JP2022038702A - 送風機およびこれを備えた洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】高効率かつ低騒音である送風機およびこれを備えた洗濯機を提供する。
【解決手段】本発明の送風機２２は、電動機１００と、電動機１００に回転自在に設けられる回転軸１０１と、回転軸１０１に設けられる遠心羽根車３００を備え、遠心羽根車３００は吸気口を有するシュラウド板３０１と、回転軸１０１に固定されるハブ板３１１と、シュラウド板３０１とハブ板３１１により挟持される、複数枚の羽根３２１を備え、羽根３２１は主翼３３０と、主翼３３０よりも短い副翼３４０とを有し、副翼３４０は三次元形状を有し、主翼３３０と副翼３４０は回転方向に不等間隔に配置されている。
【選択図】図７

Description

本発明は、送風機およびこれを備えた洗濯機に関する。

例えば、高効率化と低騒音化を図った送風機として、特許文献１に記載のものが提案されている。特許文献１には、吸気口を有する前面シュラウドと、前面シュラウドと間隔をおいて配される後面シュラウドと、前面シュラウドと後面シュラウドで挟持される複数枚の板金製ブレードと、中央部に設けられて吸気口から流入した気流を遠心方向へ導くインデューサとからなるインペラ（羽根車）が記載されている。板金製ブレードは、インデューサの羽根部と連続する曲面で連なる主ブレードと、隣接する２つの主ブレード間に位置すると共に独立した副ブレードとからなり、主・副両ブレードの入口側先端および出口側後端を、それぞれ一つの仮想同心円上に位置させている。

特開２０１１－２０２５６０号公報

特許文献１に記載された送風機は、副翼の形状が二次元形状である。なお、二次元形状とは、平面的な形状を意味する。羽根車内の流れは、羽根車吸気口から羽根車吐出口に至るまでに三次元的な流れ角度を持つ。そのため、副翼が二次元形状の場合、副翼の先端位置において、副翼の先端角度と流れの角度が不一致となり、効率が低下する課題がある。

本発明は、前記した従来の課題を解決するものであり、高効率かつ低騒音である送風機およびこれを備えた洗濯機を提供することを目的とする。

本発明は、電動機と、前記電動機に回転自在に設けられる回転軸と、前記回転軸に設けられる羽根車と、を備え、前記羽根車は、吸気口を有するシュラウド板と、前記回転軸に固定されるハブ板と、前記シュラウド板と前記ハブ板とにより挟持される複数枚の羽根と、を備え、前記羽根は、主翼と、前記主翼よりも短い副翼と、を有し、前記副翼は、三次元形状を有し、前記主翼と前記副翼は、回転方向に不等間隔に配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、高効率かつ低騒音である送風機およびこれを備えた洗濯機を提供できる。

第１実施形態に係る送風機が搭載される洗濯機を示す右側縦断面図である。 第１実施形態の送風機を示す外観斜視図である。 ファンカバー側から見たときの送風機の分解斜視図である。 羽根車の斜視図である。 羽根車の分解斜視図である。 副翼を前縁側から見た斜視図である。 副翼を後縁側から見た斜視図である。 羽根車のシュラウド板を一部除いた平面図である。 羽根車のシュラウド板を除いた平面図である。 比較例としての羽根車のシュラウド板を除いた平面図である。 第２実施形態に係る送風機の羽根車のシュラウド板を除いた平面図である。 第３実施形態に係る送風機の副翼を前縁側から見た斜視図である。 第３実施形態に係る送風機の副翼を後縁側から見た斜視図である。 第４実施形態に係る送風機の副翼を前縁側から見た斜視図である。 第４実施形態に係る送風機の副翼を後縁側から見た斜視図である。 第５実施形態に係る送風機の羽根車のシュラウド板を除いた平面図である。

以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る送風機が搭載される洗濯機を示す右側縦断面図である。洗濯機Ｓを使用側（前側）から向かって見て右と左とする。以下の説明では、縦型洗濯乾燥機である洗濯機Ｓを例に挙げて説明するが、前面側に洗濯物の出し入れ口が形成され、ほぼ水平軸周りにドラムが回転するドラム式洗濯乾燥機やその他の機器に送風機２２を適用できる。

洗濯機Ｓは、筐体の外枠１、洗濯水を貯留する外槽２、回転槽（内槽）３、駆動モータ１０、および送風機２２を備えている。本実施形態の送風機２２は、洗濯機Ｓの乾燥工程において、乾燥風を作る機能を有している。

外槽２は、外枠１内の中央に防振支持され、外枠１内に収容されている。回転槽３は、洗濯、脱水、乾燥される洗濯物を収容する洗濯兼脱水槽である。また、回転槽３は、外槽２の内部中央に設けられている。また、回転槽３は、鉛直方向に回転軸を有し、外槽２内に回転自在に支持されている。

回転槽３の底部には、洗濯水を攪拌して洗い、すすぎを行う攪拌翼４が回動自在に設けられている。この攪拌翼４は、洗濯運転時および乾燥運転時に、正転／逆転を繰り返す動作が行われる。また、攪拌翼４は、脱水運転時に、回転槽３と一緒に回転槽３内の洗濯物とともに高速回転し、洗濯物に含まれる水分を遠心力で脱水する。

駆動モータ１０は、外枠１内に設けられ、攪拌翼４および回転槽３を回転駆動する。駆動モータ１０は、例えばＤＣブラシレスモータが使用される。ＤＣブラシレスモータは、ベクトル制御によって制御が行われる。駆動モータ１０は、攪拌翼４および回転槽３をダイレクトドライブしているが、ベルトなどの減速機構を用いて駆動してもよい。

外枠１の上部には、開閉自在な外蓋５が設けられている。外蓋５は、外枠１の上部に設けられたトップカバー６に後側が軸支持されている。外槽２の上部の外蓋５の下方には、内蓋３４が後側の軸周りに開閉自在に設けられている。回転槽３に対する洗濯物の出し入れは、外蓋５および内蓋３４を開くことで行われる。

外枠１内には、トップカバー６の外蓋５の後側に、給水ユニット７が設けられている。この給水ユニット７は、内部に複数の水路を有する給水ボックス（図示せず）を有している。また、給水ユニット７は、トップカバー６から上方に突き出る給水ホース接続口８から供給される水道水や風呂水を外槽２の内部に注ぐ。また、トップカバー６の前側には、洗剤、仕上剤の投入装置３５が設けられている。洗剤、仕上剤は、投入ホース３６により、外槽２と回転槽３との間に注がれる。

また、洗濯機Ｓは、洗濯物を乾かす乾燥機構９を備えている。この乾燥機構９は、回転槽３内の洗濯物を乾燥する乾燥用空気の循環送風や除湿を行う。また、乾燥機構９は、大部分が乾燥用空気循環路で占められている。乾燥用空気循環路は、外槽２の底部に連通する底部循環路２０と、底部循環路２０から上向きに延びる除湿用縦通路２１とを備える。また、送風機２２の下部の吸込側は、除湿用縦通路２１の上端部に接続される。送風機２２と除湿用縦通路２１の間には乾燥フィルタ４５が配置され、送風機２２に異物が流入しないようになっている。

送風機２２の前部の排出側は、戻り接続循環路２５と接続されている。なお、送風機２２の詳細については後記する。戻り接続循環路２５は、その一部の上部蛇腹ホース２３を介して、外槽２の上部に連通している。底部循環路２０は、その一部の下部蛇腹ホース２６を介して、外槽２の底部に連通している。下部蛇腹ホース２６は、外槽２の底落込部３１に接続されている。底落込部３１は、下部連通管４１を介して、排水用の洗濯水排水路４２と、循環用の洗濯水循環水路４３に連通している。洗濯水排水路４２には、排水時のみ開弁される常閉型の排水弁４４が設けられている。

排水弁４４は、洗濯運転時や乾燥運転時には閉じられている。また、排水弁４４は、洗濯水を排水する排水時に開いて、外槽２に溜まっている洗濯水やすすぎ水を、洗濯水排水路４２から洗濯機Ｓの外部（機外）に排出する。

洗濯水循環水路４３には、糸くず等を除去するための異物除去トラップ３２が設けられている。また、洗濯水循環水路４３は、洗濯水循環水縦水路４６に接続されている。洗濯水循環水縦水路４６は、外槽２の外側面に沿って上昇して回転槽３の上側まで延び、回転槽３の上側に設けられている洗濯糸屑除去装置３３に連通している。

外槽２に溜まる洗濯水やすすぎ水は、洗濯水循環水縦水路４６を流れて洗濯糸屑除去装置３３から回転槽３内に散布して注がれる。このような散布注水を継続しつつ洗濯やすすぎが行われるので、少ない水量で洗濯、すすぎが行われる。

洗濯機Ｓは、外槽２に溜まる洗濯水やすすぎ水の水位を検知する水位センサ４７を備えている。外槽２の底部近傍にはエアートラップ５０が設けられている。エアートラップ５０に連通してエアーチューブ４９が接続されている。このエアーチューブ４９の上端には水位センサ４７が連通して接続されている。

図２は、送風機を示す外観斜視図である。なお、図２では、図１に示す洗濯機Ｓでの取り付け状態での前後上下を示す。
図２に示すように、送風機２２は、一方の筐体であるファンカバー５１、他方の筐体であるファンケーシング５２、電動機１００、遠心羽根車３００、ディフューザ４００（図３参照）、電気ヒータ２４（図３参照）を備えている。

洗濯機Ｓでは、送風機２２の遠心羽根車３００が回転することによって乾燥用空気が回転槽３（図１参照）内を流通し、回転槽３（図１参照）内の洗濯物を乾燥させる。また、送風機２２の電気ヒータ２４によって、除湿領域で水分が凝縮された乾燥用空気が再加熱されて回転槽３を流れる。こうして、乾燥用空気は、水分の凝縮を行いつつ循環することで、洗濯物の水分をさらに蒸発させ乾燥させる。

図３は、ファンカバー側から見たときの送風機の分解斜視図である。
図３に示すように、電動機１００は、遠心羽根車３００の回転駆動源である。遠心羽根車３００は、回転によって循環する乾燥用空気を作る。ディフューザ４００は、乾燥用空気の運動エネルギーを圧力エネルギーに変換する。電気ヒータ２４は、乾燥用空気が洗濯物の水分を乾燥させるための熱源である。

送風機２２を洗濯機Ｓに搭載する場合、例えば、送風機２２のファンカバー５１が略下向きとなるようにして外枠１（図１参照）内に設置される。ファンカバー５１は、一方向に細長い形状を有し、長手方向の一方に吸込口５７が形成され、長手方向の他方に排出口５８が形成されている。吸込口５７は、乾燥フィルタ４５（図１参照）を介して除湿用縦通路２１（図１参照）の上端部に接続される。排出口５８は、乾燥用空気循環路の戻り接続循環路２５（図１参照）に接続される。

ファンカバー５１の周縁部には、ファンケーシング５２と固定するためのねじ固定部９１が複数箇所形成されている。ファンケーシング５２は、ファンカバー５１と固定した際、内部に送風機２２の機構が収容される空間が形成される。図３に示すように、ファンカバー５１とファンケーシング５２との間に、遠心羽根車３００、ディフューザ４００および電気ヒータ２４が配置される。

ファンケーシング５２は、ディフューザ４００が配置される一方側にスクロール流路７０が形成されている。また、ファンケーシング５２は、ディフューザ４００が配置される他方側に遠心羽根車３００が配置されている。

また、ファンケーシング５２には、スクロール流路７０の中心に、電動機１００の回転軸１０１が挿入される軸挿入孔８０が形成されている。また、ファンケーシング５２の外周縁部には、ファンカバー５１のねじ固定部９１に対応する位置に、ねじ（不図示）が挿通されるねじ挿通部９２が形成されている。

また、ファンケーシング５２には、軸挿入孔８０とスクロール流路７０との間に、ディフューザ４００をファンケーシング５２に固定するためのねじ穴９３が複数箇所（実施形態では４箇所）に形成されている。

ディフューザ４００は、例えば合成樹脂によって形成され、遠心羽根車３００の軸方向Ａｘの面と対向する円形の底板４００ａを有している。底板４００ａは、中心に円形の貫通孔４００ｂが形成されている。貫通孔４００ｂは、ファンケーシング５２の軸挿入孔８０よりも大径に形成されている。また、底板４００ａは、貫通孔４００ｂの周囲に、ディフューザ４００をファンケーシング５２に固定するためのねじ（不図示）が挿通されるねじ挿通孔４３０が複数箇所に形成されている。ねじ挿通孔４３０は、ファンケーシング５２のねじ穴９３と対向する位置に形成されている。

図３に示す電動機１００は、径方向の中心に遠心羽根車３００と結合される回転軸１０１を有している。電動機１００は、ファンケーシング５２に取り付けられている。また、電動機１００は、回転軸１０１に固定されるロータ（回転子）、ロータの周囲に設けられるステータ（固定子）、回転軸１０１を回転自在に支持する軸受を有している。また、電動機１００は、ロータ、ステータおよび軸受を収容する略円柱状のケース１０２を有している。ケース１０２の外周面（側面）には、円環状のつば部１０３が形成されている。つば部１０３には、電動機１００をファンケーシング５２にねじ固定するためのねじ挿通孔１０４が周方向に複数箇所（本実施形態では４箇所）間隔を置いて形成されている。

次に、図４を用いて遠心羽根車３００の形状について説明する。図４は、遠心羽根車３００の斜視図である。図５は、遠心羽根車３００の分解斜視図である。
図４に示すように、遠心羽根車３００は、シュラウド板３０１と、ハブ板３１１と、シュラウド板３０１とハブ板３１１とでかしめ加工により挟持される複数枚の羽根３２１とを備えて構成されている。

シュラウド板３０１は、円形の金属板によって形成されている。また、シュラウド板３０１は、径方向の中央部に、空気を吸込む円筒状の吸込開口３０２が形成されている。吸込開口３０２は、ハブ板３１１と軸方向Ａｘの反対側（図示上方）の外方に突出して形成されている。また、シュラウド板３０１は、吸込開口３０２の周囲に、各羽根３２１に形成された爪３２２ａと嵌合する貫通孔３０３が形成されている。

ハブ板３１１は、円形の金属板によって形成されるとともに、径方向の中央部に、回転軸１０１（図３参照）が固定される孔３１２が設けられている。また、ハブ板３１１は、シュラウド板３０１と同様に、各羽根３２１に形成された爪３２２ｂと嵌合する貫通孔３１３（図５参照）が形成されている。

図５に示すように、羽根３２１は、金属板を湾曲させて形成され、二次元形状の主翼３３０と、主翼３３０よりも長手方向に短く（径方向の長さが短く）形成された三次元形状の副翼３４０とで構成されている。二次元形状とは、平面的な形状（Ｘ軸とＹ軸で形成される面）を意味している。三次元形状とは、立体的な形状（Ｘ軸とＹ軸とＺ軸で形成される面）を意味している。

また、主翼３３０と副翼３４０は、周方向に交互に間隔をあけて配置されている。二次元形状の主翼３３０とは、翼の面がＸ方向（径方向）とＹ方向（軸方向Ａｘ、高さ方向）とで形成される面であることを意味する。三次元形状の副翼３４０とは、Ｘ方向（径方向）とＹ方向（高さ方向、軸方向Ａｘ）とＺ方向（周方向、回転方向Ｗ）とで形成される面であることを意味する。

主翼３３０は、内径側から外径側に向けて延びて形成されている。また、主翼３３０は、内径側から外径側に向けて回転方向Ｗとは反対方向に後退するように湾曲して形成されている。

副翼３４０は、内径側から外径側に向けて延びて形成されている。また、副翼３４０は、内径側から外径側に向けて回転方向Ｗとは反対方向に後退するように湾曲して形成されている。

また、羽根３２１（主翼３３０、副翼３４０）は、上端部（軸方向Ａｘの一端側）に爪３２２ａが、下端部（軸方向Ａｘの他端側）に爪３２２ｂが長手方向に間隔を置いて複数箇所（本実施形態では、主翼３３０では上下それぞれに５か所、副翼３４０では上下それぞれに４か所）に形成されている。爪３２２ａ、３２２ｂは、矩形状に形成され、上下方向（軸方向Ａｘ）に突出して形成されている。

羽根３２１（主翼３３０、副翼３４０）は、爪３２２ａがシュラウド板３０１の貫通孔３０３に挿入され、爪３２２ｂがハブ板３１１の貫通孔３１３に挿入される。そして、それぞれの爪３２２ａ、３２２ｂをシュラウド板３０１とハブ板３１１とにかしめる。これにより、羽根３２１がシュラウド板３０１とハブ板３１１とに固定され、遠心羽根車３００が構成されている。

副翼３４０は、三次元形状を有しているが、爪３２２ａと爪３２２ｂは軸方向Ａｘから見て一致する位置（軸方向Ａｘから見たときに重なる位置）に形成されている。これにより、かしめ加工の際の加重位置が上下で一致することで、湾曲などの製造不良を低減することができ、製造性が向上する。

なお、本実施形態では、副翼３４０とシュラウド板３０１が接する部分であるシュラウド側側端部３４５（シュラウド板の側端部、図６Ａおよび図６Ｂ参照）と、副翼３４０とハブ板３１１が接する部分であるハブ側側端部３４６（ハブ板の側端部、図６Ａおよび図６Ｂ参照）も軸方向Ａｘから見て一致する形状となっている。これにより、爪３２２ａと爪３２２ｂのみが軸方向Ａｘから見て一致する場合よりも、更に製造不良を低減することができる。

図６Ａは、副翼３４０を前縁３４１側から見た斜視図であり、図６Ｂは、副翼３４０を後縁３４２側から見た斜視図である。なお、図６Ａおよび図６Ｂにおいて示すＷ方向は、遠心羽根車３００の回転方向を示す。
図６Ａおよび図６Ｂに示すように、副翼３４０は、該副翼３４０の前縁３４１から副翼３４０の後縁３４２にかけて、翼高さ（軸方向Ａｘ）の中央付近の翼断面を、回転方向Ｗに対して、反対方向に回転移動させた形状（回転方向Ｗに凹面が向く形状、または回転方向Ｗとは反対方向に膨らんだ形状）を有する。なお、図６Ａでは、副翼３４０の前縁３４１側のみ、図６Ｂでは副翼３４０の後縁３４２側のみが図示されているが、副翼３４０の前縁３４１と後縁３４２との間の部分についても同様に翼高さ（軸方向Ａｘ）の中央付近が、回転方向に回転移動させた形状（回転方向Ｗに凹面が向く形状）となるように構成されている。これにより、吸込開口３０２（図５参照）から流入し、副翼３４０の前縁３４１に至る流れの角度と、副翼３４０の前縁３４１の角度とを合わせることができ、高効率化が図られる。

図７は、遠心羽根車３００からシュラウド板３０１を一部省略した平面図である。
図７に示すように、主翼３３０と副翼３４０は回転方向Ｗに交互に配置されている。また、主翼３３０の後縁３３２と副翼３４０の後縁３４２は、同一円周上に位置するように配置されている。これにより、副翼３４０の前縁３４１は、主翼３３０の前縁３３１よりも、遠心羽根車３００の回転中心Ｏを基準として、半径方向外側に位置する。この効果を、図８を用いて説明する。

図８Ａは、本実施形態の遠心羽根車３００からシュラウド板３０１を除いた平面図である。図８Ｂは、比較例としての遠心羽根車の羽根３２１が主翼３３０のみで構成された場合の遠心羽根車３００ｂからシュラウド板３０１を除いた平面図である。ここで、図８Ａにおいて、隣接する羽根３２１（主翼３３０と副翼３４０）によって形成される流路３５０において、最も幅が狭まる位置をスロート３５１とする。

ところで、翼通過周波数騒音の騒音レベル低減には、翼枚数を増加させ、翼通過周波数騒音の発生周波数を５ｋＨｚ以上に高周波数化させることが有効である。しかし、翼枚数を増加させた場合、スロート３５１は狭まり、スロート３５１を流れる流体の速度が増加するため、摩擦損失の増加を招く。

図８Ａに示す本実施形態の遠心羽根車３００のスロート３５１は、副翼３４０の前縁３４１が主翼３３０の前縁３３１よりも半径方向外側に位置することにより、図８Ｂに比較例として示す遠心羽根車５００のスロート３５１ｂよりも幅広く形成されている。これにより、スロート３５１を流れる流体の速度を減速させることができ、遠心羽根車３００内の摩擦損失を低減することができるため、高効率化が図られる。

また、本実施形態では、遠心羽根車３００の設計回転速度は、毎分３０，０００回転、羽根３２１の翼枚数は１２枚であり、翼通過周波数騒音を６ｋＨｚの周波数で発生させるようにしている。これにより、翼通過周波数騒音の高周波数化（５ｋＨｚ以上）による騒音レベル低減と、遠心羽根車３００の高効率化の両立を図っている。なお、設計回転速度とは、遠心羽根車３００が送風機２２（図３参照）に搭載され、電動機１００（図３参照）により回転された際に、最も使用頻度が高い回転速度のことである。

また、本実施形態では、主翼３３０と副翼３４０が回転方向Ｗに交互に配置されているが、更なる摩擦損失低減のために、主翼３３０と隣接する主翼３３０との間に、副翼３４０を複数枚配置してもよい。

また、主翼３３０の前縁３３１から主翼３３０の後縁３３２までの、翼の曲面に沿った長さをＬ１、副翼３４０の前縁３４１から副翼３４０の後縁３４２までの、翼の曲面に沿った長さをＬ２とすると、本実施形態では、翼長さ比Ｌ２／Ｌ１＝０．７６である。翼長さ比Ｌ２／Ｌ１が小さい場合、例えば、翼長さ比Ｌ２／Ｌ１＝０．２のとき、吸込開口３０２（図３参照）から流入した流れが副翼３４０の前縁３４１に至るまでに、複雑に三次元化し、吸込開口３０２から流入した流れと副翼３４０の角度とを一致させるのが困難となり、効率の低下を招く。そのため、本実施形態のように、翼長さ比Ｌ２／Ｌ１≧０．４とすることが望ましい。翼長さ比Ｌ２／Ｌ１≧０．４とすることにより、副翼３４０を複雑な三次元形状（後記する図１０に示す実施形態の副翼３４０Ｂ参照）とすることなく、副翼３４０の前縁３４１に至る流れの角度と、副翼３４０の前縁３４１の角度を一致させることができ、高効率化が図れる。

また、主翼３３０の圧力面３３３と、主翼３３０に隣接する副翼３４０の負圧面３４４との同一半径位置における間隔をθ１とし、主翼３３０の負圧面３３４と、主翼３３０に隣接する副翼３４０の圧力面３４３との前記と同一半径位置における間隔をθ２とすると、主翼３３０と副翼３４０は、θ１とθ２が等しくならないように配置されている。換言すれば、主翼３３０と副翼３４０は回転方向Ｗに不等間隔に配置されている。これにより、翼通過周波数騒音を低減することができる。

本実施形態では、主翼３３０の負圧面３３４と、隣接する副翼３４０の圧力面３４３との間で発生する、損失を生む流れ（はく離等）を抑制するために、θ１＞θ２となるように主翼３３０と副翼３４０が配置されている。しかし、主翼３３０の圧力面３３３と、隣接する副翼３４０の負圧面３４４との間で発生する、損失を生む流れが顕著な場合、主翼３３０と副翼３４０を、θ２＞θ１となるように配置してもよい。これにより、遠心羽根車３００内で発生する流れに合わせて損失を低減でき、高効率化が図られる。

以上説明したように、第１実施形態の送風機は、電動機１００と、電動機１００に回転自在に設けられる回転軸１０１と、回転軸１０１に設けられる遠心羽根車３００と、を備える。遠心羽根車３００は、吸込開口３０２を有するシュラウド板３０１と、回転軸１０１に固定されるハブ板３１１と、シュラウド板３０１とハブ板３１１とにより挟持される複数枚の羽根３２１と、を備える。羽根３２１は、主翼３３０と、主翼３３０よりも短い副翼３４０と、を有し、副翼３４０は、三次元形状を有する（図６Ａ、図６Ｂ参照）。主翼３３０と副翼３４０は、回転方向Ｗに不等間隔に配置されている（図７参照）。これによれば、副翼３４０を三次元形状にすることで、高効率化を図ることができる。主翼３３０と副翼３４０を不等間隔に配置することで低騒音化を図ることができる。

また、第１実施形態は、副翼３４０は、該副翼３４０の翼断面を遠心羽根車３００の反回転方向に回転移動した形状を有する（図６Ａ、図６Ｂ参照）。このようにして、副翼３４０を三次元形状とすることによって高効率化を図ることができる。

また、第１実施形態は、副翼３４０のシュラウド側側端部３４５とハブ側側端部３４６は、回転軸１０１の軸方向Ａｘから見て一致する形状を有する（図６Ａ、図６Ｂ参照）。これによれば、かしめ加工する際の製造性が向上する。

また、第１実施形態は、主翼３３０と副翼３４０は、回転方向Ｗに交互に設けられている（図７参照）。副翼の前縁３４１が主翼の前縁３３１よりも半径方向外側に位置することにより、遠心羽根車５００のスロート３５１ｂ（図８Ｂ参照）よりも幅広く形成されている。これにより、スロート３５１を流れる流体の速度を減速させることができ、遠心羽根車３００内の摩擦損失を低減することができるため、高効率化が図られる。

また、第１実施形態は、主翼３３０と副翼３４０の翼長さ比は０．４以上であることが好ましい。これによれば、副翼３４０を複雑な三次元形状とすることなく、副翼３４０の前縁３４１に至る流れの角度と、副翼３４０の前縁３４１の角度を一致させることができ、高効率化が図れる。

また、第１実施形態は、遠心羽根車３００は、５ｋＨｚ以上の周波数で翼通過周波数騒音が発生するように、翼枚数と設計回転速度が構成されている。これによれば、騒音レベル低減と、遠心羽根車３００の高効率化の両立を図ることができる。

（第２実施形態）
また、第１実施形態では、主翼３３０と隣接する副翼３４０との同一半径位置における間隔は、θ１とθ２の２つで構成された場合を例に挙げて説明したが、各翼間ごとに間隔θを変えてもよい。例えば、図９に示すように、遠心羽根車３００Ａの翼枚数が１２枚の場合、各翼間毎に間隔θを変え、θＩ～θＸＩＩがすべて異なる値となるように、翼を配置してもよい。これにより、更なる翼通過周波数騒音の低減が図られる。なお、図９は、第２実施形態に係る送風機の羽根車のシュラウド板を除いた平面図である。

図９に示すように、遠心羽根車３００Ａは、主翼３３０ａ，３３０ｂ，３３０ｃ，３３０ｄ，３３０ｅ，３３０ｆと副翼３４０ａ，３４０ｂ，３４０ｃ，３４０ｄ，３４０ｅ，３４０ｆとを備え、主翼３３０ａ～３３０ｆと副翼３４０ａ～３４０ｆが回転方向Ｗに交互に配置されている。

また、主翼３３０ａの圧力面３３３と副翼３４０ａの負圧面３４４との同一半径位置における間隔をθＩとする。副翼３４０ａの圧力面３４３と主翼３３０ｂの負圧面３３４との同一半径位置における間隔をθＩＩとする。同様にして、主翼３３０ｂの圧力面と副翼３４０ｂの負圧面との同一半径位置における間隔をθＩＩＩする。副翼３４０ｂの圧力面と主翼３３０ｃの負圧面との同一半径位置における間隔をθＩＶとする。主翼３３０ｃの圧力面と副翼３４０ｃの負圧面との同一半径位置における間隔をθＶとする。副翼３４０ｃの圧力面と主翼３３０ｄの負圧面との同一半径位置における間隔をθＶＩとする。主翼３３０ｄの圧力面と副翼３４０ｄの負圧面との同一半径位置における間隔をθＶＩＩとする。副翼３４０ｄの圧力面と主翼３３０ｅの負圧面との同一半径位置における間隔をθＶＩＩＩとする。主翼３３０ｅの圧力面と副翼３４０ｅの負圧面との同一半径位置における間隔をθＩＸとする。副翼３４０ｅの圧力面と主翼３３０ｆの負圧面との同一半径位置における間隔をθＸとする。主翼３３０ｆの圧力面と副翼３４０ｆの負圧面との同一半径位置における間隔をθＸＩとする。副翼３４０ｆの圧力面と主翼３３０ａの負圧面との同一半径位置における間隔をθＸＩＩとする。

第２実施形態では、間隔θＩは、間隔θＩＩより長く形成されている（θＩ＞θＩＩ）。間隔θＩＩは、間隔θＩＩＩよりも短く形成されている（θＩＩ＜θＩＩＩ）。間隔θＩＩＩは、間隔θＩＶよりも長く形成されている（θＩＩＩ＞θＩＶ）。間隔θＩＶは、間隔θＶよりも短く形成されている（θＩＶ＜θＶ）。間隔θＶは、間隔θＶＩよりも長く形成されている（θＶ＞θＶＩ）。間隔θＶＩは、間隔θＶＩＩよりも長く形成されている（θＶＩ＞θＶＩＩ）。間隔θＶＩＩは、間隔θＶＩＩＩよりも短く形成されている（θＶＩＩ＜θＶＩＩＩ）。間隔θＶＩＩＩは、間隔θＩＸよりも短く形成されている（θＶＩＩＩ＜θＩＸ）。間隔θＩＸは、間隔θＸよりも長く形成されている（θＩＸ＞θＸ）。間隔θＸは、間隔θＸＩよりも短く形成されている（θＸ＜θＸＩ）。間隔θＸＩは、間隔θＸＩＩよりも長く形成されている（θＸＩ＞θＸＩＩ）。このように、第２実施形態では、主翼３３０ａ～３３０ｆと副翼３４０ａ～３４０ｆは、回転方向Ｗに不等間隔に配置されている。

このように構成された第２実施形態は、主翼３３０と副翼３４０との回転方向Ｗの配置間隔θＩ～θＸＩＩは全ての翼間で異なる。これによれば、更なる翼通過周波数騒音の低減を図ることができる。

（第３実施形態）
図１０Ａは、第３実施形態に係る送風機の副翼を副翼の前縁側から見た斜視図である。図１０Ｂは、第３実施形態に係る送風機の副翼を副翼の後縁側から見た斜視図である。なお、図１０Ａおよび図１０Ｂでは、爪３２２ａ，３２２ｂの図示を省略している。

図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、副翼３４０ｄは、副翼３４０ｄの前縁３４１ｄから副翼３４０ｄの後縁３４２ｄにかけて、翼高さ（軸方向Ａｘ）中央付近の翼断面を、回転方向Ｗに対して反対方向に回転移動させた形状（凹面が回転方向Ｗを向く形状）を有する。さらに、副翼３４０ｄは、副翼３４０ｄのシュラウド側側端部３４５ｄを、回転方向Ｗに対して、反対方向に回転移動させた形状を有する。

このように構成された第３実施形態は、副翼３４０は、シュラウド側側端部３４５ｄを、回転軸１０１の軸方向Ａｘから見てハブ側側端部３４６ｄよりも反回転方向（回転方向Ｗとは反対方向）に回転移動した形状を有する。これにより、副翼３４０ｄのシュラウド側側端部３４５ｄは、軸方向Ａｘから見て、ハブ側側端部３４６ｄを回転移動させた形状である。このような形状とした場合、製造性は低下するが、副翼３４０ｄの前縁３４１ｄに至る流れの角度と、副翼３４０ｄの前縁３４１ｄの角度をより合わせることができ、更なる高効率化を図ることができる。

（第４実施形態）
図１１Ａは、第４実施形態に係る送風機の副翼を前縁側から見た斜視図である。図１１Ｂは、第４実施形態に係る送風機の副翼を後縁側から見た斜視図である。第４実施形態の送風機に用いられる副翼３４０ｅは、第１実施形態の副翼３４０（図６Ａおよび図６Ｂ参照）の変形例である。

図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、副翼３４０ｅは、前縁３４１ｅから後縁３４２ｅにかけて、翼高さ（軸方向Ａｘ）中央付近の翼断面を回転方向Ｗに対して、回転方向Ｗと同じ方向に回転移動（変形）させた形状（回転方向に凸となる形状、凹面が回転方向Ｗとは反対方向を向く形状）である。つまり、第１実施形態の副翼３４０は、回転方向Ｗとは反対方向に回転移動させたものであるのに対して、第４実施形態の副翼３４０ｅは、回転方向Ｗに回転移動させたものである。

このように構成した場合、主翼３３０の圧力面３３３（図７参照）から副翼３４０ｅの負圧面３４４に向かう流れ（以下、二次流れと称す）が抑制され、二次流れに起因する損失を抑制することができ、高性能化が図られる。

（第５実施形態）
図１２は、第５実施形態に係る送風機の羽根車のシュラウド板を除いた平面図である。
図１２に示すように、第５実施形態の送風機の羽根車３００Ｂは、副翼３４０が、主翼３３０と、該主翼３３０に隣接する主翼３３０との間に複数枚設けられている。本実施形態では、主翼３３０と周方向に隣り合う主翼３３０との間に、２枚の副翼３４０が設けられている。

このように構成された第５実施形態は、副翼３４０は、主翼３３０と、該主翼３３０に隣接する主翼３３０との間に複数枚設けられている。これにより、スロート３５１を流れる流体の速度を、図８Ｂに示す遠心羽根車５００と比べて減速させることができ、遠心羽根車３００Ｂ内の摩擦損失を低減することができるため、高効率化が図られる。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、遠心羽根車３００の形状は遠心型に限定されるものではなく、斜流型でもよい。斜流型とすることで、羽根車の外径を小型化でき、送風機２２の小型化が可能となる。

また、遠心羽根車３００は金属で形成する場合を例示したが、遠心羽根車３００の強度が確保できれば、樹脂で成形してもよい。樹脂は軽量なので、回転させるエネルギーが少なく済み、省電力化が可能である。

また、遠心羽根車３００は３Ｄプリンタ等で成形してもよい。この場合、変形例２（図１０参照）のような、複雑な三次元形状を有する副翼３４０ｄを、製造不良なく、成型することができる。

本実施形態例の送風機２２は、洗濯機Ｓに備えられている（図１参照）。これにより、乾燥運転時の送風機２２への入力電力を低減できるため、消費電力量を抑えた洗濯機Ｓを提供することができる。また、翼通過周波数騒音を低減できるため、吸音材等の騒音対策部品を削減することができ、洗濯機Ｓの低騒音化および低コスト化を図ることができる。

２２ 送風機
１００ 電動機
１０１ 回転軸
３００，３００Ａ，３００Ｂ 遠心羽根車（羽根車）
３０１ シュラウド板
３０２ 吸込開口（吸気口）
３１１ ハブ板
３２１ 羽根
３３０ 主翼
３４０ 副翼
３４５，３４５ｄ シュラウド側側端部（シュラウド板の側端部）
３４６，３４６ｄ ハブ側側端部（ハブ板の側端部）
４００ ディフューザ
Ａｘ 軸方向
Ｓ 洗濯機
Ｗ 回転方向

Claims (10)

1. 電動機と、
   前記電動機に回転自在に設けられる回転軸と、
   前記回転軸に設けられる羽根車と、を備え、
   前記羽根車は、吸気口を有するシュラウド板と、前記回転軸に固定されるハブ板と、前記シュラウド板と前記ハブ板とにより挟持される複数枚の羽根と、を備え、
   前記羽根は、主翼と、前記主翼よりも短い副翼と、を有し、
   前記副翼は、三次元形状を有し、
   前記主翼と前記副翼は、回転方向に不等間隔に配置されていることを特徴とする送風機。
2. 請求項１に記載の送風機において、
   前記副翼は、該副翼の翼断面を前記羽根車の反回転方向に回転移動した形状を有することを特徴とする送風機。
3. 請求項１または請求項２に記載の送風機において、
   前記副翼の前記シュラウド板の側端部と前記ハブ板の側端部は、前記回転軸の軸方向から見て一致する形状を有することを特徴とする送風機。
4. 請求項１または請求項２に記載の送風機において、
   前記副翼は、前記シュラウド板の側端部を、前記回転軸の軸方向から見て前記ハブ板の側端部よりも反回転方向に回転移動した形状を有することを特徴とする送風機。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の送風機において、
   前記主翼と前記副翼は、回転方向に交互に設けられていることを特徴とする送風機。
6. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の送風機において、
   前記副翼は、前記主翼と、該主翼に隣接する主翼との間に複数枚設けられていることを特徴とする送風機。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の送風機において、
   前記主翼の長さＬ１と前記副翼の長さＬ２の翼長さ比（Ｌ２／Ｌ１）は０．４以上であることを特徴とする送風機。
8. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の送風機において、
   前記主翼と前記副翼との回転方向の配置間隔は全ての翼間で異なることを特徴とする送風機。
9. 請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の送風機において、
   前記羽根車は、５ｋＨｚ以上の周波数で翼通過周波数騒音が発生するように、翼枚数と設計回転速度が構成されていることを特徴とする送風機。
10. 請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の送風機を備えたことを特徴とする洗濯機。

Images