JP2021134998A - 防球ガード - Google Patents

Abstract

【課題】ボールが衝突した際の衝撃に対する耐衝撃性を向上させた防球ガードを得ること。【解決手段】防球ガード１００は、建物内における据え付け面に設置された機器を保護するための防球ガードである。防球ガード１００は、機器を覆う湾曲形状を有して互いに離間した状態で配列方向に沿って並列配置された複数の第１部品と、棒状の複数の第２部品と、を有する。複数の第１部品は、配列方向において第１部品を貫通する複数の貫通孔が、配列方向に垂直な面内における同じ位置に設けられている。複数の第２部品のそれぞれは、複数の第１部品において配列方向に垂直な面内における同じ位置に設けられた貫通孔に挿通されて、配列方向に沿って配置されている。【選択図】図１

Description

本開示は、球技用のボールが機器に当たることを防止する防球ガードに関する。

近年、体育館における生徒の熱中症対策および体育館の避難所使用に備えた事業継続計画（Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ Ｐｌａｎｎｉｎｇ：ＢＣＰ）の加速を背景に、エアー搬送ファンを用いた体育館内の環境改善ニーズが高まっている。エアー搬送ファンとは、ツインノズルと呼ばれる特殊な吹出ノズルを有し、吹出気流の拡がりを抑えることで搬送空気を長到達させることができる送風機である。エアー搬送ファンの用途は、換気、空気調和補助、涼風供給、結露抑制など多岐にわたる。体育館において使用されるエアー搬送ファン用途は、換気、空気調和補助、および涼風用途である。

また、エアー搬送ファンの使用の増加に伴い、エアー搬送ファンを保護する防球ガードの需要も増加している。特許文献１には、体育館の内壁面に沿って配設された空調室内機を球技用のボールから保護するための防球柵であって、空調室内機のうち体育館のフィールド部位側に露出される各露出面を覆う形状とされ、空調室内機による空調用の空気が通過される通風用開口部を有している空調室内機の防球柵が開示されている。

実用新案登録第３２１５４２３号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された防球柵は、ワイヤーで構成され、ワイヤー同士が溶接で接合されている。このため、防球柵にボールが衝突した際の衝撃に対して強度が不足している場合には、防球柵が変形および破損してワイヤー同士の溶接個所が外れると防球柵を構成しているワイヤーが落下する可能性があった。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、ボールが衝突した際の衝撃に対する耐衝撃性を向上させた防球ガード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、本開示にかかる防球ガードは、建物内における据え付け面に設置された機器を保護するための防球ガードである。防球ガードは、機器を覆う湾曲形状を有して互いに離間した状態で配列方向に沿って並列配置された複数の第１部品と、棒状の複数の第２部品と、を有する。複数の第１部品は、配列方向において第１部品を貫通する複数の貫通孔が、配列方向に垂直な面内における同じ位置に設けられている。複数の第２部品のそれぞれは、複数の第１部品において配列方向に垂直な面内における同じ位置に設けられた貫通孔に挿通されて、配列方向に沿って配置されている。

本開示によれば、ボールが衝突した際の衝撃に対する耐衝撃性を向上させた防球ガードが得られる、という効果を奏する。

実施の形態１にかかる防球ガードを示す斜視図 実施の形態１にかかる防球ガードにおける平板部品の一部を拡大して示す図 実施の形態１にかかる防球ガードにおける平板部品にワイヤーを通した部分を拡大して示す図 実施の形態１にかかる防球ガードが保護するエアー搬送ファンの構造を表す斜視図であり、エアー搬送ファンを正面側から見た斜視図 実施の形態１にかかる防球ガードが保護するエアー搬送ファンの構造を表す斜視図であり、エアー搬送ファンを背面側から見た斜視図 実施の形態１にかかる防球ガードにおける防球ガードのワイヤー線径を変化させた場合のエアー搬送ファンから吹き出される気流の気流解析結果を示す図

以下に、実施の形態にかかる防球ガードを図面に基づいて詳細に説明する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる防球ガード１００を示す斜視図である。図１では、据え付け面３００に据え付けられたエアー搬送ファン２００を覆った据え付け面３００に据え付けられた防球ガード１００を斜め上方から見た状態を示している。図２は、実施の形態１にかかる防球ガード１００における平板部品１０の一部を拡大して示す図である。図３は、実施の形態１にかかる防球ガード１００における平板部品１０にワイヤー２０を通した部分を拡大して示す図である。図３では、図１における領域Ａを拡大して示しており、平板部品１０にワイヤー線径φ６ｍｍのワイヤー２０を通した部分を示している。図４は、実施の形態１にかかる防球ガード１００が保護するエアー搬送ファン２００の構造を表す斜視図であり、エアー搬送ファン２００を正面側から見た斜視図である。図５は、実施の形態１にかかる防球ガード１００が保護するエアー搬送ファン２００の構造を表す斜視図であり、エアー搬送ファン２００を背面側から見た斜視図である。

まず、図４および図５を参照してエアー搬送ファン２００について説明する。エアー搬送ファン２００は、フレーム２０１内に４台の送風機ユニット２０７が並列に設置されて構成されている。なお、フレーム２０１内の送風機ユニット２０７の台数は複数台であればよく、４台に限定されない。

フレーム２０１は、正面側と背面側が開口されている。フレーム２０１の背面側は、送風機ユニット２０７が空気を吸い込むための吸込口として開放されている。フレーム２０１の正面側は、山形に貫入したガイド部２０２により列状に並ぶ２本のスリット状の吹出口であるツインノズルとして開放されている。エアー搬送ファン２００は、フレーム２０１から吹き出される吹出気流の拡がりをツインノズルによって抑えることで、フレーム２０１から吹き出される吹出気流の気流到達距離の減衰を抑制し、搬送空気の長到達化を実現している。

フレーム２０１の両側面には取付足２０４が設置されている。エアー搬送ファン２００は、取付足２０４を据え付け面３００に設置することにより、据え付け面３００に据え付けることが可能とされている。また、エアー搬送ファン２００は、取付足２０４に通された吊ボルトを据え付け面３００に固定することにより、据え付け面３００に据え付けることが可能とされている。据え付け面３００は、エアー搬送ファン２００が据え付けられる面であり、すなわちエアー搬送ファン２００が設置される設置面であり、たとえば天井面または壁面である。

フレーム２０１は、フレーム２０１の長手方向に沿ってフレーム２０１の両側面に設けられた回転軸２０５を中心にして、取付足２０４に対して回転可能とされている。取付足２０４に対するフレーム２０１の回転角度は、変更可能である。取付足２０４に対するフレーム２０１の回転角度を変更することにより、エアー搬送ファン２００の気流の吹出角度を変更することができる。

送風機ユニット２０７は、背面側から正面側に向かう気流を発生させ、正面側へ吹き出す電気機器である。送風機ユニット２０７は、角筒状の筐体２０６と、軸流ファン２０８と、軸流ファン２０８を駆動する電動機５０と、空気の吹き出し側である正面側に設けられた不図示の吹出側風洞と、空気の吸い込み側である背面側に設けられた吸込側風洞２０９と、を備える。軸流ファン２０８は、電動機５０の回転軸に装着されており、電動機５０と同軸に配置されている。送風機ユニット２０７は、吹出側風洞と吸込側風洞２０９とによって構成された風路内に軸流ファン２０８と軸流ファン２０８に接続された電動機５０とを内蔵する構成を有する。

また、送風機ユニット２０７には、送風機ユニット２０７から空気を吹き出す吹出口２０３と、送風機ユニット２０７に空気を吸い込む吸込口２１０とが、軸流ファン２０８を挟んで設けられている。吹出口は、送風機ユニット２０７の正面側に設けられている。吸込口は、送風機ユニット２０７の背面側に設けられている。吹出口２０３と吸込口２１０とは、筐体２０６に設けられている。

軸流ファン２０８によって引き起こされた気流は、送風機ユニット２０７の内部をほぼ直進して通過する。吹出側風洞と吸込側風洞２０９とは、軸流ファン２０８によって引き起こされた気流を吹出口２０３の方向に吹出すために整流する役割を有している。吹出側風洞と吸込側風洞２０９との形状は、特に限定されない。

送風機ユニット２０７は、吹き出される気流の吹出方向、すなわち送風方向がエアー搬送ファン２００の正面側を向いた状態で、フレーム２０１の長手方向に沿って並列配置されている。すなわち、送風機ユニット２０７は、吹き出される気流の吹出方向をフレーム２０１の正面側に向けてフレーム２０１に収納されている。

つぎに、図１から図３を参照して本実施の形態１にかかる防球ガード１００について説明する。防球ガード１００は、体育館および競技場といった運動施設の内部に据え付けられたエアー搬送ファン２００を球技用のボールが機器に当たることを防止する保護用のガードである。防球ガード１００は、エアー搬送ファン２００を覆う湾曲形状を有して互いに離間した状態で配列方向に沿って並列配置された複数本の第１部品である平板部品１０と、棒状の複数本の第２部品であるワイヤー２０と、平板状のサイドパネル３０と、取付部４０とにより構成される。

複数本の平板部品１０は、同じ形状および同じ大きさを有する。平板部品１０の湾曲形状は、エアー搬送ファン２００から離間した状態で、エアー搬送ファン２００を湾曲形状の内部に収納できる形状とされる。防球ガード１００の小型化を図るために、平板部品１０の湾曲形状は、平板部品１０が覆うエアー搬送ファン２００の外形形状に沿った形状とされることが好ましい。具体的に、平板部品１０の湾曲形状は、エアー搬送ファン２００における、平板部品１０が対向する部分の外形形状に沿った形状とされることが好ましい。

図１において、平板部品１０は、エアー搬送ファン２００の縦断面に沿った方向においてエアー搬送ファン２００の外形を覆う形に湾曲した形状を有する。平板部品１０は、エアー搬送ファン２００の縦断面に沿った方向においてエアー搬送ファン２００の外形から離間した状態でエアー搬送ファン２００を覆っている。図１における縦断面は、図１における上下方向に沿った断面である。すなわち、図１に示す状態では、平板部品１０は、縦方向に延在して配置される縦格子部品といえる。

ただし、複数本の平板部品１０は、同じ形状とされるため、複数本の平板部品１０の各々が対向するエアー搬送ファン２００の外形形状が異なる場合には、最も外形寸法が大きい外形形状に沿った湾曲形状とされればよい。また、ここでのエアー搬送ファン２００の外形形状は、細かい凹凸まで含むことは意図しておらず、エアー搬送ファン２００を平板部品１０の湾曲形状の内部に収納できる、直線およびなだらかな曲線に近似された形状であればよい。本実施の形態１では、平板部品１０は、湾曲形状としてＵ形状を有する。

複数本の平板部品１０は、予め決められた間隔を空けて予め決められた配列方向に沿って並列配置されて、取付部４０に取り付けられている。配列方向は、図１においては、防球ガード１００の長手方向と同じ方向であり、エアー搬送ファン２００の長手方向と同じ方向である。図１では、６本の平板部品１０が予め決められた間隔を空けて並列配置されて、取付部４０に取り付けられている場合について示している。平板部品１０は、Ｕ形状における開放された部分が据え付け面３００に対向する状態で配置されている。すなわち、平板部品１０は、図１における防球ガード１００の上面側、正面側、および下面側にわたって位置するように配置されている。

また、平板部品１０は、配列方向に垂直な面内に平行な平板部１１が、エアー搬送ファン２００からエアー搬送ファン２００の正面方向に向かって吹き出される吹出気流に対して平行に配置されている。このため、平板部品１０が吹出気流の流れの妨げになることが極力抑制されている。また、このような平板部品１０の配置姿勢は、防球ガード１００の正面側から防球ガード１００にボールが衝突する際の衝撃に対して強度的に有利な方向である。したがって、このような姿勢で配置された平板部品１０は、防球ガード１００の骨格を成すとともに、防球ガード１００の正面側から防球ガード１００にボールが衝突する際の衝撃に対する耐衝撃性を高めている。

複数の平板部品１０の各々には、ワイヤー２０を挿通させるための貫通用の孔であり配列方向において平板部品１０を貫通する貫通孔１２が複数個設けられている。複数の平板部品１０の各々には、平板部品１０の面内方向における同じ位置に貫通孔１２が設けられている。貫通孔１２は、平板部１１に設けられている。

また、平板部品１０は、サイドパネル３０をねじ固定するための取付部品６０をねじ固定するための固定用ねじ孔１３が設けられている。

ワイヤー２０は、金属製のワイヤーであり、並列配置された複数の平板部品１０の貫通孔１２を貫通した状態で配置されている。すなわち、複数のワイヤー２０の各々は、並列配置された複数の平板部品１０における、平板部品１０の面内方向における同じ位置に設けられた貫通孔１２貫通した状態で配置されている。これにより、複数のワイヤー２０の各々は、配列方向に沿って配置されている。そして、複数のワイヤー２０の各々は、互いに並行に配置されている。すなわち、図１に示す状態では、ワイヤー２０は、横方向に延在して配置される横格子部品といえる。

複数の平板部品１０と複数のワイヤー２０とにより、格子状のガード部分が形成されている。格子の大きさ、すなわち複数の平板部品１０における隣り合う平板部品１０同士の間隔、および複数のワイヤー２０における隣り合うワイヤー２０同士の間隔は、ボールがエアー搬送ファン２００に当たらないように、ボールの径よりも狭くなるように設定されている。

サイドパネル３０は、平板部品１０およびワイヤー２０によって組まれた格子状のガード部分の配列方向における両側の側面部を覆うものである。サイドパネル３０は、ガード部分に対して、ねじで固定されており、着脱可能となっている。サイドパネル３０は、ねじ固定用の固定用ねじ孔３１が複数か所に設けられている。

サイドパネル３０は、ねじ固定用の固定用ねじ孔３１と、取付部品６０に設けられたねじ固定用の固定用ねじ孔とを用いて、取付部品６０の一端にねじで固定されている。また、取付部品６０の他端は、平板部品１０に設けられたねじ固定用の固定用ねじ孔１３と、取付部品６０に設けられたねじ固定用の固定用ねじ孔とを用いて、平板部品１０にねじで固定されている。これにより、サイドパネル３０は、取付部品６０を介して防球ガード１００のガード部分に固定されている。

また、サイドパネル３０は、ねじ固定用の固定用ねじ孔３１と、取付部品６１に設けられたねじ固定用の固定用ねじ孔とを用いて、取付部品６１の一端にねじで固定されている。また、取付部品６１の他端は、取付部４０に設けられたねじ固定用の固定用ねじ孔と、取付部品６１に設けられたねじ固定用の固定用ねじ孔とを用いて、取付部４０にねじで固定されている。これにより、サイドパネル３０は、取付部品６１を介して取付部４０に固定されている。

エアー搬送ファン２００を覆った状態に防球ガード１００を設置した後でも、サイドパネル３０を外すことによって防球ガード１００の配列方向における側面部を開口させることが可能である。配列方向における側面部を開口させることにより、エアー搬送ファン２００の配列方向における側面側でのエアー搬送ファン２００の吹出角度の調整を開口部から行うことができる。

取付部４０は、格子状のガード部分およびサイドパネル３０を据え付け面３００に取り付けて固定するためのものである。取付部４０には、格子状のガード部分およびサイドパネル３０が固定されている。格子状のガード部分と取付部４０との固定は溶接固定であるが、先端をＬ字曲げしたガード部分を取付部４０の切欠き部分に引っ掛ける構造のため、溶接部が変形または破損しても格子状のガード部分が落下することはない。取付部４０は、据え付け面３００に取り付けるための複数個の固定用ねじ孔４１を有する。そして、取付部４０に設けられた固定用ねじ孔４１を使って防球ガード１００が据え付け面３００にねじ固定されている。

上記のように構成される防球ガード１００は、あらかじめ据え付け面３００に設置済みのエアー搬送ファン２００に対して、防球ガード１００の長手方向とエアー搬送ファン２００の長手方向とを平行にして、防球ガード１００の内部にエアー搬送ファン２００を収納してエアー搬送ファン２００を覆うように配置される。そして、取付部４０の固定用ねじ孔４１を用いて取付部４０を据え付け面３００にねじで固定することにより、防球ガード１００が据え付け面３００に固定される。

上述したように、複数のワイヤー２０の各々は、並列配置された複数の縦格子部材において配列方向に垂直な面内における同じ位置に設けられた貫通孔１２に挿通されて配置されている。そして、複数の平板部品１０と複数のワイヤー２０とによって、格子状のガード部分が形成されている。すなわち、防球ガード１００においては、複数の平板部品１０と複数のワイヤー２０とは、溶接による接合によって固定されているのではなく、ワイヤー２０が複数の平板部品１０の貫通孔１２に挿通されることによって固定されている。複数の平板部品１０と複数のワイヤー２０とは、溶接による接合によって固定されている場合には、防球ガード１００にボールが衝突した場合に、平板部品１０とワイヤー２０との溶接部が変形または破損して、ワイヤー２０が平板部品１０からはずれて落下する可能性がある。

このため、防球ガード１００は、防球ガード１００にボールが衝突した際の衝撃に対する強度が高く、防球ガード１００にボールが衝突しても平板部品１０とワイヤー２０とが外れることが無い。したがって、防球ガード１００は、防球ガード１００にボールが衝突してもワイヤー２０が落下することがなく、平板部品１０とワイヤー２０とが溶接による接合によって固定される場合と比べて、ボールの衝撃による変形、破損、および部品の落下に対する安全性が向上した、信頼性の高い防球ガードが実現されている。

上述したように、平板部品１０は、平板部１１が、エアー搬送ファン２００の正面方向に向かってエアー搬送ファン２００から吹き出される吹出気流に対して平行な姿勢で配置されることにより、防球ガード１００の正面側から防球ガード１００にボールが衝突する際の衝突衝撃力に対して有効な耐衝撃性が得られる。

一方、ワイヤー２０については、ワイヤー線径はφ６ｍｍ程度以上であればワイヤー２０にボールが衝突する際のボールの衝撃力に対して有効な耐衝撃性が得られる。ワイヤー２０のワイヤー線径は、太さを増すほどワイヤー２０にボールが衝突する際の衝撃力に対して高い耐衝撃性が得られる。

一方で、ワイヤー２０のワイヤー線径が太くなるほど、エアー搬送ファン２００から吹き出される吹出気流の流れに対する妨げが大きくなり、エアー搬送ファン２００の気流到達距離を減衰させることになる。そこで、防球ガード１００における、ワイヤー２０にボールが衝突する際の衝撃力に対して有効であり、かつエアー搬送ファン２００の気流到達距離の減衰が少ないワイヤー線径を検討するために、ワイヤー線径φ６ｍｍ、ワイヤー線径φ８ｍｍ、およびワイヤー線径φ１０ｍｍのそれぞれのワイヤー２０を用いた場合のエアー搬送ファン２００の気流到達距離の減衰率を検討した。

図６は、実施の形態１にかかる防球ガード１００における防球ガードのワイヤー線径を変化させた場合のエアー搬送ファン２００から吹き出される気流の気流解析結果を示す図である。図６では、防球ガード１００のワイヤー線径をφ６ｍｍ、φ８ｍｍおよびφ１０ｍｍの３種類に変化させた場合の風速分布図を示している。図６に示す風速分布図では、エアー搬送ファン２００および防球ガード１００が据え付け面３００に取り付けられた状態においてエアー搬送ファン２００から水平方向に吹き出される気流の水平断面図を示している。

まず、防球ガード１００を設置しない「ガードなし」の場合に、エアー搬送ファン２００から予め決められた初期風速で吹出気流を吹き出させ、その後、吹出気流が減速して風速０．３ｍ／ｓになった状態での気流到達距離を求めた。この場合の気流到達距離を１００％とする。次に、防球ガード１００でエアー搬送ファン２００を保護し、吹出気流の初期風速を同一として、吹き出し後の風速が０．３ｍ／ｓになった状態での気流到達距離を求めた。防球ガード１００のワイヤー２０のワイヤー線径は、φ６ｍｍ、φ８ｍｍおよびφ１０ｍｍの３種類とし、ワイヤー２０のワイヤー線径を変えたこと以外は同じ条件とした。

その結果、ワイヤー２０のワイヤー線径がφ６ｍｍである場合の気流到達距離は、９６％であった。ワイヤー２０のワイヤー線径がφ８ｍｍである場合の気流到達距離は、８７％であった。ワイヤー２０のワイヤー線径がφ１０ｍｍである場合の気流到達距離は、８４％であった。以上の結果から、ワイヤー２０のワイヤー線径は、φ６ｍｍ、φ８およびφ１０ｍｍの３種類に変化させた場合において、ワイヤー２０のワイヤー線径がφ６ｍｍである場合が、防球ガード１００を設置することによる気流到達距離の減衰が最も小さいことが確認された。したがって、ワイヤー２０のワイヤー線径の設定としては、エアー搬送ファン２００の気流到達距離の減衰率が４％程度に抑えられるφ６ｍｍがより好ましいといえる。

本実施の形態１では、防球ガード１００が保護する機器としてエアー搬送ファン２００を例に挙げて防球ガード１００について説明したが、防球ガード１００が保護する機器は、エアー搬送ファン２００に限定されない。すなわち、防球ガード１００を設置することにより球技用のボールから機器を本発明の保護する機能は、エアー搬送ファン２００に限らず、他の機器に対しても有効である。防球ガード１００は、吹き出される気流の気流到達距離が性能上重要であるエアー搬送ファン２００の保護に用いて好適な防球ガードである。

上述したように、本実施の形態１にかかる防球ガード１００は、球技用のボールからエアー搬送ファン２００を効果的に保護する防球ガード１００の機能を維持しつつ、ボールが衝突した際の衝撃に対する耐衝撃性を向上させ、さらにエアー搬送ファン２００の気流到達距離減衰を抑制できる。したがって、本実施の形態１にかかる防球ガード１００は、体育館または競技場といった運動施設に設置されたエアー搬送ファン２００を、エアー搬送ファン２００の送風性能の低下を抑制しつつ、エアー搬送ファン２００を球技用のボールから保護するために有用である。

以上の実施の形態に示した構成は、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、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。

１０ 平板部品、１１ 平板部、１３，３１，４１ 固定用ねじ孔、３０ サイドパネル、４０ 取付部、５０ 電動機、６０，６１ 取付部品、１００ 防球ガード、２００ エアー搬送ファン、２０１ フレーム、２０２ ガイド部、２０３ 吹出口、２０４ 取付足、２０５ 回転軸、２０６ 筐体、２０７ 送風機ユニット、２０８ 軸流ファン、２０９ 吸込側風洞、２１０ 吸込口、３００ 据え付け面。

Claims (6)

1. 建物内における据え付け面に設置された機器を保護するための防球ガードであって、
   前記機器を覆う湾曲形状を有して互いに離間した状態で配列方向に沿って並列配置された複数の第１部品と、
   棒状の複数の第２部品と、
   を有し、
   複数の前記第１部品は、前記配列方向において前記第１部品を貫通する複数の貫通孔が、前記配列方向に垂直な面内における同じ位置に設けられ、
   複数の前記第２部品のそれぞれは、複数の前記第１部品において前記配列方向に垂直な面内における同じ位置に設けられた前記貫通孔に挿通されて、前記配列方向に沿って配置されていること、
   を特徴とする防球ガード。
2. 前記第１部品を前記据え付け面に固定するための取付部と、
   前記配列方向において、端部の前記第１部品の外側に配置されて端部の前記第１部品に固定されたサイドパネルと、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の防球ガード。
3. 前記サイドパネルは、端部の前記第１部品に対して着脱可能であること、
   を特徴とする請求項２に記載の防球ガード。
4. 前記第１部品は、前記配列方向に垂直な面内に平行な平板面を有する平板形状を有し、
   前記平板面が前記据え付け面に垂直な方向に対して平行とされて前記据え付け面に設置されること、
   を特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の防球ガード。
5. 前記第２部品は、線径が６ｍｍの金属ワイヤーであること、
   を特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の防球ガード。
6. 前記機器は、エアー搬送ファンであること、
   を特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の防球ガード。

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