(57)【要約】      （修正有）【課題】マンホール内における作業効率を向上させるとともに、より運搬性に優れた低電力な送風機を提供する。【解決手段】送風機１１は、箱状の筐体１２と、該筐体１２の内部に取り付けられる電動ファンと、一端が筐体１２に着脱可能に連結され、他端が作業現場１０２内に配置される管状の送風ダクト１５とを備える。ここで、電動ファンは、消費電力が１６０Ｗ以下であって、最大静圧が５５０Ｐａ以上、且つ、最大風量が１０ｍ３／分以上の送風能力を有している。さらに、送風ダクト１５の直径は、１５０ｍｍ以下である。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
外気から閉鎖された作業現場内に外気を送り込むために用いられる送風機であって、
吸風口および送風口を有し、上面に取手部が設けられた箱状の筐体と、
前記送風口に前記筐体の内部側から取り付けられる電動ファンと、
一端が前記送風口に着脱可能に連結され、他端が前記作業現場内に配置される管状の送風ダクトと、を備え、
前記電動ファンは、消費電力が１６０Ｗ以下であって、最大静圧が５５０Ｐａ以上、且つ、最大風量が１０ｍ３／分以上の送風能力を有し、
前記送風ダクトの直径は、１５０ｍｍ以下である、送風機。
【請求項２】
前記電動ファンは、プロペラ軸流ファンである、請求項１に記載の送風機。
【請求項３】
自動車のシガーソケットに挿入可能なシガーソケットアダプタをさらに備え、自動車のシガーソケットから電力を取り出すことが可能である、請求項１または２に記載の送風機。
【請求項４】
前記筐体には、前記吸風口を外側から覆う吸風口カバーが、さらに設けられており、
前記吸風口カバーは、下方側に向けて開口している、請求項１〜３のいずれかに記載の送風機。
【請求項５】
総重量が、２０ｋｇ以下である、請求項１〜４のいずれかに記載の送風機。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、送風機に関するものであって、特に、マンホールの内部等の外気から閉鎖された作業現場において用いられる送風機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マンホール内での作業等のように、作業現場が外気から閉鎖されてしまう場合においては、作業現場の酸素濃度の低下等の危険性があることから、作業中に作業現場に外気を送り込む必要がある。このような用途に用いられる作業現場用送風機として、例えば実開平５−８７２８８号公報（特許文献１）に記載の送風機が、開示されている。特許文献１に記載の送風機は、モーター駆動により吸排気を行なうファンと、このファンに連なりマンホール内に空気を吸排気する蛇腹状の送風ダクトと、送風ダクトを収納する収納部と、携帯用取手部とを備えている。この構成によれば、蛇腹状の送風ダクトを収納部に収納することが可能であるため、より運搬性に優れた送風機を提供することができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平５−８７２８８号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された送風機を始め、従来の多くの作業現場用送風機は、３００ｍｍ程度の直径を有する送風ダクトを備えていた。送風ダクトの直径をこの程度の大きさとしなければ、送風ダクト内を空気が流れる際に生じる圧力損失によって、十分な風量を確保することが困難となるためである。しかしながら、このような直径を有する送風ダクトを用いることは、現場での作業において、以下のような支障をきたす原因となっていた。すなわち、現在の国内における標準的なマンホールは、直径が約６００ｍｍに設定されている。このため、上記のような直径を有する送風ダクトをマンホール内に挿入すると、作業員がマンホール内を昇降する際に大きな支障となる。これにより、作業効率が低下してしまうこととなる。
【０００５】
また、送風機をより低電力且つ小型化することによって、現場の移動等に際しての装置の運搬に対する利便性を向上させるといった要望も、従来から多くあった。
【０００６】
そこで、本考案の目的は、上記課題に鑑み、マンホール内における作業効率を向上させるとともに、より運搬性に優れた低電力な送風機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本考案に係る送風機は、外気から閉鎖された作業現場内に外気を送り込むために用いられるものであって、吸風口および送風口を有し、上面に取手部が設けられた箱状の筐体と、送風口に筐体の内部側から取り付けられる電動ファンと、一端が送風口に着脱可能に連結され、他端が作業現場内に配置される管状の送風ダクトとを備える。ここで、電動ファンは、消費電力が１６０Ｗ以下であって、最大静圧が５５０Ｐａ以上、且つ、最大風量が１０ｍ３／分以上の送風能力を有している。さらに、送風ダクトの直径は、１５０ｍｍ以下である。
【０００８】
この構成によれば、上記のような静圧および風量をもたらす送風能力を有する電動ファンを適用することによって、圧力損失が比較的に大きくなる直径１５０ｍｍ以下の送風ダクトを送風機に用いた場合においても、十分な風量を作業現場内に送風することが可能となる。すなわち、直径１５０ｍｍ以下という比較的に径の小さな送風ダクトを送風機に適用することが可能となる。したがって、例えばマンホール内での作業に本考案に係る送風機を用いた場合において、作業中に作業員がマンホール内を昇降する際に、送風ダクトによって作業員の移動が妨げられることを防止することができる。これにより、作業効率を向上させることができる。
【０００９】
好ましくは、電動ファンは、プロペラ軸流ファンである。プロペラ軸流ファンは、遠心型送風機に比べて、より大きな風量を生じさせることができる。
【００１０】
好ましくは、自動車のシガーソケットに挿入可能なシガーソケットアダプタをさらに備え、自動車のシガーソケットから電力を取り出すことが可能である。この構成によれば、自動車のシガーソケットを電源として送風機を駆動することが可能となる。これにより、商用電源から駆動のための電力を得ることが困難である現場等において、別途発電機を用いることなく、送風機を使用することが可能となる。
【００１１】
好ましくは、筐体には、吸風口を外側から覆う吸風口カバーが、さらに設けられており、吸風口カバーは、下方側に向けて開口している。この構成によれば、例えば雨天時における野外での作業に本考案に係る送風機を用いた場合に、上記吸風口カバーによって、吸風口から筐体内部に雨水が入り込んでしまうことを防ぐことができる。すなわち、電動ファンが雨水によって故障することを防ぐことができる。したがって、本考案に係る送風機を、雨天時における野外での作業により有利に適用することが可能となる。
【００１２】
好ましくは、送風機の総重量が、２０ｋｇ以下である。この構成によれば、送風機を一人で持ち運ぶことが可能となるため、送風機の設置や現場の移動等に際して、送風機の運搬に係る利便性を向上させることができる。
【考案の効果】
【００１３】
本考案によれば、上記のような風圧および風量をもたらす送風能力を有する電動ファンを選択することによって、圧力損失が比較的に大きくなる直径１５０ｍｍ以下の送風ダクトを送風機に適用した場合においも、十分な風量を作業現場内に送風することが可能となる。すなわち、直径１５０ｍｍ以下という比較的に径の小さな送風ダクトを送風機に適用することが可能となる。したがって、例えばマンホール内での作業に本考案に係る送風機を用いた場合において、作業中に作業員がマンホール内を昇降する際に、送風ダクトによって作業員の移動が妨げられることを防止することができる。これにより、作業効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本考案の一実施形態に係る送風機の使用状態を示す概略図である。
【図２】本考案の一実施形態に係る送風機の左側面図である。
【図３】図２に示す送風機から送風ダクトを取り外した状態を左側から見た左側面図である。
【図４】図３に示す状態の送風機を、図３中の矢印IVから見た正面図である。
【図５】図４に示す送風機を、図４中のＶ−Ｖで切断して左側から見た側方断面図である。
【図６】標準的な電動ファンの風量−静圧特性を例示するグラフである。
【考案を実施するための形態】
【００１５】
以下、本考案の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。まず、図１〜図５を用いて、本考案の一実施形態に係る送風機１１の構成について説明する。なお、以下の説明における前後左右方向は、図２を基準とし、前方側は、図２における紙面左側を示し、左側は、図２における紙面表側を示すものとする。
【００１６】
図１〜図５を参照して、本考案に係る送風機１１は、例えばマンホール１０１の内部に設けられた作業現場１０２のように、外気から閉鎖された空間において作業をする必要がある場合に、作業現場１０２内に外気を送り込むために用いられる送風機である。
【００１７】
送風機１１は、箱状の筐体１２と、筐体１２の内部に取り付けられる電動ファン１３と、一端がダクト取り付けアダプタ１４を介して筐体１２に着脱可能に連結され、他端が作業現場１０２内に配置される管状の送風ダクト１５とを備える。
【００１８】
筐体１２は、底壁部１６と、底壁部１６の左端から立ち上がる左側壁部１７と、底壁部１６の右端から立ち上がる右側壁部１８と、底壁部１６の前端から立ち上がる前壁部１９と、底壁部１６の後端から立ち上がる後壁部２０と、前後壁部１９、２０および左右側壁部１７、１８の上端に接続し、これら四面の壁部によって画定される内部空間Ｓを上方から閉鎖する天壁部２１とを有する。
【００１９】
底壁部１６は、左右方向に長手となる長方形であり、前後壁部１９、２０および左右側壁部１７、１８は、それぞれ底壁部１６の外縁から鉛直上方に向けて立ち上がっている。すなわち、筐体１２は、左右方向に長手となる中空の四角柱形状を有している。底壁部１６の下面の四隅には、足部２２が設けられており、筐体１２が水平に配置されるように筐体１２を下方から支持している。
【００２０】
前壁部１９の中央領域には、円形の貫通孔である送風口２３が設けられている。そして、この送風口２３と連通するように、前壁部１９の前面から前方へ向けて突出する筒状のダクト取り付けアダプタ１４が、設けられている。より具体的には、ダクト取り付けアダプタ１４は、送風口２３の外縁から前方に向けて縮径しながら延在する円錐筒部１４ａと、円錐筒部１４ａの前端から前方へ向けて略水平に延在する円筒部１４ｂとを含む。上記送風ダクト１５は、円筒部１４ｂに着脱可能に嵌め込まれる。電動ファン１３によって送風口２３から吐き出された気流は、このダクト取り付けアダプタ１４の内部を流れ、送風ダクト１５内に漏れなく送り込まれる。なお、円錐筒部１４ａおよび円筒部１４ｂの形状は、図示しているものに限らず、用いられる送風ダクト１５の径や、内部を流れる気流に対する流路抵抗等を考慮して適宜設計される。
【００２１】
筐体１２の内部空間Ｓには、送風のための気流を発生させる電動ファン１３が、取り付けられている。電動ファン１３は、送風口２３を内部空間Ｓ側から覆うようにして、前壁部１９の内面に取り付けられている。本実施形態に係る電動ファン１３は、プロペラ軸流ファンであって、電動モーター１３ｍと、電動モーター１３ｍによって回転駆動される複数のプロペラ１３ｐを有する。本実施形態に係る電動ファン１３は、最大消費電力が１６０Ｗ以下であって、最大静圧が５５０Ｐａ以上、且つ、最大風量が１０ｍ３／分以上の送風能力をする。本実施形態に、このようなスペックを有する電動ファン１３を適用する理由については、後述する。
【００２２】
前壁部１９の左上方部には、電源スイッチ３０が設けられており、左下方部には、電源ソケット３１が設けられている。電源スイッチ３０および電源ソケット３１は、内部空間Ｓにおいて電動ファン１３と電気的に接続されている。電源ソケット３１には、電源コード３２が接続されており、この電源コード３２が、商用電源コンセント、または後述するシガーソケットアダプタを介して自動車のシガーソケットに電気的に接続される。
【００２３】
後壁部２０の中央領域には、上記電動ファン１３が駆動されたときに、筐体１２の内部空間Ｓに向けて外気を取り込むための円形状の吸風口２４が設けられている。吸風口２４は、内部空間Ｓに発生する気流の流れを円滑にする観点から、送風口２３とほぼ同軸となるように設けられている。なお、内部空間Ｓに異物が混入することを防ぐために、吸風口２４を覆う柵部材または防塵フィルター（ともに図示せず）等を別途取り付けてもよい。
【００２４】
後壁部２０の外方側には、吸風口２４を外側から覆う吸風口カバー２５が、さらに設けられている。この吸風口カバー２５は、左右側壁部１７、１８と略平行に連なって後方に延在する左右のカバー側壁部２６と、左右のカバー側壁部２６と接続し、上端から下端に亘って後方下方に向けて延在するカバー後壁部２７とを含む。吸風口カバー２５の下端には、左右のカバー側壁部２６およびカバー後壁部２７によって画定されるカバー開口２８が、下方に向けて開口するように形成されている。すなわち、電動ファン１３の駆動時においては、カバー開口２８から外気が流入し、吸風口２４へと入り込む。このように吸風口カバー２５を設けることによって、例えば雨天時における野外での作業に送風機１１を用いた場合に、吸風口２４から内部空間Ｓに雨水が入り込んでしまうことを防ぐことができる。これにより、電動ファン１３が雨水によって故障することを防ぐことができる。すなわち、本実施形態に係る送風機１１を、雨天時における野外での作業により有利に適用することが可能となる。なお、吸風口カバー２５の形状は、図示しているものに限らず、カバー内部を流れる気流に対する流路抵抗等を考慮して適宜設計される。
【００２５】
天壁部２１の上面には、取手部２９が設けられており、送風機１１を運搬する際には、この取手部２９を持って本体を運ぶことが可能な構成となっている。
【００２６】
送風ダクト１５は、送風機１１の使用状態において、一端がダクト取り付けアダプタ１４の円筒部１４ｂに着脱可能に嵌め込まれ、他端がマンホール１０１を通過し作業現場１０２内へと導入される。この送風ダクト１５は、長尺な蛇腹状の管状部材であって、伸縮性および可撓性に優れている。ここで、本実施形態に係る送風機１１においては、電動ファン１３のスペックの最適化を行うことによって、送風ダクト１５の直径φｄを１５０ｍｍ以下とすることを可能とした。これについて、以下に説明する。
【００２７】
まず、図６を用いて、電動ファンの風量−静圧特性と、流路抵抗特性との関係について説明する。図６は、標準的な電動ファンの風量−静圧特性を例示するグラフである。なお、図６中の線３３は、標準的な電動ファンの風量−静圧特性を示し、一点鎖線３４〜３６は、流路抵抗特性を示す。
【００２８】
図６を参照して、一般的に、電動ファンによって発生される静圧と風量との間には、線３３に示すように、反比例の関係性がある。すなわち、静圧が小さければ風量が増加する一方、静圧が大きくなると風量が減少する関係となる。電動ファンを任意の装置に組み込んで気流を発生させると、装置内に生じる気流の流路において、流路抵抗（圧力損失）が生じる。このような流路抵抗の特性は、流路の形状や長さ等に依存して変化する。図６中の線３４〜３６に、三種類の代表的な流路抵抗特性を例示する。なお、線３４〜３６の傾きが大きいほど、装置の流路抵抗が大きいことを示している（流路抵抗：線３４＜線３５＜線３６）。電動ファンを駆動したときに実際に装置内を流れる気流の風量と静圧とは、図６に示す電動ファンの風量−静圧特性と、流路抵抗特性との交点によって示される。例えば線３４に示す流路抵抗特性を有する装置の場合、線３３と線３４との交点３７によって、必要となる静圧Ｐ３７と、そのときに装置内を流れる風量Ｑ３７が示される。図６に示すように、線３４、線３５、線３６へと装置の流路抵抗が大きくなると、風量が、Ｑ３７、Ｑ３８、Ｑ３９と小さくなる一方、この風量を確保するために必要となる静圧は、Ｐ３７、Ｐ３８、Ｐ３９というように大きくなることが分かる。
【００２９】
ここで、上記のような管状の送風ダクト１５について考えると、送風ダクト１５の直径φｄを小さくすればするほど流路抵抗が大きくなるため、送風ダクト１５内を流れる風量は小さくなり、且つ、より大きな静圧をもたらすことが可能な電動ファンが必要となることが分かる。また、一般的に、作業現場用の送風機においては、送風ダクトから作業現場内に送風される風量として、約１０ｍ３／分以上の風量が必要とされる。このような種々の要因があることによって、送風ダクトの直径を小さくすることが、従来から困難とされてきた。
【００３０】
そこで本願考案者は、相互に連関して変動する電動ファンの風量−静圧特性および送風ダクトの流路抵抗特性に着目し、送風ダクトの直径を１５０ｍｍ以下に設定した場合においても、適切な風量を確保することが可能となるように、上記送風機１１を構成した。
【００３１】
次に、本願考案者が、以下の表１に示すスペックを有する電動ファン１３および送風ダクト１５を用いて行った検証結果について説明する。
【００３２】
【表１】
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【００３３】
本願考案者は、直径１２５ｍｍ、長さ５ｍの送風ダクト１５の流路抵抗を計算し、この送風ダクト１５を用いた場合においても、送風ダクト開口から１０ｍ３／分程度以上の風量を確保することができるファンの風量‐静圧特性について考察した。そして、表１に示すように、１０００Ｐａの最大静圧および１５．５ｍ３／分の最大風量の風量−静圧特性を有するプロペラ軸流ファンを構成し、送風機１１に適用した。上記条件による検証の結果、送風ダクト１５の開口から吐き出される風量として、約１１ｍ３／分の風量を確保することができた。
【００３４】
このように、本考案によれば、電動ファン１３の風量−静圧特性と、送風ダクト１５の寸法等に依存する流路抵抗特性との関係性を考慮し、電動ファン１３および送風ダクト１５のスペックを最適化することによって、送風ダクトの直径を１５０ｍｍ以下とすることが可能となる。これにより、図１に示すように、例えば作業員Ａが直径φｍ＝６００ｍｍのマンホール１０１内を昇降する場合においても、マンホール１０１の直径φｍに対して送風ダクト１５の直径φｄが占める割合が小さいため、送風ダクト１５によって作業員Ａの移動が妨げられることを防ぐことができる。したがって、従来の送風機と比べ、作業効率を向上させることができる。
【００３５】
また、上記検証において用いられた電動ファン１３は、入力電力が１４０Ｗである。したがって、本考案に係る送風機１１は、自動車のシガーソケットに挿入可能なシガーソケットアダプタ（図示せず）を用いることによって、自動車のシガーソケットから電力を取り出すことが可能となる。この構成によれば、自動車のシガーソケットを電源として送風機１１を駆動することが可能となる。これにより、商用電源から送風機１１の駆動のための電力を得ることが困難である現場等において、別途発電機を用いることなく、送風機１１を使用することが可能となる。したがって、より幅広い用途に送風機１１を適用することが可能となる。なお、自動車のシガーソケットの最大使用可能電力は、約１８０Ｗである。したがって、上記検証に用いた入力電力１４０Ｗの電動ファンに限らず、最大消費電力が１６０Ｗ以下の電動ファンであれば、自動車のシガーソケットを電源として安全に使用することが可能である。
【００３６】
また、本実施形態に係る送風機１１は、比較的に低電力な電動ファンを用いていることから、発電機等を別途必要としないため、総重量を２０ｋｇ以下に抑えることも可能である。また、天壁部２１には、本体運搬のための取手部２９が設けられている。この構成によれば、送風機１１を一人で持ち運ぶことが可能となるため、送風機１１の設置や現場の移動等に際して、送風機１１の運搬に係る利便性を向上させることができる。
【００３７】
なお、上記実施形態においては、電動ファンの最大風量が１０ｍ３／分以上となるように規定したが、これに限らず、現場の使用状況に応じて、例えば７〜９ｍ３／分程度の風量となるように調整可能な構成としてもよい。
【００３８】
また、上記実施形態においては、表１に示すスペックの電動ファンおよび送風ダクトを用いて検証を行ったが、これに限定されるものではない。上記したように、電動ファンの静圧および風量と、送風ダクトの直径、長さ、および形状等によって定まる流路抵抗と、筐体内部の流路抵抗とは、それぞれが相互に連関し、使用時における送風ダクト開口端から吐き出される風量に影響を及ぼすものである。したがって、本考案の範囲内において、用途に応じて最適となるように、これらの組み合わせを適宜構成することが可能である。
【００３９】
以上、図面を参照して本考案の実施の形態を説明したが、本考案は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、本考案と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本考案は、マンホール等の内部における作業効率を向上させることが可能な送風機を提供するものであって、工事現場等に用いられる送風機に有利に適用される。
【符号の説明】
【００４１】
１１  送風機、１２  筐体、１３  電動ファン、１３ｍ  電動モーター、１３ｐ  プロペラ、１４  ダクト取り付けアダプタ、１５  送風ダクト、１６  底壁部、１７  左側壁部、１８  右側壁部、１９  前壁部、２０  後壁部、２１  天壁部、２２  足部、２３  送風口、２４  吸風口、２５  吸風口カバー、２６  カバー側壁部、２７  カバー後壁部、２８  カバー開口、２９  取手部、３０  電源スイッチ、３１  電源ソケット、３２  電源コード、３３，３４，３５，３６  線、３７，３８，３９  点、１０１  マンホール、１０２  作業現場。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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