JP2011106757A - Airflow rectifying device and airflow rectifying system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、気流を整流する気流整流装置およびこの気流整流装置を備えた気流整流システムに関する。 The present invention relates to an airflow rectifier that rectifies an airflow and an airflow rectifier system including the airflow rectifier.
従来、気流を生成するための送風機と、この送風機で生成された気流を整流する気流整流装置とを備えた気流整流システムが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an airflow rectification system including a blower for generating an airflow and an airflow rectifier that rectifies the airflow generated by the blower is known.
このような気流整流システムは、整流された気流を供給することが可能であり、プッシュ・プル装置、エアカーテン装置、クリーンルーム、クリーンブース等に適用される。 Such an airflow rectification system can supply a rectified airflow, and is applied to a push-pull device, an air curtain device, a clean room, a clean booth, and the like.
例えば、特許文献1には、複数の多孔板を気流に対して垂直となるような姿勢で互いに間隔をあけて平行に配設し、気流をそれらの多孔板の各通気用貫通孔を通過させることで整流するようにした一様空気流吹出装置が開示されている。
For example, in
この特許文献1での多孔板は、具体的には、ハニカムコアとパンチング板である。
Specifically, the porous plate in
一般に、ハニカムコアとは、正六角柱状の通気用貫通孔がほぼ隙間無く隣接配置されるように構成されたものを言う。このようなハニカムコアの特徴は、気流の直進性を向上させ易い一方、気流の均一性を向上させ難いという点にある。 In general, a honeycomb core refers to a structure in which regular hexagonal columnar ventilation through holes are arranged adjacent to each other with almost no gap. The feature of such a honeycomb core is that it is difficult to improve the straightness of the airflow while improving the uniformity of the airflow.
また、一般に、パンチング板とは、全面に亘って連続する板材にプレス加工によって複数の通気用貫通孔を形成することにより構成されたものを言う。このようなパンチング板の特徴は、気流に比較的大きな抵抗を作用させることが可能であり、この抵抗により気流の均一性を向上させ易いという点にある。 Further, in general, a punching plate is a plate formed by forming a plurality of ventilation through holes in a plate material continuous over the entire surface by pressing. A feature of such a punching plate is that a relatively large resistance can be applied to the airflow, and the uniformity of the airflow is easily improved by this resistance.
ところで、上記ハニカムコアには、分厚く嵩張る、低強度を補うための補強によって重くなる、高コストであるといったような種々の不都合な点がある。 By the way, the honeycomb core has various disadvantages such as being thick and bulky, becoming heavy due to reinforcement for supplementing low strength, and being expensive.
そこで、本願発明者は、パンチング板のみによって装置を構成し、これによって装置の薄型化、軽量化、コストダウンを実現することを考えた。 Therefore, the inventor of the present application considered that the apparatus is configured only by the punching plate, thereby realizing reduction in thickness, weight and cost of the apparatus.
しかしながら、上記パンチング板のみの構成では、上述した不都合を解消することはできるものの、パンチング板ではハニカムコアに比べて気流の直進性を得難いことから、気流の整流性を向上させ難いという新たな課題が発生することがわかった。 However, although the above-described configuration of only the punching plate can solve the above-described disadvantages, the punching plate has a new problem that it is difficult to improve airflow rectification because it is difficult to obtain straightness of the airflow compared to the honeycomb core. Was found to occur.
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、薄型化、軽量化、コストダウンが可能でかつ気流を十分に整流可能な気流整流装置および気流整流システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an airflow rectifier and an airflow rectification system capable of reducing the thickness, weight, cost, and sufficiently rectifying an airflow. With the goal.
上記目的を達成するために、本発明の請求項1に記載の気流整流装置は、複数の通気用貫通孔を有し、気流に対して略直交する姿勢で当該気流の流路に配設される複数の多孔板を備え、気流が前記複数の多孔板を順に通過することで当該気流を整流するように構成された気流整流装置であって、前記複数の多孔板は、互いに間隔をあけて平行に配設されており、最下流位置に配される多孔板がメッシュスクリーンからなるとともに、その他の位置に配される多孔板がメッシュスクリーンあるいはパンチング板からなることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an airflow rectifier according to
請求項2に記載の気流整流装置は、上記請求項1に記載の気流整流装置において、前記多孔板が、互いに間隔をあけて3つ配設されていることを特徴とする。 An airflow rectifier according to a second aspect is the airflow rectifier according to the first aspect, wherein three of the perforated plates are spaced apart from each other.
請求項3に記載の気流整流装置は、上記請求項2に記載の気流整流装置において、3つ全ての多孔板がメッシュスクリーンからなることを特徴とする。
The airflow rectifier according to
請求項4に記載の気流整流装置は、上記請求項3に記載の気流整流装置において、中間位置に配されるメッシュスクリーンの所定長さ当りの通気用貫通孔の数が、その両側位置に配される各メッシュスクリーンの前記所定長さ当りの通気用貫通孔の数よりも少ないことを特徴とする。
The airflow rectifier according to claim 4 is the airflow rectifier according to
請求項5に記載の気流整流装置は、上記請求項2に記載の気流整流装置において、最上流位置に配される多孔板がパンチング板からなることを特徴とする。 The airflow rectifier according to claim 5 is the airflow rectifier according to claim 2, wherein the perforated plate arranged at the most upstream position is a punching plate.
また、本発明の請求項6に記載の気流整流システムは、気流を生成するための送風機と、この送風機で生成される気流の流路に設けられ、気流を通過させることで当該気流を整流する請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の気流整流装置とを備えることを特徴とする。
Moreover, the airflow rectification system according to claim 6 of the present invention is provided in a blower for generating an airflow and a flow path of the airflow generated by the blower, and rectifies the airflow by passing the airflow. The airflow rectifier according to any one of
本発明の気流整流装置によれば、当該装置の薄型化、軽量化、コストダウンを実現することができるとともに、気流を十分に整流することができる。 According to the airflow rectifying device of the present invention, the device can be reduced in thickness, weight and cost, and the airflow can be sufficiently rectified.
また、本発明の気流整流システムによれば、十分に整流された気流を生成することができる。 Moreover, according to the airflow rectification system of the present invention, a sufficiently rectified airflow can be generated.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
まず、本実施形態の気流整流システム1の基本的な構成について説明する。
First, a basic configuration of the
この気流整流システム1は、整流された気流を供給可能なように構成されている。
The
なお、「整流された気流」は、気流と直交する面上の複数点の風速の平均値に対して風速の最大値および最小値が±20%の範囲内にあるような気流と定義される場合もあるが、本実施形態では、単に、気流の整流性(均一性および直進性)が従来の気流整流装置(後述の比較例の気流整流装置を参照)に比べて向上している場合に、当該気流を「整流された気流」と呼ぶ。 The “rectified airflow” is defined as an airflow in which the maximum value and the minimum value of the wind speed are within a range of ± 20% with respect to the average value of the wind speed at a plurality of points on a plane orthogonal to the airflow. In some cases, in the present embodiment, the airflow rectification (uniformity and straightness) is simply improved as compared to a conventional airflow rectifier (refer to the airflow rectifier of a comparative example described later). The airflow is called “rectified airflow”.
気流整流システム1は、図1に示すように、気流を生成するための送風機11を有する気流生成装置10と、この気流生成装置10に対して気流の流路の下流側に設けられる気流整流装置20とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
送風機11としては、例えばターボファン、軸流ファン、FFU(ファンフィルタユニット)のフィルタを省略したもの、および、シロッコファン等が挙げられる。
Examples of the
気流整流装置20は、気流の流路に配設される3つの多孔板31〜33、すなわち、流路の最上流位置に配される第1多孔板31と、流路の中間位置に配される第2多孔板32と、流路の最下流位置に配される第3多孔板33とを有している。
The
3つの多孔板31〜33は、気流に対して略直交する面に沿って拡がるような姿勢で互いに平行に、かつ、当該多孔板31〜33の配設方向に互いに所定の間隔を空けて設けられている。この多孔板同士の間隔は、気流整流装置10の厚みに寄与するものであるので、装置の薄型化という観点からは、できる限り小さい値であることが好ましい。しかし、一方で、当該間隔が狭過ぎると、多孔板に挟まれた空間を空気が横方向(多孔板の拡がる方向)に移動し難くなり、その結果、気流の均一性が低下することになる。従って、多孔板同士の間隔は、例えば25mm〜125mm程度に設定されるのが好ましい。
The three
各多孔板31〜33は、それぞれ、複数の通気用貫通孔31a〜33aを有している。これら複数の通気用貫通孔31a(32a,33a)は、多孔板31(32,33)の全面に亘って所定ピッチで配列するように設けられており、互いに同一形状に形成されている。
Each of the
以下、図2を参照して、上記気流整流装置20の詳細な構成について説明する。
Hereinafter, with reference to FIG. 2, the detailed structure of the said
気流整流装置20は、図2に示すように、直方体の箱形状のケーシング21と、枠体22と、図略の押えプレートと、上述した3つの多孔板31〜33とで構成されている。
As shown in FIG. 2, the
ケーシング21の気流の上流側を向く面(図2では上面)には上流側開口21aが形成されており、ケーシング21の気流の下流側を向く面(図2では下面)には下流側開口21bが形成されている。また、ケーシング21の側面の上流側開口21a寄りの部分には、上記枠体22を挿入するための挿入用開口21cが設けられている。
An upstream opening 21a is formed on the surface of the
また、ケーシング21の互いに対向する内側面には、挿入用開口21cから挿入された枠体22を当該ケーシング21内で支持するための一対のレール21d(図2では一方のレールのみを図示している。)が設けられている。
A pair of
枠体22は、断面コの字状に形成されている。この枠体22の気流の上流側を向く面(図2では上面)には上流側開口22aが形成されており、枠体22の気流の下流側を向く面(図2では下面)には下流側開口22bが形成されている。
The frame 22 is formed in a U-shaped cross section. An
多孔板31〜33には、それぞれ、当該多孔板31〜33を囲む補強枠23〜25が取り付けられている。
Reinforcing
第1多孔板31は、補強枠23が枠体22の上流側開口22aを有する上面にビス等によって固定されることによって枠体22の上面に取り付けられる。また、第2多孔板32は、補強枠24が枠体22の下流側開口22bを有する下面にビス等によって固定されることによって枠体22の下面に取り付けられる。
The first
そして、枠体22が挿入用開口21cからケーシング21内に挿入されることにより、ケーシング21の内部空間の上部および中央部に多孔板31,32がそれぞれセットされる。なお、第1多孔板31は、ケーシング21の上流側開口21aを通して外部に表出している。
And by inserting the frame 22 into the
また、第3多孔板33は、補強枠25がケーシング21の下流側開口21bを有する下面にビス等によって固定されることによってケーシング21の下面に取り付けられる。
The third
また、図略の押えプレートは、挿入用開口21cを塞ぐようにケーシング21の側面に取り付けられるものであり、枠体22がケーシング21から抜け落ちるのを防ぐために設けられている。
The presser plate (not shown) is attached to the side surface of the
なお、補強枠23〜25を省略して、多孔板31〜33を単体でケーシング21あるいは枠体22に取り付けることもできる。
The reinforcing frames 23 to 25 may be omitted, and the
また、ケーシング21や枠体22の厚み方向の寸法(図2では上下方向の寸法)を変えることで、多孔板31〜33同士の間隔を調整することが可能である。
Moreover, it is possible to adjust the space | interval of the perforated plates 31-33 by changing the dimension (the dimension of an up-down direction in FIG. 2) of the thickness direction of the
このように構成された気流整流装置20を、多孔板31〜33が気流生成装置10によって生成される気流(以下、この気流の流れる方向を「気流方向」と呼ぶ。)に対して略直交するような姿勢で気流生成装置10の気流方向の下流側に設けることで、気流生成装置10によって生成された気流が3つの多孔板31〜33の各通気用貫通孔31a〜33aを順に通過し、これによって当該気流が整流される。
The
次に、上述した気流整流装置20を基本構成とする第1の形態による気流整流装置20Aについて説明する。すなわち、この第1の形態の気流整流装置20Aでは、3つ全ての多孔板31〜33がメッシュスクリーンで構成されている。なお、本願発明では、多孔板を、厚み方向に貫通する複数の通気用貫通孔を有する板状体と定義しており、メッシュスクリーン、パンチング板、ハニカムコア等の総称として用いている。
Next, the
ここでのメッシュスクリーン(メッシュシートとも言う)としては、例えば、鋼鉄製の線材を平織や綾織等で平面的に編み込んで形成されるもの、あるいは、樹脂を網目状となるように成形することで形成されるものが挙げられ、先の背景技術で述べたハニカムコアやパンチング板とは異なるものである。このようなメッシュスクリーンでは、1インチ当りのメッシュ数(通気用貫通孔の数)を示す規格化された数値が知られており、この数値によってメッシュスクリーンの網目の細かさが表される。例えば、100メッシュとは、1インチ当りのメッシュの数が100であることを表しており、当該100メッシュは20メッシュに比べて網目が細かいことを意味する。なお、上記数値が異なれば、一般に、メッシュスクリーンを構成する線材の径や、オープニング、開口率、網厚等は異なる。 As the mesh screen (also referred to as a mesh sheet) here, for example, a steel wire rod is formed by plane weaving with a plain weave or twill weave, or a resin is formed in a mesh shape. What is formed is different from the honeycomb core and punching plate described in the background art above. In such a mesh screen, a standardized numerical value indicating the number of meshes per inch (the number of ventilation through holes) is known, and the fineness of the mesh screen is expressed by this numerical value. For example, 100 mesh means that the number of meshes per inch is 100, and the 100 mesh means that the mesh is finer than 20 mesh. In addition, if the said numerical value differs, generally the diameter of the wire which comprises a mesh screen, an opening, an aperture ratio, a net | network thickness, etc. will differ.
上記第1の形態の気流整流装置20Aによれば、当該装置20Aの薄型化、軽量化、コストダウンを実現することができるとともに、気流を十分に整流することができる。
According to the
つまり、この気流整流装置20Aでは、分厚く嵩張り、低強度を補うための補強によって重く、さらに高コストのハニカムコアを使用していないため、ハニカムコアを使用する場合に比べて、当該装置20Aの薄型化、軽量化、コストダウンが実現される。
In other words, in this
また、最下流位置の第3多孔板33をメッシュスクリーンで構成しているため、例えばこの位置の多孔板をパンチング板で構成する場合に比べて、気流に対してより高い整流作用が得られる。このようなメッシュスクリーンの整流作用の優位性については、後述する比較実験の結果からも明らかであるが、本願発明者はその整流の仕組みについて以下のように推察している。
Moreover, since the 3rd
すなわち、図3(a)に示すように、断面略円形の線材(いわゆる丸線)を編み込んで形成される一般的なメッシュスクリーンからなる多孔板133では、その通気抵抗部133bの断面形状が、角の取れたいわゆる面取り形状となっている。従って、このようなメッシュスクリーンからなる多孔板133の通気用貫通孔133aの入口側部位および出口側部位は、ともにその開口面積が気流方向で徐々に小さく、あるいは大きくなるような略錘形状となっている。このため、通気用貫通孔133aを気流が通過することによって通気抵抗部133bの直下流位置に形成される渦流r1が比較的小さく、通気用貫通孔133aを通過した気流f1の乱れ(乱流)度合いは小さい。なお、樹脂成形で形成されるメッシュスクリーンにおいても、成形型の形状を工夫するだけで、容易に通気抵抗部の断面形状を上記面取り形状とすることができる。
That is, as shown in FIG. 3A, in the
一方、図3(b)に示すように、プレス加工により形成される一般的なパンチング板からなる多孔板233では、その通気抵抗部233bの断面形状が、面取りされていない角のある矩形状となっている。従って、このようなパンチング板からなる多孔板233の通気用貫通孔233aの入口側部位および出口側部位は、ともにその開口面積が気流方向で急激に変化するような形状となっている。このため、通気用貫通孔233aを気流が通過することによって通気抵抗部233bの直下流位置に形成される渦流r2が比較的大きく、通気用貫通孔233aを通過した気流f2の乱れ度合いは大きい。
On the other hand, as shown in FIG. 3 (b), in the
以上より、メッシュスクリーンからなる多孔板133では、通気用貫通孔133aを通過する気流に対する整流作用(特に直進性向上作用)がより発揮され、当該気流が十分に整流される。このように、本形態の気流整流装置20Aでは、最下流位置の第3多孔板33により気流が十分に整流されるので、全体では十分に高い整流作用が得られる。
As described above, in the
また、第1の形態の気流整流装置20Aでは、多孔板の数を3つにすることにより、気流を十分に整流することができるとともに、装置が分厚く嵩張るのを抑えることができる。つまり、気流に対する十分な整流作用の確保と装置の薄型化とが両立される。
Moreover, in the
また、第1の形態の気流整流装置20Aでは、3つ全ての多孔板をメッシュスクリーンで構成することによって、メッシュスクリーンはパンチング板やハニカムコアに比べて軽量であるので、当該装置のさらなる軽量化を図ることができる。また、メッシュスクリーンはパンチング板に比べて圧力損失が小さいため、所定の風速を得るための送風機11の駆動力が小さくて済む。これにより、整流された気流を効率良く生成することができる。
Further, in the air
また、第1の形態の気流整流装置20Aを備えた気流整流システム1によれば、気流生成装置10からの気流が気流整流装置20Aによって十分に整流されるようになるため、十分に整流された気流を供給することができる。
Moreover, according to the
次に、上記気流整流装置20を基本構成とする第2の形態による気流整流装置20Bについて説明する。すなわち、この第2の形態の気流整流装置20Bの上記第1の形態の気流整流装置20Aと異なる点は、最上流位置の第1多孔板31がメッシュスクリーンではなくパンチング板で構成されている点である。
Next, an
つまり、第2の形態では、第1多孔板31がパンチング板で構成されており、第2多孔板32および第3多孔板33がメッシュスクリーンで構成されている。
That is, in the second embodiment, the first
この第2の形態の気流整流装置20Bでは、上記のように、最上流位置の第1多孔板31をパンチング板により構成することで、当該装置20Bを通過する気流に対して初期の段階で第1多孔板31によって大きな抵抗を付与し、これによって当該気流の均一性を向上させることができるので、最終的に気流の整流性をより向上させることができる。
In the
なお、第2の形態の気流整流装置20Bにおけるその他の効果およびこの気流整流装置20Bを備える気流整流システム1における効果は、上記第1の形態で説明したものと同様である。
In addition, the other effects in the
次に、上記気流整流装置20を基本構成とする第3の形態による気流整流装置20Cについて説明する。すなわち、この第3の形態の気流整流装置20Cの上記第2の形態20Bと異なる点は、中間位置の第2多孔板32がメッシュスクリーンではなくパンチング板で構成されている点である。
Next, an
つまり、第3の形態では、第1多孔板31および第2多孔板32がパンチング板で構成されており、第3多孔板33がメッシュスクリーンで構成されている。
That is, in the 3rd form, the 1st
この第3の形態の気流整流装置20Cおよびこの気流整流装置20Cを備える気流整流システム1においても、上記第1の形態および第2の形態で記載した各効果が同様に発揮される。
Also in the
次に、上記第1〜第3の形態の気流整流装置20A〜20Cによる整流作用を証明するために行った比較実験について図4〜図7を参照して説明する。
Next, a comparative experiment performed to prove the rectifying action by the
すなわち、本発明の第1の形態に対応する実施例1による気流整流装置と、第2の形態に対応する実施例2による気流整流装置と、第3の形態に対応する実施例3による気流整流装置とを作製するとともに、従来技術に対応する比較例による気流整流装置を作製し、それらの気流整流装置の整流特性を比較した。 That is, the airflow rectifier according to Example 1 corresponding to the first aspect of the present invention, the airflow rectifier according to Example 2 corresponding to the second aspect, and the airflow rectifier according to Example 3 corresponding to the third aspect. The airflow rectifiers according to comparative examples corresponding to the conventional technology were manufactured, and the rectification characteristics of these airflow rectifiers were compared.
実施例1の気流整流装置は、上述の第1の形態の気流整流装置20Aと基本的に同一構成であり、3つ全ての多孔板がメッシュスクリーンで構成されている。
The airflow rectifier of Example 1 is basically the same configuration as the
より詳細に、実施例1の試料aの気流整流装置では、最上流位置の第1多孔板に20メッシュのメッシュスクリーンを用いており、中間位置の第2多孔板に60メッシュのメッシュスクリーンを用いており、最下流位置の第3多孔板に100メッシュのメッシュスクリーンを用いている。 More specifically, in the airflow rectifier of sample a of Example 1, a 20-mesh mesh screen is used for the first perforated plate at the most upstream position, and a 60-mesh mesh screen is used for the second perforated plate at the intermediate position. The mesh screen of 100 mesh is used for the third perforated plate at the most downstream position.
実施例1の試料bの気流整流装置では、第1多孔板に60メッシュのメッシュスクリーンを用いており、第2多孔板に100メッシュのメッシュスクリーンを用いており、第3多孔板に100メッシュのメッシュスクリーンを用いている。 In the air flow rectifier of sample b of Example 1, a 60 mesh mesh screen is used for the first porous plate, a 100 mesh mesh screen is used for the second porous plate, and a 100 mesh mesh screen is used for the third porous plate. A mesh screen is used.
実施例1の試料cの気流整流装置では、第1多孔板に100メッシュのメッシュスクリーンを用いており、第2多孔板に20メッシュのメッシュスクリーンを用いており、第3多孔板に100メッシュのメッシュスクリーンを用いている。 In the airflow rectifier of sample c of Example 1, a 100 mesh mesh screen is used for the first porous plate, a 20 mesh mesh screen is used for the second porous plate, and a 100 mesh mesh screen is used for the third porous plate. A mesh screen is used.
実施例1の試料dの気流整流装置では、第1多孔板に100メッシュのメッシュスクリーンを用いており、第2多孔板に60メッシュのメッシュスクリーンを用いており、第3多孔板に100メッシュのメッシュスクリーンを用いている。 In the airflow rectifier of sample d of Example 1, a 100 mesh mesh screen is used for the first porous plate, a 60 mesh mesh screen is used for the second porous plate, and a 100 mesh mesh screen is used for the third porous plate. A mesh screen is used.
実施例1の試料eの気流整流装置では、第1多孔板に100メッシュのメッシュスクリーンを用いており、第2多孔板に80メッシュのメッシュスクリーンを用いており、第3多孔板に100メッシュのメッシュスクリーンを用いている。 In the airflow rectifying apparatus for sample e in Example 1, a 100 mesh mesh screen is used for the first porous plate, an 80 mesh mesh screen is used for the second porous plate, and a 100 mesh mesh screen is used for the third porous plate. A mesh screen is used.
実施例1の試料fの気流整流装置では、第1多孔板に100メッシュのメッシュスクリーンを用いており、第2多孔板に100メッシュのメッシュスクリーンを用いており、第3多孔板に100メッシュのメッシュスクリーンを用いている。 In the airflow rectifier of sample f of Example 1, a 100 mesh mesh screen is used for the first porous plate, a 100 mesh mesh screen is used for the second porous plate, and a 100 mesh mesh screen is used for the third porous plate. A mesh screen is used.
また、実施例2の気流整流装置は、上述の第2の形態の気流整流装置20Bと基本的に同一構成であり、最上流位置の第1多孔板がパンチング板で構成されているとともに、中間位置および最下流位置の各多孔板がメッシュスクリーンで構成されている。
Moreover, the airflow rectifier of Example 2 has basically the same configuration as the
より詳細に、実施例2の試料gの気流整流装置では、最上流位置の第1多孔板にパンチング板を用いており、中間位置の第2多孔板に100メッシュのメッシュスクリーンを用いており、最下流位置の第3多孔板に100メッシュのメッシュスクリーンを用いている。 More specifically, in the airflow rectifier of the sample g of Example 2, a punching plate is used as the first porous plate at the most upstream position, and a 100 mesh mesh screen is used as the second porous plate at the intermediate position. A 100 mesh mesh screen is used for the third perforated plate at the most downstream position.
実施例2の試料hの気流整流装置では、第1多孔板にパンチング板を用いており、第2多孔板に60メッシュのメッシュスクリーンを用いており、第3多孔板に100メッシュのメッシュスクリーンを用いている。 In the airflow rectifier of sample h of Example 2, a punching plate is used for the first porous plate, a 60 mesh mesh screen is used for the second porous plate, and a 100 mesh mesh screen is used for the third porous plate. Used.
また、実施例3の気流整流装置は、上述の第3の形態の気流整流装置20Cと基本的に同一構成であり、最上流位置および中間位置の各多孔板がパンチング板で構成されているとともに、最下流位置の第3多孔板がメッシュスクリーンで構成されている。
The airflow rectifier of Example 3 has basically the same configuration as the
より詳細に、実施例3の試料iの気流整流装置では、最上流位置および中間位置の各多孔板にパンチング板を用いており、最下流位置の第3多孔板に100メッシュのメッシュスクリーンを用いている。 More specifically, in the air flow rectifying device for sample i of Example 3, punched plates are used for the perforated plates at the most upstream position and the intermediate position, and a mesh screen of 100 mesh is used for the third perforated plate at the most downstream position. ing.
これに対して、比較例の試料pの気流整流装置は、3つ全ての多孔板がパンチング板で構成されている。 On the other hand, in the air flow rectifier of the sample p of the comparative example, all three perforated plates are configured by punching plates.
なお、20メッシュのメッシュスクリーンの線材径は0.5φであり、その開口率は37%である。また、60メッシュのメッシュスクリーンの線材径は0.14φであり、その開口率は45%である。また、100メッシュのメッシュスクリーンの線材径は0.1φであり、その開口率は37%である。 Note that the wire diameter of the 20 mesh screen is 0.5φ, and the aperture ratio is 37%. Further, the wire diameter of the mesh screen of 60 mesh is 0.14φ, and the aperture ratio is 45%. The wire diameter of a 100 mesh mesh screen is 0.1φ, and the aperture ratio is 37%.
また、パンチング板の通気用貫通孔の孔径は1.5mmであり、通気用貫通孔の配列ピッチは3mmであり、開口率は22.8%である。 Further, the hole diameter of the through holes for ventilation of the punching plate is 1.5 mm, the arrangement pitch of the through holes for ventilation is 3 mm, and the aperture ratio is 22.8%.
そして、気流生成装置の風速機により気流を発生させ、気流整流装置を通過した気流に対して、最下流位置の多孔板から下流側に50mmだけ隔てた平面上の20箇所での各風速を、超音波風速計を用いて測定した。 And by generating the airflow with the wind speed generator of the airflow generation device, with respect to the airflow that has passed through the airflow rectification device, each wind speed at 20 locations on the plane separated by 50 mm downstream from the porous plate at the most downstream position, It measured using the ultrasonic anemometer.
そして、それらの測定結果から、気流整流装置を通過した気流の平均風速、バラツキ、最大風速、最小風速を求め、当該気流整流装置の整流特性を求めた。 And from those measurement results, the average wind speed, variation, maximum wind speed, and minimum wind speed of the airflow that passed through the airflow rectifier were determined, and the rectification characteristics of the airflow rectifier were determined.
また、多孔板同士の間隔(ピッチ)を、この例では均等ピッチの25mm、50mm、75mm、100mmに変えて、それぞれにおいて上記測定を行って整流特性を求めた。 In addition, the spacing (pitch) between the perforated plates was changed to 25 mm, 50 mm, 75 mm, and 100 mm with a uniform pitch in this example, and the above measurement was performed for each to obtain the rectification characteristics.
以上のようにして求めた実施例1の気流整流装置の整流特性を図4の表1に示し、実施例2の気流整流装置の整流特性を図5の表2に示し、実施例3の気流整流装置の整流特性を図6の表3に示し、比較例の気流整流装置の整流特性を図7の表4に示す。 The rectification characteristics of the airflow rectifier of Example 1 obtained as described above are shown in Table 1 of FIG. 4, the rectification characteristics of the airflow rectifier of Example 2 are shown in Table 2 of FIG. The rectification characteristics of the rectifier are shown in Table 3 of FIG. 6, and the rectification characteristics of the airflow rectifier of the comparative example are shown in Table 4 of FIG.
表1〜表4を参照して、実施例1〜3の試料a〜iの各気流整流装置における整流特性と比較例の試料pの気流整流装置における整流特性とを比較すると、実施例1〜3の各気流整流装置を通過した気流のバラツキが比較例の気流整流装置を通過した気流のバラツキよりも小さいことがわかった。これにより、第1〜第3の形態の気流整流装置20A〜20Cにおける最下流位置の第3多孔板33をメッシュスクリーンで構成したことによる整流作用向上の効果が確実に得られることが確認できた。
Referring to Tables 1 to 4, when comparing the rectifying characteristics in the airflow rectifiers of the samples a to i of Examples 1 to 3 and the rectifying characteristics of the airflow rectifier of the sample p of the comparative example, Examples 1 to 3 was found to be smaller than the variation of the airflow that passed through the airflow rectifier of the comparative example. Thereby, it has confirmed that the effect of the rectification effect | action improvement by having comprised the 3rd
特に、表3,表4を参照して、実施例3の試料iの気流整流装置における整流特性と比較例の試料pの気流整流装置における整流特性とを比較すると、実施例3の気流整流装置を通過した気流のバラツキが比較例の気流整流装置を通過した気流のバラツキよりも小さく、実施例3の気流整流装置を通過した気流の最大風速(%)が比較例の気流整流装置を通過した気流の最大風速(%)よりも小さく、さらに、実施例3の気流整流装置を通過した気流の最小風速(%)が比較例の気流整流装置を通過した気流の最小風速(%)よりも大きいことがわかった。すなわち、実施例3の気流整流装置において全ての整流特性が向上したことがわかった。従って、気流整流装置の最下流位置の第3多孔板をパンチング板からメッシュスクリーンに代えるだけで、装置の薄型化、軽量化、コストダウンを図りつつ、気流整流装置の整流作用を格段に向上させるという効果が得られると推察される。 In particular, referring to Tables 3 and 4, when comparing the rectification characteristics of the airflow rectifier of the sample i of Example 3 with the rectification characteristics of the airflow rectifier of the sample p of the comparative example, the airflow rectifier of Example 3 The variation of the airflow that passed through the airflow rectifier of the comparative example is smaller than the variation of the airflow that passed through the airflow rectifier of the comparative example, and the maximum air velocity (%) of the airflow that passed through the airflow rectifier of Example 3 passed through the airflow rectifier of the comparative example. It is smaller than the maximum wind speed (%) of the airflow, and further, the minimum wind speed (%) of the airflow that has passed through the airflow rectifier of Example 3 is greater than the minimum wind speed (%) of the airflow that has passed through the airflow rectifier of the comparative example. I understood it. That is, it was found that all the rectification characteristics were improved in the airflow rectifier of Example 3. Therefore, the rectifying action of the airflow rectifier can be greatly improved while reducing the thickness, weight and cost of the apparatus by simply replacing the third perforated plate at the most downstream position of the airflow rectifier with the mesh screen from the punching plate. It is guessed that the effect is obtained.
また、表1を参照して、実施例1の6つの試料a〜fのうち試料dの気流整流装置において比較的良好な整流特性が得られた。このことから、第2多孔板を構成するメッシュスクリーンの1インチ当りのメッシュ数が、その両側位置の各多孔板を構成するメッシュスクリーンの1インチ当りのメッシュ数よりも少ない場合、整流特性がより向上すると推察される。 Moreover, with reference to Table 1, comparatively good rectification characteristics were obtained in the airflow rectifier of sample d among the six samples a to f of Example 1. From this, when the number of meshes per inch of the mesh screen constituting the second perforated plate is smaller than the number of meshes per inch of the mesh screen constituting the perforated plates on both sides, the rectification characteristic is more It is estimated that it will improve.
また、表1を参照して、実施例1の試料a〜fの気流整流装置では、多孔板同士の間隔が50mm、75mm、100mmの場合において、最大風速および最小風速が平均風速に対してほぼ±20%以内となり、当該気流整流装置を通過した気流は上述した「整流された気流」の定義に適うものとなっている。また、表2,表3を参照して、実施例2,3の試料g〜iの気流整流装置では、多孔板同士の間隔が25mm、50mm、75mm、100mmのいずれの場合においても、最大風速および最小風速が平均風速に対してほぼ±20%以内となり、当該気流整流装置を通過した気流は上述した「整流された気流」の定義に適うものとなっている。 Moreover, with reference to Table 1, in the airflow rectifiers of Samples a to f of Example 1, the maximum wind speed and the minimum wind speed were approximately the average wind speed when the distance between the perforated plates was 50 mm, 75 mm, and 100 mm. The airflow passing through the airflow rectifier is within ± 20% and meets the definition of “rectified airflow” described above. In addition, with reference to Tables 2 and 3, in the airflow rectifiers of Samples g to i of Examples 2 and 3, the maximum wind speed was obtained when the interval between the perforated plates was 25 mm, 50 mm, 75 mm, or 100 mm. In addition, the minimum wind speed is within about ± 20% of the average wind speed, and the airflow that has passed through the airflow rectifier is in accordance with the definition of “rectified airflow” described above.
上記実施形態の気流整流システム1は、図8に示すようなプッシュ・プル装置に適用可能である。すなわち、図8に示すプッシュ・プル装置は、左方に配置された上記実施形態の気流整流システム1からなるプッシュ側装置と、右方に配置されたプル側装置301とで構成されている。プル側装置301は、吸引機能をもつ送風機310とこの送風機310の気流の流路の上流側に設けられる上記実施形態の気流整流装置からなる気流整流装置320とを有している。このプッシュ・プル装置では、両装置1,301の間の空間に、整流された気流が生成される。なお、プル側装置301の送風機310に吸い込まれた空気は、図略の通気路を通ってプッシュ側装置の気流生成装置10に送り込まれる。
The
また、上記実施形態の気流整流システム1は、図9に示すようなクリーンルームに適用可能である。すなわち、図9に示すクリーンルームは、下向きの気流を生成可能な上記実施形態の気流整流システム1と、この気流整流システム1の下方に設けられる空間部401と、空間部401の下端に設けられる吸引用の送風機410と、気流整流システム1および空間部401を囲むように設けられる通気路402と、気流整流システム1の上方に隣接配置されるFFU(ファンフィルタユニット)420とで構成されている。このクリーンルームでは、整流された下向きの気流が空間部401に生成される。なお、送風機410に吸い込まれた空気は、通気路402を通ってFFU420に送り込まれる。
Moreover, the
なお、上記実施形態と異なり、最上流位置および最下流位置の各多孔板をメッシュスクリーンで構成するとともに、中間位置の多孔板をパンチング板で構成した気流整流装置であってもよい。この構成の気流整流装置でも、最下流位置の第3多孔板がメッシュスクリーンで構成されているため、上記実施形態の整流効果を奏する。 Unlike the above-described embodiment, the air flow rectifier may be configured such that each of the perforated plates at the most upstream position and the most downstream position is configured by a mesh screen and the perforated plate at the intermediate position is configured by a punching plate. Even in the airflow rectifier of this configuration, the third perforated plate at the most downstream position is configured by a mesh screen, and thus the rectification effect of the above embodiment is achieved.
また、上記実施形態では、多孔板を3つ備えた気流整流装置について示したが、これに限らず、4つ以上の多孔板を備えた気流整流装置であってもよい。ただし、4つ以上の多孔板を備えた構成であると、装置が分厚く嵩張り過ぎるようになるので、整流作用向上と薄型化の両立の観点から言えば、多孔板の数は3つであることが好ましい。 Moreover, in the said embodiment, although shown about the airflow rectifier provided with three perforated plates, it is not restricted to this, The airflow rectifier provided with four or more perforated plates may be sufficient. However, if the configuration includes four or more perforated plates, the device becomes too thick and bulky, so the number of perforated plates is three from the standpoint of improving the rectifying action and reducing the thickness. It is preferable.
1 気流整流システム
11 送風機
20、20A、20B、20C 気流整流装置
31 第1多孔板
31a 通気用貫通孔
32 第2多孔板
32a 通気用貫通孔
33 第3多孔板
33a 通気用貫通孔
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記複数の多孔板は、互いに間隔をあけて平行に配設されており、
最下流位置に配される多孔板がメッシュスクリーンからなるとともに、
その他の位置に配される多孔板がメッシュスクリーンあるいはパンチング板からなることを特徴とする気流整流装置。 It has a plurality of through holes for ventilation, and includes a plurality of perforated plates arranged in a flow path of the air current in a posture substantially orthogonal to the air current, and the air flow passes through the plurality of perforated plates in order. An airflow rectifier configured to rectify an airflow,
The plurality of perforated plates are arranged in parallel with an interval between each other,
While the perforated plate arranged at the most downstream position consists of a mesh screen,
An airflow rectifier comprising a perforated plate arranged at another position made of a mesh screen or a punching plate.
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