JPH04124495A - 渦流ブロワ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は渦流ブロワにおける高温部の通風冷却構造に間
する。

〔従来の技術〕

従来の装置は実開昭４９−１３０４０６号に記載のよう
に電動機をファンケーシングから離して設け、それらの
間を通風路として電動機巻線および軸受の冷却を行って
いた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は装置の小型化および生産性については配
慮がされておらず、電動機ケーシングとファンケーシン
グが空閘を隔てて結合片により結合され、かつ、両者の
間に防熱壁が配置されるため装置の寸法（特に電動機の
回転子軸に沿う方向の寸法）が大型化するとともに部品
点数が多く生産性が低下するという問題があった０本発
明の目的は小型で生産性に優れた渦流ブロワを提供する
ことにある。

また、本発明の他の目的はブロワの送風温度を低下させ
て空力性能の優れた渦流ブロワを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は隣接して設けられ
た吸込口から吐出口に至る環状の流路を有するファンケ
ーシングと、このファンケーシングに格納され上記環状
流路に渦流を発生する羽根車と、この羽根車の駆動手段
を備えた渦流ブロワにおいて、上記吸込口と上記吐出口
との間に冷却通路を備えたことを特徴とするものである
。

〔作用〕

ファンケーシングに格納された羽根車は駆動手段により
駆動されて回転し、吸込口から吸込んだ空気を加圧して
吐出口から吐出する。冷却通路は吸込口と吐出口との間
に設けられて、断熱圧縮により高温と成る吐出口を冷却
するとともに、吐出口と吸込口とを熱的に遮断する。こ
れによって、高温空気を冷却することができるとともに
、吐出空気から吸込空気への熱伝達を減少させることが
でき、渦流ブロワの温度上昇を抑制できる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図〜第１８図により説明す
る。

本発明の第１実施例を第１図〜第７図により説明する。

本実施例のｔ！Ｊ流ブロブロワ１図に示すように駆動手
段として電動機１ｅを備え、この電動機１ｅは回転軸３
の一端にブロワの羽根車２が接続され、他端には冷却用
羽根車９が接続されて成る。軸３は羽根車２Ｉ！１に設
けられたラジアル軸受４ａと、冷却用羽根車９側に設け
られたラジアル軸受４ｂで支持される。羽根車２はカバ
ー５を有するファンケーシング１内に格納される。ファ
ンケーシング１は羽根車２の羽根に対向して設けられて
吸込口１ａから吐出口１ｂに至る環状流路１ｃを有する
。電動機１ｅの固定子１ｋが励磁されると回転軸３に取
付けられた回転子ＩＪが回転し、これにより羽根車２は
吸込口１ａより空気を吸引し、環状流路ｌｃ内で加圧し
て吐出口１ｂから吐出する。

吸込口１ａおよび吐出口１ｂには騒音を低減するための
消音器１ｄが設けられる。本実施例ではファンケーシン
グ１を電動機ケーシング２１、および消音器１ｄとはア
ルミダイキャストで一体に形成される。また、本実施例
ではＦｉ１図、＄２ｒｙＪに示されるように、電動機ケ
ーシング２１と消音器１ｄとの間に軸方向冷却通風路１
ｇが形成され、この冷却通風路１ｇに連なって、第３図
に示されるようにファンケーシング１の吸込口１ａと吐
出口１ｂとの間にラジアル方向に設けられた冷却通路と
してのラジアル方向冷却通風路Ｉｆが形成される。

外気１３は、冷却用ファン９によりブロワ内に取り込ま
れ、次いて軸方向冷却通風路１ｇを通ってファンケーシ
ング１の方向に向かって進み、環状流路側の軸受４ａの
近傍に至った後、方向を変えてラジアル方向冷却通風路
１ｆに入り、吸込口１ａと吐出口１ｂの間を通過して外
部に放出される。

ここで渦流ブロワの熱収支について検討してみると、発
熱は電動機がブロワの部分から発生する熱であり、排熱
は、冷却用羽根車９及びブロワ羽根車２を通風源として
通風により熱伝達されるものが支配的である。

発熱はブロワ運転状態が開放状態から締切り状態に向か
うにつれて、軸動力が連続的に増加するので、連続的に
増加する。冷却性能に間しては冷却用羽根車９による排
熱はほぼ一定であるのに対し、ブロワから吐出される気
体による排熱は締切でＯになるまで連続的に減少する。

この結果軸受４ａは上記熱収支の影響により温度上昇が
第６図に示すように、締切に向けて立ち上がるカーブと
なる。

本実施例では、ブロワ作用のため高温と成る環状流路１
ｃに連通して高温になる吸込口１ａ、吐出口１ｂおよび
消音器部１ｄと電動機１ｅとの間に、低温の外気１３を
流して絶縁物及びグリース等の熱劣化の危険性を減少さ
せる。

またブロワ部の発生する熱エネルギーを吸込口ｌａ、吐
出口１ｂと消音器部１ｄとの間の部分で奪うことて、間
接的に環状流路ｌＣ１羽根車２内の温度も低下する。こ
れにより環状流路１ｃおよび羽根車２内の気体（空気）
の比重が大きくなり、羽根車２により与えられるエネル
ギーが増加し、その結果としてブロワは高い静圧を有す
る空力特性となる。

また生産技術面から見て、軸方向冷却通風路１ｇ、ラジ
アル方向冷却通風路１ｆはともにケーシング１の中に一
体形として形成することが可能であり、鋳物、モールド
品（プラスチック、アルミダイキャスト等）で製作する
際、有利である。

次に、本実施例における渦流ブロワの特性を第５図〜第
７図により説明する。

本実施例の渦流ブロワの冷却通風路の表面温度、および
冷却通風路通過後の空気温度をそれぞれ第１図の０点、
Ｄ点で、ファンケーシングの外表面温度およびファンケ
ーシングの外表面を通過後の空気温度をそれぞれ第４図
のＥ点、Ｅ点で、ファンケーシング側の軸受４ａの温度
を第１図の０点てそれぞれ測定した結果を第６図に示す
。また、締切運転時におけるＣ、Ｄ、Ｅ、Ｆの各測定点
での測定値を第５図に示す。

第５図に示されるように、締切運転時においては冷却通
風路１ｇ、Ｉｆを通る空気の温度上昇値は６５℃であり
、これはファンケーシングｌの外表面を流れる空気の温
度上昇値２０℃に比べ、同−流量当り約３倍の冷却能力
となることを示している。これは冷却通風路表面Ｃ点の
温度がファンケーシング外表面Ｅ点の温度より格段に高
いこと、および冷却通風路内では通風空気の通風路表面
からのはく離がわずかであるのに対しファンケーシング
外表面では通風空気のケーシング外表面からのはく離が
存在することが要因である。

上記の如く、本実施例では冷却通風路１Ｆを設けること
により、ファンケーシング外表面のみに沿って通風する
場合に比へ、大きな冷却能力をうろことができる。この
冷却能力の相違により、ファンケーシング１内および羽
根車２内の空気も温度が低下し、これにより空気の比重
が増大するために、第７図に示すように冷却通ｆｆｉ路
を有さないものに比へ、空気性能を向上させることがで
きる。

本実施例によれば、ラジアル方向冷却通風路ｌｆは、軸
方向冷却通風路１ｇを通って来た空気を本ブロワ中はぼ
最大の温度上昇となる吐出口１ｂと吸込口１ａの間を通
すことで優れた冷却性能が得られるとともに環状流路Ｉ
Ｃの切れ目である吐出口１ｂ、吸込口１ａの間を有効に
使っているので、軸方向の距離を小さく抑えることがで
きる。

本実施例の第１の変形例を第８図により説明する０本実
施例はラジアル方向冷却通風路１ｆの軸方向の長さを長
くし冷却空気が高温部に触れる面積を増大させるととも
に、吐出口】ｂから吐出された空気と、吸込口１ａに吸
込まれる空気との閑の熱絶縁を向上させて吸込空気の温
度上昇を低減し、冷却性能を向上させる構成である。

本実施例の第２の変形例を第９図により説明する０本変
形例は軸方向通風路１ｇにカバー１ｈを設けて独立した
ダクトとし、ラジアル方向通風路１ｆへの気流を増大さ
せて冷却性能を向上させたものである。

本実施例の第３の変形例を第１０図、第１１図により説
明する。

本変形例はファンケーシング１の下方にガイド１ｃを設
けて、このガイドＩｃによりラジアル方向通風路】ｆか
ら吹出された冷却空気をファンケーシング１の外周に沿
って第１１図に太矢印で示すように流すものである０本
変形例のｆ！Ｊ流ブロブロワ１０１！Ｉに一点鎖線で示
す取付台に取付けるとラジアル方向通風１１ｆから吹出
された空気はこの取付台に当って方向を変更し、カバー
５の方向に向う、カバー５にはこの空気がそのまま直進
しないようじゃま板部５ａが形成されている。そのため
気流は方向を転換してファンケーシング１の外周に沿っ
て流れる。このとき、ガイドｌｃにより気流のはく離を
抑制できる。

本実施例の第４図の変形例を第１２図により説明する。

本変形例は両羽根形の羽根車３２を有する渦流ブロワに
本発明を適用したものである０本変形例ではカバー５の
側にも環状流路が形成されている。

他の構成は第１実施例と同様である。

本発明の第２実施例を第１３図により説明する。

本実施例は電動機Ｉｅ内の軸受４ａの温度上昇を抑制し
長寿命化を図る目的で、外気を軸受により近い部位へ導
く構造としたものである。具体的には第１３図に示すよ
うにラジアル方向冷却通風路１ｆを軸受４ａ近くまで伸
ばし軸受４ａに冷却空気を供給する通風路とした構成で
ある。

本実施例によれば、軸方向冷却通風路１ｇを通過した冷
却風は、内側軸受４ａに近い部分も冷やし、環状流ｉ１
ｃから熱伝導により、熱を伝える軸受支持部を冷却する
ため、軸受４ａの長寿命化に効果がある。なお、本実施
例においても、冷却によるブロワ空力特性の向上、ケー
シング１．２１の生産の容易さにおいても第１実施例と
同様である。

また、通風路は電動機ケーシング２１内に形成されるの
で異物の侵入等の危険を防止できる。他の構成は第１実
施例と同様である。

本実施例の第１の変形例を第１４図により説明する。

本変形例はさらに軸受温度を抑えて長寿命化を図る事を
目的としてラジアル方向冷却通風路を軸受回り全周に設
けたものである。

本変形例は第１３図で説明した軸受４ａの支持部を冷却
出来る構造に加えて一部軸受支持部を除きこの部分まで
をラジアル方向冷却通魔＃１ｆとした構造であり、冷却
面積の増加と支持部から軸受４ａへの熱伝導を抑制する
ことで軸受４ａの長寿命化を図るものである。

本実施例の第２の変形例を第１５図、第１６１！１によ
り説明する。

本変形例は軸方向通風路１ｇをＬ字形に曲げられたバイ
ブにより構成し、冷却用羽根ＩＩＬ９からの冷却風を直
接軸受４ａに導く高周波成分意図したものである０本変
形例によれば、冷却用羽根車９からの風が加熱される前
に軸受４ａに供給され、軸受４ａを効果的に冷却するこ
とができる。

本発明の第３実施例を第１７図により説明する。

本実施例は第１７図に示すように、軸方向通風路１ｇの
空気を電動機ケーシング２１からも排気する構成とした
ものである。本実施例では第１３図に示す第２実施例の
構成に加え、電動機ケーシング２Ｉのファンケーシング
１側の上面にラジアル方向通風ｇｆ１１ｆに連通ずる間
口部１ｍを設けたものである０本実施例では軸方向通風
路１ｇの空気がベアリング４ａの方へ流れやすくなり、
ベアリング４ａの冷却効率を向上できる。

本実施例の第１の変形例を第１８図により説明する。

本変形例は軸３の羽根車２のボス回りにファン４０を設
け、強制送風および撹拌を行うように構成したものであ
る。ファン４０としては貫流ファン、ラジアルファン等
が用いられる。

なお、以上の実施例では駆動手段として、電動機が一体
に接続されたが、これに限ることなく、別置された電動
機からベルト等により回転が伝達されでもよい。また、
ラジアル方向通風路１ｆへの送風空気は別置の送風機か
ら供給してもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、小形で、生産性に優れ、しかも空力性
能に優れた渦流送風機を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例における渦流ブロワの構成
を示す正面断面図、第２図は第１図のＡＡ断面を示す断
面図、第３図は１Ｆ、１図のＢＢ断面を示す断面図、第
４図は本実施例の渦流ブロワの側面図、第５図は本実施
例の渦流ブロワの締切運転時における温度を示す図、第
６図は本実施例の渦流ブロワの風量に対する軸動力、温
度を示す特性曲線図、第７１！ｌは冷却通風路の有無に
よる空力特性の違いを示す特性曲線図、第８図は本実施
例の第１変形例の正面断面図、第９図は本実施例の第２
変形例の主要部を示す側断面図、第１０図。 第１１図はそれぞれ本実施例の第３変形例の正面断面図
および側面図、第１２図は本実施例の第４変形例の正面
断面図、第１３図は本発明の第２実施例における渦流ブ
ロワの正面断面図、第１４図は本実施例の第１変形例の
正面断面図、第１５図。 第１６図はそれぞれ本実施例の第２変形例の正面断面図
および側断面図、＄１７図は本発明の第３実施例におけ
る渦流ブロワの正面断面図、第１８図は本実施例の第１
変形例の正面断面図である。 ｌ：ファンケーシング、ｌａ：吸込口、１ｂ：吐出口、
１ｃ：環状流路、１ｅ：ｌ！駆動手段Ｉｆ：冷却通路、
ＩＪ：回転子、２：羽根車、９：冷却用羽根車 第 圀 序 凹 第 図 第 図 第 第 凹 第 凹

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、隣接して設けられた吸込口から吐出口に至る環状の
   流路を有するファンケーシングと、このファンケーシン
   グに格納され、上記環状流路に渦流を発生する羽根車と
   、この羽根車の駆動手段を備えた渦流ブロワにおいて、
   上記吸込口と上記吐出口との間に冷却通路を備えたこと
   を特徴とする渦流ブロワ。 ２、上記駆動手段は電動機であり、上記電動機は回転子
   の軸の一方に上記羽根車が、他方に冷却羽根車がそれぞ
   れ接続され、この冷却用羽根車により送風された空気が
   上記冷却通路を流れることを特徴とする請求項１記載の
   渦流ブロワ。 ３、上記冷却用羽根車から上記冷却通路に至る通風路を
   備え、この通風路をダクト状に形成したことを特徴とす
   る請求項２記載の渦流ブロワ。 ４、上記ファンケーシングはその外周に冷却空気の案内
   手段を備え、上記冷却通路から吐き出された空気が上記
   案内手段により上記ファンケーシングの外周に沿って流
   れるよう構成したことを特徴とする請求項２記載の渦流
   ブロワ。 ５、上記ファンケーシングは上記羽根車の両側に上記環
   状の流路を有し、上記羽根車は上記それぞれの環状の流
   路に対向する羽根を有することを特徴とする請求項２記
   載の渦流ブロワ。 ６、隣接して設けられた吸込口から吐出口に至る環状の
   流路を有するファンケーシングと、このファンケーシン
   グに格納され、上記環状流路に渦流を発生する羽根車と
   、この羽根車を駆動する電動機と、上記電動機と上記羽
   根車との間に設けられて上記電動機の軸を支持するベア
   リングを備えてなる渦流ブロワにおいて、上記ファンケ
   ーシングと一体に形成された電動機ケーシングと、上記
   電動機ケーシング内に設けられて上記ベアリングに冷却
   空気を供給する通風路と、上記吸込口と上記吐出口との
   間に設けられた冷却通路を備え、上記通風路と上記冷却
   通路とを連通させたことを特徴とする渦流ブロワ。 ７、上記通風路は上記ベアリングの外周に配設されたこ
   とを特徴とする請求項６記載の渦流ブロワ。 ８、上記通風路は上記電動機ケーシングに設けられた排
   気口に連通するよう構成されたことを特徴とする請求項
   ６記載の渦流ブロワ。 ９、上記通風路内に上記電動機の軸に装着された送風手
   段が設けられたことを特徴とする請求項８記載の渦流ブ
   ロワ。 １０、隣接して設けられた吸込口から吐出口に至る環状
   の流路を有するファンケーシングと、このファンケーシ
   ングに格納され、上記環状流路に渦流を発生する羽根車
   と、回転子の軸の一端に上記羽根車が接続され、他端に
   冷却用羽根車が接続された電動機と、上記電動機と上記
   羽根車との間に設けられて上記電動機の軸を支持するベ
   アリングを備えてなる渦流ブロワにおいて、上記ベアリ
   ングは上記ファンケーシングと一体に形成された電動機
   ケーシング内に配置され、上記冷却用羽根車の空気を上
   記ベアリングに導くダクト手段と、上記吸込口と上記吐
   出口との間に設けられた冷却通路を備えたことを特徴と
   する渦流ブロワ。