JPS58156321A - 空気清浄装置 - 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】 本発明は、空気清浄装置に係り、浄化エレメントと、そ
れに組合せて使用する循環送風機に係るものとよりなる
、室内使用に供せられる、一方吐出形の空気清浄装置に
関するものである。

浄化性能のすぐれたものを得るためには、風圧の大きく
取れる送風機を選択し、浄化エレメントの通気抵抗に抗
する必要がある。

このような点について、その基本的な解明について述べ
ると、次のとおりである。

一般に、送風戦の性能は、次式で表わ嘔れる。

ｔＶ／Ｍｏ　＝　（Ｎ／Ｎｏ　）　（Ｄ／Ｄｏ　）３ｐ
ｔ／ｒ’ｔｏ＝（Ｎ／Ｎｏ）　（Ｉ）／Ｉ）ｏ）”Ｓ　
Ｌ”　Ｓ　４ｏ　＋　５０　ｌｏｇ　Ｎ／　Ｎ。

十７０１０ｇＤ／　　Ｄ。

ここで、Ｍは風量、Ｎは回転数、Ｄは羽根の外ｉ、Ｐｔ
は風圧、Ｓｔは騒音レベルで、添字の０は、基準ファン
の径に係るものである。

したがって、風圧を大きくするには、回転数Ｎ。

外径Ｄ’にそれぞれ大きくすることになるが、これにと
もない　ｉｉ音レしルＳｔも高くなるので、屋内の空気
清浄装置としての使用態様上、空力的所要性能と騒音レ
ベルとの調和のなかで最適値を得る必要がある。

ところで、上記の式には、羽根中Ｉ（の因子が入ってい
ないが、風量Ｍは、羽根中Ｈと略比例関係にある。

したがって、風量Ｍよりも風圧ｐｔの増加を主とする用
途には、羽根中Ｈより羽根の外径りの大きい、逆に表現
すると、外径りに比し羽根中Ｈの小さい、Ｈ／Ｄ＝１／
１０〜１／２０程度の、扁平形の遠心カフアンが適する
ということができる。

従来の扁平形の遠心カフアンを使用した応用例としては
、真空電気掃除機があるが、使用時間の短い用途である
こと、および吸引力を強めるため高風圧力が必要という
条件から、１５０００回転／分程度の超高速回転をさせ
ている。

しかして、一般に、後述する第４図の（イ）に示すよう
な羽根中Ｈと外径りとの比Ｈ／Ｄは１７１０程度であり
、電動機の高出力化にだいする空気冷却とあわせて、全
周に吐出す）デュフユーザー構造がとられている。

しかし、本発明に係るもので志向している送風機は、屋
内使用の空気清浄装置として要求される低騒音化のため
、回転数を２０００回転／回転度とし、また、その使用
上、循環送風の有効化を図るため、その吐出口を、全周
ではなく、一方向に設けるようにしたものを対象とし、
その物品上の要請に応じようとしているものである。

そこで問題になるのは、回転数が低くなれば、掃除機の
場合に比し、ファン外径の大形化が必要となり、結果的
に、羽根中と外径との比Ｈ／Ｄを１／２０程度と、さら
に扁平形としたファンが望まれるものであり、これにと
もなうケーシング形状の最適化を図らなければならない
点にある。

単に、羽根中の薄形化に−ともない、ケーシングの高さ
を低くすると、必要な吐出口面積が得られず、よって吐
出風速Ｖが速く、この風速Ｖの２乗に比例する通気抵抗
を生じ、本発明に係るものの志向する、空気清浄装置に
おける、電動機の小形化、低騒音化が達成できないこと
になる。

また、必要な吐出口面積を確保するため、羽根中にだい
し、ケーシング底面部の深い組合せにすると、羽根の吸
込裏側とケーシング底面壁部とに生ずる空間部に、渦流
を生じ、吐出口圧力を低めてしまうのと、内部騒音の増
大になり、空気清浄装置の使用時の要請にたいし望まし
くないものである。

翻って、もとに戻り、扁平形のファンでなく、ケーシン
グ底面積の深さに見合う羽根中の大きいファンを回転す
ることも考えられるが、当初に記載したとおり、浄化エ
レメントの通気抵抗に抗して流れるには、羽根中を犬キ
＜シても有効ではなく、むしろ、所要形状より大きい羽
根中の円筒体が回転することによる摩擦音および渦流音
が問題となり、低騒音化に反するものである。

本発明は、上記のような諸事項に鑑み、高風圧形に係る
扁平形の遠心カフアンに、浄化エレメント、一方向吐出
のケーシングを組合せたものにおいて、特定のケーシン
グ形状によって、さらに高風圧形とするとともに、渦流
の発生を防止し、しかも所要の吐出口面積の確保をあわ
せ、所期できるようにした空気清浄装置の提供を、その
目的とするものである。

本発明の特徴は、扁平形の遠心カフアンと、浄化エレメ
ント、および一方向吐出のケーシング部とを組合せたも
のにおける当該ケーシング部の形状を、遠心カフアンの
吸込裏側に近接する、当該ファンにたいする基準底面壁
部と、その巻始め部より吐出壁部まで弧状に拡大する案
内壁部とにより形成したものにおいて、前記基準底面壁
部の外側に位置して、遠心カフアンの外径より僅かに大
きく、その巻始め部と結んだ輪郭壁部と上記案内壁部に
係る案内壁内周面の交接部とにより囲まれ当該交接部よ
シ吐出壁部に至るに従い、遠心カフアン吸込裏側と離れ
る奥行方向へ深くなる凹形状部を空間部とした空気清浄
装置にある。

次に、本発明に係る実施ｆｌｌを各図に基づいて説明す
る。

ここで、第１図は、本発明の一実施例に係るものの一部
開披断面平面図、ａ２図は、その一部開披断面正面図、
第３図は、その部分開披断面斜視図、第４図の（イ）、
（ロ）は、その扁平形ファンの拡大断面図および、その
一部開披正面図、第５図の（イ）。

（ロ）は、そめケーシングの拡大断面図および、拡大正
面図、第６図の（イ）、（ロ）は、そのケーシングカバ
ーの拡大断面図および拡大正面図である。なお、第１．
３図の矢印は、流入、流出経路を示すものである。

１ず、第１図ないし第５図において、ｌは扁平形の遠心
カフアン（以下、ファンという。）、ＩＡは吸込裏側、
２は、スケルトン形の鉄心形状を有する電動機であり、
ファン１は電動域軸により回転されるものである。

３は、本実施例の要部であるケーシング部４を備えたフ
レームで、このフレーム３には、本体全壁面などに据付
けて使用する際に必要となる取付穴５が設けられ、また
、電動機支持部６には、防振ゴム７を介して、さきの電
動機２が固定されるものである。

また、上記のケーシング部４に組込まれたファン１を覆
ってケーシングカバー８が係合され、９は、そのファン
吸込口である。

１０は、空気汚れを浄化するために、少なくとも組合せ
られる、−次浄化エレメントであり、シート状のガラス
繊維、不織布などを波形状に折りこんで表面積を大きく
しているもので、通気抵抗が大きく、これに抗して風量
を出すため、高風圧形の送風機能が必要となる構成のも
のである。

１１は、ケーシングカバー８に設けられた一次浄化エレ
メント支持枠部で、前記−次浄化エレメント１０を支持
するものであシ、１２は、フレーム３に係合された化粧
カバーである。

１３は、ケーシング部４の吐出口で、ここには、活性炭
などの吸着剤を使用した、これも通気抵抗の大きい二次
浄化エレメント１４が着脱自在に装着されるものである
。

なお、既述の第２図は、前記の化粧カバー１２を外した
状態のものを示し、第３図は、ケーシングカバー８を外
した状態を示すものであり、第４図の（イ）、（ロ）は
、ファン１の詳細を示すものであって、第５図は、フレ
ーム３の詳細を示すものである。

前後したが、上記のケーシング部４の形状は、ファン１
の底面に近接する基準底面壁部１５と、ファン１の外周
側に位置して、巻始め部１６よシ吐出壁部１７まで弧状
に順次拡大する案内壁部１８の基本構成に、本実施例の
要部とする、空間部に係る凹形状部１９を設けているも
のである。

前記の凹形状部１９は、基準底面壁部１５の外側、すな
わち、第５図（ロ）の紙面直角方向に形成されるもので
あり、ファン１の外径より僅か大きく、巻始め部１６と
結んだ輪郭壁部２０と、案内壁部１８内周面の交接部２
１とに囲まれる空間部が該当するものである。

この凹形状部１９は、交接部２１より吐出壁部と １７に至るに従い、ファン１の吸込裏側ＩＡＡ離れる方
向、すなわち奥行方向に深くなっているもので、さきの
ケーシング部４の吐出口１３は、この凹形状部１９の終
端に広がっている部分であシ、その吐出口１３に着脱自
在に装着される二次浄化エレメント１４に係る二次浄化
エレメント支持枠部２２は、所要の吐出面積を確保でき
るものである。

第５図に示すごとく、ケーシング部４の上面はフレーム
３の面よシ僅か低く、この間をケーシングカバー保合部
２３としており、ケーシングカバー８用の固定穴２４お
よび着脱部２５が設けられているものであり、２６は配
線ボックス部であって、ケーシング部４の中央部には、
ファン１の外径より小径のお椀形状部２７が設けられて
いるものである。

本実施例で示すように、電動機２の鉄心形状がスケルト
ン形で電動機軸中心２８にたいし非対称のとき、前記の
お椀形状部２７を吐出壁部１７と離れる方向にずらせて
設けることにより、基準底面壁部１５における渦流の発
生を無くして、吐出口１３の部分での高風圧が得られる
ものであシ、また、このお椀形状部２７は、電動機２の
冷却を考慮した埋込形状であればよいものである。なお
、第５図（イ）の２９は、電動機２用の放熱穴である。

しかして、第６図は、ケーシングカバー８の詳細を示す
もので、さきのフレーム３のケーシングカバー保合部２
３に組立てられるものである。

上述したところにより、上記構成に係る本実施例によれ
ば、扁平形の遠心カフアンに、浄化エレメント、一方向
吐出口とした弧状に拡大するケーシング部を組合せて、
浄化効率が高く、運転音の低い、空気清浄装置を提供す
ることができるものであり、その構成による効果を要約
して述べると、次のとおりである。

（１）　　一方のみからの吐出態様のものにおいて、扁
平形の遠心カフアンの採用によシ、次に述べるケーシン
グ部の構成をあわせ、通気抵抗の太き・い浄化フィルタ
ーを組合せるようにしても、高風圧形の送風機能を所期
できるので高性能の空気清浄装置を得ることができる。

（２）ケーシング部に、空間部とした凹形状部を設せて
、必要十分な吐出面積が得られ、内部での渦流を防止し
、所要風圧、風量の増大が達成ができ、また電動機の小
形化が可能であシ、性能十分でコンパクトな空気清浄装
置を得ることができる。

（３）巻始め部よシ吐出壁部に拡大するケーシング形状
は、電動機軸中心にたいし不均一形状のため、電動機番
よびファンの回転振動が一方向に伝播しやすく振動音の
発生に結びつくことが、本実施例に係るものによれば、
輪郭壁部がフレームの剛性を高める補強体となシ、シか
も電動機軸にたいし、振動波の伝播を均一化するので、
ケーシング部での振動音発生を防止できるものであシ、
家庭、事務所などでの使用に好適な空気清浄装置とする
ことができる。

（４）　　上記（３）項と同じ理由で、ケーシング部中
央に、お椀形状を形成し、他の補強部材を必要とせずに
、確実な電動機支持部を設けることができ、安定構成の
ものとすることができる。

（５）　　ケーシング部の形状は、基準底面壁、巻始め
部、弧状に拡大する案内、壁部、吐出壁部、凹形状部、
輪郭壁部が一平面に形成され、一体に製作することがで
き、合成樹脂で製作する場合も、その型抜きを一方向で
できる利点がある。

（６）　　フレームに、電動機、ファン、ファンケーシ
ングカバ・−を一方向で組立てることができ、組立容易
で、部品数の少ない構成とあわせ、コスト低廉化を所期
することができる。

（７）上記（２）項に述べた理由によシ、吐出口に通気
抵抗のある浄化エレメントを広い面積に配置することが
でき、性能の向上した空気清浄装置が得られる。

（８）電動機の配置にともなう張出し方向と、本実施例
に係るものの要部とするケーシング部、凹形状部の突出
方向が一致することから、電動機周囲の不要空間を有効
化し、製品の厚さを全体的に薄形化し、据付時の調和を
よくするとともに、輸送時の容積を小形化することがで
きるものである。

なお、上記のような、表面積が大きく通気抵抗の大きく
ない浄化エレメントを用いることができるものであシ、
この際には、ますます著効を奏するものである。

以上に述べたところをも総合して、本発明によるときは
、扁平形の遠心カフアンに、浄化エレメント、一方向吐
出のケーシングを組合せたものにおいて、特定のケーシ
ング形状により、風圧、風量の増大した高風圧形のもの
が得られ、また渦流の発生を防止し、しかも所要の吐出
口面積の確保を所期できるようにし、性能の向上した空
気清浄装置を提供しうるものであって、すぐれた実用的
効果を奏する発明ということができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係るものの一部開披断面
平面図、第２図は、その一部開披断面正面図、第３図は
、その部分開被断面斜視図、第４図の（イ）、幹）は、
その扁平形ファンの拡大断面図および、その一部開被正
面図、第５図の（イ）、（ロ）は、そのケーシングの拡
大断面図および、拡大正面図、第６図の（イ）、（ロ）
は、そのケーシングカバーの拡大断面図および拡大正面
図である。 １・・・扁平形の遠心カフアン、ＩＡ・・・吸込裏側、
２・・・電動機、３・・・フレーム、４・・・ケーシン
グ部、８・・・ケーシングカバー、１０・・・−次浄化
エレメント、１１・・・−次浄化エレメント支持枠部、
１３・・・吐出口、１４・・・二次浄化エレメント、１
５・・・基準底面壁部、１６・・・巻始め部、１７・・
・吐出壁部、１８・・・案内壁部、１９・・・凹形状部
、２０・・・輪郭壁部、２１・・・交接部、２２・・・
二次浄化エレメント支持枠部、２７・・・お椀形状部、
２８・・・電動機軸中心。　　１代理人、弁理士　福田
幸作・” 【Ｉ、 （ほか１名） ７７、Ｈ７Ｊ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、扁平形の遠心カフアンと、浄化エレメント、および
   一方向吐出のケーシング部とを組合せたものにおける当
   該ケーシング部の形状を、遠心カフアン吸込裏側に近接
   する、当該ファンにだいする基準底面壁部と、その巻始
   め部より吐出壁部まで弧状に拡大する案内壁部とにより
   形成したものにおいて、前記基準底面壁部の外側に位置
   して、遠心カフアンの外径より僅かに犬キく、その巻始
   め部と結んだ輪郭壁部と上記案内壁部に係る案内壁内周
   面の交接部とにより囲まれ、当該交接部より吐出壁部に
   至るに従い、遠心カフアン吸込裏側と離ｎる英行方向へ
   深くなる凹形状部を空間部としたことを特徴とす空気清
   浄装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、少なく
   とも組合せられる浄化ニレメントラ、遠心カフアンの前
   方に配置される一次浄化エレメントとし、これを、シー
   ト状のガラス繊維、不織布なと金波形状に折り込んで六
   面槓を大きく形成したものである空気清浄装置。