(57)【要約】【課題】渦流ブロワにおいて、全閉運転を可能とし、軸受の冷却効果の向上を図る。【解決手段】電動機主軸３が回転する事により、ブロワ部２の羽根車４が回転し複数枚のブレード５で風が起こり、ケーシング８の昇圧路９で昇圧されていく。この際、断熱圧縮と摩擦によりブロワ部２は発熱し、熱伝導により電動機１や軸受２５の温度が上昇していく。この際、電動機部は全閉形であるので、軸受２５は電動機１及びブロワ部２の双方からも通風が無く、熱飽和した定常状態ではブロワ部２からの熱伝導を軸受２５は冷却されることなく受けてしまう。ケーシング８にブロワ部２の吸込口２４とケーシング８の内部を貫通するバイパス２６を設けてブロワ部２の吸引力を利用する事で、図中の矢印のように外気が通風路２７から外気噴出口２８を通りバイパス２６を抜け吸込口２４に流れ、その過程で軸受２５に外気を噴き付けて効率良く冷却する事が可能となる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面形状が略半円形の環状溝に複数のブレードが設けられている羽根車と、上記環状溝に対向した円弧状通風路が設けられているケーシングとの組合せからなるブロワ部を備え、ブロワ部の上記羽根車が駆動用電動機の主軸に直接取付けられている電動機直結型の渦流ブロワにおいて、電動機主軸の中心に設けられる通風用の穴と、電動機とブロワ部との間に設けられる通風路を備え、電動機外扇側から冷却風を吸い込んで軸受に吹きつけブロワ部の吸込口に風を流すことにより、軸受けの冷却とブロワの全閉吸込運転時のバイパスを兼ねる構造を備えることを特徴とした渦流ブロワ。
【請求項２】
断面形状が略半円形の環状溝に複数のブレードが設けられている羽根車と、上記環状溝に対向した円弧状通風路が設けられているケーシングとの組合せからなるブロワ部を備え、ブロワ部の上記羽根車が駆動用電動機の主軸に直接取付けられている電動機直結型の渦流ブロワにおいて、電動機主軸の中心のブロワ部に設けられる通風用の穴と、電動機とブロワ部との間に設けられる通風路を備え、ブロワ部サイドカバー側から冷却風を吸い込んで軸受に吹きつけブロワ部の吸込口に風を流すことにより、軸受けの冷却とブロワの全閉吸込運転時のバイパスを兼ねる構造を備えることを特徴とした渦流ブロワ。
【請求項３】
断面形状が略半円形の環状溝に複数のブレードが設けられている羽根車と、上記環状溝に対向した円弧状通風路が設けられているケーシングとの組合せからなるブロワ部を備え、ブロワ部の上記羽根車が駆動用電動機の主軸に直接取付けられている電動機直結型の渦流ブロワにおいて、ケーシングに設けられる通風用の穴と、電動機とブロワ部との間に設けられる通風路を備え、ケーシングの外側から冷却風を吸い込んで軸受に吹きつけブロワ部の吸込口に風を流すことにより、軸受けの冷却とブロワの全閉吸込運転時のバイパスを兼ねる構造を備えることを特徴とした渦流ブロワ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送風用などに使用される汎用の電動機直結型渦流ブロワに係り、特に比較的小容量の送風機として好適な渦流ブロワに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７に従来の電動渦流ブロワの一般的な構造を示す。この図７において、１は電動機、２はブロワ部（渦流ブロワ部）、３は電動機の主軸、４は渦流ブロワの羽根車、５は羽根車のブレード、６は羽根車の環状溝、７は羽根車のブレードケーシング、８は渦流ブロワのケーシング、９はケーシングの昇圧路、１０は渦流ブロワの吸込口、１１は吐出口、１２は渦流ブロワのサイドカバー、１３は冷却ファン、１４はエンドカバーである。電動機１はステータ２０、ロータ２２を有する全閉型のもので、その主軸３の軸方向の一方の端部にブロワ部２が取付けてあり、他方の端部には冷却ファン１３とエンドカバー１４とが設けられているものである。
【０００３】
ブロワ部２は、羽根車４とケーシング８を主要部としており、その羽根車４は電動機１の主軸３に直接取付けてあり、電動機１により回転駆動されるようになっている。ケーシング８には昇圧路９が設けてあるが、この昇圧路９は、羽根車４の回転中心、つまり電動機１の主軸３の中心線Ｃを中心とする円弧状に形成されており、かつ、この中心線Ｃと平行な方向に開口し、しかも、図示のように、断面が半円弧状の溝として形成されている。羽根車４のブレードケーシング６に形成されている環状溝７は、主軸３を中心とする同心円からなる環状の溝として形成されており、その中に、円周方向を区切るようにして複数枚のブレード５がもうけられている。
【０００４】
そして、羽根車４は、電動機１に向かって、その環状溝７の開口が向かうようにして主軸３に取付けられているが、他方、ケーシング８は、羽根車４に、その昇圧路９の開いている方が向かうようにして電動機１に取付けてあり、この結果、ケーシング８は電動機１に近い方に位置し、他方、羽根車４は、電動機１から離れた方に位置していることになる。また、吸込口１０と吐出口１１は、ケーシング８の昇圧路９に連通されるものなので、電動機１側に向いて取付けられている。
【０００５】
冷却ファン１３は、電動機１のブロワ部１５が設けられている側とは反対側に設けてあり、電動機１により回転駆動され、エンドカバー１４により、電動機１のハウジングに添った、図７中の矢印で示す冷却空気の流れＦを作り、これにより電動機１の外側を冷却し、さらにケーシング８を冷却する働きをする。渦流ブロワの羽根車による、昇圧の原理は、断熱圧縮と摩擦によるものであり、この結果、羽根車は軸流、斜流等他の羽根車に比べて発熱量が非常に高いものである。これにより、軸受、電動機への熱伝導はそれらの部品の寿命に影響をあたえる要因の１つとなっている。
【０００６】
特に電動機は全閉型であるため、軸受２５が閉じた空間に設置され、冷却、放熱および遮熱が不可能な構造となっており、温度上昇により軸受寿命が低下してしまう。これは、製品全体の寿命やメンテナンス性を大きく左右するものであり、軸受２５を効率良く冷却する事が必要となってくる。従来の技術としては、下記の特許文献１では、電動機外扇ファンにより発生する風の流れをブラケット部に導風路を設けて冷却する方法が提案され、特許文献２においては、放熱および遮熱を目的とするカラーと羽根車−軸受間に導風量を増大することを目的とする羽根車を設ける方法が提案されている。
【０００７】
また、３次元構造羽根車を有した渦流ブロワにおいては、吸込側配管に吸着を目的とした全閉吸込運転が可能であるが、現在広く流通している２次元構造羽根車を有した渦流ブロワにおいては、全閉運転時に発熱量が大幅に上昇する為、全閉吸込運転が不可能であり、図４（ａ）のように吸着配管４１とは別にバイパス用の配管４２を必要としている。
【０００８】
【特許文献１】
特開昭６０−１９０６９９号公報
【特許文献２】
特開平１０−１９６５８９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術において、全閉型である電動機１は軸受２５が閉じた空間に設置され、渦流ブロワ部から伝わる熱を冷却、放熱および遮熱する事が不可能な構造なため、熱伝導による軸受２５の寿命に大幅に悪影響を与える。また、２次元構造羽根車を有した渦流ブロワの全閉吸込運転時は吸着とは別にバイパス用の配管が不可欠である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電動機主軸の中心通風用の穴を設けて電動機外扇側またはブロワ部サイドカバー側から冷却風を吸い込んで、またはケーシングに通風用の穴を設けて冷却風を吸い込んで、軸受に吹きつけてブロワ部の吸込口に風を流すことにより、通風による軸受けの効率的な冷却し、ブロワの全閉吸込運転時のバイパスを兼ねる構造とする事で達成できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一番目の実施形態の説明図である。電動機１とブロワ部２の２つに大分される。電動機主軸３が回転する事により、ブロワ部２の羽根車４が回転し複数枚のブレード５で風が起こり、ケーシング８の昇圧路９で昇圧されていく。この際、断熱圧縮と摩擦によりブロワ部２は発熱し、熱伝導により電動機１や軸受２５の温度が上昇していく。この際、電動機部は全閉形であるので、軸受２５は電動機１及びブロワ部２の双方からも通風が無く、熱飽和した定常状態ではブロワ部２からの熱伝導を軸受２５は冷却されることなく受けてしまう。
【００１２】
特に、ブロワ部２の風量が少なく全閉運転状態に近くなるとともに、ブロワ部２の発熱量は急激に上昇し、軸受２５の温度においても急激に上昇する。そのため、現在流通量の多い２次元羽根車を有した渦流ブロワにおいては、全閉運転時の軸受上昇温度が許容範囲を越える為、全閉運転を行う事が不可能である。
【００１３】
図５は熱飽和状態における軸受２５の周囲通風量と軸受２５の温度の関係を示したものである。これより、軸受２５の周囲通風量を増加させる事により軸受温度を充分に冷やせる事が可能であることが分かる。
本渦流ブロワにあっては、主軸３に通風路２７及び軸受２５付近の主軸３円周上に通風路２７につながる複数個の外気噴出口２８を設ける。電動機のエンドカバー１４側から通風路２７を通じて冷却用の外気を取りこみ、外気噴出口２８から軸受２５に外気を噴き付けることにより冷却を行う。しかしながら、電動機１は全閉形であるので通風路２７を設けただけでは噴き付けられる外気量は充分でない。
【００１４】
そこで、ケーシング８にブロワ部２の吸込口２４とケーシング８の内部を貫通するバイパス２６を設けてブロワ部２の吸引力を利用する事で、図中の矢印のように外気が通風路２７から外気噴出口２８を通りバイパス２６を抜け吸込口２４に流れ、その過程で軸受２５に外気を噴き付けて効率良く冷却する事が可能となる。
【００１５】
また、前出したように、２次元羽根車を有した渦流ブロワにおいては全閉運転が不可能なため、吸着全閉運転を行う際は図４（ａ）の様に、吸着配管４１とは別にバイパス用の配管４２を必要としていたが、本発明においては、軸受冷却用の通風路２７、外気噴出口２８、及びバイパス２６は、図４（ａ）におけるバイパス配管４２の機能も兼ねる事が出来るので、図４（ｂ）の様に吸着全閉運転時の外部配管を吸着物４３に直接行う事が可能となる。
【００１６】
図６（ａ）は吸込運転時における従来と本発明の特性の比較図である。前記で説明した通風路２７、外気噴出口２８、及びバイパス２６を通る気体は、吸込運転時には配管上の漏れ気体と同じであるため、吸込口１０を経由した配管の風量、静圧ともに本発明は従来に比して減少してしまう。
【００１７】
しかし本発明においては、第一に前記で説明した通り軸受に冷却用の外気を噴き付けているので軸受温度上昇が従来より下がる事、第二にブロワ部２の吸込口２４においては完全な全閉にならない事から吸込口１０を経由した配管側を全閉に使用する事が可能であるためと、二つの理由から従来の静圧よりも下がる事は無く、使用上の不都合を生じない。
【００１８】
一方、図６（ｂ）は吐出運転時の従来と本発明の特性の比較図であるが、通風路２７、外気噴出口２８、及びバイパス２６を気体が通りぬける事は吐出運転においては特性に影響を与えない。よって、前出で説明したように、外気噴き付けで冷却された分だけ軸受温度上昇が抑えられ、図６（ｂ）の様に使用可能範囲が広がる。
【００１９】
図２は本発明の二番目の実施形態の説明図である。図１における通風路２７の代わりに主軸に通風路３０をブロワ部２側に設けて外気噴出口２８につながる構造を備える。これにより、一番目の実施例と同じ効果が可能となる。本実施例においては、主軸に設ける通風路が一番目の実施例に比して短くなるため加工が容易になるメリットがあるが、サイドカバー１２にシール構造３１を設ける必要がある。
【００２０】
図３は本発明の三番目の実施形態の説明図である。ケーシングに通風路２９を設けて外気冷却風を軸受２５に噴付ける構造を備える。これにより、前記２つの実施例と同じ効果が可能となる。ケーシングに穴を設ける事で、より加工が容易になるが、主軸からの噴付けに比して軸受２５に当る冷気量が低下する。
【００２１】
【発明の効果】
本発明により、軸受けの効率的な冷却構造と全閉吸込運転時のバイパス構造を兼ねる構造の電動機直結型の渦流ブロワを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す説明図。
【図２】本発明の他の実施例を示す説明図。
【図３】本発明の更に他の実施例を示す説明図。
【図４】吸着配管の概略図。
【図５】熱飽和時における軸受けの周囲通風量と温度上昇の関係を示す外略図。
【図６】従来と本発明の特性比較説明図。
【図７】従来の装置の説明図。
【符号の説明】
１  電動機
２  ブロワ部（渦流ブロワ部）
３  電動機の主軸
４  渦流ブロワの羽根車
５  羽根車のブレード
６  羽根車の環状溝
７  羽根車のブレードケーシング
８  渦流ブロワのケーシング部
９  ケーシングの昇圧路
１０  渦流ブロワの吸込口
１１  渦流ブロワの吐出口
１２  渦流ブロワのサイドカバー
１３  電動機の冷却ファン
１４  電動機のエンドカバー
２０  電動機のステータ
２２  電動機のロータ
２４  渦流ブロワ部の吸込口
２５  軸受
２６  バイパス
２７  通風路
２８  外気噴出口
２９  通風路
３０  通風路
３１  シール構造
４１  吸着配管
４２  バイパス配管
４３  吸着物
【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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