrifugal fan 100 according to the comparative example of the present invention. As shown in FIG. 3, the centrifugal fan 100 according to the comparative example is different from the centrifugal fan 1 only in that the ventilation hole 424 is not provided in the second case main body 421 of the second case 420.

図4は、本発明の変形例に係る遠心ファン1Bの構成を概略的に示す底面図である。図4に示すように、変形例に係る遠心ファン1Bは、第2ケース42Bの第2ケース本体421に設けられている通風孔424Bの数が22個である点が、遠心ファン1と相違する。 FIG. 4 is a bottom view schematically showing the configuration of the centrifugal fan 1B according to the modified example of the present invention. As shown in FIG. 4, the centrifugal fan 1B according to the modified example differs from the centrifugal fan 1 in that the number of ventilation holes 424B provided in the second case main body 421 of the second case 42B is 22. ..

表1は、静圧が600Paの時における、第2ケース42に通風孔が設けられていない比較例の遠心ファン100と、通風孔の数が4個、6個、8個、10個(遠心ファン1に対応)、12個、22個(遠心ファン1Bに対応)が設けられている遠心ファンとによる流量(m/h)の違いを示す。 Table 1 shows the centrifugal fan 100 of the comparative example in which the second case 42 is not provided with ventilation holes when the static pressure is 600 Pa, and the number of ventilation holes is 4, 6, 8, and 10 (centrifugal). The difference in the flow rate (m 3 / h) between the centrifugal fan provided with 12 (corresponding to fan 1), 12 and 22 (corresponding to centrifugal fan 1B) is shown.

Figure 2020133582
Figure 2020133582

表1によれば、第2ケース42に通風孔424が設けられている遠心ファン1は、第2ケース42に通風孔が設けられていない遠心ファン100と比較して、送出する空気の流量を増加させることができる。また、表1によれば、遠心ファン1において、通風孔424の数は、変形例の遠心ファン1Bなどと比較すると、4個から10個程度形成するのが望ましいことがわかる。 According to Table 1, the centrifugal fan 1 provided with the ventilation hole 424 in the second case 42 has a flow rate of the air to be sent out as compared with the centrifugal fan 100 having no ventilation hole in the second case 42. Can be increased. Further, according to Table 1, it can be seen that it is desirable that the number of ventilation holes 424 in the centrifugal fan 1 is about 4 to 10 as compared with the centrifugal fan 1B of the modified example.

以上のように構成されている遠心ファン1は、ケーシング40におけるインペラ30の主板31側に位置する第2ケース42に、ケーシング40の内側と外側とを連通している通風孔424が設けられている。このように構成することにより、遠心ファン1によれば、送出する風量を増加させることができる。特に、遠心ファン1によれば、インペラの回転数を増加させた場合と異なり、インペラからの騒音が増加することなく風量を増加させることができる。また、遠心ファン1によれば、吹出口を大きくした場合と異なり、装置全体の構成を小型化し、他の部材等がインペラに接触することを防止しつつ、風量を増加させることができる。 In the centrifugal fan 1 configured as described above, the second case 42 located on the main plate 31 side of the impeller 30 in the casing 40 is provided with a ventilation hole 424 that communicates the inside and the outside of the casing 40. There is. With this configuration, according to the centrifugal fan 1, the air volume to be sent can be increased. In particular, according to the centrifugal fan 1, unlike the case where the rotation speed of the impeller is increased, the air volume can be increased without increasing the noise from the impeller. Further, according to the centrifugal fan 1, unlike the case where the air outlet is enlarged, the configuration of the entire device can be miniaturized, and the air volume can be increased while preventing other members and the like from coming into contact with the impeller.

従って、ケーシング40の第2ケース42に通風孔424が設けられている遠心ファン1によれば、ファン全体としての風量を増加させることができるため、風量特性を改善することができる。 Therefore, according to the centrifugal fan 1 in which the ventilation hole 424 is provided in the second case 42 of the casing 40, the air volume of the fan as a whole can be increased, so that the air volume characteristics can be improved.

その他、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の遠心ファンを適宜改変することができる。かかる改変によってもなお本発明の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。 In addition, those skilled in the art can appropriately modify the centrifugal fan of the present invention according to conventionally known knowledge. As long as the modification still has the constitution of the present invention, it is, of course, included in the category of the present invention.

1…遠心ファン、10…モータ、30…インペラ、31…主板、32…シュラウド、33…羽根、34…モータ収容部、35…ハブ、36…軸孔、37…縁部、38…流路、39…インペラ吹出口、40…ケーシング、41…第1ケース、42…第2ケース、43…先端部、44…空間、45…吹出口、50…コネクタ、51…コネクタハウジング、52…コネクタ収容部、53…コネクタピン、60…回路基板、70…電子部品、111…シャフト、112…軸受ホルダ、113…軸受、114…ステータ、115…ロータマグネット、116…ロータヨーク、321…開口部、411…第1ケース本体、412…吸込口、413…支柱、421…第2ケース本体、422…回路基板収容部、423…軸受保持部、424…通風孔、425…貫通孔 1 ... Centrifugal fan, 10 ... Motor, 30 ... Impeller, 31 ... Main plate, 32 ... Shroud, 33 ... Blade, 34 ... Motor housing, 35 ... Hub, 36 ... Shaft hole, 37 ... Edge, 38 ... Flow path, 39 ... impeller outlet, 40 ... casing, 41 ... first case, 42 ... second case, 43 ... tip, 44 ... space, 45 ... outlet, 50 ... connector, 51 ... connector housing, 52 ... connector housing , 53 ... connector pin, 60 ... circuit board, 70 ... electronic component, 111 ... shaft, 112 ... bearing holder, 113 ... bearing, 114 ... stator, 115 ... rotor magnet, 116 ... rotor yoke, 321 ... opening, 411 ... 1 case body, 412 ... suction port, 413 ... support, 421 ... second case body, 422 ... circuit board housing part, 423 ... bearing holding part, 424 ... ventilation hole, 425 ... through hole

Claims (5)

シャフトを有し前記シャフトを回転させるモータと、
前記シャフトに装着されていて前記シャフトとともに回転するインペラと、
前記インペラの一方を覆う第1ケースと、
前記第1ケースと組み合わせることにより前記インペラの他方を覆う第2ケースと、
前記第1ケースに設けられていて前記第1ケースと前記第2ケースとの間の空間に連通している吸込口と、
前記第1ケースと前記第2ケースとの間に形成されていて前記空間と連通している吹出口と、
前記第2ケースに形成されていて前記空間と連通している通風孔と、
を備える、遠心ファン。
A motor that has a shaft and rotates the shaft,
An impeller mounted on the shaft and rotating with the shaft,
The first case that covers one of the impellers,
A second case that covers the other side of the impeller by combining with the first case,
A suction port provided in the first case and communicating with the space between the first case and the second case,
An air outlet formed between the first case and the second case and communicating with the space,
A ventilation hole formed in the second case and communicating with the space,
Equipped with a centrifugal fan.
前記通風孔は、前記インペラの周方向に沿って複数設けられている、
請求項1に記載の遠心ファン。
A plurality of the ventilation holes are provided along the circumferential direction of the impeller.
The centrifugal fan according to claim 1.
前記通風孔は、前記インペラの外周端部よりも外側に設けられている、
請求項2に記載の遠心ファン。
The ventilation hole is provided outside the outer peripheral end of the impeller.
The centrifugal fan according to claim 2.
前記第2ケースは、前記シャフトの軸方向から前記インペラ及び前記モータを覆っている、
請求項1乃至3のいずれかに記載の遠心ファン。
The second case covers the impeller and the motor from the axial direction of the shaft.
The centrifugal fan according to any one of claims 1 to 3.
前記インペラは、前記シャフトと結合するハブと、前記ハブの周方向に沿って設けられている複数の羽根と、円盤状に形成されているシュラウドとを有し、
前記複数の羽根は、前記シュラウドから前記シャフトの長手方向に延びている、
請求項1乃至4のいずれかに記載の遠心ファン。
The impeller has a hub to be coupled to the shaft, a plurality of blades provided along the circumferential direction of the hub, and a shroud formed in a disk shape.
The plurality of blades extend from the shroud in the longitudinal direction of the shaft.
The centrifugal fan according to any one of claims 1 to 4.
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