(57)【要約】【課題】安価で、騒音が少なく、静圧の高い長尺ファンを得ることである。【解決手段】同心の回転軸上に軸支した複数個の多翼羽根車と、前記複数個の多翼羽根車を一括して収容するケーシングと、前記複数個の多翼羽根車を回転させるモータとを備えた長尺ファンにおいて、前記ケーシング内部に複数個の仕切板を前記ケーシング長手方向に対して直交方向に配置して前記ケーシング内部をファン室と吸気室とに区画分けし、前記ファン室が遠心ファンとして機能する事を特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同心の回転軸上に軸支した複数個の多翼羽根車と、前記複数個の多翼羽根車を一括して収容するケーシングと、前記複数個の多翼羽根車を回転させるモータとを備えた長尺ファンにおいて、前記ケーシング内部に複数個の仕切板を前記ケーシング長手方向に対して直交方向に配置して前記ケーシング内部をファン室と吸気室とに区画分けし、前記ファン室が遠心ファンとして機能する事を特徴とする長尺ファン。
【請求項２】
前記ケーシング内部に、軸受板を配置した事を特徴とする請求項１に記載の長尺ファン。
【請求項３】
前記仕切板の吸込口にベルマウスを施したことを特徴とする請求項１又は２に記載の長尺ファン。
【請求項４】
前記モータの駆動軸と、前記多翼羽根車の回転軸とを、振動吸収部材を介して結合した事を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の長尺ファン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、幅広で帯状の風を吹き出す長尺ファンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
幅広で帯状の風を吹き出す長尺ファンは、家庭用ルームエアコンに代表される空調用の送風機として多く使われている他、デパート等のように人の出入りが激しい建物においてエアカーテンとして出入口に設置されている。これらの用途に多く使用されているのは横流ファンである。横流ファンは細長い羽根板を円形に配列し、両側面を円板で覆った円筒状の羽根車と、非対称のケーシングから構成される。横流ファンは構造上、容易に所望の幅の送風を設定することが可能である。横流ファンは性能向上を目的とした多くの研究が行われてきた。しかし、横流ファンの内部流れはケーシングの形状などに影響を受けやすく、非常に複雑な流れであり、十分解明されていない。
【０００３】
横流ファンは、吹出口両端部分の流速が低く、不安定になり均一流速の帯状の風が出しにくくなる。また、エアカーテン等のように遮断性のある風が必要になるファンには、静圧が高いものが望まれるが、横流ファンは、シロッコファン等の遠心ファンと比較すると静圧が低いという大きな欠点を持っている。横流ファンに静圧が加わると風量の落ち込みが激しく、フィルターを介在させると、風量は極端に減ってしまう。フィルターにゴミが詰まってくると、この現象は更に著しくなる。また、静圧が加わることで羽根車の回転数が上がり、高周波の騒音が発生するようになる。更には、吹出口両側方向からは吸気を行ってしまい、バサツキ音が発生する場合もある。このように、横流ファンは静圧が加わると様々な問題を引き起こす。
【０００４】
この改善策として、静圧の低い横流ファンに代わり、比較的静圧の高い遠心ファンを複数配置した長尺ファンが複数提案されている。実開昭６２−４７７９５号公報では、複数個の多翼羽根車を配設して、遠心ファンとして機能させ、吸込口及び吐出口が径方向に勾配を持つ案内壁を形成した技術が開示されている。しかしながら、この構成では吹出口案内壁と吸込口案内壁を個々の羽根車に形成させる必要があり、複雑な構造でコスト高になる。また、該公報の第１図（ｃ）に示されるように、ケーシングの形状は横流ファンのものに近く、遠心ファンとして機能させるには効率が低い。
【０００５】
実開昭５６−８８９７号公報では、複数個の羽根車ユニットを貫通する回転軸の撓みの問題点を解消するため、一本の回転軸に代わってスペーサによって連結する技術が開示されている。しかしながら、この構成では回転時のスペーサの風きり音による騒音が発生する。また、スペーサと羽根車の取付構造により、吸込口は複数個のスペーサの外接円よりも大きな径でなければならず、効率の良い吸込口形状ができない。更には、スペーサの回転が吸気の妨げになる。上記ような構造上の問題点の他、スペーサによる連結は、製造技術上の観点から、芯出しが困難であり、歩留まりが悪いことが予想される。
【０００６】
特開平１１−３２４９８４号公報では、複数の多翼遠心ファンユニットについて連続した共通の流路をもたせた技術が開示されている。しかしながら、この構成ではケーシング形状が複雑であり、コストがかかる上、共通の流路を持つことによって個々の遠心ファンユニットが理想的なケーシングの形状をとれなくなり能力を下げてしまっている。このように、遠心ファンによる長尺ファンは様々な問題があり、市場に流通するに至っていない。
【特許文献１】実開昭６２−４７７９５号公報
【特許文献２】実開昭５６−８８９７号公報
【特許文献３】特開平１１−３２４９８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、上記した問題点を克服し、安価で、騒音が少なく、静圧の高い長尺ファンを得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明としては、本発明の長尺ファンは、同心の回転軸上に軸支した複数個の多翼羽根車と、前記複数個の多翼羽根車を一括して収容するケーシングと、前記複数個の多翼羽根車を回転させるモータとを備えた長尺ファンにおいて、前記ケーシング内部に複数個の仕切板を前記ケーシング長手方向に対して直交方向に配置して前記ケーシング内部をファン室と吸気室とに区画分けし、前記ファン室が遠心ファンとして機能する事を特徴とする。
【０００９】
仕切板は本発明において重要な働きをする。仕切板はケーシング内部を区画分けするものであり、多翼羽根車が両吸込型である場合には、多翼羽根車の両側に吸込口付きの仕切板を配置し、多翼羽根車が片吸込型である場合には、多翼羽根車の吸込側に吸込口付きの仕切板を、吸込側の反対側には吸込口無しの仕切板を配置する。これによって、仕切板はケーシング内部をファン室と吸気室に区画分けすることになる。ファン室は、その内部に多翼羽根車を内包し、個々のファン室が遠心ファンとして機能する。吸気室は、個々のファン室が吸気を行う為に必要な空間であり、ケーシングには外部空気を取り入れる為の吸気口が形成されている。ケーシングは個々のファン室において流路として活用されるように断面が渦巻き形状を成しており、この渦巻き形状と２枚の仕切板に囲まれた構造により個々のファン室は遠心ファンとして効率的に機能する事ができる。このように、断面が渦巻き形状を成したケーシングの内部に仕切板を配置するという簡単な構造により、複数個のファン室を簡単に並列して形成することができ、安価に製造することが可能になる。
【００１０】
モータにより多翼羽根車が回転すると、外部空気は吸気口を通して吸気室に取り込まれ、仕切板に施された吸込口を通してファン室に供給される。ファン室に供給された空気は、遠心ファンの作用により昇圧されて吐出口から吹き出される。個々のファン室から吹き出された風は、隣り合うファン室から吹き出された風と合流し、長尺ファン全体では幅広で帯状の風となる。
【００１１】
また、仕切板はケーシングのリブとしての働きも兼ねており、長尺ケーシングの剛性を高め、ケーシングの撓みを防ぐ効果もある。
【００１２】
第２の発明としては、本発明の長尺ファンにおいて、ケーシング内部に、軸受板を配置した事を特徴とする。複数個の多翼羽根車を軸支する回転軸は、これら多翼羽根車の重量に起因する撓みに加え、回転軸自身の長さも撓みに影響している。そこで、回転軸を受ける軸受板をケーシング内部に１カ所以上設置することにより、重量を分散し、偏心を防いでいる。多翼羽根車が片吸込型である場合は、吸込側の反対側に設置された吸込口の無い仕切板に軸受板としての機能を持たせる事ができる。仕切板が軸受板を兼ねることで、吸気室中に軸受板を設置する必要が無くなる。
【００１３】
第３の発明としては、本発明の長尺ファンにおいて、仕切板の吸込口にベルマウスを施したことを特徴とする。ベルマウスにすることにより、ファン室の吸気効率が高まり、全体としてのファンの性能が高くなる。
【００１４】
第４の発明としては、本発明の長尺ファンにおいて、モータの駆動軸と、多翼羽根車の回転軸とを、振動吸収部材を介して結合した事を特徴とする。モータの駆動軸と多翼羽根車の回転軸が振動吸収部材を介すことなく連結していると、モータから発生する振動と多翼羽根車から発生する振動が作用して増幅し、ケーシングに振動を与え、騒音の原因となる。回転軸を振動吸収部材を介して結合する事で振動が抑制され、騒音も少なくなる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、複数個の遠心ファンによる長尺ファンを安価に製造することができる。また、本発明による長尺ファンは、比較的静圧の高い遠心ファンを利用しているので、横流ファンに見られた圧力損失に対する極端な風量低下を防ぎ、騒音も少なく、全体的に均一な流速の帯状の風を吹き出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を実施例で図を用いながら説明する。本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００１７】
図１は本実施例１の長尺ファン１ａの吹出口を正面として見た場合の正面図である。図２は図１の同ファンを斜め上方向から見た図である。図３は図２の同ファンを、ケーシング上部２ａを持ち上げて内部構成を覗けるようにした図である。図４は図１のＡ−Ａ線での同ファンの断面図を示す。
【００１８】
図３に示すように、長尺ファン１ａのケーシングは、断面が渦巻き形状を成したケーシング上部２ａ及びケーシング下部２ｂと、モータ６を設置するケーシング側部２ｃと、回転軸５を支えるケーシング側部２ｄとの４つの部材で構成されている。ケーシング内部は仕切板３ａによりファン室２１と吸気室２２に区画分けされている。吸気室２２においては、ケーシング上部２ａに開口部が施されて吸気口１３を複数箇所に形成している。ファン室２１は両吸込型多翼羽根車４ａを内包している。仕切板３ａは吸込口１２を有しており、吸込口１２はその周囲端面にファン室２１内部方向に曲率を持つようにベルマウス１４が施されている。ファン室２１に内包される両吸込型多翼羽根車４ａは、回転軸５により他の両吸込型多翼羽根車４ａと同心に軸支され、回転軸５はモータ６の駆動軸７と連結している。回転軸５と駆動軸７は振動吸収部材９を介して結合されている。回転軸５は中央部付近では軸受板８が設置され、回転軸５を支えている。吸込防止板１１は吐出口１０方面からの吸気を防止するもので、必要に応じ設置する。
【００１９】
モータ６を駆動させることにより、回転軸５に軸支された複数個の両吸込型多翼羽根車４ａは回転を始める。外部空気は吸気口１３から吸気室２２に取り込まれ、更に仕切板３ａに施された吸込口１２を通してファン室２１に取り込まれる。この際、ベルマウス１４はファン室２１が効率的に吸い込みを行えるように働く。ファン室は、断面が渦巻き形状を成したケーシング上部２ａ及びケーシング下部２ｂと仕切板３ａに囲まれた構造により、遠心ファンとして働き、取り込んだ空気は、遠心ファンの働きにより吐出口１０から図２中の矢印方向に吹き出される。図４の断面図に示したように、ケーシング上部２ａ及びケーシング下部２ｂは、遠心ファンとして効率の良い流路となるように断面が渦巻き形状を成している。軸受板８は、回転軸５を支えることで撓みによるブレを防止している。振動吸収部材９は、回転軸５の振動と駆動軸７の振動が相互に作用する事を防ぎ、ケーシングに伝わる振動を抑制する事で騒音を低減している。吸込防止板１１については、設置しない場合は吐出口１０方向から吸気を行ってしまう。吸気用流路のみにて吸気を行いたい場合には、吸込防止板１１を設置してこれを防止する。また、仕切板３ａは、特に図示していないが、ケーシング上部２ａ及びケーシング下部２ｂとビス止めされて一体となっており、ケーシング内でリブとしての役割を果たす。
【００２０】
図５は振動吸収部材９の中心における断面図を示している。振動吸収部材９は、２枚の円板３１、２個の軸ゴム３２、８個のねじ３３と４個のカラーゴム３４で構成され、ゴムによる弾性体を介すことにより振動を伝えない仕組みになっている。
【実施例２】
【００２１】
図６は本実施例２の長尺ファン１ｂの内部構成図である。実施例１の番号を準用して同一箇所には同一番号を付け、詳細な説明は省略する。
【００２２】
図６に示すように、ケーシング内部は吸込口１２を有する仕切板３ａと吸込口の無い仕切板３ｂによりファン室２１と吸気室２２に区画分けされており、ファン室２１は片吸込型多翼羽根車４ｂを内包している。モータ６を駆動させることにより、個々のファン室２１は片吸込型遠心ファンとして機能する。片吸込型であるので、１箇所以上に、吸込口の無い仕切板３ｂに代わって軸受機能を有した仕切板３ｃを配置することができる。この仕切板３ｃを配置することにより、吸気室２２内の途中に軸受板を別途設ける必要が無くなる。
【実施例３】
【００２３】
図７は本実施例３の長尺ファン１ｃの内部構造図である。実施例１及び２の番号を準用して同一箇所には同一番号を付け、詳細な説明は省略する。
【００２４】
図７に示すように、ケーシング内部は吸込口１２を有する仕切板３ａと吸込口の無い仕切板３ｂによりファン室２１と吸気室２２に区画分けされており、ファン室２１は片吸込型多翼羽根車４ｂを内包している。片吸込型多翼羽根車４ｂは隣り合う羽根車と相反した方向に軸支されており、２個の片吸込型多翼羽根車４ｂで１個の両吸込型のような構成になっている。勿論、この際も１箇所以上に、吸込口の無い仕切板３ｂに代わって軸受機能を有した仕切板３ｃを配置することができる。このような構成においては、片吸込型でありながら、実施例２と比較して仕切板の数が少なくできる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
高静圧で騒音の少ない長尺ファンとして、エアコン用ファンとして適用できる他、遮断性が求められるエアカーテン用ファンにおいても好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施例１における長尺ファンの正面図である。
【図２】本発明の実施例１における長尺ファンの斜視図である。
【図３】本発明の実施例１における長尺ファンの内部構成斜視図である。
【図４】図１のＡ−Ａ線での長尺ファンの測断面図である。
【図５】本発明における振動吸収部材の断面図である。
【図６】本発明の実施例２における長尺ファンの内部構成斜視図である。
【図７】本発明の実施例３における長尺ファンの内部構成斜視図である。
【符号の説明】
【００２７】
１ａ  実施例１における長尺ファン
１ｂ  実施例２における長尺ファン
１ｃ  実施例３における長尺ファン
２ａ  ケーシング上部
２ｂ  ケーシング下部
２ｃ  ケーシング側部（モータ取付側）
２ｄ  ケーシング側部（モータ無側）
３ａ  仕切板（吸込口付）
３ｂ  仕切板（吸込口無）
３ｃ  仕切板（軸受機能付）
４ａ  両吸込型多翼羽根車
４ｂ  片吸込型多翼羽根車
５    回転軸
６    モータ
７    駆動軸
８    軸受板
９    振動吸収部材
１０  吐出口
１１  吸込防止板
１２  吸込口
１３  吸気口
１４  ベルマウス
２１  ファン室
２２  吸気室
３１  円板
３２  軸ゴム
３３  ねじ
３４  カラーゴム
【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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