JP2020172905A - 送風装置 - Google Patents

Abstract

【課題】送風効率の向上により大風量化が可能な送風装置を得ること。【解決手段】送風装置は、正面側と背面側が開口されたフレーム２と、背面側に吸込口７を有するとともに正面側に吹出口６を有する筐体と、気流を発生させる軸流ファンと、軸流ファンを駆動する電動機とを備え、吹き出される気流の吹出方向が電動機の回転軸の軸方向に沿った方向であり、吹出方向をフレーム２の正面側に向けてフレームに収納された複数の送風機ユニット２０と、を備える。送風装置は、複数の送風機ユニットが配列されている配列方向において隣り合う２つの送風機ユニットの間に通風用の隙間１１が設けられている。【選択図】図３

Description

本発明は、気流を空間に送り出す送風機ユニットを有する送風装置に関する。

従来、環境改善を目的とした送風機において、特に大風量を必要とする場合には、特許文献１に示すように羽根車と羽根車を駆動するモータとを備えた軸流ファンが用いられている。また、エアー搬送ファンのように、複数台の軸流ファンを直線状に連結することによって、大風量を実現しているものもある。

エアー搬送ファンにおいて直線状に連結された複数台の軸流ファンは、送風方向が全て同一となるように整列している。そして、複数台の軸流ファンは、軸流ファン、電動機および風洞で構成される送風機ユニット単位で、送風機ユニット間に隙間がないように構成されている。このように構成された送風機は、各軸流ファンから吹出される風が互いに誘引し合い、吹き出し後に合流する。吹き出し後に合流した気流は、ひとまとまりの気流となって、風量および風速に対応した距離まで空気を搬送することができる。

このように複数台の軸流ファンが直線状に連結された送風装置は、主に天井付近に据え付けられることが多く、汚染された空気の排出、高温空気の排出、暖気吹きおろし、結露抑制、涼風、空調補助など、多様な用途に使用される。送風装置の設置空間が広い場合には、所望の風量を得るために、送風装置が複数台設置されることもある。

送風装置が複数台設置される場合には、送風装置自体の購入費用の他に、送風装置の施工費も台数に応じて発生するため、使用者側のイニシャルコストが増大するという問題がある。この問題を解決するためには、送風装置の性能改善によって気流の到達距離を伸ばすことが有効であるが、気流の到達距離は送風機の風量に依存するため送風装置の大風量化が求められる。

送風装置の大風量化にあたっては、軸流ファンの連結数を増やすこと、軸流ファンの回転数を上げること、軸流ファンの羽根径を拡大することなどが考えられる。

特開２０１８−３５７０４号公報

しかしながら、軸流ファンの連結数を増やす場合には、送風装置の重量が増大するため施工の負担が増加し、また軸流ファンの台数の増加に伴って消費電力も増えていく。また、軸流ファンの回転数を上げる場合も同様に消費電力の増大を招くほか、振動および騒音の悪化が懸念される。さらに、軸流ファンの羽根径を拡大する場合には、製品高さが大きくなるため、送風装置を天井などの据え付け面に据え付けた場合の据え付け面からの送風装置の張り出しが大きくなり、実使用環境での外観の悪化を招くばかりか、そもそも据え付けられないという事態を招くおそれがある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、送風効率の向上により大風量化が可能な送風装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる送風装置は、正面側と背面側が開口されたフレームと、背面側に吸込口を有するとともに正面側に吹出口を有する筐体と、気流を発生させる軸流ファンと、軸流ファンを駆動する電動機とを備え、吹き出される気流の吹出方向が電動機の回転軸の軸方向に沿った方向であり、吹出方向をフレームの正面側に向けてフレームに収納された複数の送風機ユニットと、を備える。送風装置は、複数の送風機ユニットが配列されている配列方向において隣り合う２つの送風機ユニットの間に通風用の隙間が設けられている。

本発明にかかる送風装置によれば、送風効率の向上により大風量化が可能である、という効果を奏する。

本発明の実施の形態１にかかる送風装置の構造を表す斜視図であり、送風装置を正面側から見た斜視図 本発明の実施の形態１にかかる送風装置の構造を表す斜視図であり、送風装置を背面側から見た斜視図 本発明の実施の形態１にかかる送風装置の６面図であり、（ａ）は図１における矢印Ａの方向から見た正面図、（ｂ）は図１における矢印Ｂの方向から見た背面図、（ｃ）は図１における矢印Ｃの方向から見た左側面図、（ｄ）は図１における矢印Ｄの方向から見た右側面図、（ｅ）は図１における矢印Ｅの方向から見た平面図、（ｆ）は図１における矢印Ｆの方向から見た底面図 本発明の実施の形態１にかかる送風機ユニットの構造を表す斜視図であり、送風機ユニットを正面側から見た斜視図 本発明の実施の形態１にかかる送風機ユニットの構造を表す斜視図であり、送風機ユニットを背面側から見た斜視図 本発明の実施の形態１にかかる送風装置における送風機ユニットの配置のイメージを示す図 本発明の実施の形態２にかかる送風装置の構造を表す斜視図であり、送風装置を正面側から見た斜視図 本発明の実施の形態２にかかる送風装置の構造を表す図であり、（ａ）は図７における矢印Ｇの方向から見た正面図、（ｂ）は図７における矢印Ｈの方向から見た平面図、（ｃ）は図７における矢印Ｉの方向から見た左側面図、（ｄ）は図７における矢印Ｊの方向から見た右側面図 本発明の実施の形態２にかかる送風装置における送風機ユニットの配置のイメージを示す図

以下に、本発明の実施の形態にかかる送風装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる送風装置１の構造を表す斜視図であり、送風装置１を正面側から見た斜視図である。図２は、本発明の実施の形態１にかかる送風装置１の構造を表す斜視図であり、送風装置１を背面側から見た斜視図である。図３は、本発明の実施の形態１にかかる送風装置１の６面図であり、（ａ）は図１における矢印Ａの方向から見た正面図、（ｂ）は図１における矢印Ｂの方向から見た背面図、（ｃ）は図１における矢印Ｃの方向から見た左側面図、（ｄ）は図１における矢印Ｄの方向から見た右側面図、（ｅ）は図１における矢印Ｅの方向から見た平面図、（ｆ）は図１における矢印Ｆの方向から見た底面図である。図４は、本発明の実施の形態１にかかる送風機ユニット２０の構造を表す斜視図であり、送風機ユニット２０を正面側から見た斜視図である。図５は、本発明の実施の形態１にかかる送風機ユニット２０の構造を表す斜視図であり、送風機ユニット２０を背面側から見た斜視図である。正面側は、送風装置１から気流が吹き出される側である。

送風装置１は、４台の送風機ユニット２０がフレーム２内に設置されて構成されている。なお、送風装置１においてフレーム２内に設置される送風機ユニット２０の台数は複数台であればよく、４台に限定されない。

フレーム２は、正面側と背面側が開口されている。フレーム２の両側面には取付足３が設置されている。送風装置１は、取付足３を据え付け面に設置することにより、据え付け面に据え付けることが可能とされている。また、送風装置１は、取付足３に通された吊ボルトを据え付け面に固定することにより、据え付け面に据え付けることが可能とされている。据え付け面は、送風装置１が据え付けられる面であり、たとえば天井面または壁面である。

フレーム２は、フレーム２の長手方向に沿ってフレーム２の両側面に設けられた回転軸３ａを中心にして、取付足３に対して回転可能とされている。取付足３に対するフレーム２の回転角度は、変更可能である。取付足３に対するフレーム２の回転角度を変更することにより、送風装置１の気流の吹出角度を変更することができる。

送風機ユニット２０は、背面側から正面側に向かう気流を発生させ、正面側へ吹き出す電気機器である。送風機ユニット２０は、筐体１０と、軸流ファン５と、軸流ファン５を駆動する電動機４と、空気の吹き出し側である正面側に設けられた吹出側風洞８と、空気の吸い込み側である背面側に設けられた吸込側風洞９と、を備える。軸流ファン５は、電動機の回転軸４ａに装着されており、電動機４と同軸に配置されている。送風機ユニット２０は、吹出側風洞８と吸込側風洞９とによって構成された風路内に軸流ファン５と軸流ファン５に接続された電動機４を内蔵する構成を有する。

また、送風機ユニット２０には、送風機ユニット２０から空気を吹き出す吹出口６と、送風機ユニット２０に空気を吸い込む吸込口７とが、軸流ファン５を挟んで設けられている。吹出口６は、送風機ユニット２０の正面側に設けられている。吸込口７は、送風機ユニット２０の背面側に設けられている。吹出口６と吸込口７とは、筐体１０に設けられている。

軸流ファン５によって引き起こされた気流は、送風機ユニット２０の内部をほぼ直進して通過する。吹出側風洞８と吸込側風洞９とは、軸流ファン５によって引き起こされた気流を吹出口６の方向に吹出すための整流する役割を有している。吹出側風洞８と吸込側風洞９との形状は、特に限定されない。

送風機ユニット２０は、吹き出される気流の吹出方向、すなわち送風方向が送風装置１の正面側を向いた状態で、フレーム２の長手方向に沿って並列配置されている。すなわち、送風機ユニット２０は、吹き出される気流の吹出方向をフレーム２の正面側に向けてフレーム２に収納されている。

図６は、本発明の実施の形態１にかかる送風装置１における送風機ユニット２０の配置のイメージを示す図である。４台の送風機ユニット２０は、各送風機ユニット２０において発生する気流１２の吹出方向、すなわち気流１２の送風方向が、全て同じ方向を向くように、フレーム２の長手方向に沿ってフレーム２内に配置されている。すなわち、４台の送風機ユニット２０は、各送風機ユニット２０において発生する気流１２の吹出方向が同一方向とされている。

そして、送風装置１においては、フレーム２の長手方向において隣り合う２つの送風機ユニット２０の間に、隙間１１が設けられている。すなわち、送風装置１は、送風機ユニット２０の配列方向において隣り合う２つの送風機ユニット２０の間に、隙間１１が設けられている。送風機ユニット２０の配列方向は、フレーム２内において複数の送風機ユニット２０が１列に配列されている配列方向である。隙間１１は、送風装置１の正面側と背面側とを連通して、送風装置１の背面側から正面側への通風が可能とされた空間である。

送風装置１は、隣り合う２つの送風機ユニット２０の間に隙間１１が設けられていることにより、隣り合う２つの送風機ユニット２０において発生する２つの気流１２によって誘引された誘引気流１３が、隙間１１を通過することができるようになる。隙間１１は、送風機ユニット２０において発生する気流１２の吹出方向と同じ方向に誘引気流１３が通風できるように、開口が設けられている。

これにより、送風装置１の風量が、送風機ユニット２０において発生する気流１２の風量に誘引気流１３の風量を加えた風量となる。すなわち、送風装置１の風量は、送風機ユニット２０において発生する気流１２の風量と、誘引気流１３の風量と、の合計風量となる。このため、送風装置１は、電動機４のパワーアップ、軸流ファン５の羽根径アップ、送風機ユニット２０の台数の増大などを図ることなく、送風装置１としての風量の増大を実現することができる。

送風機ユニット２０の配列方向における隙間１１の寸法は、送風機ユニット２０の気流１２の風量などの条件によって、誘引気流１３の風量がより多くなる寸法に設定されればよい。

また、隙間１１の風量の増大への影響は、隙間１１を通過する誘引気流１３の影響のほかに、各送風機ユニット２０における吸込気流の増大、すなわち各送風機ユニット２０における空気の吸い込み量の増大が挙げられる。すなわち、送風装置１では、隙間１１を設けることにより、送風機ユニット２０の配列方向において隣り合う２つの送風機ユニット２０同士が隙間なく並べられた場合と比べて、送風機ユニット２０の配列方向において隣り合う２つの送風機ユニット２０同士の間隔が、広くなっている。

これにより、送風装置１では、背面側における各送風機ユニット２０の吸込気流の間隔１４が広がるため、送風機ユニット２０の配列方向において隣り合う２つの送風機ユニット２０同士が隙間なく並べられた場合と比べて、各送風機ユニット２０における空気の吸い込み量が増大し、各送風機ユニット２０から吹き出される気流１２の風量が増大する。

送風機ユニット２０の配列方向において隣り合う２つの送風機ユニット２０同士が隙間なく並べられた場合には、隣り合う送風機ユニット２０同士で吸い込む空気を取り合うことになる。この場合には、送風機ユニット２０を単体で運転する場合に比べて、送風機ユニット２０の吸い込み風量、すなわち送風機ユニット２０に吸い込む空気量が低下し、送風機ユニット２０から吹き出す気流１２の吹き出し風量が低下する。

これに対して、送風装置１では、隙間１１を設けることにより、送風機ユニット２０の配列方向において隣り合う送風機ユニット２０同士の吸込気流の取り合いが緩和され、送風機ユニット２０の配列方向において隣り合う２つの送風機ユニット２０同士が隙間なく並べられた場合と比べて、各送風機ユニット２０がより多くの吸込気流を確保することができ、送風機ユニット２０の配列方向において隣り合う２つの送風機ユニット２０の間に隙間１１が設けられていない場合に比べて、送風装置１の風量が増大する。

また、送風装置１は、配列方向において隣り合う２つの送風機ユニット２０間の隙間１１を任意の長さに調節することで、送風装置１の長手方向の寸法を調整可能である。これにより、送風装置１の設置の自由度が向上する。

上述したように、本実施の形態１にかかる送風装置１は、フレーム２内において複数の送風機ユニット２０が１列に配列されている配列方向である送風機ユニット２０の配列方向において隣り合う２つの送風機ユニット２０の間に、隙間１１が設けられている。これにより、送風装置１の風量は、送風機ユニット２０において発生する気流１２の風量と、誘引気流１３の風量と、の合計風量となり、送風装置１としての風量の増大を実現することができる。

また、送風装置１は、隙間１１が設けられることにより、送風機ユニット２０の配列方向において隣り合う２つの送風機ユニット２０同士が隙間なく並べられた場合と比べて、各送風機ユニット２０における空気の吸い込み量が増大し、各送風機ユニット２０から吹き出される気流１２の風量が増大する。これにより、送風装置１は、隙間１１が設けられていない場合に比べて、送風装置１としての風量の増大および送風効率の向上を実現することができる。

すなわち、送風装置１は、送風風量の増大および送風効率の向上が可能である。また、送風装置１から吹き出される気流の到達距離は送風装置１の風量に依存するため、送風装置１の風量増大により、送風装置１から吹き出される気流の到達距離の向上効果が得られる。

また、送風装置１は、吹き出される気流の到達距離の向上により、必要とされる所望の風量に対して製品設置台数の削減が可能であり、製品設置台数に伴って変動する施工コストを削減することが可能である。これにより、所望の送風機能を有する送風機を導入する場合において、イニシャルコストを低減することができる。これにより、使用者側の施工コストの低減、ランニングコストの低減および環境負荷の低減が実現される。また、製品設置台数を少なくすることにより、送風装置１の設置の自由度を向上させることができる。

したがって、本実施の形態１にかかる送風装置１によれば、送風効率の向上により大風量化が可能である、という効果が得られる。

実施の形態２．
図７は、本発明の実施の形態２にかかる送風装置２１の構造を表す斜視図であり、送風装置２１を正面側から見た斜視図である。図８は、本発明の実施の形態２にかかる送風装置２１の構造を表す図であり、（ａ）は図７における矢印Ｇの方向から見た正面図、（ｂ）は図７における矢印Ｈの方向から見た平面図、（ｃ）は図７における矢印Ｉの方向から見た左側面図、（ｄ）は図７における矢印Ｊの方向から見た右側面図である。

本実施の形態２にかかる送風装置２１は、送風機ユニット２０を収容するフレーム２において吹出口６が形成されている前面２ａが、フレーム２の上面２ｂおよび底面２ｃに平行な面方向において正面側に凸の円弧状、すなわち外側に凸の円弧状に構成されている。そして、本実施の形態２にかかる送風装置２１においては、６台の送風機ユニット２０が、フレーム２の円弧状に沿うように、送風機ユニット２０から吹き出される気流１２の吹出方向が放射状になるように配置されている。換言すると、送風装置２１においては、複数の送風機ユニット２０が円弧状に配列されている。したがって、送風装置２１では、送風機ユニット２０の配列方向も円弧状となる。

図９は、本発明の実施の形態２にかかる送風装置２１における送風機ユニット２０の配置のイメージを示す図である。送風装置２１では、送風機ユニット２０から吹き出される気流１２の吹出方向が放射状になるように複数の送風機ユニット２０が配置されるため、送風機ユニット２０において発生する気流１２は、送風機ユニット２０から吹き出された後に扇形に展開される。このため、幅広の気流を形成することができる。これにより、送風装置２１は、上述した実施の形態１にかかる送風装置１に比べて、より幅広の気流を発生させることができる。

そして、送風装置２１では、送風機ユニット２０の円弧状の配列方向において隣り合う２つの送風機ユニット２０の間に、上述した実施の形態１にかかる送風装置１と同様に隙間１１が設けられている。送風装置２１は、円弧状の配列方向において隣り合う２つの送風機ユニット２０の間に隙間１１が設けられていることにより、送風装置１と同様に、隣り合う２つの送風機ユニット２０において発生する２つの気流１２によって誘引された誘引気流１３が、隙間１１を通過することができるようになる。

これにより、送風装置１と同様に、送風装置２１の風量が、送風機ユニット２０において発生する気流１２の風量に誘引気流１３の風量を加えた風量となる。すなわち、送風装置２１の風量は、送風機ユニット２０において発生する気流１２の風量と、誘引気流１３の風量と、の合計風量となる。このため、送風装置２１は、電動機４のパワーアップ、軸流ファン５の羽根径アップ、送風機ユニット２０の台数の増大などを図ることなく、送風装置２１としての風量の増大を実現することができる。

特に、複数の送風機ユニット２０が円弧状に配列されている送風装置２１では、送風装置１に比べて、背面側における各送風機ユニット２０の吸込気流の間隔１４が狭くなる。このため、隙間１１を設けることによる効果は特に大きい。

また、上述した実施の形態１にかかる送風装置１および実施の形態２にかかる送風装置２１は、部屋の出入口に設置されるエアーカーテンとして使用することも可能である。送風装置１，２１をエアーカーテンとして使用する場合には、送風機ユニット２０の円弧状の配列方向において隣り合う２つの送風機ユニット２０間の隙間１１を任意の長さに調節し、送風装置１，２１全体の長さを、送風装置１，２１が設置される間口の寸法に合わせて構成することにより、どのような寸法の間口に対しても、長手方向の寸法が間口の寸法と同一寸法であるエアーカーテンを製造することが可能である。

送風機ユニットの配列方向において隣り合う２つの送風機ユニット同士が隙間なく並べられた送風装置では、長手方向における長さを調整する方法は、送風機ユニットの追加または削減だけである。この場合、調整可能な長さは、送風装置の長手方向における送風機ユニットの幅寸法の整数倍となるため、送風装置が設置される間口の寸法と合わない場合が発生する。

また、送風装置１，２１は、幅広の気流を発生させることができるため、間口の広い出入り口などのエアーカーテンとして使用する場合、たとえば気流幅が足りずに２台並べて使っていたような場所でも１台で対応できるようになるため、使い勝手を向上させることができる。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、実施の形態の技術同士を組み合わせることも可能であるし、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１，２１ 送風装置、２ フレーム、２ａ 前面、２ｂ 上面、２ｃ 底面、３ 取付足、３ａ 回転軸、４ 電動機、４ａ 電動機の回転軸、５ 軸流ファン、６ 吹出口、７ 吸込口、８ 吹出側風洞、９ 吸込側風洞、１０ 筐体、１１ 隙間、１２ 気流、１３ 誘引気流、１４ 吸込気流の間隔、２０ 送風機ユニット。

Claims (3)

1. 正面側と背面側が開口されたフレームと、
   背面側に吸込口を有するとともに正面側に吹出口を有する筐体と、気流を発生させる軸流ファンと、前記軸流ファンを駆動する電動機とを備え、吹き出される気流の吹出方向が前記電動機の回転軸の軸方向に沿った方向であり、前記吹出方向を前記フレームの正面側に向けて前記フレームに収納された複数の送風機ユニットと、
   を備え、
   前記複数の送風機ユニットが配列されている配列方向において隣り合う２つの前記送風機ユニットの間に通風用の隙間が設けられていること、
   を特徴とする送風装置。
2. 前記複数の送風機ユニットから吹き出される気流の吹出方向が同一方向であること、
   を特徴とする請求項１に記載の送風装置。
3. 前記複数の送風機ユニットから吹き出される気流の吹出方向が放射状であること、
   を特徴とする請求項１に記載の送風装置。