JP4797392B2

JP4797392B2 - 送風装置

Info

Publication number: JP4797392B2
Application number: JP2005037151A
Authority: JP
Inventors: 公伸山本; 克巳舟戸
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-02-15
Filing date: 2005-02-15
Publication date: 2011-10-19
Anticipated expiration: 2025-02-15
Also published as: JP2006226118A

Description

本発明は、天井面等に設置してアウターロータを用い羽根を駆動して送風を行う送風装置に関する。

従来、この種の送風装置の一例として長尺の羽根をアウターロータを用いて駆動する天井扇風機が知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、その天井扇風機について図５および図６を参照しながら説明する。
図５に示すように、天井扇風機の本体１０１は、外側を本体カバー１０２で覆われアウターロータ型のモータ１０３を内臓し、モータ１０３のステータ（図示せず）の中心に中空のシャフト１０４を貫通して、本体１０１はシャフト１０４の上端に固定されたジョイント１０５を介して取付金具１０６により天井面１０７に吊り下げられ、取付金具１０６は金具カバー１０８により覆われ、モータ１０３のロータ１０９には複数枚の羽根１１０が取り付けられていた。

また、特許文献１が従来技術として用いているものには、図６に示すように、羽根板１１１を羽根フレーム１１２を介して本体１１３のロータに相当する部分に取り付けるものもあった。
特開平１０−３０６７９２号公報（〔００１７〕図１、図４）

このような従来の天井扇風機では、前者においては、羽根１１０がロータ１０９に略水平に取り付けられるため、羽根１１０が自重で下方に垂れ曲がる傾向にあり、このような羽根１１０では、羽根１１０の根元部に、停止時には重力による応力が集中し、また、回転時には、風圧の反作用により応力が上下方向に変化することや、モータ１０３のオン−オフを繰り返すことにより羽根１１０の根元部にストレスがかかり、羽根１１０が疲労破壊することも起こり得るという課題があり、破壊することのない羽根が要求されている。

また、後者においては、羽根板１１１と羽根フレーム１１２を設け、補強して羽根が破壊しないように考慮されているが、別途部品として羽根フレーム１１２が必要となり部品点数が増加するとともに、羽根フレーム１１２自体は羽根効率を高める作用をするものではなく、また、羽根板１１１も羽根効率を考慮した形状になっていないという課題があり、羽根効率を良くすることが要求されている。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、羽根板自体の剛性および羽根効率を高めることのできる送風装置を提供することを目的としている。

本発明の送風装置は上記目的を達成するために、アウターロータ型電動機のロータに設けられる羽根ボスと、この羽根ボスに固定される複数の板状の羽根とを備え、前記板状の羽根は水平面で回転するとともに、前記板状の羽根は下方に向け凹形状に反り、羽根根元から羽根全長の３０〜８０％の長さ範囲で反り率Ｔｉｎを８％以上とし、残りの長さ範囲で反り率Ｔｏｕｔを８％以下とし、前記板状の羽根の取付角Ｑを前記羽根の根元から遠ざかる程大きくしたものである。

この手段により、羽根根元部の剛性が強くなり、羽根の垂れ曲がりを防止し、羽根の外周部においては乱流を防ぎ、羽根効率を上げて騒音を低減でき、羽根の仕事を効率良くすることができる送風装置が得られる。

また、他の手段は、板状の羽根を合成樹脂製としたものである。

この手段により、製造しやすく、羽根の重量バランスが管理し易く小さくできる送風装置が得られる。

また、他の手段は、アウターロータ型電動機の回転数を３００ＲＰＭ以下としたものである。

この手段により、送風性能の向上と、騒音低減を図ることができる送風装置が得られる。

また、他の手段は、アウターロータ型電動機としてＤＣモータを使用したものである。

この手段により、送風装置の小型化、軽量化を図ることができる送風装置が得られる。

また、他の手段は、板状の羽根を羽根ボスに直接固定したものである。

この手段により、羽根部分をより多く形成できるとともに、羽根の垂れ曲りを防止することができる送風装置が得られる。

また、他の手段は、送風装置の最大外径Ｄに対する羽根有効長を９０％以上としたものである。

この手段により、羽根の垂れを防止できる送風装置が得られる。

また、他の手段は、羽根の根元幅より先端幅を大きくしたものである。

この手段により、効率良く羽根の仕事をすることができる送風装置が得られる。

本発明によれば、羽根板自体の剛性および羽根効率を高めることができるという効果のある送風装置を提供できる。

また、製造しやすく、羽根の重量バランスが管理しやすく小さくできるという効果のある送風装置を提供できる。

また、送風性能の向上と騒音低減を図ることができるという効果のある送風装置を提供できる。

また、送風装置の小型化、軽量化を図ることができるという効果のある送風装置を提供できる。

また、仕事をする羽根部分をより多く形成できるとともに、垂れ曲りを防止できるという効果のある送風装置を提供できる。

また、羽根の仕事を効率良くすることができるという効果のある送風装置を提供できる。

本発明の請求項１記載の発明は、アウターロータ型電動機のロータに設けられる羽根ボスと、この羽根ボスに固定される複数の板状の羽根とを備え、前記板状の羽根は水平面で回転するとともに、前記板状の羽根は下方に向け凹形状に反り、羽根根元から羽根全長の３０〜８０％の長さ範囲で反り率Ｔｉｎを８％以上とし、残りの長さ範囲で反り率Ｔｏｕｔを８％以下とし、板状の羽根の取付角Ｑを記羽根の根元から遠ざかる程大きくしたものであり、羽根根元付近においては、反り率を８％以上とすることで羽根根元部の剛性が強くなり、羽根の垂れ曲がりを防止し、周速の大きい外周部では反り率を８％以下とすることで空気の流れが羽根面に沿うように流れ、羽根面からの剥離による乱流の発生を防ぎ、騒音を低減でき羽根効率を高めることができ、羽根の外周部で仕事量を大きくしても羽根の変形量を小さくすることができるので、羽根の取付角を根元部から外周部になるほど大きくすることができ、周速が大きく送風面積の広い外周側で効率良く羽根の仕事を行うことができるとともに、空気の流れを羽根面に沿うようにして羽根面からの剥離による乱流の発生を防ぎ、騒音を低減できるという作用を有する。

また、請求項２記載の発明は、板状の羽根を合成樹脂製としたものであり、製造がしやすいとともに、羽根の重量バランスを管理し易く、小さくでき、金属製に比べ、剛性の小なる合成樹脂であっても、請求項１記載の羽根の条件を満足することで、羽根の垂れ曲りを防止することができるという作用を有する。

また、請求項３記載の発明は、アウターロータ型電動機の回転数を３００ＲＰＭ以下としたものであり、板状羽根の根元付近における反り率を８％以上と大きくしているために、低速回転域においても、送風量を確保するとともに、騒音低減を図ることができるという作用を有する。

また、請求項４記載の発明は、アウターロータ型電動機としてＤＣモータを使用したものであり、送風装置本体を小型化、軽量化できるとともに、送風装置本体を小径化できるので、全体の外径寸法が同一の送風装置と比較して羽根部分をより大きく（長く）することができ、送風装置の送風有効範囲を大きく取れることで、送風性能を向上できるとともに、そのような形状であっても、請求項１記載の羽根の条件を満足することで羽根の垂れ曲りを防止することができ、また、低速回転域においても、安定した回転数で送風することが可能となる作用を有する。

また、請求項５記載の発明は、板状羽根を羽根ボスに直接固定したものであり、同じ外径の送風装置と比較して羽根部分をより大きく（長く）とれる。また、羽根の根元部に金属のフレームを設けなくても請求項１記載の羽根の条件を満足することで、羽根の垂れ曲りを防止できるという作用を有する。

また、請求項６記載の発明は、送風装置の最大外径Ｄに対する羽根有効長を９０％以上としたものであり、羽根有効長を９０％以上としても、請求項１記載の羽根の条件を満足することで、羽根の垂れ曲りを防止できるという作用を有する。

また、請求項７記載の発明は、羽根の根元幅より先端幅を大としたものであり、請求項１記載の羽根の条件を満足することで、羽根の外周部で仕事量を大きくしても羽根の変形量を小さくすることができるので、回転中の変形や停止時の垂れ曲りが防止でき、羽根の根元幅より先端幅を大きくした羽根にすることができ、周速が大きく送風面積の広い外周側で、効率良く羽根の仕事を行うことができるという作用を有する。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１〜図４に示すように、装置本体１は、外側を本体カバー２で覆われたアウターロータ型の電動機３を内蔵し、電動機３のステータ（図示せず）の中心を中空のシャフト４が貫通し、装置本体１はシャフト４の上端に固定されたジョイント５を介し取付具等により天井６に取り付けられ、電動機３のロータ７には羽根ボス８が設けられ、羽根ボス８に合成樹脂製の複数枚の板状の羽根９が水平面で回転するように直に取り付けられている。

また、板状の羽根９は、根元部１０に羽根ボス８に取り付ける取付部１１を設け、羽根根元から羽根全長の３０〜８０％の長さ範囲で、図３に示すように反り率Ｔｉｎを８％以上とし、残りの長さ範囲を、図４で示すように反り率Ｔｏｕｔを８％以下としている。板状の羽根９の取付角Ｑは、羽根９の根元から遠ざかる程大きく形成し、送風装置の最大外径Ｄに対する羽根有効長を９０％以上とするとともに、板状の羽根９は根元幅より先端幅を大きく形成している。

また、アウターロータ型の速調可能な電動機３をＤＣモータにより形成し、低速回転時の回転数を３００ＲＰＭ以下に構成する。

上記構成において、送風装置が低速回転に設定されて運転される時は、ＤＣモータにより形成されたアウターロータ型の電動機３の駆動により、板状の羽根９は３００ＲＰＭの遅い回転数で回転される。

このとき、板状の羽根９は、羽根全長の３０〜８０％の長さ範囲で反り率Ｔｉｎを８％以上とし、残りの長さ範囲を反り率Ｔｏｕｔを８％以下としていることで、羽根の根元部１０の剛性は強く、羽根９の垂れ曲りを防止し、周速の大きい外周部では、空気の流れが羽根面に沿うように流れ、乱流の発生を防ぎ、騒音が低減されるとともに、羽根９の取付角Ｑを羽根９の根元から遠ざかるにしたがい大きくなるようにしていること、ならびに羽根９の根元幅より先端幅を大きくしていることにより、送風装置の送風有効範囲を大きくとることができ、羽根９の羽根の有効長を長くすることができ、風速が大きく送風面積の広い外周側で羽根９の仕事を効率良く行うことができることとなる。

また、羽根９を合成樹脂製とすることにより、製造しやすく、羽根９の重量バランスを管理しやすく小さくでき、羽根９の垂れ曲りも防止することができるとともに、電動機３にＤＣモータを用いることにより装置本体１の小型化、軽量化を図ることができ、相対的に羽根の送風領域が拡がるので、送風性能の向上と騒音低下を図ることができることとなる。

このように本発明によれば、アウターロータ型の電動機３のロータ７に設けられる羽根ボス８に固定される複数の羽根９を備え、板状の羽根９は水平面で回転するとともに、羽根根元から羽根全長の３０〜８０％の長さ範囲で反り率Ｔｉｎを８％以上として、残りの長さ範囲で反り率Ｔｏｕｔを８％以下とする羽根の基本的な条件を満足することで、羽根の剛性および羽根効率を高めることができるとともに、騒音の低減、装置の小型化、軽量化に寄与することのできる送風装置を提供することができることとなる。

低騒音、小型、軽量にできることで、簡単に天井に設置し、扇風機、循環扇、照明器の用途に容易に適用できる。

本発明の実施の形態１の送風装置の一部破断した側面図同送風装置の平面図同送風装置の羽根の反り率８％以上を示すＡ−Ａ断面図同送風装置の羽根の反り率８％以下を示すＢ−Ｂ断面図従来の天井扇風機の断面図従来の他の天井扇風機の斜視図

符号の説明

３アウターロータ型の電動機
７ロータ
８羽根ボス
９板状の羽根

Claims

アウターロータ型電動機のロータに設けられる羽根ボスと、この羽根ボスに固定される複数の板状の羽根とを備え、前記板状の羽根は水平面で回転するとともに、前記板状の羽根は下方に向け凹形状に反り、羽根根元から羽根全長の３０〜８０％の長さ範囲で反り率Ｔｉｎを８％以上とし、残りの長さ範囲で反り率Ｔｏｕｔを８％以下とし、前記板状の羽根の取付角Ｑを前記羽根の根元から遠ざかる程大きくした送風装置。
板状の羽根を合成樹脂製とした請求項１記載の送風装置。
アウターロータ型電動機の回転数を３００ＲＰＭ以下とした請求項１記載の送風装置。
アウターロータ型電動機としてＤＣモータを使用した請求項１記載の送風装置。
板状の羽根を羽根ボスに直接固定した請求項１記載の送風装置。
送風装置の最大外径Ｄに対する羽根有効長を９０％以上とした請求項１記載の送風装置。
羽根の根元幅より先端幅を大とした請求項１記載の送風装置。