專利名稱:送風機、送風機系統(tǒng)以及送風機系統(tǒng)的送風方法
技術領域:
本發(fā)明涉及設置在建筑物的開放的出入口處,主要應用于在供冷暖風時對建筑物內(nèi)外進行絕熱的空氣簾等技術的送風機,此外,還涉及使用提高空氣力學性能·噪音性能的螺旋槳風扇的、吹出的風速非常高、風量非常大的送風機技術。
現(xiàn)有的這種送風機有其商品名叫作“空氣簾”、“直流式風扇”的、使用屬于橫流葉片的圓形且軸向較長的葉片、向設置在與吸入口成直角方向的位置上的吹出口送風的送風機。
圖39是特開平6-313603號所公開的使用現(xiàn)有橫流葉片的送風機的安裝狀態(tài)從旋轉軸方向看過去的側視剖視圖。在房屋的開放的出入口106的上部的出入口上部墻壁105的室內(nèi)側所設置的送風機本體101,在其與安裝面101a相對的側面有吸入口103,在其下面有吹出口104。此外,送風機本體101內(nèi)設有將風從吸入口103送向吹出口104的橫流葉片113和對其進行驅動使之旋轉的驅動馬達114,在橫流葉片113的外周設有對風流進行引導的風扇外殼115。而且,在吹出口104處,對吹出風的方向進行調整的多片風向調整板116以能夠以上端部為支點轉動地得到支承。其構成如上,而當隨著驅動馬達114的旋轉橫流葉片113旋轉時,自吸入口103吸入的空氣從橫流葉片113內(nèi)通過,在風扇外殼115的作用下向吹出口104送出,從開放的出入口106的上方向下方形成空氣簾流。在本圖的安裝狀態(tài)下,頂棚面107和作為送風機本體101的吹出口104之相對面的送風機本體上面101b之間有吸入空間A110,但即使將送風機本體上面101b與頂棚面107緊密接觸而不保留吸入空間A110的狀態(tài)也不會將吸入口103堵塞,因此能夠不影響送風作用地進行安裝。
就橫流葉片而言,由于風扇外殼的吸入口103和吹出口104相對于旋轉軸處于對稱位置,在橫流葉片113處有吸入氣流和吹出氣流二者流動,即在旋轉大約180度處吸入氣流成為吹出氣流,最終橫流葉片在全周上只工作約2/1,因此,風扇效率與螺旋槳風扇比要低,作為本體101的外形尺寸,盡管橫流葉片的葉片外徑尺寸小,但由于具有風扇外殼,故不可能做得很小。而風扇外殼的吹出口104,為實現(xiàn)橫流葉片的吹出,呈寬度尺寸小而軸向長的形狀,因此,吹出氣流雖然風速大但風量小。在這種氣流下,當人位于吹出口正下方時會感到不舒服,而為保證風量將吹出風速逐漸提高時,地面部位的風速也提高,會出現(xiàn)將地面的灰塵揚起或折返回來的風吹在其它人的身上等令人不快的現(xiàn)象。
作為解決上述問題的送風機,有特開平6-313603號所記載的送風機。這種送風機是使用多個螺旋槳風扇并將風扇的送風部多個并列設置的送風機。雖然上述送風機使用螺旋槳風扇而具有噪音低、風扇效率高的特點,但風的流動方向、即吸入方向與吹出方向在軸向上,而不是像現(xiàn)有橫流葉片型那樣在直角方向上。
圖40是展示現(xiàn)有螺旋槳風扇式送風機的成品結構的側視剖視圖,35是送風機101的外框,103是設在該外框上部的吸入口,在該吸入口處有樹脂成型件形成的上端部具有圓弧34的圓筒形喇叭口30。36是馬達的安裝腳,旋轉軸上通過葉片固定螺母42固定有螺旋槳風扇2的驅動馬達1固定在上述喇叭口30之間。由上述驅動馬達1、螺旋槳風扇2以及喇叭口30構成的送風部在外框35上等間隔地并列有多個。104是設在外框35下部的吹出口,通過與上述吸入口103連通的結構,與吸入口103同樣,在下端部具有圓弧34并向內(nèi)側彎曲,該彎曲部的前端與喇叭口30的吹出側端部結合,在外框35的整個內(nèi)壁形成平滑的風路31。
33是導向器,設在外框35的吹出口104的中央,截面大致呈以吸入口103側為頂點、以吹出口104側為底邊的三角形,該導向器的各個部分帶有圓弧34,在吹出口104內(nèi)形成多層平行噴口32。
現(xiàn)有的螺旋槳風扇式送風機,其風的流向是沿軸向自上而下,在吸入口103與建筑物的頂棚面107之間需要保留吸入空間A101,送風機本體101不能與頂棚面107緊密接觸地進行安裝。送風機本體101通過本體安裝金屬件102部分安裝在出入口的上部墻壁105的室內(nèi)側。送風機安裝在頂棚、墻面或地面時,不能與各面緊密接觸。
圖41是現(xiàn)有的螺旋槳風扇式送風機的安裝狀態(tài)的側視圖,特別是存在外部風的狀態(tài)。左圖(a)是使送風機本體101的風的吹出方向大致指向正下方的場合,即螺旋槳風扇的旋轉軸垂直的場合。右圖(b)是使送風機本體101斜向傾斜、風的吹出方向向建筑物的外方、即外部風一側傾斜的場合。在左圖(a)的安裝狀態(tài)下,吹出風在外部風的作用下被向室內(nèi)側(圖中左側)吸入,外部風進入室內(nèi)。相比之下,在右圖(b)的安裝狀態(tài)下,由于吹出風預先是指向室外一側(圖中右側)的,因此,在外部風作用下進入室內(nèi)的比例減小。但是,按照這樣的安裝狀態(tài),需要利用本體安裝金屬件102使送風機本體101的方向發(fā)生傾斜,因此,送風機本體101一旦安裝,在存在外部風的場合,需要帶角度重新進行安裝,而且該安裝狀態(tài)看起來有不自然的感覺。
圖42是現(xiàn)有螺旋槳風扇式送風機的安裝狀態(tài)的側視圖,特別是外部風較強時的狀態(tài)。雖然送風機本體101斜向傾斜地安裝,但由于外部風的力強于送風機吹出風的力,因此,吹出風不能成為圖41的右圖(b)那樣,而被吸入室內(nèi)一側(圖中左側),外部風將進入室內(nèi)。
圖39那種使用橫流葉片的送風機存在著如下問題,即,不能保證通風量、封閉效果不夠充分。而且,葉片的風扇效率較低,為30%左右,特別是頻率由轉速決定的被稱作旋轉噪音的刺耳的噪音較大。此外,葉片具有多片(通常是12片)被稱作多葉片風扇的小葉片,小葉片上容易附著灰塵,而且葉片的軸向長度較長,故存在著失去平衡、振動增大的問題。另外,葉片的拆裝復雜而難以進行清掃。而使用螺旋槳風扇的場合,存在著如下問題,即,如圖40~圖42所示,需要在吸入口103與建筑物之間保留空間,成品不能與頂棚面緊密接觸地進行安裝,故用于空氣簾的場合,受到使用場所的限制。
此外,作為螺旋槳風扇特點的吹出氣流的旋轉成分不能夠完全除去,而且,吹出口為噴口型,吹出面積較吸入面積小而存在壓力損失,尚未達到將送風機所具有的靜壓高效地轉換為吹出動壓的程度。似這樣,存在著風速難以保證、作為空氣簾的絕熱等性能不能保證的問題。作為以螺旋槳風扇保證風量和風速的技術,特公平6-35880號公報已經(jīng)公知,但存在著如下問題,即,為保證性能而使用渦管外殼或使整個裝置傾斜,故而,結構復雜并且尺寸增大,受到安裝場所的限制或者需要犧牲性能,并且,吹出風發(fā)散而不能夠用于空氣簾。此外,由于使用多個螺旋槳風扇,故必須使用多個制造成本中成本最高的馬達。
本發(fā)明是為解決上述問題而開發(fā)的,其目的是得到一種可保證吹出風的方向和風速并能夠向遠處送風的可靠性高的送風機。另一個目的是得到一種結構簡單且能夠向一個方向得到大風量和高風速的送風機。另一個目的是得到一種使用方便、能夠形成高性能的空氣簾等送風流的系統(tǒng)和方法。再一個目的是得到一種不降低性能的小型送風機,另外,還有一個目的是得到一種應用風扇效率高、性能優(yōu)異的螺旋槳風扇的、安裝方面的限制少的、能夠形成筆直的空氣流的、并且吹出角度的調整簡單的送風機。
根據(jù)本發(fā)明的第1形式,具有在驅動機構的驅動下旋轉而進行送風的螺旋槳風扇,設置在該螺旋槳風扇的周圍將送風向軸向引導且將送風從螺旋槳風扇的端部附近向外周方向引導的風路形成機構,以該風路形成機構為一個側壁、一端上設有將外周方向的送風吹出的吹出口、與該吹出口相向的面與螺旋槳風扇保持距離地制成半圓形并與側壁相連接的風扇外殼,收容于該風扇外殼內(nèi)、在螺旋槳風扇的軸向上以既定間隔與上述螺旋槳風扇相向地設置的、與側壁之間形成將送風向外周方向引導的擴壓段風路的、大于螺旋槳風扇的葉片直徑的薄板狀的風路部件;從上述風扇外殼的外周附近將來自上述擴壓段的送風向該薄板狀的風路部件和設在與側壁的相向面處的另一個側壁之間進行引導并從吹出口吹出。據(jù)此,能夠得到結構簡單、緊湊而安裝體積小并且能夠以低噪音、高效率進行大風量送風的送風機。
根據(jù)本發(fā)明的第2形式,由于在吹出口處沿風扇外殼的寬度方向設有多片風向板而在寬度方向上進行分隔,以實現(xiàn)從吹出口向一個方向進行送風,因此,能夠使從吹出口吹出的風速不因吹出口的位置的不同而形成較大差異,從而得到能夠向遠處送風的送風機。
根據(jù)本發(fā)明的第3形式,由于在吹出口處沿風扇外殼的軸向設有多片風向板而在軸向上進行分隔,并且風向板能夠向軸向轉動,因此,不必改變本體的安裝角度即能夠很容易地改變風向,容易滿足有外部風等場合的要求。
根據(jù)本發(fā)明的第4形式,具有在驅動機構的驅動下旋轉而進行送風的螺旋槳風扇,設置在該螺旋槳風扇的周圍、將空氣向該螺旋槳風扇進行引導并且將送風從螺旋槳風扇的端部附近向外周方向引導的風路形成機構,以能夠將外周方向的送風向與螺旋槳風扇的旋轉軸大致垂直的一個方向吹出地設置的風扇外殼的吹出口,與該吹出口相向的面覆蓋上述螺旋槳風扇外周地制成半圓形并與側壁相連接的風扇外殼的外周部,收容于風扇外殼的外周部內(nèi)、在螺旋槳風扇的軸向上以既定間隔與上述螺旋槳風扇相向地設置的、與側壁之間形成將送風向外周方向引導的擴壓段風路的薄板狀的風路部件,將來自擴壓段風路的外周方向的送風向該薄板狀的風路部件和設在側壁的相向面的另一個側壁之間進行引導并從吹出口吹出的背面通風路;在吹出口處設置多片風向板將吹出口分隔以向一個方向進行送風。據(jù)此,能夠得到結構簡單且能夠向一個方向將大量的空氣向遠處送風的送風機。
根據(jù)本發(fā)明的第5形式,具有在驅動機構的驅動下旋轉而進行送風的螺旋槳風扇,設置在該螺旋槳風扇的周圍、將送風向軸向引導且將送風從螺旋槳風扇的端部附近向外周方向引導的風路形成機構,以該風路形成機構為一個側壁、設有將外周方向的送風向與螺旋槳風扇的旋轉軸垂直的一個方向吹出的吹出口、除該吹出口之外的外周面呈半圓形并與側壁相連接的風扇外殼,收容于該風扇外殼內(nèi)、在螺旋槳風扇的軸向上以既定間隔與上述螺旋槳風扇相向地設置的、與側壁之間形成有將送風向外周方向引導的擴壓段風路的薄板狀的風路部件;從吹出口的吹出端部到螺旋槳風扇的葉片的外徑為止的尺寸和風扇外殼的半圓形外周面與螺旋槳風扇的葉片的外徑之間的尺寸大體為同等程度。據(jù)此,能夠得到一種吹出方向的尺寸較小、可改變吸入與吹出的方向而不受安裝限制的、使用方便的小型的送風機。
根據(jù)本發(fā)明的第6形式,由于風路形成機構或風扇外殼的至少一部分以發(fā)泡苯乙烯等一體成型,因此,能夠構成零部件進一步一體化的組裝性良好的送風機。
根據(jù)本發(fā)明的第7形式,由于一體成型的風路形成機構的吸入部圓弧呈將螺旋槳風扇的外周部覆蓋的缽狀,因此,吸入氣流不易產(chǎn)生偏移,故而能夠抑制旋轉噪音那樣刺耳的噪音發(fā)生。
根據(jù)本發(fā)明的第8形式,由于相對于螺旋槳風扇的葉片的外徑尺寸,風扇外殼的寬度方向的大小為1.4~1.5倍,風扇外殼為以風扇的旋轉軸為中心的大致的半圓形,因此,可使出自吹出口的寬度方向的風速均勻,并且能夠使整個裝置小型化。
根據(jù)本發(fā)明的第9形式,由于相對于螺旋槳風扇的葉片的外徑尺寸,以吹出口為一端的風扇外殼的高度方向的大小與風扇外殼的寬度方向的尺寸大體為同一程度,因此,能夠得到一種箱體外形大體為正方形、吸入與吹出的風向帶有角度故而在頂棚面或墻面進行安裝的限制得以解除并且易于進行配置的緊湊的送風機。
根據(jù)本發(fā)明的第10形式,由于在與風扇外殼的吹出口相鄰的壁面或形成吹出口的壁面上設置有第2吹出風路以及對其進行開合的開合型板,因此,例如將該送風機安裝在盥洗室作為涼風送風機使用時,可作為以第2吹出風路吹出的風防止鏡面上形成霧氣等用途加以使用,從而可得到一種可多用途使用的送風機。
根據(jù)本發(fā)明的第11形式,由于在離心擴壓段風路的出口處設有吸熱·發(fā)熱體,因此,不僅由于設置在風速最高的部位而能夠高效率地進行熱交換,而且能夠實現(xiàn)加熱器的大容量化,能夠構成加熱器容量較大的帶暖風功能的空氣簾,在冬天,還能夠作為輔助暖風機有效地加以利用。
根據(jù)本發(fā)明的第12形式,由于在吹出口附近設有吸熱·發(fā)熱體,在風扇外殼的吹出口所鄰接的壁面上設有第2吹出風路,并且,將該鄰近的吹出口的一部分開口堵起來,因此,自該送風機的第2吹出風路吹出的暖風可在防止鏡面產(chǎn)生霧氣等其它用途中有效地加以利用。
根據(jù)本發(fā)明的第13形式,由于是將螺旋槳風扇的與吸入口相對的背面相重合,并且在吹出口排列的方向上將送風機連結的,因此,能夠得到一種自吹出口吹出的風的軸向尺寸成倍增加、風量也成倍增加并且對外部風的阻斷能力非常高的送風系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的第14形式,由于以螺旋槳風扇的吸入口和吹出口相毗鄰的狀態(tài)將多個送風機并列設置,利用來自多個送風機的送風流形成空氣簾流,因此,能夠得到這樣一種送風系統(tǒng),即,與現(xiàn)有技術相比,在需要使送風機的寬度尺寸與建筑物的正面寬度尺寸相符的場合,可減少驅動馬達的使用數(shù)量,成本低,安裝體積也較小,并且封閉效果好。
根據(jù)本發(fā)明的第15形式,由于以螺旋槳風扇的吸入口和吹出口相毗鄰的狀態(tài)并列連結多個、并設置兩組該多個連結起來的部分,將各組的螺旋槳風扇的與吸入口相對的背面彼此相重合,并且將吹出口設置在并列的方向上,因此,能夠得到這樣一種送風系統(tǒng),即,自吹出口吹出的風的軸向尺寸成倍增加、風量也成倍增加,特別是提高了像外部風較強時的阻斷外部風的能力那樣克服其它影響的能力。
根據(jù)本發(fā)明的第16形式,具有在驅動機構的驅動下旋轉而進行送風的螺旋槳風扇將來自吹入口的軸向的通風從螺旋槳風扇的端部附近通過擴壓段風路向外周方向吹出的步驟,從設置在收容擴壓段風路的送風機的風扇外殼的一端的吹出口吹出螺旋槳風扇的送風的步驟,通過從使螺旋槳風扇的吸入口和吹出口相毗鄰的狀態(tài)將送風機多個并列連結的一組的多個送風機進行吹風而形成送風流的步驟,與一組的多個送風機拉開距離配置另一組的多個送風機、形成由該另一組吹出朝向另一方向的另外的送風流的步驟;配置成其中一組吹出的送風由另一組吸入并吹出,在吸入口與吹出口通風方向上設置角度以在角度不同的多個面上形成連續(xù)的送風流。據(jù)此,可得到一種在以空氣簾設置封閉空間等多種用途中也可以加以使用的使用方便的送風系統(tǒng)的送風方法。
根據(jù)本發(fā)明的第17形式,由于在吹出口處設置可轉動的風向板,通過改變風向板的角度,可改變向一個方向吹出的送風的方向,因此,能夠得到一種即使結構復雜也能夠使用的送風系統(tǒng)的送風方法。
根據(jù)本發(fā)明的第18形式,具有在驅動機構的驅動下旋轉而進行送風的螺旋槳風扇,設置在該螺旋槳風扇的周圍、將送風向軸向引導且將送風從螺旋槳風扇的端部附近向外周方向引導的風路形成機構,以該風路形成機構為一個側壁、將外周方向的送風從一端吹出、與該吹出方向相向的另一端的面與上述螺旋槳風扇之間保持距離以形成封閉空間地與側壁相連接的風扇外殼,收容于該風扇外殼內(nèi)、在螺旋槳風扇的軸向上以既定間隔與上述螺旋槳風扇相向地設置的、與側壁之間形成有將送風向外周方向引導的擴壓段風路的薄板狀的風路部件,在從風扇外殼的外周附近將來自擴壓段風路的送風向該薄板狀的風路部件與設在側壁的相向面的另一個側壁之間進行引導而向外部吹出的風扇外殼的寬度方向上所設置的吹出口;風路部件的寬度方向的大小相對于螺旋槳風扇的葉片的外徑尺寸為相同的程度或較小。據(jù)此,不僅能夠得到一種可保證吹出風的方向和風速從而能夠向遠處送風的可靠性高的送風機,并且,能夠在不影響送風性能的情況下實現(xiàn)送風機的小型化。
根據(jù)本發(fā)明的第19形式,具有在驅動機構的驅動下旋轉而進行送風的螺旋槳風扇,設置在該螺旋槳風扇的周圍、將送風向軸向引導且將送風從螺旋槳風扇的端部附近向外周方向引導的風路形成機構,以該風路形成機構為一個側壁、將外周方向的送風從一端吹出、與該吹出方向相向的另一端的面與上述螺旋槳風扇之間保持距離以形成封閉空間地與側壁相連接的風扇外殼,收容于該風扇外殼內(nèi)、在螺旋槳風扇的軸向上以既定間隔與上述螺旋槳風扇相向地設置的、與側壁之間形成有將送風向外周方向引導的擴壓段風路的薄板狀的風路部件,從風扇外殼的外周附近將來自擴壓段風路的送風向該薄板狀的風路部件與設在側壁的相向面處的另一個側壁之間進行引導并向外部吹出的風扇外殼的寬度方向上所設置的吹出口;風路部件的形狀為從螺旋槳風扇的中心至吹出口一側和封閉空間一側的形狀發(fā)生改變,使封閉空間一側的面積小于吹出一側的面積而減小了寬度方向的尺寸。據(jù)此,能夠以簡單的結構實現(xiàn)送風機的小型化,并且能夠得到風量和風速得到保證的送風機。
根據(jù)本發(fā)明的第20形式,具有在驅動機構的驅動下旋轉而進行送風的螺旋槳風扇,設置在該螺旋槳風扇的周圍、將送風向軸向引導且將送風從螺旋槳風扇的端部附近向外周方向引導的風路形成機構,以該風路形成機構為一個側壁、一端上設置將外周方向的送風吹出的吹出口、與該吹出口相向的另一端的面與上述螺旋槳風扇之間保持距離地制成半圓形、并與側壁相連接的風扇外殼,收容于該風扇外殼內(nèi)、在螺旋槳風扇的軸向上以既定間隔與上述螺旋槳風扇相向地設置的、與側壁之間形成將送風向外周方向引導的擴壓段風路的薄板狀的風路部件;從風扇外殼的外周附近將來自擴壓段風路的送風向該薄板狀風路部件與設置在側壁的相向面處的另一個側壁之間進行引導并從吹出口吹出,并且,風路部件的形狀這樣決定,即,在確定了通過螺旋槳風扇的中心并與側壁成直角相交的水平中心線和與側壁平行的垂直中心線之后,以水平中心線為界,使靠近吹出口一側的形狀大于上述螺旋槳風扇,而使遠離吹出口一側的形狀是先定出水平中心線上的兩點和垂直中心線上的遠離吹出口一側的大于驅動機構外形的1點,然后將該3點連接而成。據(jù)此,能夠在不對送風性能產(chǎn)生較大影響的情況下實現(xiàn)送風機的小型化。
根據(jù)本發(fā)明的第21形式,由于相對于螺旋槳風扇的葉片的外徑尺寸,風路部件的寬度方向的大小為0.7~1.05倍,風扇外殼的寬度方向的大小為1.2~1.25倍,因此,能夠在保持送風性能的同時實現(xiàn)送風機本體的小型化,此外,能夠實現(xiàn)以一定的成品尺寸組裝進多個送風機以提高風量的成品結構。
根據(jù)本發(fā)明的第22形式,風路部件的軸向安裝位置可位于自吹出口中心到偏移既定位置之間,因此,能夠在不使送風性能變差的情況下任意選擇合適的位置。
根據(jù)本發(fā)明的第23形式,以各吹出口成列排列的狀態(tài)將上述送風機多個密接配置,因此,無論在什么樣的環(huán)境下,能夠形成空氣封閉效果好的空氣簾流,可得到一種節(jié)能效果顯著的送風機的使用方法。
根據(jù)本發(fā)明的第24形式,屬于在與螺旋槳風扇的旋轉軸大體垂直的方向上隨著螺旋槳風扇的旋轉而形成的氣流在與螺旋槳風扇的旋轉面大體平行的面上吹出的送風機,對于吹出氣流的由于螺旋槳風扇的旋轉而產(chǎn)生的旋轉成分,通過風向板將與旋轉成分相應的量向與螺旋槳風扇的旋轉方向相反一側引導以進行修正。據(jù)此,對伴隨螺旋槳風扇送風而生成的旋轉成分的修正,能夠以傾斜的風向板這樣簡單的機構實現(xiàn),可使效率高性能優(yōu)異的螺旋槳風扇的利用得到發(fā)展。
根據(jù)本發(fā)明的第25形式,是這樣一種送風機,即,具有在馬達驅動下在風洞內(nèi)旋轉而在風洞內(nèi)形成軸向氣流的螺旋槳風扇,與風洞的出口端連接的、在與螺旋槳風扇的旋轉軸心大致垂直的方向上具有吹出口的、吹出口相反一側中與螺旋槳風扇的旋轉軸心大致垂直的方向上的截面大致呈半圓形的渦管外殼,設置在渦管外殼內(nèi)、與螺旋槳風扇保持既定間隔相向的圓板狀的風路部件,以及設在吹出口處、向螺旋槳風扇的旋轉方向的反方向傾斜的傾斜風向板。據(jù)此,能夠得到一種使用風扇效率高性能優(yōu)異的螺旋槳風扇的、安裝方面的限制少的、能夠形成筆直的空氣流的送風機。
根據(jù)本發(fā)明的第26形式,將上述傾斜風向板的傾斜度設定在1度至5度的范圍內(nèi)。據(jù)此,能夠得到一種能夠形成屏蔽功能優(yōu)異的空氣簾的送風機。
根據(jù)本發(fā)明的第27形式,上述傾斜風向板在吹出口處呈可在大體垂直于螺旋槳風扇的旋轉面的面上轉動地得到支承的噴口框上安裝有多個,在噴口框上,在吹出口的寬度方向上排列有多片整流板,在其轉動支承部分的中間部位設有與吹出口的口邊緣相接觸的、對噴口框進行支承的半球形的支承結構。據(jù)此,能夠簡單地調整吹出角度。
根據(jù)本發(fā)明的第28形式,上述渦管外殼的吹出口相反一側的與螺旋槳風扇的旋轉軸心垂直的部分構成了弧形凹面狀。據(jù)此,可提高風量。
根據(jù)本發(fā)明的第29形式,將第25至第28形式的某一種送風機多個排成一列而構成送風機列,鄰接的送風機之間設置有分隔部件。據(jù)此,可得到一種適用于形成空氣簾的風量大的送風機系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的第30形式,在第29形式中,靠上述分隔部件對設置在送風機列的吸入側的可通風的保護部件進行保持。據(jù)此,便能夠很簡單地維持外觀設計的靈活性。
圖1是本發(fā)明實施形式1的送風機的側視剖視圖。
圖2是本發(fā)明實施形式1的送風機拆下裝飾格柵的狀態(tài)的主視圖。
圖3是本發(fā)明實施形式2的送風機的側視剖視圖。
圖4是本發(fā)明實施形式2的送風機的側視剖視圖。
圖5是對本發(fā)明實施形式2的送風機的組裝進行說明的側視剖視圖。
圖6是本發(fā)明實施形式3的送風機的安裝說明圖。
圖7是本發(fā)明實施形式3的送風機的安裝說明圖。
圖8是本發(fā)明實施形式3的送風機的安裝說明圖。
圖9是本發(fā)明實施形式4的送風機拆下裝飾格柵的狀態(tài)的主視圖。
圖10是本發(fā)明實施形式4的送風機的仰視圖。
圖11是本發(fā)明實施形式5的送風機的安裝說明圖。
圖12是本發(fā)明實施形式5的送風機的安裝說明圖。
圖13是本發(fā)明實施形式5的送風機的仰視圖。
圖14是本發(fā)明實施形式5的送風機的說明圖。
圖15是本發(fā)明實施形式6的送風機的側視剖視圖。
圖16是本發(fā)明實施形式6的送風機拆下裝飾格柵的狀態(tài)的主視圖。
圖17是本發(fā)明實施形式6的送風機的側視剖視圖。
圖18是本發(fā)明實施形式6的送風機拆下裝飾格柵的狀態(tài)的主視圖。
圖19是將圖16中的驅動馬達和第1風路部件抽出后的狀態(tài)的主視圖。
圖20是本發(fā)明實施形式6的送風機的送風風速分布圖,(a)是本發(fā)明送風機、(b)是現(xiàn)有的螺旋槳風扇式送風機、(c)是現(xiàn)有的橫流葉片式送風機的風速分布圖。
圖21是本發(fā)明實施形式7的送風機拆下裝飾格柵的狀態(tài)的主視圖。
圖22是本發(fā)明實施形式7的送風機拆下裝飾格柵的狀態(tài)的主視圖。
圖23是本發(fā)明實施形式7的送風機拆下裝飾格柵的狀態(tài)的主視圖。
圖24是本發(fā)明實施形式7的送風機拆下裝飾格柵的狀態(tài)的主視圖。
圖25是本發(fā)明實施形式7的送風機拆下裝飾格柵的狀態(tài)的主視圖。
圖26是本發(fā)明實施形式7的送風機拆下裝飾格柵的狀態(tài)的主視圖。
圖27是本發(fā)明實施形式8的送風機的側視剖視圖。
圖28是本發(fā)明實施形式8的送風機的側視剖視圖。
圖29是本發(fā)明實施形式8的送風機的側視剖視圖。
圖30是本發(fā)明實施形式8的送風機的側視剖視圖。
圖31是本發(fā)明實施形式9的送風機的主視圖。
圖32是本發(fā)明實施形式9的送風機的縱剖側視圖。
圖33是本發(fā)明實施形式10的送風機的主視圖。
圖34是本發(fā)明實施形式10的送風機的局部剖仰視圖。
圖35是本發(fā)明實施形式10的送風機的放大剖視圖。
圖36是本發(fā)明實施形式10的送風機的的噴口框的主視圖。
圖37是本發(fā)明實施形式10的送風機的噴口框的俯視圖。
圖38是本發(fā)明實施形式10的送風機的保護部件的保持部分的剖視圖。
圖39是現(xiàn)有送風機的側視剖視圖。
圖40是現(xiàn)有送風機的側視剖視圖。
圖41是現(xiàn)有送風機的安裝說明圖。
圖42是現(xiàn)有送風機的安裝說明圖。
實施形式1圖1是本發(fā)明送風機的成品結構的側視圖,圖2是裝飾格柵拆下后的狀態(tài)主視圖。2是受驅動馬達1的驅動而旋轉從而起送風作用的螺旋槳風扇,5是用來向該螺旋槳風扇2引入空氣的喇叭口外殼,連接在該喇叭口外殼的出口端的、將吸入側和吹出側隔開的是第2風路部件4,16是在垂直于上述螺旋槳風扇2的旋轉軸的方向上具有吹出口104的、與旋轉軸相垂直的截面外形約為半圓形的風扇外殼,3是在該風扇外殼16內(nèi)與上述螺旋槳風扇2相距既定間隔相向地設置的、尺寸較螺旋槳風扇的外徑大的、起氣流導向作用的圓板狀第1風路部件,15是送風機本體,103是一個面開口的、作為該開口面的風扇的吸入口,15a是其相向面的本體背面,11是將驅動馬達1和第1風路部件3固定在本體背面15a的大約正中部位的馬達安裝板,22是將螺旋槳風扇2可自由拆裝地安裝在驅動馬達1的旋轉軸1a上的風扇固定螺母,9是在第2風路部件4和大于螺旋槳風扇2的外徑尺寸而構成的大約平行地安裝的圓板狀第1風路部件3之間形成的擴壓段風路,10是離心擴壓段風路背面空間。
在第1風路部件3的外周部位,安裝有比它大的、呈以旋轉軸1a為中心的以半圓形安裝的風扇外殼16,在位于與其相對面的本體側面上設有風扇的吹出口104。整個風扇外殼,是由作為螺旋槳風扇2的通風導向器的喇叭口外殼5、形成側壁的第2風路部件4和本體背面15a、風扇外殼16、吹出口104成一體地結合在本體15上而形成,再加上裝飾格柵14構成了本體15。在風扇的吸入口103處安裝有可自由拆裝的裝飾格柵14,在風扇的吹出口104處,沿渦管外殼的寬度方向安裝有多片左右風向板(整流板)17,將吹出風路在寬度方向上隔開。
在螺旋槳風扇2的作用下,經(jīng)由裝飾格柵14、吸入口103吸入的空氣在螺旋槳風扇旋轉的作用下受到軸向和徑向的力,同時,在喇叭口外殼5、第2風路部件4、第1風路部件3的作用下,可使自軸向流向徑向的氣流其動能無無謂浪費地轉換為靜壓而流動。即,利用在從喇叭口外殼到第1風路部件為止的朝向外周方向的吹出空間內(nèi),將軸向流動轉換為徑向流動的擴壓段風路9,在充分發(fā)揮螺旋槳風扇的大風量、低噪音、高效率的特點的狀態(tài)下使流向改變90度,與作為現(xiàn)有螺旋槳風扇的流向的軸向通風相比,可使壓力(靜壓)提高。即,通過離心擴壓段風路將現(xiàn)有螺旋槳風扇中被白白浪費的動能部分轉換為靜壓從而使性能提高。
從離心擴壓段風路9起向徑向改變流向的空氣,在圖2的下方,將原原本本被引向送風機本體15的左右側面并從吹出口104吹出。即,在螺旋槳風扇的大風量和在離心擴壓段風路內(nèi)轉換的壓力的作用下,能夠以高風速向下方吹出,故而能夠向遠處送風。并且,朝向上方的送風,與風扇外殼16碰撞而向本體背面15a與第1風路部件3之間所形成的離心擴壓段風路背面空間10一側、即在第1風路部件3的外周部流向改變大約180度,經(jīng)離心擴壓段風路背面空間10從吹出口104吹出。此外,如圖2所示,朝向側面的送風,也與半圓形的風扇外殼或本體15的側壁碰撞,向本體背面15a與第1風路部件3之間所形成的離心擴壓段風路背面空間10一側、即在第1風路部件3的外周部改變流向而集中于在本體15的整個下部開口的吹出口104處而向一定方向以大風量高風速吹出。即,自裝飾格柵14的前面吸入的空氣其流向改變90度,進而在渦管外殼16的作用下,朝向箱型本體側面的4個面的徑向氣流集中于箱型本體側面的一個面處而吹出。
在存在現(xiàn)有的渦旋始端、吹出口處使渦旋擴展以使氣流平滑地流動的渦管型的外殼中,即使能夠保證風量、降低噪音,從擴展了的吹出口吹出的發(fā)散的風,因吹出口的位置的不同其風速有很大不同,故而難以向遠處送風。而本發(fā)明具有這樣的結構,即,從半圓形的風扇外殼和第1風路部件3之間的離心擴壓段風路9向離心擴壓段風路背面空間10在軸向上進行送風的間隙,即風扇外殼與第1風路部件3之間的間隙在上半部分相同,并且越向下半部分本體側壁與第1風路部件3之間的間隙越寬,故而螺旋槳風扇的送風將向下方集中,氣流自風扇處吹出后不會擴散而向一定方向集中,從而能夠在保持風量、風速不變的情況下吹出,因此,能夠向遠處送風。并且,由于風扇外殼16與本體15之間形成有外殼背面空間27,可利用該空間容納電氣部件的電容器或配線部件等。
另外,由于螺旋槳風扇是離心風扇,與橫流風扇等其它扇葉相比,扇葉形狀簡單且重量輕,風扇外殼也不必太復雜,故與結構簡潔相應,扇葉負荷小、可實現(xiàn)高速旋轉,能夠以小體積獲得大風量。例如,螺旋槳風扇與大風量的直流式風扇相比,相對于相同的風量,旋轉速度可達到2倍,故可進一步小型化。
圖2中,左右風向板17安裝有4片,將吹出風路在寬度方向、即圖的左右方向上分隔開。要想使來自上述吹出口104的吹出風能夠到達遠處,必須對從吹出口104吹出的風進行整流,以使吹出方向指向同一方向并且吹出風速亦均勻。即,從吹出口104吹出的風若不均勻,會相互干涉而不能夠到達遠處。本試制品中,葉片外徑φ為210,本體外形300見方,吹出口大小300×75mm,當驅動螺旋槳風扇以2200r/m的轉速旋轉時,由于裝設了風向板17,可獲得提高風速30%的效果。在本體外形的大約中央處安裝有螺旋槳風扇,風扇外殼16以與該本體相接觸地進行設置,并且第1風路部件3在圖2中為圓形薄板狀并且大于風扇的外徑以形成擴壓段,而為了形成間隙以確保軸向的通風路,其尺寸又小于風扇外殼直徑,但風路部件3的下半部分也可以是方形的薄板狀。但是,與本體的尺寸即風扇外殼的半圓的外徑相比,如果螺旋槳風扇的外徑不是盡可能做得大,則不能夠產(chǎn)生較高的風速。上述試制品的例子中,當將葉片外徑做成φ為180時,未得到較高的風速。這是由于,自風扇至吹出口為止的風路變長從而壓力在本體內(nèi)降低了的緣故。為此,最好是,風扇直徑相對于本體做得較大,以能夠在維持高壓力的狀態(tài)下吹出,反過來說就是,本體尺寸最好是能夠保證最小的擴壓段風路和軸向通路的尺寸。
實施形式2圖3、圖4、圖5是本發(fā)明的送風機的其它成品結構的側視圖。與圖1、圖2編號相同者代表相同的部件。一體式風扇外殼19是將圖1之結構的喇叭口外殼5和第2風路部件4由發(fā)泡苯乙烯等絕熱輕質材料一體成型而形成。而一體式風扇外殼20是將圖1之結構的喇叭口外殼5與第2風路部件4以及風扇外殼16由發(fā)泡苯乙烯等絕熱輕質材料一體成型而形成。在風扇的吹出口104處,除了風向板17以外,在離心擴壓段風路9一側有一片、在離心擴壓段風路背面空間10一側有一片共計設置有2片前后風向板18,將吹出風路104沿軸向隔開。上述前后風向板18能夠向軸向轉動,在圖3中,其方向是垂直的,吹出的風與軸向成直角即指向圖中的正下方。圖4示出向本體背面15a一側傾斜、吹出的風不是指向正下方而是稍偏向本體背面15a并存在有外部風時的安裝狀態(tài)。由于一體式風扇外殼由諸如發(fā)泡苯乙烯等絕熱輕質材料一體成型,因此,能夠同時實現(xiàn)零部件的一體化與輕量化,而在本體5的框體以薄鋼板制成的場合,若做成一體式風扇外殼與本體內(nèi)面密接的結構,則可提高本體的強度,并可使本體進一步薄型化。該前后風向板18的轉動是以風向板支點18a為支點的,用戶可用手很方便地將其轉動。
圖3的一體式風扇外殼19的吸入部圓弧是將螺旋槳風扇的外周部遮蓋的缽狀,即,無論是吸入部19a還是吹出部19b,其中間部分均為圓形。按照圖1的喇叭口5的形狀,作為從吸入口103吸入的空氣,由于本體15的開口的一面為四方形,在喇叭口5的部位成為圓形,吸入的氣流從四方形向圓形改變,故而流向發(fā)生偏移,再加上螺旋槳風扇2高速旋轉,與橫流風扇的情況同樣,特別容易產(chǎn)生轉速決定其頻率的被稱作旋轉噪音的刺耳的噪音。相比之下,一體式風扇外殼19的吸入部圓弧是將螺旋槳風扇的外周部遮蓋的缽狀,因此,吸入的氣流不易發(fā)生偏移因而不易產(chǎn)生旋轉噪音。
在圖1、圖2中,相對于螺旋槳風扇的外徑尺寸,風扇外殼的寬度方向的大小為1.4~1.5倍,風扇外殼呈以風扇的旋轉軸為中心的大致的半圓形。作為使用現(xiàn)有螺旋槳風扇的送風機,如特公平6-35880號所示,相對于螺旋槳風扇的外徑尺寸,渦管外殼的寬度方向W約為2倍。在渦管外殼像西洛克風扇那樣為渦旋狀時,葉片的旋轉方向從吸入側看過去為右轉的場合,吹出口104的寬度方向的吹出風的風速在右側加快而左側減慢。此外,為使氣流流暢地流動,相對于葉片外徑,渦管的大小要大,例如在標準的渦管擴展率的場合,當葉片外徑為φ180時,渦管的外形為300見方,渦管外形為葉片外徑的1.66倍。在作空氣簾使用的場合,如前所述,需要使指向一定方向的氣流的吹出風速均勻。因此,在相同轉速下,處理的風量雖多少會有所減少,但作為一種使之高速旋轉以提高吹出風速的方法,在本發(fā)明中,風扇外殼為葉片外徑的1.4~1.5倍并呈與葉片同心的圓形。這樣,相對于包括風扇外殼在內(nèi)為300見方的本體外形,葉片外徑可達到φ210的程度。而且,能夠使從吹出口104吹出的寬度方向的風速均勻。使風扇外殼為葉片外徑的1.4~1.5倍是這樣考慮的,由于第1風路部件3以葉片外徑的1.15~1.2倍為最佳,再考慮到其外周的從離心擴壓段風路9到離心擴壓段風路背面空間10的風路而定為1.4~1.5倍。
圖5是對具有一體式風扇外殼的送風機進行零部件分解時的說明圖。可以從在本體15上安裝有格柵14的前部開始依次進行分解,反之,可從縱深側的零部件開始簡單地進行安裝。圖5示出圖3、圖4的送風機的零部件構成,展示了進行組裝的情況。首先,在一面開口的箱型本體15的本體背面15a的大致中央部位,通過點焊或螺釘?shù)裙潭ǚ椒▽ⅠR達安裝板11固定。其次,將驅動馬達1通過馬達固定螺釘23固定在馬達安裝板11上。此時,第1風路部件3也同時緊固在馬達安裝板11上。將一體式風扇外殼20從風扇吸入口103插入。在本例中,一體式風扇外殼20是將喇叭口外殼20a、第2風路部件20b和風扇外殼20c三個部件以諸如發(fā)泡苯乙烯一體成型而構成。在上面的說明中對使用一體式風扇外殼20的場合進行了說明,而使用一體式風扇外殼19的場合,在插入風扇外殼19之前,先將以諸如薄鋼板等形成的風扇外殼16固定在本體15上。為了在插入一體式風扇外殼19時,使吹出側端部19b與第1風路部件3相距既定間隔,例如在本體15上設置諸如止擋等功能。經(jīng)由上述風扇吹出口103將螺旋槳風扇2通過風扇固定螺母22固定在驅動馬達1的旋轉軸1a上。最后,將裝飾格柵裝到本體的開口部上。
進行保養(yǎng)以清除附著在該送風機的螺旋槳風扇2上的灰塵等時,首先,拆下安裝在本體15的吸入口103處的裝飾格柵14。其次,拆下風扇固定螺母22,最后將螺旋槳風扇2從驅動馬達1的旋轉軸1a上拆下。似這樣,按照本送風機的結構,在成品處于安裝狀態(tài)的情況下,能夠很容易地對風扇進行清掃。而且螺旋槳風扇與作為多翼風扇的橫流風扇相比,不易附著灰塵,即使附著也是均勻地附著在葉片正面,而不像橫流風扇那樣灰塵在軸向上的附著量不均勻,因此,保養(yǎng)起來也容易。將該送風機在建筑物內(nèi)進行安裝的場合,與進行保養(yǎng)時同樣,首先拆下裝飾格柵14,其次拆下螺旋槳風扇2,在該狀態(tài)下,從設在第1風路部件3上的、不會對送風機的狀態(tài)產(chǎn)生影響的安裝孔插入木螺釘?shù)葔Ρ诎惭b用安裝件,利用與該安裝孔相向的面的本體背面15a上所設有的本體固定用孔,將送風機本體固定在墻面上即可?;蛘?,也可以在本體側面15b的避開喇叭口外殼5的部位,設置能夠以木螺釘?shù)软斉锇惭b用安裝件進行固定的本體固定用孔,在拆下裝飾格柵14的狀態(tài)下,直接固定在頂棚面107上。似這樣,能夠簡單且可靠地將本體直接固定在墻面或頂棚面上,不需要本體安裝用金屬件,能夠以較低的成本且較輕的重量進行安裝。
實施形式3圖6是將多個送風機配置在室內(nèi)相離開的位置上進行安裝時的側視圖。圖中右方是以連續(xù)并排排列的多個送風機發(fā)揮空氣簾功能的一般的安裝狀態(tài)圖,101是送風機本體,103是吸入口,104是吹出口,105是出入口的上部墻面,106是開放的出入口,107是頂棚面,108是地面,109是無開口的墻面。風的流向是,從設置在下方的送風機的吸入口103吸入,從吹出口104、即在左側下方向與吸入成直角的方向吹出,該吹出的送風成為安裝在頂棚面上的送風機的吸入風。自頂棚的送風機吹出的風,作為室內(nèi)循環(huán)風向設在出入口106的空氣簾用送風機送風??諝夂熡盟惋L機這樣進行安裝,即,與送風機本體101的吸入口103相反一側的本體側面a101a面對出入口的上部墻面105,而面向建筑物的頂棚面107的一側是與送風機本體101的吹出口104相反一側的本體側面b101b,因此,能夠將送風機本體101與頂棚面107緊密接觸地進行安裝。圖中左上方是作為空氣搬運(循環(huán)器)時的一般的安裝狀態(tài)圖,示出將室內(nèi)頂部的空氣從左側向右側送風的場合。在這種場合下,吸入口103成為下側,建筑物的墻面109一側是本體側面b101b,建筑物的頂棚面107側是本體側面a101a,因此,可將送風機本體101與墻面109和頂棚面107二者緊密接觸地進行安裝。此外,送風機的上下方向的尺寸是由螺旋槳風扇的葉片的軸向尺寸決定的,故能夠呈薄型構成,減小自頂棚面突出的尺寸,呈密接在頂棚面的狀態(tài)。圖中左下方是作為循環(huán)器時的一般的安裝狀態(tài)圖。在這種場合下,也是建筑物的地面108側是本體側面b101b、建筑物的墻面109側是本體側面a101a,因此,能夠將送風機本體101與地面108和墻面109二者緊密接觸地進行安裝,成為安裝在地面上的狀態(tài)。在該說明中,是對沿室內(nèi)墻面循環(huán)的構成所作的說明,但若設在房間與房間之間的隔斷處,則能夠對特定的房間以空氣簾實現(xiàn)絕熱。此外,對安裝在頂棚面上的結構進行了展示,但對于具有很高空間的大空間,將不需要供冷暖風的上層空間以進行循環(huán)的送風隔斷,也能夠提高能源的利用率。另外,即使出入口不是平面形狀而是里出外進形狀的,若能夠將該循環(huán)送風所產(chǎn)生的空氣簾橫向使用,則能夠將兩個或三個入口的面以連續(xù)的循環(huán)送風進行封閉,即使是諸如面向戶外的入口向室內(nèi)內(nèi)部延伸的形狀等復雜的面,也能夠以連續(xù)送風的氣流進行封閉。
圖7是空氣簾用送風機的安裝狀態(tài)的側視圖,特別是存在外部風的狀態(tài)。左圖(a)中,送風機本體101與圖3同樣,是使風的吹出方向大致指向正下方的場合,即吹出口處設置的風向板調成垂直或未設置風向板的場合。右圖(b)中,送風機本體101的安裝相同,但是是風向板向建筑物的外方、即外部風一側傾斜的場合。在左圖(a)的安裝狀態(tài)下,吹出風在外部風的作用下,被朝向室內(nèi)側(圖中左側)吸入,外部風進入室內(nèi)。相比之下,右圖(b)的安裝狀態(tài)下,由于吹出風預先指向室外一側(圖中右側),因此,受外部風作用而進入室內(nèi)的比例減小。作為這種安裝狀態(tài),在送風機本體安裝之后,當存在外部風時,用戶只要對設置在吹出口處的風向板21以只是改變其傾斜度的簡單易行的動作改變其傾斜程度即可,因此成品的安裝狀態(tài)不會令人感到不自然。這樣,不必改變本體的安裝方向即可改變吹出方向,作為對付外部風的措施能夠簡單地實現(xiàn)。圖6和圖7的送風機,以螺旋槳風扇的吸入口和吹出口相毗鄰的狀態(tài)并列連結有多個,利用多個送風機送出的氣流形成空氣簾,吹出口104從相當于送風機本體101的風扇外殼的整個下端部吹出風,并且,由于該吹出口連續(xù)地配置,因此,能夠將整個平面以通風流進行覆蓋。并且,在從螺旋槳風扇起流經(jīng)離心擴壓段風路而保證風量、風速不變的狀態(tài)下,通過與風扇之間的間隙較小的風扇外殼以一定風速吹出的送風可形成可切實達到封閉效果的空氣簾。
圖8是將送風機組合起來進行安裝的安裝狀態(tài)的側視圖,特別是外部風較強或出入口的開口高度較高場合下的狀態(tài)。使兩個送風機本體101的本體背面101a側雙方緊密接觸、兩個吹出口104相鄰的狀態(tài)進行設置。吹出風的軸向尺寸將達到約2倍,風吹出的力也達到約2倍,即使外部風的力較強,吹出風在外部風的作用下進入室內(nèi)的程度得以減輕。朝向室內(nèi)配置的送風機從室內(nèi)吸入空氣,朝向室外配置的送風機從室外吸入空氣。相應于出入口的開口高度,送風機本體101以與吹出口104相反一側的本體側面101b朝向出入口的上部壁面105的狀態(tài)進行設置。特別是,根據(jù)這種構成,可將成一連串的送風機配置在頂棚上,將室內(nèi)內(nèi)部以空氣簾進行隔斷而分為需要冷暖風的部分和除此以外的部分,隔斷出吸煙處等場所,反之,需保持正常的場所不需隔斷墻即可分隔出來。
實施形式4圖9是本發(fā)明的其它送風機拆下裝飾格柵時的主視圖,圖10是從吹出口104側看過去的仰視圖。與前邊已說明的附圖相同的編號代表相同的部件。21是設在吹出口104處的吸熱·發(fā)熱體。由于吸熱·發(fā)熱體21位于風速最高的部位,不僅熱交換效率高,而且例如將該吸熱·發(fā)熱體制成直徑較小的細長桿狀鎧裝加熱器,則可對送風有效地進行熱交換,由于呈細長的桿狀,對吹出風的影響較小。此外,若在離心擴壓段風路9的軸向的大致中央部位和離心擴壓段風路背面空間10的軸向的大致中央部位,安裝做成U字形的鎧裝加熱器,則其整個有效長度加長,通過向前端的端子部分21a通電,能夠以一根加熱器實現(xiàn)大容量化,并且就熱交換而言,流經(jīng)鎧裝加熱器外周部的風量較多,故能夠實現(xiàn)大容量的熱交換。作為風向板17,可在存在有鎧裝加熱器的部位的附近,將風向板的局部切除,以防止熱的影響。這樣,能夠構成加熱器容量大的、帶暖風功能的空氣簾,也可以在冬天作為輔助暖風機有效地加以利用。
圖9的24是在與箱型本體15的無渦管外殼16的吹出口104相鄰的側面所設置的能夠打開的第2吹出風路。25是設置于該部分進行開合的開合式型板。26是吹出堵塞部,是具有吸熱·發(fā)熱體21的投影面的吹出口的開口,將與第2吹出風路24鄰接的吹出口104的一部分堵住。由此,自第2吹出風路24吹出的一部分空氣成為經(jīng)吸熱·發(fā)熱體21進行了熱交換的空氣。這樣做的結果,一臺這樣的送風機,除了作為空氣簾之外的其它用途,例如可安裝在盥洗室以替代風扇,即作為涼風送風機使用,在冬天,作為輔助暖風機,還能夠利用第2吹出風路24吹出的暖風防止鏡面上形成霧氣。
實施形式5圖11是其它送風機的成品構成的立體圖。與其它附圖相同的編號代表相同的部件。以送風機本體15的風扇吸入口103和吹出口104相鄰的狀態(tài)將3個送風機并列連接。與特開平6-313603號的送風機同樣,根據(jù)建筑物的開放的出入口106的正面寬度尺寸決定送風機的連結數(shù)量。在這里,相對于葉片外徑φ210,送風機15的大小是,寬度尺寸A為300mm,高度尺寸B為300mm,縱深尺寸C為180mm。與之相比,現(xiàn)有的螺旋槳風扇式送風機中,相對于葉片外徑φ155,寬度尺寸A為180mm,高度尺寸B為220mm,縱深尺寸C包括本體安裝金屬件102為245mm,本體安裝金屬件的尺寸為35mm。送風機大小改變時的風量比,在轉速相同的情況下,為葉片外徑比的三次方,故為(180/155)3=1.6倍,送風機的臺數(shù)將為1/1.6臺。此外,送風機的寬度尺寸A約為1.5倍,因此,若為例如正面寬度900mm用的送風機,需要3臺送風機本體、即3臺驅動馬達,與此相比,現(xiàn)有技術中則需要5臺送風機本體、即5臺驅動馬達。因此,本實施例的送風機能夠減少制造成本中成本最高的驅動馬達的使用數(shù)量,制造成本可以降低。
若對安裝體積進行比較,現(xiàn)有的螺旋槳風扇式送風機需要有吸入空間A110。在圖16~圖18中,吸入空間A110的高度尺寸需要150mm,因此,在寬度尺寸相同的場合,實施例為高度300×縱深180,而現(xiàn)有技術中為(220+150)×縱深245,因此,本實施例的送風機的安裝體積僅為現(xiàn)有技術的60%而優(yōu)于后者。
圖12是由結合圖8進行說明的送風機組合而成的成品構成的立體圖。相同的編號表示相同的部件。圖8與圖12中示出使風扇吸入口103之相反一側的面的本體背面15相重合并且在吹出口104縱向(旋轉軸方向)排列的方向上,將一對送風機進行連結的狀態(tài),在圖12中,進而以風扇的吸入口103和吹出口104相毗鄰的狀態(tài)并列連結的3個送風機以風扇的吸入口之相反一側的背面相重合地在吹出口沿縱向排列的方向上與同類的送風機相連結而成,即,將圖11的送風機以一對本體背面101a相重合地進行連結而成。自吹出口104吹出的風的軸向尺寸變成2倍,風量也成為2倍。如前所述,特別是在外部風較強等場合可發(fā)揮提高阻斷外部風能力的效果。
在上述說明中,就針對朝向戶外的出入口的平面狀氣體密封作了說明,但最近出現(xiàn)了氣密性要求高的大廈和對內(nèi)部的清潔度提出要求的工廠和醫(yī)院等。在這種場所,不僅與戶外之間,而且對房間內(nèi)特定的部位或走廊等要求以空氣進行隔斷。對于這種情況,作為送風系統(tǒng)其一種送風方法是,由作為送風機的驅動機構的馬達驅動而旋轉的螺旋槳風扇,將來自吸入口的軸向的流通風,從螺旋槳風扇的端部附近通過擴壓段風路向外周方向送風,從而能夠將風量大、壓力高的風以低噪音進行送風。這種送出風是通過將螺旋槳風扇送出的風向與軸向大致成直角的一個方向吹出,從而能夠從收容擴壓段風路的送風機的風扇外殼的一端所設置的吹出口向遠處送風。從多個這樣的送風機以螺旋槳風扇的吸入口和吹出口相毗鄰的狀態(tài)并列連結而成的一組的多個送風機吹出風以形成送風流,便能夠獲得強勁的空氣簾流,即能夠將空氣隔斷。而且,與上述一組的多個送風機拉開距離配置另一組的多個送風機,形成以該另一組所吹出的指向另一方向的另一股送風流,若這種組合不是僅僅設置兩個而是設置更多,則能夠得到這樣一種系統(tǒng),即,從送風機組向其它送風機組循環(huán)的循環(huán)風可相連續(xù)地形成多個面,并且吸入和吹出的朝向帶有角度。
僅通過該系統(tǒng)或通過該系統(tǒng)與墻面等的組合,能夠形成諸如在室內(nèi)或走廊能夠通行但內(nèi)部的空氣被封閉起來的封閉空間,進而與換氣扇或冷風機或空氣清潔用等的空調機組合便能夠將污染的空氣封閉地進行排放,或者反之,得到以滿足保持清潔等多樣性要求的送出風的氣流所實現(xiàn)的系統(tǒng)。在吹出口處設置能夠轉動的風向板以通過改變上述風向板的角度,使向一個方向吹出的送風的方向從與軸向成直角的方向發(fā)生改變,以此可構成更為復雜的系統(tǒng)。
如上所述,本發(fā)明中,葉片的直徑取得盡可能比送風機的箱體外形大。這是因為,在轉速相同的情況下,風量以葉片外徑比的三次方增加,為此,設置了擴壓段風路和半圓形的風扇外殼以便將送風集中后吹出,使得不減少風量不降低風速地向遠處送風成為可能。此外,風扇采用凸緣結構將馬達容納于螺旋槳風扇的葉片中,因此能夠做成薄型的送風機。除此之外,通過設置以與較薄的擴壓段風路相同程度的厚度構成的擴壓段背面空間,可構成送風機的軸向大幅度縮短的結構。另外,關于箱體的外形,就吹出方向的高度而言,也是使螺旋槳風扇的軸位于大致中心的位置上,自葉片外徑至吹出口的吹出方向的高度與相反一側的葉片外徑與風扇外殼之間的尺寸相當。這樣,通過擴壓段風路和擴壓段背面空間的風路能夠獲得風向的定向性,故不必在吹出口安裝長的導向器,也因此而能夠減小高度方向的尺寸,由于沒有必要在頂棚與送風機本體之間設置吸入用的空間,故可得到安裝體積小的空間利用率高的裝置。
此外,本發(fā)明的送風機由馬達的驅動下旋轉而進行送風的螺旋槳風扇,用來將空氣引向該螺旋槳風扇的喇叭口外殼,與該喇叭口外殼的出口端連接的、在與螺旋槳風扇的旋轉軸相垂直的方向上具有吹出口的、與旋轉軸相垂直的截面的外形約為半圓形的風扇外殼,以及在該風扇外殼內(nèi)與上述螺旋槳風扇保持既定間隔相向地設置的圓板狀的風路部件構成;在風扇的吹出口處,在風扇外殼的寬度方向上設有多片作為左右風向板的整流板,因此,僅通過簡單的結構變更,便能夠應用提高空氣力學性能·噪音性能的新型的螺旋槳風扇,構成安裝限制少、緊湊而安裝體積小、低噪音高效率的“空氣簾”。即,其結果,能夠作為外部風阻斷能力強的“空氣簾”使用。另外,只要拆下設置在葉片前面的裝飾格柵、卸下葉片固定螺母即能夠進行葉片的拆裝,葉片的清掃變得容易。此外,與現(xiàn)有的使用多個螺旋槳風扇的送風機相比,通過將螺旋槳風扇做得較大并減少使用數(shù)量,可降低制造成本。此外,在本發(fā)明的說明中,對使用發(fā)泡苯乙烯等輕質材料而使組裝得以簡化的結構進行了說明,但包括風扇葉片那樣的旋轉體在內(nèi),若采用鎂合金的模鑄產(chǎn)品,則有利于循環(huán)再利用。這是因為,不僅重量輕且強度高,而且制造過程中的廢料的利用和使用后廢棄之后的利用變得簡單,不產(chǎn)生廢棄垃圾而有利于地球環(huán)境保護。
實施形式6圖15是本發(fā)明送風機的成品結構的側視圖,圖16是裝飾格柵拆下后的狀態(tài)主視圖。而圖17是本發(fā)明的送風機的風路部件的形狀改變后的成品結構的側視圖,圖18是裝飾格柵拆下后的狀態(tài)的圖17的主視圖。圖19是圖15中使用的風路部件的說明圖。圖中,202是受驅動馬達201的驅動而旋轉從而起送風作用的螺旋槳風扇,205是用來將空氣引向該螺旋槳風扇202的喇叭口外殼,204是連接在該喇叭口外殼205的出口端的、將吸入側和吹出側隔開的第2風路部件,316是在垂直于上述螺旋槳風扇202的旋轉軸的方向上具有吹出口404的、與旋轉軸相垂直的截面的外形約為半圓形的風扇外殼,203是在該風扇外殼316內(nèi)與上述螺旋槳風扇202相距既定間隔相向地設置的、起通風導向作用的薄板狀的第1風路部件,315是送風機本體,403是一面開口的、作為該開口的面的風扇的吸入口,315a是風扇吸入口315之相向面的本體背面,311是將驅動馬達201和第1風路部件203固定在本體背面315a的大約正中部位的馬達安裝板,322是將螺旋槳風扇202可自由拆裝地安裝在驅動馬達201的旋轉軸201a上的風扇固定螺母,209是大于螺旋槳風扇202的外徑尺寸而構成、在與大約平行安裝的圓板狀的第1風路部件203之間形成的擴壓段風路,310是離心擴壓段風路背面空間。
在第1風路部件203的外周安裝有比它大的、呈以旋轉軸201a為中心的半圓形進行安裝的風扇外殼316,在其相對面處的本體側面上設有風扇的吹出口404。整個風扇外殼是由作為螺旋槳風扇202的通風導向器的喇叭口外殼205和本體背面315a、風扇外殼316、吹出口404成一體地結合在本體315上而形成,再加上裝飾格柵314構成了本體315。在風扇的吸入口403處,安裝有可自由拆裝的裝飾格柵314,在風扇的吹出口404處,沿渦管外殼的寬度方向安裝有多片左右風向板(整流板)317,將吹出風路在寬度方向上隔開。此外,如圖16所示,吹出口404在本體315的風扇外殼316的整個寬度上開口。
在螺旋槳風扇202的作用下,經(jīng)由裝飾格柵314、風扇吸入口403吸入的空氣在螺旋槳風扇旋轉的作用下受到軸向和徑向的力,同時,在喇叭口外殼205、第1風路部件203的作用下,能夠使自軸向流向徑向的氣流其動能無無謂浪費地轉換為靜壓而流動。即,利用在自喇叭口外殼到第1風路部件為止的朝向外周方向的吹出空間內(nèi),將軸向流動轉換為徑向流動的擴壓段風路209,在充分發(fā)揮螺旋槳風扇的大風量、低噪音、高效率的特點的情況下使流向改變90度,與現(xiàn)有螺旋槳風扇的流向的軸向通風相比,可使壓力(靜壓)提高。即,通過離心擴壓段風路將現(xiàn)有螺旋槳風扇中被白白浪費的動能部分轉換為靜壓從而使性能提高。
從離心擴壓段風路209起向徑向改變流向的空氣在圖16的下方將原原本本被引向送風機本體315的左右側面,并從吹出口404吹出。即,在螺旋槳風扇的大風量和在離心擴壓段風路內(nèi)轉換的壓力的作用下,能夠以高風速向下方吹出,故而能夠向遠處送風。并且,朝向上方的送風與風扇外殼316碰撞而向本體背面315a與第1風路部件203之間所形成的離心擴壓段風路背面空間310側、即在第1風路部件203的外周部流向改變大約180度,經(jīng)離心擴壓段風路背面空間310從吹出口404吹出。此外,如圖16所示,朝向側面的送風也與半圓形的風扇外殼或本體315的側壁碰撞,向本體背面315a與第1風路部件203之間所形成的離心擴壓段風路背面空間310側、即在第1風路部件203的外周改變流向而集中到本體315的下部整個開口的吹出口104處,從而向一定方向以大風量高風速吹出。即,自裝飾格柵314的前面吸入的空氣,其流向改變90度,進而在渦管外殼316的作用下,流向箱型本體側面的4個面的徑向氣流集中于箱型本體側面的一個面而吹出。
在像現(xiàn)有風扇那樣存在渦旋始端、吹出口處使渦旋形狀擴展以使氣流平滑地流動的渦管形的外殼中,即使能夠保證風量、降低噪音,但從擴大了的吹出口吹出的發(fā)散的風,因吹出口位置的不同其風速有很大不同,故而難以向遠處送風。而本發(fā)明的圖17、18所示,風扇外殼316與風路部件203之間的間隙與密閉側、即吹出側的相反側相同,越靠近吹出側間隙越寬,因而來自螺旋槳風扇的送風將集中在吹出側,氣流自風扇離開后不發(fā)散而向一定方向集中,因此,能夠在保持風量、風速不變的情況下向遠處送風。此外,由于風扇外殼316與本體315之間形成有外殼背面空間327,可容納零部件類或配線。并且,螺旋槳風扇與作為離心風扇的橫流風扇等其它扇葉相比,扇葉形狀簡單,因此容易采用輕金屬制造,使其強度高重量輕,能夠高速旋轉,能夠以小體積獲得大風量。
這種送風機如圖17、18所示,作為第1風路部件的盤203呈圓形,具有類似形狀者已在前面的實施例中作了說明,其中,以上述第1風路部件203的形狀為葉片外徑的1.15~1.2倍為宜。但是,在這里,實現(xiàn)了將上述第1風路部件203的形狀進一步小型化而不會對送風性能產(chǎn)生大的影響。圖17、18的結構中,風路部件是相對于風扇的軸中心的一個整圓,但風路部件的外徑尺寸可以較小,為螺旋槳風扇的葉片外徑尺寸的0.7~1.05倍。此外,對于圖15、16,作為這一小型化的上述第1風路部件203的形狀,上述螺旋槳風扇202的旋轉中心與上述驅動馬達201的中心相同,當考慮到在圖16的主視圖中呈水平的水平中心線和垂直的垂直中心線時,圖16的水平中心線下側、即吹出口404側的上述第1風路部件203的一半的形狀為葉片外徑的1.15~1.2倍,圖19中水平中心線上側、即上述渦管外殼316一側的密閉空間側的一半的形狀在這樣的范圍內(nèi)從而實現(xiàn)了小型化,所說范圍是,以下側、即吹出口一側的第1風路部件203與水平中心線相交的兩個點為兩端,把為了使上述驅動馬達201能夠安裝在垂直中心線上而大于該驅動馬達201的外徑的點包括在內(nèi)的范圍。這樣,如圖16所示,吹出口的長度尺寸、即本體315的寬度尺寸可大幅度減小,此時,由上述第1風路部件203和上述渦管外殼316所形成的水平中心線上側的面積,以保證不小于上述渦管外殼316與水平中心線二者形成的面積的60%為前提形成。
圖20示出,例如作為空氣簾用的成品而構成的本體結構與尺寸相同的送風機進行送風時,不同送風方式下不同風速分布的曲線圖,(a)是螺旋槳風扇方式,而且具有形成擴壓段的風路部件,(b)是現(xiàn)有的、圖40的螺旋槳風扇式送風機,(c)是現(xiàn)有的、圖39的橫流葉片式送風機,各成品的標準安裝高度是3.5m。圖20中,縱軸是距送風機的吹出口的距離,即示出距成品距離的0m~3.5m的范圍,橫軸是送風機的寬度尺寸,即示出成品的橫向寬度尺寸,1、10是成品兩端,5、6是成品中央附近,作為成品的吹出口送出風的風速區(qū)劃,例如示出了7-10m/s和1-4m/s的風速范圍的區(qū)劃。
(a)之本發(fā)明的場合,整個成品未見送風不均。安裝在標準安裝高度時相當于地面的3.5m處的風速,在1-4m/s風速范圍的區(qū)劃內(nèi)達到3m/s以上,在以對欲從外部進入的風等進行阻斷為目的進行送風的場合,可期望獲得充分的作為空氣封閉效果的阻斷效果。
(b)之現(xiàn)有螺旋槳風扇式的場合,雖然作為成品其送風未見較大程度的不均,但從總體上看,在成品兩端附近風速降低。因此,在以對風等進行阻斷為目的進行送風的場合,與成品中央部位相比,兩端附近的阻斷效果降低。此外,安裝在標準安裝高度時相當于地面的3.5m處的風速,只有中央部位附近保持在3m/s以上,即使以阻斷風等為目的進行送風,比本發(fā)明的效果要差。
(c)之現(xiàn)有橫流葉片式的場合,安裝在標準安裝高度時相當于地面的3.5m處的風速達到3m/s以上,在以對風等進行阻斷為目的進行送風的場合,可期望獲得與本發(fā)明同樣的阻斷效果,但是,作為成品的結構,由于在成品中央設有馬達,特別是在吹出口附近不能進行成品中央部分的送風,即使以阻斷風等為目的由成品進行送風,在成品中央部位附近和本體端部出現(xiàn)看不到阻斷效果的部分。作為阻斷效果,有像在室內(nèi)那樣將空調產(chǎn)生的溫冷熱風與外部進行阻斷的熱阻斷,此時,只要有一定程度的氣流存在,便能夠以該氣流分隔出一個區(qū)域,過高的風速并不能提高效果。而阻斷外部風的場合,當進行空氣封閉的風速較低時,對外部風的僵持能力將較弱。
此外,此時,上述(c)之現(xiàn)有橫流葉片式的場合,電能消耗為500W,相比之下,(a)之送風機的場合,電能消耗為385W。(b)之現(xiàn)有螺旋槳風扇的場合的電能消耗雖然是246W,但作為上述成品,阻斷性能劣于(a)、(c)的送風機,因此,作為相對于3.5m高度的空氣簾,存在著問題。另外,作為噪音性能,以實際安裝狀態(tài)進行比較的結果,與(c)之現(xiàn)有橫流葉片式的場合為72dB相比,(a)之本發(fā)明的場合為68dB。(b)之現(xiàn)有螺旋槳風扇的場合也為68dB。
如上所述,使用小型而能夠輸出風量的螺旋槳風扇,在以擴壓段保持靜壓特性的情況下將送風方向改變90度并保持風速吹出,從而能夠獲得風量、風速和低噪音,由此,能夠得到具有效果的空氣簾。另一方面,將該送風機小型化的場合,即使是這種擴壓段方式的螺旋槳風扇,因風路面積減小壓力損失增大而送風量減少,或噪音增大,因此,在本發(fā)明中,為改善送風特性,或使形成擴壓段的風路部件的寬度方向尺寸減小,或改變風路部件的形狀。從空氣簾的用途等來看,有以規(guī)模較大的大廈和公寓等3.5m開口高度為對象進行安裝的類型,以及在卡車可出入的工廠制造車間等開口高度5m左右處安裝的類型。對于后者,風量需要比圖20(a)進一步增加。作為這種增加風量的機構,或即使開口高度為3.5m,外部風的環(huán)境嚴峻的情況下也進一步增加風速的機構使用如本發(fā)明這樣使風路部件寬度方向的尺寸與螺旋槳風扇的葉片外徑尺寸差不多或較小的送風機即可。
作為單個送風機,具有在驅動機構的驅動下旋轉而進行送風的風扇、內(nèi)裝有該風扇并對該風扇吹出的送風進行引導且具有從外部吸入空氣的吸入口和吹向外部的吹出口的風扇外殼,但由于轉速有上限,故不能增加送風量。而且,若將轉速從效率最高的值強行提高,電能輸入將相應地顯著增加而造成能源的浪費。而若加大葉片,則送風機也變大,在將多個送風機配置成吹出口成列排布以形成空氣簾的場合,將無法裝入安裝成品的開口中。例如,開口的橫向寬度是定成1.2m等尺寸的。即使減小葉片以增加并列的單元數(shù)量,各單元的送風量將相應于葉片直徑減小,故不可取。為此,如本發(fā)明所說,將各單元的葉片尺寸按如下確定,即保持送風量不變而將單元本身小型化,隨著該小型化其性能的降低或噪音的增加,即在即使在小型化時擴壓段部分的風路面積也不會減少的方向上對壓力進行維持的同時,確保風路面積地確定風路部件的形狀和尺寸。通過這一小型化,可使針對開口形成空氣簾的多個送風機的數(shù)量增加。使本發(fā)明的送風機多個緊密接觸并使吹出口成列排列而將吸入的空氣噴出,從而能夠有效地得到保證風量風速的空氣簾,可避免室內(nèi)經(jīng)過空調機調節(jié)的空氣無謂地與外部進行交流,可作為一種節(jié)能措施。另一方面,對于在用的空氣簾用送風機使用現(xiàn)有橫流風扇或現(xiàn)有螺旋槳風扇而不能阻斷外部風的影響的場合,可將形成空氣簾的多個送風機更換為本發(fā)明的送風機,將更換后的寬度較窄的送風機緊密接觸地進行配置,以數(shù)量比更換前的送風機數(shù)量多的送風機形成空氣簾,以此可提高節(jié)能效果。
實施形式7圖21至圖26是本發(fā)明的其它實施形式的例子的說明圖,相同編號代表相同的部件。在該圖21中,根據(jù)上述實施形式6的圖16,進而將第1風路部件203的橫向寬度在螺旋槳風扇202的外徑尺寸的0.7~1.05倍的位置與本體側面平行地切除以使其小型化,并且,風扇外殼316直徑的大小也改為螺旋槳風扇202的外徑尺寸的1.2~1.25倍。于是,本體315的橫向寬度也可以減小。
在欲將構成上述實施形式6所示的、例如標準安裝高度為3.5m的空氣簾成品的送風機重新制成標準安裝高度5m的成品的場合,為使送風能夠到達更遠處,通常考慮要增加作為成品的送風風量。作為增加風量的機構,可考慮增加葉片外徑,但是,此時對于空氣簾那樣的成品,成品的寬度尺寸等是由用來安裝成品的叫做正面寬度尺寸的安裝場所所決定的。因此,若加大葉片的外徑,由于成品尺寸加大而必須減少送風機的使用個數(shù),成品風量將減小。反之,即使想增加送風機的使用個數(shù),也必須減小葉片的外形,作為成品其效果小。若能夠提高葉片的轉速,也能夠增加風量,但如實施形式6所示,送風機通常使用交流感應式馬達,這種馬達受電源頻率的制約其轉速具有上限,要使風量再增加是不可能的。為此,若使風扇外殼316或第1風路部件203的形狀在維持送風性能的情況下小型化而使送風機小型化,作為成品構成若不增加送風機的使用個數(shù),則不能夠增加作為成品的送風量。
圖21是將第1風路部件203的側面從葉片直徑的0.7~1.05倍處平行于本體側面切除,并且,水平中心線上側的第1風路部件203的形狀這樣形成,即,與實施形式6的場合同樣,以下側的第1風路部件203與水平中心線相交的兩個點為兩端,把為了使上述驅動馬達201能夠安裝在垂直中心線上而大于該驅動馬達201的外徑的點包括在內(nèi),并且,確保由上述第1風路部件203和上述渦管外殼316所形成的水平中心線上側的面積不小于上述渦管外殼316與水平中心線二者形成的面積的60%。風路部件203與馬達安裝成一體的場合,可以將風路部件夾在馬達安裝腳與馬達之間并以螺釘與馬達一起緊固在馬達安裝腳上。此時,與上述實施形式6相比,風量、噪音等送風性能大體得以維持,送風機的本體尺寸可小型化。并且,在已決定了的成品尺寸內(nèi)可使用送風機的個數(shù)可以增加,因此,作為空氣簾整體的一種成品形式,能夠提高送風量。
圖21是如上所述地將送風機具體小型化的一個形式。第1風路部件203的相對于擴壓段風路的上方部分的直徑為葉片半徑的1.15~1.2倍的弧形,其兩個側端在葉片中心線的延長線上到達第1風路部件203的側部。此時,第1風路部件203的側部從葉片直徑的約0.95倍位置處平行于本體側面切除。這一次,該第1風路部件203與擴壓段風路之間的風路面積為葉片中心線與擴壓段風路之間的風路面積的70%~75%。在本試制品中,本體外形為240×290mm,螺旋槳風扇外徑為210mm,風扇外殼半徑為130mm,當以約2730r/m的轉速驅動螺旋槳風扇202時,風量大體得以維持。
圖22是將送風機小型化的其它形式。作為第1風路部件203的相對于擴壓段風路的上方部分,留下安裝到馬達上去的安裝部而在葉片中心線附近平行于吹出口切除。此時,第1風路部件203的側部從葉片直徑的約0.95倍位置處平行于本體側面切除。這一次,該第1風路部件203與擴壓段風路之間的風路面積為葉片中心線與擴壓段風路之間的風路面積的75%~80%。在本試制品中,本體外形為240×290mm,螺旋槳風扇外徑為210mm,風扇外殼半徑為130mm,當以約2720r/m的轉速驅動螺旋槳風扇202時,風量大體得以維持。但是,與具有上述圖16的形狀者相比,上半部存在方角,也許是由于該方角部分形成棱邊的緣故,噪音值增加了0.4dB左右,峰值噪音的值增加了1.9dB左右。
圖23是將送風機小型化的其它形式。作為第1風路部件203的相對于擴壓段風路的上方部分,從留下安裝到馬達上去的安裝部的位置處平行于吹出口切除。據(jù)此,進行了減少若干風路以降低噪音的分析。此時,第1風路部件203的側部從葉片直徑的約0.95倍位置處平行于本體側面切除。這一次,該第1風路部件203與擴壓段風路之間的風路面積約為葉片中心線與擴壓段風路之間的風路面積的65%。在本試制品中,本體外形為240×290mm,螺旋槳風扇外徑為210mm,風扇外殼半徑為130mm,當以約2750r/m的轉速驅動螺旋槳風扇202時,風量大體能夠維持。但是,與具有上述圖16的形狀者相比,噪音值增加了0.4dB左右,峰值噪音的值增加了1.7dB左右,與圖22相比無太大變化。
圖24是將送風機小型化的其它形式。作為第1風路部件203的相對于擴壓段風路的上方部分,與上述圖23同樣,從留下安裝到馬達上去的安裝部的位置處平行于吹出口切除。此時,第1風路部件203的側部從葉片直徑的約1.05倍位置處平行于本體側面切除。這是為了對加大側部以提高擴壓段的斜流化效果進行分析。這一次,該第1風路部件203與擴壓段風路之間的風路面積約為葉片中心線與擴壓段風路之間的風路面積的60%~65%。在本試制品中,本體外形為240×290mm,螺旋槳風扇外徑為210mm,風扇外殼半徑為130mm,即使以約2740r/m的轉速驅動螺旋槳風扇202時,與具有上述圖16的形狀者相比,風量降低1%左右。噪音值也無改變,但峰值噪音的值降低了0.5dB左右。
圖25是將送風機小型化的一個形式。第1風路部件203的相對于擴壓段風路的上方部分呈葉片半徑的0.7~0.8倍的弧形,其兩個側端在葉片中心線的延長線上到達第1風路部件203的側部。此時,第1風路部件203的側部也從葉片直徑的0.7~0.8倍位置處平行于本體側面切除。這一次,該第1風路部件203與擴壓段風路之間的風路面積約為葉片中心線與擴壓段風路之間的風路面積的60%~65%。作為這種結構,雖然加大了側部的風路面積,但由于能夠產(chǎn)生斜流效果的大于葉片直徑的風路部件203的范圍減小,故斜流效果相應減小,風速降低。即,在本發(fā)明中進行了這樣一種研究,即,來自螺旋槳風扇的氣流通過斜流板使壓力恢復,從而成為壓力損失小、風速更高的氣流這樣一種斜流效果和確保風路面積所達到的減小壓力損失的效果二者的綜合作用。在本試制品中,本體外形為240×290mm,螺旋槳風扇外徑為210mm,風扇外殼半徑為130mm,當以約2770r/m的轉速驅動螺旋槳風扇202時,與具有上述圖16的形狀者相比,風量增加了1%左右。噪音值增加了0.6dB左右,峰值噪音的值也增加了1.5dB左右。
圖26是將送風機小型化的一個形式。第1風路部件203的相對于擴壓段風路的上方部分為葉片半徑的0.95倍的弧形,其兩個側端在葉片中心線的延長線上到達第1風路部件203的側部。此時,第1風路部件203的側部從葉片直徑的約0.95倍位置處平行于本體側面切除。這一次,將風路面積減小,該第1風路部件203與擴壓段風路之間的風路面積約為葉片中心線與擴壓段風路之間的風路面積的35%~40%。在本試制品中,本體外形為240×290mm,螺旋槳風扇外徑為210mm,風扇外殼半徑為130mm,當以約2730r/m的轉速驅動螺旋槳風扇202時,與具有上述圖16的形狀者相比,風量減少了1.4%左右。噪音值也幾乎不變,峰值噪音的值也減少了0.8dB左右。如上所述,對圖21至圖26的各種尺寸和形狀的風路部件進行了分析,但只要在可使用的范圍內(nèi),可根據(jù)所要求的性能規(guī)格、例如降低噪音的要求進行選擇。
實施形式8圖27是本發(fā)明的其它實施形式的送風機的側視圖。與圖15編號相同者代表相同的部件。318是前后風向板。此時,第1風路部件203與驅動馬達201一起固定在安裝在本體背面315a的大致中央的馬達安裝板311上。此時,風路部件203的位置在吹出口404的大致中央處。
圖28是圖27的第1風路部件203向螺旋槳風扇202靠近至吹出口404的縱向寬度的5%處的附圖。即,與圖27相比,風路部件沿軸向向螺旋槳風扇側偏移了5mm。此時,風量、噪音值與圖27時相比均幾乎未改變。
圖29是圖27的第1風路部件203向螺旋槳風扇202靠近至吹出口404的縱向寬度的10%處的附圖。即,與圖27相比,風路部件沿軸向向螺旋槳風扇側偏移了10mm。此時,風量、噪音值與圖27時相比也均幾乎未改變。
圖30是圖27的第1風路部件203向螺旋槳風扇202靠近至吹出口404的縱向寬度的15%處的附圖。即,與圖27相比,風路部件沿軸向向螺旋槳風扇側偏移了15mm。此時,噪音值與圖27時相比幾乎未改變,但風量減少了2%左右。據(jù)此,一直到該程度為止,即只要是在偏離吹出口中央附近15%左右的范圍之內(nèi),均能夠維持所期望得到的性能。該風路部件的軸向位置可以是通過與前后風向板318的配置之間的關系而能夠實現(xiàn)平滑吹出的位置,或者根據(jù)風路部件的安裝結構做成可偏移的結構,總之,只要配置在不影響性能的允許范圍內(nèi)即可。
實施形式9圖31和圖32所示本實施形式涉及一種使用風扇效率高的螺旋槳風扇501的、適用于形成空氣簾的送風機502。該送風機502的結構可使在與組裝于本體外殼503內(nèi)的螺旋槳風扇501的旋轉軸心相垂直的方向上隨著螺旋槳風扇1的旋轉而形成的氣流從大致平行于螺旋槳風扇501的旋轉面的面上吹出。本體外殼503呈大體為六面體的箱體構成,其正面具有作為吸入口504的開口,在靠近背面的下面也具有大致占據(jù)寬度方向上的整個區(qū)域的朝下的矩形開口部,其它的上面、兩個側面、包括設有安裝結構5的背面均封閉。在本體外殼503的正面,由設有以沖孔金屬等構成的能夠通風的保護部件506的吸入格柵507構成。
作為螺旋槳風扇501,在本體外殼503內(nèi),從其吸入口504向背面一側組裝的作為風洞的喇叭口508內(nèi),在安裝在本體外殼503內(nèi)的背面上的馬達509的驅動下旋轉,在喇叭口508內(nèi)形成軸向的氣流。該喇叭口508的出口端上連接有,具有臨近大致垂直于螺旋槳風扇501的旋轉軸心的方向上的本體外殼503的下面開口的吹出口610、吹出口相反側的大致垂直于螺旋槳風扇501的旋轉軸心的方向上的截面形狀約為半圓形的、塑料制成的渦管外殼611。渦管外殼611的垂直于吹出口相反側的螺旋槳風扇501的旋轉軸心的部分呈圓滑的弧形凹面狀612構成并圓滑地連接在本體外殼503的背面上。在固定有馬達509的馬達安裝部件613上安裝有在渦管外殼611內(nèi)與螺旋槳風扇501以既定間隔相向的風路部件614。風路部件614呈尺寸大于螺旋槳風扇501的外徑的圓板狀形成,同本體外殼503的背面也相分離以形成背面空間615,位于將吹出口610大致平分為前后兩部分的位置上。在該風路部件614的外周與渦管外殼611之間形成有離心擴壓段風路616。
在吹出口610處,矩形噴口框617的兩端由作為轉動支承部件的支承銷618所支承,以便能夠在大致垂直于螺旋槳風扇501的旋轉面的面內(nèi)轉動。該噴口框617作為吹出噴流的實質性的吹出口。噴口框617的框內(nèi)呈由多片傾斜風向板619和設置在寬度方向上的多片整流板620構成的格柵結構,在支承銷618之間的中間部位,設有與吹出口610的口邊緣接觸的、對噴口框617進行滑動支承的外表面呈半球狀的支承結構621。支承結構621由塑料等柔軟材質構成,相對于吹出口610的口邊緣具有適度的滑動阻力。作為傾斜風向板619,在大致垂直于螺旋槳風扇501的旋轉面的方向上等間隔(本實施形式中間隔65mm)設有多片,向螺旋槳風扇501的旋轉方向的反方向傾斜(參照圖31)。傾斜風向板619的傾斜度是相應于吹出氣流中因螺旋槳風扇501的旋轉而產(chǎn)生的旋轉成分而在1度至5度的范圍內(nèi)加以確定的。在開口部的高度為3.5m的標準的建筑物中形成空氣簾時,傾斜風向板619傾斜3度左右為宜。作為整流板620,是在大致平行于螺旋槳風扇501的旋轉面的方向上,以將自螺旋槳風扇501的旋轉面后端起至風路部件614為止的空間以10mm間隔進行隔斷的形式平行地設置。
在該送風機502中,當螺旋槳風扇501受馬達509的驅動而旋轉時,空氣從吸入口504吸入,由于螺旋槳風扇501的旋轉而受到指向軸向和徑向的力并從喇叭口508的出口端向軸向吹出。從喇叭口508的出口端吹出的氣流在風路部件614和渦管外殼611的作用下,其流向從軸向向徑向改變180度,流經(jīng)風路部件614和本體外殼503的背面之間的背面空間615,從吹出口610的噴口框617作為噴流吹出。
由于設置有使氣流從軸向流動轉變?yōu)閺较蛄鲃拥碾x心擴壓段風路616,故能夠在充分發(fā)揮螺旋槳風扇501的特點(大風量、低噪音、高效率)的情況下將氣流的流向改變90度,從而與現(xiàn)有軸流送風機的流向、即軸向通風相比可提高靜壓。從離心擴壓段風路616流出的氣流沿渦管外殼611中壓力損失小的圓滑的弧形凹面狀612的部分朝向吹出口610,因此,風量的損失少。以葉片外徑φ為210mm、本體外殼503的外形為300mm×900mm×238mm、吹出口610的開口面積為900mm×85mm的試制品,使螺旋槳風扇501以2200r/m旋轉時,與無弧形凹面部612部分的相比,送風量增加了3%。
吹出口610處的傾斜風向板619,具有通過其傾斜而對因螺旋槳風扇501的旋轉而使吹出氣流具有的旋轉成分進行修正的功能。由此,能夠向吹出口610的下方吹出不會折彎而筆直的、左右的流速均相同的噴流。這種旋轉成分的修正方法能夠以傾斜的風向板這樣簡單的方式實現(xiàn),旋轉成分得到修正而筆直的噴流在作為空氣簾時,在建筑物的開口部不會產(chǎn)生屏蔽功能未及的區(qū)域,適宜于作為形成空氣簾的噴流。此外,將自螺旋槳風扇501的旋轉面后端起至風路部件614為止之間的空間以10mm間隔進行隔斷的整流板620具有減少在吹出口610處因速度差而產(chǎn)生的渦流、提高吹出風速的功能,并且能夠防止手指觸及活動部件。另外,利用上述試制品進行的有無整流板620的測試表明,有整流板620同沒有相比,其距吹出口610 1m處的風速提高20%,適宜于作為形成空氣簾的送風機502。
噴流方向的改變不是通過操作本體外殼503,而是簡單地使噴口框617在從正面一側到背面一側為止的范圍內(nèi)適當轉動即可實現(xiàn)。此時,噴口框617由外表面為半球狀的支承結構621以適度的滑動阻力所支承,因此,轉動是圓滑的,很容易停止在希望的位置上。
實施形式10圖33~圖38所示的本實施形式涉及一種實施形式9所示送風機一列排列有多個而作為送風機列622的送風機系統(tǒng),各單個送風機的構成基本上與實施形式9相同。因此,與實施形式9相同的部分賦予相同的編號并省略其說明。
本實施形式的送風機系統(tǒng)作為形成空氣簾的送風機,是將實施形式9所示的送風機502如圖33和圖34所示地一列排列多臺(圖例中為3臺)并彼此連結而構成的送風機列622。各個送風機502的基本構成如圖35所示與實施形式9相同,但相鄰送風機502的吹出口504為無邊界結構,噴口框617如圖36和圖37所示,是橫跨各送風機502的吹出口601的連續(xù)的長條物。并且,支承結構621在長度方向上以適當?shù)拈g隔設有數(shù)個(參照圖36和圖37)。
吸入格柵507也呈整體被覆蓋的結構,其背面設有對鄰接的送風機502進行分隔的分隔部件623。該分隔部件623具有防止送風機502相互間在吸入空氣時產(chǎn)生干涉、減少吸入時的壓力損失的功能,有助于增加風量。以實施形式9所示試制品進行有無分隔部件623的測試的結果表明,有分隔部件623與沒有相比,風量增加3%。吸入格柵507前面的能夠通風的保護部件506對于吸入時的壓力損失而言起著不利的作用,但從防止異物進入來說卻是必不可少的部件。為了盡可能減少壓力損失,保護部件506可以由透氣率高的沖孔金屬等構成,但若做成長條狀,其剛性不足,安裝狀態(tài)下的美觀性容易受到破壞。為避免出現(xiàn)這種不良情況,本實施形式在將保護部件506保持在分隔部件623方面下了功夫。即,如圖38所示,分隔部件623上設有在其中央設有凸部624的相向的兩個臂狀部625,通過將保護部件506推壓在該臂狀部625的凸部624上,以提高保護部件506的剛性。并且,臂狀部625的彈性撓曲能夠吸收吸入格柵507的形狀的分散性,故組裝性提高。除此之外的功能是實施形式9所具有的功能,是更適宜于形成空氣簾的裝置,除此之外,基本上與實施形式9的送風機502相同。
以上,對多個實施形式進行了說明,但也可以將這些實施形式任意組合,從而構成具有各自的特點的送風機或送風機系統(tǒng)。
權利要求
1.一種送風機,其特征是,具有在驅動機構的驅動下旋轉而進行送風的螺旋槳風扇,設置在該螺旋槳風扇的周圍、將送風向上述螺旋槳風扇的軸向進行引導并且將送風從上述螺旋槳風扇的端部附近向外周方向引導的風路形成機構,以該風路形成機構為一個側壁、一端上設有將上述外周方向的送風吹出的吹出口、與該吹出口相向的另一端的面與上述螺旋槳風扇保持距離地制成半圓形并與上述側壁相連接的風扇外殼,收容于該風扇外殼內(nèi)、在上述螺旋槳風扇的軸向上以既定間隔與上述螺旋槳風扇相向地設置的、與上述側壁之間形成將送風向外周方向引導的擴壓段風路的薄板狀的風路部件;從上述風扇外殼的外周附近將來自上述擴壓段風路的送風向該薄板狀風路部件和設在與上述側壁的相向面處的另一個側壁之間進行引導并從上述吹出口吹出。
2.如權利要求1的送風機,其特征是,設有將來自上述擴壓段風路的送風向上述薄板狀風路部件和設在與上述側壁的相向面處的另一個側壁之間進行引導并從上述吹出口吹出的背面通風路。
3.如權利要求1的送風機,其特征是,在上述吹出口處設有分隔該吹出口的、用來向目標方向進行送風的多片風向板。
4.如權利要求1的送風機,其特征是,自上述吹出口的吹出端部起至上述螺旋槳風扇的葉片外緣為止的距離與上述風扇外殼的半圓形外周面和上述螺旋槳風扇的葉片外緣之間的距離大致相同。
5.如權利要求1的送風機,其特征是,上述風路部件的寬度方向的大小與上述螺旋槳風扇的葉片的外徑尺寸相比,為同等程度或較小。
6.如權利要求1的送風機,其特征是,上述風路部件的形狀為,從上述螺旋槳風扇的中心至吹出口一側及其相反側的封閉空間一側的形狀發(fā)生改變,并且上述封閉空間一側的面積小于上述吹出一側的面積。
7.如權利要求6的送風機,其特征是,上述風路部件的外形為,在上述吹出口一側大于上述螺旋槳風扇的外緣,在上述封閉空間一側大于上述驅動機構的外緣。
8.一種送風機系統(tǒng),其特征是,將權利要求1至7中的至少一個權利要求所述的送風機多個緊密接觸地連結而成。
9.如權利要求8的送風機系統(tǒng),其特征是,多個送風機以與吸入口相向的背面相重合,且吹出口朝向相同方向地進行連結。
10.如權利要求8的送風機系統(tǒng),其特征是,多個送風機以吸入口和吹出口相毗鄰地進行連結,空氣從同一方向吸入、向同一方向吹出。
11.一種送風機系統(tǒng)的送風方法,其特征是,利用多組權利要求10所述的送風機系統(tǒng),配置成從一組的送風機系統(tǒng)的吹出口吹出的送風流朝向其它組的送風機系統(tǒng)的吸入口,在角度不同的多個面上形成連續(xù)的送風流。
12.如權利要求11的送風機系統(tǒng)的送風方法,其特征是,在上述吹出口處設有能夠轉動的風向板,通過改變該風向板的角度,可改變上述送風流的方向。
13.一種送風機,通過螺旋槳風扇的旋轉而在大致垂直于上述螺旋槳風扇的旋轉軸心的方向上形成的氣流沿大致平行于上述螺旋槳風扇的旋轉面的面吹出,其特征是,對所述吹出氣流中因上述螺旋槳風扇的旋轉而產(chǎn)生的旋轉成分,通過風向板將與旋轉成分相應的量引向與上述螺旋槳風扇的旋轉方向相反一側以進行修正。
14.如權利要求13的送風機,其特征是,具有在大致垂直于上述螺旋槳風扇的旋轉軸心的方向上具有吹出口的、吹出口相反側的大致垂直于上述螺旋槳風扇的旋轉軸心的方向上的截面形狀約為半圓形的渦管外殼;設置在該渦管外殼內(nèi)、與上述螺旋槳風扇以既定間隔相對的圓板狀的風路部件;以及至少一個設在上述吹出口處、相對于上述螺旋槳風扇的旋轉方向向相反方向傾斜的傾斜風向板。
15.一種送風機系統(tǒng),其特征是,權利要求14所述的送風機多個排列成一列而構成送風機列,并且,在鄰接的送風機之間設有分隔部件。
全文摘要
現(xiàn)有的橫流風扇式送風機中噪音大并且不能夠向遠處大量送風,而螺旋槳風扇式則由于吸入方向與吹出方向相同而需要另外的用于吸入的空間。為此,通過內(nèi)裝有離心擴壓段風路的螺旋槳風扇將軸向流向轉變?yōu)閺较?以半圓形的風扇外殼和擴壓段背面的風路可不減少風量、不降低風速地將風向集中,并以大風量、低噪音向遠處送風。
文檔編號B60K11/08GK1289013SQ0012873
公開日2001年3月28日 申請日期2000年9月18日 優(yōu)先權日1999年9月20日
發(fā)明者小林茂己, 高田泰成, 鈴木真一郎, 柏原秀明, 山內(nèi)廣二, 橫手靖之, 巖村義巳, 菊地仁, 林賢, 大島丈治 申請人:三菱電機株式會社