JPH07259798A - 遠心送風機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型の遠心送風機を提供することを目的と
し、特にケーシングに対し羽根車の半径方向の小型化を
図る。 【構成】 少くとも背面シュラウド（４１）に複数の羽
根（４２）を並設して羽根車（４０）を形成し、この羽
根車をケーシング（１０）内に回動自在に軸支する。空
気の運動エネルギーを圧力エネルギーに変換するための
うず巻室（ＳＲ）は背面シュラウド（４１）の周縁部の
背面側に形成する。従って、ケーシングの半径方向の大
きさは羽根車を収容し得る大きさとすればよく、小型に
形成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、遠心送風機に関し、特
に自動車の二次空気供給装置等に用いる電動モータエア
ポンプとして好適な遠心送風機に係る。

【０００２】

【従来の技術】ブロアあるいはファンと呼ばれる送風機
は、その送風原理から遠心送風機、軸流送風機及び回転
式送風機に分類されるが、このうち遠心送風機は自動車
分野を含め広く採用されている。また、遠心送風機は更
に、羽根車（翼車）の形状等に基づき、ターボブロア、
プレートファン等種々の態様に分類され、更に羽根
（翼）の形状に基づき後向き羽根、前向き羽根等に分類
される。

【０００３】例えば特公平５−３８８７７号公報には自
動車の空調装置等に用いられる遠心送風機が提案されて
おり、ケーシング内に遠心多翼ファンを備えた遠心送風
機が開示されている。また、特開平５−７９４９１号公
報には、ロケットにおける液体燃料のブースタなどに適
用する電動ポンプに関し、マグネットの反撥力によって
インペラ（羽根車）を回転させるようにした電動ポンプ
が提案され、図８に示した電動ポンプが開示されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、上記公報に
記載の遠心送風機においては何れも、ケーシングが、羽
根車を囲繞するように、羽根車の外周端の外側に設けら
れているので、うず巻室を構成する部分（図８にＥ１，
Ｅ２で示した部分）がそのまま半径方向の寸法に加えら
れることになり、大型となる。従って、このような遠心
送風機を例えば自動車のエンジンルームのように狭い空
間に配設する場合には、上記のケーシングの構造が大き
な制約となり、取付不可能ということにもなりかねな
い。

【０００５】そこで、本発明は小型の遠心送風機を提供
することを目的とし、特にケーシングに対し羽根車の半
径方向の小型化を図ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１の発明として、周縁部にうず巻室を郭成す
るケーシング内に、羽根車を回動自在に軸支して成る遠
心送風機において、少くとも背面シュラウドに複数の羽
根を放射状に並設して前記羽根車を形成すると共に、前
記うず巻室を前記背面シュラウドの周縁部の背面側に形
成することとしたものである。

【０００７】また、請求項２に記載のように、前記ケー
シングは、周縁部に断面積が周方向に漸増する溝を有
し、該溝の開放端側が前記羽根車の前記背面シュラウド
と対峙するように、中央部で前記羽根車を回動自在に軸
支するリアケーシング部材と、内周端と前記羽根車の外
周端との間に所定の間隙を保持しつつ前記羽根車を回動
自在に収容するフロントケーシング部材とを備え、該フ
ロントケーシング部材と前記リアケーシング部材との間
に前記羽根車を収容し両部材を接合するように構成する
とよい。

【０００８】前記請求項１又は２の遠心送風機におい
て、前記羽根車が、前記フロントケーシング部材の内面
側に配置する正面シュラウドを具備し、該正面シュラウ
ドと前記背面シュラウドとの間に前記複数の羽根を挾持
するように構成してもよい。

【０００９】

【作用】請求項１に係る遠心送風機においては、背面シ
ュラウドの周縁部の背面側にうず巻室が形成されている
ので、ケーシングの半径方向の大きさは羽根車を収容し
得る大きさでよい。而して、羽根車が回転駆動される
と、空気が羽根車に吸込まれ、複数の羽根によって形成
された流路に沿って外周方向に案内され、羽根車の回転
に応じて空気に遠心力が付与される。これにより、空気
は大きな速度で羽根車の背面シュラウドの背面側に回り
込み、うず巻室に供給され、ここで運動エネルギーが圧
力エネルギーに変換される。

【００１０】請求項２に係る遠心送風機においては、リ
アケーシング部材とフロントケーシング部材が接合され
てケーシングが構成され、リアケーシング部材に形成さ
れた溝と羽根車の背面シュラウドとの間に、断面積がケ
ーシングの周方向に漸増するうず巻室が郭成される。こ
れにより、ケーシングの半径方向の大きさが羽根車を収
容し得る大きさであれば、所定のうず巻室を郭成するこ
とができる。而して、羽根車が回転に応じて吸い込ま
れ、遠心力が付与された空気は大きな速度で背面シュラ
ウドの背面側に回り込み、うず巻室にて運動エネルギー
が圧力エネルギーに変換される。

【００１１】また、請求項３に係る遠心送風機において
は、羽根車が回転駆動されると、正面シュラウドと背面
シュラウドとの間で複数の羽根によって形成された流路
に沿って、空気が外周方向に案内され遠心力が付与され
る。このとき、空気とケーシングとの相対速度は小さい
ので、流体摩擦抵抗によるエネルギー損失が抑えられ、
空気は大きな速度で背面シュラウドの背面側に回り込
み、うず巻室にて運動エネルギーが圧力エネルギーに変
換される。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１乃至図５は本発明の遠心送風機の一実施例に
係り、図１に全体構造を示している。本実施例の遠心送
風機はケーシング１０に電動モータ５０が装着され、例
えば自動車の二次空気供給装置に供される電動モータエ
アポンプであり、ケーシング１０内に羽根車４０が収容
されると共に、吸込部ＡＢ、ディフューザＤＦ及びうず
巻室ＳＲが形成されている。

【００１３】ケーシング１０は、図１に示すように、フ
ロントケーシング部材２０とリアケーシング部材３０が
接合されて成る。リアケーシング部材３０は、図２にそ
の一実施例の平面図を示し、図３に縦断面図を示すよう
に、例えばアルミニウムのダイカストにより略円板状に
形成され、その周縁部に溝３１が形成されている。尚、
図２及び図３のリアケーシング部材３０の中央部の構造
は、図１に示す構造と若干異なっているが、周縁部の構
造は同様である。この溝３１は半円形断面を有し、一端
から他端に向かって断面積が漸増（例えば、円周角に比
例して増大）するように形成されており、最大断面積部
分で吐出口３２に連通するように配置されている。図３
に示すように、吐出口３２はリアケーシング部材３０の
背面側に一体的に延出形成された筒体部３３（図１では
省略）に囲繞されており、この筒体部３３が所定の空気
供給先に接続される。尚、この吐出口３２は溝３１の延
長線上に配置しても良い。リアケーシング部材３０の中
央部には孔３４が穿設されており、これに図１に示すよ
うに軸受３５が嵌着され、この軸受３５に羽根車４０の
シャフト４４が支持される。

【００１４】一方、フロントケーシング部材２０は、底
面が開放した略円錐形状に形成され、その頂部に筒体部
２２が延出形成されている。フロントケーシング部材２
０は、羽根車４０を収容してリアケーシング部材３０に
接合されたとき、その内周端と羽根車４０の外周端との
間に所定の間隙が維持されるように形成されている。ま
た、フロントケーシング部材２０の周縁部内側には曲面
部２１が形成されており、リアケーシング部材３０と接
合されたときには溝３１の内面と共に滑らかな曲面が形
成されるように構成されている。

【００１５】羽根車４０は例えば合成樹脂によって図４
及び図５に示すように形成されている。即ち、本実施例
の羽根車４０は円板状の背面シュラウド（主板あるいは
側板とも呼ばれる）４１に板体の複数の羽根（代表して
４２で表す）が設けられた半開放形羽根車であり、中央
部に金属製の筒体４３がインサート成形されている。羽
根４２は図４に示すように放射状に並設され、翼面が回
転方向（図４の反時計方向）と反対の方向に曲げられ、
後向き羽根（後曲り翼とも呼ばれる）となっている。本
実施例の羽根４２の半径方向の端部と背面シュラウド４
１の外周端との間には所定の間隙ｄが形成されている。
尚、羽根車４０に替え、図６に示すように、翼面が回転
方向と同じ方向に曲げられた前向き羽根（前曲り翼とも
呼ばれる）１４２を、背面シュラウド１４１に設けた羽
根車１４０を用いることとしてもよい。尚、必ずしも間
隙ｄを形成する必要はない。

【００１６】上記の構成になる羽根車４０の筒体４３に
図１のシャフト４４が圧入され、リアケーシング部材３
０の軸受３５に挿入されると、羽根車４０の背面シュラ
ウド４１が、リアケーシング部材３０の溝３１の開放端
側の平面部に対し、微小空隙を以て対峙するように配置
される。そして、フロントケーシング部材２０がリアケ
ーシング部材３０に外周端部で衝合され、ボルト（図示
せず）、溶着、接着等によって固定されると、両者間が
密着接合される。このとき、羽根４２の傾斜端面はフロ
ントケーシング部材２０の内側傾斜側面に対し微小空隙
を以て対峙しており、羽根車４０はシャフト４４を中心
に自由に回転することができる。以上のように、フロン
トケーシング部材２０とリアケーシング部材３０が接合
されてケーシング１０が構成される。尚、両者間に適宜
ガスケット等を介装して密封することが望ましい。

【００１７】而して、ケーシング１０においては、羽根
車４０の前方に吸込部ＡＢが形成され、リアケーシング
部材３０の溝３１と羽根車４０の背面シュラウド４１と
の間にうず巻室ＳＲが郭成され、更にフロントケーシン
グ部材２０の曲面部２１と背面シュラウド４１との間
の、羽根４２の半径方向端部の外方にディフューザＤＦ
が形成される。このように、ケーシング１０に郭成され
るうず巻室ＳＲは、従来装置の如き羽根車４０の半径方
向の外方ではなく、背面シュラウド４１の背面側に形成
されているので、小型に構成することができる。

【００１８】更に、リアケーシング部材３０には電動モ
ータ５０が固定され、シャフト４４が電気信号に応じて
回転駆動されるように構成されている。電動モータ５０
は、シャフト４４にコア５２が固着されると共にコア５
２にコイル５３が巻装され、このコイル５３がブラシ５
４を介して通電されるように構成されている。そして、
シャフト４４の端部が軸受５５を介して円筒形のハウジ
ング５１に支持され、ハウジング５１の内周面にはコア
５２に対向する位置にマグネット５６が固着されてい
る。尚、電動モータ５０に替え、エンジン等他の回転駆
動源にシャフト４４を接続することとしてもよい。

【００１９】以上のように構成された本実施例の遠心送
風機の作動を説明する。電動モータ５０によってシャフ
ト４４が回転駆動されると、羽根車４０が図２の反時計
方向に回転し、図１に示す吸込部ＡＢを介して空気が羽
根車４０に導入される。流入空気は、複数の羽根４２に
よって形成された流路に沿って外周方向に案内され、羽
根車４０の回転に応じて空気に遠心力が付与されて運動
エネルギーが発生する。これにより、空気は吸込部ＡＢ
の速度に比し大きな速度で、ディフューザＤＦを介して
うず巻室ＳＲに供給され、この間に運動エネルギーが圧
力エネルギーに変換される。

【００２０】上記作動において、羽根車４０を通過する
空気はケーシング１０との流体摩擦抵抗によってエネル
ギー損失が生ずるが、うず巻室ＳＲ側は羽根車４０の背
面シュラウド４１によって羽根４２と分離されているの
で流体摩擦抵抗は小さくなっている。また、ディフュー
ザＤＦにおける壁面との流体摩擦抵抗も背面シュラウド
４１側で低減されるので、良好な送風効率が得られる。
尚、この流体摩擦抵抗によるエネルギー損失を更に低減
するには、以下の実施例のように構成すればよい。

【００２１】図７は本発明の他の実施例における羽根車
２４０を示すもので、背面シュラウド２４１に加え正面
シュラウド２４４を設け、これら両シュラウド２４１，
２４４間に複数の羽根２４２を挾持するように構成した
所謂密閉形羽根車である。更に、本実施例においては、
羽根２４２の半径方向の端部と背面シュラウド２４１及
び正面シュラウド２４４の外周端との間には夫々間隙ｄ
が形成されており、これらのシュラウド間にディフュー
ザＤＦが形成される。従って、羽根車２４０への流入空
気はケーシング１０の壁面との流体摩擦を生ずることな
く羽根車２４０から放出され、うず巻室ＳＲに供給され
ると共に、ディフューザＤＦにおいて有効に運動エネル
ギーが圧力エネルギーに変換される。このように、本実
施例によれば羽根車２４０を通過する空気のケーシング
１０との流体摩擦抵抗によるエネルギー損失が抑えられ
るので、良好なエネルギー変換効率を確保することがで
きる。

【００２２】

【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で以下の効果を奏する。即ち、請求項１に係る遠心送風
機においては、羽根車の背面シュラウドの背面側にうず
巻室が郭成されるように構成されているので、ケーシン
グの半径方向の大きさは羽根車を収容し得る大きさでよ
く、羽根車の半径方向の外方にうず巻室を形成するため
のスペースを確保する必要はなく小型の遠心送風機とす
ることができる。

【００２３】また、請求項２に係る遠心送風機において
は、リアケーシング部材とフロントケーシング部材が接
合されたときに、リアケーシング部材に形成された溝と
羽根車の背面シュラウドとの間に、うず巻室が郭成され
るように構成されているので、簡単な構成で小型の遠心
送風機とすることができる。

【００２４】更に、請求項３に係る発明によれば、上記
遠心送風機の特徴に加え、正面シュラウドと背面シュラ
ウドとの間に複数の羽根が挾持されるように構成されて
おり、空気が羽根車を介して供給されるときの流体摩擦
抵抗によるエネルギー損失が抑えられるので、良好なエ
ネルギー変換効率を維持しつつ小型に形成することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る遠心送風機の断面図で
ある。

【図２】本発明の一実施例におけるリアケーシング部材
の平面図である。

【図３】本発明の一実施例におけるリアケーシング部材
の断面図で、図２のＢ−Ｂ線断面図である。

【図４】本発明の一実施例における羽根車の平面図であ
る。

【図５】本発明の一実施例における羽根車の断面図で、
図４のＣ−Ｃ線断面図である。

【図６】本発明の他の実施例における羽根車の平面図で
ある。

【図７】本発明の更に他の実施例における羽根車の断面
図である。

【図８】従来の遠心送風機の断面図である。

【符号の説明】

１０ ケーシング ２０ フロントケーシング部材 ３０ リアケーシング部材 ４０，１４０，２４０ 羽根車 ４１，１４１，２４１ 背面シュラウド ４２，１４２，２４２ 羽根 ５０ 電動モータ ＡＢ 吸込部 ＤＦ ディフューザ ＳＲ うず巻室

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周縁部にうず巻室を郭成するケーシング
   内に、羽根車を回動自在に軸支して成る遠心送風機にお
   いて、少くとも背面シュラウドに複数の羽根を放射状に
   並設して前記羽根車を形成すると共に、前記うず巻室を
   前記背面シュラウドの周縁部の背面側に形成することを
   特徴とする遠心送風機。
2. 【請求項２】 前記ケーシングが、周縁部に断面積が周
   方向に漸増する溝を有し、該溝の開放端側が前記羽根車
   の前記背面シュラウドと対峙するように、中央部で前記
   羽根車を回動自在に軸支するリアケーシング部材と、内
   周端と前記羽根車の外周端との間に所定の間隙を保持し
   つつ前記羽根車を回動自在に収容するフロントケーシン
   グ部材とを備え、該フロントケーシング部材と前記リア
   ケーシング部材との間に前記羽根車を収容し両部材を接
   合して成ることを特徴とする請求項１記載の遠心送風
   機。
3. 【請求項３】 前記羽根車が、前記フロントケーシング
   部材の内面側に配置する正面シュラウドを具備し、該正
   面シュラウドと前記背面シュラウドとの間に前記複数の
   羽根を挾持して成ることを特徴とする請求項１又は２記
   載の遠心送風機。