JP2000508735A - 羽根付き回転装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 回転のため固定あるいは取付けのいずれかができ、使用に際して流体が通過することを強いられる外部ケーシングから成る羽根付き回転装置において、複数の内側方向に延びる羽根が前記ケーシングに支持され、該羽根が前記ケーシングに取付けられている場所だけで支持されていることを特徴とする。前記流体の流れに連行される僅かな固形物もそれにより事実上自由になるか、あるいは本装置を前記羽根につかまることなく妨害なしに通過させることを特徴とする。羽根は軸方向に間隔をおくことができる。

Description

【発明の詳細な説明】 羽根付き回転装置 本発明は羽根付き回転装置、すなわちダクトで送られた流体の流れの中に配列 した固定羽根の上に流れを通過させることによって回転渦巻を発生させるか、前 記流体内、好ましくはダクト、シリンダーもしくはその他の室内で配列した回転 羽根を回転させることにより流体を加速させるか、それを通る流体の軸方向運動 を誘起させるか、あるいはその中で流体を羽根の下流で圧縮させるか、あるいは 配列した羽根の回転運動を羽根によって加圧された流体を通過させることで誘起 させるかのいずれかに用いることができる装置に関するものである。 回転装置の各々の種類で使用される羽根は公知のものであり、一般に中心軸も しくはハブから半径方向に延びるピッチつき羽根からなり、回転羽根の場合は液 体もしくは気体であっても差支えないが、いずれにしても流体が通過する室内で ほぼ軸方向に回転自在に取付けられる。このような公知の装置では前記ブレード の前縁は一般に直線状で、流体の流れの方向に対して直交して配置される。流体 が懸濁固形物であって、特にフィラメント状、繊維状もしくは、網状性質のもの である場合のような用途では前記固形物は前記羽根の真上もしくは回りに捕捉さ れた形になり勝ちで、このことは運転の効率もしくは円滑性を減少させるか、あ るいは問題の固形物材料の除去中に機械の完全破壊をきたすことがある。 本発明の目的は述べられた種類の回転装置で使用され、流体の流れに連行され る固形物を浸入される傾向が少ない羽根の配列を提供することである。本発明の 他の目的は、羽根の真上を通る流体中の乱流を減少させることである。 本発明の実施態様によれば、羽根付き回転装置は（先に定義されている通り） 、使用中、流体の通過を強いられる外側ケーシングからなり、それに複数の内側 に延びる羽根が取り付けられ、その複数の羽根が前記ケーシングに取付けられる 場所だけで支持される独立したピッチのついた部材からなるものである。 軸方向に見た時、隣接する羽根の間に離隔があっても差支えないが、なるべく なら隣接する羽根の間に部分的な重なりをもたせて１枚の羽根の前縁部分が次の 羽根の後縁をその間に軸方向間隙をもって覆って、羽根と羽根の間に、流体の流 れの中に連行された固形物を事実上自由にもしくは妨げなく通過させる。前記複 数の羽根の前縁を好ましくは弯曲させて、特に前記前縁の回りを配列の中心域に 向って、絡まった特にフィラメント状材料もしくは織布の移動を容易にすること が好ましく、また中心間隙が羽根の間に設けられて前記材料の羽根からの除去を 容易にすることができる。前記前縁はさらに好ましくは、前記ケーシングの壁か らその中心に回って下流方向に角度をもたせ、ここでも羽根の前縁の回りにから まった材料の除去を容易にすることが好ましい。 便宜上、前記羽根は一般に楕円形平面部材からなり、その最大幅（主軸線に対 し直交して）が前記ケーシングの半径もしくはそれよりも僅かに小さく、その根 元はケーシングの壁に対して角度をもって固定されて羽根にピッチを与え、また さらに前縁に下流傾斜方向を与える。 本発明による装置では羽根の最少の数は２つで、最多の数は操作上もしくは機 能上の要求条件に左右されるが、大抵の用途では４乃至５つの羽根が十分と考え られるが、最高８つの羽根が例外的に使用できる。 本装置の性能をさらに改善して流体の流れに連行された材料に対し受入れる傾 向を防ぐため複数の羽根が軸方向に離間して、その羽根と羽根の対応部分が同一 の横方向の平面上にないようにすることである。このような配置にすると、最も 上流にある羽根の前縁がつぎの下流の羽根の前縁から軸方向に間隔をおくことに なり、最適条件の耐連行性をもつようにするためには、これら複数の羽根をつぎ の下流羽根の前縁がすぐ上流の羽根の後縁から軸方向に間隔をおくようにさせる こともできる。前記軸方向に間隔をおいた羽根の渦巻き発生効果の維持のために 、羽根のピッチ角を減らすこと、すなわち羽根が横方向平面に対する角度を羽根 が共面である場合の装置よりも浅くすることができる。 本発明による装置は、例えば埃ののった空気中で渦巻きの発生によって作動し それによって埃の微粒子が遠心力を受けることになり、そのエネルギーを失うに したがって収集室に沈澱するようにした吸引掃除機に用いるという固定実施例で の用途がある。別の例として、１つの回転実施例ではケーシングを回転するよう に取付けて駆動させ、このケーシングにより移動する気流を発生させる。タービ ンにおけるように他の回転実施例では、ケーシングは移動する気流をそのケーシ ングを通し羽根の上を通過させることにより回転するように駆動できる。 本発明の実施例を添付図面に関して説明する。 図１は、吸引もしくは真空掃除機での使用に適した３つの羽根を備える装置を 示す軸方向に見た図である。 図２は、図１の装置の斜視図である。 図３は、３つの軸方向に間隔をおいて羽根を備える装置の軸方向に見た図であ る。 図４は、図３の装置の側面図である。 図１を参照すると、本装置は真空掃除機もしくは渦状気流の発生を必要とする 他の機械に組込まれるのに適する環状ハウジング１１を備える。３つの羽根１２ がこのハウジング１１の壁からそれにより形成されるダクトの内腔部に延長する 。 各羽根は平坦なシート材で形成され、概ね楕円状もしくは瞼状の形状を有して いる。羽根は適当な角度で取付けられて前縁１３が部分的に後縁１４に重なって いる。小径の三角開口部１５が中心で形成され、どの羽根も他の羽根とは物理的 接触をしていない。 図２では一層明白に示されているように、軸方向開口部１６がいづれか１つの 羽根の前縁１３と隣接する羽根の後縁１４の間に形成される。複数の線１７はハ ウジング１１の壁にある羽根の根元の角度のついた取付位置を示す。 埃ののった空気流に使用した場合、埃の微粒子もしくはかけらのいずれもが羽 根１２の傾斜上面に衝突して複数の間隙１６の１つを通って偏向させられるか、 フィラメント材料の場合は典型的例として、羽根の前縁１３の両側に追いやられ て、それに沿って間隙１５を通過するまで吹き流され、その後羽根の後縁１４か ら離れる。 図３と４に示されるように、軸方向に間隔をおいた羽根の配置は軸方向と、側 面からそれぞれ見られる。最も上流の羽根には３１を付し、その前縁根元には３ ２を付す。一方次の下流羽根には３３を付し、その前縁根元には３４を付す、最 も下流の羽根には３５を付し、その前縁根元には３６を付す。図３から見てわか るように、羽根のわずかに重なる部分が中心軸方向領域３７にあるが、図４でわ かるように羽根は軸方向に間隔をおいて、それぞれの前縁３４と３６とつぎの上 流の羽根の後縁の間の間隔は羽根の縦方向ピッチに相当する。 ４５°以下のピッチ角は殆どの用途において好ましい。３０°のピッチ角度は 例えば３つの羽根をもつ装置と共に、あるいは２０°のピッチ角度は４つの羽根 、あるいは軸方向に間隔をおいて図３と４に例として示された羽根をもつ装置と 共に用いることができる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９８年７月３日（１９９８．７．３） 【補正内容】 補正書 １．請求の範囲を下記の通り補正する。 「１． ダクトで送られた流体の流れに渦巻きを発生させる装置であって、使 用に際して流体が通過することを強いられる固定ケーシングと、このケーシング により支持される内側方向に延びる複数の羽根から成る装置において、前記羽根 が独立の角度をもたせた素子から成り、それらが前記ケーシングに取付けられた その場所だけで支えられることを特徴とする回転渦巻き発生装置。 ２． 軸方向に見た場合、隣接する羽根の間に部分的な重なりがあることを特 徴とする請求項１記載の回転渦巻き発生装置。 ３． 複数の羽根の前縁が弯曲していることを特徴とする請求項１もしくは２ 記載の回転渦巻き発生装置。 ４． 中心間隙が前記羽根の間に配設されていることを特徴とする請求項１〜 ３のいずれか１項記載の回転渦巻き発生装置。 ５． 羽根の前縁がケーシングの壁からその中心に向けて下流の方向に対して 角度をもたせてあることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の回転渦 巻き発生装置。 ６． 複数の羽根がほぼ楕円形の平面部材から成り、その根元が前記ケーシン グの壁に対して角度をもって固定されていることを特徴とする請求項１〜５のい ずれか１項記載の回転渦巻き発生装置。 ７． 複数の羽根が４５°もしくはそれ以下の角度をもっていることを特徴と する請求項１〜６のいずれか１項記載の回転渦巻き発生装置。 ８． 複数の羽根が軸方向に間隔をおき、前記羽根の対応する部分が異なる横 方向の平面にあることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の回転渦巻 き発生装置。 ９． 複数の羽根が３０°またはそれ以下のピッチ角をもつことを特徴とする 請求項８記載の回転渦巻き発生装置。 １０． 請求項１〜９のいずれか１項記載の装置を含むことを特徴とする吸引 掃除機。」

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アーノルド．アーサー．ジョン イギリス国．デヴォン．イー．エックス. 20．４．ジェイ．ビー．レイドフォード. ラヴェントール（番地なし) (72)発明者 アーノルド．エイドリアン．クリストファ ー イギリス国．デヴォン．ピー．エル．19. ０．エヌ．ジー．タヴィストック．ブレン トール．ショータクレ（番地なし)

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 使用に際して流体が通過を強いられる外部ケーシングから成る羽根付き 回転装置において、複数の内側方向に延びる羽根が前記ケーシングにより支持さ れ、該羽根が独立するピッチをつけた複数の部材から成り、各部材が前記ケーシ ングに取付けられている場所だけで支持されていることを特徴とする羽根付き回 転装置。 ２． 軸方向に見る場合、隣接する羽根の間に部分的な重なりがあることを特 徴とする請求項１記載の羽根付き回転装置 ３． 複数の羽根の前縁が弯曲していることを特徴とする請求項１もしくは２ 記載の羽根付き回転装置。 ４． 中心間隙が複数の羽根の間に配設されていることを特徴とする請求項１ 〜３のいずれか１項記載の羽根付き回転装置。 ５． 複数の羽根の前縁が前記ケーシングの壁からその中心に向けて下流方向 に適当な角度をつけてあることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の 羽根付き回転装置。 ６． 複数の羽根がほぼ楕円形の平面部材から成り、その最大幅（主軸線に対 し直交して）が前記ケーシングの半径もしくはわずかにそれ以下であり、その根 元が前記ケーシングの壁に対して角度をもって固定されていることを特徴とする 請求項１〜５のいずれか１項記載の羽根付き回転装置。 ７． 複数の羽根が４５°またはそれ以下のピッチ角をもっていることを特徴 とする請求項１〜６のいずれか１項記載の羽根付き回転装置。 ８． 複数の羽根が軸方向に間隔をおいてこれらの羽根の対応する部分が異な る横方向の平面にあることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の羽根 付き回転装置。 ９． ３０°またはそれ以下のピッチ角をもつことを特徴とする請求項８記 載の羽根付き回転装置。 １０． 請求項１〜９のいずれか１項記載の装置を含むことを特徴とする吸引 掃除機。