JP7045610B2 - 空気搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、建物の天井や壁に取り付けられ、建物内の空気を搬送する空気搬送装置に関するものである。

従来、この種の空気搬送装置は駐車場、工場、体育館、倉庫等、大空間を有する建物の天井付近に設置されるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、その空気搬送装置について図１０を参照しながら説明する。

図１０に示すように、空気搬送装置１０１は軸流型の送風ファン１０２を筐体１０３内に内蔵する送風機本体１０４と、大空間を有する建物の天井付近に取付けられ送風機本体１０４を俯仰動（上下揺動）可能に軸支持する第１の取付ブラケット１０５、第２の取付ブラケット１０６と、を備えている。送風機本体１０４の筐体１０３は、左右方向に長い直方体状に形成されている。送風ファンボックス１０７内には、左右方向に一列に５台の軸流型の送風ファン１０２が設置されている。送風ファンボックス１０７の前面には、長方形の空気吹出口１０８が形成されている。また、送風ファンボックス１０７の前面に対向する後面、上面又は下面のいずれか一箇所に、空気吸込口が形成されている。

特許第４９９４４９６号公報

このような従来の空気搬送装置においては、複数の軸流送風ファンを内部に設置している送風ファンボックスの前面に空気吹出口、後面、上面又は下面のいずれかの１面に空気吸込口を形成して空気を搬送する構成である。空気吸込口と建物との壁の距離が小さくなると、空気の流路面積が小さくなり、空気にかかる圧力損失が増大して風量が低下するため、空気の搬送先、例えば建物の排気用の有圧扇まで届かなくなり、空気搬送装置の機能を満たすことができない。という課題を有していた。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、空気吸込口と建物の壁との距離を小さくしても、建物内の空気を効率よく搬送する空気搬送装置を提供することを目的とする。

そして、この目的を達成するために、本発明に係る空気搬送装置は、外郭を形成する筐体と、筐体を設置場所に取り付けるための取付部材と、上流側から筐体内部に空気を取り込むための開口である空気吸込口と、筐体内部に取り込んだ空気を下流側から吹き出すための開口である空気吹出口と、空気吸込口から空気吹出口に空気を導く送風部と、を備え、空気吸込口は、筐体を構成し空気吹出口が設けられた吹出面に対向する対向面に備えられた第１の空気吸込口と、対向面に隣接する隣接面に設けられた第２の空気吸込口と、を備え、第２の空気吸込口が設けられた隣接面に対向する面を上方に位置した状態における筐体側面からの断面視において、対向する面に対して、空気吹出口及び第１の空気吸込口は垂直であり、空気吹出口の上下方向における中心は第１の空気吸込口の上下方向における中心よりも対向する面に近く、送風部は、モーターと、モーターの両側に回転可能に接続されたクロスフローファンと、を備え、第１の空気吸込口は、両側面側にそれぞれ分割されて設けられた２つの主吸込口と、主吸込口に挟まれたモーター放熱口と、を備え、筐体は、長手方向の中央部にモーター放熱口に対向してモーターと、主吸込口に対向してクロスフローファンの空気吸込口側外周と、を配置したものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明に係る空気搬送装置によれば、建物内の空気を効率よく搬送する空気搬送装置を提供可能である。

本発明の実施の形態に係る空気搬送装置の斜視図 空気搬送装置の空気吸込口側の斜視図 空気搬送装置の天井取付状態を示す側面図 空気搬送装置の壁取付状態を示す側面図 筐体の内部を示す横断面図 筐体の内部を示す縦断面図 取付部材の斜視図 第１の空気吸込口の後方に壁を設置した状態を示す側面図 第１の空気吸込口の後方に天井を設置した状態を示す側面図 従来の空気搬送装置の正面図

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。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、全図面を通して、同一の部位については同一の符号を付して二度目以降の説明を省略している。

（実施の形態）
本実施の形態に係る空気搬送装置１は、空気搬送装置１の外郭を形成する筐体２を備えている。また、空気搬送装置１は、図３、図４に示すように、設置場所、例えば建物の天井３もしくは壁４に取り付けられる。

筐体２は、図１、図２、図５に示すように、直方体状の形状を有している。筐体２の右側面５と左側面６の両側面７には、筐体２に溶接された接続ボルト８が備えられている。目的とする設置場所に固定された後述の取付部材９を、ナット１０で接続ボルト８に締め付けて固定することで、空気搬送装置１を設置場所に取り付けられる。この際、使用するナット１０を緩み止めナットとして、筐体２と取付部材９の接続をより強固にしてもよい。筐体２は、図１、図２に示すように、空気吸込口１１、空気吹出口１２、内部に送風部１３を備えている。

空気吸込口１１は、建物からの空気を吸い込む開口である。空気吸込口１１は、第１の空気吸込口１４と、第２の空気吸込口１５とを備える。

第１の空気吸込口１４は主吸込口であり、空気吹出口１２が設けられた吹出面１６に対向する対向面１７に備えられる。第１の空気吸込口１４は、筐体２の長手方向に二分されて両側面７側に２つ設けられている。第１の空気吸込口１４は、矩形形状を有し、開口面に長方形状の複数の格子１８を備えている。

また、対向面１７であって、２つの第１の空気吸込口１４の間、つまり筐体２の長手方向における中央部に、モーター放熱口１９を備えている。モーター放熱口１９は、モーター２０からの発熱を筐体２内部に滞留することを防止する。さらに、第１の空気吸込口１４と第２の空気吸込口１５から空気が流入するのに伴い、モーター放熱口１９にも空気が誘引される。

第２の空気吸込口１５は、対向面１７に隣接する隣接面２１に備えられる。筐体２の長手方向に二分されて２つ設けられている。第２の空気吸込口１５は、矩形形状を有し、開口面に長方形状の複数の格子１８を備えている。

空気吹出口１２は、第１の空気吸込口１４と第２の空気吸込口１５から筐体２の内部に吸い込まれた空気を筐体２の外部へ吹き出す開口である。空気吹出口１２は、筐体２の長手方向に二分されて２つ設けられている。空気吹出口１２は、空気吸込口１１よりも流路面積を小さくし、吸込口と比較して吹き出す空気の風速を増大する構造である。また、空気吹出口１２は、ルーバー２２を備えることで風向を偏向すると同時に空気吹出口１２の流路面積を小さくし、さらに吹き出す空気の風速を増大する構造にしてもよい。

空気吸込口１１と空気吹出口１２とは、送風部１３を介して接続されている。

送風部１３は、図５に示すように、モーター２０と、モーター２０の両側に回転可能に接続されたクロスフローファン２３とで構成される。

モーター２０は、回転軸を回転させることでクロスフローファン２３を回転させる。この際、図６に示すように、空気吸込口１１と連通するクロスフローファン２３の空気吸込口側外周２４からクロスフローファン２３の内部に空気が吸い込まれ、空気吹出口１２と連通するクロスフローファンの空気吹出口側外周２５に向けて空気が吹き出される。吹き出された空気は、上述の流路面積の違いにより、空気吹出口１２より勢いよく吹き出される。

また従来技術の軸流型の送風ファン１０２では送風ファンボックス１０７の上面もしくは下面のいずれか一箇所に空気吸込口を設けた場合、空気吸込口から送風ファン１０２に空気が流入するときに、空気の流れ方向が９０度曲げられる。つまり、筐体１０３内で大きな圧力損失が生じる。また、送風ファンボックス１０７の後面と上面又は下面のいずれか二箇所に空気吸込口を設けた場合、後面から流入する空気と上面又は下面のいずれかの面から流入する空気の速度差が大きくなる。つまり、筐体１０３内で大きな圧力損失が生じる。

これに対して、空気搬送装置１は、第１の空気吸込口１４の後方に壁４が設けられると、クロスフローファン２３にかかる負荷が増大することで回転数が増大する。つまり、第１の空気吸込口１４から筐体２内へ空気を吸い込む空気の風量が小さくなったとしても、第２の空気吸込口１５から筐体２内へ流入する風量を増加させることができる。

取付部材９は、図７に示すように設置場所と取付部材９を固定する取付ボルトを挿入する取付ボルト用開口２６を設けた天井連接面２７と、筐体２と取付部材９を接続する接続ボルト用の穴２８と、接続ボルト用の穴２８を中心に同心円上に複数設けられた角度調整用の穴２９と、取付角度目印用の穴３０を設けた筐体連接面３１とで構成される。

角度調整用の穴２９は、接続ボルト用の穴２８を中心として角度ピッチ十度で略半周に設けた筐体２の取り付け角度を調整するねじ穴である。筐体２の右側面５と左側面６のそれぞれに設けられた取付部材９の角度調整用の穴２９の位置を合わせて角度固定ボルト３２を取り付けることで、筐体２を任意の角度に調整することができる。つまり、筐体２の空気吹出口１２の角度を任意の角度に調整することができる。

取付角度目印用の穴３０は、角度調整用の穴２９の内周側に角度ピッチ二十度で備えている。右側面５に接続された取付部材９の角度固定ボルト３２の取付位置と、左側面６に接続された取付部材９の角度固定ボルト３２の取付位置がずれて取り付けられると、空気吹出口１２から吹き出される空気は目的とする空気の搬送先までまっすぐに吹き出されなくなる。しかし、取付角度目印用の穴３０を設けることで、筐体２を取り付けるユーザーが容易に角度固定ボルト３２の取付位置のずれに気づくことができる。つまり、筐体２の誤取付の頻度を低減することができる。

図８は、建物の天井３に、空気吹出口１２から吹き出される空気が天井３に対して水平方向となる向きに筐体２を取り付けた状態の概略図である。また、図９は、建物の壁４に、空気吹出口１２から吹き出される空気が下方向となる向きに筐体２を取り付けた状態の概略図である。

図８に示すように、第１の空気吸込口１４のすぐ後方に建物の壁４が設けられることで第１の空気吸込口１４から吸い込む空気の風量が小さくなる。しかし、第２の空気吸込口１５の後方（図８においては筐体２の下側）に空気の抵抗となる障害物がないことで、第２の空気吸込口１５から筐体２内へ空気が流入して、空気吹出口１２から空気を天井３に対して水平方向に空気の風量の低下を小さくして吹き出すことができる。

図９に示すように、第１の空気吸込口１４のすぐ後方に建物の天井３が設けられることで第１の空気吸込口１４から吸い込む空気の風量が小さくなる。しかし、第２の空気吸込口１５の後方（図９においては筐体２の右側）に空気の抵抗となる障害物がないことで、第２の空気吸込口１５から筐体２内へ空気が流入して、空気吹出口１２から空気を下方向に空気の風量の低下を小さくして吹き出すことができる。

以上に示したように、空気は第１の空気吸込口１４と第２の空気吸込口１５から送風部１３のクロスフローファン２３の空気吸込口側外周２４へ流入する。そして、空気は送風部１３のクロスフローファン２３の空気吹出口側外周２５から空気吹出口１２へと流出して、建物内へと空気を吹き出す。設置場所の都合により、第１の空気吸込口１４から筐体２内へ吸い込む空気の風量が小さくなったとしても、第２の空気吸込口１５から筐体２内へ流入する風量を増加させることができる。

よって、空気吸込口１１と建物の壁４面との距離が小さくても、建物内の空気を空気の搬送先まで搬送することができる。また、建物の天井３もしくは壁４近傍に第１の空気吸込口１４が設けられたとしても、クロスフローファン２３にかかる負荷が増大することで回転数が増大する特性により、空気吹出口１２から吹き出される風量の低下を緩和することとなり、モーター２０の出力を大きくすることなく建物内の空気を効率よく搬送することができる。

また、対向面１７にモーター放熱口１９を設けているため、モーター放熱口１９から流入された空気がモーター２０を冷却してモーター２０の温度上昇を防止することとなる。つまり、建物の天井３もしくは壁４近傍に第１の空気吸込口１４が設けられて、クロスフローファン２３にかかる負荷が増大することでモーター２０の回転数が増大する、すなわちモーター２０への負荷が増大しても、モーター２０の巻線の温度上昇に伴うレアショートによる故障を防ぐことができる。したがって、建物の天井３もしくは壁４近傍に空気吸込口１１が設けられても建物内の空気を効率よく搬送することができる。

また、ルーバー２２は、空気吹出口１２から吹き出される空気を偏向する構造としている。具体的には、ルーバー２２の取り付け角度を３段階に調整できるようにする。

この構成により、角度固定ボルト３２を取り外すことなく空気吹出口１２から吹き出される空気を容易に偏向することができる。また、ルーバー２２を長手方向に二分されて２つ設けられている空気吹出口１２のそれぞれに第１のルーバー３３と第２のルーバー３４と２つに分けて設けることで、第１のルーバー３３を水平方向に取り付けて空気を水平方向に吹き出し、第２のルーバー３４を斜め方向に取り付けて空気を斜め方向に吹き出すことができる。つまり、第１のルーバー３３が取り付けられた空気吹出口１２は建物に取り付けられた有圧換気扇等の排気用の換気扇へと建物内の汚れた空気を搬送しつつ、第２のルーバー３４が取り付けられた空気吹出口１２は建物で作業する人にエアコン等からの冷風や温風を搬送することができる。したがって、筐体２ひとつで建物内の空気をさらに効率よく搬送することができる。

また、第１の空気吸込口１４及び第２の空気吸込口１５の開口面に長方形状の複数の格子１８を備えていることで、格子１８幅よりも大きな埃等の異物が格子に引っかかるため、筐体２内部への異物の侵入が防止される。このため、クロスフローファン２３に埃等の異物が付着することにより生じるアンバランスが抑制される。つまり、クロスフローファン２３内部での圧力損失を抑制することとなり、風量の低下を防止することができるまた、クロスフローファン２３のメンテナンス頻度を低減することができる。よって、建物内の空気を効率よく少メンテナンスで搬送することができる。

＜実施の形態の概要＞
本発明に係る空気搬送装置は、外郭を形成する筐体と、前記筐体を設置場所に取り付けるための取付部材と、上流側から前記筐体内部に空気を取り込むための開口である空気吸込口と、前記筐体内部に取り込んだ空気を下流側から吹き出すための開口である空気吹出口と、前記空気吸込口から前記空気吹出口に空気を導く送風部と、を備え、前記空気吸込口は、前記筐体を構成し前記空気吹出口が設けられた吹出面に対向する対向面に備えられた第１の空気吸込口と、前記対向面に隣接する隣接面に設けられた第２の空気吸込口と、を備えた構成としている。

これにより、空気は筐体内部へ空気吸込口から流入し、空気吸込口から空気吹出口へ空気を導く送風部から流出される。流入の際には、空気は第１の空気吸込口を有する面と第２の空気吸込口を有する面の２つの面から流入される。よって、空気吸込口と建物の壁との距離が小さくても、風量の低下を小さくすることができるため、空気吸込口と建物の壁との距離を小さくすることができる。また、送風部の出力を大きくする必要がないため、効率よく空気を搬送することができる。

また、前記取付部材は、前記吹出面と前記対向面と前記隣接面とに接続する両側面に前記筐体を回転可能に係止する、という構成にしてもよい。

これにより、前記送風部から流出する空気の角度を新たな部材を設けることなく調整することが可能になるため、建物内の空気を搬送する際に、部材の追加により生じる圧力損失に伴う風量の低下なしで所望の地点の方向に空気を搬送することができる。よって、建物内の空気を効率よく搬送することができる。

また、前記送風部は、モーターと、前記モーターの両側に回転可能に接続されたクロスフローファンと、を備え、前記第１の空気吸込口は、前記両側面側にそれぞれ分割されて設けられた２つの主吸込口と、前記主吸込口に挟まれたモーター放熱口と、を備え、前記筐体は、長手方向の中央部に前記モーター放熱口に対向して前記モーターと、前記主吸込口に対向して前記クロスフローファンと、を配置する、という構成にしてもよい。

これにより、空気は第１の空気吸込口と第２の空気吸込口から流入され、空気吹出口から流出される。それに伴い、モーター放熱口にも空気が誘引されることとなりモーターを冷却してモーターの温度上昇を防止することとなるので、モーターの入力を小さくする必要なく所望の風量を得ることができる。よって、建物内の空気を効率よく搬送することができる。

また、前記空気吹出口は、前記空気吹出口から吹き出される空気を偏向するルーバーを備える、という構成にしてもよい。

これにより、空気吹出口から流出される空気の角度を容易に変更することができる。さらに、２つのルーバーを設けることで、それぞれのルーバーを独立して動かすことができるため、２方向へ空気を流出することが可能となる。よって、建物内の空気を効率よく搬送することができる。

また、前記第１の空気吸込口及び前記第２の空気吸込口は、開口面に長方形状の複数の格子を備える、という構成にしてもよい。

これにより、格子幅よりも大きな埃等の異物が格子に引っかかるため、筐体内部に異物の侵入が防止され、羽根のアンバランスが抑制される。よって、建物内の空気を効率よく搬送することができる。

本発明にかかる空気搬送装置は、大空間を有する建物の天井や壁に取り付けられ、建物内の空気を搬送する空気搬送装置として有用である。

１ 空気搬送装置
２ 筐体
３ 天井
４ 壁
５ 右側面
６ 左側面
７ 両側面
８ 接続ボルト
９ 取付部材
１０ ナット
１１ 空気吸込口
１２ 空気吹出口
１３ 送風部
１４ 第１の空気吸込口
１５ 第２の空気吸込口
１６ 吹出面
１７ 対向面
１８ 格子
１９ モーター放熱口
２０ モーター
２１ 隣接面
２２ ルーバー
２３ クロスフローファン
２４ 空気吸込口側外周
２５ 空気吹出口側外周
２６ 取付ボルト用開口
２７ 天井連接面
２８ 接続ボルト用の穴
２９ 角度調整用の穴
３０ 取付角度目印用の穴
３１ 筐体連接面
３２ 角度固定ボルト
３３ 第１のルーバー
３４ 第２のルーバー

Claims (4)

1. 外郭を形成する筐体と、
   前記筐体を設置場所に取り付けるための取付部材と、
   上流側から前記筐体内部に空気を取り込むための開口である空気吸込口と、
   前記筐体内部に取り込んだ空気を下流側から吹き出すための開口である空気吹出口と、
   前記空気吸込口から前記空気吹出口に空気を導く送風部と、を備え、
   前記空気吸込口は、
   前記筐体を構成し前記空気吹出口が設けられた吹出面に対向する対向面に備えられた第１の空気吸込口と、
   前記対向面に隣接する隣接面に設けられた第２の空気吸込口と、を備え、
   前記第２の空気吸込口が設けられた隣接面に対向する面を上方に位置した状態における前記筐体側面からの断面視において、
   前記対向する面に対して、前記空気吹出口及び前記第１の空気吸込口は垂直であり、
   前記空気吹出口の上下方向における中心は前記第１の空気吸込口の上下方向における中心よりも前記対向する面に近く、
   前記送風部は、
   モーターと、
   前記モーターの両側に回転可能に接続されたクロスフローファンと、を備え、
   前記第１の空気吸込口は、
   前記両側面側にそれぞれ分割されて設けられた２つの主吸込口と、
   前記主吸込口に挟まれたモーター放熱口と、を備え、
   前記筐体は、
   長手方向の中央部に前記モーター放熱口に対向して前記モーターと、
   前記主吸込口に対向して前記クロスフローファンの空気吸込口側外周と、を配置した空気搬送装置。
2. 前記取付部材は、
   前記吹出面と前記対向面と前記隣接面とに接続する両側面に前記筐体を回転可能に係止する請求項１記載の空気搬送装置。
3. 前記空気吹出口は、
   前記空気吹出口から吹き出される空気を偏向するルーバーを備えた請求項１または２に記載の空気搬送装置。
4. 前記第１の空気吸込口及び前記第２の空気吸込口は、
   開口面に長方形状の複数の格子を備えている請求項１から３に記載の空気搬送装置。
   

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