JP5113454B2 - 送風機 - Google Patents

Description

本発明はシロッコファンやターボブロワーと称される送風機に関する。

従来、高速回転が可能で、小型でも大風量で高圧の送風ができ、経済的で長寿命である流体動圧軸受を用いたモータを用いた送風機が考えられている。

しかしながら、このような構成の送風機は羽根車をラジアル方向、スラスト方向に安定して駆動させようとして、羽根車の上下面の圧力差を均等にするため、上下面部位に複数個のリング状のブレード押え板を設けると、該複数個のブレード押え板に吸引した空気が衝突するとともに、該ブレード押え板によって空気の流路面積が小さくなり、損失が大きくなるという欠点があった。
また、羽根車の底面はケース体で覆われると、下面リング状のブレード押え板と羽根車の多数個の羽根間とが閉じられた多数個の空間となり、排出口側と反排出口側とに異なる圧力が加わり、羽根車の寸法誤差によって、製品毎にラジアル方向の安定性がバラつくという欠点があった。
特開２００６−２２６２１１

本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、ケース体の排出口側と反排出口側の羽根車に異なる圧力が加わるのを確実に阻止することができるとともに、空気の流れがスムーズに効率よく行なうことができる高速回転が可能で、小型、大風量で高圧の送風を経済的に行なうことができる長寿命の送風機を提供することを目的としている。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は次の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、より完全に明らかになるであろう。
ただし、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

上記目的を達成するために、本発明は空気吸引口が形成され、周壁に排出口が形成されたケース体と、このケース体内に取付けられた流体動圧軸受を用いたモータと、このモータの回転部材にボスが固定された回転により前記空気吸引口より空気を吸引し、前記排出口より排出することができる所定間隔で一体形成された弧状の多数個の羽根を設けた底板を有する羽根車を備える送風機において、前記羽根車の底板に前記多数個の羽根間にそれぞれ開口し、該羽根車の前記ケース体の排出口側と反排出口側とに異なる圧力が加わるのを阻止するリング状の圧力均一空間を設けて送風機を構成している。

以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。

（１）羽根車の底板に多数個の羽根間にそれぞれ開口し、該羽根車の前記ケース体の排出口側と反排出口側とに異なる圧力が加わるのを阻止するリング状の圧力均一空間を設けたので、羽根車のケース体の排出口側と反排出口側とに異なる圧力が加わろうとしても、リング状の圧力均一空間によって羽根車に加わる圧力を均一にできる。
したがって、羽根車が水平状態で回転して、抵抗が小さく、効率よく高速回転させることができ、特に流量を絞った場合に生じやすいサージ現象による異音の発生を防止することができる。

（２）前記（１）によって、従来のように羽根車の上下面部位に複数個のリング状のブレード押え板が不要で、該ブレードによって吸引した空気が衝突したり、空気の流路面積を小さくすることなく、空気を効率よく流して、損失が大きくなるのを確実に防止することができる。

（３）前記（１）によって、羽根車の底面にリング状の圧力均一空間を形成すればよく、加工が容易で、低コストで簡単に実施することができる。

（４）請求項２も前記（１）〜（３）と同様な効果が得られるとともに、羽根車をよりラジアル方向、スラスト方向に安定させることができる。

以下、図面に示す本発明を実施するための最良の形態により、本発明を詳細に説明する。

図１ないし図８に示す本発明を実施するための最良の第１の形態において、１は本発明の送風機で、この送風機１は空気吸引口２と排出口３が形成されたケース体４と、このケース体４内に取付けられた高速回転で駆動される流体動圧軸受を用いたモータ５と、このモータ５の外周部に位置するように、該モータ５の回転部材に固定された、回転により前記ケース体４の空気吸引口２より空気を吸引し、前記排出口３より排出することができる羽根車６とで構成されている。

前記ケース体４は図１ないし図３に示すようにベース板７と、このベース板７上に複数本のビス８で固定された、前記モータ５の外周部および前記羽根車６の下部を覆う下部ケース９と、この下部ケース９の上部に複数本のビス８で固定される上面中央部に空気吸引口２が形成された前記羽根車６の上部を覆う上部ケース１１と、この上部ケース１１と前記下部ケース９の外周部に形成された排出口３と、この上部ケース１１と前記下部ケース９の外周部に形成された空気吸引口２とで構成されている。
なお、空気排出口１０は、前記羽根車６が回転することにより発生する圧力が前記羽根車６の下部およびモータ５の外周部と下部ケース９間に廻り込むことでロータを押し上げてしまうことを低減するためのものである。

前記モータ５は図４に示すように、前記ケース体４のベース板７の上面に固定されたモータ駆動回路（図示せず）が設けられた基板１３と、この基板１３より上方へ突出するように固定されたシャフト１４と、このシャフト１４の外周部に微小隙間１５を介して配置されたスリーブ１６と、このスリーブ１６の外周部に取付けられたバックヨーク１７と、このバックヨーク１７の外周部に位置するように前記基板１３に取付けられたコアレス波形連続コイル１８と、このコアレス波形連続コイル１８の外周部に位置するように設けられた永久磁石が配置されたロータ１９と、前記スリーブ１６、バックヨーク１７およびロータ１９を支持するとともに、前記シャフト１４の上部および、該ロータ１９の外周部を覆う回転部材としてのハブ２０を備え、前記シャフト１４を覆うハブ２０の上部の凹部２１に固定されたリング状のスラストマグネット２２と、このスラストマグネット２２と対向するように、前記シャフト１４の上部に固定されたリング状のスラストマグネット２３とで構成されている。

前記羽根車６は図５ないし図８に示すように、前記モータ５の回転部材としてのハブ２０に嵌合固定される円筒状のボス２４と、このボス２４の下部外周部より外方へ突出するように一体成型された底板２５と、この底板２５に所定間隔で一体成型された前記ボス２４部より順次外側下方へ、高さ寸法が順次小さくなるような弧状の多数個の長い羽根２６と、この多数個の長い羽根２６、２６間のボス２４部側を除く外周部寄りの部位にそれぞれ該長い羽根２６とほぼ同じ高さと弧状に形成された多数個の短い羽根２７と、前記底板２５の中央部寄りの底面に前記長い羽根２６と短い羽根２７間にそれぞれ開口し、該長い羽根２６と先端部羽根２７の前記ケース体４の排出口側３２と反排出口側３１とに異なる圧力が加わるのを阻止する、羽根車６の軸心と同軸心となるリング状の圧力均一空間２８とで構成されている。

上記構成の送風機１はモータ５を駆動させると羽根車６が高速で回転し、ケース体４の空気吸引口２より上部ケース１１と下部ケース９の羽根車室３０へ空気を吸引し、圧力を高めて排出口より排出する。
このため、小型でも大風量で高圧の送風ができる。
この時、モータ５はシャフト１４の外周部に微小隙間１５を介して配置したスリーブ１６の外周部に回転構造の永久磁石が配置されたロータ１９とコアレス波形連続コイル１８が配置されているので、回転力を発生する磁気回路からシャフト１４とスリーブ１６に加えられる有害な力は全くなくなる。
このため、基本的にはロータ１９の自重を支えるだけの軸受け剛性があればよいことになる。

また、羽根車６の長い羽根２６と短い羽根２７間を通過する風は抵抗や乱流となる障害物がないため、スムーズに通過するとともに、圧力が高くなる排出口３側では羽根車６の底板２５とケース体４との間に空気が流れ込もうとするが、この時、リング状の圧力均一空間２８に入り込むため、ケース体４の排出口３側と反排出口側とに圧力が均一に加わって羽根車６を水平状態で回転し、抵抗が小さく、効率よく高速回転させることができるとともに、特に流量を絞った場合に生じやすいサージ現象による異音の発生を防止することができる。
さらに、モータ５をコアレスモータとすることにより、渦電流損や鉄心のヒステリシス損失を抑えることができる。
[発明を実施するための異なる形態]

次に、図９ないし図１１に示す本発明を実施するための異なる形態につき説明する。なお、この本発明を実施するための異なる形態の説明に当って、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。

図９ないし図１１に示す本発明を実施するための第２の形態において、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と主に異なる点は、底板２５に長い羽根２６だけを形成した羽根車６Aを用いた点で、このように形成された羽根車６Aを用いて構成した送風機１Aにしても、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と同様な作用効果が得られる。

本発明は送風機を製造する産業で利用される。

本発明を実施するための最良の第１の形態の平面図。 本発明を実施するための最良の第２の形態の正面図。 図１の３−３線に沿う断面図。 本発明を実施するための最良の第２の形態のモータの断面図。 本発明を実施するための最良の第２の形態の羽根車の平面図。 本発明を実施するための最良の第２の形態の羽根車の正面図。 本発明を実施するための最良の第２の形態の羽根車の底面図。 図５の８−８線に沿う断面図。 本発明を実施するための第２の形態の平面図。 本発明を実施するための第２の形態の正面図。 図９の１１−１１線に沿う断面図。

符号の説明

１、１Ａ：送風機、 ２：空気吸引口、
３：排出口、 ４、４Ａ：ケース体、
５：モータ、 ６、６Ａ：羽根車、
７：ベース板、 ８：ビス、
９：下部ケース、 １０：空気排出口、
１１、１１Ａ：上部ケース、 １２：カバーケース、
１３：基板、 １４：シャフト、
１５：微小隙間、 １６：スリーブ、
１７：バックヨーク、 １８：コアレス波形連続コイル、
１９：ロータ、 ２０：ハブ、
２１：凹部、 ２２：スラストマグネット、
２３：スラストマグネット、 ２４：ボス、
２５：底板、 ２６：長い羽根、
２７：短い羽根、 ２８：圧力均一空間、
２９：空気導入通路、 ３０：羽根車室、
３１：ケース体反排出口側、 ３２：ケース体排出口側。

Claims (2)

1. 空気吸引口が形成され、周壁に排出口が形成されたケース体と、このケース体内に取付けられた流体動圧軸受を用いたモータと、このモータの回転部材にボスが固定された回転により前記空気吸引口より空気を吸引し、前記排出口より排出することができる所定間隔で一体形成された弧状の多数個の羽根を設けた底板を有する羽根車を備える送風機において、前記羽根車の底板に前記多数個の羽根間にそれぞれ開口し、該羽根車の前記ケース体の排出口側と反排出口側とに異なる圧力が加わるのを阻止するリング状の圧力均一空間を設けたことを特徴とする送風機。
2. 空気吸引口が形成され、周壁に排出口が形成されたケース体と、このケース体内に取付けられた流体動圧軸受を用いたモータと、このモータの回転部材にボスが固定された回転により前記空気吸引口より空気を吸引し、前記排出口より排出することができる所定間隔で一体形成された弧状の多数個の羽根を設けた底板を有する羽根車を備える送風機において、前記羽根車のボス部の外周部と底板の外周部とのほぼ中央部の底板に、前記多数個の羽根間にそれぞれ開口し、該羽根車のケース体の排出口側と反排出口側とに異なる圧力が加わるのを阻止する、該羽根車の軸心と同軸心となるリング状の圧力均一空間を設けたことを特徴とする送風機。

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