特許 6571931 送風機および換気システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6571931

(24)【登録日】2019年8月16日

(45)【発行日】2019年9月4日

(54)【発明の名称】送風機および換気システム

(51)【国際特許分類】

   E03F 5/08 20060101AFI20190826BHJP

   E21F 1/00 20060101ALI20190826BHJP

【ＦＩ】

   E03F5/08

   E21F1/00 A

【請求項の数】17

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-252550(P2014-252550)

(22)【出願日】2014年12月13日

(65)【公開番号】特開2016-113798(P2016-113798A)

(43)【公開日】2016年6月23日

【審査請求日】2017年11月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000220675

【氏名又は名称】東京都下水道サービス株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】512261414

【氏名又は名称】エビスマリン株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】500130689

【氏名又は名称】イービストレード株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112520

【弁理士】

【氏名又は名称】林 茂則

(72)【発明者】

【氏名】岩佐 行利

(72)【発明者】

【氏名】荻原 廣

(72)【発明者】

【氏名】大舘 高明

(72)【発明者】

【氏名】中村 光

(72)【発明者】

【氏名】寺井 良治

【審査官】 苗村 康造

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１３／０５４８６１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０４−０１９４００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第２７３１１４５（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開平０６−３１３６０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５５−１５０４４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭４９−０２５４９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５５−１３７８２１（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０３Ｆ ５／０８

Ｅ２１Ｆ １／００

Ｆ０４Ｆ １／００〜 ９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

枠体と、前記枠体に配置された単一または複数の気流発生手段と、を有し、
前記気流発生手段から発生した気流が、前記枠体を周辺とする仮想面を貫く仮想軸に沿って流れるよう、前記気流の方向が調整され、
前記気流が前記仮想軸の周辺の空気を巻き込んで流れることで、前記気流の総流量の２倍を超える風量を発生し、
前記気流発生手段を前記枠体に設置する設置具を有し、
前記設置具が、前記仮想面に対する前記気流発生手段の角度を調節する角度調節機構を有し、
前記仮想面に対する前記気流の入射角が、１６度以上２４度以下である
送風機。

【請求項2】

前記仮想軸は、前記仮想面の中心点において前記仮想面と垂直に交わる
請求項１に記載の送風機。

【請求項3】

前記枠体に、複数の前記気流発生手段が配置され、
前記複数の気流発生手段が発生するそれぞれの気流が、前記仮想軸上の一点に向けて流れるよう各気流の方向が調整されている
請求項１または請求項２に記載の送風機。

【請求項4】

前記複数の気流発生手段が、前記仮想面と前記仮想軸の交点を中心とする対称な位置に配置されている
請求項３に記載の送風機。

【請求項5】

前記気流発生手段が、前記気流の発生源と、前記気流を出射する出射ノズルと、を有し、
前記出射ノズルが、前記発生源から送出される気流を収束する錐部と、前記錐部の先端側に位置する筒部と、を有する
請求項１から請求項４の何れか一項に記載の送風機。

【請求項6】

前記出射ノズルが、前記気流の方向を調節する方向調節機構を有する
請求項５に記載の送風機。

【請求項7】

前記枠体を、人孔開口部に固定する固定治具をさらに有する
請求項１から請求項６の何れか一項に記載の送風機。

【請求項8】

人孔開口部の周辺と前記枠体との隙間を塞ぐ閉塞部材をさらに有する
請求項１から請求項７の何れか一項に記載の送風機。

【請求項9】

人口開口部に設置された状態で、人孔内の下部に垂下する柔軟性の部材であって、空気流の方向を、垂直方向から水平方向に変換する空気流反射部材をさらに有する
請求項１から請求項８の何れか一項に記載の送風機。

【請求項10】

前記気流発生手段に流入する空気に、芳香剤、水および蒸気から選択された１以上の添加物を供給する添加物供給手段をさらに有する
請求項１から請求項９の何れか一項に記載の送風機。

【請求項11】

請求項１から請求項１０の何れか一項に記載の送風機を用いた換気システムであって、
管渠、管路もしくは通路の入口もしくは出口、または、管渠もしくは管路に接続された人孔のうち、少なくとも１つの入口、出口または人孔に前記送風機が設置された
換気システム。

【請求項12】

前記送風機が設置された入口、出口または人孔の底部に、空気流の方向を、垂直方向から水平方向または水平方向から垂直方向に変換する空気流方向変換手段を有する
請求項１１に記載の換気システム。

【請求項13】

前記空気流方向変換手段が、前記空気流を反射して方向を変換する空気流反射板である
請求項１２に記載の換気システム。

【請求項14】

前記空気流方向変換手段が、前記送風機からの空気流とは異なる第２空気流を発生する第２気流発生手段を備え、
前記第２空気流を前記送風機からの空気流とは異なる方向から合流させ、前記空気流の方向を変換する
請求項１２に記載の換気システム。

【請求項15】

前記送風機を設置した入口、出口または人孔とは異なる他の入口、出口または人孔の少なくとも１つに排気装置が設置されている
請求項１１から請求項１４の何れか一項に記載の換気システム。

【請求項16】

前記送風機が設置された入口、出口または人孔より下流側にある最初の入口、出口または人孔に、前記排気装置が設置されている
請求項１５に記載の換気システム。

【請求項17】

前記排気装置が設置された入口、出口または人孔の底部に、空気流の方向を、垂直方向から水平方向または水平方向から垂直方向に変換する空気流方向変換手段を有する
請求項１５または請求項１６に記載の換気システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、送風機および換気システムに関する。特に地下または地上に設置された管渠、管路、トンネル等構造物内の換気に適用して好適な送風機および換気システムに関する。

【背景技術】

【0002】

下水道等の管渠あるいは管路（以下、単に「管渠」と称する。）において、保守点検等、人手による作業を行う場合、作業者は、人孔（マンホール）を通じて管渠内に進入するのが一般的である。管渠内は、酸素欠乏状態になる可能性があり、また、硫化水素等の有毒ガスが発生する可能性もあるため、管渠内における作業者の安全管理を図る必要がある。

【0003】

非特許文献１は、下水道管渠内の作業安全に関する報告書であり、事故事例の分析に基づく提言および具体的な安全事項について記載されている。特に、非特許文献１の２７ページには、管渠内の換気方法として、「外気の風向きを考えてファンを設置し、一方から送気、他方から外へ排気することにより、管渠内の換気を行う。このときの管渠内の風速は０．８ｍ／秒以上とする」の記載があり、清掃作業のイメージが図示され、ファンおよびダクトの一例が写真により例示されている。当該清掃作業のイメージによれば、送気側および排気側の両方の人孔にダクトを挿入し、各ダクトの地表側に接続したファンによって送気および排気が実施されている。

【0004】

トンネル等交通路の確保を目的とした構造物内を換気する場合、たとえば構造物の天井部にファンを設置し、構造物内に気流を発生させ、出入口からの吸排気により構造物内を換気する手法が採用されている。

【0005】

なお、特許文献１にはマンホール用吸排気装置が開示され、特許文献２には、地下構造物用換気装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０００−１０４９６６号公報

【特許文献2】特開２００３−３２８３７８号公報

【非特許文献】

【0007】

【非特許文献1】下水道管きょ内作業安全管理委員会、「下水道管きょ内作業の安全管理に関する中間報告」、平成１４年４月（http://jascoma.com/siryou/k_200804_cyukanhoukoku.pdf）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

非特許文献１に記載の「清掃作業のイメージ」通りにファンおよびダクトを人孔に適用し、送気および排気を実施すれば、作業者の安全を図ることができ、また作業安全の確保のためにはそうすることが必要である。その一方で、人孔に挿入されたダクトは、人孔開口部を塞ぐこととなり、ダクトを人孔に挿入した状態での作業者の出入りあるいは部品の搬入・搬出には不便である。また、人孔開口部とダクトとの間に、人の出入りや物品搬出入のためのスペースが確保できない場合には、ダクトを人孔から抜く必要があり、送気あるいは排気を一時的に停止しなければならない事態が生じ、安全管理上好ましくない。さらに、管渠内での作業中に有毒ガスが発生する等の非常事態が生じた場合には、作業者を管渠から速やかに退避させる必要がある。

【0009】

また、トンネル等交通路確保のための構造物の換気において天井部等にファンを設置する手段を採用すると、ファン設置のための空間が必要となり、構造物の断面積が、交通路として必要な断面積を上回ることとなり、構造物を建設のための費用が高くなる場合がある。しかも、交通路確保のための構造物であるトンネルでは、トンネル出入口での交通の遮断は許されず、よって、出入口で交通を遮断しない換気手段が必要である。

【0010】

本発明の目的は、作業者の出入りあるいは物品の搬出入等が容易な、人孔開口部に設置して好適な送風機を提供することにある。また、本発明の目的は、トンネル等構造物の交通を遮断することなく、出入口に設置可能な送風機を提供することにある。また、本発明の目的は、当該送風機を用いた管渠内あるいはトンネル等構造物内の換気システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、枠体と、前記枠体に配置された単一または複数の気流発生手段と、を有し、前記気流発生手段から発生した気流が、前記枠体を周辺とする仮想面を貫く仮想軸に沿って流れるよう、前記気流の方向が調整され、前記気流が前記仮想軸の周辺の空気を巻き込んで流れることで、前記気流の総流量の２倍を超える風量を発生する送風機を提供する。

【0012】

前記仮想軸は、前記仮想面の中心点において前記仮想面と垂直に交わってもよい。前記枠体に、複数の前記気流発生手段が配置されてもよく、この場合、前記複数の気流発生手段が発生するそれぞれの気流が、前記仮想軸上の一点に向けて流れるよう各気流の方向が調整されていてもよい。前記複数の気流発生手段が、前記仮想面と前記仮想軸の交点を中心とする対称な位置に配置されていてもよい。前記気流発生手段を前記枠体に設置する設置具を有してもよく、この場合、前記設置具が、前記仮想面に対する前記気流発生手段の角度を調節する角度調節機構を有してもよい。前記仮想面に対する前記気流の入射角は、１６度以上２４度以下が好ましい。前記気流発生手段が、前記気流の発生源と、前記気流を出射する出射ノズルと、を有してもよく、この場合、前記出射ノズルが、前記発生源から送出される気流を収束する錐部と、前記錐部の先端側に位置する筒部と、を有してもよい。前記出射ノズルが、前記気流の方向を調節する方向調節機構を有してもよい。前記枠体を、人孔開口部に固定する固定治具をさらに有してもよい。人孔開口部の周辺と前記枠体との隙間を塞ぐ閉塞部材をさらに有してもよい。人口開口部に設置された状態で、人孔内の下部に垂下する柔軟性の部材であって、空気流の方向を、垂直方向から水平方向に変換する空気流反射部材をさらに有してもよい。前記気流発生手段に流入する空気に、芳香剤、水および蒸気から選択された１以上の添加物を供給する添加物供給手段をさらに有してもよい。

【0013】

本発明の第２の態様においては、前記した送風機を用いた換気システムであって、管渠、管路もしくは通路の入口もしくは出口、または、管渠もしくは管路に接続された人孔のうち、少なくとも１つの入口、出口または人孔に前記送風機が設置された換気システムを提供する。

【0014】

前記送風機が設置された入口、出口または人孔の底部に、空気流の方向を、垂直方向から水平方向または水平方向から垂直方向に変換する空気流方向変換手段を有してもよい。前記空気流方向変換手段として、前記空気流を反射して方向を変換する空気流反射板を挙げることができる。あるいは、前記空気流方向変換手段として、前記送風機からの空気流とは異なる第２空気流を発生する第２気流発生手段を備え、前記第２空気流を前記送風機からの空気流とは異なる方向から合流させ、前記空気流の方向を変換するものを例示することができる。前記送風機を設置した入口、出口または人孔とは異なる他の入口、出口または人孔の少なくとも１つに排気装置が設置されていてもよい。この場合、前記送風機が設置された入口、出口または人孔より下流側にある最初の入口、出口または人孔に、前記排気装置が設置されることが好ましい。前記排気装置が設置された入口、出口または人孔の底部に、空気流の方向を、垂直方向から水平方向または水平方向から垂直方向に変換する空気流方向変換手段を有してもよい。

【0015】

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】下水道管渠の換気システムの一例を示した断面図である。

【図2】人孔開口部に配置した送風機１４０の一例を示した断面図である。

【図3】人孔開口部に配置した送風機１４０の一例を示した上面図である。

【図4】気流発生手段の一例を示した概念図である。

【図5】下水道管渠の換気システムの他の例を示した断面図である。

【図6】換気システム２００における変更例を示した断面図である。

【図7】換気システム２００における他の変更例を示した断面図である。

【図8】下水道管渠の換気システムのさらに他の例を示した断面図である。

【図9】下水道管渠の換気システムのさらに他の例を示した断面図である。

【図10】人孔開口部に配置した送風機１４０の他の例を示した断面図である。

【図11】下水道管渠の換気システムのさらに他の例を示した断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

【0018】

図１は、下水道管渠の換気システムの一例を示した断面図である。換気システム１００は、地表１０２の下に埋設された管渠１１０を換気する。管渠１１０は、底部１１４および壁面１１２で区画された地下空間であり、たとえば馬蹄形の断面を有する。管渠１１０と地表１０２との間には人孔１１６および人孔１１８が設けられ、作業者は、人孔１１６あるいは人孔１１８を通じて管渠１１０内に進入できる。本実施の形態では、人孔１１６および人孔１１８の間の管渠１１０を換気する場合について説明する。人孔１１６は送気側であり人孔１１８は排気側である。ここでは人孔１１６および人孔１１８が隣り合っている場合を説明するが、人孔１１６および人孔１１８が隣り合う必要はない。人孔１１６および人孔１１８の間の管渠領域を他の管渠領域から遮断するため、管渠１１０内に遮断カーテン１２０を設けてもよい。遮断カーテンにより効率よく換気できる。

【0019】

送気側の人孔１１６の開口部には送風機１４０が設置され、排気側の人孔１１８には排気装置１７０が設置される。排気装置１７０は従来のファン式排気装置であり、排気装置１７０に接続されたダクト１７２が人孔１１８に挿入されている。なお、送風機１４０は複数の人孔に設置されてもよく、排気装置１７０は複数の人孔に設置されてもよい。また、人孔１１８は人孔１１６の下流側に位置する最初の人孔であることが好ましい。上流側に送風機１４０を配置し、下流側に排気装置１７０を配置することにより、下水の流れに沿った送気が行える。また隣接する人孔間に送風機１４０および排気装置１７０を配置することで送排気間の距離を短くし、換気効率をよくすることができる。

【0020】

図２は、人孔開口部１１６ｂに設置した送風機１４０の一例を示した断面図であり、図３は上面図である。１１６ａは人孔内壁であり、作業者は図示しない昇降金具により人孔１１６を出入りすることができる。

【0021】

送風機１４０は、枠体１４３と気流発生手段１４４とを有し、複数の気流発生手段１４４が枠体１４３に沿って配置される。

【0022】

枠体１４３は、たとえば金属等で形成され、たとえばリング状の形状を有する。枠体１４３の形状は、特に限定されない。枠体１４３の外形として、人孔開口部１１６ｂの形状に合わせたリング状または円弧状の外形を例示することができるがこれに限られない。枠体１４３は、三角形、正方形、六角形等の角形、楕円形、馬蹄形等の形状を有するものであってもよい。

【0023】

気流発生手段１４４は、図中矢印の方向に気流１４５を発生する。気流発生手段１４４として、電動ファンを備えたブロアを例示することができる。あるいは、気流発生手段１４４として、ＤＣファンを例示することができる。気流発生手段１４４は、電動ファン、ＤＣファンに限られず、気流を発生するものであれば特に限定されない。

【0024】

図４は、気流発生手段１４４の一例を示した概念図である。気流発生手段１４４は、たとえば、気流の発生源と、気流を出射する出射ノズルと、を有する。気流の発生源としてＤＣファン１４４ａを例示することができ、気流は、ＤＣファン１４４ａの送出口１４４ｂから送出される。出射ノズルは、送出口１４４ｂから送出された気流を収束する錐部１４４ｃと、錐部１４４ｃの先端側に位置する筒部１４４ｄと、を有する。筒部１４４ｄを有することにより、気流の風速を維持しつつ、気流の乱れを抑制することができる。

【0025】

気流発生手段１４４が発生した気流１４５は、枠体１４３を周辺とする仮想面１４６を貫く仮想軸１４７に沿って流れるよう、気流１４５の方向が調整される。図２および図３に示す送風機１４０の場合、仮想軸１４７は、枠体１４３を周辺とする仮想面１４６の中心を仮想面１４６に対し垂直に貫く中心線である。気流１４５の方向を気流１４５が仮想軸１４７に沿って流れるよう調整することで、気流１４５が仮想軸１４７の周辺の空気を巻き込んで流れ、気流１４５の総流量の２倍を超える風量を発生することができる。

【0026】

気流発生手段１４４は設置具１４８により枠体１４３に設置される。設置具１４８は、枠体１４３の円盤面（枠体１４３を周辺とする仮想面１４６）に対する気流発生手段１４４の角度を調節する角度調節機構を有してもよい。角度調節機構により気流発生手段１４４の設置角度を調整し、複数の気流発生手段１４４のそれぞれが、枠体１４３の円盤面中心に立てた法線（仮想軸１４７）上の一点に向けて配置できる。なお、気流発生手段１４４は、気流を出射する出射ノズルを有してもよく、当該出射ノズルが、気流１４５の方向を調節するようにしてもよい。

【0027】

設置具１４８は、枠体１４３を挟むクランプ部を有してもよい。この場合、クランプ部により、気流発生手段１４４を枠体１４３から脱着自在とするとともに、気流発生手段１４４の角度を調節可能とすることができる。また、設置具１４８がクランプ部を有する場合、クランプ部により気流発生手段１４４が枠体１４３から脱着自在であるため、各種開口径の人孔に対応する各種口径の枠体１４３を複数用意しておき、人孔の開口径に適した枠体１４３を選択してクランプ部により気流発生手段１４４を選択した枠体１４３に装着し、簡便に多様な口径の人孔に対応することができる。

【0028】

なお、本実施の形態では、気流発生手段１４４の数は４つであり、４個の気流発生手段１４４が枠体１４３に沿って等間隔に配置されている。気流発生手段１４４の数は４個に限られず、複数であればいくつでもよい。ただし、送気の効率を考慮すれば気流発生手段１４４の数は３以上が好ましい。数が多いほど送気の効率が良くなるが、無暗に多くしてもコストの増加を招く。よって送気効率とコストのバランスで気流発生手段１４４の数を決定するのが好ましい。複数の気流発生手段１４４は、仮想面１４６と仮想軸１４７の交点を中心とする対称な位置に配置されていることが好ましい。

【0029】

枠体１４３は、複数の部材で構成されてもよい。この場合、枠体１４３は、運搬時に複数部材に分離することができる。また、枠体１４３は、複数の部材が相互に重なるように折り畳むことができる。枠体１４３を、人孔開口部１１６ｂに固定する固定治具をさらに有してもよい。送風機１４０を人孔開口部に固定することで安全性を高めることができる。

【0030】

（実施例１)
表１は、内径６００ｍｍ、長さ２ｍの管の一端に送風機１４０を設置し、当該管の他端における風量を測定した実験の結果を示す。

【表1】

【0031】

実験例１〜６は、送風機１４０を適用した場合であり、比較例１は従来技術のファンおよびダクトを適用した場合である。実験例１〜６において、気流発生手段１４４は電動ブロアであり、吐出口径は２４ｍｍである。実験例１〜６において、吐出口の数、つまり電動ブロアの数を２〜４で変え、電動ブロアへの供給電力（総量）を６５０Ｗ〜１８２０Ｗの範囲で変えた。電動ブロアの吐出口における風量の総和（吐出風量）は、送風機１４０における気流１４５の総量であり、表１に示す通りである。一方、管の他端（出口）における風量（管出口風量）は、表１に示すように、実験例１〜６において吐出風量（気流１４５の総量）より２倍以上多く、増倍率（＝管出口風量／吐出風量）は、１３．８から２７．９の範囲と大きくなっている。これは、気流１４５が仮想軸に沿って流れるよう調整されることで、仮想軸の周りの空気を巻き込んで流れ、結果として、気流１４５の総量より多くの空気を送出している効果であるといえる。他方、比較例では、増倍率は１．６であり、本発明のような効果は見られない。

【0032】

（実施例２）
気流発生手段１４４に備えるノズルの長さを１００ｍｍ〜３００ｍｍの範囲で変化させ、ノズルの口径（直径）を３０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲で変化させた。その結果、ノズル長さ１００ｍｍ、ノズル口径４０ｍｍで最も大きな吐出風速２７ｍ／ｓを得た。しかし、ノズル長さ１００ｍｍ、ノズル口径４０ｍｍの条件では、ノズルの吐出口における気流の乱れが大きかった。そこで、円錐部の長さが１００ｍｍ、円筒部の長さが５０ｍｍの、円錐先端に円筒を付加した形状のノズルを作成した。当該ノズルでは、吐出口における風速が最大風速である２７ｍ／ｓが維持され、かつ、気流の乱れが観測されなかった。

【0033】

（実施例３）
表２は、内径６００ｍｍ、長さ２ｍの管の一端に気流発生手段１４４を２台、角度を変えて設置し、当該管の他端における平均風速および風量を測定した実験の結果を示す。

【表2】

【0034】

実験例８（焦点位置が０．７０ｍ）から実験例１１（焦点位置が１．００ｍ）の範囲で良好な風量が得られている。当該焦点位置の範囲は、ノズルから吐出される気流の管断面に対する入射角が１６．７度から２３．２度の範囲に相当する。すなわち、ノズルの管断面に対する角度を１６度から２４度の範囲とすることで良好な管出口風量が得られることがわかった。

【0035】

（実施例４）
表３は、実施例２の気流発生手段１４４の数（ノズル数）および配置と気流発生源の出力（吐出風速）を変えて、管の他端における平均風速および風量を測定した実験の結果を示す。表３においてノズル配置は、気流発生手段１４４の枠体１４３における位置を示し、実施例１５、１７、１９では、それぞれ仮想軸１４７に対して３回対称、４回対称、６回対称に気流発生手段１４４が配置されている。これに対し、実験例１６、１８、２０では、それぞれ実施例１５、１７、１９より軸対称性が低下した実験例を示す。各気流発生手段１４４がなす角度（鋭角のみ）は、実験例１６では３０度であり、実験例１８では４０度であり、実験例２０では４０度および５０度である。実験例２１および２３のノズル配置は、それぞれ実験例１８および２０と同じであり、実験例２２の各気流発生手段１４４がなす角度（鋭角のみ）は、７３度である。

【表3】

【0036】

実験例１５と実験例１６、実験例１７と実験例１８の比較から、ノズル配置が中心軸に対して対称である方が良好な管出口風量が得られることがわかる。また、気流発生手段１４４の数（ノズル数）が多く、気流発生源の出力（吐出風速）が大きいほど、良好な管出口風量が得られることがわかる。実験例２３においては、実用的に十分な管出口風量（８７．４４ｍ３／ｍｉｎ）が得られた。なお、実験例２１と実験例２２とを比較すると、ノズル配置の対称性では実験例２２より実験例２１の方が高いといえるが、枠体１４３を手に掴んで作業者が昇降するような場合を考慮すると、実験例２２のようなノズル配置の方が、枠体１４３を掴む際の支障にならず、好ましい場合がある。このような場合、ノズル配置の対称性を優先するより、作業者の昇降のし易さを考慮して、実験例２２のノズル配置を採用することができる。

【0037】

以上のとおり、本発明の換気システム１００によれば、従来を超える風量を得ることができる。しかも本換気システム１００の送風機１４０は、従来のファン型とは異なり、フレキシブルダクトを必要としない。このため送風機の小型化が実現できる。また本発明の送風機１４０では従来のように人孔開口部を塞ぐことがないので、作業者の出入り、物品の搬出入が容易になり、また搬出入時に送風機１４０の動作を停止する必要がない。さらに、緊急時の脱出経路が確保でき、作業者の安全性をより高めることが可能になる。

【0038】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

【0039】

たとえば図５は、下水道管渠の換気システムの他の例を示した断面図である。図５に示す換気システム２００は、送風機１４０が設置された人孔１１６および排気装置１７０が設置された人孔１１８の何れか一方または両方の底部に、空気流の方向を、垂直方向から水平方向または水平方向から垂直方向に変換する空気流方向変換手段を設置する。空気流方向変換手段として空気流反射板２０２を例示することができる。このような空気流反射板２０２により、空気の流れを整え、空気の流れる方向を変更する際に生じる空気流のエネルギー損失を減少させて、よりスムーズな流れを実現し、結果として、管渠１１０内での流速、風量を増加することができる。

【0040】

なお、空気流方向変換手段として、図６に示すような、第２気流発生手段２０４を用いてもよい。第２気流発生手段２０４として、通常のファン式送風機を例示することができる。第２気流発生手段２０４は送風機１４０からの空気流とは異なる第２空気流２０６を発生し、第２空気流２０６を送風機からの空気流とは異なる方向から合流させ、空気流の方向を変換する。図７に示すように、第２気流発生手段２０４に代えて、気流発生手段１４４と同様のものを用いても良い。

【0041】

また、図８は、下水道管渠の換気システムのさらに他の例を示した断面図である。図８に示す換気システム３００では、送気側の人孔１１６に本発明の送風機１４０を設置するのみならず、排気側の人孔１１８にも本発明の送風機１４０と同様の送風機３４０を設置したものである。換気システム３００によれば、排気側の人孔１１８にも本発明の送風機３４０を設置するので、排気性能を高め、作業者の出入りおよび物品の搬出入がさらに容易になり、緊急時の脱出経路を複数確保して、作業者の安全をより高めることができる。

【0042】

さらに、図９は、下水道管渠の換気システムのさらに他の例を示した断面図である。図９に示す換気システム４００では、管渠１１０内にブースタ４０２を備える。ブースタ４０２内には送風機１４０、３４０同様の送風機を備える。ブースタ４０２は、管渠１１０内の流れを促進する方向に空気流を生成する。換気システム４００によれば、ブースタ４０２により管渠１１０内の空気流が増強され、作業者の安全をさらに高めることができる。なお、換気システム４００において、排気装置１７０およびダクト１７２に代えて、換気システム３００のように、排気側の人孔１１８に送風機３４０を設置してもよい。

【0043】

上記した実施形態では、送風機１４０として、気流発生手段１４４が枠体１４３に沿って不連続に配置された例を示したが、気流発生手段１４４の開口が枠体に沿って連続または連続的に配置されるようにしても良い。たとえば、スリット状の開口を有する気流発生手段１４４を採用し、スリット状の開口に繋がる流路に空気を供給して、枠体を周辺とする円盤面の法線方向に当該空気を噴出させ、当該空気が周辺の空気を巻き込んで流れるように、前記円盤面の法線方向に空気流を生成させるようにしてもよい。この場合のスリット状ノズルは、枠体の全域に渡って連続して開口が形成されるようなものであってもよく、適当な長さの開口を有するスリット状ノズルが、開口が連続的に枠体に沿って配置されるようなものであってもよい。

【0044】

上記した実施の形態では、人孔開口部１１６ｂの径に適合した枠体１４３を適用する例を示したが、図１０に示すように、より大きな開口の人孔１１６に対し、閉塞部材５０２とともに人孔開口部１１６ｂの口径より小さな径の枠体１４３を適用してもよい。閉塞部材５０２は、人孔開口部１１６ｂの周辺と枠体１４３との隙間を塞ぐものであり、枠体１４３を大きな口径の人孔開口部１１６ｂに適合させることができる。

【0045】

また、図１１に示すように、送風機１４０は、空気流反射部材６０２を有してもよい。空気流反射部材６０２は、たとえば、ナイロン等の柔軟性の部材であり、空気流の方向を、垂直方向から水平方向に変換する。空気流反射部材６０２は、人孔開口部１１６ｂに設置された状態で、たとえば紐材６０４により、人孔１１６内の下部に垂下される。空気流反射部材６０２および紐材６０４は、折り畳むことでコンパクトに収納でき、人孔開口部１１６ｂに設置して垂下するだけで展開できるので、便利である。

【0046】

また、上記した実施の形態において、気流発生手段１４４に流入する空気に芳香剤、水および蒸気から選択された１以上の添加物を供給する添加物供給手段をさらに有してもよい。添加物供給手段としては、空気の流入口等に芳香剤、水、蒸気発生手段を置くだけでもよい。芳香剤を供給することで、管渠１１０の内部で作業中の作業員に空気が正常に供給されていることを知らせることができる。また、水、蒸気を供給することで、管渠１１０の内部で作業中の作業員を乾燥から保護することができる。

【0047】

また、上記実施の形態において、送風機および換気システムを、主に人孔および地下管渠に適用した例について説明したが、管渠は地下である必要はなく、地上に構築された管渠、管路にも適用できることは勿論である。また、上記した送風機および換気システムが、トンネル等出入口での交通の遮断が許容されない構造物にも適用できることは勿論である。本発明の送風機および換気システムをトンネルに適用する場合、天井部等に別途換気用の送風機を設置する必要がなく、トンネル構造物を小さく構築することが可能になり、工事費用等を低く抑えることが可能になる。

【符号の説明】

【0048】

１００…換気システム、１０２…地表、１１０…管渠、１１２…壁面、１１４…底部、１１６…人孔、１１６ａ…人孔内壁、１１６ｂ…人孔開口部、１１８…人孔、１２０…遮断カーテン、１４０…送風機、１４３…枠体、１４４…気流発生手段、１４４ａ…ＤＣファン、１４４ｂ…送出口、１４４ｃ…錐部、１４４ｄ…筒部、１４５…気流、１４６…仮想面、１４７…仮想軸、１４８…設置具、１７０…排気装置、１７２…ダクト、２００…換気システム、２０２…空気流反射板、２０４…第２気流発生手段、２０６…第２空気流、３００…換気システム、３４０…送風機、４００…換気システム、４０２…ブースタ、５０２…閉塞部材、６０２…空気流反射部材、６０４…紐材。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】