JP3233286U - 斜流増圧送風機 - Google Patents

Abstract

【課題】高風圧、低騒音の空気清浄機に適用する斜流増圧送風機を提供する。【解決手段】インペラと導風構造１２０とモータ１４０と増圧ケーシングとを備え、インペラは、インペラ本体１１１と、インペラ本体に接続される複数の羽根部１１２とを備え、羽根部がインペラ本体の頂部から底部まで螺旋状に延在し、羽根部の両端部に、それぞれ、上縁部１１２１と下縁部とが形成され、上縁部の幅が下縁部の幅よりも大きい。導風構造は、リング部材１２１と、リング部材内部に間隔を置いて配置された内筒１２２と、リング部材と内筒とを接続し且つリング部材の周方向に均等に配置されている複数のエアガイドベーン１２３とを備える。モータが内筒に配置され且つ回転軸１４１がインペラ本体に接続される。増圧ケーシングがインペラをカバーし且つリング部材に接続される。羽根部に隣接する増圧ケーシングの一端に吸込口１５０ａが形成され、リング部材が配置される一端に吐出口が形成される。【選択図】図４

Description

本考案は、送風機の技術分野に属し、特に、空気清浄機に適用する斜流増圧送風機に関するものである。

空気清浄機は、エラクリーナとも呼ばれ、アレルゲンや室内ＰＭ２．５などの空気中に浮遊する粒子状物質を吸着、分解又は変換して空気品質を改善することができる。また、内装やその他の原因による室内、地下空間、車内の揮発性有機化合物の汚染の問題を解決することもできる。

空気清浄機の動力源は、送風機であり、送風機の作動状態は、空気清浄機の性能に直接影響すると考えられる。

空気清浄機に必要な浄化効果を高めるために、フィルターの風抵抗係数を大きくすることが一般的であるが、送風機に必要な風圧も大きくなり、従来の遠心風車やアキシャルフロー風車ではこれに対応することは困難である。また、送風機が大風量と高空気圧の要件を満たした一方で、動作中の空気清浄機が大きな騒音を生成する問題が生じる。

したがって、上述した問題を解決できる、高風圧、低騒音の新型送風機を提供する必要がある。

本考案は、高風圧低騒音の斜流増圧送風機を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本考案は以下の技術的解決案を提出する。本考案は、インペラと導風構造とモータと増圧ケーシングとを備える、斜流増圧送風機を提供する。前記インペラは、インペラ本体と、前記インペラ本体に接続されている複数の羽根部とを備え、前記羽根部が前記インペラ本体の頂部から底部に向かって螺旋状に延在し、且つ前記羽根部の両端部に、それぞれ、上縁部と下縁部とが形成され、前記上縁部の幅が前記下縁部の幅より大きく、前記導風構造は、リング部材と、前記リング部材内部に間隔を置いて配置された内筒と、前記リング部材と前記内筒とを接続し且つ前記リング部材の周方向に均等に配置されている複数のエアガイドベーンとを備え、前記モータは、前記内筒に設けられ、且つ前記モータの回転軸が前記インペラ本体に接続され、前記増圧ケーシングは、前記インペラをカバーするように配置され、且つ前記リング部材に接続され、前記羽根部に隣接する前記増圧ケーシングの上縁部の一端に、吸込口が形成され、前記リング部材側の一端に吐出口が形成される。
好ましくは、前記上縁部が前記インペラ本体から上方に向かって螺旋状に延在するように形成される。
好ましくは、前記インペラは奇数枚の前記羽根部を備える。
好ましくは、前記内筒の頂部に固定される連結フレームをさらに備え、前記モータの回転軸が前記連結フレームを通って前記インペラ本体に接続する。
好ましくは、前記内筒内に前記モータを取り付けるための固定ベースが設けられる。
好ましくは、前記内筒が錐台形であり、且つ前記内筒の頂部の外径が底部の外径よりも大きく、前記内筒は、前記回転軸の軸方向において、前記リング部材よりも高い位置に配置され、前記エアガイドベーンは、前記回転軸の軸方向において、前記リング部材よりも高い位置に配置される。
好ましくは、前記エアガイドベーンは、対向するように配置された、トップマージンとボトムマージンとを備え、前記トップマージンが前記内筒の頂部に接続され且つ前記リング部材の上方に位置され、前記ボトムマージンが前記内筒と前記リング部材とに接続され、前記回転軸の軸方向において、前記トップマージンと前記ボトムマージンとが、前記エアガイドベーンが弧状を形成させるように、互いに向かって曲げられる。
好ましくは、前記吸込口に隣接する前記増圧ケーシングの部分が、頚部を形成するように内側に凹んでおり、前記頚部の内壁が前記羽根部と間隔をあけて配置される。
好ましくは、前記リング部材と前記増圧ケーシングのボトムマージンとの間に、係合凸部と係合スロットとが設けられ、前記係合凸部が前記リング部材の半径方向に沿って突出する。
好ましくは、前記増圧ケーシングは、互いに対応する、第１筐体と第２筐体とを備え、前記第１筐体と前記第２筐体との間に、第１固定部と第２固定部と係合部材とバックルブロックとが設けられ、前記係合部材と前記バックルブロックとが取り外し可能に係合され、前記第１固定部と前記第２固定部とが接続部材を介して取り外し可能に接続される。

従来技術と比較して、本考案の斜流増圧送風機では、インペラの各羽根部がインペラ本体の頂部から底部まで螺旋状に延びており、また、インペラの下方に導風構造が増設されており、導風構造は、リング部材、リング部材内部に間隔を置いて配置された内筒と、前記リング部材と前記内筒とに接続され且つ放射状に配置される複数のエアガイドベーンとを備える。本考案は、風圧を増加させるための斜流加圧の原理を利用し、且つ導風構造により空気流を導くことで、風圧をさらに増加させることができる。また、各羽根部の両端部に、上縁部と下縁部とが形成され、上縁部の幅が下縁部の幅よりも大きいので、共周波数共振を低減し、下縁部での乱流を抑え、騒音の発生を防ぐことができる。このように、本考案の斜流増圧送風機は、高風圧、低騒音の利点を有し、空気清浄機に適用すると、空気清浄機の清浄空気量（ＣＡＤＲ値）の性能を向上させることができる。

本考案の斜流増圧送風機の構造概念図である。 図１に示す構造を他の角度で見た時の構造概念図である。 図１に示す構造の第１筐体を取り外した状態の構造概念図である。 図１に示す構造の断面図である。 図３に示す構造のインペラの構造概念図である。 図５に示す構造の平面図である。 図５に示す構造の正面図である。 図３に示す構造の導風構造、モータ、及び連結フレームの分解図である。 図８に示す構造の導風構造を他の角度で見た時の構造概念図である。 図１に示す構造の増圧ケーシングの分解図である。

図面を参照しながら、本考案の実施形態を説明する。各図面に同一符号で示されている構成が同じ構成である。以下の説明では、空気清浄機に適用されている本考案の斜流増圧送風機１００を説明しているが、これに限定されない。本考案の斜流増圧送風機１００は、他の装置にも適用できる。

図１〜図４に示すように、本考案によって提供される斜流増圧送風機１００は、インペラ１１０、導風構造１２０、連結フレーム１３０、モータ１４０、及び増圧ケーシング１５０を備える。連結フレーム１３０は、導風構造１２０に取り付けられ、インペラ１１０は、連結フレーム１３０に取り付けられ、モータ１４０は、導風構造１２０と連結フレーム１３０との間に取り付けられ、モータ１４０の回転軸１４１が連結フレーム１３０を延出してインペラ１１０に接続されている。モータ１４０は、インペラ１１０の回転を駆動するように用いられる。増圧ケーシング１５０は、インペラ１１０をカバーして導風構造１２０に接続される。インペラ１１０に隣接する増圧ケーシング１５０の一端に、吸込口１５０ａが設けられ、インペラ１１０を離れる一端に、吐出口１５０ｂが設けられる。

図３〜図７に示すように、前記インペラ１１０は、インペラ本体１１１と、インペラ本体１１１に接続されている複数の羽根部１１２とを備える。各羽根部１１２は、インペラ本体１１１の上部から下部まで螺旋状に延びる。隣接する２つの羽根部１１２同士の間に、流路１１３が形成されている。各羽根部１１２は、インペラ本体１１１の上部に位置する一端に、上縁部１１２１が形成され、インペラ本体１１１の下部に位置する一端に、下縁部１１２２が形成されている。上縁部１１２１は、インペラ本体１１１との接続点から上向きに延びて螺旋状に構成されているので、インペラ１１０が回転すると、羽根部１１２が流路１１３にある空気に対して斜めに挿入し、空気を吸引する能力が高まる。

図５〜図７に示すように、本考案では、上縁部１１２１とインペラ本体１１１との接続点からインペラ本体１１１を離れる端点までの距離を上縁部１１２１の幅とし、下縁部１１２２とインペラ本体１１１との接続点からインペラ本体１１１を離れる端点までの距離を下縁部１１２２の幅とし、上縁部１１２１の幅は下縁部１１２２の幅よりも大きいので、同じ周波数による共振を低減させ、下縁部１１２２のエンド部における気流の乱れが抑え、騒音を低減することができる。

好ましくは、本考案のインペラ本体１１１に設けられる羽根部１１２が奇数枚あり、例えば、ある実施形態では、羽根部１１２が９枚ある。このような羽根部１１２は、斜流増圧原理により、風圧を効果的に増加させることができる。なお、羽根部１１２の枚数は実際の需要に応じて変更することができる。

図４、図８〜図９に示すように、前記導風構造１２０は、リング部材１２１、内筒１２２、及び複数のエアガイドベーン１２３を備える。リング部材１２１は、円形状である。内筒１２２は、錐台形であり、且つ内筒１２２の頂部の外径は、底部の外径よりも大きい。すなわち、内筒１２２の外径は、上から下に向かって徐々に減少する。頂部が大きく且つ底部が小さい外径設計は、空気流を導き、加圧するのに有益である。また、内筒１２２は、モータ１４０の回転軸１４１の軸方向において、リング部材１２１よりも高い位置に設置されている、各エアガイドベーン１２３は、リング部材１２１と内筒１２２との間に均等に接続されている。すなわち、各エアガイドベーン１２３は、リング部材１２１の半径方向に沿って均一に配置され、且つ各エアガイドベーン１２３は、内筒１２２の上段部及びリング部材１２１の頂部のそれぞれに接続されている。換言すれば、回転軸１４１の軸方向において、各エアガイドベーン１２３のほとんどの部分が、リング部材１２１の上方に配置されている（図８を参照）。隣接する２つのエアガイドベーン１２３同士の間に形成された通路は、空気流の風圧を増加する効果を有し、斜流増圧送風機１００の風圧を増加させることができる。

図８〜図９に示すように、各エアガイドベーン１２３は、互いに対向するように設置されるトップマージン１２３１とボトムマージン１２３２とを備える。トップマージン１２３１は、内筒１２２に接続され、且つリング部材１２１の上部に位置され、ボトムマージン１２３２は、内筒１２２及びリング部材１２１の頂部のそれぞれに接続され、且つ、前記回転軸１４１の軸方向において、トップマージン１２３１とボトムマージン１２３２は、エアガイドベーン１２３が弧形状の構造に湾曲するように、に互いに向かって曲げられている。すなわち、トップマージン１２３１、ボトムマージン１２３２は、垂直方向から逸脱し、互いに向かって曲がっている。

図３〜図４及び図８に示すように、内筒１２２の頂部の外径は、連結フレーム１３０の外径に対応し、内筒１２２には、モータ１４０を取り付けるための固定ベース１２２１、及び連結フレーム１３０に接続するための突出ポスト１２２２が設けられている。連結フレーム１３０では、突出ポスト１２２２に対応する位置に固定孔１３１が設けられ、中央部に貫通孔１３２が設けられている。モータ１４０は、固定ベース１２２１内部に取り付けられる。モータ１４０を取り付けるときに、回転軸１４１は、連結フレーム１３０に設けられる貫通孔１３２を通って連結フレーム１３０の上方に延在してインペラ本体１１１に接続する。その後、連結フレーム１３０を内筒１２２の頂部に係合させた後、接続部材（例えば、ボルトなど）を用いて、連結フレーム１３０の固定孔１３１を貫通して突出ポスト１２２２に固定させる。これによって、連結フレーム１３０と内筒１２２との固定を実現することができる。

図１〜図４、図１０に示すように、増圧ケーシング１５０は、インペラ１１０をカバーし、且つリング部材１２１に接続される。インペラ１１０に隣接する増圧ケーシング１５０の端部に、吸込口１５０ａが形成され、吐出口１５０ｂは、前記リング部材１２１側の端部に形成される。また、吸込口１５０ａに隣接する増圧ケーシング１５０の位置に、頚部１５０ｃを形成するように内側に凹んでおり、前記頚部１５０ｃの内壁と羽根部１１２との間に、一定の隙間を有する。

より具体的には、前記増圧ケーシング１５０は、対応する第１筐体１５１と第２筐体１５２とを備え、前記第１筐体１５１には、第１固定部１５１１と係合部材１５１２とが設けられ、第２筐体１５２には、第１固定部１５１１に対応する第２固定部１５２１、及び係合部材１５１２に対応するバックルブロック１５２２が設けられている。第１筐体１５１と第２筐体１５２が接続される場合、係合部材１５１２とバックルブロック１５２２とは取り外し可能に係合し、第１固定部１５１１と第２固定部１５２１は、接続部材（例えば、ボルトなど）によって固定することができる。

図９〜図１０に示すように、リング部材１２１の縁部に、半径方向に突出する係合凸部１２１１が設けられる（図９を参照）。第１筐体１５１又は第２筐体１５２には、係合ブロックが設けられる。本実施形態では、第１筐体１５１の底部に、係合ブロック１５１３が凸設され、係合ブロック１５１３に、係合凸部１２１１に対応する係合スロットが設けられ、係合凸部１２１１と係合ブロック１５１３に設けられる係合スロットとで、第１筐体１５１とリング部材１２１の係合接続を実現する。なお、第２筐体１５２とリング部材１２１との間に、対応する係合凸部及び係合ブロックを設けても良い。

図１〜１０に示すように、本考案の斜流増圧送風機１００が作動すると、モータ１４０がインペラ１１０を回転させ、その結果、空気流は、吸込口１５０ａから増圧ケーシング１５０内に入り、図４の矢印で示されている方向に沿って流路１１３内に流動する。斜流増圧原理及び導風構造１２０の導風効果により、風圧を効果的に増加させることができる。同時に、羽根部１１２の上縁部１１２１の幅は、下縁部１１２２の幅よりも大きいので、同じ周波数による共振を低減することができるほか、下縁部１１２２のエンド部における気流の乱れが抑え、騒音を抑えることもできる。

上述したように、本考案の斜流増圧送風機１００では、インペラ１１０の各羽根部１１２がインペラ本体１１１の頂部から底部まで螺旋状に延びており、また、インペラ１１０の下方に導風構造１２０が増設されており、前記導風構造１２０は、リング部材１２１、リング部材１２１内部に間隔を置いて配置された内筒１２２、両者の間に均等に接続された複数のエアガイドベーン１２３を備える。本考案は、風圧を増加させるための斜流加圧の原理を利用し、且つ導風構造１２０により空気流を導くことで、風圧をさらに増加させることができる。また、各羽根部１１２の両端部に、上縁部１１２１及び下縁部１１２２が設けられ、且つ上縁部１１２１の幅が下縁部１１２２の幅よりも大きくするように設計されることで、共周波数共振を低減し、下縁部１１２２での乱流を抑え、騒音の発生を防ぐことができる。このように、本考案の斜流増圧送風機１００は、高風圧、低騒音の利点を有し、空気清浄機に適用すると、空気清浄機の清浄空気量（ＣＡＤＲ値）の性能を向上させることができる。

本考案に係る空気清浄機の他の構成は、当該技術分野における技術者が周知する従来技術であり、ここでは詳細を省略する。

以上の内容は、本考案の好適な実施形態であり、本実用新案登録請求の範囲を限定するものではない。本考案に従って行われた同等の変更は本実用新案登録請求の範囲に含まれている。

Claims (10)

1. インペラと導風構造とモータと増圧ケーシングとを備える、斜流増圧送風機であって、
   前記インペラは、インペラ本体と、前記インペラ本体に接続されている複数の羽根部とを備え、前記羽根部が前記インペラ本体の頂部から底部に向かって螺旋状に延在し、且つ前記羽根部の両端部に、それぞれ、上縁部と下縁部とが形成され、前記上縁部の幅が前記下縁部の幅より大きく、
   前記導風構造は、リング部材と、前記リング部材内部に間隔を置いて配置された内筒と、前記リング部材と前記内筒とを接続し且つ前記リング部材の周方向に均等に配置されている複数のエアガイドベーンとを備え、
   前記モータは、前記内筒に設けられ、且つ前記モータの回転軸が前記インペラ本体に接続され、
   前記増圧ケーシングは、前記インペラをカバーするように配置され、且つ前記リング部材に接続され、前記羽根部に隣接する前記増圧ケーシングの上縁部の一端に、吸込口が形成され、前記リング部材側の一端に吐出口が形成される、ことを特徴とする斜流増圧送風機。
2. 前記上縁部が前記インペラ本体から上方に向かって螺旋状に延在するように形成される、ことを特徴とする請求項１に記載の斜流増圧送風機。
3. 前記インペラは奇数枚の前記羽根部を備える、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の斜流増圧送風機。
4. 前記内筒の頂部に固定される連結フレームをさらに備え、前記モータの回転軸が前記連結フレームを通って前記インペラ本体に接続する、ことを特徴とする請求項１に記載の斜流増圧送風機。
5. 前記内筒内に前記モータを取り付けるための固定ベースが設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載の斜流増圧送風機。
6. 前記内筒が錐台形であり、且つ前記内筒の頂部の外径が底部の外径よりも大きく、前記内筒は、前記回転軸の軸方向において、前記リング部材よりも高い位置に配置され、前記エアガイドベーンは、前記回転軸の軸方向において、前記リング部材よりも高い位置に配置される、ことを特徴とする請求項１に記載の斜流増圧送風機。
7. 前記エアガイドベーンは、対向するように配置された、トップマージンとボトムマージンとを備え、前記トップマージンが前記内筒の頂部に接続され且つ前記リング部材の上方に位置され、前記ボトムマージンが前記内筒と前記リング部材とに接続され、前記回転軸の軸方向において、前記トップマージンと前記ボトムマージンとが、前記エアガイドベーンが弧状を形成させるように、互いに向かって曲げられる、ことを特徴とする請求項１に記載の斜流増圧送風機。
8. 前記吸込口に隣接する前記増圧ケーシングの部分が、頚部を形成するように内側に凹んでおり、前記頚部の内壁が前記羽根部と間隔をあけて配置される、ことを特徴とする請求項１に記載の斜流増圧送風機。
9. 前記リング部材と前記増圧ケーシングのボトムマージンとの間に、係合凸部と係合スロットとが設けられ、前記係合凸部が前記リング部材の半径方向に沿って突出する、ことを特徴とする請求項１に記載の斜流増圧送風機。
10. 前記増圧ケーシングは、互いに対応する、第１筐体と第２筐体とを備え、前記第１筐体と前記第２筐体との間に、第１固定部と第２固定部と係合部材とバックルブロックとが設けられ、前記係合部材と前記バックルブロックとが取り外し可能に係合され、前記第１固定部と前記第２固定部とが接続部材を介して取り外し可能に接続される、ことを特徴とする請求項１に記載の斜流増圧送風機。

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