JP4862302B2 - 送風装置 - Google Patents

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。

本願発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、多様な使用形態に対応できるとともに、収納スペースを可及的に小さく抑え得る送風装置を提供す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とからなる送風装置において、前記ファンケーシング２に、前記吸込口３側に位置して前記遠心羽根車１から遠心方向に吹き出される空気流を一つの吹出口４へ導く空気流路６を構成するスクロール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遠心方向全周に形成された吹出口５へ導く空気流路７を構成するディフューザ１４とを設けるとともに、前記二つの空気流路６，７の一方に、流路開閉手段８を付設している。

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二つの空気流路６，７のうち選ばれた空気流路６あるいは７を介して二つの吹出口４，５のうち選ばれた吹出口４あるいは５へ導かれることとなる。従って、流路開閉手段８による二つの空気流路６，７の一方の開閉によって多様な使用形態に対応することができることとなり、低コストで収納スペースの小さい送風装置が得られる。しかも、二つの空気流路６，７を、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とにより構成しているので、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こととなり、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。

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、前記スクロール１３の周面部１３ａを、軸方向反吸込口側に向かって拡大する形状とすることもでき、そのように構成した場合、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。

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、前記流路開閉手段８を、小風量・高静圧での使用時においては前記ディフューザ１４の吹出口５への空気流を遮断し、大風量・低静圧での使用時においては前記スクロール１３およびディフューザ１４の吹出口４，５への空気流を遮断しないものとすることもでき、そのように構成した場合、小風量・高静圧あるいは大風量・低静圧での使用時に好適に対応できる。

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、前記流路開閉手段８を、前記ディフューザ１４により構成された空気流路７を開閉するものとすることもでき、そのように構成した場合、流路開閉手段８を開閉することにより、ディフューザ１４からの空気吹出を許容あるいは禁止できることとなり、多様な使用形態に対応することができる。

本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第５の手段として、上記第４の手段を備えた送風装置において、前記スクロール１３により構成される空気流路６の吹出口４に、圧損付与部材２４を設けることもでき、そのように構成した場合、流路開閉手段８の開時においては圧損付与部材２４の存在によりスクロール１３からの空気吹出はほとんど得られずディフューザ１４のみからの吹出空気が得られ、吸湿用ファンとして最適なものとなる一方、流路開閉手段８の閉時においてはスクロール１３からのみの吹出空気が得られ、加湿用ファンとして最適なものとなる。

本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第６の手段として、上記第５の手段を備えた送風装置において、前記圧損付与部材２４を、空気搬送流路により構成することもでき、そのように構成した場合、圧損付与部材２４を空気搬送流路（例えば、室外機から室内機への空気搬送流路）として利用できることとなり、構造の簡略化を図ることができる。

本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第７の手段として、上記第１、第２、第３、第４、第５又は第６の手段を備えた送風装置において、前記スクロール１３の後板１３ｂの外方に、周方向に延びる延設部２７を遠心方向に一体に延設するとともに、該延設部２７を、前記ディフューザ１４の前板１４ａを兼用するように構成することもでき、そのように構成した場合、送風装置における軸方向寸法を可及的に小さくできるところから、占有スペースを小さくできる。

本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第８の手段として、上記第１、第２、第３、第４、第５、第６又は第７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一方、前記吸込口３を、ベルマウス形状とすることもでき、そのように構成した場合、羽根車の出口部における風速分布が良好となる。

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とからなる送風装置において、前記ファンケーシング２に、前記吸込口３側に位置して前記遠心羽根車１から遠心方向に吹き出される空気流を一つの吹出口４へ導く空気流路６を構成するスクロール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遠心方向全周に形成された吹出口５へ導く空気流路７を構成するディフューザ１４とを設けるとともに、前記二つの空気流路６，７の一方に、流路開閉手段８を付設して、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二つの空気流路６，７のうち選ばれた空気流路６あるいは７を介して二つの吹出口４，５のうち選ばれた吹出口４あるいは５へ導かれるようにしたので、流路開閉手段８による二つの空気流路６，７のいずれか一方の開閉によって多様な使用形態に対応することができることとなり、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がある。しかも、二つの空気流路６，７を、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とにより構成しているので、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こととなり、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、前記スクロール１３の周面部１３ａを、軸方向反吸込口側に向かって拡大する形状とすることもでき、そのように構成した場合、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。

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、前記流路開閉手段８を、小風量・高静圧での使用時においては前記ディフューザ１４の吹出口５への空気流を遮断し、大風量・低静圧での使用時においては前記スクロール１３およびディフューザ１４の吹出口４，５への空気流を遮断しないものとすることもでき、そのように構成した場合、小風量・高静圧あるいは大風量・低静圧での使用時に好適に対応できる。

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、前記流路開閉手段８を、前記ディフューザ１４により構成された空気流路７を開閉するものとすることもでき、そのように構成した場合、流路開閉手段８を開閉することにより、ディフューザ１４からの空気吹出を許容あるいは禁止できることとなり、多様な使用形態に対応することができる。

本願発明の第５の手段におけるように、上記第４の手段を備えた送風装置において、前記スクロール１３により構成される空気流路６の吹出口４に、圧損付与部材２４を設けることもでき、そのように構成した場合、流路開閉手段８の開時においては圧損付与部材２４の存在によりスクロール１３からの空気吹出はほとんど得られずディフューザ１４のみからの吹出空気が得られ、吸湿用ファンとして最適なものとなる一方、流路開閉手段８の閉時においてはスクロール１３からのみの吹出空気が得られ、加湿用ファンとして最適なものとなる。

本願発明の第６の手段におけるように、上記第５の手段を備えた送風装置において、前記圧損付与部材２４を、空気搬送流路により構成することもでき、そのように構成した場合、圧損付与部材２４を空気搬送流路（例えば、室外機から室内機への空気搬送流路）として利用できることとなり、構造の簡略化を図ることができる。

本願発明の第７の手段におけるように、上記第１、第２、第３、第４、第５又は第６の手段を備えた送風装置において、前記スクロール１３の後板１３ｂの外方に、周方向に延びる延設部２７を遠心方向に一体に延設するとともに、該延設部２７を、前記ディフューザ１４の前板１４ａを兼用するように構成することもでき、そのように構成した場合、送風装置における軸方向寸法を可及的に小さくできるところから、占有スペースを小さくできる。

本願発明の第８の手段におけるように、上記第１、第２、第３、第４、第５、第６又は第７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一方、前記吸込口３を、ベルマウス形状とすることもでき、そのように構成した場合、羽根車の出口部における風速分布が良好となる。

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ないし図１４には、本願発明の第１の実施の形態にかかる送風装置が示されている。

この送風装置Ｘは、図１および図２に示すように、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へ導く二つの空気流路６，７が設けられている。また、後述するように、前記二つの空気流路６，７を選択的に開閉する流路開閉手段８が付設されている。

前記遠心羽根車１は、駆動源であるファンモータ（図示省略）の回転軸９に枢支された主板１０の外周縁部に多数の後退翼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、前記後退翼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翼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。また、前記各翼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。

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内に前記空気流路６が形成される一方、ディフューザ１４内に前記空気流路７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。

前記流路開閉手段８は、ディフューザ１４の吹出口５を開閉するダンパとされている。該ダンパ８は、小風量・高静圧での使用時（図８の使用点Ａでの使用時）においては前記ディフューザ１４への空気流を遮断するように閉状態とされ、大風量・低静圧での使用時（図８の使用点Ｂでの使用時）においては前記スクロール１３およびディフューザ１４への空気流を遮断しないように開状態とされる。このようにすると、小風量・高静圧あるいは大風量・低静圧での使用時に好適に対応できる。

ところで、図３に示すように、前記スクロール１３の周面部１３ａを、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。

また、図４に示すように、前記ディフューザ１４を、斜流タイプとすることもできる。

また、図５に示すように、遠心羽根車１の主板１０の外周部を切除（仮想線参照）して、各翼１１の主板側外周部を開放すると、空力性能が向上する。なお、図６に示すように、吸込口３の内端を斜めカット形状とするのが吸込空気流を遠心羽根車１に導く上で好ましい。また、図５に示す遠心羽根車１の各翼１１の羽根前縁は、主板１０側から反主板側に向かって半径方向に傾斜した形状とされているが、図２〜図４に示すように、回転中心と平行となるようにしてもよい。また、遠心羽根車１の各翼１１の羽根前縁に、セレーション１５（仮想線参照）を形成することもできる。このようにすると、送風音を若干低減できる（例えば、１〜０．５ｄＢＡ低減できる）。

また、図７に示すように、遠心羽根車１を、モータ回転軸９が枢支される主板１０と該主板１の外周部と対向して配置されたシュラウド１６との間に多数の後退翼１１，１１・・を挟持して構成されたシュラウド有りタイプとすることもできる。この場合、主板１０の外周部を切除して各翼１１の主板側を開放したものは、羽根車が容易に成形できる点で望ましい。また、この場合、吸込口３には、前記シュラウド１６の内端を臨ませる環状溝１７が形成されている。

ついで、図９および図１０を参照して、本願発明の送風装置を除加湿装置に使用した場合について説明する。

この除加湿装置Ｙは、室外に設置されるものであり、前面に空気吸込口１８，１８・・を有するケーシング１９を備えている。該ケーシング１９内には、前記空気吸込口１８，１８・・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の上下面後部および背面上下には、空気吹出口２１，２２が形成されている。また、前記送風装置Ｘにおけるスクロール１３の吹出口４には、連結管２３を介して室内機（図示省略）へ通じるホース２４が接続されている。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ホース２４を介して室内機側へ搬送するが、この場合、小風量・高静圧となるところから、送風装置Ｘは、図８の使用点Ａでの運転となる。従って、ダンパ８によってディフューザ１４の出口である吹出口５を閉鎖状態として、空気流路７への空気流通を遮断し、スクロール１３内の空気流路６を開放する。また、例えば除湿運転の場合、室外の空気中から吸着エレメント２０で水分を吸湿させる必要がある。この場合、多量の室外空気を吸い込んで、除湿された空気を室外側に排出させる必要があるので、大風量・低静圧となるところから、送風装置Ｘは、図８の使用点Ｂでの運転となる。従って、ダンパ８を開放して二つの空気流路６，７への空気流通で対処する。

次に、図１１ないし図１４を参照して、流路開閉手段８について説明する。

図１１に示す流路開閉手段８は、ディフューザ１４の出口である吹出口５を開閉するダンパとされている。この場合、ダンパ８は、水平方向への移動により開閉作動されることとなっている。この場合、ディフューザ１４内に空気のよどみ部ができるため、性能が劣化するおそれがある。

図１２に示す流路開閉手段８は、ディフューザ１４の入口側（換言すれば、スクロール１３の背面部）を開閉するダンパとされている。この場合、ダンパ８は、水平方向への移動により開閉作動されることとなっている。この場合、ディフューザ１４内に空気のよどみ部ができないため、性能が向上する。

図１３に示す流路開閉手段８は、スクロール１３の出口である吹出口４を開閉するダンパとされている。この場合、ダンパ８は、上下方向への移動により開閉作動されることとなっている。この場合、スクロール１３の出口部分に空気のよどみ部ができるため、性能が劣化するおそれがある。

図１４に示す流路開閉手段８は、スクロール１３の出口部分における内側を開閉するダンパとされている。この場合、ダンパ８は、上下方向への移動により開閉作動されることとなっている。この場合、スクロール１３の出口部分に空気のよどみ部ができないため、性能が向上するが、スクロール１３への空気流を遮断しないものに比べて性能が劣化する。

以上記述した実施の形態は、先の明細書および図面に開示されているものである。以下に、新たに追加された実施の形態について説明する。

第２の実施の形態
図１５および図１６には、本願発明の第２の実施の形態にかかる送風装置が示されている。

この場合、送風装置Ｘは、室外側に設置して使用されるものであり、該送風装置Ｘにおけるスクロール１３の吹出口４には、室内機（図示省略）へ通じるホース２４が接続されている。このホース２４は、室外側から室内側への空気搬送流路を構成するものであり、大きな圧力損失（例えば、１３００Ｐａ）を有する可撓性部材からなっていて、前記吹出口４から吹き出される空気流に対して大きな圧損を付与する圧損付与部材として作用する。また、この送風装置Ｘにおけるディフューザ１４の吹出口５には、流路開閉手段として作用するダンパ８が付設されているが、スクロール１３の吹出口４には、流路開閉手段は設けられていない。

上記構成の送風装置Ｘを加湿運転用として使用する場合、図１５に示すように、ディフューザ１４側のダンパ８を閉鎖状態として使用される。すると、スクロール１３の吹出口４からはホース２４を介して小風量の加湿空気が吹き出されることとなる。この場合、図８のＡ点で示す小風量・高静圧となる。また、除湿運転用として使用する場合、図１６に示すように、ディフューザ１４側のダンパ８を開放状態として使用される。すると、ディフューザ１４の吹出口５からは大風量の除湿空気が吹き出されることとなるが、スクロール１３側からはホース２４を介して極めて少量の除湿空気が吹き出される。この場合、図８のＢ点で示す大風量・低静圧となる。なお、ホース２４を介して除湿空気が極めて少量流れるが、この除湿空気は換気用空気としても利用できる。しかも、ホース２４内を流れる空気は除湿空気なので、ホース２４内面への結露の心配もない。

ちなみに、この送風装置Ｘを除湿運転用として使用した場合における室外側運転音を、スクロール１３側にダンパを設けた場合と設けない場合（本実施の形態の場合）とについて調べたところ、図１７の結果が得られた。

上記結果によれば、ダンパ全閉の場合、空洞部の不安定な流れにより運転音が高く（Ｃ点参照：基準値）、ダンパなしで室外吹出の場合、運転音は基準値に比べ大きく低減され（Ｄ点参照）、ダンパ全閉で室外吹出の場合、ダンパで発生する音があるが基準値より低減されている（Ｅ点参照）。以上はスクロール側にダンパを設けたものである。

一方、本実施の形態におけるように、スクロール側にダンパを設けない場合、ホースが短くても運転音は相当に低減され（Ｆ点参照）、ホースが長いと運転音はさらに低減される（Ｇ点参照）。

上記したように、本実施の形態においては、スクロール１３側に流路開閉手段として作用するダンパ８を設けなくとも、ダンパ８の開時においては圧損付与部材として作用するホース２４の存在によりスクロール１３からの空気吹出はほとんど得られずディフューザ１４のみからの吹出空気が得られ、吸湿用ファンとして最適なものとなる一方、ダンパ８の閉時においてはスクロール１３からのみの吹出空気が得られ、加湿用ファンとして最適なものとなる。しかも、前述したように、運転音の低減にも大いに寄与する。

第３の実施の形態
図１８には、本願発明の第３の実施の形態にかかる送風装置が示されている。

この場合、スクロール１３の後板１３ｂの外方には、周方向に延びる延設部２７が遠心方向に一体に延設されており、該延設部２７は、前記ディフューザ１４の前板１４ａを兼用するように構成されている。このようにすると、送風装置Ｘにおける軸方向寸法Ｌを可及的に小さくできるところから、占有スペースを小さくできる。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。

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送風装置の変形例を示す断面図である。 本願発明の第１の実施の形態にかかる送風装置の他の変形例を示す断面図である。 本願発明の第１の実施の形態にかかる送風装置を構成する遠心羽根車の変形例を示す断面図である。 本願発明の第１の実施の形態にかかる送風装置を構成する遠心羽根車の変形例における吸込口の詳細を示す断面図である。 本願発明の第１の実施の形態にかかる送風装置を構成する遠心羽根車のもう一つの変形例を示す断面図である。 本願発明の第１の実施の形態にかかる送風装置の使用態様を説明するための風量−静圧特性図である。 本願発明の第１の実施の形態にかかる送風装置を用いた除加湿装置の加湿運転時の縦断面図である。 本願発明の第１の実施の形態にかかる送風装置を用いた除加湿装置の除湿運転時の縦断面図である。 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流路開閉手段の一例を示す縦断面図である。 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流路開閉手段の他の一例を示す縦断面図である。 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流路開閉手段のもう一つの他の一例を示す縦断面図である。 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流路開閉手段のもう一つの他の一例を示す縦断面図である。 本願発明の第２の実施の形態にかかる送風装置の小風量・高静圧運転時（例えば、加湿運転時）の状態を示す縦断正面図である。 本願発明の第２の実施の形態にかかる送風装置の大風量・低静圧運転時（例えば、除湿運転時）の状態を示す縦断正面図である。 この種の送風装置における室外側運転音の低減効果を調べた特性図である。 本願発明の第３の実施の形態にかかる送風装置の縦断正面図である。

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
６，７は空気流路
８は流路開閉手段（ダンパ）
１３はスクロール
１３ａは周面部
１３ｂは後板
１４はディフューザ
１４ａは前板
２４は圧損付与部材（ホース）
２７は延設部
Ｘは送風装置

Claims (8)

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）とからなる送風装置であって、前記ファンケーシング（２）には、前記吸込口（３）側に位置して前記遠心羽根車（１）から遠心方向に吹き出される空気流を一つの吹出口（４）へ導く空気流路（６）を構成するスクロール（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遠心方向全周に形成された吹出口（５）へ導く空気流路（７）を構成するディフューザ（１４）とを設けるとともに、前記二つの空気流路（６），（７）の一方には、流路開閉手段（８）を付設したことを特徴とする送風装置。
2. 前記スクロール（１３）の周面部（１３ａ）を、軸方向反吸込口側に向かって拡大する形状としたことを特徴とする請求項１記載の送風装置。
3. 前記流路開閉手段（８）を、小風量・高静圧での使用時においては前記ディフューザ（１４）の吹出口（５）への空気流を遮断し、大風量・低静圧での使用時においては前記スクロール（１３）および前記ディフューザ（１４）の吹出口（４），（５）への空気流を遮断しないものとし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. 前記流路開閉手段（８）を、前記ディフューザ（１４）により構成された空気流路（７）を開閉するものと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. 前記スクロール（１３）により構成される空気流路（６）の吹出口（４）には、圧損付与部材（２４）を設けたことを特徴とする請求項４記載の送風装置。
6. 前記圧損付与部材（２４）を、空気搬送流路により構成したことを特徴とする請求項５記載の送風装置。
7. 前記スクロール（１３）の後板（１３ｂ）の外方には、周方向に延びる延設部（２７）を遠心方向に一体に延設するとともに、該延設部（２７）を、前記ディフューザ（１４）の前板（１４ａ）を兼用するように構成したことを特徴とする請求項１、２、３、４、５および６のいずれか一項記載の送風装置。
8. 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一方、前記吸込口（３）を、ベルマウス形状としたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６および７のいずれか一項記載の送風装置。

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