JP3793138B2

JP3793138B2 - ダクトファン

Info

Publication number: JP3793138B2
Application number: JP2002310735A
Authority: JP
Inventors: 和郎荻野; 篤長田
Original assignee: 松下エコシステムズ株式会社
Priority date: 2002-10-25
Filing date: 2002-10-25
Publication date: 2006-07-05
Anticipated expiration: 2022-10-25
Also published as: JP2004144033A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として建物の換気用に使用されるダクトファンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来例について図５及び図６を参照しながら説明する。
【０００３】
従来のダクトファン１０１は、筒形状の外枠１０２と、この外枠１０２の内部中央部分にあって、この外枠１０２に取付足１０３により固定され駆動軸１０４をもった電動機１０５と、この電動機１０５の駆動軸１０４に挿入固定され複数のブレード１０６を備えた羽根車１０７から構成されている。
【０００４】
この羽根車１０７は前記複数のブレード１０６を繋ぎ、羽根車１０７として一体にするための主板１０８を有し、この主板１０８はその中央部分に電動機１０５の駆動軸１０４に挿入固定するための羽根ボス部１０９を備えるとともに、この羽根ボス部１０９周辺を頂点とし、外周にいくにしたがって電動機１０５側へ近づくような曲がりを持ったお椀形状となっている。
【０００５】
複数のブレード１０６は、中央前方部分から吸い込まれた空気を、ブレード中央軸方向からブレード側方軸方向に誘導し、外枠１０２の筒形状に沿った後方に効率よく送るために、滑らかな曲面形状になっている。
【０００６】
また、主板１０８と複数のブレード１０６からなる羽根車１０７は、樹脂材料で一体成型されている。
【０００７】
羽根車１０７を一体成型する場合、その金型の抜き方向は駆動軸１０４方向になり、滑らかな複数のブレード１０６の曲面を成型するためには、主板１０８にブレード曲面の軸方向部分の金型スペースが必要となり、結果的に主板１０８の複数のブレード１０６一体成型部分にブレード１０６に沿った開口部１１０がブレード１０６の数だけ設けられることとなる。
【０００８】
すなわち、主板１０８は、一体となっている滑らかな曲面形状のブレード１０６部分の根元部で部分的に切り開かれた開口部１１０を有した椀型形状となっている。
【０００９】
一方、電動機１０５の羽根車１０７側端面は平坦な面となっており、上述の開口部１１０を有した椀型形状の主板１０８と間の空間は、電動機１０５の駆動軸１０４周辺が大きく、駆動軸１０４から円周方向に離れるにしたがって急激に小さく狭くなっている。
【００１０】
このような構成において、電動機の駆動軸に固定された羽根車を回転させると、羽根車に設けられた複数のブレードにより空気がブレード中央軸方向から吸引され、ブレード側方軸方向から羽根車後方へ送風されることとなる。
【００１１】
以上が従来例の構成である。
【００１２】
なお、先行技術文献については、本願請求項に係る発明と関連性を有する技術の蓄積がなく、記載すべき先行技術文献情報はない。
【００１３】
しかしながら、単に構成面での参考文献とするならば、次のものがある。
【００１４】
【特許文献１】
特開平８−１２８６９３号公報（図１、図５、図６、図８）
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のダクトファンの構成では、電動機により駆動軸を介して回転駆動した羽根車の前方中央部分の吸込側より吸引した空気は、ブレードにより羽根車の円周方向外側へ導かれ昇圧されるが、このときブレード後部の主板に開口部があるため、ブレードにすべての空気が送られず、一部の空気は主板の開口部を通過して、主板後流側にもれることになる。すなわち、一部の空気はブレードにより羽根車の円周方向外側へ到達せず昇圧不十分のまま吐出されることになる。このためダクトファンとして使用される場合の必要圧力が出ないとか、必要圧力を出すために電動機の回転数、すなわち羽根車の回転数を上げると、騒音が増大するなどの課題があった。
【００１６】
本発明は、このような課題を解決するものであり、羽根車の回転による送風圧力が昇圧不十分となるのを防止し、したがって、昇圧するために余分な回転数をあげる必要がなく、騒音が増大しないダクトファンを提供することを目的としたものである。
【００１７】
また、ダクトファンで送風しようとする空気中には塵埃が混入しており、これら塵埃の内、羽根車の主板の開口部から電動機側に漏れる空気中の塵埃は、電動機の羽根車側の平坦面に溜まることが多い。これら溜まった塵埃はある一定の量になると一度に送風、排出されたり、油や水分が含まれてダクトファン内部から外部へたれ流れることがあり、商品イメージを悪くしたり、商品外観も悪くなるので掃除をすることとなるが、ダクトファンの場合は非常に掃除がし難いものである。
【００１８】
本発明は、このような課題を解決するものであり、できるだけ掃除をしなくて済むように、電動機の羽根車側になるべく塵埃が溜まらないようにしたダクトファンを提供することを目的としたものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明のダクトファンは上記目的を達成するために、一つの手段として、軸方向から吸引し軸方向に送風する羽根車において、前記羽根車は、ブレードと部分的に開口した略椀型の主板を持ち、前記主板は軸方向に一体成型できるように前記ブレードの曲がりに沿って開口し、かつ前記羽根車を回転駆動させる電動機と前記主板との間に、この主板に近接し、かつ先端部の開口した略椀型のカバーを電動機の前記羽根車側に設置し、前記カバーを前記先端部の開口部分から前記主板のお椀形状に沿わせて前記電動機の前縁側端面に近づくほど前記主板のお椀形状面と前記カバーのお椀形状の間隔が大きくなるようにした構成とする。
【００２０】
本発明によれば、羽根車の部分的に開口した略椀型の主板に近接して略椀型のカバーを設けることで、主板の開口部からの空気の漏れが抑えられ、羽根車の中央前方から吸引された、ほとんどの空気がブレードにより昇圧され送風されることとなり、結果的に高静圧で低騒音のダクトファンとなるとともに、主板の開口部からの空気の漏れが抑えられることと、主板に近接したカバー形状が主板と同様の略椀型であるため、前述の漏れた空気が澱みなくスムースにながれるので、カバーへの塵埃付着はほとんどなく、また、カバーが電動機と羽根車の間に設置されているので、電動機に対しても塵埃の溜まりにくく、また、電動機６の前縁側端面に近づくほど、主板のお椀形状面とカバーのお椀形状の間隔が大きくなっており、主板の開口部から漏れてきた空気が円周方向にいくに従い、次第に量が増えるが、その量が増えた空気をスムーズに流すことができるダクトファンが得られる。
【００２１】
また他の手段は、カバーを、電動機の取付足と一体とし、ダクトファン本体に、取りつける構成とする。
【００２２】
本発明によれば、前述同様、羽根車の部分的に開口した略椀型の主板に近接して略椀型のカバーを設けることで、主板の開口部からの空気の漏れが抑えられ、羽根車の中央前方から吸引された、ほとんどの空気がブレードにより昇圧され送風されることとなり、結果的に高風量で低回転、高静圧で低騒音のダクトファンを得られるとともに、主板の開口部からの空気の漏れが抑えられることと、主板に近接したカバー形状が主板と同様の略椀型であるため、前述の漏れた空気が澱みなくスムースにながれるので、カバーへの塵埃付着はほとんどなく、また、カバーが電動機と羽根車の間に設置されているので、電動機に対しても塵埃の溜まりにくい構成のダクトファンが得られるのみでなく、さらに、電動機の取付足とカバーを一体とすることで、部品点数を増加させることなく製造コスト上昇を抑え、あるいは製造コスト削減できるダクトファンが得られるものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明は、軸方向から吸引し軸方向に送風する羽根車において、前記羽根車は、ブレードと部分的に開口した略椀型の主板を持ち、前記主板は軸方向に一体成型できるように前記ブレードの曲がりに沿って開口し、かつ前記羽根車を回転駆動させる電動機と前記主板との間に、この主板に近接し、かつ先端部の開口した略椀型のカバーを電動機の前記羽根車側に設置し、前記カバーを前記先端部の開口部分から前記主板のお椀形状に沿わせて前記電動機の前縁側端面に近づくほど前記主板のお椀形状面と前記カバーのお椀形状の間隔が大きくなるようにした構成としている。
【００２４】
このとき羽根車が回転すると吸込空気は、ブレードにより吸引され昇圧されるが、前記主板の部分的な開口部より圧力の低い電動機側に漏れようとする。
【００２５】
しかし、電動機と前記主板との間に、主板と近接し、かつ先端部の開口した略椀型のカバーを電動機の羽根車側に設置しているので、ブレードにより昇圧された空気が電動機側に行こうとするのをくい止め、その結果ブレード側から電動機側に行く漏れ量が少なくなり、ブレードによりなされた圧力上昇が低下する現象が少なくなり性能低下が抑えられるという作用を有する。この作用は、前記主板とカバーの距離が小さい程効果は大きい。
【００２６】
また、前記羽根車の裏面に漏れた空気の中には埃が含まれているので、空気の漏れ量が少量になると、運ばれる埃の量も減るので、電動機の羽根車側に溜まる埃の量も、漏れ量減少によって少なくなる。また前記主板の形状が略椀型なので掃除がしやすくなる。また、電動機６の前縁側端面に近づくほど、主板のお椀形状面とカバーのお椀形状の間隔が大きくなっており、主板の開口部から漏れてきた空気が円周方向にいくに従い、次第に量が増えるが、その量が増えた空気をスムーズに流すこととなる。
【００２７】
また他の手段は、略椀状のカバーを、電動機の取付足と一体成形とし、ダクトファンの本体に、取りつける構成としている。これにより、略椀型のカバーが主板開口部からの空気の漏れを少量とし圧力低下を防止するのみでなく、通常取り付いている電動機の取付足と椀状カバーを一体成形することにより、カバーと電動機取付足が一部品となるので、部品点数を増加させることないので製造コストの削減効果が得られることとなる。
【００２８】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００２９】
【実施例】
（実施例１）
図１及び図２に示すように、ダクトファン１は、内部が筒形状で空気の吸い込み口２にベルマウス３を設けた外枠４と、この外枠４の内部中央部分に駆動軸５を持った電動機６を備え、この電動機６は該電動機６と外枠４を繋ぐ２本の取付足７により外枠４にねじ止め固定（図示せず）されている。
【００３０】
なお、本実施例では空気流抵抗がなるべく小さくなるように電動機を２本の取付足で、外枠にねじ止め固定となっているが、電動機の大きさ重さによって、取付足を４本にしたり、外枠へのねじ止め固定も樹脂形状を嵌め込み係合させて組み立て固定する場合もある。
【００３１】
次に、電動機６の駆動軸５先端部分には、７枚のブレード８と、この７枚のブレード８を繋ぎ、電動機駆動軸５に挿入固定するため羽根ボス部９と、軸方向に一体成型できるように該ブレード８の曲がりに沿った７箇所の開口部１０有したお椀形状の主板１１を備えた羽根車１２が挿入固定されている。
【００３２】
ここで、ブレードの枚数は本実施例としてのものであり、羽根車のサイズによっては、７枚より少ない場合や多い場合もありうる。ただ、主板の開口部の数はブレードの枚数と同じ数になる。
【００３３】
そして、羽根車１２は外枠４の空気吸い込み口２のベルマウス３近傍に位置し、該羽根車１２軸方向中央前方から空気を吸引し、側方の軸方向後方に空気を送風する。
【００３４】
また、羽根車１２の主板１１は、電動機６の駆動軸５に挿入固定するための羽根ボス部分９を中央に有し、この羽根ボス部分９から円周方向の外側にいくほど電動機６側に近づくような曲がりを有したお椀形状を成している。
【００３５】
したがって、主板１１と電動機６の間の空間は、主板１１中央の羽根ボス部分９近傍が最大であって、外側にいくほど急激に狭く小さくなっている。
【００３６】
また、羽根車１２の主板１１お椀形状の外側周縁は電動機６の外縁より若干大きく、ブレード８から後方に送られる高速の気流が電動機６に当たり、スムーズな空気の流れの障害にならないように配慮されている。
【００３７】
そして、羽根車１２の主板１１と電動機６の間の空間にはカバー１３が設けられている。
【００３８】
このカバー１３は、電動機６の駆動軸５近傍に該駆動軸５及び主板１１の羽根ボス９を逃げるかたちで開口１４が設けられ、この開口１４部分から主板１１のお椀形状に沿って電動機６の前縁側端面１５まで滑らかな曲面を持った形状となっている。この形状はやはりお椀形状ではあるが、羽根車１２の主板１１のお椀形状よりも若干、曲率半径が小さいもので、したがって、羽根車１２の主板１１のお椀形状に沿ってはいるものの、電動機６の前縁側端面１５に近づくほど、主板１１のお椀形状面とカバー１３のお椀形状の間隔が大きくなっている。これは、主板１１の開口部１０から漏れてきた空気が円周方向にいくに従い、次第に量が増えるので、その量が増えた空気をスムーズに流すための配慮である。
【００３９】
また、カバー１３は羽根車１２を電動機６の駆動軸５に挿入固定する前に、駆動軸５側から電動機６の前縁側端面１５に嵌め込み固定できるようになっている。
【００４０】
以上のように、本実施例の構成は従来例に対して、特に、カバーが羽根車の主板と電動機の前縁端面との間に設けられている点が大きく異なるものである。
【００４１】
上記構成において、電動機６で羽根車１２が回転駆動されると、羽根車１２の中央前方から吸込された空気はブレード８により、羽根車１２の側方に高速で導かれ昇圧されるが、主板１１の電動機６側の空気圧の方が羽根車１２側の昇圧した圧力より小さいため、主板１１に空いている開口部１０を通り電動機６側に漏れようとする。
【００４２】
しかし、主板１１と電動機６の間に、主板１１に近接し、先端部の開口した略椀型のカバー１３を電動機６の羽根車１２側に設置しているので、ブレード８により昇圧された空気が電動機６に行こうとするのをくい止め、その結果ブレード８側から電動機６側に行く漏れ量が少なくなり、ブレード８によりなされた圧力上昇が低下する現象が少なくなり性能低下が抑えられる。従って、圧力の低下は小さく、圧力低下を補うため上昇させる回転数もわずかで済むので、騒音上昇は小さくなる。
【００４３】
ここで、羽根車１２の主板１１開口部１０からの空気の漏れ量は、主板１１とカバー１３との距離が小さい程小さくなり、漏れ量が小さくなることで圧力低下や騒音低下などの性能低下も少なくなる。
【００４４】
また、前記羽根車１２の電動機６側に漏れた空気の中には埃１６が含まれているので、空気の漏れ量が少量になると、運ばれる埃１６の量も減るので、電動機６の羽根車１２側に溜まる埃１６の量も、漏れ量減少によって少なくなる。また前記カバー１３の形状が羽根車１２側に膨らんだ略椀型なので、従来の電動機６の羽根車１２側が電動機６側にへこんでいたのに比べると埃１６も溜まりにくく、掃除も容易になるものである。
【００４５】
この結果、カバーなしの従来型に比べ約２ｄＢの低騒音化と同時に高圧化が図れるものである。
【００４６】
なお、羽根板の材質は、樹脂製でも金属製でも従来に対する効果は同じである。
【００４７】
また、図３に示すものは、実施例１におけるカバー１３の大きさの異なる使用実施例示したものであり、椀型の大きさは小さく性能向上の効果は小さいが、大きなカバーよりも安価で、掃除が容易となる効果は同等である。
【００４８】
（参考例１）
図４に示すものは、実施例１におけるカバー１３を、電動機６の取付足７と一体成形とし、ダクトファン１の外枠４にねじ止め固定することのできる取付足一体カバー１７としたものであり、従来の取付足７と同部品で一体成形し製造するので、実施例１のように新たにカバー１３を設けるよりは製造コストが安価で済む。これにより、略椀型の取付足一体カバー１７が主板１１開口部１０からの空気の漏れを少量とし圧力低下を防止するのみでなく、通常取り付いている電動機６の取付足７と実施例１のような椀状カバー１３を一体成形することにより、カバーと電動機取付足が一部品となるので、部品点数を増加させることないので製造コストの削減効果が得られる。
【００４９】
【発明の効果】
以上の実施例から明らかなように本発明によれば、ダクトファンにおいて、電動機と、開口部を有する主板との間に、主板と近接し、先端部の開口した略椀型のカバーを電動機の羽根車側に設置することにより、ブレード側から電動機側に行く漏れ量が少なくなり、圧力低下などの性能低下を抑えるとともに、掃除性を向上させる。また、カバーを先端部の開口部分から主板のお椀形状に沿わせて電動機の前縁側端面に近づくほど主板のお椀形状面とカバーのお椀形状の間隔が大きくなるようにすることにより、主板の開口部から漏れてきた空気が円周方向にいくに従い、次第に量が増えるが、その量が増えた空気をスムーズに流すことができる。また、電動機取付足と一体成形することにより、製造コストの上昇を抑えることの出来るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１のダクトファンの断面図
【図２】同羽根車の上面図
【図３】同他形状で小さくしたカバーを備えたダクトファンの断面図
【図４】本発明の参考例１のダクトファンの断面図
【図５】従来のダクトファンの断面図
【図６】同羽根車の上面図
【符号の説明】
１ダクトファン
６電動機
１０開口部
１１主板
１２羽根車
１３カバー
１６埃
１７取付足一体カバー

Claims

軸方向から吸引し軸方向に送風する羽根車において、前記羽根車は、ブレードと部分的に開口した略椀型の主板を持ち、前記主板は軸方向に一体成型できるように前記ブレードの曲がりに沿って開口し、かつ前記羽根車を回転駆動させる電動機と前記主板との間に、この主板に近接し、かつ先端部の開口した略椀型のカバーを電動機の前記羽根車側に設置し、前記カバーを前記先端部の開口部分から前記主板のお椀形状に沿わせて前記電動機の前縁側端面に近づくほど前記主板のお椀形状面と前記カバーのお椀形状の間隔が大きくなるようにした構成としたダクトファン。
カバーは、電動機の取付足と一体とし、ダクトファン本体に取りつける構成とした請求項１記載のダクトファン。