JP2014139469A - インレットベーン、インレットベーン付送風機及び空調システム - Google Patents

Abstract

【課題】空気流路を閉塞可能なインレットベーン、インレットベーン付送風機及び空調システムを提供する。
【解決手段】排風機本体の吸込み口に設けられるインレットベーンであって、円形となる吸込み口の周方向に沿って複数並べて設けられる複数のベーン４４と、複数のベーン４４による吸込み口の閉塞時において、複数のベーン４４同士の隙間を封止する第１シール部材５１と、を備え、複数のベーン４４は、周方向に隣接するベーン４４同士の一部を重ねて配置されており、第１シール部材５１は、ベーン４４同士が重なる重複部４４ａに設けられている。
【選択図】図５

Description

本発明は、送風機の吸込み口に設けられるインレットベーン、インレットベーン付送風機及び空調システムに関するものである。

従来、インレットベーン付送風機として、吸込口側に複数のインレットガイドベーンを設けた遠心圧縮機が知られている（例えば、特許文献１参照）。このインレットガイドベーンは、外形が扇状となっており、その中央部に回転軸が取り付けられている。そして、回転軸を回転させ、複数のインレットガイドベーンの開度を調整することで、吸込口側から吸入される空気の流量を制御している。

特開平９−６８１９２号公報

ところで、上記のようなインレットベーン付送風機を、空気流路に設ける場合がある。このとき、空気流路を使用しない場合、空気流路を閉塞することがあるが、従来のインレットベーン付送風機は、空気流路の閉塞を行うことができない。このため、空気流路の開放及び閉塞を行うために、インレットベーン付送風機の空気の流れ方向の下流側に空調ダンパを設ける必要がある。空気流路を閉塞する場合は、空調ダンパを閉状態とする。空調ダンパを閉状態とすると、空調ダンパに付着した付着物等によって、空調ダンパの羽根同士が固着し、空調ダンパを開状態にすることが困難な場合がある。

そこで、本発明は、空気流路を閉塞可能なインレットベーン、インレットベーン付送風機及び空調システムを提供することを課題とする。

本発明のインレットベーンは、送風機の吸込み口に設けられるインレットベーンであって、円形となる吸込み口の周方向に沿って複数並べて設けられる複数のベーンと、複数のベーンによる吸込み口の閉塞時において、複数のベーン同士の隙間を封止する第１シール部材と、を備え、複数のベーンは、周方向に隣接するベーン同士の一部を重ねて配置されており、第１シール部材は、ベーン同士が重なる重複部に設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、ベーンの重複部に第１シール部材を設けることができるため、ベーン同士の隙間を好適に密封することができる。このため、複数のベーンにより吸込み口を閉塞することで、吸込み口を密封することができる。以上から、空気流路上に吸込み口がある場合、吸込み口を密封することで、空気流路を閉塞することができる。よって、空気流路上に、別途、空調ダンパを設けずとも、空気流路を閉塞することが可能となる。

この場合、複数のベーンによる吸込み口の閉塞時において、複数のベーンと吸込み口との隙間を封止する第２シール部材を、さらに備え、第２シール部材は、吸込み口の内周面に沿って設けられていることが好ましい。

この構成によれば、吸込み口の内周面に沿って第２シール部材を設けることができるため、複数のベーンと吸込み口との隙間を好適に密封することができる。このため、複数のベーンにより吸込み口を閉塞することで、吸込み口をより好適に密封することができる。

本発明のインレットベーン付送風機は、吸込み口を有する送風機と、吸込み口に設けられる上記のインレットベーンと、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、インレットベーンと送風機とを一体とすることができるため、装置構成をコンパクトにすることができ、空気流路の流路長さを短くすることが可能となる。

本発明の空調システムは、第１空気流路と、第２空気流路と、第１空気流路と第２空気流路とが合流する合流空気流路と、第１空気流路及び第２空気流路にそれぞれ設けられる上記のインレットベーン付送風機と、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、第１空気流路に設けられるインレットベーン付送風機のインレットベーンを用いて、第１空気流路の開放及び閉塞を行うことができる。また、第２空気流路に設けられるインレットベーン付送風機のインレットベーンを用いて、第２空気流路の開放及び閉塞を行うことができる。このため、第１空気流路及び第２空気流路において、インレットベーン付送風機の下流側に空調ダンパを設ける必要がないため、システム構成を簡易なものとすることができる。また、空調ダンパの固着による第１空気流路及び第２空気流路の閉塞を回避することが可能となる。

図１は、本実施例に係る空調システムの概略構成図である。 図２は、本実施例に係るインレットベーン付送風機の側面図である。 図３は、本実施例に係るインレットベーン付送風機の正面図である。 図４は、図３に示すインレットベーンの一部を拡大して破断した破断図である。 図５は、図４に示すＡ−Ａ’断面図である。 図６は、図４に示すＢ−Ｂ’断面図である。

以下に、本発明に係る実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

図１は、本実施例に係る空調システムの概略構成図である。本実施例の空調システム１は、複数の排気系統を有する空調システムであり、例えば、再処理施設の換気を行うために用いられる。空調システム１は、第１排気流路（第１空気流路）Ｌ１と、第２排気流路（第２空気流路）Ｌ２と、合流排気流路（合流空気流路）Ｌ３と、各排気流路Ｌ１、Ｌ２のそれぞれに設けられる複数のインレットベーン付排風機（インレットベーン付送風機）１０とを備えている。このとき、空調システムは、第１排気流路Ｌ１とインレットベーン付排風機１０とでＡ系統の排気系統を構成し、第２排気系統Ｌ２とインレットベーン付排風機１０とでＢ系統の排気系統を構成する。なお、本実施例では、Ａ系統及びＢ系統の２つの排気系統を有する場合について説明するが、複数の排気系統を有する構成であれば、２つ以上の排気系統を有していてもよい。

Ａ系統は、主となる排気流路である。Ａ系統における第１排気流路Ｌ１は、その一方の端部が再処理施設の屋内に接続され、その他方の端部が合流排気流路Ｌ３に接続されている。この第１排気流路Ｌ１には、インレットベーン付排風機１０が介設されている。なお、インレットベーン付排風機１０については後述する。

Ｂ系統は、補助となる排気流路である。Ｂ系統における第２排気流路Ｌ２は、Ａ系統と同様に、その一方の端部が再処理施設の屋内に接続され、その他方の端部が合流排気流路Ｌ３に接続されている。この第２排気流路Ｌ２にも、インレットベーン付排風機１０が介設されている。

合流排気流路Ｌ３は、その一方の端部が第１排気流路Ｌ１及び第２排気流路Ｌ２に接続され、その他方の端部が再処理施設の他の空調設備に接続されている。

このように構成された空調システム１では、Ａ系統とＢ系統とを相互に切り替えたり、またはＡ系統及びＢ系統の両系統を用いたりする場合がある。Ａ系統とＢ系統とを相互に切り替える場合としては、例えば、Ａ系統の保守・点検を行う場合であり、使用していたＡ系統を停止させると共に、停止していたＢ系統を稼動させる。また、Ａ系統及びＢ系統の両系統を用いたりする場合としては、例えば、再処理施設の屋内の換気要求に応じて、使用していたＡ系統の稼動を継続しつつ、停止していたＢ系統を稼動させる。

次に、図２から図６を参照して、インレットベーン付排風機１０について説明する。図２は、本実施例に係るインレットベーン付送風機の側面図である。図３は、本実施例に係るインレットベーン付送風機の正面図である。図４は、図３に示すインレットベーンの一部を拡大して破断した破断図である。図５は、図４に示すＡ−Ａ’断面図である。図６は、図４に示すＢ−Ｂ’断面図である。

図１に示すように、インレットベーン付排風機１０は、排風機本体１５と、排風機本体１５の吸込み口３１（図２参照）に設けられるインレットベーン１６とを備えている。排風機本体１５は軸方向から吸気して周方向に排気する、いわゆる遠心排風機である。インレットベーン１６は、排風機本体１５の吸込み口３１から吸入される空気の吸入量を制御するものである。

図２に示すように、排風機本体１５は、設置台２０上に設けられる駆動源となる電動機２１と、電動機２１に接続されるカップリング２２と、カップリング２２に接続される入力軸２３と、入力軸２３に接続される羽根車２４と、羽根車２４を内部に収納する羽根車ケーシング２５とを有している。

電動機２１は、駆動軸２６を有し、供給される電力によって、駆動軸２６を回転させている。カップリング２２は、駆動軸２６と入力軸２３の一方の端部とを連結している。入力軸２３は、設置台２０上に設けられた複数の軸受２７によって回転自在に軸支されている。

羽根車２４は、図示は省略するが、ハブと、ハブに設けられる複数の羽根とを含んでいる。ハブは、入力軸２３の他方の端部に接続され、入力軸２３が回転することで、回転可能となっている。複数の羽根は、ハブの回転軸を中心として周方向に所定の間隔を空けて設けられている。

羽根車ケーシング２５は、羽根車２４を囲って設けられている。羽根車ケーシング２５には、羽根車２４の回転軸を中心として円形に開口される吸込み口３１が形成される。また、羽根車ケーシング２５には、羽根車２４の回転軸を中心として径方向の外側に吹出し口３２が形成される。

上記のような排風機本体１５において、電動機２１によって駆動軸２６が回転すると、回転する駆動軸２６は、カップリング２２を介して入力軸２３に回転を伝達する。入力軸２３に回転が伝達されると、羽根車２４が回転する。そして、羽根車２４が回転することで、羽根車ケーシング２５の吸込み口３１から空気が吸入されると共に、羽根車ケーシング２５の吹出し口３２から空気が吹き出される。

図３に示すように、インレットベーン１６は、設置台２０上に設けられる駆動源となるエアシリンダ４１と、エアシリンダ４１に接続されるリンク機構４２と、リンク機構４２に接続されるベーン開閉機構４３と、ベーン開閉機構４３に接続される複数のベーン４４とを有している。

エアシリンダ４１は、作動空気により進退方向に作動するピストン４６を有し、作動空気が供給されることで、ピストン４６が前進すると共に、作動空気が排出されることで、ピストン４６が後退する。なお、エアシリンダ４１は、逆の構成、すなわち、作動空気が供給されることで、ピストン４６が後退すると共に、作動空気が排出されることで、ピストン４６が前進する構成でもよい。

リンク機構４２は、エアシリンダ４１のピストン４６の進退動作を、ベーン開閉機構４３に伝達するものである。リンク機構４２は、複数のリンク部材を含んで構成され、エアシリンダ４１の進退動作を、複数のリンク部材を介して、所定の動作に変換している。ここで、所定の動作とは、ベーン開閉機構４３による複数のベーン４４を開閉可能な動作である。

ベーン開閉機構４３は、吸込み口３１の中央、つまり、駆動軸２６及び入力軸２３の軸上に設けられ、リンク機構４２に接続されている。ベーン開閉機構４３は、リンク機構４２から入力される所定の動作を、複数のベーン４４を開閉する開閉動作に変換している。具体的に、ベーン開閉機構４３は、複数のベーン４４をそれぞれ回転させる複数の回転軸４７と、複数の回転軸４７の全てを同時に回転させる図示しない回転体とを有する。このため、リンク機構４２からベーン開閉機構４３に所定の動作が入力されると、所定の動作によって回転体が回転することで、複数の回転軸４７を回転させ、これにより、複数のベーン４４を開閉動作させる。

複数のベーン４４は、円形となる吸込み口３１の周方向に沿って並べて設けられている。各ベーン４４は、扇状に形成された板材である。このため、周方向に沿って並べて設けられた複数のベーン４４は、円環状となっている。各ベーン４４の周方向の中央には、径方向に伸びる上記の回転軸４７が設けられている。このため、各ベーン４４は、回転軸４７を中心にして、吸込み口３１を開放する方向に回転したり、吸込み口３１を閉塞する方向に回転したりする。

また、図５に示すように、複数のベーン４４は、吸込み口３１の閉塞時において、周方向に隣接するベーン４４同士の周方向の端部が重なるように配置されている。つまり、各ベーン４４には、周方向の両端部に、隣接するベーン４４が重なる重複部４４ａが設けられている。この重複部４４ａは、吸込み口３１の径方向に亘って設けられている。

上記のようなインレットベーン１６において、エアシリンダ４１に作動空気が供給されると、エアシリンダ４１のピストン４６は、進退方向において前進する。ピストン４６が前進すると、ピストン４６の前進動作（動力）が、リンク機構４２を介してベーン開閉機構４３に伝達される。リンク機構４２からベーン開閉機構４３に伝達されたピストン４６の前進動作は、ベーン開閉機構４３によって複数のベーン４４の開動作に変換される。つまり、リンク機構４２からベーン開閉機構４３に動力が伝達されると、ベーン開閉機構４３の回転体が回転させられ、これによって、複数の回転軸４７が回転することにより、複数のベーン４４を開動作させる。

一方で、インレットベーン１６において、エアシリンダ４１から作動空気が排出されると、エアシリンダ４１のピストン４６は、進退方向において後退する。ピストン４６が後退すると、ピストン４６の後退動作（動力）が、リンク機構４２を介してベーン開閉機構４３に伝達される。リンク機構４２からベーン開閉機構４３に伝達されたピストン４６の後退動作は、ベーン開閉機構４３によって複数のベーン４４の閉動作に変換される。つまり、リンク機構４２からベーン開閉機構４３に動力が伝達されると、ベーン開閉機構４３の回転体が逆回転させられ、これによって、複数の回転軸４７が逆回転することにより、複数のベーン４４を閉動作させる。

このように構成されるインレットベーン１６には、複数のベーン４４による吸込み口３１の閉塞時において、吸込み口３１を密封すべく、第１シール部材５１と、第２シール部材５２とが設けられている。以下、図４から図６を参照して、第１シール部材５１及び第２シール部材５２について説明する。

図４及び図５に示すように、第１シール部材５１は、複数のベーン４４による吸込み口３１の閉塞時において、複数のベーン４４同士の隙間を封止している。第１シール部材５１は、例えば、弾性ゴム等の弾性材によって構成されている。第１シール部材５１は、各ベーン４４の重複部４４ａに設けられ、隣接するベーン４４同士が対向する面側に設けられている。そして、第１シール部材５１は、重複部４４ａにおいて、吸込み口３１の径方向に亘って設けられている。このため、複数のベーン４４が閉動作すると、ベーン４４の重複部４４ａにおいて、ベーン４４同士が重なり、このとき、第１シール部材５１は、隣接する一方のベーン４４と他方のベーン４４との間に挟まれる。よって、第１シール部材５１は、隣接するベーン４４同士の隙間を密封する。

図４及び図６に示すように、第２シール部材５２は、複数のベーン４４による吸込み口３１の閉塞時において、複数のベーン４４と吸込み口３１との隙間を封止している。第２シール部材５２も、第１シール部材５１と同様に、例えば、弾性ゴム等の弾性材によって構成され、断面円形となる円筒状に形成されている。第２シール部材５２は、吸込み口３１の内周面に沿って設けられる。また、第２シール部材５２は、吸込み口３１の内周面と、各ベーン４４の径方向外側における外周面との間よりも大きくなっている。このため、複数のベーン４４が閉動作すると、ベーン４４の外周面と吸込み口３１の内周面とが対向し、このとき、第２シール部材５２は、各ベーン４４と吸込み口３１との間に挟まれる。よって、第２シール部材５２は、複数のベーン４４と吸込み口３１との隙間を密封する。

インレットベーン付排風機１０を上記のように構成することで、図１に示すように、Ａ系統を稼動し、Ｂ系統を停止させている状態において、第１排気流路Ｌ１には、空気が流れる一方で、第２排気流路Ｌ２には、インレットベーン１６を挟んで上流側からの空気の流入を抑制することが可能となる。つまり、図１に示すように、各排気流路Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、太線部分が連通しており、太線部分と細線部分とは、閉塞したインレットベーン１６により隔てられている。

以上のように、本実施例の構成によれば、ベーン４４の重複部４４ａに第１シール部材５１を設けることができるため、ベーン４４同士の隙間を好適に密封することができる。このため、複数のベーン４４により吸込み口３１を閉塞することで、吸込み口３１を密封することができる。

また、本実施例の構成によれば、吸込み口３１の内周面に沿って第２シール部材５２を設けることができるため、複数のベーン４４と吸込み口３１との隙間を好適に密封することができる。このため、複数のベーン４４により吸込み口３１を閉塞することで、吸込み口３１をより好適に密封することができる。

また、本実施例の構成によれば、インレットベーン１６と排風機本体１５とを一体とすることができるため、インレットベーン付排風機１０の装置構成をコンパクトにすることができる。これにより、第１排気流路Ｌ１及び第２排気流路Ｌ２の流路長を短くすることが可能となる。

また、本実施例の構成によれば、第１排気流路Ｌ１及び第２排気流路Ｌ２のそれぞれにインレットベーン付排風機１０を設けることができる。このため、各排気流路Ｌ１、Ｌ２を閉塞する場合には、インレットベーン付送風機１０のインレットベーン１６を用いて閉塞することができる。よって、各排気流路Ｌ１、Ｌ２を閉塞するための空調ダンパを別途設ける必要がなく、空調システム１の構成を簡易なものとすることができる。また、空調ダンパを設ける必要がないため、空調ダンパの固着による各排気流路Ｌ１、Ｌ２の閉塞を回避することが可能となる。

また、本実施例の構成によれば、複数のベーン４４同士が固着する場合であっても、エアシリンダ４１によりベーン４４同士の固着を引き剥がすことができる。このため、ベーン４４同士の固着による各排気流路Ｌ１、Ｌ２の閉塞を低減することができる。

１ 空調システム
１０ インレットベーン付排風機
１５ 排風機本体
１６ インレットベーン
２０ 設置台
２１ 電動機
２２ カップリング
２３ 入力軸
２４ 羽根車
２５ 羽根車ケーシング
２６ 駆動軸
２７ 軸受
３１ 吸込み口
３２ 吹出し口
４１ エアシリンダ
４２ リンク機構
４３ ベーン開閉機構
４４ ベーン
４４ａ 重複部
４６ ピストン
４７ 回転軸
５１ 第１シール部材
５２ 第２シール部材
Ｌ１ 第１排気流路
Ｌ２ 第２排気流路
Ｌ３ 合流排気流路

Claims (4)

1. 送風機の吸込み口に設けられるインレットベーンであって、
   円形となる前記吸込み口の周方向に沿って複数並べて設けられる複数のベーンと、
   複数の前記ベーンによる前記吸込み口の閉塞時において、複数の前記ベーン同士の隙間を封止する第１シール部材と、を備え、
   複数の前記ベーンは、周方向に隣接する前記ベーン同士の一部を重ねて配置されており、
   前記第１シール部材は、前記ベーン同士が重なる重複部に設けられていることを特徴とするインレットベーン。
2. 複数の前記ベーンによる前記吸込み口の閉塞時において、複数の前記ベーンと前記吸込み口との隙間を封止する第２シール部材を、さらに備え、
   前記第２シール部材は、前記吸込み口の内周面に沿って設けられていることを特徴とする請求項１に記載のインレットベーン。
3. 吸込み口を有する送風機と、
   前記吸込み口に設けられる請求項１または２に記載のインレットベーンと、を備えることを特徴とするインレットベーン付送風機。
4. 第１空気流路と、
   第２空気流路と、
   前記第１空気流路と前記第２空気流路とが合流する合流空気流路と、
   前記第１空気流路及び前記第２空気流路にそれぞれ設けられる請求項３に記載のインレットベーン付送風機と、を備えることを特徴とする空調システム。

Images