JP2011140884A - Vortex blower - Google Patents

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JP2011140884A JP2010000735A JP2010000735A JP2011140884A JP 2011140884 A JP2011140884 A JP 2011140884A JP 2010000735 A JP2010000735 A JP 2010000735A JP 2010000735 A JP2010000735 A JP 2010000735A JP 2011140884 A JP2011140884 A JP 2011140884A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vortex blower facilitating outflow of air flows from the distal ends of blades. <P>SOLUTION: The vortex blower includes an impeller which has a casing provided with a pressure chamber on a lateral side of an annular flow passage centered on an axis and the blades extending radially around the center of the axis and rotates about the axis, and through rotation of the impeller, lets air flow out from the blades into the pressure chamber, sucks the air from a suction port communicating with the annular flow passage and discharges the air from a discharge port communicating with the annular flow passage. In the vortex blower, the rear face 4B of the blade extending from the trailing edge 4SB of the blade 4 facing the pressure chamber includes: a base end rear face formed so that the inflow angle of air flowing in a cylindrical plane centered on the axis and passing the trailing edge base end of the blade 4 becomes an acute angle; a distal end rear face formed so that the outflow angle of air flowing out in a cylindrical plane centered on the axis and passing the trailing edge distal end of the blade 4 becomes an acute angle or a right angle; and a continuous face extending from the base end rear face to the distal end rear face. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、渦流ブロワに関する。   The present invention relates to a vortex blower.

軸線を中心とし、側方に圧力室を有する環状流路が設けられたケーシングと、軸線を中心として放射状に延び、軸線まわりに回転する羽根を有する羽根車とを備えた渦流ブロワが公知となっている。渦流ブロワは、羽根車を回転させることにより、羽根から圧力室へ空気を流出させ、環状流路に連通する吸込口から空気を吸い込むとともに、環状流路に連通する吐出口から空気を吐出する。   An eddy current blower having a casing provided with an annular flow path having a pressure chamber on the side centered on an axis and an impeller having blades extending radially about the axis and rotating around the axis is known. ing. The vortex blower rotates the impeller to cause air to flow out from the blades to the pressure chamber, sucks air from the suction port communicating with the annular flow path, and discharges air from the discharge port communicating with the annular flow path.

また、羽根の基端を結ぶ円をR1、羽根の先端を結ぶ円をR2、基端と先端との中央を結ぶ円をR3とした場合に、R3において羽根の前縁を羽根車の軸線と羽根の基端とを結ぶ延長線よりも後退させた渦流ブロワが提案されている(たとえば、特許文献1参照)。   When the circle connecting the base ends of the blades is R1, the circle connecting the tip ends of the blades is R2, and the circle connecting the centers of the base ends and the tip is R3, the leading edge of the blades in R3 is the axis of the impeller. A vortex blower that has been retracted from an extension line connecting the base ends of the blades has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

また、羽根間に流入する空気の剥離を防止するように羽根間の断面積を定めた羽根が提案されている(たとえば、特許文献2参照)。   In addition, a blade having a cross-sectional area defined between the blades so as to prevent separation of air flowing between the blades has been proposed (see, for example, Patent Document 2).

特許第2960459号公報Japanese Patent No. 2960459 特許第3003357号公報Japanese Patent No. 3003357

しかしながら、上述した特許文献に開示された羽根は、いずれも圧力室に流出する空気の速度が羽根の径外方向4分の3の位置で最も速くなり羽根の先端で遅くなる。このため、羽根の径外方向4分の3の位置から流出する空気には羽根の先端から流出する空気が覆い被さることになり、羽根から圧力室への空気の流れが阻害されることになる。このように羽根から圧力室への空気の流れが阻害されると、圧力損失が生じることになり、高い吐出圧力を得ることができない。   However, in all of the blades disclosed in the above-mentioned patent documents, the velocity of the air flowing out into the pressure chamber is highest at the position of the third quarter of the radial direction of the blade, and is slow at the tip of the blade. For this reason, the air flowing out from the position of the third quarter of the radial direction of the blade is covered with the air flowing out from the tip of the blade, and the flow of air from the blade to the pressure chamber is obstructed. . When the flow of air from the blades to the pressure chamber is inhibited in this way, pressure loss occurs, and a high discharge pressure cannot be obtained.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高い吐出圧力を得ることができる渦流ブロワを提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the above, Comprising: It aims at providing the eddy current blower which can obtain a high discharge pressure.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、軸線を中心とする環状流路の側方に圧力室が設けられたケーシングと、前記軸線を中心として放射状に延びた羽根を有し、前記軸線まわりに回転する羽根車とを備え、羽根車を回転させることにより、羽根から圧力室へ空気を流出させ、環状流路に連通する吸込口から空気を吸い込むとともに、環状流路に連通する吐出口から空気を吐出する渦流ブロワにおいて、前記圧力室に臨む羽根の後縁から延在する羽根の後面は、前記軸線を中心とし前記羽根の後縁基端を通る円筒面において流入する空気の流入角度が鋭角となるように形成された基端後面と、前記軸線を中心とし前記羽根の後縁先端を通る円筒面において流出する空気の流出角度が鋭角または直角となるように形成された先端後面と、基端後面から先端後面に延在する連続面とを有することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention includes a casing in which a pressure chamber is provided on a side of an annular flow path centered on an axis, and a blade extending radially about the axis. And an impeller that rotates around the axis, and by rotating the impeller, air is discharged from the vane to the pressure chamber, and air is sucked from a suction port that communicates with the annular flow path. In a vortex blower that discharges air from a discharge port that communicates with the pressure chamber, the rear surface of the blade extending from the rear edge of the blade facing the pressure chamber flows into a cylindrical surface that passes through the rear edge proximal end of the blade centering on the axis. The rear end surface of the base end formed so that the inflow angle of the air to flow becomes an acute angle and the outflow angle of the air flowing out on the cylindrical surface passing through the front end of the rear edge of the blade centering on the axis are formed to be an acute angle or a right angle. Was And having a rear end, and a continuous surface extending distal the rear from the base end rear face.

また、本発明は、上述した渦流ブロワにおいて、前記基端後面は後縁を通り凸となる弧を有し、前記先端後面は後縁を通り凹となる弧を有することを特徴とする。   Further, the present invention is characterized in that, in the vortex blower described above, the rear face of the base end has an arc that protrudes through the rear edge, and the rear face of the tip has an arc that becomes concave through the rear edge.

また、本発明は、上述した渦流ブロワにおいて、前記基端後面は後縁を通り凹となる弧を有し、前記先端後面は後縁を通り凹となる弧を有することを特徴とする。   In the vortex blower described above, the rear end surface of the proximal end has an arc that is recessed through the rear edge, and the rear surface of the distal end has an arc that is recessed through the rear edge.

また、本発明は、上述した渦流ブロワにおいて、前記軸線を中心とし、前記羽根の後縁基端から前記羽根の後縁先端に向けて径外方向4分の3の位置を通る円筒面において後縁を通り凹となる弧を有することを特徴とする。   Further, the present invention provides a vortex blower as described above, wherein the rear surface of the vortex blower is formed on a cylindrical surface passing through a position of the third outer quarter direction from the rear edge proximal end of the blade toward the rear edge distal end of the blade. It has an arc that is recessed through the edge.

また、本発明は、上述した渦流ブロワにおいて、前記羽根は、前記軸線を中心とし、前記羽根の後縁先端を通る円筒面において羽根の幅方向中央に凸となる弧を有することを特徴とする。   Further, the present invention is the above-described vortex blower, characterized in that the blade has an arc that is convex in the center in the width direction of the blade on a cylindrical surface that passes through the tip of the trailing edge of the blade, with the axis as the center. .

本発明にかかる渦流ブロワの圧力室に臨む羽根の後縁から延在する羽根の後面は、軸線を中心とし羽根の後縁基端を通る円筒面において流入する空気の流入角度が鋭角となるように形成された基端後面と、軸線を中心とし羽根の後縁先端を通る円筒面において流出する空気の流出角度が鋭角または直角となるように形成された先端後面と、基端後面から基端前面に延在する連続面とを有するので、羽根の後面基端側で空気の流入を促進する一方、羽根の後面先端側で空気の流出を促進する。したがって、本発明にかかる渦流ブロワは、羽根から圧力室への流れが阻害されることなく、高い吐出圧力を得ることができる。   In the rear surface of the blade extending from the trailing edge of the blade facing the pressure chamber of the vortex blower according to the present invention, the inflow angle of air flowing in the cylindrical surface passing through the proximal end of the blade centered on the axis is an acute angle. A rear surface of the base end formed on the cylindrical surface, a rear surface of the front end formed so that the outflow angle of the air flowing out on the cylindrical surface passing through the tip of the rear edge of the blade centering on the axis is an acute angle or a right angle, and the base end from the rear surface of the base end Since it has a continuous surface extending to the front surface, air inflow is promoted on the rear surface proximal end side of the blade, while air outflow is promoted on the rear surface front end side of the blade. Therefore, the vortex blower according to the present invention can obtain a high discharge pressure without hindering the flow from the blade to the pressure chamber.

図1は、本発明の実施の形態である渦流ブロワの構造を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the structure of a vortex blower according to an embodiment of the present invention. 図2は、図1に示した羽根車の側面図である。FIG. 2 is a side view of the impeller shown in FIG. 図3は、図2に示した羽根の前面形状を示す正面図である。FIG. 3 is a front view showing a front shape of the blade shown in FIG. 図4は、図2に示した羽根の側面形状を示す側面図である。FIG. 4 is a side view showing the side shape of the blade shown in FIG. 図5−1は、図4に示した羽根の断面形状を示す断面図であって、基端における羽根の断面形状を示す図である。FIG. 5A is a cross-sectional view illustrating the cross-sectional shape of the blade illustrated in FIG. 4, and illustrates the cross-sectional shape of the blade at the proximal end. 図5−2は、図4に示した羽根の断面形状を示す断面図であって、基端と先端との中央を通る円筒面を切断面とした羽根の断面形状を示す図である。FIG. 5-2 is a cross-sectional view showing a cross-sectional shape of the blade shown in FIG. 4, and is a view showing a cross-sectional shape of the blade having a cylindrical surface passing through the center between the base end and the tip as a cut surface. 図5−3は、図4に示した羽根の端面形状を示す端面図であって、先端における羽根の端面形状を示す図である。FIG. 5C is an end view showing the end face shape of the blade shown in FIG. 4, and shows the end face shape of the blade at the tip. 図6−1は、図4に示した羽根の断面形状を示す断面図であって、基端における羽根の断面形状を示す図である。FIG. 6A is a cross-sectional view illustrating the cross-sectional shape of the blade illustrated in FIG. 4, and illustrates the cross-sectional shape of the blade at the proximal end. 図6−2は、図4に示した羽根の断面形状を示す断面図であって、基端と先端の中央よりも先端側を通る円筒面を切断面とした羽根の断面形状を示す図である。FIG. 6-2 is a cross-sectional view showing the cross-sectional shape of the blade shown in FIG. 4, and is a view showing the cross-sectional shape of the blade with the cylindrical surface passing through the tip side from the base end and the center of the tip as a cut surface. is there. 図6−3は、図4に示した羽根の端面形状を示す端面図であって、先端における羽根の端面形状を示す図である。6-3 is an end view showing the end face shape of the blade shown in FIG. 4, and is a view showing the end face shape of the blade at the tip. 図7は、羽根車の羽根間に流れる空気の速度分布を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a velocity distribution of air flowing between the blades of the impeller. 図8は、羽根車の羽根間に流れる空気の流れを示す側面図である。FIG. 8 is a side view showing the flow of air flowing between the blades of the impeller. 図9は、基端において羽根車の羽根間に流れる空気の流れを示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the flow of air flowing between the blades of the impeller at the base end. 図10は、先端において羽根車の羽根間に流れる空気の流れを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the flow of air flowing between the blades of the impeller at the tip. 図11は、比較対照となる羽根車の羽根間に流れる空気の流れを示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating the flow of air flowing between the blades of the impeller serving as a comparative reference. 図12は、本発明の実施の形態であるブロワの特性を示した図である。FIG. 12 is a diagram showing the characteristics of the blower according to the embodiment of the present invention. 図13は、羽根の後面形状を変形した変形例を示す断面図であって、基端における羽根を示す図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing a modified example of the rear face shape of the blade, and is a view showing the blade at the proximal end.

以下に、本発明にかかる渦流ブロワの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   Embodiments of a vortex blower according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

図1は、本発明の実施の形態である渦流ブロワの構造を示す図(断面図)であり、図2は、図1に示した羽根車の側面図である。図3は、図2に示した羽根の前面形状を示す正面図である。   FIG. 1 is a diagram (sectional view) showing a structure of a vortex blower according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view of the impeller shown in FIG. FIG. 3 is a front view showing a front shape of the blade shown in FIG.

図1に示すように、本実施の形態である渦流ブロワは、ケーシング1、原動機2、羽根車3を備えている。   As shown in FIG. 1, the vortex blower according to the present embodiment includes a casing 1, a prime mover 2, and an impeller 3.

ケーシング1は、ケーシング本体11とケーシングカバー12とにより構成される。ケーシング本体11とケーシングカバー12とが接合され、内部に収容空間14と収容空間14に連設された環状流路15とが形成される。環状流路15は、水平方向に延在する軸線を中心とする円環状の流路であり、軸線の延在方向左方と右方とにそれぞれ圧力室15A,15Bを有している。   The casing 1 includes a casing body 11 and a casing cover 12. The casing body 11 and the casing cover 12 are joined to each other, and an accommodation space 14 and an annular flow path 15 connected to the accommodation space 14 are formed inside. The annular flow path 15 is an annular flow path centering on an axis extending in the horizontal direction, and has pressure chambers 15A and 15B on the left and right sides in the direction in which the axis extends.

ケーシング本体11には、吸込口(図示せず)と吐出口11Bとが設けてある。吸込口は、軸線と平行に設けられ、環状流路15に連通している。吐出口11Bは、吸込口と同様に、軸線と平行に設けられ、環状流路15に連通している。なお、吸込口と吐出口11Bとは隔壁(図示せず)によって隔てられ、吸込口から吸い込まれた空気が環状流路15を通ることなく吐出口11Bから吐出することはない。   The casing body 11 is provided with a suction port (not shown) and a discharge port 11B. The suction port is provided in parallel with the axis and communicates with the annular flow path 15. The discharge port 11 </ b> B is provided in parallel with the axis, and communicates with the annular flow path 15, similarly to the suction port. The suction port and the discharge port 11B are separated by a partition wall (not shown), and the air sucked from the suction port does not discharge from the discharge port 11B without passing through the annular flow path 15.

原動機2は、羽根車3を回転駆動するためのもので、原動機2の出力軸20の軸線が上述した環状流路15の軸線と一致するようにケーシング本体11に取り付けられている。   The prime mover 2 is for rotationally driving the impeller 3, and is attached to the casing body 11 so that the axis of the output shaft 20 of the prime mover 2 coincides with the axis of the annular flow path 15 described above.

図1および図2に示すように、羽根車3は、原動機2の出力軸20に取り付けられ、出力軸20の軸線まわりに回転する。羽根車3は、ハブ31、ディスク32、リム33、多数の羽根4を有している。ハブ31は、軸線Oを中心とする円柱であって、軸線Oを通る軸穴31Aが設けてある。この軸穴31Aは、上述した原動機2の出力軸20に嵌合され、取り付けられる。ディスク32は、ハブ31の一端から径外方向に延びる薄い円板であって、ハブ31から径外方向に放射状に延びるリブ32Aが突設されている。リム33は、ディスク32の外周に設けられた円環であって、その中心は軸線Oに一致している。   As shown in FIGS. 1 and 2, the impeller 3 is attached to the output shaft 20 of the prime mover 2 and rotates around the axis of the output shaft 20. The impeller 3 includes a hub 31, a disk 32, a rim 33, and a large number of blades 4. The hub 31 is a cylinder centered on the axis O, and is provided with a shaft hole 31A passing through the axis O. The shaft hole 31A is fitted and attached to the output shaft 20 of the prime mover 2 described above. The disk 32 is a thin disk extending radially outward from one end of the hub 31, and ribs 32 </ b> A extending radially outward from the hub 31 are provided. The rim 33 is a ring provided on the outer periphery of the disk 32, and its center coincides with the axis O.

図3に示すように、羽根4は、軸線Oを中心とする小径(半径R1)の円筒面SAと、軸線Oを中心とする大径(半径R2)の円筒面SBとの間であって、軸線Oと直交する二つの直交面SSの間に形成される。   As shown in FIG. 3, the blade 4 is between a small-diameter (radius R1) cylindrical surface SA centered on the axis O and a large-diameter (radius R2) cylindrical surface SB centered on the axis O. , Formed between two orthogonal surfaces SS orthogonal to the axis O.

羽根4は、上述した小径の円筒面SAを基端として径外方向に大径の円筒面SBまで延在し、上述した大径の円筒面SBが羽根4の先端となる。各羽根4は、小径の円筒面SAを周方向に等分する位置に設けられ、大径の円筒面SBに向けて径外方向に延在している。また、羽根4は、軸線Oと直交し、軸線Oの延在方向に二等分する直交面SMを対称面として左右対称に形成されている。   The blade 4 extends from the above-described small-diameter cylindrical surface SA to the large-diameter cylindrical surface SB in the radially outward direction, and the above-described large-diameter cylindrical surface SB becomes the tip of the blade 4. Each blade 4 is provided at a position that equally divides the small-diameter cylindrical surface SA in the circumferential direction, and extends radially outward toward the large-diameter cylindrical surface SB. The blades 4 are formed symmetrically with respect to an orthogonal plane SM that is orthogonal to the axis O and bisects in the direction in which the axis O extends.

図4は、羽根の側面形状を示す側面図であり、図5は、羽根の断面形状を示す断面図である。なお、図5に示す断面は、軸線を中心とする円筒面を切断面とする。   FIG. 4 is a side view showing the side shape of the blade, and FIG. 5 is a cross-sectional view showing the cross-sectional shape of the blade. In addition, the cross section shown in FIG. 5 makes the cylindrical surface centering on an axis line a cut surface.

図4および図5に示すように、羽根4の前面4Fは、三次元の滑らかな曲面形状を有しており、側面4Sと交差する稜が羽根4の前縁4SFとなる。   As shown in FIGS. 4 and 5, the front surface 4 </ b> F of the blade 4 has a three-dimensional smooth curved surface shape, and a ridge that intersects the side surface 4 </ b> S becomes the front edge 4 </ b> SF of the blade 4.

図4に示すように、圧力室15A(15B)に臨む羽根の前縁4SFは、羽根4の前縁基端Aから径外方向に向けて軸線Oと羽根4の前縁基端Aとを結ぶ延長面Smよりも一旦後退した後、羽根4の前縁基端Aと羽根4の前縁基端Aから径外方向に延びた羽根4の前縁先端Bとの中央(羽根4の前縁中央C)において延長面Smよりも前進している。また、羽根4の前縁中央Cから羽根4の前縁先端Bまでの領域において延長面Smと一致または延長面Smよりも前進している。   As shown in FIG. 4, the front edge 4SF of the blade facing the pressure chamber 15A (15B) has an axis O and a front edge base end A of the blade 4 in the radially outward direction from the front edge base end A of the blade 4. After retreating once from the connecting extended surface Sm, the center of the front edge base A of the blade 4 and the front edge tip B of the blade 4 extending radially outward from the front edge base A of the blade 4 (front of the blade 4) In the edge center C), it is advanced from the extended surface Sm. Further, in the region from the front edge center C of the blade 4 to the front edge tip B of the blade 4, it coincides with the extended surface Sm or advances from the extended surface Sm.

なお、圧力室15A(15B)に臨む羽根4の前縁4SFは、羽根4の前縁基端Aから径外方向に向けて軸線Oと羽根4の前縁基端Aとを結ぶ延長面Smよりも一旦後退していれば、羽根4の前縁中央Cにおいて延長面Smと一致してもよい。また、羽根4の前縁4SFが前縁中央Cにおいて延長面Smと一致している場合には、前縁中央Cから前縁先端Bまでの領域において延長面Smと一致してもよい。   The front edge 4SF of the blade 4 facing the pressure chamber 15A (15B) is an extended surface Sm that connects the axis O and the front edge base end A of the blade 4 from the front edge base end A of the blade 4 in the radially outward direction. If it is retracted more than once, it may coincide with the extended surface Sm at the front edge center C of the blade 4. Further, when the front edge 4SF of the blade 4 coincides with the extension surface Sm at the front edge center C, it may coincide with the extension surface Sm in the region from the front edge center C to the front edge tip B.

図5―1に示すように、羽根4の前面4Fは、軸線Oを中心として羽根4の前縁基端Aを通る小径の円筒面SAにおいて流入する空気の流入角度γAが鋭角となるように形成された基端前面を有している。具体的には、流入角度γAが45度を中心とする30度〜60度の範囲となるように、凹となる円弧の半径RAが基端前面に設定してある。   As shown in FIG. 5A, the front surface 4F of the blade 4 has an acute inflow angle γA of the air flowing in the small-diameter cylindrical surface SA passing through the front edge proximal end A of the blade 4 with the axis O as the center. It has a proximal front surface formed. Specifically, the radius RA of the concave arc is set on the front surface of the base end so that the inflow angle γA is in the range of 30 degrees to 60 degrees centered on 45 degrees.

図5−3に示すように、羽根4の前面4Fは、軸線Oを中心として羽根4の前縁先端Bを通る大径の円筒面SBにおいて流出する空気の流出角度γBが直角または鈍角となるように形成された先端前面を有している。具体的には、流出角度γBが100度〜105度となるように、凸となる円弧の半径RBが先端前面に設定してある。   As shown in FIG. 5C, the front surface 4F of the blade 4 has an outflow angle γB of air flowing out of the large-diameter cylindrical surface SB that passes through the front edge tip B of the blade 4 with the axis O as the center. The front end surface is formed as described above. Specifically, the radius RB of the convex arc is set on the front surface of the tip so that the outflow angle γB is 100 degrees to 105 degrees.

図5−2に示すように、羽根4の前面4Fは、軸線Oを中心として羽根4の前縁中央Cを通る中径(半径R3)の円筒面SCにおいて流入する空気の流入角度γCが鋭角となるように形成された中央前面を有している。具体的には、凹となる円弧の半径RCが中央前面に設定してある。なお、この円弧の半径RCは、基端前面に設定した円弧の半径RAよりも大きく設定してある。   As shown in FIG. 5B, the front surface 4F of the blade 4 has an acute inflow angle γC of air flowing in a cylindrical surface SC having a medium diameter (radius R3) passing through the front edge center C of the blade 4 with the axis O as the center. A central front surface formed to be Specifically, the radius RC of the concave arc is set at the center front surface. The radius RC of the arc is set larger than the radius RA of the arc set on the front surface of the base end.

図6は、図5と同様に、羽根の断面形状を示す断面図である。なお、図6に示す断面は、図5と同様に、軸線を中心とする円筒面を切断面としている。   FIG. 6 is a cross-sectional view showing the cross-sectional shape of the blade, similar to FIG. In addition, the cross section shown in FIG. 6 makes the cylindrical surface centering on an axis line a cut surface similarly to FIG.

羽根4の後面4Bは、三次元の滑らかな曲面形状を有しており、側面4Sと交差する稜が羽根の後縁4SBとなる。   The rear surface 4B of the blade 4 has a three-dimensional smooth curved surface shape, and a ridge that intersects the side surface 4S becomes the rear edge 4SB of the blade.

図6−1に示すように、羽根4の後面4Bは、軸線Oを中心として羽根4の前縁基端Aを通る小径の円筒面SAにおいて流入する空気の流入角度βAが鋭角となるように形成された基端後面を有している。具体的には、流入角度βAが40度を中心とする30度〜50度の範囲となるように、凸となる円弧の半径rAが基端後面に設定してある。   As shown in FIG. 6A, the rear surface 4B of the blade 4 has an acute inflow angle βA of the air flowing in the small-diameter cylindrical surface SA passing through the front edge base A of the blade 4 with the axis O as the center. It has a proximal rear surface formed. Specifically, the radius rA of the convex arc is set on the rear face of the base end so that the inflow angle βA is in the range of 30 ° to 50 ° centered on 40 °.

図6−3に示すように、羽根4の後面4Bは、軸線Oを中心として羽根の前縁先端Bを通る大径の円筒面SBにおいて流出する空気の流出角度βBが直角または鋭角となるように形成された先端後面を有している。具体的には、中央部を凸とし、流出角度βBが90度となるように、後縁4SBを通る凹となる円弧の半径rBが先端後面に設定してある。   As shown in FIG. 6C, the rear surface 4B of the blade 4 has an outflow angle βB of air flowing out of the large-diameter cylindrical surface SB passing through the front edge tip B of the blade centering on the axis O so as to be a right angle or an acute angle. And a rear end surface formed at the front end. Specifically, the radius rB of the arc that becomes a concave passing through the trailing edge 4SB is set on the rear surface of the tip so that the central portion is convex and the outflow angle βB is 90 degrees.

図6−2に示すように、羽根4の後面4Bは、軸線Oを中心として羽根4の前縁中央Cと前縁先端Bの中央(径外方向4分の3の位置)を通る円筒面SDにおいて中央部を凸とし、中央部から後縁4SBに向けて凹となる円弧の半径rDが設定してある。   As shown in FIG. 6B, the rear surface 4B of the blade 4 is a cylindrical surface passing through the center of the front edge C of the blade 4 and the center of the front edge tip B (position of the third quarter in the radial direction) with the axis O as the center. In SD, the central portion is convex, and a radius rD of a circular arc that is concave from the central portion toward the rear edge 4SB is set.

また、図3に示すように、羽根4と該羽根4と隣り合う羽根4との間には、山形のリブ40が設けてある。リブ40は、リム33の外周面から径外方向に向けて漸次狭くなっている。   Further, as shown in FIG. 3, a chevron rib 40 is provided between the blade 4 and the blade 4 adjacent to the blade 4. The rib 40 gradually narrows from the outer peripheral surface of the rim 33 toward the radially outward direction.

図7は、羽根車の羽根間に流れる空気の速度分布を示す図であり、図8は、羽根車の羽根間に流れる空気の流れを示す側面図である。図9は、基端において羽根車の羽根間に流れる空気の流れを示す図であり、図10は、先端において羽根車の羽根間に流れる空気の流れを示す図である。   FIG. 7 is a view showing a velocity distribution of air flowing between the blades of the impeller, and FIG. 8 is a side view showing a flow of air flowing between the blades of the impeller. FIG. 9 is a diagram showing the flow of air flowing between the blades of the impeller at the proximal end, and FIG. 10 is a diagram showing the flow of air flowing between the blades of the impeller at the distal end.

上述した渦流ブロワにおいて、原動機2を駆動して羽根車3を回転させると、羽根4の前縁基端Aから前縁中央Cまでの領域において空気が流入する。図7および図9に示すように、前縁基端Aから前縁中央Cまでの領域から流入した空気は、当初、羽根車3の回転方向と反対方向に流れ、羽根車3の回転方向と反対方向の速度成分を有することになる。その後、羽根4の前面4Fが作用して羽根車3の回転方向と同一方向の速度成分が空気に付与され、空気は羽根車3の回転方向と同一方向に流れることになる。羽根車3の回転方向と同一方向に流れる空気の速度成分は、羽根4の中央から先端に至る領域において漸次増大するので、基端から中央までの領域の空気が先端に引き寄せられることになる。このような速度分布を有する空気は、図8に示すように、先端から流出する空気の流れを妨げることがなく、むしろ、先端から流出しようとする空気の流れを促進する。また、図10に示すように、先端から流出する空気は、前方に隣り合う羽根4の後面4Bに干渉することなく流れる。   In the vortex blower described above, when the prime mover 2 is driven to rotate the impeller 3, air flows in the region from the front edge base end A to the front edge center C of the blade 4. As shown in FIGS. 7 and 9, the air flowing in from the region from the leading edge base end A to the leading edge center C initially flows in a direction opposite to the rotation direction of the impeller 3, It will have a velocity component in the opposite direction. Thereafter, the front surface 4 </ b> F of the blade 4 is acted, and a velocity component in the same direction as the rotation direction of the impeller 3 is imparted to the air, and the air flows in the same direction as the rotation direction of the impeller 3. Since the velocity component of air flowing in the same direction as the rotation direction of the impeller 3 gradually increases in the region from the center to the tip of the blade 4, the air in the region from the base end to the center is attracted to the tip. As shown in FIG. 8, the air having such a velocity distribution does not hinder the flow of air flowing out from the tip, but rather promotes the flow of air trying to flow out from the tip. Moreover, as shown in FIG. 10, the air which flows out from the front-end | tip flows without interfering with the rear surface 4B of the blade | wing 4 adjacent ahead.

上述した渦流ブロワの羽根4の前縁4SFは、前縁基端Aから径外方向に向けて軸線Oと羽根4の前縁基端Aとを結ぶ延長面Smから一旦後退した後、羽根4の前縁基端Aと羽根の前縁基端Aから径外方向に延びた羽根4の前縁先端Bとの中央となる前縁中央Cにおいて延長面Smよりも前進するので、羽根4の前縁基端Aから羽根4の前縁中央Cまでの領域において空気の流入を促進しつつ、羽根の中央から羽根の先端までの領域において空気に羽根車の回転方向と同一方向の速度成分が付与される。また、羽根4の前縁中央Cから羽根4の前縁先端Bまでの領域において延長面Smよりも前進するので、羽根4の中央から羽根の先端に向けて速度成分が増大し、先端からの空気の流出を促進する。したがって、上述した渦流ブロワは、羽根4から圧力室15A(15B)への空気の流れが阻害されることなく、高い吐出圧力を得ることができる。   The front edge 4SF of the blade 4 of the vortex blower described above is temporarily retracted from the extended surface Sm connecting the axis O and the front edge base end A of the blade 4 in the radially outward direction from the front edge base end A, and then the blade 4 The front edge base C of the blade 4 and the front edge tip B of the blade 4 extending radially outward from the front edge base end A of the blade advance forward from the extension surface Sm at the front edge center C. While promoting the inflow of air in the region from the leading edge base end A to the leading edge center C of the blade 4, the air has a velocity component in the same direction as the impeller rotation direction in the region from the center of the blade to the tip of the blade. Is granted. In addition, since it moves forward from the extension surface Sm in the region from the front edge center C of the blade 4 to the front edge tip B of the blade 4, the velocity component increases from the center of the blade 4 toward the tip of the blade, Promotes air outflow. Therefore, the above-described vortex blower can obtain a high discharge pressure without hindering the air flow from the blade 4 to the pressure chamber 15A (15B).

また、渦流ブロワの圧力室15A(15B)に臨む羽根4の後縁4SBから延在する羽根4の後面4Bは、軸線Oを中心とし羽根4の後縁基端を通る円筒面において流入する空気の流入角度βAが鋭角となるように形成された基端後面と、軸線Oを中心とし羽根4の後縁先端を通る円筒面において流出する空気の流出角度βBが鋭角または直角となるように形成された先端後面と、基端後面から基端前面に延在する連続面とを有するので、羽根の後面基端側で空気の流入を促進する一方、羽根の後面先端側で空気の流出を促進する。したがって、上述した渦流ブロワは、羽根4から圧力室15A(15B)への流れが阻害されることなく、高い吐出圧力を得ることができる。   Further, the rear surface 4B of the blade 4 extending from the rear edge 4SB of the blade 4 facing the pressure chamber 15A (15B) of the vortex blower flows in the cylindrical surface passing through the rear edge proximal end of the blade 4 with the axis O as the center. Is formed so that the outflow angle βB of the air flowing out on the rear surface of the base end formed so that the inflow angle βA of the airflow becomes an acute angle and the cylindrical surface passing through the front end of the rear edge of the blade 4 with the axis O as the center. Since the rear end surface of the front end and a continuous surface extending from the rear end surface of the base end to the front end surface of the base end, the air inflow is promoted on the rear end proximal side of the blade, while the outflow of air is promoted on the rear end front side of the blade. To do. Therefore, the above-described vortex blower can obtain a high discharge pressure without hindering the flow from the blade 4 to the pressure chamber 15A (15B).

また、羽根4の後面4Bは、軸線Oを中心として羽根4の前縁中央Cと前縁先端Bの中央(径外方向4分の3の位置)を通る円筒面SDにおいて中央部を凸とし、中央部から後縁4SBに向けて凹となる円弧の半径rDが設定してあるので、先端において流出する空気は前方の羽根4の後面4Bに沿って流れることになり、羽根4の後面に衝突することによる圧力損失を抑制できる。   Further, the rear surface 4B of the blade 4 has a central portion convex in a cylindrical surface SD passing through the center of the front edge C of the blade 4 and the center of the front edge tip B (position of the third quarter in the radial direction) with the axis O as the center. Since the radius rD of the arc that becomes concave from the central portion toward the rear edge 4SB is set, the air flowing out at the tip flows along the rear surface 4B of the front blade 4, and the rear surface of the blade 4 Pressure loss due to collision can be suppressed.

図11は、比較対照となる羽根車の羽根間に流れる空気の流れを示す図である。この羽根車の羽根104の前縁104SFは、羽根104の前縁基端Aと前縁先端Bの中央となる羽根の前縁中央Cにおいて、軸線Oと前縁基端Aとを結ぶ延長面Smよりも後退している。   FIG. 11 is a diagram illustrating the flow of air flowing between the blades of the impeller serving as a comparative reference. The leading edge 104SF of the impeller blade 104 is an extended surface that connects the axis O and the leading edge proximal end A at the leading edge center C of the leading edge proximal end A and the leading edge distal end B of the blade 104. Retreating from Sm.

この羽根104では、羽根104の先端における空気流が羽根104の先端から流出しようとする空気流に覆い被さることになり、先端から流出しようとする空気流の流出が妨げられる。   In the blade 104, the air flow at the tip of the blade 104 covers the air flow about to flow out from the tip of the blade 104, and the outflow of the air flow about to flow out from the tip is prevented.

図12は、本発明の実施の形態であるブロワの特性を示した図である。この図において、比較対照となる一のブロワの羽根車の羽根は、前縁基端から前縁中央に向けて放射状に延在した後、前縁中央から前縁先端に向けて前進している。   FIG. 12 is a diagram showing the characteristics of the blower according to the embodiment of the present invention. In this figure, the blades of the blower impeller as a comparative control extend radially from the front edge base end toward the front edge center and then advance from the front edge center toward the front edge tip. .

比較対照となるもう一つの渦流ブロワの羽根車の羽根は、図11に示したものであって、羽根車の羽根の前縁は、前縁基端と前縁先端との中央となる前縁中央において、軸線と基端を結ぶ延長面Smよりも後退している。   The blade of the impeller of another vortex blower as a comparison is shown in FIG. 11, and the leading edge of the blade of the impeller is the leading edge that is the center of the leading edge proximal end and the leading edge tip. In the center, it retreats from the extended surface Sm connecting the axis and the base end.

図12に示すように、本発明の実施の形態である渦流ブロワの羽根車を3400rpmで回転させると、比較対照となる渦流ブロワよりも明らかに高い吐出圧力が得られることがわかる。   As shown in FIG. 12, when the impeller of the vortex blower according to the embodiment of the present invention is rotated at 3400 rpm, it can be seen that a discharge pressure that is clearly higher than that of the vortex blower serving as a comparative reference is obtained.

上述した本発明の実施の形態である渦流ブロワは、羽根4の先端からの空気流の流出が促進されるために、外形を大きくすることなく、高い吐出圧力を得ることができる。   Since the vortex blower according to the embodiment of the present invention described above facilitates the outflow of the air flow from the tip of the blade 4, a high discharge pressure can be obtained without increasing the outer shape.

なお、上述した実施の形態において、基端後面に凸となる円弧の半径rAを設定しているが、図13に示すように、基端後面に凹となる円弧の半径rA’を設定してもよい。   In the above-described embodiment, the radius rA of the arc that is convex on the rear surface of the base end is set. However, as shown in FIG. 13, the radius rA ′ of the arc that is concave on the rear surface of the base end is set. Also good.

1 ケーシング
11 ケーシング本体
11B 吐出口
12 ケーシングカバー
14 収容空間
15 環状流路
15A,15B 圧力室
2 原動機
20 出力軸
3 羽根車
31 ハブ
31A 軸穴
32 ディスク
32A リブ
33 リム
4 羽根
4F 前面
4SF 前縁
4B 後面
4SB 後縁
4S 側面
40 リブ
A 前縁基端
B 前縁先端
C 前縁中央
O 軸線
SA 小径の円筒面
SB 大径の円筒面
SC 中径の円筒面
SD 円筒面
SM 直交面
SS 直交面
Sm 延長面
γA 流入角度
γB 流出角度
γC 流入角度
βA 流入角度
βB 流出角度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Casing 11 Casing main body 11B Discharge port 12 Casing cover 14 Accommodating space 15 Annular flow path 15A, 15B Pressure chamber 2 Motor 20 Output shaft 3 Impeller 31 Hub 31A Shaft hole 32 Disc 32A Rib 33 Rim 4 Blade 4F Front 4SF Front edge 4B Rear surface 4SB Rear edge 4S Side surface 40 Rib A Front edge proximal end B Front edge tip C Front edge center O Axis SA Small diameter cylindrical surface SB Large diameter cylindrical surface SC Medium diameter cylindrical surface SD Cylindrical surface SM Orthogonal surface SS Orthogonal surface Sm Extended surface γA Inflow angle γB Outflow angle γC Inflow angle βA Inflow angle βB Outflow angle

Claims (5)

軸線を中心とする環状流路の側方に圧力室が設けられたケーシングと、前記軸線を中心として放射状に延びた羽根を有し、前記軸線まわりに回転する羽根車とを備え、
羽根車を回転させることにより、羽根から圧力室へ空気を流出させ、環状流路に連通する吸込口から空気を吸い込むとともに、環状流路に連通する吐出口から空気を吐出する渦流ブロワにおいて、
前記圧力室に臨む羽根の後縁から延在する羽根の後面は、
前記軸線を中心とし前記羽根の後縁基端を通る円筒面において流入する空気の流入角度が鋭角となるように形成された基端後面と、
前記軸線を中心とし前記羽根の後縁先端を通る円筒面において流出する空気の流出角度が鋭角または直角となるように形成された先端後面と、
基端後面から先端後面に延在する連続面と
を有することを特徴とする渦流ブロワ。
A casing provided with a pressure chamber on the side of the annular flow path centered on the axis, and an impeller having blades extending radially about the axis and rotating around the axis;
By rotating the impeller, the air flows out from the blade to the pressure chamber, sucks air from the suction port that communicates with the annular flow path, and discharges air from the discharge port that communicates with the annular flow path.
The rear surface of the blade extending from the rear edge of the blade facing the pressure chamber is:
A proximal rear surface formed so that an inflow angle of air flowing in a cylindrical surface passing through the rear edge proximal end of the blade centering on the axis is an acute angle;
A leading end rear surface formed so that an outflow angle of air flowing out in a cylindrical surface passing through the trailing edge tip of the blade centering on the axis is an acute angle or a right angle;
A vortex blower characterized by having a continuous surface extending from the proximal rear surface to the distal rear surface.
前記基端後面は後縁を通り凸となる弧を有し、前記先端後面は後縁を通り凹となる弧を有することを特徴とする請求項1に記載の渦流ブロワ。   2. The vortex blower according to claim 1, wherein the rear surface of the proximal end has an arc that is convex through the rear edge, and the rear surface of the distal end has an arc that is concave through the rear edge. 前記基端後面は後縁を通り凹となる弧を有し、前記先端後面は後縁を通り凹となる弧を有することを特徴とする請求項1に記載の渦流ブロワ。   2. The vortex blower according to claim 1, wherein the rear surface of the proximal end has an arc that is concave through the rear edge, and the rear surface of the tip has an arc that is concave through the rear edge. 前記羽根の後面は、
前記軸線を中心とし、前記羽根の後縁基端から前記羽根の後縁先端に向けて径外方向4分の3の位置を通る円筒面において後縁を通り凹となる弧を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の渦流ブロワ。
The rear surface of the blade is
It has an arc that passes through the rear edge and is concave in a cylindrical surface that passes through the position of the outer edge in the radially outward direction from the rear edge proximal end of the blade toward the rear edge tip of the blade. The vortex blower according to any one of claims 1 to 3.
前記羽根は、
前記軸線を中心とし、前記羽根の後縁先端を通る円筒面において羽根の幅方向中央に凸となる弧を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の渦流ブロワ。
The blade is
5. The vortex blower according to claim 1, wherein the vortex blower has an arc that is convex at the center in the width direction of the blade on a cylindrical surface that passes through the rear edge tip of the blade with the axis as the center.
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