JP7015990B2

JP7015990B2 - 送風装置

Info

Publication number: JP7015990B2
Application number: JP2017223281A
Authority: JP
Inventors: 陽介小林; 修小川; 康之桑木; 遼黒田; 航太木村
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2017-11-21
Filing date: 2017-11-21
Publication date: 2022-02-04
Anticipated expiration: 2037-11-21
Also published as: JP2019095111A

Description

本発明はシロッコファンを備えた送風装置に関するものである。

従来、この種の送風装置はシロッコファンから吹き出された気流の風向を風向板によって気流制御している。（例えば特許文献１）
図５は、特許文献１に記載された従来の送風装置を示すものである。図５に示すように、一端が開口したファン吸込口１０４及びファン吹出口１０５を有し、ファン吹出口１０５と直結し略放物螺旋形状の気流ガイド面１０３で構成されるケーシング１０２と、ファン吸込口１０４からケーシング１０２の内部に吸い込んだ空気をファン吹出口１０５に向けて流通させる羽根車１０６と、ケーシング１０２と羽根車１０６で構成されるシロッコファン１０１と、シロッコファン１０１を格納するための筐体１１０と、筐体１１０に開口する吸込口１１１および吹出口１１２と、吹出口１１２に設けられた風向板１２０と、シロッコファン１０１の下流側に仕切板１２１を備え、仕切板１２１により分割される複数の分割流路１２２を有し、風向板１２０が仕切板１２１から伸び、先端を気流に交差する方向に移動し風向を可変可能な構成である。

特開２０１３－２１３４５４号公報

しかしながら、前記従来の構成では、羽根車１０６の回転駆動で羽根車１０６から略遠心方向へ吹き出された気流は、気流ガイド面１０３を沿って流れた後に、ファン吹出口１０５から吹き出される（以下、ファン吹出気流１５０と呼ぶ）ため、ファン吹出気流１５０の流速は、羽根車１０６の回転軸に対して垂直な平面で見た場合に、気流ガイド面１０３側が最大となる。

さらに、ファン吹出気流１５０はファン吹出口１０５の下流側に位置する分割流路１２２を通過した後に、吹出口１１２より吹き出される（以下、吹出気流１５１と呼ぶ）ため、吹出気流１５１の速度分布は、シロッコファン１０１から見て最も距離が離れた吹出口１１２で流速が最大となり、シロッコファン１０１側に向かうにつれて、流速が減少する。

以上によって、従来の送風装置から吹き出された吹出気流１５１は、各分割流路１２２出口において不均一となるという課題を有していた。

本発明は前記従来の課題を解決するもので、全周方向に均一な気流搬送が可能な送風装置を提供することを目的とする。

従来の課題を解決するために、本発明の送風装置は、空気の流れを発生させる送風機と、送風機近傍の筐体に設けた吸込口と、送風機から昇圧された空気が流入する吹出しダクトと、吹出しダクト内へ流入した空気を旋回させる円弧状の吹出しダクト外周側面と、吹出しダクトの下面内側から立ち上げた筒状の吹出口外壁と、吹出口外壁より直径の小さい筒状の吹出口内壁と、吹出口外壁と吹出口内壁の下端で構成された環状の吹出口と、吹出しダクト外周側面と吹出口外壁とをつなぐ風向板と、を備え、吹出口外壁を吹出しダクト内に配置し、吹出しダクト上流から下流に沿って、吹出口へ向かう空気流路断面となる吹出口外壁高さは徐々に低くなっているものである。

これにより、送風機から昇圧された空気流は、吹出しダクト接線方向から流入し、送風機出口の動圧を維持したまま吹出しダクト外周側面に沿って旋回流を形成する。

さらに、吹出口外壁と吹出口内壁の間へ導かれる気流は縮流により加速し、吹出口へ向かって下方向に螺旋状の気流を形成する。

このとき吹出しダクト内での急激な曲流路がなく、さらに風向板によって旋回流と送風機出口気流の合流を防止することで、動圧成分を旋回流に変換しながら吹出口に導くことができるため、環状の吹出口全周において一様な旋回流を下方向に吹き出す。

本発明の送風装置における環状の吹出口全周から下方に向かって均一な気流を搬送することができる。

本発明の第１の実施の形態における送風装置の上面図本発明の第１の実施の形態における送風装置の図１内Ａ－Ａ断面図本発明の第２の実施の形態における送風装置の図１内Ａ－Ａ断面図本発明の第３の実施の形態における送風装置の図１内Ａ－Ａ断面図特許文献１に記載された従来の送風装置を示す図

第１の発明は、空気の流れを発生させる送風機と、送風機近傍の筐体に設けた吸込口と、送風機から昇圧された空気が流入する吹出しダクトと、吹出しダクト内へ流入した空気を旋回させる吹出しダクト外周側面と、吹出しダクトの下面内側から立ち上げた筒状の吹出口外壁と、吹出口外壁より直径の小さい筒状の吹出口内壁と、吹出口外壁と吹出口内壁の下端で構成される環状の吹出口と、吹出しダクト外周側面と吹出口外壁とをつなぐ風向板と、を備えたことにより、送風機から昇圧された空気流は、吹出しダクト接線方向から流入し、送風機出口の動圧を維持したまま吹出しダクト外周側面に沿って旋回流を形成する。

このとき吹出しダクト内での急激な曲流路がなく、さらに風向板によって旋回流と送風機出口気流の合流を防止することで、動圧成分を旋回流に変換しながら吹出口に導くことができるため、環状の吹出口全周において一様な旋回流を下方向に吹き出すこととなり、環状の吹出口全周から下方に向かって均一な気流を搬送することができる。

また、第１の発明は、吹出口外壁を吹出ダクト内に配置し、吹出しダクトへ流入する空気の上流から下流に沿って吹出口へ向かう空気流路断面となる吹出口外壁高さが徐々に低くなっていることにより、吹出しダクト内に流入した空気流は、吹出しダクト内に配置した吹出口外壁により、吹出しダクト内を旋回する気流と吹出口へ向かう気流に分流される。

また吹出しダクト内においては、送風機出口と連結する吹出しダクト上流側が、全圧最大となり、吹出口への空気の供給に伴い、吹出しダクト下流に向かって全圧は減少する。

このとき吹出しダクト上流における吹出口外壁を高くすることで、全圧の大きい吹出しダクト上流の旋回流から吹出口へ向かう気流を抑制し、さらに吹出しダクト下流側に向かって全圧の減少とともに吹出口外壁の高さを徐々に低くしていくことにより、全周において吹出口へ向かう空気流を一定に保つこととなり、例えば筐体のコンパクト化など、一様な旋回流を形成するために必要な吹出しダクトから吹出口までの筐体厚みが確保できない場合でも、環状の吹出口全周において、下方向に吹き出す空気の気流を均一化することができる。

第２の発明は、第１の発明の送風装置において、送風機の出口からの流入経路の中心軸と直行する吹出しダクトの中心軸で吹出しダクト内の空気流路を流入側と流出側とに区分した場合に、流入側の空気流路の幅が流出側の空気流路の幅よりも縮小するように、吹出口内壁の中心軸を吹出口外壁の中心軸から偏心して配置していることにより、動圧成分の強い送風機出口の空気は、吹出しダクト内へ流入した後、空気流路幅が縮小した吹出口外壁と吹出口内壁の間を通過し、吹出口へ向かって下方向に螺旋状の気流を形成する。

このとき吹出しダクト内の空気流路を、送風機出口からの流入経路の中心軸と直行する、吹出しダクトの中心軸で流入側と流出側に区別した場合、流入側の空気は、縮小流路により吹出口からの空気流を抑制し、流出側へ空気を導くことになり、大風量化による吹出しダクト内の空気流の速度が大きい場合でも、環状の吹出口全周において、下方向に吹き出す空気の気流を均一化することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

＜実施の形態１＞
図１および図２を参照しながら、本発明の第１の実施の形態における送風装置について説明する。図１は本発明の第１の実施の形態における送風装置の上面図を示すものである。図２は本発明の第１の実施の形態における送風装置の断面図を示すものである。

図１および図２において、空気の流れを発生させる送風機３と、送風機３近傍の筐体２に設けた吸込口４と、送風機３から昇圧された空気が流入する吹出しダクト５と、吹出しダクト５内へ流入した空気を旋回させる吹出しダクト５の外周側面１０と、吹出しダクト５の下面内側から下方向に立ち上げた筒状の吹出口外壁６と、吹出口外壁６より直径の小さい筒状の吹出口内壁７と、吹出口外壁６と吹出口内壁７の下端を両端とし、その間隙によって開口が構成される環状の吹出口８と、吹出しダクト５の外周側面１０と吹出口外壁６とをつなぐ風向板９を構成している。

以上のように、構成された送風装置について、以下その動作、作用を説明する。

まず、送風機３から昇圧された空気流１は、吹出しダクト５の接線方向から流入し、送風機３出口の動圧を維持したまま吹出しダクト５の外周側面１０に沿って旋回流１１を形成する。

さらに、吹出口外壁６と吹出口内壁７の間へ導かれる気流は縮流により加速し、吹出口８へ向かって下方向に螺旋状の気流を形成する。

このとき吹出しダクト５内での急激な曲流路がなく、さらに風向板９によって旋回流１１と送風機３の出口気流の合流を防止することで、動圧成分を旋回流１１に変換しながら吹出口８に導くことができるため、環状の吹出口８全周において一様な旋回流１１を下方向に吹き出すこととなり、環状の吹出口８全周から下方に向かって均一な気流を搬送することができる。

また、吹出口内壁７の形状は図示した円筒形状に限定しない。例えば、円錐台形状を採用し、気流を強制的に遠心方向へ導くことにより、吹出口８から搬送する気流の風向を調整する形状にしてもよい。

さらに、風向板９の取付角度は図示した角度に限定しない。図１に示すように、流路を絞る角度で取り付ける場合に、気流を縮流により加速し、吹出口８からの吹き出し気流の初速を高めることで、気流の到達性を上げるため、より流路を絞る角度で風向板９を取り付けてもよい。

＜実施の形態２＞
図３は本発明の第２の実施の形態における送風装置の断面図を示すものである。なお、第１の実施の形態の図１、図２と同じ構成部分については、同じ参照符号を用い、詳細な説明を省略する。

図３において、実施の形態１に記載する吹出口外壁６は吹出しダクト５の下面内側から下方向に立ち上がっていたが、本実施形態では、吹出口外壁６は吹出しダクト５の下面内側から上方向に立ち上がっている。換言すると、吹出口外壁６は吹出しダクト５内に配置されている。本実施形態の吹出口外壁６では、吹出しダクト５へ流入する空気の上流から下流に沿って、吹出口８へ向かう空気流路断面となる吹出口外壁６の高さを吹出口外壁（上流側）２０ａから吹出口外壁（下流側）２０ｂに向けて徐々に低くなる構成としている。

まず、吹出しダクト５内に流入した空気流１は、吹出しダクト５内に配置した吹出口外壁６により、吹出しダクト５内を旋回する気流と吹出口８へ向かう気流に分流される。

また吹出しダクト５内においては、送風機３の出口と連結する吹出しダクト５の上流側が、全圧最大となり、吹出口８への空気の供給に伴い、吹出しダクト５の下流に向かって全圧は減少する。

このとき吹出しダクト５の上流における吹出口外壁６を高くすることで、全圧の大きい吹出しダクト５の上流の旋回流１１から吹出口８へ向かう気流を抑制し、さらに吹出しダクト５の下流側に向かって全圧の減少とともに吹出口外壁６の高さを徐々に低くしていくことにより、全周において吹出口８へ向かう空気流を一定に保つこととなり、例えば筐体２のコンパクト化など、一様な旋回流１１を形成するために必要な吹出しダクト５から吹出口８までの筐体厚みが確保できない場合でも、環状の吹出口８の全周において、下方向に吹き出す空気の気流を均一化することができる。

＜実施の形態３＞
図４は本発明の第３の実施の形態における送風装置の断面図を示すものである。なお、実施の形態１の図１、図２と同じ構成部分については、同じ参照符号を用い、詳細な説明を省略する。

図４において、吹出口内壁中心軸３１を吹出口外壁中心軸３０から偏心して配置して構成している。

まず、動圧成分の強い送風機３の出口の空気は、吹出しダクト５内へ流入した後、吹出口内壁７の中心軸である吹出口内壁中心軸３１が吹出口外壁６の中心軸である吹出口外壁中心軸３０から偏心していることで、空気流路幅が縮小した吹出口外壁６と吹出口内壁７の間を通過し、吹出口８へ向かって下方向に螺旋状の気流を形成する。

このとき吹出しダクト５内の空気流路を、送風機３の出口からの流入経路の中心軸と直行する、吹出しダクト５の中心軸で流入側と流出側に区別した場合（換言すると、図４の左側の吹出しダクト５が流入側に相当し、図４の右側の吹出しダクト５が流出側に相当する）、流入側の空気は、縮小流路により吹出口８からの空気流を抑制し、流出側へ空気を導くことになり、大風量化による吹出しダクト５内の空気流の速度が大きい場合でも、環状の吹出口８の全周において、下方向に吹き出す空気の気流を均一化することができる。

以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

以上のように、本発明にかかる送風装置は、気流を全周に向かって吹き出すことに好適である。

１空気流
２筐体
３送風機
４吸込口
５吹出しダクト
６吹出口外壁
７吹出口内壁
８吹出口
９風向板
１０外周側面
１１旋回流
２０ａ吹出口外壁（上流側）
２０ｂ吹出口外壁（下流側）
３０吹出口外壁中心軸
３１吹出口内壁中心軸
１０１シロッコファン
１０２ケーシング
１０３気流ガイド面
１０４ファン吸込口
１０５ファン吹出口
１０６羽根車
１１０筐体
１１１吸込口
１１２吹出口
１２０風向板
１２１仕切板
１２２分割流路
１５０ファン吹出気流
１５１吹出気流

Claims

空気の流れを発生させる送風機と、
前記送風機近傍の筐体に設けた吸込口と、
前記送風機から昇圧された空気が流入する吹出しダクトと、
前記吹出しダクト内へ流入した空気を旋回させる吹出しダクト外周側面と、
前記吹出しダクトの下面内側から立ち上げた筒状の吹出口外壁と、
前記吹出口外壁より直径の小さい筒状の吹出口内壁と、
前記吹出口外壁と前記吹出口内壁の下端で構成される環状の吹出口と、
前記吹出しダクト外周側面と前記吹出口外壁とをつなぐ風向板と、
を備え、
前記吹出口外壁を前記吹出しダクト内に配置し、前記吹出しダクト上流から下流に沿って、前記吹出口へ向かう空気流路断面となる前記吹出口外壁高さは徐々に低くなっていることを特徴とする送風装置。
前記送風機の出口からの流入経路の中心軸と直行する前記吹出しダクトの中心軸で前記吹出しダクト内の空気流路を流入側と流出側とに区分した場合に、前記流入側の空気流路の幅が前記流出側の空気流路の幅よりも縮小するように、前記吹出口内壁の中心軸を前記吹出口外壁の中心軸から偏心して配置したことを特徴とする請求項１に記載の送風装置。