JP2795701B2 - 送風機用遷移ダクト - Google Patents
送風機用遷移ダクトInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
- F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
- F04D29/46—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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- F28C1/00—Direct-contact trickle coolers, e.g. cooling towers
- F28C1/02—Direct-contact trickle coolers, e.g. cooling towers with counter-current only
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- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はファンダクト、特に送風機、即ち遠心送風機
を使用する空気消費システムとの間に設けられる送風機
用遷移ダクトに関連する。
を使用する空気消費システムとの間に設けられる送風機
用遷移ダクトに関連する。
従来の技術 多種類の送風機利用装置では、制限される設置空間に
重要な設計的考察が行われる。多くの利用装置では、送
風機を流出遷移ダクトに接続することが必要であり、ま
た流出遷移ダクトの長さと形状は送風機効率の総合的性
能に大きな影響を与える。従来この種の流出遷移ダクト
はかなり大きい長さを有し、空気流動方向に垂直な断面
は対称的形状を有するものであった。
重要な設計的考察が行われる。多くの利用装置では、送
風機を流出遷移ダクトに接続することが必要であり、ま
た流出遷移ダクトの長さと形状は送風機効率の総合的性
能に大きな影響を与える。従来この種の流出遷移ダクト
はかなり大きい長さを有し、空気流動方向に垂直な断面
は対称的形状を有するものであった。
業界紙「空気移動調和結合装置の送風機適用マニュア
ル」（“Fan Application Manual of the Air Moving
＆ Conditioning Association"）の22−23頁には、製造
業者から提供される定格表に示される最高効率は、「利
用装置に匹敵する遷移ダクトを設計に組込まれなければ
達成できず、...100％の速度回復に対し遷移ダクトはダ
クト直径の少なくとも2.5倍の長さがなければならな
い。」と記載されている。矩形ダクトに対する同等ダク
ト直径はダクトの高さ「ａ」と幅「ｗ」によって決定さ
れ、（4aw/π）1/2に等しい。前記送風機適用マニュア
ルによれば、1,219メートル毎分（400フィート／分）の
正常空気流出速度に対し、遷移ダクト長はダクト直径の
４倍でなければならない。ダクトのエルボ又は類似屈曲
部が送風機流出口に非常に接近していなければ、送風機
の効率低下は50％にも達する。
ル」（“Fan Application Manual of the Air Moving
＆ Conditioning Association"）の22−23頁には、製造
業者から提供される定格表に示される最高効率は、「利
用装置に匹敵する遷移ダクトを設計に組込まれなければ
達成できず、...100％の速度回復に対し遷移ダクトはダ
クト直径の少なくとも2.5倍の長さがなければならな
い。」と記載されている。矩形ダクトに対する同等ダク
ト直径はダクトの高さ「ａ」と幅「ｗ」によって決定さ
れ、（4aw/π）1/2に等しい。前記送風機適用マニュア
ルによれば、1,219メートル毎分（400フィート／分）の
正常空気流出速度に対し、遷移ダクト長はダクト直径の
４倍でなければならない。ダクトのエルボ又は類似屈曲
部が送風機流出口に非常に接近していなければ、送風機
の効率低下は50％にも達する。
発明が解決すべき課題 従来推奨される遷移ダクト長は、重要な設計問題及び
冷却塔に接近して送風機を取り付けるある種の送風機利
用装置に対する制限に帰着する。最適送風効率を得るに
は、設置空間は推奨される遷移ダクト長に対応すべきで
ある。例えばある種の冷却塔装置では、冷却塔はできる
だけ低くかつ狭いことが望ましい。冷却塔に空気を取入
れ又は冷却塔から空気を排出する送風機を使用すると
き、冷却塔に余分の長さと幅を持たせて推奨される遷移
ダクト長に適合することが必要である。
冷却塔に接近して送風機を取り付けるある種の送風機利
用装置に対する制限に帰着する。最適送風効率を得るに
は、設置空間は推奨される遷移ダクト長に対応すべきで
ある。例えばある種の冷却塔装置では、冷却塔はできる
だけ低くかつ狭いことが望ましい。冷却塔に空気を取入
れ又は冷却塔から空気を排出する送風機を使用すると
き、冷却塔に余分の長さと幅を持たせて推奨される遷移
ダクト長に適合することが必要である。
本発明の一目的は、不当なダクト長を必要とせず、最
適送風効率を与える曲線状の送風機用遷移ダクトを提供
することにある。
適送風効率を与える曲線状の送風機用遷移ダクトを提供
することにある。
本発明の他の一目的は、冷却塔内で送風機に曲線状の
送風機用遷移ダクトを利用して全空気移動システムの効
率を改善することにある。
送風機用遷移ダクトを利用して全空気移動システムの効
率を改善することにある。
本発明の他の一目的は、冷却塔内を通過する空気分布
状態を改善することにある。
状態を改善することにある。
本発明の他の一目的は、従来の対称型ダクトに発生す
る激しい遮断区域の乱流を除去し、送風機ハウジングの
らせん室の延長部内に滑らかな空気連続性を与え、高度
の速度圧力回復に影響を及ぼす新規な送風機用遷移ダク
トを提供することにある。
る激しい遮断区域の乱流を除去し、送風機ハウジングの
らせん室の延長部内に滑らかな空気連続性を与え、高度
の速度圧力回復に影響を及ぼす新規な送風機用遷移ダク
トを提供することにある。
課題を解決するための手段 本発明による送風機用遷移ダクトは、底板（14）と、
底板（14）の側縁（34、36）連結されかつ側縁（34、3
6）から上方に伸びる一対の側板（16、18）と、通気方
向に沿ってほぼ凹形に形成されかつ側板（16、18）の上
縁部（30、32）に側縁が連結された上板（12）とを含
み、底板（14）、側板（16、18）及び上板（12）は、通
気方向の一方の端部に設けられたほぼ矩形の入口開口部
（20）と、通気方向の他方の端部に設けられたほぼ矩形
の出口開口部（22）と、入口開口部（20）と出口開口部
（22）との間に設けられる空気流路とを形成する。底板
（14）は上板（12）より通気方向に長く、入口開口部
（20）が形成する第１の仮想平面（20a）は、出口開口
部（22）が形成する第２の仮想平面（22a）に対し１゜
〜60゜の角度で交差する。側板（16、18）は傾斜した上
縁部（30、32）を有し、入口開口部（20）の高さは出口
開口部（22）の高さよりも低い。空気流路の断面積は、
入口開口部（20）から出口開口部（22）まで連続的に増
加して、空気流に滑らかな連続性を与え、空気流路の内
壁からの剥離と乱流とを抑制する。
底板（14）の側縁（34、36）連結されかつ側縁（34、3
6）から上方に伸びる一対の側板（16、18）と、通気方
向に沿ってほぼ凹形に形成されかつ側板（16、18）の上
縁部（30、32）に側縁が連結された上板（12）とを含
み、底板（14）、側板（16、18）及び上板（12）は、通
気方向の一方の端部に設けられたほぼ矩形の入口開口部
（20）と、通気方向の他方の端部に設けられたほぼ矩形
の出口開口部（22）と、入口開口部（20）と出口開口部
（22）との間に設けられる空気流路とを形成する。底板
（14）は上板（12）より通気方向に長く、入口開口部
（20）が形成する第１の仮想平面（20a）は、出口開口
部（22）が形成する第２の仮想平面（22a）に対し１゜
〜60゜の角度で交差する。側板（16、18）は傾斜した上
縁部（30、32）を有し、入口開口部（20）の高さは出口
開口部（22）の高さよりも低い。空気流路の断面積は、
入口開口部（20）から出口開口部（22）まで連続的に増
加して、空気流に滑らかな連続性を与え、空気流路の内
壁からの剥離と乱流とを抑制する。
本発明の実施例では、底板（14）は複数の扁平階段状
部（14A）の形成によって湾曲する。上板（12）の曲率
半径は底板（14）の曲率半径よりも小さい。一対の側板
（16、18）は通気方向に湾曲し、出口開口部（22）の垂
直幅は入口開口部（20）の垂直幅よりも大きい。遷移ダ
クト（10）の出口開口部（22）は向流冷却塔（50）の入
口（52）に接続され、遷移ダクト（10）の入口開口部
（20）は向流冷却塔（50）に取り付けられた送風機（4
0）の出口（42）に接続される。送風機（40）の出口（4
2）は、送風機（40）の両側部と底部との間に形成され
た開放領域（49）と、上板（12）の延長部（31）に連結
された送風機（40）の遮断部（48）とを有する。遷移ダ
クト（10）の出口開口部（22）は向流冷却塔（50）の入
口（52）の寸法と実質的に対応する。向流冷却塔（50）
は、一連の平行シートを含む充填シート（54）と、充填
シート（54）の上方に装着された複数のスプレーノズル
（58）と、充填シート（54）の下方に配置されかつ流体
を捕集する溜め（68）とを備えたマニホールドを有する
流体スプレー装置を含む。送風機（40）は溜め（68）の
上方に装着され、スプレーノズル（58）が動作していな
い時の最高流体レベル（64）が送風機（40）に達しな
い。充填シート（54）は溜め（68）から垂直上方に間隔
をもって配置され、充填シート（54）の下縁と溜め（6
8）との間にチャンバ（66）を形成する。
部（14A）の形成によって湾曲する。上板（12）の曲率
半径は底板（14）の曲率半径よりも小さい。一対の側板
（16、18）は通気方向に湾曲し、出口開口部（22）の垂
直幅は入口開口部（20）の垂直幅よりも大きい。遷移ダ
クト（10）の出口開口部（22）は向流冷却塔（50）の入
口（52）に接続され、遷移ダクト（10）の入口開口部
（20）は向流冷却塔（50）に取り付けられた送風機（4
0）の出口（42）に接続される。送風機（40）の出口（4
2）は、送風機（40）の両側部と底部との間に形成され
た開放領域（49）と、上板（12）の延長部（31）に連結
された送風機（40）の遮断部（48）とを有する。遷移ダ
クト（10）の出口開口部（22）は向流冷却塔（50）の入
口（52）の寸法と実質的に対応する。向流冷却塔（50）
は、一連の平行シートを含む充填シート（54）と、充填
シート（54）の上方に装着された複数のスプレーノズル
（58）と、充填シート（54）の下方に配置されかつ流体
を捕集する溜め（68）とを備えたマニホールドを有する
流体スプレー装置を含む。送風機（40）は溜め（68）の
上方に装着され、スプレーノズル（58）が動作していな
い時の最高流体レベル（64）が送風機（40）に達しな
い。充填シート（54）は溜め（68）から垂直上方に間隔
をもって配置され、充填シート（54）の下縁と溜め（6
8）との間にチャンバ（66）を形成する。
本発明による送風機用遷移ダクトの他の実施例では、
底板（94）と、底板（94）の両側縁から上方に伸び出し
かつこれに連結される２個の側板と、通気方向に沿う凹
型形状を有しかつ両側板の上縁部に連結された側縁部を
有する上板（98）とを含む。底板（94）、側板及び上板
（98）は、通気方向の一方の端部に設けられたほぼ矩形
で垂直の入口開口部（92）と、通気方向の他方の端部に
設けられたほぼ矩形で垂直の出口開口部（96）と、入口
開口部（92）と出口開口部（96）との間に設けられる空
気流路とを形成する。底板（94）は直線状でかつ上板
（98）よりも通気方向の長さが短い。入口開口部（92）
及び出口開口部（96）の垂直縁部は互いに平行である。
送風機用遷移ダクト（90）の入口開口部（92）は送風機
（40）の出口（42）に接続される。入口開口部（92）の
高さは出口開口部（96）の高さより低い。空気流路の断
面積は、入口開口部（92）から出口開口部（96）まで連
続的に増加して、空気流に滑らかな連続性を与え、空気
流路の内壁からの剥離と乱流とを抑制する。
底板（94）と、底板（94）の両側縁から上方に伸び出し
かつこれに連結される２個の側板と、通気方向に沿う凹
型形状を有しかつ両側板の上縁部に連結された側縁部を
有する上板（98）とを含む。底板（94）、側板及び上板
（98）は、通気方向の一方の端部に設けられたほぼ矩形
で垂直の入口開口部（92）と、通気方向の他方の端部に
設けられたほぼ矩形で垂直の出口開口部（96）と、入口
開口部（92）と出口開口部（96）との間に設けられる空
気流路とを形成する。底板（94）は直線状でかつ上板
（98）よりも通気方向の長さが短い。入口開口部（92）
及び出口開口部（96）の垂直縁部は互いに平行である。
送風機用遷移ダクト（90）の入口開口部（92）は送風機
（40）の出口（42）に接続される。入口開口部（92）の
高さは出口開口部（96）の高さより低い。空気流路の断
面積は、入口開口部（92）から出口開口部（96）まで連
続的に増加して、空気流に滑らかな連続性を与え、空気
流路の内壁からの剥離と乱流とを抑制する。
本発明の別の実施例では、送風機用遷移ダクト（90）
の出口開口部（96）は向流冷却塔（50）の入口（52）に
接続され、送風機（40）の出口（42）は、送風機（40）
の両側部と底部との間に形成された開放領域（49）と、
送風機用遷移ダクト（90）の入口開口部（92）の上板
（98）に連結された出口（42）の遮断部（48）とを有す
る。
の出口開口部（96）は向流冷却塔（50）の入口（52）に
接続され、送風機（40）の出口（42）は、送風機（40）
の両側部と底部との間に形成された開放領域（49）と、
送風機用遷移ダクト（90）の入口開口部（92）の上板
（98）に連結された出口（42）の遮断部（48）とを有す
る。
非対称形状の送風機用遷移ダクト（10、90）を形成
し、送風機用遷移ダクトの上板（12、98）を送風機（4
0）の遮断部（48）に連結することによっても、本発明
の前記諸目的を達成できる。本発明の送風機用遷移ダク
ト（10、90）は４辺ダクトで、その上方部即ち上板（1
2、98）は上方に向けて湾曲する。２つの両側板（16、1
8）は上板（12、98）と底板（14、94）を連結してダク
トを形成する。
し、送風機用遷移ダクトの上板（12、98）を送風機（4
0）の遮断部（48）に連結することによっても、本発明
の前記諸目的を達成できる。本発明の送風機用遷移ダク
ト（10、90）は４辺ダクトで、その上方部即ち上板（1
2、98）は上方に向けて湾曲する。２つの両側板（16、1
8）は上板（12、98）と底板（14、94）を連結してダク
トを形成する。
空気流動方向のダクト全体の縦方向の長さは、同等の
ダクト直径よりも小さい。換言すれば上記の構成は業界
の常識とはかけ離れたものである。
ダクト直径よりも小さい。換言すれば上記の構成は業界
の常識とはかけ離れたものである。
作用 側板（16、18）は傾斜した上縁部（30、32）を有し、
入口開口部（20、92）の高さは出口開口部（22、96）の
高さよりも低く、空気流路の断面積は、入口開口部（2
0）から出口開口部（22）まで連続的に増加して、空気
流に滑らかな連続性を与え、空気流路の内壁からの剥離
と乱流とを抑制する。このため、本発明の送風機用遷移
ダクト（10、90）を送風機（40）と共に使用すると、送
風機用遷移ダクト（10、90）内の空気の速度エネルギは
圧力エネルギに円滑に変換され、速度圧力回復機能が促
進される。
入口開口部（20、92）の高さは出口開口部（22、96）の
高さよりも低く、空気流路の断面積は、入口開口部（2
0）から出口開口部（22）まで連続的に増加して、空気
流に滑らかな連続性を与え、空気流路の内壁からの剥離
と乱流とを抑制する。このため、本発明の送風機用遷移
ダクト（10、90）を送風機（40）と共に使用すると、送
風機用遷移ダクト（10、90）内の空気の速度エネルギは
圧力エネルギに円滑に変換され、速度圧力回復機能が促
進される。
また、入口開口部（20）と出口開口部（22）との間の
角度が60゜以下であるため、本発明の送風機用遷移ダク
ト（10、90）はダクト長が短く、高さと幅の小さい空間
減少が得られ、冷却塔又は加熱−冷却システムの大きさ
を大幅に減少することができる。更に、入口開口部（2
0、92）の高さは出口開口部（22、96）の高さよりも低
いため、送風機用遷移ダクト（10、90）から流出する空
気は、僅かに上方に向けられ、冷却塔装置の冷却効率を
向上する。
角度が60゜以下であるため、本発明の送風機用遷移ダク
ト（10、90）はダクト長が短く、高さと幅の小さい空間
減少が得られ、冷却塔又は加熱−冷却システムの大きさ
を大幅に減少することができる。更に、入口開口部（2
0、92）の高さは出口開口部（22、96）の高さよりも低
いため、送風機用遷移ダクト（10、90）から流出する空
気は、僅かに上方に向けられ、冷却塔装置の冷却効率を
向上する。
実施例 以下、本発明による送風機用遷移ダクトの実施例を第
１図〜第６図について説明する。
１図〜第６図について説明する。
第１図は本発明の一実施例による曲線状の送風機用遷
移ダクト10を示す。送風機用遷移ダクト10は通常鋼板で
作られ腐食防止のためメッキされる。送風機用遷移ダク
ト10の上板12は、送風機用遷移ダクト10の上方からみて
空気の運動方向である通気方向（縦軸）に沿って凹形の
金属部である。底板14は、送風機用遷移ダクト10を上方
からみて直線状か又は通気方向に沿って凹形である。同
形の金属部により構成される側板16と18は、上板12の側
縁に連結された上縁部30と32を有し、送風機用遷移ダク
ト10が側方に拡大する場合には僅かに湾曲してもよい。
従って側板16と18の上縁部30と32は、送風機用遷移ダク
ト10を上方からみて上板12の湾曲に応じて凹形である。
側板16と18はそれぞれ底板14の側縁に連結された底縁34
と36を有し、底板14が湾曲する場合には、底板14の湾曲
に応じて各底縁34と36は、送風機用遷移ダクト10を上方
からみて凹形である。上板12と底板14を滑らかに湾曲し
て図示するが、底板14は直線状でも曲線状でもよい。し
かし送風機用遷移ダクト10全体が外側に連続的に拡大す
る限り、１個又は複数の扁平部14Aを底板14に形成して
もよく、１個又は複数の扁平部12Aを上板12に形成して
もよい。
移ダクト10を示す。送風機用遷移ダクト10は通常鋼板で
作られ腐食防止のためメッキされる。送風機用遷移ダク
ト10の上板12は、送風機用遷移ダクト10の上方からみて
空気の運動方向である通気方向（縦軸）に沿って凹形の
金属部である。底板14は、送風機用遷移ダクト10を上方
からみて直線状か又は通気方向に沿って凹形である。同
形の金属部により構成される側板16と18は、上板12の側
縁に連結された上縁部30と32を有し、送風機用遷移ダク
ト10が側方に拡大する場合には僅かに湾曲してもよい。
従って側板16と18の上縁部30と32は、送風機用遷移ダク
ト10を上方からみて上板12の湾曲に応じて凹形である。
側板16と18はそれぞれ底板14の側縁に連結された底縁34
と36を有し、底板14が湾曲する場合には、底板14の湾曲
に応じて各底縁34と36は、送風機用遷移ダクト10を上方
からみて凹形である。上板12と底板14を滑らかに湾曲し
て図示するが、底板14は直線状でも曲線状でもよい。し
かし送風機用遷移ダクト10全体が外側に連続的に拡大す
る限り、１個又は複数の扁平部14Aを底板14に形成して
もよく、１個又は複数の扁平部12Aを上板12に形成して
もよい。
送風機用遷移ダクト10の上板12、側部16、底板14及び
側部18により空気流路が形成され、入口開口部20は、空
気流路の一方の端部の上板12、側部16、底板14及び側部
18の４縁部で構成される。出口開口部22は、空気流路の
他方の端部の上板12、側部16、底板14及び側部18の４縁
部で形成される。出口開口部22の全高は入口開口部20の
高さよりも常に大きい。従って、出口開口部22の高さは
常に入口開口部20の高さより大きく、出口開口部22の側
板16と18の高さは入口開口部20の高さよりも大きい。側
板16と18は好適には出口開口部22に向けて外側に湾曲
し、出口開口部22の垂直幅も通常入口開口部20の垂直幅
よりも大きい。底板14の通気方向の長さは上板12の通気
方向の長さよりも大きい。
側部18により空気流路が形成され、入口開口部20は、空
気流路の一方の端部の上板12、側部16、底板14及び側部
18の４縁部で構成される。出口開口部22は、空気流路の
他方の端部の上板12、側部16、底板14及び側部18の４縁
部で形成される。出口開口部22の全高は入口開口部20の
高さよりも常に大きい。従って、出口開口部22の高さは
常に入口開口部20の高さより大きく、出口開口部22の側
板16と18の高さは入口開口部20の高さよりも大きい。側
板16と18は好適には出口開口部22に向けて外側に湾曲
し、出口開口部22の垂直幅も通常入口開口部20の垂直幅
よりも大きい。底板14の通気方向の長さは上板12の通気
方向の長さよりも大きい。
送風機用遷移ダクト10が上方に拡大する場合、入口開
口部20が形成する第１の仮想平面20aと出口開口部22が
形成する第２の仮想平面22aは、１゜〜60゜の通路角度
Ａをなし、本発明では好適には通路角度Ａは５゜〜45゜
である。
口部20が形成する第１の仮想平面20aと出口開口部22が
形成する第２の仮想平面22aは、１゜〜60゜の通路角度
Ａをなし、本発明では好適には通路角度Ａは５゜〜45゜
である。
第２図に示す送風機40は送風機用遷移ダクト10の入口
開口部20に連結され、上板12の延長部31は、送風機40の
両側部と底部との間に形成される開放領域49の上部の遮
断部48に接続される。このため、遮断部48の下流に開放
領域49が形成され、入口開口部20から出口開口部22まで
の空気流路の断面積は連続的に増加して、空気流に滑ら
かな連続性を与え、空気流路の内壁からの剥離と乱流と
を抑制できる。従って、送風機用遷移ダクト10内の空気
の速度エネルギは圧力エネルギに円滑に変換され、速度
圧力回復機能が促進される。
開口部20に連結され、上板12の延長部31は、送風機40の
両側部と底部との間に形成される開放領域49の上部の遮
断部48に接続される。このため、遮断部48の下流に開放
領域49が形成され、入口開口部20から出口開口部22まで
の空気流路の断面積は連続的に増加して、空気流に滑ら
かな連続性を与え、空気流路の内壁からの剥離と乱流と
を抑制できる。従って、送風機用遷移ダクト10内の空気
の速度エネルギは圧力エネルギに円滑に変換され、速度
圧力回復機能が促進される。
第４図及び第５図は送風機72を有する従来の直線状ダ
クト71及び送風機82を有する対称型膨張ダクト80の送風
機−ダクトアセンブリを示す。直線状ダクト71及び膨張
ダクト80は垂直方向に対称の形状を有する。空気移動装
置の従来の研究は、第４及び第５図及び前記業界紙「空
気移動調和結合装置の送風機適用マニュアル」に示され
るように、排出ダクトを出口区域に接続することが基本
構想である。第４図及び第５図に示す従来の排出ダクト
は、上部パネルと底部パネルに対して膨張角である。即
ち第４図の直線状ダクト71では、AT＝ABで、膨張角は０
である。第５図に示す対称型膨張ダクト80では、 ｜＋ET|＝｜−EB| であり、膨張角は等しい。これらのダクト形状では、垂
直方向に非対称の速度分布を有する開放領域49を出る空
気をダクトの高さ方向に沿って均一に処理するため、ダ
クト内の速度圧力回復効果が減少される。即ち、開放領
域49と出口区域との間で空気が急激に膨張し、遮断部48
の下流の乱流84によって送風機−ダクト装置内でかなり
の圧力損失を生ずる。このため、第４図及び第５図に示
す対称型の長いダクト71、80では、送風機72、82の出口
42とダクト71、80の入口との間で急激な流動膨張及びダ
クト面からの流動剥離と乱流を生じて、圧力損失が発生
するが、非対称形状の本発明による送風機用遷移ダクト
10は、従来の対称形状のダクトで発生するダクト壁面か
らの流動剥離と乱流の発生を防止し、開放領域49から流
出する空気流を滑らかでかつ安定して膨張させることが
できる。
クト71及び送風機82を有する対称型膨張ダクト80の送風
機−ダクトアセンブリを示す。直線状ダクト71及び膨張
ダクト80は垂直方向に対称の形状を有する。空気移動装
置の従来の研究は、第４及び第５図及び前記業界紙「空
気移動調和結合装置の送風機適用マニュアル」に示され
るように、排出ダクトを出口区域に接続することが基本
構想である。第４図及び第５図に示す従来の排出ダクト
は、上部パネルと底部パネルに対して膨張角である。即
ち第４図の直線状ダクト71では、AT＝ABで、膨張角は０
である。第５図に示す対称型膨張ダクト80では、 ｜＋ET|＝｜−EB| であり、膨張角は等しい。これらのダクト形状では、垂
直方向に非対称の速度分布を有する開放領域49を出る空
気をダクトの高さ方向に沿って均一に処理するため、ダ
クト内の速度圧力回復効果が減少される。即ち、開放領
域49と出口区域との間で空気が急激に膨張し、遮断部48
の下流の乱流84によって送風機−ダクト装置内でかなり
の圧力損失を生ずる。このため、第４図及び第５図に示
す対称型の長いダクト71、80では、送風機72、82の出口
42とダクト71、80の入口との間で急激な流動膨張及びダ
クト面からの流動剥離と乱流を生じて、圧力損失が発生
するが、非対称形状の本発明による送風機用遷移ダクト
10は、従来の対称形状のダクトで発生するダクト壁面か
らの流動剥離と乱流の発生を防止し、開放領域49から流
出する空気流を滑らかでかつ安定して膨張させることが
できる。
遮断部48から離間して、送風機72に接続された第４図
に示す従来の直線状ダクト71及び遮断部48から離間して
送風機82に接続された送風機82を有する第５図に示す従
来の対称型膨張ダクト80とは異なり、本発明の非対称型
の送風機用遷移ダクトでは、第２図に示すように、上板
12の延長部31は開放領域49の遮断部48で送風機40のハウ
ジングに連結され、幅方向には対称的形状を有し、高さ
方向には非対称的に拡大する。
に示す従来の直線状ダクト71及び遮断部48から離間して
送風機82に接続された送風機82を有する第５図に示す従
来の対称型膨張ダクト80とは異なり、本発明の非対称型
の送風機用遷移ダクトでは、第２図に示すように、上板
12の延長部31は開放領域49の遮断部48で送風機40のハウ
ジングに連結され、幅方向には対称的形状を有し、高さ
方向には非対称的に拡大する。
第２図に示すように、送風機用遷移ダクト10の高さ方
向の拡大率は、上板12の傾斜角度DTと、底板14の傾斜角
度DBとで限定される。上板12と底板14が送風機40のハウ
ジングの渦形展開方向と一致するとき、傾斜角度DTとDB
は正であるが、上板12と底板14が送風機40のハウジング
の渦形展開方向とは反対方向の場合には、傾斜角度DTと
DBは負である。理論的に傾斜角度DTとDBは正負の逆符号
が考えられるが、実際に逆符号では送風機用遷移ダクト
10の中央断面付近で気流剥離を生じて効率が低下する。
従って傾斜角度DT、DBは同じ正符号がよい。送風機40は
垂直から通路角度Ａだけ傾斜し、送風機用遷移ダクト10
の垂直の出口開口部22は冷却塔等のシステム46に連結さ
れる。
向の拡大率は、上板12の傾斜角度DTと、底板14の傾斜角
度DBとで限定される。上板12と底板14が送風機40のハウ
ジングの渦形展開方向と一致するとき、傾斜角度DTとDB
は正であるが、上板12と底板14が送風機40のハウジング
の渦形展開方向とは反対方向の場合には、傾斜角度DTと
DBは負である。理論的に傾斜角度DTとDBは正負の逆符号
が考えられるが、実際に逆符号では送風機用遷移ダクト
10の中央断面付近で気流剥離を生じて効率が低下する。
従って傾斜角度DT、DBは同じ正符号がよい。送風機40は
垂直から通路角度Ａだけ傾斜し、送風機用遷移ダクト10
の垂直の出口開口部22は冷却塔等のシステム46に連結さ
れる。
第３図に示す送風機40は送風機用遷移ダクト10に接続
され、送風機用遷移ダクト10の出口開口部22は向流型冷
却塔50の入口52に接続される。冷却塔50はヘッダ導管56
に流入しノズル58から下方に噴霧される液体を冷却す
る。噴霧される液体は一定間隔離して並列配置された複
数の充填シート54に接触した後下方に流動する。送風機
用遷移ダクト10を通る空気は、送風機用遷移ダクト10の
上部板の凹形形状のため流線内に垂直成分を発生する。
この流動方向は充填シートの下部区域70を横切る空気分
布に非常に有利な影響を与える。
され、送風機用遷移ダクト10の出口開口部22は向流型冷
却塔50の入口52に接続される。冷却塔50はヘッダ導管56
に流入しノズル58から下方に噴霧される液体を冷却す
る。噴霧される液体は一定間隔離して並列配置された複
数の充填シート54に接触した後下方に流動する。送風機
用遷移ダクト10を通る空気は、送風機用遷移ダクト10の
上部板の凹形形状のため流線内に垂直成分を発生する。
この流動方向は充填シートの下部区域70を横切る空気分
布に非常に有利な影響を与える。
更に、下部区域70と水面62との間のチャンバ66及び複
数の充填シート54の相互間での空気膨張は速度エネルギ
から圧力エネルギへの回復を促進し、従って全体の空気
移動システムの効率が増進される。空気は充填シート54
と上面ルーバ60との間で上方に流動する。分離器の機能
を有するルーバ60は通常、小間隔で配置されたブレード
で構成され、流動する空気によって上方に吹き上げられ
る小水滴の大部分を空気から分離して下方の充填シート
54上に落下させる。ノズル58から下方に噴霧される液体
が充填シート54に沿って下方に流れる際に、充填シート
54を通る空気は冷却され、液体は運転レベル62に保持さ
れた溜め68内に落下する。溜め68内の液体は、熱を吸収
する冷却装置（図示せず）内で使用され、冷却装置で加
熱された液体はヘッダ導管56に戻され、ノズル58を通し
て充填シート54上に噴霧され、上記液体冷却作用が開始
される。上記のシステムが種々の理由で停止した時、ノ
ズル58からの液体噴霧が止まり、大部分の液体は溜め68
内の停止レベル64に蓄積される。
数の充填シート54の相互間での空気膨張は速度エネルギ
から圧力エネルギへの回復を促進し、従って全体の空気
移動システムの効率が増進される。空気は充填シート54
と上面ルーバ60との間で上方に流動する。分離器の機能
を有するルーバ60は通常、小間隔で配置されたブレード
で構成され、流動する空気によって上方に吹き上げられ
る小水滴の大部分を空気から分離して下方の充填シート
54上に落下させる。ノズル58から下方に噴霧される液体
が充填シート54に沿って下方に流れる際に、充填シート
54を通る空気は冷却され、液体は運転レベル62に保持さ
れた溜め68内に落下する。溜め68内の液体は、熱を吸収
する冷却装置（図示せず）内で使用され、冷却装置で加
熱された液体はヘッダ導管56に戻され、ノズル58を通し
て充填シート54上に噴霧され、上記液体冷却作用が開始
される。上記のシステムが種々の理由で停止した時、ノ
ズル58からの液体噴霧が止まり、大部分の液体は溜め68
内の停止レベル64に蓄積される。
第３図に示すように、停止レベル64は運転レベル62よ
り高く、送風機40は送風機用遷移ダクト10を介して冷却
塔50に接続されるから、送風機用遷移ダクト10はチャン
バ66の入口開口部52に対して上方及び外側に向けて保持
される。従って、送風機40は最高の停止レベル64の上方
に位置し、液体は送風機のホィール41に接触しない。ダ
クトの直径の少なくとも2.5倍の長さを有するダクトと
は対照的に、送風機用遷移ダクト10を使用すると大幅に
空間を節約できる利点がある。更に、充填シート54を通
してチャンバ66に流入する空気の最大効率を得るには、
出口開口部22がチャンバ66への入口52の高さと幅の寸法
に一致するように送風機用遷移ダクト10の大きさを決め
ることが望ましい。
り高く、送風機40は送風機用遷移ダクト10を介して冷却
塔50に接続されるから、送風機用遷移ダクト10はチャン
バ66の入口開口部52に対して上方及び外側に向けて保持
される。従って、送風機40は最高の停止レベル64の上方
に位置し、液体は送風機のホィール41に接触しない。ダ
クトの直径の少なくとも2.5倍の長さを有するダクトと
は対照的に、送風機用遷移ダクト10を使用すると大幅に
空間を節約できる利点がある。更に、充填シート54を通
してチャンバ66に流入する空気の最大効率を得るには、
出口開口部22がチャンバ66への入口52の高さと幅の寸法
に一致するように送風機用遷移ダクト10の大きさを決め
ることが望ましい。
第２図に示すように、底板14の偏向量をY1とし、上板
12の偏向量をY2とすると、上板12と底板14の偏向による
拡大量は、拡大量＝ｆ（Y2−Y1）として表される。従っ
て、出口開口部22の幅が入口開口部20の幅よりも大きい
とき、偏向による拡大と幅方向の拡大による結合効果に
よって送風機用遷移ダクト10の入口開口部20に対する出
口開口部22の実際の拡大量が決定される。第５図に示す
従来の対称型膨張ダクト80では、｜＋ET|＝｜−EB|とな
り、両膨張角が等しくかつ逆方向の構造であるのに対
し、短い非対称送風機用遷移ダクト10では、上板12の傾
斜角度DTは、底板14の傾斜角度DBより大きくなければな
らない。本発明の送風機用遷移ダクト10の上板12の傾斜
角度DTは５゜〜64゜の間の値を有し、底板14の傾斜角度
DBの値は３゜〜32゜の範囲内にあるべきで、好適な湾曲
実施例ではそれぞれ10゜〜47゜及び５゜〜19゜の範囲内
である。
12の偏向量をY2とすると、上板12と底板14の偏向による
拡大量は、拡大量＝ｆ（Y2−Y1）として表される。従っ
て、出口開口部22の幅が入口開口部20の幅よりも大きい
とき、偏向による拡大と幅方向の拡大による結合効果に
よって送風機用遷移ダクト10の入口開口部20に対する出
口開口部22の実際の拡大量が決定される。第５図に示す
従来の対称型膨張ダクト80では、｜＋ET|＝｜−EB|とな
り、両膨張角が等しくかつ逆方向の構造であるのに対
し、短い非対称送風機用遷移ダクト10では、上板12の傾
斜角度DTは、底板14の傾斜角度DBより大きくなければな
らない。本発明の送風機用遷移ダクト10の上板12の傾斜
角度DTは５゜〜64゜の間の値を有し、底板14の傾斜角度
DBの値は３゜〜32゜の範囲内にあるべきで、好適な湾曲
実施例ではそれぞれ10゜〜47゜及び５゜〜19゜の範囲内
である。
送風機用遷移ダクト10の最も重要な点は、入口開口部
20から出口開口部22まで連続的に増加して、空気流に滑
らかな連続性を与え、空気流路の内壁からの剥離の乱流
とを抑制して、滑らかで障害のない空気流路の拡大断面
を与える上板12の湾曲である。送風機用遷移ダクト10で
は、取り付ける装置によって通路角度Ａを変更できるか
ら、種々の送風機装置に広い融通性を与える。普通の通
路角度Ａは、代表的な空気移動送風機装置に対しては１
゜〜60゜が好適であるが、例えば冷却塔の場合には５゜
〜45゜が好適である。
20から出口開口部22まで連続的に増加して、空気流に滑
らかな連続性を与え、空気流路の内壁からの剥離の乱流
とを抑制して、滑らかで障害のない空気流路の拡大断面
を与える上板12の湾曲である。送風機用遷移ダクト10で
は、取り付ける装置によって通路角度Ａを変更できるか
ら、種々の送風機装置に広い融通性を与える。普通の通
路角度Ａは、代表的な空気移動送風機装置に対しては１
゜〜60゜が好適であるが、例えば冷却塔の場合には５゜
〜45゜が好適である。
第６図の別型式の送風機用遷移ダクト90では入口開口
部92と出口開口部96との間の角度はゼロであり、直線状
の底板14に対し傾斜角度DBは零である。底板94は直線状
であるが、出口面96の高さは上部板98の湾曲のため入口
面92の高さよりも常に大きいことに注意されたい。送風
機40のベースは水平で、垂直面になる送風出口42は送風
機用遷移ダクト90の入口開口部92に接続する。これらの
構成は設計上の選択事項である。勿論、送風機用遷移ダ
クト10は、設計及び設置要求によって送風の方位が完全
に垂直であろうと、完全に水平又は任意の傾斜位置で
も、これらの方位に適応させることができる。
部92と出口開口部96との間の角度はゼロであり、直線状
の底板14に対し傾斜角度DBは零である。底板94は直線状
であるが、出口面96の高さは上部板98の湾曲のため入口
面92の高さよりも常に大きいことに注意されたい。送風
機40のベースは水平で、垂直面になる送風出口42は送風
機用遷移ダクト90の入口開口部92に接続する。これらの
構成は設計上の選択事項である。勿論、送風機用遷移ダ
クト10は、設計及び設置要求によって送風の方位が完全
に垂直であろうと、完全に水平又は任意の傾斜位置で
も、これらの方位に適応させることができる。
本発明による送風機用遷移ダクトは、遠心送風機及び
その他の種々の送風機に使用できることは明らかであ
る。
その他の種々の送風機に使用できることは明らかであ
る。
発明の効果 非対称形状を有する本発明の送風機用遷移ダクトで
は、空気流路の断面積は、入口開口部から出口開口部ま
で連続的に増加して、空気流に滑らかな連続性を与え、
空気流路の内壁からの剥離と乱流とを抑制する。このた
め、本発明の送風機用遷移ダクトを送風機と共に使用す
ると、送風機用遷移ダクト内の空気の速度エネルギは圧
力エネルギに円滑に変換され、速度圧力回復機能が促進
されるため、最適送風効率が得られる。
は、空気流路の断面積は、入口開口部から出口開口部ま
で連続的に増加して、空気流に滑らかな連続性を与え、
空気流路の内壁からの剥離と乱流とを抑制する。このた
め、本発明の送風機用遷移ダクトを送風機と共に使用す
ると、送風機用遷移ダクト内の空気の速度エネルギは圧
力エネルギに円滑に変換され、速度圧力回復機能が促進
されるため、最適送風効率が得られる。
また、入口開口部と出口開口部との間の角度が60゜以
下であるため、本発明の送風機用遷移ダクトはダクト長
が短く、高さと幅の小さい空間減少が得られ、冷却塔又
は加熱−冷却システムの大きさを大幅に減少することが
できる。更に、入口開口部の高さは出口開口部の高さよ
りも低いため、送風機用遷移ダクトから流出する空気
は、僅かに上方に向けられ、冷却塔装置の冷却効率を向
上する。
下であるため、本発明の送風機用遷移ダクトはダクト長
が短く、高さと幅の小さい空間減少が得られ、冷却塔又
は加熱−冷却システムの大きさを大幅に減少することが
できる。更に、入口開口部の高さは出口開口部の高さよ
りも低いため、送風機用遷移ダクトから流出する空気
は、僅かに上方に向けられ、冷却塔装置の冷却効率を向
上する。
第１図は本発明による送風機用遷移ダクトの斜視図、第
２図は遠心送風機に連結した本発明による送風機用遷移
ダクトの側面図、第３図は本発明の送風機用遷移ダクト
に連結された遠心送風機を有する向流型冷却塔の部分断
面図、第４図は従来の直線状矩形送風機−ダクト装置の
側面図、第５図は従来の対称形拡大送風機−ダクト装置
の側面図、第６図は本発明の第２の実施例による送風機
用遷移ダクトに連結した遠心送風機の側面図である。 10……送風機用遷移ダクト、12……上板、14……底板、
16、18……側板、20……入口、22……出口、40……送風
機、50……冷却塔、54……充填シート、
２図は遠心送風機に連結した本発明による送風機用遷移
ダクトの側面図、第３図は本発明の送風機用遷移ダクト
に連結された遠心送風機を有する向流型冷却塔の部分断
面図、第４図は従来の直線状矩形送風機−ダクト装置の
側面図、第５図は従来の対称形拡大送風機−ダクト装置
の側面図、第６図は本発明の第２の実施例による送風機
用遷移ダクトに連結した遠心送風機の側面図である。 10……送風機用遷移ダクト、12……上板、14……底板、
16、18……側板、20……入口、22……出口、40……送風
機、50……冷却塔、54……充填シート、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−46498（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F04D 29/44
Claims (10)
- 【請求項１】底板と、底板の側縁に連結されかつ側縁か
ら上方に伸びる一対の側板と、通気方向に沿ってほぼ凹
形に形成されかつ側板の上縁部に側縁が連結された上板
とを含み、底板、側板及び上板は、通気方向の一方の端
部に設けられたほぼ矩形の入口開口部と、通気方向の他
方の端部に設けられたほぼ矩形の出口開口部と、入口開
口部と出口開口部との間に設けられる空気流路とを形成
する遷移ダクトにおいて、 底板は上板より通気方向に長く、入口開口部が形成する
第１の仮想平面は、出口開口部が形成する第２の仮想平
面に対し１゜〜60゜の角度で交差し、 側板は傾斜した上縁部を有し、入口開口部の高さは出口
開口部の高さよりも低く、 空気流路の断面積は、入口開口部から出口開口部まで連
続的に増加して、空気流に滑らかな連続性を与え、空気
流路の内壁からの剥離と乱流とを抑制することを特徴と
する送風機用遷移ダクト。 - 【請求項２】底板は複数の扁平階段状部の形成によって
湾曲する請求項１に記載の送風機用遷移ダクト。 - 【請求項３】上板の曲率半径は底板の曲率半径よりも小
さい請求項１に記載の送風機用遷移ダクト。 - 【請求項４】一対の側板は通気方向に湾曲し、出口開口
部の垂直幅は入口開口部の垂直幅よりも大きい請求項１
に記載の送風機用遷移ダクト。 - 【請求項５】遷移ダクトの出口開口部は向流冷却塔の入
口に接続され、遷移ダクトの入口開口部は向流冷却塔に
取り付けられた送風機の出口に接続され、 送風機の出口は、送風機の両側部と底部との間に形成さ
れた開放領域と、上板の延長部に連結される送風機の遮
断部とを有する請求項１に記載の送風機用遷移ダクト。 - 【請求項６】遷移ダクトの出口開口部は向流冷却塔の入
口の寸法と実質的に対応する請求項５に記載の送風機用
遷移ダクト。 - 【請求項７】向流冷却塔は、一連の平行シートを含む充
填シートと、充填シートの上方に装着された複数のスプ
レーノズルと、充填シートの下方に配置されかつ流体を
捕集する溜めとを備えたマニホールドを有する流体スプ
レー装置を含み、送風機は溜めの上方に装着され、スプ
レーノズルが動作していない時の最高流体レベルは送風
機に達しない請求項５に記載の送風機用遷移ダクト。 - 【請求項８】充填シートは溜めから垂直上方に間隔をも
って配置され、充填シートの下縁と溜めとの間にチャン
バを形成する請求項７に記載の送風機用遷移ダクト。 - 【請求項９】底板と、底板の両側縁から上方に伸び出し
かつこれに連結される２個の側板と、通気方向に沿う凹
型形状を有しかつ両側板の上縁部に連結された側縁部を
有する上板とを含み、 底板、側板及び上板は、通気方向の一方の端部に設けら
れたほぼ矩形で垂直の入口開口部と、通気方向の他方の
端部に設けられたほぼ矩形で垂直の出口開口部と、入口
開口部と出口開口部との間に設けられる空気流路とを形
成する送風機用遷移ダクトにおいて、 底板は直線状でかつ上板よりも通気方向の長さが短く、 入口開口部及び出口開口部の垂直縁部は互いに平行であ
り、 送風機用遷移ダクトの入口開口部は送風機の出口に接続
され、 入口開口部の高さは出口開口部の高さより低く、 空気流路の断面積は、入口開口部から出口開口部まで連
続的に増加して、空気流に滑らかな連続性を与え、空気
流路の内壁からの剥離と乱流とを抑制することを特徴と
する送風機用遷移ダクト。 - 【請求項１０】送風機用遷移ダクトの出口開口部は向流
冷却塔の入口に接続され、送風機の出口は、送風機の両
側部と底部との間に形成された開放領域と、送風機用遷
移ダクトの入口開口部の上板に連結された出口の遮断部
とを有する請求項９に記載の送風機用遷移ダクト。
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