JP5961817B2 - 消音ボックス付送風機 - Google Patents

Description

本発明は、換気送風機器など消音ボックス内部に送風機を内蔵して使用される消音ボックス付送風機の大風量化構造に関する。

従来の消音ボックス付送風機は、風量を大幅に増加する場合、１つの機体の中に２つのファンユニットを水平に配置して、大風量化したものが知られている。（例えば、特許文献１参照）。

以下、その従来例について図６を参照しながら説明する。

図６に示すように、機体３０１は互いに相対する二対の側面板３０２および上面板と下面板で構成し、側面板３０２の一方には吸込側ダクト３０３を連結する機体吸込口３０４を設け、他方には吹出側ダクト３０５を連結する機体吹出口３０６を備えている。そして、機体３０１の機体吸込口３０４側の側面板３０２と機体吹出口３０６側の側面板３０２との間を開口部３０７を有する仕切り板３０８で区画している。この仕切り板３０８と、機体吸込口３０４側の側面板３０２の側に設けた位置規制部材３０９との間に、２個の遠心送風機３１１を挟持して並列に固定している。この遠心送風機３１１は、仕切り板３０８の開口部３０７にその吐出口３１０を合わせて位置を定めている。また、遠心送風機３１１は、機体３０１の一方の側面板３０２側に設けたメンテナンス用開口部３１２を介し、位置規制部材３０９を取り外すことにより、手前から順次遠心送風機３１１を取り外すことができる。

このような消音ボックス付送風機は、２つの遠心送風機３１１を運転すると、機体３０１の内部で遠心送風機３１１の２個分の風量が合流して、大きな風量を得ることができている。

そして、一般的に、機体３０１内部で２つの遠心送風機３１１の負荷を均等にして、並列に対称な構造となっているがゆえに、メンテナンス時にはメンテナンス用開口部３１２から近い遠心送風機３１１−１の運転確認だけでなく、その遠心送風機３１１を取り外すことで、奥側の遠心送風機３１１−２の運転の確認が必要とされている構造である。

実開昭６１−１２７３３５号公報

このような従来の消音ボックス付送風機では、底板に設けたメンテナンス用開口部３１２から、上側に設けた遠心送風機３１１−２をメンテナンスするときには、下側の遠心送風機３１１−１を取り外す必要がある。このように、１つの天井点検口からのメンテナンス作業性が悪いといった課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、モータ直結駆動の遠心送風機を内蔵した複数の機体アッシーを上下方向に天面と底面を重ね合わせ、メンテナンス性を向上させるとともに、吸込み部分の構造を工夫することで吸込気流が連結部分へ衝突することによる圧力損失を抑え、施工性とメンテナンス性をよくしながら大風量化できる消音ボックス付送風機を提供することを目的とする。

本発明の消音ボックス付送風機は、上記目的を達成するために、
機体吸込口と機体吹出口を対向して設けた箱状の機体の内部に、羽根車をモータにより直結駆動する遠心送風機を備えたものを１つの機体アッシーとして、
２個の前記機体アッシーの一方の機体アッシーのモータの回転軸と平行な面がもう他方の機体アッシーのモータの回転軸と平行な面と対向するよう上下２段に重ね合わせ、
この重ね合わせた部分を機体連結部とし、
２個の前記機体アッシーの機体吸込口と機体吹出口をそれぞれ一体化して吸込側ダクト、吹出側ダクトと接続し、
それぞれの前記機体吸込口には、前記ダクト内の気流方向と平行で、機体吸込口に流入する気流を前記遠心送風機へ向かう気流へと偏向させる気流ガイドを設けたものである。

本発明によれば、
機体吸込口と機体吹出口を対向して設けた箱状の機体の内部に、羽根車をモータにより直結駆動する遠心送風機を備えたものを１つの機体アッシーとして、
２個の前記機体アッシーの一方の機体アッシーのモータの回転軸と平行な面がもう他方の機体アッシーのモータの回転軸と平行な面と対向するよう上下２段に重ね合わせ、
この重ね合わせた部分を機体連結部とし、
２個の前記機体アッシーの機体吸込口と機体吹出口をそれぞれ一体化して吸込側ダクト、吹出側ダクトと接続し、
それぞれの前記機体吸込口には、前記ダクト内の気流方向と平行で、機体吸込口に流入した気流を前記遠心送風機へ向かう気流へと偏向させる気流ガイドを設けた
構成としたことにより、
機体連結部へ衝突し、上側の機体アッシーの天面側と下側の機体アッシーの底面側に向かう気流へと分流された吸込気流を気流ガイドにより遠心送風機に向かう気流へと方向を変え、遠心送風機までスムーズに導くことができる。従って、吸込気流が機体連結部へ衝突するときに生じる圧力損失を抑えることができるという作用を有するので、施工性とメンテナンス性を良化しながら、大風量化することができるという効果のある消音ボックス付送風機を提供することができる。

本発明の実施の形態１の消音ボックス付送風機の側面図 同消音ボックス付送風機の平面図 同消音ボックス付送風機の設置状態を表す側面図 気流ガイドの有無による風量の比較グラフ 本発明の実施の形態２の消音ボックス付送風機の側面図 従来の消音ボックス付送風機の平面図

本発明の消音ボックス付送風機は、
機体吸込口と機体吹出口を対向して設けた箱状の機体の内部に、羽根車をモータにより直結駆動する遠心送風機を備えたものを１つの機体アッシーとして、
２個の前記機体アッシーの一方の機体アッシーのモータの回転軸と平行な面がもう他方の機体アッシーのモータの回転軸と平行な面と対向するよう上下２段に重ね合わせ、
この重ね合わせた部分を機体連結部とし、
２個の前記機体アッシーの機体吸込口と機体吹出口をそれぞれ一体化して吸込側ダクト、吹出側ダクトと接続し、それぞれの前記機体吸込口には、前記ダクト内の気流方向と平行で、機体吸込口に流入した気流を前記遠心送風機へ向かう気流へと偏向させる気流ガイドを設けた構成としたものであり、
機体連結部へ衝突し、上側の機体アッシーの天面側と下側の機体アッシーの底面側に向かう気流へと分流された吸込気流を気流ガイドにより遠心送風機に向かう気流へと方向を変え、遠心送風機までスムーズに導くことができ、吸込気流が機体連結部へ衝突するときに生じる圧力損失を抑えることができるという作用を有する。

また、前記気流ガイドは、平板であることを特徴としたものであり、機体連結部で分流されず直接機体吸込口に到達する吸込気流が気流ガイドに衝突ときに生じる圧力損失を抑えながら、分流された吸込気流を遠心送風機に向かう気流へと方向を変えることができるという作用を有する。

また、前記気流ガイドは、それぞれの前記機体吸込口を二分割することを特徴としたものであり、機体吸込口と同じ幅の機体連結部に衝突して分流される吸込気流を幅方向に全体的遠心送風機に向かう気流へと偏向させることができ、圧力損失を抑えることができるという作用を有する。

また、前記気流ガイドは、それぞれの前記機体吸込口の上下方向の中央から機体吸込口の反機体連結部側の端までの間に配置したものであり、分流された吸込気流を効率よくスムーズに偏向でき、気流ガイドに気流が衝突することで生じる圧力損失を抑えると共に、気流ガイドの内部遠心送風機側に向う長さ寸法が小さい場合においても偏向の効果を得ることができる。また、吸込気流が速く、機体連結部への衝突により上側の機体アッシーの天面側と下側の機体アッシーの底面側に向かう気流へと大きく膨らんで分流された吸込気流においても遠心送風機に向かう気流へと方向を変えることができるという作用を有する。

また、一方の機体アッシー内の羽根車の回転方向が、もう他方の機体アッシーの羽根車の回転方向と一致するよう配置した構成としたものであり、２個の機体アッシーのモータを同一面側に配置することができ、１つの天井点検口からモータを取り出しやすくなるという作用を有する。

また、機体吸込口側の２個の機体アッシーの連結部分に吸音材を貼り付ける構成としたものであり、
吸込気流が機体連結部へ衝突することで発生する気流騒音を低減することができるといった作用を有する。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１および図２に示すように、本実施の形態の消音ボックス付送風機は、
２個の機体アッシー１−１、１−２を上下に重ね合わせた構成である。機体アッシー１−１、１−２は、それぞれ機体吸込口４−１、４−２と機体吹出口５−１、５−２を対向して設けた箱状の機体６−１，６−２を有している。機体６−１、６−２の内部には、羽根車７−１、７−２をモータ８−１、８−２により直結駆動する遠心送風機９−１、９−２を備えている。そして、機体アッシー１−１、１−２は、一方の機体天面２−２と他方の機体底面３−１を対向して重ね合わせるよう結合している。この重ね合わせた部分を機体連結部２５と呼ぶ。そして、遠心送風機９−１、９−２は、一方の羽根車７−１の回転方向が、他方の羽根車７−２の回転方向と一致するように機体アッシー１−１、１−２を上下２段に重ね合せている。

機体アッシー１−１、１−２には各機体吸込口４−１、４−２を一体化し合流する吸込側角フランジ１０と、各機体吹出口５−１、５−２を一体化し合流する吹出側角フランジ１１を備えている。吸込側角フランジ１０には吸込側ダクト１２が接続され、吹出側角フランジ１１には吹出側ダクト１３が接続されている。吸込側角フランジ１０は、機体連結部３０に正対、すなわち、吹出側ダクト１３から流れ込む気流が機体連結部３０に衝突するように配置されている。各機体吸込口４−１、４−２には機体吸込口４−１、４−２をそれぞれ分割する気流ガイド１５−１、１５−２を備えている。この気流ガイド１５−１、１５−２は、各機体吸込口４−１、４−２を上下（回転軸１４−１、１４−２と直交する方向）に分割する平板である。さらに、気流ガイド１５−１、１５−２は、モータ８−１、８−２の回転軸１４−１、１４−２とほぼ平行で、かつ、吸込側ダクト１２内（あるいは吹出側ダクト１３内）を流れる気流の方向に平行な面を有している。すなわち、気流ガイド１５−１、１５−２によって、機体吸込口４−１、４−２に流入した気流は、遠心送風機９−１、９−２に向かうことになる。

このような消音ボックス付送風機は、図３に示すように、天井裏１６において吸込側角フランジ１０に吸込側ダクト１２、吹出側角フランジ１１に吹出側ダクト１３を接続して施工される。連結された２個の機体アッシー１−１、１−２は、吸込側に機体吸込口４−１、４−２、吹出側に機体吹出口５−１、５−２、機体アッシー１−１、１−２の内部に遠心送風機９−１、９−２、外面に施工用吊金具１７を配している。連結された２個の機体アッシー１−１、１−２は天井面１８に埋め込まれた吊ボルト１９に施工用吊金具１７を固定することで、天井裏１６に設置される。そして、内部の遠心送風機９−１、９−２を運転すると、室内２０の空気が吸込側ダクト１２、遠心送風機９−１、９−２を介して吹出側ダクト１３を通過し、室外２１に排気される。天井裏１６と室内２０は天井材２２で仕切られ、天井材２２には、連結された２個の機体アッシー１−１、１−２の直下となるところに天井点検口２３を備えている。

上記構成による作用・効果について説明する。遠心送風機９−１、９−２のモータ８−１、８−２を駆動して回転させた羽根車７−１、７−２により発生させた吸込気流２４は、吸込側ダクト１２を通り、機体アッシー１−１と機体アッシー１−２の機体連結部２５に衝突する。衝突した吸込気流２４は、上側の機体アッシー１−１の天面２−１側に向う吸込気流２４−１と下側の機体アッシー１−２の機体底面３−２側に向う吸込気流２４−２へと分流され、各機体吸込口４−１、４−２を経由して、各機体アッシー１−１、１−２内部に流入する。機体アッシー１−１、１−２内部に流入した気流は遠心送風機９−１、９−２を介して、各機体吹出口５−１、５−２より吹出側ダクト１３に排出さる。吹出側ダクト１３に排出された気流は吹出側ダクト１３内で一体化される。

ここで、本実施の形態の最も特徴的な部分について説明する。吸込側ダクト１２から吸い込まれた吸込気流２４は、機体アッシー１−１と機体アッシー１−２の機体連結部２５に衝突し、上側の機体アッシー１−１の天面２−１側に向う吸込気流２４−１と下側の機体アッシー１−２の機体底面３−２側に向かう吸込気流２４−２へと分流される。そして、この分流された吸込気流２４−１、吸込気流２４−２は、気流ガイド１５−１、１５−２によって遠心送風機９−１、９−２の吸込口２６−１、２６−２に向かう気流へと方向を変えられる。偏向された気流は、遠心送風機９−１、９−２から排出される気流の方向、すなわち機体６−１、６−２内の気流の方向と遠心送風機９−１、９−２の吸込口２６−１、２６−２に向う気流の方向と一致する。従って、機体アッシー１−１、１−２内の気流は、吸込口２６−１、２６−２までスムーズに導かれることになる。

なお、この気流ガイド１５−１、１５−２は、それぞれの機体吸込口４−１、４−２の上下方向の中央から機体吸込口４−１、４−２の機体連結部２５とは反対側の端までの間に配置されている。すなわち、機体連結部２５で分流された吸込気流２４−１、２４−２が上側の機体アッシー１−１の天面２−１側と下側の機体アッシー１−２の機体底面３−２側に向う方向の延長線上に配置されており、吸込気流２４−１、２４−２が気流ガイドの下面（もしくは上面）にあたり、遠心送風機９−１、９−２側にスムーズに偏向できる。それにより気流ガイド１５−１、１５−２に吸込気流２４−１、２４−２が衝突することで生じる圧力損失を抑えるとともに、気流ガイド１５−１、１５−２の遠心送風機９−１、９−２側に向う長さ寸法が小さい場合においても偏向の効果を得ることができることとなる。また、吸込気流２４の風速が速く、機体連結部２５への衝突により大きく膨らんで分流された場合においても遠心送風機９−１、９−２に向かう気流へと方向を変えることができる。

また、気流ガイド１５−１、１５−２は、各機体吸込口４−１、４−２を上下（回転軸１４−１、１４−２と直交する方向）に分割する平板としている。従って、機体連結部２５で分流されずに直接機体吸込口４−１、４−２に到達する吸込気流２４は、気流ガイド１５−１、１５−２に沿って流れて、圧力損失を抑える。さらに、気流ガイド１５−１、１５−２は、機体吸込口４−１、４−２と同じ幅なので、機体連結部２５に衝突して分流される吸込気流２４は、幅方向に全体的に遠心送風機９−１、９−２に向かう気流へと偏向させることができる。

図４に気流ガイドの有無による風量の比較グラフを示す。気流ガイド１５−１、１５−２がない場合では、連結部分への気流の衝突による吸込気流の乱れにより、各機体アッシーの風量を単独で測定して、足した２台分の風量（＝達成可能風量）を満足していない。一方、気流ガイド１５−１、１５−２を設けた場合には２台分の風量が出ていることが確認できる。

このように本発明の実施の形態１の消音ボックス付送風機によれば、ベルトやインバータを不要とし、また２個の送風機とも１つの天井点検口に近い位置に配置でき、羽根車やモータのメンテナンス作業がしやすくなるので、メンテナンス性を向上させながら大風量化することができる。

また、２個の機体アッシー１−１、１−２内の各羽根車７−１、７−２の回転方向を同一方向とすることで、モータ８−１、８−２を同一面側に配置することができ、メンテナンス時に１つの天井点検口２３から各モータ８−１、８−２を取り出しやすくなる。

なお、本実施の形態では機体アッシー１−１、１−２それぞれに遠心送風機９−１、９−２を１台ずつ備えているが、複数台備えても作用効果に差違はない。

気流ガイド１５−１、１５−２は、各機体吸込口４−１、４−２にそれぞれ１枚設ければよい。また、気流ガイド１５−１、１５−２の気流方向（吸込側ダクト１２内（あるいは吹出側ダクト１３内）を流れる気流の方向）の長さは、分流した気流を遠心送風機９−１、９−２方向に整流する長さがあればよく、実験的には、機体吸込口４−１、４−２から遠心送風機９−１、９−２のケーシングまでの１／３程度の長さを有するとガイドとしての効果が発揮された。

（実施の形態２）
図５では、機体アッシー１−１と機体アッシー１−２の機体連結部２５に吸音材２７を貼り付けたものを示している。

上記構成による作用・効果について説明する。気流の流れに関しては、実施の形態１で説明した通りである。本実施の形態では、吸音材２７により、吸込気流２４が機体連結部２５へ衝突することにより発生する気流騒音を低減できることとなる。また吸音材２７により、吸込気流２４が分流する位置を各機体吸込口４−１、４−２から遠ざけることができる。すなわち気流ガイド１５−１、１５−２と分流する位置との距離を確保できることとなり、分流された気流の乱れや風速を整流させてから気流ガイド１５−１、１５−２に当てることができる。それにより気流ガイド１５−１、１５−２による方向変換の効果をより得やすくすることができ、遠心送風機９−１、９−２と各機体吸込口４−１、４−２の距離が近い場合においても風量を確保できることとなる。

このように本発明の実施の形態２の消音ボックス付送風機によれば、吸込騒音を低減できるとともに、機器を小型化しながら大風量化することができる。

換気送風機器などの空気搬送目的以外に、機体吹出口からの送風を用いて設備機器の冷却ができる設備機器の送風の用途にも適用できる。

１−１ 機体アッシー
１−２ 機体アッシー
４−１ 機体吸込口
４−２ 機体吸込口
５−１ 機体吹出口
５−２ 機体吹出口
８−１ モータ
８−２ モータ
９−１ 遠心送風機
９−２ 遠心送風機
１０ 吸込側角フランジ
１１ 吹出側角フランジ
１４−１ 回転軸
１４−２ 回転軸
１５−１ 気流ガイド
１５−２ 気流ガイド

Claims (5)

1. 機体吸込口と機体吹出口を対向して設けた箱状の機体の内部に、羽根車をモータにより直結駆動する遠心送風機を備えたものを１つの機体アッシーとして、
   ２個の前記機体アッシーの一方の機体アッシーのモータの回転軸と平行な面がもう他方の機体アッシーのモータの回転軸と平行な面と対向するよう上下２段に重ね合わせ、
   この重ね合わせた部分を機体連結部とし、
   ２個の前記機体アッシーの機体吸込口と機体吹出口をそれぞれ一体化して吸込側ダクト、吹出側ダクトと接続し、
   それぞれの前記機体吸込口には、前記ダクト内の気流方向と平行で、機体吸込口に流入した気流を前記遠心送風機へ向かう気流へと偏向させる気流ガイドを設けたものであって、
   前記気流ガイドは、それぞれの前記機体吸込口を二分割することを特徴とする消音ボックス付送風機。
2. 機体吸込口と機体吹出口を対向して設けた箱状の機体の内部に、羽根車をモータにより直結駆動する遠心送風機を備えたものを１つの機体アッシーとして、
   ２個の前記機体アッシーの一方の機体アッシーのモータの回転軸と平行な面がもう他方の機体アッシーのモータの回転軸と平行な面と対向するよう上下２段に重ね合わせ、
   この重ね合わせた部分を機体連結部とし、
   ２個の前記機体アッシーの機体吸込口と機体吹出口をそれぞれ一体化して吸込側ダクト、吹出側ダクトと接続し、
   それぞれの前記機体吸込口には、前記ダクト内の気流方向と平行で、機体吸込口に流入した気流を前記遠心送風機へ向かう気流へと偏向させる気流ガイドを設け、
   前記気流ガイドは平板であるものであって、
   前記気流ガイドは、それぞれの前記機体吸込口を二分割することを特徴とする消音ボックス付送風機。
3. 前記気流ガイドは、それぞれの前記機体吸込口の上下方向の中央から機体吸込口の反機体連結部側の端までの間に配置した請求項１または２記載の消音ボックス付送風機。
4. 一方の機体アッシー内の羽根車の回転方向が、もう他方の機体アッシーの羽根車の回転方向と一致するよう配置した請求項１から請求項３記載の消音ボックス付送風機。
5. 機体吸込口側の２個の機体アッシーの連結部分に吸音材を貼り付ける構成としたことを特徴とする請求項１から請求項４記載の消音ボックス付送風機。

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