WO2007034743A1 - 集塵装置 - Google Patents

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WO2007034743A1
WO2007034743A1 PCT/JP2006/318364 JP2006318364W WO2007034743A1 WO 2007034743 A1 WO2007034743 A1 WO 2007034743A1 JP 2006318364 W JP2006318364 W JP 2006318364W WO 2007034743 A1 WO2007034743 A1 WO 2007034743A1
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turbofan
dust collector
turbo fan
diameter
noise
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Kazuo Ogino
Atsushi Nagata
Hitoshi Nozu
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/16—Combinations of two or more pumps ; Producing two or more separate gas flows
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/42—Auxiliary equipment or operation thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/16—Combinations of two or more pumps ; Producing two or more separate gas flows
    • F04D25/166—Combinations of two or more pumps ; Producing two or more separate gas flows using fans
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/70—Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning
    • F04D29/701—Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning especially adapted for elastic fluid pumps

Definitions

  • the present invention relates to a dust collector including a turbo fan and an electric motor.
  • JP 2004-53079 A uses a multi-blade fan and a spiral casing, and uses a large fan having a fan diameter of 50% or more with respect to the length of the short side of the main body.
  • a dust device is disclosed.
  • the axial thickness is about 15% of the fan diameter.
  • Fig. 4 is a side sectional view showing the configuration of a conventional dust collecting device.
  • the impeller 101 has a spiral casing 102.
  • the diameter 103 of the impeller 101 is more than half the length of the short side 105 of the main body 104, and the axial thickness 106 is about 15% of the diameter 103 of the impeller 101.
  • a dust collection filter 107 is installed on the suction side.
  • the dust collector of the present invention is composed of a plurality of turbofans with an inducer, a HEPA (High Efficiency Particulate Air Filter) filter, a plurality of DC motors, and a rectangular main body. It is characterized by being in the range of 40% to 50% of the short side.
  • HEPA High Efficiency Particulate Air Filter
  • the dust collector can be made thin, the suction conditions can be improved, and the power and noise for obtaining the air volume can be reduced.
  • FIG. 1A is a side sectional view showing the structure of the dust collector in Embodiment 1 of the present invention. is there.
  • FIG. IB is a diagram showing the relationship between the ratio of the diameter of the turbo fan of the dust collector and the short side length of the main body and the noise for obtaining the same air volume in the first embodiment.
  • FIG. 2A is a side sectional view showing the configuration of the dust collector in the second embodiment and the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 2B is a diagram showing the relationship between the ratio of the thickness of the outer peripheral portion of the turbofan of the dust collector and the diameter of the turbofan in Embodiment 2 and the noise for obtaining the same air volume.
  • FIG. 3A is a perspective view showing the configuration of the turbofan of the dust collector in Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 3B is a top view showing the configuration of the turbofan of the dust collector in Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 3C is a diagram showing the relationship between the number of blades of the turbofan blade of the dust collector in Embodiment 3 and the noise for obtaining the same air volume.
  • FIG. 4 is a side sectional view showing a configuration of a conventional dust collector.
  • FIG. 1A is a side sectional view showing the configuration of the dust collector in Embodiment 1.
  • FIG. 1B shows the diameter 7 of the turbo fan 1 and the short side length 8 of the main body 5 in Embodiment 1. It is a figure which shows the relationship between the noise and noise to obtain the same air volume.
  • an inducer-equipped turbofan 1 is fixed to a shaft 3 of an electric motor 2.
  • the electric motor 2 is fixed to a rectangular main body 5 by mounting legs 4.
  • a turbo fan 1 a motor 2 that is a DC motor, and a plurality of shafts 3 are provided.
  • a dust collection filter 6 composed of a single HEPA filter is installed under the turbo fan 1.
  • the diameter 7 is 50% or more of the length 8 of the short side of the main body 5
  • the pressure loss increases due to the collision between the discharge air and the main body.
  • the rotational speed for obtaining the same air volume increases. Therefore, the noise for obtaining the same air volume is increased.
  • the diameter 7 of the turbofan 1 is in the range of 40% to 50% of the length 8 of the short side of the main body 5. As a result, the pressure loss inside the main body 5 is reduced. Moreover, even if the diameter 7 of the turbo fan 1 is small, the air is reliably blown and the noise for obtaining the same air volume can be reduced.
  • the dust collector in Embodiment 1 of the present invention is fixed to the rectangular main body 5. And a plurality of turbofans 1 with an inducer driven by a plurality of DC motors 2 and a dust collection filter 6 for collecting dust from the air sucked by the plurality of turbofans 1 with an inducer. . And since the diameter of turbo fan 1 is in the range of 40% to 50% of the short side of main body 5, the pressure loss inside main body 5 can be reduced, so the dust collector is made thinner and the suction condition is improved. It is possible to reduce the electric power and noise for obtaining the air volume.
  • FIG. 2A is a side sectional view showing the configuration of the dust collector in Embodiment 2
  • FIG. 2B is the thickness 9 of the outer periphery of turbofan 1 and the diameter of turbofan 1 in Embodiment 2.
  • FIG. 7 is a diagram showing a relationship between the ratio of noise and noise for obtaining the same air volume.
  • the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the turbofan 1 with an inducer is fixed to the shaft 3 of the electric motor 2.
  • the electric motor 2 is fixed to a rectangular main body 5 by mounting legs 4.
  • a turbo fan 1 a motor 2 that is a DC motor, and a plurality of shafts 3 are provided.
  • a single dust collection filter 6 is installed under the turbofan 1.
  • the ratio of the thickness 9 of the outer periphery of the turbo fan 1 and the diameter 7 of the turbo fan 1 is 14% (the thickness of the outer periphery of the turbo fan 1 9 force 0mm) In this case, the noise to obtain the same air volume is 56.8 dB.
  • the thickness 9 of the outer peripheral portion of the turbofan 1 is set in the range of 5% to 10% of the diameter of the turbofan 1. As a result, the pressure loss inside the main body 5 is reduced. Moreover, even if the diameter 7 of the turbo fan 1 is small, the air is surely blown and the noise at the same air volume is reduced.
  • FIG. 3A is a perspective view showing the configuration of turbofan 1 of the dust collector in Embodiment 3 of the present invention
  • FIG. 3B shows the configuration of turbofan 1 of the dust collector in Embodiment 3 of the present invention
  • FIG. 3C is a diagram showing the relationship between the number of blades 10 of turbofan 1 of the dust collector in Embodiment 3 and noise for obtaining the same air volume. The description is based on FIGS. 2A, 3A, 3B, and 3C. The same parts as those in the first or second embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • an inducer-equipped turbofan 1 is fixed to a shaft 3 of an electric motor 2, and the electric motor 2 is fixed to a rectangular main body 5 by mounting legs 4.
  • turbofans 1 and DC motors 2 and shafts 3 Furthermore, a single dust collection filter 6 is installed under the turbofan 1.
  • the turbofan 1 of the dust collector in Embodiment 3 has 11 blades 10.
  • the number of blades 10 of the turbo fan 1 is nine or less, the rotational speed for obtaining the same air volume increases. Therefore, the noise for obtaining the same air volume is increased.
  • FIG. 3C shows the same air volume when the number of blades 10 of the turbo fan 1 changes.
  • the relationship of noise is shown.
  • the noise to obtain the same air volume is 59. ldB.
  • the noise to obtain the same air volume is 55. Id B.
  • the noise for obtaining the same air volume is 55.4 dB.
  • the number of blades 10 of the turbofan 1 is 10 or more.
  • the number of blades 10 of the turbo fan 1 is eleven. As a result, even if the turbo fan 1 is small and thin, the air blowing capacity can be increased.
  • the dust collector according to the present invention is thin, has improved suction conditions, and can reduce power and noise for obtaining the necessary air volume, and is therefore useful for industrial equipment installed in clean rooms and the like. It is.

Landscapes

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Abstract

　集塵装置はインデューサ付きターボファンが、電動機の軸に固定され、電動機は、取付足によって矩形の本体に固定されている。ターボファンや電動機および軸は複数であり、さらに、ターボファンの下部には、単数の集塵フイルタが設置されている。そしてターボファンの直径は、本体の短辺の長さの４０％から５０％の範囲にある。

Description

明 細 書
集塵装置
技術分野
[0001] 本発明は、ターボファンと電動機を備えた集塵装置に関する。
背景技術
[0002] 従来、特開 2004— 53079号公報には、多翼ファンと渦巻きケーシングを用い、本 体の短辺の長さに対して、ファンの直径が 50%以上ある大型ファンを用いた集塵装 置が開示されている。通常、このような集塵装置では、軸方向の厚みはファン直径に 対し 15%程度であった。
[0003] 以下、従来の集塵装置について図を参照しながら説明する。図 4は従来の集塵装 置の構成を示す側断面図である。図 4に示すように、羽根車 101は、渦巻きケーシン グ 102を有する。また羽根車 101の直径 103は、本体 104の短辺 105の長さの半分 以上であり、また、軸方向厚み 106は、羽根車 101の直径 103の約 15%となってい る。また、吸い込み側に、集塵フィルタ 107などを設置している構成となっている。
[0004] このような従来の集塵装置では、商品の厚みが大きいので、クリーンルームや清浄 度を要求される機器に組み込まれたときに吸い込みスペースを小さくせざるを得ない 。そのために、空気圧力損失が大きくなる。したがって、集塵装置の風量を多くしょう とすると、電力や騒音が大きくなると 、う課題が生じて 、た。
発明の開示
[0005] 本発明の集塵装置は、複数のインデューサ付きターボファンと HEPA (High Effi ciency Particulate Air Filter)フィルタと複数の DCモータと矩形の本体とで構 成され、ターボファンの直径は本体の短辺の 40%から 50%の範囲にあることを特徴 としたものである。
[0006] このような構成により、集塵装置を薄型とし、吸い込み条件を良くし、風量を得るた めの電力や騒音を小さくすることが可能となる。
図面の簡単な説明
[0007] [図 1A]図 1Aは本発明の実施の形態 1における集塵装置の構成を示す側断面図で ある。
[図 IB]図 IBは実施の形態 1における集塵装置のターボファンの直径と本体の短辺 長さとの比と同一風量を得るための騒音の関係を示す図である。
圆 2A]図 2Aは本発明の実施の形態 2および実施の形態 3における集塵装置の構成 を示す側断面図である。
[図 2B]図 2Bは実施の形態 2における集塵装置のターボファンの外周部の厚みとター ボファンの直径との比と同一風量を得るための騒音の関係を示す図である。
圆 3A]図 3Aは本発明の実施の形態 3における集塵装置のターボファンの構成を示 す斜視図である。
圆 3B]図 3Bは本発明の実施の形態 3における集塵装置のターボファンの構成を示 す上面図である。
[図 3C]図 3Cは実施の形態 3における集塵装置のターボファンのブレードの枚数と同 一風量を得るための騒音の関係を示す図である。
圆 4]図 4は従来の集塵装置の構成を示す側断面図である。
符号の説明
1 ターボファン
2 電動機
3 軸
4 取付足
5 本体
6 集塵フィルタ
7 直径
8 短辺の長さ
9 外周部の厚み
10 ブレード
発明を実施するための最良の形態
[0009] 以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
[0010] (実施の形態 1) 図 1Aは実施の形態 1における集塵装置の構成を示す側断面図であり、図 1Bは実 施の形態 1における集塵装置のターボファン 1の直径 7と本体 5の短辺長さ 8との比と 同一風量を得るための騒音の関係を示す図である。
[0011] 図 1Aに示すように、インデューサ付きターボファン 1が、電動機 2の軸 3に固定され ている。そして、この電動機 2は、取付足 4によって矩形の本体 5に固定されている。 また、ターボファン 1と DCモータである電動機 2と軸 3は複数備えられている。さらに、 ターボファン 1の下には、単数の HEPAフィルタで構成した集塵フィルタ 6が設置され ている。
[0012] 上記構成において、ターボファン 1が電動機 2によって駆動されると、ターボファン 1 の吸込口より、空気が吸い込まれ、本体 5に衝突し、下方の集塵フィルタ 6を通過す る。その結果、吸い込まれた空気から集塵が行われ、空気が下方に送風される。その 際に、図 1Aに示すように、ターボファン 1の直径 7が本体 5の短辺の長さ 8の 40%以 下では、同一風量を得るための回転数が上昇する。したがって、同一風量を得るた めの騒音は大きくなる。
[0013] また、直径 7が本体 5の短辺の長さ 8の 50%以上では、吐き出し風と本体との衝突 により圧力損失が大きくなる。その結果、同一風量を得るための回転数が上昇する。 したがって、同一風量を得るための騒音は大きくなる。
[0014] 図 1Bに示すように、ターボファン 1の直径 7と本体 5の短辺長さ 8との比が 38. 3% ( ターボファン 1の直径 7が 230mm)の場合には、同一風量を得るための騒音は 58. 9 dBである。また、ターボファン 1の直径 7と本体 5の短辺長さ 8との比が 47. 6% (ター ボファン 1の直径 7が 286mm)の場合には、同一風量を得るための騒音は 55. IdB である。そして、ターボファン 1の直径 7と本体 5の短辺長さ 8との比が 51. 6% (ターボ ファン 1の直径 7が 310mm)の場合には、同一風量を得るための騒音は 56. 9dBで ある。
[0015] そこで、ターボファン 1の直径 7は本体 5の短辺の長さ 8の 40%から 50%の範囲とす る。その結果、本体 5の内部の圧力損失は小さくなる。また、ターボファン 1の直径 7が 小さくても、確実に送風され、同一風量を得るための騒音も低くできる。
[0016] このようにして本発明の実施の形態 1における集塵装置は、矩形の本体 5に固定さ れた複数の DCモータである電動機 2により駆動される複数のインデューサ付きター ボファン 1と、複数のインデューサ付きターボファン 1により吸い込まれた空気から集 塵する集塵フィルタ 6とを備えている。そして、ターボファン 1の直径は本体 5の短辺の 40%から 50%の範囲にあることにより、本体 5内部の圧力損失を小さくできるので、 集塵装置をより薄型とし、吸い込み条件を良くし、風量を得るための電力や騒音を小 さくすることが可會 となる。
[0017] (実施の形態 2)
図 2Aは実施の形態 2における集塵装置の構成を示す側断面図であり、図 2Bは実 施の形態 2における集塵装置のターボファン 1の外周部の厚み 9とターボファン 1の直 径 7との比と同一風量を得るための騒音の関係を示す図である。なお、実施の形態 1 と同一部分については同一番号を付し、詳細な説明を省略する。
[0018] 図 2Aにおいて、インデューサ付きターボファン 1が、電動機 2の軸 3に固定されてい る。そして、この電動機 2は、取付足 4によって矩形の本体 5に固定されている。また、 ターボファン 1と DCモータである電動機 2と軸 3は複数備えられている。さらに、ター ボファン 1の下には、単数の集塵フィルタ 6が設置されている。
[0019] 上記構成において、ターボファン 1が電動機 2によって駆動されると、ターボファン 1 の吸込口より、空気が吸い込まれ、本体 5に衝突し、下方の集塵フィルタ 6を通過す る。その結果、吸い込まれた空気から集塵が行われ、空気が下方に送風される。その 際に、図 2Aに示すように、ターボファン 1の外周部の厚み 9がターボファン 1の直径の 5%以下では、同一風量を得るための回転数が上昇する。したがって、同一風量を 得るための騒音は大きくなる。また、ターボファン 1の外周部の厚み 9がターボファン 1 の直径の 10%以上では、薄型に効果がない。
[0020] 図 2Bに示すように、ターボファン 1の外周部の厚み 9とターボファン 1の直径 7との 比が 3. 5% (ターボファン 1の外周部の厚み 9が 10mm)の場合には、同一風量を得 るための騒音は 61dBである。また、ターボファン 1の外周部の厚み 9とターボファン 1 の直径 7との比が 8. 7% (ターボファン 1の外周部の厚み 9が 25mm)の場合には、同 一風量を得るための騒音は 55. ldBである。そして、ターボファン 1の外周部の厚み 9とターボファン 1の直径 7との比が 14% (ターボファン 1の外周部の厚み 9力 0mm) の場合には、同一風量を得るための騒音は 56. 8dBである。
[0021] そこで、ターボファン 1の外周部の厚み 9はターボファン 1の直径の 5%から 10%の 範囲とする。その結果、本体 5の内部の圧力損失は小さくなる。また、ターボファン 1 の直径 7が小さくても、確実に送風され、同一風量時の騒音が低くなる。
[0022] このような構成により本体 5内部の圧力損失を小さくできるので、集塵装置をより薄 型とし、吸い込み条件を良くし、風量を得るための電力や騒音を小さくすることが可能 となる。
[0023] (実施の形態 3)
図 3Aは本発明の実施の形態 3における集塵装置のターボファン 1の構成を示す斜 視図であり、図 3Bは本発明の実施の形態 3における集塵装置のターボファン 1の構 成を示す上面図である。また、図 3Cは実施の形態 3における集塵装置のターボファ ン 1のブレード 10の枚数と同一風量を得るための騒音の関係を示す図である。図 2A 、図 3A,図 3B、および図 3Cにもとづいて説明をする。なお、実施の形態 1または 2と 同一部分については同一番号を付し、詳細な説明を省略する。
[0024] 図 2Aにおいて、インデューサ付きターボファン 1が、電動機 2の軸 3に固定され、こ の電動機 2は、取付足 4によって矩形の本体 5に固定されている。ターボファン 1と DC モータである電動機 2と軸 3は複数備えられている。さらに、ターボファン 1の下には、 単数の集塵フィルタ 6が設置されて 、る。
[0025] 上記構成において、ターボファン 1が電動機 2によって駆動されると、ターボファン 1 の吸込口より、空気が吸い込まれ、本体 5に衝突し、下方の集塵フィルタ 6を通過す る。その結果、吸い込まれた空気から集塵が行われ、空気が下方に送風される。
[0026] 図 3A、図 3Bに示すように実施の形態 3における集塵装置のターボファン 1は、 11 枚のブレード 10を有している。しかしながら、ターボファン 1のブレード 10の枚数が 9 枚以下では、同一風量を得るための回転数が上昇する。したがって、同一風量を得 るための騒音は大きくなる。
[0027] そこで、ターボファン 1のブレード 10の枚数が 10枚以上にすると、回転数が小さく 押さえられ、同一風量での騒音が小さくなる。
[0028] 図 3Cはターボファン 1のブレード 10の枚数が変化したときに、同一風量を得るため の騒音の関係を示している。図 3Cに示すように、ターボファン 1のブレード 10の枚数 力 枚の場合には、同一風量を得るための騒音は 59. ldBである。また、ターボファ ン 1のブレード 10の枚数が 11枚の場合には、同一風量を得るための騒音は 55. Id Bである。また、ターボファン 1のブレード 10の枚数が 15枚の場合でも、同一風量を 得るための騒音は 55. 4dBである。
[0029] そこで、図 3A,図 3Bに示すようにターボファン 1のブレード 10の枚数は、 10枚以上 とする。本実施の形態 3ではターボファン 1のブレード 10の枚数は 11枚としている。 その結果、ターボファン 1は小型薄型でも、送風能力を大きくできる。
[0030] このような構成により、薄型でも騒音の小さいターボファン 1を構成することができ、 集塵装置の集塵性能を保ちながら薄型とすることができる。
産業上の利用可能性
[0031] 本発明にかかる集塵装置は、薄型とし、吸い込み条件を良くし、必要な風量を得る ための電力や騒音を小さくすることができるので、クリーンルームなどに設置される産 業機器に有用である。

Claims

請求の範囲
[1] 矩形の本体に固定された複数の DCモータにより駆動される複数のインデューサ付き ターボファンと、前記複数のインデューサ付きターボファンにより吸い込まれた空気か ら集塵する集塵フィルタとを備え、前記ターボファンの直径は前記本体の短辺の 40 %から 50%の範囲にあることを特徴とした集塵装置。
[2] 前記ターボファンの外周部の厚みは、前記ターボファンの直径の 5%から 10%の範 囲にあることを特徴とした請求項 1に記載の集塵装置。
[3] 前記ターボファンのブレード枚数は、 10枚以上であることを特徴とした請求項 1ある いは請求項 2の 、ずれか 1項に記載の集塵装置。
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