JP2023111069A - 送風機 - Google Patents

Abstract

【課題】インペラの破損を防止できる送風機を提供する。【解決手段】送風機１は、中心軸周りに回転するインペラ１０と、インペラを回転させるモータと、インペラ及びモータを収納する筐体３０と、を有する。筐体は、周壁部３２２と、蓋壁部３１と、を有する。周壁部は、インペラよりも径方向外側に配置され、軸方向に延びる。蓋壁部は、インペラの軸方向一方側を覆う。周壁部は、軸方向一端側に突出する突出部３２２ｅを有する。突出部は、蓋壁部の軸方向側の端面よりも軸方向一方側に配置される。【選択図】図１

Description

本発明は、送風機に関する。

従来の送風機は、例えば、ファン（インペラ）と、モータと、ケースと、を備える。ファンは、中心軸周りに回転する。モータはファンを回転させる。ケースは、ファン及びモータを収容する（例えば、特許文献１）。

特開２０２１－１７６７８号公報

しかしながら、上記特許文献に開示された送風機は、軸方向一方から軸方向他方に外力を受けた場合に、ケースが、外力によって軸方向他方側に押圧されて変形し、ファンに接触する可能性があった。このため、ファンが破損する虞があった。

本発明は、インペラの破損を防止できる送風機を提供することを目的とする。

本発明の例示的な送風機は、中心軸周りに回転するインペラと、インペラを回転させるモータと、インペラ及びモータを収納する筐体と、を有する。筐体は、周壁部と、蓋壁部と、を有する。周壁部は、インペラよりも径方向外側に配置され、軸方向に延びる。蓋壁部は、インペラの軸方向一方側を覆う。周壁部は、軸方向一端側に突出する突出部を有する。突出部は、蓋壁部の軸方向側の端面よりも軸方向一方側に配置される。

また、本発明の例示的な送風機は、前記蓋壁部は、中心軸周りに回転するインペラと、インペラを回転させるモータと、インペラ及びモータを収納する筐体と、を有する。筐体は、周壁部と、蓋壁部と、を有する。周壁部は、インペラよりも径方向外側に配置され、軸方向に延びる。蓋壁部は、インペラの軸方向一方側を覆う。蓋壁部は、吸気口と、平板部と、連結部と、を有する。吸気口は、軸方向に貫通する。平板部は、中心軸上に配置され、吸気口の一部を覆う。連結部は、平板部から径方向外側に延び、平板部と吸気口の周縁部とを連結する。蓋壁部において、平板部又は周縁部が、インペラから軸方向に最も離れた位置に配置される。

例示的な本発明によれば、インペラの破損を防止できる送風機を提供することができる。

図１は、本発明の例示的な第１実施形態に係る送風機の斜視図である。 図２は、本発明の例示的な第１実施形態に係る送風機の上面図である。 図３は、本発明の例示的な第１実施形態に係る送風機の縦断面斜視図である。 図４は、本発明の例示的な第２実施形態に係る送風機の斜視図である。 図５は、本発明の例示的な第２実施形態に係る送風機の分解斜視図である。 図６は、本発明の例示的な第２実施形態に係る送風機の上面図である。 図７は、本発明の例示的な第２実施形態に係る送風機の縦断面斜視図である。

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本明細書では、送風機１の中心軸Ｃと平行な方向を「軸方向」、送風機１の中心軸Ｃに直交する方向を「径方向」、送風機１の中心軸Ｃを中心とする円弧に沿う方向を「周方向」とそれぞれ称する。また、本明細書では、説明の便宜上、軸方向を上下方向とし、インペラ１０に対して筐体３０の蓋壁部３１側を上として、各部の形状や位置関係を説明する。例えば、軸方向一方側を軸方向上側、または上側とする。軸方向他方側を軸方向下側、または下側とする。また、軸方向一端を上端とし、軸方向他端を下端とする。なお、上下方向は単に説明のための用いられる名称であって、実際の位置関係及び方向を限定しない。

＜第１実施形態＞
（１．送風機の構成）
本発明の例示的な一実施形態の送風機１について説明する。図１、図２は本発明の実施形態に係る送風機１の斜視図及び上面図である。図２において蓋壁部３１は、図示しない。また、図３は送風機１の縦断面斜視図である。本実施形態の送風機１は、例えば、靴の踵部に装着され、靴内部を換気できる。

送風機１は、インペラ１０と、モータ２０と、筐体３０と、を有する。インペラ１０は、中心軸Ｃ周りに回転する。モータ２０は、インペラ１０の内側に配置され、インペラ１０を回転させる。筐体３０は、インペラ１０及びモータ２０を内部空間に収容する。なお、モータ２０は、アウターロータ型モータでもインナーロータ型モータでもよい。

筐体３０は、蓋壁部３１と、収納部３２と、を有する。蓋壁部３１と、収納部３２とは、別部材である。

蓋壁部３１は、インペラ１０の上側（軸方向一方側）を覆う。蓋壁部３１は、矩形の平板状に形成される。蓋壁部３１は、吸気口３１１と、平板部３１２と、連結部３１３と、嵌合部３１４、と有する。

吸気口３１１は、蓋壁部３１を軸方向に貫通し、円状に形成されている。平板部３１２は、中心軸Ｃ上に配置され、吸気口３１１の一部を覆う。平板部３１２は、円板状に形成され、平板部３１２の上面は、中心軸Ｃと直交する。

連結部３１３は、平板部３１２から径方向外側に延び、平板部３１２と吸気口３１１の周縁部３１１ａとを連結する。連結部３１３は、周方向に複数配置され、内周側に対して外周側を周方向一方側に傾斜して形成される。

吸気口３１１の周縁部３１１ａは、径方向外端部において、径方向内側に向かうに従って軸方向上側（軸方向一方側）に傾斜する。周縁部３１１ａの上面は、径方向内端部において、平板部３１２と平行に形成されている。

蓋壁部３１において、平板部３１２の上面、連結部３１３の上面及び周縁部３１１ａ上面の径方向内端部は、面一に配置され、インペラ１０から軸方向に最も離れた位置に配置される。

これにより、平板部３１２、連結部３１３及び周縁部３１１ａの径方向内端部と、インペラ１０との軸方向の隙間が大きく形成される。従って、蓋壁部３１のインペラ１０と軸方向に対向する領域が、例えば、踵から、軸方向下側（軸方向一方から軸方向他方）に外力を受けて変形した場合でも、インペラ１０と蓋壁部３１とが接触することを防止できる。これにより、インペラ１０の破損を防止できる送風機１を提供できる。

嵌合部３１４は、蓋壁部３１を貫通し、後述する突起部３２２ｅが嵌合する。これにより、蓋壁部３１と収納部３２とが固定される。嵌合部３１４は、蓋壁部３１の角部に４箇所設けられている。なお、嵌合部３１４を蓋壁部３１の下面（軸方向他方側の端面）から軸方向上側（軸方向一方側）に凹む凹部により形成してもよい。

収納部３２は、底壁部３２１と、周壁部３２２と、を有する。すなわち、筐体３０は、周壁部３２２を有する。底壁部３２１は、インペラ１０及びモータ２０の下側に位置し、径方向に延びる。底壁部３２１の上面にはモータ２０が、固定される。

周壁部３２２は、インペラ１０よりも径方向外側に配置され、底壁部３２１の周縁から軸方向上側に延びる。周壁部３２２は、曲面部３２２ａと平面部３２２ｂ、３２２ｃとを有する（図２参照）。曲面部３２２ａは、軸方向から見て、インペラ１０の回転方向Ａに向かって中心軸Ｃから漸次離れる。平面部３２２ｂは、軸方向から見て、曲面部３２２ａの下流端から接線方向に直線状に延びる。平面部３２２ｃは、軸方向から見て、曲面部３２２ａの上流端から径方向外側に延びる。平面部３２２ｂの下流端と平面部３２２ｃの外端部との間には、吹出口３２３が、形成される。

周壁部３２２は、上面（軸方向一方側の端面）から軸方向に突出する突出部３２２ｄを有する。突出部３２２ｄは、蓋壁部３１の上面（軸方向一方側の端面）よりも軸方向上側（軸方向一方側）に配置される。本実施形態では、突出部３２２ｄは、平板部３１２、連結部３１３及び周縁部３１１ａの径方向内端部の上面よりも軸方向上側に突出している。これにより、筐体３０が、例えば、踵（中心軸Ｃと直交する面）から軸方向下側（軸方向他方側）に外力を受けた場合に、突出部３２２ｄが、蓋壁部３１よりも先に外力を受けて周壁部３２２が外力を支持する。これにより、蓋壁部３１が外力によって軸方向下側（軸方向他方側）に押圧されることを抑制できる。従って、蓋壁部３１が変形してインペラ１０に接触することを防止できる。

突出部３２２ｄは、蓋壁部３１の径方向外側に配置され、軸方向から見て、蓋壁部３１の３辺を囲む。すなわち、突出部３２２ｄは、蓋壁部３１の少なくとも一部を囲むように周方向に延びる。これにより、突出部３２２ｄの強度が向上し、突出部３２２ｄが、軸方向の外力を受けた場合に、突出部３２２ｄの変形を低減できる。従って、蓋壁部３１が外力によって軸方向下側（軸方向他方側）に押圧されることをより抑制できる。

また、突出部３２２ｄは、吹出口３２３の軸方向上側において、開口部３２２ｆを挟む環状に形成される。中心軸Ｃを中心とする開口部３２２ｆの中心角θは１８０度未満である。開口部３２２ｆの周方向の幅を狭めることにより、突出部３２２ｄの強度をより向上できる。

また、周壁部３２２は、突起部３２２ｅを有する。突起部３２２ｅは、突出部３２２ｄよりも径方向内側に配置され、周壁部３２２の上面（軸方向一方側の端面）から軸方向に突出する。突起部３２２ｅは、周方向に４箇所設けられている。突起部３２２ｅを嵌合部３１４に嵌めることにより、蓋壁部３１と収納部３２との位置決めが容易になり、蓋壁部３１と収納部３２とを容易に固定できる。

このとき、突出部３２２ｄの上端（軸方向一方側の端面）は突起部３２２ｅよりも軸方向上側（軸方向一方側）に配置される。これにより、筐体３０が軸方向下側（軸方向一方から軸方向他方に外力を受けた場合に、突起部３２２ｅに外力が集中して突起部３２２ｅが破損することを防止できる。なお、突起部３２２ｅは、突出部３２２ｄよりも低い範囲において、軸方向に長く形成することが好ましい。これにより、蓋壁部３１と収納部３２との取付作業性が向上するとともに外れ難くなる。

筐体３０内には吸気口３１１と吹出口３２３とを連結するダクト３３が形成され、ダクト３３は、底壁部３２１と周壁部３２２と蓋壁部３１とに囲まれて形成される。インペラ１０及びモータ２０は、ダクト３３内に配置される。

インペラ１０は、筒部１１と羽根１２とを有する。筒部１１と羽根１２は、金型により樹脂で一体成形される。

筒部１１は、円筒状に形成されて軸方向に延び、上面及び下面が開口する。筒部１１は、内部にモータ２０が固定されている。これにより、インペラ１０は、中心軸Ｃを中心として回転可能に支持される。なお、図２に示すように、モータ２０の駆動により、インペラ１０は、軸方向上方から見て時計回り（Ａ方向）に回転する。

複数の羽根１２は、筒部１１から径方向外側に延びる。また、本実施形態において、羽根１２は周方向に等間隔で複数配置される。各羽根１２の外周端は内周端よりも回転方向後方に配置される（図２参照）。これにより、各羽根１２は径方向に対して傾斜している。

また、本実施形態では、筐体３０は、収容空間３４をさらに有する。収容空間３４は、底壁部３２１の軸方向下側の空間及び周壁部３２２の吹出口３２３と径方向反対側の空間に跨って配置されている。収容空間３４の内部には、モータ２０に接続される回路基板４０及びバッテリー（不図示）が収容される（図３参照）。また、筐体３０の側面にはスイッチ５０が配置されている。スイッチ５０は、モータ２０のＯＮ又はＯＦＦを切り替える。

（２．送風機の動作）
上記構成の送風機１において、スイッチ５０をＯＮにしてモータ２０を駆動させると、インペラ１０が、中心軸Ｃを中心として回転する。これにより、吸気口３１１から空気が筐体３０内部のダクト３３に取り込まれる。

ダクト３３に取り込まれた空気は、隣り合う羽根１２の間を通って、回転するインペラ１０により径方向外側に向かって加速され、インペラ１０の径方向外側に吹き出される。インペラ１０の径方向外側に吹き出された空気は、吹出口３２３から筐体３０の外部に排気される。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の例示的な第２実施形態について説明する。図４、図５は第２実施形態の送風機１の斜視図及び分解斜視図である。また、図６、図７は、送風機１の上面図及び縦断面斜視図である。なお、図６、図７においてスイッチカバー５１、スイッチ５０及びバネ５４は、図示しない。また、図６は蓋壁部３１も図示しない。説明の便宜上、前述の図１～図３に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付し、説明を省略する。

本実施形態の送風機１は、例えば、衣服に装着され、衣服の内部を換気できる。また、送風機１は、スイッチ５０が、蓋壁部３１の上面（軸方向一方側の端面）上に配置され、スイッチ５０は、モータ２０の回転数を変更できる。具体的には、スイッチ５０は、スイッチカバー５１と、スイッチボタン５２と、バネ５４と、スイッチセンサ５３と、コネクタ５５と、で構成される。

スイッチセンサ５３は、平板部３１２の上面（軸方向一方側の端面）に配置される。スイッチセンサ５３は、コネクタ５５を介してモータ２０に接続される回路基板４０に接続される。コネクタ５５は、コネクタ５５は、連結部３１３の上面（軸方向一方側の端面）を通って蓋壁部３１の外部に延びる。

バネ５４は、蓋壁部３１の外周部に４箇所設けられる。スイッチボタン５２は、矩形の板状に形成され、中心軸Ｃ上に軸方向外側に突出する凸部５２ａを有する。スイッチボタン５２の下面（軸方向他方側の端面）は、バネ５４によって軸方向に支持される。このとき、スイッチボタン５２の下面と蓋壁部３１の上面との間に隙間が形成される。

スイッチカバー５１は、中心軸Ｃ上に貫通孔５１ｂを有し、軸方向外側に凸に湾曲する。スイッチカバー５１は、スイッチボタン５２を軸方向上側から覆い、スイッチカバー５１の外周部は、周壁部３２２の上面と接触する。また、スイッチボタン５２の凸部５２ａは、貫通孔５１ｂを介して外部に露出している。スイッチカバー５１の側面には流入口５１ａが形成されている。流入口５１ａからスイッチカバー５１の内部に流入した気流は、スイッチボタン５２の下面と蓋壁部３１の上面との間に隙間を流通して吸気口３１１に流入する。

凸部５２ａを軸方向下側（軸方向他方側）に押圧することにより、凸部５２ａの下面（軸方向他方側の端面）が、スイッチセンサ５３に接触する。これにより、モータ２０の駆動、停止又は回転数の変更が実行される。

スイッチ５０を蓋壁部３１の上面（軸方向一方側の端面）上に配置することにより、スイッチ５０を設けるスペースを省き。送風機１を径方向に小型化できる。

また、スイッチセンサ５３を平板部３１２の上面（軸方向一方側の端面）上に配置することにより、スイッチセンサ５３が、吸気口３１１に流入する気流の影響を受け難くなる。

また、コネクタ５５は、連結部３１３の上面（軸方向一方側の端面）上を通ることにより、コネクタ５５によって、吸気口３１１に流入する気流が乱れることを防止できる。

また、本実施形態の送風機１は、第１実施形態と異なり、吸気口３１１の周縁部３１１ａは、傾斜しておらず、連結部３１３が、径方向内側に向かうに従って軸方向上側（軸方向一方側）に傾斜する。これにより、蓋壁部３１において、平板部３１２の上面が、インペラ１０から軸方向に最も離れた位置に配置される。従って、平板部３１２と、インペラ１０との軸方向の隙間が大きく形成される。これにより、蓋壁部３１のインペラ１０と軸方向に対向する領域が、例えば、スイッチボタン５２を強く押圧して変形した場合でも、インペラ１０と蓋壁部３１とが接触することを防止できる。これにより、インペラ１０の破損を防止できる送風機１を提供できる。

また、連結部３１３は、周方向端部から軸方向に突出して径方向に延びるリブ３１３ａを有する（図５参照）。これにより、連結部３１３の強度が向上し、蓋壁部３１のインペラ１０と軸方向に対向する領域の変形を低減できる。

また、本実施形態では、収容空間３４は、底壁部３２１の軸方向下側のみ配置され、送風機１は径方向に小型化されている。収容空間３４の内部には、モータ２０に接続される回路基板（不図示）及びバッテリー６０が収容される（図７参照）。

（３．その他）
上記実施形態は、本発明の例示にすぎない。実施形態の構成は、本発明の技術的思想を超えない範囲で適宜変更されてもよい。また、実施形態は、可能な範囲で組み合わせて実施されてよい。例えば、第１実施形態の連結部３１３にリブ３１３ａを形成してもよい。

本発明によると、靴と衣服の他、ＯＡ機器、医療機器、電気製品、または輸送機器等に搭載される。送風機に利用することができる。

１ 送風機
１０ インペラ
１１ 筒部
１２ 羽根
２０ モータ
３０ 筐体
３１ 蓋壁部
３２ 収納部
３３ ダクト
３４ 収容空間
４０ 回路基板
５０ スイッチ
５１ スイッチカバー
５１ａ 流入口
５１ｂ 貫通孔
５２ スイッチボタン
５２ａ 凸部
５３ スイッチセンサ
５４ バネ
５５ コネクタ
６０ バッテリー
３１１ 吸気口
３１１ａ 周縁部
３１２ 平板部
３１３ 連結部
３１３ａ リブ
３１４ 係合部
３２１ 底壁部
３２２ 周壁部
３２２ａ 曲面部
３２２ｂ、３２２ｃ 平面部
３２２ｄ 突出部
３２２ｅ 突起部
３２２ｆ 開口部
３２３ 吹出口
Ａ 回転方向
Ｃ 中心軸
θ 角度

Claims (12)

1. 中心軸周りに回転するインペラと、
   前記インペラを回転させるモータと、
   前記インペラ及び前記モータを収容する筐体と、を有する送風機であって、
   前記筐体は、
   前記インペラよりも径方向外側に配置され、軸方向に延びる周壁部と、
   前記インペラの軸方向一方側を覆う蓋壁部と、を有し、
   前記周壁部は、軸方向一方側に突出する突出部を有し、
   前記突出部は、前記蓋壁部の軸方向一方側の端面よりも軸方向一方側に配置される、送風機。
2. 前記突出部は、前記蓋壁部の径方向外側に配置され、前記蓋壁部の少なくとも一部を囲むように周方向に延びる、請求項１に記載の送風機。
3. 前記突出部が、開口部を挟む環状に形成され、前記開口部の中心角が１８０度未満である、請求項２に記載の送風機。
4. 前記周壁部と前記蓋壁部とは、別部材であり、
   前記周壁部は、
   前記突出部よりも径方向内側に配置され、軸方向一方側の端面から軸方向に突出する突起部を有し、
   前記蓋壁部は、
   前記突起部が、嵌合する嵌合部を有する。請求項１～請求項３のいずれかに記載の送風機。
5. 前記突出部の軸方向一方側の端面は、前記突起部よりも軸方向一方側に配置される、請求項４に記載の送風機。
6. 中心軸周りに回転するインペラと、
   前記インペラを回転させるモータと、
   前記インペラ及び前記モータを収容する筐体と、を有する送風機であって、
   前記筐体は、
   前記インペラよりも径方向外側に配置され、軸方向に延びる周壁部と、
   前記インペラの軸方向一方側を覆う蓋壁部と、を有し、
   前記蓋壁部は、
   軸方向に貫通する吸気口と、
   前記中心軸上に配置され、前記吸気口の一部を覆う平板部と、
   前記平板部から径方向外側に延び、前記平板部と前記吸気口の周縁部とを連結する連結部と、を有し、
   前記蓋壁部において、前記平板部又は前記周縁部が、前記インペラから軸方向に最も離れた位置に配置される、送風機。
7. 前記連結部が、径方向内側に向かうに従って軸方向一方側に傾斜する、請求項６に記載の送風機。
8. 前記周縁部が、径方向内側に向かうに従って軸方向一方側に傾斜する、請求項６又は請求項７に記載の送風機。
9. 前記連結部は、周方向端部から軸方向に突出して径方向に延びるリブを有する、請求項６～請求項８のいずれかに記載の送風機。
10. 前記蓋壁部の軸方向一方側の端面上に配置され、前記モータの回転数を変更するスイッチをさらに有する、請求項６～請求項９のいずれかに記載の送風機。
11. 前記スイッチは、前記平板部の軸方向一方側の端面上に配置されるスイッチセンサを有する、請求項１０に記載の送風機。
12. 前記スイッチセンサは、前記モータに接続される回路基板とコネクタを介して接続され、前記コネクタは、前記連結部の軸方向一方側の端面上を通って前記蓋壁部の外部に延びる、請求項１１に記載の送風機。