JP7251726B2 - 送風機 - Google Patents

Description

本発明は、送風機に関する。

本出願人は、この種の送風機の静翼の構造に関しては、種々の提案をしている。例えば、特開２０１６－２１７３０６号公報に記載の発明である。概要は、風胴を設けるとともに、この風胴に静翼を設け、静翼の外郭体と風胴の内面との間に環状空間を形成し、この環状空間に位置する支持体を介して静翼が支持される静翼付き送風機である。

そして、今回は、静翼付き送風機を改良したものであり、概要は、支持体の数を増やすとともに、この支持体の板面を曲折する構成であり、例えば、この板面は送風機の吹出し風の旋回流方向に向かって曲がっているので、ファン（動翼）からの風を環状空間に効率よく導入できるという提案である。

この考えを基に、先行技術文献を調査した結果によれば、「静翼の形状などを工夫して気流の整流を図った文献」として次のような発明が挙げられる。

特開２０１５－０２５４２５号公報は、静翼の吹出し口側の端部より手前に誘導部としてＬ字型の溝や突起を設けた発明である（文献１）。

また、特開２００８－２６１２８０号公報は、８枚の内側静翼、８枚の外側静翼、および、環状の連結部を備える。内側と外側の静翼の大きさを変えることで、軸流ファンの静圧－風量特性を向上させた。ハウジングを環状の連結部で仕切るので、前記特開２０１６－２１７３０６号公報の静翼付き送風機に関連する発明であるが、概要は、外側静翼が主である（文献２）。

さらに、特開２００６－２１４４１９号公報は、回転ブレード（動翼）と静止ブレード（静翼）の枚数がそれぞれ７枚と８枚の場合に、風量及び静圧共に大きくなった発明である。概要は、動翼と静翼の位置関係に関する（文献３）。
特開２０１５－０２５４２５号公報 特開２００８－２６１２８０号公報 特開２００６－２１４４１９号公報

文献１－３は、何れも、静翼に関する発明である。

文献１では、静翼（５０）の吹出し口側（２）の端部（５２）より手前（吸込み口側１）に、Ｌ字型の溝の誘導部（５１）を設けることで、気流は、誘導面（５３）に沿って流れ、吹出し口側（２）の方向に誘導する。これにより、例えば、反り返り成分の発生が抑制され、かつ空気抵抗も減少される。結果として、吹出し口側（２）に向かうように整流された流れと確保しつつ、効率よく吹出し口から外部へ排出される。

また、文献２では、内側静翼（２４１）の（径方向外側の）端部と、外側静翼（２４３）の（径方向内側の）端部とが、連結部（２４２）により連結される。かつ連結部（２４２）の内側面（４２１）は中心軸（Ｊ１）へと向かう法線がステータ部（２２１）よりもロータ部（２２２）側へと傾斜しており、連結部（２４２）は、吸気側から排気側に向かって、径が漸次減少する帯状である。従って、軸流ファン（１）は、外側静翼（２４３）で十分な集風効果を得るとともに、内側静翼（２４１）での気流の妨げを抑制することにより、軸流ファン（１）の静圧－風量特性を向上することができる。

さらに文献３では、軸流送風機１は、ハウジング（３）内に、好ましくは、７枚の回転ブレード（５）と、８枚の静止ブレード（１１）を備えた構造であって、インペラ（７）、回転軸（８）を備えたモータ（９）等を備えている。そして、回転ブレード（５）は、横断面形状が、インペラ（７）の回転方向に向かって凹部が開口する湾曲形状を有している。また、静止ブレード（１１）は、軸線方向と直交する方向に静止ブレード（１１）を切断したときの横断面形状が、回転方向とは逆の方向に向かって凹部が開口する湾曲形状を有している。これにより、従来よりも風量が多く、かつ静圧が高い軸流送風機を提供できる。また、従来よりも騒音を低減できる軸流送風機を提供する。

上記に鑑み本発明は、静翼を支持する支持体の数を増やすとともに、この支持体の板面を曲折とする構成であって、例えば、この板面が、送風機の吹出し風の旋回流方向に向かって曲がっている構造を採用する。これにより、例えば、ファン（動翼）からの風を環状空間に効率よく導入する提案をする。その好ましい、一例が、請求項１－６である。

請求項１の発明は、送風機本体の吹出し側に設けた風胴と、この風胴に内設した静翼を備えてなる送風機において、
前記静翼には、前記送風機のファンを収容する筒状の本体（１０ａ）を備え、かつ前記静翼は、前記風胴の内周面の中心方向に突設した複数本の翼板と、前記翼板の自由端に架承した外郭体の組合せとし、
前記外郭体の外周面と当該風胴の前記内周面の間に、前記送風機からの空気が流れるための通路があり、
前記風胴と、前記通路には、前記空気が流れる吸込み側と吹出し側を備え、
前記風胴に設けた前記静翼と、前記通路に設けた前記静翼を支持する支持体は、分離形態とし、
前記ファンの回転で生じた、前記送風機本体の吹出し風の一部は、前記吸込み側の吸込み口において、旋回流方向から受け入れ可能とし、かつ前記吹出し側に送り、前記吹出し側の吹出し口から外部に吹出し可能とし、
前記支持体は、前記空気が流れる板面を有し、前記板面の前記吸込み側は、前記吹出し風の旋回流方向に向かって曲折する曲折面を備え、
前記曲折面は、前記本体（１０ａ）端部より延設される構成で、前記板面に対し前記旋回流方向に向かって角度θ°を備え、
前記ファンは、前記送風機本体を正面視して時計回り方向に回転し、かつ空気の流れは、反時計回り方向に流れることを特徴とした送風機である。

これにより、請求項１では、静翼を支持する支持体の数を増やし、かつ支持体の板面を曲折とする構成であって、例えば、図７の送風機の吹出し風の旋回流方向（旋回流方向を、矢視する）に向かって曲がっている構造を採用する。この構造の採用で、例えば、ファン（動翼）からの風を、後述する環状空間に効率的に、かつ過流発生もなく（乱気流もなく）、極めて、スムーズに導入できる特徴がある。

請求項２の発明は、板面は、吹出し側において、真直ぐとすることを特徴とした送風機である。

これにより、請求項２では、請求項１の特徴を達成できることと、請求項１の特徴を達成するに最適な、支持体の吹出し側の板面の形態を提供できる。

請求項３の発明は、板面は、静翼の吸込み側（１０ｄ）から、静翼の前記吹出し側に形成されていることを特徴とした送風機である。

これにより、請求項３では、請求項１の特徴を達成できることと、請求項１の特徴を達成するに最適な、それぞれの支持体の全体の形態を提供できる。

請求項４の発明は、曲折面は、本体（１０ａ）端部より延設された吸込み側（１０ｄ）に形成することを特徴とした送風機である。

これにより、請求項４では、請求項１の特徴を達成できることと、請求項１の特徴を達成するに最適な、それぞれの支持体の板面の曲折の形態を提供できる。

請求項５の発明では、板面の曲折は、通路の吸込み側（送風機本体側）より突出したことを特徴とした送風機である。

これにより、請求項５では、請求項１の特徴を達成できることと、請求項１の特徴を達成するに最適な、それぞれの支持体の板面の曲折の形態と、吸込み側における曲折の吐出構造を提供できる。

請求項６の発明では、送風機は、軸流ファンであることを特徴とした送風機である。

これにより、請求項６では、請求項１の特徴を達成できることと、請求項１の特徴を達成するに最適な、送風機（ファン）の機種を提案できる。

本発明の全体の正面図 本発明の全体の背面図 本発明の全体の平面図 本発明の全体の右側面図 本発明の全体の左側面図 本発明の静翼の正面図（吹出し側より視た） 本発明の風胴に設けた支持体（支持板）の板面の曲折による風の流れを模式的に示した要部の拡大斜視図 本発明の送風機において、図７に示した板面の一部（吸込み側）に曲折を備えた静翼による風の流れを模式的に示した断面図 風胴に本発明の静翼を配備した構成の断面図 図７の支持板を設けたことによるファンからの吹出し風（静翼側より視て、吸込み風となる）の流れを説明する模式図 本発明の支持体を一枚取出し、拡大して要部を表現した斜視図 従来の支持体の板面の風の流れを模式的に示した拡大斜視図

以下、本発明の好ましい、一実施例を、順に説明する。

図１～図５に示した送風機１（例えば、軸流ファン）は、好ましい一例であって、その構成の要部は、コード（図示しない）を備えたモータ２と、このモータ２の外周面に突設したフランジ（図示せず）に取付けられた線材で構成したガード３（保護網）と、モータ２の出力軸２０１に支持したファン５（羽根で、動翼）でなる。

そして、この一例では、ガード３の環状線材３００は、モータ側が大径で、反モータが小径に構成されている。一例であり、限定されない。図中３０１はガード３の枠線材を示す。

図３～図５等に示した、風胴７は、この一例では環状（筒状）であり、例えば、ファン５によって取り込まれた風は、風胴７の吸込み側７ａの吸込み口７ａ１から吹出し側７ｂの吹出し口７ｂ１に至る。この例では、吸込み側７ａ＞吹出し側７ｂの径とするが一例である。この風胴７の内部（内周面７ｃ）には、複数本の支持体８、８……（ブラケット）を設けるとともに、この支持体８に静翼１０の環状外郭体１０ｂを取付けることで、静翼１０が風胴７に支持されることと、風胴７の内周面７ｃと、この静翼１０を構成する外郭体１０ｂの外周面１０ｂ２との間に筒状の空間の通路１１が形成される。この通路１１は、筒状であり、風胴７の吸込み側７ａから吹出し側７ｂに至る。また、通路１１は、ファン５の回転で、生じた風（ファン５からの吹出し風）の一部を、その吸込み側１１ａの吸込み口１１ａ１で受け入れ、吹出し側１１ｂに送り、吹出し側１１ｂの吹出し口１１ｂ１から外部に吹出す（送る特徴がある）。尚、風胴７の形態は、ファン側がガード３の環状外形と相似形とすることで、例えば、製造、及び／又は、組付けの容易化とか、ファン５からの吹出し風の吸込み容易化、或いは騒音軽減化等を意図するが、限定されない。

一方、吹出し風の多くは、静翼１０の外郭体１０ｂの内周面１０ｂ１と本体の外周面１０ａ１との空間（吸込み口１０ｄ１）で、かつ翼板１０ｃに向かって、この空間の吸込み側１０ｄより、吹出し側１０ｅに送られる。そして、静翼１０の吸込み口１０ｄ１より吸い込んだ風（吸込み風Ｙとする。）は、静翼１０の多数枚の翼板１０ｃの働きで整流され、例えば、直線状の空気の流れとなり、吹出し口１０ｅ１から外部に吹出される。

そして、静翼１０は、この一例では吹出し側に盲板を備えた環状（筒状）の本体１０ａと、風胴７より小径の環状（一例）の外郭体１０ｂと、本体の外周面１０ａ１と外郭体１０ｂの内周面１０ｂ１との間に数枚設けた渦巻き形状の翼板１０ｃで構成されている。従って、ファン５からの吹出し風は、静翼１０の吸込み側１０ｄから吹出し側１０ｅに流れる。また通路１１の吸込み側１１ａから吹出し側１１ｂに流れる。又は板面８ａの吸込み側８ａ１から吹出し側（符号なし）に流れる。

図６～図１０等に示した支持体８の、板面８ａの吸込み側８ａ１には、風胴７への吸込み風Ｙの旋回流方向に向かって曲折した曲折面８０を備える。これにより、例えば、曲折面８０は、この吸込み風Ｙの旋回流方向に向かって曲がっている。この曲折面８０を備えることで、送風機１のファン５からの吹出し風を効率良く、風胴７に取り込みできることと、圧損の減少とか、騒音発生の軽減化等に寄与できる。

尚、図７～図１０を参考として、送風機１からの風の流れを説明すると、ファン５が回転して、風が生成されるとともに、この風は、送風される。例えば、図８と図９において、風の多くは、風胴７の吸込み側７ａから吹出し側７ｂに向かって流れる（押し出される）。この際に、風胴７の内周面７ｃには、障害物がなく、かつ翼板１０ｃが設けられており、乱気流の発生がない。従って、整流された風がスムーズに流れること（スムーズな送風が図れること）、併せて、風速低下もなく、遠方への到達が期待できる。殊に、図７において、略Ｊ形状の支持体８を多数（例えば、１６枚）とすることで、支持体８の、板面８ａの吸込み側８ａ１に形成した曲折面８０は、図７の如く、静翼１０よりもさらに吸込み側７ａ側に位置している関係よりして、図１０に示すように風の流れに対して、角度θ°が形成されている関係上から、ファン５が、時計回り方向に回転すると、空気は図７の如く、反時計回り方向に流れる。この空気は、矢視の如く、ファン５の回転力で渦巻状となり、通路１１側程、流速が早くなる（図８、図９参照）。殊に、送風の一部は、通路１１（環状空間）の吸込み口１１ａ１より吸い込まれるが、その際に、支持体８（支持板）の板面８ａの曲折面８０に受入れられ、かつ前述の如く、通路１１の存在で、ファン５からの風量が最大に供給される（この通路１１は、風胴７に送り込まれた風の道として活用できる）。これらの総合的な効果により、例えば、利用分野の拡充が図れる。例えば、前記角度θ°は、ファン５の回転数との関係で導かれるが、回転数が少なくても、５°程度は期待できる。よって、この角度θ°は、回転数が増加すれば、顕著な差が発生する。例えば、この総合的な効果に併せて、従来のような騒音発生も少なく、かつ遠方までの送風ができて、利用分野の拡充が図れる。

これに対して、図１２に示した従来例の支持体０８では、この支持体０８が直立していることから、流れる（流入する）風のために、渦流０８ａが発生し易く、この影響で、通路０１１を通過する風量が低下する。

前述した各構造・特徴等は、本発明の好ましい一例の説明である。従って、本発明は上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 送風機
２ モータ
３ ガード
２０１ 出力軸
３００ 環状線材
３０１ 枠線材
５ ファン（羽根）
７ 風胴
７ａ 吸込み側
７ａ１ 吸込み口
７ｂ 吹出し側
７ｂ１ 吹出し口
７ｃ 内周面
８ 支持体
８ａ 板面
８ａ１ 吸込み側
８０ 曲折面
１０ 静翼
１０ａ 本体
１０ａ１ 本体の外周面
１０ｂ 外郭体
１０ｂ１ 外郭体の内周面
１０ｂ２ 外郭体の外周面
１０ｃ 翼板
１０ｄ 吸込み側
１０ｄ１ 吸込み口
１０ｅ 吹出し側
１０ｅ１ 吹出し口
１１ 通路
１１ａ 吸込み側
１１ａ１ 吸込み口
１１ｂ 吹出し側
１１ｂ１ 吹出し口
Ｙ 吸込み風
０８ 支持体
０８ａ 渦流
０１１ 通路

Claims (6)

1. 送風機本体の吹出し側に設けた風胴と、この風胴に内設した静翼を備えてなる送風機において、
   前記静翼には、前記送風機のファンを収容する筒状の本体（１０ａ）を備え、かつ前記静翼は、前記風胴の内周面の中心方向に突設した複数本の翼板と、前記翼板の自由端に架承した外郭体の組合せとし、
   前記外郭体の外周面と当該風胴の前記内周面の間に、前記送風機からの空気が流れるための通路があり、
   前記風胴と、前記通路には、前記空気が流れる吸込み側と吹出し側を備え、
   前記風胴に設けた前記静翼と、前記通路に設けた前記静翼を支持する支持体は、分離形態とし、
   前記ファンの回転で生じた、前記送風機本体の吹出し風の一部は、前記吸込み側の吸込み口において、旋回流方向から受け入れ可能とし、かつ前記吹出し側に送り、前記吹出し側の吹出し口から外部に吹出し可能とし、
   前記支持体は、前記空気が流れる板面を有し、前記板面の前記吸込み側は、前記吹出し風の旋回流方向に向かって曲折する曲折面を備え、
   前記曲折面は、前記本体（１０ａ）端部より延設される構成で、前記板面に対し前記旋回流方向に向かって角度θ°を備え、
   前記ファンは、前記送風機本体を正面視して時計回り方向に回転し、かつ空気の流れは、反時計回り方向に流れることを特徴とした送風機。
2. 前記板面は、前記吹出し側において、真直ぐとすることを特徴とした請求項１に記載の送風機。
3. 前記板面は、前記静翼の前記吸込み側（１０ｄ）から、前記静翼の前記吹出し側に形成されていることを特徴とした請求項１に記載の送風機。
4. 前記曲折面は、前記本体（１０ａ）端部より延設された前記吸込み側（１０ｄ）に形成することを特徴とした請求項１に記載の送風機。
5. 前記板面の前記曲折面は、前記通路の前記吸込み側より突出したことを特徴とした請求項１に記載の送風機。
6. 前記送風機は、軸流ファンであることを特徴とした請求項１に記載の送風機。

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