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WO2019003786A1 - 遠心送風機 - Google Patents

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Publication number
WO2019003786A1
WO2019003786A1 PCT/JP2018/020862 JP2018020862W WO2019003786A1 WO 2019003786 A1 WO2019003786 A1 WO 2019003786A1 JP 2018020862 W JP2018020862 W JP 2018020862W WO 2019003786 A1 WO2019003786 A1 WO 2019003786A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fan
holder
air
centrifugal fan
centrifugal
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2018/020862
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
落合 利徳
修三 小田
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.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Publication of WO2019003786A1 publication Critical patent/WO2019003786A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing

Definitions

  • the present disclosure relates to a centrifugal fan that blows air.
  • a blower is conventionally known that includes a centrifugal fan, a scroll case that is a fan accommodation unit that houses the centrifugal fan, a motor that drives the centrifugal fan, and a motor holder that holds the motor (see, for example, Patent Document 1).
  • the air blower described in Patent Document 1 is configured such that the motor holder is disposed on the air suction side of the centrifugal fan, and the motor is disposed in a cylindrical space formed in the central portion of the centrifugal fan.
  • the blower be accommodated in the fan accommodating portion in a state where the centrifugal fan, the motor, and the motor holder are integrally assembled. For this reason, in the blower in which the motor holder is disposed on the air suction side of the centrifugal fan, the motor holder is fitted with the bell mouth portion forming the air inlet for guiding the air to the centrifugal fan and the fan housing portion. There may be a fitting portion. In this type of air blower, the motor holder and the fan housing are firmly fitted to each other by press fitting or the like in order to prevent the air from leaking from the fitting portion. is there.
  • the present disclosure provides a centrifugal fan capable of suppressing the noise generated from the vibration of the motor from being radiated from the fan housing while suppressing the air leakage from the fitting portion between the motor holder and the fan housing.
  • a centrifugal fan is Electric motor, A centrifugal fan that is rotationally driven by an electric motor to suck air from the fan inlet along the fan shaft center and blow out the air sucked from the fan inlet through the fan outlet in a direction crossing the fan shaft
  • a fan housing unit for housing a centrifugal fan, And a motor holder for holding the electric motor.
  • the fan housing portion has a suction side wall portion positioned on the fan inlet side of the centrifugal fan in a direction extending along the fan axis.
  • the motor holder has an air inlet port for guiding air to the centrifugal fan inside and an inlet port forming portion having a holder side fitting portion fitted to the suction side fitting portion provided on the suction side wall portion; And a holder connecting portion connected to the suction side wall portion.
  • a communication passage is formed between the peripheral portion of the air inlet in the inlet formation portion and the centrifugal fan, which communicates the fan outlet side with the fan inlet side.
  • the holder connecting portion is connected to the suction side wall portion by the fastening member in a state in which the holder side fitting portion and the suction side fitting portion are fitted with a gap.
  • the motor holder and the fan housing portion are connected by the holder connecting portion.
  • vibration generated by torque ripple at the time of rotation of the electric motor is transmitted to the fan housing via the motor holder. It becomes difficult to transmit. For this reason, it is possible to suppress that the noise generated due to the vibration of the electric motor is radiated from the fan housing portion.
  • a communication passage is formed between the centrifugal fan and the inlet forming portion provided with the holder side fitting portion, and the fan outlet and the fan inlet are communicated with each other.
  • the centrifugal fan sucks in air
  • the pressure on the fan inlet side of the centrifugal fan is lower than that on the fan outlet side and the outside of the fan housing.
  • the air blown out from the fan outlet is dominantly flown to the fan inlet side via the communication passage, so the gap between the holder side fitting portion and the suction side fitting portion
  • air does not easily leak to the outside of the fan housing.
  • centrifugal fan of the present disclosure it is possible to suppress the air leakage from the fitting portion between the motor holder and the fan housing, and to suppress the noise generated from the vibration of the motor from the fan housing. can do.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG.
  • FIG. 13 is a view in the direction of arrow XIII in FIG. 12;
  • the centrifugal blower 10 of the present disclosure is applied to a circulator that circulates the air in a vehicle compartment.
  • the centrifugal blower 10 is disposed between a top plate of the vehicle and an interior material (e.g., a roof lining) which constitutes a ceiling portion of the vehicle interior.
  • the centrifugal fan 10 includes a casing 20, a centrifugal fan 50 disposed inside the casing 20, an electric motor 60 for driving the centrifugal fan 50, and a motor holder 70 for holding the electric motor 60. Equipped with
  • the centrifugal fan 50 is a fan that sucks in air along the fan axis CLf shown in FIG. 3 and blows out the sucked air in a direction intersecting the fan axis CLf.
  • the fan axial center CLf is an axial center which is a rotation center of the centrifugal fan 50.
  • a direction extending along the fan axial center CLf may be referred to as a fan axial direction AD, and a direction orthogonal to the fan axial center CLf may be referred to as a fan radial direction RD.
  • the centrifugal fan 50 includes a plurality of blades 52, a fan side plate 54 connecting one side of the plurality of blades 52 in the fan axial direction AD, and a fan main plate 56 connecting the other side of the plurality of blades 52 in the fan axial direction AD. It is configured.
  • the plurality of blades 52 are arranged side by side so as to surround the fan axis CLf. Between the adjacent blades 52, an inter-blade passage 500 through which air flows is formed. Each blade 52 has a leading edge 521 that forms an air inlet in the inter-blade passage 500 and a trailing edge 522 that forms an air outlet in the inter-blade passage 500. A fan outlet 523 for blowing air from the centrifugal fan 50 is formed between the trailing edges 522 of the adjacent blades 52.
  • the fan side plate 54 is formed of a ring-shaped member whose central portion is open.
  • the fan side plate 54 is connected to one end of each blade 52 in the fan axial direction AD.
  • the fan side plate 54 is formed with a fan inlet 541 for sucking air into the centrifugal fan 50.
  • the fan main plate 56 is formed of a disk-shaped member.
  • the fan main plate 56 is connected to the other end of each blade 52 in the fan axial direction AD.
  • a connecting portion 562 for connecting a rotating shaft 62 of the electric motor 60 described later is provided.
  • the connecting portion 562 is a portion for fixing the centrifugal fan 50 to the rotating shaft 62 so that the centrifugal fan 50 rotates with the rotating shaft 62.
  • the centrifugal fan 50 is configured as a single-piece molding resin-molded so that the plurality of blades 52 constituting the centrifugal fan 50, the fan side plate 54, and the fan main plate 56 are integrated.
  • the centrifugal fan 50 configured in this manner is housed inside the casing 20 in a posture in which the fan axial center CLf extends in the vertical direction.
  • the centrifugal fan 50 of the present embodiment is housed inside the casing 20 in a posture in which the fan side plate 54 is positioned below the fan main plate 56 and the fan inlet 541 is opened downward. .
  • the casing 20 accommodates the centrifugal fan 50 and forms an air introduction passage 240 for introducing external air to the centrifugal fan 50.
  • the casing 20 is configured to include a fan housing portion 22 for housing the centrifugal fan 50 and an introduction path forming portion 24 forming the air introduction path 240.
  • the fan housing portion 22 is formed of a spiral scroll case forming a spiral air passage 220 outside the fan radial direction RD of the centrifugal fan 50 in a state where the centrifugal fan 50 is housed inside.
  • the fan housing portion 22 has a suction side wall portion 221 located on the fan suction port 541 side of the centrifugal fan 50 in the fan axial direction AD.
  • the suction side wall portion 221 extends along the fan radial direction RD.
  • a housing opening 222a is formed at the inner end 222 thereof for housing the fan motor unit integrally forming the centrifugal fan 50 and the electric motor 60 in the fan housing 22. There is.
  • the housing opening 222 a has an outer shape larger than the outer shape of the centrifugal fan 50 in the fan axial direction AD.
  • the centrifugal fan 10 can accommodate a fan motor unit, which is a unit of the centrifugal fan 50 and the electric motor 60, inside the fan housing 22 or can be taken out from the fan housing 22.
  • the fan housing portion 22 is provided with a cold air intake port 224 for taking in part of the air blown out from the centrifugal fan 50 as cooling air for cooling the electric motor 60.
  • the cold air intake port 224 is provided immediately after the tongue portion 225 where the static pressure is most likely to be high in the air flow path 220 inside the fan housing portion 22.
  • the fan housing portion 22 is formed with a pair of air outlets 223 a and 223 b for blowing the air from the centrifugal fan 50 outside the fan radial direction RD.
  • the pair of air outlets 223a and 223b are formed to face each other with the centrifugal fan 50 interposed therebetween.
  • the pair of air outlets 223a and 223b constitute an external discharge unit that discharges the air blown out from the centrifugal fan 50 to the outside.
  • the fan housing portion 22 has an upper divided body 226 and a lower divided body 227, and is an assembled body in which the divided bodies 226, 227 are assembled in the fan axial direction AD. It consists of The upper side division body 226 and the lower side division body 227 which comprise the fan accommodating part 22 are assembled
  • the lower side division body 227 is comprised including the above-mentioned suction side wall part 221. As shown in FIG.
  • the suction side wall portion 221 is a portion extending in the fan radial direction RD in the lower side divided body 227.
  • a convex portion 23 protruding toward the air introduction passage 240 is provided at an inner end portion 222 forming the housing opening portion 222a.
  • the convex part 23 is comprised cyclically
  • the convex portion 23 constitutes a suction side fitting portion that fits into a concave portion 762 of the introduction port forming portion 76 described later.
  • the suction side wall portion 221 is provided with a fastening hole portion 228 a to be a pilot hole of a fastening member (for example, tapping screw) 90 for coupling with a holder connecting portion 74 described later.
  • a fastening member for example, tapping screw
  • Three 228c are formed. The number of fastening holes 228a to 228c can be appropriately changed according to the number of parts connected with the holder connecting part 74.
  • An introduction path forming portion 24 is connected to the fan housing portion 22.
  • the introduction passage forming portion 24 forms an air introduction passage 240 for flowing air from the outside in one direction intersecting with the fan axis CLf and guiding it to the centrifugal fan 50 between the suction side wall portion 221 of the lower divided body 227 It is
  • the air introduction path 240 extends in any one direction (for example, the longitudinal direction of the vehicle) in the fan radial direction RD.
  • the introduction passage forming portion 24 has a bottom wall portion 241 extending along the fan radial direction RD, and a side wall portion 242 connected to the bottom wall portion 241 and connected to the suction side wall portion 221.
  • the bottom wall portion 241 of the introduction passage forming portion 24 has a size that covers the entire suction side wall portion 221.
  • the introduction passage forming portion 24 is formed with an external opening 240 a for taking in air from the outside in the uppermost stream of the air flow in the air introduction passage 240.
  • the electric motor 60 for driving the centrifugal fan 50 is accommodated in the casing 20 configured as described above.
  • the electric motor 60 of the present embodiment is configured of an inner rotor type brushless motor.
  • the electric motor 60 includes a housing 61 made of metal.
  • the casing 61 is configured to include a bottomed cylindrical casing cylindrical portion 611 and a casing bottom portion 612 that closes an opening on one end side of the casing cylindrical portion 611.
  • the bottom surface portion of the casing cylindrical portion 611 and the casing bottom portion 612 are provided with bearings 63 and 64 for rotatably supporting the rotating shaft 62.
  • a rotor 65 including a permanent magnet is fixed to the rotating shaft 62.
  • the rotor 65 is disposed inside the housing 61.
  • a cylindrical stator 66 in which a coil is wound around a core is fixed to the inside of the casing cylindrical portion 611.
  • the stator 66 is disposed inside the housing 61 in a state in which the core portion is in contact with the inner circumferential surface of the housing cylindrical portion 611.
  • a circuit board 67 as an electric circuit is disposed on the side of the fan side plate 54 inside the housing 61.
  • a motor drive circuit, a motor protection circuit, and the like that control the energization of the coils of the stator 66 according to the rotational position of the rotor 65 are mounted.
  • the electric motor 60 configured in this manner is held by the motor holder 70 in a state where a part of the electric motor 60 is positioned inside the centrifugal fan 50.
  • the motor holder 70 is a member that holds the electric motor 60.
  • the motor holder 70 has a bottomed cylindrical holder cylinder 72 for holding the housing 61 of the electric motor 60, and a holder connecting part 74 for connecting the holder cylinder 72 to the casing 20, It is configured to include the inlet formation portion 76.
  • the holder cylinder 72 is positioned inside the centrifugal fan 50.
  • a housing 61 of the electric motor 60 is held inside the holder cylindrical portion 72.
  • the inner peripheral surface of the holder cylinder portion 72 is uneven so that a part thereof abuts on the outer peripheral surface of the housing 61 of the electric motor 60.
  • a gap is provided between the holder cylindrical portion 72 and the casing 61 of the electric motor 60, and the gap forms a cooling air passage for circulating the air for cooling the electric motor 60. ing.
  • the holder connecting portion 74 has three holder leg portions 741, 742, 743 protruding radially outward from the outer peripheral side of the holder cylindrical portion 72. Each holder leg 741, 742, 743 extends radially outward of the holder cylindrical portion 72 so as to block a part of the housing opening 222 a.
  • Insertion holes 741a, 742a, 743a, through which the fastening member 90 can be inserted, are formed in the respective holder leg portions 741, 742, 743 on the outer side in the radial direction.
  • Each holder leg 741, 742, 743 has a radially outer portion connected to the suction side wall 221 of the casing 20 by a fastening member 90.
  • the holder leg 741 extending toward the tongue 225 of the casing 20 is hollow. Although this holder leg 741 is not shown, a cooling air introduction path for guiding the cold air taken in from the cold air intake port 224 to the cooling air passage between the electric motor 60 and the holder cylinder 72 is formed in its inside. There is.
  • the holder connection part 74 may be comprised by four or more holder leg parts.
  • the inlet formation portion 76 is formed in a substantially annular shape so as to cover a part of the accommodation opening 222 a of the suction side wall 221.
  • the air inlet formation portion 76 has an air inlet 760 for guiding air to the centrifugal fan 50 formed inside, and a groove shaped concave portion 762 fitted on the convex portion 23 of the suction side wall 221 on the outside. ing.
  • the concave portion 762 provided in the introduction port forming portion 76 constitutes a holder side fitting portion that is fitted to the convex portion 23 which is the suction side fitting portion.
  • the detail of the fitting structure of the inlet formation part 76 and the suction side wall part 221 is mentioned later.
  • the inlet formation portion 76 is configured such that the peripheral portion of the air inlet 760 overlaps the fan side plate 54 with a predetermined gap in the fan axial direction AD.
  • a communication passage 700 is formed between the peripheral edge portion of the air inlet 760 and the centrifugal fan 50 in the inlet formation portion 76, which communicates the fan outlet 523 side with the fan inlet 541 side.
  • the inlet formation portion 76 faces the inner end portion 542 of the fan side plate 54 so that air flowing backward from the fan outlet 523 to the fan inlet 541 can easily flow to the inside of the centrifugal fan 50 through the communication passage 700.
  • the portion is shaped (e.g., U-shaped) to cover the inner end portion 542.
  • the introduction port forming portion 76 is provided with annular or arc-shaped reinforcing ribs 766 and 768 on the inside and the outside, respectively.
  • the reinforcing ribs 766, 768 project toward the air introduction passage 240 so as not to interfere with the centrifugal fan 50.
  • the holder cylindrical portion 72, the holder connecting portion 74, and the inlet formation portion 76 which are constituent elements, are configured as an integral molding by injection molding using a resin material.
  • the concave portion 762 of the inlet formation portion 76 and the convex portion 23 provided on the suction side wall portion 221 are fitted to each other. And the suction side wall portion 221 by the fastening member 90.
  • FIG. 7 is a schematic view corresponding to a portion VIII of FIG. 3 in a centrifugal fan CE which is a comparative example of the present embodiment.
  • the same reference numerals are assigned to configurations corresponding to the centrifugal fan 10 of the present embodiment in the centrifugal fan CE of the comparative example.
  • the concave portion 762 of the inlet forming portion 76 and the convex portion 23 of the suction side wall portion 221 are close fit (that is, press fit). It is connected to the suction side wall 221 by the fastening member 90 in a firmly fitted state.
  • the concave portion 762 of the inlet formation portion 76 and the convex portion 23 of the suction side wall portion 221 are firmly fitted without a gap, so the inlet side formation portion 76 and the suction side wall portion
  • the structure is such that air does not leak from the fitting portion with 221.
  • the concave portion 762 of the inlet formation portion 76 and the convex portion 23 of the suction side wall portion 221 form a gap. It has a structure to be held together. That is, the holder connecting portion 74 of the centrifugal blower 10 of the present embodiment is engaged by the fastening member 90 in a fitting state in which the concave portion 762 of the introduction port forming portion 76 and the convex portion 23 of the suction side wall portion 221 are clearance fit. It is connected to the suction side wall 221.
  • the concave portion 762 has an inner side wall portion 762a, an outer side wall portion 762b, and a bottom wall portion 762c.
  • the convex portion 23 has an inner side surface portion 231 facing the inner side wall portion 762a, an outer side surface portion 232 facing the outer side wall portion 762b, and a tip end portion 233 facing the bottom surface wall portion 762c.
  • the concave portion 762 and the convex portion 23 are set to have dimensions such that a gap Ga is generated between the inner side wall portion 762 a and the inner side surface portion 231 and a gap Gb is generated between the outer wall portion 762 b and the outer side surface portion 232.
  • the convex portion 23 is set to a dimension in which the gap Gc is generated between the convex portion 23 and the bottom wall portion 762 c of the concave portion 762.
  • Each of the gaps Ga to Gc is smaller than the passage width Gd in the communication passage 700. Thereby, the pressure loss in each of the gaps Ga to Gc is larger than the pressure loss in the communication passage 700.
  • the centrifugal fan 10 when electric power is supplied to the electric motor 60, the centrifugal fan 50 is rotationally driven. Then, when the centrifugal fan 50 sucks air from the air inlet 760, the region R1 in the vicinity of the air inlet 760 has a negative pressure.
  • the air sucked into the centrifugal fan 50 is pressurized inside the centrifugal fan 50, and the direction thereof is diverted from the fan axial direction AD to the outside of the fan radial direction RD as shown by the arrow F2 in FIG. Thereafter, as shown by arrow F3 in FIG. 9, the air pressurized inside the centrifugal fan 50 is blown out to the air flow path 220 of the fan housing portion 22 (that is, the region R3 in FIG. 9). And the air which blew off to the ventilation path 220 blows off to the exterior of the casing 20 from a pair of air blower outlets 223a and 223b.
  • the concave portion 762 of the introduction port forming portion 76 and the convex portion 23 of the suction side wall portion 221 are fitted with a gap. For this reason, there is a concern that part of the air blown out from the fan outlet 523 of the centrifugal fan 50 may leak to the air introduction path 240 side via the gap between the concave portion 762 and the convex portion 23.
  • the communication passage 700 is formed between the inlet formation portion 76 and the fan side plate 54.
  • the pressure in the region R1 on the fan suction port 541 side is lower than that in the region R2 on the air introduction passage 240 side because the centrifugal fan 50 sucks in air.
  • the region R2 on the air introduction passage 240 side communicates with the outside, and has a pressure equal to the atmospheric pressure.
  • noise generated due to the vibration of the electric motor 60 is a fan housing portion while suppressing air leakage from the fitting portion between the motor holder 70 and the fan housing portion 22. It is possible to suppress emission from 22.
  • the inventors investigated the relationship between the fitting state of the fan housing 22 and the motor holder 70 and the vibration magnification. Specifically, as shown in FIG. 10, the present inventors set the vibration magnification when changing the average amount of interference, which is the average value of the amount of interference between the convex portion 23 and the concave portion 762 in the circumferential direction. investigated.
  • the vibration magnification is obtained by dividing the case average vibration, which is the average value of the vibration acceleration of the fan housing portion 22 of the casing 20, by the motor vibration, which is the vibration acceleration of the electric motor 60. Further, when the interference average amount increases beyond “0”, the convex portion 23 and the concave portion 762 are strongly connected as the interference average amount increases. On the other hand, when the interference average amount decreases below “0”, the gap between the convex portion 23 and the concave portion 762 increases as the interference average amount decreases.
  • the average interference amount is negative.
  • the convex portion 23 and the concave portion 762 are press-fit as in the comparative example.
  • the vibration magnification is smaller than that of the structure connected by For this reason, the centrifugal blower 10 of the present embodiment has a structure in which the vibration of the electric motor 60 is less likely to be transmitted to the fan housing portion 22 of the casing 20.
  • the gaps Ga to Gc formed between the convex portion 23 and the concave portion 762 are smaller than the passage width Gd through which air flows in the communication passage 700. According to this, since the air blown out from the fan outlet 523 is likely to flow to the fan inlet 541 side through the communication passage 700, each gap Ga formed between the convex portion 23 and the concave portion 762 Leakage of air from Gc can be further suppressed.
  • the centrifugal blower 10 of the present embodiment is provided with a plurality of air blowout ports 223a and 223b for discharging the air to the outside with respect to the fan accommodation portion 22 configuring the scroll case.
  • the pressure on the fan outlet 523 side of the centrifugal fan 50 is less likely to increase, as compared with the configuration in which the fan housing portion 22 is provided with a single air outlet.
  • the pressure difference between the pressure on the fan outlet 523 side of the centrifugal fan 50 and the pressure between the outside of the fan accommodation portion 22 is reduced. Leakage of air to the outside can be further suppressed.
  • a second embodiment will be described with reference to FIGS. 11 to 13.
  • a structure for suppressing transmission of the vibration of the electric motor 60 to the fan housing portion 22 via the holder connecting portion 74 will be described.
  • parts different from the first embodiment will be mainly described.
  • the holder connecting portion 74 of the present embodiment is configured similarly to the characteristic structure of each of the holder legs 741 to 743. Therefore, in the present embodiment, the structure of the holder leg 742 among the holder legs 741 to 743 of the holder connecting part 74 will be representatively described, and the description of the holder legs 741 and 743 will be omitted.
  • the holder leg 742 of the holder connecting portion 74 has an abutting portion 742b in contact with the fastening member 90 near the insertion hole 742a of the fastening member 90, and a peripheral portion 742c surrounding the abutment portion 742b, It has an outer site 742 d surrounding the surrounding site 742 c.
  • the surrounding portion 742c is made of a material having a lower elastic modulus than the abutting portion 742b and the outer portion 742d.
  • the contact portion 742 b and the outer portion 742 d have a certain degree of elasticity and a resin material excellent in strength (For example, polypropylene).
  • the surrounding portion 742c is made of a rubber-based material (e.g., an elastomer) having a lower elastic modulus than the contact portion 742b and the outer portion 742d.
  • the contact portion 742b, the peripheral portion 742c, and the outer portion 742d are configured as an integral molding.
  • Such an integrally molded product can be produced, for example, by two-color molding of a resin material and a rubber material.
  • the other configuration is the same as that of the first embodiment.
  • the centrifugal blower 10 of the present embodiment can obtain the same advantages as the first embodiment, with the same advantages as those of the first embodiment.
  • the peripheral portion 742c of the holder connecting portion 74 is made of a material having a lower elastic modulus than the contact portion 742b and the outer portion 742d. According to this, the vibration generated by the torque ripple at the time of rotation of the electric motor 60 is attenuated at the peripheral portion 742 c of the holder connecting portion 74. For this reason, it becomes difficult for the vibration generated by the torque ripple at the time of rotation of the electric motor 60 to be transmitted to the fan housing portion 22 via the holder connecting portion 74.
  • centrifugal fan 10 of the present embodiment it is possible to sufficiently suppress that the vibration generated by the torque ripple at the time of rotation of the electric motor 60 is transmitted to the fan housing portion 22.
  • the contact portion 742b, the peripheral portion 742c, and the outer portion 742d of the holder leg portion 742 are configured as an integral molding. According to this, the number of parts of the centrifugal fan 10 can be reduced compared to the case where the contact portion 742b, the peripheral portion 742c, and the outer portion 742d of the holder leg 742 are separately configured. As a result, mass productivity of the centrifugal fan 10 can be improved.
  • the gaps Ga to Gc formed between the convex portion 23 and the concave portion 762 are smaller than the passage width Gd through which air flows in the communication passage 700.
  • the centrifugal blower 10 for example, at least a portion of each of the gaps Ga to Gc formed between the convex portion 23 and the concave portion 762 is larger than the passage width Gd through which air flows in the communication passage 700. It is also good.
  • centrifugal blower 10 may have, for example, a configuration in which a single air outlet is provided in the fan housing 22 or a configuration in which three or more air outlets are provided in the fan housing 22.
  • the suction side fitting part is comprised by the convex-shaped part 23 and the holder side fitting part was demonstrated by the concave-shaped part 762 in each above-mentioned embodiment, it is not limited to this.
  • the suction side fitting portion may be configured by a concave portion
  • the holder side fitting portion may be configured by a convex portion.
  • centrifugal blower 10 of this indication can be applied to, for example, a blower of a vehicle air conditioner and a blower of a seat air conditioner.
  • the centrifugal blower 10 of this indication is widely applicable not only to a vehicle but to the air blower etc. which are utilized for a house, a factory, etc.
  • the centrifugal fan includes an electric motor, a centrifugal fan, a fan housing, and a motor holder.
  • the fan housing has a suction side wall located on the fan inlet side of the centrifugal fan.
  • the motor holder has an air inlet port for guiding air to the centrifugal fan inside and an inlet port forming portion having a holder side fitting portion fitted to the suction side fitting portion provided on the suction side wall portion; And a holder connecting portion connected to the suction side wall portion.
  • a communication passage is formed between the peripheral portion of the air inlet in the inlet formation portion and the centrifugal fan, which communicates the fan outlet side with the fan inlet side.
  • the holder connecting portion is connected to the suction side wall portion by the fastening member in a state in which the holder side fitting portion and the suction side fitting portion are fitted with a gap.
  • the gap formed between the holder side fitting portion and the suction side fitting portion is smaller than the passage width through which air flows in the communication passage. According to this, since the air blown out from the fan outlet becomes easy to flow to the fan inlet side through the communication path, the gap between the holder side fitting portion and the suction side fitting portion to the outside of the fan housing portion Air leakage can be further suppressed.
  • the fan housing portion of the centrifugal blower is formed of a spiral scroll case having a plurality of external discharge portions for discharging the air blown out of the centrifugal fan to the outside.
  • the pressure on the fan outlet side of the centrifugal fan is increased compared to the case where a single external discharge part is provided. It becomes difficult. As a result, the pressure difference between the pressure on the fan outlet side of the centrifugal fan and the pressure between the outside of the fan storage unit is reduced, so air from the gap between the holder side fitting portion and the suction side fitting portion to the outside of the fan housing portion Leakage can be further suppressed.
  • the holder connection portion of the centrifugal blower includes an abutting portion that abuts on the fastening member, and a peripheral portion surrounding the periphery of the abutting portion. And a surrounding site
  • At least the contact portion and the peripheral portion of the holder connecting portion of the centrifugal blower are configured as an integrally molded product. According to this, it is possible to reduce the number of parts of the centrifugal fan as compared to the case where the contact portion and the peripheral portion of the holder connecting portion are separately configured. As a result, mass productivity of the centrifugal fan can be improved.

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Abstract

遠心送風機は、電動モータ(60)と、遠心ファン(50)と、ファン収容部(22)と、モータホルダ(70)と、を備える。ファン収容部は、ファン軸心に沿って延びる方向において、遠心ファンにおけるファン吸入口側に位置する吸込側壁部(221)を有している。モータホルダは、内側に遠心ファンに空気を導く空気導入口(760)が形成されると共に、吸込側壁部の吸込側嵌合部(23)に嵌合するホルダ側嵌合部(762)を有する導入口形成部(76)を備える。また、モータホルダは、吸込側壁部に連結されるホルダ連結部(74)を備える。空気導入口の周縁部位と遠心ファンとの間には、ファン吹出口側とファン吸入口側とを連通させる連通路(700)が形成されている。そして、ホルダ連結部は、ホルダ側嵌合部と吸込側嵌合部とが隙間を有して嵌め合わされた状態で、締結部材(90)によって吸込側壁部に連結されている。

Description

遠心送風機 関連出願への相互参照
 本出願は、2017年6月26日に出願された日本出願番号2017-124350号に基づくものであって、ここにその記載内容を援用する。
 本開示は、空気を送風する遠心送風機に関する。
 従来、遠心ファン、遠心ファンを収容するファン収容部であるスクロールケース、遠心ファンを駆動するモータ、モータを保持するモータホルダを備える送風装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の送風装置は、モータホルダを遠心ファンの空気吸入側に配置し、遠心ファンの中央部に形成される円柱状空間にモータを配設する構成となっている。
国際公開第2016-158154号
 ところで、送風装置は、製造上、遠心ファン、モータ、およびモータホルダを一体に組み付けた状態で、ファン収容部に収容することが望ましい。このため、モータホルダが遠心ファンの空気吸入側に配置される送風装置では、モータホルダに対して、遠心ファンに空気を導く空気導入口を形成するベルマウス部、およびファン収容部と嵌合する嵌合部分を設けることがある。この種の送風装置では、モータホルダおよびファン収容部は、その嵌合部分からの空気の漏れ防止を図るために、モータホルダとファン収容部とが圧入等によって強固に嵌合されていることがある。
 しかしながら、本発明者らの検討によれば、モータホルダとファン収容部とが強固に嵌合されていると、モータの回転時のトルクリップルにより生する振動がモータホルダを介してファン収容部に伝達され易くなる。このことは、モータの振動に起因して生ずる騒音がファン収容部から放射される要因となる。
 例えば、モータが3相4極のブラシレスモータで構成されている場合、モータの回転時に回転次数の12倍の周波数成分のトルクリップル振動が生ずる。この振動がファン収容部の各部位が有する固有周波数と重なり合うと、周波数分析でピーク性を有する異音が発生する。このような異音は、ユーザに対して不快感を与える要因となることから好ましくない。
 本開示は、モータホルダとファン収容部との嵌合部分からの空気漏れを抑えつつ、モータの振動に起因して生ずる騒音がファン収容部から放射されることを抑制可能な遠心送風機を提供することを目的とする。
 本開示の1つの観点によれば、遠心送風機は、
 電動モータと、
 電動モータによって回転駆動されることで、ファン吸入口からファン軸心に沿って空気を吸入し、ファン吸入口から吸入した空気をファン吹出口を介してファン軸心に交差する方向に吹き出す遠心ファンと、
 遠心ファンを収容するファン収容部と、
 電動モータを保持するモータホルダと、を備える。
 ファン収容部は、ファン軸心に沿って延びる方向において、遠心ファンにおけるファン吸入口側に位置する吸込側壁部を有する。モータホルダは、内側に遠心ファンに空気を導く空気導入口が形成されると共に、吸込側壁部に設けられた吸込側嵌合部に嵌合するホルダ側嵌合部を有する導入口形成部と、吸込側壁部に連結されるホルダ連結部と、を含んで構成されている。導入口形成部における空気導入口の周縁部位と遠心ファンとの間には、ファン吹出口側とファン吸入口側とを連通させる連通路が形成されている。ホルダ連結部は、ホルダ側嵌合部と吸込側嵌合部とが隙間を有して嵌め合わされた状態で、締結部材によって吸込側壁部に連結されている。
 これによると、ホルダ側嵌合部とファン収容部の吸込側嵌合部とが隙間を有して嵌め合わされた状態で、モータホルダとファン収容部とが、ホルダ連結部によって連結されている。このような構造では、モータホルダとファン収容部とが圧入等により強固に嵌合されている構造に比べて、電動モータの回転時のトルクリップルにより生ずる振動がモータホルダを介してファン収容部に伝わり難くなる。このため、電動モータの振動に起因して生ずる騒音がファン収容部から放射されてしまうことを抑制することができる。
 加えて、ホルダ側嵌合部が設けられた導入口形成部と遠心ファンとの間には、ファン吹出口側とファン吸入口側とを連通させる連通路が形成されている。遠心ファンのファン吸入口側は、遠心ファンが空気を吸入することで、ファン吹出口側およびファン収容部の外側よりも圧力が低下する。このため、ホルダ側嵌合部付近では、ファン吹出口から吹き出された空気が連通路を介してファン吸入口側に支配的に流れるので、ホルダ側嵌合部と吸込側嵌合部との隙間からファン収容部の外部に空気が漏れ難くなる。
 したがって、本開示の遠心送風機によれば、モータホルダとファン収容部との嵌合部分からの空気漏れを抑えつつ、モータの振動に起因して生ずる騒音がファン収容部から放射されることを抑制することができる。
第1実施形態に係る遠心送風機の模式的な側面図である。 図1のII-II断面図である。 図2のIII-III断面図である。 第1実施形態に係る遠心送風機のファン収容部の模式図である。 第1実施形態に係る遠心送風機のモータホルダの模式図である。 第1実施形態に係る遠心送風機のファン収容部およびモータホルダの模式的な分解斜視図である。 比較例に係る遠心送風機の一部の模式的な断面図である。 第1実施形態に係る遠心送風機の一部の模式的な断面図である。 第1実施形態に係る遠心送風機における空気の流れ方を説明するための説明図である。 ファン収容部とモータホルダとの嵌合状態と振動倍率との関係を説明するための説明図である。 第2実施形態に係る遠心送風機の模式的な断面図である。 図11のXII部分の模式的な拡大図である。 図12の矢印XIIIに示す方向の矢視図である。
 以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。
 (第1実施形態)
 本実施形態について、図1~図10を参照して説明する。本実施形態では、本開示の遠心送風機10を車室内の空気を循環させるサーキュレータに適用した例について説明する。遠心送風機10は、図示しないが、車両の天板と車室内の天井部分を構成する内装材(例えば、ルーフライニング)との間に配置される。
 図1および図2に示すように、遠心送風機10は、ケーシング20、およびケーシング20の内部に配置された遠心ファン50、遠心ファン50を駆動する電動モータ60、電動モータ60を保持するモータホルダ70を備える。
 遠心ファン50は、図3に示すファン軸心CLfに沿って空気を吸入し、吸入した空気をファン軸心CLfに交差する方向に吹き出すファンである。なお、ファン軸心CLfは、遠心ファン50の回転中心となる軸心である。本実施形態では、ファン軸心CLfに沿って延びる方向をファン軸方向ADと呼ぶと共に、ファン軸心CLfに直交する方向をファン径方向RDと呼ぶことがある。
 遠心ファン50は、複数のブレード52、複数のブレード52のファン軸方向ADの一方側を連結するファン側板54、複数のブレード52のファン軸方向ADの他方側を連結するファン主板56を含んで構成されている。
 複数のブレード52は、ファン軸心CLfを囲むように並んで配置されている。隣り合うブレード52の間には、空気が流通するブレード間通路500が形成されている。各ブレード52は、ブレード間通路500における空気の流入部を形成する前縁部521、ブレード間通路500における空気の流出部を形成する後縁部522を有している。隣り合うブレード52の後縁部522の間には、遠心ファン50から空気を吹き出すファン吹出口523が形成されている。
 ファン側板54は、中央部が開口するリング状の部材で構成されている。ファン側板54は、各ブレード52におけるファン軸方向ADの一方側の端部が連結されている。ファン側板54には、遠心ファン50の内部に空気を吸い込むファン吸入口541が形成されている。
 ファン主板56は、円盤状の部材で構成されている。ファン主板56は、各ブレード52におけるファン軸方向ADの他方側の端部が連結されている。ファン主板56の略中央部には、後述する電動モータ60の回転軸62を連結する連結部562が設けられている。連結部562は、回転軸62と共に遠心ファン50が回転するように、遠心ファン50を回転軸62に固定する部位である。
 遠心ファン50は、遠心ファン50を構成する複数のブレード52、ファン側板54、およびファン主板56が一体となるように樹脂成形された一体成形物として構成されている。
 このように構成される遠心ファン50は、ファン軸心CLfが、上下方向に沿って延びる姿勢で、ケーシング20の内部に収容されている。具体的には、本実施形態の遠心ファン50は、ファン側板54がファン主板56の下方に位置し、ファン吸入口541が下方に向かって開口する姿勢で、ケーシング20の内部に収容されている。
 ケーシング20は、遠心ファン50を収容すると共に、外部からの空気を遠心ファン50に導く空気導入路240を形成するものである。具体的には、ケーシング20は、遠心ファン50を収容するファン収容部22、空気導入路240を形成する導入路形成部24を含んで構成されている。
 ファン収容部22は、内部に遠心ファン50が収容された状態で、遠心ファン50のファン径方向RDの外側に渦巻き状の送風路220を形成する渦巻き状のスクロールケースで構成されている。
 ファン収容部22は、ファン軸方向ADにおいて遠心ファン50のファン吸入口541側に位置する吸込側壁部221を有している。吸込側壁部221は、ファン径方向RDに沿って延びている。吸込側壁部221には、その内側端部222に、遠心ファン50および電動モータ60を一体にユニット化したファンモータユニットをファン収容部22の内部に収容するための収容開口部222aが形成されている。
 収容開口部222aは、ファン軸方向ADにおいて遠心ファン50の外形よりも大きな外形を有している。これにより、遠心送風機10は、遠心ファン50および電動モータ60をユニット化したファンモータユニットをファン収容部22の内部に収容したり、ファン収容部22から取り出したりすることが可能となっている。
 図1、図2に示すように、ファン収容部22には、遠心ファン50から吹き出された空気の一部を、電動モータ60を冷却する冷却風として取り込む冷風取込口224が設けられている。冷風取込口224は、ファン収容部22内部の送風路220のうち、最も静圧が高くなり易い舌部225の直後に設けられている。
 図2、図4に示すように、ファン収容部22には、ファン径方向RDの外側に、遠心ファン50からの空気を吹き出すための一対の空気吹出口223a、223bが形成されている。一対の空気吹出口223a、223bは、遠心ファン50を挟んで互いに対向するように形成されている。本実施形態では、一対の空気吹出口223a、223bが、遠心ファン50から吹き出された空気を外部に排出する外部排出部を構成している。
 図1、図3に示すように、ファン収容部22は、上方側分割体226と下方側分割体227と有しており、各分割体226、227をファン軸方向ADに組み付けた組付体で構成されている。ファン収容部22を構成する上方側分割体226および下方側分割体227は、プレスフィット等の結合要素によって組み付けられている。下方側分割体227は、前述の吸込側壁部221を含んで構成されている。吸込側壁部221は、下方側分割体227におけるファン径方向RDに延びる部位である。
 吸込側壁部221は、収容開口部222aを構成する内側端部222に、空気導入路240側に向かって突き出る凸状部23が設けられている。凸状部23は、環状に構成されている。本実施形態では、凸状部23が、後述する導入口形成部76の凹状部762に嵌合する吸込側嵌合部を構成している。
 また、図3、図4に示すように、吸込側壁部221には、後述するホルダ連結部74と連結するための締結部材(例えば、タッピングビス)90の下穴となる締結用穴部228a~228cが3つ形成されている。なお、締結用穴部228a~228cの数は、ホルダ連結部74と連結する部位の数に応じて適宜変更することができる。
 ファン収容部22には、導入路形成部24が連結されている。導入路形成部24は、下方側分割体227の吸込側壁部221との間に、外部からの空気をファン軸心CLfと交差する一方向に流して遠心ファン50に導く空気導入路240を形成するものである。空気導入路240は、ファン径方向RDのうち、任意の一方向(例えば、車両の前後方向)に延びている。
 導入路形成部24は、ファン径方向RDに沿って延びる底壁部241、および底壁部241に連なると共に吸込側壁部221に連結される側壁部242を有している。導入路形成部24の底壁部241は、吸込側壁部221全体を覆う大きさを有している。導入路形成部24は、空気導入路240における空気流れ最上流に外部からの空気を取り込むための外部開口部240aが形成されている。
 このように構成されるケーシング20の内部には、図3に示すように、遠心ファン50だけでなく、遠心ファン50を駆動する電動モータ60についても収容されている。本実施形態の電動モータ60は、インナーロータ型のブラシレスモータで構成されている。
 電動モータ60は、金属で構成された筐体61を備えている。筐体61は、有底筒状の筐体筒部611、および筐体筒部611の一端側の開口を閉塞する筐体底部612を含んで構成されている。
 筐体筒部611の底面部および筐体底部612には、回転軸62を回転可能に支持する軸受部63、64が設けられている。また、回転軸62には、永久磁石を含むロータ65が固定されている。ロータ65は、筐体61の内部に配置されている。
 筐体筒部611の内側には、コアにコイルを巻装した円筒状のステータ66が固定されている。ステータ66は、コア部分が筐体筒部611の内周面に当接した状態で、筐体61の内部に配置されている。
 筐体61の内部におけるファン側板54側には、電気回路としての回路基板67が配置されている。回路基板67には、ロータ65の回転位置に応じてステータ66のコイルへの通電を制御するモータ駆動回路、モータ保護回路等が実装されている。
 このように構成される電動モータ60は、その一部が遠心ファン50の内側に位置する状態でモータホルダ70に保持されている。モータホルダ70は、電動モータ60を保持する部材である。
 図3、図5に示すように、モータホルダ70は、電動モータ60の筐体61を保持する有底円筒状のホルダ筒部72、ホルダ筒部72をケーシング20に連結するホルダ連結部74、導入口形成部76を含んで構成されている。
 ホルダ筒部72は、遠心ファン50の内側に位置付けられている。ホルダ筒部72の内部には、電動モータ60の筐体61が保持されている。ホルダ筒部72は、その一部が電動モータ60の筐体61の外周面と当接するように、内周面が凹凸形状となっている。また、図示しないが、ホルダ筒部72と電動モータ60の筐体61との間には、隙間が設けられており、当該隙間によって電動モータ60を冷却する空気を流通させる冷却風通路が形成されている。
 ホルダ連結部74は、ホルダ筒部72の外周側から径方向外側に突き出た3つのホルダ脚部741、742、743を有している。各ホルダ脚部741、742、743は、収容開口部222aの一部を遮るように、ホルダ筒部72の径方向の外側に延びている。
 各ホルダ脚部741、742、743には、径方向の外側の部位に、締結部材90を挿通可能な挿通穴741a、742a、743aが形成されている。各ホルダ脚部741、742、743は、径方向の外側の部位が、締結部材90によってケーシング20の吸込側壁部221に連結されている。
 3つのホルダ脚部741、742、743のうち、ケーシング20の舌部225側に向かって延びるホルダ脚部741は中空状に構成されている。このホルダ脚部741は、図示しないが、その内部に冷風取込口224から取り込まれた冷風を電動モータ60とホルダ筒部72との間の冷却風通路に導く冷却風導入路が形成されている。
 これにより、遠心ファン50から吹き出された空気の一部は、冷風取込口224から冷却風導入路に導入される。そして、冷却風導入路を流れる空気は、冷却風通路を流れた後、遠心ファン50の内側に排気される。このような構造によって、電動モータ60が冷却される。なお、ホルダ連結部74は、4つ以上のホルダ脚部で構成されていてもよい。
 続いて、導入口形成部76は、吸込側壁部221の収容開口部222aの一部を覆うように略円環状に構成されている。導入口形成部76は、内側に遠心ファン50に空気を導く空気導入口760が形成されると共に、外側に吸込側壁部221の凸状部23に嵌合する溝形状の凹状部762が設けられている。
 本実施形態では、導入口形成部76に設けられた凹状部762が、吸込側嵌合部である凸状部23に嵌合するホルダ側嵌合部を構成している。なお、導入口形成部76と吸込側壁部221との嵌合構造の詳細については後述する。
 導入口形成部76は、空気導入口760の周縁部位が、ファン軸方向ADにおいて、所定の隙間があいた状態でファン側板54と重なり合うように構成されている。これにより、導入口形成部76のうち空気導入口760の周縁部位と遠心ファン50との間に、ファン吹出口523側とファン吸入口541側とを連通させる連通路700が形成される。
 導入口形成部76は、連通路700を介してファン吹出口523からファン吸入口541に逆流する空気が遠心ファン50の内側に流れ易くなるように、ファン側板54の内端部542に対向する部位が内端部542を覆う形状(例えば、U字形状)になっている。
 導入口形成部76には、ホルダ連結部74との連結部分の強度を高めるために、内側と外側それぞれに円環状または円弧状の補強リブ766、768が設けられている。補強リブ766、768は、遠心ファン50と干渉しないように、空気導入路240側に向かって突き出ている。
 本実施形態のモータホルダ70は、構成要素であるホルダ筒部72、ホルダ連結部74、および導入口形成部76が、樹脂材料を用いた射出成形等によって一体成形物として構成されている。
 このように構成されるモータホルダ70は、図3、図6に示すように、導入口形成部76の凹状部762と吸込側壁部221に設けた凸状部23とを嵌合させた状態で、締結部材90によって吸込側壁部221に対して連結される。
 ここで、図7は、本実施形態の比較例となる遠心送風機CEにおける図3のVIII部分に相当する模式図である。なお、説明の便宜上、図7では、比較例の遠心送風機CEにおける本実施形態の遠心送風機10と対応する構成に対して同一の参照符号を付している。
 図7に示すように、比較例となる遠心送風機CEのホルダ連結部74は、導入口形成部76の凹状部762と吸込側壁部221の凸状部23とが締り嵌め(すなわち、圧入)により強固に嵌合された状態で、締結部材90によって吸込側壁部221に連結されている。
 比較例となる遠心送風機CEでは、導入口形成部76の凹状部762と吸込側壁部221の凸状部23とが隙間なく強固に嵌合しているので、導入口形成部76と吸込側壁部221との嵌合部分から空気が漏れない構造となっている。
 しかし、比較例の遠心送風機CEの如く、ホルダ連結部74および導入口形成部76の双方が吸込側壁部221に強固に連結されていると、電動モータ60の回転時のトルクリップルにより生ずる振動が、モータホルダ70を介してファン収容部22に伝達される。これにより、電動モータ60の振動に起因して生ずる騒音がファン収容部22から放射されてしまう。
 このような課題を鑑みて、本実施形態の遠心送風機10は、図3、図8に示すように、導入口形成部76の凹状部762と吸込側壁部221の凸状部23とが隙間を有して嵌め合わされる構造となっている。すなわち、本実施形態の遠心送風機10のホルダ連結部74は、導入口形成部76の凹状部762と吸込側壁部221の凸状部23とが隙間嵌めとなる嵌合状態で、締結部材90によって吸込側壁部221に連結されている。
 具体的には、凹状部762は、内側壁部762a、外側壁部762b、および底面壁部762cを有している。また、凸状部23は、内側壁部762aに対向する内側面部231、外側壁部762bに対向する外側面部232、底面壁部762cに対向する先端部233を有している。
 凹状部762および凸状部23は、内側壁部762aと内側面部231との間に隙間Gaが生ずると共に、外側壁部762bと外側面部232との間に隙間Gbが生ずる寸法に設定されている。また、凸状部23は、凹状部762の底面壁部762cとの間に隙間Gcが生ずる寸法に設定されている。
 そして、各隙間Ga~Gcは、連通路700における通路幅Gdよりも小さくなっている。これにより、各隙間Ga~Gcにおける圧力損失が、連通路700における圧力損失よりも大きくなっている。
 次に、本実施形態に係る遠心送風機10の作動を説明する。遠心送風機10は、電動モータ60に対して電力が供給されると、遠心ファン50が回転駆動する。そして、遠心ファン50が空気導入口760から空気を吸引することで、空気導入口760付近の領域R1が負圧となる。
 空気導入口760付近の領域R1が負圧になると、外部開口部240aから外部の空気が空気導入路240(すなわち、図9の領域R2)に流入する。空気導入路240に流入した空気は、図9の矢印F1に示すように、空気導入口760を介して遠心ファン50に吸入される。
 遠心ファン50に吸入された空気は、遠心ファン50の内部で昇圧されると共に、その向きが図9の矢印F2に示すようにファン軸方向ADからファン径方向RDの外側に転向される。その後、図9の矢印F3に示すように、遠心ファン50の内部で昇圧された空気は、ファン収容部22の送風路220(すなわち、図9の領域R3)に吹き出される。そして、送風路220に吹き出された空気は、一対の空気吹出口223a、223bからケーシング20の外部に吹き出される。
 ここで、本実施形態の遠心送風機10は、導入口形成部76の凹状部762と吸込側壁部221の凸状部23とが隙間を有して嵌め合わされている。このため、遠心ファン50のファン吹出口523から吹き出された空気の一部が凹状部762と凸状部23との隙間を介して空気導入路240側に漏れてしまうことが懸念される。
 これに対して、本実施形態の遠心送風機10は、導入口形成部76とファン側板54との間に連通路700が形成されている。そして、ファン吸入口541側の領域R1は、遠心ファン50が空気を吸入することで、空気導入路240側の領域R2よりも圧力が低下する。なお、空気導入路240側の領域R2は、外部と連通しており、大気圧と同等の圧力となる。
 このため、凸状部23と凹状部762との嵌合部付近では、遠心ファン50のファン吹出口523から吹き出された空気の一部が連通路700を介してファン吸入口541側に支配的に流れる。したがって、本実施形態の遠心送風機10では、凸状部23と凹状部762との隙間からファン収容部22の外部に空気が漏れ難い構造となっている。
 以上説明した本実施形態の遠心送風機10によれば、モータホルダ70とファン収容部22との嵌合部分からの空気漏れを抑えつつ、電動モータ60の振動に起因して生ずる騒音がファン収容部22から放射されることを抑制することができる。
 ここで、本発明者らは、ファン収容部22とモータホルダ70との嵌合状態と振動倍率との関係を調査した。具体的には、本発明者らは、図10に示すように、周方向における凸状部23と凹状部762との干渉量の平均値である干渉平均量を変化させた際の振動倍率を調査した。なお、振動倍率は、ケーシング20のファン収容部22の振動加速度の平均値であるケース平均振動を電動モータ60の振動加速度であるモータ振動で除算したものである。また、凸状部23および凹状部762は、干渉平均量が「0」を超えて増加すると、干渉平均量が増加するにしたがって強固に連結される。一方、干渉平均量が「0」を下回って減少すると、干渉平均量が減少するにしたがって凸状部23と凹状部762との隙間が大きくなる。
 本実施形態の如く凸状部23と凹状部762とが隙間を有して嵌め合わされた構造は、平均干渉量がマイナスとなる。そして、図10に示すように、本実施形態の如く凸状部23と凹状部762とが隙間を有して嵌め合わされた構造では、比較例の如く凸状部23と凹状部762とを圧入により連結する構造に比べて、振動倍率が小さくなる。このため、本実施形態の遠心送風機10は、電動モータ60の振動がケーシング20のファン収容部22に伝達され難い構造となっている。
 また、本実施形態では、凸状部23と凹状部762との間に形成される各隙間Ga~Gcが、連通路700における空気が流通する通路幅Gdよりも小さくなっている。これによると、ファン吹出口523から吹き出された空気は、連通路700を介してファン吸入口541側に流れ易くなるため、凸状部23と凹状部762との間に形成される各隙間Ga~Gcからの空気漏れを一層抑制することができる。
 ここで、本実施形態の遠心送風機10は、スクロールケースを構成するファン収容部22に対して空気を外側に排出する空気吹出口223a、223bが複数設けられている。このような構成では、ファン収容部22に単一の空気吹出口が設けられている構成に比べて、遠心ファン50のファン吹出口523側における圧力が上昇し難くなる。これにより、遠心ファン50のファン吹出口523側の圧力とファン収容部22の外部との圧力差が小さくなるので、凸状部23と凹状部762との各隙間Ga~Gcからファン収容部22の外部への空気の漏れを一層抑制することができる。
 (第2実施形態)
 次に、第2実施形態について、図11~図13を参照して説明する。本実施形態では、電動モータ60の振動がホルダ連結部74を介してファン収容部22に伝達されることを抑制する構造について説明する。なお、本実施形態では、第1実施形態と異なる部分について主に説明する。本実施形態のホルダ連結部74は、各ホルダ脚部741~743の特徴な構造について同様に構成されている。このため、本実施形態では、ホルダ連結部74の各ホルダ脚部741~743のうちホルダ脚部742の構造を代表して説明し、ホルダ脚部741、743に関する説明を省略する。
 図11に示すように、ホルダ連結部74のホルダ脚部742は、締結部材90の挿通穴742a付近に締結部材90に当接する当接部位742b、当接部位742bの周りを囲む周囲部位742c、周囲部位742cの周りを囲む外側部位742dを有する。そして、周囲部位742cは、当接部位742bおよび外側部位742dよりも弾性率の低い材料で構成されている。
 具体的には、図12、図13に示すように、本実施形態のホルダ脚部742は、当接部位742bおよび外側部位742dが、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂材料(例えば、ポリプロピレン)により構成されている。そして、周囲部位742cは、当接部位742bおよび外側部位742dよりも弾性率が低いゴム系材料(例えば、エラストマ)で構成されている。
 また、本実施形態のホルダ脚部742は、当接部位742b、周囲部位742c、および外側部位742dが一体成形物として構成されている。このような一体成形物は、例えば、樹脂材料とゴム系材料との二色成形によって製造することができる。
 その他の構成は、第1実施形態と同様である。本実施形態の遠心送風機10は、第1実施形態と共通の構成から奏される作用効果を第1実施形態と同様に得ることができる。
 特に、本実施形態の遠心送風機10は、ホルダ連結部74の周囲部位742cが、当接部位742bおよび外側部位742dよりも弾性率が低い材料で構成されている。これによると、電動モータ60の回転時のトルクリップルにより生ずる振動がホルダ連結部74の周囲部位742cで減衰される。このため、電動モータ60の回転時のトルクリップルにより生ずる振動がホルダ連結部74を介してファン収容部22に伝わり難くなる。
 したがって、本実施形態の遠心送風機10によれば、電動モータ60の回転時のトルクリップルにより生ずる振動がファン収容部22に伝達されることを充分に抑制することができる。
 さらに、本実施形態の遠心送風機10は、ホルダ脚部742の当接部位742b、周囲部位742c、および外側部位742dが一体成形物として構成されている。これによれば、ホルダ脚部742の当接部位742b、周囲部位742c、および外側部位742dを別体で構成する場合に比べて、遠心送風機10の部品点数を少なくすることができる。この結果、遠心送風機10の量産性を向上させることができる。
 (他の実施形態)
 以上、本開示の代表的な実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。
 上述の各実施形態では、凸状部23と凹状部762との間に形成される各隙間Ga~Gcが、連通路700における空気が流通する通路幅Gdよりも小さくなっている例について説明したが、これに限定されない。遠心送風機10は、例えば、凸状部23と凹状部762との間に形成される各隙間Ga~Gcの少なくとも一部が、連通路700における空気が流通する通路幅Gdよりも大きくなっていてもよい。
 上述の各実施形態では、スクロールケースを構成するファン収容部22に対して空気を外部に排出する空気吹出口223a、223bが2つ設けられている例について説明したが、これに限定されない。遠心送風機10は、例えば、ファン収容部22に単一の空気吹出口が設けられた構成や、ファン収容部22に3つ以上の空気吹出口が設けられた構成となっていてもよい。
 上述の各実施形態では、吸込側嵌合部が凸状部23で構成され、ホルダ側嵌合部が凹状部762で構成される例について説明したが、これに限定されない。遠心送風機10は、例えば、吸込側嵌合部が凹状部で構成され、ホルダ側嵌合部が凸状部で構成されていてもよい。
 上述の各実施形態では、本開示の遠心送風機10を、車室内の空気を循環させるサーキュレータに適用した例について説明したが、これに限定されない。本開示の遠心送風機10は、例えば、車両用空調装置の送風装置、シート空調装置の送風装置に対して適用することができる。また、本開示の遠心送風機10は、車両だけでなく、家屋や工場等に利用される送風装置等にも広く適用可能である。
 上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
 上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。
 上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。
 (まとめ)
 上述の実施形態の一部または全部で示された第1の観点によれば、遠心送風機は、電動モータと、遠心ファンと、ファン収容部と、モータホルダと、を備える。ファン収容部は、遠心ファンにおけるファン吸入口側に位置する吸込側壁部を有する。モータホルダは、内側に遠心ファンに空気を導く空気導入口が形成されると共に、吸込側壁部に設けられた吸込側嵌合部に嵌合するホルダ側嵌合部を有する導入口形成部と、吸込側壁部に連結されるホルダ連結部と、を含んで構成されている。導入口形成部における空気導入口の周縁部位と遠心ファンとの間には、ファン吹出口側とファン吸入口側とを連通させる連通路が形成されている。ホルダ連結部は、ホルダ側嵌合部と吸込側嵌合部とが隙間を有して嵌め合わされた状態で、締結部材によって吸込側壁部に連結されている。
 第2の観点によれば、遠心送風機は、ホルダ側嵌合部と吸込側嵌合部との間に形成される隙間が、連通路における空気が流通する通路幅よりも小さくなっている。これによると、ファン吹出口から吹き出された空気は、連通路を介してファン吸入口側に流れ易くなるため、ホルダ側嵌合部と吸込側嵌合部との隙間からファン収容部の外部への空気の漏れを一層抑制することができる。
 第3の観点によれば、遠心送風機のファン収容部は、遠心ファンから吹き出された空気を外部に排出する複数の外部排出部を有する渦巻き状のスクロールケースで構成されている。
 スクロールケースに対して空気を外部に排出する外部排出部が複数設けられている場合、単一の外部排出部が設けられている場合に比べて、遠心ファンのファン吹出口側における圧力が上昇し難くなる。これにより、遠心ファンのファン吹出口側の圧力とファン収容部の外部との圧力差が小さくなるので、ホルダ側嵌合部と吸込側嵌合部との隙間からファン収容部の外部への空気の漏れを一層抑制することができる。
 第4の観点によれば、遠心送風機のホルダ連結部は、締結部材に当接する当接部位、および当接部位の周りを囲む周囲部位を有している。そして、周囲部位は、当接部位よりも弾性率が低い材料で構成されている。これによると、電動モータの回転時のトルクリップルにより生する振動がホルダ連結部の周囲部位で減衰される。このため、電動モータの回転時のトルクリップルにより生する振動がホルダ連結部を介してファン収容部に伝わり難くなる。
 第5の観点によれば、遠心送風機のホルダ連結部は、少なくとも当接部位および周囲部位が一体成形物として構成されている。これによれば、ホルダ連結部の当接部位および周囲部位を別体で構成する場合に比べて、遠心送風機の部品点数を少なくすることができる。この結果、遠心送風機の量産性を向上させることができる。

Claims (5)

  1.  空気を送風する遠心送風機であって、
     電動モータ(60)と、
     前記電動モータによって回転駆動されることで、ファン吸入口(541)からファン軸心(CLf)に沿って空気を吸入し、前記ファン吸入口から吸入した空気をファン吹出口(523)を介して前記ファン軸心に交差する方向に吹き出す遠心ファン(50)と、
     前記遠心ファンを収容するファン収容部(22)と、
     前記電動モータを保持するモータホルダ(70)と、を備え、
     前記ファン収容部は、前記ファン軸心に沿って延びる方向において、前記遠心ファンにおける前記ファン吸入口側に位置する吸込側壁部(221)を有しており、
     前記モータホルダは、
     内側に前記遠心ファンに空気を導く空気導入口(760)が形成されると共に、前記吸込側壁部に設けられた吸込側嵌合部(23)に嵌合するホルダ側嵌合部(762)を有する導入口形成部(76)と、
     前記吸込側壁部に連結されるホルダ連結部(74)と、を含んで構成されており、
     前記導入口形成部における前記空気導入口の周縁部位と前記遠心ファンとの間には、前記ファン吹出口側と前記ファン吸入口側とを連通させる連通路(700)が形成されており、
     前記ホルダ連結部は、前記ホルダ側嵌合部と前記吸込側嵌合部とが隙間を有して嵌め合わされた状態で、締結部材(90)によって前記吸込側壁部に連結されている遠心送風機。
  2.  前記ホルダ側嵌合部と前記吸込側嵌合部との間に形成される隙間は、前記連通路における空気が流通する通路幅よりも小さくなっている請求項1に記載の遠心送風機。
  3.  前記ファン収容部は、前記遠心ファンから吹き出された空気を外部に排出する複数の外部排出部(223a、223b)を有する渦巻き状のスクロールケースで構成されている請求項1または2に記載の遠心送風機。
  4.  前記ホルダ連結部は、前記締結部材に当接する当接部位(742b)、および前記当接部位の周りを囲む周囲部位(742c)を有しており、
     前記周囲部位は、前記当接部位よりも弾性率が低い材料で構成されている請求項1ないし3のいずれか1つに記載の遠心送風機。
  5.  前記ホルダ連結部は、少なくとも前記当接部位および前記周囲部位が一体成形物として構成されている請求項4に記載の遠心送風機。
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