JP7125738B2 - 送風手段および空気清浄装置 - Google Patents
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- Y02A50/2351—Atmospheric particulate matter [PM], e.g. carbon smoke microparticles, smog, aerosol particles, dust
Description
[1]ファン(110)の回転により、ファン(110)の外周より空気を吹き出す送風手段(100)において、
ファン(110)の外周を囲む位置に、ファン(110)の回転軸を中心とする放射状に複数配置され、ファン(110)の外周より吹き出された空気を、その旋回流と同一方向に旋回させながらファン(110)の回転軸方向に導く螺旋状の通風路(130)を備え、
前記ファン(110)は、その回転軸方向の一端面を成し、円周方向に一定間隔で並ぶ複数の羽根(120)の一端が接続された主壁(112)を備え、
前記主壁(112)に複数のネジ孔(112d,112e)が設けられ、各ネジ孔(112d,112e)の何れかに前記ファン(110)の偏重心を修正するバランス調整用のネジが螺合され、
前記複数のネジ孔(112d,112e)は、
前記主壁(112)の外面側で外周縁に沿って円周方向に配列され、かつ前記複数の羽根(120)の一端に沿って配置されると共に、
前記主壁(112)の内面側で前記外面側のネジ孔(112e)が並ぶ周半径よりも小さな同心円上に沿った円周方向にも配列されたことを特徴とする送風手段(100)。
前記ガイド部材(140)は、ファン(110)の回転軸方向の一端面(112)を覆うドーム状の内殻部(141)と、ファン(110)の外周から内殻部(141)の頂部を除く外周を取り囲む筒状の外殻部(151)とから成り、
前記内殻部(141)の外周と前記外殻部(151)の内周との間の環状の空間において、内殻部(141)および外殻部(151)の少なくとも一方に設けられ、互いに対向する外周と内周が近接する方向に出っ張る複数のリブ(154)により、前記通風路(130)が区画形成されたことを特徴とする前記[1],[2]または[3]に記載の送風手段(100)。
前記ケース(11)には、前記集塵手段(20)に送る空気を外部から吸い込む吸込部(14)と、該吸込部(14)より上方で前記集塵手段(20)を通過した空気を外部に吹き出す吹出部(15)とが設けられ、
前記送風手段(100)は、前記ケース(11)の中心軸に沿って前記集塵手段(20)と前記吹出部(15)との間に配置されたことを特徴とする空気清浄装置(10)。
前記[1]に記載の送風手段(100)によれば、ファン(110)の外周より吹き出された空気を、その旋回流と同一方向に旋回させながらファン(110)の回転軸方向に導く螺旋状の通風路(130)を備える。この通風路(130)によって、ファン(110)の外周から吹き出された空気を、その旋回流の勢いを残しながらほぼそのままの風量で回転軸方向に効率良く送ることができる。このような送風手段(100)によれば、空気の流れの途中での圧力損失を防いで送風効率を高めることができ、各種装置で必要な風量を確実に確保することができる。
また、ファン(110)の偏重心を修正するネジを、ファン(110)の羽根(120)ではなく回転軸方向の一端面を成す主壁(112)に設けた複数のネジ孔(112d,112e)の何れかに螺合させる。これにより、従来の羽根に設けるバランサーのように、空気の流れの抵抗となって乱流を生じさせることがなく、また遠心力の影響も軽減される。
ファン(110)の主壁(112)は外側に露出する部位であり、外部よりネジ止めの作業を容易に行うことができる。しかも、バランサーであるネジはネジ孔(112d,112e)に螺合させるため、その取り付け作業自体も容易であり、確実に固定されて外れる可能性も低減され、脱落したり位置ズレする虞もない。
また、ネジ孔(112d,112e)を、主壁(112)の外面側で外周縁に沿って円周方向に配列させ、かつ複数の羽根(120)の一端に沿って配置すると共に、主壁(112)の内面側で前記外面側のネジ孔(112e)が並ぶ周半径よりも小さな同心円上に沿った円周方向にも配列させたことにより、ファン(110)の広い範囲で高精度なバランス調整が可能となる。
本実施の形態に係る送風手段100は、ファン110の回転により、ファン110の外周より空気を吹き出すものである。かかる送風手段100は、各種の装置に用いることができるものであるが、本実施の形態では、空気中の塵挨を捕集する空気清浄装置10に適用した場合を例にして説明する。
図1~図7に示すように、空気清浄装置10は、縦型の円筒状に形成されたケース11の内部に、送風手段100や集塵手段等の関連部品を含む本体が収納されて構成されている。本実施の形態に係る空気清浄装置10は、主として一般家庭で用いられるものであり、全体的にコンパクトな大きさに構成されているが、商業施設等で用いる業務用の場合には大型化して構成してもかまわない。
本発明の根幹を成す送風手段100は、ファン110と、ファン110を回転させるモーター101の他、ファン110の回転により吹き出された空気を導く通風路130を形成するガイド部材140を備えている。本実施の形態では、送風手段100は遠心送風機として構成されており、ファン110は、円周方向に並ぶ複数の羽根120を備えた遠心式ファンである。特にファン110は、遠心式ファンのうち複数の羽根120がそれぞれ回転方向と逆方向を向くように構成されており、静圧が高く大風量のターボファンに相当する。
図9,図17に示すように、ファン110の外周を囲む位置には、ファン110の回転軸を中心とする放射状に複数配置された螺旋状の通風路130が備わっている。通風路130は、ファン110の外周より吹き出された空気を、その旋回流と同一方向に旋回させながらファン110の回転軸方向に導くものである。通風路130は、本実施の形態ではガイド部材140によって形成されている。ガイド部材140は、ケース11の内部の本体において、ファン110の外周を取り囲むようにして、ファン110と吹出部15の間に配設されている。
空気清浄装置10は、前述した送風手段100の駆動を制御するための制御装置を備えている。制御装置は図示省略したが、送風手段100のモーター101の他、操作パネル40や各種センサ50等に信号線を介して電気的に接続されており、モーター101の回転駆動や操作パネル40の表示等を制御する。制御装置は、具体的には例えば制御基板から成り、CPU(中央処理装置)と、CPUの実行するプログラムや各種の固定的データを記憶するROMと、プログラムを実行する上で一時的に必要になるデータを記憶するためのRAM等で構成されている。
電源ボタン41は、空気清浄装置10を稼動・停止させるためのスイッチである。
モードボタン42は、空気清浄装置10の稼動状態をマニュアル、オート、カスタムの各モードに切り替えるスイッチである。なお、各モードの詳細については後述する。
表示パターン切替ボタン44は、風量レベル切替ボタン46の発光色を各表示色パターンに切り替えるスイッチである。本実施の形態の表示色パターンは、8色カラーと単色青色の2パターンが用意されている。
情報切替ボタン45は、情報表示部47に表示する情報を温度、湿度、PM2.5の何れかに切り替えるスイッチである。
次に、送風手段100の作用について説明する。
送風手段100が駆動すると、モーター101は給電されて回転し、これに伴いファン110が回転する。ファン110の回転により、隔壁113の中央開口113a(ファン吸込口)より空気が吸い込まれ、ファン110の外周(ファン吹出口)より空気は吹き出される。ここでファン110の外周より空気は、ファン110の回転方向に向かう旋回流を伴って遠心方向に吹き出されるが、ファン110の回転軸と直交する放射状ではなく、主壁112および隔壁113の傾斜に沿って上方にも向かうものとなり、ファン110の外周を囲む通風路130の上流側にそのまま導入される。
次に、空気清浄装置10の作用について説明する。
前述したように送風手段100が駆動すると、ファン110の回転により、ファン110のケーシング111内の空気は遠心力によってファン110の外周より吹き出され、ケーシング111内は負圧となり隔壁113の中央開口113aからファン110に吸い込まれる空気の流れが発生する。これにより、下部ケース12の全域にある吸込部14からケース11の外部の空気が吸い込まれる。ケース11の内部に吸い込まれた空気は、先ずフィルター20の外側から内側に取り込まれ、フィルター20を通過するときに空気中の塵埃が除去される。
次に、空気清浄装置10の具体的な運転についても説明する。
空気清浄装置10の使用に際して、本体にある差込口16aに図示省略した電源コードを接続した状態で、図8に示す操作パネル40にある電源ボタン41に使用者が触れると、空気清浄装置10の運転が開始する。このとき、各ボタン41~46や表示部47,48を含む全ての表示ライトは点灯する。空気清浄装置10の運転中に電源ボタン41を押すと、空気清浄装置10の運転が停止し、点灯していた表示ライトは消灯する。
さらに、カスタムは、任意の風量レベル範囲で運転するためのモードである。ここで設定された風量レベル範囲内での動作は、前記オートと同じ動作である。
風量レベルの範囲を決めるときは、例えば、風量レベル切替ボタン46を2回押すと範囲が決定される。
続けて、風量レベル切替ボタン46を2回目に押すと、風量インジケーター仕様の表示は設定された範囲内の色になる。そして、情報表示部47には、範囲内の最小値から最大値が表示される。
情報表示部47における表示内容を変えたいときは、情報切替ボタン45を押す。この情報切替ボタン45を押すたびに、例えば、温度、湿度、PM2.5の順に表示される情報が変更される。
また、風量レベル切替ボタン46の表示色を変えたいときは、表示パターン切替ボタン44を押す。この表示パターン切替ボタン44を押すたびに、例えば、表示パターン切替ボタン44の表示色は、8色カラーと単色青色に順に変更される。
11…ケース
12…下部ケース
13…上部ケース
14…吸込部
14a…小孔
15…吹出部
15a…スリット溝
16…台座
20…フィルター
30…連通部材
40…操作パネル
100…送風手段
101…モーター
102…回転軸
110…ファン
111…ケーシング
112…主壁
112d,112e…ネジ孔
113…隔壁
120…羽根
130…通風路
140…ガイド部材
141…内殻部
151…外殻部
154…リブ
Claims (5)
- ファンの回転により、ファンの外周より空気を吹き出す送風手段において、
ファンの外周を囲む位置に、ファンの回転軸を中心とする放射状に複数配置され、ファンの外周より吹き出された空気を、その旋回流と同一方向に旋回させながらファンの回転軸方向に導く螺旋状の通風路を備え、
前記ファンは、その回転軸方向の一端面を成し、円周方向に一定間隔で並ぶ複数の羽根の一端が接続された主壁を備え、
前記主壁に複数のネジ孔が設けられ、各ネジ孔の何れかに前記ファンの偏重心を修正するバランス調整用のネジが螺合され、
前記複数のネジ孔は、
前記主壁の外面側で外周縁に沿って円周方向に配列され、かつ前記複数の羽根の一端に沿って配置されると共に、
前記主壁の内面側で前記外面側のネジ孔が並ぶ周半径よりも小さな同心円上に沿った円周方向にも配列されたことを特徴とする送風手段。 - 前記通風路は、ファンの外周に連通する上流側が、ファンの外周より空気が吹き出される方向に沿って傾斜して設けられたことを特徴とする請求項1に記載の送風手段。
- 前記通風路は、その上流側から下流側にかけて断面積が連続的に小さくなることを特徴とする請求項1または2に記載の送風手段。
- 前記通風路を形成するガイド部材を備え、
前記ガイド部材は、ファンの回転軸方向の一端面を覆うドーム状の内殻部と、ファンの外周から内殻部の頂部を除く外周を取り囲む筒状の外殻部とから成り、
前記内殻部の外周と前記外殻部の内周との間の環状の空間において、内殻部および外殻部の少なくとも一方に設けられ、互いに対向する外周と内周が近接する方向に出っ張る複数のリブにより、前記通風路が区画形成されたことを特徴とする請求項1,2または3に記載の送風手段。 - 縦型の筒状に形成されたケースの内部に、請求項1から4の何れかに記載の送風手段と、空気中の塵挨を捕集する集塵手段とが収納された空気清浄装置において、
前記ケースには、前記集塵手段に送る空気を外部から吸い込む吸込部と、該吸込部より上方で前記集塵手段を通過した空気を外部に吹き出す吹出部とが設けられ、
前記送風手段は、前記ケースの中心軸に沿って前記集塵手段と前記吹出部との間に配置されたことを特徴とする空気清浄装置。
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