JP2007002836A

JP2007002836A - ブロワ

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Publication number: JP2007002836A
Application number: JP2005341366A
Authority: JP
Inventors: Shizuka Ishikawa; ▲静▼ 石川; Fumiaki Ishida; 文昭石田; Satoshi Takeda; 諭武田
Original assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 2005-05-27
Filing date: 2005-11-28
Publication date: 2007-01-11
Anticipated expiration: 2025-11-28
Also published as: US7470104B2; JP4671844B2; US20090081021A1; US7806649B2; US20060269394A1

Abstract

【課題】
渦流ブロワにおいて、更なる高圧化、冷却性能向上による高効率化、また、シ
ール構造の簡易化を行った渦流ブロワを提供する。
【解決手段】
回転軸１１を中心とした環状の溝を有するブレードケーシング４ａと、ブ
レードケーシングの環状の溝内に、環状の溝を横切って円周方向に区画する複数のブレー
ドを備えた渦流ブロワの羽根車４、及び環状の溝に対向した静止流路が設けられているケ
ーシング５との組合せからなるブロワにおいて、羽根車４と静止流路３の組合せが複数連
なり、各段の静止流路３上に設けられた吐出側と吸込み側を誘導流路９により連結され流
れが誘導される構造であり、各羽根車４は一枚で２段の昇圧を行い、ブレードケーシング
４ａの断面形状が半円形又は楕円形を半分にしたカップ型の羽根車である。
【選択図】図３

Description

本発明は、ブロワを提供する技術に関する。

多段渦流ブロワについて、特許文献１〜３に開示があるが、ブロワの構成として、特許
文献１では、羽根車１枚で１段の昇圧を行い、羽根車の枚数で段数が決まる構造をしてお
り、特許文献２では、羽根車の構造を工夫することで、段数に対する羽根の枚数を少なく
している。また、特許文献３では、三次元形状の羽根車の開示がある。

特公昭４６−３３８５６号公報特許第２０８４９１７号公報特許第２６８０１３６号公報

図１には、渦流ブロワの構造例について示し、１は誘導電動機、２は誘導電動機の回転
軸、３はケーシングの静止流路、４は渦流ブロワの羽根車で、４ａは羽根車のブレードケ
ーシング、４ｂは羽根車のブレードで構成される。５はケーシング、６は渦流ブロワのサ
イドカバー、７は吸音器である。

渦流ブロワは、単位羽根車外径当たりの仕事を表す無次元量である圧力係数が遠心式ブ
ロワに比べ高い事が特徴で、同一回転数においては小さい羽根車外径で、或いは同一羽根
車外径においては低い回転数で圧力の高いブロワを供給できることから、従来から広く使
用されている。この渦流ブロワに対し更なる高圧力化に対する要求があり、これに応じる
構造として、同一回転軸上に羽根車を複数直列に取付け、昇圧工程段を複数段繰り返す事
のできる多段構造がある。

羽根車を多段化する事により、羽根車の外径を大きくしたり回転数を上げることなく高
圧化ができるので、ブロワを小型化、長寿命できる。また、相似条件においては羽根車外
径を大きくすると風量は羽根車外径の３乗に比例して増加する事から、多段化構造による
高圧化は、風量の増加をせずに圧力のみを上げる事ができる。

羽根車の高効率化、小型化の為の高静圧化を提案した形状としては、羽根車のブレード
ケーシングの断面形状を半円形又は楕円形を半分にしたカップ型にすることや、ブレード
ケーシングの断面形状がカップ型で、ブレードが回転軸を中心とする放射方向から所定の
角度傾けられて取り付けられ、更にブレード自体が曲線をなすように形成され、圧力係数
を高くするなどの三次元形状羽根車がある（特許文献３参照）。

ブレードの形状を回転軸を中心とする放射方向から所定の角度傾ける事により単位羽根
車外径、回転数当りの圧力を示す無次元量である圧力係数が高くなり、通常、角度を付け
ず直線放射状のカップ型の羽根車の圧力係数は５〜１１なのに対し、上記三次元形状羽根
車の圧力係数は１０〜２０となる。

また、図７に示す特許文献２で開示されたブロワの羽根車形状では各ブレードにより昇
圧された流れが遠心方向に流出する為、羽根車外周側に静止流路との間に流路を構成する
必要があり、ブロワのケーシング最外径が大きくなっており、小型化・高効率化を図る為
にはブレード形状の改良が必要となった。

そして、１枚の羽根車の表裏に２段のブレード及びブレードケーシングが構成されて２
段の昇圧を行う羽根車では１段目と２段目の流れをシールする必要があり、特許文献２の
羽根車は外周が遠心方向に開放しているので、羽根車ブレードケーシング外周の１段目と
２段目の間に突き出し部を設けシール構造の長さを確保する必要があり、少なくとも３面
のシール構造１０を構成する必要があり高精度の機械加工が必要な部位と、高精度の組立
精度が要求される。そこで上記で開示されているようなブレードケーシング断面をカップ
型にし１枚の羽根車の表裏に２段のブレード及びブレードケーシングを構成する事により
、図６に示すようにシール構造を長くすることができ、羽根車外周と静止環状流路との間
での面状のシール構造とすることが容易となる。

羽根車の高圧化の為には、特許文献３に開示された３次元形状羽根車は圧力係数が高く
高圧化に適しているが、ブレードがブレードケーシングを覆うように湾曲している為、ア
ルミダイカスト等での一体成型する事が困難で、さらに１枚の羽根車の表裏に２段のブレ
ード及びブレードケーシングが構成する為には幾つかの別ピースに分けて製作する必要が
あり、羽根車の製作コストが高価になっていた。三次元羽根車の高圧化は、ブレードに流
体が流入する入口角を図９に示すように流入角度に適合させて整流化する事と、出口形状
の軸方向に対する湾曲により流体の出口速度の周方向成分を大きくする事によりもたらさ
れている。そこで一体成型できる形状とするために、図８、図１０に示すようなブレード
の入口角β１、及び軸方向の入口角γを流れと適合させ、湾曲が無い直線放射状のカップ
型の羽根車と特許文献３の三次元形状羽根車の中間の圧力係数１１〜１６とする事ができ
る。

さらに、多段渦流ブロワの実現での問題として、各段の圧縮は断熱圧縮する事から、圧
力比が吸込み側の温度に左右され、温度が高いと低下する問題がある。

１段当りの断熱圧縮する場合の圧力比は下式（１）となる。

以上より、理論的にＨ_ｔｈの仕事が可能な羽根車であっても、昇圧前絶対温度Ｔ_１に逆
比例し、温度が高いと圧力比は低下する。

また、多段断熱圧縮のサイクル上、各段間の誘導流路内の流体を冷却し各段に流入する
昇圧前温度Ｔ_１を下げられると、容積効率を高められ全体として等温圧縮に近くなり、１
段で圧縮するよりも所要動力を小さくできる。

そこで各段の誘導流路内の流体を冷却する事は高圧化や高効率化を図る上で重要となる
。冷却方法としては冷却ファンを設けて誘導流路外側を冷却する事により、中を流れる流
体を冷却する方法が一般的に行われている。しかしこの方法だと、流体は誘導流路内を比
較的高速で通過している為、冷却ファンが誘導流路外側を冷却し誘導流路が流路内の流体
を冷却する時間が短く、温度差が大きくないと流体の冷却があまり有効に作用しない。

そこで流体の断熱膨張を利用し冷却する方法が考えられる。
断熱条件よりＰＶ^κ＝一定 …（２）
気体の状態方程式ＰＶ＝ｎＲＴ …（３）
（２）、（３）式より、ＴＶ^κ−１＝一定 …（４）
Ｖ：体積
ｎ：モル定数

上記（４）式より、膨張時に温度は低下し、例えば膨張率を１．５とすると、
Ｖ_ａ／Ｖ_ｂ＝１．５
（３）式より、Ｔ_ｂ＝Ｔ_ａ・（Ｖ_ａ／Ｖ_ｂ）^κ−１＝０．８５・Ｔ_ａ添え字ａ：断熱膨張前（誘導流路入口側）
添え字ｂ：断熱膨張後（誘導流路出口側）
となり、断熱膨張後に温度は低下する。さらに、膨張することにより流速が遅くなり、誘
導流路内での熱の授受の効率が向上する。

最後に、特許文献１の羽根車１枚で１段の昇圧を行う場合、羽根車の吸込み向きを同一
にすると外気と羽根車内圧力との差圧により発生するスラスト力が同方向となり、昇圧分
の圧力が羽根車を介して回転軸に掛かる為、スラスト力に耐えうる軸受構造が必要となる
。この問題を解決する為には、各段の羽根車に掛かる圧力の方向を変え、総和として駆動
軸上で差圧により発生するスラスト力を相殺する。１枚の羽根車の表裏に２段のブレード
及びブレードケーシングが構成されて２段の昇圧を行う羽根車では、２段昇圧時発生す
るスラスト力を半減させる事ができ、複数段で昇圧する場合には図１３に示すように誘導
流路をスラスト力の掛かる方向を考慮して配置する事により、図１４に示すようにスラス
ト力を相殺し０にできる。

以上説明した問題点等に対して、従来よりも高圧化、冷却性能向上による高効率化を行
ったブロワを提供することを課題とする。

上記課題を解決する為に、下記手段を用いた。なお、これらの２以上を組合せることは
可能である。

（１）一枚の羽根車で２段の羽根車を実現する羽根車のブレードケーシング断面形状が半
円形又は楕円形を半分にしたカップ型をし、羽根車上に構成されるブレードの形状が回転
方向に対して後方に湾曲させた。

（２）ブロワにおいて、段接続をする為に設けられた誘導流路が、各段の静止流路上の吐
出口から次段の吸込み口に至る誘導流路において、静止流路断面積及び吐出口面積に対し
誘導流路断面積が拡大させた。

（３）ブロワにおいて、ブロワの軸に作用するスラスト力が、各段の羽根車に作用するス
ラスト力の総和で、半減又は、０になる構造とした。

（４）上記（１）のブロワにおいて、ブレードケーシングが半円形又は楕円形を半分にし
たカップ型の羽根車を構成する羽根の形状が軸に対して放射状配列され、直線的に構成し
た。
（５）電動機などの回転力を発生させる機器とブロワ部の接続において、ブロワ部の最終昇圧の側を上記電動機などの回転力を発生させる駆動機器に接続させるようにし、駆動機器の冷却風がブロワ部の最終昇圧側及び軸受部に当たる構造とする。
（６）上記電動機などの回転力を発生させる駆動機器、ブロワ部を有する機器を設置する場合において、上記電動機などの回転力を発生させる機器と設置部との空間部に、上記ブロワ部で発生する音を低騒音化する消音器を設けるように構成する。

これらの上述の構成とすることにより、ブロワの高圧化、冷却性能向上等を含む高効率
化を図ることやシール構造の簡易化等のメリットが狙えるものとなる。

本発明によれば、構成等の改良などから、より経済性の向上するブロワの提供が可能と
なる。

本発明を実施するための最良の形態を説明する。

以下、本発明による実施例のブロワの構造について、図面により詳細に説明する。

実施例１を説明する。図２に本実施例の多段渦流ブロワの構造の羽根車２枚で４段昇圧
をした場合の１例を示す。図３は図２のＡ方向からみたブロワ部の断面図で、ブレード４
ｂとブレードケーシング４ａから構成される羽根車と、静止流路３と誘導流路９の断面を
示す。図２に示す実施例では複数羽根車の多段化により回転軸１１が長くなった為、駆動
原である電動機１とブロワの回転軸１１をカップリング等の動力伝達部で連結している構
成となっている。軸の強度が十分に取れるのであれば、電動機軸との直結駆動も可能とな
る。さらに駆動部も電動機１だけでなく、エンジン等その他の回転機との組合わせも可能
である。そして図３に示すように羽根車は、１枚の羽根車の表裏に２段のブレード４ｂ及
びブレードケーシング４ａが構成されて２段の昇圧を行い、羽根車外周とケーシングによ
り１面のシール構造が構成されている。各段で昇圧された流体は、誘導流路９を通って次
段に導かれ、更に昇圧される。このように複数段の構成が、１段〜４段まで順々に誘導流
路９で連結されている場合、１枚の羽根車の表裏に１段目と２段目が構成され外気との差
圧により発生するスラスト力は力の方向が反対な為に半減されるので、回転軸１１に掛か
るスラスト力の総和はブロワにより昇圧される圧力で発生する力の半分となっている。

図４は実施例の多段渦流ブロワに使用される羽根車で、図５は図４の羽根車のＣ方向か
ら見た断面図となっている。図６は図４の羽根車のブレード４ｂ部分をＤ方向から見た拡
大図を示し、図１０はＥ方向から見たブレード４ｂ形状を模式的に示している。図４に示
すように羽根車のブレードケーシング４ａは半円形又は楕円形を半分にしたカップ型をし
ており、図５に示すように１枚の羽根車の表裏に２段のブレード４ｂ及びブレードケーシ
ング４ａが構成されて２段の昇圧を行える構成とっている。この際、１段目、２段目のブ
レード４ｂ配置は、静止流路の入口（吸込口）１３と出口（吐出口）１４の間の圧力差が
最大となる部分をブレード４ｂが通過する時に発生する圧力干渉を音を低減する為に、入
口と出口の間を通過する間合いをずらすような位相となっている。図８に示すように羽根
車のブレード４ｂは、回転方向に対して後方に湾曲し、入口角β１は回転軸１１の垂直面
に対して流体の流入角度に適合した所定の角度となっている。そして図１０に示すように
軸方向対してもブレード４ｂの入口形状は軸方向の流入角度に適合するように傾斜させて
いる。

図１１は図２に示した本実施例の多段渦流ブロワのＢ方向見たブロワ部の断面図、図１
２は図２に示した本実施例の多段渦流ブロワのＡ方向見たブロワ部の断面図で、羽根車と
、静止流路と誘導流路９により構成されるケーシング断面、さらに２段目と３段目の間に
設けられた冷却ファンの断面を示す。図１１では１枚の羽根車の表裏の２段構造において
、１段目で昇圧された流体を２段目に誘導する誘導流路９の形状を示し、図１２では２段
目から別の羽根車上に構成される３段目に誘導する誘導流路９の形状を示す。双方の誘導
流路９とも静止流路断面積及び誘導流路９に連結される吐出口面積に対し誘導流路９断面
積が大きく構成され、上記段落「発明が解決しようとする課題」において説明されたよう
に、各段を連結する誘導流路９断面を前後の静止流路に対して拡大させる断熱膨張により
誘導流路９通過後の流体の温度は下がり、次段での圧力比の低下を防げる。さらに膨張に
よる流体の減速により、誘導流路９での熱の授受の時間が長くなり効率よく冷却ファンで
の冷却を行える。以上により冷却効果を高めることができる。

図１３、１４はブロワの回転軸１１に掛かるスラスト力の総和を０とする構成を示す別
の実施例を示す。図１３では２枚の羽根車の中間に電動機１が配置され、誘導流路９の配
置によりスラスト力を０としている。またこの実施例においては回転軸１１が短くなるの
で、電動機軸直結の多段渦流ブロワの構成が容易となる。図１４では図２の実施例と同様
に多段ブロワ部の反対側に電動機１を配置し、誘導流路９の配置によりスラスト力を０と
している。

図１６は羽根車形状を変えた場合の別の実施例を示す。図１６よりブレードケーシング
４ａがカップ型の羽根車を構成するブレード４ｂの形状が軸に対して放射状配列にされて
いる。

以上実施例で説明したが、本発明の他の実施形態１は、回転軸を中心とした環状の溝を
有するブレードケーシングと、該ブレードケーシングの環状の溝内に、該環状の溝を横切
って円周方向に区画する複数のブレードを備えた渦流ブロワの羽根車及び前記環状の溝に
対向した静止流路を設けたケーシングとの組合せからなるブロワにおいて、前記羽根車と
静止流路の組合せが複数連なり、各段の静止流路上に設けた吐出口と吸込口を誘導流路に
より連結し流れを誘導する構造であり、各羽根車は、一枚で２段の昇圧を行い、かつ、ブ
レードケーシング断面形状が半円形又は楕円形を半分にしたカップ型の羽根車であるブロ
ワである。

本発明の他の実施形態２は、前記羽根車は、該羽根車を構成するブレードの形状が回転
方向に対して後方に湾曲しているブロワである。

本発明の他の実施形態３は、前記羽根車は、該羽根車を構成するブレードの形状が回転
軸に対して放射状配列され、かつ、直線であるブロワである。

本発明の他の実施形態４は、前記ブレードは、前記静止流路の入口と出口の間を通過す
る各段の間合いをずらすような位相に配置するブロワである。

本発明の他の実施形態５は、回転軸を中心とした環状の溝を有するブレードケーシング
と、該ブレードケーシングの前記環状の溝内に、該環状の溝を横切って円周方向に区画す
る複数のブレードを備えた渦流ブロワの羽根車、及び前記環状溝に対向した静止流路を設
けたケーシングとの組合せからなるブロワにおいて、段接続をする為に設けられた誘導流
路が、各段の静止流路上の吐出口から次段の吸込口に至り、静止流路断面積及び吐出口面
積に対し誘導流路断面積が拡大されているブロワである。

本発明の他の実施形態６は、前記ブレードは、静止流路の入口と出口の間を通過する各
段の間合いをずらすような位相に配置するブロワである。

本発明の他の実施形態７は、回転軸を中心とした環状の溝を有するブレードケーシング
と、該ブレードケーシングの前記環状の溝内に、該環状の溝を横切って円周方向に区画す
る複数のブレードを備えた渦流ブロワの羽根車、及び前記環状溝に対向した静止流路が設
けられているケーシングとの組合せからなるとともに、前記羽根車と静止流路の組合せが
複数連なり、各段の静止流路上に設けられた吐出側と吸込み側を誘導流路により連結され
流れが誘導される構造であり、４段以上の昇圧を行うブロワにおいて、ブロワの回転軸に
作用するスラスト力が、各段の羽根車に作用するスラスト力の総和で、半分以下となる構
造であるブロワである。

本発明の他の実施形態８は、ブロワの回転軸に作用するスラスト力が、各段の羽根車に
作用するスラスト力の総和で、半減する構造であるブロワである。

本発明の他の実施形態９は、ブロワの軸に作用するスラスト力が、各段の羽根車に作用
するスラスト力の総和で、働かなくなる構造であるブロワである。

また、図１７に、本発明の他の実施例を示す。
図１７は、本実施例の多段渦流ブロワの構造の羽根車２枚で４段昇圧をした場合の例の断面の構成を説明する図であり、図１８は、図２の場合の断面の構成を示す。

図１７で、電動機１からの回転力は、動力伝達部１２を介して、ブロワ部１５に伝達される。図１８との違いは、図１７では、電動機１とブロワ部１５の接続部の側に、ブロワ部１５の最終昇圧段５３が配置され、ブロワ部内を通過する流体５８が吐出口より電動機１側に出されるように構成していることである。ブロワ部１５の吸込口５８及び１段目の昇圧段は、電動機１とブロワ部１５の動力伝達部１２とは、反対側に設けるようにしている。

図１７に示すように、電動機１の駆動軸の反対側には、電動機１の冷却用にファン５１が設けられており、ファン５１からの冷却風５７が電動機１の外皮のみでなく、動力伝達部１２、負荷側軸受部、ブロワ部１５の最終昇圧段５３、吐出口５２に達する構成をしており、冷却風５７の空冷によって冷却出来るようにしている。

電動機１の回転力によって、ブロワ部１５が回転する事により、ブロワ部の吸込口５５から流体は吸込まれ、羽根車４、静止誘導流路９を経て昇圧段毎に昇圧され、吐出口５２から出力されるようになる。

この過程において、渦流ブロワは流体の摩擦力を利用し、羽根車４内で旋回を起こす昇圧を行う為、ブロワ内部での流体５８の温度上昇が大きく、最終昇圧段の温度及び負荷側軸受５４の温度上昇は大きく、軸受５４のグリース寿命の短命化や、ケーシング５の高温化による材料強度の低下を招いていた。
また、羽根車と静止流路との組合せを複数段接続する場合には、複数の羽根車を支持して回転させるブロワ部の回転軸は長くなるので、カップリング等の動力伝達部を介して、電動機などの駆動機器の駆動軸と連結されることがある。

この場合に、ケーシング５を始めとするブロワ部が高温になり、ブロワ部の回転軸と駆動機器の駆動軸、そして、この両者を連結する動力伝達部等の温度に対する膨張率の違いが生ずると、問題となる可能性がある。この問題回避の為に、設計時の各部の寸法精度、配置、連結機構、構成などの複雑性が要求されることも予想される。

これらに対して、図１７の構成とする事により、ブロワ部１５の最終昇圧段５３、吐出口５２、及び負荷側軸受５４の周辺は、ファン５１によって冷却されるようになり、最終昇圧段５３や負荷側軸受５４の冷却性が向上でき、前述の問題点等の解決が図れる。この構成によれば、別に専用の冷却ファンを設けること無く、電動機１の冷却風５７を利用できる。

また、本実施例の温度低減は、上述の式（１）のＴ1を下げることになるので、圧力比Ｐ2／Ｐ1が上がることになる。言い換えれば、本実施例の構成とすることによる温度低減は、従来の構成よりも、圧力比を改善することとなる。

なお、吐出口５２から放出されるブロワ部１５で発生する音を低騒音化する消音器５６を設けるにあたり、図１７に示す電動機１と設置部との空間部に設けるように出来る。当該空間部が所謂デッドスペースと呼ばれる空いた不要な空間である場合には、電動機１、ブロワ部１５を有する機器を構成するにあたって、図１８に比べ、より有効な配置配分を考慮した小型化、コンパクトな設計、構成を図った機器を提供可能となる。

更に、図１７の構成では、ブロワ部１５の吐出口５２と消音器５６と位置を従来よりもより近づけることが可能となるので、ブロワ部１５の吐出口５２と消音器５６との接続をする配管の長さを従来よりも短くすることが可能となる。当該配管の長さが短くなれば、配管の内壁にて生ずる抵抗損失を従来よりも低減でき、機器の効率向上により有利となる。

但し、吸込口５５に消音器５６を設ける場合に、図１７で示す電動機１と設置部との空間部に設けるようにするものであっても良い。

上述のように消音器５６を電動機１と設置部との空間部に設け、ファン５１からの冷却風で消音器５６を空冷によって冷却出来るようにすることで、消音器５６の温度をある所定温度の範囲にすることが出来れば、上記ブロワ部で発生する音の低騒音化を有効に実施出来る場合がある。羽根車を有するブロワの発生音で大きなウェイトを占めるのは、羽根車４の羽根枚数と回転数の乗算した周波数で発生する圧力干渉音で、この特定周波数音を消音するには、波長の長さを利用した共鳴型消音器が有効である。しかし、前述のように渦流ブロワの場合は温度上昇が大きく、更に使用する圧力により異なる為、波長の長さが変わり共鳴型消音器の効果が低下する。前述のように消音器５６を所定温度の範囲内で冷却できれば、前記波長の長さの変化を或る範囲内とすることが可能となり、共鳴型消音器の低騒音化効果が一定に保てる。

上記図１７の実施例では、ブロワ部１５は、羽根車と静止流路との組合せが複数連なったものとして図示、説明したが、１段の構成とするものであっても、本発明の実施においては、勿論良いものである。

本発明に基づく実施例によれば、羽根車１枚で２段の昇圧を行える羽根車を有する多段渦流ブロワにおいて、更なる高圧化と冷却性能向上による高効率化、及びシール構造の簡易化を行った多段渦流ブロワを提供する事ができる。

単段渦流ブロワの構造を示す説明図。実施例で、多段渦流ブロワの構造の１例の説明図。図２に示した実施例の多段渦流ブロワのＡ方向から見たブロワ部の断面図で、羽根車と、静止流路と誘導流路９により構成されるケーシングの断面の説明図。実施例の多段渦流ブロワに使用される羽根車と羽根車上での流れの挙動の説明図。図４に示した羽根車のＣ方向から見た断面図で、反対面にもブレードケーシングとブレードが構成されている事の説明図。実施例の多段渦流ブロワに使用している羽根車の、図４のＣ方向から見た模式的な断面モデルの説明図。多段渦流ブロワに使用されている羽根車を、図６との形状の相違を示す為の模式的な断面モデルで、図６と同一方向から見た図。図４に示す羽根車のブレード部分を、Ｄ方向から見た拡大図。図８に示すブレード形状の物理的説明をする図。図８のＥ方向から見た、ブレード形状の物理的説明をする図。図２に示した実施例の多段渦流ブロワのＢ方向から見たブロワ部の断面図で、羽根車と、静止流路と誘導流路９により構成されるケーシングの断面の説明図。実施例の説明で用いた図で、図２に示した実施例の多段渦流ブロワのＡ方向から見たブロワ部の断面図で、羽根車と、静止流路と誘導流路により構成されるケーシングの断面の説明図。実施例の多段渦流ブロワに使用している羽根車の、図４のＣ方向から見た模式的な断面モデルの説明図。図１３を物理的に説明した図。本発明の実施例の説明で用いた図で、実施例の多段渦流ブロワに使用している羽根車の、図４のＣ方向から見た模式的な断面モデルの説明図。実施例の説明で用いた図で、ブレードケーシングが半円形又は楕円形を半分にしたカップ型の羽根車を構成するブレードの形状が軸に対して放射状配列にされていることの説明図。最終昇圧段及び吐出口を電動機側に構成した場合の実施例の断面図。図２の場合の消音器を配した場合を示す断面図。

符号の説明

１電動機
２電動機の回転軸
３渦流ブロワのケーシングの静止流路
４羽根車
４ａ羽根車のブレードケーシング
４ｂ羽根車のブレード
５渦流ブロワのケーシング
６サイドカバー
７吸音器
９誘導流路
１０シール部
１１回転軸
１２動力伝達部
１３静止流路入口
１４静止流路出口
１５ブロワ部
１６冷却ファン
２１羽根車流入流体
２２羽根車流出流体
２３ブレード上の流体
２４ブレード内径方向取付け角度（羽根入口角）β１
２５ブレード軸方向取付け角度γ
５１電動機１の冷却ファン
５２吐出口
５３ケーシング５の最終昇圧段
５４負荷側軸受
５５吸込口
５６消音器
５７電動機冷却ファンによる冷却風
５８ブロワ部の通過流体

Claims

回転軸を中心とした環状の溝を有するブレードケーシングと、該ブレードケーシングの
環状の溝内に、該環状の溝を横切って円周方向に区画する複数のブレードを備えた渦流ブ
ロワの羽根車及び前記環状の溝に対向した静止流路を設けたケーシングとの組合せからな
るブロワにおいて、
前記羽根車と静止流路の組合せが複数連なり、各段の静止流路上に設けた吐出口と吸込
口を誘導流路により連結し流れを誘導する構造であり、各羽根車は、一枚で２段の昇圧を
行い、かつ、ブレードケーシング断面形状が半円形又は楕円形を半分にしたカップ型の羽
根車である事を特徴とするブロワ。
請求項１記載のブロワにおいて、
前記羽根車は、該羽根車を構成するブレードの形状が回転方向に対して後方に湾曲して
いる事を特徴とするブロワ。
請求項１記載のブロワにおいて、
前記羽根車は、該羽根車を構成するブレードの形状が回転軸に対して放射状配列され、
かつ、直線である事を特徴とするブロワ。
請求項１記載のブロワにおいて、
前記ブレードは、前記静止流路の入口と出口の間を通過する各段の間合いをずらすよう
な位相に配置する事を特徴とするブロワ。
回転軸を中心とした環状の溝を有するブレードケーシングと、該ブレードケーシングの
前記環状の溝内に、該環状の溝を横切って円周方向に区画する複数のブレードを備えた渦
流ブロワの羽根車、及び前記環状溝に対向した静止流路を設けたケーシングとの組合せか
らなるブロワにおいて、
段接続をする為に設けられた誘導流路が、各段の静止流路上の吐出口から次段の吸込口
に至り、静止流路断面積及び吐出口面積に対し誘導流路断面積が拡大されている事を特徴
とするブロワ。
請求項５記載のブロワにおいて、
前記ブレードは、静止流路の入口と出口の間を通過する各段の間合いをずらすような位
相に配置する事を特徴とするブロワ。
回転軸を中心とした環状の溝を有するブレードケーシングと、該ブレードケーシングの
前記環状の溝内に、該環状の溝を横切って円周方向に区画する複数のブレードを備えた渦
流ブロワの羽根車、及び前記環状溝に対向した静止流路が設けられているケーシングとの
組合せからなるとともに、前記羽根車と静止流路の組合せが複数連なり、各段の静止流路
上に設けられた吐出側と吸込み側を誘導流路により連結され流れが誘導される構造であり
、４段以上の昇圧を行うブロワにおいて、
ブロワの回転軸に作用するスラスト力が、各段の羽根車に作用するスラスト力の総和で
、半分以下となる構造であることを特徴とするブロワ。
請求項７記載のブロワにおいて、
ブロワの回転軸に作用するスラスト力が、各段の羽根車に作用するスラスト力の総和で
、半減する構造であることを特徴とするブロワ。
請求項７記載のブロワにおいて、
ブロワの軸に作用するスラスト力が、各段の羽根車に作用するスラスト力の総和で、働
かなくなる構造であることを特徴とするブロワ。
回転軸を中心に回転する渦流ブロワの羽根車と、
流体を流す静止流路と前記羽根車との組合せを複数段接続し、
前記各段の静止流路を相互に連結して流体を誘導する誘導流路と、
流体を吸込む吸込口と、
前記吸込口から吸込んだ流体よりも昇圧された流体を吐出す吐出口と
を有するブロワ部と、
前記回転軸を回転駆動させる駆動力を発生する駆動機器と
を備えたブロワにおいて、
前記ブロワ部を空冷する風を発生するファンを前記駆動機器に設け、
前記ブロワ部の複数段接続の内で、前記吐出口を有する最終昇圧段を前記駆動機器に面する側として設けることを特徴とするブロワ。
請求項１０記載のブロワであって、
前記駆動機器が設置台に設けられるものとし、
前記ブロワ部で発生する音を低騒音化する消音器を前記回転機器と前記設置台との空間部に設けることを特徴とするブロワ。
請求項１０記載のブロワであって、
前記羽根車の前記回転軸と前記駆動機器の駆動軸とを動力伝達部で連結することを特徴とするブロワ。