(57)【要約】【課題】天井面から自動車走行範囲上部までの寸法が少ない空間でも必要風量を確保できるトンネル用送風機を提供する。【解決手段】外郭を形成する筒状の外側ケーシング２と、外側ケーシング２の内側に同心に形成される筒状の内側ケーシング３と、外側ケーシング２と内側ケーシング３の間に形成される送風空間２１に空気を送り込むための羽根車４と、羽根車４に回転力を与えるための駆動手段となる回転子５と固定子６を備え、羽根車４は、軸流型の羽根車であって、送風空間２１の上流口側において、内側ケーシング３と外側ケーシング２間に羽根４ａが配置される構成により、誘引気流を発生させて大風量を発生させることができる。従って小口径の送風機とすることができる。【選択図】図１
2018159372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外郭を形成する筒状の外側ケーシングと、
前記外側ケーシングの内側に同心に形成される筒状の内側ケーシングと、
前記外側ケーシングと前記内側ケーシングの間に形成される送風空間に空気を送り込むための羽根車と、
前記羽根車に回転力を与えるための駆動手段を備え、
前記羽根車は、軸流型の羽根車であって、前記送風空間の上流口側において、前記内側ケーシングと前記外側ケーシング間に羽根が配置されることを特徴とする送風機。
【請求項２】
前記羽根車は、円筒状の主筒と、前記主筒の外周側に設けた複数の羽根を有し、
前記駆動手段は、前記主筒の内周側に設けた回転子と固定子とで構成され、
前記回転子は、前記主筒の内周側に固定され、
前記固定子は、前記内側ケーシングに固定された請求項１記載の送風機。
【請求項３】
前記外側ケーシングは、前記羽根車の外周側を覆うとともに、上流側に突出した送風ガイドを有する請求項１または２記載の送風機。
【請求項４】
前記送風ガイドは、上流側に向かうほど直径が大きくなる請求項３記載の送風機。
【請求項５】
前記送風ガイドに対応して、前記主筒から上流側に伸びるように設けた内側送風ガイドを設けた請求項３または４記載の送風機。
【請求項６】
前記内側ケーシングの上流端面に、前記上流端全周にわたるガイドレールを設け、
前記主筒の下流側端面に、周方向に回転する回転体を設け、
前記ガイドレールに前記回転体がはまり込んだ状態で前記羽根車が回転する請求項１から５いずれかひとつに記載の送風機。
【請求項７】
前記外側ケーシングと前記内側ケーシングにおいて、前記羽根車が配置されている部分の断面形状が非円形であり、前記羽根車がその形状に合わせて配置されていることを特徴とする請求項１に記載の送風機。
【請求項８】
前記外側ケーシングに人が手で持つことが出来る取手を備えることを特徴とする請求項１に記載の送風機。
【請求項９】
前記内側ケーシングの中央部の誘引気流が流れる風路内に風が流れる方向を変更することを可能とする方向舵を有し、前記羽根車による吹出し風と前記誘引気流による風によって送風機自体を空間内で自在に移動できることを特徴とする請求項１に記載の送風機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用トンネル等において、トンネル内の空気を換気するために使用される送風機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の送風機は、軸流送風機を用いたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、その送風機について図１０を参照しながら説明する。
【０００４】
図１０に示すように、トンネル壁１０１の上部内面に支持材を介し設置されたジェットファンとしての軸流ファン１０２により、トンネル内の空気は軸流ファン１０２の一方から入口流れ１０３として流入し、他方から出口流れ１０４として排出されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２３０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような従来の送風機においては、トンネル内の換気能力を高めるために送風量を大きくしようとすると、電動機の出力を大きくする必要がある。電動機の出力を大きくすると電動機の外径が大きくなり、送風機内の通風面積を確保するために送風機の外径も大きくする必要がある。ところが、トンネル内の自動車走行エリアは走行車両の安全確保のために決められた高さがあり、送風機はそれよりも低い位置には機器がはみ出さないようにしなければならない。結果的にジェットファンがトンネル内の自動車走行エリアの空間内にはみ出さないように、ある大きさ以上に大きくすることができない。このため、トンネル内の換気能力を確保するためにジェットファンの台数を増やす必要があるという課題があった。
【０００７】
そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、トンネル用送風機において、台数を増やすことなく必要な換気風量を確保することができるトンネル用送風機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そして、この目的を達成するために、本発明は、
外郭を形成する筒状の外側ケーシングと、
前記外側ケーシングの内側に同心に形成される筒状の内側ケーシングと、
前記外側ケーシングと前記内側ケーシングの間に形成される送風空間に空気を送り込むための羽根車と、
前記羽根車に回転力を与えるための駆動手段を備え、
前記羽根車は、軸流型の羽根車であって、前記送風空間の上流口側において、前記内側ケーシングと前記外側ケーシング間に羽根が配置されることを特徴とする送風機としたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、トンネル内の自動車走行エリアの空間内に送風機がはみ出さない大きさの送風機で、トンネル内の換気能力を確保するために送風機の台数を増やす必要がない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１の送風機の構成を示す説明図
【図２】本発明の実施の形態１の送風機のＡ部の構成を示す詳細図
【図３】本発明の実施の形態１の送風機の構成を示す説明図
【図４】本発明の実施の形態１の羽根車の構成を示す説明図
【図５】本発明の実施の形態２の送風機の構成を示す説明図
【図６】本発明の実施の形態２の送風機のＢ部の構成を示す詳細図
【図７】本発明の実施の形態２の羽根車の構成を示す説明図
【図８】本発明の実施の形態３の送風機の構成を示す説明図
【図９】本発明の実施の形態３の送風機の構成を示す説明図
【図１０】従来のトンネル用送風機の構成を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明に係る送風機は、外郭を形成する筒状の外側ケーシングと、前記外側ケーシングの内側に同心に形成される筒状の内側ケーシングと、前記外側ケーシングと前記内側ケーシングの間に形成される送風空間に空気を送り込むための羽根車と、前記羽根車に回転力を与えるための駆動手段を備え、
前記羽根車は、軸流型の羽根車であって、前記送風空間の上流口側において、前記内側ケーシングと前記外側ケーシング間に羽根が配置されることを特徴としたものである。
【００１２】
これにより、トンネル内の自動車走行エリアの空間内に送風機がはみ出さない大きさの送風機でかつ、トンネル内の換気能力を確保するために送風機の台数を増やす必要がないため、トンネル内の限られた空間内に最小限の台数を設置することにより必要な換気能力を確保することが可能となる。
【００１３】
また、前記羽根車は、円筒状の主筒と、前記主筒の外周側に設けた複数の羽根を有し、前記駆動手段は、前記主筒の内周側に設けた回転子と固定子とで構成され、前記回転子は、前記主筒の内周側に固定され、前記固定子は、前記内側ケーシングに固定されたという構成にしても良い。
【００１４】
また、前記外側ケーシングは、前記羽根車の外周側を覆うとともに、上流側に突出した送風ガイドを有するという構成にしても良い。
【００１５】
また、前記送風ガイドは、上流側に向かうほど直径が大きくなるという構成にしても良い。
【００１６】
また、前記送風ガイドに対応して、前記主筒から上流側に伸びるように設けた内側送風ガイドを設けてもよい。
【００１７】
これにより、上流側からスムーズに外側ケーシングと内側ケーシングの間の送風空間に空気を送り込むことができるものである。
【００１８】
また、前記内側ケーシングの上流端面に、前記上流端全周にわたるガイドレールを設け、前記主筒の下流側端面に、周方向に回転する回転体を設け、前記ガイドレールに前記回転体がはまり込んだ状態で前記羽根車が回転するという構成にしても良い。
【００１９】
これにより、羽根車は、内側ケーシングと摺動装置となるガイドレールと回転体によって内側ケーシングに固定された状態でスムーズに回転できることになる。
【００２０】
また、前記外側ケーシングと前記内側ケーシングにおいて、前記羽根車が配置されている部分の断面形状が非円形であり、前記羽根車がその形状に合わせて配置されているという構成にしてもよい。
【００２１】
これにより、トンネル天井面と自動車走行エリア上部との隙間が非常に小さい場合でも必要な送風量を確保することが出来る送風機を設置することができる。
【００２２】
また、前記外側ケーシングに人が手で持つことが出来る取手を備えることを特徴とするという構成にしてもよい。
【００２３】
これにより、トンネル換気用の送風機としてではなく、人が手で持ちながら髪の毛などを乾燥させるための送風機として使用することができる。
【００２４】
また、前記内側ケーシングの中央部の誘引気流が流れる風路内に風が流れる方向を変更することを可能とする方向舵を有し、前記羽根車による吹出し風を地表に向け、前記誘引気流による風の向きを前記方向舵によって変更することを特徴とするという構成にしてもよい。
【００２５】
これにより、トンネル用の送風機としてではなく、送風方向を地表に向けることにより、送風の反作用によって送風機本体を空間中に浮遊させることができる。また、方向舵の角度を適切に変更させることにより、空間中の任意の位置に自在に移動させることができる。
【００２６】
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。
【００２７】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態の送風機１の全体構成を示す説明図であって、内部がわかるように一部をカットした斜視図である。図２は、図１におけるＡ部の拡大図である。図３は、本実施の形態の送風機１の全体構成を示す説明図であって、流入側から見た斜視図である。図４は、本実施の形態の送風機１に用いられる羽根車４の斜視図である。
【００２８】
図１に示すように、本実施の形態による送風機１は、外郭を形成する外側ケーシング２と、その内側に同心円状に配置された内側ケーシング３を有している。外側ケーシング２は、筒型形状であって、より詳しくは、吹き出し側部分では、径が小さくなるような形状である。内側ケーシング３は、円筒形状である。外側ケーシング２と内側ケーシング３の間には空気が流れることが可能な空間、すなわち、送風空間２１が形成されている。外側ケーシング２と内側ケーシング３の端部は、上流側を送風路吸込口７，下流側を送風路吹出口８としている。また、内側ケーシング３の内側にも空気が流れることが可能な空間、すなわち、誘引風路２２が形成されている。内側ケーシング３の端部は、上流側を誘引路吸込口９、下流側を誘引路吹出口１０としている。
【００２９】
送風空間２１の上流側（送風路吸込口７側）において、外側ケーシング２と内側ケーシング３の間には羽根車４が配置されている。具体的には、外側ケーシング２の最上流側には送風ガイド２３が設けられ、送風ガイド２３の下流端に接するように羽根車４が設けられている。なお、送風ガイド２３の内周側には、送風ガイド２３を外周壁として送風空間２１が形成されるよう、内側送風ガイド２４が設けられている。
【００３０】
羽根車４は、図４に示すように、円筒形状の主筒２５の周囲に複数の羽根４ａが設けられたものである。羽根車４は、軸流型となっている。図２に示すように、主筒２５は、内側ケーシング３の外周側を回転可能に取り付けられている。より詳しくは後述する。
【００３１】
そして、図２に示すように、主筒２５の内周側の面には、磁性体を用いた回転子５が配置されている。そして、回転子５と対向する内側ケーシング３の外周側には、固定子６が配置されている。固定子６は、コイル状に電線を巻いたものである。回転子５と固定子６とで電動機を構成し、図示しない電源より固定子６に電流を流すことにより磁界が発生する。電流の向きや強さを適切に切換えることによって磁界を変化させて、その作用によって回転子５に回転力を発生させることで羽根車４が回転する。
【００３２】
図２に示すように、羽根車４の主筒２５の前縁、及び後縁には、複数の羽根車ローラ１４が取り付けられている。羽根車ローラ１４は、少なくとも周方向に回転可能に取り付けられている。また、内側ケーシング３には羽根車ローラ１４が接触する位置に溝状のガイドレール１５が形成されている。ガイドレール１５は、内側ケーシング３の上流側の端面（内側ケーシング３の厚さ分で形成される面）に、全周にわたって１つの輪となっている。また、内側送風ガイド２４の下流側端面にも同様のガイドレール１５が設けられている。羽根車ローラ１４は、ガイドレール１５に一部が嵌った状態で、ガイドレール１５に沿って移動する。すなわち、羽根車ローラ１４がガイドレール１５上を回転して移動することによって、羽根車４は決まった位置を正確かつスムーズに回転することが出来る。
【００３３】
なお、内側ケーシング３側に羽根車ローラ１４を取り付け、主筒２５側にガイドレール１５を設けても良い。
【００３４】
羽根車４が回転すると、送風機外部の空気が吸込み空気の流れ１１のように送風路吸込口７から送風空間２１内を通って送風路吹出口８から吹出し空気の流れ１２となって送風機１外へ吹き出す。すると、吸込み空気の流れ１１と吹出し空気の流れ１２に誘引されることによって内側ケーシング３の内側、すなわち誘引風路２２に誘引空気の流れ１３が発生する。これによって送風機１は送風を行う。
【００３５】
本実施の形態の送風機１によれば、送風機１が行う送風量は吹出し空気の流れ１２と誘引空気の流れ１３を足し合わせたものとなるため、羽根車のみで送風する一般的な送風機よりもより多くの送風量を確保することができる。このため、トンネル内の自動車走行エリアの空間内に送風機がはみ出さない大きさの送風機で、トンネル内の換気能力を確保するために送風機の台数を増やす必要がない。
【００３６】
また、送風量の多くは誘引空気の流れ１３であるので、送風機１が運転中に空気中の異物を吸込んだ場合でも異物の多くは誘引空気の流れ１３によって送風機１を通過し、羽根車４などに異物が衝突して羽根車４が破損するという可能性を少なくすることができる。
【００３７】
また、送風ガイド２３は、上流側になるほど内径を大きくしても良い。羽根車４を回転させることによる空気の流れは、多くの空気を吸い込んで発生させるものである。従って、吸込み口となる送風ガイド２３と内側送風ガイド２４の上流端の間の空間を大きく確保することによって、効率よく送風することができる。
【００３８】
（実施の形態２）
図５〜図７に実施の形態２を示す。
図１〜図４と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図５に示すとおり、送風機１の吸込み側もしくは吹出し側から見た送風路の形状が円形ではなく、楕円もしくは卵形のような形状となるように外側ケーシング２および内側ケーシング３を形成する。羽根車４は取り付けられている羽根１枚毎に個別の構成として、それぞれを羽根連結具１６で連結する構造とする。羽根は羽根連結具１６で自在に可動するようになっている。羽根車の内面は回転子５が配置されている。
【００３９】
本実施の形態の送風機１によれば、トンネル天井面から自動車走行エリア上面までの寸法が小さい場合で、送風機の送風路の断面が円形であると、直径が制約されることによって送風量が制限される状況でも、送風路を水平方向に伸ばした楕円形などの形状にすることにより送風路の断面積を確保でき、それによって送風量も確保できる。これにより、送風機の台数を多くすることなく、必要な送風量を確保することができる。
【００４０】
（実施の形態３）
図８に実施の形態３を示す。
図１〜図４と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図８に示すとおり、送風機の大きさを人が手で持つことが出来るようにして、外側ケーシング２に取手１８を設けた構造とする。送風路吸込口７には異物の吸込みを防止するための保護網１７を設ける。
【００４１】
本実施の形態の送風機１によれば、送風機の用途をトンネル換気用ではなく、人が手で持って任意の方向に送風を行うことができるようになる。このため、例えば髪の毛を乾燥させるという用途などにも使用することができ、従来その用途で用いられている送風機に対して、誘引気流を利用することでより多くの風量で乾燥させることができ、乾燥時間を短縮することができる。
【００４２】
（実施の形態４）
図９に実施の形態４を示す。
図１〜図４と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図９に示すとおり、送風方向を地表面に向かって配置する構成とし、内側ケーシング３の内側で誘引空気の流れ１３内に方向舵１９を設けた構造とする。
【００４３】
本実施の形態の送風機１によれば、送風機の用途をトンネル換気用ではなく、送風によって送風方向と反対側の方向に発生する反力で送風機１本体を空間中に浮遊させることができる。また、方向舵１９の角度を適切に変更することにより、空間中の任意の位置に送風機１を移動させることができる。この機能を利用して、荷物を任意の場所へ搬送したり、空間中の任意の位置から対象物を撮影することなどができる。
【００４４】
また、羽根車４全体が外側ケーシング２で覆われていることによって、回転する羽根車に人体が接触して怪我をしたり、空間中を移動中に他の構造物に羽根が接触して浮遊不能となって墜落するなどの可能性を低減することができる。
【００４５】
また、使用する環境を気体中ではなく、水中などの液体中で用いることによっても同様の機能を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明にかかる送風機は、道路トンネル用だけでなく、手で持ったり、特定の場所に設置することによって任意の方向に送風を行う用途としても利用できる。また、送風機本体を気体中または液体中に浮遊させて移動するという手段にも有用である。
【符号の説明】
【００４７】
１    送風機
２    外側ケーシング
３    内側ケーシング
４    羽根車
４ａ    羽根
５    回転子
６    固定子
７    送風路吸込口
８    送風路吹出口
９    誘引路吸込口
１０    誘引路吹出口
１１    吸込み空気の流れ
１２    吹出し空気の流れ
１３    誘引空気の流れ
１４    羽根車ローラ
１５    ガイドレール
１６    羽根連結具
１７    保護網
１８    取手
１９    方向舵
２１    送風空間
２２    誘引風路
２３    送風ガイド
２４    内側送風ガイド
２５    主筒
【図１】
2018159372.tif 000003
【図２】
2018159372.tif 000004
【図３】
2018159372.tif 000005
【図４】
2018159372.tif 000006
【図５】
2018159372.tif 000007
【図６】
2018159372.tif 000008
【図７】
2018159372.tif 000009
【図８】
2018159372.tif 000010
【図９】
2018159372.tif 000011
【図１０】
2018159372.tif 000012