特開 2024-153995 ジェットファン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024153995

(43)【公開日】2024-10-30

(54)【発明の名称】ジェットファン

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/64 20060101AFI20241023BHJP

   E21F 1/00 20060101ALI20241023BHJP

   F24F 7/06 20060101ALI20241023BHJP

【ＦＩ】

F04D29/64 B

E21F1/00

F24F7/06 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023067559

(22)【出願日】2023-04-18

(71)【出願人】

【識別番号】319007240

【氏名又は名称】株式会社日立インダストリアルプロダクツ

(74)【代理人】

【識別番号】110001829

【氏名又は名称】弁理士法人開知

(72)【発明者】

【氏名】木村 穂高

(72)【発明者】

【氏名】西岡 卓宏

(72)【発明者】

【氏名】栗原 隆行

(72)【発明者】

【氏名】阿部 圭佑

【テーマコード（参考）】

3H130

3L058

【Ｆターム（参考）】

3H130AA13

3H130AB26

3H130AB52

3H130AC26

3H130BA97A

3H130CA21

3H130CA29

3H130DF00X

3H130DJ06X

3H130EA07H

3H130EB01H

3L058BB09

3L058BD01

3L058BE08

3L058BK08

(57)【要約】

【課題】外径寸法を小さくすることができるジェットファンを提供する。
【解決手段】点検窓を備えたケーシングの内側にモータと羽根車を配置したジェットファンにおいて、前記点検窓の蓋となる端子箱を備え、前記モータに電力を供給する電線が前記モータから前記点検窓に引き回され、前記端子箱の内部で外部電源に接続するジェットファンを提供する。好ましくは、前記端子箱は、少なくとも一部が前記ケーシングの外周面よりも前記ケーシングの径方向の内側に配置されている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

点検窓を備えた筒形のケーシングの内側にモータと羽根車を配置したジェットファンにおいて、
前記点検窓の蓋となる端子箱を備え、
前記モータに電力を供給する電線が前記モータから前記点検窓に引き回され、前記端子箱の内部で外部電源に接続する
ことを特徴とするジェットファン。

【請求項2】

請求項１のジェットファンにおいて、
前記端子箱は、少なくとも一部が前記ケーシングの外周面よりも前記ケーシングの径方向の内側に配置されていることを特徴とするジェットファン。

【請求項3】

請求項２のジェットファンにおいて、
前記端子箱は、前記ケーシングの外周面よりも前記ケーシングの径方向の外側に突出した突出部を備えており、
前記突出部を介して前記外部電源の電線が前記端子箱の内部に引き込まれる
ことを特徴とするジェットファン。

【請求項4】

請求項１のジェットファンにおいて、
前記端子箱の前記ケーシングの径方向の内側を向く外壁面は、前記ケーシングの内周面に応じた曲面であることを特徴とするジェットファン。

【請求項5】

請求項４のジェットファンにおいて、
前記端子箱の前記ケーシングの径方向の内側を向く外壁面は、前記ケーシングの内周面と面一であることを特徴とするジェットファン。

【請求項6】

請求項１のジェットファンにおいて、
前記端子箱は、前記ケーシングの径方向の外側に開閉カバーを備え、
前記ケーシングの軸方向から見て、前記ケーシングの中心線を通る平面と前記開閉カバーとの交線が、前記ケーシングのフランジの外縁かそれよりも前記ケーシングの径方向の内側に位置する
ことを特徴とするジェットファン。

【請求項7】

請求項１のジェットファンにおいて、
前記端子箱を開閉する開閉カバーと、
前記開閉カバーと前記ケーシングとを連結する前記開閉カバーの落下防止部材と
を備えたことを特徴とするジェットファン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ジェットファンに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、電気配線を中継する電気ボックスを、ケーシングの点検窓を開閉する点検蓋の外周面に取り付けたジェットファンが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平４－２８７８９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ジェットファンは、例えば、自動車道路のトンネルの天井に据え付けられ、トンネルの換気に用いられる。据え付け作業時には、ジェットファンは、例えば取付台車でトンネル内に搬入され、リフトアップされた状態で、サポート部材を介してトンネルの天井に連結される。その際、特許文献１のジェットファンのように、点検蓋の外周面に電気ボックスが取り付けられ、電気ボックスがケーシングの外周面から大きく突出していると、ジェットファンの外形寸法が大きくなり取付台車上の構造物やトンネルの天井に接触し易い。

【0005】

本発明の目的は、外径寸法を小さくすることができるジェットファンを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明は、点検窓を備えたケーシングの内側にモータと羽根車を配置したジェットファンにおいて、前記点検窓の蓋となる端子箱を備え、前記モータに電力を供給する電線が前記モータから前記点検窓に引き回され、前記端子箱の内部で外部電源に接続するジェットファンを提供する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、ジェットファンの外径寸法を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の第１実施形態に係るジェットファンの断面図

【図2】図１中のII－II線による矢視断面図

【図3】本発明の第２実施形態に係るジェットファンの側面図

【図4】比較例に係るジェットファンの断面図

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。

【0010】

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係るジェットファンの断面図、図２は図１中のII－II線による矢視断面図である。図１はジェットファンの円筒状のケーシングの中心線を含む鉛直面によるジェットファンの切断面に当たる。

【0011】

図１及び図２に示したジェットファン１００は、例えば、自動車道路のトンネル内等に設置され、トンネルの換気を行う。このジェットファン１００は、筒形のケーシング１と、羽根車２Ａ，２Ｂ（軸流ファン）と、モータ３（電動機）とを備えている。モータ３及び羽根車２Ａ，２Ｂは、ケーシング１の内側に同軸に配置されている。

【0012】

ケーシング１は、ジェットファン１００の外郭（ボディ）であり、両端が開口した円筒状の部材である。但し、ケーシング１は角筒形状に形成することもできる。ケーシング１は、サポート部材（不図示）により、例えばトンネルの天井に取り付けられる。本実施形態において、ケーシング１は、３つの筒形のパーツ１ａ－１ｃに軸方向に３分割されている。軸方向に隣接するパーツ１ａ，１ｂ、パーツ１ｂ，１ｃは、それぞれフランジ１ｆで連結されている。また、ケーシング１（各パーツ１ａ－１ｃ）は、外周壁１ｍ及び内周壁１ｎを持つ２重筒構造であり、外周壁１ｍ及び内周壁１ｎの間の空間に格納された吸音材９を備えている。吸音材９を格納する空間を有することから、ケーシング１は相応の板厚（外周面と内周面との径差）を有している。なお、吸音材９を用いる代わりに、又は吸音材９を用いることに加えて、ケーシング１を多孔板で構成して音対策がされる場合もある。また、ケーシング１（中央のパーツ１ｂ）の側部には、モータ３等の点検のための点検窓１ｗ（図２）が備わっている。点検窓１ｗは、本実施形態ではモータ３に対して水平方向に対向する位置に開口している。

【0013】

羽根車２Ａ，２Ｂは、モータ３で回転駆動されてケーシング１の内側で空気にエネルギを与えて空気の流れを起こす。本実施形態に係るジェットファン１００は、２段の羽根車２Ａ，２Ｂを有する２段機であるが、羽根車を１段のみ有する単段機であっても良い。羽根車２Ａ，２Ｂは、それぞれ、モータ３の回転軸に連結されたハブ２ａと、ハブ２ａの外周面に設けられた複数の動翼２ｂとを含んで構成されている。

【0014】

羽根車２Ａ，２Ｂのそれぞれモータ３と反対側には、内筒４（ボス）が設けられている。これら内筒４は、ケーシング１の内側を流れる空気とモータ２との衝突を抑制し、ケーシング１の内側の空気の流れを円滑化する役割を果たす。各内筒４は、ステー６を介してケーシング１の内周壁１ｎに固定されている。本実施形態において、各内筒４は、ケーシング１の両端のパーツ１ａ，１ｃのそれぞれ内周壁１ｎにステー６を介して上から支持されている。各内筒４の外周面は、モータ３とは反対側に頂点を向けた湾曲面状に形成されている。各内筒４のモータ３側の端部の外径は、対面するハブ２ａの外径に対応している。

【0015】

羽根車２Ａ，２Ｂを駆動するモータ３は、ケーシング１の内面にステー５（モータ台）を介してケーシング１の内周壁１ｎに固定されている。本実施形態において、モータ３は、ケーシング１の中央のパーツ１ｂの内周壁１ｎにステー５を介して下から支持されている。このモータ３には、モータ３に電力を供給する電線Ｌ１が接続している。電線Ｌ１は、図２に示したように、外部電源（不図示）に接続する電線Ｌ２に端子Ｔ（コネクタ）を介して接続される。

【0016】

電線Ｌ２，Ｌ１を介して電力を供給してモータ３を駆動すると、羽根車２Ａ，２Ｂがモータ３により駆動されて回転し、ケーシング１の一方側の開口から空気が吸い込まれ、ケーシング１の他方側の開口から空気が吐出される。これによって、例えばトンネルから排気ガス等を排出することができる。

【0017】

なお、モータ３には、電線Ｌ１を通し電線Ｌ１を包囲し保護する電線保護管７が取り付けられている。電線保護管７は、モータ３から点検窓１ｗまで延びている。電線保護管７の先端は、点検窓１ｗの内側において、ケーシング１の内周壁１ｎと外周壁１ｍとの間に位置する。電線保護管７は、ケーシング１の内側に誘起される強い空気の流れに晒されることから、例えば鋼管製である。図示していないが、電線保護管７の先端には外周面に雄ネジが切られている。

【0018】

－端子箱－
ジェットファン１００には、点検窓１ｗの蓋となる端子箱８が備えられている（図２）。端子箱８は、点検窓１ｗに嵌め込まれた筒形の枠体８ａと、点検窓１ｗを開閉する点検カバー８ｂと、端子箱８を開閉する開閉カバー８ｃとを含んで構成されている。筒形の枠体８ａは、ケーシング１の径方向の内側及び外側に開口を有しており、枠体８ａのケーシング１の径方向の内側の開口が点検カバー８ｂで開閉され、枠体８ａのケーシング１の径方向の外側の開口が開閉カバー８ｃで開閉される。点検カバー８ｂ及び開閉カバー８ｃは、例えばボルト等の固定具により枠体８ａに脱着される。枠体８ａ、点検カバー８ｂ、及び開閉カバー８ｃで囲われた空間（つまり端子箱８の内部）が、上記端子Ｔを収容する端子収容室を形成する。モータ３に電力を供給する電線Ｌ１がモータ３から点検窓１ｗに引き回され、端子箱８の内部（端子収容室）で端子Ｔを介して外部電源（外部電源に接続する電線Ｌ２）に接続する。電線Ｌ１，Ｌ２には、引き回しのために適当な長さの余裕が必要であるところ、電線Ｌ１，Ｌ２の余剰分が図２に点線で示したように巻き取られて端子箱８の内部に収容される。

【0019】

枠体８ａは、ケーシング１の径方向における内側の端部が、ケーシング１の内周面（内周壁１ｎ）に沿った形状をしており、ケーシング１の軸方向から見ると円弧状である（図２）。枠体８ａのケーシング１の径方向に見た形状は、点検窓１ｗの形状に対応しており、円形でも良いが、本実施形態では制作容易性の観点から例えば矩形としている。この端子箱８の枠体８ａは、ケーシング１の外周面（外周壁１ｍ）よりもケーシング１の径方向における外側に突出している。この突出した部位を突出部８ｐとする。この枠体８ａの突出部８ｐには外部電源の上記電線Ｌ２を通す孔又は切り欠き（不図示）が設けられており、突出部８ｐを通して電線Ｌ２が端子箱８の内部（端子収容室）に引き込まれる。このように端子箱８は、一部がケーシング１の外周面（外周壁１ｍ）よりもケーシング１の径方向の内側に配置されている。突出部８ｐの突出量は、例えばケーシング１の軸方向から見て、枠体８ａのケーシング１の径方向における外側の端部が、図２に示したようにフランジ１ｆの外縁を超えない程度とすることが好ましい。枠体８ａのケーシング１の径方向における外側の端部は、内側の端部と異なり、ケーシング１の軸方向から見て、図２に示したように製作容易性の観点から直線状としてある。

【0020】

点検カバー８ｂは、端子箱８のケーシング１の径方向の内側を向く外壁面であり、ケーシング１の内周面（内周壁１ｎ）に応じて湾曲した曲面である。この点検カバー８ｂは、ケーシング１の内周面（内周壁１ｎ）と面一であり、ケーシング１の内周壁１ｎと共にケーシング１の内側の空気流路を画定する。また、点検カバー８ｂには、前述した電線保護管７を通す孔（不図示）が設けられており、電線保護管７は、点検カバー８ｂを貫通して端子箱８の内部に入り込む。前述したように電線保護管７の先端にはネジが切られており、端子箱８の内部において電線保護管７にナット（不図示）を締め込み、点検カバー８ｂにナットを接触させることで電線保護管７が端子箱８に対して確りと固定される。

【0021】

開閉カバー８ｃは、枠体８ａのケーシング１の径方向における外側の端部に脱着可能に備わっており、端子箱８を開閉する役割を果たす。ケーシング１の軸方向から見た場合、ケーシング１の中心線を通る平面（図２中の左右に延びる一点鎖線）と開閉カバー８ｃとの交線Ｘは、ケーシング１のフランジ１ｆの外縁かそれよりもケーシング１の径方向の内側に位置することが好ましい。

【0022】

なお、開閉カバー８ｃの外壁面には、把手８ｄが備わっている。把手８ｄは固定式であっても良いし、端子箱８の内側に向かって押し込んで格納可能な構成であっても良い。

【0023】

以上のように構成されたジェットファン１００において、例えば電線Ｌ１，Ｌ２の端子Ｔの脱着の際には、把手８ｄを持って開閉カバー８ｃを取り外して端子箱８の内部の端子Ｔにアクセスする。モータ３の点検等の際には、更に点検カバー８ｂを取り外して点検窓１ｗを開放し、点検窓１ｗを介してモータ３にアクセスする。

【0024】

－比較例－
図４は比較例に係るジェットファンの断面図である。図４は図２に対応する断面を表している。図４に示したジェットファンでは、モータＭに電力を供給するための電線を保護する電線保護管Ｐが、ケーシングに設けた点検窓Ｗを開閉する蓋Ｈとは異なる位置でケーシングＣを貫通している。端子箱Ｂは電線保護管Ｐの延びる方向において、ケーシング１の外周面に設けられている。端子箱ＢはケーシングＣの外周面からフランジＦを超えて大きく突出している。このように端子箱ＢがケーシングＣの外周面から大きく突出していると、ジェットファンの外形寸法が大きくなり、例えばトンネルにジェットファンを据え付ける際等に、トンネルの天井や取付台車にジェットファンが接触し易い。

【0025】

－効果－
（１）本実施形態のジェットファン１００では、ケーシング１の点検窓１ｗの蓋を端子箱８で兼ね、点検窓１ｗを端子箱８で蓋をする構成とした。そのため、端子箱８は一部がケーシング１の外周面（外周壁１ｍ）よりもケーシング１の径方向の内側に配置され、端子箱８のケーシング１の外周面からの突出量を図４の比較例に比べて大幅に抑制することができる。これにより、ジェットファン１００の外径寸法を小さくすることができ、前述したトンネルの天井や取付台車との接触リスクも軽減することができる。

【0026】

（２）前述したように、端子箱８の枠体８ａをケーシング１の外周面から突出させ、突出部８ｐを介して電線Ｌ２を端子箱８の内部に引き込んでいる。このように、開閉カバー８ｃを除く端子箱８の部位を一部ケーシング１の外部に露出させ、この部位（突出部８ｐ）を電線Ｌ２の引込部として確保することにより、電線Ｌ２が開閉カバー８ｃの開閉の邪魔にならない。これにより開閉カバー８ｃの開閉を円滑に行うことができ、端子Ｔの脱着、モータ３の点検等の作業を効率的に行うことができる。

【0027】

但し、上記の効果（１）を得る上では、端子箱８の突出部８ｐは必ずしも必要ない。例えば、電線Ｌ１，Ｌ２の余剰分を収容するだけのスペースを端子箱８の内部に確保できれば、点検カバー８ｂがケーシング１の内周壁１ｎに沿うのと同様に、開閉カバー８ｃがケーシング１の外周壁１ｍに沿う構成としても良い。この場合、開閉カバー８ｃを通して電線Ｌ２を端子箱８の内部に引き込む構成とすることができる。

【0028】

（３）端子箱８のケーシング１の径方向の内側を向く外壁面（点検カバー８ｂ）をケーシング１の内周面（内周壁１ｎ）に応じた曲面としたことにより、端子箱８で点検窓１ｗの蓋を兼ねるに当たり、ケーシング１の内側の空気の流れに端子箱８が与える影響を抑制することができる。端子箱８のケーシング１の径方向の内側を向く外壁面（点検カバー８ｂ）をケーシング１の内周面（内周壁１ｎ）と面一にしたことも、この効果に貢献する。

【0029】

単に点検窓１ｗの蓋を兼ねるだけであれば、端子箱８を単純な直方体状に構成しても良いが、この場合は端子箱８の角がケーシング１の内周面から内側に突出する等、ケーシング１の内側の空気の流れに干渉する。それに対し、本実施形態では点検カバー８ｂがケーシング１の内周壁１ｎに沿って湾曲し、またケーシング１の内周面（内周壁１ｎ）と面一であるため、端子箱８がケーシング１の内側の空気流路に臨む構成ながら、端子箱８がケーシング１の内側の空気の流れをほとんど阻害しない。

【0030】

但し、上記の効果（１）を得る上では、点検カバー８ｂをケーシング１の内周壁１ｎに沿って湾曲させたり、内周壁１ｎと面一にしたりする必要は必ずしもない。

【0031】

（４）また、ケーシング１の軸方向から見て、開閉カバー８ｃ（前述した交線Ｘ）がケーシング１のフランジ１ｆの外縁より外側に出ないように構成することで、端子箱８の大部分をフランジ１ｆの外径の内部に納めることができ、端子箱８をフランジ１ｆでガードし、トンネルの天井や取付台車等との不測の干渉による端子箱８の変形を抑制することができる。

【0032】

但し、上記の効果（１）を得る上では、開閉カバー８ｃ（交線Ｘ）がケーシング１のフランジ１ｆの外縁より若干外側に出た構成であっても良い。

【0033】

（第２実施形態）
図３は本発明の第２実施形態に係るジェットファンの外形を表す側面図である。図３において、第１実施形態と同一の又は対応する要素には、既出図面と同符号を付して説明を適宜省略する。

【0034】

本実施形態が第１実施形態と相違する点は、端子箱８の開閉カバー８ｃとケーシング１（外周壁１ｍ）とを連結する落下防止部材１１を備え、開閉カバー８ｃの脱落防止に係る具体的手段を例示している点である。本実施形態では、例えば長さに適度な余裕があるチェーン等の落下防止部材１１で開閉カバー８ｃのケーシング１の軸方向の両側部分をそれぞれケーシング１の外周壁１ｍに連結した構成を例示している。落下防止部材１１を２つ設けた構成を例示したが、落下防止部材１１は１つでも良いし、３つ以上でも良い。

【0035】

なお、点検カバー８ｂの落下防止部材を備えても良い。

【0036】

その他の構成は第１実施形態と同様である。

【0037】

本実施形態においては、第１実施形態と同様の効果に加え、ジェットファン１００の運転中に端子箱８の開閉カバー８ｃが外れても開閉カバー８ｃが落下を防止することができる。

【0038】

（変形例）
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、その技術思想を逸脱しない範囲内で設計変更（例えば構成の追加、削除、置換、変更）が可能であることは言うまでもない。例えば、図２の構成例においては点検窓１ｗの部分に吸音材９が存在しないが、例えば端子箱８の内面にシート状の吸音材を貼る等して、点検窓１ｗについても音対策した構成とすることもできる。

【符号の説明】

【0039】

１…ケーシング、１ｆ…フランジ、１ｎ…内周壁（ケーシングの内周面）、１ｗ…点検窓、２Ａ，２Ｂ…羽根車、３…モータ、８…端子箱、８ｂ…点検カバー（端子箱の径方向の内側を向く外壁面）、８ｃ…開閉カバー、８ｐ…突出部、１１…落下防止部材、１００…ジェットファン、Ｌ１，Ｌ２…電線、Ｘ…交線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】