JP7152677B2 - ファンユニット - Google Patents
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Description
(1)全体構成
図1及び図2に示されているように、ファンユニット1は、例えば、第1ダクト100と第2ダクト200に接続されて用いられる。図1は、ファンユニット1、第1ダクト100及び第2ダクト200を上方から見た図である。図2は、ファンユニット1、第1ダクト100及び第2ダクト200を側方から見た図である。ファンユニット1は、第1ダクト100から第2ダクト200に空気を送風する。図1及び図2に示されている第1ダクト100及び第2ダクト200は、丸ダクトである。従って、第1ダクト100及び第2ダクト200は、流路に対して直交する平面で切断した断面の形状が円形である。
(2-1)風量検出部50
図5に風量検出部50の一例としての熱式風速センサが示されている。風量検出部50は、プローブ51と本体部52と気温測定部53とを有している。風量検出部50は、プローブ51には、発熱体と温度センサが設けられている。プローブ51を通過する空気の速度によってプローブ51の放散熱量が異なる。風量検出部50は、放散熱量を計測することによって風速を検出する。ここでは、放散熱量を風速に換算して、風速を風量に換算する場合を説明している。しかし、放散熱量を直接風量に換算するように風量検出部50が構成されてもよい。その場合には、放散熱量が風量相当量になる。
遠心ファン30は、ファンケーシング31の外に、ロータ32を回転駆動するファンモータ33を備えている。ファンモータ33とロータ32は、回転軸34によって連結されている。回転軸34は、本体ケーシング10の第3面13から第4面14に向かう方向に延びている。ロータ32は、回転軸34を中心に回転する。ファンモータ33は、本体ケーシング10の第4面14よりも第3面13に近い位置に配置されている。ファンケーシング31は、ファンモータ33よりも第4面14に近い位置に配置されている。ファンケーシング31は、第3面13と第4面14の中間点よりも第4面14に寄せて配置されている。そのため、第1ダクト100及び第2ダクト200も、第3面13よりも第4面14に近い位置に配置されている。
風量検出部50のプローブ51は、本体ケーシング10の吸込口18から流入して遠心ファン30の第1空気入口36に吸い込まれる気流の中に配置されている。そのために、風量検出部50の本体部52は、ファンケーシング31に固定されている。ここでは、本体部52がファンケーシング31に固定されている場合を説明するが、本体部52は、第1ベルマウス41に固定されてもよい。また、本体部52は、ファンケーシング31と第1ベルマウス41の両方に固定されてもよい。
図9から図13には、ファンケーシング31の異なる位置に風量検出部50を取り付けて測定した風速と風量の関係が示されている。図9に示されているグラフは、既に説明したように、図3に示されている位置に風量検出部50を取り付けたときの風速と風量の関係を示している。図10に示されているグラフは、図4に示されている第1の場所SP1に風量検出部50を取り付けたときの風速と風量の関係を示している。図11に示されているグラフは、図4に示されている第2の場所SP2に風量検出部50を取り付けたときの風速と風量の関係を示している。図12に示されているグラフは、図3に示されている第3の場所SP3に風量検出部50を取り付けたときの風速と風量の関係を示している。図13に示されているグラフは、図4に示されている第4の場所SP4に風量検出部50を取り付けたときの風速と風量の関係を示している。なお、図4の第1の場所SP1及び第2の場所SP2に取り付けられている風量検出部50のプローブ51は、図3に示されている風量検出部50のプローブ51と同様に、測定空間MSの中に配置されている。
(4-1)変形例A
上記実施形態では、図7を用いて、第1ベルマウス41及び第2ベルマウス42がファンケーシング31の第1表面31a及び第2表面31cから突出しない場合について説明した。しかし、ベルマウスは、図14に示されている第1ベルマウス43及び第2ベルマウス44のように、ファンケーシング31の第1表面31a及び第2表面31cから突出するものであってもよい。
上記実施形態では、遠心ファン30が第1空気入口36と第2空気入口37の2つの空気入口を持つ場合について説明した。しかし、遠心ファン30は2つの第1空気入口36と第2空気入口37を持つものには限られず、例えば1つの空気入口しか持たない遠心ファンにも上記実施形態の技術を適用することができる。
上記実施形態では本体ケーシング10の形状が直方体を基礎とする形状である場合について説明した。しかし、本体ケーシング10の形状は上記実施形態の形状には限られない。本体ケーシング10の形状は、例えば立方体または円筒形を基礎とする形状であってもよい。
上記実施形態では、ファンモータ33が本体ケーシング10の中の収容空間HSに配置されている場合について説明した。しかし、ファンモータ33は、本体ケーシング10の外に配置されてもよい。ファンモータ33が本体ケーシング10の外に配置されていてファンケーシング31が本体ケーシング10の中に配置されている場合も、遠心ファン30が本体ケーシング10の中に配置されている態様に含まれる。
(5-1)
上述のファンケーシング31は、本体ケーシング10の中からファンケーシング31の中に空気を吸入する第1空気入口36を形成する第1ベルマウス41,43及び第2空気入口37を形成する第2ベルマウス42,44を有する。風量検出部50の本体部52は、ファンケーシング31、第1ベルマウス41,43及び第2ベルマウス42,44のうちの少なくとも一つに固定されている。このようなファンユニット1では、第1ベルマウス41及び第2ベルマウス42の近傍で気流が安定する。第1ベルマウス41及び第2ベルマウス42のうちの少なくとも一つの表面が突出する方向で且つ第1ベルマウス41及び第2ベルマウス42のうちの少なくとも一つの表面の法線上にプローブ51が配置されている。このプローブ51は、第1ベルマウス41及び第2ベルマウス42のうちの少なくとも一つの表面との間に0より大きく且つ第1空気入口36の半径R1の3分の1より小さい間隔dを有する。このような場所に配置されたプローブ51は、安定した気流の中で風量相当量を検出することができる。従って、このようなプローブ51により、風量検出部50は、正確な風量相当量を検出することができる。
図7に示されているファンユニット1では、第1ベルマウス41(第2ベルマウス42)の表面の法線上にプローブ51が位置する。さらに第1ベルマウス41(第2ベルマウス42)の表面との間に0より大きく且つ第1空気入口36の半径R1の3分の1より小さい間隔dを有するプローブ51は、気流が安定する測定空間MSに位置する。このように気流が安定する測定空間MSにプローブ51を位置させているファンユニット1は、前述の場所以外の場所にプローブ51が配置される他のファンユニットに比べて、より正確な風量相当量を検出することができる。
図14に示されているファンユニット1では、第1ベルマウス43(第2ベルマウス44)の表面の法線上にプローブ51が位置する。さらに第1ベルマウス43(第2ベルマウス44)の表面との間に0より大きく且つ第1空気入口36の半径R1の3分の1より小さい間隔dを有するプローブ51は、気流が安定する測定空間MSに位置する。このように気流が安定する測定空間MSにプローブ51を位置させているファンユニット1は、前述の場所以外の場所にプローブ51が配置される他のファンユニットに比べて、より正確な風量相当量を検出することができる。
10 本体ケーシング
30 遠心ファン
31 ファンケーシング
32 ロータ
34 回転軸
36 第1空気入口(空気入口の例)
37 第2空気入口(空気入口の例)
41,43 第1ベルマウス(ベルマウスの例)
42,44 第2ベルマウス(ベルマウスの例)
50 風量検出部
51 プローブ
52 本体部
Claims (5)
- ファンケーシング(31)及び前記ファンケーシングの中に配置されて回転軸(34)を中心に回転するロータ(32)を有する遠心ファン(30)と、
本体部(52)と、前記遠心ファンの風量に相当する風量相当量を検出するプローブ(51)とを有する風量検出部(50)と、
前記遠心ファン及び前記風量検出部を収容する本体ケーシング(10)と、
を備え、
前記ファンケーシングは、前記本体ケーシングの中から前記ファンケーシングの中に空気を吸入する空気入口(36,37)を形成するベルマウス(41,42,43,44)を有し、
前記ベルマウスの表面は、前記回転軸を含む平面で切断した断面を見ると、前記回転軸に向かって凸の曲線を描く形状を有し、
前記本体部は、前記ファンケーシング及び前記ベルマウスのうちの少なくとも一方に固定され、
前記プローブは、前記ベルマウスの表面が突出する方向で且つ前記ベルマウスの表面の法線上に配置され、前記ベルマウスの表面との間に0より大きく前記空気入口の半径の3分の1より小さい間隔を有し、
前記風量検出部は、前記プローブの放散熱量を計測することによって、前記空気入口から吸入される空気の風速を前記風量相当量として検出する熱式風速センサであり、
前記ファンケーシングの前記空気入口に接続されるダクトを備えていない、ファンユニット(1)。 - 前記ベルマウス(41,42)の表面は、前記回転軸に近づくにつれて前記ファンケーシングの表面から内側に入り込んで前記空気入口に達する形状を有している、
請求項1記載のファンユニット(1)。 - 前記ベルマウス(43,44)の表面は、前記回転軸に近づくにつれて前記ファンケーシングの表面から外側に向けて突出して頂部に達してから前記ファンケーシングの内側に向けて伸びて前記空気入口に達する形状を有している、請求項1記載のファンユニット(1)。
- 前記本体ケーシングは、前記本体ケーシングに空気を吸い込む吸込口(18)が設けられ、
前記風量検出部は、前記本体ケーシングの前記吸込口から流入して前記遠心ファンの前記空気入口に吸い込まれる気流の中に配置されている、
請求項1から3のいずれか一項に記載のファンユニット(1)。 - 前記風量検出部は、前記回転軸を対称軸として前記本体ケーシングの前記吸込口と線対称の仮想的な図形を考えて、前記吸込口に近い第1領域(AR1)と前記仮想的な図形に近い第2領域(AR2)に前記ベルマウスを分けたときに、前記第2領域に配置される、
請求項4記載のファンユニット(1)。
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