(57)【要約】【課題】  風量および圧力の増大を実現し得る送風機を提供する。【解決手段】  複数の翼７を所定間隔で円環状に配列させた円筒形状の貫流ファン３を、その貫流ファン３の長手方向中心に設けられた回転軸８を中心として回転自在にケース１に収納してなる送風機において、前記貫流ファン３の内部に、円弧形状のガイド板１６を前記回転軸８に固定して設けるとともに、このガイド板１６に、貫流ファン３の長手方向に延びた貫通孔１６ａを所定間隔で穿設するようにした。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の翼（７）を所定間隔で円環状に配列させた円筒形状の貫流ファン（３）を、その貫流ファン（３）の長手方向中心に設けられた回転軸（８）を中心として回転自在にケース（１）に収納してなる送風機において、
上記貫流ファン（３）の内部に、円弧形状のガイド板（１６）を上記回転軸（８）に固定して設けるとともに、このガイド板（１６、２０、３０）に、貫流ファン（３）の長手方向に延びた貫通孔（１６ａ、２０ａ、３０ａ）を所定間隔で穿設することを特徴とする送風機。
【請求項２】
上記ガイド板（２０）は、上記貫通孔（２０ａ）が当該ガイド板（２０）の周方向に向けて穿設されることにより、断面略Ｓ字状でなる複数の遮蔽部によって構成されることを特徴とする請求項１に記載の送風機。
【請求項３】
上記貫通孔（１６ａ、２０ａ、３０ａ）を有するガイド板（１６、２０、３０）が複数配設されることを特徴とする請求項１または２に記載の送風機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は送風機に関し、さらに詳しくは、空気調和装置などに用いられる貫流ファンの圧力上昇化に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、家庭用空気調和装置の室内機には、複数の翼を所定間隔で円環状に配列させた細長い貫流ファンが使用されている。しかし、この貫流ファンは、約３０〔Ｐａ〕前後の低圧しか出せないため、各構成部品が高密度に実装されているカーエアコンディショナー（約６００〔Ｐａ〕前後の圧力を必要とする）には使用するのが困難である。
【０００３】
そこで、貫流ファンによる風力の向上を図り少しでも圧力上昇させる試みの一つとして、スタビライザーの近傍に形成される渦を安定させ強めるため、円弧状のガイドをファン内に設けることが行われている（例えば、特許文献１および２など参照）。
【０００４】
図７（ａ）、（ｂ）は、貫流ファン１０１をモータ１０２の駆動軸１０３に取り付けるとともに、この貫流ファン１０１の内部に円弧形状の制御羽根１０４を回転自在に設けた流れ方向制御装置である。この流れ方向制御装置は、制御羽根１０４の両端に固定した回転軸１０５のうち一端に固定したレバー１０６を回すことにより、貫流ファン１０１内の制御羽根１０４を回転させることによって、低圧でなる循環渦Ｗの位置を貫流ファン１０１の円周上任意の位置に移動させ、当該貫流ファン１０１による吹き出し方向を自由に可変可能としたものである。
【０００５】
図８は、制御羽根１０４と相対向する貫流ファン１０１の外側に円弧形状の背面ガイダー１０７を設け、該制御羽根１０４の背面部の流れの収束性を強めた流れ方向制御装置である。この流れ方向制御装置は、制御羽根１０４と背面ガイダー１０７とを常に一定の位置関係を保ちつつ同時に移動させて貫流ファン１０１の円周上任意の位置にこれら制御羽根１０４と背面ガイダー１０７とを配置可能とし、制御羽根１０４の背面部での空気流れの収束性を高めることによって、圧力上昇を図っている。
【特許文献１】特開昭５７−１０５５９２号公報（第２頁および第３頁、第２図および第３図）
【特許文献２】特開昭５８−１２８４９７号公報（第２頁および第３頁、第図２および第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１、２に記載の流れ方向制御装置では、循環渦Ｗを安定化させることはできるが、制御羽根１０４が循環渦Ｗとそれ以外の伴流１０８とを分離するため、循環渦Ｗの力が伴流１０８に伝わらず、結果として圧力を強めることが困難である。
【０００７】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、風量および圧力の増大を実現し得る送風機を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は、複数の翼を所定間隔で円環状に配列させた円筒形状の貫流ファンを、その貫流ファンの長手方向中心に設けられた回転軸を中心として回転自在にケースに収納してなる送風機において、上記貫流ファンの内部に、円弧形状のガイド板を上記回転軸に固定して設けるとともに、このガイド板に、貫流ファンの長手方向に延びた貫通孔を所定間隔で穿設するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の送風機であって、上記ガイド板は、上記貫通孔が当該ガイド板の周方向に向けて穿設されることにより、断面略Ｓ字状でなる複数の遮蔽部によって構成されることを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の送風機であって、上記貫通孔を有するガイド板が複数配設されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、貫流ファンの内部に設けた円弧形状のガイド板によって、加力源である循環渦が安定して強くなるので、風へ与える運動量が増大するとともに、このガイド板に貫流ファンの長手方向に延びた貫通孔が穿設されることにより、内側の循環渦から外側の伴流へと運動量を伝達することができ、伴流自体も増速されるので、結果的に流れ自体の運動量が増し、これを回収することによって圧力も増大させることができる。かくして、循環渦から伴流への加力が強まり、風量および圧力の増大を実現し得る送風機を提供することができる。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、ガイド板は、貫通孔が当該ガイド板の周方向に向けて穿設されることにより、断面略Ｓ字状でなる複数の遮蔽部によって構成されることから、循環渦の流れをＳ字状にすくい取って、滑らかに伴流に馴染ませ、当該伴流の運動方向に流れ出すように、接線方向へとガイドすることができるため、循環渦の運動量を伴流側に積極的に流し込んで、風量および圧力のさらなる増大を期待することができる。
【００１３】
請求項３記載の発明によれば、上記貫通孔を有するガイド板が複数配設されることにより、循環渦から伴流への運動量伝達作用に加えて、伴流の流れを整流させる作用を有するため、伴流の流れが滑らかになって循環渦から伴流への運動量伝達効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る送風機の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、ここで説明する送風機は、例えば、家庭用空気調和装置の室内機に適用した例である。
【００１５】
「室内機の構成」
図１は室内機の分解斜視図、図２は室内機の一部を破断して示す要部拡大斜視図、図３は貫流ファンおよびガイド板のケースへの取り付け部分を示す要部拡大断面図である。
【００１６】
本実施の形態の室内機は、図１に示すように、ケース１と、このケース１内に収容されるエバポレータ（熱交換器）２と、貫流ファン（クロスフローファン）３と、スタビライザー４と、配風用ルーバー５とを備えている。
【００１７】
ケース１は、室内に向けられる表板（図示は省略する）と壁に取り付けられる背板とにより構成され、その内部にエバポレータ２、貫流ファン３、スタビライザー４および配風用ルーバー５を収納させる空間部（キャビティー）を形成する。
【００１８】
このケース１内には、図２に示すように、貫流ファン３の前方上部にエバポレータ２が配置されるとともに、当該貫流ファン３の前方下部にスタビライザー４および配風用ルーバー５が配置されている。また、このケース１には、エバポレータ２の前方に空気を吸い込む吸込み口１８が形成されるとともに、スタビライザー４の下方にエバポレータ２で熱交換された温風または冷風を室内に吹き出す吹出し口１９が形成されている。
【００１９】
貫流ファン３は、図１〜図３に示すように、所定間隔で複数配置した円盤形状の翼取付板６間に、複数枚の翼７を円環状に配列固定させることによって、円筒形状の細長い横長ファンとして形成されている。この貫流ファン３は、自身が回転することにより吸込み口１８からケース１内へと流入させた空気をエバポレータ２にて熱交換させて加温または冷却させた温風または冷風を、各翼７の隙間から内部に導入させた後、加力させて吹出し口１９から吹き出すように構成されている。
【００２０】
この貫流ファン３の長手方向中心位置には、当該貫流ファン３を回転自在とする回転軸８が設けられている。この回転軸８は、貫流ファン３の長手方向に沿って設けられており、その両端部が翼取付板６を貫通して外方に突出している。そして、この回転軸８の一端部は、ケース１の内面に設けられた軸受け９（図３参照）に回転可能に支持され、他端部は、ケース１の内面に取り付けられる軸受け１０（図１参照）に回転可能に支持される。
【００２１】
なお、回転軸８の一端部はケース１の側板内面に突き当て、他端部は貫流ファン３本体の滑り軸としてもよい。
【００２２】
回転軸８の一端には、貫流ファン３を回転駆動させるための駆動ギア１１と噛み合う従動ギア１２が固定されている。従動ギア１２は、翼取付板６に基端側部を固定させるとともに、そのギア中心部にブッシュ１３（図３参照）を介して回転軸８を挿通固定させている。
【００２３】
駆動ギア１１は、ケース１の側面に固定される駆動モータ１４の駆動軸１５に取り付けられている。この駆動ギア１１は、駆動モータ１４が回転することにより回転し、従動ギア１２と噛み合って貫流ファン３を回転させる。
【００２４】
この貫流ファン３の内部には、図２および図３に示すように、円弧形状のガイド板１６が設けられている。このガイド板１６は、貫流ファン３のほぼ全長に亘って設けられており、伴流が発生する背面側に設けられたシャフト取付部１７に前記回転軸８を挿入させて固定されている。このシャフト取付部１７に回転軸８を挿入させることで、前記ガイド板１６は、当該回転軸８に固定される。これにより、このガイド板１６は、貫流ファン３と相対位置関係を保ったまま回転するようになっている。
【００２５】
そして、特に本実施の形態では、ガイド板１６に貫流ファン３の長手方向に延びた貫通孔１６ａが所定間隔で穿設されている。
【００２６】
従って、図４に示すように、ガイド板１６に貫通孔１６ａが穿設されることによって、循環渦はスタビライザー４近傍に安定して形成されるとともに、伴流に対して貫通孔１６ａを通して回転運動量が伝わり、伴流も加力増速される。
【００２７】
このとき、循環渦の回転加速度がガイド板１６の貫通孔１６ａを介すことにより、ω０からωに増すと、ガイド板１６の周速度は、ｒ・（ω−ω０）に増速されるので、伴流もこの分増速され、平均的にρＡ・ｒ・（ω−ω０）の運動量の増加が期待できる。
【００２８】
このように、本実施の形態では、貫流ファン３の内部に設けた円弧形状のガイド板１６によって、加力源である循環渦が安定して強くなるので、風へ与える運動量が増大するとともに、このガイド板１６に貫流ファン３の長手方向に延びた貫通孔１６ａが穿設されることにより、内側の循環渦から外側の伴流へと運動量を伝達することができ、伴流自体も増速されるので、結果的に流れ自体の運動量が増し、これを回収することによって圧力も増大させることができる。したがって、本発明によれば、循環渦から伴流への加力が強まり、風量および圧力を増大させることができる。
【００２９】
なお、本発明の送風機について、上述した実施形態を例にとって説明したが、上述した実施形態の開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替の実施形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
【００３０】
例えば、上述した実施形態では、貫流ファン３の内部に円弧形状のガイド板１６を設けるとともに、このガイド板１６に貫流ファン３の長手方向に延びた貫通孔１６ａを穿設するようにした場合について述べたが、図４との対応部分に同一符号を付した図５に示すように、ガイド板２０が、貫通孔２０ａを当該ガイド板２０の周方向に向けて穿設されることにより、断面略Ｓ字状でなる複数の遮蔽部によって構成されるようにしてもよい。
【００３１】
この場合、ガイド板２０は、貫通孔２０ａが当該ガイド板２０の周方向に向けて穿設されることにより、断面略Ｓ字状でなる複数の遮蔽部によって構成されることから、循環渦の流れをＳ字状にすくい取って、滑らかに伴流に馴染ませ、当該伴流の運動方向に流れ出すように、接線方向へとガイドすることができるため、循環渦の運動量を伴流側に積極的に流し込んで、風量および圧力のさらなる増大を期待することができる利点がある。
【００３２】
また、上述した実施形態においては、ガイド板１６または２０が貫流ファン３の内部に単数設けられる場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば図４との対応部分に同一符号を付した図６に示すように、貫流ファン３の内部に貫通孔２０ａ、３０ａを有する複数のガイド板２０、３０が配設されるようにしてもよい。
【００３３】
この場合、循環渦から伴流への運動量伝達作用に加えて、伴流の流れを整流させる作用を有するため、伴流の流れが滑らかになって循環渦から伴流への運動量伝達効率を向上させることができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る送風機の一実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】図１の送風機における一部を破断して示す要部拡大断面図である。
【図３】貫流ファンのケースへの取付部分を示す要部拡大断面図である。
【図４】ガイド板に貫通孔を設けた場合の風の流れの説明に供する断面図である。
【図５】本発明に係る他の実施形態を示し、風の流れの説明に供する断面図である。
【図６】本発明に係る他の実施形態を示し、風の流れの説明に供する断面図である。
【図７】従来の送風機を示す図であり、（ａ）はその縦断面図、（ｂ）はその横断面図である。
【図８】従来の他の送風機を示す図であり、貫流ファンの外側に円弧形状の背面ガイダーを設けたときの横断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  ケース
２  エバポレータ
３  貫流ファン
４  スタビライザー
５  配風用ルーバー
７  翼
８  回転軸
１６、２０、３０  ガイド板
１６ａ、２０ａ、３０ａ  貫通孔
【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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