JP5995683B2 - エアーカーテン装置 - Google Patents

Description

本発明は、エアーカーテン装置に関する。

従来のエアーカーテン装置においては、風の流れを発生させる送風機の羽根として、横断流羽根を用いたものがある。しかし、この横断流羽根を用いたエアーカーテン装置は、軸流送風機のプロペラ羽根に比べ風量の確保が難しい上、使用時におけるホコリ付着による風量低下の問題がある。

そこで、風の流れを発生させる送風機の羽根としては、風量の確保が容易で、使用時におけるホコリ付着による風量低下が少ないプロペラ羽根を用いたエアーカーテン装置が提案されている。このプロペラ羽根を用いたエアーカーテン装置は、搭載されたプロペラ羽根がその吸込口を天井面に臨ませて設置され、プロペラ羽根の軸線上に吹出口が配置されるように、又は搭載されたプロペラ羽根の軸線から平行にシフトした直線上に吹出口が配置されるように構成されていた（例えば、特許文献１参照）。

特許第３０１３６８６号公報（図１、図２、図８）

ところで、プロペラ羽根を用いた軸流送風機は、空気の吸込み空間を確保するために、一般的に天井面とこれに対向する吸込口との間の距離が、プロペラ羽根径と同等の距離離れた状態となるように設置される。これによって、軸流送風機は、送風性能の低下が防止される。したがって、軸流送風機のプロペラ羽根径を大きくしてエアーカーテン気流による遮断能力を上げようとすると、エアーカーテン装置を設置する間口と天井面との間に大きな吸込み空間が必要となる。

しかしながら、エアーカーテン装置を設置する建物において、間口と天井面との間に大きな空間を設けることができない場合も多い。そのため、エアーカーテン装置の本体に搭載する軸流送風機のプロペラ羽根径を大きくして、カーテン気流による遮断能力を上げることができなかった。

本発明は、前記のような課題を解決するためになされたもので、間口と天井面との間に大きな空間を設けることができない場所においても、エアーカーテン装置の本体に搭載する軸流送風機のプロペラ羽根径を大きくして、エアーカーテン気流による遮断能力を上げることができるようにすることを目的とする。

本発明に係るエアーカーテン装置は、吸込口と吹出口とを結ぶ風路を形成する本体と、吸込口から吹出口への風の流れを発生させるプロペラ羽根及びこれを駆動するモーターとを備え、本体は、風路の途中に曲がり部が形成され、風路が予め設定された方向へ曲げられており、風路の吹出口部の中央には、風路をその幅方向に延びる２本の平行なスリット状の吹出口となるように分割する取付位置を調整可能なノズルガイドが設けられ、吹出口は、ノズルガイドによって風路の幅方向に延びる２本の平行なスリットで形成され、風路内の曲がり部には、風路の幅方向に延びる複数の整流板が風路と平行に、かつ間隔をおいて積層するように設けられ、曲がり部が形成された風路の内側には、吸込口から曲がり部にかけて絞り部が設けられ、絞り部は、本体の吸込口から曲がり部の内側コーナーにかけて形成されて風路内に突出する山形部にて構成され、山形部は、前記プロペラ羽根の下流側から風路の下流側に向かって風路断面積が縮小するように上向きに１５〜３０度の角度で傾斜する斜面を有し、斜面は、頂部の高さ寸法が風路幅の１／４〜１／３となる高さ寸法に設定され、頂部において、プロペラ羽根の回転軸方向に対して垂直な下向きに、円弧状に湾曲しているものである。

本発明のエアーカーテン装置によれば、本体は、風路の途中に曲がり部が形成され、風路が予め設定された方向へ曲げられており、風路の吹出口部の中央には、風路をその幅方向に延びる２本の平行なスリット状の吹出口となるように分割する取付位置を調整可能なノズルガイドが設けられ、吹出口は、ノズルガイドによって風路の幅方向に延びる２本の平行なスリットで形成され、風路内の曲がり部には、風路の幅方向に延びる複数の整流板が風路と平行に、かつ間隔をおいて積層するように設けられているので、プロペラ羽根により一方向から吸込んだ空気の風向を他方向へ曲げて吹出させることができる。例えば、天井面と水平に吸込んだ空気を天井面と垂直になる気流として吹出させることが可能となる。
それにより、羽根径の大きなプロペラ羽根を採用しても、エアーカーテン装置の本体と天井面との間に大きな吸込み空間の確保が不要となる。このため、省スペースで設置でき、かつ遮断能力を向上させることができる。
また、整流板によって、プロペラ羽根による気流の旋回成分を低減し、かつ曲がり部の外側コーナーに対応する吹出口と曲がり部の内側コーナーに対応する吹出口との間の風速差の発生を低減し、吹出す気流の風速を均一化することができる。
さらに、ノズルガイドの取付位置を変更することで、ノズルガイドと風路を形成する本体との間に形成される２本の平行な吹出口のスリットの互いの開口面積を調整することができ、これによって曲がり部の内側・外側の風速差を均一に調整することができる。

実施形態に係るエアーカーテン装置の外観を示す斜視図である。 実施形態に係るエアーカーテン装置の風路の概略断面図である。 実施形態に係るエアーカーテン装置の設置状態を示す側面図である。 一般的なダクトの曲がり部の例を示す概略断面図である。

図１は実施形態に係るエアーカーテン装置の外観を示す斜視図である。
実施形態のエアーカーテン装置の本体１は、図１のように吸込口６と２本の平行なスリット状の吹出口７ａ、７ｂとを結ぶ風路を形成するケーシング２を有する。２本の平行なスリット状の吹出口７ａ、７ｂは、ケーシング２の幅方向、つまり風路の幅方向にそれぞれ延出させて形成されている。ケーシング２は、直方体状に形成され、吸込口６側にプロペラ羽根３とこれを駆動するモーター４を持つ軸流送風機が取り付けられ、吸込口６から吹出口７ａ、７ｂへの風の流れを発生させる。すなわち、エアーカーテン装置は、プロペラ羽根３をモーター４で回転させることにより、本体１からエアーカーテン気流の吹出しを行なうものである。空気の流れは、吸込口６から吸込み、ケーシング２の内部に設けられた風路を通り、２本のスリット状の吹出口７ａ、７ｂから吹出されるものである。

また、ケーシング２の下部には、エアーカーテン装置の本体１を建物に固定するための固定脚８が取り付けられている。

また、プロペラ羽根３の周りには、保護ガード５が設けられている。保護ガード５は、鉄ワイヤで形成されており、異物吸込み防止と、回転するプロペラ羽根３による危険防止のために、吸込口６の位置に取り付けられたものである。

図２は実施形態に係るエアーカーテン装置の風路の概略断面図である。
図２に示すように、本体１のケーシング２の風路９の途中、つまり吸込口６とスリット状の吹出口７ａ、７ｂとの間には、曲がり部１０が形成されている。風路９は、曲がり部１０によって水平方向から予め設定された方向、すなわち下方向へ曲げられていて、空気の流れる角度（風向き）を変えている。

また、風路９には、吸込口６から曲がり部１０にかけて絞り部２０が設けられている。絞り部２０は、本体１の吸込口６から曲がり部１０の内側コーナーにかけて形成されて風路内に突出する山形部１１にて構成されている。山形部１１は、プロペラ羽根３の下流側（例えばプロペラ羽根３の直後）から風路９の下流側に向かって風路断面積が縮小するように上向きに１５〜３０度の角度で傾斜する斜面１１ａを有している。また、斜面１１ａは、頂部の高さ寸法Ｂが風路幅の１／４〜１／３となる高さ寸法に設定されている。すなわち、絞り部２０の山形部１１の形状は、軸流送風機の直後から１５〜３０度の角度（図２中Ａの角度）で絞込みを始め、風路９の幅（図２の紙面直交方向の風路寸法）の１／４〜１／３となる高さ寸法（図２中Ｂの寸法）になるまで絞込むような形状を有している。そして、斜面１１ａの頂部は、円弧状の曲線に沿うように、吸込み方向（軸流送風機の軸線方向）に対して垂直な下向きになるように湾曲されて形成されている。

また、風路９の曲がり部１０には、当該風路９の幅方向に延びる複数の整流板１２ａ、１２ｂ、１２ｃが当該風路９と平行に、かつ間隔をおいて積層するように設けられている。整流板１２ａ、１２ｂ、１２ｃは板厚がそれぞれ１．６ｔであり、風路９の曲がり部１０の中央部分に、曲がり部１０の外側Ｒに沿う円弧状に形成されて、円弧の径方向に等間隔に３枚に設置されている。

また、吹出口には、取付位置を調整可能なノズルガイド１３が設けられている。ノズルガイド１３は、風路９の吹出口部の中央に設置され、風路９を２本のスリット状の吹出口７ａ、７ｂとなるように中心で分割している。また、ノズルガイド１３は、取付位置を変更することで、当該ノズルガイド１３とケーシング２との間に形成される吹出口７ａ、７ｂのスリットの互いの開口面積を調整することができ、これによって曲がり部１０の内側・外側の風速差を均一に調整することができるようになっている。なお、吹出口は、ここでは垂直からさらに約３０度（図２中Ｃの角度）折り返すように曲げて形成されている。

図３は実施形態に係るエアーカーテン装置の設置状態を示す側面図である。
エアーカーテン装置の本体１は、天井１５と床面１７との間において、天井１５と間口１８の上部の壁１６に近接した位置に設置される。すなわち、エアーカーテン装置の本体１は、建物（壁１６）に設けられた架台１４の上に、本体１側の固定脚８が載置されてボルトとナットにより固定されている。

このように、実施形態に係るエアーカーテン装置は、吸込口６とスリット状の吹出口７ａ、７ｂとを結ぶ風路９を形成する本体１と、吸込口６から吹出口７ａ、７ｂへの風の流れを発生させるプロペラ羽根３及びこれを駆動するモーター４とを備え、本体１の風路９の途中に曲がり部１０を形成し、風路９が予め設定された方向へ曲げられているので、一方向から吸込んだ空気の風向を予め設定された他方向へ曲げて吹出させることができる。このため、例えば図３のように天井面と水平に吸込んだ空気を下向きの気流として吹出させることが可能となる。それにより、羽根径の大きなプロペラ羽根３を採用しても、エアーカーテン装置の本体１と天井面との間に大きな吸込み空間の確保が不要となる。このため、省スペースで設置でき、また横断流羽根を用いたエアーカーテン装置に比べて遮断能力を向上させることができ、かつ使用時におけるホコリ付着による風量低下が少なくなる。

また、曲がり部１０が形成された風路９の内側には、吸込口６から曲がり部１０にかけて絞り部２０を設けているので、曲がりの外側に位置する片方の吹出口７ａの吹出し風速と、曲がりの内側に位置する吹出口７ｂの吹出し風速とを同等にすることができる。

また、絞り部２０は、本体１の吸込口６から曲がり部１０の内側コーナーにかけて形成されて風路９内に突出する山形部１１にて構成している。山形部１１の斜面１１ａの傾斜角度を、上向き１５〜３０度としたのは、次の理由による。すなわち、山形部１１の斜面１１ａの傾斜角度を上向き３０度以上の角度にすると、風路の急な縮小となり圧力損失が増大する。逆に山形部１１の斜面１１ａの傾斜角度を上向き１５度以下の角度にすると、必要な絞込みを行うために要する距離が長くなり、本体サイズの増大に繋がり、また風路長も長くなるため圧力損失も増大する。実施形態に係るエアーカーテン装置は、山形部１１の斜面１１ａの傾斜角度を、上向き１５〜３０度としているので、圧力損失の増大を防ぎ、かつ絞込みの効果を得ることができる。

また、斜面１１ａは、頂部の高さ寸法が風路幅の１／４〜１／３となる高さ寸法に設定されている。斜面１１ａの頂部の高さ寸法を風路幅の１／４〜１／３となる高さ寸法に設定したのは、次の理由による。すなわち、斜面１１ａの頂部の高さ寸法を風路幅の１／３となる高さ寸法よりも高くした場合、圧力損失が増大する。また、逆に斜面１１ａの頂部の高さ寸法を風路幅の１／４となる高さ寸法よりも低くした場合、絞り部２０の斜面１１ａの長さが長くなってしまう。実施形態に係るエアーカーテン装置は、斜面１１ａの頂部の高さ寸法を風路幅の１／４〜１／３となる高さ寸法に設定しているので、圧力損失の増大を防ぎ、かつ小型化を図ることができる。

図４は一般的なダクトの曲がり部の例を示す概略断面図である。図４に示すように、一般的なダクトは、ダクト径を均一に保持したままＲを描いて曲げている。この場合、ダクト内の気流がスムーズに曲がるようにするためには、大きなスペースが必要である。また、急激に曲げてしまうと、風路圧損の増大を招き、送風機から発生する騒音が増える弊害がでる。

実施形態に係るエアーカーテン装置は、曲がり部１０が形成された風路９の内側に、吸込口６から曲がり部１０にかけて絞り部２０を設けているので、圧力損失の増大を防ぎ、かつ軸流送風機から発生する騒音を抑えることができる。

また、吹出口７ａ、７ｂは、風路９の幅方向に延びる複数の平行なスリットで形成し、風路９内の曲がり部１０には、風路の幅方向に延びる複数の整流板１２ａ、１２ｂ、１２ｃを風路９と平行に、かつ間隔をおいて積層するように設けているので、プロペラ羽根３による気流の旋回成分を低減し、かつ曲がり部１０の外側コーナーに対応する吹出口７ａと曲がり部１０の内側コーナーに対応する吹出口７ｂとの間の風速差の発生を低減し、吹出す気流の風速を均一化することができる。

１ 本体、２ ケーシング、３ プロペラ羽根、４ モーター、５ 保護ガード、６ 吸込口、７ａ、７ｂ スリット状の吹出口、８ 固定脚、９ 風路、１０ 曲がり部、１１ 山形部、１１ａ 斜面、１２ａ〜１２ｃ 整流板、１３ ノズルガイド、１４ 架台、１５ 天井、１６ 壁、１７ 床面、１８ 間口、２０ 絞り部。

Claims (1)

1. 吸込口と吹出口とを結ぶ風路を形成する本体と、前記吸込口から前記吹出口への風の流れを発生させるプロペラ羽根及びこれを駆動するモーターとを備え、
   前記本体は、前記風路の途中に曲がり部が形成され、前記風路が予め設定された方向へ曲げられており、
   前記風路の吹出口部の中央には、該風路をその幅方向に延びる２本の平行なスリット状の吹出口となるように分割する取付位置を調整可能なノズルガイドが設けられ、
   前記吹出口は、前記ノズルガイドによって前記風路の幅方向に延びる２本の平行なスリットで形成され、
   前記風路内の前記曲がり部には、前記風路の幅方向に延びる複数の整流板が該風路と平行に、かつ間隔をおいて積層するように設けられ、
   前記曲がり部が形成された前記風路の内側には、前記吸込口から前記曲がり部にかけて絞り部が設けられ、
   前記絞り部は、前記本体の前記吸込口から前記曲がり部の内側コーナーにかけて形成されて風路内に突出する山形部にて構成され、
   前記山形部は、前記プロペラ羽根の下流側から風路の下流側に向かって風路断面積が縮小するように上向きに１５〜３０度の角度で傾斜する斜面を有し、
   該斜面は、頂部の高さ寸法が風路幅の１／４〜１／３となる高さ寸法に設定され、前記頂部において、前記プロペラ羽根の回転軸方向に対して垂直な下向きに、円弧状に湾曲していることを特徴とするエアーカーテン装置。

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