JP5974267B2

JP5974267B2 - 消音ボックス付送風機

Info

Publication number: JP5974267B2
Application number: JP2012010647A
Authority: JP
Inventors: 朗正上原; 井上　大輔; 大輔井上
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2012-01-23
Filing date: 2012-01-23
Publication date: 2016-08-23
Anticipated expiration: 2032-01-23
Also published as: JP2013148048A

Description

本発明は、換気送風機器など消音ボックス内部に送風機を内蔵して使用される消音ボックス付送風機の高静圧化構造に関する。

近年、建物の高層化、大空間化や１つの換気送風機で多数の部屋の換気を行なう方式の採用等により、消音ボックス付送風機を含む換気システムは、接続されるダクトが長く、複雑な形状になっており、ダクトによる圧力損失が増加している。そのため換気送風機を高静圧化することが必要になってきている。

従来の消音ボックス付送風機は、１つの機体の中に２つのファンユニットを水平に配置して、１台目ファンユニットで昇圧した気体を２台目のファンユニットでさらに昇圧させることで高静圧化していたものが知られている。（例えば、特許文献１参照）。

以下、その従来例について図１０を参照しながら説明する。

図１０に示すように、従来の消音ボックス付送風機は、箱状の機体１０３の中に、第１の送風機１０５と第２の送風機１０６を備えたものである。この機体１０３は、機体吸込口１０１と機体吹出口１０２を対向して設け、その内部は、機体吸込口１０１側と機体吹出口１０２側に仕切板１０４で分割されている。第１の送風機１０５は、機体吸込口１０１と仕切板１０４の間の第１室、すなわち、上流側に設置されている。第２の送風機１０６は、機体吹出口１０２と仕切板１０４の間の第２室、すなわち下流側に設置されている。仕切板１０４には第１の送風機１０５の吐出口１０７が設けられている。この消音ボックス付送風機を運転すると、機体吸込口１０１から第１室に気体が流入し、第１室に流入した気体は第１の送風機１０５で昇圧される。そして、仕切板１０４に設けた吐出口１０７を通り、第２室に流入する。第２室に流入した気体は第２の送風機１０６でさらに昇圧され、高静圧化された気体が機体吹出口１０２から排出される。

また、第２の送風機１０６の吸込口１０８に複数の吸込穴を形成したダンパー板１０９が設けられ、第２の送風機１０６の吸込口１０８に流入する気流を調整し、羽根車１１０の逆回転を抑制することで消費電力を低減させている。

特開２０１１−３２９３７号公報

このような従来の消音ボックス付送風機では、第１の送風機１０５から吐出された気流は風速が速く、第２の送風機１０６の背面に衝突することにより乱れるため、第２の送風機１０６にスムーズに気流が流入しにくい。第２の送風機１０６に気流をスムーズに導くためには、第１の送風機１０５と第２の送風機１０６との間隔を広くしている。あるいは、第２の送風機１０６の吸込口にダンパー板１０９を設けて流量を調整している。すなわち、機体１０３の大型化、コストの増加といった課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、上流側の送風機の配置方法を工夫することで、上流側の送風機の吐出気流を下流側の送風機の背面に衝突させることなくスムーズに吸込口まで導き、機体を小型化しながら高静圧化できる消音ボックス付送風機を提供することを目的とする。

本発明の消音ボックス付送風機は、上記目的を達成するために、
機体吸込口を設けた吸込面と機体吹出口を設けた吹出面とを対向させた箱形の機体の内部にスクロールケーシングを備えた２台の遠心型の送風機を設けた消音ボックス付送風機であって、
前記機体は、仕切板で機体吸込口側の第１送風機室と機体吹出口側の第２送風機室に区画し、
前記第１送風機室には、第１送風機を備え、
前記第２送風機室には、第２送風機を備え、
前記仕切板は、前記吹出面に平行な面を持つ区画面と、
前記吹出面にほぼ直交し、前記区画面と前記吸込面とを接続する第１送風機吹出面とで構成され、
前記第１送風機の羽根車回転方向は、吐出口側において前記吸込面から前記吹出面に向う方向となるように配置するとともに、
前記第１送風機吹出面にスクロールケーシングの吐出口を接続し、
前記第２送風機は、前記第１送風機の回転軸と平行に回転軸を配置し、前記機体吹出口に、その吐出口を接続させたことにより、所期の目的を達成するものである。

機体吸込口を設けた吸込面と機体吹出口を設けた吹出面とを対向させた箱形の機体の内部にスクロールケーシングを備えた２台の遠心型の送風機を設けた消音ボックス付送風機であって、前記機体は、仕切板で機体吸込口側の第１送風機室と機体吹出口側の第２送風機室に区画し、前記第１送風機室には、第１送風機を備え、前記第２送風機室には、第２送風機を備え、前記仕切板は、前記吹出面に平行な面を持つ区画面と、前記吹出面にほぼ直交し、前記区画面と前記吸込面とを接続する第１送風機吹出面とで構成され、前記第１送風機の羽根車回転方向は、吐出口側において前記吸込面から前記吹出面に向う方向となるように配置するとともに、前記第１送風機吹出面にスクロールケーシングの吐出口を接続し、前記第２送風機は、前記第１送風機の回転軸と平行に回転軸を配置し、前記機体吹出口に、その吐出口を接続させたことにより、第１送風機の吐出気流をスムーズに第２送風機に導き、機体を小型化でき、コストも低減しながら、消音ボックス付送風機を高静圧化することができる。

本発明の実施の形態１の消音ボックス付送風機の側面図同消音ボックス付送風機の平面図同消音ボックス付送風機の設置状態を表す側面図本発明の実施の形態２の消音ボックス付送風機の側面図同消音ボックス付送風機の平面図本発明の実施の形態３の消音ボックス付送風機の側面図同消音ボックス付送風機の平面図本発明の実施の形態４の消音ボックス付送風機の側面図同消音ボックス付送風機の平面図従来の消音ボックス付送風機の側面図

本発明の請求項１記載の消音ボックス付送風機は、機体吸込口を設けた吸込面と機体吹出口を設けた吹出面とを対向させた箱形の機体の内部にスクロールケーシングを備えた２台の遠心型の送風機である第１送風機と第２送風機とを設けた消音ボックス付送風機であって、前記機体は、仕切板で機体吸込口側の第１送風機室と機体吹出口側の第２送風機室に区画し、前記第１送風機室には、前記第１送風機を備え、前記第２送風機室には、前記第２送風機を備え、前記仕切板は、前記吹出面に平行な面を持つ区画面と、前記吹出面にほぼ直交し、前記区画面と前記吸込面とを接続する第１送風機吹出面とで構成され、前記第１送風機の羽根車回転方向は、吐出口側において前記吸込面から前記吹出面に向う方向となるように配置するとともに、前記第１送風機吹出面にスクロールケーシングの吐出口を接続し、前記第２送風機は、前記第１送風機の回転軸と平行に回転軸を配置し、前記機体吹出口に、その吐出口を接続させたものであり、第１送風機と第２送風機の間隔が狭い場合においても、第１送風機から第２送風機までの風路を長く確保しながら、第２送風機の背面に気流が衝突することでの乱流の発生を抑制することができるといった作用を有する。

また、前記第２送風機は、羽根車の回転方向が前記第１送風機の羽根車の回転方向と同じになるよう配置したものであり、第２送風機の羽根車の回転方向と第１送風機の吐出気流の旋回方向を一致させることができ、第２送風機の吸込口にスムーズに気流を流入させることができるといった作用を有する。

また、前記区画面は、前記吹出面に平行な面とこの面に交差する２面とで断面コの字型に形成し、前記吸込面側を大きく広げ、前記吹出面側に向かって狭くするようにしたものであり、第１送風機の吸込口において、断面コの字型の区画面にそって気流がスムーズに流入され、風路圧力損失を下げるとともに、第１送風機の吐出気流が断面コの字型の区画面で拡大された空間を通り下側からも第２送風機に流入し、一般的にケーシング内部体積が小さいため羽根車での静圧昇圧率が低く、仕事をしにくい部分とされている舌部低昇圧領域に流入する気流を、拡大された空間を通ることにより整流し、流入させることができる。それにより舌部低昇圧領域においても羽根車に気流が流入され、ファン効率を上げることができるといった作用を有する。

また、前記第１送風機、第２送風機を両吸込型遠心送風機とし、前記第１送風機吹出面の第１送風機と逆側の面上に、前記吸込面と正対するよう分流板を備え、この分流板は第１送風機の吐出気流を第２送風機の両側面に設けた２つのケーシング吸込口に流れ込むように２つに分流するようにしたものであり、分流板により、第１送風機の吐出気流を早めに分流させ、整流してから吸込口上側より第２送風機に流入させることができ、吸込口近傍での気流の乱れを抑制でき、気流がスムーズに流入され、ファン効率を上げることができるといった作用を有する。

また、前記分流板のモータ側端部と吸込面の距離が反モータ側端部と吸込面の距離より短くなるよう斜めに傾斜させて形成したものであり、両吸込型遠心送風機においては、モータ側吸込口はモータにより閉塞されているため、反モータ側吸込口に対して、通過風量が少なく、傾斜させた分流板により、通過風量の多い反モータ吸込口側に多くの気流を分流させることができるといった作用を有する。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１および図２に示すように、本実施の形態の消音ボックス付送風機は、機体吸込口１を設けた吸込面２と機体吹出口３を設けた吹出面４とを箱状の機体５の対向する側面に設けている。機体５には、機体吸込口１に吸込側ダクト６を接続する吸込側角フランジ７、および機体吹出口３には、吹出側ダクト８を接続する吹出側角フランジ９を配している。機体５の内部は、仕切板１０で機体吸込口１側の第１送風機室１１と機体吹出口３側の第２送風機室１２に区画されている。そして、第１送風機室１１には第１送風機１３を備え、第２送風機室１２には第２送風機１４が備えられており、機体吸込口１から第１送風機１３、第２送風機１４を経由し機体吹出口３に至る風路１５を形成している。第１送風機１３、第２送風機１４は両吸込型遠心送風機であり、それぞれ吐出口１６ａ、１６ｂと、モータ１７ａ、１７ｂに固定した羽根車１８ａ、１８ｂと、吸込口１９ａ、１９ｂを設けた渦巻き状のスクロールケーシング２０ａ、２０ｂとを有している。仕切板１０は、吹出面４にほぼ平行な面を持つ区画面２１と、吹出面４にほぼ直交し、区画面２１と吸込面２とを接続する第１送風機吹出面２２とで構成されている。第１送風機１３は、第１送風機吹出面２２側の羽根車１８ａの回転方向が吸込面２から吹出面４に向う方向となるように配置するとともに、第１送風機吹出面２２にスクロールケーシング２０ａの吐出口１６ａを接続している。第２送風機１４は、第１送風機１３の回転軸と平行に回転軸を配置し、機体吹出口３に、その吐出口１６ｂを接続させている。

また、第２送風機１４は、羽根車１８ｂの回転方向が第１送風機１３の羽根車１８ａの回転方向と同じになるようにしたものである。

このような消音ボックス付送風機は、図３に示すように、天井裏２４において機体吸込口１に吸込側ダクト６、機体吹出口３に吹出側ダクト８を接続して施工される。機体５は、吸込側に機体吸込口１、吹出側に機体吹出口３、機体５の内部に第１送風機１３、第２送風機１４、外面に施工用吊り金具２５を配している。機体５は天井面２６に埋め込まれた吊りボルト２７に施工用吊り金具２５を固定することで、天井裏２４に設置される。そして、第１送風機１３、第２送風機１４を運転すると、室内２８の空気が吸込側ダクト６、第１送風機１３、第２送風機１４を介して吹出側ダクト８を通過し、室外２９に排気される。天井裏２４と室内２８は天井材３０で仕切られ、天井材３０には、機体５の直下となるところに天井点検口３１を備えている。

上記構成による作用・効果について説明する。第１送風機１３、第２送風機１４のモータ１７ａ、１７ｂを駆動して回転させた羽根車１８ａ、１８ｂにより発生させた気流は、吸込側ダクト６から機体吸込口１をとおり第１送風機室１１に流入する。第１送風機室１１に流入した気体は第１送風機１３の吸込口１９ａからスクロールケーシング２０ａ内に流入し、羽根車１８ａにより昇圧され、第１送風機吹出面２２より第２送風機室１２に流出される。第２送風機室１２に流入した気体は第２送風機１４の吸込口１９ｂからスクロールケーシング２０ｂ内に流入し、羽根車１８ｂによりさらに昇圧され、機体吹出口３に流出される。

ここで、本実施の形態の最も特徴的な部分は、第１送風機１３の吐出口１６ａの向きを、吸込面２、吹出面４以外の面（吸込面２と吹出面４を接続する側面。以降、側面と呼ぶ）のひとつに向けることである。このような構成によれば、第１送風機１３と第２送風機１４の間隔が狭い場合においても、側面側に長い風路１５を確保できる。そして、第１送風機１３の吐出気流が風路１５で整流されて、第２送風機室１２に流入することとなる。第２送風機室１２に流入した気流は、機体吹出口３側へ向かう空気の流れを保持したまま第２送風機１４の吸込口１９ｂへ流入する。すなわち第２送風機１４の羽根車１８ｂの回転方向と第１送風機１３の吐出気流の風向が一致してスムーズに流入するのである。

このように本発明の実施の形態１の消音ボックス付送風機によれば、第１送風機１３と第２送風機１４の間隔を狭くすることで機体５を小型化でき、コストも低減しながら、消音ボックス付送風機を高静圧化することができることとなる。また２つの送風機の間隔が狭くなるので１つの天井点検口から羽根車やモータのメンテナンス作業がしやすくなり、メンテナンス性も向上できることとなる。

（実施の形態２）
図４および図５では、区画面２１を、吹出面４に平行な面とこの面に交差する２面とで断面コの字型に形成し、吸込面２側を大きく広げ、吹出面４側に向かって狭くするようにしたものを示している。

上記構成による作用・効果について説明する。実施の形態１で説明したように、第１送風機１３、第２送風機１４のモータ１７ａ、１７ｂを駆動して回転させた羽根車１８ａ、１８ｂにより発生させた気流は、吸込側ダクト６から機体吸込口１をとおり第１送風機室１１に流入する。第１送風機室１１に流入した気体は第１送風機１３の吸込口１９ａからスクロールケーシング２０ａ内に流入し、羽根車１８ａにより昇圧され、第１送風機吹出面２２より第２送風機室１２に流出される。第２送風機室１２に流入した気体は第２送風機１４の吸込口１９ｂからスクロールケーシング２０ｂ内に流入し、羽根車１８ｂによりさらに昇圧され、機体吹出口３に流出される。

本実施の形態では、第１送風機１３において、吸込気流が断面コの字型の区画面にそって吸込口１９ａに向う気流３３となり、スムーズに導かれるため、風路圧力損失を下げることができる。また、第１送風機１３の吐出気流が断面コの字型の区画面で拡大された空間を通り、下側に向う下方気流１５ａが発生する。下方気流１５ａは風路により整流され下側（図４紙面上の下側）からも第２送風機１４に流入することとなる。一般的にスクロールケーシング２０ｂの内部体積が小さいため、舌部付近（舌部低昇圧領域３２）では、羽根車１８ｂでの静圧昇圧率が低く、仕事をしにくい部分とされている。整流されて下側からも第２送風機１４に流入させることによって、舌部低昇圧領域３２においても羽根車１８ｂに気流が流入され、仕事をすることとなる。

このように本発明の実施の形態２の消音ボックス付送風機によれば、風路圧力損失を下げ、第２送風機１４の舌部低昇圧領域３２でもファンに仕事をさせ、ファン効率をあげることができるので、モータの負荷を低減でき、低消費電力化できることとなる。

（実施の形態３）
図６および図７では、第１送風機吹出面２２の第１送風機１３と逆側の面上に、吸込面２と正対するよう分流板３４を備え、この分流板３４は第１送風機１３の吐出気流を第２送風機１４の両側面に設けた２つの吸込口１９ｂに流れ込むように２つに分流するようにしたものを示している。

上記構成による作用・効果について説明する。気流の流れ、昇圧の仕組みに関しては、実施の形態１、２で説明した通りである。本実施の形態では、第１送風機１３の吐出気流は分流板３４により第２送風機１４の２つの吸込口１９ｂに向う気流に分流される。第１送風機１３の吐出気流を分流板３４により早めに分流させ、整流してから第２送風機１４の２つの吸込口１９ｂに上側より流入させることができ、吸込口１９ｂ近傍での気流の乱れを抑制でき、気流がスムーズに流入されることとなる。

このように本発明の実施の形態３の消音ボックス付送風機によれば、ファン効率をあげることができ、モータの負荷を低減できるので、低消費電力化できることとなる。

（実施の形態４）
図８および図９では、分流板３４のモータ側端部３５と吸込面２の距離が反モータ側端部３６と吸込面２の距離より短くなるよう斜めに傾斜させて形成したものを示している。

上記構成による作用・効果について説明する。実施の形態３で説明したように、第１送風機１３の吐出気流は分流板３４により第２送風機１４の２つの吸込口１９ｂに向う気流に分流される。両吸込型遠心送風機においては、モータ側吸込口３７はモータにより閉塞されているため、反モータ側吸込口３８に対して、通過風量が少ないとされている。本実施の形態では、分流板３４に傾斜をもたせることで、分流板３４の面に沿った方向、すなわち通過風量の多い反モータ側吸込口３８側に第１送風機１３の吐出気流を多く分流させることができることとなる。

このように本発明の実施の形態４の消音ボックス付送風機によれば、反モータ吸込口側に多くの気流を分流することができるので第２の遠心送風機の風量をあげることができることとなる。

換気送風機器などの空気搬送目的以外に、機体吹出口からの送風を用いて設備機器の冷却ができる設備機器の送風の用途にも適用できる。

１機体吸込口
２吸込面
３機体吹出口
４吹出面
５機体
１０仕切板
１１第１送風機室
１２第２送風機室
１３第１送風機
１４第２送風機
１６ａ吐出口
１６ｂ吐出口
２０ａスクロールケーシング
２０ｂスクロールケーシング
２１区画面
２２第１送風機吹出面

Claims

機体吸込口を設けた吸込面と機体吹出口を設けた吹出面とを対向させた箱形の機体の内部にスクロールケーシングを備えた２台の遠心型の送風機である第１送風機と第２送風機とを設けた消音ボックス付送風機であって、
前記機体は、仕切板で機体吸込口側の第１送風機室と機体吹出口側の第２送風機室に区画し、
前記第１送風機室には、前記第１送風機を備え、
前記第２送風機室には、前記第２送風機を備え、
前記仕切板は、前記吹出面に平行な面を持つ区画面と、
前記吹出面にほぼ直交し、前記区画面と前記吸込面とを接続する第１送風機吹出面とで構成され、
前記第１送風機の羽根車回転方向は、吐出口側において前記吸込面から前記吹出面に向う方向となるように配置するとともに、
前記第１送風機吹出面にスクロールケーシングの吐出口を接続し、
前記第２送風機は、
前記第１送風機の回転軸と平行に回転軸を配置し、
前記機体吹出口に、その吐出口を接続させたことを特徴とする消音ボックス付送風機。
前記第２送風機は、羽根車の回転方向が前記第１送風機の羽根車の回転方向と同じになるよう配置した請求項１記載の消音ボックス付送風機。
前記区画面は、前記吹出面に平行な面とこの面に交差する２面とで断面コの字型に形成し、
前記吸込面側を大きく広げ、前記吹出面側に向かって狭くするようにした請求項１または２記載の消音ボックス付送風機。
前記第１送風機、第２送風機を両吸込型遠心送風機とし、前記第１送風機吹出面の第１送風機と逆側の面上に、前記吸込面と正対するよう分流板を備え、この分流板は第１送風機の吐出気流を第２送風機の両側面に設けた２つのケーシング吸込口に流れ込むように２つに分流することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の消音ボックス付送風機。
前記分流板のモータ側端部と吸込面の距離が反モータ側端部と吸込面の距離より短くなるよう斜めに傾斜させて形成したことを特徴とする請求項４に記載の消音ボックス付送風機。