(57)【要約】      （修正有）【課題】シロッコファン２台を直列に配置した場合に、シロッコファンが吹き出す気流の圧力損失を低減する送風装置を提供する。【解決手段】気流の上流側から順に第一シロッコファン１０、第二シロッコファン２０が直列に配置され、第二吹出口２４から見て、第一シロッコファン１０と第二シロッコファン２０とが重なるように配置された第一吹出口１４の一端と第二ケーシング２２の一端とを結ぶ第一羽根車の回転軸方向の距離Ｘと、第一吹出口１４の回転軸方向距離Ｌが、Ｘ／Ｌ≦０．４の構成となることで、第一シロッコファン１０が吹き出した気流は、第二シロッコファン２０および筐体３１の壁面に衝突することなく、第二吸込口２３に吸い込まれるため、圧力損失が増大しない。【選択図】図１
2019143903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の翼が円筒状に配置された第一羽根車と、
前記第一羽根車の周囲を覆うように配置された第一ケーシングと、
前記第一ケーシングの両端に略円状に開口した第一吸込口と、
前記第一ケーシングの一端に開口した第一吹出口とを備えた第一シロッコファンと、
複数の翼が円筒状に配置された第二羽根車と、
前記第二羽根車の周囲を覆うように配置された第二ケーシングと、
前記第二ケーシングの両端に略円状に開口した第二吸込口と、
前記第二ケーシングの一端に開口した第二吹出口とを備え、
前記第一シロッコファンが吹き出した気流を吸い込むよう前記第一シロッコファンと直列に配置した第二シロッコファンと、
前記第一シロッコファンと前記第二シロッコファンを隔てる仕切板と、を備え、
前記第二吹出口から見て、前記第一シロッコファンと前記第二シロッコファンとが重なるよう配置された前記第一吹出口の一端と前記第二吹出口の一端とを結ぶ前記第一羽根車の回転軸方向の距離Ｘと、前記第一吹出口の回転軸方向距離Ｌが、Ｘ／Ｌ≦０．４の構成となることを特徴とする送風装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシロッコファンを直列に備えた送風装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の送風装置は、シロッコファンを２台以上直列に配置するものである。（例えば特許文献１）
図６は、特許文献１に記載された従来の送風装置を示すものである。
【０００３】
図６に示すように、従来の送風装置は、複数のシロッコファンを直列に配置し、第一シロッコファン１０は第一羽根車１１と第一ケーシング１２を備え、モータ３２が第一羽根車１１の椀状に構成された中間隔板に備えられており、第一シロッコファン１０の下流側に位置する第二シロッコファン２０は第二羽根車２１と第二ケーシング２２を備え、モータ３２が第二羽根車２１の椀状に構成された中間隔板に備えられており、羽根車の重心を通り羽根車の回転軸に対して垂直に接する仮想面において、第一シロッコファン１０の仮想面Ｓ１と第二シロッコファン２０の仮想面Ｓ２が合わさるように配置されるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録第３１１１０８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の構成では、第一シロッコファン１０が吹き出した気流は、第二シロッコファン２０の壁面に衝突した後に略遠心方向に流れるため、壁面衝突による圧力損失が生じる。
【０００６】
さらに、略遠心方向に流れた気流は、シロッコファンを囲う筐体３１の壁面に衝突した後に第二吸込口２３に向かって流れるため、筐体３１の壁面衝突による圧力損失が生じる。
【０００７】
以上、第一シロッコファン１０が吹き出した気流は、第二シロッコファン２０と筐体３１の壁面への衝突が少なくとも２回生じるため、圧力損失が増大するという課題を有していた。
【０００８】
本発明は、従来の課題を解決するもので、シロッコファン２台を直列に配置した場合に、シロッコファンが吹き出す気流の圧力損失を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
従来の課題を解決するために、本発明の送風装置は、第一羽根車と一端に第一吹出口を有する第一ケーシングで構成される第一シロッコファンと、第二羽根車と一端に第二吹出口を有する第二ケーシングで構成される第二シロッコファンとを直列に配置し、第二吹出口から見て、第一シロッコファンと第二シロッコファンが重なるよう配置された第一吹出口の一端と第二吹出口の一端を結ぶ第一羽根車の回転軸方向の距離Ｘと、第一吹出口の回転軸方向距離Ｌが、Ｘ／Ｌ≦０．４の構成である。
【００１０】
第一ケーシングは両端の側面に略円状に開口した第一吸込口を備える。
【００１１】
第二ケーシングは両端の側面に略円状に開口した第二吸込口を備える。
【００１２】
第一シロッコファンと第二シロッコファンの隙間に設けられ、第一シロッコファンが吸い込む気流と吹き出す気流を仕切るための仕切板を備える。
【００１３】
第一吸込口に吸い込まれる気流は、第一羽根車の重心に向かって流れ、気流の流れ方向は第一羽根車の回転軸と略並行となる。
【００１４】
その後に、第一羽根車が吹き出す気流の流れは、第一羽根車の回転軸に対して略遠心方向となる。
【００１５】
したがって、第一シロッコファンが吹き出す気流は、第一羽根車の重心に向かって流れる気流の速度成分と、第一羽根車の回転軸に対して略遠心方向に向かって流れる気流の速度成分の合成となる。
【００１６】
これにより、第一シロッコファンが吹き出す気流は、第一吹出口の中央部に集中するように向かって流れるため、第一吹出口の中央部が最大速度となり、第一吹出口の壁面が最小速度となる。
【００１７】
以上、最大速度の気流は動圧成分が高いため、第一吹出口側に開口した第二吸込口に向かって流れる。
【００１８】
また、最小速度の気流は動圧成分が低いため、他端側の第二吸込口に生じた負圧作用によって吸引され、第二シロッコファンと仕切板との隙間を通過した後に、第二吸込口に吸い込まれる。
【発明の効果】
【００１９】
第一シロッコファンが吹き出した気流が、第二ケーシングの壁面に衝突することなく流れるため、圧力損失を低減できる。
【００２０】
なお、第一シロッコファンおよび第二シロッコファンによって昇圧された気流が遠方まで流れることで大気中の空気を攪拌することができる。
【００２１】
なお、圧力損失を低減できるため、従来の送風装置が吹き出す気流の静圧を同等として比較した場合に、シロッコファンを低回転で駆動でき、ファン騒音を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施の形態における送風装置の水平方向の断面図
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるＸ／Ｌと圧力損失（Ｘ／Ｌ＝１時の圧力損失を基準に圧力損失を無次元化）の関係を示したグラフ
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるシロッコファンの斜視図
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるシロッコファンの断面図
【図５】本発明の第１の実施の形態における第一シロッコファンを傾けて配置した送風装置の断面図
【図６】特許文献１に記載された従来の送風装置の断面図を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
第一の発明は、第一羽根車と一端に第一吹出口を有する第一ケーシングで構成される第一シロッコファンと、第二羽根車と一端に第二吹出口を有する第二ケーシングで構成され
る第二シロッコファンとを直列に配置し、第二吹出口から見て、第一シロッコファンと第二シロッコファンが重なるよう配置された第一吹出口の一端と第二吹出口の一端を結ぶ第一羽根車の回転軸方向の距離Ｘと、第一吹出口の回転軸方向距離Ｌが、Ｘ／Ｌ≦０．４の構成である。
【００２４】
第一ケーシングは両端の側面に略円状に開口した第一吸込口を備える。
【００２５】
第二ケーシングは両端の側面に略円状に開口した第二吸込口を備える。
【００２６】
第一シロッコファンと第二シロッコファンの隙間に設けられ、第一シロッコファンが吸い込む気流と吹き出す気流を仕切るための仕切板を備える。
【００２７】
第一シロッコファンに吸い込まれた気流は、第一羽根車から略遠心方向へ吹き出された後に任意の曲率で湾曲した第一ケーシングの壁面を沿うように流れ、第一吹出口から略１方向へ吹き出される。
【００２８】
ここで、第一吸込口に吸い込まれる気流は、第一羽根車の重心に向かって第一羽根車の回転軸と略並行に流れる。
【００２９】
また、第一羽根車が吹き出す気流は、第一羽根車の回転軸に対して略遠心方向に流れる。
【００３０】
したがって、第一シロッコファンが吹き出す気流は、第一羽根車の重心に向かって流れる気流の速度成分と第一羽根車の回転軸に対して略遠心方向に向かって流れる気流の速度成分の合成となる。
【００３１】
これにより、第一シロッコファンが吹き出す気流は、第一吹出口の中央部に集中するように向かって流れるため、第一吹出口の中央部が最大速度となり、第一吹出口の壁面が最小速度となる。
【００３２】
以上、最大速度の気流は動圧成分が高いため、第一吹出口側に開口した第二吸込口に向かって流れる。
【００３３】
また、最小速度の気流は動圧成分が低いため、他端側の第二吸込口に生じた負圧作用によって吸引され、第二シロッコファンと仕切板の隙間を通過した後に、他端側の第二吸込口に吸い込まれる。
【００３４】
第一シロッコファンが吹き出した気流が、第二ケーシングおよび筐体の壁面に衝突することなく流れるため、圧力損失を低減できる。
【００３５】
なお、第一シロッコファンおよび第二シロッコファンによって昇圧された気流が遠方まで流れることで大気中の空気を攪拌することができる。
【００３６】
なお、圧力損失を低減できるため、従来の送風装置が吹き出す気流の静圧を同等として比較した場合に、第一シロッコファンと第二シロッコファンを低回転で駆動でき、ファン騒音を低減できる。
【００３７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００３８】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態における送風装置の水平方向の断面図を示すものである。図３は本発明の第１の実施の形態におけるシロッコファンの斜視図、図４は本発明の第１の実施の形態におけるシロッコファンの断面図を示す。
【００３９】
気流の上流側から順に第一シロッコファン１０、第二シロッコファン２０が直列に配置される。
【００４０】
第一シロッコファン１０には、第一羽根車１１、第一ケーシング１２が備えられる。
【００４１】
第二シロッコファン２０には、第二羽根車２１、第二ケーシング２２が備えられる。
【００４２】
第一羽根車１１と第二羽根車２１は、略円状の主板と主板の両面側に複数の翼が円筒状に配置される。
【００４３】
第一羽根車１１の翼形状は、第二羽根車の翼形状と同形状であっても、異なる形状であってもよい。
【００４４】
第一ケーシング１２と第二ケーシング２２は、各ケーシングの両面に略円状に開口した第一吸込口１３と第二吸込口２３、一端に開口した第一吹出口１４と第二吹出口２４が備えられる。
【００４５】
第一シロッコファン１０と第二シロッコファン２０には、吸い込む気流と吹き出す気流を仕切るための仕切板３０が備えられる。
【００４６】
仕切板３０は第一シロッコファン１０と第二シロッコファン２０の隙間に設けられ、第一シロッコファン１０が吸い込む気流と、吹き出す気流を仕切るための板であり、第一吹出口１４の近傍に取り付けられるのが望ましい。
【００４７】
第一シロッコファン１０と第二シロッコファン２０を覆うように囲った筐体３１が構成される。
【００４８】
筐体３１は第一シロッコファン１０と第二シロッコファン２０を覆うように囲むものであり、立方体であってもよいし、その他の形状であってもよい。
【００４９】
第二吹出口２４から見て、第一シロッコファン１０と第二シロッコファン２０が重なるように配置され、第一吹出口１４の一端と第二吹出口２４の一端を結ぶ回転軸方向の距離Ｘと、第一吹出口１４の回転軸方向距離Ｌが、Ｘ／Ｌ≦０．４の構成となる。
【００５０】
以上のように、構成された送風装置において、以下にその動作、作用を示す。
【００５１】
第一シロッコファン１０に吸い込まれた気流は、第一羽根車１１から略遠心方向へ吹き出された後に、任意の曲率で湾曲した第一ケーシング１２の壁面を沿うように流れ、第一吹出口１４から略１方向へ吹き出される。
【００５２】
ここで、第一吸込口１３に吸い込まれる気流は、第一羽根車１１の重心に向かって流れ、気流の流れ方向は第一羽根車１１の回転軸と略並行となる。
【００５３】
また、第一羽根車１１の回転駆動によって、第一羽根車１１から吹き出される気流の流れ方向は、第一羽根車１１の回転軸に対して略遠心方向となる。
【００５４】
したがって、第一シロッコファン１０が吹き出す気流は、第一羽根車１１の重心に向かって流れる気流の速度成分と、第一羽根車１１の回転軸に対して略遠心方向に向かって流れる気流の速度の合成となる。
【００５５】
これにより、第一シロッコファン１０が吹き出す気流は、第一吹出口１４の中央部に集中するように向かって流れるため、第一吹出口１４の中央部が最大速度Ｖ１となり、第一ケーシング１２の両側面の内壁面側が最小速度Ｖ２となる。
【００５６】
第一吹出口１４から吹き出される気流の通過面積は、第一吹出口１４の高さ方向寸法をＨとすれば、Ｈ×Ｌとなる。
【００５７】
通過面積Ｈ×Ｌのうち、最大速度Ｖ１は第一吹出口１４の中央部を中心とした０．８×Ｈ×Ｌの面積を通過し、最小速度Ｖ２は残りのケーシングの両側面の０．１×Ｈ×Ｌを通過する。
【００５８】
最大速度Ｖ１の気流は動圧成分が高いため、下流側に位置する第二ケーシング２２を避けるように流れた後に、第二吸込口２３に向かって流れる。
【００５９】
また、最小速度Ｖ２の気流は動圧成分が低いため、他端側の第二吸込口２３に生じた負圧作用によって吸引される。
【００６０】
第一シロッコファン１０が吹き出した最小速度Ｖ２の気流は、第二シロッコファン２０と、仕切板３０との隙間を通過した後に、第二吸込口２３に吸い込まれる。
【００６１】
ここで、第一吹出口１４と第二ケーシング２２までの距離Ｚは、Ｚ≧０．１×Ｌあることが望ましい。
【００６２】
これにより、最小速度Ｖ２の気流は、仕切板３０と第二シロッコファン２０の隙間を通過する面積０．１×Ｌ×Ｈを確保することができ、第一吹出口１４を通過した際の通過面積と略同等となり、通過面積が急縮小することはない。
【００６３】
第一シロッコファン１０が吹き出した気流は、第二シロッコファン２０および筐体３１の壁面に衝突することなく、第二吸込口２３に吸い込まれるため、圧力損失が増大しない。
【００６４】
図２にＸ／Ｌ（横軸）と圧力損失（Ｘ／Ｌ＝１時の圧力損失を基準に圧力損失を無次元化）の関係を示す。
【００６５】
図２に示すように、従来例のようなＸ／Ｌ＝１の場合においては風量の大小関わらず、圧力損失が最も大きいことが分かる。
【００６６】
また、Ｘ／Ｌ≦０．４の場合においては風量の大小関わらず圧力損失が略一定となることが分かる。
【００６７】
そのため、本構成のようにＸ／Ｌ≦０．４とすることで圧力損失を従来例の略５０％まで小さくすることができる。
【００６８】
なお、第一シロッコファンおよび第二シロッコファンによって昇圧された気流が遠方まで流れることで大気中の空気を攪拌することができる。
【００６９】
なお、圧力損失を低減できるため、従来の送風装置が吹き出す気流の静圧を同等として比較した場合に、第一シロッコファンと第二シロッコファンを低回転で駆動でき、ファン騒音を低減できる。
【００７０】
また、シロッコファンをｎ台直列に配列させた場合に、本構成を取ることで、シロッコファンの同一風量時の静圧がｎ倍となる。
【００７１】
ここで、図１に示したように、第一吹出口１４から吹き出された気流の方向が、第二吹出口から吹き出された気流の方向が略並行となるように、第一シロッコファン１０と第二シロッコファン２０を配置したが、図５に示したように、第一吹出口１４から吹き出された気流が第二吸込口に向かうように、第一シロッコファン１０を傾けて配置しても良い。
【００７２】
この場合、第一吹出口１４から吹き出された気流が、第二シロッコファン２０および筐体３１の壁面に衝突することなく、第二吸込口２３に吸い込まれるため、圧力損失が増大しない。
【００７３】
また、最小速度Ｖ２の気流は、動圧成分が低いため、他端側の第二吸込口２３に生じた負圧作用によって吸引され、第二シロッコファン２０と仕切板３０の隙間を通過した後に、第二吸込口２３に吸い込まれる。
【００７４】
これによって、第一シロッコファン１０が吹き出した気流は、第二シロッコファン２０および筐体３１の壁面に衝突することなく、第二吸込口２３に吸い込まれるため、圧力損失が増大しない。
【００７５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
以上のように、本発明にかかる送風装置は、冷風や霧を遠方まで拡散できるものであり、空気調和機の室内機などの用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００７７】
１０  第一シロッコファン
１１  第一羽根車
１２  第一ケーシング
１３  第一吸込口
１４  第一吹出口
２０  第二シロッコファン
２１  第二羽根車
２２  第二ケーシング
２３  第二吸込口
２４  第二吹出口
３０  仕切板
３１  筐体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2019143903.tif 000006
【図５】
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【図６】
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