JP6468985B2 - Counter-rotating blower - Google Patents

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Description

本発明は、上流側のインペラと下流側のインペラとが互いに異なる方向に回転する二重反転式送風機に関する。   The present invention relates to a counter-rotating blower in which an upstream impeller and a downstream impeller rotate in different directions.

軸流型の送風機としては、軸流方向に回転軸中心をそろえて上流側のインペラと下流側のインペラとを配置したものが知られている。このような二重反転式送風機は、単一のインペラを回転するものと比較すると、整流効果により風の流れが軸流方向に集中するため冷却対象への風量が大きくなる、カウンタートルクを相殺することができる、などの利点がある。その利点を利用することにより、送風機の小型化、省電力化、及び静寂化が可能となる。   As an axial-flow type blower, one in which an upstream impeller and a downstream impeller are arranged with the rotation axis center aligned in the axial flow direction is known. Compared with a rotating single impeller, such a counter-rotating blower cancels counter torque, because the flow of wind concentrates in the axial flow direction due to the rectification effect, and the air volume to the cooling target increases. There are advantages such as being able to. By utilizing the advantage, it is possible to reduce the size, power consumption, and silence of the blower.

更に、二重反転式送風機としては、電気機器のケース内部に設けられる空冷装置として利用されたものがよく知られている。その場合、通常は上流側のインペラと下流側のインペラとがダクトの内部に配置されている。つまり、静圧を得るためにクローズド構造となっている(特許文献1〜2)。これに対し、本願発明者は、パソコンの周辺機器としてパソコンの外部から風を当てる送風機の性能向上を図るべく、上流側のインペラと下流側のインペラとの間からも空気を吸い込むオープン構造の二重反転式送風機を提案した(特許文献3〜5)。   Further, as the counter-rotating blower, one used as an air cooling device provided inside a case of an electric device is well known. In that case, normally, the upstream impeller and the downstream impeller are arranged inside the duct. That is, it has a closed structure to obtain a static pressure (Patent Documents 1 and 2). In contrast, the inventor of the present application has an open structure that sucks air from between an upstream impeller and a downstream impeller in order to improve the performance of a blower that blows air from the outside of the personal computer as a peripheral device of the personal computer. The heavy inversion type blower was proposed (patent documents 3 to 5).

これらの二重反転式送風機において、特許文献5のものは、その特許請求の範囲に記載されているように、軸流方向に回転軸中心をそろえて配置された上流側の第1インペラ及び下流側の第2インペラと、前記第1インペラを回転する第1モータと、前記第2インペラを回転する第2モータと、前記第1インペラ及び前記第2インペラを包囲するガードとを備え、前記第1インペラと前記第2インペラとが互いに異なる方向に回転する二重反転式送風機において、前記第1インペラの回転数をX、前記第2インペラの回転数をYとし、前記第1インペラの直径をL1、前記第2インペラの直径をL2とし、前記第1インペラの前記ブレードの数をA、前記第2インペラの前記ブレードの数をBとするとき、前記第1モータ及び第2モータをスペックが共通の同型のモータとして、第1モータ及び第2モータを等しい電圧で駆動した場合に、それらは、X>Y、L1<L2、A<B、の関係が成り立つようにした構成の二重反転式送風機である。   Among these counter-rotating blowers, the one disclosed in Patent Document 5 includes an upstream first impeller arranged downstream of the center of the rotating shaft in the axial direction and a downstream side as described in the claims. A first motor that rotates the first impeller, a second motor that rotates the second impeller, and a guard that surrounds the first impeller and the second impeller. In the counter-rotating blower in which one impeller and the second impeller rotate in different directions, the rotational speed of the first impeller is X, the rotational speed of the second impeller is Y, and the diameter of the first impeller is When L1, the diameter of the second impeller is L2, the number of blades of the first impeller is A, and the number of blades of the second impeller is B, the first motor and the second motor are When the first motor and the second motor are driven at the same voltage as the same type of motor with the same rack, they are configured such that the relationship X> Y, L1 <L2, A <B is satisfied. It is a counter-rotating blower.

上記特許文献5記載の二重反転式送風機は、第1モータ及び第2モータをスペックが共通の同型のモータとし、第1モータ及び第2モータを等しい電圧で駆動した場合における第1インペラ及び第2インペラの構造を次のように工夫して完成させたものである。   The counter-rotating blower described in Patent Document 5 includes a first impeller and a second impeller when the first motor and the second motor are motors of the same type having common specifications, and the first motor and the second motor are driven with equal voltages. The two-impeller structure was devised as follows and completed.

すなわち、第1モータ及び第2モータは、それぞれ駆動時における回転数及びトルクが適正負荷の許容範囲内となればよい。条件としては、空気に作用するブレードの面積が大きくなればトルクが増して回転数が低下する。つまり、インペラの直径が大きくなれば回転数が低下する。ブレードの枚数が多くなれば回転数が低下する。また、軸流方向に対するインペラのブレードの幅が大きくなれば回転数が低下する。   That is, the first motor and the second motor need only have the rotational speed and torque during driving within the allowable range of the appropriate load. As conditions, if the area of the blade acting on the air increases, the torque increases and the rotational speed decreases. That is, as the impeller diameter increases, the rotational speed decreases. As the number of blades increases, the rotational speed decreases. Further, when the width of the impeller blade with respect to the axial flow direction is increased, the rotational speed is decreased.

ここで、オープン構造、すなわち第1インペラと第2インペラとの間からも空気を吸い込むことにより風量を増すことを考慮して、第2インペラの直径L2を第1インペラの直径L1よりも大きく設定した。また、第2インペラの直径L2が第1インペラの直径L1より大きいことを踏まえつつ空気の流れ等を考慮して、第2インペラのブレードの数Bを第1インペラのブレードの数Aよりも多く設定した。すると、第1インペラの回転数Xは、第2インペラの回転数Yよりも相対的に大きくなる。このような構成によると、二重反転式送風機の送風効率を高めることが可能となる。   Here, in consideration of increasing the air volume by sucking air from the open structure, that is, between the first impeller and the second impeller, the diameter L2 of the second impeller is set larger than the diameter L1 of the first impeller. did. In consideration of the air flow and the like, considering that the diameter L2 of the second impeller is larger than the diameter L1 of the first impeller, the number B of blades of the second impeller is larger than the number A of blades of the first impeller. Set. Then, the rotational speed X of the first impeller is relatively larger than the rotational speed Y of the second impeller. According to such a structure, it becomes possible to raise the ventilation efficiency of a counter rotating type blower.

更に、第1インペラの回転数Xを第2インペラの回転数Yよりも大きくするという条件の下で、軸流方向に対する第1インペラのブレードの幅W1を第2インペラのブレードの幅W2よりも大きく設定した。つまりこれは、第2インペラの直径L2をより大きくするための工夫である。このような構成によると、第1インペラと第2インペラとの間からより積極的に空気を吸い込むことが可能となる。そして構造的にバランスのとれた設計となり、送風効率が向上する。   Further, under the condition that the rotational speed X of the first impeller is larger than the rotational speed Y of the second impeller, the blade width W1 of the first impeller in the axial flow direction is made larger than the blade width W2 of the second impeller. Largely set. That is, this is a device for increasing the diameter L2 of the second impeller. According to such a configuration, air can be more actively sucked from between the first impeller and the second impeller. And it becomes a structurally balanced design, and ventilation efficiency improves.

このようにして、優れたオープン構造の二重反転式送風機を得るべく、試作と検証を繰返して、特許文献5記載の発明を完成させたものであり、この構成が極めて有効であることは、条件が異なる試作品との比較実験によっても確認されている。   Thus, in order to obtain a counter-rotating blower having an excellent open structure, trial production and verification were repeated, and the invention described in Patent Document 5 was completed, and this configuration is extremely effective. It has also been confirmed by comparative experiments with prototypes with different conditions.

ところで、この種の二重反転式送風機において、「揺らぎ」のあるリズム風の機能を備えるものは知られていない。尚、二重反転式送風機とは異なる一般的な扇風機においては、リズム風の機能を備えるものが用いられている。これらは、例えばモータを制御する制御装置に1/fゆらぎを発生する装置を付加したもの(特許文献6)や、ゆらぎ発生器がゆらぎ関数信号を発生して制御回路に出力するもの(特許文献7)、制御部により直流ファンモータの回転数を変化させて、リズム風を生成するもの(特許文献8)、温度測定手段が温度を測定してその高低により風量の制御を行うもの(特許文献9)などが知られている。   By the way, this type of counter-rotating blower is not known to have a rhythm-like function with “fluctuation”. In addition, in the general electric fan different from a counter rotating type blower, what is provided with the function of a rhythm style is used. These include, for example, a control device that controls a motor with a device that generates 1 / f fluctuation (Patent Document 6), or a fluctuation generator that generates a fluctuation function signal and outputs it to a control circuit (Patent Document) 7) A controller that changes the rotational speed of a DC fan motor to generate a rhythmic wind (Patent Document 8), and a temperature measuring means that measures the temperature and controls the air volume based on the height (Patent Document 8) 9) is known.

特許第3993118号公報Japanese Patent No. 3993118 特許第4128194号公報Japanese Patent No. 4128194 特許第5709921号公報Japanese Patent No. 5709921 特許第5726107号公報Japanese Patent No. 5726107 特許第5749195号公報Japanese Patent No. 5749195 特開平5−18396号公報JP-A-5-18396 特開平9−88879号公報JP-A-9-88879 特開2012−237238号公報JP 2012-237238 A 特開2015−86865号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-86865

本願出願人は、上述したような前記発明の試作及び検証から得た知見に基づき、この種の二重反転式送風機の動力源として使用している2つのモータを、1つのモータで同様の作用効果、或はそれに近似した作用効果を奏することができる構造を検討し、前述のように1つのモータを使用する二重反転式送風機を提案した。   Based on the knowledge obtained from the trial production and verification of the invention as described above, the applicant of the present application uses two motors that are used as power sources for this type of counter-rotating blower with the same function. The structure which can show an effect or the effect similar to it was examined, and the counter rotating type fan using one motor was proposed as mentioned above.

尚、先の発明は、1つのモータを使用する二重反転式送風機として、歯車列を用いて各インペラを駆動するものも考慮され得るが、コストアップやノイズ発生などの点から好ましくないので、歯車列を用いるものは設計開発から除外し、よりシンプルな構成で且つエネルギー効率の高い二重反転式送風機を内容とするものである。   In addition, although the previous invention can consider what drives each impeller using a gear train as a counter rotating type blower that uses one motor, it is not preferable from the viewpoint of cost increase and noise generation. Those using gear trains are excluded from design and development, and include a counter-rotating blower having a simpler configuration and higher energy efficiency.

また、先の発明においては、リズム風の機能は備えておらず、他方、前記特許文献6〜9の扇風機は、モータのON・OFF制御ではなく、特別にリズム風を発生させる制御装置を設けているものである。   Further, in the previous invention, the function of the rhythm style is not provided. On the other hand, the electric fans described in Patent Documents 6 to 9 are not provided with a control device for generating the rhythm style, not the ON / OFF control of the motor. It is what.

そこで本発明は、1つのモータを使用しながら上記の歯車列を用いずに、よりシンプルな構成で且つエネルギー効率の高い二重反転式送風機において、直進性の高い風を生み出す二重反転ファンの機能に、更に、単なるモータのON・OFF制御からなる簡便且つ簡易な構成で、なだらかな自然に近いリズム風が得られる二重反転式送風機を目的とするものである。   Therefore, the present invention provides a counter rotating fan that generates a straight forward wind in a counter rotating fan having a simpler configuration and higher energy efficiency without using the above gear train while using one motor. In addition to its functions, it is intended to be a counter-rotating blower that can provide a gentle, natural rhythmic wind with a simple and simple configuration consisting of simple motor ON / OFF control.

本願第1請求項に記載した発明は、実施例で用いた符号を付して記すと、軸流方向に回転軸中心をそろえて配置された上流側の第1インペラ(110)及び下流側の第2インペラ(120)を備え、前記第1インペラ(110)と前記第2インペラ(120)とが互いに異なる方向に回転する二重反転式送風機(1)であって、
前記第1インペラ(110)は、モータ(210)により回転駆動されるものであり、
前記第2インペラ(120)は、前記回転軸に回転可能に設けられ、且つ、前記第1インペラ(110)が回転したときに当該第1インペラの風力によって第1インペラの回転方向とは反対の方向に回転する非モータ駆動のものであり、
当該二重反転式送風機(1)は、前記軸流方向の後方から空気を吸い込むとともに、前記第1インペラ(110)と前記第2インペラ(120)との間からも空気を吸い込むものであり、
更に、前記第1インペラ(110)及び前記第2インペラ(120)を前記軸流方向の正面から見たとき、当該第1インペラ(110)の当該インペラを構成するブレード(111)総面積に対する各ブレード間の空隙部の比率をP、当該第2インペラ(120)の当該インペラを構成するブレード(121)総面積に対する各ブレード間の空隙部の比率をQ、とするとき、P>Q、の関係が成り立つように設け、
前記モータ(210)をON・OFF制御して前記第1インペラ(110)を間欠駆動させることにより前記第2インペラ(120)を連れ回り反転させ、これら第1インペラ(110)及び第2インペラ(120)の風によってリズム風を発生させるようにしたことを特徴とする二重反転式送風機である。
When the invention described in the first claim of the present application is described with the reference numerals used in the embodiments, the first impeller (110) on the upstream side and the downstream side of the first impeller (110) arranged with the rotation axis center aligned in the axial direction. A counter-rotating blower (1) comprising a second impeller (120), wherein the first impeller (110) and the second impeller (120) rotate in different directions,
The first impeller (110) is rotationally driven by a motor (210),
The second impeller (120) is rotatably provided on the rotating shaft, and is opposite to the rotation direction of the first impeller by the wind force of the first impeller when the first impeller (110) rotates. Non-motor driven , rotating in the direction,
The counter-rotating blower (1) sucks air from the rear in the axial flow direction and sucks air from between the first impeller (110) and the second impeller (120),
Furthermore, when the first impeller (110) and the second impeller (120) are viewed from the front in the axial flow direction, each of the first impeller (110) with respect to the total area of the blade (111) constituting the impeller When the ratio of the gap between the blades is P, and the ratio of the gap between the blades (121) constituting the impeller of the second impeller (120) is Q, the ratio of the gap between the blades is P> Q. Establish relationships so that
The first impeller (110) is intermittently driven by ON / OFF control of the motor (210) to reverse the second impeller (120), and the first impeller (110) and the second impeller ( 120) is a counter-rotating blower characterized in that a rhythmic wind is generated by the wind of 120).

本願第2請求項に記載した発明は、請求項1において、前記第1インペラ(110)の直径をL1、前記第2インペラ(120)の直径をL2、また、前記第1インペラ(110)のブレード数をA、前記第2インペラ(120)のブレード数をB、とするとき、それらは、L1<L2、及び、A<B、の関係が成り立つように設けたことを特徴とする二重反転式送風機である。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the diameter of the first impeller (110) is L1, the diameter of the second impeller (120) is L2, and the diameter of the first impeller (110) is When the number of blades is A and the number of blades of the second impeller (120) is B, they are provided so that the relationship of L1 <L2 and A <B is satisfied. It is an inversion fan.

本発明は、上流側と下流側に2つのインペラを有する二重反転ファンの構造を持ち、上流側のインペラをモータで駆動し、下流側のインペラは上流側の風を受けて回転する構造を備えるので、図1に示すように、軸流方向から外れた上流側インペラからの送風つまり送風損失となる風を、下流側のインペラの回転にて取り込み得ることとなり、結果、下流側のインペラから軸流方向へもたらされる送風の送風効率を向上することができる。   The present invention has a structure of a counter rotating fan having two impellers on the upstream side and the downstream side, the upstream impeller is driven by a motor, and the downstream impeller receives the upstream wind to rotate. As shown in FIG. 1, as shown in FIG. 1, the air from the upstream impeller deviating from the axial flow direction, that is, the wind that becomes the air loss can be taken in by the rotation of the downstream impeller, and as a result, from the downstream impeller The air blowing efficiency of the air blown in the axial flow direction can be improved.

また、上流側インペラ(第1インペラ)がON・OFF駆動するとともに、これに遅れて下流側インペラ(第2インペラ)が反転動作することにより、図2に示すように、その送風の変化量は、完全なON・OFFとは異なり、「揺らぎ」のあるリズム風を実現することができるものとなる。   In addition, the upstream impeller (first impeller) is turned ON / OFF, and the downstream impeller (second impeller) is reversely operated after this, so as shown in FIG. Unlike perfect ON / OFF, a rhythmic wind with “fluctuation” can be realized.

本発明における下流側インペラ(第2インペラ)による整流効果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the rectification | straightening effect by the downstream side impeller (2nd impeller) in this invention. 本発明における上下側インペラ(第1、2インペラ)による重ね合わせ送風効果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the overlapping ventilation effect by the up-and-down side impeller (1st, 2nd impeller) in this invention. 本発明の実施例に係り、二重反転式送風機の正面図である。1 is a front view of a counter-rotating blower according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例に係り、二重反転式送風機の側面図である。1 is a side view of a counter-rotating blower according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例に係り、二重反転式送風機の側面断面図である。1 is a side sectional view of a counter-rotating blower according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例に係り、第1インペラの説明図であり、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は背面図である。It is explanatory drawing of a 1st impeller according to the Example of this invention, (a) is a front view, (b) is a side view, (c) is a rear view. 本発明の実施例に係り、第2インペラの説明図であり、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は背面図である。It is explanatory drawing of a 2nd impeller according to the Example of this invention, (a) is a front view, (b) is a side view, (c) is a rear view. 本発明の実施例に係り、第1インペラ及び第2インペラの説明図である。It is explanatory drawing of the 1st impeller and the 2nd impeller concerning the Example of this invention.

以下に、本発明の実施例を図面(図3〜図8)に基づいて説明する。本例の二重反転式送風機1は、パソコンのUSBを電源として駆動する小型の送風機である。この二重反転式送風機1は、軸流方向に回転軸中心をそろえて配置された上流側の第1インペラ110及び下流側の第2インペラ120と、第1インペラ110を回転する第1モータ210と、第1インペラ110及び第2インペラ120を包囲するガード300とを備え、第1インペラ110と第2インペラ120とが互いに異なる方向に回転する構成となっている。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings (FIGS. 3 to 8). The counter-rotating blower 1 of this example is a small blower that is driven by using a USB of a personal computer as a power source. This counter-rotating blower 1 includes an upstream first impeller 110 and a downstream second impeller 120 that are arranged with the rotation axis center aligned in the axial direction, and a first motor 210 that rotates the first impeller 110. And a guard 300 surrounding the first impeller 110 and the second impeller 120, and the first impeller 110 and the second impeller 120 rotate in different directions.

ガード300は格子状又は網状の覆いであり、本例の二重反転式送風機1は、第1インペラ110と第2インペラ120との間からも空気を吸い込むオープン構造のものである。尚、図4中の黒矢印は空気の流れを示している。また、図6中の白矢印は第1インペラ110の回転方向を示し、図7中の白矢印は第2インペラ120の回転方向を示している。   The guard 300 is a lattice-like or net-like cover, and the counter-rotating blower 1 of this example has an open structure in which air is also sucked from between the first impeller 110 and the second impeller 120. In addition, the black arrow in FIG. 4 has shown the flow of air. 6 indicates the rotation direction of the first impeller 110, and the white arrow in FIG. 7 indicates the rotation direction of the second impeller 120.

モータ210は、DCモータであり、USBを電源とする5[V]の直流電源を用いている。各インペラ110,120は、モータ210の駆動軸に連係するハブ110aと、モータを用いていない軸に連係するハブ120aに直結されている。各インペラ110,120のハブ110a,120aは、直径が等しく設定されている。尚、図5において、符号220はケースである。このケース220は、従前の発明(前記特許文献5)のモータ(第2モータ)のモータケースを本実施例に利用しているものであって、この例ではケース220に、第2インペラ120をフリー回転可能に設けている。もっとも、ケース220を用いずに、ハブ120aに第2インペラ120を回転可能に設けるようにしてもよい。   The motor 210 is a DC motor, and uses a DC power source of 5 [V] using USB as a power source. Each impeller 110, 120 is directly connected to a hub 110a linked to a drive shaft of the motor 210 and a hub 120a linked to a shaft not using the motor. The hubs 110a and 120a of the impellers 110 and 120 are set to have the same diameter. In FIG. 5, reference numeral 220 denotes a case. This case 220 uses the motor case of the motor (second motor) of the previous invention (Patent Document 5) in this embodiment. In this example, the case 220 is provided with the second impeller 120. Free rotation is provided. However, the second impeller 120 may be rotatably provided on the hub 120a without using the case 220.

モータ210及びガード300は、台座10に対して角度調整可能に支持された支持体20に装着されている。支持体20又は台座10の要所には、モータ210のON/OFFを切換えるスイッチ30が設けられている。尚、スイッチ30は、ON/OFFの機能のほかに、電圧を変えることにより風量の調整を可能としたものである。以下の説明における回転数は、最大電圧にて駆動した際の値である。   The motor 210 and the guard 300 are mounted on a support 20 that is supported with respect to the pedestal 10 so that the angle can be adjusted. A switch 30 for switching ON / OFF of the motor 210 is provided at an important point of the support 20 or the base 10. In addition to the ON / OFF function, the switch 30 can adjust the air volume by changing the voltage. The rotation speed in the following description is a value when driving at the maximum voltage.

また、スイッチ30は、前述したように、ON/OFFの機能のほかに、電圧を変えることにより風量の調整を可能としたものである。本例では、図3に一例として示すように、ON/OFF切り替えのスイッチ位置「0」、最大電圧駆動のスイッチ位置「1」及び、間欠駆動(リズム風)のスイッチ位置「2」を設けている。そして、このスイッチ位置「2」の間欠駆動(リズム風)において、前述の図2に示すように、その送風の変化量は、完全なON・OFFとは異なり、「揺らぎ」のあるリズム風を実現することができるものとなる。   In addition to the ON / OFF function, the switch 30 can adjust the air volume by changing the voltage as described above. In this example, as shown in FIG. 3 as an example, an ON / OFF switch position “0”, a maximum voltage drive switch position “1”, and an intermittent drive (rhythmic) switch position “2” are provided. Yes. In the intermittent drive (rhythm wind) of the switch position “2”, as shown in FIG. 2 described above, the amount of change in the air flow is different from complete ON / OFF, and a rhythm wind with “fluctuation” is generated. It can be realized.

また、スイッチ30は、モータ210の回転数を制御する制御部(図示を省略)に接続されている。   The switch 30 is connected to a control unit (not shown) that controls the rotation speed of the motor 210.

発明者の知見によると、二重反転式送風機は、その送風効率の点で、上流側の第1インペラの回転数が下流側の第2インペラの回転数よりも大きい方が優れている。そこで、このような送風効率を得る構造として、インペラの直径が大きくなれば回転数が低下し、ブレードの枚数が多くなれば回転数が低下すること、また、軸流方向に対するインペラのブレードの幅が大きくなれば回転数が低下すること、更に、第1インペラと第2インペラとの間からも空気を吸い込むことにより風量を増すことを考慮して、第2インペラの直径L2を第1インペラの直径L1よりも大きく設定している。   According to the inventor's knowledge, the counter-rotating blower is superior in that the rotation speed of the first impeller on the upstream side is larger than the rotation speed of the second impeller on the downstream side in terms of the blowing efficiency. Therefore, as a structure for obtaining such air blowing efficiency, the rotational speed decreases as the impeller diameter increases, the rotational speed decreases as the number of blades increases, and the impeller blade width in the axial flow direction. In consideration of the fact that the rotational speed decreases as the air pressure increases, and that the air volume is increased by sucking air from between the first impeller and the second impeller, the diameter L2 of the second impeller is reduced. It is set larger than the diameter L1.

また、第2インペラの直径L2が第1インペラの直径L1より大きいことを踏まえつつ空気の流れなどを考慮して、第2インペラのブレードの数Bを第1インペラのブレードの数Aよりも多く設定した。すると、第1インペラの回転数は、第2インペラの回転数よりも相対的に大きくなる。   Further, considering the air flow and the like, considering that the diameter L2 of the second impeller is larger than the diameter L1 of the first impeller, the number B of blades of the second impeller is larger than the number A of blades of the first impeller. Set. Then, the rotation speed of the first impeller becomes relatively larger than the rotation speed of the second impeller.

更に、第1インペラの回転数Xを第2インペラの回転数Yよりも大きくするという条件の下で、軸流方向に対する第1インペラのブレードの幅W1を第2インペラのブレードの幅W2よりも大きく設定した。これは、第2インペラの直径L2をより大きくするための工夫であり、第1インペラと第2インペラとの間からより積極的に空気を吸い込むことが可能となって、構造的にバランスのとれた設計となり、送風効率が向上する知見を得ている。   Further, under the condition that the rotational speed X of the first impeller is larger than the rotational speed Y of the second impeller, the blade width W1 of the first impeller in the axial flow direction is made larger than the blade width W2 of the second impeller. Largely set. This is a device for increasing the diameter L2 of the second impeller, and it is possible to inhale air more actively between the first impeller and the second impeller, and the structural balance is achieved. The design has been improved, and the knowledge that the ventilation efficiency is improved has been obtained.

以上のような構成によると、二重反転式送風機の送風効率を高めることが可能となる点を考慮して、下記の構造を案出した。   According to the above configuration, the following structure has been devised in consideration of the point that the blowing efficiency of the counter-rotating blower can be increased.

本例の二重反転式送風機1は、第1インペラ110の直径をL1、第2インペラ120の直径をL2とし、第1インペラ110のブレード111の数をA、第2インペラ120のブレード121の数をB、軸流方向に対する第1インペラ110のブレード111の幅をW1、第2インペラ120のブレード121の幅をW2とするとき、それらは、L1<L2、A<B、W1>W2の関係が成り立つように構成されている。尚、本例の場合、第1インペラ110の回転数は2400[rpm]である。   In the counter-rotating blower 1 of this example, the diameter of the first impeller 110 is L1, the diameter of the second impeller 120 is L2, the number of blades 111 of the first impeller 110 is A, and the blades 121 of the second impeller 120 are When the number is B, the width of the blade 111 of the first impeller 110 in the axial flow direction is W1, and the width of the blade 121 of the second impeller 120 is W2, they are L1 <L2, A <B, W1> W2. The relationship is established. In the case of this example, the rotation speed of the first impeller 110 is 2400 [rpm].

また、第1インペラ110の直径L1は80[mm]、第2インペラ120の直径L2は85[mm]である。L1とL2との望ましい関係は、L2/L1=1.06〜1.20、である。L1の実用的な値は80〜100[mm]であり、L2の実用的な値は85〜120[mm]である。   The diameter L1 of the first impeller 110 is 80 [mm], and the diameter L2 of the second impeller 120 is 85 [mm]. A desirable relationship between L1 and L2 is L2 / L1 = 1.06-1.20. A practical value of L1 is 80 to 100 [mm], and a practical value of L2 is 85 to 120 [mm].

また、第1インペラ110及び第2インペラ120を軸流方向の正面から見たとき、当該第1インペラ110のインペラ総面積(すなわち当該インペラ110を構成するブレード111総面積)に対する各ブレード111間の空隙部の比率をP、当該第2インペラ120のインペラ総面積(すなわち当該インペラ120を構成するブレード121総面積)に対する各ブレード121間の空隙部の比率をQ、とするとき、P>Q、であることが好ましいことが判明した。 Further, when the first impeller 110 and the second impeller 120 are viewed from the front in the axial direction, the distance between the blades 111 with respect to the total impeller area of the first impeller 110 (that is, the total area of the blades 111 constituting the impeller 110) . when the ratio of the gap portion P, and the ratio of the gap portion between each blade 121 with respect to the impeller total area of the second impeller 120 (or blades 121 total area constituting the impeller 120) Q, to, P> Q, It turned out to be preferable.

第1インペラ110のブレード111の数Aは5枚であり、第2インペラ120のブレード121の数Bは7枚である。Aの実用的な枚数は3〜6枚であり、このときBの望ましい枚数はAより1〜4枚多い枚数である。   The number A of blades 111 of the first impeller 110 is five, and the number B of blades 121 of the second impeller 120 is seven. A practical number of A is 3 to 6, and a desirable number of B is 1 to 4 more than A.

軸流方向に対する第1インペラ110のブレード111の幅W1は21[mm]、第2インペラ120のブレード121の幅W2は18[mm]である。W1とW2との望ましい関係は、W1/W2=1.16〜1.40である。   The width W1 of the blade 111 of the first impeller 110 with respect to the axial flow direction is 21 [mm], and the width W2 of the blade 121 of the second impeller 120 is 18 [mm]. A desirable relationship between W1 and W2 is W1 / W2 = 1.16 to 1.40.

第1インペラ110のブレード111と第2インペラ120のブレード121との間隔Gは、14.5[mm]である。Gの実用的な値は12.0〜16.5[mm]であり、より望ましい値は14.0〜15.0[mm]である。   The gap G between the blade 111 of the first impeller 110 and the blade 121 of the second impeller 120 is 14.5 [mm]. A practical value of G is 12.0 to 16.5 [mm], and a more desirable value is 14.0 to 15.0 [mm].

このような本例の構成によると、製造性に優れるとともに騒音が小さく送風性能の高い極めて優れた二重反転式送風機を得ることができる。更に、スイッチの切り替えにより、送風変化量が完全なON・OFFとは異なる「揺らぎ」のあるリズム風を得ることができるものである。   According to such a configuration of the present example, it is possible to obtain an extremely excellent counter-rotating blower that is excellent in manufacturability and has low noise and high air blowing performance. Furthermore, by switching the switch, it is possible to obtain a rhythmic wind with “fluctuation” that is different from the ON / OFF in which the air flow change amount is completely.

以上説明したように、本例はオープン構造の二重反転式送風機として極めて合理的に構成されたものであり、また、その送風の変化量は、完全なON・OFFとは異なり、「揺らぎ」のあるリズム風を実現することができるものである。尚、本例における各部の構成は、特許請求の範囲に記載した技術的範囲において適宜に設計変更が可能であり、図例説明したものに限定されないことは勿論である。   As described above, this example is extremely rationally configured as an open structure counter-rotating blower, and the amount of change in the blow is different from complete ON / OFF, as “fluctuation”. It is possible to realize a certain rhythmic style. In addition, it is needless to say that the configuration of each part in the present example can be appropriately changed in design within the technical scope described in the claims, and is not limited to that illustrated in the drawings.

本発明の二重反転式送風機は、パソコンのUSBを電源として駆動する小型の送風機として好適に利用することが可能である。   The counter-rotating blower of the present invention can be suitably used as a small blower that is driven using a USB of a personal computer as a power source.

1 二重反転式送風機
10 台座
20 支持体
30 スイッチ
110 第1インペラ
110a ハブ
111 ブレード
120 第2インペラ
120a ハブ
121 ブレード
210 モータ
220 ケース
300 ガード
L1 第1インペラの直径
L2 第2インペラの直径
W1 軸流方向に対する第1インペラのブレードの幅
W2 軸流方向に対する第2インペラのブレードの幅
G 第1インペラのブレードと第2インペラのブレードとの間隔

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Counter rotating fan 10 Base 20 Support body 30 Switch 110 1st impeller 110a Hub 111 Blade 120 2nd impeller 120a Hub 121 Blade 210 Motor 220 Case 300 Guard L1 Diameter of the first impeller L2 Diameter of the second impeller W1 Axial flow Blade width W2 of the first impeller with respect to the direction Width G of the blade of the second impeller with respect to the axial flow direction Distance between the blade of the first impeller and the blade of the second impeller

Claims (2)

軸流方向に回転軸中心をそろえて配置された上流側の第1インペラ(110)及び下流側の第2インペラ(120)を備え、前記第1インペラ(110)と前記第2インペラ(120)とが互いに異なる方向に回転する二重反転式送風機(1)であって、
前記第1インペラ(110)は、モータ(210)により回転駆動されるものであり、
前記第2インペラ(120)は、前記回転軸に回転可能に設けられ、且つ、前記第1インペラ(110)が回転したときに当該第1インペラの風力によって第1インペラの回転方向とは反対の方向に回転する非モータ駆動のものであり、
当該二重反転式送風機(1)は、前記軸流方向の後方から空気を吸い込むとともに、前記第1インペラ(110)と前記第2インペラ(120)との間からも空気を吸い込むものであり、
更に、前記第1インペラ(110)及び前記第2インペラ(120)を前記軸流方向の正面から見たとき、当該第1インペラ(110)の当該インペラを構成するブレード(111)総面積に対する各ブレード間の空隙部の比率をP、当該第2インペラ(120)の当該インペラを構成するブレード(121)総面積に対する各ブレード間の空隙部の比率をQ、とするとき、P>Q、の関係が成り立つように設け、
前記モータ(210)をON・OFF制御して前記第1インペラ(110)を間欠駆動させることにより前記第2インペラ(120)を連れ回り反転させ、これら第1インペラ(110)及び第2インペラ(120)の風によってリズム風を発生させるようにしたことを特徴とする二重反転式送風機。
A first impeller (110) on the upstream side and a second impeller (120) on the downstream side that are arranged so that the rotation axis centers are aligned in the axial direction, the first impeller (110) and the second impeller (120). Are counter-rotating blowers (1) that rotate in different directions,
The first impeller (110) is rotationally driven by a motor (210),
The second impeller (120) is rotatably provided on the rotating shaft, and is opposite to the rotation direction of the first impeller by the wind force of the first impeller when the first impeller (110) rotates. Non-motor driven , rotating in the direction,
The counter-rotating blower (1) sucks air from the rear in the axial flow direction and sucks air from between the first impeller (110) and the second impeller (120),
Furthermore, when the first impeller (110) and the second impeller (120) are viewed from the front in the axial flow direction, each of the first impeller (110) with respect to the total area of the blade (111) constituting the impeller When the ratio of the gap between the blades is P, and the ratio of the gap between the blades (121) constituting the impeller of the second impeller (120) is Q, the ratio of the gap between the blades is P> Q. Establish relationships so that
The first impeller (110) is intermittently driven by ON / OFF control of the motor (210) to reverse the second impeller (120), and the first impeller (110) and the second impeller ( 120) A counter-rotating blower characterized in that a rhythm wind is generated by the wind of 120).
前記第1インペラ(110)の直径をL1、前記第2インペラ(120)の直径をL2、また、前記第1インペラ(110)のブレード数をA、前記第2インペラ(120)のブレード数をB、とするとき、それらは、L1<L2、及び、A<B、の関係が成り立つように設けたことを特徴とする請求項1記載の二重反転式送風機。

The diameter of the first impeller (110) is L1, the diameter of the second impeller (120) is L2, the number of blades of the first impeller (110) is A, and the number of blades of the second impeller (120) is 2. The counter-rotating blower according to claim 1, wherein when B, they are provided so that a relationship of L1 <L2 and A <B is satisfied.

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