JP2018193958A - 送風装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製品外形寸法を小さくして小型化が可能な送風装置を得ること。【解決手段】一側面に本体排気口６が形成され、他のいずれかの側面に本体吸気口５が形成された本体箱体と、一側面と直角をなす側面を有して第１吸込口および第２吸込口とが対向して設けられたファン４と、第１吸込口側に設けられてファン４を駆動するモータ１とを有する遠心式送風機３０と、モータ１および外部電源に接続されて本体箱体の内部に設けられた端子台１３と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、遠心式送風機を箱体内に組み込んだ送風装置に関する。

建物の天井裏の空間または壁に埋め込んで設置されて室内を換気する送風装置には、遠心式送風機を装備した送風装置が用いられることがある。遠心式送風機を装備した送風装置は、一般に、ファンとこれを駆動するモータとを有している。遠心式送風機を装備した送風装置は、一般にファンケーシングの対向する２側面、すなわちモータ側およびファン側の双方に吸い込み口を持つ両吸込型の遠心式送風機を、外側ケーシング内に組み込んだ構造を有している。

近年、例えば居室空間のような有効スペースの拡大が図られており、送風装置においては、設置スペースの狭小化が要求されている。このため、送風装置の本体の小型化が求められる中、さらに高出力化と低騒音化も求められている。

一般的に、上述した送風装置におけるモータへの電源供給は、外側ケーシングの外部に具備された端子台から行われ、端子台は開閉可能な金属または樹脂製の電装ボックスで覆われている。特許文献１には、端子台、コンデンサーおよび異常検知リレーといった部品を内部に備えた電装ボックスが機体の外部に取り付けられた送風機器が開示されている。

特開２０１３−２２１７２１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の送風装置は、電装ボックスが機体の外部に取り付けられているため、機体の寸法に電装ボックスの寸法を加えた寸法が送風装置の最外形寸法となり、送風装置の実質の製品外形寸法が機体の寸法よりも大きくなっていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、製品外形寸法を小さくして小型化が可能な送風装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、一側面に本体排気口が形成され、他のいずれかの側面に本体吸気口が形成された本体箱体と、一側面と直角をなす側面を有して第１吸込口および第２吸込口とが対向して設けられたファンと、第１吸込口側に設けられてファンを駆動するモータとを有する遠心式送風機と、モータおよび外部電源に接続されて本体箱体の内部に設けられた端子台と、を備える。

本発明によれば、製品外形寸法を小さくして小型化が可能な送風装置が得られる、という効果を奏する。

本発明の実施の形態１にかかる送風装置の外観を示す斜視図 本発明の実施の形態１にかかる送風装置の断面図であり、図１中の線分ＩＩ−ＩＩに沿った縦断面図 端子台およびその電源部を保護する電装ボックスが外側ケーシングの外部に配設された一般的な送風装置の内部に流れる気流の流速を解析した気流解析断面図 本発明の実施の形態１にかかる他の送風装置の断面図であり、遮蔽板が外側ケーシングの下面に対して傾斜した状態で配置された例を示す図

以下に、本発明の実施の形態にかかる送風装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる送風装置５０の外観を示す斜視図である。図２は、本発明の実施の形態１にかかる送風装置５０の断面図であり、図１中の線分ＩＩ−ＩＩに沿った縦断面図である。図２中の矢印は、後述する空気の経路を示している。実施の形態１にかかる送風装置５０は、建物の天井裏といった空間に設置されて、天井裏に設けられたダクトを、ダクト接続部品９に取り付け、室内の空気を吸い込み、屋外へ排気して換気を行う。

本実施の形態１にかかる送風装置５０は、送風装置５０の外郭を成す本体箱体である直方体形状を有する外側ケーシング３の内部にファンケーシング２が収納されており、ファンケーシング２の中に遠心式送風機３０が設置された構造となっている。

外側ケーシング３は、一側面に本体排気口６が形成され、他のいずれかの側面に本体吸気口５が形成されている。図１においては、外側ケーシング３は、長手方向において対向する２つの側面のうち一方の側面に本体吸気口５が設けられ、他方の側面に本体排気口６が設けられている。本体吸気口５には、吸気用のダクト接続部品９であるダクト接続部品９ａが設けられている。また、本体排気口６には、排気用のダクト接続部品９であるダクト接続部品９ｂが設けられている。そして、ダクト接続部品９ａおよびダクト接続部品９ｂには、天井裏に設けられる図示しないダクトが接続される。

外側ケーシング３は、吸気風路である、本体吸気口５と後述する反モータ側吸込口４ｂとを接続するファン側吸気風路１８ａと、本体吸気口５と後述するモータ側吸込口４ａとを接続するモータ側吸気風路１８ｂとを有する。また、外側ケーシング３は、排気風路である、排気口１７と後述する本体排気口６とを接続する排気風路２１とを有する。

遠心式送風機３０は、モータ１と、モータ１の図示しない出力軸に取り付けられた多翼遠心羽根からなる両吸込形のファン４とからなる。ファン４は、本体排気口６が形成された外側ケーシング３の一側面と直角をなす側面を有する。また、ファン４は、モータ１側に設けられた第１吸込口であるモータ側吸込口４ａと、ファン４においてモータ側吸込口４ａと対向して設けられた第２吸込口である反モータ側吸込口４ｂとが対向して設けられた両吸込形のファンである。

ファンケーシング２は、ファン側吸気口７を有してファン４側に配置されたスクロール形状のファン側ファンケーシング２ａと、モータ側吸気口８を有してモータ１側に配置されたスクロール形状のモータ側ファンケーシング２ｂとを備えている。また、ファンケーシング２は、ファン側ファンケーシング２ａとモータ側ファンケーシング２ｂとによって形成された排気口１７を備えている。

そして、遠心式送風機３０は、モータ１の一部とファン４とが、ファン側ファンケーシング２ａとモータ側ファンケーシング２ｂとに取り囲まれてファンケーシング２の中に設置されている。モータ１は、モータ側吸気口８の内側に位置している。モータ１の出力軸方向は、外側ケーシング３における対向する一対の側面である上面３ａおよび下面３ｂに垂直な方向であり、図２におけるＸ方向に対応している。ファン側吸気口７とモータ側吸気口８とは、モータ１の出力軸方向において対向している。

そして、遠心式送風機３０は、ファン４が水平に回転するように、且つ外側ケーシング３の排気口１７側に片寄って配設されている。また、モータ１への電源は、モータ１および図示しない外部電源に接続されて外側ケーシング３の内部に設けられた端子台１３を介して供給される。端子台１３には、モータ１から引き出されたモータ電源線１６および外部電源から引き出されたキャブタイヤケーブルといった電線が接続される。なお、遠心式送風機３０は、ファン４が垂直に回転するように、且つ外側ケーシング３の排気口１７側に片寄って配設されてもよい。

端子台１３は、図２に示すように外側ケーシング３の内部において、本体排気口６が設けられた面に接続する他の側面である外側ケーシング３の下面３ｂにおけるモータ１よりも本体排気口６側の空間に配置されている。すなわち、端子台１３は、外側ケーシング３の内部において、本体吸気口５から本体排気口６に向かう空気の流れ方向における下流側の角部に隣接する空間であり、モータ側吸気風路１８ｂと分離された分離空間である無風空間１２に配置されている。

無風空間１２は、遮蔽板１４が配置されることで形成されている。遮蔽板１４は、図２に示すように外側ケーシング３の内部において端子台１３のモータ１側に取り付けられている。すなわち、遮蔽板１４は、端子台１３と同様に、外側ケーシング３の内部において、本体排気口６が設けられた面に接続する面である外側ケーシング３の下面３ｂにおけるモータ１よりも本体排気口６側に配置されている。また、遮蔽板１４は、一端側が外側ケーシング３の下面３ｂに接続され、他端側がモータ側ファンケーシング２ｂに接続されて、モータ１が対向する外側ケーシング３の下面３ｂに対して垂直に設けられている。すなわち、遮蔽板１４は、モータ１の出力軸に対して平行に取り付けられている。そして、遮蔽板１４およびモータ側ファンケーシング２ｂは、外側ケーシング３の幅方向、すなわち図２における紙面奥行き方向の全幅にわたって配設されている。したがって、遮蔽板１４は、モータ１よりも本体排気口６側において、モータ側吸気風路１８ｂを塞いで配置されている。

遮蔽板１４の材質は、特に制限されない。ただし、端子台１３へのキャブタイヤケーブルの挿抜性を考慮して、外側ケーシング３と同程度の剛性を有する金属板または樹脂といった材料を用いて強度を確保することが好ましい。

送風装置５０における騒音源は、駆動部であるモータ１とファン４とからなる遠心式送風機３０である。このため、グラスウールといった材料からなる多孔質性吸音部品１０がファンケーシング２の上流側の先端２ｃに装着されており、騒音の低減が図られている。また、多孔質性吸音部品１０が、さらに遠心式送風機３０または外側ケーシング３の内面に装着されてもよい。これにより、より騒音の低減を図ることができる。また、多孔質性吸音部品１０は、部品自体が空気を通すため、風路となる特長を有している。

送風装置５０の運転時には、ファン４がモータ１によって駆動されることで、図２中に矢印で示す気流２０のように、両吸込形のファン４の回転によりダクトを通じて外側ケーシング３の本体吸気口５から送風装置５０に取り込まれる。送風装置５０に取り込まれた空気は、多孔質性吸音部品１０で流れが２方向に分岐され、それぞれ外側ケーシング３内に形成されたファン側吸気風路１８ａおよびモータ側吸気風路１８ｂを通り、遠心式送風機３０のファン側吸気口７とモータ側吸気口８とからファン４に吸い込まれて合流する。その後、合流した空気は、ファンケーシング２の排気口１７から吐き出され、排気風路２１を通って外側ケーシング３の本体排気口６から吹き出され、ダクトから屋外に排出される。したがって、送風装置５０は、吸気から排気への経路を直線的にした特徴を有する。

図３は、端子台１３およびその電源部を保護する電装ボックスが外側ケーシング３の外部に配設された一般的な送風装置の内部に流れる気流の流速を解析した気流解析断面図である。図３に示す断面は、図２の断面に対応している。なお、図３において、送風装置５０と同じ部材については同じ符号を付している。

端子台およびその電源部を保護する保護部品である電装ボックスが外側ケーシングの外部に配設された一般的な送風装置では、電装ボックスが外側ケーシングの外部に配設されているため、外側ケーシングの寸法に電装ボックスの寸法を加えた寸法が送風装置としての最外形寸法となり、送風装置の実質の本体外形寸法が外側ケーシングの寸法よりも大きくなっていた。

また、図３に示すように、モータ１側のモータ側吸気風路１８ｂにおいて、モータ１よりも排気口１７側における隅部の領域３１を通る空気は少ない。このため、隅部の領域３１を通る空気の風速が不均一になって空気の渦流が発生することで騒音悪化の一因となっている。すなわち、隅部の領域３１は、送風装置５０内において風路として機能しにくいだけでなく、気流の速度差および渦流の発生による騒音悪化の一因になっている。ここで、隅部の領域３１は、上述した外側ケーシング３の内部において、本体吸気口５から本体排気口６に向かう空気の流れ方向における下流側の角部に隣接する空間に対応している。

一方、送風装置５０においては、図２に示すように、上記隅部の領域３１に対応する空間を遮蔽板１４で区切ることで、空気の渦流が発生しやすい隅部の領域３１への空気の流入を遮り、無風空間１２を構成している。そして、無風空間１２に端子台１３を配置し、外側ケーシングは設けられていない。

これにより、送風装置５０においては、送風装置の実質の本体外形寸法が外側ケーシング３の外形寸法となり、端子台１３を収納する電装ボックスが外側ケーシングの外部に配設されている場合に比べて電装ボックスの寸法分だけ、外側ケーシング３の外形寸法を小さくして小型化を図ることができる。すなわち、送風装置５０においては、端子台１３を外側ケーシング３の内部に収納することで送風装置５０内部の空間を有効活用でき、また電装ボックスを省くことで送風装置５０の小型化が図れる。

また、送風装置５０においては、空気の渦流が発生しやすい隅部の領域３１への空気の流入を遮蔽板１４で遮り、隅部の領域３１に生じる空気の渦流の発生を抑制したことで、送風装置５０の騒音を抑制することができる。すなわち、送風装置５０内において風路として機能し難い空間への空気の流入を阻止することが整流効果に繋がり、ファン側吸気風路１８ａとモータ側吸気風路１８ｂとの気圧差による送風性能への悪影響が抑制されて、モータ１側のモータ側吸気風路１８ｂを通る気流の圧力損失および気流の渦流を減らすことが可能となり、モータ１側のモータ側吸気風路１８ｂで発生する騒音値を低減することができる。なお、上記整流効果および騒音値の低減効果を最大限に得るためには無風空間１２は完全にモータ側吸気風路１８ｂと分離されていることが好ましいが、無風空間１２が完全にモータ側吸気風路１８ｂと分離されていない場合でも上記整流効果および騒音値の低減効果を得ることが可能である。

さらに、外側ケーシング３が端子台１３を保護する保護部品である電装ボックスまたは電装カバーの働きを兼ねている。これにより、送風装置５０においては、電装ボックスまたは電装カバーの製造および取り付けが不要となり、送風装置５０のコストを低減することできる。

図４は、本発明の実施の形態１にかかる他の送風装置５１の断面図であり、遮蔽板１４が外側ケーシング３の下面３ｂに対して傾斜した状態で配置された例を示す図である。図２においては、モータ１が対向する外側ケーシング３の下面３ｂに対して垂直に遮蔽板１４が設けられる場合について示したが、遮蔽板１４の配置はこれに限定されない。遮蔽板１４は、図４に示すように、外側ケーシング３の下面３ｂに対して、外側ケーシング３の本体吸気口５から吸い込まれてモータ側吸気風路を通り遮蔽板１４に当たった空気を、ファン４の吸込口であるモータ側吸込口４ａに誘導する傾斜を有して設けられてもよい。すなわち、遮蔽板１４は、外側ケーシング３の下面３ｂに対して、外側ケーシング３の本体吸気口５から吸い込まれて遮蔽板１４に当たった空気をモータ側ファンケーシング２ｂのモータ側吸気口８に誘導する傾斜を有して設けられてもよい。この場合も、遮蔽板１４は、モータ１よりも本体排気口６側において、モータ側吸気風路１８ｂを塞いで配置される。

図４に示すように、遮蔽板１４に当たった空気をモータ側吸込口４ａへ誘導する向きで外側ケーシング３の下面３ｂに対する遮蔽板１４の取り付け角度、すなわち外側ケーシング３の下面３ｂに対する遮蔽板１４の傾斜角度を変化させることで、遮蔽板１４に整流効果を持たせることができる。この場合、遮蔽板１４の傾斜角度および基点については特に制限されないが、遮蔽板１４を配置することで無風空間１２が形成される条件を満たすことが必要である。

また、モータ１よりも本体排気口６側のモータ側ファンケーシング２ｂのモータ側吸気口８の縁部を基点として遮蔽板１４を配置した場合を最も無風空間１２を大きく取った場合とし、この際の傾斜角度はモータ１に干渉しない範囲とすることが圧力損失を考えた上で好ましい。

上述したように、本実施の形態１にかかる送風装置５０においては、モータ１側の風路として機能しにくい空間を遮蔽板１４で区切って無風空間１２とし、無風空間１２に端子台１３が配置される。そして、送風装置５０においては、外側ケーシング３が、端子台１３を保護する保護部品である電装ボックスまたは電装カバーの働きを兼ねている。これにより、外側ケーシング３の内部を有効活用して端子台１３を外側ケーシング３の内部に収納するとともに電装ボックスまたは電装カバーを不要として、送風装置５０の小型化を実現しながらモータ１への電源供給が可能となる。

本実施の形態１にかかる送風装置５０，５１においては、遮蔽板１４で隅部の領域３１に生じる空気の渦流の発生を抑制または防止できるため、送風性能の向上と、騒音の抑制を図ることができる。さらに外側ケーシング３が、端子台１３を保護する保護部品の役割を兼ねるため、端子台１３を保護する保護部品を設ける必要がなく、保護部品の作製および取り付けが不要となり、送風装置５０のコストを低減することができる。

したがって、本実施の形態１にかかる送風装置５０，５１においては、外側ケーシング３の内部を有効活用することによって小型化と、送風性能の向上と、騒音の抑制とを図ることが可能な送風装置が得られる。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１ モータ、２ ファンケーシング、２ａ ファン側ファンケーシング、２ｂ モータ側ファンケーシング、２ｃ 先端、３ 外側ケーシング、３ａ 上面、３ｂ 下面、４ ファン、４ａ モータ側吸込口、４ｂ 反モータ側吸込口、５ 本体吸気口、６ 本体排気口、７ ファン側吸気口、８ モータ側吸気口、９ ダクト接続部品、９ａ ダクト接続部品、９ｂ ダクト接続部品、１０ 多孔質性吸音部品、１２ 無風空間、１３ 端子台、１４ 遮蔽板、１６ モータ電源線、１７ 排気口、１８ａ ファン側吸気風路、１８ｂ モータ側吸気風路、２０ 気流、２１ 排気風路、３０ 遠心式送風機、３１ 隅部の領域、５０，５１ 送風装置。

Claims (7)

1. 一側面に本体排気口が形成され、他のいずれかの側面に本体吸気口が形成された本体箱体と、
   前記一側面と直角をなす側面を有して第１吸込口および第２吸込口とが対向して設けられたファンと、前記第１吸込口側に設けられて前記ファンを駆動するモータとを有する遠心式送風機と、
   前記モータおよび外部電源に接続されて前記本体箱体の内部に設けられた端子台と、
   を備えることを特徴とする送風装置。
2. 前記端子台は、前記本体箱体の内部において、前記モータよりも前記本体排気口側の空間に配置されていること、
   を特徴とする請求項１に記載の送風装置。
3. 前記端子台は、前記本体箱体の内部において、前記本体排気口が設けられた前記側面に接続する他の側面に配置されていること、
   を特徴とする請求項２に記載の送風装置。
4. 前記本体箱体の内部において、前記本体吸気口から前記第１吸込口に接続するモータ側吸気風路とから分離された分離空間を前記モータよりも前記本体排気口側に形成する遮蔽板を備えること、
   を特徴とする請求項３に記載の送風装置。
5. 前記遮蔽板は、前記他の側面に対して垂直に設けられていること、
   を特徴とする請求項４に記載の送風装置。
6. 前記遮蔽板は、前記他の側面に対して前記モータ側吸気風路を通って前記遮蔽板に当たった空気を前記第１吸込口に誘導する傾斜を有して設けられていること、
   を特徴とする請求項４に記載の送風装置。
7. 前記端子台が、前記分離空間に配置されていること、
   を特徴とする請求項４から６のいずれか１つに記載の送風装置。

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