JPH10159789A - クロスフローファン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クロスフローファンにて、風量の両端での落
ち込みを十分に減らし、小さいサイズで、広い範囲への
過不足ない均一な送風が行えるようにする。 【解決手段】 ブレード１７の角度、枚数、厚み、ガイ
ド部１４とロータ８との間の通路間隔、吹出し口１２の
空気掻き取り部１５とロータ８との間の距離、ロータ８
の外径等の、吸込口１１から吹出し口１２に向かい吹き
出される風量に関与する風量関与要素のうち少なくとも
１つを、ロータ８の中央部の設定に比して両端部では風
量が増大する側に振って設定して、ロータ８の両端部で
の吹出し風量が通常設計で得られる中央部での吹出し風
量まで増大するようにして、上記の目的を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はクロスフローファン
に関するものであり、例えば、複写機などのＯＡ機器に
おいて機内冷却、排気に用いられる。

【０００２】

【従来の技術】従来からクロスフローファンは、広い範
囲への送風に用いられている。複写機では、例えば原稿
を載置するプラテンガラスを冷却するのに用いられてい
る。

【０００３】クロスフローファンは広い範囲への送風の
ために軸線方向に長いものとなっている。従来のクロス
フローファンは図８に示すように、回転軸線ｘまわりに
多数のブレードａが配設されたロータｂと、ロータｂの
回転に外部空気が巻き込まれるようにする吸込口ｃ、ロ
ータｂに巻き込まれて随伴する空気をロータｂの外周に
沿う風路にて案内するガイド部ｄ、および風路に沿って
ロータｂの回転方向に押し流されてくる空気を掻き取り
部ｉにより掻き取り外部に吹き出させる吹出し口ｅを有
するケーシングｆとを備え、ロータｂがこれと連結され
たモータｈにより回転駆動されると、外部空気が吸込口
ｃの全体を通じてロータｂの各ブレードａによって順次
掻き込まれてロータｂの長手方向全域に巻き込まれる。
このロータｂに巻き込まれた空気はロータｂの回転に随
伴してガイド部ｄが形成する風路に沿ってロータｂの回
転方向に押し流されて吹出し口ｅに達し、吹出し口ｅの
掻き取り部ｉにより掻き取られて吹出し口ｅの全域から
吹き出され、広い範囲に送風される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
のクロスフローファンでは風量分布が中央で密となり両
端に落ち込みが発生する。図５の破線Ａで示す従来例で
は中央部に比べて両端部の風量は約７０％しか得られな
い。このため、従来のクロスフローファンでは中央部に
対し両端部での送風量が不足し、プラテンガラス等の冷
却を目的とする場合はクロスフローファンの両端に対応
する被冷却部分の温度が上昇する問題が生じている。

【０００５】従来これを補うのに、ダクト等の空気通路
にルーバーを設けて風量分布を補正したり、ファン自体
のサイズを大きくして両端部での風量を保証するように
している。ルーバーの設計および設置は困難でコスト高
になる。また、ファンのサイズを大きくすると大型化と
コスト上昇の原因になし、中央部での風量が過剰にな
り、問題になることがある。

【０００６】本発明者等がクロスフローファンの両端部
での風量の落ち込みにつき種々に実験し考察したとこ
ろ、クロスフローファンの構造上で風量に関与する要素
が種々あり、これらが、前記風量分布の不均一にかかわ
らず、クロスフローファンの長手方向で均一に設計され
ているのが原因していることを知見した。

【０００７】本発明の目的は、上記の知見に基づき、風
量の両端での落ち込みを十分に減らし、小さいサイズ
で、広い範囲への均一な過不足ない送風が行えるクロス
フローファンを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明のクロスフローファンは、回転軸線
まわりにブレードが配設されたロータと、ロータの回転
に外部空気が巻き込まれるようにする吸込口、ロータに
巻き込まれて随伴する空気をロータの外周に沿う風路に
て案内するガイド部、および風路に沿ってロータの回転
方向に押し流されてくる空気を掻き取り外部により掻き
取り外部に吹き出させる吹出し口を有するケーシングと
を備え、ブレードの角度、枚数、厚み、ガイド部とロー
タとの間の通路間隔、吹出し口の空気掻き取り部とロー
タとの間の距離、ロータの外径等の、吸込口から吹出し
口に向かい吹き出される風量に関与する風量関与要素の
うち少なくとも１つを、ロータの中央部の設定に比して
両端部では風量が増大する側に振って設定したことを特
徴とするものである。

【０００９】このような構成では、ロータが回転駆動さ
れると、ロータは外部空気を吸込口の全体を通じてロー
タの各ブレードによって順次掻き込みロータの長手方向
全域に巻き込んで随伴させ、ガイド部がなす風路に沿っ
てロータの回転方向に押し流して吹出し口に達した空気
を吹出し口の掻き取り部により掻き取り吹出し口の全域
から吹き出させ、広い範囲に送風するが、ブレードの角
度、枚数、厚み、ガイド部とロータとの間の通路間隔、
吹出し口の空気掻き取り部とロータとの間の距離、ロー
タの外径等の、吸込口から吹出し口に向かい吹き出され
る風量に関与する風量関与要素のうち少なくとも１つ
が、ロータの中央部の設定に比して両端部では風量が増
大する側に振って設定されていて、従来のように通常設
計される中央部と同じ設定とする場合に比しロータの両
端部での風量を増大させて中央部の風量との差をなくす
ことができるので、ロータ両端部と中央部との風量分布
を過不足なく均一にでき、広い範囲への送風および冷却
が設定通りに均一になる。しかも、クロスフローファン
が特に大型化したりコストアップすることがない。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、さらに、ロータでの風量関与要素の設定が変えられ
る境界位置のブレード部分には仕切り板が設けられる。

【００１１】このような構成では、請求項１の発明に加
え、さらに、ロータの中央部と両端部との風量関与要素
の設定が変えられる境界位置のブレード部分が仕切り板
によって仕切られるので、ロータの風量関与要素の設定
を変えられたブレード両端部および中央部それぞれの間
の空気の移動を防止して、端部での風量の増大を保証し
やすくすることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の幾つかの実施の
形態につき、図１〜図７を参照しながら説明する。

【００１３】（実施の形態１）本実施の形態１は図４に
示すように複写機の走査光学系１の上に設けられて原稿
を載置する広い面積を持ったプラテンガラス２を冷却す
るのに用いたクロスフローファン３の場合を示してい
る。走査光学系１のスキャナである第１スライダ４は矢
印５の方向に移動して原稿を走査する都度ランプ６によ
って原稿の走査位置を順次に照明していくが、このとき
プラテンガラス２は全幅に亘って加熱され、多数枚の連
続複写時には高温になる。クロスフローファン３はこの
加熱されるプラテンガラス２を冷却するために、複写機
内の走査光学系１の一端側に設けられ、例えば直結した
モータ７によって複写動作の都度、回転駆動される。

【００１４】クロスフローファン３は図１、図４に示す
ようにモータ７の回転軸７ａに取り付けられているロー
タ８と、このロータ８のまわりに吸込口１１および吹出
し口１２、これらの間の風路１３を形成するガイド部１
４、および吹出し口１２部でロータ８に随伴している空
気流を掻き取り吹出し口１２へ吹き出させる掻き取り部
１５を形成するケーシング１６とを備えている。

【００１５】ロータ８は図１〜図３に示すように、回転
軸線Ｘまわりに多数枚のブレード１７が配設され、回転
軸７ａに付けられる両端板２１と、長手方向の途中数カ
所に設けられたブレード仕切り板２２とによって支持さ
れている。本実施の形態１ではブレード仕切り板２２に
よってロータ８のブレード１７の部分を長手方向に５分
割するように仕切ってあり、中央部分３つの各分割部分
のブレード１７は図２の（ａ）に示すように１２枚配設
し、両側１つずつの分割部分のブレード１７は図１、図
２の（ｂ）に示すように１６枚配設してある。

【００１６】ロータ８はモータ７によって回転駆動され
ると、外部空気を吸込口１１の全体を通じて各ブレード
１７によって順次掻き込みロータ８の長手方向全域に巻
き込んで随伴させる。このロータ８に随伴される空気は
ガイド部１４がなす風路１３に沿ってロータ８の矢印３
１で示す回転方向に押し流されて吹出し口１２に向か
う。吹出し口１２に達した空気は吹出し口１２の掻き取
り部１５により掻き取られて吹出し口１２の全域から吹
き出され、ロータ８の回転軸線方向の長さに対応する広
い範囲に送風される。

【００１７】ところで、ロータ８の外径が同じでもブレ
ード１７の配列枚数が増大すると、吸込口１１での外部
空気の掻き込み量、および吹出し口１２への押し流し機
能が増大し、吹出し口への吹き出す風量が増大する。つ
まり、ブレード１７の配列枚数はクロスフローファン３
の風量に関与する風量関与要素の１つであり、ブレード
１７の枚数の増減によって風量を増減することができ
る。

【００１８】本実施の形態１では、ロータ８のブレード
仕切り板２２による両側１つずつの分割部分のブレード
１７の枚数を中央部３つの分割部分のブレード１７の枚
数よりも多くしてあり、ロータ８の両端部での風量を従
来のように中央部と同じ枚数とする場合よりも増大させ
て中央部との風量の差をなくすことができるので、ロー
タ８の両端部と中央部との風量分布を過不足なく均一に
でき、広い範囲への送風および冷却が設定通りに均一に
なる。しかも、クロスフローファン３が大型化したり特
にコストアップするようなことがない。

【００１９】従って、ロータ８の中央部分のブレード１
７の配列数は通常設計で得られる標準配列枚数に設定
し、両端部分のブレード１７を通常設計では不足する風
量を補償できるような配列枚数に増大すれば過不足内均
一な送風、冷却ができる。

【００２０】本実施の形態１でのクロスフローファン３
の長手方向の風量分布は、図５に実線Ｂで示すような特
性を示し、ほぼ１００％の設計風量でのほぼ均一な分布
になっている。

【００２１】しかも、本実施の形態１のように、ロータ
８の中央部と両端部とのブレード１７の枚数といった風
量関与要素の設定が変えられる境界位置のブレード１７
の部分がブレード仕切り板２２によって仕切られている
と、ロータ８の風量関与要素の設定を変えられたブレー
ド１７の両端部および中央部それぞれの間の空気の移動
を防止して、端部での風量の増大を保証しやすくするこ
とができる。

【００２２】なお、ローター１２の分割は、３分割以上
であれば効果がある。また、本実施の形態１のように５
分割以上であるようなとき、中央分割部分から端部分割
部分に移るのに従ってブレード１７の枚数が順次増大す
るよう設計して、風量の張設をよりきめ細かく行うこと
もできる。要するに、中央部よりも両端部のブレード１
７の枚数が多ければよく、概ね３０枚までは送風効率を
向上させることが可能である。

【００２３】ブレード１７の配列枚数の他、ブレード１
７の角度、厚み、ガイド部１４とロータ８との間の通路
間隔、吹出し口１２の空気掻き取り部１５とロータ８と
の間の距離、ロータ８の外径等も風量の増減に関与する
風量関与要素であり、ブレード１７のロータ８との接線
の方向に対する角度が増大するほど風量が増大し、ブレ
ード１７の枚数が同じでも厚みを小さくすると、ブレー
ド１７による外部空気の掻き込み量が増大し風量が増大
する。風路１３でのガイド部１４とロータ８との間の通
路間隔が増大すると風量が増大する。吹出し口１２の空
気掻き取り部１５とロータ８との間の距離を小さくする
ほど、掻き取り部１５による掻き取り空気量が増大し
て、吹出し空気の風量が増大する。

【００２４】従って、本実施の形態１のブレード１７の
配列枚数に限らず種々な風量関与要素の少なくとも１つ
を変えれば風量分布を均一にすることができるし、２つ
以上の風量関与要素を変えてそれらの複合的な働きによ
って風量分布が均一になるように設計することもでき
る。

【００２５】（実施の形態２）本実施の形態２は、図６
の（ａ）、（ｂ）に示すように中央部と両端部とでブレ
ード１７の数を通常設計で得られる例えば１２枚に統一
し、ロータ８の中央の３つの分割部分でのブレード１７
の傾きを図６の（ａ）に示すように通常設計で得られる
４５°に設定し、両端１つずつの分割部分でのブレード
１７の傾きを６０°に設定した。これによって、図４の
実線Ｂで示した実施の形態１の場合と同様に吹出し空気
の風量分布は過不足なく均一となる。しかも、クロスフ
ローファン３の構造が複雑になったり、コストアップす
るようなことが全くない利点がある。

【００２６】他の構成は実施の形態１と変わらないの
で、同一部材には同一の符号を付し重複する説明および
図示は省略する。

【００２７】（実施の形態３）本実施の形態３は図７に
示すように、風路１３におけるガイド部１４とロータ８
との間隔を通常設計通りのＳ１である中央部に比べて両
端部がＳ２と広くなるようにガイド部１４の形状を中央
部と両端部とで変えてある。これにより、吸い込み口１
１からロータ８のブレード１７に巻き込み吹出し口１２
に向け押し流す空気の量を、中央部よりも両端部で多く
なるようにできる。また、本実施の形態３では、掻き取
り部１５とロータ８との距離を通常設計通りのＳ３であ
る中央部に比べて両端部がＳ４と狭くなるように掻き取
り部１５の形状を中央部と両端部とで変えてある。これ
により、ブレード１７に巻き込まれ随伴する空気を掻き
取り吹出し口１２へ吹き出させる風量を中央部に比べて
両端部で多くなるようにして、吹出し風量の分布を長手
方向に過不足なく均一になるようにすることができる。

【００２８】これらによって、クロスフローファン３の
中央部での通常設計で得られる吹出し風量に対し、両端
部の吹き出し風量を中央部よりも多くできるので、クロ
スフローファン３全体での風量分布が過不足なく均一に
できる。なお、クロスフローファン３が特に大型化した
りコストアップしたりすることがない。しかし、上記ガ
イド部１４と掻き取り部１５との一方での対策だけで
も、吹出し風量の分布の差をなくすことができる。

【００２９】他の構成は実施の形態１の場合と変わらな
いので、同一の部材には同一の符号を付し重複する図示
および説明は省略する。

【００３０】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、風量関与要素
のうち少なくとも１つが、ロータの中央部の設定に比し
て両端部では風量が増大する側に振って設定されてい
て、ロータの両端部での風量を従来のように通常設計さ
れる中央部と同じ設定とする場合よりも増大させて中央
部の風量との差をなくすことができるので、ロータ両端
部と中央部との風量分布を過不足なく均一にでき、広い
範囲への送風および冷却が設定通りに均一になる。しか
も、クロスフローファンが特に大型化したりコストアッ
プすることがない。

【００３１】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
に加え、さらに、ロータの風量関与要素の設定を変えら
れたブレード両端部および中央部それぞれの間の空気の
移動を防止して、端部での風量の増大を保証しやすくす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１のクロスフローファンの
横断面図。

【図２】図１におけるクロスフローファンのロータの横
断面図で、その（ａ）は中央部の横断面図、その（ｂ）
は両端部の横断面図。

【図３】図１のクロスフローファンのロータの斜視図。

【図４】図１のクロスフローファンの複写機での使用状
態で示した斜視図。

【図５】本発明の実施の形態１と従来例とのクロスフロ
ーファンの吹出し風量の分布と設計風量に対する実際風
量の比で示している。

【図６】本発明のクロスフローファンの実施の形態２を
示すロータの横断面図で、その（ａ）は中央部の横断面
図、その（ｂ）は両端部の横断面図。

【図７】本発明のクロスフローファンの実施の形態３を
示す縦断面図。

【図８】従来のクロスフローファンを示す斜視図。

【符号の説明】

３ クロスフローファン ７ モータ ７ａ 回転軸 ８ ロータ １１ 吸込口 １２ 吹出し口 １３ 風路 １４ ガイド部 １５ 掻き取り部 １６ ケーシング １７ ブレード ２１ 両端板 ２２ 仕切り板 Ｓ１、Ｓ２ 通路間隔 Ｓ３、Ｓ４ 距離

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸線まわりにブレードが配設された
   ロータと、ロータの回転に外部空気が巻き込まれるよう
   にする吸込口、ロータに巻き込まれて随伴する空気をロ
   ータの外周に沿う風路にて案内するガイド部、および風
   路に沿いロータの回転方向に押し流されてくる空気を掻
   き取り部にて掻き取り外部に吹き出させる吹出し口を有
   するケーシングとを備えたクロスフローファンにおい
   て、 ブレードの角度、枚数、厚み、ガイド部とロータとの間
   の通路間隔、吹出し口の空気掻き取り部とロータとの間
   の距離、ロータの外径の、吸込口から吹出し口に向かい
   吹き出される風量に関与する風量関与要素のうち少なく
   とも１つを、ロータの中央部の設定に比して両端部では
   風量が増大する側に振って設定したことを特徴とするク
   ロスフローファン。
2. 【請求項２】 ロータでの風量関与要素の設定が変えら
   れる境界位置には仕切り板が設けられる請求項１に記載
   のクロスフローファン。