ファン装置
【課題】 第１，第２のファンからなるファン装置を用いることにより、ファン装置を搭載する機器の送風構造等を簡略化する。
【解決手段】 冷却ファン装置２１を、従動プーリ２２、軸流ファン２３及び遠心ファン２４によって構成する。そして、圧縮機１の運転時には、モータ７により従動プーリ２２等を介して圧縮機本体４を駆動する。このとき、冷却ファン装置２１の軸流ファン２３によって圧縮機本体４、モータ７、タンク１０等を冷却し、遠心ファン２４によってアフタクーラ１１を冷却する。これにより、１つの冷却ファン装置２１によって複数の対象物を効率よく冷却することができ、圧縮機１の冷却構造を簡略化しつつ、その冷却性能を向上させることができる。
【解決手段】 冷却ファン装置２１を、従動プーリ２２、軸流ファン２３及び遠心ファン２４によって構成する。そして、圧縮機１の運転時には、モータ７により従動プーリ２２等を介して圧縮機本体４を駆動する。このとき、冷却ファン装置２１の軸流ファン２３によって圧縮機本体４、モータ７、タンク１０等を冷却し、遠心ファン２４によってアフタクーラ１１を冷却する。これにより、１つの冷却ファン装置２１によって複数の対象物を効率よく冷却することができ、圧縮機１の冷却構造を簡略化しつつ、その冷却性能を向上させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば冷却ファン装置等として好適に用いられ、圧縮機、発電機、エンジン、プロジェクタ等の機器に搭載されるファン装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ファン装置は、発熱部を有する各種の機器に冷却ファン装置として搭載されており、その一例としては、パッケージ型圧縮機に搭載された冷却ファン装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１０３１４５号公報
【０００４】
この種の従来技術によるパッケージ型圧縮機は、防音構造を有する箱状体（防音箱）を有し、この防音箱内には、例えば圧縮機本体、モータ、タンク、冷凍式除湿装置等からなる各種の装置が収容されている。
【０００５】
ここで、圧縮機の運転時には、その本体から防音箱内の空間に圧縮熱が放出され、また冷凍式除湿装置の凝縮器等からも熱が放出される。このため、圧縮機本体の近くに除湿装置を配置していると、これらの装置の温度が上昇して運転効率が低下し易い。
【０００６】
このため、従来技術では、防音箱内に隔壁を設け、この隔壁によって圧縮機本体、モータ、タンク等が収容される空間と、除湿装置の凝縮器、蒸発器等が収容される空間とを個別に画成する構成としている。また、従来技術では、圧縮機本体側の空間内に冷却風を吸込む吸気ファンと、この空間内の冷却風を外部に排出する排気ファンとを設けるようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述した従来技術では、例えばパッケージ型圧縮機において、防音箱内に配置された各種の装置を効率よく冷却するために、防音箱内に２つの空間を画成する隔壁を設け、一方の空間には吸気ファンと排気ファンを設ける構成としている。
【０００８】
しかし、この構成では、複数個のファンや隔壁等の部品を設けることによって部品点数が増加し、防音箱内の構造が複雑化する。このため、従来技術では、仮りに冷却効率を向上できたとしても、部品点数及び加工工数の増加によってコストアップが生じたり、組立時の作業性が低下するという問題がある。
【０００９】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、機器に搭載した状態で複数の空気流を効率よく発生することができ、搭載機器の送風構造を簡略化できると共に、部品点数を削減してコストダウンや組立時の作業性向上を実現できるようにしたファン装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するために請求項１の発明は、環状に形成された回転体と、該回転体の中央部に設けられ該回転体と一緒に回転することにより空気を吸込んで吹出す第１のファンと、該第１のファンの外周側に設けられ前記回転体と一緒に回転することにより前記第１のファンに流入する空気の一部のみを吸込んで該第１のファンと異なる方向に吹出す第２のファンとからなる構成を採用している。
【００１１】
また、請求項２の発明によると、前記第１のファンは、軸方向一側から吸込んだ空気を軸方向他側から吹出す軸流ファンにより構成している。
【００１２】
また、請求項３の発明によると、前記第２のファンは、内周側から吸込んだ空気を外周側から吹出す遠心ファンにより構成している。
【００１３】
また、請求項４の発明によると、前記遠心ファンの外周側には、前記遠心ファンから吹出す空気流を案内するダクトを設ける構成としている。
【００１４】
また、請求項５の発明によると、前記第２のファンは、軸方向他側から吸込んだ空気を軸方向一側から吹出す軸流ファンにより構成している。
【００１５】
さらに、請求項６の発明によると、前記回転体は、駆動源によって回転駆動されるプーリにより構成している。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明によれば、例えば回転体を駆動することにより、第１，第２のファンを構成する複数個のファンを一緒に作動させることができ、各ファンの駆動構造を一つにまとめて簡略化することができる。そして、第１，第２のファンは、例えば回転体の内周側に流入する空気を分流させてそれぞれ異なる方向に空気流を発生することができる。これにより、例えば複数個所への送風動作を１個のファン装置によって効率よく行うことができ、ファン装置を搭載した機器全体の送風構造を簡略化することができる。従って、機器全体の部品点数を削減することができ、そのコストダウンを促進できると共に、機器の組立を効率よく行うことができる。
【００１７】
また、請求項２の発明によれば、第１のファンを軸流ファンによって構成することができる。これにより、軸流ファンは、その外周側に位置する第２のファンに影響を与えることなく、軸方向一側から吸込んだ空気を軸方向他側から吹出すことができる。このため、個々のファンによる送風動作が互いに干渉するのを防止でき、第１，第２のファンを組合わせたファン装置の構造を容易に実現することができる。
【００１８】
また、請求項３の発明によれば、第２のファンを遠心ファンによって構成することができる。これにより、遠心ファンは、例えば第１のファンに流入する空気の一部を内周側から吸込むことができ、この空気を外周側から吹出すことによって径方向の送風動作を行うことができる。
【００１９】
従って、第１のファンと遠心ファンとを軸方向に対して互いに近付けることができ、ファン装置全体をコンパクトに形成することができる。特に、第１のファンを軸流ファンによって構成した場合には、装置全体の小型化をより促進できる上に、第１，第２のファンの送風方向を大きく異ならしめることができ、複数方向への送風能力が高い小型のファン装置を実現することができる。
【００２０】
また、請求項４の発明によれば、例えば遠心ファンの外周側をダクトによって取囲むことができるので、遠心ファンの外周側から放射状に吹出す空気流をダクトによって所望の位置または方向に案内することができる。これにより、遠心ファンによって発生する空気流を容易に整流することができ、この空気流を冷却風等として容易に用いることができる。
【００２１】
また、請求項５の発明によれば、前記第２のファンは、第１のファンに流入する空気の一部のみを軸方向他側から吸込み、吸込んだ空気を軸方向一側から吹出す軸流ファンとして構成することができる。これにより、第２のファンは、第１のファンと軸方向の逆向きに空気を流通させることができるから、１つのファン装置によって空気を吸込んだり、吹出したりすることができ、送風機構、冷却機構等の構造を簡略化することができる。
【００２２】
さらに、請求項６の発明によれば、ファン装置を各種の機器に搭載するときには、例えば機器の駆動系統を構成するプーリと、第１，第２のファンとを一体化することによってファン装置を形成することができる。即ち、機器の駆動系統を構成するプーリと、第１，第２のファンを駆動する回転体とを共通部品として形成することができる。これにより、機器全体の部品点数を削減することができ、その小型、軽量化を促進することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態によるファン装置として、冷却ファン装置を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。
【００２４】
ここで、図１ないし図９は第１の実施の形態を示し、本実施の形態では、冷却ファン装置をパッケージ型圧縮機に適用した場合を例に挙げて述べる。
【００２５】
図中、１は後述の冷却ファン装置２１を搭載する搭載機器としてのパッケージ型圧縮機で、このパッケージ型圧縮機１は、図２に示す如く、後述の防音箱２と、該防音箱２内に設けられた後述の圧縮機本体４、モータ７、タンク１０、アフタクーラ１１、仕切板１２、ダクト１５とによって大略構成されている。
【００２６】
２はパッケージ型圧縮機１の外郭を構成する防音箱で、該防音箱２は、防音構造を有する箱体からなり、図２ないし図５に示す如く、前面板２Ａ、後面板２Ｂ、左側面板２Ｃ、右側面板２Ｄ、天面板２Ｅ及び底面板２Ｆによって構成されている。そして、防音箱２内には枠状の支持台３が設けられている。
【００２７】
４は防音箱２内に位置して支持台３の上部側に設けられた圧縮機本体で、該圧縮機本体４は、例えば２気筒１段式の往復動型空気圧縮機からなり、図２に示す如く、支持台３に取付られたクランクケース４Ａと、該クランクケース４Ａに回転可能に設けられたクランク軸４Ｂと、クランクケース４Ａ上に設けられ、それぞれシリンダ内にピストン（図示せず）が往復動可能に挿嵌された例えば２個の気筒４Ｃ，４Ｄとによって大略構成されている。
【００２８】
ここで、クランク軸４Ｂには、各気筒４Ｃ，４Ｄのピストンがそれぞれ連接棒等を介して連結されている。また、クランク軸４Ｂは、図４に示す如く、クランクケース４Ａから後側に突出し、この突出端側には冷却ファン装置２１が設けられている。また、各気筒４Ｃ，４Ｄの吸込側には吸込フィルタ５がそれぞれ設けられ、各気筒４Ｃ，４Ｄの吐出側は、吐出配管６によって後述のタンク１０に接続されている。
【００２９】
そして、圧縮機本体４は、後述のモータ７によってクランク軸４Ｂが回転駆動されることにより、各気筒４Ｃ，４Ｄのシリンダ内でピストンがそれぞれ往復動する。これにより、各気筒４Ｃ，４Ｄは、吸込フィルタ５から空気を吸込んで圧縮し、吐出配管６内に圧縮空気をそれぞれ吐出する。そして、これらの圧縮空気は、吐出配管６を経由してタンク１０に貯留される。
【００３０】
７は支持台３の下部側に設けられた駆動源としてのモータで、該モータ７の出力軸７Ａには、図４、図５に示すように駆動プーリ８が設けられ、この駆動プーリ８は、ベルト９によって後述の従動プーリ２２と連結されている。そして、モータ７は、プーリ８，２２、ベルト９等を介して圧縮機本体４を駆動すると共に、後述の冷却ファン装置２１を回転駆動するものである。
【００３１】
１０はモータ７と共に支持台３の下部側に設けられた円筒形状のタンクで、該タンク１０は、吐出配管６によって圧縮機本体４の各気筒４Ｃ，４Ｄの吐出側に接続されている。そして、タンク１０は、各気筒４Ｃ，４Ｄから吐出される圧縮空気を貯留し、この圧縮空気は、タンク１０に接続されたエア供給口１０Ａから外部の空圧機器（図示せず）等に供給される。
【００３２】
１１は吐出配管６の途中に設けられたアフタクーラで、該アフタクーラ１１は、吐出配管６内を流れる圧縮空気を冷却するものである。そして、アフタクーラ１１は、例えば防音箱２の右側面板２Ｄの内側面に取付けられたケーシング１１Ａと、該ケーシング１１Ａ内に位置して吐出配管６の途中に接続された冷却配管１１Ｂとによって構成されている。
【００３３】
ここで、ケーシング１１Ａは、例えば四角形の枠状体として形成され、後述するダクト１５の流出口１５Ａに面した左側面部と、後述の排気口１８に面した右側面部とがそれぞれ開口している。また、冷却配管１１Ｂは、例えば蛇腹状に屈曲した配管等によって形成されている。
【００３４】
そして、圧縮機の運転時には、図２に示すように、後述の遠心ファン２４が作動することによってダクト１５の流出口１５Ａからアフタクーラ１１のケーシング１１Ａ内に冷却風が流入し、この冷却風は、冷却配管１１Ｂと接触することによって当該冷却配管１１Ｂ内を流れる圧縮空気を冷却する。
【００３５】
１２は防音箱２内に設けられた仕切板で、該仕切板１２は、図４、図５に示す如く、防音箱２の後面板２Ｂと対向する位置で上，下方向及び左，右方向に延びる縦板１２Ａと、該縦板１２Ａの上端部から後面板２Ｂに向けて水平方向に延びた横板１２Ｂとによって構成されている。
【００３６】
そして、仕切板１２は、防音箱２内を前，後２つの空間に画成している。この場合、前側の空間は、例えば圧縮機本体４、モータ７、タンク１０、アフタクーラ１１等が収容された機器収容空間１３となり、後側の空間は、後述の吸気口１６から機器収容空間１３内に冷却風を吸込む吸込通路１４となっている。また、縦板１２Ａには、機器収容空間１３と吸込通路１４とを連通する円形状の開口部１２Ｃが設けられている。
【００３７】
１５は例えば機器収容空間１３内に位置して仕切板１２の開口部１２Ｃに設けられたダクトを示している。このダクト１５は、図３、図４に示す如く、例えば短尺な略円筒状に形成され、圧縮機本体４の軸線Ｏ−Ｏを中心として軸方向に延びると共に、圧縮機本体４の背面側に開口している。そして、ダクト１５は、その内周側に配置された冷却ファン装置２１を径方向外側から取囲んでいる。
【００３８】
また、ダクト１５の外周側には、例えばアフタクーラ１１と対面する位置で径方向外向きに突出する流出口１５Ａが設けられている。そして、ダクト１５は、遠心ファン２４の外周側から吹出す空気流（冷却風）をアフタクーラ１１に向けて案内するものである。
【００３９】
一方、１６は防音箱２の後面板２Ｂに設けられた吸気口で、該吸気口１６は、図４に示す如く、冷却ファン装置２１の背面側となる位置で吸込通路１４に開口している。そして、冷却ファン装置２１の作動時には、外部の空気が吸気口１６から吸込通路１４に流入し、この空気は仕切板１２の開口部１２Ｃから後述の軸流ファン２３内に吸込まれる。
【００４０】
１７は例えば防音箱２の天面板２Ｅに設けられた排気口で、該排気口１７は、図４に示す如く、機器収容空間１３内を冷却した後の冷却風を防音箱２の上方に排出するものである。また、１８は例えば防音箱２の右側面板２Ｄに設けられた他の排気口で、該排気口１８は、図３に示す如く、アフタクーラ１１を冷却した後の冷却風を外部に排出するものである。
【００４１】
次に、図６ないし図９を参照しつつ、パッケージ型圧縮機１に搭載されたファン装置としての冷却ファン装置２１について説明する。
【００４２】
この冷却ファン装置２１は、後述の従動プーリ２２、軸流ファン２３、遠心ファン２４等によって構成されている。即ち、冷却ファン装置２１は、複数個のファン（本実施の形態では、軸流ファン２３と遠心ファン２４とからなる２個のファンを例示）と、これらのファン２３，２４を回転駆動するためのプーリ２２とを、軸線Ｏ−Ｏを中心として同軸に一体化したものである。
【００４３】
そして、冷却ファン装置２１は、防音箱２のダクト１５内に配置された状態で、従動プーリ２２が軸線Ｏ−Ｏを中心として回転駆動されることにより、各ファン２３，２４が一緒に回転し、これらのファン２３，２４によってそれぞれ異なる方向の冷却風を発生する。この場合、各ファン２３，２４は、互いに協働して従動プーリ２２の内周側に空気を吸込み、この空気を２つの方向（例えば、軸方向と径方向）に分岐、分流させるものである。
【００４４】
２２はモータ７により回転駆動される回転体としての従動プーリを示し、該従動プーリ２２は、図７、図９に示す如く、軸線Ｏ−Ｏを中心として環状に形成され、その中心部には略筒状のクランク軸連結部２２Ａが設けられている。また、従動プーリ２２の外周側には、ベルト９が巻装される環状溝２２Ｂが設けられている。
【００４５】
また、従動プーリ２２は、図３、図４に示すように、クランク軸連結部２２Ａが圧縮機本体４のクランク軸４Ｂに回転を規制した状態で連結され、ベルト９によって駆動プーリ８と連結されている。そして、圧縮機１の運転時には、モータ７が作動することにより、駆動プーリ８とベルト９とを介して従動プーリ２２が回転駆動されると、従動プーリ２２は、この回転をクランク軸４Ｂと各ファン２３，２４とに伝達する構成となっている。
【００４６】
２３は従動プーリ２２の中央部に設けられた第１のファンとしての軸流ファンで、該軸流ファン２３は、図７に示す如く、例えば従動プーリ２２と一体形成されており、従動プーリ２２のクランク軸連結部２２Ａから放射状に延びる複数枚の羽根板２３Ａによって構成されている。
【００４７】
そして、軸流ファン２３は、図４に示す如く、その軸方向一側に位置する吸気口１６から外気を吸込み、この空気を軸方向他側（圧縮機本体４側）に向けて吹出すことにより、機器収容空間１３内に軸方向の冷却風を発生し、この冷却風によって圧縮機本体４、モータ７、タンク１０等を冷却するものである。
【００４８】
２４は軸流ファン２３の外周側に設けられた第２のファンとしての遠心ファン（シロッコファン）を示している。この遠心ファン２４は、軸流ファン２３に流入する空気の一部のみを内周側から吸込み、この空気を外周側から吹出すことにより、図３に示すように径方向の冷却風を発生し、ダクト１５と協働してアフタクーラ１１を冷却するものである。
【００４９】
ここで、遠心ファン２４は、図８、図９に示す如く、互いに軸方向で対向する２枚の環状板２４Ａ，２４Ｂと、これらの環状板２４Ａ，２４Ｂの間に設けられ、周方向に間隔をもって略放射状に配置された複数枚の羽根板２４Ｃとによって構成されている。
【００５０】
そして、遠心ファン２４は、例えば複数の固定ねじ２５等を用いて従動プーリ２２の端面に固定されている。また、遠心ファン２４は、軸流ファン２３によって発生される空気の流れ方向（図４中の矢示Ａ，Ｂ方向）に対して、軸流ファン２３とほぼ同じ位置（軸方向位置）に配置されるか、または軸流ファン２３よりも少し下流側に配置されている。
【００５１】
これにより、遠心ファン２４は、例えば軸流ファン２３に流入した空気の一部のみを吸込むことができ、遠心ファン２４に吸込まれなかった残りの空気は、軸流ファン２３によって機器収容空間１３内に吹出される。なお、遠心ファン２４は、例えば軸流ファン２３の上流側に配置し、軸流ファン２３に流入しようとする空気の一部のみを遠心ファン２４に吸込む構成としてもよい。
【００５２】
また、冷却ファン装置２１を圧縮機１に搭載した状態では、遠心ファン２４の外周側をダクト１５によって取囲む構成としているので、遠心ファン２４から吹出す径方向の冷却風を一箇所に集めてアフタクーラ１１へと流通させることができる。
【００５３】
本実施の形態に適用されるパッケージ型圧縮機１は上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。
【００５４】
まず、モータ７が作動すると、その回転が駆動プーリ８、ベルト９及び従動プーリ２２を介して圧縮機本体４のクランク軸４Ｂに伝達され、クランク軸４Ｂが回転する。この結果、各気筒４Ｃ，４Ｄでは、シリンダ内でピストンが往復動することにより、吸込フィルタ５からシリンダ内に空気が吸込まれ、この空気は圧縮されて吐出配管６に吐出される。そして、吐出配管６を流通する圧縮空気は、アフタクーラ１１によって冷却された後にタンク１０に貯留され、必要に応じてエア供給口１０Ａから外部の空圧機器等に供給される。
【００５５】
一方、モータ７の作動時には、冷却ファン装置２１を構成する従動プーリ２２が軸線Ｏ−Ｏを中心として回転することにより、この従動プーリ２２によって軸流ファン２３と遠心ファン２４とが回転駆動される。
【００５６】
これにより、防音箱２内には、図４中の矢示Ａに示すように、外部の空気が吸気口１６から流入し、この空気は仕切板１２の開口部１２Ｃを通じて軸流ファン２３の軸方向一側に吸込まれる。そして、軸流ファン２３は、矢示Ｂに示すように、吸込んだ空気を軸方向他側から吹出すことにより、機器収容空間１３内に冷却風を発生する。
【００５７】
この結果、軸流ファン２３は、機器収容空間１３内に配置された圧縮機本体４、モータ７、タンク１０等の機器を効率よく冷却することができる。そして、各機器を冷却した後の冷却風は、これらの機器等によって温められることにより、防音箱２の天面板２Ｅに向けて上昇し、矢示Ｃに示すように排気口１７から防音箱２の外部に排出される。
【００５８】
一方、軸流ファン２３に流入する空気の一部は、これと一緒に回転する遠心ファン２４の内周側に吸込まれる。そして、遠心ファン２４は、図３中の矢示Ｄに示すように、吸込んだ空気を外周側から放射状に吹出すことにより、ダクト１５内に冷却風を発生する。
【００５９】
この冷却風は、矢示Ｅに示すように、ダクト１５に案内されて流出口１５Ａに集められ、流出口１５Ａからアフタクーラ１１に向けて流出する。そして、この冷却風は、アフタクーラ１１のケーシング１１Ａ内を通過することにより、冷却配管１１Ｂ内を流れる圧縮空気を冷却した後に、矢示Ｆに示すように排気口１８から防音箱２の外部に排出される。
【００６０】
かくして、本実施の形態によれば、冷却ファン装置２１を、従動プーリ２２、軸流ファン２３、遠心ファン２４等によって構成したので、圧縮機１の運転時には、モータ７によって従動プーリ２２を回転駆動することにより、軸流ファン２３と遠心ファン２４とを一緒に作動させることができ、各ファン２３，２４の駆動構造を一つにまとめて簡略化することができる。
【００６１】
また、軸流ファン２３によって軸方向の冷却風を発生することができ、この冷却風によって圧縮機本体４、モータ７、タンク１０等を効率よく冷却することができる。一方、遠心ファン２４は、軸流ファン２３に流入する空気の一部のみを分流させて径方向の冷却風を発生させることができ、この冷却風によってアフタクーラ１１を効率よく冷却することができる。
【００６２】
このように、軸流ファン２３と遠心ファン２４とによってそれぞれ異なる方向に冷却風を発生できるから、例えば複数の冷却対象物への送風動作を１個の冷却ファン装置２１によって容易に行うことができる。従って、パッケージ型圧縮機１の部品点数を削減することができ、その冷却構造を全体的に簡略化することができる。これにより、圧縮機１のコストダウンや小型化を促進することができ、また防音箱２等の組立を効率よく行うことができる。
【００６３】
この場合、パッケージ型圧縮機１は、例えば圧縮機本体４、モータ７、タンク１０、アフタクーラ１１等からなる複数の冷却対象物を、熱が滞留し易い防音箱２内に収容する構成としている。従って、冷却ファン装置２１をパッケージ型圧縮機１に適用することにより、その性能を特に効果的に発揮することができる。
【００６４】
また、冷却ファン装置２１の中央部には、第１のファンとして軸流ファン２３を配置し、その外周側には第２のファンとして遠心ファン２４を配置したので、軸流ファン２３は、遠心ファン２４に影響を与えることなく、軸方向の冷却風を発生することができ、遠心ファン２４は、軸流ファン２３に流入する空気の一部を吸込むことにより、径方向の冷却風を発生することができる。
【００６５】
このため、個々のファン２３，２４による送風動作が互いに干渉するのを防止でき、２個のファン２３，２４を容易に組合わせて配置することができる。特に、軸流ファン２３の外周側に遠心ファン２４を配置することにより、装置全体の小型化をより促進できる上に、個々のファン２３，２４による送風方向を大きく異ならしめることができ、複数方向への送風能力が高い小型の冷却ファン装置２１を実現することができる。
【００６６】
また、遠心ファン２４の外周側にはダクト１５を設けているので、遠心ファン２４から放射状に吹出す冷却風をダクト１５によって容易に案内、整流することができ、この冷却風を流出口１５Ａの位置に集めることができる。これにより、遠心ファン２４による冷却風をアフタクーラ１１に向けてスムーズに流通させることができる。
【００６７】
さらに、冷却ファン装置２１の回転体を従動プーリ２２として形成したので、圧縮機１の駆動系統を構成するプーリと、ファン２３，２４を駆動する回転体とを、共通部品である従動プーリ２２として形成することができる。これにより、圧縮機１全体の部品点数をより削減することができ、その小型、軽量化を促進することができる。
【００６８】
次に、図１０ないし図１５は本発明による第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、第１，第２のファンをそれぞれ軸流ファンによって構成したことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００６９】
３１はパッケージ型圧縮機で、該パッケージ型圧縮機３１は、図１０ないし図１３に示す如く、第１の実施の形態とほぼ同様に、防音箱２、圧縮機本体４、モータ７、タンク１０、アフタクーラ１１と、後述の仕切板３２とを有しているものの、第１の実施の形態のダクト１５が廃止されている。
【００７０】
３２は防音箱２内に設けられた仕切板で、該仕切板３２は、第１の実施の形態とほぼ同様に、縦板３２Ａと横板３２Ｂとによって構成され、縦板３２Ａには円形状の開口部３２Ｃが設けられている。
【００７１】
しかし、防音箱２の後面板２Ｂと縦板３２Ａとの間には、図１２、図１３に示す如く、縦板３２Ａの開口部３２Ｃと吸気口１６とを取囲む位置に円筒状の筒体３３が設けられている。そして、後面板２Ｂと縦板３２Ａとの間の空間は、筒体３３の内周側に位置する吸込通路３４と、筒体３３の外側に位置する排気通路３５とに画成されている。
【００７２】
また、仕切板３２の縦板３２Ａには、図１３に示す如く、例えば開口部３２Ｃの下部側を取囲む位置に機器収容空間１３と排気通路３５とを連通する排気孔３２Ｄが設けられ、横板３２Ｂには、排気通路３５を排気口１７に向けて開口させる他の排気孔３２Ｅが設けられている。
【００７３】
４１はパッケージ型圧縮機３１に搭載された冷却ファン装置で、該冷却ファン装置４１は、図１４、図１５に示す如く、第１の実施の形態とほぼ同様に、従動プーリ２２と、吸気用の軸流ファン２３（以下、吸気用軸流ファン２３という）とを有している。しかし、本実施の形態において、冷却ファン装置４１を構成する第２のファンは、後述の排気用軸流ファン４２によって構成されている。
【００７４】
４２は吸気用軸流ファン２３の外周側に設けられた第２のファンとしての排気用軸流ファンで、該排気用軸流ファン４２は、例えば複数の固定ねじ２５等を用いて従動プーリ２２の端面に固定される環状部４２Ａと、該環状部４２Ａの外周側から径方向外側に向けて放射状に突出する複数の羽根板４２Ｂとによって構成されている。
【００７５】
ここで、排気用軸流ファン４２の各羽根板４２Ｂは、軸方向に対する傾斜状態が吸気用軸流ファン２３の各羽根板２３Ａと逆向きに形成され、その作動時には、軸方向他側（防音箱２内）から吸込んだ空気を軸方向一側（外部）に吹出すことにより、吸気用軸流ファン２３と軸方向の逆向きに空気流を発生させる。
【００７６】
このため、冷却ファン装置４１が所定の方向に回転するときには、図１２中の矢示Ａ，Ｂに示す如く、外部の空気が吸気用軸流ファン２３によって機器収容空間１３内に吸込まれ、この空気の一部は、矢示Ｃに示すように排気口１７から直接排出される。また、残りの空気は、矢示Ｇ，Ｈ，Ｊに示すように、排気用軸流ファン４２によって外部に排出される。
【００７７】
このように、排気用軸流ファン４２は、吸気用軸流ファン２３を通じて機器収容空間１３内に流入した空気の一部のみを吸込み、この吸込んだ空気を分流させて外部に排出するものである。
【００７８】
本実施の形態に適用されるパッケージ型圧縮機１は上述の如き構成を有するもので、次に、冷却ファン装置４１による冷却風の流れについて説明する。
【００７９】
まず、モータ７の作動時には、冷却ファン装置４１の従動プーリ２２によって吸気用軸流ファン２３と排気用軸流ファン４２とが回転駆動される。これにより、吸気用軸流ファン２３は、図１２中の矢示Ａ，Ｂ，Ｃに示す如く、第１の実施の形態とほぼ同様に、機器収容空間１３内に冷却風を発生し、この冷却風によって圧縮機本体４、モータ７、タンク１０等の機器を冷却する。
【００８０】
一方、排気用軸流ファン４２は、吸気用軸流ファン２３により発生する矢示Ａ，Ｂ方向の冷却風に対して、これと軸方向の逆向き（矢示Ｇ方向）に流れる空気流を機器収容空間１３内に発生する。
【００８１】
この空気流は、排気用軸流ファン４２から仕切板３２に向けて流れることにより、矢示Ｈに示すように、縦板３２Ａの排気孔３２Ｄから排気通路３５内に流入する。さらに、この冷却風は、横板３２Ｂの排気孔３２Ｅから防音箱２の排気口１７に向けて流通した後に、矢示Ｊに示すように排気口１７から防音箱２の外部に排出される。
【００８２】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。即ち、本実施の形態では、冷却ファン装置４１を、従動プーリ２２、吸気用軸流ファン２３及び排気用軸流ファン４２によって構成したので、例えば１つの冷却ファン装置４１によって防音箱２内に空気を吸込んだり、この空気を防音箱２の外部に吹出したりすることができる。このため、吸気用と排気用のファンを一つにまとめることができ、その構造を簡略化することができる。
【００８３】
なお、前記各実施の形態では、冷却ファン装置２１，４１の第１のファンを１個の軸流ファン２３によって構成し、第２のファンを１個の遠心ファン２４または軸流ファン４２によって構成するものとした。しかし、本発明のファン装置はこれに限らず、例えば第１のファンを遠心ファンによって構成し、第２のファンを軸流ファンによって構成してもよく、また第１，第２のファンを両方とも遠心ファンによって構成してもよい。
【００８４】
また、本発明では、第１，第２のファンを必ずしも１個のファンによって構成する必要はない。即ち、例えば第１のファンを２個以上の軸流ファンまたは遠心ファンによって構成してもよく、また第２のファンを２個以上の軸流ファンまたは遠心ファンによって構成してもよい。
【００８５】
また、実施の形態では、冷却ファン装置２１，４１を構成する回転体として、従動プーリ２２を例に挙げて述べた。しかし、本発明はこれに限らず、例えば駆動プーリ８を回転体として用いることにより、モータ７側に冷却ファン装置を設ける構成としてもよい。
【００８６】
さらに、第１の実施の形態では、遠心ファン２４によってアフタクーラ１１を冷却する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、第２のファンによってアフタクーラ１１以外の機器（例えば吐出配管６、モータ７等）を冷却する構成としてもよい。
【００８７】
一方、実施の形態では、冷却ファン装置２１，４１を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、冷却以外の目的で送風動作を行う各種のファン装置に適用してもよい。
【００８８】
また、実施の形態では、冷却ファン装置２１，４１をパッケージ型圧縮機１，３１に搭載するものとした。しかし、本発明のファン装置は、パッケージ型以外の圧縮機、真空ポンプ、冷媒圧縮機等に適用してもよく、さらには、例えば発電機、エンジン、プロジェクタ等のように、圧縮機以外の機器にも広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に適用されるパッケージ型圧縮機を示す斜視図である。
【図２】パッケージ型圧縮機を前面板を取外した状態で示す正面図である。
【図３】図２中の圧縮機本体を取外した状態を示す正面図である。
【図４】防音箱、ダクト等を図２中の矢示IV−IV方向から破断してみた縦断面図である。
【図５】パッケージ型圧縮機を図４中の矢示Ｖ−Ｖ方向からみた縦断面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態による冷却ファン装置を示す正面図である。
【図７】プーリと軸流ファンとを示す正面図である。
【図８】遠心ファンを示す正面図である。
【図９】プーリ、軸流ファン及び遠心ファンを組立てる前の状態で示す右側面図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に適用されるパッケージ型圧縮機を前面板を取外した状態で示す正面図である。
【図１１】図１０中の圧縮機本体を取外した状態を示す正面図である。
【図１２】パッケージ型圧縮機の防音箱等を図１０中の矢示XII−XII方向から破断してみた縦断面図である。
【図１３】パッケージ型圧縮機を図１２中の矢示XIII−XIII方向からみた縦断面図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態による冷却ファン装置を示す正面図である。
【図１５】プーリ、吸気用軸流ファン及び排気用軸流ファンを組立てる前の状態で示す右側面図である。
【符号の説明】
【００９０】
１，３１ パッケージ型圧縮機
２ 防音箱
４ 圧縮機本体
６ 吐出配管
７ モータ（駆動源）
８ 駆動プーリ
９ ベルト
１０ タンク
１１ アフタクーラ
１２，３２ 仕切板
１５ ダクト
１５Ａ 流出口
１６ 吸気口
１７，１８ 排気口
２１，４１ 冷却ファン装置（ファン装置）
２２ 従動プーリ（回転体）
２３ 吸気用軸流ファン（第１のファン）
２４ 遠心ファン（第２のファン）
２５ 固定ねじ
４２ 排気用軸流ファン（第２のファン）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば冷却ファン装置等として好適に用いられ、圧縮機、発電機、エンジン、プロジェクタ等の機器に搭載されるファン装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ファン装置は、発熱部を有する各種の機器に冷却ファン装置として搭載されており、その一例としては、パッケージ型圧縮機に搭載された冷却ファン装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１０３１４５号公報
【０００４】
この種の従来技術によるパッケージ型圧縮機は、防音構造を有する箱状体（防音箱）を有し、この防音箱内には、例えば圧縮機本体、モータ、タンク、冷凍式除湿装置等からなる各種の装置が収容されている。
【０００５】
ここで、圧縮機の運転時には、その本体から防音箱内の空間に圧縮熱が放出され、また冷凍式除湿装置の凝縮器等からも熱が放出される。このため、圧縮機本体の近くに除湿装置を配置していると、これらの装置の温度が上昇して運転効率が低下し易い。
【０００６】
このため、従来技術では、防音箱内に隔壁を設け、この隔壁によって圧縮機本体、モータ、タンク等が収容される空間と、除湿装置の凝縮器、蒸発器等が収容される空間とを個別に画成する構成としている。また、従来技術では、圧縮機本体側の空間内に冷却風を吸込む吸気ファンと、この空間内の冷却風を外部に排出する排気ファンとを設けるようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述した従来技術では、例えばパッケージ型圧縮機において、防音箱内に配置された各種の装置を効率よく冷却するために、防音箱内に２つの空間を画成する隔壁を設け、一方の空間には吸気ファンと排気ファンを設ける構成としている。
【０００８】
しかし、この構成では、複数個のファンや隔壁等の部品を設けることによって部品点数が増加し、防音箱内の構造が複雑化する。このため、従来技術では、仮りに冷却効率を向上できたとしても、部品点数及び加工工数の増加によってコストアップが生じたり、組立時の作業性が低下するという問題がある。
【０００９】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、機器に搭載した状態で複数の空気流を効率よく発生することができ、搭載機器の送風構造を簡略化できると共に、部品点数を削減してコストダウンや組立時の作業性向上を実現できるようにしたファン装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するために請求項１の発明は、環状に形成された回転体と、該回転体の中央部に設けられ該回転体と一緒に回転することにより空気を吸込んで吹出す第１のファンと、該第１のファンの外周側に設けられ前記回転体と一緒に回転することにより前記第１のファンに流入する空気の一部のみを吸込んで該第１のファンと異なる方向に吹出す第２のファンとからなる構成を採用している。
【００１１】
また、請求項２の発明によると、前記第１のファンは、軸方向一側から吸込んだ空気を軸方向他側から吹出す軸流ファンにより構成している。
【００１２】
また、請求項３の発明によると、前記第２のファンは、内周側から吸込んだ空気を外周側から吹出す遠心ファンにより構成している。
【００１３】
また、請求項４の発明によると、前記遠心ファンの外周側には、前記遠心ファンから吹出す空気流を案内するダクトを設ける構成としている。
【００１４】
また、請求項５の発明によると、前記第２のファンは、軸方向他側から吸込んだ空気を軸方向一側から吹出す軸流ファンにより構成している。
【００１５】
さらに、請求項６の発明によると、前記回転体は、駆動源によって回転駆動されるプーリにより構成している。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明によれば、例えば回転体を駆動することにより、第１，第２のファンを構成する複数個のファンを一緒に作動させることができ、各ファンの駆動構造を一つにまとめて簡略化することができる。そして、第１，第２のファンは、例えば回転体の内周側に流入する空気を分流させてそれぞれ異なる方向に空気流を発生することができる。これにより、例えば複数個所への送風動作を１個のファン装置によって効率よく行うことができ、ファン装置を搭載した機器全体の送風構造を簡略化することができる。従って、機器全体の部品点数を削減することができ、そのコストダウンを促進できると共に、機器の組立を効率よく行うことができる。
【００１７】
また、請求項２の発明によれば、第１のファンを軸流ファンによって構成することができる。これにより、軸流ファンは、その外周側に位置する第２のファンに影響を与えることなく、軸方向一側から吸込んだ空気を軸方向他側から吹出すことができる。このため、個々のファンによる送風動作が互いに干渉するのを防止でき、第１，第２のファンを組合わせたファン装置の構造を容易に実現することができる。
【００１８】
また、請求項３の発明によれば、第２のファンを遠心ファンによって構成することができる。これにより、遠心ファンは、例えば第１のファンに流入する空気の一部を内周側から吸込むことができ、この空気を外周側から吹出すことによって径方向の送風動作を行うことができる。
【００１９】
従って、第１のファンと遠心ファンとを軸方向に対して互いに近付けることができ、ファン装置全体をコンパクトに形成することができる。特に、第１のファンを軸流ファンによって構成した場合には、装置全体の小型化をより促進できる上に、第１，第２のファンの送風方向を大きく異ならしめることができ、複数方向への送風能力が高い小型のファン装置を実現することができる。
【００２０】
また、請求項４の発明によれば、例えば遠心ファンの外周側をダクトによって取囲むことができるので、遠心ファンの外周側から放射状に吹出す空気流をダクトによって所望の位置または方向に案内することができる。これにより、遠心ファンによって発生する空気流を容易に整流することができ、この空気流を冷却風等として容易に用いることができる。
【００２１】
また、請求項５の発明によれば、前記第２のファンは、第１のファンに流入する空気の一部のみを軸方向他側から吸込み、吸込んだ空気を軸方向一側から吹出す軸流ファンとして構成することができる。これにより、第２のファンは、第１のファンと軸方向の逆向きに空気を流通させることができるから、１つのファン装置によって空気を吸込んだり、吹出したりすることができ、送風機構、冷却機構等の構造を簡略化することができる。
【００２２】
さらに、請求項６の発明によれば、ファン装置を各種の機器に搭載するときには、例えば機器の駆動系統を構成するプーリと、第１，第２のファンとを一体化することによってファン装置を形成することができる。即ち、機器の駆動系統を構成するプーリと、第１，第２のファンを駆動する回転体とを共通部品として形成することができる。これにより、機器全体の部品点数を削減することができ、その小型、軽量化を促進することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態によるファン装置として、冷却ファン装置を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。
【００２４】
ここで、図１ないし図９は第１の実施の形態を示し、本実施の形態では、冷却ファン装置をパッケージ型圧縮機に適用した場合を例に挙げて述べる。
【００２５】
図中、１は後述の冷却ファン装置２１を搭載する搭載機器としてのパッケージ型圧縮機で、このパッケージ型圧縮機１は、図２に示す如く、後述の防音箱２と、該防音箱２内に設けられた後述の圧縮機本体４、モータ７、タンク１０、アフタクーラ１１、仕切板１２、ダクト１５とによって大略構成されている。
【００２６】
２はパッケージ型圧縮機１の外郭を構成する防音箱で、該防音箱２は、防音構造を有する箱体からなり、図２ないし図５に示す如く、前面板２Ａ、後面板２Ｂ、左側面板２Ｃ、右側面板２Ｄ、天面板２Ｅ及び底面板２Ｆによって構成されている。そして、防音箱２内には枠状の支持台３が設けられている。
【００２７】
４は防音箱２内に位置して支持台３の上部側に設けられた圧縮機本体で、該圧縮機本体４は、例えば２気筒１段式の往復動型空気圧縮機からなり、図２に示す如く、支持台３に取付られたクランクケース４Ａと、該クランクケース４Ａに回転可能に設けられたクランク軸４Ｂと、クランクケース４Ａ上に設けられ、それぞれシリンダ内にピストン（図示せず）が往復動可能に挿嵌された例えば２個の気筒４Ｃ，４Ｄとによって大略構成されている。
【００２８】
ここで、クランク軸４Ｂには、各気筒４Ｃ，４Ｄのピストンがそれぞれ連接棒等を介して連結されている。また、クランク軸４Ｂは、図４に示す如く、クランクケース４Ａから後側に突出し、この突出端側には冷却ファン装置２１が設けられている。また、各気筒４Ｃ，４Ｄの吸込側には吸込フィルタ５がそれぞれ設けられ、各気筒４Ｃ，４Ｄの吐出側は、吐出配管６によって後述のタンク１０に接続されている。
【００２９】
そして、圧縮機本体４は、後述のモータ７によってクランク軸４Ｂが回転駆動されることにより、各気筒４Ｃ，４Ｄのシリンダ内でピストンがそれぞれ往復動する。これにより、各気筒４Ｃ，４Ｄは、吸込フィルタ５から空気を吸込んで圧縮し、吐出配管６内に圧縮空気をそれぞれ吐出する。そして、これらの圧縮空気は、吐出配管６を経由してタンク１０に貯留される。
【００３０】
７は支持台３の下部側に設けられた駆動源としてのモータで、該モータ７の出力軸７Ａには、図４、図５に示すように駆動プーリ８が設けられ、この駆動プーリ８は、ベルト９によって後述の従動プーリ２２と連結されている。そして、モータ７は、プーリ８，２２、ベルト９等を介して圧縮機本体４を駆動すると共に、後述の冷却ファン装置２１を回転駆動するものである。
【００３１】
１０はモータ７と共に支持台３の下部側に設けられた円筒形状のタンクで、該タンク１０は、吐出配管６によって圧縮機本体４の各気筒４Ｃ，４Ｄの吐出側に接続されている。そして、タンク１０は、各気筒４Ｃ，４Ｄから吐出される圧縮空気を貯留し、この圧縮空気は、タンク１０に接続されたエア供給口１０Ａから外部の空圧機器（図示せず）等に供給される。
【００３２】
１１は吐出配管６の途中に設けられたアフタクーラで、該アフタクーラ１１は、吐出配管６内を流れる圧縮空気を冷却するものである。そして、アフタクーラ１１は、例えば防音箱２の右側面板２Ｄの内側面に取付けられたケーシング１１Ａと、該ケーシング１１Ａ内に位置して吐出配管６の途中に接続された冷却配管１１Ｂとによって構成されている。
【００３３】
ここで、ケーシング１１Ａは、例えば四角形の枠状体として形成され、後述するダクト１５の流出口１５Ａに面した左側面部と、後述の排気口１８に面した右側面部とがそれぞれ開口している。また、冷却配管１１Ｂは、例えば蛇腹状に屈曲した配管等によって形成されている。
【００３４】
そして、圧縮機の運転時には、図２に示すように、後述の遠心ファン２４が作動することによってダクト１５の流出口１５Ａからアフタクーラ１１のケーシング１１Ａ内に冷却風が流入し、この冷却風は、冷却配管１１Ｂと接触することによって当該冷却配管１１Ｂ内を流れる圧縮空気を冷却する。
【００３５】
１２は防音箱２内に設けられた仕切板で、該仕切板１２は、図４、図５に示す如く、防音箱２の後面板２Ｂと対向する位置で上，下方向及び左，右方向に延びる縦板１２Ａと、該縦板１２Ａの上端部から後面板２Ｂに向けて水平方向に延びた横板１２Ｂとによって構成されている。
【００３６】
そして、仕切板１２は、防音箱２内を前，後２つの空間に画成している。この場合、前側の空間は、例えば圧縮機本体４、モータ７、タンク１０、アフタクーラ１１等が収容された機器収容空間１３となり、後側の空間は、後述の吸気口１６から機器収容空間１３内に冷却風を吸込む吸込通路１４となっている。また、縦板１２Ａには、機器収容空間１３と吸込通路１４とを連通する円形状の開口部１２Ｃが設けられている。
【００３７】
１５は例えば機器収容空間１３内に位置して仕切板１２の開口部１２Ｃに設けられたダクトを示している。このダクト１５は、図３、図４に示す如く、例えば短尺な略円筒状に形成され、圧縮機本体４の軸線Ｏ−Ｏを中心として軸方向に延びると共に、圧縮機本体４の背面側に開口している。そして、ダクト１５は、その内周側に配置された冷却ファン装置２１を径方向外側から取囲んでいる。
【００３８】
また、ダクト１５の外周側には、例えばアフタクーラ１１と対面する位置で径方向外向きに突出する流出口１５Ａが設けられている。そして、ダクト１５は、遠心ファン２４の外周側から吹出す空気流（冷却風）をアフタクーラ１１に向けて案内するものである。
【００３９】
一方、１６は防音箱２の後面板２Ｂに設けられた吸気口で、該吸気口１６は、図４に示す如く、冷却ファン装置２１の背面側となる位置で吸込通路１４に開口している。そして、冷却ファン装置２１の作動時には、外部の空気が吸気口１６から吸込通路１４に流入し、この空気は仕切板１２の開口部１２Ｃから後述の軸流ファン２３内に吸込まれる。
【００４０】
１７は例えば防音箱２の天面板２Ｅに設けられた排気口で、該排気口１７は、図４に示す如く、機器収容空間１３内を冷却した後の冷却風を防音箱２の上方に排出するものである。また、１８は例えば防音箱２の右側面板２Ｄに設けられた他の排気口で、該排気口１８は、図３に示す如く、アフタクーラ１１を冷却した後の冷却風を外部に排出するものである。
【００４１】
次に、図６ないし図９を参照しつつ、パッケージ型圧縮機１に搭載されたファン装置としての冷却ファン装置２１について説明する。
【００４２】
この冷却ファン装置２１は、後述の従動プーリ２２、軸流ファン２３、遠心ファン２４等によって構成されている。即ち、冷却ファン装置２１は、複数個のファン（本実施の形態では、軸流ファン２３と遠心ファン２４とからなる２個のファンを例示）と、これらのファン２３，２４を回転駆動するためのプーリ２２とを、軸線Ｏ−Ｏを中心として同軸に一体化したものである。
【００４３】
そして、冷却ファン装置２１は、防音箱２のダクト１５内に配置された状態で、従動プーリ２２が軸線Ｏ−Ｏを中心として回転駆動されることにより、各ファン２３，２４が一緒に回転し、これらのファン２３，２４によってそれぞれ異なる方向の冷却風を発生する。この場合、各ファン２３，２４は、互いに協働して従動プーリ２２の内周側に空気を吸込み、この空気を２つの方向（例えば、軸方向と径方向）に分岐、分流させるものである。
【００４４】
２２はモータ７により回転駆動される回転体としての従動プーリを示し、該従動プーリ２２は、図７、図９に示す如く、軸線Ｏ−Ｏを中心として環状に形成され、その中心部には略筒状のクランク軸連結部２２Ａが設けられている。また、従動プーリ２２の外周側には、ベルト９が巻装される環状溝２２Ｂが設けられている。
【００４５】
また、従動プーリ２２は、図３、図４に示すように、クランク軸連結部２２Ａが圧縮機本体４のクランク軸４Ｂに回転を規制した状態で連結され、ベルト９によって駆動プーリ８と連結されている。そして、圧縮機１の運転時には、モータ７が作動することにより、駆動プーリ８とベルト９とを介して従動プーリ２２が回転駆動されると、従動プーリ２２は、この回転をクランク軸４Ｂと各ファン２３，２４とに伝達する構成となっている。
【００４６】
２３は従動プーリ２２の中央部に設けられた第１のファンとしての軸流ファンで、該軸流ファン２３は、図７に示す如く、例えば従動プーリ２２と一体形成されており、従動プーリ２２のクランク軸連結部２２Ａから放射状に延びる複数枚の羽根板２３Ａによって構成されている。
【００４７】
そして、軸流ファン２３は、図４に示す如く、その軸方向一側に位置する吸気口１６から外気を吸込み、この空気を軸方向他側（圧縮機本体４側）に向けて吹出すことにより、機器収容空間１３内に軸方向の冷却風を発生し、この冷却風によって圧縮機本体４、モータ７、タンク１０等を冷却するものである。
【００４８】
２４は軸流ファン２３の外周側に設けられた第２のファンとしての遠心ファン（シロッコファン）を示している。この遠心ファン２４は、軸流ファン２３に流入する空気の一部のみを内周側から吸込み、この空気を外周側から吹出すことにより、図３に示すように径方向の冷却風を発生し、ダクト１５と協働してアフタクーラ１１を冷却するものである。
【００４９】
ここで、遠心ファン２４は、図８、図９に示す如く、互いに軸方向で対向する２枚の環状板２４Ａ，２４Ｂと、これらの環状板２４Ａ，２４Ｂの間に設けられ、周方向に間隔をもって略放射状に配置された複数枚の羽根板２４Ｃとによって構成されている。
【００５０】
そして、遠心ファン２４は、例えば複数の固定ねじ２５等を用いて従動プーリ２２の端面に固定されている。また、遠心ファン２４は、軸流ファン２３によって発生される空気の流れ方向（図４中の矢示Ａ，Ｂ方向）に対して、軸流ファン２３とほぼ同じ位置（軸方向位置）に配置されるか、または軸流ファン２３よりも少し下流側に配置されている。
【００５１】
これにより、遠心ファン２４は、例えば軸流ファン２３に流入した空気の一部のみを吸込むことができ、遠心ファン２４に吸込まれなかった残りの空気は、軸流ファン２３によって機器収容空間１３内に吹出される。なお、遠心ファン２４は、例えば軸流ファン２３の上流側に配置し、軸流ファン２３に流入しようとする空気の一部のみを遠心ファン２４に吸込む構成としてもよい。
【００５２】
また、冷却ファン装置２１を圧縮機１に搭載した状態では、遠心ファン２４の外周側をダクト１５によって取囲む構成としているので、遠心ファン２４から吹出す径方向の冷却風を一箇所に集めてアフタクーラ１１へと流通させることができる。
【００５３】
本実施の形態に適用されるパッケージ型圧縮機１は上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。
【００５４】
まず、モータ７が作動すると、その回転が駆動プーリ８、ベルト９及び従動プーリ２２を介して圧縮機本体４のクランク軸４Ｂに伝達され、クランク軸４Ｂが回転する。この結果、各気筒４Ｃ，４Ｄでは、シリンダ内でピストンが往復動することにより、吸込フィルタ５からシリンダ内に空気が吸込まれ、この空気は圧縮されて吐出配管６に吐出される。そして、吐出配管６を流通する圧縮空気は、アフタクーラ１１によって冷却された後にタンク１０に貯留され、必要に応じてエア供給口１０Ａから外部の空圧機器等に供給される。
【００５５】
一方、モータ７の作動時には、冷却ファン装置２１を構成する従動プーリ２２が軸線Ｏ−Ｏを中心として回転することにより、この従動プーリ２２によって軸流ファン２３と遠心ファン２４とが回転駆動される。
【００５６】
これにより、防音箱２内には、図４中の矢示Ａに示すように、外部の空気が吸気口１６から流入し、この空気は仕切板１２の開口部１２Ｃを通じて軸流ファン２３の軸方向一側に吸込まれる。そして、軸流ファン２３は、矢示Ｂに示すように、吸込んだ空気を軸方向他側から吹出すことにより、機器収容空間１３内に冷却風を発生する。
【００５７】
この結果、軸流ファン２３は、機器収容空間１３内に配置された圧縮機本体４、モータ７、タンク１０等の機器を効率よく冷却することができる。そして、各機器を冷却した後の冷却風は、これらの機器等によって温められることにより、防音箱２の天面板２Ｅに向けて上昇し、矢示Ｃに示すように排気口１７から防音箱２の外部に排出される。
【００５８】
一方、軸流ファン２３に流入する空気の一部は、これと一緒に回転する遠心ファン２４の内周側に吸込まれる。そして、遠心ファン２４は、図３中の矢示Ｄに示すように、吸込んだ空気を外周側から放射状に吹出すことにより、ダクト１５内に冷却風を発生する。
【００５９】
この冷却風は、矢示Ｅに示すように、ダクト１５に案内されて流出口１５Ａに集められ、流出口１５Ａからアフタクーラ１１に向けて流出する。そして、この冷却風は、アフタクーラ１１のケーシング１１Ａ内を通過することにより、冷却配管１１Ｂ内を流れる圧縮空気を冷却した後に、矢示Ｆに示すように排気口１８から防音箱２の外部に排出される。
【００６０】
かくして、本実施の形態によれば、冷却ファン装置２１を、従動プーリ２２、軸流ファン２３、遠心ファン２４等によって構成したので、圧縮機１の運転時には、モータ７によって従動プーリ２２を回転駆動することにより、軸流ファン２３と遠心ファン２４とを一緒に作動させることができ、各ファン２３，２４の駆動構造を一つにまとめて簡略化することができる。
【００６１】
また、軸流ファン２３によって軸方向の冷却風を発生することができ、この冷却風によって圧縮機本体４、モータ７、タンク１０等を効率よく冷却することができる。一方、遠心ファン２４は、軸流ファン２３に流入する空気の一部のみを分流させて径方向の冷却風を発生させることができ、この冷却風によってアフタクーラ１１を効率よく冷却することができる。
【００６２】
このように、軸流ファン２３と遠心ファン２４とによってそれぞれ異なる方向に冷却風を発生できるから、例えば複数の冷却対象物への送風動作を１個の冷却ファン装置２１によって容易に行うことができる。従って、パッケージ型圧縮機１の部品点数を削減することができ、その冷却構造を全体的に簡略化することができる。これにより、圧縮機１のコストダウンや小型化を促進することができ、また防音箱２等の組立を効率よく行うことができる。
【００６３】
この場合、パッケージ型圧縮機１は、例えば圧縮機本体４、モータ７、タンク１０、アフタクーラ１１等からなる複数の冷却対象物を、熱が滞留し易い防音箱２内に収容する構成としている。従って、冷却ファン装置２１をパッケージ型圧縮機１に適用することにより、その性能を特に効果的に発揮することができる。
【００６４】
また、冷却ファン装置２１の中央部には、第１のファンとして軸流ファン２３を配置し、その外周側には第２のファンとして遠心ファン２４を配置したので、軸流ファン２３は、遠心ファン２４に影響を与えることなく、軸方向の冷却風を発生することができ、遠心ファン２４は、軸流ファン２３に流入する空気の一部を吸込むことにより、径方向の冷却風を発生することができる。
【００６５】
このため、個々のファン２３，２４による送風動作が互いに干渉するのを防止でき、２個のファン２３，２４を容易に組合わせて配置することができる。特に、軸流ファン２３の外周側に遠心ファン２４を配置することにより、装置全体の小型化をより促進できる上に、個々のファン２３，２４による送風方向を大きく異ならしめることができ、複数方向への送風能力が高い小型の冷却ファン装置２１を実現することができる。
【００６６】
また、遠心ファン２４の外周側にはダクト１５を設けているので、遠心ファン２４から放射状に吹出す冷却風をダクト１５によって容易に案内、整流することができ、この冷却風を流出口１５Ａの位置に集めることができる。これにより、遠心ファン２４による冷却風をアフタクーラ１１に向けてスムーズに流通させることができる。
【００６７】
さらに、冷却ファン装置２１の回転体を従動プーリ２２として形成したので、圧縮機１の駆動系統を構成するプーリと、ファン２３，２４を駆動する回転体とを、共通部品である従動プーリ２２として形成することができる。これにより、圧縮機１全体の部品点数をより削減することができ、その小型、軽量化を促進することができる。
【００６８】
次に、図１０ないし図１５は本発明による第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、第１，第２のファンをそれぞれ軸流ファンによって構成したことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００６９】
３１はパッケージ型圧縮機で、該パッケージ型圧縮機３１は、図１０ないし図１３に示す如く、第１の実施の形態とほぼ同様に、防音箱２、圧縮機本体４、モータ７、タンク１０、アフタクーラ１１と、後述の仕切板３２とを有しているものの、第１の実施の形態のダクト１５が廃止されている。
【００７０】
３２は防音箱２内に設けられた仕切板で、該仕切板３２は、第１の実施の形態とほぼ同様に、縦板３２Ａと横板３２Ｂとによって構成され、縦板３２Ａには円形状の開口部３２Ｃが設けられている。
【００７１】
しかし、防音箱２の後面板２Ｂと縦板３２Ａとの間には、図１２、図１３に示す如く、縦板３２Ａの開口部３２Ｃと吸気口１６とを取囲む位置に円筒状の筒体３３が設けられている。そして、後面板２Ｂと縦板３２Ａとの間の空間は、筒体３３の内周側に位置する吸込通路３４と、筒体３３の外側に位置する排気通路３５とに画成されている。
【００７２】
また、仕切板３２の縦板３２Ａには、図１３に示す如く、例えば開口部３２Ｃの下部側を取囲む位置に機器収容空間１３と排気通路３５とを連通する排気孔３２Ｄが設けられ、横板３２Ｂには、排気通路３５を排気口１７に向けて開口させる他の排気孔３２Ｅが設けられている。
【００７３】
４１はパッケージ型圧縮機３１に搭載された冷却ファン装置で、該冷却ファン装置４１は、図１４、図１５に示す如く、第１の実施の形態とほぼ同様に、従動プーリ２２と、吸気用の軸流ファン２３（以下、吸気用軸流ファン２３という）とを有している。しかし、本実施の形態において、冷却ファン装置４１を構成する第２のファンは、後述の排気用軸流ファン４２によって構成されている。
【００７４】
４２は吸気用軸流ファン２３の外周側に設けられた第２のファンとしての排気用軸流ファンで、該排気用軸流ファン４２は、例えば複数の固定ねじ２５等を用いて従動プーリ２２の端面に固定される環状部４２Ａと、該環状部４２Ａの外周側から径方向外側に向けて放射状に突出する複数の羽根板４２Ｂとによって構成されている。
【００７５】
ここで、排気用軸流ファン４２の各羽根板４２Ｂは、軸方向に対する傾斜状態が吸気用軸流ファン２３の各羽根板２３Ａと逆向きに形成され、その作動時には、軸方向他側（防音箱２内）から吸込んだ空気を軸方向一側（外部）に吹出すことにより、吸気用軸流ファン２３と軸方向の逆向きに空気流を発生させる。
【００７６】
このため、冷却ファン装置４１が所定の方向に回転するときには、図１２中の矢示Ａ，Ｂに示す如く、外部の空気が吸気用軸流ファン２３によって機器収容空間１３内に吸込まれ、この空気の一部は、矢示Ｃに示すように排気口１７から直接排出される。また、残りの空気は、矢示Ｇ，Ｈ，Ｊに示すように、排気用軸流ファン４２によって外部に排出される。
【００７７】
このように、排気用軸流ファン４２は、吸気用軸流ファン２３を通じて機器収容空間１３内に流入した空気の一部のみを吸込み、この吸込んだ空気を分流させて外部に排出するものである。
【００７８】
本実施の形態に適用されるパッケージ型圧縮機１は上述の如き構成を有するもので、次に、冷却ファン装置４１による冷却風の流れについて説明する。
【００７９】
まず、モータ７の作動時には、冷却ファン装置４１の従動プーリ２２によって吸気用軸流ファン２３と排気用軸流ファン４２とが回転駆動される。これにより、吸気用軸流ファン２３は、図１２中の矢示Ａ，Ｂ，Ｃに示す如く、第１の実施の形態とほぼ同様に、機器収容空間１３内に冷却風を発生し、この冷却風によって圧縮機本体４、モータ７、タンク１０等の機器を冷却する。
【００８０】
一方、排気用軸流ファン４２は、吸気用軸流ファン２３により発生する矢示Ａ，Ｂ方向の冷却風に対して、これと軸方向の逆向き（矢示Ｇ方向）に流れる空気流を機器収容空間１３内に発生する。
【００８１】
この空気流は、排気用軸流ファン４２から仕切板３２に向けて流れることにより、矢示Ｈに示すように、縦板３２Ａの排気孔３２Ｄから排気通路３５内に流入する。さらに、この冷却風は、横板３２Ｂの排気孔３２Ｅから防音箱２の排気口１７に向けて流通した後に、矢示Ｊに示すように排気口１７から防音箱２の外部に排出される。
【００８２】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。即ち、本実施の形態では、冷却ファン装置４１を、従動プーリ２２、吸気用軸流ファン２３及び排気用軸流ファン４２によって構成したので、例えば１つの冷却ファン装置４１によって防音箱２内に空気を吸込んだり、この空気を防音箱２の外部に吹出したりすることができる。このため、吸気用と排気用のファンを一つにまとめることができ、その構造を簡略化することができる。
【００８３】
なお、前記各実施の形態では、冷却ファン装置２１，４１の第１のファンを１個の軸流ファン２３によって構成し、第２のファンを１個の遠心ファン２４または軸流ファン４２によって構成するものとした。しかし、本発明のファン装置はこれに限らず、例えば第１のファンを遠心ファンによって構成し、第２のファンを軸流ファンによって構成してもよく、また第１，第２のファンを両方とも遠心ファンによって構成してもよい。
【００８４】
また、本発明では、第１，第２のファンを必ずしも１個のファンによって構成する必要はない。即ち、例えば第１のファンを２個以上の軸流ファンまたは遠心ファンによって構成してもよく、また第２のファンを２個以上の軸流ファンまたは遠心ファンによって構成してもよい。
【００８５】
また、実施の形態では、冷却ファン装置２１，４１を構成する回転体として、従動プーリ２２を例に挙げて述べた。しかし、本発明はこれに限らず、例えば駆動プーリ８を回転体として用いることにより、モータ７側に冷却ファン装置を設ける構成としてもよい。
【００８６】
さらに、第１の実施の形態では、遠心ファン２４によってアフタクーラ１１を冷却する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、第２のファンによってアフタクーラ１１以外の機器（例えば吐出配管６、モータ７等）を冷却する構成としてもよい。
【００８７】
一方、実施の形態では、冷却ファン装置２１，４１を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、冷却以外の目的で送風動作を行う各種のファン装置に適用してもよい。
【００８８】
また、実施の形態では、冷却ファン装置２１，４１をパッケージ型圧縮機１，３１に搭載するものとした。しかし、本発明のファン装置は、パッケージ型以外の圧縮機、真空ポンプ、冷媒圧縮機等に適用してもよく、さらには、例えば発電機、エンジン、プロジェクタ等のように、圧縮機以外の機器にも広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に適用されるパッケージ型圧縮機を示す斜視図である。
【図２】パッケージ型圧縮機を前面板を取外した状態で示す正面図である。
【図３】図２中の圧縮機本体を取外した状態を示す正面図である。
【図４】防音箱、ダクト等を図２中の矢示IV−IV方向から破断してみた縦断面図である。
【図５】パッケージ型圧縮機を図４中の矢示Ｖ−Ｖ方向からみた縦断面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態による冷却ファン装置を示す正面図である。
【図７】プーリと軸流ファンとを示す正面図である。
【図８】遠心ファンを示す正面図である。
【図９】プーリ、軸流ファン及び遠心ファンを組立てる前の状態で示す右側面図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に適用されるパッケージ型圧縮機を前面板を取外した状態で示す正面図である。
【図１１】図１０中の圧縮機本体を取外した状態を示す正面図である。
【図１２】パッケージ型圧縮機の防音箱等を図１０中の矢示XII−XII方向から破断してみた縦断面図である。
【図１３】パッケージ型圧縮機を図１２中の矢示XIII−XIII方向からみた縦断面図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態による冷却ファン装置を示す正面図である。
【図１５】プーリ、吸気用軸流ファン及び排気用軸流ファンを組立てる前の状態で示す右側面図である。
【符号の説明】
【００９０】
１，３１ パッケージ型圧縮機
２ 防音箱
４ 圧縮機本体
６ 吐出配管
７ モータ（駆動源）
８ 駆動プーリ
９ ベルト
１０ タンク
１１ アフタクーラ
１２，３２ 仕切板
１５ ダクト
１５Ａ 流出口
１６ 吸気口
１７，１８ 排気口
２１，４１ 冷却ファン装置（ファン装置）
２２ 従動プーリ（回転体）
２３ 吸気用軸流ファン（第１のファン）
２４ 遠心ファン（第２のファン）
２５ 固定ねじ
４２ 排気用軸流ファン（第２のファン）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状に形成された回転体と、該回転体の中央部に設けられ該回転体と一緒に回転することにより空気を吸込んで吹出す第１のファンと、該第１のファンの外周側に設けられ前記回転体と一緒に回転することにより前記第１のファンに流入する空気の一部のみを吸込んで該第１のファンと異なる方向に吹出す第２のファンとにより構成してなるファン装置。
【請求項２】
前記第１のファンは、軸方向一側から吸込んだ空気を軸方向他側から吹出す軸流ファンである請求項１に記載のファン装置。
【請求項３】
前記第２のファンは、内周側から吸込んだ空気を外周側から吹出す遠心ファンである請求項１または２に記載のファン装置。
【請求項４】
前記遠心ファンの外周側には、前記遠心ファンから吹出す空気流を案内するダクトを設けてなる請求項３に記載のファン装置。
【請求項５】
前記第２のファンは、軸方向他側から吸込んだ空気を軸方向一側から吹出す軸流ファンである請求項２に記載のファン装置。
【請求項６】
前記回転体は、駆動源によって回転駆動されるプーリである請求項１，２，３，４または５に記載のファン装置。
【請求項１】
環状に形成された回転体と、該回転体の中央部に設けられ該回転体と一緒に回転することにより空気を吸込んで吹出す第１のファンと、該第１のファンの外周側に設けられ前記回転体と一緒に回転することにより前記第１のファンに流入する空気の一部のみを吸込んで該第１のファンと異なる方向に吹出す第２のファンとにより構成してなるファン装置。
【請求項２】
前記第１のファンは、軸方向一側から吸込んだ空気を軸方向他側から吹出す軸流ファンである請求項１に記載のファン装置。
【請求項３】
前記第２のファンは、内周側から吸込んだ空気を外周側から吹出す遠心ファンである請求項１または２に記載のファン装置。
【請求項４】
前記遠心ファンの外周側には、前記遠心ファンから吹出す空気流を案内するダクトを設けてなる請求項３に記載のファン装置。
【請求項５】
前記第２のファンは、軸方向他側から吸込んだ空気を軸方向一側から吹出す軸流ファンである請求項２に記載のファン装置。
【請求項６】
前記回転体は、駆動源によって回転駆動されるプーリである請求項１，２，３，４または５に記載のファン装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００８−３１９５６（Ｐ２００８−３１９５６Ａ）
【公開日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２０８４７８（Ｐ２００６−２０８４７８）
【出願日】平成１８年７月３１日（２００６．７．３１）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月３１日（２００６．７．３１）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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