JP7199220B2 - 防水ブロアファン - Google Patents

Description

本発明は、水、液体又は蒸気がブロアファン内部に侵入し得る環境でも使用可能な防水ブロアファンに関し、特に、運転停止時（静止時）に防水ブロアファンのケーシング内部に滞留する水等を効果的に排出する排水穴の構造に関する。

従来、防水ブロアファンは、屋外に設置される機器、悪環境下で用いられる機器、車載機器など、雨水、薬液や突発的な水等の侵入に対して耐水・耐液性を必要とする用途に用いられている。

一般に、防水用のものに限らず、ブロアファンは、ケーシングと、ケーシングの内部に回転可能に収容された円筒状の羽根車と、ケーシングに設けられた吸込み口及び吐出し口と羽根車を回転駆動する電動機と、を備え、ケーシングは、少なくとも、前記羽根車の両側面に設けられた第一及び第二の側壁部と、羽根車の外周面を取り囲みかつ羽根車の回転軸線からの径方向の距離が下流に向かうにつれて次第に拡径する略らせん状又は曲線状をなす外周壁部と、第一及び第二の側壁部、外周壁部及び羽根車の外周面部とで画成されかつ前記羽根車の外周面から半径方向外方に流出する気体を吐出し口に導く流路を有する。

そのようなブロアファンをそのまま防水ブロアファンとして用いると、上記のような環境で用いられることから、駆動源である電動機及びそれを駆動するための制御装置・回路、各種センサ等の電気機器が水等の侵入により、短絡を生じて異常や故障を発生したり、材料の劣化が生じて耐久性を損なったりするなどの様々な支障が生じるおそれがあるので、そのような装置や機器をモールディング等により耐水性を持たせることが従来から行われてきた。

しかし、防水ブロアファンの運転に際しては、上記のような耐水性を確保するようにしても、気体を吸い込むと同時に水等の液体を同時に吸い込んだり、蒸気を多く含む気体（湿度の高い空気等）が防水ブロアファンのケーシングの中で凝縮（結露）することなどにより、ケーシング内部に水等の液体が滞留することがある。

これは、羽根車を回転駆動している運転中は、ケーシング内部に侵入した水等が、ケーシング内を流れる気流や羽根車の回転により押し出されて吐出し口から外部に放出されるか、吸い込み口から滴出することなどにより、ケーシング内部に滞留することは少ないが、運転を停止した際（静止時）には、気流の流れが止まり、また、羽根車の回転も停止することにより、外部に放出し切れなかった水等がケーシング内部の鉛直方向下方に溜まって生じるものである。

水等がケーシング内部に滞留した場合に、その滞留する水等の量が多いと、羽根車の一部が水等に浸漬するおそれがあり、次の運転開始時に、滞留する水等が羽根車の回転に大きな抵抗を与え、その結果、羽根車を破損したり、駆動する電動機の起動負荷が増大するなどの起動不良が生じるおそれがあった。

このような状況を回避するために、防水ブロアファンの吐出し口が鉛直方向下向きとなるように防水ブロアファンを設置して、吐出し口から水等を排出するようにしたり、下記特許文献１にみられるような排水装置を用いることが知られている。

特開２０１６－７５２４３号公報

特許文献１に記載された排水装置は、ファン１１２と該ファン１１２を回転させるモータ１１３と該モータ１１３を駆動するモータ駆動回路とを有し、ファンケース１１１で覆われた遠心送風機において、前記ファンケース１１１に水抜き穴１０１ｃと該水抜き穴の開閉可能なふた１０１ｄと該ふたの開閉機構１０１ｅとを備えているものである。

かかる水抜き穴１０１ｃはファンケース１１２の重力方向に位置し、開閉機構１０１ｅは、ファン停止時には前記ふた１０１ｄを開くために、気流の圧力、ファンケース内外の気圧差、電磁力などを用いているものである。

遠心送風機の運転を停止した時に、開閉機構１０１ｅによりふた１０１ｄを開いてファンケース１１１内に滞留した水を抜き、運転時には、開閉機構１０１ｅを作動させてふた１０１ｄを閉じ、送風性能を低下させることなく、運転できるようにしている。

特許文献１に記載された排水装置によって、上記した状況を回避することは可能であるが、かかる排水装置は、開閉可能なふたと開閉機構を要することから構造が複雑となり、また可動部を有することから故障の可能性が生じ、しかもコストがかかるものであった。また、開閉機構の設置スペースも必要となり、防水ブロアファンのレイアウト性の低下や設置スペースの増加にもつながっていた。

特に、水抜き穴は、防水ブロアファンのケーシングの鉛直方向最下部に位置しているので、遠心送風機の設置方向が、水抜き穴の位置と重力方向とが合致する向きにしか取り付けることができないことから、予め設置方向に合わせた水抜き穴の位置となるように設計・製造するか、他の機器や接続管路の配置等を変更して、予め定められている方向に遠心送風機を設置しないとならないため、レイアウト性に乏しく、また設計・製造コストも増加するという課題を有していた。

本発明は、かかる課題を解決するものであり、耐水性と送風性能を損なうことなく、可動部を有しない単純な構造で、レイアウト性が向上し、設置スペースや設計・製造コストに大きな影響を生じさせない防水ブロアファンを提供することである。

本発明は、ケーシングと、前記ケーシングの内部に回転可能に収容された円筒状の羽根車と、前記ケーシングに設けられた吸込み口及び吐出し口と、前記羽根車を回転駆動する電動機と、を備え、前記ケーシングは、少なくとも、前記羽根車の両側面に設けられた第一及び第二の側壁部と、前記羽根車の外周面を取り囲みかつ前記羽根車の回転軸からの径方向の距離が下流に向かうにつれて次第に拡径する略らせん状又は曲線状をなす外周壁部と、前記第一及び第二の側壁部、前記外周壁部及び前記羽根車の外周面部とで画成されかつ前記羽根車の外周面から半径方向外方に流出する気体を吐出し口に導く流路と、を有する防水ブロアファンにおいて、前記ケーシングの、前記外周壁部の前記第一及び第二の側壁部側、前記第一の側壁部及び第二の側壁部に、前記ケーシングの周方向に沿って不等間隔で配置されかつ前記ケーシングの内部と外部との間を連通し、前記ケーシングの内側に開口を有する少なくとも４つの排水穴を設け、前記第一及び第二の側壁部の少なくとも４つの排水穴と、前記外周壁部の前記第一及び第二の側壁部側に設けられた相対する排水穴とは互いに連通して一体の穴空間を形成し、前記外周壁部の前記第一及び第二の側壁部側に設けられた相対する排水穴は前記径方向に外部に開口するように前記外周壁部を貫通し、前記羽根車の回転軸線方向にみて、隣り合う２つの前記排水穴の前記開口は、前記ケーシングの最外周側に位置する開口縁の部分同士を結びかつその長さが最短となる弦をなす直線と前記羽根車とが交差しない位置になるように形成される、防水ブロアファンの排水穴からなるものである。

上記の構成を採用することにより、防水ブロアファンを、どの方向に設置した場合であっても、運転を停止した際（静止時）にケーシング内部の鉛直方向下側に滞留する水の水
位は、排水穴からの水の流出により、一定の水位までしか上昇せず、ブロアファンの羽根車に接することはほとんどない。そのことにより、羽根車の一部が水に浸漬することがないので、次の運転開始時に、羽根車の回転に抵抗が生じることはなく、羽根車を破損したり、駆動する電動機の起動負荷が増大するなどの起動不良が生じることもない。

また、排水のために設けられる手段は、可動部を有しない排水穴のみであるので、単純な構造となり、レイアウト性が向上し、設置スペースや設計・製造コストに大きな影響を生じさせない。

さらに、排水穴の大きさは、滞留した水が円滑に流出する程度の適宜の大きさで足り、排水穴の数は、少なくとも４個で足り、送風性能や静音性に与える影響も小さい。

ここで、本発明において、「ほぼ交差しない位置」とは、数学的に厳密に交差しない位置に対して、防水ブロアファンの起動に支障を来すことのない所定の範囲及び設計公差の範囲内で、羽根車と交差する位置も含むものである。

また、「防水」、「水」、「滞留水」等の用語における「水」は、本発明の目的の達成に適う限り、水以外の液体全般を粘性の大小を問わず含むものとする。

なお、第一及び第二の２つの側壁部及び外周壁部を備えることは、流路を画成するためのそれら壁部が存在することを意味するだけであって、側壁部を構成する部材が２つありかつ外周壁部を構成する部材が１つであるというように、壁部を構成する部材自体の構成を限定するものではなく、例えば、それらが一体成型された一つの部材であっても良いし、複数の部材を組み合わせたものからなるものでもよい。要は、それら壁部により、気体が流れる空間が確保されるものであればよい。

本発明の一態様である防水ブロアファンのケーシング及び排水穴を示す斜視図及び正面図（吸込み側）。 本発明の一態様である防水ブロアファンのケーシング及び排水穴を示す斜視図及び正面図（銘板側）。 本発明の一態様である防水ブロアファンの羽根車、排水穴及び滞留水の水位の関係を示す断面図。 本発明の一態様である防水ブロアファンの防水ブロアファンをファン設置板に設置した状態を示す斜視図。 図４のＡ－Ａ線でみた軸方向断面図。 本発明の一態様である防水ブロアファンの排水穴の配置の態様を示す正面図。 本発明の防水ブロアファンの風量－静圧特性を示すグラフ。 本発明の防水ブロアファンの回転速度－騒音特性を示すグラフ。 従来の防水ブロアファンの斜視図。

図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の一実施例である防水ブロアファンのケーシング及び排水穴の配置について、吸込み側からみた斜視図及び正面図である。

図２（ａ）、（ｂ）は、本発明の一態様である防水ブロアファンのケーシング及び排水穴の配置について、銘板側からみた斜視図及び正面図である。

図１、２に基づき、初めに、本発明の防水ブロアファンの排水穴が適用される、防水ブ
ロアファンの全体構造を説明する。

当業者には自明であるので、すべてを図示はしていないが、本発明が適用される防水ブロアファン１は、ケーシング２と、ケーシング２の内部に回転可能に収容された複数枚の羽根７を有する円筒状の羽根車３と、ケーシング２に設けられた吸込み口４及び吐出し口５と、羽根車３を回転駆動する電動機（図示せず）とを備えている。

本発明が適用される防水ブロアファン１においては、ケーシング２の内部の中心軸支部８に軸受により回転可能に内挿支持される回転軸を有する電動機のロータカバー６に円筒状の羽根車３が外挿されている。

電動機のロータカバー６の内側には電動機のマグネットからなるロータ部分（図示せず）が一体的に形成され、クリアランスを介して、ケーシングの中心軸支部の外側に嵌合された電動機の巻線部からなるステータ部分（図示せず）が配置されている。

ケーシング２の中心軸支部８の外側に嵌合された電動機のステータ部分と制御基板はモールディングにより液密性が確保されており、電装品が短絡を生じて異常や故障を発生したり、材料の劣化が生じて耐久性を損なったりするなどの問題が生じないようにされている。

ケーシング２は、気体の流れ（ｆｌｏｗ）方向に見て、吸込み口４、複数の羽根７がその外周部に設けられた羽根車３、羽根車３の外周面から半径方向外方に送り出される気体を吐出し口に導く流路９と、吐出し口５を備えており、これら流路９を構成するために、少なくとも、羽根車３の回転軸線Ｃと直交する両側面に設けられた吸込み側の側壁部（第一の側壁部）１０及び銘板側の側壁部（第二の側壁部）１１と、羽根車３の回転軸線Ｃと直交する断面において羽根車３の外周を取り囲みかつ回転軸線３からの径方向の距離が下流に向かうにつれて次第に拡径する略らせん状又は曲線状をなす外周壁部１２とを有している。

なお、銘板側とは、防水ブロアファン１の製造者、出力、形式、その他の諸元等を表示するための銘板を貼付又は設置する側であり、吸込み側の反対側をいう。

吸込み口４は、吸込み側の側壁部に設けられた円形の開口であり、その形状は、回転軸線Ｃを中心とする径が、少なくとも円筒状の羽根車３の内径と略同じか、それよりも小径のものとされており、外部から吸込み側の側壁部１０を貫通して回転軸線方向に流体を吸い込むためのものである。

吐出し口５は、断面略直方体形状の開口からなり、吸込み側の側壁部１０及び銘板側の側壁部１１、外周壁部１２並びに羽根車３の外周面部で画成される流路９と接続されている。

図１（ｂ）に詳細に示されているように、流路９は、気体の流れ方向に沿って、下流に向けて順に主区間１４、接続区間１５及び吐出し区間１６から構成されている。主区間１４は下流に向かうにつれて流路９の断面積が次第に大きくなっており、接続区間１５は略一定の断面積とされ、吐出し区間１６は、急激に断面積が増加していく断面形状を有している。これらの区間は、送り出された気体を円滑に吐出し口５に導くために連続的に接続されている。

主区間１４の最上流側と吐出し口５との間には、シール区間１３が形成されており、流路９の最上流側と吐出し口５との間を遮る区間とされており、実質的に、上記流路９を構
成しない。なお、このシール区間１３は、必要に応じて省略又は縮小し、羽根車３の外周面部のほぼ全体が流路９を形成するようにしてもよい。

主区間１４について詳述すると、主区間１４の流路９は、防水ブロアファンの回転軸線方向にみたとき、すなわち、羽根車３の回転軸線Ｃと直交する断面でみたときに、その外周側が、羽根車３の外周を取り囲みかつ回転軸線Ｃからの径方向の距離が下流に向かう方向で回転角に応じて次第に拡径するらせん状又は曲線状の外周壁部１２で画成され、その内周側は、羽根車３の外周面部で画成され、流線に直交する断面が、上記回転角に応じて次第に断面積が増加する略直方体形状に形成された流路９である。

なお、外周壁部１２の上記形状は、数学的に厳密ならせん状や曲線状である必要はなく、少なくとも一部を直線で近似したような形状であってもよい。要は、ブロアファン１の通常の設計に基づいて形成された形状であればどのような形状であってもよい。

流路９の主区間１４と後述する吐出し区間１６との間には、気体の流れを円滑にするための接続区間１５が設けられており、当該接続区間１５の流路９は、防水ブロアファンの回転軸線方向にみたとき、すなわち、羽根車３の回転軸線Ｃと直交する断面でみたときに、その外周側は、羽根車３の外周を取り囲む略円弧状の外周壁部１２で画成され、その内周側は、主区間１４と同様に羽根車３の外周面部で画成され、流線に直交する断面が、ほぼ一定の断面積の略直方体形状に形成された流路９である。

流路９の接続区間１３と吐出し口５との間には、吐出し区間１６が設けられており、防水ブロアファンの回転軸線方向にみたとき、すなわち、羽根車３の回転軸線Ｃと直交する断面でみたときに、その外周側は、羽根車３の外周からほぼ接線方向に延びる直線とほぼ平行な直線状の外周壁部１２で画成され、その内周側は、上流側が羽根車３の外周面部で画成され、下流側は外周壁部１２とほぼ平行又は吐出し口５に向けて拡開する直線状の内壁部からなり、その断面積は、吐出し口５に向けて増加する断面略直方体形状に形成された流路９である。

吸込み口４から羽根車３の回転軸線方向に吸い込まれて羽根車内側空間に流入した流体は、回転する羽根車３の羽根７によって運動エネルギーが与えられて、回転する羽根車３の羽根７間を通過してその外周に送り出される。外周に送り出された気体は、上記流路９を流れて吐出し口５から外部に吐き出されることとなる。

銘板側の側壁部１１は、図２（ａ）、（ｂ）に示すとおり、吸込み側の側壁部１０と異なり、吸い込み口４を設ける代わりに銘板が貼付又は設置可能な壁面が形成されているほかは、外周壁部１２の幅方向中央で切った面について吸込み側の側壁部１０の構造と面対象となる構造を備えている。

図１（ａ）、２（ａ）からわかるとおり、一個のケーシング２は、外周壁部１２における回転軸線Ｃと直交する面を分割面として２つの割体２ａ、２ｂを組み合わせてなり、吸込み側のケーシング割体２ａは、吸込み側の側壁部１０と外周壁部１２の一部を備えており、銘板側のケーシング割体２ｂは、銘板側の側壁部１１と外周壁部１２の残部を備えている。

ケーシング２の分割面は、銘板側の側壁部１０に近くに寄せて設けられている。これは、吸込み側の側壁部１０が、大径の吸込み口４を備えている一方、銘板側の側壁部１１はほぼ全面が塞がれていることから、同じ材料から構成される場合の強度等の差異を考慮したものである。もちろん、ケーシングの分割面の位置は任意であり、外周壁部１２の幅方向のちょうど中央で分割面を形成しても、あるいは本実施例と逆の吸込み側の側壁部１０
に近くに寄せて設けても良い。また、３以上の数のケーシング割体から構成することも可能である。

以上の説明は、防水ブロアファン１の全体構造及びケーシング２の構成に関するものであり、本発明を実施するに当たっては、一般のブロアファンの技術分野において知られている構造であれば上記と異なる構造であっても採用できることはもちろんのことである。

図１（ｂ）、図２（ｂ）には、本発明の実施例である排水穴１７、１８が示されている。図に示されるとおり、本実施例におけるケーシング２の両側壁部１０、１１が外周壁部１２と接する角部には、ケーシングの内部と外部との間を連通する８個の排水穴１７ａ～１７ｄ、１８ａ～１８ｄが設けられている。

これら排水穴１７ａ～１７ｄ、１８ａ～１８ｄは、ケーシングの両側壁部１０、１１に設けられた排水穴１７、１８と外周壁部１２の両側壁部１０、１１側に設けられた排水穴１７、１８とが、回転軸線Ｃ周りにみて同角度位置となるように設けられ、両側壁部１０、１１側と外周壁部１２との角部においてそれぞれ対応する排水穴１７、１８同士が連通する一体となった穴空間を形成するようにされている。

上記２つの排水穴が連通されて一体となった穴空間を形成する排水穴１７ａ～１７ｄ、１８ａ～１８ｄは、後述するように、前記回転軸線Ｃと平行であって回転軸線Ｃ及び排水穴１７ａ～１７ｄ、１８ａ～１８ｄを通る断面において、等辺又は不等辺山形の形状（Ｌ字状は不等辺山形の形状に含まれる。）の穴空間を形成することとなる。

なお、本実施例のように、吸込み側及び銘板側のケーシング割体２ａ、２ｂを組み合わせてケーシング２を構成した場合には、ケーシングの両側壁部１０、１１に設けられる排水穴１７、１８と外周壁部１２に設けられる排水穴１７、１８を形成する製造・組み立て工程を簡素化できる。

複数の排水穴１７、１８の数は、吸込み側の側壁部１０と銘板側の側壁部１１とに、それぞれ４個ずつ設けられ、外周壁部１２には、吸込み側の側壁部１０に接する側と銘板側の側壁部１１に接する側に、それぞれ４個ずつ設けられ、合計で１６個となるところ、上記したとおり、両側壁部１０、１１側と外周壁部１２との角部においてそれぞれ対応する排水穴１７、１８同士が連通する一体となった穴空間を形成しているので、見かけ上、排水穴１７、１８の数は８穴の構造、すなわち排水穴１７ａ～１７ｄ、１８ａ～１８ｄとなっている。

図示する実施例においては、吐出し口の方向をその開口面の法線方向としたときに、吐出し口５の方向と平行に回転軸線Ｃから吐出し口５側に延びる水平線方向を基準とし、回転軸線Ｃ周りに反時計方向にみて回転角が約１０度、約７０度、約１５０度及び約２５０度となる付近に、８個の排水穴１７ａ～１７ｄ、１８ａ～１８ｄを設けている。

図３（ａ）～（ｃ）に、このような８穴からなる排水穴１７ａ～１７ｄ、１８ａ～１８ｄを設けたときの滞留水Ｗとの関係を示している。

いずれも、防水ブロアファン１の運転を停止して羽根車の回転が止まり、滞留水Ｗの水位が安定した静止時の状態を示し、図上の上下方向を鉛直方向としたときに、ケーシング２の鉛直方向最下部に水が滞留して滞留水Ｗが存在する状態を示す図である。

回転軸線Ｃの軸方向にみたときに、隣り合う２つの排水穴１７ａ～１７ｄ、１８ａ～１８ｄの開口は、ケーシング２の最外周側に位置する開口縁の部分同士を結びかつその長さ
が最短となる弦の長さＬ１、Ｌ２、Ｌ３をなす直線と羽根車３とが交差しない位置になるように形成されている。

これらの位置は、隣り合う２つの排水穴１７ａ～１７ｄ、１８ａ～１８ｄの弦の長さＬ１、Ｌ２、Ｌ３をなす直線の略中央部を回転軸線Ｃを通る鉛直方向線上に位置するようにケーシング２を設置したときに、当該２つの排水穴１７、１８のいずれからも流出することができないケーシング２内に残留する滞留水Ｗの水位ｈ１、ｈ２、ｈ３（滞留水Ｗの最底部ｈ０からの水面までの高さｈ）が回転駆動される羽根車３に接することのない位置である。

隣り合う２つの排水穴１７ａ～１７ｄ、１８ａ～１８ｄを結びかつその長さが最短となる弦の長さＬ１、Ｌ２、Ｌ３をなす直線の中央部が、回転軸線Ｃを通る鉛直方向の線上に位置しない場合には、隣り合う２つの排水穴１７ａ～１７ｄ、１８ａ～１８ｄのいずれか一方から滞留水Ｗが流出するので、滞留水Ｗの水位は、上記高さｈ１、ｈ２．ｈ３の水位より低くなり、滞留水Ｗが羽根車３に接することにはならない。

このようにして、隣り合う２つの排水穴１７ａ～１７ｄ、１８ａ～１８ｄの位置を特定して、一側壁部側ごとに少なくとも４個、計８個の排水穴の位置が特定されると、ケーシング２の吐出し口５の向きをどの方向に設置しても、滞留水Ｗの水面は羽根車３には接することがない水位となる。

図３（ａ）～（ｃ）に示す例を具体的にみると、図３（ａ）では、吐出し口５の向きが、図上左下を向くように設置された例である。この例においては、排水穴１７ａ、１８ａ及び排水穴１７ｂ、１８ｂのそれぞれの開口縁の最外周側に位置する部分同士を結びかつその長さが最短となる弦の長さＬ１をなす直線が、鉛直方向にみた時の最底部ｈ０から高さｈ１の水位となり、その位置より滞留水Ｗの水位が上がっても、滞留水Ｗは、排水穴１７ａ、１８ａ、１７ｂ、１８ｂから外部に流出してしまうので、最大水位は高さｈ１の水位を超えない。

なお、ここで弦の長さＬをなす直線が開口縁の最外周側に位置する部分同士を結ぶだけでなく、最短の長さとする理由は、排水穴１７、１８が外周壁部１２に設けられる場合には、排水穴１７、１８の開口が円周方向に一定の幅を有していることから、弦の長さが異なる直線が複数存在することによるものである。

同様に、吐出し口５の向きを、時計回りに順に回転させて、図上左上又は右上を向くように設置された場合の滞留水Ｗの状態は、図３（ｂ）～（ｃ）に示されている。

図３（ｂ）は、吐出し口５の向きを、図上左上に設置しており、排水穴１７ｂ、１８ｂ及び排水穴１７ｃ、１８ｃにより規定される弦の長さＬ２、高さｈ２の直線が最大水位を示す。また、図３（ｃ）は、吐出し口５の向きを、図上右上に設置しており、排水穴１７ｃ、１８ｃ及び排水穴１７ｄ、１８ｄにより規定される弦の長さＬ３、高さｈ３の直線が最大水位を示す。

このように配置した排水穴１７ａ～１７ｄ、１８ａ～１８ｄの位置は結果として不等間隔で設けられることになり、最大水位を示す高さｈの関係は、ｈ３＞ｈ２＞ｈ１となり、弦の長さの関係は、Ｌ３＞Ｌ２＞Ｌ１となる。

これは、ケーシング２の流路９の外周壁部１２が、羽根車３の回転軸線方向にみて、羽根車３の外周を取り囲みかつ回転軸線Ｃからの径方向の距離が下流に向けて回転角に応じて次第に拡径する略らせん状又は曲線状であることによる。

このような外周壁部１２の形状を採ることにより、流路９の下流に向かうほど、羽根車３の外周面から法線方向の外周壁部１２までの距離が大きくなり、それに伴い、羽根車３に接することのない許容水位ｈが高くなる。

図３（ａ）～（ｃ）に示した吐出し口５の向きと異なる方向に吐出し口５を設置した場合には、防水ブロアファン１の運転を停止して羽根車の回転が止まり、滞留水Ｗの水位が安定した静止状態になるまでは、各排水穴１７ａ～１７ｄ、１８ａ～１８ｄの一部から滞留水Ｗがさらに外部に流出するので、上記高さｈ１、ｈ２、ｈ３より最大水位はさらに低くなる。なお、図示していないが、吐出し口５の向きが鉛直方向の下方を向くように設置した場合には、従来と同様に、吐出し口５から滞留水Ｗが流出するので、ほとんど水は滞留しないこととなる。

吐出し口５の向きは、防水ブロアファンの設置形態によって、羽根車３の回転軸線Ｃを中心に回転させた方向だけではなく、羽根車３の回転軸線Ｃに直交する軸を中心に傾斜させた方向にも変更し得る。しかし、羽根車３の外周面から法線方向の外周壁部１２までの距離と比して、羽根車３と両側壁部１０、１１との間の距離（サイドクリアランス）は狭く、その結果、許容水位が低くなりがちであるので、傾斜が少ない方が好ましい。しかし、ある程度の傾斜であれば、本実施例の排水穴の構造は有効に作用する。

ここで、排水穴１７ｄ、１８ｄのさらに下流側には、吐出し口５が位置しており、吐出し口５も排水機能を備えていることから、吐出し口５と隣り合うこれら排水穴１７ｄ、１８ｄとの位置関係も同様に考慮する必要があるように考えられるが、実際には、吐出し口５と隣り合う排水穴１７ｄ、１８ｄとの間の流路９は、流路９の中で最も又は相当程度断面積が大きくなる位置にあり、その結果ケーシング２の外周壁１２と羽根車３の外周面部との間の距離も大きくなっているので、仮にその位置に水が滞留しても、滞留水Ｗの水位が上昇する前に吐出し口５から流出してしまうこととなり、ほとんど考慮する必要はない。

排水穴１７，１８の数は、ケーシング２の外周壁１２と羽根車３の外周面部との距離の変化に応じて羽根車３に接することのない水位が変化することから、ケーシング２の形状によって変化し得る。また、排水穴１７、１８の数は、水面が羽根車に接することがない範囲で適宜増加させることも差支えない。

例えば、当該距離が短くなる（狭くなる）場合などに、４個ではなく、５個以上の排水穴１７ａ～１７ｅ、１８ａ～１８ｅを設ける場合もある。排水穴１７ａ～１７ｅ、１８ａ～１８ｅの構造が、上記実施例と同じように、両側壁部１０、１１側と外周壁部１２との角部においてそれぞれ対応する排水穴１７、１８同士が連通する一体となった穴空間を形成している場合には、見かけ上、排水穴の数は１０穴以上の構造となる。

図４は、上記の実施例の防水ブロアファン１の吸込み側の側壁部１０が板金などから構成されたファン設置板１９の板面２０上に設置した状態を示す。

図上、防水ブロアファン１の吸込み側の側壁部１０はファン設置板１９の板面２０上に当接されている。ファン設置板１９には、図示されない防水ブロアファンの吸込み口４とほぼ同径の吸込み穴２１が形成されており、ファン設置板１９に設けられた吸込み穴２１と防水ブロアファン１の吸込み口４はほぼ重なるように接続されている。防水ブロアファン１は、ファン設置板１９の吸込み穴２１から吸込み口４へと回転軸線方向に気体を吸込み、吐出し口５から気体を吐出すものである。

図５は、図４の回転軸線及び排水穴を通るＡ－Ａ線でみた軸方向断面図である。

ケーシング２の両側壁部１０、１１と外周壁部１２との角部に一体の穴空間を形成する排水穴１７ａ～１７ｄ、１８ａ～１８ｄは、前記回転軸線Ｃと平行であって回転軸線Ｃ及び排水穴１７、１８を通る断面において、等辺又は不等辺山形（Ｌ字状を含む。）の穴空間を形成している。

銘板側の側壁部１１と外周壁部１２に設けられた等辺又は不等辺山形（Ｌ字状を含む。）の形状に形成された排水穴１８ａ～ｄは、全部分が外部に開放されている一方、吸込み側の側壁部１０と外周壁部１２に設けられた排水穴１７ａ～１７ｄは、吸込み側の側壁部１０の排水穴部分がファン設置板１９の板面２０により塞がっているが、外周壁１２側の穴部分は外部に開放されている。そのため、滞留水は、ファン設置板１９側でも、排水穴１７ａ～１７ｄから支障なく排出される。

本実施例では、防水ブロアファン１の吸込み側の側壁部１０をファン設置板１９の板面２０上に設置しているが、逆に銘板側の側壁部１１をファン設置板１９の板面２０上に設置しても、いずれの排水穴１８ａ～１８ｄも外部に開放されているので、滞留水Ｗの排出に支障はない。

このように、両側壁部１０、１１側と外周壁部１２との角部においてそれぞれ対応する排水穴１７、１８同士が連通する一体となった穴空間から形成された排水穴１７ａ～１７ｄ、１８ａ～１８ｄを設けておくと、いずれの排水穴１７ａ～１７ｄ、１８ａ～１８ｄからも支障なく滞留水Ｗが排出されるので、ファン設置板１９への防水ブロアファン１の取り付けの自由度が増加する。

このファン設置板１９は、防水ブロアファン１を取り付けられるものであれば、建築物や他の機器等の構造の一部を構成するものであってもよく、また、それらに取り付けられた板状のものであっても差支えない。さらに、ファン設置板１９は板金から構成されているものとして説明をしているが、その材質、製法等を何ら限定するものではない。

図６（ａ）、（ｂ）は、排水穴の数の変化による防水ブロアファンの性能の変化をみるための異なる数の排水穴を有するケーシングを示したものであり、吸込み側の側壁部１０側からみた正面図である。

図６（ａ）は、排水穴１７、１８が８穴のケーシングを示し、同図（ｂ）は、排水穴１７、１８が１０穴のケーシングを示す。いずれの排水穴１７、１８も、上記実施例と同様に、両側壁部１０、１１側と外周壁部１２との角部においてそれぞれ対応する排水穴１７、１８同士が連通する一体となった穴空間から形成された断面が等辺又は不等辺山形の形状の排水穴１７ａ～１７ｅ、１８ａ～１８ｅである。

防水ブロアファンの性能の変化をみるために用いた防水ブロアファンは、定格出力約１７Ｗ、最大風量約１ｍ^３／min、羽根車径約７０φ、防水ブロアファン外形約１００ｍｍ
×３０ｍｍ厚のものである。排水穴１７ａ～１７ｅ、１８ａ～１８ｅは、上記実施例と同じ構造で、各排水穴１７、１８の開口面績は約２１ｍｍ^２のものである。

図７は、上記の防水ブロアファン１において、排水穴が無いものと、図６（ａ）、（ｂ）に示す異なる数の排水穴（１７ａ～１７ｄ、１８ａ～１８ｄを有する８穴と、さらに１７ｅ、１８ｅを有する１０穴）とで、風量及び静圧について、排水穴の数を変化させた時の特性の変化を示すグラフであり、縦軸が静圧［Ｐａ］を示し、横軸が風量［ｍ^３／ｍｉｎ］を示す。

図７のグラフから明らかなとおり、ケーシング２の排水穴無し、排水穴の数が８穴及び１０穴の場合について特性が示されており、排水穴無しが一点鎖線、排水穴の数が８穴の場合が点線、そして、排水穴の数が１０穴の場合が実線で表されている。

その結果、排水穴の数によって特性の変化は少なく、排水穴無しの場合に比べて排水穴が設けられた場合には、低風量領域においてやや静圧が低下するものの、その差は僅かである。風量が中程度から高風量の領域ではその差はほとんどない。通常の運転領域は、風量が約０．２～０．８ｍ^３／ｍｉｎの範囲で用いられることが多いが、その範囲の前後も含め、いずれの風量領域で運転を行っても、風量－静圧特性に実質的な影響がほぼないことがわかる。

図８は、羽根車の回転速度及び騒音について、図７と同様のものと同様に、排水穴の数を変化させた時の特性の変化を示すグラフであり、縦軸が騒音レベル［ｄＢ（Ａ）］を示し、横軸が回転速度［ＲＰＭ］を示す。

図８のグラフから明らかなとおり、ケーシング２の排水穴無し、排水穴の数が８穴及び１０穴の場合について特性が示されており、グラフ上の曲線との対応関係は、図７と同様である。

その結果、排水穴無しの場合に比べて排水穴が設けられている場合には、排水穴の数の増加に伴って、全運転域においてやや騒音レベルがやや増加しているものの、その差は僅かである。したがって、いずれの回転速度領域で運転をおこなっても、回転速度－騒音特性に実質的な影響がほぼないことがわかる。

以上、本発明の一実施例を用いて、防水ブロアファン１の排水穴１７、１８の構造について説明したが、上記実施例においては、排水穴１７、１８を設ける位置が、外周壁部１２、吸込み側の側壁部１０又は銘板側の側壁部１１のすべてにそれぞれ４個又は５個の排水穴（両側壁部１０、１１側と外周壁部１２との角部においてそれぞれ対応する排水穴１７、１８同士が連通する一体となった穴空間を形成するように排水穴１７、１８を構成したので、見かけ上、８穴又は１０穴の排水穴となる。）を設けたものとして説明したが、排水穴は、それらのうちのいずれか一つ又はいずれか２つに設けてもよい。

また、いずれか２つ又はすべてに設ける場合には、それぞれに４個又は５個の排水穴を設けなくとも、全部で４個又は５個の排水穴を設けるようにすることも可能である。例えば、外周壁部１２に１つ、吸込み側の側壁部に２つ、銘板側の側壁部１１に１つの計４個の排水穴を設けるといったように、本発明の目的に合致するものであれば、排水穴の数は任意である。

いずれの場合であっても、排水穴の数は、ケーシング２の形状、運転領域、防水ブロアファンの特性等を考慮して、防水ブロアファン１として使用可能な性能が確保できる範囲で、それ以上の数とすることも可能である。上記実施例における、排水穴無し、排水穴が８穴及び排水穴が１０穴の性能の変化から推定すると、見かけ上の穴数として、１２穴以上、２０穴程度までは実施が可能である。

さらに、排水穴の開口形状は、円形、楕円形、三角形、四角形、多角形等任意の形状を採用することができ、また、排水穴の穴空間の形状も、上記した等辺又は不等辺山形（Ｌ字状を含む。）の形状の空間に限定されるものではなく、円注状、錐体状、角柱状や、直柱状、斜柱状など、排水が可能な空間形状であれば任意の形状の穴空間を採用することができる。

防水ブロアファン １
ケーシング ２
ケーシング割体 ２ａ、２ｂ
羽根車 ３
吸込み口 ４
吐出し口 ５
電動機（モータカバー） ６
羽根 ７
回転軸支部 ８
回転軸線 Ｃ
流路 ９
吸込み側（第一）の側壁部 １０
銘板側（第二）の側壁部 １１
外周壁部 １２
シール区間 １３
主区間 １４
接続区間 １５
吐出し区間 １６
排水穴 １７（１７ａ～１７ｅ）、１８（１８ａ～１８ｅ）
滞留水 Ｗ
弦の長さ Ｌ（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）
水位（水面の高さ）ｈ（ｈ１、ｈ２、ｈ３）
最底部 ｈ０
ファン設置板 １９
板面 ２０
ファン設置板の吸込み穴 ２１

Claims (4)

1. ケーシングと、
   前記ケーシングの内部に回転可能に収容された円筒状の羽根車と、
   前記ケーシングに設けられた吸込み口及び吐出し口と、
   前記羽根車を回転駆動する電動機と、
   を備え、
   前記ケーシングは、少なくとも前記羽根車の両側面に設けられた第一及び第二の側壁部と、
   前記羽根車の外周面を取り囲みかつ前記羽根車の回転軸からの径方向の距離が下流に向かうにつれて次第に拡径する略らせん状又は曲線状をなす外周壁部と、
   前記第一及び第二の側壁部、前記外周壁部及び前記羽根車の外周面部とで画成されかつ前記羽根車の外周面から半径方向外方に流出する気体を前記吐出し口に導く流路と、
   を有する防水ブロアファンにおいて、
   前記ケーシングの、前記外周壁部の前記第一及び第二の側壁部側、前記第一の側壁部及び前記第二の側壁部に、前記ケーシングの周方向に沿って不等間隔で配置されかつ前記ケーシングの内部と外部との間を連通し、前記ケーシングの内側に開口を有する少なくとも４つの排水穴を設け、
   前記第一及び第二の側壁部の少なくとも４つの排水穴と、前記外周壁部の前記第一及び第二の側壁部側に設けられた相対する排水穴とは互いに連通して一体の穴空間を形成し、前記外周壁部の前記第一及び第二の側壁部側に設けられた相対する排水穴は前記径方向に外部に開口するように前記外周壁部を貫通し、
   前記羽根車の回転軸線方向にみて、隣り合う２つの前記排水穴の前記開口は、前記ケーシングの最外周側に位置する開口縁の部分同士を結びかつその長さが最短となる弦をなす直線と前記羽根車とが交差しない位置になるように形成される、
   ことを特徴とする防水ブロアファン。
2. 前記排水穴は、断面が等辺又は不等辺山形の形状の空間を成す、請求項１に記載の防水ブロアファン。
3. 防水ブロアファンを支持するファン設置板の板面上に、前記第一の側壁部の外面又は前記第二の側壁部の外面の少なくともいずれか一方の面が当接する、請求項１又は２に記載の防水ブロアファン。
4. 前記排水穴の数は５つである、請求項１～３のいずれか１項に記載の防水ブロアファン。

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