ツインフローファン等専用構造採用の 消音ボックス付送風機

【日本機械工業連合会会長賞】
ツインフローファン等専用構造採用の
消音ボックス付送風機
(キャビネットファン モデルナンバー３シリーズ)
パナソニック エコシステムズ株式会社
愛知県春日井市
1.
機器の概要
建物の機械室スペース縮小等の建築ニーズにより、天井裏など居室に隣接した
空間へのダクト換気用送風機の設置が増加し、送風機自体の薄型コンパクト化、
低騒音化のニーズが高まっている。そのような中、市場要望に近い商品群の消音
ボックス付送風機（当社商品名：キャビネットファン）の需要が伸張している。
今回、消音ボックス付送風機に適した専用羽根車・ファンケーシング・風路構
造を新開発。高静圧大風量化・薄型化・低騒音化等の市場ニーズに対応しながら
低消費電力化を進めた新型キャビネットファンを、2008 年７月より順次シリーズ
展開しながら発売した。
（写真１）
・基本機種 ：静音形・消音形キャビネットファン
・用途別機種 ：耐湿形・厨房形・消音給気形・消音給排形キャビネットファン
・風量拡大機種：キャビネットファン大風量タイプ（消音形・耐湿形・厨房形）
写真１ 消音ボックス付送風機（消音形キャビネットファン）
2.
2.1
機器の技術的特徴および効果
技術的特徴
(1) 羽根車
消音ボックス付送風機は、両吸込型シロッコファンをモーターに直結駆動し
て消音ボックス風路内に配置し、コンパクト化とモーター冷却を図った構造が
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主流であるが、モーター自体が消音ボックス内部の風路抵抗となることで、モ
ーター側ブレードは風量を得にくい。今回の開発品はこの従来の課題に着目し
た。
両吸込型シロッコファンのブレードの断面形状と長さを、羽根車中央付近の
主板の左右、つまりモーター側と反モーター側で変えることで、ブレードを最
適化した羽根車“ツインフローファン”を開発。（図１）
モーター側は高静圧小風量特性、反モーター側は大風量低静圧特性とするた
め、モーター側は、羽根車の外径に対し内径を小さくしてブレード幅（弦長）
を大きくし、静圧を確保。反モーター側は、ブレード幅（弦長）を小さくして
ブレード間の流路幅は広くしながら吸込口径を拡大して、風量を確保しやすく
した。
図１ 羽根車構造図（ツインフローファン）
(2) ファンケーシング
風速の速い部分はスクロール（ファンケーシングの背板）を大きくし、風速
の遅い部分はスクロールを小さくすることで、気流のムラを少なくしたファン
ケーシング“テーパード・スクロール”を開発。（図２）
ファンケーシングの吐出口部をテーパー形状とし、羽根車の主板部は吐出口
高さを大きくし、両端部にいくほど吐出口高さを小さくした特殊な形状である。
■内部風速分布気流解析結果
テーパー部
吐出口高さ： 大
吐出口高さ： 小
テーパー形状部にて風速を均一化
図２ ファンケーシング構造図（テーパード・スクロール）
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(3) 風路
消音ボックス内の気流をスムーズにした消音ボックス付送風機専用の風路
“スライダーフロー”を各機種の仕様に合わせて開発した。
(3-1) マルチ・スライダーフロー（静音形・消音形・消音給気形・消音給排形）
内蔵送風機の羽根車吸込口に向けた複数の風路を設けることで、消音ボッ
クス自体の圧力損失を低減して低消費電力化しながら、内部風速を穏やかに
し低騒音化した風路“マルチ・スライダーフロー”を開発。（図３）
吸音材は、整流用の凸形状や底部に風路空間を設ける等、特殊な形状とし
た。ファンケーシングには、通風開口を設け風路を形成。また、羽根車の大
風量特性側・高静圧特性側に合わせ、反モーター側風路をモーター側風路よ
り幅広くとることで風路を最適化した。
図３ 風路構造図（マルチ・スライダーフロー）
(3-2) ボトム・スライダーフロー（耐湿形・厨房形）
製品底側のドレンパンを天側の消音ボックスと一体化することで、ドレン
パン内部を風路化し、さらにドレンパン内部に吸込気流を導く気流ガイドを
設けた風路“ボトム・スライダーフロー”を開発。ドレンパン空間を風路の
一部として、消音ボックス自体の圧力損失を低減し、低消費電力化・低騒音
化した。
(3-3) ネオ・スライダーフロー（大風量タイプ）
複数の内蔵送風機を前後左右に相対位置をずらして配置し、お互いの気流
干渉を避けた風路“ネオ・スライダーフロー”を開発。消音ボックス内に複
数の内蔵送風機をコンパクトに搭載して最大約 13,000ｍ3/h（60Hz 時）の大
風量としながら、消音ボックス自体の圧力損失を低減し、低消費電力化・低
騒音化した。
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また、既存のベルト駆動遠心送風機に対しては、直結駆動としベルトスリ
ップロスを無くし、また直線的なダクト接続を可能としダクト曲げ回数が削
減できることでダクト圧力損失を削減、省エネルギー化に貢献できる。
2.2
効果
静音形・消音形キャビネットファンにおいて、開発品（モデルナンバー３シリ
ーズ）と当社従来品（モデルナンバー２シリーズ）との代表静圧風量時の消費電
力の比較で、本開発品はシリーズ平均で消費電力 10％減となる。
（図４）
各種専用構造の採用にて基本性能も向上し、最大静圧は 10％増、製品高さは
15％減、側面騒音は 2.5dB 減とできた。
（消音形モデルナンバー３と２の比較）
また、耐湿形・厨房形キャビネットファンでは、シリーズ平均で消費電力 13％
減。キャビネットファン大風量タイプでは、開発品と従来品で風量静圧性能が大
幅に異なるため静圧比消費電力にて比較、シリーズ平均で静圧比消費電力６％減
が実現できた。さらに、全シリーズで行なった薄型コンパクト化・低騒音化は、
原材料の使用量抑制や現場消音施工の削減にもつながっている。
また、将来のライフエンドも考慮。各パネルを簡単な工具で分解し易いねじ締
結構造とし、部品ごとの分別でのリサイクル分解性に配慮している。
（図５）
図４ 消費電力比較（消音形の例）
図５ 分解図（消音形の例）
3. 用途
国内においては国家機関（庁舎・大学等）
、公共団体を含む地方自治体（市庁舎・
清掃工場・病院等）
、民間企業（工場・商業施設等）など様々な施設に納入されて
おり、主に大空間の換気を必要とする施設にて使用頂いている。また、海外市場
（中国・アジア等）においても、キャビネットファンの需要は大きい。
開発品の使用は、換気設備に対する省エネルギー化の社会的ニーズの高まりや、
環境対策に大きく貢献できる。
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