JP2005315236A - 送風機 - Google Patents

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英樹 青井
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    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
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    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/661—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/667—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps by influencing the flow pattern, e.g. suppression of turbulence

Abstract

【課題】ケーシング内部に突出したボスによる乱流の発生を防止し送風機の効率を向上させると共に、モールドモータからの振動をケーシングに伝えない送風機を提供する。
【解決手段】モールドモータ１６の回転軸２７に連結された羽根車５４がケーシング１２内部に配され、ケーシング１２の下面にモールドモータ１６が取り付けられ、ケーシング１２の内部の上面および下面から突出した複数の下部ボス５６，上部ボス６０を含むようにそれぞれ下部リブ５８，下部ボス６２が形成され、この下部リブ５８，上部ボス６２の平面形状が回転軸２７を中心とした円筒型である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ターボファン装置やシロッコファン装置などの送風機（ブロアー）に関するものである。
ボイラーの燃焼用ガスの送風機としては、ターボファン装置やシロッコファン装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
このような従来の送風機としては、図１２〜図１４に示すような送風機１００がある。
この送風機１００は、円筒形のケーシング蓋１１８とケーシング本体１２０よりなるケーシング１０２と、このケーシング１０２の下面に取り付けられたモールドモータ１０４とよりなり、ケーシング１０２の上面に吸込口１０６が開口し、外周面に吹出口１０８が開口し、その内部に羽根車１１０が設けられている。この羽根車１１０はモールドモータ１０４の回転軸１１２に連結され、モールドモータ１０４が回転すると羽根車１１０も回転し、吸込口１０６から軸方向に吸い込まれた気体が外周面にある吹出口１０８から吹き出す構造となっている。
特開平１０−２８８１８６号公報
上記のような送風機１００において、モールドモータ１０４をケーシング１０２の下面に取り付けるために、ケーシング１０２の内部の下面にはエンボス加工によってボス１１４が複数突出している。また、ケーシング１０２の上面にも、ボイラーの他の部品を取り付けるためのボス１１６が複数突出している。
このように突出したボス１１４、１１６は、羽根車１１０を回転させた時に、ケーシング１０２内部に乱流を発生させる原因となり、この乱流が抵抗となり送風機１００に余計な負荷を与えるという問題点がある。つまり、送風機１００の効率が悪化してしまうという問題点がある。
また、ケーシング１０２にモールドモータ１０４を直接取り付ける構造であるため、その取り付けのバランスが悪い場合には、モールドモータ１０４の回転による振動がケーシング１０２に伝わり、ケーシング１０２の振動が大きくなるという問題点がある。さらに、ボイラーに送風機を組み込んだ時にこの振動しているケーシング１０２の振動がボイラーに伝わり、ボイラー自体が振動するという問題点もある。
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、ケーシング内部に突出したボスによる乱流の発生を防止し送風機の効率を向上させると共に、モータからの振動をケーシングに伝えない送風機を提供する。
請求項１に係る発明は、モータの回転軸に連結された羽根車がケーシング内部に配され、前記ケーシングの上面に吸込口が開口し、その外周面に吹出口が開口し、前記ケーシングの下面に前記モータが取り付けられ、前記モータによって回転した前記羽根車が、前記吸込口から軸方向に気体を吸い込み前記外周面にある前記吹出口から吹き出す送風機において、前記ケーシング内部の上面、または、下面から突出した複数のボスを含むようにリブが形成され、前記リブの平面形状が前記回転軸を中心とした円筒型であることを特徴とする送風機である。
請求項２に係る発明は、モータの回転軸に連結された羽根車がケーシング内部に配され、前記ケーシングの上面に吸込口が開口し、その外周面に吹出口が開口し、前記ケーシングの下面に前記モータが取り付けられ、前記モータによって回転した前記羽根車が、前記吸込口から軸方向に気体を吸い込み前記外周面にある前記吹出口から吹き出す送風機において、前記ケーシング内部の上面、または、下面から突出した複数のボスを含むように複数のリブが形成され、前記複数のリブの平面形状が、前記回転軸を中心とした複数の同心円状の円筒型であることを特徴とする送風機である。
請求項３に係る発明は、モータの回転軸に連結された羽根車がケーシング内部に配され、前記ケーシングの上面に吸込口が開口し、その外周面に吹出口が開口し、前記ケーシングの下面に前記モータが取り付けられ、前記モータによって回転した前記羽根車が、前記吸込口から軸方向に気体を吸い込み前記外周面にある前記吹出口から吹き出す送風機において、前記ケーシング内部の上面、または、下面から突出した複数のボスを覆うように蓋板が配されていることを特徴とする送風機である。
請求項４に係る発明は、モータの回転軸に連結された羽根車がケーシング内部に配され、前記ケーシングの上面に吸込口が開口し、その外周面に吹出口が開口し、前記ケーシングの下面に前記モータが取り付けられ、前記モータによって回転した前記羽根車が、前記吸込口から軸方向に気体を吸い込み前記外周面にある前記吹出口から吹き出す送風機において、前記ケーシング内部の上面、または、下面から突出した複数のボスの外形が、前記気体の流れに沿った流線型に形成されていることを特徴とする送風機である。
請求項５に係る発明は、前記複数のボスが、前記ケーシングの下面から突出し、かつ、前記モータをボルトによって取り付けるためのネジ孔が刻設されていることを特徴とする請求項１から４の中で少なくとも一項に記載の送風機である。
請求項６に係る発明は、前記複数のボスが、前記ケーシングの上面から突出し、かつ、他の部材をボルトによって取り付けるためのネジ孔が刻設されていることを特徴とする請求項１から４に中で少なくとも一項に記載の送風機である。
請求項７に係る発明は、前記モータがモータフレームに収納され、前記モータフレームが前記ケーシングの下面に取り付けられ、前記モータフレームとモータとの間に弾性部材が介されていることを特徴とする請求項１から４の中で少なくとも一項に記載の送風機である。
請求項８に係る発明は、モータの回転軸に連結された羽根車がケーシング内部に配され、前記ケーシングの上面に吸込口が開口し、その外周面に吹出口が開口し、前記ケーシングの下面に前記モータが取り付けられ、前記モータによって回転した前記羽根車が、前記吸込口から軸方向に気体を吸い込み前記外周面にある前記吹出口から吹き出す送風機において、前記モータがモータフレームに収納され、前記モータフレームが前記ケーシングの下面に取り付けられ、前記モータフレームとモータとの間に弾性部材が介されていることを特徴とする送風機である。
請求項９に係る発明は、前記モータが、モールドモータであることを特徴とする請求項１から８の中で少なくとも一項に記載の送風機である。
請求項１０に係る発明は、前記モータが、ブラシレスＤＣモータであることを特徴とする請求項１から８の中で少なくとも一項に記載の送風機である。
請求項１に係る発明の送風機においては、ケーシング内部の上面、または、下面から突出した複数のボスを含むようにリブを形成し、このリブの平面形状が回転軸を中心とした円筒型であるため、ケーシング内部の気体の流れに対し、乱流を発生させることなく、羽根車の回転に負荷がかからないので、送風機の効率が向上する。
請求項２に係る発明の送風機であると、ケーシング内部の上面、または、下面から突出した複数のボスを含むように複数のリブを形成し、これら複数のリブの平面形状が、回転軸を中心とした複数の同心円状の円筒型であるため、ケーシング内部の気体の流れに対し乱流を発生させることなく、羽根車の回転に負荷がかからず、送風機の効率が向上する。また、複数の円筒型からリブが形成されているため、リブの肉厚が厚くならずその成型時にヒゲなどの発生の恐れがない。
請求項３に係る発明の送風機においては、ケーシング内部の上面、または、下面から突出した複数のボスを覆うように蓋板を設けているため、羽根車が回転している回転室内部の上面、または、下面が突起のない平らな面で構成され、気体の流れに乱流を発生させることがなく、羽根車の回転に負荷がかからず送風機の効率が向上する。
請求項４に係る発明の送風機であると、ケーシング内部の上面、または、下面から突出した複数のボスの外形を、気体の流れに沿った流線型に形成するため、気体に対し乱流を発生させることなく羽根車の回転に負荷がかからず、送風機の効率を向上させることができる。
請求項７及び請求項８に係る発明の送風機であると、モータがモータフレームに収納され、モータフレームとモータの間に弾性部材が介されているため、モータの回転による振動がモータフレーム及びケーシングに伝わらず、送風機の振動および騒音を軽減させることができる。
以下、本発明のボイラーに組み込まれる送風機１０の各実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
第１の実施形態の送風機１０について、図１〜図３に基づいて説明する。
（１）送風機１０の構造
送風機１０は、ほぼ円筒型のケーシング１２と、このケーシング１２の下面に取り付けられたモータフレーム１４と、このモータフレーム１４内部に収納されたモータ１６とより構成されている。
モールドモータ１６は、三相のブラシレスＤＣモータである。リング状の固定子１８と、リング板状の配線基板２０とがモールド樹脂によって一体に成型され、モールドモータケーシング２２を形成している。また、このモールド樹脂によって一体に成型する場合に、出力側ブラケット２４も一体に成型する。
モータケーシング２２内部の円筒形の空洞部には、回転軸２７を有する回転子２６が配されている。この回転子２６は、出力側ブラケット２４と反出力側ブラケット２８とによって支持されており、出力側ブラケット２４との間にはベアリング３０が配され、反出力側ブラケット２８との間にはベアリング３２が配されている。
このモールドモータ１６は、カップ状の金属製のモールドモータフレーム１４に収納されている。この収納する場合に、モールドモータフレーム１４の底面と、反出力側ブラケット３２との間には円筒状のクッションゴム製の弾性部材３４が配されている。
このモータフレーム１４とモールドモータ１６とは、ケーシング１２の下面にボルト３６によって取り付けられる。この取り付ける場合に、モールドモータ１６の出力側の突起部３８と、ケーシング１２の中央部にある貫通孔の縁部との間にはリング状のクッションゴム製の弾性部材４０が介されている。
ケーシング１２は、ケーシング本体４２と、このケーシング本体４２の上面に被せられるケーシング蓋４４とより構成されている。ケーシング蓋４４の中央部には、気体を吸い込むための円形の吸込口４６が開口している。ケーシング本体４２の外周面には、図２および図３に示すように、吹出口４８が設けられている。
このケーシング本体４２とケーシング蓋４４とは、Ｏリング５０を介してボルト５２によって固定されている。ケーシング１２内部には、羽根車５４が収納され、モールドモータ１６の回転軸２７に連結されている。
図３に示すように、ケーシング１２内部の下面、すなわち、ケーシング本体４２内部の下面には、下部ボス５６が等間隔に３個同心円状に突出している。この下部ボス５６は、モータフレーム１４を取り付けるためのボルト３６が螺合する雌ねじが刻設されている。この同心円状の３個の下部ボス５６を含むように円筒形の下部リブ５８がケーシング１２の下面から突出している。この円筒形の下部リブ５８は、回転軸２７を中心として形成され、さらに、３個の下部ボス５６が円筒形の下部リブ５８を含むようにエンボス加工によって一体に形成されている。
図２に示すように、ケーシング１２内部の上面、すなわち、ケーシング蓋４４内部における吸込口４６の外周側には、ボイラーの他の部材を取り付けるための上部ボス６０が等間隔に８個突出している。この同心円状の８個の上部ボス６０を含むように、円筒形の上部リブ６２がケーシング蓋４４から突出している。この円筒形の上部リブ６２は、回転軸２７を中心として形成され、さらに、８個の下部ボス６０が円筒形の上部リブ６２を含むようにエンボス加工によって一体に形成されている。
（２）送風機の動作状態
上記構成の送風機１０の動作状態について説明する。
モールドモータ１６が駆動して回転軸２７が回転すると羽根車５４も回転し、吸込口４６から軸方向に気体が吸い込まれ、外周面にある吹出口４８からその気体が吹き出される。
この場合に、モールドモータ１６が回転して振動しても、モータフレーム１４との間は弾性部材３４によってその振動の伝達が防止され、ケーシング１２に対する振動の伝達も弾性部材４０によって防止されているため、モールドモータ１６の振動がケーシング１２に伝達されず、ケーシング１２の振動および騒音を防止することができる。また、モールドモータ１６とケーシング１２の振動が絶縁されることにより、羽根車１１０やモールドモータ１６のアンバランスな残量が多少大きくてもよく、つまり、バランシング工程を削除することによりコストダウンを図ることができる。
羽根車５４が回転して、ケーシング１２内部で気体が流れても、ケーシング１２の下面の下部ボス５６は円筒形の下部リブ５８に含まれているため、これら下部ボス５６によって乱流が発生することがない。また、ケーシング１２の上面の上部ボス６０も円筒形の上部リブ６２に含まれているため、これら上部ボス６０によって乱流が発生することがない。そのため、羽根車５４の回転に負荷がかからず、送風機１０の効率を向上させることができる。
（第２の実施形態）
次に、図４〜図６に基づいて、第２の実施形態の送風機１０について説明する。
第２の実施形態と第１の実施形態の異なる点は下記の２点である。
第１の点は、本実施形態ではモータフレーム１４にモールドモータ１６を収納せず、モールドモータ１６のモータケーシング２２をケーシング１２の下面に直接取り付けている点である。
第２の点は、円筒形の下部リブ５８と上部リブ６２の形状にある。第１の実施形態のように１個の円筒形の下部リブ５８に下部ボス５６を含むような構造にすると、その下部リブ５８の厚みが大きくなり、エンボス加工を施すときに、成型時のヒゲなどの発生の恐れが考えられる。上部リブ６２も同様である。
そのため、本実施形態ではこの下部リブ５８と上部リブ６２の形状を二重構造になし、複数の円筒形の同心円状の下部リブ５８ａ，５８ｂと上部リブ６２ａ，６２ｂとによって構成している。これによって、１個の円筒形のリブの厚みが薄くなり、成型時のヒゲなどの発生の恐れがなくなる。
このように二重の円筒形の下部リブ５８，６２であっても、羽根車５４による回転によって発生する気体に対し乱流を発生させることがない。
なお、この円筒形のリブの構成は二重構造に限らず、同心円状で乱流が発生させない構造であれば、三重以上であってもよい。
（第３の実施形態）
次に、図７〜図９に基づいて、第３の実施形態の送風機１０について説明する。
本実施形態と第２の実施形態の送風機１０の異なる点は、下部ボス５６と上部ボス６０によって発生する乱流の防止構造にある。
本実施形態では、図７に示すように、３個の下部ボス５６を覆うようにリング状の蓋板６４で覆うことにある。また、ケーシング１２の上面にある８個の上部ボス６０についても同じくリング状の蓋板６６によって覆う。
これによって、羽根車５４が回転する回転室１３内部はその下面が蓋板６４によって形成され、上面が蓋板６６によって形成されているため、下部ボス５６と上部ボス６０が突出せず、均一な面となっている。そのため、羽根車５４による気流の流れに乱流が発生することがない。
（第４の実施形態）
次に、図１０と図１１に基づいて第４の実施形態の送風機１０について説明する。
本実施形態と第２の実施形態の異なる点は、下部ボス５６および上部ボス６０によって発生する乱流を防止する構造にある。
本実施形態では図１１に示すように、８個の上部ボス６０の外形を流線型に形成する。この流線型は、羽根車５４の回転によって発生する気体の流れに沿うようにする。また、ケーシング１２の下面側の３個の下部ボス５６についても同様に流線型とする。
これによって、気体の流れに対し乱流を発生させることがなく、羽根車５４の回転に負荷がかかることがない。
本発明は上記各実施形態に限らず、その主旨を逸脱しない限り種々に変更することができる。
本発明の送風機は、ボイラーなどに取り付けられる送風機に好適である。
本発明の第１の実施形態の送風機の縦断面図である。 ケーシング蓋の底面図である。 ケーシングのケーシング本体の平面図である。 第２の実施形態の送風機の縦断面図である。 ケーシング蓋の底面図である。 ケーシングのケーシング本体の平面図である。 第３の実施形態の送風機の縦断面図である。 ケーシング蓋の底面図である。 同じくケーシングのケーシング本体の平面図である。 第４の実施形態のケーシングの縦断面図である。 同じくケーシング蓋の底面図である。 背景技術のケーシングの縦断面図である。 同じくケーシング蓋の底面図である。 ケーシングのケーシング本体の平面図である。
符号の説明
１０ 送風機
１２ ケーシング
１４ モータフレーム
１６ モールドモータ
２７ 回転軸
３４ 弾性部材
３６ ボルト
４０ 弾性部材
４２ ケーシング本体
４４ ケーシング蓋
４６ 吸込口
４８ 吹出口
５２ ボルト
５４ 羽根車
５６ 下部ボス
５８ 下部リブ
６０ 上部ボス
６２ 上部リブ
６４ 蓋板
６６ 蓋板

Claims (10)

  1. モータの回転軸に連結された羽根車がケーシング内部に配され、前記ケーシングの上面に吸込口が開口し、その外周面に吹出口が開口し、
    前記ケーシングの下面に前記モータが取り付けられ、
    前記モータによって回転した前記羽根車が、前記吸込口から軸方向に気体を吸い込み前記外周面にある前記吹出口から吹き出す送風機において、
    前記ケーシング内部の上面、または、下面から突出した複数のボスを含むようにリブが形成され、前記リブの平面形状が前記回転軸を中心とした円筒型である
    ことを特徴とする送風機。
  2. モータの回転軸に連結された羽根車がケーシング内部に配され、前記ケーシングの上面に吸込口が開口し、その外周面に吹出口が開口し、
    前記ケーシングの下面に前記モータが取り付けられ、
    前記モータによって回転した前記羽根車が、前記吸込口から軸方向に気体を吸い込み前記外周面にある前記吹出口から吹き出す送風機において、
    前記ケーシング内部の上面、または、下面から突出した複数のボスを含むように複数のリブが形成され、前記複数のリブの平面形状が、前記回転軸を中心とした複数の同心円状の円筒型である
    ことを特徴とする送風機。
  3. モータの回転軸に連結された羽根車がケーシング内部に配され、前記ケーシングの上面に吸込口が開口し、その外周面に吹出口が開口し、
    前記ケーシングの下面に前記モータが取り付けられ、
    前記モータによって回転した前記羽根車が、前記吸込口から軸方向に気体を吸い込み前記外周面にある前記吹出口から吹き出す送風機において、
    前記ケーシング内部の上面、または、下面から突出した複数のボスを覆うように蓋板が配されている
    ことを特徴とする送風機。
  4. モータの回転軸に連結された羽根車がケーシング内部に配され、前記ケーシングの上面に吸込口が開口し、その外周面に吹出口が開口し、
    前記ケーシングの下面に前記モータが取り付けられ、
    前記モータによって回転した前記羽根車が、前記吸込口から軸方向に気体を吸い込み前記外周面にある前記吹出口から吹き出す送風機において、
    前記ケーシング内部の上面、または、下面から突出した複数のボスの外形が、前記気体の流れに沿った流線型に形成されている
    ことを特徴とする送風機。
  5. 前記複数のボスが、前記ケーシングの下面から突出し、かつ、前記モータをボルトによって取り付けるためのネジ孔が刻設されている
    ことを特徴とする請求項１から４の中で少なくとも一項に記載の送風機。
  6. 前記複数のボスが、前記ケーシングの上面から突出し、かつ、他の部材をボルトによって取り付けるためのネジ孔が刻設されている
    ことを特徴とする請求項１から４に中で少なくとも一項に記載の送風機。
  7. 前記モータがモータフレームに収納され、
    前記モータフレームが前記ケーシングの下面に取り付けられ、
    前記モータフレームとモータとの間に弾性部材が介されている
    ことを特徴とする請求項１から４の中で少なくとも一項に記載の送風機。
  8. モータの回転軸に連結された羽根車がケーシング内部に配され、前記ケーシングの上面に吸込口が開口し、その外周面に吹出口が開口し、
    前記ケーシングの下面に前記モータが取り付けられ、
    前記モータによって回転した前記羽根車が、前記吸込口から軸方向に気体を吸い込み前記外周面にある前記吹出口から吹き出す送風機において、
    前記モータがモータフレームに収納され、
    前記モータフレームが前記ケーシングの下面に取り付けられ、
    前記モータフレームとモータとの間に弾性部材が介されている
    ことを特徴とする送風機。
  9. 前記モータが、モールドモータである
    ことを特徴とする請求項１から８の中で少なくとも一項に記載の送風機。
  10. 前記モータが、ブラシレスＤＣモータである
    ことを特徴とする請求項１から８の中で少なくとも一項に記載の送風機。
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