JP6958892B2 - 循環扇 - Google Patents

Description

本発明は、ハウス、工場等で使用される循環扇（送風扇、扇風機）に関する。

循環扇は、ハウス、工場等で使用されており、その主たる目的は、ファンの風をできるだけ遠方で、かつ直線形態で、送風（通風）する。例えば、ハウスでは、棟方向に向かって、出来るだけ遠方に送風し、作物に均等に風を送りつつ、均等な収穫を図る。一方、無工場では、同様に、遠方で、かつ均等な送風を図り、職場環境の維持を図る。

しかしながら、ファンの風は、旋回流となる。ファンの旋回流の風では、軸方向の遠方に向かって送るのは不可能であり、かつファンで作った軸方向の流れ（通風）のエネルギーの損失となる。前述の如く、遠方への送風は、困難である。その手段として、整流翼（静翼）がある。

この整流翼は、風胴の内周面に支持する（取付ける）構造を採用する。理由は、支持が容易であること、又は整流翼の働きを最大限とすること等と考えられる。しかし、旋回流（旋回角度）は、ボス部が大きく、シュラウド部が小さいという特性があり、翼体（翼片）間の隙間（通風断面積）の大小とか、その長さ調整とかで対応しているが、十分でなく、その対応が望まれている。

その一例として、風の直進性を高め、かつ遠方に風をおくることを意図した発明がある。例えば、特許文献に記載の発明である。概要は、フロントガードに、内外周側通風部を形成するため、円環状に形成した仕切りリングを設け、内周側通風部には、第一・第二幅広面の隙間を備えた整流板を形成し、また、外周側通風部には、内周側通風隙間より小さな隙間を備えた網目状の外周側通風隙間を形成する構造である。これにより、前述した「旋回流（旋回角度）は、ボス部が大きく、シュラウド部が小さいという特性」を考えた発明である。関連する文献として、特許第５９９５４９５号公報がある。

特開２０１７−６６９４８号公報 特許第５９９５４９５号公報

本発明は、外部送風の直進性を高め、かつ内外部送風を遠方に送る。この目的達成に、整流翼は、複数枚のガイドベーンを、風胴の内周面と整流翼の外周面との間に付設し、風胴と整流翼との間に、外部通風路を形成することで、外部通風路には、旋回流の旋回角度が小さいシュラウド部の風を捉えるようにし、この外部通風路から送風された外部送風の直進性を高める。そして、この直進性を高めた外部送風は、整流翼で旋回流の旋回角度が大きいボス部からの風（内部通風路から送風された内部送風）を包被し、この外部送風の包被により、ハウスの遠方に向って送風できる。また、ダクト内においても、直進性を備えた送風が可能となる。

前述の課題を解決するために、本発明においては、請求項１−５を提供する。

請求項１の発明は、
循環扇は、送風機と、送風機の送風側に設けた風胴と、風胴の内周面に基端側を設けた複数のガイドベーンと、複数のガイドベーンの先端側に設けた整流翼を備えており、
複数のガイドベーンは、風胴の内周面と、風胴に設けた整流翼の外周面の間の通風の流れ方向に設け、風胴の内周面と、整流翼の外周面との間に、外部通風路を形成し、外部通風路より送風される外部送風は、整流翼の内部通風路から送風した内部通風を包被し、
ガイドベーンの一方端部は切り離し端面で、切り離し端面は、流れ方向の送風側（３ｂ）に位置し、かつ、ガイドベーンの他方端部は曲面で、曲面は、流れ方向の吸込側（３ａ）に位置し、た構成とし、
かつ複数のガイドベーンの各先端側は、全て、整流翼の外周面に固止されているとともに、複数のガイドベーンの先端側と、整流翼が備える複数の翼片の放射方向の自由端側は、繋がりレスの構成とした、
循環扇であり、内外部通風を、ハウスの遠方に向って、送風できる。また、ダクト内においても、直進性を備えた内外部通風を提供できる特徴がある。
さらに、複数のガイドベーンの一方端部は、切り離し端面で、他方端部は、曲面とする循環扇であり、曲面形状で、ファンの旋回流の旋回角度が小さいシュラウド部の風は、スムースに、外部通風路に受け入れ可能とした特徴と、併せて、外部送風の直進性を高め得る特徴がある。

請求項２の発明は、ガイドベーンは、一枚の板と、板両端に、板面に対して、直交する方向にリブ片を形成し、一方のリブ片を、内周面に取付け、他方のリブ片を、外周面に取付ける循環扇であり、少ない、ガイドベーン、及び／又は、幅の狭い形態のガイドベーンで、外部通風路を形成でき、旋回流の旋回角度が小さいシュラウド部の風を捉えるとともに、直進性を高め得る特徴がある。

請求項３の発明は、風胴の外周面に、ハウスの梁に支持する取付け手段を備える循環扇
であり、ハウス内に、簡易に、循環扇を取付けできる特徴がある。

請求項４の発明は、風胴の吹出し側と、整流翼の吹出し側とは、少なくとも、面一になる循環扇であり、内外部通風路の内外部通風を、妄動することなく、外部に送風できる特徴がある。必要により、風胴の通風の流れ方向において、整流翼の固定位置を変更することで、送風の到達距離、或いは、直進性の程度とかの調整ができ有益である。

請求項５の発明は、外部通風路は、複数のガイドベーンの板厚で塞がれる以外は、完全開口ある循環扇であり、ファンの旋回流の旋回角度が小さいシュラウド部の風を、スムースに、外部通風路に受け入れ可能とした特徴と、直進性を高めるに最適な構成である。また、内部通風路の内部通風を、外部送風で包被するに最適である。

本発明の循環扇を、ハウス、建屋等の建造物の梁に取付けた一例を示した俯瞰図 本発明の循環扇を、ハウス、建屋等の建造物の梁に取付けた他の一例を示した俯瞰図 本発明の循環扇を、一部欠截して、内部の一例を示した俯瞰図 本発明の循環扇のガイドベーンの一例を示した俯瞰図 本発明の循環扇を、組み立てる、ガイドベーンの役割を模式的に示した拡大俯瞰図 本発明の循環扇の、内外部通風路より繰り出される通風の流れ（送風）を、説明する概念図であり、（５−１） 従来の整流翼を備えた通風の流れを、（５−２） 本発明の内外部通風路を備えた通風の流れを示したものである

以下、本発明の循環扇の構造を、図１−１〜図２を基に、好ましい、一例を説明する。

１は循環扇であり、前述の如く、ハウスＨ、建屋等の建造物の梁Ｈ１に取付けられる。大きく分けると、送風機２と、送風機２の送風側２ｂに設けた、送風機１の外郭寸法に比し、小径となる環状の風胴３と、この風胴３に収容した整流翼５と、を主構成とする。

送風機２は、モータ２００と、このモータ２００で回転するファン２０１と、ファン２０１をガードするとともに、空気の吸込み（受入れ）を可能とするケーシング２０２とでなる。そして、ファン２０１の回転で、周囲の空気を、吸込側２ａからケーシング２０２内（ケーシング２０２は、ファン２０１を包被する）に吸込む構造である。吸込んだ空気は、送風側２ｂより、風胴３内に配備した整流翼５に送風する。

風胴３は、例えば、送風機２に繋がる吸込側３ａは末広がりのベルマウス３００と、ベルマウス３００より延設した筒状（一例である）で、かつ筒状の先端に送風側３ｂを備える環状の本体部３０１と、で構成する。図中、３ｃは内周面、３ｄは外周面を示す。

整流翼５は、例えば、筒状の本体部５００と、この本体５００に複数枚設けた翼片５０１と、で構成する。本体部５００には、ファン２０１の風を吸込み吸込側５ａと、吸込んだ風を送風する送風側５ｂを備える。図中、５ｃは内周面、５ｄは外周面を示す。図２に示すように、整流翼５の長さ（通風方向）は、風胴３の本体部３０１の、例えば、略１／２の長さを有し、かつ風胴３の送風側３ｂに偏倚した位置に配備されている。これは、ファン２０１の旋回流を安定した状態を捉えて整流することと、ファン２０１の風を直に受けずに、騒音発生を抑制することにある。必要により、風胴３の内部通風Ｂｂの流れ方向３Ｘにおいて、整流翼５の固定位置を変更することで、内外部通風Ｂｂ、Ａａの旋回流の旋回角度の矯正程度とか、内外部送風Ｂｂ、Ａａの到達距離、或いは、直進性の程度とかの調整ができ有益である。

尚、風胴３の送風側３ｂと整流翼５の送風側５ｂは、同じ面に開口する（面一開口である）。後述する外部送風により、内部通風を包被する構造を生成するための一例であり限定されない。

図中６、６等はガンドベーンで、図３に示すように、板６００で構成し、板６００の長手方向Ｘの一方端部を切り離し端面６００ａとするとともに、その他方端部を曲面６００ｂに形成する。また、板６００の短手方向Ｙの両端に取付け片６００ｃ・６００ｄを形成する。この複数枚のガイドベーン６、６等の一方の取付け片６００ｃは、風胴３の内周面３ｃに取付けられるとともに、他方の取付け片６００ｄは、整流翼５の外周面５ｄに取付けられる。図１−１と、図２等の如く、ガイドベーン６、６等は、風胴３の内周面３ｃと整流翼５の外周面５ｄとの間に複数枚取付けられる。その際に、整流翼５は、ガイドベーン６の短手方向Ｙの長さに対応した、間隔Ｓで風胴３内に配備される。このようにして、風胴３内に整流翼５が配備されることで、間隔Ｓの、例えば、環状全体には外部通風路Ａが形成される。尚、内部通風路Ｂは、整流翼５の各翼片５０１間でできる各隙間Ｓ１の集合面積である。図中６０１はガイドベーン６の板厚、６０２は板面を示す。そして、前記曲面６００ｂは、風胴３の吸込側３ａに位置し、切り離し端面６００ａは、風胴３の送風側３ｂに位置した構成とし、少なくとも、曲面６００ｂは、ファン２０１の送風側２ｂからの送風を、スムースに受入れ可能とする。また、切り離し端面６００ａは、外内部通風路Ａ、Ｂから送風された内外部送風Ｂｂ、Ａａを、ハウスＨに向かって、効率よく、スムースに供給する。

また、風胴３のベルマウス３００と本体部３０１との境目と、その近傍には、循環扇１を梁Ｈ１に取付けるためのフック７を備えている。

そして、ガイドベーン６の板厚６０１と、その枚数との積による面積のみが、外部通風路Ａの開口を塞ぐが、その塞ぐ面積は僅少である。よって、外部送風Ａａの直進性に寄与できる。

図中Ｑはファン２０１の回転方向を示す。ｈはガイドベーンの高さを示す。

続いて、図５（５−２）、図１−１等を主体にして、通風と送風の動きを説明する。図１−１に示したように、送風機２のモータ２００の回転で、そのファン２０１が回り、送風機２の吸込側３ａより吸込んだ空気を、その送風側３ｂより吹出（送風）される。この吹出した風（送風）は、内外部通風路Ｂ、Ａに分流するように供給される（流れる）が、詳細には、分流１は、ファン２０１の旋回流の旋回角度が小さいシュラウド部の風は、風胴３の内周面３ｃに誘導されつつ、送風部Ａに導かれる。その際に、複数枚のガイドベーン６の曲面６００ｂにより、スムースに、受け入れ可能であり（旋回角度が小さいシュラウド部の風を、曲面６００ｂで受け入れ可能とし、例えば、「旋回角度と曲面６００ｂの曲がり角度とが、相性する構造」とすることで可能であり）、かつ直線性が担持される。分流２は、ファン２０１の旋回流の旋回角度が大きいボス部の風は、整流翼５の隙間Ｓ１に誘導されつつ、内部通風部Ｂに導かれる。その際に、複数枚の翼片５０１で、旋回流の旋回角度が矯正されて（ボス部の中心に対して、放射方向に向かって、通風断面積が大きくなることを利用して矯正されることで）、例えば、緩やかな旋回流（望ましくは、直進性が担持される流れ）に変換される。即ち、同図に示すように、内部通風路Ｂに誘導されて、内部通風Ｂｂとして流れ、送風側５ｂに導かれる。この送風側５ｂより吹出される内部送風Ｂｂは、外部通風Ａ（風胴３）の送風側３ｂより吹出される直進性の外部送風Ａａで、包被される。尚、この直進性は、ガイドベーン６の切り離し端面６００ａの形態と、ガイドベーン６の枚数「本発明の実施例では、四枚であるが一例である。望ましくは、循環扇１、及び／又は、整流翼５の径、流れ方向等の大きさとか、直進性確保、又は到達距離等を考慮し、決定するのがよい」、及び／又は、前述したガイドベーン６の形態が役立っている。

このように、外部通風部Ａから送風された外部送風Ａａは、直進性を備えている（外部送風Ａａには、直進性が付与されている）。従って、内部通風路Ｂから送風された内部送風Ｂｂは、外部送風Ａａの直進性に誘導されるとともに、外部送風Ａａの直進性で包被される。これらの相乗作用（外部送風Ａａの直進性と、その包被と）により、内外部送風Ｂｂ、Ａａの遠方への送風が達成される。例えば、図５に示すように、（５−２）本発明の循環扇１の、内外部通風路Ｂ、Ａより繰り出される送風は、（５−１）従来の整流翼（図示せず）を備えた送風の流れに対して、少なくとも、送風の到達距離と、その送風のスムースな流れにおいて、本発明の優位性が確認できる。即ち、本発明の内外部通風路Ｂ、Ａを備えた通風の流れ（内外部通風Ｂ１、Ａ１）は、従来の整流翼では、到底期待できない特性がある。

前述した各実施例は、本発明の好ましい一例の説明である。従って、本発明は前述した各実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨の範囲において構成の一部を変更する構造とか、同じ特徴と効果を達成できる構造、等は、本発明の範疇である。

１ 循環扇
２ 送風機
２ａ 吸込側
２ｂ 送風側
２００ モータ
２０１ ファン
２０２ ケーシング
３ 風胴
３ａ 吸込側
３ｂ 送風側
３００ ベルマウス
３０１ 部本体
３Ｘ 流れ方向
５ 整流翼
５ａ 吸込側
５ｂ 送風側
５ｃ 内周面
５ｄ 外周面
５００ 本体部
５０１ 翼片
６ ガイドベーン
６００ 板
６００ａ 端面
６００ｂ 曲面
６００ｃ 取付け片
６００ｄ 取付け片
６０１ 板厚
６０２ 板面
Ａ 外部通風路（外周側通風路）
Ａａ 外部通風
Ａ１ 外部送風
Ｂ 内部通風路（内周側通風路）
Ｂａ 内部通風
Ｂ１ 内部送風
Ｓ 間隔
Ｓ１ 隙間
Ｈ ハウス
Ｈ１ 梁
Ｘ 長手方向
Ｙ 短手方向
Ｑ 回転方向

Claims (5)

1. 循環扇は、送風機と、この送風機の送風側に設けた風胴と、この風胴の内周面に基端側を設けた複数のガイドベーンと、この複数のガイドベーンの先端側に設けた整流翼を備えており、
   前記複数のガイドベーンは、前記風胴の内周面と、この風胴に設けた前記整流翼の外周面の間の通風の流れ方向に設け、当該風胴の内周面と、当該整流翼の外周面との間に、外部通風路を形成し、この外部通風路より送風される外部送風は、前記整流翼の内部通風路から送風した内部通風を包被し、
   前記ガイドベーンの一方端部は切り離し端面で、この切り離し端面は、前記流れ方向の送風側（３ｂ）に位置し、かつ、このガイドベーンの他方端部は曲面で、この曲面は、前記流れ方向の吸込側（３ａ）に位置し、た構成とし、
   かつ前記複数のガイドベーンの前記各先端側は、全て、前記整流翼の外周面に固止されているとともに、この複数のガイドベーンの前記先端側と、前記整流翼が備える複数の翼片の放射方向の自由端側は、繋がりレスの構成とした、
   ことを特徴とする循環扇。
2. 前記ガイドベーンは、一枚の板と、この板両端に、板面に対して、直交する方向にリブ片を形成し、この一方のリブ片を、前記内周面に取付け、他方のリブ片を、前記外周面に取付けることを特徴とする請求項１に記載の循環扇。
3. 前記風胴の外周面に、ハウスの梁に支持する取付け手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の循環扇。
4. 前記風胴の吹出し側と、前記整流翼の吹出し側とは、少なくとも、面一になることを特徴とする請求項１に記載の循環扇。
5. 前記外部通風路は、前記複数のガイドベーンの板厚で塞がれる以外は、開口であることを特徴とする請求項１に記載の循環扇。
   

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