(57)【要約】【課題】翼入口から翼出口にかけての風速の変化を直線的にし、羽根効率の悪化を防止することができるアウターロータ型送風機を提供する。【解決手段】アウターロータ型の送風機１０のシロッコファン１４において、各ブレード４２，４２の間の内周側から外周側への距離の変化を直線状にし、風速の変化を直線状にして羽根効率を向上させる。【選択図】      図２
2006063812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円形、または、リング状の基板と、
前記基板の外周部に複数枚のブレードが軸方向に立設され、
前記複数枚のブレードの先端部がリング状の連結部によって連結され、
前記各ブレードの間の内周側から外周側への距離の変化を直線状にした
ことを特徴とするシロッコファン。
【請求項２】
固定子の外周側にカップ状の回転子が配され、
前記固定子の中心に軸受けを介して回転自在に回転シャフトが配され、
前記カッブ状の回転子の中心にあるボスに前記回転シャフトに取り付けられ、
前記カップ状の回転子の外周側にシロッコファンが設けられ、
前記シロッコファンは、
前記カップ状の回転子の外周部からリング状の基板が外周側へ突出し、
前記リング状の基板に複数枚のブレードが軸方向に立設され、
前記複数枚のブレードの先端部がリング状の連結部によって連結され、
前記各ブレードの間の内周側から外周側への距離の変化を直線状にした
ことを特徴とするアウターロータ型送風機。
【請求項３】
前記カップ状の回転子と前記シロッコファンとを合成樹脂によって一体に成形する
ことを特徴とする請求項２記載のアウターロータ型送風機。
【請求項４】
前記カップ状の回転子と前記固定子によってアウターロータ型のブラシレスＤＣモータが構成されている
ことを特徴とする請求項２記載のアウターロータ型送風機。
【請求項５】
前記送風機は、給湯器用の送風機であり、
前記送風機によって送風された空気と燃料用ガスを、バーナ部で混合して燃焼室で燃焼させ、かつ燃焼室に設けた熱交換器で水と熱交換することにより水を加熱する
ことを特徴とする請求項２記載のアウターロータ型送風機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アウターロータ型送風機に用いられるシロッコファンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガス給湯器には、燃焼用空気をバーナ部へ供給する送風機が設けられている。この送風機によりバーナ部へ送風された空気は、燃料制御部により流量が制御された燃料用ガスとバーナ部で混合されて燃焼室へ噴出され、燃焼室で燃焼されて、熱交換器により水と熱交換された後、燃焼により発生した排気ガスは、上部の排気口より大気へ排出され、熱交換器で加熱された水は給湯管へと送出される。
【０００３】
このような給湯器用の送風機として、従来、羽根車を円板状の基板と、この基板の一側面に円筒状に配列された多数の羽根と、上記基板の中央部に設けられ、かつファンモータの回転軸に羽根車を取付けるためのボス部とよりなるシロッコファンより構成すると共に、上記羽根車を、ガラス繊維を混合したＰＢＴ（ポリブテンテレフタレート）樹脂により一体成形したものが提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−３７０９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の送風機におけるシロッコファンのブレード１４２の形状は、図３に示すように、設計を簡便にするために、翼負圧面の円弧を翼圧力面の円弧にブレードの肉厚分を足した円弧で設計され、翼入口（内周側）から翼出口（外周側）にかけてブレード肉厚が均一である。
【０００５】
この形状であると、翼入口から翼出口にかけての風速の変化が直線的（リニア的）でなく、羽根効率が悪いという問題点がある。
【０００６】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、翼入口から翼出口にかけての風速の変化を直線的にし、羽根効率の悪化を防止することができるシロッコファン及びアウターロータ型送風機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、円形、または、リング状の基板と、前記基板の外周部に複数枚のブレードが軸方向に立設され、前記複数枚のブレードの先端部がリング状の連結部によって連結され、前記各ブレードの間の内周側から外周側への距離の変化を直線状にしたことを特徴とするシロッコファンである。
【０００８】
請求項２に係る発明は、固定子の外周側にカップ状の回転子が配され、前記固定子の中心に軸受けを介して回転自在に回転シャフトが配され、前記カッブ状の回転子の中心にあるボスに前記回転シャフトに取り付けられ、前記カップ状の回転子の外周側にシロッコファンが設けられ、前記シロッコファンは、前記カップ状の回転子の外周部からリング状の基板が外周側へ突出し、前記リング状の基板に複数枚のブレードが軸方向に立設され、前記複数枚のブレードの先端部がリング状の連結部によって連結され、前記各ブレードの間の内周側から外周側への距離の変化を直線状にしたことを特徴とするアウターロータ型送風機である。
【０００９】
請求項３に係る発明は、前記カップ状の回転子と前記シロッコファンとを合成樹脂によって一体に成形することを特徴とする請求項２記載のアウターロータ型送風機である。
【００１０】
請求項４に係る発明は、前記カップ状の回転子と前記固定子によってアウターロータ型のブラシレスＤＣモータが構成されていることを特徴とする請求項２記載のアウターロータ型送風機である。
【００１１】
請求項５に係る発明は、前記送風機は、給湯器用の送風機であり、前記送風機によって送風された空気と燃料用ガスを、バーナ部で混合して燃焼室で燃焼させ、かつ燃焼室に設けた熱交換器で水と熱交換することにより水を加熱することを特徴とする請求項２記載のアウターロータ型送風機である。
【発明の効果】
【００１２】
本出願人は、従来のアウターロータ型送風機におけるシロッコファンにおいて、翼入口から翼出口にかけての風速の変化が直線的になるように、種々の実験を重ね、翼入口から翼出口にかけてのブレード間の寸法の変化が直線的であれば、翼入口から翼出口にかけての風速の変化も直線的になり、羽根効率も向上することを発見した。
【００１３】
そこで、本発明は、シロッコファンにおける各ブレードの間の翼入口（内周側）から翼出口（外周側）への距離の変化を直線状にすることにより、翼入口から翼出口にかけての風速の変化を直線状にして羽根効率の向上を図る。
【００１４】
このシロッコファンを利用したアウターロータ型送風機であると、羽根効率が向上し、効率の良い送風機を得ることができる。
【００１５】
また、カップ状の回転子とシロッコファンとを合成樹脂によって一体成形することにより、翼入口から翼出口にかけてのブレード間の寸法の精度を高くすることができると共に、製造も容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態のアウターロータ型送風機１０について、図１〜図６に基づいて説明する。
【００１７】
この送風機１０は、主に、給湯器の燃焼補助に用いられるアウターロータ型の送風機である。
【００１８】
（１）送風機１０の構造
図１に基づいて送風機１０の構造について説明する。
【００１９】
この送風機１０は、モータ１２とシロッコファン１４とより構成されている。
【００２０】
モータ１２は、アウターロータ型のブラシレスＤＣモータである。モータ１２の固定子１６は、リング状の固定子鉄心１８を絶縁性のあるモールド樹脂によりプレモールドを施し絶縁層を形成し、この絶縁層２０が施された固定子鉄心１８のスロットにコイル２２が巻回されている。
【００２１】
この固定子１６の反出力側において、前記絶縁層２０によって形成された支持部によってリング板形状の配線基板２４が取り付けられている。
【００２２】
この配線基板２４と固定子１６は、その反出力側において皿状の鋼板製のケーシング２６に取り付けられている。ケーシング２６は、その中央部に合成樹脂性の筒体２８が軸方向に立設され、この筒体２８の外周部にリング状の固定子１６が挿入され固定されている。また、筒体２８の内周側には軸受３０が配され、この軸受３０の内周側に回転シャフト３２が取り付けられている。この回転シャフト３２は軸受３０によって、ケーシング２６及び固定子１６に対し回転自在に配されている。
【００２３】
回転シャフト３２の出力側の先端部には、カップ状の回転子３４が取り付けられている。カップ状の回転子３４の中央部には、ボス３６が設けられ、このボス３６に回転シャフト３２が嵌合し固定されている。カップ状の回転子３４の内周側、すなわち回転子３４の回転子ヨークの内周側にはＳ極とＮ極の永久磁石３８が交互に取り付けられている。この永久磁石３８は、固定子１６に対し相対向する位置に配されている。
【００２４】
カップ状の回転子３４は、シロッコファン１４と合成樹脂により一体成形されている。カップ状の回転子３４の外周側からリング状の基板４０が外方へ突出し、このリング状の基板４０の外周側に複数枚のブレード４２が軸方向に立設されている。ブレード４２の先端部、すなわち、基板４０と反対側の端部は、リング状の連結板４４によって連結されている。この基板４０、ブレード４２、連結板４４によってシロッコファン１４が構成され、これら部材は回転子３４と共に合成樹脂により一体成形されている。
【００２５】
（２）ブレード４２の構造
ブレード４２の構造について図２に基づいて説明する。
【００２６】
本実施形態では、２枚のブレード４２，４２の間の距離の変化が直線的になるように構成されている。翼入口（内周側）から翼出口（外周側）にかけてのブレード４２，４２の間の距離の変化が直線的となるように、ブレード４２の肉厚を不均一にし、翼入口側を厚く、翼出口側を薄くしている。このようにするために、ブレード４２の翼負圧面の円弧の形と、翼圧力面の円弧の形を同じ形になっている。
【００２７】
なお、翼負圧面とは、シロッコファン１４が回転したときにブレード４２の両面の中で負圧側になる面をいい、翼圧力面とは正圧になる面をいう。
【００２８】
上記のようにすることによってブレード４２，４２の間の距離の変化が直線的となる。このように直線的変化になることにより、翼入口から翼出口にかけての風速の変化が直線的になり、羽根の効率が向上する。以下その実験結果について説明する。
【００２９】
（３）実験及びその結果
図２〜図６に基づいて、ブレード４２，４２の間の距離と、風速の変化についての実験について説明する。
【００３０】
図３は、背景技術で説明したように従来のブレード１４２，１４２の構造を説明したものであり、図４は、本実施形態における実験した数値（翼入口から翼出口にかけての直径、ファン幅、ブレード間寸法、面積Ａ、風量Ｑ、風速ｖ）の表であり、図５は従来の構造における同じく実験した数値の表であり、図６は、図４及び図５における数値をグラフにプロットしたものであり、縦軸に風速とブレード間寸法を、横軸に翼入口から翼出口の径を表したグラフである。
【００３１】
なお、風速ｖを計算する場合に、風量は面積×風速によって計算できるが、従来と本実施形態の相対的な変化が判明すればよいため、風量Ｑ及び風速ｖは絶対値でなく相対値を使用し、便宜上風量Ｑ＝１００００としている。面積Ａは、翼間周長×ファン幅で計算している。
【００３２】
本実施形態におけるブレード４２，４２の間の距離の変化は、図６の黒三角印の実線に示すように、直線状に増加している。一方、従来のブレード４２，４２の間の寸法は、図６の黒四角印の点線に示すように、８９ｍｍ付近で最大となり以後減少する曲線形状となっている。
【００３３】
このような本実施形態及び従来において風速ｖの変化を見ると、従来においては、図６の白四角印の点線に示すように、径が８９ｍｍ付近で風速が最小になり以後増大する曲線形状となっている。一方、本実施形態においては、図６の白三角印の実線に示すように、風速ｖが翼入口から翼出口かけて直線状に減少している。したがって、風速ｖが直線状に変化することにより、羽根効率の向上を図ることができる。
【００３４】
以上のように本実施形態のアウターロータ型の送風機１０においては、シロッコファン１４のブレード４２，４２の間の距離の変化が直線的となり、翼入口から翼出口にかけての風速変化も直線的になるため羽効率を向上させることができる。
【００３５】
また、シロッコファン１４が回転子３４と合成樹脂により一体成形され、また、ブレード４２も合成樹脂により形成されることによりブレード４２，４２の間の距離を精度良く保持することができる。
【００３６】
（変更例）
本発明はその主旨を逸脱しない限り種々に変更することができる。
【００３７】
（１）変更例１
本実施形態ではシロッコファン１４と回転子３４とを合成樹脂により一体成形したが、これに代えて回転子３４とシロッコファン１４とを鋼板により形成してもよい。
【００３８】
（２）変更例２
本実施形態ではアウターロータ型送風機１０のシロッコファン１４について説明したが、これに限らず他の構造の送風機におけるシロッコファンにおいてもブレード間距離を翼入口から翼出口にかけて直線状の変化することにより羽根効率を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は給湯器の燃焼用補助の送風機に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態を示す送風機の図面であり、（ａ）は送風機の縦断面図であり（ｂ）はシロッコファンの平面図である。
【図２】本実施形態のブレードの構造を示す説明図である。
【図３】従来のブレードの構造を示す説明図である。
【図４】従来の実験結果の数値を示す表の図である。
【図５】本実施形態の実験結果を示す表の図である。
【図６】従来と本実施形態における風速とブレード間寸法の距離を示したグラフである。
【符号の説明】
【００４１】
１０  送風機
１２  モータ
１４  シロッコファン
１６  固定子
１８  固定子鉄心
２０  絶縁層
２２  コイル
２４  配線基板
２６  ケーシング
３２  回転シャフト
３４  回転子
３６  ボス
３８  永久磁石
４０  基板
４２  ブレード
４４  連結板
【図１】
2006063812.tif 000003
【図２】
2006063812.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006063812.tif 000006
【図５】
2006063812.tif 000007
【図６】
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