JPH02264200A

JPH02264200A - 送風装置

Info

Publication number: JPH02264200A
Application number: JP8353189A
Authority: JP
Inventors: Masao Isshiki; 正男一色
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-03-31
Filing date: 1989-03-31
Publication date: 1990-10-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、たとえば空気調和機に備えられ。

特に複数の軸流ファンを多段にして備えた送風装置に関
する。

（従来の技術）たとえば空気調和機の室外側ユニットには。

圧縮機や室外側熱交換器とともに送風機が配設される。

通常、上記送風機は、駆動モータの回転軸に軸流ファン
を嵌着固定してなるものであり、冷凍サイクル運転にと
もなって軸流ファンを回転駆動し、上記室外側熱交換器
に外気を流入して、これを冷却するようになっている。

（発明が解決しようとする課題）このような送風機では、軸流ファンの羽根径を大きくし
ても静圧を高くすることができず、したがって大風量を
得られないという不具合がある。

すなわち、第８図に、大型のブレード（翼）Ｆ。

を備えた軸流ファンについて説明すると９図において上
下方向に沿う軸Ａ−Ｂを軸流ファンの回転軸とし、かつ
上記ブレードＦｏはこの回転軸Ａ−Ｂと直交する方向２
図においてたとえば左方向に回転するものとする。この
とき上記ブレードＦＯの両側面に沿って空気の流れが生
じるが、その風は特に背面側の所定点Ｐ。でブレードＦ
ｏから離間する。上記点Ｐｏはいわゆる剥離点であり、
風は図中−点鎖線矢印に示すようにブレードＦＯから順
次離間する方向に導かれる。図において、矢印ｕｏをこ
のブレードＦ。の回転方向および周速としたとき　矢印
Ｖｏは風が実際に吹出される方向およびブレードＦ。に
対する相対速度を示す。

このとき相対速度■ｏは１回転軸Ａ−Ｂに対して角度θ
０を存する。そしてまた、これら周速ＬＩＱと相対速度
Ｖｏとから平行四辺形ベクトルとして現わされる矢印Ｗ
ｏは、ブレー＋：　Ｆ　Ｏの吹出側における風の絶対速
度である。この吹出絶対速度ＷＯは、同転軸Ａ−Ｂに対
して角度β０を存する。

同図で明らかなように、ベクトル線図の起点Ｏとブレー
ドＦ。の図において下端部である理想とする吹出点Ｏ６
との相互間隔が極めて大となるとともに理想とする吹出
方向である回転軸方向Ａ−Ｂに対して相対速度Ｖｏのな
す角度θ０が大である。

このことから、単にブレードＦｏを大型にしただけでは
、高静圧で大風量の風が得られないことが証明される。

また、このような大型ブレードを有する軸流ファンの風
量と静圧との相対関係は、第９図の８曲線に示すような
変化となる。この軸流ファンの特性として、所定風量に
おいてブレードからの気流の剥離現象が顕著となり、−
旦静圧が低下する。

この状態を越えると、剥離現象に渦流が生じ、この渦に
よる気流の戻りのために静圧が上昇する。

さらに風量が増大した時点で摩擦が生じて損失となり２
静圧が低下する。なお２通常負荷曲線は。

上記軸流ファンをたとえば空気調和機に用いた場合に、
極く正常な負荷状態での必要な風量に対する静圧の変化
である。大負荷曲線は、たとえば熱交換器に霜が付着し
、かつこれが厚くなって送風を妨げている状態における
必要な風量に対する静圧の変化である。従来の８曲線と
通常負荷曲線および大負荷曲線との交点をみると１通常
負荷状態での交点Ｑ＋における静圧より、大負荷状態で
の交点Ｑ２における静圧の方が低くなる。すなわち、よ
り高い静圧が必要な状態であるにも拘らず、その１」的
を満足しない特性となっている。

本発明は上記事情に着目してなされたものであり、その
目的とするところは、多段ファンにすることにより、そ
の条件に応じた最適な高静圧で大風量の風を得られるよ
うにした送風装置を提供しようとするものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決する手段）ずなわぢ本発明は、複数の軸流ファンを複数の駆動モー
タの回転軸に嵌着固定して多段ファンとなし、かつ互い
に全ての駆動モータを同軸上に配置してなり、上記各軸
流ファンのブレードは。

前段側軸流ファンのブレードから吹出される風の吹出絶
対速度方向と、後段側軸流ファンのブレビが吸込む風の
吸込絶対速度方向とが同一となるように設定したことを
特徴とする送風装置である。

（作用）このようにして構成することにより、後段側軸流ファン
における吹出相対速度方向がファンの回転軸方向に近似
し、よって送風に無駄がなくなるとともに圧力が上昇し
、高静圧で大風量の風を得られる。

（実施例）以下２本発明の一実施例を図面にもとづいて説明する。

第１図および第２図に示すように、送風装置は構成され
る。すなわち２図中１ａは第１の軸流ファンであり、こ
れは第１の駆動モータ１ｂの回転軸に嵌着固定される。

この状態で上記第１の駆動モーターｂは第１の支持具］
Ｃに取付支持される。図中２８は第２の軸流ファンであ
り。

これは第２の駆動モータ２ｂの回転軸に嵌着固定される
。この状態で上記第２の駆動モータ２ｂは第２の支持具
２ｃに取付支持される。上記第１゜第２の支持具１ｃ、
２ｃは、それぞれ駆動モータｌｂ、２ｂを同軸上に揃え
るよう支持するとともに、各軸流ファンｌａ、２ａが互
いに近接するよう配置する。そして、各軸流ファンｌａ
、２ａを第２図のみに示すケーシング３で囲繞して送風
装置か構成される。なお、第１．第２の軸流ファンｌａ
、２ａのブレードＦ１・・・、Ｆ２・・・は互いに同一
弦長であるが、後述するようにその向きおよびねじり角
度か設定される。しかも、第１．第２の駆動モータｌｂ
、２ｂはそれぞれの軸流ファン］、ａ、２ａを互いに反
対方向に回転駆動するよう制御される。

このようにして構成される送風装置を、たとえば第３図
に示すように、空気調和機の室外ユニットに配設する。

すなわち、ユニット本体４内は仕切板５で２分され、そ
の一方の室には、平面略し字状に形成される室外側熱交
換器６が配置されるとともに上記送風装置Ｓが配置され
る。他方の室には、圧縮機７および制御装置８が配置さ
れてなる。

しかして、冷凍サイクル運転をなすとともに送風装置Ｓ
を作動する。第１の駆動モータ１ｂは第１の軸流ファン
１ａをたとえば反時計回り方向に回転駆動し、第２の駆
動モータ２ｂは第２の軸流ファン２ａを時計回り方向に
回転駆動する。したがって、第１の軸流ファン１ａが吹
出す風（外気）を第２の軸流ファン２ａが直ちに吸込み
、そして吹出す。外気はユニット本体４内に吸込まれ。

室外側熱交換器６に流入して熱交換をなし、再びユニッ
ト本体４外部に吹出される。第１．第２の軸流ファンｌ
ａ、２ａともブレードＦ、、Ｆ２の弦長が比較的短いに
も拘らず、第２の軸流ファン２ａから吹出される風は、
後述する理由により高静圧であり、かつ大風量が得られ
る。

その理由を、第４図にもとづいて説明する。前段側ファ
ンである第１の軸流ファン１ａのブレードＦ１と、後段
側ファンである第２の軸流ファン２ａのブレードＦ２と
は、互いにその弦長が略同一であるが、向きおよびねじ
り角度か異なる。上記前段側ファンのブレードＦ１がた
とえば図中右方向に周速ｕ１で回転するとき、相対速度
ｖ１は回転軸方向Ａ−Ｂに対して角度θ１を存する。こ
れら周速ｕ１と相対速度Ｖ１との関係から、吹出側の絶
対速度ｗ１が求められる。このときの吹出絶対速度ｗ１
の回転軸方向Ａ−Ｂに対する方向角度はβ１で現わされ
る。また、このブレードＦ１は従来のものよりも弦長さ
が短いので、風の剥離点Ｐ１位置が異なるとともに、ベ
クトル線図の起点０と、ブレードＦ１の図において下端
部である理想とする吹出点Ｏ３との相互間隔１１は、従
来のちのよりも短くなる。そしてこのブレードＦ１の吹
出絶対速度Ｗ、方向に近接して、上記後段側ファンのブ
レードＦ２が位置する。このブレードＦ２のねしり角度
を前段側ファンのブレードＦ１の吹出絶対速度ｗ１方向
と略一致させる。さらに述べれば、後段側ファンのブレ
ードＦ２の吸込側絶対速度の方向角度β２を上記吹田側
絶対速度ｗ１の方向角度β１に略一致させる。また、こ
のブレードＦ２の風の剥離点Ｐ２位置がさらに異なると
ともに、ベクトル線図の起点Ｏと、ブレードＦ２の図に
おいて下端部である理想とする吹出点０２との相互間隔
１２は、前段側ファンのブレドＦ１よりもさらに短くな
る。ブレードＦ２の周速ｕ２の方向はプレートＦ１と逆
であり、吹出側における相対速度Ｖ２が得られるととも
に平行四辺形ベクトルから吹出絶対速度ｗ２が得られる
。

特に、相対速度Ｖ２の回転軸方向Ａ−Ｂに対する角度θ
２が、吸込側絶対速度の方向角度β２より小さくなり、
その結果、後段側ファンである第２の軸流ファン２ａか
ら吹出される外気は、この回転軸方向Ａ−Ｂにより近接
し、静圧が高くなって大風量の風が得られることとなる
。

第９図に示す風量と静圧の相対特性について。

本発明における送風装置は図中Ａ曲線に示す変化になる
。このＡ曲線と１通常負荷曲線と大負荷曲線との交点Ｑ
３．Ｑ４をみると１通常負荷状態よりも大負荷状態が高
い静圧となる。すなわち１本発明の送風装置によれば、
必要な場合に高い静圧の風が得られることとなる。

なお、複数の軸流ファンを同軸上に並べて互いに逆方向
に回転させる手段として、たとえば遊星歯車などを組合
わせた逆転歯車機構を各軸流ファン相互間に設けること
により可能であり、この場合、単独の駆動モータですむ
。しかしながら、上記逆転歯車機構は大きなスペースを
必要とするとともに部品点数が多くなり、かつ組立が複
雑で作業性が悪く、信頼性が低いものである。これに対
して本発明のごとく、各軸流ファンを専用の駆動モータ
に連結して逆方向に回転駆動する構成であれば　スペー
スをとらず１組立ても簡単で信頼性が高い。

なお上記実施例においては、送風装置を空気調和機の室
外ユニットに配置したが、これに限定されるものではな
く、以下に述べるような空気調和機に用いてもよい。す
なわち、第５図（Ａ）は天井埋込み形の空気調和機を設
置した天井１０に設けられる吸込口１１と吹出口］２を
示す。同図（Ｂ）に、空気調和機本体１３とはダクト］
−４゜１４を介して上記吸込口１１と吹出口１２を連通
し、同図（Ｃ）に空気調和機本体１５に上記吸込口１１
を直接連結し、吹出口１２はダクト１６を介して連通ず
るタイプの天井埋込み形空気調和機を示す。いずれにし
ても、空気調和機本体１３゜１５内には先に説明した通
りの送風装置が収容される。第６図（Ａ）、（Ｂ）は、
下がり天井埋込み形の空気調和機と、その吸込口］１お
よび吹出口１２を示し、空気調和機本体１７に対して吸
込口１１は直接、かつ吹出口１２はダクト１８を介して
、互いに直交する方向に連通ずる。また、第７図（Ａ）
、（Ｂ）は天袋収納形の空気調和機と。

その吸込口］１および吹田口１２を示す。空気調和機本
体１９から突設される吸込口体２０．２０は天袋２１内
に開口し、吹出口体２２．２２は上記吹出口１２に設け
られるダクト２３に接続される。いずれの空気調和機本
体１７．１９も、」１記実施例と同様の送風装置を収容
することは、勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、軸流ファンのブレ
ードの弦長が短く、シたがって小型のファンでありなが
ら、高静圧で大風量を得られ、たとえば空気調和機に用
いた場合には冷凍能力の大幅向上化を図れるという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示し。第１図は送風装置の分解した斜視図、第２図はその縦断
面図、第３図は本送風装置を配置した空気調和機の概略
〜ト面図、第４図は送風特性を説明する図、第５図ない
し第７図は本発明の他の実施例を示し、第５図（Ａ）は
天井埋込み形空気調和機の吸込吹出構造の斜視図、同図
（Ｂ）はその空気調和機の概略構成図、同図（Ｃ）はさ
らに異なる空気調和機の概略構成図、第６図（Ａ）は下
り天井埋込み形空気調和機の吸込吹出構造の斜視図。同図（Ｂ）はその空気調和機の概略構成図、第７図（Ａ
）は天袋収容形空気調和機の吸込吹出構造の斜視図、同
図（Ｂ）はその空気調和機の概略構成図、第８図は本発
明の従来例を示す軸流ファンの送風特性を説明する図、
第９図は本発明送風装置と従来送風機の静圧−送風特性
を示す図である。１ａ・・・第１の軸流ファン、２ａ・・・第２の軸流フ
ァン、ｌｂ・・・第１の駆動モータ、２ｂ・・・第２の
駆動モータ、Ｆ】・・・（前段側ファンの）ブレード。Ｆ２・・・（後段側ファンの）ブレード。出願人代理人　　弁理士　鈴江武彦

Claims

【特許請求の範囲】

複数の軸流ファンと、これら軸流ファンをそれぞれの回
転軸に嵌着固定して多段ファンとなし、かつ互いに同軸
上に配置される複数の駆動モータとからなり、上記各軸
流ファンのブレードは、前段側軸流ファンのブレードか
ら吹出される風の吹出絶対速度方向と、後段側軸流ファ
ンのブレードが吸込む風の吸込絶対速度方向とが略同一
となるように設定したことを特徴とする送風装置。