(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動手段により回転駆動されて送風を行うプロペラファンと、このプロペラファンの周囲に設けられ送風を軸方向に導くとともに、前記プロペラファンの端部付近から外周方向に送風を導く風路形成手段と、この風路形成手段を一方の側壁とし、前記外周方向の送風を一端から吹出し、この吹出方向に対向する他端の面を前記プロペラファンとの距離を保ち閉鎖空間を形成するように前記側壁と接続されたファンケーシングと、このファンケーシング内に収納され前記プロペラファンの軸方向に所定間隔で前記プロペラファンと対向するように設けられ前記側壁との間に外周方向に送風を導くディフューザー風路を形成する薄板状の風路部材と、この薄板状の風路部材と前記側壁と対向する面に設けた他方の側壁との間に前記ファンケーシングの外周近傍から前記ディフューザー風路よりの送風を導き外部に吹出す前記ファンケーシングの幅方向に設けた吹出口と、を備え、前記風路部材の形状を、前記プロペラファンの中心から吹出口側と閉鎖空間側の形状を変え、前記吹出し側の面積よりも閉鎖空間側の面積を小さくして幅方向寸法を押さえたことを特徴とする送風機。
【請求項２】
駆動手段により回転駆動されて送風を行うプロペラファンと、このプロペラファンの周囲に設けられ送風を軸方向に導くとともに、前記プロペラファンの端部付近から外周方向に送風を導く風路形成手段と、この風路形成手段を一方の側壁とし、前記外周方向の送風を吹出す吹出口を一端に設け、この吹出口に対向する他端の面を前記プロペラファンとの距離を保つように半円形状とした前記側壁と接続されたファンケーシングと、このファンケーシング内に収納され前記プロペラファンの軸方向に所定間隔で前記プロペラファンと対向するように設けられ前記側壁との間に外周方向に送風を導くディフューザー風路を形成する薄板状の風路部材と、を備え、この薄板状の風路部材と前記側壁と対向する面に設けた他方の側壁との間に前記ファンケーシングの外周近傍から前記ディフューザー風路よりの送風を導き前記吹出口より吹出させるとともに、前記風路部材の形状が、前記プロペラファンの中心を通り前記側壁と直角に交わる水平中心線と前記側壁と平行になる垂直中心線とを決めた時に、前記水平中心線を境として、吹出口に近い側の形状を前記プロペラファンより大きく、また吹出口より遠い側の形状を前記水平中心線上の２点と垂直中心線上の吹出口より遠い側に前記駆動手段の外形より大きい１点とを決め、これら３点をつなぐものであることを特徴とする送風機。
【請求項３】
プロペラファンの羽根の外径寸法に対し、風路部材の幅方向の大きさを０．７〜１．０５倍にし、ファンケーシングの幅方向の大きさを１．２〜１．２５倍としたことを特徴とする請求項１又は２記載の送風機。
【請求項４】
風路部材の軸方向取付け位置を、吹出口の中心付近から所定のずれた位置までの間に取付けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の送風機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、建築物の開放された出入口に設置され、主として冷暖房時の建物内外の断熱を行うエアーカーテン等の技術に使用可能な送風機に関するもので、また、空気力学・騒音特性を向上させたプロペラファンを応用した小型で、非常に吹出し風速が早く、風量も多い送風機の技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の送風機は商品名エアーカーテンと呼ばれ、ラインフローファンと呼ばれる横断流羽根で円形で軸方向に長い羽根を用い、吸込口と直角方向の位置に設けられた吹出口に送風するものである。
【０００３】
図１７は特開平６−３１３６０３号に示された従来の横断流羽根を用いた送風機の取付け状態図で回転軸方向から見た側断面図である。家屋の開放された出入口１０６の上部の出入口の上部壁面１０５の室内側に設置された送風機本体１０１は、その設置面側１０１ａと反対の側面に吸込口１０３と下面に吹出口１０４を有している。また、送風機本体１０１内には、風を吸込口１０３から吹出口１０４に送る横断流羽根１１３とこれを回転駆動する駆動モーター１１４が、横断流羽根１１３の外周部には風の流れを導くファンケーシング１１５が設けられている。さらに、吹出口１０４には吹出し風の方向を調整する複数枚の風向調整板１１６が上端部を支点として回動自在に支えられている。上記のように構成され、駆動モーター１１４の回転により横断流羽根１１３が回転すると、吸込口１０３から吸込まれた空気は横断流羽根１１３内を通過し、ファンケーシング１１５により吹出口１０４へと送風され、開放された出入口１０６の上方より下方へエアーカーテン流を形成するものである。なお、本図の取付け状態においては、天井面１０７と送風機本体１０１の吹出口１０４の反対面である送風機本体上面１０１ｂの間には吸込空間Ａ１１０があるが、送風機本体上面１０１ｂを天井面１０７に密着させ吸込空間Ａ１１０をなくした状態でも吸込口１０３は塞がれることがないため、送風作用に影響なく取付け可能である。
【０００４】
横断流羽根では、ファンケーシングの吸込口１０３と吹出口１０４は回転軸で対象位置となっており、横断流羽根１１３には吸込み流れと吹出し流れの両方が流れ、すなわちほぼ１８０°回転した時点で吸込み流れは吹出し流れとなり、結局横断流羽根の全周の約１／２しか仕事をしていないためファン効率がプロペラファンなどと比べ低く、本体１０１の外形寸法は横断流羽根の羽根外径寸法が小さいにも係わらずファンケーシングを有するためさほど小さくならない。ファンケーシングの吹出口１０４は横断流羽根の吹き出しのため幅寸法が少なく軸方向に長い形状のため、吹出し流れは風速が早いが風量は少ない流れとなる。このような風の流れにより、吹出し口の真下に人がいた場合には不快に感じ、さらには風量を確保するため、吹出し風速はますます高くなり床面部分でも風速が高く、床面の埃を舞い上げたり、跳ね返りの風が他の人に当たる等の不快な状態が発生する。
【０００５】
上記の問題を解決するための送風機としては、特開平６−３１３６０３号に記載された送風機がある。この送風機はプロペラファンを複数個用い、その送風部を複数個並列に設けたものである。上記の送風機はプロペラファンを使用しているため、低騒音でファン効率が高いという特徴があるものの風の流れ方向すなわち吸込方向と吹出方向が軸方向であり、従来の横断流羽根タイプの直角方向ではない。
【０００６】
図１８は従来のプロペラファン式の送風機の製品構成を表わす側断面図で、３５は送風機１０１の外筐、１０３はこの外筐の上部に設けられた吸込口で、その吸込口には上端部が丸み３４を有した円筒形のベルマウス３０を樹脂の成形品で形成している。３６はモーター取付板で、回転軸にプロペラファン２が羽根固定ナット４２により固定された駆動モーター１を上記ベルマウス３０間に位置させるように固定している。なお、これらの駆動モーター１、プロペラファン２及びベルマウス３０からなる送風部は等間隔にて外筐３５に複数個並列に設けられている。１０４は外筐３５の下部に設けられた吹出口で、上記吸込口１０３と連通する構造にて吸込口１０３と同様に下端部が丸み３４を有して内側へ折曲され、その折曲部の先端がベルマウス３０の吹出側端部に接合され、外筐３５内壁全体に滑らかな風路３１を形成する。
【０００７】
３３はガイドで外筐３５の吹出口１０４の中央に設けられ、吸込口１０３側を頂点、吹出口１０４側を底辺とする断面が略三角形にて形成され、このガイドの各部は丸み３４が付けられ、吹出口１０４内に多層平行ノズル３２を形成する。
【０００８】
従来のプロペラファン式の送風機は風の流れ方向が軸方向で上方から下方であり、吸込口１０３と建物の天井面１０７との間に吸込空間Ａ１１０を確保する必要があり、送風機本体１０１を天井面１０７に密着し取付けることはできない。送風機本体１０１は出入口の上部壁面１０５の室内側に本体取付金具１０２部分で取付けられている。送風機を天井や壁面、床面に取り付ける場合、各面に密着する状態とはならない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
図１７のような横断流羽根を用いた送風機の場合、通風量が確保できずシール効果が十分でないと言う問題があった。また羽根はファン効率が３０％程度と低く、特に回転数で周波数が決定される回転音という耳障りな騒音が高いという問題があった。また、羽根は多翼ファンと呼ばれる小さな翼が多数枚（通常１２枚程度）あるもので、翼に埃が付着しやすいことから、羽根の軸方向長さが長いということもあり、バランスが失われ振動が大きくなるといった問題があった。さらには羽根の着脱が複雑で清掃が困難であった。さらに、プロペラファンを使用する場合は、図１８に示すように吸込口１０３と建物の間に空間を確保する必要があり、製品を天井面に密着し取付けることができないのでエアーカーテンなどに使う場合、使用個所に制限される等の問題があった。
【００１０】
また、プロペラファンの特徴である吹出し流れの旋回成分を完全に取り去ることができず、また、吹出口はノズル形で吹出面積が吸込面積に比べ小さくなっており圧力損失が発生し送風機のもつ静圧を吹出動圧に効率良く変更するまでには至っていない。この様に風速が確保しにくく、エアーカーテンとしての断熱などの性能が確保できないと言う問題があった。プロペラファンで風量および風速を確保しようとする技術として、特公平６−３５８８０号公報が知られているが性能確保のためスクロールケーシングを使用したり装置全体を傾けたりするなど構造が複雑になり、かつ、寸法が大きくなり取付個所の制限や性能を押さえる必要があるなどの問題があり、しかも、吹出し風が広がってしまいエアーシールに使えないと言う問題があった。さらには、複数個のプロペラファンを使用するため、製造コストの中で最も高いモーターを多数使用するにもかかわらず開口高さが高い場所のエアーシールや、外部環境次第によっては効果的なエアーカーテンが得られないという問題があった。しなければならないという問題があった。又送風機を使用する場合ファンよりも大幅に大きなガイドやケーシングを必要とし、これを小さくしようとすると、ファン効率の低下や騒音の増大が発生するという問題があった。
【００１１】
この発明は上述のような問題を解決するためになされたもので、吹出し風の方向と風速を確保して遠方まで送風できる信頼性の高い装置を得ることを目的とする。またこの発明は簡単な構造で一つの方向へ大きな風量と高い風速が得られる装置を得ることを目的とする。さらにこの発明は性能を低下させずに小型の装置を得ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の送風機は、駆動手段により回転駆動されて送風を行うプロペラファンと、このプロペラファンの周囲に設けられ送風を軸方向に導くとともに、プロペラファンの端部付近から外周方向に送風を導く風路形成手段と、この風路形成手段を一方の側壁とし、外周方向の送風を一端から吹出し、この吹出方向に対向する他端の面を前記プロペラファンとの距離を保ち閉鎖空間を形成するように側壁と接続されたファンケーシングと、このファンケーシング内に収納されプロペラファンの軸方向に所定間隔で前記プロペラファンと対向するように設けられ側壁との間に外周方向に送風を導くディフューザー風路を形成する薄板状の風路部材と、この薄板状の風路部材と側壁と対向する面に設けた他方の側壁との間にファンケーシングの外周近傍からディフューザー風路よりの送風を導き外部に吹出すファンケーシングの幅方向に設けた吹出口と、を備え、風路部材の形状を、プロペラファンの中心から吹出口側と閉鎖空間側の形状を変え、吹出し側の面積よりも閉鎖空間側の面積を小さくして幅方向寸法を押さえたものである。
【００１４】
請求項２記載の送風機は、駆動手段により回転駆動されて送風を行うプロペラファンと、このプロペラファンの周囲に設けられ送風を軸方向に導くとともに、プロペラファンの端部付近から外周方向に送風を導く風路形成手段と、この風路形成手段を一方の側壁とし、外周方向の送風を吹出す吹出口を一端に設け、この吹出口に対向する他端の面を前記プロペラファンとの距離を保つように半円形状とした側壁と接続されたファンケーシングと、このファンケーシング内に収納されプロペラファンの軸方向に所定間隔で前記プロペラファンと対向するように設けられ側壁との間に外周方向に送風を導くディフューザー風路を形成する薄板状の風路部材と、を備え、この薄板状の風路部材と側壁と対向する面に設けた他方の側壁との間にファンケーシングの外周近傍からディフューザー風路よりの送風を導き吹出口より吹出させるとともに、風路部材の形状が、プロペラファンの中心を通り側壁と直角に交わる水平中心線と側壁と平行になる垂直中心線とを決めた時に、水平中心線を境として、吹出し口に近い側の形状を前記プロペラファンより大きく、また吹出し口より遠い側の形状を水平中心線上の２点と垂直中心線上の吹出し口より遠い側に駆動手段の外形より大きい１点とを決め、これら３点をつなぐものである。
【００１５】
請求項３記載の送風機は、プロペラファンの羽根の外径寸法に対し、風路部材の幅方向の大きさを０．７〜１．０５倍にし、ファンケーシングの幅方向の大きさを１．２〜１．２５倍としたものである。
【００１６】
請求項４記載の送風機は、風路部材の軸方向取付け位置を、吹出口の中心付近から所定のずれた位置までの間に取付けたものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の送風機の製品構成の側面図で、図２は化粧グリルを取外した状態の正面図である。また図３は本発明の送風機の風路部材の形状を変えた製品構成の側面図で、図４は化粧グリルを取外した状態の図３に対する正面図である。又図５は図１に使用している風路部材の説明図である。図において、２は駆動モーター１により回転駆動されて送風作用を行うプロペラファン、５はこのプロペラファン２に空気を導くためのベルマウスケーシング、１６は前記プロペラファン２の回転軸に直交する方向に吹出口１０４を有し、回転軸に直交する断面の外形が略半円形であるファンケーシング、３はこのファンケーシング１６内に上記プロペラファン２と所定間隔で対向するように設けられ通風ガイドの役割を果たす薄板状の第１の風路部材、１５は送風機本体、１０３は一面が開口されその開口面であるファンの吸込口、１５ａはファン吸込口１５の反対面の本体背面、１１は本体背面１５ａのほぼ中央に駆動モーター１と第１の風路部材３を固定するモーター取付板、２２は駆動モーター１の回転軸１ａにはプロペラファン２が着脱自在に取付けられているファン固定ナット、９はプロペラファン２の外径寸法より大きく構成され略平行に取付けられた円板状の第１の風路部材３との間で形成されるディフーザー風路、１０は遠心ディフューザー風路背面空間である。
【００１９】
第１の風路部材３の外周部にはこれより大きいファンケーシング１６が回転軸１ａを中心とする半円形で取付けられ、これと反対面に位置する本体側面にファンの吹出口１０４を設けている。なおファンケーシング全体はプロペラファン２の通風ガイドであるベルマウスケーシング５と本体背面１５ａ、ファンケーシング１６、吹出口１０４が本体１５に一体に結合されて形成し、さらに化粧グリル１４を含め本体１５を構成している。ファンの吸込口１０３には化粧グリル１４が着脱自在に、ファンの吹出口１０４には、スクロールケーシングの幅方向に複数枚の左右風向板(整流板)１７が吹出風路を幅方向に仕切るように取付けられている。なお図２に示すように、吹出口１０４は本体１５のファンケーシング１６の幅方向全体に開口している。
【００２０】
プロペラファン２により、化粧グリル１４、ファン吸込口１０３を通り吸込まれた空気はプロペラファンの回転により軸方向および径方向への力を受けるとともにベルマウスケーシング５、第１の風路部材３により軸方向から径方向へ流れの速度エネルギーを無駄に棄てることなく静圧に変換して流すことが出来る。すなわち、ベルマウスケーシングから第１の風路部材までの外周方向への吹出空間で軸方向の流れを径方向の流れに変換している遠心ディフューザー風路９によりプロペラファンの大風量、低騒音、高効率の特徴を生かしたまま流れを９０°変更して、従来のプロペラファンの流れである軸方向通風に比べ圧力（静圧）を上げることが出来る。すなわち遠心ディフューザー風路により従来のプロペラファンで無駄に棄てられていた速度エネルギー分を静圧に変換することにより特性を向上させている。
【００２１】
遠心ディフューザー風路９から径方向へ流れの方向を変更された空気は、図２の下方側はそのまま送風機本体１５の左右の側面にガイドされファンの吹出口１０４から吹出される。すなわち下方向へプロペラファンの大きな風量と遠心ディフユーザー風路で変換された圧力による高い風速で吹出されるので遠方へ送風できる。しかも上方側への送風はファンケーシング１６に衝突し本体背面１５ａと第１の風路部材３の間に形成された遠心ディフューザー風路背面空間１０側にすなわち第１の風路部材３の外周部で約１８０°流れの向きを変え、遠心ディフューザー風路背面空間１０を通り吹出口１０４から吹出される。また図２に示されるように側面への送風も半円形状のファンケーシングや本体１５の側壁に衝突し本体背面１５ａと第１の風路部材３の間に形成された遠心ディフューザー風路背面空間１０側にすなわち第１の風路部材３の外周部で流れの向きを変え本体１５の下部全体に開口している吹出口１０４に集められ一定方向に大きな風量と高い風速で吹出す。すなわち、化粧グリル１４の前面から吸込まれた空気は流れ方向を９０°変更し、さらにスクロールケーシング１６により箱型本体側面の４面に向かう径方向の流れを箱型本体側面の１面に集め吹出す。
【００２２】
従来のファンのように巻初めが存在し、吹出口にかけて渦巻きを拡大させてスムーズに風を流そうとするスクロール方のケーシングでは風量を確保し騒音を低下させることはできても、拡大した吹出口からの吹出す拡散された風は吹出口の位置により風速が大きく異なり遠方への送風は困難である。本発明の図３、４のようにファンケーシング１６と風路部材３の間の隙間は密閉側すなわち反吹出し側では同一であり、吹出し側にいくほど隙間が広がるためプロペラファンからの送風は吹出し側に集中することになり風の流れはファンを出てから拡散させずに一定方向に集中させるので、風量、風速を保ったまま遠方へ送風させることができる。さらにファンケーシング１６と本体１５の間にはケーシング背面空間２７が形成され部品類や配線を収納できる。しかもプロペラファンは遠心ファンで横断流ファンなど他の羽根に比べ羽形状が簡単なため軽金属で容易に製造でき強度が高く軽量となり、高速回転が可能になり小型で風量を得ることができる。
【００２３】
このような送風機は、図３、４に示されるように第１の風路部材であるプレート３は円形の形状であり、類似の形状のものを特願平１１−２６５１９１において説明しており、その中で前記第１の風路部材３の形状は羽根外径の１．１５〜１．２倍が最適としている。しかしながら、本発明においては送風性能に大きな影響与えることなく、前記第１の風路部材３の形状をさらに小型化することができた。図３、４の構成においては風路部材をファンの軸中心に対し一円の形状にしているが、プロペラファンの羽の外径寸法に対し、風路部材の外径寸法を０．７−１．０５倍と小径のものにしている。さらに、図１、２に対してはこの小型化した前記第１の風路部材３の形状として、前記プロペラファン２の回転中心、これは前記駆動モーター１の中心と同じであるがこの中心位置をとおり、図２の様な正面図で見た時に水平になる水平中心線と垂直になる垂直中心線を考えた時に、図２の水平中心線より下側つまり吹出し口１０４側の半分の前記第１の風路部材３の形状は羽根外径の１．１５〜１．２倍とし、図５のように水平中心線より上側つまり前記スクロールケーシング１６側である密閉空間側の半分の形状は、下側すなわち吹出口側の第１の風路部材３が水平中心線と交わる２点を両端とし、垂直中心線上に前記駆動モーター１を取付ける事ができる様、この駆動モーター１の外径より大きくとった点を含める範囲で小型化してある。これにより、図２のように吹出口の長さ寸法である本体１５の幅寸法を大幅に小さくすることができる。この時、前記第１の風路部材３と前記スクロールケーシング１６とで形成される水平中心線より上側の面積は、前記スクロールケーシング１６と水平中心線とで形成される面積の６０％以上を確保するように形成する。
【００２４】
図６は、例えばエアーカーテンとして製品構成された本体構成が同一寸法の送風機が送風を行った時の送風方式の違いによる風速分布の違いを示したもので、（ａ）はプロペラファン式でディフューザーを形成する風路部材を備えた送風機の場合、（ｂ）は従来の図１８のプロペラファン式の送風機による場合、（ｃ）は従来の図１７の横断流羽根式による送風機の場合であり、それぞれ製品の標準設置高さは３．５ｍである。図６において縦軸は送風機の吹出口からの距離、すなわち製品からの距離で０mから３．５メートルの間を示し、横軸は送風機の幅寸法、すなわち製品の横幅寸法を示し、１、１０は製品両端、５、６は製品中央付近となり、製品の吹出口から吹出される送風の風速に対しての区分け、たとえば７−１０ｍ／ｓや１−４ｍ／ｓの風速の領域の区分けが示されている。
【００２５】
（ａ）の本発明による場合、製品全体として送風にムラが無い。また標準的な設置高さに設置された時の床面になる３．５ｍの位置の風速を見ても１−４ｍ／ｓの風速の領域の区分けで３ｍ/ｓ以上となっており、外部から侵入しようとする風などの遮断を目的として送風を行った場合、充分にエアーシール効果である遮断効果が期待できる。
【００２６】
（ｂ）の従来のプロペラファン式の場合、製品として送風は比較的ムラはないが、全体的に製品の両端付近の風速が低くなっていることがわかる。このため、風などの遮断を目的として送風を行った場合、製品中央部に比べ両端付近の遮断効果が低下する。また、標準的な設置高さに設置された時の床面になる３．５ｍの位置の風速を見ても中央部付近しか３ｍ/ｓ以上を維持できてなく、風などの遮断を目的として送風を行っても、本発明の物に比べ効果が弱い。
【００２７】
（ｃ）の従来の横断流羽根式の場合、標準的な設置高さに設置された時の床面になる３．５ｍの位置の風速は３ｍ/ｓ以上となり、風などの遮断を目的として送風を行った場合、本発明と同様の遮断効果が期待できるが、製品の構造として製品中央にモーターが設置されるため、特に吹出口近傍において製品中央部分の送風ができず、風などの遮断を目的として製品から送風を行っても、製品中央部付近や本体端部に遮断効果が見込めない部分を生じる。なお遮断効果には室内のようにエアコンで生成する温冷熱を外部と遮断する熱の遮断があり、この場合はある程度気流が届いていればその気流によりゾーンをセパレートでき必要以上の風速は効果が上げられるわけではない。一方外風を遮断する場合はエアーシールを行う風速が低い場合には外風に対し耐久力が弱いということになる。
【００２８】
またこの時、上記（ｃ）の従来の横断流羽根式の場合の消費電力は５００Ｗであったのに対し、（ａ）の送風機による場合の消費電力は３８５Ｗであった。（ｂ）の従来のプロペラファン式の場合の消費電力は２４６Ｗであったが、上記の通り製品として（ａ）、（ｃ）のものより遮断性能が劣っているため、３．５ｍの高さに対するエアーカーテンとしては問題がある。さらに騒音性能としては、実設置状態における比較で、（ｃ）の従来の横断流羽根式の場合が７２ｄＢに対し、（ａ）の本発明による場合が６８ｄＢとなった。（ｂ）の従来のプロペラファン式の場合も６８ｄＢだった。
【００２９】
このように小型で風量を出せるプロペラファンを使用し、ディフューザーにより静圧特性を維持したまま送風方向を直角に曲げ風速を保ち吹出させることにより風量、風速と低い騒音を得るものであり、これにより効果的なエアーカーテンを得ることができる。一方さらに、この送風機を小型化した場合このディフューザー方式のプロペラファンでも風路面積が減り圧力損失が増えて送風量が減ったり、騒音が高くなるので、本発明では送風特性を改善するためディフューザーを形成する風路部材の幅方向寸法を狭くしたり、風路部材の形状を変えている。エアーカーテンの用途などから見た場合、大規模のビルやデパートなどの３．５ｍの開口高さを目的として設置するタイプと、さらにトラックなどが出入りする工場のトラックヤードなどの開口高さを５ｍ程度に設置するタイプなどがある。後者の場合には図６の（ａ）よりもさらに風量増加が必要である。このように風量増加の手段として、あるいは開口高さ３．５ｍであっても外風環境が厳しい状況の場合もより風速を増すという手段としてこの発明のように風路部材の幅方向の寸法をプロペラファンの羽の外径寸法と同じ位かあるいはそれより小さくする送風機を使用すればよい。
【００３０】
個々の送風機としては駆動手段により回転駆動されて送風を行うファンと、このファンを内蔵しこのファンの吹出す送風を導くとともに、外部から空気を吸い込む吸込口と外部へ吹出す吹出口を有するファンケーシングと、を有するが、回転数に上限があることから送風量を増やすことはできない。又回転数を一番効率のよいところから強引に増やせば、それだけ電気入力が著しく増大しエネルギーを無駄にすることになる。一方羽根を大きくすると送風機も大きくなり、複数の送風機を列状に吹出口を設けるように配置してエアーカーテンを形成させる場合、製品を設置する開口に収まらなくなる。たとえば開口の横幅は１．２ｍ等のように決まっている。又羽根を小さくして並列するユニット数を増やしても各ユニットの送風量も羽根径応じて減るため対策にならない。そのため本発明のように各ユニットの羽根の寸法を、すなわち送風量を維持してユニット自体は小型化し、この小型化に伴う性能の低下や騒音の上昇、すなわちディフューザー部分の風路面積を小型化しても減少させない方向で圧力を維持するとともに風路面積を確保するように、風路部材の形状や寸法を得るものである。この小型化により、開口に対するエアーカーテンを形成する複数の送風機の数を増やすようにしたものである。この発明の送風機を複数密着させて列状に吹出口を並べて吸い込んだ空気を噴出させることにより風量、風速を確保した効果的なエアーシールができ、室内の空調された空気を無駄に外部と交流させずエネルギー対策が行える。一方、すでに存在するエアーカーテン用の送風機が、従来の横断流のファンや、従来のプロペラファンを使用しており、外風の影響などを遮断できないような場合には、エアーカーテンを形成する複数の送風機に対し、本発明の送風機に取り替え、取り替えた後の幅の狭い送風機を密着配置させて取り替える前の送風機の数よりも多い数の送風機によりエアーカーテンを形成させるようにすることにより、省エネルギー効果を高めることができる。
【００３１】
実施の形態２．
図７ないし図１２は本発明の別の実施の形態の例の説明図で同一符号は同一部品を示す。この図７において上記実施の形態１の図２からさらに、第１の風路部材３の横幅をプロペラファン２の外径寸法の０．７〜１．０５倍の位置で本体側面と平行にカットして小型化すると共に、ファンケーシング１６の径の大きさもプロペラファン２の外径寸法の１．２〜１．２５倍にしたものである。これにより本体１５の横幅も小さくできる。
【００３２】
上記実施の形態の例１で示したような、例えば標準設置高さ３．５ｍのエアーカーテンとして製品構成された送風機を、さらに標準設置高さ５ｍのものとして製品を再構成しようと考えた場合、送風をより遠く到達させるため、通常は製品としての送風風量の増加が検討される。風量の増加を検討する手段としては、羽根外径を上げる事が考えられるが、この時エアーカーテンのような製品の場合には製品の横幅寸法などが、製品が設置される間口寸法といった設置場所との関係で決定されている。そのため羽根の外径を上げると製品寸法により送風機の使用個数を減らさねばならず製品風量は減る。逆に送風機の使用個数を増やしても羽根の外形を小さくせねばならず製品としては効果が小さい。羽根の回転数を上げる事ができれば風量を上げる事はできるが、実施の形態１で示したような送風機の場合に通常は交流誘導方式のモーターが使われ、この種のモーターは電源周波数により回転数に上限があり、一定以上に風量を上げる事はできない。そのため、ファンケーシング１６や第１の風路部材３の形状を送風性能を維持しながら小型化することにより送風機を小型化し、製品構成として送風機の使用個数を増やさねば、製品構成としての送風量を増やす事ができなかった。
【００３３】
図７は第１の風路部材３の側面を羽根径の０．７〜１．０５倍の位置で本体側面と平行にカットし、さらに水平中心線より上側の第１の風路部材３の形状は、実施の形態１の場合と同様に下側の第１の風路部材３が水平中心線と交わる２点を両端とし、垂直中心線上に前記駆動モーター１を取付ける事ができる様、この駆動モーター１の外径より大きくとった点を含め、かつ前記第１の風路部材３と前記スクロールケーシング１６とで形成される水平中心線より上側の面積が、前記スクロールケーシング１６と水平中心線とで形成される面積の６０％以上を確保するように形成している。なお、風路部材３をモーターと一体で取り付けしている場合は、モーター取り付け足とモーターとの間に風路部材をはさむようにしてこのモーター取り付け足にモーターとねじで共締めすることができる。この時上記実施の形態１に比べ、風量、騒音といった送風性能はほぼ維持され、送風機の本体寸法は小型化できる。さらに決められた製品寸法内で、使用できる送風機の個数を増やす事が可能となるため、エアーカーテン全体としての製品形態としては送風量を上げる事ができる。
【００３４】
図７はこのように送風機を具体的に小型化した一形態である。第1の風路部材３のディフーザー風路に対する上方部分の径は羽根半径の１．１５〜１．２倍の弧状になっておりその両側端は羽根中心線の延長上で第１の風路部材３の側部に達する。この時、第１の風路部材３の側部は羽根径の約０．９５倍の位置で本体側面と平行にカットされている。今回、この第1の風路部材３とディフーザー風路との風路面積は羽根中心線とディフーザー風路との風路面積の７０〜７５％となっている。本試作品においては、本体外形２４０×２９０ｍｍ、プロペラファン外径２１０ｍｍ、ファンケーシング半径１３０ｍｍ、でプロペラファン２を回転数約２７３０ｒ／ｍで駆動した時、風量をほぼ維持できた。
【００３５】
図８は送風機を小型化した別の一形態である。第１の風路部材３のディフーザー風路に対する上方部分はモーターへの取付け部を残し羽根中心線付近で吹出口に水平にカットしている。この時、第１の風路部材３の側部は羽根径の約０．９５倍の位置で本体側面と平行にカットしている。今回、この第１の風路部材３とディフーザー風路との風路面積は羽根中心線とディフーザー風路との風路面積の７５〜８０％となっている。本試作品においては、本体外形２４０×２９０ｍｍ、プロペラファン外径２１０ｍｍ、ファンケーシング半径１３０ｍｍ、でプロペラファン２を回転数約２７２０ｒ／ｍで駆動した時、風量をほぼ維持できた。ただし上記図２の形状のものに比べ上半分に角部が存在し、これがエッジとなるためか、騒音値が０．４ｄＢ程度、ピーク騒音の値は１．９ｄＢ程度上昇した。
【００３６】
図９は送風機を小型化した別の一形態である。第１の風路部材３のディフーザー風路に対する上方部分はモーターへの取付け部が残る位置で吹出口に水平にカットしている。これにより風路を若干少なくして音の低減を検討した。この時、第１の風路部材３の側部は羽根径の約０．９５倍の位置で本体側面と平行にカットしている。今回、この第１の風路部材３とディフーザー風路との風路面積は羽根中心線とディフーザー風路との風路面積の約６５％となっている。本試作品においては、本体外形２４０×２９０ｍｍ、プロペラファン外径２１０ｍｍ、ファンケーシング半径１３０ｍｍ、でプロペラファン２を回転数約２７５０ｒ／ｍで駆動した時、風量をほぼ維持できた。ただし上記図２の形状のものに比べ騒音値が０．４ｄＢ程度、ピーク騒音の値は１．７ｄＢ程度上昇し図８とあまり変化なかった。
【００３７】
図１０は送風機を小型化した別の一形態である。第１の風路部材３のディフーザー風路に対する上方部分は上記図  と同様にモーターへの取付け部が残る位置で吹出口に水平にカットしている。この時、第１の風路部材３の側部は羽根径の約１．０５倍の位置で本体側面と平行にカットしている。これは側部を大きめにしてディフューザーの斜流化効果をあげる検討をしたものである。今回、この第１の風路部材３とディフーザー風路との風路面積は羽根中心線とディフーザー風路との風路面積の約６０〜６５％となっている。本試作品においては、本体外形２４０×２９０ｍｍ、プロペラファン外径２１０ｍｍ、ファンケーシング半径１３０ｍｍ、でプロペラファン２を回転数約２７４０ｒ／ｍで駆動しても、上記図２の形状のものに比べ風量は１％程度低い。騒音値も変わらないが、ピーク騒音の値は０．５ｄＢ程度下がった。
【００３８】
図１１は上記実施例３に従い送風機を小型化した別の一形態である。第１の風路部材３のディフーザー風路に対する上方部分は羽根半径の０．７〜０．８倍の弧状になっておりその両側端は羽根中心線の延長上で第１の風路部材３の側部に達している。この時、第１の風路部材３の側部も羽根径の０．７〜０．８倍の位置で本体側面と平行にカットしている。今回、この第１の風路部材３とディフーザー風路との風路面積は羽根中心線とディフーザー風路との風路面積の約６０〜６５％となっている。この構造は側部の風路面積を大きくしたが斜流効果の出る羽径より大きい風路部材３の範囲が小さくなる分だけ、斜流効果が下がり風速が低下する。すなわち本発明では、プロペラファンからの流れを、斜流プレートにより圧力回復させ圧損に強く、より高風速の流れを作るという斜流効果と、風路面積の確保による圧力損失の低減との兼ね合いを検討している。本試作品においては、本体外形２４０×２９０ｍｍ、プロペラファン外径２１０ｍｍ、ファンケーシング半径１３０ｍｍ、でプロペラファン２を約２７７０ｒ／ｍで駆動した時、上記図２の形状のものに比べ風量は１％程度上がる。騒音値は０．６ｄＢ程度上がり、ピーク騒音の値も１．５ｄＢ程度上がる。
【００３９】
図１２は送風機を小型化した別の一形態である。第１の風路部材３のディフーザー風路に対する上方部分は羽根半径の約０．９５倍の弧状になっておりその両側端は羽根中心線の延長上で第１の風路部材３の側部に達している。この時、第１の風路部材３の側部も羽根径の約０．９５倍の位置で本体側面と平行にカットしている。今回風路面積を小さくし、この第１の風路部材３とディフーザー風路との風路面積は羽根中心線とディフーザー風路との風路面積の約３５〜４０％となっている。本試作品においては、本体外形２４０×２９０ｍｍ、プロペラファン外径２１０ｍｍ、ファンケーシング半径１３０ｍｍ、でプロペラファン２を回転数約２７３０ｒ／ｍで駆動した時、上記図２の形状のものに比べ風量は１．４％程度下がる。騒音値もほとんど変わらず、ピーク騒音の値が０．８ｄＢ程度下がるだけだった。以上のように図７ないし図１２のさまざまな寸法や形状の風路部材を検討したが、使用できる範囲であるとともに、要求される特性の仕様に基づきたとえば音を小さくするなどの要求により選択できることになる。
【００４０】
実施の形態３．
図１３は、図５示す本発明の送風機の側面図である。他の図面と同一符号は同じ物を示す。１８は前後風向板である。この時第１の風路部材３は本体背面１５ａのほぼ中央に取付けられたモーター取付板１１に駆動モーター１と共に固定されている。この時風路部材３の位置は吹出し口１０４のほぼ中央に位置している。
【００４１】
図１４は図１３の第１の風路部材３を吹出口１０４の縦幅の５％プロペラファン２に近づけたものである。すなわち図１３に比べ風路部材を軸方向に５ｍｍプロペラファンのほうへずらしている。この時、風量、騒音値共に図１３の時とほぼ変わらない。
【００４２】
また図１５は図１３の第１の風路部材３を吹出口１０４の縦幅の１０％プロペラファン２に近づけたものである。すなわち図１３に比べ風路部材を軸方向に１０ｍｍプロペラファンのほうへずらしている。この時も、風量、騒音値共に図１３の時とほぼ変わらない。
【００４３】
図１６は図１３の第１の風路部材３を吹出口１０４の縦幅の１５％プロペラファン２に近づけたものである。すなわち図１３に比べ風路部材を軸方向に１５ｍｍプロペラファンのほうへずらしている。この時、騒音値は図１３の時とほぼ変わらないが、風量は２％程度減少した。以上から、ほぼこの程度まで、すなわち吹出口の中央付近から１５％程度ずらす範囲であれば目的として得たい特性を維持できることになる。この風路部材の軸方向位置は、前後風向板１８の配置との関係出スムースな吹出しが得られるように、あるいは、風路部材の取り付け構造に応じてずらす構成にし、特性に影響しない許容範囲内で配置すればよい。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１に関する発明によれば、駆動手段により回転駆動されて送風を行うプロペラファンと、このプロペラファンの周囲に設けられ送風を軸方向に導くとともに、プロペラファンの端部付近から外周方向に送風を導く風路形成手段と、この風路形成手段を一方の側壁とし、外周方向の送風を一端から吹出し、この吹出方向に対向する他端の面を前記プロペラファンとの距離を保ち閉鎖空間を形成するように側壁と接続されたファンケーシングと、このファンケーシング内に収納されプロペラファンの軸方向に所定間隔で前記プロペラファンと対向するように設けられ側壁との間に外周方向に送風を導くディフューザー風路を形成する薄板状の風路部材と、この薄板状の風路部材と側壁と対向する面に設けた他方の側壁との間にファンケーシングの外周近傍からディフューザー風路よりの送風を導き外部に吹出すファンケーシングの幅方向に設けた吹出口と、を備え、風路部材の形状を、プロペラファンの中心から吹出口側と閉鎖空間側の形状を変え、吹出し側の面積よりも閉鎖空間側の面積を小さくして幅方向寸法を押さえたので、簡単な構造で送風機を小型化でき、かつ、風量と風速が確保できる送風機を得ることができる。
【００４６】
請求項２に関する発明によれば、駆動手段により回転駆動されて送風を行うプロペラファンと、このプロペラファンの周囲に設けられ送風を軸方向に導くとともに、プロペラファンの端部付近から外周方向に送風を導く風路形成手段と、この風路形成手段を一方の側壁とし、外周方向の送風を吹出す吹出口を一端に設け、この吹出口に対向する他端の面を前記プロペラファンとの距離を保つように半円形状とした側壁と接続されたファンケーシングと、このファンケーシング内に収納されプロペラファンの軸方向に所定間隔で前記プロペラファンと対向するように設けられ側壁との間に外周方向に送風を導くディフューザー風路を形成する薄板状の風路部材と、を備え、この薄板状の風路部材と側壁と対向する面に設けた他方の側壁との間にファンケーシングの外周近傍からディフューザー風路よりの送風を導き吹出口より吹出させるとともに、風路部材の形状が、プロペラファンの中心を通り側壁と直角に交わる水平中心線と側壁と平行になる垂直中心線とを決めた時に、水平中心線を境として、吹出し口に近い側の形状を前記プロペラファンより大きく、また吹出し口より遠い側の形状を水平中心線上の２点と垂直中心線上の吹出し口より遠い側に駆動手段の外形より大きい１点とを決め、これら３点をつなぐので、送風性能に大きく影響させること無く送風機の小型化ができる。
【００４７】
請求項３に関する発明によれば、プロペラファンの羽根の外径寸法に対し、風路部材の幅方向の大きさを０．７〜１．０５倍にし、ファンケーシングの幅方向の大きさを１．２〜１．２５倍としたため、送風性能を維持しながら、送風機本体を小型化でき、また一定の製品寸法でより多くの送風機を組込み送風量を増やすことができる製品構成が可能となる。
【００４８】
請求項４に関する発明によれば、風路部材の軸方向取付け位置を、吹出口の中心から所定のずれた位置までの間に取付けられるため、送風性能を悪化させる事無く、都合の良い位置を任意に決める事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の一実施の形態による送風機の側断面図である。
【図２】  この発明の一実施の形態による送風機の化粧グリルを取外した状態の正面図である。
【図３】  この発明の一実施の形態による送風機の側断面図である。
【図４】  この発明の一実施の形態による送風機の化粧グリルを取外した状態の正面図である。
【図５】  図２の内駆動モーターと第１の風路部材とを抜き出した状態の正面図である。
【図６】  この発明の一実施の形態による送風機による送風の風速分布図を示し、(ａ)は本発明のもの、(ｂ)は、従来のプロペラファン式によるもの、(ｃ)は従来の横断流羽根式によるものを、それぞれ示す図である。
【図７】  この発明の他の実施の形態による送風機の化粧グリルを取外した状態の正面図である。
【図８】  この発明の他の実施の形態による送風機の化粧グリルを取外した状態の正面図である。
【図９】  この発明の他の実施の形態による送風機の化粧グリルを取外した状態の正面図である。
【図１０】  この発明の他の実施の形態による送風機の化粧グリルを取外した状態の正面図である。
【図１１】  この発明の他の実施の形態による送風機の化粧グリルを取外した状態の正面図である。
【図１２】  この発明の他の実施の形態による送風機の化粧グリルを取外した状態の正面図である。
【図１３】  この発明の他の実施の形態による送風機の側断面図である。
【図１４】  この発明の他の実施の形態による送風機の側断面図である。
【図１５】  この発明の他の実施の形態による送風機の側断面図である。
【図１６】  この発明の他の実施の形態による送風機の側断面図である。
【図１７】  従来の送風機の側断面図である。
【図１８】  従来の送風機の側断面図である。
【符号の説明】
１  駆動モーター、  ２  プロペラファン、  ３  第１の風路部材、  ５  ベルマウスケーシング、９  遠心ディフューザー風路、  １０  遠心ディフューザー風路背面空間、  １１  モーター取付板、  １４  化粧グリル、  １５  本体、１６  ファンケーシング、  １７  左右風向板、  １８  前後風向板、  ２２羽根固定ナット、  ２３  モーター固定ネジ、  ２７  スクロールケーシング背面空間、  ３０  ベルマウス、  ３１  滑らかな風路、  ３２  多層平行ノズル、  ３３ ガイド、  ３４  丸み、  ３５  送風機の筐体、  ３６  モーター取付板、  １０１  送風機本体、  １０２  本体取付金具、  １０３  吸込口、１０４  吹出口、  １０５    出入口の上部壁面、  １０６  開放された出入口、  １０７  天井面、  １０８  床面、  １０９  開口のない壁面、  １１０吸込空間、  １１３  横断流ファン、  １１４  駆動モーター、  １１５  ファンケーシング、  １１６  風向板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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