JP2008095701A - 二重反転式軸流送風機 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来よりも風量が多く且つ静圧が高い二重反転式軸流送風機を得る。
【解決手段】 ハウジング５９の吸い込み側開口部１５内で、前方ブレード２８を備えた第１のインペラ７を第１のモータ２５で一方の方向に回転させる。ハウジング５９の吐き出し側開口部５７内で、後方ブレード５１を備えた第２のインペラ３５を一方の方向とは反対の他方の方向に第２のモータ４９で回転させる。ハウジング５９内で、第１のインペラ７と第２のインペラ３５との間に複数枚の静止ブレード６１を放射状に配置する。前方ブレード２８の枚数Ｎと静止ブレード６１の枚数Ｍと後方ブレード５１の枚数Ｐを、Ｎ＞Ｐ＞Ｍとする。前方ブレード２８の軸線方向に沿って測った長さ寸法Ｌ１を、後方ブレード５１の軸線方向に沿って測った長さ寸法Ｌ２よりも長くする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電気機器等の内部の冷却に用いる二重反転式軸流送風機に関するものである。

電気機器が小さくなると、電気機器のケース内において空気が流れる空間は小さくなる。そのためケースの内部を冷却するために用いられる送風機としては、風量が多く且つ静圧が高い特性を有する送風機が求められている。このような特性を有する送風機として、最近、二重反転式軸流送風機と呼ばれる送風機が使用されるようになってきた。

従来のこの種の二重反転式軸流送風機として、例えば特許文献１に示すものが提案されている。
特開２００４−２７８３７０号公報（図１）

最近、用途によっては、既存の二重反転式軸流送風機よりも更に性能の高い送風機が要求される場合がある。

本発明の目的は、従来よりも風量が多く且つ静圧が高い二重反転式軸流送風機を提供することにある。

本願発明が改良の対象とする二重反転式軸流送風機は、ハウジングと、第１のインペラと、第１のモータと、第２のインペラと、第２のモータと、複数枚の静止ブレードとを備えている。ハウジングは、軸線方向の一方側に吸い込み側開口部及び軸線方向の他方側に吐き出し側開口部を有する風洞を備えている。第１のインペラは、吸い込み側開口部内において回転する複数枚の前方ブレードを備えている。第１のモータは、軸線を中心にして第１のインペラを一方の方向に回転させる。第２のインペラは、吐き出し側開口部内において回転する複数枚の後方ブレードを備えている。第２のモータは、軸線を中心にして第２のインペラを一方の方向とは反対の他方の方向に回転させる。そして複数枚の静止ブレードは、ハウジング内の第１のインペラと第２のインペラとの間の位置に静止状態で配置されて、放射状に延びる。ここで放射状とは、ブレードが直線的に径方向に延びる場合だけでなく、湾曲して径方向に延びる場合の両方を含むものである。この二重反転式軸流送風機では、複数枚の前方ブレードの枚数はＮ枚、複数枚の静止ブレードの枚数はＭ枚、そして複数枚の後方ブレードの枚数はＰ枚となっている。これらＮ，Ｍ及びＰが、それぞれ正の整数であってＮ＞Ｐ＞Ｍの関係となっている。

本発明の二重反転式軸流送風機では、Ｎ枚の前方ブレードのそれぞれの軸線方向に沿って測った長さ寸法Ｌ１を、Ｐ枚の後方ブレードの軸線方向に沿って測った長さ寸法Ｌ２よりも長くしている。本発明者は、Ｎ枚の前方ブレードのそれぞれの軸線方向に沿って測った長さ寸法Ｌ１と、Ｐ枚の後方ブレードの軸線方向に沿って測った長さ寸法Ｌ２との関係を研究した。その結果、Ｎ枚の前方ブレードのそれぞれの軸線方向に沿って測った長さ寸法Ｌ１を、Ｐ枚の後方ブレードの軸線方向に沿って測った長さ寸法Ｌ２よりも長くすると、送風機の風量を多くし静圧を高くできることを見出した。したがって本発明の二重反転式軸流送風機によれば、従来と比べて、送風機の風量を多くして、しかも静圧を高めることができる。

具体的には、第１のケースの軸線方向の長さ寸法Ｌ３が、第２のケースの軸線方向の長さ寸法Ｌ４よりも長く形成されている。この場合、２つの長さ寸法の比Ｌ１／Ｌ２が、１．３〜２．５の値になるように長さ寸法Ｌ１及びＬ２が定められている。また、２つの長さ寸法の比Ｌ３／Ｌ４が、１．２〜１．８の値になるように長さ寸法Ｌ３及びＬ４が定められている。

第１のインペラは、環状部材を備えており、環状部材の周壁部にはＮ枚のブレードが周方向に所定の間隔をあけて取り付けられている。Ｎ枚のブレードの軸線方向の前記他方側に位置する端部は、環状部材の周壁の軸線方向の他方側に位置する端部を越えて他方側に延びている。第２のインペラは、環状部材を備えており、環状部材の周壁部にはＰ枚のブレードが周方向に所定の間隔をあけて取り付けられている。Ｐ枚のブレードの軸線方向の一方側に位置する端部は、環状部材の周壁の軸線方向の一方側に位置する端部を実質的に越えず、Ｐ枚のブレードの軸線方向の他方側に位置する端部は、環状部材の周壁の軸線方向の他方側に位置する端部を実質的に越えない。

ハウジングは、一体構造でもよいが、また二以上のハウジング構成部品の組み合わせによって構成されてもよい。例えば、二つの単体軸流送風機を組み合わせて本発明の二重反転式軸流送風機を構成する場合には、ハウジングは２つの単体軸流送風機のぞれぞれのケースが組み合わされて構成される。

第１の単体軸流送風機と第２の単体軸流送風機の２つの単体軸流送風機を組み合わせて二重反転式軸流送風機を構成する場合においては、第１の単体軸流送風機は、第１のケースと、第１のインペラと、第１のモータと、複数本のウエブとからから構成される。第１のケースは、軸線方向の一方の側に吸い込み側開口部及び他方の側に吐き出し側開口部を有する風洞を備える。第１のインペラは、吸い込み側開口部内において回転する複数枚の前方ブレードを備える。そして第１のモータは、軸線を中心にして第１のインペラを一方の方向に回転させる。複数本のウエブは、吐き出し側開口部内に配置され且つ第１のモータを第１のケースに対して固定するために周方向に間隔を開けて配置される。同様に第２の単体軸流送風機は、第２のケースと、第２のインペラと、第２のモータと、複数本のウエブとから構成される。第２のケースは、軸線方向の一方の側に吸い込み側開口部及び他方の側に吐き出し側開口部を有する風洞を備える。第２のインペラは、吐き出し側開口部内において回転する複数枚の後方ブレードを備える。第２のモータは、軸線を中心にして第２のインペラを一方の方向とは反対の他方の方向に回転させる。そして複数本のウエブは、吸い込み側開口部内に配置され且つ第２のモータを第２のケースに対して固定するために周方向に間隔を開けて配置される。第１の単体軸流送風機の第１のケースと第２の単体軸流送風機の第２のケースとが結合されてハウジングが構成される。この場合、第１の単体軸流送風機の複数本のウエブと第２の単体軸流送風機の複数本のウエブとが組み合わされて、ハウジング内の第１のインペラと第２のインペラとの間の位置に静止状態で配置されて、放射状に延びる複数枚の静止ブレードを構成するのが好ましい。このようにすれば、複数枚の静止ブレードを備えたケースを単体軸流送風機と別個に作る必要がなく、二重反転式軸流送風機の部品点数を減らすことができる。また、複数枚の静止ブレードを備えたユニットを別に用いる場合と比べて、二重反転式軸流送風機全体の軸線方向の寸法を小さくすることができる。

より具体的な構成において、前方ブレードは、軸線方向と平行な方向に（または軸線に沿って）前方ブレードを切断したときの横断面形状が、第１のインペラが回転する方向即ち前述の一方の方向に向かって凹部が開口する湾曲形状を有している。また後方ブレードは、軸線方向と平行な方向に後方ブレードを切断したときの横断面形状が、第２のインペラが回転する方向即ち前述の他方の方向に向かって凹部が開口する湾曲形状を有している。このような構成を採用した場合においては、静止ブレードは、軸線方向と平行な方向に静止ブレードを切断したときの横断面形状が、前述の他方の方向（第２のインペラが回転する方向）と後方ブレードが位置する方向とに向かって凹部が開口する湾曲形状を有しているのが好ましい。このようにすれば、最大風量を大きくして最大静圧を高めて、しかも第２のインペラの吸い込み騒音を低減できる。

具体的な第１のインペラは、軸線の周囲を囲む環状部材の周壁上に５枚の前方ブレードの基部が一体に設けられた構造を有するものを採用できる。第２のインペラは、軸線の周囲を囲む環状部材の周壁上に４枚の後方ブレードの基部が一体に設けられた構造を有するものを採用できる。このようにすれば、樹脂射出成形等により、第１及び第２のインペラを簡単に形成できる。

第２のインペラの回転速度は、第１のインペラの回転速度よりも遅くするのが好ましい。このようにすれば、騒音を低減できる利点がある。

本発明の二重反転式軸流送風機では、Ｎ枚の前方ブレードのそれぞれの軸線方向に沿って測った長さ寸法Ｌ１を、Ｐ枚の後方ブレードの軸線方向に沿って測った長さ寸法Ｌ２よりも長くしているので、従来と比べて、送風機の風量を多くして、しかも静圧を高めることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を図１（Ａ）〜（Ｅ）乃至図６を参照して詳細に説明する。図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）は、本発明の実施の形態の二重反転式軸流送風機の吸い込み側から見た斜視図、吐き出し側から見た斜視図、吸い込み側から見た正面図、吐き出し側から見た背面図、及び正面図の右側面図、図２は本例の二重反転式軸流送風機の縦断面図、図３は本例で用いている第１の単体軸流送風機の斜視図、図４は本例で用いている第２の単体軸流送風機の斜視図、図５は本例の二重反転式軸流送風機の結合構造を説明するための拡大断面図、及び図６は本例の二重反転式軸流送風機を軸線方向と平行な方向に切断したときの前方ブレード、後方ブレード及び静止ブレードの横断面図である。

これらの図に示すように、本例の二重反転式軸流送風機は、第１の単体軸流送風機１と第２の単体軸流送風機３とが結合構造を介して組み合わされて構成されている。

第１の単体軸流送風機１は、第１のケース５と、該第１のケース５内にそれぞれ配置される第１のインペラ（前方側インペラ）７と、第１のモータ２５と、周方向に１２０°ずつ間隔をあけて並ぶ３本のウエブ１９，２１，２３とを有している。第１のケース５は、軸線Ａが延びる方向（軸線方向）の一方側に環状の吸い込み側フランジ９を有し、軸線方向の他方側に環状の吐き出し側フランジ１１を有している。また第１のケース５は、両フランジ９，１１の間に筒部１３を有している。フランジ９とフランジ１１と筒部１３の内部空間により、風洞が構成されている。

ここで図３は、図１（Ａ）〜（Ｅ）に示す二重反転式軸流送風機の第１の単体軸流送風機１と第２の単体軸流送風機３とを分離して、第１の単体軸流送風機１の第１のケース５を第２の単体軸流送風機３との結合部側から見た斜視図である。吸い込み側フランジ９は、ほぼ四角い輪郭形状を有しており、内部に円形の吸い込み側開口部１５（図２）を有している。また、吸い込み側フランジ９は、４つの角部に筒部１３側に向く平坦面９ａをそれぞれ有しており、この４つの角部には、取付用螺子が貫通する貫通孔９ｂがそれぞれ形成されている。

吐き出し側フランジ１１も、ほぼ四角い輪郭形状を有しており、内部に円形の吐き出し側開口部１７を有している。そして吐き出し側開口部１７内には、周方向に等間隔を隔てて配置され且つそれぞれ径方向に延びる（放射上に延びる）３本のウエブ１９，２１，２３が設けられている。これら３本のウエブ１９，２１，２３を用いて、第１のモータ２５の固定子が固定されたモータケースが第１のケース５に対して固定されている。３本のウエブ１９，２１，２３の内の１本のウエブ１９は、第２の単体軸流送風機３側に開口する溝状の凹部１９ａを有している。そしてこの凹部１９ａ内には、第１のモータ２５の励磁巻線に接続される図示しない給電用配線が配置される。３本のウエブ１９，２１，２３は、第２の単体軸流送風機３の後述する３本のウエブ４３，４５，４７とそれぞれ組み合わされて、後述するＭ枚、本例では３枚の静止ブレード６１（図６）を構成する。

第１のモータ２５は、図２に示す第１のインペラ７が取り付けられる図示しない回転子と、この回転子を回転させるステータとから構成される。第１のモータ２５は、第１のケース５の吸い込み側開口部１５内で第１のインペラ７を図１（Ｃ）に示した状態で反時計回り方向（図示の矢印Ｒ１の方向即ち一方の方向）に回転させる。第１のモータ２５は、後述する第２のインペラ３５の回転速度よりも速い速度で第１のインペラ７を回転させる。第１のインペラ７は、第１のモータ２５の図示しない回転軸に固定される図示しないロータのカップ状部材に嵌合される環状部材２７と、この環状部材２７の環状の周壁２７ａの外周面に一体に設けられたＮ枚、本例では５枚の前方ブレード２８とを有している。

吐き出し側フランジ１１は、４つの角部１２Ａ〜１２Ｄ（図３）に対応する位置にあって、筒部１３側に向いた平坦面１１ａ[図１（Ａ），（Ｅ）］をそれぞれ有している。４つの角部１２Ａ〜１２Ｄには、図３に示すように、第１の種類の被係合部を構成する４つの第１の嵌合溝２９がそれぞれ形成されている。これら第１の嵌合溝２９は、吐き出し側フランジ１１を貫通する貫通孔から構成されている。角部１２Ａに形成した第１の嵌合溝２９についてその構造を説明する。第１の嵌合溝２９は、フック通過孔２９ａとフック通過孔２９ａに連続するフック移動孔２９ｂとを有している。フック通過孔２９ａは、半円弧状部分２９ａ1を有しており、取付用螺子が貫通する貫通孔を兼ねている。フック移動孔２９ｂは、円弧形状を呈している。またフック移動孔２９ｂは、図５に示すように、第１のインペラ７が回転する一方の方向Ｒ１の端部２９ｃ側に後述するフック５３と係合する第１の被係合面２９ｄと第２の被係合面２９ｅとを備えている。図５は第１の嵌合溝２９と後述する第２の嵌合溝３１とに沿って角部１２Ａを部分的に切断した断面図である。第１の係合面２９ｄは、角部１２Ａに位置し且つフック移動孔２９ｂの端部２９ｃの近くに位置する平坦面１１ａの一部によって構成されている。そして第２の被係合面２９ｅは、フック移動孔２９ｂの一方の方向の端面によって構成されている。

図示しない配線が配置されるウエブ１９に隣接する角部１２Ｂを除く３つの角部１２Ａ，１２Ｃ，１２Ｄには、第２の種類の被係合部を構成する第２の嵌合溝３１がそれぞれ形成されている。図５に示すように、第２の嵌合溝３１は、突起移動溝３１ａと突起移動溝３１ａに連続する係合溝３１ｂとを有している。突起移動溝３１ａは、吐き出し側フランジ１１の側面に開口する開口部３１ｃを有している。突起移動溝３１ａの底面３１ｄは、開口部３１ｃから係合溝３１ｂに向かうに従って第２の単体軸流送風機３に近づくように傾斜している。これにより、係合溝３１ｂと突起移動溝３１ａとの間に段差が形成されることになる。係合溝３１ｂの突起移動溝３１ａ側に位置する内面が、第３の被係合面３１ｅを構成している。

第２の単体軸流送風機３は、第２のケース３３とこの第２のケース３３内に配置される図２に示す第２のインペラ（後方側インペラ）３５と、図２及び図４に示す第２のモータ４９と、図４に示す３本のウエブ４３，４５及び４７とを有している。第２のケース３３は、図１及び図４に示すように、軸線Ａが延びる方向（軸線方向）の一方側に吸い込み側フランジ３７を有し、軸線方向Ａの他方側に吐き出し側フランジ３９を有している。また第２のケース３３は、両フランジ３７，３９の間に筒部４１を有している。そしてフランジ３７とフランジ３９と筒部４１の内部空間により、風洞が構成されている。なお、図４は、図１及び図２に示す二重反転式軸流送風機の第１の単体軸流送風機１と第２の単体軸流送風機３とを分離して、第２の単体軸流送風機３の第２のケース３３を第１の単体軸流送風機１との結合部側から見た斜視図である。

吸い込み側フランジ３７は、ほぼ四角い輪郭形状を有しており、内部に円形の吸い込み側開口部４２を有している。吸い込み側開口部４２内には、周方向に等間隔を隔てて配置されて且つそれぞれ径方向に伸びる３本のウエブ４３，４５，４７が配置されている。これら３本のウエブ４３，４５，４７によって、第２のモータ４９が第２のケース３３に対して固定されている。３本のウエブ４３，４５，４７の内の１本のウエブ４３は、第１の単体軸流送風機１側に開口する溝状の凹部４３ａを有しており、凹部４３ａ内には、第２のモータ４９の励磁巻線に接続される図示しない給電用配線が配置される。３本のウエブ４３，４５，４７は、第１の単体軸流送風機１の３本のウエブ１９，２１，２３とそれぞれ組み合わされて、後述するＭ枚、本例では３枚の静止ブレード６１…を構成する。

第２のモータ４９は、図２に示す第２のインペラ３５が取り付けられる図示しない回転子と、この回転子を回転させるステータとから構成される。第２のモータ４９は、第２のケース３３の吐出し側開口部５７内で第２のインペラ３５を図１（Ｂ）及び（Ｄ）に示した状態で反時計回り方向［図示の矢印Ｒ２の方向、即ち、第１のインペラ７の回転方向（矢印Ｒ１）と逆方向（他方の方向）］に第２のインペラ３５を回転させる。前述したように、第２のインペラ３５は、第１のインペラ７の回転速度よりも遅い速度で回転させられる。

第２のインペラ３５は、第２のモータ４９の図示しない回転軸に固定される図示しないロータのカップ状部材に嵌合される環状部材５０と、この環状部材５０の環状の周壁５０ａの外周面に一体に設けられたＰ枚、本例では４枚の後方ブレード５１とを有している。

吸い込み側フランジ３７の４つの角部３６Ａ〜３６Ｄには、図４に示すように、取付用螺子が貫通する貫通孔３８がそれぞれ形成されている。また、４つの角部３６Ａ〜３６Ｄには、第１の種類の係合部を構成するフック５３が一体に設けられている。フック５３は、第１のケース５側に突出している。角部３６Ａのフック５３についてその構造を説明する。フック５３は、角部から軸線Ａに沿って立ち上がる胴部５３ａと、この胴部５３ａの先端に一体に取り付けられた頭部５３ｂとを有している。頭部５３ｂは、軸線Ａから離れるように径方向外側に向かって胴部５３ａの先端部から突出している。これにより、頭部５３ｂと胴部５３ａとの間に段差が形成され、この段差を形成する平面が図５に示した第１の被係合面２９ｄと係合する第１の係合面５３ｄを構成する。ウエブ４３に隣接する角部３６Ｂを除く３つの角部３６Ａ，３６Ｃ，３６Ｄには、フック５３と貫通孔３８を間に挟むように第２の種類の係合部を構成する突起５５が一体に設けられている。

突起５５は、フック５３と同様に、軸線Ａに沿って第１のケース５側に突出している。突起５５は、同じ角部に位置するフック５３から離れるに従って第１のケース５に近づくように傾斜する傾斜面５５ａを有している。この傾斜面５５ａは図５に示す突起移動溝３１ａの底面３１ｄを構成する傾斜面上を摺動する。また突起５５は、傾斜面５５ａの先端部から第２のケース３３側に向かって軸線方向に伸びる端面５５ｂを有している。この端面５５ｂは、係合溝３１ｂの内面に形成された第３の被係合面３１ｅと係合する第３の係合面を構成する。

図４に示すように、吐き出し側フランジ３９は、ほぼ四角い輪郭形状を有しており、内部に円形の吐き出し側開口部５７を有している。また、吐き出し側フランジ３９は、筒部４１側の４つの角部に平坦面３９ａをそれぞれ有しており、この４つの角部には、取付用螺子が貫通する貫通孔３９ｂがそれぞれ形成されている。

図６は、第１のケース５と第２のケース３３とを組み合せた状態で軸線方向と平行な方向に送風機を切断したときの前方ブレード２８、後方ブレード５１及び静止ブレード６１の横断面形状を示している。図６に示す例では、静止ブレード６１は、第１の単体軸流送風機１のウエブ２３と第２の単体軸流送風機３のウエブ４７とが組み合わされて構成されている。本図に示すように、前方ブレード２８は、横断面形状が一方の方向Ｒ１に向かって凹部が開口する湾曲形状を有している。また後方ブレード５１は、横断面形状が他方の方向Ｒ２に向かって凹部が開口する湾曲形状を有している。そして静止ブレード６１は、横断面形状が他方の方向Ｒ２と後方ブレード５１が位置する方向とに向かって凹部が開口する湾曲形状を有している。

本発明の二重反転式軸流送風機で、Ｎ枚の前方ブレード２８の枚数と、Ｍ枚の静止ブレード６１の枚数と、Ｐ枚の後方ブレード５１の枚数との関係は、Ｎ，Ｍ及びＰが、それぞれ正の整数であってＮ＞Ｐ＞Ｍの関係となっている。本例では、Ｎ，Ｍ及びＰの関係は、Ｎ＝５、Ｐ＝４及びＭ＝３なので、５＞４＞３となっている。

特にこの二重反転式軸流送風機では、図２に示すように、第１の単体軸流送風機１のＮ枚の前方ブレード２８のそれぞれの軸線Ａ方向に沿って測った長さ寸法Ｌ１が、第２の単体軸流送風機３のＰ枚の後方ブレード５１の軸線Ａ方向に沿って測った長さ寸法Ｌ２よりも長く設定されている。

具体的には、第１の単体軸流送風機１のＮ枚の前方ブレード２８の軸線Ａ方向の他方側（吐き出し側開口部１７側）に位置する端部２８ａが、環状部材２７の周壁２７ａの軸線Ａ方向の他方側（吐き出し側開口部１７側）に位置する端部２７ａａを越えて該他方側（吐き出し側開口部１７側）に延びている。第２の単体軸流送風機３のＰ枚の後方ブレード５１の軸線Ａ方向の一方側（吸い込み側開口部４２側）に位置する端部５１ｂは、環状部材５０の周壁５０ａの軸線Ａ方向の一方側（吸い込み側開口部４２側）に位置する端部５０ａｂを実質的に越えず、Ｐ枚の後方ブレード５１の軸線Ａ方向の他方側（吐出し側開口部５７側）に位置する端部５１ａは、環状部材５０の周壁５０ａの軸線Ａ方向の他方側（吐出し側開口部５７側）に位置する端部５０ａａを実質的に越えないようになっている。

Ｎ枚の前方ブレード２８の軸線Ａ方向の他方側（吐き出し側開口部１７側）に位置する端部２８ａが、環状部材２７の周壁２７ａの軸線Ａ方向の他方側（吐き出し側開口部１７側）に位置する端部２７ａａを越えて該他方側（吐き出し側開口部１７側）に延びる長さＬａは、長さ寸法Ｌ１の１０％〜１５％の範囲の長さとなっている。

これに伴い第１の単体軸流送風機１の第１のケース５における軸線Ａ方向の寸法Ｌ３は、第２の単体軸流送風機３の第２のケース３３における軸線Ａ方向の寸法Ｌ４より長く形成されている。本例ではＬ３は３０ｍｍ、Ｌ４は２６ｍｍとなっている。２つの長さ寸法の比Ｌ３／Ｌ４が、１．２〜１．８の値になるように長さ寸法Ｌ３及びＬ４が定められていることが好ましい。

本例の送風機では、次のようにして、第１の単体軸流送風機１の第１のケース５と第２の単体軸流送風機３の第２のケース３３とを組み合わせる。まず、第１のケース５の端部と第２のケース３３の端部とを互いに近づけて、第２のケース３３の４つのフック５３の頭部５３ｂを第１のケース５の４つの第１の嵌合溝２９のフック通過孔２９ａにそれぞれ挿入する。このとき第２のケース３３の３つの突起５５が第１のケース５の３つの第２の嵌合溝３１の開口部３１ｃ内に入る。次に図３及び図４に示すようにそれぞれ相手のケースに向かって時計回り方向となる一方向（矢印Ｄ１）に各ケース５，３３を相対的に回転させる。この回転は両ケースを相互に回転させてもよく、一方のケースを他方のケースに対して回転させてもよい。この回転により、フック５３の胴部５３ａが第１の嵌合溝２９のフック移動孔２９ｂ内を移動して、フック５３の頭部５３ｂの第１の係合面５３ｄと吐き出し側フランジ１１の平坦面１１ａ上の第１の被係合面２９ｄとが当接し、胴部５３ａの第２の係合面５３ｅと吐き出し側フランジ１１の第２の被係合面２９ｅとが当接してフック５３の第１の嵌合溝２９からの抜け止めが図られる。また、突起５５は、第２の嵌合溝３１の突起移動溝３１ａ内を移動し、係合溝３１ｂ内に嵌合する。突起５５の端面５５ｂは、係合溝３１ｂの内面に形成された第３の被係合面３１ｅと係合する。

本例では、フック５３（第１の種類の係合部）と第１の嵌合溝２９（第１の種類の被係合部）とにより第１の種類の係合構造が構成されており、突起５５（第２の種類の係合部）と第２の嵌合溝３１（第２の種類の被係合部）とにより第２の種類の係合構造が構成されている。これにより、結合状態にある第１のケース５と第２のケース３３とを軸線方向に引き離そうとする引き離し動作が行われたときに、フック５３の頭部５３ｂの第１の係合面５３ｄと吐き出し側フランジ１１の平坦面１１ａ上の第１の被係合面２９ｄとが係合して、第１の種類の係合構造が引き離し動作に抵抗する機能を発揮する。更に、組み合わせ状態にある第１のケース５と第２のケース３３に軸線Ａを中心にして矢印Ｄ１に示す一方向に回転させようとする第１の回転動作が行われたときに、胴部５３ａの第２の係合面５３ｅと吐き出し側フランジ１１の第２の被係合面２９ｅとが係合して、第１の種類の係合構造が第１の回転動作に抵抗する機能を発揮する。また、結合状態にある第１のケース５と第２のケース３３に軸線Ａを中心にして前述の一方向（矢印Ｄ１）とは反対の矢印Ｄ２に示す他方向に回転させようとする第２の回転動作が行われたときに、第２の嵌合溝３１の係合溝３１ｂの第３の被係合面３１ｅと突起５５の第３の係合面を構成する端面５５ｂとが係合して、第２の種類の係合構造が第２の回転動作に抵抗する機能を発揮する。そのため、本例の送風機では、第１のケース５と第２のケース３３との間に、一方向Ｄ１に向かう方向の力と逆の他方向Ｄ２に向かう力が加わっても、第１のケース５と第２のケース３３の結合が外れるのを防ぐことができる。

本例の送風機では、図１及び図２に示すように、第１のケース５と第２のケース３３とが結合されてハウジング５９が構成され、第１の単体軸流送風機１のウエブ１９，２１，２３と第２の単体軸流送風機３のウエブ４３，４５，４７とが組み合わされて、ハウジング５９内の第１のインペラ７と第２のインペラ３５との間の位置に静止状態で配置されて放射状に延びる３枚の静止ブレード６１…（図６）が構成される。そして、第１のインペラ７が一方の方向Ｒ１に回転し、第２のインペラ３５が他方の方向Ｒ２に回転すると、矢印Ｆに示すようにハウジング５９の吸い込み側開口部１５から吐き出し側開口部５７側に送風される。

次に図７は、図１乃至図６に示した本発明の構造の二重反転式軸流送風機と、図８に示した従来の二重反転式軸流送風機との風量と静圧との関係を示したものである。なお、従来の構造を示す図８では、図１乃至図６に示した本発明の構造の二重反転式軸流送風機と対応する部分に、該図１乃至図６に示した符号の番号に１００を加えた番号の符号を用いて示し、且つ該図２に示した寸法の符号と対応する部分に、該符号にダッシュを付けて示している。

この図７では、図１乃至図６に示した本発明の構造の二重反転式軸流送風機は、第１の単体軸流送風機１のＮ枚の前方ブレード２８のそれぞれの軸線Ａ方向に沿って測った長さ寸法Ｌ１と、第２の単体軸流送風機３のＰ枚の後方ブレード５１の軸線Ａ方向に沿って測った長さ寸法Ｌ２との比Ｌ１／Ｌ２を、１．３（〇の列を結ぶ線で示し、これを本発明例１と称する。）、２．０（△の列を結ぶ線で示し、これを本発明例２と称する。）、２．５（□の列を結ぶ線で示し、これを本発明例３と称する。）と変えたときの風量と静圧の特性を示している。

またこの図７では、図８に示した従来例の二重反転式軸流送風機における風量と静圧の特性を破線で示している。

表１は、図７に示した風量と静圧の各特性における第１ケース寸法Ｌ３の実際の寸法と第２ケース寸法Ｌ４の実際の寸法との比（Ｌ３／Ｌ４）と、前方ブレード寸法Ｌ１の実際の寸法と後方ブレード寸法Ｌ２の実際の寸法との比（Ｌ１／Ｌ２）とを示したものである。

図７から明らかなように、本発明の構造の二重反転式軸流送風機では、２つの長さ寸法Ｌ１，Ｌ２の比Ｌ１／Ｌ２を、１．３〜２．５の値になるように長さ寸法Ｌ１及びＬ２を定めると、従来例に比べて風量と静圧の特性が向上することが明らかになった。このときの第１のケース寸法Ｌ３と第２のケース寸法Ｌ４との比Ｌ３／Ｌ４は、１．２〜１．８の値になっている。

換言すれば、本発明によれば前方ブレード寸法Ｌ１が後方ブレード寸法Ｌ２より長ければ、風量と静圧の特性が向上する。また、前方ブレード寸法Ｌ１が長すぎ、後方ブレード寸法Ｌ２が短かすぎると、風量と静圧の特性が低下する。

（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）は、本発明の実施の形態における一例の二重反転式軸流送風機の吸い込み側から見た斜視図、吐き出し側から見た斜視図、吸い込み側から見た正面図、吐き出し側から見た背面図、及び正面図の右側面図である。 本例の二重反転式軸流送風機の縦断面図である。 本例で用いている第１の単体軸流送風機の斜視図である。 本例で用いている第２の単体軸流送風機の斜視図である。 本例の二重反転式軸流送風機の結合構造を説明するための拡大断面図である。 本例の二重反転式軸流送風機を軸線方向と平行な方向に切断したときの前方ブレード、後方ブレード及び静止ブレードの横断面図である。 本発明の構造の二重反転式軸流送風機と、従来の二重反転式軸流送風機との風量と静圧との関係を示した特性図である。 従来例の二重反転式軸流送風機の縦断面図である。

符号の説明

１ 第１の単体軸流送風機
３ 第２の単体軸流送風機
５ 第１のケース
７ 第１のインペラ
１９，２１，２３ ウエブ
２５ 第１のモータ
２８ 前方ブレード
３３ 第２のケース
３５ 第２のインペラ
４３，４５，４７ ウエブ
４９ 第２のモータ
５１ 後方ブレード
５９ ハウジング
６１ 静止ブレード
Ｒ１ 一方の方向
Ｒ２ 他方の方向

Claims (12)

1. 軸線方向の一方側に吸い込み側開口部及び前記軸線方向の他方側に吐き出し側開口部を有する風洞を備えたハウジングと、
   前記吸い込み側開口部内において回転する複数枚の前方ブレードを備えた第１のインペラと、
   軸線を中心にして前記第１のインペラを一方の方向に回転させる第１のモータと、
   前記吐き出し側開口部内において回転する複数枚の後方ブレードを備えた第２のインペラと、
   前記軸線を中心にして前記第２のインペラを前記一方の方向とは反対の他方の方向に回転させる第２のモータと、
   前記ハウジング内の前記第１のインペラと前記第２のインペラとの間の位置に静止状態で配置されて、放射状に延びる複数枚の静止ブレードとを備え、
   前記複数枚の前方ブレードの枚数がＮ枚であり、
   前記複数枚の静止ブレードの枚数がＭ枚であり、
   前記複数枚の後方ブレードの枚数がＰ枚であり、
   前記Ｎ，Ｍ及びＰが、それぞれ正の整数であってＮ＞Ｐ＞Ｍの関係を有する二重反転式軸流送風機であって、
   前記複数枚の前方ブレードのそれぞれの前記軸線方向に沿って測った長さ寸法Ｌ１が、前記後方ブレードの前記軸線方向に沿って測った長さ寸法Ｌ２よりも長いことを特徴とする二重反転式軸流送風機。
2. 前記２つの長さ寸法の比Ｌ１／Ｌ２が、１．３〜２．５の値になるように前記長さ寸法Ｌ１及びＬ２が定められている請求項１に記載の二重反転式軸流送風機。
3. 前記第１のインペラは、環状部材を有し、前記環状部材の周壁部には前記Ｎ枚のブレードが周方向に所定の間隔をあけて取り付けられており、
   前記Ｎ枚のブレードの前記軸線方向の前記他方側に位置する端部は、前記環状部材の周壁の前記軸線方向の前記他方側に位置する端部を越えて前記他方側に延びており、
   前記第２のインペラは、環状部材を有し、前記環状部材の周壁部には前記Ｐ枚のブレードが周方向に所定の間隔をあけて取り付けられており、
   前記Ｐ枚のブレードの前記軸線方向の前記一方側に位置する端部は、前記環状部材の周壁の前記軸線方向の前記一方側に位置する端部を実質的に越えず、前記Ｐ枚のブレードの前記軸線方向の前記他方側に位置する端部は、前記環状部材の周壁の前記軸線方向の前記他方側に位置する端部を実質的に越えないことを特徴とする請求項１または２に記載の二重反転式軸流送風機。
4. 前記Ｎ枚のブレードの前記軸線方向の前記他方側に位置する端部が、前記環状部材の周壁の前記軸線方向の前記他方側に位置する端部を越えて前記他方側に延びる長さは、前記長さ寸法Ｌ１の１０％〜１５％の範囲の長さであることを特徴とする請求項３に記載の二重反転式軸流送風機。
5. 軸線方向の一方側に吸い込み側開口部及び前記軸線方向の他方側に吐き出し側開口部を有する風洞を備えたハウジングと、
   前記吸い込み側開口部内において回転する複数枚の前方ブレードを備えた第１のインペラと、
   軸線を中心にして前記第１のインペラを一方の方向に回転させる第１のモータと、
   前記吐き出し側開口部内において回転する複数枚の後方ブレードを備えた第２のインペラと、
   前記軸線を中心にして前記第２のインペラを前記一方の方向とは反対の他方の方向に回転させる第２のモータと、
   前記ハウジング内の前記第１のインペラと前記第２のインペラとの間の位置に静止状態で配置されて、放射状に延びる複数枚の静止ブレードとを備え、
   前記複数枚の前方ブレードの枚数が５枚であり、
   前記複数枚の静止ブレードの枚数が３枚であり、
   前記複数枚の後方ブレードの枚数が４枚である二重反転式軸流送風機であって 前記複数枚の前方ブレードのそれぞれの前記軸線方向に沿って測った長さ寸法Ｌ１が、前記後方ブレードの前記軸線方向に沿って測った長さ寸法Ｌ２よりも長いことを特徴とする二重反転式軸流送風機。
6. 前記２つの長さ寸法の比Ｌ１／Ｌ２が、１．３〜２．５の値になるように前記長さ寸法Ｌ１及びＬ２が定められている請求項５に記載の二重反転式軸流送風機。
7. 前記第１のインペラは、環状部材を有し、前記環状部材の周壁部には前記５枚のブレードが周方向に所定の間隔をあけて取り付けられており、
   前記５枚のブレードの前記軸線方向の前記他方側に位置する端部は、前記環状部材の周壁の前記軸線方向の前記他方側に位置する端部を越えて前記他方側に延びており、
   前記第２のインペラは、環状部材を有し、前記環状部材の周壁部には前記４枚のブレードが周方向に所定の間隔をあけて取り付けられており、
   前記４枚のブレードの前記軸線方向の前記一方側に位置する端部は、前記環状部材の周壁の前記軸線方向の前記一方側に位置する端部を実質的に越えず、前記４枚のブレードの前記軸線方向の前記他方側に位置する端部は、前記環状部材の周壁の前記軸線方向の前記他方側に位置する端部を実質的に越えないことを特徴とする請求項５または６に記載の二重反転式軸流送風機。
8. 前記Ｎ枚のブレードの前記軸線方向の前記他方側に位置する端部が、前記環状部材の周壁の前記軸線方向の前記他方側に位置する端部を越えて前記他方側に延びる長さは、前記長さ寸法Ｌ１の１０％〜１５％の範囲の長さであることを特徴とする請求項７に記載の二重反転式軸流送風機。
9. 軸線方向の一方の側に吸い込み側開口部及び前記軸線方向の他方側に吐き出し側開口部を有する風洞を備えた第１のケースと、前記吸い込み側開口部内において回転する複数枚の前方ブレードを備えた第１のインペラと、軸線を中心にして前記第１のインペラを一方の方向に回転させる第１のモータと、前記吐き出し側開口部内に配置され且つ前記第１のモータを前記第１のケースに対して固定するために周方向に間隔を開けて配置された複数本のウエブとを有する第１の単体軸流送風機と、
   前記軸線方向の一方の側に吸い込み側開口部及び他方の側に吐き出し側開口部を有する風洞を備えた第２のケースと、前記吐き出し側開口部内において回転する複数枚の後方ブレードを備えた第２のインペラと、前記軸線を中心にして前記第２のインペラを前記一方の方向とは反対の他方の方向に回転させる第２のモータと、前記吸い込み側開口部内に配置され且つ前記第２のモータを前記第２のケースに対して固定するために周方向に間隔を開けて配置された複数本のウエブとを有する第２の単体軸流送風機とを具備し、
   前記第１の単体軸流送風機の前記第１のケースと前記第２の単体軸流送風機の前記第２のケースとが結合されてハウジングが構成され、
   前記第１の単体軸流送風機の前記複数本のウエブと前記第２の単体軸流送風機の前記複数枚のウエブとが組み合わされて、前記ハウジング内の前記第１のインペラと前記第２のインペラとの間の位置に静止状態で配置されて、放射状に延びる複数枚の静止ブレードが構成され、
   前記複数枚の前方ブレードの枚数が５枚であり、
   前記複数枚の静止ブレードの枚数が３枚であり、
   前記複数枚の後方ブレードの枚数が４枚であり、
   前記複数枚の前方ブレードのそれぞれの前記軸線方向に沿って測った長さ寸法Ｌ１が、前記後方ブレードの前記軸線方向に沿って測った長さ寸法Ｌ２よりも長く、
   前記第１のケースの前記軸線方向の長さ寸法Ｌ３が、前記第２のケースの前記軸線方向の長さ寸法Ｌ４よりも長いことを特徴とする二重反転式軸流送風機。
10. 前記２つの長さ寸法の比Ｌ１／Ｌ２が、１．３〜２．５の値になるように前記長さ寸法Ｌ１及びＬ２が定められ、
    前記２つの長さ寸法の比Ｌ３／Ｌ４が、１．２〜１．８の値になるように前記長さ寸法Ｌ３及びＬ４が定められていることを特徴とする請求項９に記載の二重反転式軸流送風機。
11. 前記前方ブレードは、前記軸線方向と平行な方向に前記前方ブレードを切断したときの横断面形状が、前記一方の方向に向かって凹部が開口する湾曲形状を有しており、
    前記後方ブレードは、前記軸線方向と平行な方向に前記後方ブレードを切断したときの横断面形状が、前記他方の方向に向かって凹部が開口する湾曲形状を有しており、
    前記静止ブレードは、前記軸線方向と平行な方向に前記静止ブレードを切断したときの横断面形状が、前記他方の方向と前記後方ブレードが位置する方向とに向かって凹部が開口する湾曲形状を有していることを特徴とする請求項１，５または９に記載の二重反転式軸流送風機。
12. 前記第２のインペラの回転速度が前記第１のインペラの回転速度よりも遅いことを特徴とする請求項１１に記載の二重反転式軸流送風機。

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