(57)【要約】【課題】  異物を可及的確実に捕捉することによって異物除去率を向上させ、かつ軸流送風機から供給される空気を筺体内に効率よく給送することによって放熱効果を向上させる。【解決手段】  軸流送風機１の吐出口３から吐出された空気Ａ１は、羽根車６の径方向の外側に旋回しながら、第１の筒体１１の第２の開口部１６に向かって渦流となって飛散する。軸流送風機用異物回収装置１０は、吐出口３と対向する第１の開口部１５および第２の開口部１６を有する第１の筒体１１と、第１の筒体１１と異物回収空間２３を形成する第２の筒体１２とを備える。吐出口３から吐出された空気Ａ１は、第１の筒体１１のスリット１７を通過して第２の筒体１２の内表面に衝突する。このとき、異物Ｃが筒体１２の内表面に付着し、異物が除去された空気Ａ１は、スリット１７を通過して第２の開口部１６から排出される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸流送風機の吐出口の外側に取り付けられ、吐出口から吐出される空気に含まれる異物を回収する軸流送風機用異物回収装置であって、
一端に前記吐出口に対向する第１の開口部が設けられ、他端に空気を排出する第２の開口部が設けられた円筒状の第１の筒体と、この第１の筒体の周りを同心円上に囲む円筒状の第２の筒体とを備え、これら第１および第２の筒体との間にドーナツ状の密閉された異物回収用空間が形成され、
前記第１の筒体に、前記吐出口から軸流送風機の径方向の外方に吐出される空気を前記異物捕捉用空間内に導き前記第２の筒体の内表面に衝突させるための多数の空気通過口を設けたことを特徴とする軸流送風機用異物回収装置。
【請求項２】
前記第２の筒体に、前記異物回収用空間内に回収された異物を外部に排出するための異物排出用孔を設けたことを特徴とする請求項１記載の軸流送風機用異物回収装置。
【請求項３】
前記第１の筒体を、前記第２の筒体の間に同心円上に複数個設けたことを特徴とする請求項１または２記載の軸流送風機用異物回収装置。
【請求項４】
前記空気通過口を、前記第１の筒体の軸線方向に延在し円周方向に並設された長孔からなるスリットとし、このスリットを前記第１の筒体の全体にわたって設けたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項記載の軸流送風機用異物回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸流送風機から吐出される空気中に含まれるオイルミストや塵埃等の異物を回収する軸流送風機用異物回収装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
筺体内に発熱体を内蔵した電子機器や装置においては、筺体内の温度が上昇することによる実装部品に対する熱の影響を抑制するために、軸流送風機を用いて筺体内に外気を導入し、筺体内部を循環させて外部に排出するといった強制空冷方式が採用されることがある。この場合、軸流送風機によって筺体内に導入される空気の中にオイルミストや塵埃等の異物（以下、これらを単に異物という）が含まれていると、装置内に実装されている電子部品に悪影響を及ぼすために、何らかの対策を施す必要があった。
【０００３】
この対策を施した装置として、特許文献１に記載されている本願出願人が出願し実施していた軸流送風機用異物回収装置がある。ここに記載された軸流送風機用異物回収装置は、送風機ケーシングの吐出口の外側に塵埃除去用フードが設けられ、このフードが、吐出口の周縁部を取り囲む筒状部と、この筒状部の先端に突設された内フランジ部と、この内フランジ部と前記筒状部とによって形成される環状空間部と、前記筒状部の一部に設けた開口部を介して前記環状空間部と連通され当該環状空間部の接線方向に延設された塵埃排出用のダクトとを備えている。したがって、吐出口から吐出される空気のうち、塵埃等を含む空気は、塵埃等の自重による遠心力が作用して環状空間部に沿って旋回し、塵埃排出用のダクトから排出される。一方、塵埃等を含まない清浄な空気は、内フランジ部の中央に設けた開口部から発熱体を内蔵した筺体内に給送される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭６３−１０５８００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の軸流送風機用異物回収装置においては、塵埃等の異物を含む空気を塵埃排出用のダクトから排出するのに、専ら異物の自重によって発生する遠心力のみによって行うようにしているため、外形が相対的に小さく遠心力が大きく作用しない異物については確実に除去できないため、必ずしも満足した除去が行われないという問題があった。また、異物を含む空気が直接ダクトの開口部に導かれるのではなく、環状空間部を介して間接的に開口部に導かれる構造であるため、開口部に捕捉される異物の捕捉率が低下するというおそれもあった。さらに、異物を含む空気が異物と共にダクトから外部へ排出されてしまうため、その分だけ筺体内に給送される空気の風量が少なくなるから、放熱効果が低下するといった問題もあった。
【０００６】
本発明は上記した従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、異物を可及的確実に捕捉することによって異物除去率を向上させ、かつ軸流送風機から供給される空気を筺体内に効率よく給送することによって放熱効果を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために、本発明は、軸流送風機の吐出口の外側に取り付けられ、吐出口から吐出される空気に含まれる異物を回収する軸流送風機用異物回収装置であって、一端に前記吐出口に対向する第１の開口部が設けられ、他端に空気を排出する第２の開口部が設けられた円筒状の第１の筒体と、この第１の筒体の周りを同心円上に囲む円筒状の第２の筒体とを備え、これら第１および第２の筒体との間にドーナツ状の密閉された異物回収用空間が形成され、前記第１の筒体に、前記吐出口から軸流送風機の径方向の外方に吐出される空気を前記異物捕捉用空間内に導き前記第２の筒体の内表面に衝突させるための多数の空気通過口を設けたものである。
【０００８】
本発明は、前記発明において、前記第２の筒体に、前記異物回収用空間内に回収された異物を外部に排出する異物排出用孔を設けたものである。
【０００９】
本発明は、前記発明のいずれか一つの発明において、前記第１の筒体を、前記第２の筒体の間に同心円上に複数個設けたものである。
【００１０】
本発明は、前記発明のいずれか一つの発明において、前記空気通過口を、前記第１の筒体の軸線方向に延在し円周方向に並設された長孔からなるスリットとし、このスリットを前記第１の筒体の表面全体に均一に設けたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、異物を含む空気は、空気通過口を通過するとき、空気に作用する遠心力だけではなく、オリフィスの原理により、空気の流速が増すことにより異物が確実に第２の筒体の内表面まで運ばれるため、空気から異物が除去される異物除去率が向上する。また、第２の筒体の内表面まで異物を運んだ空気が再度空気通過口を通過して第２の開口部から排出されるため、軸流送風機の吐出口から吐出された空気の全てが第２の開口部から排出される。このため、第２の開口部から排出される空気の風量が低下するようなことがないため放熱効果が向上する。また、第１の開口部と第２の開口部との間に、フィルタのように軸流送風機の吐出口から吐出される空気の流れを遮るものがないため、吐出口から吐出された空気に圧力損失が発生しないから、風量が低下することがなく放熱効果が向上する。また、空気通過口は開口面積を広くすることができ、構造も簡素であるためメンテナンスが容易であり、かつ常に空気通過口は空気が吹き付けられて清掃されているため、メンテナンスの間隔を長くすることができるからメンテナンスに要する負荷が軽減される。
【００１２】
前記発明のうちの一つの発明によれば、異物回収用空間内に回収された異物が外部に排出されるためメンテナンスの間隔を長くすることができる。
【００１３】
前記発明のうちの一つの発明によれば、空気通過口が増加するため、この空気通過口の口縁に捕捉される異物の量が増えるから異物の捕捉率を向上させることができる。
【００１４】
前記発明のうちの一つの発明によれば、第１の筒体のスリットを、軸流送風機の軸線方向に長い長孔によって形成していることにより、円形の孔に比べて孔縁の長さが長くなり空気の流れに対する衝突面が多くなるから、異物の捕捉効率を高めることができる。また、スリットを第１の筒体の全体にわたって設けたことにより、吐出口から第１の筒体に向かってあらゆる方向に吐出される空気を直接スリットで捕集することができるから、異物除去率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る軸流送風機用異物回収装置を軸流送風機に取り付けた状態を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る軸流送風機用異物回収装置を軸流送風機に取り付けた状態を示す断面図である。
【図３】本発明に係る軸流送風機用異物回収装置において、空気がスリットを通過する状態を示す要部の拡大図である。
【図４】本発明に係る軸流送風機用異物回収装置を軸流送風機に取り付けた状態において、空気が移動経路を説明するために一部を破断して示す側面図である。
【図５】本発明に係る軸流送風機用異物回収装置において、異物回収空間内に回収された異物が集められる状態を説明するために背面側から視た透視図である。
【図６】本発明に係る軸流送風機用異物回収装置を軸流送風機に取り付けた状態を底面側から視た斜視図である。
【図７】本発明に係る軸流送風機用異物回収装置の変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図１ないし図６に基づいて説明する。
【００１７】
図１および図２に符号１で示すものは、従来から広く知られている軸流送風機であって、一端に吸入口２が設けられ、他端に吐出口３が設けられ、両端が開口した円筒状に形成されたファンケース４を備えている。このファンケース４内には、このファンケースに固定された駆動用モータ５と、この駆動用モータ５によって駆動される羽根車６とを有する。
【００１８】
このような構成において、羽根車６が回転駆動することにより、吸入口２から吸入された空気Ａは、図５に示すように羽根車６の径方向の外側に向かって羽根車６の回転方向（時計方向）と同じ方向の空気の流れが発生する。したがって、軸流送風機１の吐出口３から吐出される空気Ａ１は、羽根車６の径方向の外側に向かって旋回しながら、図２に示すように軸流送風機１の軸線方向に沿って、後述する第１の筒体１１の第２の開口部１６に向かって渦流となって移動する。
【００１９】
全体を符号１０で示す本発明に係る軸流送風機用異物回収装置（以下、単に回収装置という）は、共に両端が開口され円筒状に形成された第１の筒体１１および第２の筒体１２を備えている。
【００２０】
第１の筒体１１の一端には、後述するように軸流送風機１の吐出口３と同じ径に形成され、この吐出口３に対向される第１の開口部１５が設けられており、他端には、第１の開口部１５と同じ径に形成された第２の開口部１６が設けられている。また、この第１の筒体１１には、多数の空気通過口としての細い穴からなるスリット１７が全体にわたって設けられている。すなわち、全て同じ長さで同じ幅に形成されたスリット１７は軸線方向に延設され、円周方向に多数本並設されている。
【００２１】
後述する構造を有する第２の筒体１２の一部には、図６に示すように異物を排出する異物排出用孔２０が設けられている。この第２の筒体１２の径は第１の筒体１１の径よりも大きく形成され、第１および第２の筒体１１，１２の全長は共に同じ長さに形成されている。
【００２２】
これら第１および第２の筒体１１，１２は、図２に示すように第２の筒体１２が第１の筒体１１の周りを同心円上に囲むようにして互いの両端間に形成される開口は、一対のリング状の閉塞板２１，２２によって閉塞されている。この閉塞により、これら第１および第２の筒体１１，１２および閉塞板２１，２２によって、ドーナツ状の密閉された異物回収用空間２３が形成される。
【００２３】
次に、このように構成された回収装置１０によって、軸流送風機１の吐出口３から吐出された空気から、オイルミストや塵埃等の異物を回収する動作について説明する。先ず、図２に示すように、図示しない装置に取り付けられた軸流送風機１の吐出口３に、回収装置１０の第１の開口部１５を対向させ、かつ図６に示すように異物排出用孔２０を回収装置１０の最下方に位置付けられるように、回収装置１０を軸流送風機１に取り付ける。
【００２４】
この状態で、軸流送風機１の駆動用モータ５を駆動し、羽根車６を回転させることにより、羽根車６の径方向の外側に向かって空気Ａの流れが発生する。したがって、軸流送風機１の吐出口３から吐出される空気Ａ１は、図２に示すように、軸流送風機１の軸線方向に沿って第２の開口部１６に向かいながら、羽根車６の径方向の外側に向かって旋回するように渦流となって飛散する。
【００２５】
このとき、吸入口２から吸入される空気Ａに大気中に浮遊していたオイルミストや塵埃等の異物Ｃが含まれている場合は、吐出口３から吐出される空気Ａ１にも異物Ｃが含まれている。異物Ｃが含まれた空気Ａ１は、異物が含まれていない空気よりも重量が重いため、羽根車６の径方向の外側に作用する遠心力によって、第１の筒体１１の表面に向かって飛散する。
【００２６】
第１の筒体１１の表面には多数のスリット１７が設けられているため、空気Ａ１は、図３に示すようにこのスリット１７を通過し、第２の筒体１２の内表面に衝突する。この衝突によって、空気Ａ１に含まれていた異物Ｃは、図２に示すように第２の筒体１２の表面に付着し、異物回収用空間２３内に回収される。ここで、空気Ａ１がスリット１７を通過するとき、流体が太い管から小さい径の穴を通過するときに流速が増すというオリフィスの原理により、空気Ａ１の流速が増す。
【００２７】
このため、空気Ａ１に含まれていた異物Ｃは、第２の筒体１２の内表面まで確実に運ばれ、かつ第２の筒体１２の内表面に確実に付着するから、空気Ａ１から異物Ｃが除去される異物除去率が向上する。また、スリット１７を第１の筒体１１の表面全体に均一に設けたことにより、吐出口３から第１の筒体１１に向かってあらゆる方向に吐出される空気Ａ１を直接スリット１７で捕集することができるから、異物除去率を向上させることができる。
【００２８】
異物Ｃが第２の筒体１２の内表面に付着することにより異物を含まなくなった空気Ａ１は、第２の筒体１２の表面に衝突した後、図４に示すように第１の筒体１１側に反射し、再度スリット１７を通過して第２の開口部１６から排出される。
【００２９】
一方、空気Ａ１がスリット１７を通過するときにスリット１７の孔縁に接触した場合は、空気Ａ１に含まれている異物Ｃ１がスリット１７の孔縁に衝突して捕捉される。この場合は、図２に示すように、スリット１７を通過する後続の空気Ａ２によって異物Ｃ１が第２の筒体１２に向かって運ばれ、第２の筒体１２の内表面に衝突することにより付着し、異物回収用空間２３内に回収される。
【００３０】
ここで、第１の筒体１１のスリット１７を、軸流送風機１の軸線方向に長い長孔によって形成していることにより、その相乗効果として円形に形成した場合と比較して異物の捕捉効率を高めることができる。すなわち、吐出口３から吐出され、異物を含む空気Ａ１，Ａ２は、軸流送風機１の軸線方向に向かう旋回流のため、図３に示すように軸流送風機１の軸線方向に対して斜めに流れる。
【００３１】
このように、スリット１７が長孔によって形成され、空気Ａ１，Ａ２に対して斜めに傾斜するように、換言すれば空気Ａ１，Ａ２の流れに対して衝突面が多くなるように形成、配置されているので、異物を含む空気Ａ１，Ａ２がスリット１７の孔縁と衝突を繰り返すことにより、多くの異物がスリット１７の孔縁に付着し、捕捉、除去され、結果として捕捉効率を高めることができる。
【００３２】
また、異物を含まない空気Ａ３が吐出口３から第１の筒体１１内に吐出されると、この空気Ａ３に作用する羽根車６の径方向の外側に向かう遠心力が小さいため、図４に示すように第１の筒体１１の内表面に向かうことなく、そのまま第２の開口部１６から排出される。
【００３３】
このように、軸流送風機１の吐出口３から吐出される空気Ａ１ないしＡ３は、異物を含んでいる場合と含んでいない場合とにかかわらず、全て回収装置１０の第２の開口部１６から排出される。このため、第２の開口部１６から排出される空気の風量が低下しないため放熱効果が向上する。また、第１の開口部１５と第２の開口部１６との間に、フィルタのように軸流送風機１の吐出口３から吐出される空気の移動を遮るものがないため、吐出口３から吐出された空気に圧力損失が発生しないから、風量が低下することがなく放熱効果が向上する。
【００３４】
また、スリット１７は開口面積を広くすることができ、かつ構造も簡素であるためメンテナンスが容易であるとともに、常にスリット１７は空気が吹き付けられて清掃されているため、メンテナンスの間隔を長くすることができるからメンテナンスの負荷を軽減することができる。
【００３５】
異物回収用空間２３内に回収された異物Ｃ，Ｃ１は、次に異物回収用空間２３内に回収される異物Ｃ，Ｃ１が衝突する毎に大きな塊となる。大きな塊となった異物Ｃ，Ｃ１は、スリット１７から異物回収用空間２３内に入り込んだ空気Ａ１，Ａ２が羽根車６の回転方向と同じ方向に回転しているため、この空気Ａ１，Ａ２の風圧によって、図５に示すように、第２の筒体１２の内面に沿って時計方向に移動し、異物排出用孔２０から外部に排出される。
【００３６】
このように、異物回収用空間２３内に回収された異物Ｃ，Ｃ１を異物排出用孔２０から外部に排出することができるため、異物回収用空間２３内の清掃間隔を長くすることが可能となる。
【００３７】
次に、図７を用いて、本発明の変形例について説明する。この変形例では、空気通過口として、前記実施例における多数のスリット１７の替わりに互いに等間隔をおいて設けられた多数の小孔２７とした点が上述した実施例と異なる。この実施例においても、軸流送風機１の吐出口３から吐出され、異物が含まれた空気Ａ１，Ａ２が小孔２７を通過して、第２の筒体１２の表面に衝突し、空気Ａ１，Ａ２に含まれていた異物が第２の筒体１２の表面に付着することにより、異物回収用空間２３内に回収される。
【００３８】
なお、本実施の形態においては、空気通過口をスリット１７と小孔２７とした例を説明したが、網目状に設けられた多数の開口としてもよい。また、第１の筒体１１を、第２の筒体１２の間に同心円上に複数個設けるようにしてもよく、その場合はスリット１７の数量が増加するため、スリット１７による異物捕捉率が向上する。
【００３９】
表１は、空気通過口として、スリット１７と網目状の開口とにおける異物の捕捉率および風量低下率を比較したものである。この表１に示すように、空気通過口が「スリット」の場合も「網目状の開口」の場合でも、枚数が１枚であるときは、風量低下率を１０％以下に収められることが判る。また、空気通過口が「スリット」の場合、スリット１７を１枚から２枚にすると、異物捕捉率は向上するが、風量低下率は低下する。したがって、捕捉率を優先するか、風量低下率を優先するかで選択する必要がある。一方、網目状の開口の場合は、１枚から２枚に増やしても、捕捉率の向上はわずかであるのに対して、風力低下率は低下するため、２枚に増やす意味がないことが判る。
【００４０】
【表１】
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【符号の説明】
【００４１】
１…軸流送風機、２…吸入口、３…吐出口、１０…軸流送風機用異物回収装置（回収装置）、１１…第１の筒体、１２…第２の筒体、１５…第１の開口部、１６…第２の開口部、１７…スリット（空気通過口）、２３…異物回収用空間、２７…小孔（空気通過口）、Ａ、Ａ１，Ａ２，Ａ３…空気、Ｃ，Ｃ１…異物。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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