JP2002054599A - 遠心ファン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ファンの外縁とケーシング側壁との間に形成
される流路内の対数螺旋状の流体の流れが局部的に乱れ
るおそれが無く、乱れによる騒音発生のおそれも無く、
更に風量が落ちることも無い遠心ファンを提供する。 【解決手段】 ファン２１３Ｂと、ファン２１３Ｂを駆
動する駆動装置と、ファン２１３Ｂを収納すると共に対
数螺旋形状部２１３ｇ及び対数螺旋形状部２１３ｇから
接線方向に延出する直線形状部２１３ｈとで形成される
ファンケーシングとからなる遠心ファンにおいて、直線
形状部２１３ｈの隅部Ｒを対数螺旋形状部２１３ｇとの
接続部分から出口部２１３ｂに向けて徐々に拡大する円
弧状のアールにて連続形成したので、直線形状部２１３
ｈでのファン２１３Ｂの外縁とケーシング側壁との間に
形成される流路の幅は局部的に拡大しない。従って、フ
ァン２１３Ｂの外縁とケーシング側壁との間に形成され
る流路内の流体の流れは局部的に乱れない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ファンと、ファン
を回転駆動する駆動装置と、ファンを格納するファンケ
ーシングとを備える遠心ファンに関するものであり、特
にトイレ室内を暖房する室内暖房装置、局部洗浄後のお
しり等を乾燥するための乾燥装置、トイレ内の臭いを除
去するための脱臭装置等に用いる遠心ファンに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】遠心式のファンと、ファンを回転駆動す
る駆動装置とを備える遠心ファンにおいては、ファンを
出た流体の流れが対数螺旋状となることを勘案して、一
般に、対数螺旋形状を成して延在する側壁を有するファ
ンケーシング内にファンが格納されている。対数螺旋形
状を成して延在する側壁を有するファンケーシングとし
て、従来、図１９に示すものが使用されていた。すなわ
ち、Ｒ0 をファン１１の外径半径、θを基準線Ｌからの
角度、θR を所定の螺旋角度として、ファンケーシング
側壁の対数螺旋形状部１２ａの、ファン１１の中心Ｃか
ら計った半径Ｒを、Ｒ＝Ｒ0 ｅｘｐ（θｔａｎθR ）で
与え、且つ、ファン１１と対数螺旋形状部１２ａとの干
渉を防止するために、Αを正の定数として、対数螺旋形
状部１２ａを、Ａ≦θ≦２πの範囲で延在させ、θ＝Ａ
の角度位置と、θ＝２πの角度位置とにおいて、対数螺
旋形状部１２ａから、それぞれ、基準線Ｌに直交する方
向に、直線形状部１２ｂ、１２ｃを延在させて、流体の
吐出口１５を形成していた。なお、前記ファンケーシン
グの対数螺旋形状をなす側壁及び直線形状部の隅部（図
１９における、ファンケーシング内側の最外周部分）に
は単一の円弧状アールが形成されており、ファンケーシ
ングの機械的強度を確保している。なお、ファン１１は
ファンケーシングの幅全域に亘って設けることが理想な
のだが、夫々の製造公差等を勘案するとファンケーシン
グの幅に対しファンの幅を若干小さ目に設計しなければ
ならない。このため、ファンケーシングの隅部には若干
の乱流が発生する。これを抑制するためにもファンケー
シングの対数螺旋形状をなす側壁及び直線形状部の隅部
には単一の円弧状アールが形成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の遠心ファンにお
いては、直線形状部の領域で、ケーシング側壁が対数螺
旋形状を成さず、直線形状を成し、該領域において、フ
ァン１１の外縁とケーシング側壁との間に形成される流
路１６の幅が局部的に拡大されるために、前記領域で、
流路１６内の静圧が局部的に減少し、流路１６内の流体
の流速が局部的に増大し、その結果、流路１６内の対数
螺旋状の流体の流れが局部的に乱れて、騒音を発生させ
るという問題があった。本発明は、上記問題に鑑みてな
されたものであり、ファンの外縁とケーシング側壁との
間に形成される流路内の対数螺旋状の流体の流れが局部
的に乱れるおそれが無く、該乱れによる騒音発生のおそ
れも無く、更に風量が落ちることも無い遠心ファンおよ
び遠心ファンのケーシングを提供することを目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明にお
いては、ファンと、該ファンを駆動する駆動装置と、前
記ファンを収納すると共に対数螺旋形状部及び対数螺旋
形状部から接線方向に延出する直線形状部とで形成され
るファンケーシングとからなる遠心ファンにおいて、直
線形状部の隅部を前記対数螺旋形状部との接続部分から
出口部に向けて徐々に拡大する円弧状のアールにて連続
形成したことを特徴とする遠心ファンを提供する。

【０００５】請求項２記載の発明においては、請求項１
記載の発明に加え、前記対数螺旋形状部の隅部全域に単
一の円弧状のアールを形成し、前記直線形状部の隅部に
は前記単一の円弧状のアールに連続して、出口部に向け
て徐々に拡大する円弧状のアールを形成したことを特徴
とする遠心ファンを提供する。

【０００６】請求項３記載の発明においては、請求項１
若しくは請求項２記載の発明に加えて、前記直線形状部
出口の隅部に形成される円弧状アールの半径はファンケ
ーシングの幅の１／２以下としたことを特徴とする遠心
ファンを提供する。

【０００７】請求項４記載の発明においては、請求項１
若しくは請求項２記載の発明に加えて、前記直線形状部
出口の隅部に形成される円弧状アールのアール終いが描
く線を対数螺旋形状に近似させたことを特徴とする遠心
ファンを提供する。

【０００８】

【作用】請求項１記載の発明においては、直線形状部の
隅部を前記対数螺旋形状部との接続部分から出口部に向
けて徐々に拡大する円弧状のアールにて連続形成したの
で、直線形状部でのファンの外縁とケーシング側壁との
間に形成される流路の幅は局部的に拡大しない。従っ
て、ファンの外縁とケーシング側壁との間に形成される
流路内の流体の流れは局部的に乱れない。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して実施例につい
て説明する。図１は本発明の実施例に係る衛生洗浄装置
の便蓋、便座倒伏状態での全体構成を示す斜視図、図２
（ａ）は上ケース３１を取り外した状態の装置本体３の
斜視図、図２（ｂ）は更に制御ユニット１６０，１７０
を取り外した斜視図、図３は各ユニットを取り外した分
解斜視図である。図において、６０はバルブユニット、
７０は熱交換ユニット、９０は流調、脈動ユニット、１
１０はノズルユニット、１３０は乾燥、脱臭ユニット、
１５０は補助操作ユニット、１６０は第１制御ユニッ
ト、１７０は第２制御ユニット、２１０は室内暖房ユニ
ットである。

【００１０】図４は室内暖房ユニット２１０及び下ケー
ス３５の分解斜視図、図５は室内暖房流路形成右半体２
１１の斜視図、図６は室内暖房流路形成左半体２１２の
斜視図、図７は室内暖房用制御基板２１５の斜視図、図
８は室内暖房ユニット２１０の断面図、図９は室内暖房
ヒータ２１４の側面図及び斜視図、図１０は下ケース３
５の部分斜視図、図１１は上ケース３１の部分斜視図、
図１２は組立状態での斜視図である。室内暖房ユニット
２１０は、室内暖房流路形成右半体２１１、室内暖房流
路形成左半体２１２、室内暖房用ファン２１３、室内暖
房ヒータ２１４、室内暖房用制御基板２１５、制御基板
付勢バネ２１６、室内暖房用フィルタ２１７、室内暖房
用サーミスタ２１８（図２３、図２４参照）からなる。

【００１１】室内暖房流路形成右半体２１１は、平面状
のファン取付面２１１Ａと略コ字状のダクト形成部２１
１Ｂとで構成される。ファン取付面２１１Ａ上面には内
方に屈曲する仕切り壁２１１ａを形成し、後部及び下部
周囲には配線処理用切込み２１１ｂを３個所形成する。
また、後端下方には下ケース３５に設けた溝３５ｔに係
合する係合片２１１ｃ、上部には室内暖房流路形成左半
体２１２と一体化するため内側に螺旋溝を有する螺旋用
ボス２１１ｄ、室内暖房用ファン２１３を挟着するため
の挟着用突起２１１ｅ、下部には室内暖房用ファン２１
３を支持する為の支持突起２１１ｆを形成する。

【００１２】ダクト形成部２１１Ｂはファン取付面２１
１Ａに延出形成される外壁面２１１ｇ、上壁面２１１
ｈ、下壁面２１１ｉから構成され、上壁面２１１ｈ及び
下壁面２１１ｉの端面には、室内暖房ヒータ２１４を拘
束するための拘束切欠２１１ｊ、室内暖房流路形成左半
体２１２と一体化するための弾性係合片２１１ｋを設け
る。なお下壁面２１１ｉに設けた拘束切欠２１１ｊに連
続してヒータ配線取出用切欠２１１ｌを設ける。また、
外壁面２１１ｇ前側上方には仕切片２１１ｍをその仕切
片２１１ｍには室内暖房流路形成左半体２１２と一体化
するため内側に螺旋溝を有する螺旋用ボス２１１ｄを設
ける。更にダクト形成部２１１Ｂの出口付近には風向板
２１１ｎを上壁面２１１ｈ及び下壁面２１１ｉに略平行
に３枚設ける。ファン取付面２１１Ａとダクト形成部２
１１Ｂとの境には室内暖房用ファン２１３の出口端部を
受ける係止リブ２１１ｐを形成する。なお、外壁面の裏
面には下ケース３５への取付部２１１ｑ（図４参照）を
設ける。

【００１３】室内暖房流路形成左半体２１２は、平面状
のファン取付面２１２Ａと略コ字状のダクト形成部２１
２Ｂとで構成される。ファン取付面２１２Ａ上部には室
内暖房流路形成左半体２１２と一体化するための螺旋挿
入孔２１２ａ、室内暖房用ファン２１３を挟着するため
の挟着用突起２１２ｂ、制御基板２１５を支持するため
の係合片２１２ｃを設け、下端は室内暖房用ファンの吸
込口を塞がないよう略弧状とする。

【００１４】ダクト形成部２１２Ｂはファン取付面２１
２Ａに延出形成される外壁面２１２ｄ、上壁面２１２
ｅ、下壁面２１２ｆから構成され、上壁面２１２ｅ及び
下壁面２１２ｆの端面には、弾性係合片２１１ｋと一体
化される係合受片２１２ｇを設ける。また、外壁面２１
２ｇ前側上方には螺旋挿入孔２１２ａ、係合片２１２ｍ
を設ける。更にダクト形成部２１２Ｂの出口付近には風
向板２１１ｎの端部を支持するための支持溝２１２ｈを
設ける。なお、下壁面２１２ｆの終端部は外壁面２１２
ｄ終端部よりも下方に延出する延出部２１２ｉを設け
る。外壁面２１２ｄ終端部は取付け状態において、下ケ
ース３５の下面と略平行に形成する。ファン取付面２１
２Ａとダクト形成部２１２Ｂとの境には室内暖房用ファ
ン２１３の出口端部を受ける係止リブ２１２ｊを形成す
る。なお、ファン取付面２１２Ａ裏面には下ケース３５
への取付部２１２ｋを設け、更に外壁面の裏面には制御
基板付勢用バネ２１６を取付けるための取付用係合片２
１２ｌを３個設ける。

【００１５】室内暖房用制御基板２１５の表面側にはタ
クトスイッチ２１５ａが４つ設けられ、裏面にはＣＰＵ
等の制御部品が搭載されると共に、第２制御ユニット１
７０と通信を行うためのコネクタ２１５ｂが設けられ
る。なお、制御基板２１５の周囲には位置決め用切欠部
２１５ｃ、２１５ｄが設けられる。また、中央に２個所
開口２１５ｅを設けているが、これは、室内暖房流路形
成右半体２１１と室内暖房流路形成左半体２１２の弾性
係合部２１１ｈ及び２１２ｇ（スナップフィット機構
部）、室内暖房用ファンのスナップフィット機構部を避
けるためのものである。

【００１６】室内暖房用ファン２１３は図１３、図１４
に示すように、外郭を構成するダクト２１３Ａと、ダク
ト内に配されるファン２１３Ｂと、ファン２１３Ｂを駆
動するファンモータ（図示無）とで構成し、ダクト２１
３Ａには吸込口２１３ａ、出口２１３ｂ、取付部２１３
ｃ、２１３ｄを設ける。ダクト２１３Ａは一対のダクト
半体２１３ｅ、２１３ｆを組付けてなる。このダクト２
１３Ａは、対数螺旋形状部２１３ｇと、対数螺旋形状部
２１３ｇから外方へ突設された直線形状部２１３ｈを一
体に有している。直線形状部２１３ｈの一側壁２１３ｉ
は、対数螺旋形状部２１３ｇの外周壁２１３ｊと接する
ように連設され、かつ、直線形状部２１３ｈの他側壁２
１３ｋは、対数螺旋形状部２１３ｇの外周壁２１３ｊと
交差するように連設されて、他側壁２１３ｋと外周壁２
１３ｊにより屈曲状の喉部２１３ｌが形成される。ファ
ン２１３Ｂは、図例では、円板の外周縁に多数の（前向
き）羽根を列設してなり、対数螺旋形状部２１３ｇの内
周面と、ファン２１３Ｂの外周端縁即ち各羽根の外端縁
にて、通風路２１３ｍが形成される。対数螺旋形状部２
１３ｇの一端壁には、ファン２１３Ｂに対応して空気の
吸込口２１３ａが透設され、また、直線形状部２１３ｈ
の開口部が出口２１３ｂとなる。そして、ファン２１３
Ｂの回転により、吸込口２１３ａからファン２１３Ｂ内
部へ吸引された空気は、羽根の間を通って外径方向へ吐
き出され、ファン２１３Ｂの回転と共に通風路２１３ｍ
を通って、出口２１３ｂとより吹出されるように構成さ
れる。この通風路２１３ｍの径方向間隔Ｔが、ファン２
１３Ｂによる送風方向の上流部（喉部２１３ｌ側）から
下流部（出口２１３ｂ側）へしだいに増加し、かつ、通
風路２１３ｍの最上流部が最下流部に微小間隙をもって
連通するようにしてある。また、対数螺旋形状部２１３
ｇの内周面の隅部ｒ，ｒは、円弧状のいわゆるアールに
形成されており、このアールは、通風路２１３ｍの最上
流部から最下流部まで略同一の半径に設定するのが好ま
しく、直線形状部２１３ｈの内周面外側の隅部Ｒは、最
上流部から最下流部へ行くにしたがって、徐々に大きな
半径になるように設定するのが好ましく、送風時におけ
る空気の乱流を防止して、円滑な空気の流れを形成でき
る利点がある。なお、この隅部Ｒは、例えば、Ｒ終いが
対数螺旋形状となるように設定する。また、隅部Ｒはそ
のダクト出口２１３ｂの幅の１／２を上限として設定す
る（図１７、図１８参照）ことで、ダクトの中心部分の
面積が狭まり圧力損失が大きくなることを防止してい
る。なお、内周面内側の隅部Ｒも同様に最上流部から最
下流部へ行くにしたがって、徐々に大きな半径になるよ
うに設定しても良いが、この場合は若干圧力損失が高ま
る。（図１５、図１６参照）

【００１７】図９を参照して、室内暖房ヒータ２１４
は、マイカ等の耐熱性を有する３個の支持板２１４ａ、
２１４ｂ、２１４ｃを対称線部分に形成したスリットを
相互に噛み合わせて接合し、それらの長手方向一端を固
定金具２１４ｄ、２１４ｅを用いて挟持一体化して横断
面Ｘ字形状となる主体２１４ｆを構成し、この主体２１
４ｆの周部となる各支持体２１４ａ、２１４ｂ，２１４
ｃの稜線部分に等間隔で複数の凹部２１４ｇ、凹部２１
４ｈ、凹部２１４ｉを形成する。以上のように構成して
なる主体２１４ｆの外周、即ち、各支持板２１４ａ、２
１４ｂ，２１４ｃの稜線部分において、該稜線上に形成
した凹部２１４ｇ、凹部２１４ｈ、凹部２１４ｉに嵌合
させてコイル状電熱線２１４ｊを各支持体２１４ａ，２
１４ｂ，２１４ｃの一側から他側に向かって螺旋状とな
るように捲回する。なお、支持体２１４ａは２枚のマイ
カ板からなり、温度ヒューズは２枚のマイカ板に収納用
切込２１４ｋを設けその部分に挟み込み、２枚のマイカ
板間で、リード線取出部２１４ｌと電熱線２１４ｊ、電
熱線２１４ｊと温度ヒューズ（図示無）、温度ヒューズ
（図示無）と他方のリード線取出部２１４ｍとを夫々結
線接続し、。このように結線された室内暖房ヒータ２１
４を乾燥ヒータ収納箱２１４ｎ内に収納しユニット化す
る。なお、支持体２１４ａに設けた３個所の取付部２１
４ｐは収納箱に設けたスリット２１４ｑから外側へ突出
させる。ところで、従来は支持板２１４ａ上に温度ヒュ
ーズが設置され、また、結線も支持板２１４ａ上で行わ
れていたのだが、２枚のマイカ板の間で結線を行うよう
にしたので、室内暖房用ヒータ２１４を従来よりも薄く
することが可能である。

【００１８】上記構成により室内暖房ユニット２１０は
次のように組立てられる。室内暖房流路形成右半体２１
１のダクト形成部２１１Ｂに室内暖房ヒータ２１４を収
容し、室内暖房ヒータ２１４の取付部２１４ｐを拘束切
欠２１１ｊに嵌め込み、ヒータ線取出用切欠２１１ｌか
らヒータ用のリード線を取出し、室内暖房用ファン２１
３の出口端２１３ｂを係止リブ２１１ｐに沿って配置す
ると共に取付部２１３ｃを挟着用突起２１１ｅに挿入
し、取付部２１３ｄを支持突起２１１ｆ上に載置した状
態で、室内暖房流路形成左半体２１２を取付ける。これ
は、まず挟着用突起２１２ｂを取付部２１３ｃ内に挿入
し、弾性係合片２１１ｋと係合受片２１２ｇによるスナ
ップフィット構造で一体化する。この際、室内暖房ヒー
タ２１４の取付部２１４ｐが拘束切欠２１１ｊ、ヒータ
用リード線がヒータ線取出用切欠２１１ｌと室内暖房流
路形成左半体２１２のダクト形成部２１２Ｂの端面とで
拘束される。こうして仮固定をした後、螺旋を螺旋挿入
孔２１２ａに挿入し、螺旋用ボス２１１ｄに螺着するこ
とにより室内暖房流路形成右半体２１１，室内暖房流路
形成左半体２１２，室内暖房用ファン２１３，室内暖房
ヒータ２１４は一体化される。更に、制御基板付勢用バ
ネ２１６を取付用係合片２１２ｌに嵌め込み取付け、室
内暖房用制御基板２１５の端部を仕切り壁２１１ａ前端
下部及び仕切片２１１ｍ後端下部に差込み、位置決め用
切欠部２１５ｃ、２１５ｄに夫々係合片２１２ｍ、２１
２ｃを差し込むことで制御基板２１５を取付けること
で、室内暖房ユニット２１０は組立てられる。

【００１９】なお、本実施例においては、トイレ内の室
内暖房装置のファンとして用いたが、脱臭装置或いはお
しり乾燥装置に本発明の遠心ファンを用いることも可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例に係る局部洗浄装置の便蓋１
０、便座２０倒伏状態での全体構成を示す斜視図

【図２】 （ａ）上ケース３１を取り外した状態の装置
本体３０の斜視図、（ｂ）制御ユニット１６０、１７０
を取り外した斜視図

【図３】 本発明の実施例に係る局部洗浄装置の各ユニ
ットを取り外した分解斜視図

【図４】 本発明の実施例に係る室内暖房ユニット２１
０及び下ケース３５の分解斜視図

【図５】 本発明の実施例に係る室内暖房流路形成右半
体２１１の斜視図

【図６】 本発明の実施例に係る室内暖房流路形成左半
体２１２の斜視図

【図７】 本発明の実施例に係る室内暖房用制御基板２
１５の斜視図

【図８】 本発明の実施例に係る室内暖房ユニット２１
０の断面図

【図９】 本発明の実施例に係る室内暖房ヒータ２１４
の側面図及び斜視図

【図１０】 本発明の実施例に係る室内暖房ユニット２
１０収納部分に係る下ケース３５の部分斜視図

【図１１】 本発明の実施例に係る室内暖房ユニット２
１０収納部分に係る上ケース３１の部分斜視図

【図１２】 本発明の実施例に係る室内暖房ユニット２
１０組立状態での斜視図

【図１３】 本発明の実施例に係る室内暖房ファン２１
３の斜視図

【図１４】 本発明の実施例に係る室内暖房ファン２１
３の側断面図及び正面図

【図１５】 本発明の第２の実施例に係る室内暖房ファ
ン２１３の斜視図

【図１６】 本発明の第２の実施例に係る室内暖房ファ
ン２１３の側断面図及び正面図

【図１７】 本発明の第３の実施例に係る室内暖房ファ
ン２１３の斜視図

【図１８】 本発明の第３の実施例に係る室内暖房ファ
ン２１３の側断面図及び正面図

【図１９】 従来ファンの側断面図

【符号の説明】

２１０…室内暖房ユニット ２１１…室内暖房流路形成右半体 ２１２…室内暖房流路形成左半体 ２１３…室内暖房用ファン ２１４…室内暖房ヒータ ２１５…室内暖房用制御基板 ２１６…制御基板付勢用バネ ２１７…塵埃フィルタ ２１８…室内暖房用サーミスタ ２１９…伝達板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ファンと、該ファンを駆動する駆動装置
   と、前記ファンを収納すると共に対数螺旋形状部及び対
   数螺旋形状部から接線方向に延出する直線形状部とで形
   成されるファンケーシングとからなる遠心ファンにおい
   て、直線形状部の隅部を前記対数螺旋形状部との接続部
   分から出口部に向けて徐々に拡大する円弧状のアールに
   て連続形成したことを特徴とする遠心ファン。
2. 【請求項２】 請求項１記載の遠心ファンにおいて、前
   記対数螺旋形状部の隅部全域に単一の円弧状のアールを
   形成し、前記直線形状部の隅部には前記単一の円弧状の
   アールに連続して、出口部に向けて徐々に拡大する円弧
   状のアールを形成したことを特徴とする遠心ファン。
3. 【請求項３】 請求項１若しくは請求項２記載の遠心フ
   ァンにおいて、前記直線形状部出口の隅部に形成される
   円弧状アールの半径はファンケーシングの幅の１／２以
   下としたことを特徴とする遠心ファン。
4. 【請求項４】 請求項１若しくは請求項２記載の遠心フ
   ァンにおいて、前記直線形状部出口の隅部に形成される
   円弧状アールのアール終いが描く線を対数螺旋形状に近
   似させたことを特徴とする遠心ファン。