(57)【要約】【課題】簡単な構造変更によりトンネル内空気の換気能力を向上させられるトンネルファンを提供する。【解決手段】トンネル内の上部に吊り金具１を介して取り付けられる筒状ケーシング２の内部に、支持材３を介し装着されたモータ４により、同モータ４の前後で多数の翼５ａを有する翼車５，５が回転駆動されるようになっている。前記筒状ケーシング２は、端面形状が角型断面の本体筒部２ａと該本体筒部２ａの前後に位置して外方端面形状がベルマウス状の曲面に形成された端筒部２ｂとに分割形成され、シリンダ６等アクチュエータにより端筒部２ｂが本体筒部２ａに対し出入り可能になっている。即ち、前記端筒部２ｂの出入りにより、筒状ケーシング２の前，後両端面形状がベルマウス状の曲面と角型断面とに切換可能となっているのである。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネルの天井部に設けられ、トンネル内の換気を行うトンネルファンにおいて、モータの前後で回転駆動される翼車を収装した筒状ケーシングの前，後両端面形状がベルマウス状の曲面と角型断面とに切換可能に構成したことを特徴とするトンネルファン。
【請求項２】
トンネルの天井部に設けられ、トンネル内の換気を行うトンネルファンにおいて、筒状ケーシングに収装されモータの前後で回転駆動される翼車の翼取付角を可変に構成したことを特徴とするトンネルファン。
【請求項３】
トンネルの天井部に設けられ、トンネル内の換気を行うトンネルファンにおいて、モータの前後で回転駆動される翼車を収装した筒状ケーシング内の前，後両端部寄りにガイドベーンを介装したことを特徴とするトンネルファン。
【請求項４】
トンネルの天井部に設けられ、トンネル内の換気を行うトンネルファンにおいて、モータの前後で回転駆動される翼車を収装した筒状ケーシングの前，後両端面部に連続し得る断面円弧状の追加ケーシングリングを非連続位置に退避可能に構成したことを特徴とするトンネルファン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネルの天井部に設けられ、トンネル内の換気を行うトンネルファンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道又は自動車用トンネル内に一酸化炭素や亜硫酸ガスが蓄積すると有害なので、これをトンネルファンにより排風している。
【０００３】
例えば、図８に示すように、トンネル壁１００　の上部内面に支持材を介し装着されたジェットファンとしての軸流ファン１０１　により、トンネル内の空気は同軸流ファン１０１　の一方から入口流れ１０２　として流入し、他方から出口流れ１０３　として排出されるようになっている。
【０００４】
また、軸流ファン１０１　の具体的な構成としては、例えば図９に示すようなものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
これによれば、トンネル内の上部に吊り金具１０４　を介して取り付けられる筒状ケーシング１０５　の内部に、支持材１０６　を介し装着されたモータ１０７　により、同モータ１０７　の前後で多数の翼１０８ａを有する翼車１０８　，１０８　が回転駆動されるようになっている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−２３０３２号公報（３頁、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述したジェットファンタイプの軸流ファン１０１　にあっては、筒状ケーシング１０５　の両端面形状がベルマウス状の曲面１０５ａに形成されているため、当該曲面１０５ａが入口側（吸気側）となる場合、その整流作用により空気の取込み性能を上げられるが、出口側（排気側）となる場合には、曲面１０５ａに生じる負圧により下流方向（負の方向）の推力が発生して、トンネル内空気の換気能力向上を妨げる一要因になっているという問題点があった。
【０００８】
本発明は、前述した状況に鑑みてなされたもので、簡単な構造変更によりトンネル内空気の換気能力を向上させられるトンネルファンを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
斯かる目的を達成するための本発明に係るトンネルファンは、トンネルの天井部に設けられ、トンネル内の換気を行うトンネルファンにおいて、モータの前後で回転駆動される翼車を収装した筒状ケーシングの前，後両端面形状がベルマウス状の曲面と角型断面とに切換可能に構成したことを特徴とする。
【００１０】
また、トンネルの天井部に設けられ、トンネル内の換気を行うトンネルファンにおいて、筒状ケーシングに収装されモータの前後で回転駆動される翼車の翼取付角を可変に構成したことを特徴とする。
【００１１】
また、トンネルの天井部に設けられ、トンネル内の換気を行うトンネルファンにおいて、モータの前後で回転駆動される翼車を収装した筒状ケーシング内の前，後両端部寄りにガイドベーンを介装したことを特徴とする。
【００１２】
また、トンネルの天井部に設けられ、トンネル内の換気を行うトンネルファンにおいて、モータの前後で回転駆動される翼車を収装した筒状ケーシングの前，後両端面部に連続し得る断面円弧状の追加ケーシングリングを非連続位置に退避可能に構成したことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るトンネルファンを実施例により図面を用いて詳細に説明する。
【００１４】
［第１実施例］
図１は本発明の第１実施例を示すトンネルファンの構造説明図である。
【００１５】
図示のように、トンネル内の上部に吊り金具１を介して取り付けられる筒状ケーシング２の内部に、支持材３を介し装着されたモータ４により、同モータ４の前後で多数の翼５ａを有する翼車５，５が回転駆動されるようになっている。
【００１６】
前記筒状ケーシング２は、端面形状が角型断面の本体筒部２ａと該本体筒部２ａの前後に位置して外方端面形状がベルマウス状の曲面に形成された端筒部２ｂとに分割形成され、シリンダ６等アクチュエータにより端筒部２ｂが本体筒部２ａに対し出入り可能になっている。
【００１７】
即ち、前記端筒部２ｂの出入りにより、筒状ケーシング２の前，後両端面形状がベルマウス状の曲面と角型断面とに切換可能となっているのである。
【００１８】
従って、筒状ケーシング２の入口側（吸気側）においては、端筒部２ｂを本体筒部２ａ外に突出させる一方（図１の（ａ）参照）、筒状ケーシング２の出口側（排気側）においては、端筒部２ｂを本体筒部２ａ内に収納させれば良い（図１の（ｂ）参照）。
【００１９】
これにより、前記入口側（吸気側）においては、筒状ケーシング２のベルマウス状の曲面による整流作用により空気の取込み性能を上げられる。一方、出口側（排気側）においては、筒状ケーシング２の角型断面により空気流れを剥離させ、従来のように曲面に生じる負圧をなくすことにより下流方向（負の方向）の推力発生を抑止できる。
【００２０】
この結果、上流方向（正の方向）の推力増加が図れ、トンネル内空気の換気能力向上が図れる。
【００２１】
［第２実施例］
図２は本発明の第２実施例を示すトンネルファンの要部の構造説明図である。
【００２２】
これは、第１実施例における、筒状ケーシング２の前，後両端面におけるベルマウス状の曲面部７をゴム等の可撓性部材で製作し、出口側（排気側）となる場合は、アクチュエータにより押圧体８を曲面部７に押し当てることで、当該曲面部７が角型断面に変形するようにした例である（図２の（ａ）→図２の（ｂ）参照）。
【００２３】
これによるも、第１実施例と同様の作用・効果が得られる。
【００２４】
［第３実施例］
図３は本発明の第３実施例を示すトンネルファンの要部の構造説明図である。
【００２５】
これは、第１実施例における、モータ４前後の翼車５，５における翼５ａの取付角（向き）を可変に構成した例である。
【００２６】
従って、トンネルファンの運転時に、風向きに応じてモータ４前後の翼車５，５における翼５ａの取付角（向き）を同じにすれば良い。
【００２７】
これにより、従来では、吹き出し方向が切り換えられるように出口側（排気側）即ち、２列目の翼５ａが入口側（吸気側）即ち、１列目の翼５ａと逆方向に取り付けられて単なる抵抗となっていたのが（図３の（ａ）参照）、本実施例では、１列目の翼５ａと２列目の翼５ａの取付けの向きを同じにすることで（図３の（ｂ）参照）、２列目の翼５ａが正常な作動となる。
【００２８】
この結果、第１実施例と同様に、上流方向（正の方向）の推力増加が図れ、トンネル内空気の換気能力向上が図れる。
【００２９】
［第４実施例］
図４は本発明の第４実施例を示すトンネルファンの要部の構造説明図である。
【００３０】
これは、第１実施例における、筒状ケーシング２内の前，後両端部寄りにガイドベーン９を放射状に介装した例である。
【００３１】
これによれば、出口側（排気側）のガイドベーン９により旋回速度成分を軸方向成分に直し、上流方向（正の方向）の推力を増強することができ、トンネル内空気の換気能力向上が図れる。
【００３２】
尚、モータ反転時にも空気は前記ガイドベーン９を通過するが、入口側（吸気側）となり、元々旋回速度成分はないので悪影響はない。
【００３３】
［第５実施例］
図５は本発明の第５実施例を示すトンネルファンの要部の構造説明図である。
【００３４】
これは、第１実施例における、筒状ケーシング２の前，後両端面形状をベルマウス状の曲面に形成すると共に、当該曲面部に連続し得る断面円弧状の追加ケーシングリング１０を非連続位置に退避可能に構成した例である。本実施例では、シリンダ１１等アクチュエータにより追加ケーシングリング１０が筒状ケーシング２の外周面上を長手方向にスライド可能になっている。
【００３５】
これによれば、筒状ケーシング２の入口側（吸気側）においては、追加ケーシングリング１０を筒状ケーシング２のベルマウス状の曲面部に連続・大型化することによって（図５の（ａ）参照）、曲面に発生する負圧を増加させて上流方向（正の方向）の推力を増強することができ、トンネル内空気の換気能力向上が図れる。一方、筒状ケーシング２の出口側（排気側）においては、追加ケーシングリング１０を逆方向にスライドさせて前記非連続位置に退避させれば良い（図５の（ｂ）参照）。また、本実施例によれば、既設のトンネルファンに容易に追設可能である。
【００３６】
［第６実施例］
図６は本発明の第６実施例を示すトンネルファンの要部の構造説明図である。
【００３７】
これは、第５実施例における、追加ケーシングリング１０を周方向に複数に分割して、アーム１２を介しステッピングモータ１３により回転させることで、前記非連続位置に退避させるようにした例で、第５実施例と同様の作用・効果が得られる。
【００３８】
［第７実施例］
図７は本発明の第７実施例を示すトンネルファンの要部の構造説明図である。
【００３９】
これは、第６実施例における、追加ケーシングリング１０を周方向に複数に分割すると共に、筒状ケーシング２の曲面部に相当する部分１０ａを一体形成して、アーム１２を介しステッピングモータ１３により回転させることで、前記非連続位置に退避させるようにした例である。
【００４０】
これによれば、筒状ケーシング２の入口側（吸気側）においては、追加ケーシングリング１０を筒状ケーシング２の角型断面部に連続・大型化することによって（図７の（ａ）参照）、曲面に発生する負圧を増加させて上流方向（正の方向）の推力を増強することができ、トンネル内空気の換気能力向上が図れる。一方、筒状ケーシング２の出口側（排気側）においては、前記非連続位置に退避させることで（図７の（ｂ）参照）、筒状ケーシング２の角型断面部により前述したように負の方向の推力を発生しない利点が得られる。
【００４１】
尚、本発明は上記各実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更が可能であることはいうまでもない。また、各実施例を適宜組み合わせて実施しても良い。
【００４２】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の請求項１に係る発明は、トンネルの天井部に設けられ、トンネル内の換気を行うトンネルファンにおいて、モータの前後で回転駆動される翼車を収装した筒状ケーシングの前，後両端面形状がベルマウス状の曲面と角型断面とに切換可能に構成したので、筒状ケーシングの入口側においてはベルマウス状の曲面に、また筒状ケーシングの出口側においては角型断面にそれぞれ切り換えることにより、前記入口側においては、ベルマウス状の曲面による整流作用により空気の取込み性能を上げられる一方、出口側においては、角型断面により空気流れを剥離させて下流方向の推力発生を抑止でき、依って上流方向の推力増加が図れ、トンネル内空気の換気能力向上が図れる。
【００４３】
また、請求項２に係る発明は、トンネルの天井部に設けられ、トンネル内の換気を行うトンネルファンにおいて、筒状ケーシングに収装されモータの前後で回転駆動される翼車の翼取付角を可変に構成したので、風向きに応じてモータ前後の翼車における翼取付角を同じにすることで、後段の２列目の翼が正常な作動となり、依って上流方向の推力増加が図れ、トンネル内空気の換気能力向上が図れる。
【００４４】
また、請求項３に係る発明は、トンネルの天井部に設けられ、トンネル内の換気を行うトンネルファンにおいて、モータの前後で回転駆動される翼車を収装した筒状ケーシング内の前，後両端部寄りにガイドベーンを介装したので、出口側のガイドベーンにより旋回速度成分を軸方向成分に直し、上流方向の推力を増強することができ、トンネル内空気の換気能力向上が図れる。
【００４５】
また、請求項４に係る発明は、トンネルの天井部に設けられ、トンネル内の換気を行うトンネルファンにおいて、モータの前後で回転駆動される翼車を収装した筒状ケーシングの前，後両端面部に連続し得る断面円弧状の追加ケーシングリングを非連続位置に退避可能に構成したので、筒状ケーシングの入口側においては追加ケーシングリングを連続・大型化することによって曲面に発生する負圧を増加させて上流方向の推力を増強し、トンネル内空気の換気能力向上が図れる一方、筒状ケーシングの出口側においては追加ケーシングリングを前記非連続位置に退避させることで負の方向の推力発生を抑止することができる。また、本発明によれば、既設のトンネルファンに容易に追設可能であるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示すトンネルファンの構造説明図である。
【図２】本発明の第２実施例を示すトンネルファンの要部の構造説明図である。
【図３】本発明の第３実施例を示すトンネルファンの要部の構造説明図である。
【図４】本発明の第４実施例を示すトンネルファンの要部の構造説明図である。
【図５】本発明の第５実施例を示すトンネルファンの要部の構造説明図である。
【図６】本発明の第６実施例を示すトンネルファンの要部の構造説明図である。
【図７】本発明の第７実施例を示すトンネルファンの要部の構造説明図である。
【図８】トンネルファンの説明図である。
【図９】従来の軸流ファンの構造説明図である。
【符号の説明】
１　吊り金具
２　筒状ケーシング
２ａ　本体筒部
２ｂ　端筒部
３　支持材
４　モータ
５　翼車
５ａ　翼
６　シリンダ
７　曲面部
８　押圧体
９　ガイドベーン
１０　追加ケーシングリング
１０ａ　筒状ケーシング２の曲面部に相当する部分
１１　シリンダ
１２　アーム
１３　ステッピングモータ
【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】
2004132324.tif 000008
【図７】
2004132324.tif 000009
【図８】
2004132324.tif 000010
【図９】
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