JPH03279696A - 電動送風機の異常検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば鉄道車輌用の電動送風機冷却システム
において、前記電動送風機および被冷却機器を保護する
ための異常検出装置に関する。

（従来の技術） 従来、電動送風機の異常を検出する装置とじては、第１
０図に示すように、電動機、羽根車およびファンケース
を主構成要素とする電動送風機１と、この電動送風機１
により冷却される被冷却機器２とを、電動送風機１の吐
出口と被冷却機器２とを継ぐ中間風導３で接続するとと
もに、この中間風導３内に、風速リレー４を取付けたも
のが知られている。

前記風速リレー４は、第１１図に示すように受風板５を
備え、電動送風機１からの風が中間風導３内を流れる際
に、この風が受風板５に当たって、受風板５が第１１図
に初号Ａで示す位置から符号Ｂで示す位置まで揺動する
ようになっている。そして、風速リレー４は、受風板５
が第１１図に符号Ｂで示す位置まで揺動した際にＯＮと
なり、被冷却機器２の電源を入れるようになっている。

また、電動送風機１が異常を起こして風量が減少すると
、前記受風板５が第１１図に符号Ｂで示す位置から符号
Ａで示す位置まで戻り、風速リレー４がＯＦＦとなって
被冷却機器２の電源を遮断するようになっている。

以上の構成を有する従来の電動送風機の異常検出装置に
おいては、風速リレー４の取付位置は、その正常動作を
期すため、風か中間風導３内を通る際に平衡状態が保た
れる位置であることが要求される。このため、風速リレ
ー４の取付位置の算用およびその設置作業が容易でなく
、万一、非平衡状態となる位置に風速リレー４を取付け
た場合には、風速リレー４の誤動作を招き、電動送風機
１および被冷却機器２を破損するおそれがある。

また、平衡状態となる位置に取付けた場合でも、車輌が
トンネルを通過する等、外部圧力が急変した場合には、
中間風導３内を通る風速に変動が生じ、風速リレー４が
誤動作して被冷却機器２の電源がＯＦＦとなり、車輌の
正常運行を妨げるという問題がある。

そこで、本出願人は先に、特願昭５９ ４６５１８号において、差圧検出器を用いる電動送風機
の異常検出装置を提案した。

この異常検出装置は、第１２図に示すように、ファンケ
ース１１内の羽根車１２を駆動する電動機１３の取付台
１４内を、仕切板１５により２分割し、その一方を、フ
ァンケース１１の内部と孔〕６を介し連通させて増圧室
１７とするとともに、他方を、孔１８を介し大気開放し
て大気圧室１９とし、また、前記増圧室１７内に差圧検
出器２０を設け、この差圧検出器２０の高圧部２１を増
圧室１７に、また低圧部２２を大気圧室１９にそれぞれ
開放し、増圧室１７と大気圧室１９との差圧を、差圧検
出器２０で検出するようにしたものである。

すなわち、電動機１３が回転して羽根車１２が回転する
と、ファンケース１１内に圧力が発生してファンケース
１１の孔１６から増圧室１７内が加圧される。この加圧
された増圧室１７の圧力と大気圧室１９の圧力との差圧
は、差圧検出器２０により検出されて被冷却機器の電源
がＯＮとなる。

また、電動機］３あるいは羽根車１２の何等かの異常で
差圧がなくなった場合には、被冷却機器の電源がＯＦＦ
となって被冷却機器が保護される。

（発明が解決しようとする課題） 差圧検出器を用いる前記従来の電動送風機の異常検出装
置において、通常走行時には、第１３図に示すように、
増圧室圧力Ｈ］ｍｍＡｑと大気圧室圧力０ｎｕａＡｑと
の間には、Ｈ’　ｍｍＡｑもの差圧があるため問題はな
いが、車輌がすれ違ったり、車輌がトンネルの出口や入
口に差し掛かった場合等、外部圧力が急変した場合には
、これにつれて大気圧の圧力も変動し、正確な差圧が検
出できないという問題がある。

例えば、車輌がトンネルの入口に入る場合には、トンネ
ル内の圧力が急激に高くなるため、第１４図に示すよう
に、大気圧室１９内の圧力もＨ２ｍｍＡｑと高くなり、
増圧室圧力Ｈ１ｗＡＱとの差圧がｈ’＋ｎｎ＋Ａｑと少
なくなる。このため、差圧検出器２０が動作して被冷却
機器の電源がＯＦＦとなり、車輌の正常運行に支障をき
たすという問題がある。

本発明は、このような点を考慮してなされたもので、電
動送風機の異常運転を早期かつ正確に検出し、被冷却機
器を保護することかできる電動送風導の異常検出装置を
提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、前記目的を達成する手段として、ファンケー
ス内に配された羽根車を電動機で回転駆動する電動送風
機であって、電動送風機のファンケース内の低圧部と高
圧部との差圧を検出する差圧検出手段を設けるようにし
たことを特徴とする。

（作　用） 本発明に係る電動送風機の異常検出装置においては、差
圧検出手段により、ファンケース内の低圧部と高圧部と
の差圧が検出され、その値が一定以上の場合に被冷却機
器の電源がＯＮとなり、定値を下廻った場合にＯＦＦと
なる。

ところで、ファンケース内の圧力は、吸込部から吐出口
に向かって次第に高くなり、吸込部近傍の低圧部と吐出
口近傍の高圧部との間には、充分な圧力差が得られる。

しかもこの圧力差は、外部圧力が変化してもほぼ一定で
ある。このため、外部圧力変動に伴ない差圧が変動し、
差圧検出手段が誤動作するといった不具合がない。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図および第２図は、本発明に係る電動送風機の異常
検出装置の一例を示すもので、図中符号３１は電動機３
２が設置された電動機台であり、この電動機台３１の内
部には、支持台３３に取付けた差圧検出器３４か設置さ
れている。

一方、前記電動機３２の軸端には、第１図および第２図
に示すように、スクロール状のファンケース３５内に配
した羽根車３６が取付けられており、ファンケース３５
の風取入口には、ラッパ状の吸込管３７が取付けられて
いる。

このファンケース３５の下部吐出口近傍には、第１図お
よび第２図に示すように、孔３８が設けられており、こ
の孔３８は、前記差圧検出器３４の高圧側圧力検出管３
９に、連通管４０を介して接続されている。また、前記
ファンケース３５中心のスクロール巻き初め近傍位置に
は、第１図および第２図に示すように、孔４１が設けら
れており、この孔４１は、前記差圧検出器３４の低圧側
圧力検出管４２に、連通管４３を介して接続されている
。

前記差圧検出器３４は、第３図に示すように、その接点
が継電器４４に直列に接続されており、またこの継電器
４４の接点４４ａは、主回路の被冷却機器４５と直列に
接続されている。

次に、本実施例の作用について説明する。

まず、電動送風機のファンケース内の圧力分布と差圧状
況を、第４図ないし第６図を参照して説明する。

第４図において、電動機３２が回転すると、その軸端に
取付けられている羽根車３６が回転し、ファンケース３
５内に圧力が発生する。この圧力の大きさは、ファンケ
ース３５内の位置によって各々異なり、吐出口近傍のｄ
部が最も高く、０部す部、ａ部の順に次第に低圧となり
、符号ｅで示す吸込部位置では負圧となる。

このような圧力分布は、ファンの性能を決定すればほぼ
決定し、例えば１３ｍｍＡｑのファンならば、第６図に
実線グラフで示すように、前記ｄ部で約１８ｍｍＡＱと
なり、吸込部ｅては一５ｍｍＡｑとなる。

したがって、ファンケース３５内の高圧のｄ部と低圧の
ａ部との間には、差圧り、が生じ、この差圧りの有無を
検出することにより、被冷却機器４５を保護することが
可能となる。

ところで、前記差圧りは、外部圧力が変動してもほとん
ど変わらず、はぼ一定値に維持される。

例えば、外部圧力がＨｍｍＡｑだけ上昇した場合には、
ファンケース３５内の各部ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの圧力は
、第６図に一点鎖線グラフで示すように、外部圧力上昇
値と同一のＨｍｍＡＱたけファンケース３５内部全体が
上昇する。また、外部圧力がＨｍｍＡＱだけ下降した場
合にも、ファンケース３５内の各部ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ
の圧力は、第６図に破線グラフで示すように、外部圧力
下降値と同一のＨｍｍＡｑだけファンケース３５内部全
体が下降する。

このため、差圧りには変化が生ぜず、差圧変動による誤
動作が解消できる。

次に、具体的な動作について説明する。

第１図において、電動機３２が駆動されて羽根車３６が
回転すると、前述のようにファンケース３５の内部に、
その位置に応じた圧力が生じ、その圧力は、第４図のｄ
部で最も高く、ａ部で最も低くなる。そして、ｄ部の圧
力は、孔３８および連通管４０を通して差圧検出器３４
の高圧側圧力検出管３つに入り、またａ部の圧力は、孔
４１および連通管４３を通して低圧側圧力検出管４２に
入る。これら両圧力の差圧は、差圧検出器３４により検
出される。

例えば、ファンケース３５内のａ部とｄ部との差圧が、
第６図に示すように１３ｗＡＱある場合、差圧検出器３
４の動作圧力を１０＋ｎｍＡｑに設定しておく。この状
態で羽根車３６が回転し始めると、第７図に符号Ａｇｌ
で示すように、ａ部とｄ部との差圧は次第に上昇し、１
０ｍｍＡｑに達したＴ１時間後に、差圧検出器３４がＯ
ＮＬ、て第３図に示す継電器４４の接点４４ａが閉成し
、被冷却機器４５に通電される。羽根車３６の回転が定
常回転のときは、その差圧が１．３＋ｎｕ＋Ａｑで一定
となり、正常運転圧力カーブＡｇ２となる。

一方、電動機３２が異常で停止したときには、ファンケ
ース３５内の差圧かなくなり、第７図で１０＋ｎｍＡｑ
となる時間Ｔ２て差圧検出器３４がＯＦＦとなり、継電
器４４の接点４４ａが開成して被冷却機器４５への通電
が遮断され、その保護か図られる。また、電動機３２が
正常回転している場＆ても、羽根屯３６が破損したり、
吸込口が日詰まりを起こしたり、あるいは異物が入った
りすると、送風機全体の圧力が低丁して、ファンケース
３５内のａ部とｄ部との差圧が小さくなってくる。そし
てこの場合にも、その差圧が１０ｗＡｑ以下になると、
差圧検出器３４がＯＦＦして継電器４４の接点４４ａが
開成し、被冷却機器４５への通電が遮断されて被冷却機
器４５の保護が図られる。

このように、外部圧力が変化しても、それにより差圧検
出器３４が誤動作することがないので、電動送風機の異
常運転を早期かつ正確に検出して被冷却機器４５を保護
することができる。また、従来の異常検出装置に比べ構
造が簡単であるので、検出装置を容易に密閉構造にする
ことができ、外部の塵埃から容易に保護することができ
る。

第８図および第９図は、本発明の他の実施例を示すもの
で、差圧検出器３４が設置されている電動器台３１の内
部を、低圧室５０として構成し、差圧検出器３４の低圧
側圧力検出管４２を、この低圧室５０内に開口するよう
にしたものである。

すなわち、ファンケース３５の低圧部に設けた孔４］は
、第８図および第９図に示すように、電動機台３１内部
に形成した密閉構造の低圧室５０に、連通管５］を介し
て接続されており、差圧検出器３４の低圧側圧力検出管
３９は、この低圧室５０内に開口している。すなわち、
差圧検出器３４の低圧側圧力検出管３９は、低圧室５０
を介し間接的に孔４１に接続されている。なお、その他
の点については、前記実施例と同一構成となっており、
作用も同一である。

このように構成しても、前記実施例と同様の効果が期待
できる。

なお、前記実施例では、電動機台３１内を、密閉構造の
低圧室５０とする場合について説明したが、逆に密閉構
造の高圧室として構成し、この高圧室内に、差圧検出器
３４の高圧側圧力検出管３９を開口するようにしてもよ
い。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、差圧検出手段により、フ
ァンケース内の低圧部と高圧部との差圧を検出するよう
にしているので、検出動作か早期かつ確実であり、また
車輌かトンネルに入る等、外部圧力が変動しても誤動作
することがない。このため、電動送風機および被冷却機
器をともに保護することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る電動送風機の異常検出
装置を示す断面図、第２図は第１図の■■線断面図、第
３図は異常検出装置の電気回路図、第４図はファンケー
ス内の圧力分布を示す第１図相当図、第５図は第４図の
■−ｖ線断面図、第６図はファンケース内の圧力分布を
示すグラフ、第７図は差圧検出器の動作を示すグラフ、
第８図は本発明の他の実施例を示す第１図相当図、第９
図は第８図のＩＸ−ＩＸ線断面図、第１０図は風速リレ
ーを用いた従来の電動送風機の異常検出装置を示す概略
図、第１１図は風速リレーの詳細図、第１２図は差圧検
出器を用いた従来の電動送風機の異常検出装置を示す断
面図、第１３図および第１４図は第１２図の従来装置の
動作をそれぞれ示すグラフである。 ３１・・・電動機台、３２・・・電動機、３４・・・差
圧検出器、３５・・・ファンケース、３６・・・羽根車
、３８゜４１・・・孔、３９・・・高圧側圧力検出管、
４０，４３゜５１・・・連通管、４２・・・低圧側圧力
検出管、４５・・・被冷却機器、５０・・・低圧室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ファンケース内に配された羽根車を電動機で回転駆動す
   る電動送風機において、前記ファンケース内の低圧力部
   と高圧力部との差圧を検出する差圧検出手段を設けたこ
   とを特徴とする電動送風機の異常検出装置。