JP2002021777A - ジェットファン - Google Patents
ジェットファンInfo
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- JP2002021777A JP2002021777A JP2000211400A JP2000211400A JP2002021777A JP 2002021777 A JP2002021777 A JP 2002021777A JP 2000211400 A JP2000211400 A JP 2000211400A JP 2000211400 A JP2000211400 A JP 2000211400A JP 2002021777 A JP2002021777 A JP 2002021777A
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- wing
- wing member
- airflow
- jet fan
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- Pending
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
Abstract
の旋回成分を最小とすることができ、しかも、一対の羽
根車を一つの駆動手段で回転させることができること。 【解決手段】 相対向して共通中心軸線上に配される羽
根車26および28が互いに反対方向に回転され、か
つ、羽根車26および28の翼26Fおよび28Fがそ
れぞれ、羽根車26および28における気流の絶対速度
の旋回成分が互いに相殺されるように配置されるもの。
Description
向に気体を送出することができるジェットファンに関す
る。
るジェットファンは、例えば、図3に示されるように、
円筒状のケーシング4の内側に配置される羽根車8およ
び10と、羽根車8および10に連結されそれらを同一
方向に回転させる両軸型の電動機6と、ケーシング4の
両端部にそれぞれ設けられる消音用ダクト2Lおよび2
Rとを含んで構成されている。
れ連結される軸部を有する回転子6Aと、回転子6Aを
包囲する固定子6Bとを含んで構成されている。電動機
6の回転子6Aは、図示が省略される制御装置により制
御され、順方向または逆方向に回動される。
の翼8Fと羽根車10の翼10Fとは、それぞれ、互い
に同一形状とされる。また、翼8Fおよび10Fは、そ
れぞれ、その翼弦の延長線FLを含む平面が互いに略平
行となるように円周方向に沿って回転台に複数個取付け
られている。また、翼8Fにおける迎え角側の端部8f
aが、図3に示されるように、翼10Fに対し相対向す
る所定の位置関係にある場合、羽根車10の翼10Fに
おける対応する端部10faに対し点対称となるように
配置されている。
状態とされる場合、回転子6Aが図3の矢印Aの示す方
向から見て反時計回り方向に回転せしめられるとき、羽
根車8の翼8Fおよび羽根車10の翼10Fが同一方向
に回転されることにより、矢印Rの示す方向に送風さ
れ、一方、回転子6Aが図3の矢印Aの示す方向から見
て時計回り方向に回転せしめられるとき、矢印Lの示す
方向に送風されることとなる。
10の翼10Fにおける気流の状態は、それぞれ、例え
ば、図3の矢印Lの方向に送風される場合、図4に示さ
れるような速度線図により表される。
ぞれ、各羽根車側から見た翼10Fにおける気流の相対
流入速度および気流の相対流出速度(翼8Fにおける相
対流入速度)、翼8Fにおける相対流出速度である。ベ
クトルC1,C2,C3は、それぞれ、羽根車10にお
ける流入側および流出側の気流の絶対速度(羽根車8の
流入側における気流の絶対速度)および羽根車8におけ
る流出側の気流の絶対速度である。ベクトルUは、羽根
車8および羽根車10の周速度である。ΔCu2、ΔC
u3は、それぞれ、絶対速度の周方向成分(旋回成分)
である。矢印Aは、軸流方向を示す。
Cu2、ΔCu3は、図4からも明らかなように、例え
ば、トンネルの換気に寄与しない気流の成分である。こ
れにより、例えば、特開平6−336993号公報にも
示されるように、ジェットファン内の負圧領域から大気
圧に向かって空気を噴き出すこととなるので気流による
推力が減少して、ジェットファン性能の低下の一因とな
っている。
分)ΔCu2、ΔCu3を低減すべく、例えば、特開平
6−336993号公報にも示されるように、一対の羽
根車が同一方向に回転されるもとで、一方の補助となる
羽根車の回転数が他方の主となる羽根車の回転数に比し
て低く設定されるものが提案されている。
場合においても、主となる羽根車とともに、補助となる
羽根車も、同一方向にほぼ遊転している状態なので絶対
速度の周方向成分(旋回成分)ΔCu2、ΔCu3を最
小にすることにも限界がある。
れ各羽根車に対し必要となるので製造コストが嵩む虞が
ある。
て双方向に気体を送出することができるジェットファン
であって、ジェットファンの出口側での気流の絶対速度
の旋回成分を最小とすることができ、しかも、一対の羽
根車を一つの駆動手段で回転させることができるジェッ
トファンを提供することを目的とする。
めに、本発明に係るジェットファンは、複数の翼部材を
有し回動可能に支持されて軸線方向に沿って送風する第
1の羽根車と、複数の翼部材を有し第1の羽根車の軸線
と略同一軸線上に回動可能に支持されて軸線方向に沿っ
て送風する第2の羽根車と、第1の羽根車および第2の
羽根車を互いに反対方向に回転させ可逆的に送風させる
反転回動手段とを備え、第1の羽根車の翼部材は、翼部
材の翼弦の延長線を含む平面が第2の羽根車の翼部材の
翼弦の延長線を含む平面に対し交差するように設けられ
るもとで、第1の羽根車の翼部材または第2の羽根車の
翼部材の翼形が、第1または第2の羽根車の翼部材の出
口側相互間における気流の絶対速度の旋回成分の差が第
2または第1の羽根車の翼部材の作用により縮小される
ように形成されることを特徴とする。
羽根車の翼部材における気流の相対速度の転向角が、第
1または第2の羽根車の翼部材の出口側相互間における
気流の絶対速度の旋回成分の差が第2または第1の羽根
車の翼部材の作用により縮小されるように設定されても
よい。
流の絶対速度の旋回成分および第2の羽根車の翼部材に
おける気流の絶対速度の旋回成分の方向を軸線方向に向
けて転向させるものであってもよい。
根車とにそれぞれ連結される独立した出力軸を有する一
つの電動機であってもよい。
の翼部材の翼形および取付角が互いに略同一であっても
よい。
ァンの一例を示す。
ば、高速道路に設けられるトンネルの本坑天井部に設置
されている。
0の両端部にそれぞれ設けられる消音用ダクト22Lお
よび22Rと、円筒状のケーシング20の内側における
中央部に配置され相対向する羽根車26および28を互
いに反対方向に回転させる反転型の電動機24と、電動
機24の出力軸にそれぞれ連結され互いに反対方向に回
転せしめられる羽根車26および28とを含んで構成さ
れている。
2Lおよび22Rの内周部22aおよび22bは、それ
ぞれ、ケーシング20の内周部20aに連通している。
される軸部を有するインナーロータ部24Bと、インナ
ーロータ部24Bを包囲し羽根車28に連結される軸部
を有するアウターロータ部24Aとを含んで構成されて
いる。なお、例えば、交流電動機とされる電動機24の
出力馬力は、所望される風量および全圧に基づきそれら
を満たすように設定されている。
ータ部24Aの軸部は、それぞれ、そのケースに順方向
または逆方向に回転可能に同一の中心軸線上に支持され
ている。また、インナーロータ部24Bおよびアウター
ロータ部24Aは、例えば、供給される電力に基づく電
磁誘導作用により互いに反対方向に略同一回転数で回転
せしめられる。その際、インナーロータ部24Bおよび
アウターロータ部24Aのトルクは、互いに釣り合い、
また、略同一となるように回転数が変化せしめられる。
ターロータ部24Aの回転数は、20%程度の相互の回
転数差が生じるものであっても機能上支障がない。電動
機24の出力軸の回転方向は、反転制御装置30からの
駆動制御信号Cdに基づいて供給される電流の向き(コ
イルの出力特性)の変化により所定の回転方向となるよ
うに選択的に制御される。
6および羽根車28は、電動機24を挟んで相対向して
共通の軸線上に配されている。その羽根車26の翼26
Fとその羽根車28の翼28Fとは、それぞれ、互いに
同一形状とされ、対称形状の断面形状、例えば、略楕円
の断面形状を有している。なお、その羽根車26の翼2
6Fとその羽根車28の翼28Fの断面形状は、かかる
例に限られることなく、流線形であってもよい。
の翼弦の延長線FLを含む平面が互いに交差するように
円周方向に沿って均等に回転台に複数個取付けられてい
る。
6faが、図1に示されるように、翼28Fに対し相対
向する所定の位置関係にある場合、羽根車28の翼28
Fにおける対応する端部28faに対し中心線CLを対
称軸線として線対称となっている。翼26Fおよび翼2
8Fは、それぞれ、所定の迎え角および後述する所定の
転向角が形成されるように回転台に配置されている。
向角は、後述するように、羽根車28の翼28Fにおけ
る気流の絶対速度の旋回成分ΔCu2の方向と羽根車2
6の翼26Fにおける気流の絶対速度の旋回成分ΔCu
3の方向とは、互いに反対方向であり、かつ、旋回成分
ΔCu2の値と旋回成分ΔCu3の値とが略同一となる
ように設定されている。
望される風量、および全圧の条件が満たされるもとで、
実際の予備実験、または、数値解析等により調整されて
設定されてもよい。また、翼26Fおよび翼28Fの翼
形は、図2に示されるような速度線図に応じて数値解
析、あるいは、所定のそり選定線図および迎え角選定線
図等が用いられて設定されてもよい。
0からの駆動制御信号Cdに基づいて電動機24が作動
状態とされ、矢印Aの示す方向から見て羽根車26が反
時計回り方向に回転され、また、羽根車28が時計回り
方向に回転せしめられる場合、空気が矢印Rの示す方向
に送風される。
6が時計回り方向に回転され、また、羽根車28が反時
計回り方向に回転せしめられる場合、空気が矢印Lの示
す方向に送風される。
および羽根車28の翼28Fにおける気流の状態は、そ
れぞれ、例えば、図1の矢印Lの示す方向に送風される
場合、図2に示されるような速度線図により表される。
は、それぞれ、各羽根車側から見た翼28Fにおける気
流の相対流入速度および気流の相対流出速度、翼26F
における相対流入速度、および相対流出速度である。ベ
クトルC1,C2,C3は、それぞれ、羽根車28にお
ける流入側および流出側の気流の絶対速度(羽根車26
における流入側の気流の絶対速度)および羽根車26の
翼26Fにおける流出側の気流の絶対速度である。ベク
トルUは、羽根車26および羽根車28の周速度であ
る。ΔCu2、ΔCu3は、それぞれ、絶対速度の周方
向成分(旋回成分)である。双方向の矢印Aの示す方向
は、軸流方向をあらわす。
ける気流は、ベクトルW1と翼弦の延長線FLとのなす
角である所定の迎え角αで流入した後、ベクトルW1と
ベクトルW2との挟角である所定の転向角Δβ1でその
方向が変えられて流出される。これにより、絶対速度の
旋回成分ΔCu2の方向は、軸流方向に直交する一方向
となる。
気流は、羽根車26の翼26Fにおける後側から流入さ
れ、その後、ベクトルW2’とベクトルW3との挟角で
ある所定の転向角Δβ2でその方向が変えられて流出さ
れる。これにより、第1の羽根車(羽根車26)の出口
側での旋回成分ΔCu2は、第2の羽根車(羽根車2
8)の作用によりその出口側で旋回成分ΔCu2の方向
とは反対方向の旋回成分ΔCu3が発生し、結果として
第2の羽根車(羽根車28)から送出される気流が、内
側の中心軸線と略平行となる方向となる。即ち、旋回成
分ΔCu2と旋回成分ΔCu3との差が縮小される。
流の絶対速度の旋回成分ΔCu2の方向と羽根車26の
翼26Fにおける気流の絶対速度の旋回成分ΔCu3の
方向とは、互いに反対向きであり、かつ、旋回成分ΔC
u2の値と旋回成分ΔCu3の値とが略同一となるので
各出口側における気流の絶対速度の旋回成分の相互間の
差が縮小されることとなる。
る場合においても同様な理由により各出口側における気
流の絶対速度の旋回成分の相互間の差が縮小されること
となる。
28および羽根車26により送風される気流の絶対速度
の旋回成分の相互間の差が羽根車28と羽根車26とに
より縮小されるので高推力かつ高性能のジェットファン
が得られることとなる。
に係るジェットファンによれば、第1の羽根車の翼部材
は、翼部材の翼弦の延長線を含む平面が第2の羽根車の
翼部材の翼弦の延長線を含む平面に対し交差するように
設けられるもとで、第1の羽根車の翼部材または第2の
羽根車の翼部材の翼形が、第1の羽根車の翼部材の出口
側における気流の絶対速度の旋回成分が第2の羽根車の
翼部材の作用により気流の絶対速度の旋回成分の相互間
の差が結果的に縮小されるように形成されるのでジェッ
トファンの出口側での気流の絶対速度の旋回成分を最小
とすることができ、しかも、一対の羽根車を一つの駆動
手段で回転させることができる。
的に示す構成図である。
速度線図である。
す構成図である。
速度線図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 複数の翼部材を有し回動可能に支持され
て軸線方向に沿って送風する第1の羽根車と、 複数の翼部材を有し前記第1の羽根車の軸線と略同一軸
線上に回動可能に支持されて軸線方向に沿って送風する
第2の羽根車と、 前記第1の羽根車および前記第2の羽根車を互いに反対
方向に回転させ可逆的に送風させる反転回動手段とを備
え、 前記第1の羽根車の翼部材は、該翼部材の翼弦の延長線
を含む平面が前記第2の羽根車の翼部材の翼弦の延長線
を含む平面に対し交差するように設けられるもとで、該
第1の羽根車の翼部材または該第2の羽根車の翼部材の
翼形が、該第1または第2の羽根車の翼部材の出口側相
互間における気流の絶対速度の旋回成分の差が該第2ま
たは第1の羽根車の翼部材の作用により縮小されるよう
に形成されることを特徴とするジェットファン。 - 【請求項2】 前記第1の羽根車の翼部材または前記第
2の羽根車の翼部材における気流の相対速度の転向角
が、該第1または第2の羽根車の翼部材の出口側相互間
における気流の絶対速度の旋回成分の差が該第2または
第1の羽根車の翼部材の作用により縮小されるように設
定されることを特徴とする請求項1記載のジェットファ
ン。 - 【請求項3】 前記第1の羽根車の翼部材における気流
の絶対速度の旋回成分および該第2の羽根車の翼部材に
おける気流の絶対速度の旋回成分の方向を前記軸線方向
に向けて転向させることを特徴とする請求項1記載のジ
ェットファン。 - 【請求項4】 前記反転回動手段は、前記第1の羽根車
と前記第2の羽根車とにそれぞれ連結される独立した出
力軸を有する一つの電動機であることを特徴とする請求
項1記載のジェットファン。 - 【請求項5】 前記第1の羽根車の翼部材または前記第
2の羽根車の翼部材の翼形および取付角が互いに略同一
であることを特徴とする請求項1記載のジェットファ
ン。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000211400A JP2002021777A (ja) | 2000-07-12 | 2000-07-12 | ジェットファン |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000211400A JP2002021777A (ja) | 2000-07-12 | 2000-07-12 | ジェットファン |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002021777A true JP2002021777A (ja) | 2002-01-23 |
Family
ID=18707515
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000211400A Pending JP2002021777A (ja) | 2000-07-12 | 2000-07-12 | ジェットファン |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002021777A (ja) |
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- 2000-07-12 JP JP2000211400A patent/JP2002021777A/ja active Pending
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