JP2017150693A - 送風装置 - Google Patents

Abstract

【課題】稼働中でもドレン水を排出可能であり、組立性及びメンテナンス性の低下を防止した送風装置を得ること。【解決手段】吸込口５及び吐出口６を有する外側ケーシング３と、外側ケーシング３の内部に収容された遠心送風機２２と、外側ケーシング３の内部に形成されて吸込口５とファン側吸気口７及びモータ側吸気口８とを接続する吸気風路１８とを備え、遠心送風機２２によって吸込口５から空気を吸い込み吐出口６から吹き出す空気流を発生させる送風装置であって、外側ケーシング３は、吸気風路１８上に底面を貫通するドレン穴１０を備え、ドレン穴１０は、外側ケーシング３の隅部１６に設けられている。【選択図】図２

Description

本発明は、遠心送風機を箱体内に組み込んだ送風装置に関する。

浴室又は厨房といった高湿度下の空間を換気する装置には、遠心式送風機を装備した送風装置が用いられることがある。このような送風装置は、遠心式ファンと、遠心式ファンを収容するファンケーシングと、遠心式ファンを駆動する電動機とを有する遠心送風機が、箱体内に組み込まれて構成される。また、このような送風装置は、送風装置内部に流入したドレン水を排水する機構が設けられている。従来、特許文献１に開示されるように、箱状の機体の底面に開口した数カ所のドレン穴を設け、さらに底面にレール状の部材を固定し、レール状の部材に嵌合するようにドレンパンを備えたものが知られている。

このようなドレン排水機構を備えた送風装置において、一般的にドレン穴が設けられる位置は機体内部の負圧空間であるため、ドレン穴と送風装置外とでは気圧差が発生し、ドレン水が一定の水頭を有さない限りドレンパンへの排水は開始されない。このため、ドレン水を一定以上送風装置内で溜める必要があり、送風装置稼働中の排水は困難であった。

上記問題の対策には、特許文献２に開示されるように、ドレンパンを風路の一部にし、ドレンパンに整流板を設ける手法が用いられている。ドレンパンを風路の一部とすることにより、ドレンパンへの排水に水頭が必要なくなり、ドレンパンから送風装置外へ排水するのに水頭が必要になる。

ドレンパン内であれば、底面の勾配及び整流板に沿って流れる気流の動圧によってドレン水をドレンパンの排出口に集めやすく、水頭を確保しやすいため、送風装置稼働中でもドレン水が排出される。

特開２００５−９８６５３号公報 特許第５４３４５５９号公報

しかし、特許文献２に開示される手法は、ドレンパンと本体外郭との気密性を保つために、ドレンパンと本体外郭との結合を全周にわたって複数箇所で行う必要があり、組立性及びメンテナンス性が低下してしまう。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、稼働中でもドレン水を排出可能であり、組立性及びメンテナンス性の低下を防止した送風装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、吸込口及び吐出口を有する箱体と、箱体の内部に収容された遠心送風機と、箱体の内部に形成されて吸込口と遠心送風機の吸気口とを接続する吸気風路とを備え、遠心送風機によって吸込口から空気を吸い込み吐出口から吹き出す空気流を発生させる送風装置である。本発明では、箱体は、吸気風路上に底面を貫通するドレン穴を備え、ドレン穴は、外側ケーシングの隅部に設けられている。

本発明によれば、稼働中でもドレン水を排出可能であり、組立性及びメンテナンス性の低下を防止した送風装置を得られるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１に係る送風装置の外観を示す斜視図 実施の形態１に係る送風装置の断面図 実施の形態１に係る送風装置の吸込風路に流れる気流の解析図 本発明の実施の形態２に係る送風装置の断面図 本発明の実施の形態３に係る送風装置の断面図 実施の形態３に係る送風装置の別の構造を示す図

以下に、本発明の実施の形態に係る送風装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る送風装置の外観を示す斜視図である。図２は、実施の形態１に係る送風装置の断面図であり、図１中のII−II線に沿った断面を示す。実施の形態１に係る送風装置は、図１に示すように、建物の天井裏の空間に設置されて、天井裏に設けられたダクト１２がダクト接続部品９を介して送風機本体１１に取り付けられる。送風装置は、室内の空気を吸い込み、室外へ排気して換気を行う。ドレン排水管１３は、ドレンパン１４に取り付けられ、ドレンパン１４内に溜まったドレン水を排水する。

送風機本体１１は、箱体である外側ケーシング３の内部に、遠心送風機２２が収納されており、遠心送風機２２のスクロールケーシング２の中には、遠心送風機２２のファンである羽根車４とモータ１の一部とが設置されている。羽根車４がモータ１によって駆動されることで、図２中の矢印で示す作動流体流れ２０のように、吸込口５及び外側ケーシング吸込口３ａを通じて外側ケーシング３に空気が流入する。外側ケーシング３に流入した空気は、スクロールケーシング２の手前で２方向に分岐され、それぞれ遠心送風機２２の吸気口であるファン側吸気口７及びモータ側吸気口８からスクロールケーシング２に吸い込まれ、スクロールケーシング２の排気口２ａ及び外側ケーシング排気口３ｂを介して、吐出口６から吹き出される。すなわち、外側ケーシング３の内部には、吸込口５と遠心送風機２２の吸気口であるファン側吸気口７及びモータ側吸気口８とを接続する吸気風路１８が設けられている。

外側ケーシング３には、底面３ｄを貫通するドレン穴１０が設けられている。送風機本体１１の下側には、ドレン穴１０に対向してドレンパン１４が配置されている。ドレンパン１４には、ドレン水排水口１５が配置されており、外側ケーシング３の内部のドレン水は、ドレン排水口１５を通り、ドレン排水管１３から排出される。

ドレン穴１０は、図２中に網掛けで示す隅部１６に設置されている。隅部１６は、スクロールケーシング２の上流側の先端２ｃからモータ１の軸方向に延長した仮想線Ｋが外側ケーシング３に交わる点Ｆと外側ケーシング吸込口３ａの縁部Ｅとを繋いだ線Ｇ及び外側ケーシング３で囲われた領域１６ａ，１６ｂ、並びにモータ１の軸１ａを軸方向に延長した仮想線Ｌが外側ケーシング３に交わる点Ｉとスクロールケーシング２のファン側吸気口７端の点Ｈとを繋いだ線Ｊ及び外側ケーシング３で囲まれた領域１６ｃである。なお、スクロールケーシング２のファン側吸気口７端の点Ｈは、ベルマウスの丸め面取りが終わる部分である。

隅部１６は、吸気風路１８において気流が少ない部分であるため、隅部１６以外の部分と比較して風速が低速である。これは、外側ケーシング吸込口３ａから、遠心送風機２２のファン側吸気口７及びモータ側吸気口８に気流が至る場合、隅部１６を通過すると単純に遠回りとなり、エネルギーをロスするためである。遠回りしない経路を通る気流が多くなり、風速が上がり、遠回りした方がエネルギーのロスが少なくなったときに、気流は隅部１６を通過するようになる。

なお、モータ側吸気口８側の吸気風路１８は、モータ１が吸気風路１８上に存在しており、ファン側よりも風路幅が狭い。したがって、気流が遠回りした方がエネルギーのロスが少なくなる風速は、ファン側よりも低速であり、遠回りの経路も風路になる。このため、図２中のＭ部は隅部１６となっていない。

このように吸気風路１８内で風速差が発生することで、外側ケーシング３の内部のドレン水が動圧差によって、隅部１６に偏る。隅部１６にはドレン穴１０が設けられているため、動圧差分の水頭を発生させることが可能となり、外側ケーシング３内に溜めなければならないドレン水の量が減り、排水効率が向上する。

図３は、実施の形態１に係る送風装置の吸込風路に流れる気流の解析図である。図３に示されるように、隅部１６は風速が低速になっている。図示する例では、隅部１６での風速は２ｍ／ｓであるのに対し、風路部１９での風速は１３ｍ／ｓとなっており、動圧差は９９Ｐａ程度、水頭で言えば１０ｍｍ程度となっている。つまり、隅部１６側には通常風路部１９側と比較して１０ｍｍ程度分のドレン水が偏ることとなり、外側ケーシング３内に溜めなければならないドレン水の量が減り、排水効率が向上する。また、ドレンパン１４は、従来構造と同様に、底面３ｄのレール状部材３ｅと嵌合するため、組立性及びメンテナンス性が低下することはない。

実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２に係る送風装置の断面図であり、図２中のIV−IV線に沿った断面を示している。なお、実施の形態１と同様の構成については、同じ符号を付して詳細な説明は省略する。

実施の形態２に係る送風装置は、外側ケーシング３の底面３ｄに設けられているドレン穴１０の外側にドレン配管２１が設けられている。

ドレン穴１０は、外側ケーシング３とドレン配管２１との接続部１０ａが面積Ｂの穴となっており、接続部１０ａとは反対側のドレン配管２１の出口部２１ａは、面積Ｃの排水穴となっている。出口部２１ａの穴は、面積Ｂ＞面積Ｃとなっている。

実施の形態１では、吸気風路１８内の風速差を利用してドレン水の水頭を稼いでいたが、ドレン穴１０の部分と送風装置外との気圧差が、吸気風路１８内の風速差によって稼げる水頭よりも大きい場合、外側ケーシング３内にドレン水を溜めなければならない。しかし、実施の形態２に係る送風装置は、ドレン配管２１を備え、ドレン配管２１の出口部２１ａの排水穴の面積Ｃをドレン穴１０の面積Ｂよりも小さくしているため、送風装置外との気圧差が発生する箇所は、ドレン穴１０の部分ではなく、ドレン配管２１の出口部２１ａの排水穴の部分になっている。したがって、ドレン水は、ドレン配管２１の出口部の２１ａ排水穴の付近まで排水され、ドレン配管２１の出口部２１ａの付近に位置するドレン水は、ドレン配管２１の長さＤに依存した水頭を有している。

実施の形態２に係る送風装置では、ドレン配管２１の出口部２１ａの排水穴の部分と送風装置外との気圧差よりも大きい水頭を発生させることができるようにドレン配管２１の長さＤを調節することで、外側ケーシング３内にドレン水を溜める必要が無くなり排水効率は向上する。実施の形態２に係る送風装置においても、ドレンパン１４は、従来構造と同様に、外側ケーシング３の底面３ｄのレール状部材３ｅと嵌合するため、組立性及びメンテナンス作業性が低下することはない。

なお、ドレン水が発生しない場合には、ドレン穴１０を通って外側ケーシング３内に天井裏の空気が流入し、本来の吸気すべき空間からの吸気量が減少するという問題が発生しうる。しかし、ドレン穴１０の面積Ｂよりもドレン配管２１の出口部２１ａの排水穴の面積Ｃを小さくしているため、天井裏の空気が流入する際の空気抵抗が大きくなり、外側ケーシング３内に流入する天井裏の空気の量を減らすことができる。

実施の形態３．
図５は、本発明の実施の形態３に係る送風装置の断面図であり、図２のIV−IV線に相当する断面を示している。実施の形態３では、ドレン配管２１には、ドレン穴１０よりも面積が小さい複数の排水穴２１ｂ，２１ｃが形成されている。

実施の形態３では、ドレン水が発生しない場合にドレン穴１０を通って外側ケーシング３内に流入する天井裏の空気を実施の形態２よりも減らすことができる。

図６は、実施の形態３に係る送風装置の別の構造を示す図である。ドレン配管２１には、ドレン穴１０よりも面積が小さい複数の排水穴２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅが形成されている。排水穴２１ｂの面積はＣ２であり、排水穴２１ｃの面積はＣ３であり、排水穴２１ｄの面積はＣ４である。排水穴２１ｅの面積はＣ１である。排水穴２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１は直列して設けられている。図６に示すように、ドレン配管２１の排水穴の数を増やすことで、ドレン水が発生しない場合にドレン穴１０を通って天井裏の空気が外側ケーシング３内に流入することを防止する効果をさらに高めることができる。なお、この効果は、ドレン穴１０の面積Ｂとドレン配管２１の複数の排水穴のなかで最も面積が大きい排水穴の面積との差が大きいほど効果が高い。実施の形態３に係る送風装置においても、ドレンパン１４は、従来構造と同様に、外側ケーシング３の底面３ｄのレール状部材３ｅと嵌合するため、組立性及びメンテナンス作業性が低下することはない。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１ モータ、２ スクロールケーシング、２ａ 排気口、２ｃ 先端、３ 外側ケーシング、３ａ 外側ケーシング吸込口、３ｂ 外側ケーシング排気口、３ｄ 底面、３ｅ レール状部材、４ 羽根車、５ 吸込口、６ 吐出口、７ ファン側吸気口、８ モータ側吸気口、９ ダクト接続部品、１０ ドレン穴、１０ａ 接続部、１１ 送風機本体、１２ ダクト、１３ ドレン排水管、１４ ドレンパン、１５ ドレン排水口、１６ 隅部、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ 領域、１８ 吸気風路、１９ 通常風路部、２０ 作動流体流れ、２１ ドレン配管、２１ａ 出口部、２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ 排水穴、２２ 遠心送風機。

Claims (4)

1. 吸込口及び吐出口を有する箱体と、該箱体の内部に収容された遠心送風機と、前記箱体の内部に形成されて前記吸込口と前記遠心送風機の吸気口とを接続する吸気風路とを備え、前記遠心送風機によって前記吸込口から空気を吸い込み前記吐出口から吹き出す空気流を発生させる送風装置であって、
   前記箱体は、前記吸気風路上に底面を貫通するドレン穴を備え、
   前記ドレン穴は、前記箱体の隅部に設けられていることを特徴とする送風装置。
2. 前記隅部は、前記遠心送風機の前記吸気風路の上流側の先端から前記遠心送風機の軸の方向に延ばした仮想線が前記箱体に交わる点と前記箱体の前記吸込口の縁部とをつないだ線及び前記箱体で囲われている領域、並びに前記遠心送風機の軸を軸方向に延長した仮想線が前記箱体に交わる点と前記遠心送風機の吸気口縁部とをつないだ線及び前記箱体で囲われている領域であることを特徴とする請求項１に記載の送風装置。
3. 前記ドレン穴の下方に、該ドレン穴に繋がったドレン配管を有し、
   前記ドレン配管は、前記ドレン穴よりも面積が小さい排水穴が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の送風装置。
4. 前記ドレン配管は、前記排水穴が直列して複数設けられていることを特徴とする請求項３に記載の送風装置。