JP4076806B2 - ジェットファン - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路トンネル内のトンネル天井壁に吊り下げて設置されるジェットファンにおいて、その支持構造に加わる引張荷重を検出できるようにしたジェットファンに関するものである。また、ジェットファンの羽根車などの回転体に、異常が発生した場合に、これを検出できるようにしたジェットファンに関するものである。さらに、ジェットファンの吊設部材や規制動材などの支持構造に、緩みなどの異常が発生した場合に、これを検出することができるようにしたジェットファンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
道路トンネル内の換気を行うために、道路トンネルのトンネル天井壁にジェットファンが吊り下げて設置される。このジェットファンを吊り下げて設置するための従来のジェットファンの支持構造の一例を、図３４および図３５を参照して説明する。図３４は、従来のジェットファンの支持構造の一例を円筒状ケーシングの横から見た図である。図３５は、図３４のジェットファンを軸方向から見た図である。
【０００３】
図３４および図３５において、ジェットファン１０の円筒状ケーシング１２の軸方向中央部で軸方向から見て両側に軸方向にずらして２ヶ所の側部外壁に、側部支持部材１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄがそれぞれ設けられ、これらの略上方または略斜め上方位置のトンネル天井壁１６に、側部吊持部材１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄがそれぞれ設けられる。そして、対応する側部支持部材１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄと側部吊持部材１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄが吊設部材２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄでそれぞれに連結される。また、円筒状ケーシング１２の軸方向両端部の端部外壁の頂部に、頂部支持部材２２ａ，２２ｂがそれぞれ設けられ、これらの略軸方向斜め上方位置のトンネル天井壁１６に、頂部吊持部材２４ａ，２４ｂがそれぞれ設けられる。そして、対応する頂部支持部材２２ａ，２２ｂと頂部吊持部材２４ａ，２４ｂが規制部材３１ａ，３１ｂでそれぞれに連結される。さらに、円筒状ケーシング１２内に駆動モータ４０が配設され、駆動モータ４０の回転軸に羽根車４２が固定される。そして、駆動モータ４０が運転されると、羽根車４２が回転され、図３４の矢印の方向に送風が行われる。
【０００４】
ところで、ジェットファンにおいて、羽根車４２などの回転体はバランス調整がなされていて、正常状態であれば、運転中に大きな振動や騒音を発生することがない。しかるに、羽根車４２に異物などが付着するなどして回転体にアンバランスを生ずると、運転中に異常振動を生じ、この振動によって回転体自体が損傷を受ける虞がある。また、回転体の異常振動が支持構造に伝わり、支持構造の吊設部材２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄや規制部材３１ａ，３１ｂを連結固定するボルトナットなどに、緩みを生じさせる虞がある。そして、特に吊設部材２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄのいずれかに緩みを生ずると、その分の荷重が他の吊設部材の負担となり、極端な場合には吊設部材２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄおよび規制部材２６ａ，２６ｂが破損し、ジェットファン１０が落下して大事故となる虞がある。
【０００５】
なお、ジェットファン１０の支持構造は、正常状態にあっては、吊設部材２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄによりジェットファン１０の重量が支持され、規制部材２６ａ，２６ｂにより円筒状ケーシング１２が軸方向ならび上下に揺動するのが規制される。ここで、吊設部材２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄにはジェットファン１０の重量を支持するだけの大きな引張荷重が加わることは勿論である。そして、規制部材２６ａ，２６ｂは、ターンバックルを軽く締め付けて長さの調整がなされ、その引張荷重は零ではないが、吊設部材２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄに作用する引張荷重に対して僅かな値である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のジェットファン１０において、羽根車４２などの異物の付着の有無または羽根車４２などの損傷の有無および支持構造の緩みの有無を、定期的に点検確認しなければならない。しかるに、ジェットファン１０は道路トンネル内の高い位置に吊り下げられており、点検者が道路上から目視により点検作業をすることができない。そのため、点検者が作業車に乗って高い所から点検を行わなければならない。このためには、道路トンネル内の交通規制が必要であり、点検作業が大がかりとなり、また時間的にも制約を受けるために、頻繁には点検ができないという問題があった。
【０００７】
本発明は、かかる従来のジェットファンの事情に鑑みてなされたもので、支持構造に加わる引張荷重を検出できるようにしたジェットファンを提供することを目的とする。また、羽根車などの回転体の異常を簡単に検出できるようにした、ジェットファンを提供することを目的とする。さらに、支持構造の緩みなどの異常を簡単に検出できるようにしたジェットファンを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明のジェットファンは、円筒状ケーシングの軸方向中央部の外壁に設けた側部支持部材とその略上方または斜め上方位置のトンネル天井壁に設けた側部吊持部材とを吊設部材で連結してジェットファンの重量を支持するとともに、前記円筒状ケーシングの軸方向両端部の外壁に設けた頂部支持部材とその軸方向斜め上方位置のトンネル天井壁に設けた頂部吊持部材とを規制部材で連結して前記円筒状ケーシングの揺動を規制する支持構造を有するジェットファンにおいて、前記支持部材または前記吊持部材、あるいは前記吊設部材または前記規制部材と、前記支持部材または前記吊持部材との連結部分、の少なくともいずれか１つに、前記吊設部材または前記規制部材の引張荷重が加わるように荷重検出手段を配設し、前記荷重検出手段で検出した前記引張荷重の荷重変動成分から回転体の異常を判別する判別手段を設けて構成されている。
【０００９】
また、円筒状ケーシングの軸方向中央部の外壁に設けた側部支持部材とその略上方または斜め上方位置のトンネル天井壁に設けた側部吊持部材とを吊設部材で連結してジェットファンの重量を支持するとともに、前記円筒状ケーシングの軸方向両端部の外壁に設けた頂部支持部材とその軸方向斜め上方位置のトンネル天井壁に設けた頂部吊持部材とを規制部材で連結して前記円筒状ケーシングの揺動を規制する支持構造を有するジェットファンにおいて、前記支持部材または前記吊持部材、あるいは前記吊設部材または前記規制部材と、前記支持部材または前記吊持部材との連結部分、の少なくともいずれか１つに、前記吊設部材または前記規制部材の引張荷重が加わるように荷重検出手段を配設し、前記荷重検出手段で検出した前記引張荷重の変化から前記支持構造が異常であることを判別する判別手段を設けて構成しても良い。
【００１０】
そして、円筒状ケーシングの軸方向中央部の外壁に設けた側部支持部材とその略上方または斜め上方位置のトンネル天井壁に設けた側部吊持部材とを吊設部材で連結してジェットファンの重量を支持するとともに、前記円筒状ケーシングの軸方向両端部の外壁に設けた頂部支持部材とその軸方向斜め上方位置のトンネル天井壁に設けた頂部吊持部材とを規制部材で連結して前記円筒状ケーシングの揺動を規制する支持構造を有するジェットファンにおいて、前記支持部材または前記吊持部材の少なくともいずれか１つに、前記吊設部材または前記規制部材とは反対側に荷重付加方向に貫通孔が設けられたロードセルを配設し、前記ロードセルの前記貫通孔および前記支持部材または前記吊持部材を貫通する貫通部材を設け、前記貫通部材の一端側に前記吊設部材または前記規制部材を連結するとともに他端側に前記ロードセルの前記貫通孔を貫通し得ない膨大部を設け、前記吊設部材または前記規制部材の引張荷重が前記ロードセルに圧縮方向で加わるように構成しても良い。
【００１１】
また、円筒状ケーシングの軸方向中央部の外壁に設けた側部支持部材とその略上方または斜め上方位置のトンネル天井壁に設けた側部吊持部材とを吊設部材で連結してジェットファンの重量を支持するとともに、前記円筒状ケーシングの軸方向両端部の外壁に設けた頂部支持部材とその軸方向斜め上方位置のトンネル天井壁に設けた頂部吊持部材とを規制部材で連結して前記円筒状ケーシングの揺動を規制する支持構造を有するジェットファンにおいて、前記支持部材または前記吊持部材の少なくともいずれか１つに、前記吊設部材または前記規制部材側に荷重付加方向に貫通孔が設けられたロードセルを配設し、前記ロードセルの前記貫通孔および前記支持部材または前記吊持部材を貫通する貫通部材を設け、前記貫通部材の一端側に前記吊設部材または前記規制部材を連結するとともに他端側に前記支持部材または前記吊持部材を貫通し得ない膨大部を設け、しかも前記貫通部材により前記ロードセルを予め圧縮方向に締め付け、前記吊設部材または前記規制部材の引張荷重が前記ロードセルに前記圧縮方向と反対方向に加わるように構成することもできる。
【００１２】
さらに、円筒状ケーシングの軸方向中央部の外壁に設けた側部支持部材とその略上方または斜め上方位置のトンネル天井壁に設けた側部吊持部材とを吊設部材で連結してジェットファンの重量を支持するとともに、前記円筒状ケーシングの軸方向両端部の外壁に設けた頂部支持部材とその軸方向斜め上方位置のトンネル天井壁に設けた頂部吊持部材とを規制部材で連結して前記円筒状ケーシングの揺動を規制する支持構造を有するジェットファンにおいて、前記支持部材または前記吊持部材の少なくともいずれか１つに、前記吊設部材または前記規制部材とは反対側に荷重付加方向にねじ溝孔が設けられたロードセルを配設し、前記吊設部材または前記規制部材側から前記支持部材または前記吊持部材を貫通しその先端が前記ロードセルの前記ねじ溝孔に螺合させて貫通部材を設け、前記貫通部材の一端側に前記吊設部材または前記規制部材を連結し、前記吊設部材または前記規制部材の引張荷重が前記ロードセルを前記支持部材または前記吊持部材側に圧接する方向に加わるように構成することも可能である。
【００１３】
そして、前記貫通部材の他端側に設ける膨大部が、前記支持部材または前記吊持部材を貫通し得ないように構成しても良い。
【００１４】
また、前記支持部材または前記吊持部材を貫通し得ない頭部を有するボルトを、前記吊設部材または前記規制部材とは反対側から前記ロードセルの前記貫通孔および前記支持部材または前記吊持部材に貫通させて、前記貫通部材となし、前記ボルトの先端部に、一端部にリング状またはフック状の連結部を有するナットを螺合させ、このナットの前記連結部に前記吊設部材または前記規制部材を連結して構成することもできる。
【００１５】
さらに、一端部にリング状またはフック状の連結部を有するボルトを、前記吊設部材または前記規制部材側から前記支持部材または前記吊持部材および前記ロードセルの前記貫通孔に貫通させて、前記貫通部材となし、前記ボルトの先端部に、前記ロードセルの前記貫通孔を貫通し得ないナットを螺合させ、前記ボルトの前記連結部に前記吊設部材または前記規制部材を連結することも可能である。
【００１６】
そしてまた、一端部にリング状またはフック状の連結部を有するボルトを、前記吊設部材または前記規制部材側から前記支持部材または前記吊持部材に貫通させ、さらに前記ボルトの先端部を前記ロードセルの前記ねじ溝孔に螺合させて、前記貫通部材となし、前記ボルトの前記連結部に前記吊設部材または前記規制部材を連結して構成することもできる。
【００１７】
そしてさらに、前記貫通部材が、前記吊設部材または前記規制部材の略張設方向に前記支持部材または前記吊持部材を貫通するとともに、前記ロードセルに略直交するように構成することもできる。
【００１８】
さらにまた、前記支持部材または前記吊持部材と前記ロードセルの間に、前記支持部材または前記吊持部材に対して前記ロードセルの姿勢を前記吊設部材または前記規制部材の略張設方向と略直交方向に保持する角度調整部材を配設して構成することもできる。
【００１９】
また、前記荷重検出手段または前記ロードセルの検出出力より、前記吊設部材または前記規制部材の引張荷重の荷重変動成分を得る荷重変動検出手段を設け、前記荷重変動成分から回転体の異常を判別する判別手段を設けて構成することもできる。
【００２０】
またさらに、前記判別手段は、前記荷重変動成分の周波数成分から回転体の異常を判別するように構成することもできる。
【００２１】
そしてさらに、前記荷重検出手段または前記ロードセルの検出出力より、前記吊設部材または前記規制部材の引張荷重成分を得る引張荷重検出手段を設け、検出した前記引張荷重成分の変化から前記支持構造が異常であることを判別する判別手段を設けて構成することもできる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施例を図１ないし図１５を参照して説明する。図１は、図３４と図３５で示すジェットファンの構造で、正常状態の支持構造において、羽根車に種種の重さのアンバランスウエイトを付加した場合の風上側の規制部材２６ａの荷重変動を示すグラフである。図２は、風上側の１本の吊設部材２０ｃの荷重変動を示すグラフである。図３は、風下側の１本の吊設部材２０ｄの荷重変動を示すグラフである。図４は、風下側の規制部材２６ｂの荷重変動を示すグラフである。図５は、風下側の他の１本の吊設部材２０ｂの荷重変動を示すグラフである。図６は、風上側の他の１本の吊設部材２０ａの荷重変動を示すグラフである。図７は、図１ないし図６に示す各吊設部材および規制部材のアンバランスウエイトの重さと荷重変動の関係を示すグラフである。図８は、図３４と図３５で示すジェットファンの構造で、羽根車などの回転体が正常な状態において、風上側の１本の吊設部材２０ｃのターンバックルを緩めた場合のその吊設部材２０ｃの引張荷重に対する他の吊設部材および規制部材の引張荷重のグラフである。図９は、風上側の他の１本の吊設部材２０ａのターンバックルを緩めた場合のその吊設部材２０ａの引張荷重に対する他の吊設部材および規制部材の引張荷重のグラフである。図１０は、本発明のジェットファンの第１実施例の構造を示す図である。図１１は、図１０に示す第１実施例の規制部材と頂部吊持部材の連結部分の拡大図である。図１２は、図１１のＡ矢視図である。図１３、図１１の一部切り欠き拡大図である。図１４は、図１０のロードセルの検出出力を処理する一例のブロック回路図である。図１５は、荷重変動成分を示す図である。図１０において、図３４と図３５に示す部材と同じまたは均等なものには同じ符号を付けて重複する説明を省略する。
【００２３】
まず、発明者らは、図１ないし図６に示すごとく、ジェットファン１０の羽根車４２に各種の重さのアンバランスウエイトを付加して運転すると、羽根車４２の振動により、各吊設部材２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄおよび規制部材２６ａ，２６ｂに生ずる荷重変動の変化を、実験により明らかとした。すなわち、図７に示すごとく、吊設部材２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄは、アンバランスウエイトの重さの増加に伴い、一度荷重変動成分の大きさが低下するもののその後は増大する。そして、風下側の規制部材２６ｂも吊設部材２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄと同様の傾向が認められるが、吊設部材２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄほど顕著でない。また、風上側の規制部材２６ａは、最初は変化なく途中で増加し再び変化しない状態となる。なお、図７は荷重変動の振幅は、全振幅のピークツーピークの値で示されている。
【００２４】
また、発明者らは、ジェットファン１０の重量を支持する吊設部材２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄのいずれか１本が緩むことによる他の残りの吊設部材および規制部材２６ａ，２６ｂに作用する引張荷重の変化を、実験により明らかとした。すなわち、１本の吊設部材２０ｃのターンバックルを徐々に緩めてゆくと、図８に示すごとく、緩める吊設部材２０ｃに作用する引張荷重の低下にともない斜め対向位置の吊設部材２０ｂの引張荷重が低下し、他の残りの２本の吊設部材２０ａ，２０ｂの引張荷重が増加し、規制部材２６ｃ，２６ｂはいずれも引張荷重が増加する。また、別の１本の吊設部材２０ａのターンバックルを徐々に緩めてゆくと、図９に示すごとく、斜め対向位置の吊設部材２０ｄの引張荷重が低下し、他の残りの２本の吊設部材２０ｂ，２０ｃの引張荷重が増加し、規制部材２６ａ，２６ｂはいずれも引張荷重が増加する。
【００２５】
これらの実験結果に基づいて、発明者らは吊設部材２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄおよび規制部材２６ａ，２６ｂの荷重変動の変化から羽根車４２などの回転体がアンバランスであるか否かを検出できる、との知見を得た。また、吊設部材２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの緩みを、吊設部材２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０および規制部材２６ａ，２６ｂの引張荷重の変化から検出できるとの知見を得た。そこで、図１０に示すごとく、風下側の１本の規制部材２６ｂと頂部吊持部材２４ｂの連結部分に荷重検出手段としてのロードセル３０が設けられる。そして、規制部材２６ｂと頂部吊持部材２４ｂの連結部分は、図１１ないし図１３に示すごとく構成される。すなわち、トンネル天井壁１６に、規制部材２６ｂの張設方向と略直交する板状部を設けた頂部吊持部材２４ｂがアンカーボルトなどにより固定される。この板状部の規制部材２６ｂと反対側の面に、荷重負荷方向に貫通孔が設けられたいわゆるワッシ型のロードセル３０が配設され、規制部材２６ｂと反対側のロードセル３０側から貫通部材としてのボルト８０が、ロードセル３０の貫通孔と頂部吊持部材２４ｂの板状部を略直交に貫通して挿通され、規制部材２６ｂ側に突出した先端部にアイナット８２が螺合固定される。このアイナット８２には、一端部がリング状の連結部に形成され、この連結部に規制部材２６ｂが連結される。なお、ボルト８０の膨大部としての頭部は、ロードセル３０の貫通孔を貫通し得ないだけでなく、頂部吊持部材２４ｂの板状部も貫通し得ない大きさである。そこで、不測の事故などによりロードセル３０が破損しても、ボルト８０は頂部吊持部材２４ｂから規制部材２６ｂ側に抜けることがなく、規制部材２６ｂが頂部吊持部材２４ｂに連結された状態が維持される。もって、ジェットファン１０が落下するようなことがない。
【００２６】
さらに、図１４に示すごとく、ロードセル３０からの検出出力が増幅手段３２に与えられ、その増幅出力が荷重変動検出手段３４と引張荷重検出手段３６とに与えられる。ここで、ロードセル３０の検出出力は、交流成分としての荷重変動が直流成分としての引張荷重に重畳されたものである。そこで、荷重変動検出手段３４によって、検出出力より図１５のごとき荷重変動成分のみが抽出される。この荷重変動検出手段３４は、具体的一例として、直流阻止のコンデンサであり、またはハイパスフィルタなどで形成される。また、引張荷重検出手段３６は、検出出力を平均化するもので、具体的一例として、適宜な平滑回路や積分回路で形成される。そして、荷重変動検出手段３４の振幅のピーク高さが予め設定された第１基準値と比較手段３８で比較され、ピーク値が基準値を越えるとその信号が警報手段４４に与えられる。なお、比較手段３８では、図１５に示すごとく、振幅のピーク高さが上限基準値または下限基準値のいずれと比較されても良い。そして、この比較手段３８は、羽根車４２などの回転体に異常の有無を判別する判別手段として作用する。また、引張荷重検出手段３６の出力が予め設定された第２基準値と比較手段４６で比較され、引張荷重成分の出力が第２基準値を越えるとその信号が警報手段４４に与えられる。ここで、比較手段４６は、支持構造の異常の有無を判別する第２の判別手段として作用する。そして、警報手段４４は、比較手段３８，４６の出力により同様の警報信号を発しても良く、また異なる警報信号を発しても良い。
【００２７】
なお、ロードセル３０の検出出力を、上記実施例では、アナログ的に処理する構造で説明したが、デジタル的に処理しても良いことは勿論である。すなわち、増幅手段３２からの増幅出力を、１秒間に例えば２５０回ほどサンプリングしてデジタル値として演算手段に取り込み、適宜に荷重変動成分と引張荷重成分に分けて、それぞれを予め設定した基準値と比較するようにしても良いことは勿論である。
【００２８】
次に、本発明の第２実施例を図１６を参照して説明する。図１６は、本発明のジェットファンの第２実施例のブロック回路図である。図１６において、図１４と同じまたは均等な回路ブロックには同じ符号を付けて重複する説明を省略する。
【００２９】
第２実施例では、荷重変動成分から回転体の異常の有無を判別する構造が、第１実施例と相違し、他の構造は同様である。図１６において、ロードセル３０の検出出力が、増幅手段３２で増幅されて荷重変動検出手段３４と引張荷重検出手段３６にそれぞれ与えられ、荷重変動成分と引張荷重成分が抽出されることは、第１実施例と同様である。そして、抽出された荷重変動成分から回転体の異常の有無の判別方法が、以下のごとく第１実施例と相違する。
【００３０】
荷重変動検出手段３４から出力された荷重変動成分が比較手段３８で第１基準値と比較され、第１基準値を超えた信号の個数が計数手段４８で計数される。さらに、計数手段４８の所定時間当たりの計数値が他の比較手段５０により予め設定された第３基準値と比較され、計数値が第３基準値を超えると、警報手段４４に信号が与えられて回転体に異常があることが示される。比較手段３８，５０および計数手段４８によって判別手段が形成されている。
【００３１】
この第２実施例の判別手段による回転体の異常の有無の判別は、以下のごとき理由よるものである。まず、荷重変動成分は、図１５に示されるごとく、種々の周波数成分が合成されていて、振幅のピーク高さが一定でなく、時々ヒゲのごとくピーク高さが高いものが生ずる。そこで、このヒゲ様のピーク高さに対して基準値を超える毎に回転体に異常があると判別すると、安定した判別が得られない虞がある。そこで、基準値を超えたピーク高さが所定時間当たりに何個あったかを計数手段４８で計数することで、荷重変動成分が全体的に大きいほど大きな計数値が得られる。そこで、この計数値の大小を第３基準値と比較手段５０で比較し、基準値を超えると回転体の異常として判別され、警報手段４４に信号が与えられる。この第２実施例では、荷重変動成分をデジタル値で処理する場合に好適である。
【００３２】
また、本発明の第３実施例を図１７および図１８を参照して説明する。図１７は、本発明のジェットファンの第３実施例のブロック回路図である。図１８は、図１５の荷重変動成分の正側を包絡線検波した検波出力を示す図である。図１７において、図１４および図１６と同じまたは均等な回路ブロックには同じ符号を付けて重複する説明を省略する。
【００３３】
第３実施例では、荷重変動成分から回転体の異常の有無を判別する構造が、第１および第２実施例と相違し、その他の構造は同様である。図１７において、荷重変動検出手段３４から出力される荷重変動成分が包絡線検波手段５２に与えられ、正側または負側の包絡線検波がなされ、図１８のごとき包絡線検波出力が出力される。図１８では、正側の包絡線検波出力が比較手段５４で予め設定された第４基準値と比較され、基準値を超えると、警報手段４４に信号が与えられる。包絡線検波手段５２および比較手段５４によって、判別手段が形成されている。
【００３４】
この第３実施例にあっては、荷重変動成分が各種の周波数成分からなっていても、包絡線検波することで荷重変動成分のパワーの大小に応じた出力が得られる。そこで、これと第４基準値を比較することで、所定の大きさを超えた荷重変動成分が検出されると、回転体に異常が有ると判別する。
【００３５】
さらに、本発明の第４実施例を図１９および図２０を参照して説明する。図１９は、本発明のジェットファンの第４実施例のブロック回路図である。図２０は、図１９の周波数分析手段から得られる荷重変動成分のスペクトラム図である。図１９において、図１４と図１６および図１７と同じまたは均等な回路ブロックには同じ符号を付けて重複する説明を省略する。
【００３６】
第４実施例では、増幅手段３２の増幅出力が周波数分析手段５６と引張荷重検出手段３６に与えられる。周波数分析手段５６は、荷重検出出力に含まれる各周波数成分を図２０のごとく周波数分析し、この分析結果が演算手段５８に与えられてオーバーオール値が演算される。このオーバーオール値は、各周波数成分のピーク高さを合計した値から算出される。図２０（ａ）に示すごとく、回転体にアンバランスが生じてない状態では、周波数分析で分析される各周波数成分のピーク高さは極めて低く、振動がないことが示される。そして、演算手段５８により算出されるオーバーオール値も０．０１１と低い値となっている。しかるに、回転体にアンバランスウエイトを付した一例の図２０（ｂ）にあっては、回転体にアンバランスを生じて振動が発生し、周波数分析手段５６で分析される各周波数成分のピーク高さも運転周波数およびその高調波成分で高く示される。そして、演算手段５８によるオーバーオール値も０．０７２と大きな値となる。そこで、このオーバーオール値を予め設定した第５基準値と比較手段６０で比較することで、回転体の異常の有無を判別できる。第４実施例では、周波数分析手段５６が荷重検出出力から荷重変動成分を抽出する作用も奏するとしてブロック回路図が構成されているが、第１実施例のごとく、荷重検出出力を荷重変動検出手段３４に与えて荷重変動成分を抽出し、この荷重変動成分を周波数分析手段５６に与えるように構成しても良い。そして、演算手段５８および比較手段６０によって、回転体の異常の有無を判別する判別手段が形成されている。
【００３７】
さらにまた、本発明の第５実施例を図２１を参照して説明する。図２１は本発明のジェットファンの第５実施例のブロック回路図である。図２１において、図１９とブロック回路図は全く同じであるが、演算手段の作用が相違する。図２１で、図１９と同じまたは均等な回路ブロックには同じ符号を付けて重複する説明を省略する。
【００３８】
図２１の第５実施例にあっては、周波数分析手段５６で分析された各周波数成分から、演算手段６２により例えば運転周波数を中心とする狭い帯域幅内にある各周波数成分のピーク高さを合計した値を演算する。そして、この演算値が第６基準値と比較手段６４で比較される。演算手段６２および比較手段６４で判別手段が形成されている。
【００３９】
第５実施例では、回転体にアンバランスを生ずるとその回転体が回転される運転周波数の振動が発生することから、この基本的な運転周波数の荷重変動成分の大小から回転体の異常の有無を判別し得る。
【００４０】
そしてさらに、本発明の第６実施例を図２２を参照して説明する。図２２は、本発明のジェットファンの第６実施例のブロック回路図である。図２２において、図１４と同じまたは均等な回路ブロックには同じ符号を付けて重複する説明を省略する。
【００４１】
図２２に示す第６実施例では、増幅手段３２の増幅出力が荷重変動検出手段３４と引張荷重検出手段３６に与えられる。そして、荷重変動検出手段３４から出力される荷重変動成分がバンドパスフィルタ６６に与えられ、例えば運転周波数を中心とする狭い帯域幅内にある周波数成分のみが抽出され、その抽出された周波数成分の大きさが予め設定された第７基準値と比較手段６８で比較される。バンドパスフィルタ６６および比較手段６８によって判別手段が形成される。
【００４２】
第６実施例では、第５実施例と同様に回転体のアンバランスで生ずる運転周波数の荷重変動成分の大小によって回転体の異常の有無を判別できる。上記第５実施例および第６実施例では、比較手段６４，６８に与えらる周波数成分は、運転周波数の荷重変動成分に限られず、運転周波数の高調波成分であっても良い。さらに、１つの帯域幅の周波数成分に限られず、運転周波数とその高調波のそれぞれの帯域幅の周波数成分の合計が比較手段６４，６８に与えられても良い。
【００４３】
上記第１ないし第６実施例では、いずれも荷重検出手段としてのロードセル３０が風下側の規制部材２６ｂと頂部吊持部材２４ｂの連結部分に設けられていた。そこで、風上側の１本の吊設部材２０ａと側部支持部材１４ａとの連結部分に、荷重検出手段としてのロードセル３０を設けた実施例につき、以下説明する。
【００４４】
本発明の第７実施例を図２３ないし図２６を参照して説明する。図２３は、本発明のジェットファンの第７実施例の構造を示す図である。図２４は、図２３に示す第２の実施例の吊設部材と側部支持部材の連結部分の拡大図である。図２５は、吊設部材と側部支持部材の連結部分の別の例の拡大図である。図２６は、図２３のロードセルの検出出力を処理する一例のブロック回路図である。図２３ないし図２６において、図１０ないし図１４と同じまたは均等な部材には同じ符号を付けて重複する説明を省略する。
【００４５】
第７実施例の本発明のジェットファンの構造は、図２３に示すごとく、風上側の１つの吊設部材２０ａと側部支持部材１４ａの連結部分に、ロードセル３０が設けられる。なお、風上側の他方の吊設部材２０ｃおよび風下側の２つの吊設部材２０ｂ，２０ｄの連結部分のいずれにロードセル３０を設けても良い。そして、吊設部材２０ａと側部支持部材１４ａの連結部分は、図２４に示すごとく、円筒状ケーシング１２の側部外壁に設けられた補助リブ８４で、側部支持部材１４ａが兼用されている。そして、吊設部材２０ａの張設方向に対して、補助リブ８４の両側に角度調整部材８６，８８を配設し、補助リブ８４の両側に吊設部材２０ａの張設方向に対して略直交する面をそれぞれに形成する。さらに、角度調整部材８６による吊設部材２０ａと反対側で張設方向と略直交する面に、荷重負荷方向に貫通孔が設けられたいわゆるワッシャ型のロードセル３０が配設され、吊設部材２０ａとは反対側のロードセル３０側から、ボルト８０がロードセル３０の貫通孔と一方の角度調整部材８６と補助リブ８４および他方の角度調整部材８８を順次に貫通して挿通され、突出した先端部にアイナット８２が螺合固定される。このアイナット８２の一端に設けられたリング状の連結部に、吊設部材２０ａが連結される。なお、図２４では吊設部材２０ａの張設方向に対して、ロードセル２０が略直交するように配設されるが、図２５のごとく、ロードセル３０は、吊設部材２０ａの張設方向に対して略直交するように配設されなくても良い。すなわち、補助リブ８４の吊設部材２０ａと反対側の面にロードセル３０が配設され、このロードセル３０と補助リブ８４を貫通してボルト８０が挿通され、その先端部にアイナット８２が螺合するようにしても良い。図２５の例では、アイナット８２に斜め方向に引張荷重が加わるが、ロードセル３０からは所望の検出出力が得られる。図２４および図２５のいずれの構造の連結部分にあっても、貫通部材であるボルト８０の膨大部としての頭部は、ロードセル３０を貫通し得ないだけでなく、角度調整部材８６と補助リブ８４、または補助リブ８４を貫通し得ない大きさである。そこで、第１実施例と同様に、ロードセル３０が破損されても、吊設部材２０ａは補助リブ８４と連結が維持される。
【００４６】
また、図２６に示されるごとく、ロードセル３０の検出出力が増幅手段３２で増幅され、その増幅出力が荷重変動検出手段３４と引張荷重検出手段３６に与えられる。そして、引張荷重検出手段３６からの引張荷重成分から予め設定された第８基準値が減算手段７０で減算され、減算値の絶対値が第９基準値と比較手段７２で比較される。この第８基準値は、支持構造の正常状態におけるロードセル３０の検出出力に応じた引張荷重成分に設定される。そして、減算手段７０から出力される絶対値の大きさは、支持構造に異常が生ずると大きなものとなる。そこで、ロードセル３０の検出出力の引張荷重成分が正常状態の大きさから大きくずれて第９基準値を超えると、支持構造の異常と判別される。第７実施例において、減算手段７０と比較手段７２によって、支持構造の異常を判別する第２の判別手段が形成されている。なお、第７実施例のごとく、吊設部材２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄのいずれかに設けられたロードセル３０に加わる引張荷重成分は、図８と図９に示すごとく、大きくなる場合もあれば、小さくなる場合もある。いずれにしろ正常状態における引張荷重成分とは異なる値となることから、その変化分の大きさから異常の有無を判別すれば良い。
【００４７】
本発明の第８実施例を図２７を参照して説明する。図２７は、図２３のロードセルの検出出力を処理する他の一例のブロック回路図である。図２７において、図２６と同じまたは均等な部材には同じ符号を付けて重複する説明を省略する。
【００４８】
図２７の第８実施例にあっては、引張荷重検出手段３６の引張荷重成分がウィンドコンパレータ手段７４に与えられる。このウィンドコンパレータ手段７４には上限基準値と下限基準値がそれぞれ予め設定されており、引張荷重成分の大きさが上限基準値を超えまたは下限基準値を下回ると警報手段４４に信号が与えられて支持構造の異常が示される。ウィンドコンパレート手段７４が第２の判別手段を形成している。
【００４９】
上記実施例では、引張荷重成分の変化分から支持構造の異常の有無を判別するものである。しかるに、支持構造に異常を生ずると、支持構造の剛性が変化し、ジェットファン１０の固有振動が変化する。そこで、この固有振動の変化から支持構造の異常の有無を判別することも可能である。
【００５０】
この固有振動の変化から支持構造の異常の有無を判別する本発明の第９実施例を図２８および図２９を参照して説明する。図２８は、１本の吊設部材を緩めてその引張荷重を徐々に小さなものとしたときの固有振動数の変化を示す一例である。図２９は、本発明の第９実施例のロードセルの検出出力から固有振動数の変化を求めて支持構造の異常の有無を判別するブロック回路図である。ロードセル３０は、図１０のごとく規制部材の連結部分に設けられても良く、また図２３のごとく吊設部材の連結部分に設けられても良い。
【００５１】
まず、図２８に示すごとく、１本の吊設部材を緩めてその引張荷重を徐々に小さなものとして、駆動モータ４０を停止させた際に減少していく回転数に対していつ共振現象を生ずるか実験を行った。駆動モータ４０の回転数は、支持構造が正常なジェットファン１０の固有振動数よりも高い。そこで、駆動モータ４０を停止させ、その回転数が変化減少し、ジェットファン１０の固有振動数と一致すると、共振現象によって振動が大きくなることから、固有振動数を検出できる。図２８で、（ア）は駆動モータ４０の停止後の時間経過に対するモータ回転数の変化である。そして（イ）〜（カ）は吊設部材の引張荷重を順次に変化させて共振現象を生ずる時点を検出したものであるが、特に共振現象の生ずる時点が１２１５回転で変化がなく、固有振動数も変化がないことが示される。しかるに、更に引張荷重を小さくしてほぼ０としたところ、（キ）のごとく、共振現象が１０９５回転で生じ、固有振動数が変化したことが示される。そこで、支持構造が正常な状態で予め固有振動数を記録し、定期的にその時の固有振動数を検出して、両固有振動数が一致すれば正常であり、不一致であれば支持構造が異常であると判別できる。
【００５２】
図２９において、ロードセル３０の検出出力は増幅手段３２で増幅され、その増幅出力が荷重変動検出手段３４に与えられて、その荷重変動成分が比較手段３８と固有振動数検出手段７６に与えられる。比較手段３８は、第１実施例と同じ回転体の異常の有無を判別する判別手段である。固有振動数検出手段７６は、図２８に示すごとく、共振現象からその時点における固有振動数を適宜に検出する。そして、固有振動数検出手段７６で検出された固有振動数が、予め測定された支持構造が正常な状態における固有振動数と比較手段７８で比較される。固有振動数検出手段７６からの固有振動数と正常状態における固有振動数が一致しないと、警報手段４４に比較手段７８より信号が与えられ、支持構造が異常であることが示される。
【００５３】
第９実施例において、増幅手段３２の増幅出力を第４実施例のごとく周波数分析手段５６で周波数分析し、その周波数分析結果から固有振動検出手段７６で固有振動数を検出しても良い。また、駆動モータ４０の停止による回転数の減少によって共振現象を生じさせるものに限られず、駆動モータ４０の起動による回転数の増加によって共振現象を生じさせても良い。
【００５４】
上記第７ないし第９実施例において、ロードセル３０を吊設部材の連結部分に設けても、ロードセル３０による検出出力には、荷重変動成分が含まれており、第１ないし第６実施例のごとく、回転体などの異常の有無を判別できることは勿論である。
【００５５】
そして、上記実施例において、ロードセル３０の検出出力から回転体の異常を判別し、また支持構造の異常の有無を判別する構成は、上記実施例に限られず、ロードセル３０の検出出力を直接または増幅してコンピュータに入力させて、適宜なプログラムによるデジタル処理によって回転体および支持構造の異常の有無を判別するようにしても良い。
【００５６】
さらに、ロードセルの他の配設構造に関して、本発明の第１０実施例を図３０を参照して説明する。図３０は、本発明のジェットファンの第１０実施例におけるロードセルの他の配設構造を示す図である。図３０において、図２４と同じまたは均等な部材には同じ符号を付けて重複する説明を省略する。
【００５７】
図３０に示すロードセルの配設構造において、図２４に示す配設構造と相違するところは、貫通部材としてのアイボルト９０が、吊設部材２０ａ側から、角度調整部材８８と支持部材としての補助リブ８４と角度調整部材８６、および吊設部材２０ａと反対側に配設されたロードセル３０の貫通孔を順次に貫通し、吊設部材２０ａの反対側に突出した先端部にナット９２が螺合固定される。この図３０に示すロードセル３０の配設構造にあっても、図２４の配設構造と同様に、吊設部材２０ａの引張荷重がロードセル３０に対して直接的に圧縮方向に作用し、引張荷重を確実に検出することができる。
【００５８】
また、ロードセルの別の配設構造に関して、本発明の第１１実施例を図３１を参照して説明する。図３１は、本発明のジェットファンの第１１実施例におけるロードセルの別の配設構造を示す図である。図３１において、図２５と同じまたは均等な部材には同じ符号を付けて重複する説明を省略する。
【００５９】
図３１に示すロードセルの配設構造において、図２５に示す配設構造と相違するところは、吊設部材２０ａの反対側に配設されたロードセル３０にねじ溝孔３０ａが設けられ、貫通部材としてのアイボルト９０が、吊設部材２０ａ側から、補助リブ８４を貫通してその先端部がロードセル３０のねじ溝孔３０ａに螺合固定される。この図３１に示すロードセル３０の配設構造にあっては、図２５の配設構造と同様に、吊設部材２０ａの引張荷重がロードセル３０を支持部材としての補助リブ８４側に圧接する方向に作用し、引張荷重を確実に検出することができる。しかも、ロードセル３０自体がナットとして作用し、それだけ部品点数を削減できる。なお、万一にも、ロードセル３０が破壊された場合に、ねじ溝孔３０ａは破壊されずにこのねじ溝孔３０ａの周辺部を含む膨大部が、アイボルト９０の先端部に螺合された状態が維持されるならば、補助リブ８４からアイボルト９０が抜け出ることがなく、ジェットファン１０の落下が防止され得る。
【００６０】
そして、ロードセルのさらに別の配設構造に関して、本発明の第１２実施例を図３２を参照して説明する。図３２は、本発明のジェットファンの第１２実施例におけるロードセルのさらに別の配設構造を示す図である。図３２において、図２５と同じまたは均等な部材には同じ符号を付けて重複する説明を省略する。
【００６１】
図３２に示すロードセルの配設構造において、ロードセル３０が支持部材としての補助リブ８４の吊設部材２０ａ側に配設され、吊設部材２０ａの反対側から、貫通部材としてのボルト８０が、補助リブ８４およびロードセル３０の貫通孔を貫通し、その突出した先端部にアイナット８２が螺合固定され、このアイナット８２に、吊設部材２０ａが連結固定される。そして、ボルト８０とアイナット８２の螺合により、ロードセル３０が予め所定圧力（例えば、吊設部材２０ａの引張荷重程度）で締め付け固定される。
【００６２】
そこで、アイボルト８２に吊設部材２０ａの引張荷重が作用すると、ボルト８０が極めて僅かながら弾性変形して伸長し、ロードセル３０の締め付け圧力が低下する。このロードセル３０の締め付け圧力の変化から、吊設部材２０ａの引張荷重の変化を検出することができる。なお、吊設部材２０ａの引張荷重によるボルト８０の弾性変形の度合いにより、ロードセル３０の締め付け圧力の変化程度が大きく影響を受け、吊設部材２０ａの引張荷重がそのまま検出できるものでない。
【００６３】
そしてさらに、ロードセルのさらに他の配設構造に関して、本発明の第１３実施例を図３３を参照して説明する。図３３は、本発明のジェットファンの第１３実施例におけるロードセルのさらに他の配設構造を示す図である。図３３において、図３２と同じまたは均等な部材には同じ符号を付けて重複する説明を省略する。
【００６４】
図３３に示すロードセルの配設構造において、ロードセル３０が補助リブ８４の吊設部材２０ａ側に配設されることは、図３２の配設構造と同様である。しかし、吊設部材２０ａの反対側から、貫通部材としてのボルト８０が、皿ばね座金９４を介して補助リブ８４に挿通され、さらにロードセル３０の貫通孔を貫通し、その突出した先端部に締め付けナット９６が螺合固定される。さらに、ボルト８０の締め付けナット９６から突出した先端部にターンバックル９８の一端側が螺合される。このターンバックル９８の他端側が、吊設部材２０ａに連結固定されたねじ棒１００に螺合される。なお、ターンバックル９８とボルト８０およびねじ棒１００の螺合が緩まないようにナット１０２、１０２がそれぞれに螺合固定される。なお、この第１３実施例にあっては、ボルト８０と吊設部材２０ａが一直線上にあるように適宜に配設されることが望ましい。
【００６５】
かかる図３３に示す配設構造において、予め締め付けナット９６を適宜に締め付けてロードセル３０を所定圧力で締め付ける。ここで、皿ばね座金９４が適宜に弾性変形しているが、さらに弾性変形可能な状態に設定される。そして、吊設部材２０ａの引張荷重がターンバックル９８を介してボルト８０に作用すると、皿ばね座金９４がさらに弾性変形して、ボルト８０が極めて僅かながら吊設部材２０ａ側に移動し、ロードセル３０の締め付け圧力を低下させる。もって、このロードセル３０の締め付け圧力の変化から、図３２の配設構造と同様に、吊設部材２０ａの引張荷重の変化を検出することができる。そして、図３３の構造は、図３２の構造におけるボルト８０の弾性変形に比較して、皿ばね座金９４による弾性変形がより容易であり、それだけ吊設部材２０ａの引張荷重の変化をより感度良く検出することができる。また、ターンバックル９８を用いることで、補助リブ８４と吊設部材２０ａを簡単に連結することができるとともに、吊設部材２０ａの長さの調整を簡単にすることができる。
【００６６】
なお、上記第１ないし第６実施例では、荷重検出手段としてのロードセル３０を、規制部材２６ｂと頂部吊持部材２４ｂとの連結部分に設けているが、これに限られず、規制部材と頂部支持部材または頂部吊持部材の連結部分のいずれに配設しても良い。また、上記第７ないし第１３実施例では、ロードセル３０が、吊設部材２０ａと側部支持部材１４ａとしての補助リブ８４の連結部分に配設されているが、これに限られず、吊設部材と側部支持部材または側部吊持部材の連結部分のいずれに配設されても良い。さらに、連結部分に限られず、側部支持部材または側部吊持部材または頂部支持部材または頂部吊持部材のいずれか１つに、吊設部材または規制部材のいずれか１つの引張荷重が加わるようにロードセル３０を配設しても良い。そしてまた、荷重検出手段としてのロードセル３０は、上記実施例のごとく１つに限られず、複数個のロードセル３０，３０…がそれぞれ異なる箇所に配設されても良い。複数個のロードセル３０、３０…が適宜に配設されるならば、回転体または支持構造の異常をより確実に検出できることは勿論である。
【００６７】
さらに、上記実施例では、リング状の連結部を有するアイナット８２やアイボルト９０を用いて、規制部材または吊設部材と連結させているが、これに限られず、規制部材または吊設部材と容易に連結できれば如何なる構造であっても良く、フック状の連結部を有するナットやボルトを用いても良いことは勿論である。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のジェットファンは構成されているので、以下のごとき格別な作用効果を奏する。
【００６９】
請求項１記載のジェットファンにあっては、支持部材または吊持部材、あるいは吊設部材または規制部材と、支持部材または吊持部材との連結部分、の少なくともいずれか１つに、荷重検出手段を配設したので、吊設部材または規制部材に加わる引張荷重を簡単に監視することができる。そこで、荷重検出手段で検出した引張荷重の荷重変動成分から、回転体の異常の有無を判別することができ、回転体の異常の有無を常時監視することも可能である。
【００７０】
請求項２記載のジェットファンにあっては、支持部材または吊持部材、あるいは吊設部材または制部材と、支持部材または吊持部材との連結部分、の少なくともいずれか１つに、荷重検出手段を配設したので、吊設部材または規制部材に加わる引張荷重を簡単に監視することができる。そこで、荷重検出手段で検出した引張荷重の変化から、支持構造の異常の有無を判別することができ、支持構造の異常の有無を常時監視することも可能である。
【００７１】
請求項３記載のジェットファンにあっては、吊設部材または規制部材とは反対側にロードセルを配設し、このロードセルの貫通孔を貫通する貫通部材の一端側に吊設部材または規制部材を連結し、他端側にロードセルの貫通孔を貫通し得ない膨大部を設けたので、吊設部材または規制部材に加わる引張荷重が直接的にロードセルを圧縮する方向に作用し、引張荷重を確実に検出することができる。
【００７２】
請求項４記載のジェットファンにあっては、ロードセルを予め圧縮方向に締め付け、吊設部材または規制部材の引張荷重がロードセルに圧縮方向と反対方向となるように作用させるので、引張荷重の変化を締め付け圧力の変化として検出することができる。
【００７３】
請求項５記載のジェットファンにあっては、ロードセルに設けたねじ溝孔に貫通部材の先端部を螺合固定させて、吊設部材または規制部材の引張荷重がロードセルを支持部材または吊持部材側に圧接する向に作用するようにしたので、引張荷重を確実に検出することができる。しかも、ロードセル自体がナットとして作用し、それだけ部品点数を削減することができる。
【００７４】
請求項６記載のジェットファンにあっては、ロードセルと支持部材または吊持部材を貫通部材が貫通し、その一端側に吊設部材または規制部材を連結し、しかも貫通部材の他端側の膨大部が支持部材または吊持部材を貫通し得ないように構成したので、ロードセルが破損されても、貫通部材が支持部材または吊持部材から抜けるようなことがなく、吊設部材または規制部材と、支持部材または吊持部材との連結部分の連結が維持される。もって、ロードセルの破損によってジェットファンが落下するような虞がない。
【００７５】
請求項７記載のジェットファンにあっては、ボルトの頭部が支持部材または吊持部材を貫通し得ないので、ロードセルが破損されても連結部分の連結が維持される構造を簡単に形成することができる。そして、ボルトの先端部に螺合されたナットにリング状またはフック状の連結部を設け、この連結部に吊設部材または規制部材を連結するので、連結構造が簡単である。
【００７６】
請求項８または９記載のジェットファンにあっては、ボルトまたはナットにリング状またはフック状の連結部を設け、この連結部に吊設部材または規制部材を連結するので、連結構造が簡単である。
【００７７】
請求項１０記載のジェットファンにあっては、ロードセルに吊設部材または規制部材の引張荷重が略直交して作用するので、ロードセル全体に引張荷重が均等に作用し、ロードセルが破損されにくいとともに正確な検出出力が得られる。
【００７８】
請求項１１記載のジェットファンにあっては、角度調整部材によって、ロードセルに対して略直交して引張荷重が作用する構造を比較的に簡単に形成することができる。
【００７９】
請求項１２または１３記載のジェットファンにあっては、荷重検出手段またはロードセルの検出出力から得られる荷重変動成分により、回転体の異常の有無を判別することができる。そこで、回転体の異常の有無を常時監視することも可能である。
【００８０】
請求項１４記載のジェットファンにあっては、荷重検出手段またはロードセルの検出出力から得られる引張荷重成分の変化から、支持構造の異常の有無を判別することができる。そこで、支持構造の異常の有無を常時監視することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図３４と図３５で示すジェットファンの構造で、正常状態の支持構造において、羽根車に種種の重さのアンバランスウエイトを付加した場合の風上側の規制部材２６ａの荷重変動を示すグラフである。
【図２】 風上側の１本の吊設部材２０ｃの荷重変動を示すグラフである。
【図３】 風下側の１本の吊設部材２０ｄの荷重変動を示すグラフである。
【図４】 風下側の規制部材２６ｂの荷重変動を示すグラフである。
【図５】 風下側の他の１本の吊設部材２０ｂの荷重変動を示すグラフである。
【図６】 風上側の他の１本の吊設部材２０ａの荷重変動を示すグラフである。
【図７】 図１なし図６に示す各吊設部材および規制部材のアンバランスウエイトの重さと荷重変動の関係を示すグラフである。
【図８】 図３４と図３５で示すジェットファンの構造で、羽根車などの回転体が正常な状態において、風上側の１本の吊設部材２０ｃのターンバックルを緩めた場合のその吊設部材２０ｃの引張荷重に対する他の吊設部材および規制部材の引張荷重のグラフである。
【図９】 風上側の他の１本の吊設部材２０ａのターンバックルを緩めた場合のその吊設部材２０ａの引張荷重に対する他の吊設部材および規制部材の引張荷重のグラフである。
【図１０】 本発明のジェットファンの第１実施例の構造を示す図である。
【図１１】 図１０に示す第１実施例の規制部材と頂部吊持部材の連結部分の拡大図である。
【図１２】 図１１のＡ矢視図である。
【図１３】 図１１の一部切り欠き拡大図である。
【図１４】 図１０のロードセルの検出出力を処理する一例のブロック回路図である。
【図１５】 荷重変動成分を示す図である。
【図１６】 本発明のジェットファンの第２実施例のブロック回路図である。
【図１７】 本発明のジェットファンの第３実施例のブロック回路図である。
【図１８】 図１５の荷重変動成分の正側を包絡線検波した検波出力を示す図である。
【図１９】 本発明のジェットファンの第４実施例のブロック回路図である。
【図２０】 図１９の周波数分析手段から得られる荷重変動成分のスペクトラム図である。
【図２１】 本発明のジェットファンの第５実施例のブロック回路図である。
【図２２】 本発明のジェットファンの第６実施例のブロック回路図である。
【図２３】 本発明のジェットファンの第７実施例の構造を示す図である。
【図２４】 図２３に示す第２の実施例の吊設部材と側部支持部材の連結部分の拡大図である。
【図２５】 吊設部材と側部支持部材の連結部分の別の例の拡大図である。
【図２６】 図２３のロードセルの検出出力を処理する一例のブロック回路図である。
【図２７】 本発明のジェットファンの第８実施例のブロック回路図である。
【図２８】 １本の吊設部材を緩めてその引張荷重を徐々に小さなものとしたときの固有振動数の変化を示す一例である。
【図２９】 本発明の第９実施例のロードセルの検出出力から固有振動数の変化を求めて支持構造の異常の有無を判別する一例のブロック回路図である。
【図３０】 本発明のジェットファンの第１０実施例におけるロードセルの他の配設構造を示す図である。
【図３１】 本発明のジェットファンの第１１実施例におけるロードセルの別の配設構造を示す図である。
【図３２】 本発明のジェットファンの第１２実施例におけるロードセルのさらに別の配設構造を示す図である。
【図３３】 本発明のジェットファンの第１３実施例におけるロードセルのさらに他の配設構造を示す図である。
【図３４】 従来のジェットファンの支持構造の一例を円筒状ケーシングの横から見た図である。
【図３５】 図３４のジェットファンを軸方向から見た図である。
【符号の説明】
１０ ジェットファン
１２ 円筒ケーシング
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ 側部支持部材
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ 側部吊持部材
１６ トンネル天井壁
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ 吊設部材
２２ａ、２２ｂ 頂部支持部材
２４ａ、２４ｂ 頂部吊持部材
２６ａ，２６ｂ 規制部材
３０ ロードセル
３０ａ ねじ溝孔
３４ 荷重変動検出手段
３６ 引張荷重検出手段
３８，４６，５０，５４，６０，６４，６８，７２，７８ 比較手段
４０ 駆動モータ
４２ 羽根車
４４ 警報手段
４８ 計数手段
５２ 包絡線検波手段
５６ 周波数分析手段
５８，６２ 演算手段
６６ バンドパスフィルタ
７０ 減算手段
７４ ウィインドコンパレータ手段
７６ 固有振動数検出手段
８０ ボルト
８２ アイナット
８４ 補助リブ
８６，８８ 角度調整部材
９０ アイボルト
９２、１０２ ナット
９４ 皿ばね座金
９６ 締め付けナット
９８ ターンバックル
１００ ねじ棒

Claims (14)

1. 円筒状ケーシングの軸方向中央部の外壁に設けた側部支持部材とその略上方または斜め上方位置のトンネル天井壁に設けた側部吊持部材とを吊設部材で連結してジェットファンの重量を支持するとともに、前記円筒状ケーシングの軸方向両端部の外壁に設けた頂部支持部材とその軸方向斜め上方位置のトンネル天井壁に設けた頂部吊持部材とを規制部材で連結して前記円筒状ケーシングの揺動を規制する支持構造を有するジェットファンにおいて、前記支持部材または前記吊持部材、あるいは前記吊設部材または前記規制部材と、前記支持部材または前記吊持部材との連結部分、の少なくともいずれか１つに、前記吊設部材または前記規制部材の引張荷重が加わるように荷重検出手段を配設し、前記荷重検出手段で検出した前記引張荷重の荷重変動成分から回転体の異常を判別する判別手段を設けて構成したことを特徴とするジェットファン。
2. 円筒状ケーシングの軸方向中央部の外壁に設けた側部支持部材とその略上方または斜め上方位置のトンネル天井壁に設けた側部吊持部材とを吊設部材で連結してジェットファンの重量を支持するとともに、前記円筒状ケーシングの軸方向両端部の外壁に設けた頂部支持部材とその軸方向斜め上方位置のトンネル天井壁に設けた頂部吊持部材とを規制部材で連結して前記円筒状ケーシングの揺動を規制する支持構造を有するジェットファンにおいて、前記支持部材または前記吊持部材、あるいは前記吊設部材または前記規制部材と、前記支持部材または前記吊持部材との連結部分、の少なくともいずれか１つに、前記吊設部材または前記規制部材の引張荷重が加わるように荷重検出手段を配設し、前記荷重検出手段で検出した前記引張荷重の変化から前記支持構造が異常であることを判別する判別手段を設けて構成したことを特徴とするジェットファン。
3. 円筒状ケーシングの軸方向中央部の外壁に設けた側部支持部材とその略上方または斜め上方位置のトンネル天井壁に設けた側部吊持部材とを吊設部材で連結してジェットファンの重量を支持するとともに、前記円筒状ケーシングの軸方向両端部の外壁に設けた頂部支持部材とその軸方向斜め上方位置のトンネル天井壁に設けた頂部吊持部材とを規制部材で連結して前記円筒状ケーシングの揺動を規制する支持構造を有するジェットファンにおいて、前記支持部材または前記吊持部材の少なくともいずれか１つに、前記吊設部材または前記規制部材とは反対側に荷重付加方向に貫通孔が設けられたロードセルを配設し、前記ロードセルの前記貫通孔および前記支持部材または前記吊持部材を貫通する貫通部材を設け、前記貫通部材の一端側に前記吊設部材または前記規制部材を連結するとともに他端側に前記ロードセルの前記貫通孔を貫通し得ない膨大部を設け、前記吊設部材または前記規制部材の引張荷重が前記ロードセルに圧縮方向で加わるように構成したことを特徴とするジェットファン。
4. 円筒状ケーシングの軸方向中央部の外壁に設けた側部支持部材とその略上方または斜め上方位置のトンネル天井壁に設けた側部吊持部材とを吊設部材で連結してジェットファンの重量を支持するとともに、前記円筒状ケーシングの軸方向両端部の外壁に設けた頂部支持部材とその軸方向斜め上方位置のトンネル天井壁に設けた頂部吊持部材とを規制部材で連結して前記円筒状ケーシングの揺動を規制する支持構造を有するジェットファンにおいて、前記支持部材または前記吊持部材の少なくともいずれか１つに、前記吊設部材または前記規制部材側に荷重付加方向に貫通孔が設けられたロードセルを配設し、前記ロードセルの前記貫通孔および前記支持部材または前記吊持部材を貫通する貫通部材を設け、前記貫通部材の一端側に前記吊設部材または前記規制部材を連結するとともに他端側に前記支持部材または前記吊持部材を貫通し得ない膨大部を設け、しかも前記貫通部材により前記ロードセルを予め圧縮方向に締め付け、前記吊設部材または前記規制部材の引張荷重が前記ロードセルに前記圧縮方向と反対方向に加わるように構成したことを特徴とするジェットファン。
5. 円筒状ケーシングの軸方向中央部の外壁に設けた側部支持部材とその略上方または斜め上方位置のトンネル天井壁に設けた側部吊持部材とを吊設部材で連結してジェットファンの重量を支持するとともに、前記円筒状ケーシングの軸方向両端部の外壁に設けた頂部支持部材とその軸方向斜め上方位置のトンネル天井壁に設けた頂部吊持部材とを規制部材で連結して前記円筒状ケーシングの揺動を規制する支持構造を有するジェットファンにおいて、前記支持部材または前記吊持部材の少なくともいずれか１つに、前記吊設部材または前記規制部材とは反対側に荷重付加方向にねじ溝孔が設けられたロードセルを配設し、前記吊設部材または前記規制部材側から前記支持部材または前記吊持部材を貫通しその先端が前記ロードセルの前記ねじ溝孔に螺合させて貫通部材を設け、前記貫通部材の一端側に前記吊設部材または前記規制部材を連結し、前記吊設部材または前記規制部材の引張荷重が前記ロードセルを前記支持部材または前記吊持部材側に圧接する方向に加わるように構成したことを特徴とするジェットファン。
6. 請求項３記載のジェットファンにおいて、前記貫通部材の他端側に設ける膨大部が、前記支持部材または前記吊持部材を貫通し得ないように構成したことを特徴とするジェットファン。
7. 請求項３記載のジェットファンにおいて、前記支持部材または前記吊持部材を貫通し得ない頭部を有するボルトを、前記吊設部材または前記規制部材とは反対側から前記ロードセルの前記貫通孔および前記支持部材または前記吊持部材に貫通させて、前記貫通部材となし、前記ボルトの先端部に、一端部にリング状またはフック状の連結部を有するナットを螺合させ、このナットの前記連結部に前記吊設部材または前記規制部材を連結して構成したことを特徴とするジェットファン。
8. 請求項３記載のジェットファンにおいて、一端部にリング状またはフック状の連結部を有するボルトを、前記吊設部材または前記規制部材側から前記支持部材または前記吊持部材および前記ロードセルの前記貫通孔に貫通させて、前記貫通部材となし、前記ボルトの先端部に、前記ロードセルの前記貫通孔を貫通し得ないナットを螺合させ、前記ボルトの前記連結部に前記吊設部材または前記規制部材を連結して構成したことを特徴とするジェットファン。
9. 請求項５記載のジェットファンにおいて、一端部にリング状またはフック状の連結部を有するボルトを、前記吊設部材または前記規制部材側から前記支持部材または前記吊持部材に貫通させ、さらに前記ボルトの先端部を前記ロードセルの前記ねじ溝孔に螺合させて、前記貫通部材となし、前記ボルトの前記連結部に前記吊設部材または前記規制部材を連結して構成したことを特徴とするジェットファン。
10. 請求項３ないし９記載のいずれかのジェットファンにおいて、前記貫通部材が、前記吊設部材または前記規制部材の略張設方向に前記支持部材または前記吊持部材を貫通するとともに、前記ロードセルに略直交するように構成したことを特徴とするジェットファン。
11. 請求項１０記載のジェットファンにおいて、前記支持部材または前記吊持部材と前記ロードセルの間に、前記支持部材または前記吊持部材に対して前記ロードセルの姿勢を前記吊設部材または前記規制部材の略張設方向と略直交方向に保持する角度調整部材を配設して構成したことを特徴とするジェットファン。
12. 請求項１と３ないし５記載のいずれかのジェットファンにおいて、前記荷重検出手段または前記ロードセルの検出出力より、前記吊設部材または前記規制部材の引張荷重の荷重変動成分を得る荷重変動検出手段を設け、前記荷重変動成分から回転体の異常を判別する判別手段を設けて構成したことを特徴とするジェットファン。
13. 請求項１２記載のジェットファンにおいて、前記判別手段は、前記荷重変動成分の周波数成分から回転体の異常を判別するように構成したことを特徴とするジェットファン。
14. 請求項２ないし５記載のいずれかのジェットファンにおいて、前記荷重検出手段または前記ロードセルの検出出力より、前記吊設部材または前記規制部材の引張荷重成分を得る引張荷重検出手段を設け、検出した前記引張荷重成分の変化から前記支持構造が異常であることを判別する判別手段を設けて構成したことを特徴とするジェットファン。

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