(57)【要約】【課題】本発明は、騒音を低減した送風機を提供することである。【解決手段】回転軸を中心に回転する回転体が流路を有し、前記流路が吸入口、前記吸入口より回転中心から遠心方向外側の位置に設けられる吐出口を備えることを特徴とする送風機。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を中心に回転する回転体が流路を有し、前記流路が吸入口、前記吸入口より回転中心から遠心方向外側の位置に設けられる吐出口を備えることを特徴とする送風機。
【請求項２】
回転軸方向に垂直な回転体の断面の外周形状が円形である請求項１に記載の送風機。
【請求項３】
回転羽根を備えないことを特徴とする請求項１または２に記載の送風機。
【請求項４】
吐出口が吸入口方向に向けられる構造である請求項１〜３の何れかに記載の送風機。
【請求項５】
空気取り入れ口および送風口を有するハウジング内に回転体を設けることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の送風機。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載の送風機を用いた電気掃除機。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載の送風機を用いた流体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、回転軸を中心に回転する回転体を用いる送風機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】従来、送風機は回転羽根を使用することが一般に行われている。回転方法を具体的に例示すればプロペラ、タービン羽根等をモータ等により駆動させ、送風することが行われる。【０００３】しかしながら、従来の送風機は回転羽根の回転に基づく風切音を主とする騒音が発生するため、騒音を低減させる多くの努力がなされてきた。【０００４】インペラによる送風機（特許文献１）はインペラの出口部またはインペラとディフーザ入口の間に音源を持つ翼通過周波数を含む騒音を、音源付近で吸音することで低騒音化を図るが、基本的に風切音が発生し、その低減の程度は十分と言えない。【０００５】特許文献２において、軸流送風機のモータ保持部がボス部よりも空気流れ下流側において、ボス部の側壁部よりも軸流ファンの径方向外側にはみ出しているとボス側の側壁部に沿う気流が、はみ出している部分に衝突をして渦流れが生じる。このため、ファンから吐出される気流が乱れ、騒音化を招いていたため、軸流ファンの径、側壁部の最大外径、モータの最大外径の最適化を図ることで低騒音化を目指すが、上述したように基本的に風切音が存在し、課題は解決されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１７−２２３１２９号公報
【特許文献２】特開２０１７−３１９４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】本発明は、上記の従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、フィン、羽根、翼等に由来する風切音を無くした静音の送風機を提供することである。同時に、それを用いた電気掃除機または流体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】本発明者は、上記の目的を達成するために、鋭意検討をした結果、下記の発明を想到するに至った。即ち、本発明は以下の［１］〜［７］に関するものである。
［１］回転軸を中心に回転する回転体が流路を有し、前記流路が吸入口、前記吸入口より回転中心から遠心方向外側の位置に設けられる吐出口を備えることを特徴とする送風機。
［２］回転軸方向に垂直な回転体の断面の外周形状が円形である［１］に記載の送風機。
［３］回転羽根を備えないことを特徴とする［１］または［２］に記載の送風機。
［４］吐出口が吸入口方向に向けられる構造である［１］〜［３］の何れかに記載の送風機。
［５］空気取り入れ口および送風口を有するハウジング内に回転体を設けることを特徴とする［１］〜［４］の何れか１項に記載の送風機。
［６］［１］〜［５］の何れか１項に記載の送風機を用いた電気掃除機。
［７］［１］〜［６］の何れか１項に記載の送風機を用いた流体装置。
【発明の効果】
【０００９】本発明によれば、送風の際に従来の方法で生じる風切音を主とする騒音をなくすことができる。それにより、製造される電気掃除機または流体装置は優れた静音性を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１０】  以下の図の説明において、回転軸を上にした状態にて、上、下および横と記載する。【００１１】
【図１】下吸入口、横吐出口の回転体の上からの模式図
【図２】図１の回転体の横からの模式図
【図３】下吸入口、横吐出口の別の回転体の上からの模式図
【図４】図３の回転体の横からの模式図
【図５】下吸入口、上吐出口の回転体の上からの模式図
【図６】図５の回転体の横からの模式図
【図７】下吸入口、下吐出口の回転体の上からの模式図
【図８】図７の回転体の横からの模式図
【図９】図８の回転体のサイズを記載した横からの模式図
【図１０】回転プレートが回転軸、上板、下板および側板に接合された下吸入口、上吐出口の回転体の上からの模式図
【図１１】回転プレートが上板、下板および側板に接合された下吸入口、横吐出口の回転体の模式図
【図１２】回転プレートが上板、下板および側板に接合された下吸入口、横吐出口の他の形態の回転体の模式図
【図１３】回転プレートが上板、下板および側板に接合された上吸入口、下吐出口の回転体の模式図
【発明を実施するための形態】
【００１２】以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という）を説明する。
【００１３】本実施形態にかかる回転体は種々の材料で作成することができる。すなわち、鉄、鋼、ステンレス、アルミニウムおよび種々の合金等の金属、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアセタール、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリイミド、フッ素樹脂などの汎用およびエンジニヤリング高分子から作成することができ、さらにスーパーエンプラ、さらにはそれらの混合物、フィラー強化材、コンポジット等から作成することができ、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド等の熱硬化性樹脂から作成することもできる。
【００１４】前記回転体の基本的構造は本発明の図から容易に理解されるが、記載されたものは理解を容易にするためのものであり、何ら本発明を限定するものではない。
【００１５】回転体が有する流路は吸入口を備え、吸入口は少なくとも１個であり、１個の場合、図３〜図１２に示されるように、吐出口に連通する流路が備えられる。また、図１および図２に例示されるように複数の流路の両端に吸入口および吐出口を備えることができる。
【００１６】吐出口は回転軸に点対称に配置されるのが好ましく、口の形状は円形、楕円形、四角形など種々の形状をとることができる。
【００１７】流路の形状は制限なく、円形、四角形などであってよく、吸入口および吐出口の大きさも制限はないが、空気の流れをスムースにする構造が好ましく、屈曲部は丸みを持たせることが好ましく、また、一般に全吸入口の断面積の和より全吐出口の断面積の和が小さい方が空気等の気体の吐出速度が大きくなる。
【００１８】前記全吸入口の断面積の和より全吐出口の断面積の和を大きくして、ハウジングを用いて空気の取り入れ口および送風方向を規定して送風量および方向を設定することができる。
【００１９】吐出圧は吸入口よりも回転中心から遠心方向外側の位置に設けられる吐出口と吸収口の距離および回転速度に関係するため、種々の目的に沿って前記距離および前記速度を設定し、上記の吸入口面積／吐出口面積の値で送風機を設計する。
【００２０】さらに、吸入口が１個の図３および図４で例示する回転体は４個の吐出口を有するが、さらに多くの吐出口および流路を配列させることは回転体の軽量化、送風量にとって好ましく、そのため、例示されるような吸入口の配列は同一線上にある必要はなく、回転軸と点対称性を保ち、幾つかの同心円線上に配列させることで多く配置することが好ましい。
【００２１】図１および図２で例示される吸入口が４個の回転体もさらに多くの吸入口を設けるために、複数の同心円上に吸入口を配置し、それと連通する吐出口を吸入口より回転中心から遠心方向外側の位置に設けることができる。
【００２２】流路が屈曲部を有する場合、前記屈曲部は角を有しても良いが、空気抵抗を減ずるために湾曲させて対応することもでき、送風音を低減させるためにスムースな流路を形成させることが好ましい。
【００２３】回転体の形態は種々あり、図１０〜図１３の回転体の形態は軽量化および吐出空気量が多く確保でき優れる。回転軸を上にして、下または上の吸入口から空気を取り入れ、横方向または吸入口と同方向もしくは異方向に遠心力により送り、吐出口から吹き出すことで送風機の性能を果たす。回転体のプレートにより分割される流路の数は上述した流路と同様に点対称に設けられ２以上である。
【００２４】本発明の回転体はモータの動力が直接または間接的に回転軸を回転させ、それによって回転体が回転させられることにより、吸入口より空気等が吸入され、吸入された空気等は流路を通じて吐出口から吐出され、送風機の機能を果たすことができる。
【００２５】上述の空気等の動きは、回転体が回転する際に空気等に及ぼす遠心力に基づくものである。
【００２６】本発明の送風機は送風方向を決めることができ、吐出口と吸入口の比により送風量、送風速度を調整することができる特徴を有する。
【００２７】送風方向を定めるために、空気取り入れ口および送風口を備えたハウジング内に回転体を設けることができる。ハウジングは空気の流れを制御し、調整することができる。
【００２８】このようにして作成される回転体を備える送風機は、従来の回転羽根を備えないため、回転羽根が生じさせる風切音がなく静音性の送風性能を示す。
【００２９】本発明で示した回転体は、パイプを屈曲させて束ねることで、各端が吸入口および吐出口になる構造的に同一なものを提供することができ、束ねられた屈曲パイプの風切音を低減させるために、前記パイプの空気抵抗を低減させるようにケーシングすることも本発明に包含される。
【００３０】本発明の送風機を逆方向に接続すれば、電気掃除機として使用できる。
【００３１】また、本発明の送風機は、気体および／または液体の流体装置として使用できる。
【実施例１】
【００３２】ポリカーボネートで製作した図５および図６に示す回転体を使用した。４個の吐出口を有する回転体であり、断面図には４個の吐出口に連通する流路を記載していないが、それらは吸入口の内側面に同一形状で同じ高さに等間隔で配置され、回転体径ａ、吸入口ｂ、回転軸に対して直交方向の流路長ｃおよび回転軸に対して直交方向の流路の最大径ｄを示す。また、図中に記載されないが、吐出口径をｅとする。ここで製作した回転体は、ａ５０ｍｍ、ｂ２０ｍｍ、ｃ１０ｍｍ、ｄ５ｍｍ、ｅ３ｍｍであった。吸入口面積／吐出口面積＞２．２であって、１８００ｒｐｍで回転させた状態を観察した。回転羽根に基づく風切音がなく、非常に騒音の低減ができた。また、送風は方向性が定まり、良好であった。
【比較例１】
【００３３】羽根渡り４６ｍｍの０．５ｍｍ厚のＳＵＳ３０４製の３枚羽根送風機を同一条件の１８００ｐｍで回転させた。風切音が大きく、送風は強いが荒いものであった。
【実施例２】
【００３４】図１１に示すように、回転プレートは０．５ｍｍ厚のＳＵＳ３０４製の円形の上板ならびに円形の下板に接合され、それらを取り囲む０．５ｍｍ厚のＳＵＳ３０４製の側板に直交する４枚の０．５ｍｍ厚のＳＵＳ３０４製のプレートが前記上板、下板およびそれらの外縁部に接合され、回転体は回転軸が上板に固定され回転体を回転させる。流路が形成される回転体は、ｆ２４ｍｍ、ｇ８ｍｍ、ｈ１４ｍｍ、ｉ６ｍｍ、ｊ６ｍｍであった。吸入口面積／吐出口面積は約１．１、１８００ｒｐｍで回転させて状態を観察した。従来の送風機に見られる回転羽根に基づく風切音がなく、非常に騒音の低減ができた。また、送風は風量も多く非常に優れたものであった。
【実施例３】
【００３５】図１２に示す回転体は、０．８ｍｍ厚のアルミニウム製の回転プレートが０．８ｍｍ厚のアルミニウム製の上板および下板ならびにそれらの側板に接合され、回転体は回転軸が上板に固定され回転体を回転させる。流路が形成される回転体の図１１における表記に対応する長さは、次のとおりである。ｆ３２ｍｍ、ｇ８ｍｍ、ｈ１８ｍｍ、ｉ１６ｍｍ、ｊ６ｍｍであり、吸入口面積／吐出口面積は約３．４、１８００ｒｐｍで回転させて状態を観察した。従来の送風機に見られる回転羽根に基づく風切音がなく、非常に静かであった。【００３６】上記の図１２の回転体を空気取り入れ口および送風口を有するハウジング内に備え付けて、上記と同一条件で稼働させた。送風は非常に優れ、稼働による騒音は全くなかった。
【産業上の利用可能性】
【００３７】本発明の送風機は静音性に優れ、送風性も優れ、小型電子機器の放熱冷却等の用途始め電気掃除機、流体装置等に利用される。
【符号の説明】
【００３８】１  回転体
２  吸入口
３  吐出口
４  流路
５  回転軸
６  上板
７  下板
８  側板
９  回転プレート
【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】
2019143614.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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