JP2007113526A - 送風装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 収納スペースを可及的に小さく抑え得るようにした送風装置において、運転音および圧損の低減を図る。
【解決手段】 遠心羽根車１と、該遠心羽根車１と対向する吸込口３を有するファンケーシング２とからなり、該ファンケーシング２に、前記遠心羽根車１から遠心方向に吹き出される空気流を二つの吹出口４，５へ導くために前記吸込口３側に位置するスクロール１３と、該スクロール１３の反吸込口側に位置するディフューザ１４とを設けた送風装置において、前記ディフューザ１４の吹出側に、吹出空気流を軸方向であって前記吸込口３側に案内する案内流路部材６を設けて、ディフューザ１４からの吹出空気流が、案内流路部材６に案内されて軸方向であって吸込口３側に流れるＵターン流れとなるようにしている。
【選択図】 図１

Description

本願発明は、送風装置に関し、さらに詳しくは一つの羽根車で多様な使用形態が選択できる送風装置に関するものである。

例えば、加湿と吸湿とを選択的に行い得るように構成したユニットの場合、小風量・高静圧の空気流路と大風量・低静圧の空気流路とを形成する必要がある。このような要求に対処するものとしては、加湿ファンと吸湿ファンとを備えた送風装置が既に提案されている（特許文献１参照）。

特開２００２−９８３６５号公報）。

ところが、上記特許文献１に開示されている送風装置の場合、それぞれモータで駆動される好適な形状の羽根車と圧力回復装置（例えば、スクロールなど）を組み合わせて構成されるところから、送風装置の所要収納スペースが大きくなり、コストも増大するという不具合があった。

そこで、本出願人は、上記不具合を解消するために、スクロールの出口と斜め後方側から遠心方向に案内するディフューザとから吹き出すように構成した遠心羽根車を内蔵した送風装置を先願として提案している（特願２００５−１９７５８８）。

ところが、この先願例の場合、ディフューザ出口から遠心方向に吹き出される空気流が、吹出グリルから直接放射されることとなっているため、外部に漏れる送風装置の運転音が大きくなってしまうおそれが生じる。また、吹出グリルから内部（例えば、羽根車）が見えることとなるため、安全対策（例えば、手が入らないような細かい格子状のグリルを設けること等）が必要となる。その結果、圧損の増加を招くおそれがあるとともに、吹出グリルでの音の発生を無視できなくなる。

本願発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、収納スペースを可及的に小さく抑え得るようにした送風装置において、運転音および圧損の低減を図ることを目的としている。

本願発明では、上記課題を解決するための第１の手段として、遠心羽根車１と、該遠心羽根車１と対向する吸込口３を有するファンケーシング２とからなり、該ファンケーシング２に、前記遠心羽根車１から遠心方向に吹き出される空気流を二つの吹出口４，５へ導くために前記吸込口３側に位置するスクロール１３と、該スクロール１３の反吸込口側に位置するディフューザ１４とを設けた送風装置において、前記ディフューザ１４の吹出側に、吹出空気流を軸方向であって前記吸込口３側に案内する案内流路部材６を設けている。

上記のように構成したことにより、一つの遠心羽根車１から遠心方向に吹き出される空気流がスクロール１３およびディフューザ１４を介して二つの吹出口４，５へ導かれることとなり、低コストで収納スペースの小さい送風装置が得られる。また、ディフューザ１４からの吹出空気流は、案内流路部材６に案内されて軸方向であって吸込口３側に流れることとなり、ディフューザ１４からの吹出空気流が、送風装置を囲む部材（例えば、ケーシング）に形成した吹出グリルから直接放射されることがなくなる。従って、外部へ漏れる運転音を低減できるとともに、遠心羽根車１が外部から見えることもなくなるところから、案内対策の必要性が低くなる結果、圧損の増加および吹出グリルでの音の発生もなくなる。

本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第２の手段として、上記第１の手段を備えた送風装置において、前記案内流路部材６に、前記スクロール１３の吹出口４側を横切る部分であって前記吸込口３の反対側となる部分に吹出開口７を形成するとともに、該吹出開口７からの吹出空気流を前記案内流路部材６の外周側に沿って案内するガイド部材８を付設することもでき、そのように構成した場合、スクロール１３の出口側に吹出グリルが形成されず、他の部位に吹出グリルが形成されている形態であっても、吹出空気流は、案内流路部材６に形成された吹出開口７からガイド部材８に案内されて案内流路部材６の外周側に沿って流れ、スクロール１３の出口側以外に形成されている吹出グリルから外部へ吹き出されることとなり、吹出流れの動圧を有効に活用しつつ吹出方向の制御を行うことができる。

本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第３の手段として、上記第１又は第２の手段を備えた送風装置において、前記スクロール１３における反吸込口側端部１３ｂの位置を、前記遠心羽根車１の羽根１１出口における反吸込口側端部１１ａより反吸込口側に所定距離だけ突出させることもでき、そのように構成した場合、ディフューザ１４から吹き出される空気流がスムーズに案内流路部材６に案内されて吸込口３側にＵターンされることとなるし、スクロール１３の反吸込口側における空気流の流れもスムーズとなる。

本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第４の手段として、上記第１、第２又は第３の手段を備えた送風装置において、前記遠心羽根車１として、シュラウドレスタイプの遠心羽根車を採用することもでき、そのように構成した場合、大風量・低静圧時においても循環流により遠心羽根車１の出口部における風速分布が良好となる。なお、シュラウド付きの遠心羽根車を用いた場合には、大風量・低静圧時に主板側に大きく偏流する。

本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第５の手段として、上記第１、第２、第３又は第４の手段を備えた送風装置において、前記ディフューザ１４の内周面に、吸音材１５を貼設することもでき、そのように構成した場合、ディフューザ１４内における運転音等が吸音材１５によって吸音されるところから、運転音をより一層低減できる。

本願発明の第１の手段によれば、遠心羽根車１と、該遠心羽根車１と対向する吸込口３を有するファンケーシング２とからなり、該ファンケーシング２に、前記遠心羽根車１から遠心方向に吹き出される空気流を二つの吹出口４，５へ導くために前記吸込口３側に位置するスクロール１３と、該スクロール１３の反吸込口側に位置するディフューザ１４とを設けた送風装置において、前記ディフューザ１４の吹出側に、吹出空気流を軸方向であって前記吸込口３側に案内する案内流路部材６を設けて、ディフューザ１４からの吹出空気流が、案内流路部材６に案内されて軸方向であって吸込口３側に流れるＵターン流れとなるようにしたので、ディフューザ１４からの吹出空気流が、送風装置を囲む部材（例えば、ケーシング）に形成した吹出グリルから直接放射されることがなくなり、外部へ漏れる運転音を低減できるとともに、遠心羽根車１が外部から見えることもなくなるところから、安全対策の必要性が低くなる結果、圧損の増加および吹出グリルでの音の発生もなくなるという効果がある。また、一つの遠心羽根車１から遠心方向に吹き出される空気流がスクロール１３およびディフューザ１４を介して二つの吹出口４，５へ導かれることとなり、低コストで収納スペースの小さい送風装置が得られるという効果もある。

本願発明の第２の手段におけるように、上記第１の手段を備えた送風装置において、前記案内流路部材６に、前記スクロール１３の吹出口４側を横切る部分であって前記吸込口３の反対側となる部分に吹出開口７を形成するとともに、該吹出開口７からの吹出空気流を前記案内流路部材６の外周側に沿って案内するガイド部材８を付設することもでき、そのように構成した場合、スクロール１３の出口側に吹出グリルが形成されず、他の部位に吹出グリルが形成されている形態であっても、吹出空気流は、案内流路部材６に形成された吹出開口７からガイド部材８に案内されて案内流路部材６の外周側に沿って流れ、スクロール１３の出口側以外に形成されている吹出グリルから外部へ吹き出されることとなり、吹出流れの動圧を有効に活用しつつ吹出方向の制御を行うことができる。

本願発明の第３の手段におけるように、上記第１又は第２の手段を備えた送風装置において、前記スクロール１３における反吸込口側端部１３ｂの位置を、前記遠心羽根車１の羽根１１出口における反吸込口側端部１１ａより反吸込口側に所定距離だけ突出させることもでき、そのように構成した場合、ディフューザ１４から吹き出される空気流がスムーズに案内流路部材６に案内されて吸込口３側にＵターンされることとなるし、スクロール１３の反吸込口側における空気流の流れもスムーズとなる。

本願発明の第４の手段におけるように、上記第１、第２又は第３の手段を備えた送風装置において、前記遠心羽根車１として、シュラウドレスタイプの遠心羽根車を採用することもでき、そのように構成した場合、大風量・低静圧時においても循環流により遠心羽根車１の出口部における風速分布が良好となる。

本願発明の第５の手段におけるように、上記第１、第２、第３又は第４の手段を備えた送風装置において、前記ディフューザ１４の内周面に、吸音材１５を貼設することもでき、そのように構成した場合、ディフューザ１４内における運転音等が吸音材１５によって吸音されるところから、運転音をより一層低減できる。

以下、添付の図面を参照して、本願発明の幾つかの好適な実施の形態について説明する。

第１の実施の形態
図１および図２には、本願発明の第１の実施の形態にかかる送風装置Ｘを使用した除加湿装置Ｙが示されている。

この除加湿装置Ｙは、室内に設置されるものであり、前面に空気吸込口１８を有する略立方体形状のケーシング１９を備えている。該ケーシング１９内には、前記空気吸込口１８の内面側に位置するヒータ内蔵の吸着エレメント２０と、本願発明の第１の実施の形態にかかる送風装置Ｘとが配設されている。前記ケーシング１９の４側面中間部には、室内へ除加湿空気Ｗを吹き出す４個の吹出グリル２１，２１・・が形成されている（図３参照）。符号２５はケーシング１９内を吸込側と吹出側とに区画する仕切板、２６はファンモータである。

この除加湿装置Ｙにおいては、例えば加湿運転の場合、吸着エレメント２０で吸湿した水分を内蔵ヒータで脱離させた水蒸気を空気流に乗せて吹出グリル２１，２１・・から室内へ吹き出す。一方、例えば除湿運転の場合、室内の空気中から吸着エレメント２０で水分を吸湿させる。

上記送風装置Ｘは、遠心羽根車１と、該遠心羽根車１と対向する吸込口３を有するファンケーシング２とからなっており、該ファンケーシング２には、前記遠心羽根車１から遠心方向に吹き出される空気流を二つの吹出口４，５へ導くために前記吸込口３側に位置するスクロール１３と、該スクロール１３の反吸込口側に位置するディフューザ１４とが設けられている。前記スクロール１３の吹出口４から吹き出される空気流は、前記ケーシング１９に形成された別の吹出グリル（図示省略）から室内に吹き出され、前記ディフューザ１４から吹き出される空気流は、前記吹出グリル２１，２１・・から室内へ吹き出されることとなっている。

前記遠心羽根車１は、駆動源であるファンモータ２６の回転軸２６ａに枢支された主板１０の外周縁部に多数の後退翼形状の羽根１１，１１・・を立設して構成されたシュラウドレスタイプとされており、前記羽根１１，１１・・の反主板側外周端には、遠心羽根車１から吹き出される空気流の一部が各羽根１１の反主板側へ循環する循環流を生起させて均一な吹出空気流分布が得られようにするためのリング体１２が設けられている。前記各羽根１１は、羽根車１の回転方向Ｍに対して外周側が後退した形状とされている。また、前記各羽根１１は、反主板側が吸込側から吹出側に向かうにしたがって主板１０に近づく傾斜翼とされている。このようにすると、前記循環流の生起がより容易となる。また、遠心羽根車１の主板１０の外周部は切除されており、各羽根１１の主板側外周部は開放されている。このようにすると、循環流により羽根１１の出口部の空力性能が向上する。なお、シュラウド付きの遠心羽根車の場合、大風量・低静圧時において主板側に大きく偏流する。また、シュラウド付きの遠心羽根車の場合、主板側外周部を開放しないと性能が大きく劣化するが、シュラウドレスタイプの遠心羽根車の場合、主板側外周部を開放してもしなくとも、ほぼ同じ性能となる。

前記ファンケーシング２は、前記吸込口３側に位置して吹出口４を有するスクロール１３と、該スクロール１３の反吸込口側に位置して吹出口５を有する半径移行型のディフューザ１４とからなっており、前記スクロール１３内に一つの空気流路２７が形成される一方、前記ディフューザ１４内にもう一つの空気流路２８が形成されることとなっている。なお、前記スクロール１３の周面部１３ａは、遠心羽根車１の回転軸９と略平行とされている。このようにすると、スクロール１３の側面側にディフューザ１４を連続形成することができるところから、全体の収納スペースをより一層小さくすることができる。

ところで、前記スクロール１３の周面部１３ａは、軸方向反吸込口側に向かって拡大する形状とするのが望ましい。このようにすると、スクロール１３側からディフューザ１４へ向かう空気流の流れがスムーズとなるところから、空力性能がより向上する。

前記ディフューザ１４の吹出側には、吹出空気流を軸方向であって前記吸込口３側に案内する案内流路部材６が設けられている。符号２９はスクロール１３とディフューザ１４とを連結する支柱であり、円周方向に所定の間隔で複数本設けられている。

上記のように構成したことにより、一つの遠心羽根車１から遠心方向に吹き出される空気流がスクロール１３およびディフューザ１４を介して二つの吹出口４，５へ導かれることとなり、低コストで収納スペースの小さい送風装置が得られる。また、ディフューザ１４からの吹出空気流は、案内流路部材６に案内されて軸方向であって吸込口３側に流れることとなり、ディフューザ１４からの吹出空気流が、前記ケーシング１９（即ち、送風装置囲む部材に形成した吹出グリル２１，２１・・から直接放射されることがなくなる。従って、外部へ漏れる運転音を低減できるとともに、遠心羽根車１が外部から見えることもなくなるところから、安全対策の必要性が低くなる結果、圧損の増加および吹出グリルでの音の発生もなくなる。

ところで、前記スクロール１３における反吸込口側端部１３ｂ（図４参照）の位置と、前記遠心羽根車１の羽根１１出口における反吸込口側端部１１ａの位置（図４参照）との関係について調べたところ以下に説明する結果（図６および図７参照）が得られた。ここで、羽根１１の出口側における軸方向幅をＢ、羽根１１出口における反吸込口側端部１１ａとスクロール１３における反吸込口側端部１３ｂとの距離をＬとしている。なお、羽根車１の外径Ｄ１＝１５０ｍｍ、ファンケーシング２（具体的には、案内流路部材６）の外径Ｄ２＝３００ｍｍとしている。

図６には、Ｌ／Ｂに対する所要ファン回転数の変化が示されており、図７には、Ｌ／Ｂに対する運転音の変化が示されている。

上記結果によれば、０＜Ｌ／Ｂ＜０．３の範囲において、所要ファン回転数および運転音において良好な状態が保たれていることが分かる。特に、運転音低減効果が大きいことが分かる。

ちなみに、Ｌ／Ｂ≦０の場合、図５（イ）に示すように、スクロール１３の反吸込口側１３ｂが羽根１１の出口において反吸込口側端部１１ａより吸込口側に位置することとなり、羽根車１からの吹出空気流がスクロール１３に円滑に流れなくなるし、Ｌ／Ｂ≧０．３の場合、図５（ロ）に示すように、羽根車１からの吹出空気流がスクロール１３の反吸込口側端部１３ｂを越えて案内流路部材６にＵターンして流れる際に、急激な方向転換を余儀なくされるところから、スクロール１３の外周側において剥離流れＥが発生し、運転音の増大につながるおそれがある。そして、０＜Ｌ／Ｂ＜０．３の場合（換言すれば、前記スクロール１３における反吸込口側端部１３ｂの位置を、前記遠心羽根車１の羽根１１出口における反吸込口側端部より反吸込口側に所定距離だけ突出させた場合）、図５（ハ）に示すように、ディフューザ１４から吹き出される空気流がスムーズに案内流路部材６に案内されて吸込口３側にＵターンされることとなるし、スクロール１３の反吸込口側における空気流の流れもスムーズとなる。

第２の実施の形態
図８には、本願発明の第２の実施の形態にかかる送風装置Ｘを使用した除加湿装置Ｙが示されている。

この場合、除加湿装置Ｙのケーシング１９と送風装置Ｘのファンケーシング２におけるディフューザ１４とを一体に構成している。このようにすると、構造が簡略化できるとともに、装置のコンパクト化にも寄与することとなる。その他の構成および作用効果は第１の実施の形態におけると同様なので説明を省略する。

第３の実施の形態
図９ないし図１１には、本願発明の第３の実施の形態にかかる送風装置Ｘを使用した除加湿装置Ｙが示されている。

この場合、除加湿装置Ｙは、吸込口３に連通する袖付き吸込通路３０を付設し、該袖付き吸込通路３０の入口側にヒータ内蔵の吸着エレメント２０を配設して構成されている。
このような構成としているところから、ケーシング１９には、図１１に示すように、吸着エレメント２０側には吹出グリルが形成されておらず、その他の３側面の中間部に３個の吹出グリル２１，２１，２１が形成されることとなっている。このように、吸着エレメント２０側には吹出グリルが形成されていないところから、案内流路部材６には、図１０に示すように、スクロール１３の吹出口４側を横切る部分であって前記吸込口３の反対側となる部分に吹出開口７が形成されており、該吹出開口７からの吹出空気流を前記案内流路部材６の外周側に沿って案内するガイド部材８が付設されている。なお、この場合、スクロール１３の吹出口４は、吸着エレメント２０に隣接した部分に開口されている。このようにすると、スクロール１３の出口側に吹出グリルが形成されず、他の部位に吹出グリル２１，２１，２１が形成されている形態であっても、吹出空気流は、案内流路部材６に形成された吹出開口７からガイド部材８に案内されて案内流路部材６の外周側に沿って流れ、スクロール１３の出口側以外に形成されている吹出グリル２１，２１，２１から外部へ吹き出されることとなり、吹出流れの動圧を有効に活用しつつ吹出方向の制御を行うことができる。その他の構成および作用効果は第１の実施の形態におけると同様なので説明を省略する。

第４の実施の形態
図１２には、本願発明の第４の実施の形態にかかる送風装置Ｘを使用した除加湿装置Ｙが示されている。

この場合、ディフューザ１４の内周面には、発泡ポリエチレン樹脂等の発泡合成樹脂製の吸音材１５が３〜５ｍｍの厚さで貼設されている。このようにすると、ディフューザ１４内における運転音等が吸音材１５によって吸音されるところから、運転音をより一層低減できる。その他の構成および作用効果は第１の実施の形態におけると同様なので説明を省略する。なお、第２および第３の実施の形態におけるディフューザ１４の内周面に同様な吸音材１５を貼設してもよい。

本願発明は、上記各実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜設計変更可能なことは勿論である。

本願発明の第１の実施の形態にかかる送風装置を備えた除加湿装置の縦断正面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。 本願発明の第１の実施の形態にかかる除加湿装置におけるケーシングの斜視図である。 本願発明の第１の実施の形態にかかる送風装置の縦断面図である。 本願発明の第１の実施の形態にかかる送風装置におけるスクロールの反吸込口側端部の位置と、遠心羽根車の羽根出口における反吸込口側端部の位置との関係を、羽根の出口側における軸方向幅Ｂと、羽根出口における反吸込口側端部とスクロールにおける反吸込口側端部との距離ＬとしてＬ／Ｂを変化させた場合の比較図であり、（イ）はＬ／Ｂ≦０の場合を示し、（ロ）はＬ／Ｂ≧０．３の場合を示し、（ハ）は０＜Ｌ／Ｂ＜０．３の場合を示している。 本願発明の第１の実施の形態にかかる送風装置におけるＬ／Ｂに対する所要ファン回転数の変化を示す特性図である。 本願発明の第１の実施の形態にかかる送風装置におけるＬ／Ｂに対する運転音の変化を示す特性図である。 本願発明の第２の実施の形態にかかる送風装置を備えた除加湿装置の縦断正面図である。 本願発明の第３の実施の形態にかかる送風装置を備えた除加湿装置の縦断正面図である。 図９のＸ−Ｘ断面図である。 本願発明の第３の実施の形態にかかる除加湿装置におけるケーシングの斜視図である。 本願発明の第４の実施の形態にかかる送風装置を備えた除加湿装置の縦断面正図である。

符号の説明

１は遠心羽根車
２はファンケーシング
３は吸込口
４，５は吹出口
６は案内流路部材
７は吹出開口
８はガイド部材
１１は羽根
１１ａは反吸込側端部
１３はスクロール
１３ｂは反吸込側端部
１４はディフューザ
１５は吸音材
Ｘは送風装置

Claims (5)

1. 遠心羽根車（１）と、該遠心羽根車（１）と対向する吸込口（３）を有するファンケーシング（２）とからなり、該ファンケーシング（２）には、前記遠心羽根車（１）から遠心方向に吹き出される空気流を二つの吹出口（４），（５）へ導くために前記吸込口（３）側に位置するスクロール（１３）と、該スクロール（１３）の反吸込口側に位置するディフューザ（１４）とを設けた送風装置であって、前記ディフューザ（１４）の吹出側には、吹出空気流を軸方向であって前記吸込口（３）側に案内する案内流路部材（６）を設けたことを特徴とする送風装置。
2. 前記案内流路部材（６）には、前記スクロール（１３）の吹出口（４）側を横切る部分であって前記吸込口（３）の反対側となる部分に吹出開口（７）を形成するとともに、該吹出開口（７）からの吹出空気流を前記案内流路部材（６）の外周側に沿って案内するガイド部材（８）を付設したことを特徴とする請求項１記載の送風装置。
3. 前記スクロール（１３）における反吸込口側端部（１３ｂ）の位置を、前記遠心羽根車（１）の羽根（１１）出口における反吸込口側端部（１１ａ）より反吸込口側に所定距離だけ突出させたことを特徴とする請求項１および２のいずれか一項記載の送風装置。
4. 前記遠心羽根車（１）として、シュラウドレスタイプの遠心羽根車を採用したことを特徴とする請求項１、２および３のいずれか一項記載の送風装置。
5. 前記ディフューザ（１４）の内周面には、吸音材（１５）を貼設したことを特徴とする請求項１、２、３および４のいずれか一項記載の送風装置。
   

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