(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
翼形の動翼からなる正転用羽根車とその駆動モータ，および翼形の動翼からなる逆転用羽根車とその駆動モータを同軸上に並べて両端を開放した筒状ケーシング内に組み込み、前記駆動モータの一方を選択的に運転し、他方を運転停止して送風方向を正，逆に切り換えて送風を行う双方向型軸流送風機において、正転用羽根車と逆転用羽根車とを向かい合わせに並べてケーシング内の中央に配置し、各羽根車の駆動モータをその両側に配置したことを特徴とする双方向型軸流送風機。
【請求項２】
請求項１記載の双方向型軸流送風機において、正，逆の各送風方向に対して、運転停止の羽根車が上流側に，運転中の羽根車が下流側に並ぶように正転用，逆転用羽根車を配列したことを特徴とすることを特徴とする双方向型軸流送風機。
【請求項３】
請求項２記載の双方向型軸流送風機において、正転用，逆転用羽根車の駆動モータのうち、一方の駆動モータを運転して送風を行っている際に、停止側の駆動モータ，およびその羽根車を回転しないように拘束して送風を行うことを特徴とする双方向型軸流送風機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車道路用トンネル内の換気用として使用するジエットファンを対象とした双方向型軸流送風機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
頭記したトンネル用のジェットファンは、トンネル内を通り抜ける自然風の風向きに合わせて送風方向を正，逆に反転して運転するものであり、その具体的な構成として、翼形の動翼からなる正転用羽根車とその駆動モータ，および翼形の動翼からなる逆転用羽根車とその駆動モータを同軸上に並べて筒状ケーシング内に収設し、前記駆動モータの一方を選択的に運転し、他方を運転停止して送風方向を正，逆に切り換えるようにした双方向型軸流送風機として、特開平４−１７５５００号公報に示されるものが既に提案されている。
【０００３】
図２は前記提案を基にした双方向型軸流送風機の従来構造図である。図において、１はトンネル内の天井側に据付けけた前後端面開放形の筒状ケーシング、２は翼形の動翼２ａからなる正転用羽根車、３はその駆動モータ、４は翼形の動翼４ａからなる逆転用羽根車、５はその駆動モータ、６は駆動モータ３，５をケーシング１内に固定する支柱を兼ねた円柱状，もしくは送風方向に平行な平板状ないし偏平状のステーベーン、７は正転用羽根車２，および逆転用羽根車４の吸込側（上流）に配したコーン状のハブである。
【０００４】
ここで、駆動モータ３，５は背中合わせに並べてケーシング１の中央部に配置し、各駆動モータ３，５に連結した羽根車２，４は駆動モータ３，５を挟んでその外側（軸方向）に配置した配列になる。
かかる構成で、図の左側から右側に向けて送風する（送風方向Ａ）場合には、駆動モータ３を運転して正転用羽根車２を矢印ａ方向に回転駆動し、他方の駆動モータ５を非拘束のまま運転を停止する。また、送風方向を切換えて右側から左側に送風する（送風方向Ｂ）場合には、前記とは逆に駆動モータ５を運転して逆転用羽根車４を矢印ｂ方向に回転駆動し、他方の駆動モータ３は非拘束のまま運転を停止している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した従来の構成では送風効率，騒音などの面で次のような問題点がある。すなわち、
(1) 駆動モータ３，５のいずれかを運転して羽根車２，または４を駆動すると、その動翼の回転により羽根車から下流側へ向けて旋回しながら吐き出す送風気流は軸流方向に並ぶ駆動モータ３，および５の各ステーベーン７と衝突を繰り返しながら下流側に向けて送風される。この場合にステーベーン７は送風方向の正，逆切換えに対応させるように、前記のように円柱状，もしくは送風方向と平行な平板で構成さている。このために、羽根車２，４の動翼２ａ，４ａから吐き出される旋回気流と送風経路に沿って直列に並ぶステーベーン７との衝突の繰り返しで発生する風損が大きくなって送風効率が低下する。
【０００６】
(2) 駆動モータ３，５のいずれか一方を運転して送風している状態で、他方の停止側の駆動モータ，およびその羽根車を非拘束状態のままにしているので、下流側に並ぶ停止中の羽根車が駆動側羽根車の吐出し風力を受けて回転することになる。しかして、停止側の駆動モータ，羽根車が駆動側羽根車の風力で回転すると、その回転に伴い軸受の摩擦損、および送風気流による動翼表面での剥離損失が生じ、駆動側羽根車の送風力の一部が前記の損失分に費やされるため送風機としての効率が低下する。
【０００７】
(3) 正転用，逆転用の羽根車２，４は駆動モータ３，５を中央に挟んでケーシング１の開口端に近く位置しているために、羽根車２，４の回転によりケーシング１の開口端を通じて周囲に伝播する動翼風切り音による騒音が大となる。
この発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は前記問題点を解決し、風損，騒音レベルを低減して送風効率の向上，低騒音化が図れるように改良した双方向型軸流送風機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明によれば、翼形の動翼からなる正転用羽根車とその駆動モータ，および翼形の動翼からなる逆転用羽根車とその駆動モータを同軸上に並べて筒状ケーシング内に収設し、前記駆動モータの一方を選択的に運転し、他方を運転停止して送風方向を正，逆に切り換えるようにした双方向型軸流送風機において、
(1) 正転用羽根車と逆転用羽根車とを向かい合わせに並べてケーシング内の中央に配置し、各羽根車の駆動モータをその両側に配置する（請求項１）。
【０００９】
(2) 送風方向に対して運転停止の羽根車が上流側，運転中の羽根車が下流側に位置するように正転用，逆転用羽根車を配置する（請求項２）。
(3) 正転用，逆転用羽根車の駆動モータのうち、一方の駆動モータを運転して送風を行っている際に、停止側の駆動モータ，およびその羽根車を回転しないように拘束する（請求項３）。
【００１０】
上記の構成によれば、駆動側の羽根車から下流側に向けて吐き出す旋回気流は、駆動側羽根車の駆動モータのステーベーンと衝突するだけで、上流側に位置する停止側駆動モータのステーベーンと衝突することがなく、したがってステーベーンとの衝突により生じる風損が従来構成と較べて半減し、これにより送風機の効率が向上する。
【００１１】
また、正転用，逆転用の羽根車を向かい合わせてケーシングの中央部に配置したことにより、羽根車とケーシングの開口端との間の距離が遠く離れるので、その分だけ羽根車から発生してケーシングの開口端から周囲に伝播する騒音が低下する。
さらに、駆動側羽根車の上流側に位置する停止側の羽根車が送風気流を受けて回らないように拘束することで、この停止側の羽根車の翼形動翼が駆動側の羽根車に対する風向ガイドベーンとして有効に働き、ケーシング内に吸い込んだ直進気流を駆動側羽根車の動翼の迎え角に沿って流れるような旋回流に変える。これにより駆動側羽根車の動翼に生じる剥離損失が低減して送風効率が向上する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図１の実施例に基づいて説明する。なお、実施例の図中で図２に対応する同一部材には同じ符号が付してある。
図１の実施例では、ケーシング１の内部に組み込んだ正転用羽根車２と逆転用羽根車４を向かい合わせに並べてケーシング内の中央に配置し、各羽根車の駆動モータ３，５が羽根車２，４を挟んでその両側に配置されている。ここで、羽根車２，４は、矢印Ａ，Ｂで示す正，逆の送風方向に対して、停止側の羽根車が上流，駆動側の羽根車が下流側となるようにに正転用，逆転用羽根車２，４の各動翼の向きを定めて配列する。また、駆動モータ３，５には電源側にインバータ８を接続し、その出力周波数を変えて駆動側羽根車の回転速度制御，並びに停止中の羽根車が送風気流を受けて回らないように拘束制御（出力周波数が０）するようにしている。
【００１３】
かかる構成で、矢印Ａ方向に送風する場合には、駆動モータ３を運転して正転用羽根車２を駆動し、停止側の駆動モータ５はインバータ８の制御で羽根車４が回らないように拘束しておく。これにより、ケーシング１の開口面１ａ（左側）より流入してケーシング内を直進する吸込空気流は停止側羽根車４の動翼４ａを通過する過程でその翼面に沿って右回転の旋回流となり、その下流側に並ぶ正転用羽根車２に流入する。つまり、停止側の羽根車４の動翼４ａが駆動側の羽根車２に対する風向ガイドベーンとして働き、ここを通過する吸込み気流に駆動側羽根車２の動翼２ａの迎え角に適合した流入角を与える。そして正転用羽根車２から吐出した気流はケーシング１内を旋回しながら駆動モータ３のステーベーン６を通過し、ケーシング１の開口端１ａより下流側に放出する。
【００１４】
一方、送風機の送風方向を矢印Ｂ方向に切換えて運転する場合には、前記とは逆に駆動モータ５を運転して逆転用羽根車４を駆動し、駆動モータ３をインバータ制御により拘束して正転用羽根車２が送風流で回らないようにする。この場合でも、前記と同様に停止中の正転用羽根車２の動翼２ａが駆動側の逆転用羽根車４に対する風向ガイドベーンとして機能することになる。
【００１５】
なお、停止側の羽根車を拘束する手段としては、駆動モータ３，５に機械的なブレーキを付設することもできる。
また、上記の構成によれば、図示のように羽根車２，４がケーシング１の開口端１ａ，１ｂから遠く離れた中央部に配置されていので、羽根車２，４の回転に伴って発生する騒音（動翼の風切り音）はケーシングの内部で多少減衰し、ケーシング１の開口端より周囲に伝播する騒音レベルが図２に示した従来構成と較べて低下する。
【００１６】
さらに、送風方向Ａ，Ｂに対して停止中の羽根車は駆動側の羽根車の上流側に位置しているので、駆動側羽根車から吐出した旋回気流が停止側羽根車の駆動モータを支えているステーベーンと衝突することがなく、これにより図２の従来構成と較べて風損が半減する。
【００１７】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明の構成によれば、従来構成の送風機と較べて、風損，騒音レベルを低減し、低騒音で送風効率の高い双方向型軸流送風機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例による双方向型軸流送風機の構成図
【図２】従来における双方向型軸流送風機の構成図
【符号の説明】
１    ケーシング
２    正転用羽根車
２ａ  動翼
３    正転用羽根車の駆動モータ
４    逆転用羽根車
４ａ  動翼
５    逆転用羽根車の駆動モータ
６    ステーベーン
【図１】
0003690075.tif 000002
【図２】
0003690075.tif 000003