JPWO2006137141A1

JPWO2006137141A1 - 送風機

Info

Publication number: JPWO2006137141A1
Application number: JP2006520493A
Authority: JP
Inventors: 金井　孝; 孝金井; 松下　裕樹; 裕樹松下
Original assignee: Nidec Copal Electronics Corp
Current assignee: Nidec Copal Electronics Corp
Priority date: 2005-06-23
Filing date: 2005-06-23
Publication date: 2009-01-08
Also published as: WO2006137141A1; US20080226472A1

Abstract

本発明の送風機は、少なくとも一側面に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、このモータの外周部に位置するように、該モータの回転部材に固定された、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羽根車とで構成され、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。

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。

従来の送風機はボールベアリング、オイレスメタルやベアリング、含油軸受を介して羽根車の軸を回転可能に支持している。

このような軸受けを使用した送風機は、高速回転させることができないため、必要な風量を得るためには、ある程度大きな羽根車が必要となるため、小型化が困難であるとともに、寿命が短いという欠点があった。
また、鉄心を有するモータに羽根車を取付けたタイプの送風機はうず電流損や鉄心のヒステリシス損失が高速になればなる程大きくなるという欠点があった。
特になし

本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、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送風機を提供することを目的としている。

また、本発明は羽根車が送風に伴って、スラスト方向に極度に移動するのを抑制して、羽根車がケース体と接触するのを防止するとともに、振動や騒音の低減を図ることのできる送風機を提供することを他の目的としている。

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、本発明は少なくとも一側面に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、このモータの外周部に位置するように、該モータの回転部材に固定された、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羽根車とで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）少なくとも一側面に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、このモータの外周部に位置するように、該モータの回転部材に固定された、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羽根車とで構成されているので、羽根車を流体動圧軸受を用いたモータで回転させることができる。
したがって、従来のようにボールベアリングやオイレスメタル、含油軸受等のの接触軸受を介することなく、非接触の流体動圧軸受により羽根車を回転可能に支持しているため、高速回転が可能で、小型でも大風量で高圧の送風ができる。

（２）前記（１）によって、回転中に接触することなく接触抵抗や磨耗を抑えることができるので、経済的で長寿命にできる。

（３）前記（１）のモータにコアレスモータを採用することによって、うず電流損、鉄心のヒステリシス損失をなくし、損失の低減を図る効果が得られる。

（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、接触防止手段によって、羽根車がスラスト方向に極度に移動して、ケース体に接触する事故を効率よく防止することができる。

（５）請求項３も前記（１）〜（３）と同様な効果が得られるとともに、空気吸引通路の少なくとも一つの消音室によって、吸引の騒音の低減を図ることができる。

（６）請求項４も前記（４）、（５）と同様な効果が得られる。

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１の形態の正面図。本発明を実施するための最良の第１の形態の底面図。本発明を実施するための最良の第１の形態のカバーケースを外した状態の平面図。図１の５−５線に沿う断面図。本発明を実施するための最良の第１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１の形態の羽根車の説明図。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の形態の底面図。図８の１０−１０線に沿う断面図。本発明を実施するための第３の形態の平面図。本発明を実施するための第３の形態の底面図。図１１の１３−１３線に沿う断面図。本発明を実施するための第４の形態の平面図。本発明を実施するための第４の形態の底面図。本発明を実施するための第４の形態のモータの断面図。本発明を実施するための第５の形態の斜視図。本発明を実施するための第５の形態の分解斜視図。図１７の１９―１９線に沿う断面図。図１７の２０―２０線に沿う断面図。

符号の説明

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ：送風機、
２：一側面、３：空気吸引口、
４：周壁、５：排出口、
６、６Ａ、６Ｂ：ケース体、７、７Ａ、７Ｂ：モータ、
８、８Ａ：羽根車、９：ビス、
１０：挿入孔、１１：取付部、
１２、１２Ａ：固定ケース、１３：係止片、
１４：係合孔、１５、１５Ａ：カバーケース、
１７：ベース板、
１８、１８Ａ：シャフト、１９：微少隙間、
２０：スリーブ、２１：ロータ、
２２：コアレス波形連続コイル、２３：バックヨーク、
２４：回転部材としてのハブ、２５：凹部、
２６：スラストマグネット、２７：スラストマグネット、
２８：羽根車本体、２９：羽根、
３０：接触防止手段としての多数個の透孔、
３１：空気吸引溝、３２：シロッコファン、
３３：ベース部、３４：左リードの動圧溝、
３５：右リードの動圧溝、３６：羽根車収納室、
３７：第１の空気室、３８：連通孔、
３９：第２の空気室、４０：第２の連通孔、
４１：第３の連通孔、４２：仕切壁、
４３：仕切板、４４：空気通路、
４５：消音空気吸引通路、４６：マグネット、
４７：マグネット。

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７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は一側面２に空気吸引口３が形成され、周壁４に排出口５が形成されたケース体６と、このケース体６内に取り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７と、このモータ７の外周部に位置するように、該モータ７の回転部材に固定された、回転により前記空気吸引口３より空気を吸引し、前記排出口５より排出することができる羽根車８とで構成されている。

前記ケース体６は外周部にビス９等の挿入孔１０が形成された取付部１１、１１を有し、かつ前記排出口５の一部が形成された固定ケース１２と、この固定ケース１２の複数個の係止片１３、１３、１３に着脱可能に取付けることができる係合孔１４、１４、１４を有する、前記空気吸引口３および前記排出口５の一部が形成されたカバーケース１５とで構成されている。

前記モータ７は前記ケース体６の固定ケース１２の内底面に固定されたモータ駆動回路（図示せず）が設けられたベース板１７と、このベース板１７より上方へ突出するように固定されたシャフト１８と、このシャフト１８の外周部に微少隙間１９を介して配置されたスリーブ２０と、このスリーブ２０の外周部に取付けられた永久磁石が配置されたロータ２１と、このロータ２１の外周部に位置するように、前記ベース板１７に取付けられたコアレス波形連続コイル２２と、このコイル２２の外周部に位置するように設けられたバックヨーク２３と、前記ス
リーブ２０、ロータ２１およびバックヨーク２３を支持するとともに、前記シャフト１８の上部および該バックヨーク２３の外周部を覆う回転部材としてのハブ２４を備え、前記シャフト１８を覆うハブ２４の上部の凹部２５に固定されたリング状のスラストマグネット２６と、このスラストマグネット２６と対向するように前記シャフト１８の上部に固定されたリング状のスラストマグネット２７とで構成されている。

前記羽根車８は前記モータ７の回転部材としてのハブ２４のほぼ中央外周部に嵌合固定された円板状の羽根車本体２８と、この羽根車本体２８の外周部の両面に外方へ突出するように一定間隔で一体成形された多数個の羽根２９、２９と、前記羽根車本体２８の多数個の羽根２９、２９の形成部位を除く部位に一定間隔で形成された、該羽根車本体２８の両面の圧力をほぼ同一にして羽根車８のスラスト方向の必要以上の移動を阻止する接触防止手段としての多数個の透孔３０とで構成されている。

上記構成の送風機１はモータ７を駆動させると羽根車８が高速回転し、ケース体６の空気吸引口３より空気を吸引し、排出口５より排出することができ、小型でも大風量で高圧の送風ができる。
この時、モータ７はシャフト１８の外周部に微少隙間１９を介して配置したスリーブ２０の外周部に回転構造の永久磁石が配置されたロータ２１とコアレス波形連続コイル２２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１８とスリーブ２０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２１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８が高速回転しても羽根車本体２８の両面は接触防止手段としての多数個の透孔３０によって、ほぼ同一の圧力となって、羽根車８がスラスト方向に必要以上移動するのを阻止することができる。
このように、流体動圧軸受を用いたモータ７を使用しているため、小型でも大風量で高圧な送風ができ、経済的で、長寿命にすることができるとともに、羽根車８のスラスト方向への必要以上の移動を阻止して、ケース体６との接触を防止することができる。
さらに、モータをコアレスモータとすることにより、うず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８ないし図２０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、これら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８ないし図１０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、固定ケース１２に円弧状の空気吸引溝３１、３１を形成したケース体６Ａを用いるとともに、バックヨーク２３をベース板１７に固定したモータ７Ａを用いた点で、このように構成された送風機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。

図１１ないし図１３に示す本発明を実施するための第３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、羽根車として、下部に鍔部３３を有し、この鍔部３３に複数個の羽根が設けられた、シロッコファン３２を用いるとともに、該シロッコファン３２の鍔部３３に一定間隔で形成された接触防止手段としての多数個の透孔３０を形成した点で、このようなシロッコファン３２を用いて構成した送風機１Ｂ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。
なお、本発明を実施する形態ではシロッコファン３２の上端部および該上端部と対向するケース体６Ａの内壁面に反発する同じ磁極のマグネットを配置した接触防止手段を設けても良い。

図１４ないし図１６に示す本発明を実施するための第４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、例えば台形状の溝の深さが３ミクロン、リード角が３０°、溝の幅が０．５ｍｍ、ピッチ間隔が１ｍｍの左右リードの動圧溝３４、３５を形成したシャフト１８Ａを使用するとともに、多数個の透孔を形成しない羽根車８Ａを用い、ハブ２４の上部外周部に固定したマグネット４６と、このマグネット４６と対応するケース体６のカバーケース１５の内壁面に該マグネット４６と反発しあうマグネット４７を固定した接触防止手段３０Ａを用いた点で、このように構成した送風機１Ｃ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。
なお、前記接触防止手段３０Ａをハブ２４の上部外周部にスパイラル溝を形成し、該ハブ２４の回転により、発生するスラスト動圧により、接触防止を図られるようにしても良い。
また、反発しあうマグネット４６、４７をシャフト１８Aの中央上面と、ハブ２４の上部の凹部２５の中央とに固定しても、スラスト方向の移動を規制することができる。

図１７ないし図２０に示す本発明を実施するための第５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、羽根車収納室３６、空気吸引口３、この空気吸引口３と連通する第１の空気室３７、この第１の空気室３７と連通孔３８を介して連通する第２の空気室３９とが形成された固定ケース１２Ａと、この固定ケース１２Ａの開口部１２ａを覆う前記第２の空気室３９と連通する第２の連通孔４０および、前記羽根車収納室３６と連通する第３の連通孔４１が形成された仕切壁４２と、この仕切壁４２の上部を覆う内部にほぼ？字状の下部の点のない形状の仕切板４３を設けて、前記第２の連通孔４０からの空気を仕切板４３の外周部を通過して、前記第３の連通孔４１へ導く空気通路４４が形成された浅蓋状のカバーケース１５Ａとからなるケース体６Ｂを用い、前記空気吸引口３より吸引される空気を第１の空気室３７、連通孔３８、第２の空気室３９、第２の連通孔４０、空気通路４４および第３の連通孔４１からなる消音空気吸引通路４５を用いた点で、このような消音空気吸引通路４５を形成したケース体６Ｂを用いて構成した送風機１Ｄ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とともに、空気の吸引音の低減を図ることができる。
なお、本発明を実施するための形態ではケース体に複数個の消音のための、第１の空気室３７、連通孔３８、第２の空気室３９、第２の連通孔４０、空気通路４４および第３の連通孔４１からなる消音空気吸引通路４５を用いるものについて説明したが、本発明はこれに限らず、少なくとも一つの消音室を形成するものであっても良い。

前記本発明を実施するための最良の第１の形態および第２の形態では接触防止手段としての多数個の透孔３０を形成した羽根車８を用いるものについて説明したが、本発明はモータ７のリング状のスラストマグネット２６とシャフト１８の上部に固定されたスラストマグネット２７の磁石だけによって、スラスト方向の極度の移動を阻止したり、スラスト方向の移動に伴って、それを引き戻すように吸引力を発生するマグネットを設けても同様な効果が得られる。
また、前記本発明を実施するための各形態では、コイルとしてコアレス波形連続コイル２２を用いるものについて説明したが、本発明はこれに限らず、コアレス波形連続コイル以外のコイルを用いてもよい。
さらに、羽根車をプラマグにより形成し、ロータマグネットやスラスト方向への移動を規制する接触防止手段を羽根車と一体に形成することにより、構成部材を削減したり、製造工程を簡略化するなどの効果を得ることができる。

本発明は送風機を製造する産業で利用される。

Claims

少なくとも一側面に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、このモータの外周部に位置するように、該モータの回転部材に固定された、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羽根車とを備えることを特徴とする送風機。
少なくとも一側面に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、このモータの外周部に位置するように、該モータの回転部材に固定された、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羽根車と、この羽根車のスラスト方向の必要以上の移動を阻止して、前記ケース体と接触するのを防止する接触防止手段とを備えることを特徴とする送風機。
羽根車収納室が形成されたケース体と、このケース体の羽根車収納室内に取付けられた流体動圧軸受を用いたモータと、このモータの外周部に位置するように、該モータの回転部材に固定された羽根車と、この羽根車の回転により該羽根車収納室内へ空気を吸引させる、前記ケース体に形成された少なくとも一つの消音室および空気吸引口とからなる空気吸引通路と、前記羽根車の回転により該羽根車収納室内へ吸引された空気を外部へ排出する、前記ケース体に形成された排出通路とを備えることを特徴とする送風機。
羽根車収納室が形成されたケース体と、このケース体の羽根車収納室内に取付けられた流体動圧軸受を用いたモータと、このモータの外周部に位置するように、該モータの回転部材に固定された羽根車と、この羽根車のスラスト方向の極度の移動を阻止して、前記ケース体と接触するのを防止する接触防止手段と、この羽根車の回転により該羽根車収納室内へ空気を吸引させる、前記ケース体に形成された少なくとも一つの消音室および空気吸引口とからなる空気吸引通路と、前記羽根車の回転により該羽根車収納室内へ吸引された空気を外部へ排出する、前記ケース体に形成された排出通路とを備えることを特徴とする送風機。