ジェットファン
【課題】送風方向を反転させるだけでなく、いずれの送風方向の場合にも空力性能が高く、また、ランニングコストと製造コストが低く、信頼性に優れたジェットファンを提供する。
【解決手段】一方向に回転する電動機が支持柱を兼ねる複数の静翼を介して筒状のケーシングの内部に支持されているとともに、電動機ケースにおける一方の側端から突出させた電動機軸に軸非対称翼形状の翼断面を有する複数の動翼が備えられた羽根車が回動可能に取り付けられて羽根車の回転により昇圧された気流を静翼により平行な流れに整流して送風するジェットファンにおいて、ケーシングが静翼を支持する内側ケーシングとその外側に配置されるケーシング本体とからなるとともに、内側ケーシングの頂部と底部の平面中央にそれぞれ配置した反転軸において内側ケーシングを水平面において１８０度の角度に反転可能に軸着した。
【解決手段】一方向に回転する電動機が支持柱を兼ねる複数の静翼を介して筒状のケーシングの内部に支持されているとともに、電動機ケースにおける一方の側端から突出させた電動機軸に軸非対称翼形状の翼断面を有する複数の動翼が備えられた羽根車が回動可能に取り付けられて羽根車の回転により昇圧された気流を静翼により平行な流れに整流して送風するジェットファンにおいて、ケーシングが静翼を支持する内側ケーシングとその外側に配置されるケーシング本体とからなるとともに、内側ケーシングの頂部と底部の平面中央にそれぞれ配置した反転軸において内側ケーシングを水平面において１８０度の角度に反転可能に軸着した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は道路トンネル内の換気を行うためにトンネルの天井に設置されるジェットファンに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に道路トンネルでは、自動車の排気ガスに含まれる煤煙、一酸化炭素、窒素酸化物等の有害物質をトンネル外に排出し、新鮮な外気を取り込むため、更には火災時などの排気に換気装置が必要であり、現在普及している換気装置としてトンネル内における天井や側壁に道路の延長方向に沿って取付けられジェットファンが知られている。
【０００３】
ジェットファンはトンネル施工後でも安価なコストで容易にトンネルに設置することが可能であり、長距離のトンネルでも複数のジェットファンを組み合わせて適用することができるという利点を有しており現在多用されている。
【０００４】
ところで、ジェットファンは各進行方向における交通量の違いやや坑口間の気圧の差に従って送風方向を変えることが必要であることからトンネルの双方向に換気をすることが要求されているが、従来のジェットファンでは、軸対称翼形状を有する動翼が同位相で取り付けられており、逆回転をするときに効率が低くなるという問題があった。
【０００５】
従って、ジェットファン自体を回転させることにより送風方向を切り替える手段も実施されているが大型で重量のあるジェットファン自体を回転させるには容量の大きな電動機や複雑な構成が必要であり、価格が高くなるばかりか保守や点検も必要であるという問題点がある。
【０００６】
そこで、ジェットファン自体を回転させることなく送風方向を切り替える手段を備えたジェットファンが、例えば、特開平８−３１２５８８号公報（特許文献１）、特開２００４−２７８３４９号公報（特許文献２）などに提示されている。
【０００７】
これらの公報に提示されているジェットファンは、図４（ａ）に示すように、両端に筒状のサイレンサ１，１を接続した筒状の電動機ケーシング２の内部に支柱３により電動機（図示せず）を収容した電動機４が電動機ケーシング２に対して回転可能に支持されているとともに、前記電動機４から突出させた電動機軸に複数の動翼５及び羽根車キャップ６を配置した羽根車７取り付けたものであり、支柱３の上端に配置した駆動機構８により図４（ｂ）に示すように１８０度反転させてジェットファン自体を回転させることなく送風方向を切り替えるものである。
【０００８】
ところが、前記公報に提示されているジェットファンにあっては、電動機ケーシングを回転させることから電動機４と電動機ケーシング２との間に形成される送風路に静翼を設けることができない。
【０００９】
そのため、動翼５で昇圧された気流の向きが軸方向に対して周方向に傾いたままサイレンサ１内を旋回するので、旋回流の軸方向成分しか換気に寄与しないことに加えサイレンサ１の壁面摩擦により送風効率が低くなるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平８−３１２５８８号公報
【特許文献２】特開２００４−２７８３４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は従来のジェットファンが有する前記問題点を解決するために成されたものであり、送風方向を反転させるだけでなく、いずれの送風方向の場合にも空力性能が高く、また、ランニングコストと製造コストが低く、信頼性に優れたジェットファンを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するためになされた本発明であるジェットファンは、一方向に回転する電動機が支持柱を兼ねる複数の静翼を介して筒状のケーシングの内部に支持されているとともに、前記電動機における一方の側端から突出させた電動機軸に軸非対称翼形状の翼断面を有する複数の動翼が備えられた羽根車が回動可能に取り付けられて前記羽根車の回転により昇圧された気流を前記静翼により平行な流れに整流して送風するジェットファンにおいて、前記ケーシングが、前記静翼を支持する内側ケーシングとその外側に配置されるケーシング本体とからなるとともに、前記内側ケーシングの頂部と底部の平面中央にそれぞれ配置した反転軸において前記内側ケーシングが水平面において１８０度の角度に反転可能に軸着されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、簡単な構造であっても、送風方向を反転させるだけでなく、いずれの送風方向の場合にも静翼を含めて反転できるので、動翼で昇圧された旋回流が整流されて殆どが軸方向成分となるので送風効率が低下することがない。
【００１４】
また、本発明において、前記ケーシング本体に前記反転軸を回転させる駆動機構が設置されている場合には、駆動機構を制御することにより簡単且つ自動的に反転を制御することもできる。
【００１５】
更に、前記ケーシング本体と内側ケーシングとの間に位置決め機構が備えられている場合には、正確に反転させることができ、特に、自動化する場合に有効である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、送風方向の反転が簡単で、空力性能が高く、ランニングコストと製造コストが低く、信頼性に優れたジェットファンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明における実施の形態を示す一部を断面とした外観斜視図。
【図２】図１に示した実施の形態における縦断面図。
【図３】図１に示した実施の形態における横断面図。
【図４】従来例を示す一部を断面とした斜視図。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
【００１９】
図１乃至図３は本発明の好ましい実施の形態を示すものであり、両端に筒状のサイレンサ１，１を接続した筒状の電動機ケーシング２が、前記サイレンサ１，１に連結される外側に配置される筒状のケーシング本体２１とその内側に配置される内側ケーシング２２とから構成され、内側ケーシング２２はその頂面２２１ならびに底面２２２の平面中央にそれぞれ配置した反転軸３１，３２により支持されてケーシング本体２１に対して回動可能とされている。
【００２０】
内側ケーシング２２の内部には、内側ケーシング２２の内壁との間に多数の静翼９が架設されて一方向に回転する電動機４が中心軸線に沿って支持されている。
【００２１】
また、前記電動機４から突出させた電動機軸に軸非対称翼形状の翼断面を有する複数の動翼５及び羽根車キャップ６を配置した羽根車７が取り付けられており、前記羽根車７の回転により内側ケーシング２２の吸気口２２３から吸い込んだ空気を昇圧された気流にするとともに前記静翼９により平行な流れに整流して排気口２２４か排気、送風する。
【００２２】
更に、前記ケーシング本体２１の頂部には前記反転軸３１を回転させる駆動機構８が設置されている。この駆動機構は例えば電動機、各種シリンダのような反転軸３１を回転可能に且つ少なくとも１８０度の角度に反転駆動可能なものであればよく、特に、別途に備えた（図示せず）制御装置により遠隔操作により反転制御することが好ましい。
【００２３】
更にまた、前記内側ケーシング２２の底面２２２には、ケーシング本体２１の底面内側に形成した円弧状の係止溝（図示せず）に嵌挿する係止突起１０，１０とから構成される位置決め機構が備えられている。
【００２４】
加えて、本実施の形態では、ケーシング本体２１の両側に補助フレーム２３が突設されており、内側ケーシング２２を支持するケーシング本体２１を補強している。
【００２５】
以上の構成を有する本実施の形態は、従来のこの種のジェットファンと同様に、ケーシング本体２１の頂部に係止したワイヤーやアンカー部材などにより高速道路などのトンネルの天井に吊下げ支持する。このとき、例えば図２（ａ）に示すように、内側ケーシング２２を羽根車７が電動機４における図示する右側に位置する状態に配置してあり、必要時に電動機を回転させると、羽根車７の回転により昇圧された気流を前記静翼９により平行な流れに整流して図示する右側から左側方向へと送風する。
【００２６】
そして、トンネル内の各進行方向における交通量の違いやや坑口間の気圧の差に従って送風方向を変える必要が生じたときに、本実施の形態では、前記駆動機構８を遠隔制御により駆動させて反転軸３１を１８０度回転させて図示する左右方向に反転させる（図２（ｂ）に示す状態）、として、電動機を回転させて羽根車７の回転により昇圧された気流を静翼９により平行な流れに整流して図示する左側から右側方向へと前記図２（ａ）に示したと反対の方向へ送風することができる。また、逆の操作により元の図２（ａ）に示した状態へと復帰させることができるので状況に応じて適宜選択することができる。
【００２７】
このように、本実施の形態によれば、駆動機構８により反転軸３１を反転させるだけのきわめて簡単な操作により羽根車７の回転により昇圧された気流を静翼９により平行な流れに整流して左方向及び右方向へ送風することができ、特に、気流の流れ方向成分が全て換気に寄与することができるばかりか、サイレンサ１の壁面摩擦による効率低下が最小限に抑えられることで、空力性能が高く、ランニングコストおよび製造コストも低く、信頼性にも優れている。
【００２８】
尚、本実施の形態では、内側ケーシング２２を平面ほぼ円形としたり、ケーシング本体２１に補強用の補助フレーム２３および側面フレーム２４を突設するなど優れた構成を有しているが、本発明は本実施の形態に限るものでなく、一方向に回転するとともに電動機軸に軸非対称翼形状の翼断面を有する複数の動翼が備えられた羽根車が回動可能に取り付けらた電動機が収容された電動機ケースが支持柱を兼ねる複数の静翼を介して筒状の内側ケーシングの内部に支持されているとともに、前記内側ケーシングがその外側に配置されるケーシング本体に水平面において１８０度の角度に反転可能に軸着されていればよい。
【符号の説明】
【００２９】
１ サイレンサ、２ 電動機ケーシング、３ 支柱、４ 電動機ケース、５ 動翼、６ 羽根車キャップ、７ 羽根車、８ 駆動機構、９ 静翼、２１ ケーシング本体、２２ 内側ケーシング、３１ 反転軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は道路トンネル内の換気を行うためにトンネルの天井に設置されるジェットファンに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に道路トンネルでは、自動車の排気ガスに含まれる煤煙、一酸化炭素、窒素酸化物等の有害物質をトンネル外に排出し、新鮮な外気を取り込むため、更には火災時などの排気に換気装置が必要であり、現在普及している換気装置としてトンネル内における天井や側壁に道路の延長方向に沿って取付けられジェットファンが知られている。
【０００３】
ジェットファンはトンネル施工後でも安価なコストで容易にトンネルに設置することが可能であり、長距離のトンネルでも複数のジェットファンを組み合わせて適用することができるという利点を有しており現在多用されている。
【０００４】
ところで、ジェットファンは各進行方向における交通量の違いやや坑口間の気圧の差に従って送風方向を変えることが必要であることからトンネルの双方向に換気をすることが要求されているが、従来のジェットファンでは、軸対称翼形状を有する動翼が同位相で取り付けられており、逆回転をするときに効率が低くなるという問題があった。
【０００５】
従って、ジェットファン自体を回転させることにより送風方向を切り替える手段も実施されているが大型で重量のあるジェットファン自体を回転させるには容量の大きな電動機や複雑な構成が必要であり、価格が高くなるばかりか保守や点検も必要であるという問題点がある。
【０００６】
そこで、ジェットファン自体を回転させることなく送風方向を切り替える手段を備えたジェットファンが、例えば、特開平８−３１２５８８号公報（特許文献１）、特開２００４−２７８３４９号公報（特許文献２）などに提示されている。
【０００７】
これらの公報に提示されているジェットファンは、図４（ａ）に示すように、両端に筒状のサイレンサ１，１を接続した筒状の電動機ケーシング２の内部に支柱３により電動機（図示せず）を収容した電動機４が電動機ケーシング２に対して回転可能に支持されているとともに、前記電動機４から突出させた電動機軸に複数の動翼５及び羽根車キャップ６を配置した羽根車７取り付けたものであり、支柱３の上端に配置した駆動機構８により図４（ｂ）に示すように１８０度反転させてジェットファン自体を回転させることなく送風方向を切り替えるものである。
【０００８】
ところが、前記公報に提示されているジェットファンにあっては、電動機ケーシングを回転させることから電動機４と電動機ケーシング２との間に形成される送風路に静翼を設けることができない。
【０００９】
そのため、動翼５で昇圧された気流の向きが軸方向に対して周方向に傾いたままサイレンサ１内を旋回するので、旋回流の軸方向成分しか換気に寄与しないことに加えサイレンサ１の壁面摩擦により送風効率が低くなるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平８−３１２５８８号公報
【特許文献２】特開２００４−２７８３４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は従来のジェットファンが有する前記問題点を解決するために成されたものであり、送風方向を反転させるだけでなく、いずれの送風方向の場合にも空力性能が高く、また、ランニングコストと製造コストが低く、信頼性に優れたジェットファンを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するためになされた本発明であるジェットファンは、一方向に回転する電動機が支持柱を兼ねる複数の静翼を介して筒状のケーシングの内部に支持されているとともに、前記電動機における一方の側端から突出させた電動機軸に軸非対称翼形状の翼断面を有する複数の動翼が備えられた羽根車が回動可能に取り付けられて前記羽根車の回転により昇圧された気流を前記静翼により平行な流れに整流して送風するジェットファンにおいて、前記ケーシングが、前記静翼を支持する内側ケーシングとその外側に配置されるケーシング本体とからなるとともに、前記内側ケーシングの頂部と底部の平面中央にそれぞれ配置した反転軸において前記内側ケーシングが水平面において１８０度の角度に反転可能に軸着されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、簡単な構造であっても、送風方向を反転させるだけでなく、いずれの送風方向の場合にも静翼を含めて反転できるので、動翼で昇圧された旋回流が整流されて殆どが軸方向成分となるので送風効率が低下することがない。
【００１４】
また、本発明において、前記ケーシング本体に前記反転軸を回転させる駆動機構が設置されている場合には、駆動機構を制御することにより簡単且つ自動的に反転を制御することもできる。
【００１５】
更に、前記ケーシング本体と内側ケーシングとの間に位置決め機構が備えられている場合には、正確に反転させることができ、特に、自動化する場合に有効である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、送風方向の反転が簡単で、空力性能が高く、ランニングコストと製造コストが低く、信頼性に優れたジェットファンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明における実施の形態を示す一部を断面とした外観斜視図。
【図２】図１に示した実施の形態における縦断面図。
【図３】図１に示した実施の形態における横断面図。
【図４】従来例を示す一部を断面とした斜視図。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
【００１９】
図１乃至図３は本発明の好ましい実施の形態を示すものであり、両端に筒状のサイレンサ１，１を接続した筒状の電動機ケーシング２が、前記サイレンサ１，１に連結される外側に配置される筒状のケーシング本体２１とその内側に配置される内側ケーシング２２とから構成され、内側ケーシング２２はその頂面２２１ならびに底面２２２の平面中央にそれぞれ配置した反転軸３１，３２により支持されてケーシング本体２１に対して回動可能とされている。
【００２０】
内側ケーシング２２の内部には、内側ケーシング２２の内壁との間に多数の静翼９が架設されて一方向に回転する電動機４が中心軸線に沿って支持されている。
【００２１】
また、前記電動機４から突出させた電動機軸に軸非対称翼形状の翼断面を有する複数の動翼５及び羽根車キャップ６を配置した羽根車７が取り付けられており、前記羽根車７の回転により内側ケーシング２２の吸気口２２３から吸い込んだ空気を昇圧された気流にするとともに前記静翼９により平行な流れに整流して排気口２２４か排気、送風する。
【００２２】
更に、前記ケーシング本体２１の頂部には前記反転軸３１を回転させる駆動機構８が設置されている。この駆動機構は例えば電動機、各種シリンダのような反転軸３１を回転可能に且つ少なくとも１８０度の角度に反転駆動可能なものであればよく、特に、別途に備えた（図示せず）制御装置により遠隔操作により反転制御することが好ましい。
【００２３】
更にまた、前記内側ケーシング２２の底面２２２には、ケーシング本体２１の底面内側に形成した円弧状の係止溝（図示せず）に嵌挿する係止突起１０，１０とから構成される位置決め機構が備えられている。
【００２４】
加えて、本実施の形態では、ケーシング本体２１の両側に補助フレーム２３が突設されており、内側ケーシング２２を支持するケーシング本体２１を補強している。
【００２５】
以上の構成を有する本実施の形態は、従来のこの種のジェットファンと同様に、ケーシング本体２１の頂部に係止したワイヤーやアンカー部材などにより高速道路などのトンネルの天井に吊下げ支持する。このとき、例えば図２（ａ）に示すように、内側ケーシング２２を羽根車７が電動機４における図示する右側に位置する状態に配置してあり、必要時に電動機を回転させると、羽根車７の回転により昇圧された気流を前記静翼９により平行な流れに整流して図示する右側から左側方向へと送風する。
【００２６】
そして、トンネル内の各進行方向における交通量の違いやや坑口間の気圧の差に従って送風方向を変える必要が生じたときに、本実施の形態では、前記駆動機構８を遠隔制御により駆動させて反転軸３１を１８０度回転させて図示する左右方向に反転させる（図２（ｂ）に示す状態）、として、電動機を回転させて羽根車７の回転により昇圧された気流を静翼９により平行な流れに整流して図示する左側から右側方向へと前記図２（ａ）に示したと反対の方向へ送風することができる。また、逆の操作により元の図２（ａ）に示した状態へと復帰させることができるので状況に応じて適宜選択することができる。
【００２７】
このように、本実施の形態によれば、駆動機構８により反転軸３１を反転させるだけのきわめて簡単な操作により羽根車７の回転により昇圧された気流を静翼９により平行な流れに整流して左方向及び右方向へ送風することができ、特に、気流の流れ方向成分が全て換気に寄与することができるばかりか、サイレンサ１の壁面摩擦による効率低下が最小限に抑えられることで、空力性能が高く、ランニングコストおよび製造コストも低く、信頼性にも優れている。
【００２８】
尚、本実施の形態では、内側ケーシング２２を平面ほぼ円形としたり、ケーシング本体２１に補強用の補助フレーム２３および側面フレーム２４を突設するなど優れた構成を有しているが、本発明は本実施の形態に限るものでなく、一方向に回転するとともに電動機軸に軸非対称翼形状の翼断面を有する複数の動翼が備えられた羽根車が回動可能に取り付けらた電動機が収容された電動機ケースが支持柱を兼ねる複数の静翼を介して筒状の内側ケーシングの内部に支持されているとともに、前記内側ケーシングがその外側に配置されるケーシング本体に水平面において１８０度の角度に反転可能に軸着されていればよい。
【符号の説明】
【００２９】
１ サイレンサ、２ 電動機ケーシング、３ 支柱、４ 電動機ケース、５ 動翼、６ 羽根車キャップ、７ 羽根車、８ 駆動機構、９ 静翼、２１ ケーシング本体、２２ 内側ケーシング、３１ 反転軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に回転する電動機が支持柱を兼ねる複数の静翼を介して筒状のケーシングの内部に支持されているとともに、前記電動機ケースにおける一方の側端から突出させた電動機軸に軸非対称翼形状の翼断面を有する複数の動翼が備えられた羽根車が回動可能に取り付けられて前記羽根車の回転により昇圧された気流を前記静翼により平行な流れに整流して送風するジェットファンにおいて、前記ケーシングが、前記静翼を支持する内側ケーシングとその外側に配置されるケーシング本体とからなるとともに、前記内側ケーシングの頂部と底部の平面中央にそれぞれ配置した反転軸において前記内側ケーシングが水平面において１８０度の角度に反転可能に軸着されていることを特徴とするジェットファン。
【請求項２】
前記ケーシング本体に前記回転軸を回転させる駆動機構が設置されていることを特徴とする請求項１記載のジェットファン。
【請求項３】
前記ケーシング本体と内側ケーシングとの間に位置決め機構が備えられていることを特徴とする請求項１または２に記載のジェットファン。
【請求項１】
一方向に回転する電動機が支持柱を兼ねる複数の静翼を介して筒状のケーシングの内部に支持されているとともに、前記電動機ケースにおける一方の側端から突出させた電動機軸に軸非対称翼形状の翼断面を有する複数の動翼が備えられた羽根車が回動可能に取り付けられて前記羽根車の回転により昇圧された気流を前記静翼により平行な流れに整流して送風するジェットファンにおいて、前記ケーシングが、前記静翼を支持する内側ケーシングとその外側に配置されるケーシング本体とからなるとともに、前記内側ケーシングの頂部と底部の平面中央にそれぞれ配置した反転軸において前記内側ケーシングが水平面において１８０度の角度に反転可能に軸着されていることを特徴とするジェットファン。
【請求項２】
前記ケーシング本体に前記回転軸を回転させる駆動機構が設置されていることを特徴とする請求項１記載のジェットファン。
【請求項３】
前記ケーシング本体と内側ケーシングとの間に位置決め機構が備えられていることを特徴とする請求項１または２に記載のジェットファン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−３８４９５（Ｐ２０１１−３８４９５Ａ）
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８９２０６（Ｐ２００９−１８９２０６）
【出願日】平成２１年８月１８日（２００９．８．１８）
【出願人】（０００００５９２４）株式会社三井三池製作所 (43)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月１８日（２００９．８．１８）
【出願人】（０００００５９２４）株式会社三井三池製作所 (43)
【Ｆターム（参考）】
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