特開 2024-167579 送風機およびこの送風機を備えた洗濯機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024167579

(43)【公開日】2024-12-04

(54)【発明の名称】送風機およびこの送風機を備えた洗濯機

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/42 20060101AFI20241127BHJP

   D06F 58/02 20060101ALI20241127BHJP

【ＦＩ】

F04D29/42 H

D06F58/02 L

F04D29/42 M

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023083757

(22)【出願日】2023-05-22

(71)【出願人】

【識別番号】399048917

【氏名又は名称】日立グローバルライフソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 聡凜

(72)【発明者】

【氏名】塚本 和寛

(72)【発明者】

【氏名】本多 武史

(72)【発明者】

【氏名】曽我 丈

【テーマコード（参考）】

3B166

3H130

【Ｆターム（参考）】

3B166AA02

3B166AA15

3B166AB22

3B166AB30

3B166AE01

3B166BA23

3B166BA83

3B166BA84

3B166CA01

3B166CA11

3B166CB01

3B166CB11

3B166DA28

3B166DA35

3B166DB02

3B166DB03

3B166DB17

3B166DC02

3B166DC03

3B166DC12

3B166DC22

3B166DC32

3B166DC44

3B166DD06

3B166DE02

3B166DE04

3B166EA03

3B166EA12

3B166EB02

3B166EB17

3B166EC02

3B166EC13

3B166EC22

3B166EC40

3B166ED05

3B166EE01

3B166FA12

3B166FA14

3B166FB01

3B166FB08

3B166GA02

3B166GA04

3B166GA07

3B166GA14

3B166GA22

3B166GA45

3B166JM02

3B166JM03

3H130AA13

3H130AB26

3H130AB46

3H130AC23

3H130BA13A

3H130BA66A

3H130CA05

3H130CA21

3H130EA06A

3H130EB01A

(57)【要約】

【課題】本発明は、送風機性能の低下を抑制しつつ、低騒音化が可能な送風機を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の送風機３０は、電動機２００と、電動機２００の回転軸２０１に設けられる遠心羽根車３００と、遠心羽根車３００を収容するケーシング５００とを備える。ケーシング５００の内部には、遠心羽根車３００に向かって突出すると共に、遠心羽根車３００の外周側の位置から内周側に向かって伸びたリブ４００突起部を備える。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電動機と、前記電動機の回転軸に設けられる遠心羽根車と、前記遠心羽根車を収容するケーシングとを備えた送風機において、
前記ケーシングの内部には、前記遠心羽根車に向かって突出すると共に、前記遠心羽根車の外周側の位置から内周側に向かって伸びた突起部を備えたことを特徴とする送風機。

【請求項2】

請求項１に記載の送風機において、
前記突起部の外周側の位置は、前記遠心羽根車の外周端と重なる位置としたことを特徴とする送風機。

【請求項3】

請求項２に記載の送風機において、
前記突起部は、前記遠心羽根車の周方向に複数備えたことを特徴とする送風機。

【請求項4】

請求項２に記載の送風機において、
前記突起部の長さは、前記遠心羽根車の外径の半分以下の長さとしたことを特徴とする送風機。

【請求項5】

請求項３に記載の送風機において、
前記複数の突起部は、それぞれ異なる長さとしたことを特徴とする送風機。

【請求項6】

請求項２に記載の送風機において、
前記突起部は、前記遠心羽根車の羽根枚数の２倍以上の数としたことを特徴とする送風機。

【請求項7】

筐体の内部に備えられた外槽と、前記外槽の内側に回転可能に備えられた内槽と、前記内槽に送風する送風機を備えた洗濯機において、
前記送風機は、請求項１乃至６の何れか１項であることを特徴とする洗濯機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、送風機およびこれを備えた洗濯機に関する。

【背景技術】

【0002】

洗濯から乾燥まで連続して行える洗濯乾燥機による衣類の乾燥は、送風機と加熱手段により高温、低湿度の空気を作り、これを洗濯槽内に吹き込み、衣類の温度を高くし、衣類から水分を蒸発させ、蒸発した水分を機外へ排出することにより行う。このとき、空気の流れを発生させる送風機は、より低騒音であることが望ましい。

【0003】

低騒音化を図った送風機として、例えば、特許文献1に記載の技術が提案されている。特許文献１は、電動機に回転自在に設けられた回転軸と、回転軸に設けられた遠心羽根車と、遠心羽根車の吸込開口に設けられたベルマウスと、遠心羽根車の下流に設けられ、周方向に配置された複数のディフューザベーンによって構成されたディフューザと、遠心羽根車とディフューザを格納するファンケーシング及びファンカバーと、ファンカバーの内側、且つファンカバーの吸込口の径方向外側に設けられた非円形の突起部と、を有する構成となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２２－５６６４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載の技術は、送風機の吸込口付近に非円形の突起部を設けることで、突起部周辺の圧力脈動の振幅を低減し、低騒音化を図っている。しかしながら、特許文献１に記載された技術においては、主な騒音発生源であるインペラ外周から突起部までの距離が長いため、圧力脈動の低減効果が小さく、低騒音化の効果が十分に得られないという課題があった。

【0006】

本発明の目的は、前記課題を解決し、送風機性能の低下を抑制しつつ、低騒音化が可能な送風機およびこれを備えた洗濯機を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記目的を達成するために本発明は、電動機と、前記電動機の回転軸に設けられる遠心羽根車と、前記遠心羽根車を収容するケーシングとを備えた送風機において、前記ケーシングの内部には、前記遠心羽根車に向かって突出すると共に、前記遠心羽根車の外周側の位置から内周側に向かって伸びた突起部を備えたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、送風機性能の低下を抑制しつつ、低騒音化が可能な送風機およびこれを備えた洗濯機を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施例に係る洗濯機を示す外観斜視図である。

【図2】本発明の実施例に係る洗濯機の内部を示す斜視図である。

【図3】本発明の実施例に係る洗濯機の内部を示す概略構成図である。

【図4】本発明の実施例に係る送風機を示す外観斜視図である。

【図5】本発明の実施例に係る送風機をファンカバー側から見たときの分解斜視図である。

【図6】本発明の実施例に係るファンケーシングをファンカバー側から見たときの平面図である。

【図7】本発明の実施例に係るファンケーシングの変形例を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。なお、同一の要素については、全ての図において、原則として同一の符号を付している。また、同一の機能を有する部分については、説明を省略する。なお、以下に説明する構成はあくまで実施例に過ぎず、本発明に係る実施様態が、以下の具体的様態に限定されることを意図する趣旨ではない。

【0011】

図１は、本発明の実施例に係る洗濯機を示す外観斜視図である。図１に示すように、洗濯機Ｓは、乾燥機を備えたドラム式の洗濯乾燥機であり、合成樹脂製のベース１ｈの上部に、主に鋼板で形成された左右側と背側に設けられる側板１ａ及び補強材１ｂ（図２参照）などを組み合わせて骨格を構成し、さらにその上に樹脂成形品で作られた前面カバー１ｃ、下部前面カバー１ｄ、上面カバー１ｅを取り付けることで筐体１を構成している。また、前面カバー１ｃには、洗濯物を出し入れする際に開閉されるドア９が備えられている。

【0012】

図２は、本発明の実施例に係る洗濯機の内部を示す斜視図である。なお、図２は、前面カバー１ｃ、下部前面カバー１ｄ、給水ユニット７０（図３参照）、洗剤ケースなどを取り外した状態を示している。

【0013】

図２に示すように、筐体１の内部には、ほぼ中央部に外槽２を備えている。この外槽２は、有底円筒状に形成され、複数個のダンパ５により支持されている。また、外槽２は、外槽本体２ａの前面開口２ａ１に槽カバー２ｂが取り付けられて構成されている。槽カバー２ｂは、後側が外槽本体２ａの前面開口２ａ１と接続され、前側に洗濯物が出し入れされる円形の開口部２ｂ１が形成されている。

【0014】

また、外槽２の内側には、回転可能に支持されたドラム３（図３参照）が設けられている。ドラム３（内槽）は、有底円筒状に形成され、前側に開口が位置するように配置されている。また、ドラム３の回転軸は、前側が後側よりも高くなるように傾斜している。なお、ドラム３の回転軸は、略水平となるように構成されていてもよい。

【0015】

ドラム３の側壁である円筒部の内壁には、洗濯物を持ち上げる複数個のリフタ３ａ（図３参照）が設けられている。また、ドラム３は、円筒部に遠心脱水および通風用の多数の貫通孔を有している。

【0016】

ドア９は、ドア枠９ｂ（図１参照）にドアガラス９ａ（図１参照）を固定したものであり、ヒンジ９ｃ（図１参照）によって筐体１に取り付けられている。ドラム３の開口の外周には、脱水時の洗濯物のアンバランスによる振動を低減するための、流体バランサ（不図示）が設けられている。

【0017】

槽カバー２ｂには、弾性体からなるゴム製のベローズ１０が取り付けられている。このベローズ１０は、奥側（後側）の開口縁部が開口部２ｂ１に取り付けられ、手前側の開口縁部がドア枠９ｂ（図１参照）の裏側の筐体１に取り付けられている。ドア９を閉じることで、ドア９がベローズ１０に密着し、外槽２内とドア９との水密性を維持する役割をしている。これにより、洗い、すすぎ及び脱水時の水漏れの防止が図られている。

【0018】

図３は、本発明の実施例に係る洗濯機の内部を示す概略構成図である。図３に示すように、筐体１内には、ドラム３内の洗濯物に気流を導く送風ダクト２０が設けられている。この送風ダクト２０には、送風機３０とヒートポンプユニット４０が設けられている。ヒートポンプユニット４０の下流側には送風機３０が位置している。また、送風ダクト２０は、外槽２の背部とヒートポンプユニット４０とを接続する吸込ダクト２１と、外槽２と送風機３０とを接続する吐出ダクト２２と、を備えている。吸込ダクト２１は、外槽２とヒートポンプユニット４０とを接続する風路を有している。吐出ダクト２２は、送風機３０と乾燥用吐出口２５と接続する風路を有している。また、外槽２と吸込ダクト２１との間には、乾燥用フィルタ６ａ、６ｂが設けられている。

【0019】

ヒートポンプユニット４０は、乾燥運転時に、洗濯物を通過して外槽２から排出された高温、高湿の空気を除湿、加熱して高温、低湿にするものであり、除湿、加熱された温風（乾燥風）は、送風機３０によって吐出ダクト２２を通り、外槽２の上部に設けられた乾燥用吐出口２５からドラム３内の洗濯物に吹き付けられる。洗濯物に吹き付けられた温風は、高温高湿の空気となって、吸込ダクト２１を通って、ヒートポンプユニット４０に戻る。なお、ヒートポンプユニット４０に替えて水冷除湿機構を用いて、高温高湿の空気を冷却除湿してもよい。

【0020】

また、洗濯機Sは、外槽２内に給水する給水ユニット７０（給水手段）、外槽２内の水位を検出する水位センサ７１、給水ユニット７０、送風機３０などを制御する制御装置９０（制御部）を備えている。

【0021】

給水ユニット７０は、給水電磁弁を含む複数の電磁弁を備え、第１の電磁弁を開くことにより給水管を介して洗剤ケースの粉末洗剤投入室および液体洗剤投入室に給水し、第２の電磁弁を開くことにより給水管を介して柔軟仕上剤投入室に給水し、第３の電磁弁を開くことにより給水管を介して外槽２の給水口２ｃ（図２参照）に直接給水する。

【0022】

水位センサ７１は、外槽２の後部端面の最下部にはエアトラップ（不図示）が設けられ、チューブ（不図示）を介してセンサ部（不図示）と接続することで、外槽２内の水位を検出する。水位センサ７１によって検出された信号は、制御装置９０に出力される。

【0023】

外槽２の鉛直直下の内底部には、窪み部２ｄが設けられている。この窪み部２ｄは、略凹状かつドラム３の軸方向に延在するように設けられている。窪み部２ｄの底面２ｄ１には、排水口２ｄ２が設けられている。

【0024】

また、外槽２の下方には、循環ポンプ１１が設けられている。この循環ポンプ１１は、外槽２内の洗濯水を排水口２ｄ２からホース１１ａを通して吸い込み、ホース１１ｂを通して外槽２の上部までくみ上げて、ドラム３内の洗濯物に散布する機能を有し、筐体１のベース１ｈ（図１参照）側に固定されている。洗濯水は、外槽２の窪み部２ｄの排水口２ｄ２から、糸屑フィルタ１３（図２参照）を通して循環ポンプ１１の吸込口側に入り、循環ポンプ１１で昇圧されたのち、散水ノズル（不図示）からドラム３内に向けて散水される。また、窪み部２ｄの排水口２ｄ２は、糸屑フィルタ１３（図２参照）と排水弁１２を介して、排水ホース１２ａに通じており、窪み部２ｄ内の水を機外に排出できるようになっている。

【0025】

次に送風機の構成を説明する。図４は、本発明の実施例に係る送風機を示す外観斜視図である。

【0026】

図４に示すように、送風機３０は、外郭を形成するケーシング５００、電動機２００、遠心羽根車３００を備えて構成されている。なお、ケーシング５００はファンカバー５０１とファンケーシング５０２により構成される。

【0027】

ファンカバー５０１には、吸込口５１０が形成されている。吸込口５１０は、ヒートポンプユニット４０（図３参照）に接続される。また、ファンケーシング５０２には排出口５１１が形成されている。排出口５１１は、吐出ダクト２２（図３参照）に接続される。

【0028】

図５は、本発明の実施例に係る送風機をファンカバー側から見たときの分解斜視図である。

【0029】

図５に示すように、ファンカバー５０１の周縁部には、ファンケーシング５０２とねじ固定されるねじ固定部５１２が複数箇所に形成されている。

【0030】

ファンケーシング５０２は、ファンカバー５０１に対応する形状を有している。ファンケーシング５０２には、電動機２００の回転軸２０１が挿入される軸挿入孔５１４が形成されている。また、ファンケーシング５０２の外周縁部には、ファンカバー５０１のねじ固定部５１２に対応する位置に、ねじ（不図示）が挿通されるねじ挿通部５１３が形成されている。

【0031】

また、ファンケーシング５０２とファンカバー５０１とを組み合わせたときに、ファンカバー５０１とファンケーシング５０２との間に、遠心羽根車３００が配置される空間６００が形成されるように構成されている。

【0032】

また、ファンケーシング５０２には、空間６００内であり、軸方向Ａｘから見て、遠心羽根車３００と重なる位置に、周方向に並んだ複数個の突起形状であるリブ４００（突起部）が設けられている。このリブ４００は、Ａｘを中心として、径方向外側に向かって放射状に設けられている。リブ４００は、ファンケーシング５０２内面からの突出量が２～３ｍｍに設定されている。

【0033】

ファンケーシング５０２と、ファンカバー５０１とにより遠心羽根車３００の外周囲には、スクロール流路５５０が形成されている。このスクロール流路５５０は、舌部５５１側の流路幅が狭く形成され、舌部５５１から時計回り方向に向けて流路幅が徐々に広くなるように構成されている。なお、舌部５５１は、スクロール流路５５０の開始点である。

【0034】

電動機２００は、径方向の中心に遠心羽根車３００と結合される回転軸２０１を有し、ファンケーシング５０２に取り付けられる。また、電動機２００は、回転軸２０１に固定されるロータ（回転子）、ロータの周囲に設けられるステータ（固定子）、回転軸２０１を回転可能に支持する軸受を有している。また、電動機２００は、ロータ、ステータおよび軸受を収容する略円柱状のケース２０２を有している。

【0035】

遠心羽根車３００は、シュラウド板３０１と、ハブ板３１１と、羽根３２１とが組み合わされて構成されている。シュラウド板３０１は、径方向の中央に、円形の吸込開口３０２が形成されている。ハブ板３１１は、回転軸２０１を固定する軸孔（図示せず）が形成されている。羽根３２１は、シュラウド板３０１とハブ板３１１とが軸方向Ａｘの両側から挟まれて構成されている。

【0036】

このように構成された送風機３０では、遠心羽根車３００がＷ方向に回転することで、吸込口５１０を通って吸込開口３０２から空気が吸い込まれた後、遠心羽根車３００の外周から空気が吐出される。吐出された空気はスクロール流路５５０に流れ込み、排出口５１１へ流れる。

【0037】

図６は、本発明の実施例に係るファンケーシングをファンカバー側から見たときの平面図である。図６を用いて本実施例の効果について説明する。

【0038】

遠心羽根車３００（図５参照）から出た流れは、Ｗ方向への速度成分を持ってスクロール流路５５０へと流れる。このとき、スクロール流路５５０内の流れは、回転している遠心羽根車３００の羽根３２１（図５参照）からの流れと、静止している舌部５５１との周期的な干渉によって生じる、Ｗ方向に腹と節を持つ圧力脈動を伴っている。この圧力脈動の振幅が送風機３０の羽根音に影響するため、振幅を低減することが望ましい。

【0039】

また、この圧力脈動はスクロール流路５５０だけではなく、遠心羽根車３００の背面側の空間６００にも伝播する。本実施例においては、この空間６００内に、Ｗ方向の向きに対して直交する複数のリブ４００を設けることによって、空間６００内に伝播してきたＷ方向に腹と節を持つ圧力脈動を低減するようにしている。

【0040】

また、空間６００に伝播する圧力脈動は、遠心羽根車３００の外周側の方が大きい。そのため、本実施例においては、リブ４００を遠心羽根車３００の外周側（径方向外側）の位置から内周側（径方向内側）に向かって伸びるように配置している。リブ４００の外周側の位置は、遠心羽根車３００の外周端Ｄよりも外周側に突出するようにしてもよく、また遠心羽根車３００の外周端Ｄよりも内周側にしてもよい。

【0041】

遠心羽根車３００の外周端Ｄよりも外周側に突出してリブ４００が設けられた場合、遠心羽根車３００からスクロール流路５５０に流れが向かう際に、流れを阻害してしまい、送風機性能の低下へと繋がるため、送風機性能を維持する観点からも、リブ４００の外周側の位置は、軸方向Ａｘから見て遠心羽根車３００の外周端Ｄと重なる位置とし、その位置から内周側（径方向内側）に延伸するようにリブ４００を設けることが望ましい。

【0042】

また、空間６００に伝播する圧力脈動は、遠心羽根車３００の外周側の方が大きいため、軸挿入孔５１４周辺では、圧力脈動が小さい。そのため、リブ４００が軸挿入孔５１４付近まで延伸する必要はなく、余計な渦構造の発生抑制や、材料削減の観点からリブ４００の長さＬは遠心羽根車３００の外径の５０％以下程度で設けることが望ましい。

【0043】

また、リブ４００は設けられる本数が多いほど、圧力脈動をより分散して低減できるため低騒音化の効果が得られる。具体的にリブ４００は、遠心羽根車３００の羽根３２１の枚数の２倍以上の数とすることが望ましい。

【0044】

さらに、リブ４００はファンカバー５０１側に設けるようにしてもよい。

【0045】

図７は、本発明の実施例に係るファンケーシングの変形例を示す平面図である。

【0046】

変形例のリブ４００はそれぞれ異なる長さで設けられている。一般的に、スクロール流路５５０内の圧力は、遠心羽根車３００の回転方向Ｗに分布を有している。このとき、舌部５５１付近が最も高く、遠心羽根車３００の回転方向Ｗに向かって徐々に圧力が低下する。そのため、もっとも圧力変動の振幅が大きいのは、舌部５５１付近であり、その振幅についても、回転方向Ｗに徐々に小さくなる。そのため、空間６００内に伝播する圧力変動は、舌部５５１付近が最も大きい。これを考慮し、リブ４００は、図７に示すように、舌部付近のリブ４００Ａを、他のリブ（例えば４００Ｂ）よりも長くすることで、効果的に低騒音化を図ることができる。

【0047】

以上説明したように、本実施例の送風機３０は、電動機２００と、電動機２００に回転可能に設けられる回転軸２０１と、回転軸２０１に設けられる遠心羽根車３００と、遠心羽根車３００を収容するケーシング５００とを備える。

【0048】

ケーシング５００を構成するファンケーシング５０２に設けられたリブ４００によって、リブ４００周辺の圧力脈動を低減でき、低騒音化が可能となる。

【0049】

また、リブ４００は遠心羽根車３００の外周端Ｄと重なる位置から径方向内側に延伸するように設けられることで送風機性能を維持しつつ低騒音化が可能となる。

【0050】

また、リブ４００の長さは遠心羽根車３００の外径の５０％以下程度で設けることで、低コストかつ効果的に低騒音化が可能となる。

【0051】

また、遠心羽根車３００の羽根３２１の枚数の２倍以上の本数のリブ４００を設けることで、圧力脈動をより分散して低減できるため更なる低騒音化の効果が得られる。

【0052】

また、圧力脈動が大きい舌部５５１付近のリブ４００Ａを、他のリブ４００Ｂよりも長くすることで、効果的に低騒音化を図ることができる。

【0053】

また、本実施例の送風機３０は、洗濯機Ｓに備えられている。送風機３０は送風機性能を低下させずに低騒音化ができるため、洗濯機Ｓの省エネと低騒音の両立を図ることができる。

【0054】

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成を置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

【符号の説明】

【0055】

１…筐体、２…外槽、３…ドラム、３０…送風機、２００…電動機、２０１…回転軸、３００…遠心羽根車、４００…リブ、５００…ケーシング、５０１…ファンカバー、５０２…ファンケーシング、５１０…吸込口、５１１…排出口、５５０…スクロール流路、５５１…舌部、６００…空間、Ａｘ…軸方向、Ｄ…遠心羽根車の外周端、Ｌ…リブ４００の長さ、Ｓ…洗濯機

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】