JP4248792B2 - 電気機器ボックスの換気用通風装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、分電盤や配電盤などの電気機器ボックスに適用されて、換気空気をボックス内へ取り入れるための通風装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来装置に、実開昭５８−１５８２３５号公報や実開昭５８−１０６９９７号公報がある。前者では、ルーバー板の内面を金網で仕切り、さらに金網の内面をフィルタで仕切っている。後者では、電気機器ボックスの外面に、下向きに開口する換気ダクトを配置し、その開口下端とダクト内通路の上部とのそれぞれを金網で仕切っている。
【０００３】
上記のように、換気通路を金網やフィルタで内外に仕切る、言わば通路遮断型では、塵埃および虫の侵入を確実に阻止できるものの、金網やフィルタが通気抵抗を著しく増加させる点に問題がある。つまり、換気ファンを併用して強制換気を行う場合には問題はないが、電気機器ボックス内の空気の対流作用を利用して換気を行う自然換気方式を採る場合には、極端に換気効率が低下する。換気通路を金網等で完全に仕切ってしまうので、金網等に受け止められた水滴が、換気通路に吹き込む換気空気によって吹き飛ばされて内部へ侵入するのを避けられず、長時間にわたって暴風雨が吹き荒れるような例外的な状況において、防水・防滴効果を確実に発揮できない。
【０００４】
こうした理由から、多くの電気機器ボックスにおいては、図８に示すごとく、ルーバー板２と導風箱３とを組み合わせた通路開放型の換気通風装置が多用されている。この通風装置は、ルーバー壁８が多段状に打ち出し形成されたルーバー板２と、ルーバー板２から入り込む空気を上向きに変更案内して雨や雪の吹き込みを防止する導風箱３と、導風箱３の開口上面６に配置される防塵・防虫用のフィルタ７と、ルーバー板２および導風箱３用のパッキン４と、押さえ枠５などを備えている。符号１６は、導風箱３の上端側から下方に向かって設けられた邪魔板であり、これでルーバー板２を換気空気と共に吹き抜けた雨水が、直接フィルタ７に付着するのを防いでいる。
【０００５】
導風箱３は、ルーバー板２と対向する内奥壁１７と、内奥壁１７の左右側縁とフランジ１３との間を塞ぐ側壁とで横断平面視でコ字状に形成している。内奥壁１７は、その殆どを占めて、前方下側に急峻な角度で傾斜する主傾斜壁１７ａと、主傾斜壁１７ａに連続して前方下側に緩やかに傾斜する底壁１７ｂとからなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この種の通風装置によれば、比較的目が荒く、通風抵抗の小さな防塵・防虫用のフィルタ７で導風箱３の開口上面６を塞ぐだけであるから、自然換気方式を採る場合にも問題なく使用できる。しかし、長時間にわたって暴風雨が吹き荒れるような状況においては、導風箱３の内周面に付着の水滴が、強い風によって導風箱３の上端にまで押し上げられるため、通路遮断型の通風装置と同様に防水・防滴効果を発揮しにくい点に改善の余地があった。
【０００７】
本発明の目的は、導風箱の内面に付着した水滴が、強い風によって導風箱の上端にまで押し上げられてフィルタに吸着されるのを防止し、たとえ長時間にわたって暴風雨が吹き荒れるような状況においても、確実な防水・防滴効果を発揮する換気用通風装置を提供することにある。本発明の目的は、通風装置の軽量化と低コスト化とを実現できる換気用通風装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、ルーバー板に対向する内奥壁を、後方下側に向けて傾斜させれば、今まで以上に防水・防滴効果に優れた換気用通風装置が得られることを見出して本発明に至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、図１および図２に示すごとく、電気機器ボックスの開口前面１の外側に配置されるルーバー板２と、開口前面１の内側に配置されてルーバー板２から入り込む空気を上向きに変向案内する導風箱３とを含む通路開放型の換気用通風装置において、導風箱３が、フランジ１３と、前方および上方へ向かって開口する導風部１４備えている。導風部１４は、ルーバー板２に対向する内奥壁１７と、内奥壁１７の左右側縁とフランジ１３との間を塞ぐ側壁１８とで構成されている。以って、内奥壁１７が、下側へ向かうにつれて、ルーバー板２から電気機器の内部へ遠ざかる向きに傾斜していることを特徴とする。
【００１１】
導風箱３の開口上面６には、雨水吹き上げ防止用の邪魔板１６を設けることが好ましい。導風箱３は、プラスチック成形品にすることができる。
【００１２】
【発明の作用効果】
内奥壁１７を前方下側に向かって傾斜させた従来形態の通風装置（図８）においては、図６（ｂ）に示すように、ルーバー板２から吸い込まれた空気流に含有の水滴３１が内奥壁１７に勢い良く衝突すると、それは上方に跳ね上がり、開口上面６を覆うフィルタ７に直接向かう傾向がある。そのため長時間にわたって暴風雨が吹き荒れるような状況においては、早い段階でフィルタ７に多量の水滴が吸着して、防水・防滴効果を発揮しにくい不具合があった。
【００１３】
これに対して本発明では、図１に示すごとく、ルーバー板２に対向する導風箱３の内奥壁１７を、下側へ向かうにつれて、ルーバー板２から電気機器の内部へ遠ざかる向きに傾斜させて（以下、この傾斜状態を「後方下側へ向かって傾斜している」と言う）、内奥壁１７に勢い良く衝突した水滴３１が略水平方向に跳ね返るようにした（図６（ａ）参照）。従って、跳ね返りの水滴３１がフィルター７に直接向かうような不具合がなく、長時間にわたって暴風雨が吹き荒れるような状況においても、十分な防水・防滴効果を発揮し、通風装置の信頼性の向上に寄与できる。
【００１４】
加えて、本発明によれば内奥壁１７に付着する水滴の落下・流下特性の向上も図ることができ、この点でも防水・防滴性能の向上を図り得る。すなわち、内奥壁１７が前方下側に傾斜している場合には、図７（ｂ）に示すように、それに付着の水滴３１は、内奥壁１７との接触面積の大きなものとなる。これに対して、内奥壁１７が後方下側に傾斜していると、図７（ａ）に示すごとく、内奥壁１７に付着の水滴は、下方が大きく膨らみ、かつ内奥壁１７との接触面積が小さなものとなる。このことは、内奥壁１７を構成する分子と、水滴３１の水分子との間に働く分子間力の総計が小さいことを意味し、従って内奥壁１７に付着の水滴３１は、自重で落下若しくは流下しやすくなる。しかも、流下し始めた水滴３１は、流下に伴って水滴３１どうしが集合して大きく成長するので、水滴３１の重力による流下作用が強化される。従って水滴３１は、導風箱３内を風に吹き上げられることもなく落下もしくは流下し、長時間にわたって暴風雨が吹き荒れるような状況においても、雨水の排水を効果的に行える。
【００１５】
導風箱３の開口上面６に、雨水吹き上げ防止用の邪魔板１６を設けてあると、ルーバー板２から吹き込む雨水が、直接にフィルタ７に付着するのを防ぐことができる。
【００１６】
プラスチック成形品からなる導風箱３によれば、プレス加工と溶接によって形成した従来の鋼板製の導風箱に比べて、その製造コストを大幅に削減化できるうえ、軽量になるので、流通時や施工時の導風箱３の取扱いを容易化できる点でも有利である。
【００１７】
【実施例】
図１および図２は本発明に係る換気用通風装置の実施例を示す。図１において換気用通風装置は、電気機器ボックスの開口前面１の外側に配置されるルーバー板２と、開口前面１の内面に配置されてルーバー板２から入り込む空気を上向きに変更案内する導風箱３と、導風箱３と開口前面１の周縁壁１ａとの間に配置されるパッキン４と、ルーバー板２、導風箱３、およびパッキン４を共締め固定するための押さえ枠５と、導風箱３の開口上面６に配置されるフィルタ７とで構成してある。
【００１８】
図２においてルーバー板２は、鋼板やステンレス鋼板を素材にしてプレス成形してあり、板外面へ向かって打ち出し形成されて斜め下向きに開口する多段状のルーバー壁８の一群と、ルーバー壁８の外周囲を囲む四角枠状の締結座９とを一体に備えている。締結座９には、６ないし８個のスタッドボルト１０を植設してあり、これらのスタッドボルト１０の周回列は、先の開口前面１に嵌め込むことができる。締結座９の四周縁は内向きに折り曲げてあり、この外周壁部を符号９ａで示している。外周壁部９の下部の左右には、排水口１１が切り欠き形成されている。なお、符号１２はスタッドボルト用のナットを示す。
【００１９】
導風箱３は、四角枠形状のフランジ１３と、前方および上方へ向かって開口する導風部１４とを射出成形法により一体に成形したプラスチック成形品であり、フランジ１３に先のスタッドボルト１０用の挿通孔１５が通設してある。導風部１４は、ルーバー板２に対向する内奥壁１７と、内奥壁１７の左右端縁とフランジ１３との間を塞ぐ側壁１８とで横断平面視がコ字状に形成してあり、内奥壁１７の上縁部には、左右中央部にねじ孔１９を形成してある。
【００２０】
上端側のルーバー壁８を換気空気と共に吹き抜けた雨水が、そのままフィルタ７に付着するのを防ぐために、開口上面６とルーバー板２の上端部の通気口との間に邪魔板１６を設けている。この邪魔板１６は、導風箱３とは別部品として形成しておいて、その上端をフランジ１３に溶着固定した。邪魔板１６は、その下方を開放した状態で、導風部１４のルーバー板２側と開口上面６の開口端側とを仕切っている。
【００２１】
パッキン４は、導風箱３のフランジ１３と同形に打ち抜かれた四角枠状のゴムパッキンからなり、スタッドボルト１０用の挿通孔２１を設けてある。押さえ枠５は、鋼板またはステンレス鋼板を素材にして、導風箱３のフランジ１３とほぼ同形に打ち抜かれた四角枠状の枠体からなり、スタッドボルト１０用の挿通孔２２を設けてある。フィルタ７は、横長四角形状の保形枠２３と、連続気泡性の発泡シート（フィルタエレメント）２４、および発泡シート２４の上下面を押え保持する網体２５などで構成してあり、保形枠２３の背面中央に設けたブラケット２６を、蝶ボルト２７でねじ穴１９に締結することにより、導風箱３に取り付けることができる。
【００２２】
風雨が激しく吹き荒れる天候では、ルーバー板２から吹き込んだ雨風が導風箱３の内面に衝突して、水滴が箱内面に付着する。多くの場合は、付着した水滴は重力の作用で壁面に沿って流下するが、吹き込む風の勢いが強いと、箱内面に付着した水滴が、風圧を受けて徐々に這い上がるようにして導風箱３の上端にまで押し上げられ、いずれはフィルタ７に吸着されてしまう。こうした事態を避けて、防水・防滴性能のより一層の向上を図るため、内奥壁１７を従来とは逆向きの後方下側に向かって傾斜させた。
【００２３】
すなわち内奥壁１７は、その殆どを占める主傾斜壁１７ａと、主傾斜壁１７ａの下端に連続する底壁１７ｂとからなり、ここでは主傾斜壁１７ａを後方下側に向かって急峻な角度で傾斜している。底壁１７ｂは、前方下側に向けて緩やかに傾斜しており、その前縁をルーバー板２の締結座９と近接対向させて、導風箱３内の排水を排水口１１から外へ排出できるようにしている。
【００２４】
以上のような構成からなる換気用通風装置に対して、図３に示す散水試験を行った。まず、白色板の片側全面に炭粉を塗布した試験板２９を用意し、これを塗布面を下方に向けた状態で、導風箱３の開口上面６を塞ぐように載置した。次いで、ルーバー板の３０cm手前より１分間シャワー状に散水を行い、散水後の炭粉の脱落状況を観察した。
【００２５】
図４に示すような主傾斜壁１７ａが前方下側に傾斜した従来型の通風装置（先の図８に相当）に対しても、上述と同様の試験方法・試験条件で散水試験を行った。散水後の試験片の状態を図５に示す。なお、図５では白色と黒色とを反転させて、炭粉が残った部分を白色で、炭粉が脱落した部分、すなわち水滴が付着した部分を黒色で示す。
【００２６】
本実施例に係る換気用通風装置では、図５（ａ）に示すごとく試験片２９の炭粉が殆ど脱落しておらず、開口上面６に至った水滴は極めて僅かであることがわかる。これに対して従来の換気用通風装置では、図５（ｂ）に示すごとく炭粉の脱落部分が多く見られ、多量の水滴が開口上面６に至ったことがわかった。以上より、主傾斜壁１７ａを後方下側に傾斜させると、導風箱３の開口上面６に至る水滴が少なくなり、防水・防滴性能が向上することが確認できた。
【００２７】
本実施例に係る換気用通風装置の防水メカニズムは、第１に主傾斜壁１７ａを後方下側に傾斜させたことで、水滴の跳ね返り方向が上方向から略水平方向となったこと、第２に当該壁に付着する水滴が、流下若しくは落下しやすくなったことに拠る。
【００２８】
図６は、主傾斜壁１７ａで跳ねる水滴３１を模式的に示しており、図６（ａ）は本実施例における水滴３１の動きを、図６（ｂ）は従来例における水滴３１の動きを示す。図６（ｂ）により、主傾斜壁１７ａを前方下側に傾斜させた従来形態では、水滴は上方向に跳ね返ることがわかる。これに対して、図６（ａ）より、主傾斜壁１７ａを後方下側に傾斜させた本実施例では、当該壁１７ａに衝突した水滴３１は、略水平方向に跳ね返ることがわかる。以上より、本実施例によれば、導風箱３の開口上面６に向かう水滴３１を減じて、防水・防滴性能の向上を図ることができる。
【００２９】
図７（ａ）・（ｂ）は、主傾斜壁１７ａに対する水滴３１の付着状態を模式的に示す。図７（ａ）より、本実施例では水滴３１の表面でかつ主傾斜壁１７ａに接触している水分子の数（接触面積）は、従来例（図７（ｂ））に比べて少なくなることがわかる。これは、主傾斜壁１７ａの分子と水分子との間に働く分子間力の総計が小さいことを意味し、従って、本実施例では水滴３１は自重で落下もしくは流下し易い。しかも、流下し始めた水滴３１は、流下に伴って水滴３１どうしが集合して大きく成長するので、水滴３１の重力による流下作用が強化される。従って、水滴３１は、導風箱３内を風に吹き上げられることもなく落下もしくは流下し、長時間にわたって暴風雨が吹き荒れるような例外的な状況においても、雨水の排水を効果的に行える。
【００３０】
また、試験片２９に代えてフィルタ７を装着したうえで、先の図３及び図４と同様の散水試験を行った。試験前後のフィルタ７の重量、及び試験前後のフィルタ７の重量増加分を以下の表１に示す。
【００３１】
【表１】

【００３２】
表１より、本実施例に係る通風装置（図３）の方が従来型の通風装置（図４）よりも試験前後のフィルタ７の重量増加が少ない。つまり、フィルタ７に吸着される水分量が少ないことがわかる。かくしてこの試験からも、本実施例に係る通風装置が、優れた防水・防滴性能を備えていることが確認できた。
【００３３】
導風箱３は、フランジ１３と導風部１４とを一体に設けた、鋼板ないしステンレス鋼板製のプレス成形品とすることができる。この場合には、フランジ１３の上枠部を斜め後ろ向きに延長して邪魔板１６とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の縦断側面図
【図２】実施例の構成部材を示す分解斜視図
【図３】実施例の通風装置に対する散水試験の試験方法を説明する図
【図４】従来の通風装置に対する散水試験の試験方法を説明する図
【図５】試験片の状態を示す図
【図６】内奥壁に対する水滴の跳ね返りを説明する図
【図７】内奥壁に付着した水滴の形状を説明する図
【図８】従来の縦断側面図
【符号の説明】
１ 開口前面
２ ルーバー板
３ 導風箱
１６ 邪魔板
１７ 内奥壁
１７ａ 主傾斜壁
１７ｂ 底壁

Claims (3)

1. 電気機器ボックスの開口前面（１）の外側に配置されるルーバー板（２）と、開口前面（１）の内側に配置されてルーバー板（２）から入り込む空気を上向きに変向案内する導風箱（３）とを含む通路開放型の換気用通風装置であって、
   導風箱（３）は、フランジ（１３）と、前方および上方へ向かって開口する導風部（１４）備えており、
   前記導風部（１４）は、ルーバー板（２）に対向する内奥壁（１７）と、内奥壁（１７）の左右側縁と前記フランジ（１３）との間を塞ぐ側壁（１８）とで構成されており、
   前記内奥壁（１７）が、下側へ向かうにつれて、ルーバー板（２）から電気機器の内部へ遠ざかる向きに傾斜していることを特徴とする電気機器ボックスの換気用通風装置。
2. 導風箱（３）の開口上面に、雨水吹き上げ防止用の邪魔板（１６）を設けてある請求項１記載の電気機器ボックスの換気用通風装置。
3. 導風箱（３）がプラスチック成形品である請求項１記載の電気機器ボックスの換気用通風装置。

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