JP2000220599A - ジェットファン - Google Patents

ジェットファン

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JP2000220599A
JP2000220599A JP11023666A JP2366699A JP2000220599A JP 2000220599 A JP2000220599 A JP 2000220599A JP 11023666 A JP11023666 A JP 11023666A JP 2366699 A JP2366699 A JP 2366699A JP 2000220599 A JP2000220599 A JP 2000220599A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ジェットファンの効率向上とコストダウンを
図る。 【解決手段】 トンネルの天井部に設けられ、トンネル
内の換気を行うジェットファン1であって、円筒状のケ
ーシング2と、ケーシング2内に同心状に支持された両
軸モータ3と、両軸モータ3の各軸にそれぞれ支持され
たファン4とからなり、モータ3を正転または逆転させ
て、正方向または逆方向の気流を起すようになっている
ジェットファン1において、上流側のファン4aa出口
の気流がほぼ軸方向の気流になるような動翼の形状にし
たものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はトンネルの天井部に
設けられ、トンネル内の換気を行う軸流のジェットファ
ンに関する。
【0002】
【従来の技術】鉄道または自動車用トンネル内に一酸化
炭素や亜硫酸ガスが蓄積すると有害なので、これをジェ
ットファンにより排風している。ジェットファンとして
は形態が小さく、重量が軽く、組立て、据付けに便利で
あるとともに、効率も高く価格が安い軸流ファンを使用
することが多い。軸流ファンで高圧のときは段数を増す
ようにしている。
【0003】自動車用トンネルに使用されるジェットフ
ァンは、自然の風向との関係もあって、風向が反転可能
になるように正逆転可能となっている。そして、両方向
に同じ性能が求められる。
【0004】図2はかかるジェットファンの例を示す斜
視図である。図において、1はジェットファンであり、
トンネルの天井部に取付けられてトンネル内の換気を行
う。2はケーシングで円筒状をしている。3は両軸モー
タでケーシングに同心状に支持されている。3aはモー
タの荷台の足であり、モータ3外面からケーシング内面
に向って放射状に設けられた複数の板からなっている。
3bはモータ3に電力を供給する電線管であり、フェア
リングを有する場合もある。4は両軸モータの各軸にそ
れぞれ支持されたファンであり、複数の動翼4aを有し
ている。5はノーズコーンである。トンネル内の自然の
風向との関係があるのでモータ3は正逆転可能になって
おり、正転したときには正方向の気流6が発生し、逆転
したときには逆方向の気流7が発生する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図3(A)は、従来の
ジェットファンの速度3角形を示し、図3(B)は、動
翼の形状を示している。一様な流れに対しエネルギを伝
える方が設計しやすいため、風向に対して上流側のファ
ン4で大きなエネルギ伝達量を与え、下流側のファン4
で小さなエネルギ伝達量を与えるようにしている。図で
は上流側のファンでは100%エネルギを与え、下流側
のファンでは0%エネルギを与える例を示している。8
はファンの回転方向を示す矢印である。上流側のファン
4でエネルギを与えると動翼4aの揚力により相対相度
はファン入り口でw1 であったものがファン出口ではw
2 になり、絶対速度はファン入口でc1 であったものが
ファン出口ではc2 になる。下流側のファン4では相対
速度はw2 のままで、絶対速度もc2 のままである。こ
のように、動翼がエネルギを伝達すると旋回流が生じる
ため、モータの荷台の足3aや電線管3bに旋回流が当
たる。その部分での圧力損失を少くするため、荷台の足
3aなどに図に示すようにc2 の旋回方向に合わせて角
度θを付ける。しかし、角度θは半径方向の各位置で異
なるため荷台の足3aなどにひねりを与えなければなら
ず、加工がむずかしいためコストが高くなる。現実には
コスト高を避けるためθの平均値を取って平板で代用し
ており、圧力損失が大きい。なお、正逆転のため翼の形
状を図3に示すようないわゆる翼形状とせず、長だ円形
状を採用しているものもあるが、翼の揚力が少く抗力が
大きいのでファンの効率が低いという問題がある。
【0006】本発明は従来技術のかかる問題点に鑑み案
出されたもので、上流側のファンではエネルギを与え
ず、モータの荷台の足を軸流方向に沿った平板としても
エネルギ損失の少い動翼の形状を有するジェットファン
を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のジェットファンは、トンネルの天井部に設けら
れ、トンネル内の換気を行うジェットファンであって、
円筒状のケーシングと、ケーシング内に同心状に支持さ
れた両軸モータと、両軸モータの各軸にそれぞれ支持さ
れたファンとからなり、モータを正転または逆転させ
て、正方向または逆方向の気流を起すようになっている
ジェットファンにおいて、上流側のファン出口の気流が
ほぼ軸方向の気流になるような動翼の形状にしてある。
【0008】次に本発明の作用を説明する。上流側のフ
ァンでのエネルギ伝達量を極力小さくし、下流側のファ
ンでエネルギを伝えるように動翼を設計したので、上流
側のファン出口の流れは軸方向の流れのままであり、モ
ータの荷台の足は軸方向に対して角度0の平板であって
もその部分における圧力損失が少なく荷台の製作のコス
トダウンが可能になる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の1実施形態につい
て図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はファンの
動翼に関するものであり、全体構造については、図2で
示したものと同じなので説明を省略する。図1(A)は
本発明のジェットファンの速度3角形を示し、図1
(B)は動翼などの形状を示している。図に示すように
上流側の動翼4aaは、矢印8の方向に回転している。
動翼4aaの形状は回転方向が矢印8の方向である場合
には前縁が尖り、後縁が丸形で通常の翼形状とは反対で
あり、動翼は気流に対してエネルギを与えない。速度3
角形について説明すれば、動翼4aaでは揚力が働かな
いので、相対流速wは入口と出口で変化せずw1 のまま
であり、絶対流速もc1 のまま変化しない。動翼4aa
へ流入する気流c1 は軸方向の流れで、動翼4aa出口
でもそのまま維持されるので、モータの荷台の足3aへ
流入する流れも軸方向の流れであり、荷台の足3aを軸
方向にまっすぐ取付ければ圧力損失は最小となる。下流
側の動翼4abは前縁が丸形で後縁が尖った通常の翼形
である。速度3角形について説明すれば、動翼4abで
は相対流速wは動翼の揚力の作用でw1 からw2 に変化
し、それにしたがって、絶対流速cもc1 からc2 に変
化し、動翼4ab出口の流れは旋回流となり、旋回流c
2 の軸方向に対する角度はθである。なお、以上はモー
タ3が正転の場合について説明したが、逆転の場合も上
流側動翼4aaが下流側になり、下流側動翼4abが上
流側になるので、気流に対する相対関係は同一であり、
説明を省略する。
【0010】このように、上流側のファン4で旋回流が
生じないため、モータの荷台の足3aや電線管3bのフ
ェアリングは軸方向にまっすぐ取付けておけば、圧力損
失は最小となる。従来のように、これらの形状をかたむ
けたり、ひねったりする必要がないため、低コストで高
性能のジェットファンになる。また、モータの荷台の足
3aや電線管3bのフェアリングが流れに沿った形状で
ない場合には、下流側のファンには大きな乱れをもった
気流が流入するので、振動や騒音の原因となるが、本発
明のように上流側のファン4からの流れが旋回流でない
と、モータの荷台の足3aや電線管3bのフェアリング
を軸方向にまっすぐに取付ければ乱れは最小になり、振
動や騒音も最小になる。
【0011】本発明は、以上説明した実施形態に限定さ
れるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
の変更が可能である。
【0012】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のジェット
ファンは、上流側のファン出口の気流が旋回流でなく、
ほぼ軸方向の気流なので、モータの荷台の足や電線管の
フェアリングを軸方向にまっすぐ取付けておけばよいの
でコストダウンが図れるし、その部分で気流の乱れが生
じないので、下流側ファン入口での乱れがなく騒音や振
動が小さいなどの優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)は本発明のジェットファンの速度3角
形、(B)は動翼などの形状を示す図である。
【図2】ジェットファンの斜視図である。
【図3】(A)は従来のジェットファンの速度3角形、
(B)は動翼などの形状を示す図である。
【符号の説明】
2 ケーシング 3 モータ 3a モータの荷台の足 4 ファン 4a 動翼

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トンネルの天井部に設けられ、トンネル
    内の換気を行うジェットファンであって、円筒状のケー
    シングと、ケーシング内に同心状に支持された両軸モー
    タと、両軸モータの各軸にそれぞれ支持されたファンと
    からなり、モータを正転または逆転させて、正方向また
    は逆方向の気流を起すようになっているジェットファン
    において、上流側のファン出口の気流がほぼ軸方向の気
    流になるような動翼の形状にしたことを特徴とするジェ
    ットファン。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011179414A (ja) * 2010-03-01 2011-09-15 Central Japan Railway Co 流体機械、流体機械運転制御装置

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