JP2011190806A - 遠心送風機用インペラ - Google Patents

Abstract

【課題】釣合い錘の容易な取付けが可能である遠心送風機用インペラを提供する。
【解決手段】ハブ（２）と、シュラウド（３）と、前記ハブ（２）と羽根（６）とを含んでおり、前記シュラウド（３）及び前記ハブ（２）の少なくとも一方の円板状部の外周端縁領域に少なくとも１個の釣合い錘（１３）が固定されており、羽根（６）の間の中間スペースにおける外周端縁領域には、それぞれの板状表面の少なくとも片面に、凹状窪み（９）が形成され、その領域に釣合い錘（１３）が固定され、前凹状窪み（９）は板状肉厚部の薄肉化によって形成されて、板状外周端縁（１４、１５）からそれぞれの軸中心方向に向かって延びている。
【選択図】図１

Description

本発明は、丸型のハブと、中央に吸気口を有する丸型のシュラウドと、前記ハブと前記シュラウドとの間を延びる羽根とを含んでおり、前記シュラウド及び前記ハブの少なくとも一方の円板状部の周縁領域に少なくとも１個の釣合い錘が固定されている遠心送風機用インペラに関する。

この種の装置は、例えばドイツ特開第１９８４５５０１号明細書から公知である。ただし、この装置にあっては、クランプ式釣合い錘が挟着取付けされた状態で、該クランプ式錘の周囲に発生する渦流に起因して騒音が生ずるという短所がある。これは、釣合い錘が普通の取付状況下で形成されてしまう共振部分の作用で、特には該釣合い錘の突き出した舌片による作用により、そのような騒音を生み出すからである。

ドイツ特開第１９８４５５０１号明細書

本発明の目的は、冒頭に述べたタイプの遠心送風機用インペラを改良し、釣合い錘の容易な取付けが可能であると共に、前記釣合い錘が流れ特性に及ぼす影響をできるだけ抑制し、前記釣合い錘によって付加的な流れ騒音が回避されるようにすることである。

上記課題を解決するため本発明による遠心送風機用インペラは、丸型のハブと、中央に吸気口を有する丸型のシュラウドと、前記ハブと前記シュラウドとの間を延びる羽根とを含んでおり、前記シュラウド及び前記ハブの少なくとも一方の円板状部の外周端縁領域に少なくとも１個の釣合い錘が固定されており、前記羽根間の中間スペースにおける前記シュラウドまたは前記ハブあるいはそれら両方の外周端縁領域には、それぞれの板状表面の少なくとも片面に、凹状窪みが形成され、少なくとも１個の前記凹状窪みの領域に少なくとも１個の釣合い錘が固定され、前記凹状窪みはそれぞれの板状肉厚部の薄肉化によって形成されて、それぞれの板状外周端縁からそれぞれの軸中心方向に向かって延びている。

これによって、該釣合い錘は少なくとも部分的にそれぞれの板状表面部に落とし込まれて固定されており、これにより、流れ騒音は減少させられる。本発明による解決方法により、釣合い錘の正確な角度位置の達成も可能である。加えてさらに、釣合い錘取付けの優れた実施容易性も実現できる。

本発明のその他の好適な実施態様は、請求項２から請求項１２に記載した通りである。本発明による実施態様により、シュラウドまたはハブあるいはそれら両方の凹状窪みの領域ないし板状の外周端縁領域における、等厚を有する材料による釣合い錘の確実な固定保持が可能になる。さらに、既存の釣合い錘の使用が可能である。クランプ式釣合い錘の落とし込みないし遮蔽配置ならびに特にシュラウド外側壁面の特別な隆起部形成によって、シュラウド外側壁面に沿った空気流れが実質的に、挟着取付けされた釣合い錘の上方を通過するようになる気流ガイドが作り出される。

本発明による遠心送風機用インペラの斜視図である。 図１の切断線ＩＩ−ＩＩに沿った断面を示す図である。 図１に示した遠心送風機用インペラの正面図である。 図２に示した箇所Ａの詳細図である。 図２に示した箇所Ｂの詳細図である。 本発明による釣合い錘の側面図である。 図６に示した釣合い錘の斜視図である。 本発明のさらに別の実施形態における図４と同じ詳細図である。

添付図面によって示した実施例を参照して、本発明を詳細に説明する。
図面の各図において、同一の部分には同一の符号が付与されており、その説明は一度だけとなっている。

図１から理解できるように、本発明による遠心送風機用インペラ１は、丸型のハブ２と、中央に吸気口４を形成した円環状のシュラウド３とを有する。ハブ２とシュラウド３との間には羽根６が延びている。図２から理解できるように、ハブ２はカップ状に形成されて、吸気口４の方向を向いたカップ状に盛り上がったドーム部７を有している。このドーム部７の内部には、図中不図示の電動機、特に外部回転子モータにインペラ１を取り付けるために使用されるインペラハブ８が形成されている。ただし、ハブ２を別な方法で駆動モータと連結することにより、同じく本発明によるインペラ１が内部に回転子を配置したモータで駆動されるようにすることも同様に本発明の範囲に含まれる。インペラ１は、好ましくは、プラスチック射出成形品として形成されている。もちろん、金属からの製造または、プラスチックと金属の組み合わせで製造することも可能である。シュラウド３は、図２で示されているように、断面が弧状に形成することで、矢印Ｘの方向に空気が流れ込む際にシュラウド壁面領域での流れ損失を小さくすることも重要である。なお、本発明はインペラ１そのものや、インペラ１を組み込んだ送風機、このインペラ１を特徴付ける構成要素に関わっている。

図１および図３ならびに図４および図５からそれぞれ理解できるように、羽根６の間に作り出される中間スペースにおけるシュラウド３またはハブ２あるいはそれら両方の外周端縁領域の一部には、それぞれの板状表面の少なくとも片面に、シュラウド３およびハブ２のそれぞれの板状肉厚部を薄肉化することによって凹状窪み９が形成されている。これらの凹状窪み９は、それぞれ、ハブ２の外側壁面１０ないしシュラウド３の外側面１１に形成されている。ただし、これらの窪みは、好ましくは、ハブ２またはシュラウド３の両面、あるいはハブ２ならびにシュラウド３の双方に設けられる。これらの凹状の窪み９は、外側面１０と、シュラウド３の内側面１２との双方に設けてもよい。この場合、シュラウド３の内側面と見なされるものは、羽根に６間に形成される流路に対向している面である。

本発明によるインペラ１はさらに、シュラウド３または方ハブ２あるいはそれら両方に設けられた１つ以上の凹状窪み９の領域に配置された少なくとも１個の釣合い錘１３を含んでいる。ハブ２ないしシュラウド３のそれぞれの板状の肉厚部を薄肉化することによって形成された凹状窪み９は、それぞれの板状外周端縁１４、１５からハブ２ないしシュラウド３のそれぞれの軸中心方向に向かって延びている。図４および図５を参照のこと。図６および図７から理解できるように、本発明による釣合い錘１３は大略Ｕ字形に曲げられたばね弾性材料製、特にばね鋼製のクランプとして構成されており、弧状区間１８を介して一端が結合された互いに対向する２本のクランプアーム１６、１７を有している。クランプアーム１６、１７の自由端の端部領域におけるクランプアーム１６、１７間の開き間隔は、外周端縁領域または凹状窪み９の領域におけるハブ２ないしシュラウド３の板状肉厚部ｄよりも小さい。釣合い錘１３のこのような寸法形状によって、釣合い錘１３が挟着取付けの形態で、ハブ２ないしシュラウド３に対する釣合い錘１３の固定装着が実現されている。またさらに、図６および図７から理解できるように、アーム１６の一端に、アーム先端に向かって他方のアーム１７との間の間隔が徐々に増大するように突き出したクランプ舌片１９を形成することが好都合である。このような形状構成によって、凹状窪み９の端縁への本発明によるクランプ式釣合い錘１３の挟着取付けが容易になる。この点については、特に、図４および図５に分かりやすく示されている。さらに、これらの一連の図から、クランプ舌片１９に対向するアーム１７はその両側の長手方向端縁に、互いに対向して配置された、他方のアーム１６とクランプの弧状区間１８との方向に向かって突き出した係止爪２１を有していればさらに好適であることが理解できる。

本発明による好適なクランプ式釣合い錘１３の１つを示した図６および図７が参照される。シュラウド３またはハブ２あるいはそれら両方には、両者の間に形成される流路の方を向いた内側面における凹状窪み９の領域に円弧状に延びる保持溝２２が設けられている。この保持溝２２と係止爪２１とが、クランプ式釣合い錘１の挟着取付け状態で係合しあう。これによって、釣合い錘１３は径方向に固定される。図４および図５から理解できるように、係止爪２１はそれらの自由端で、保持溝２２の径方向外側に位置する溝内壁に後方から当接係合する。好適には、凹状窪み９の高さ（深さ）ｈがクランプアーム１６、１７の厚さＤより大きいか同じであるために、クランプアーム１６、１７は凹状窪み９内に落ち込んでおり、これにより、流れ障害の発生を回避している。さらに好ましい形態は、凹状窪み９の径方向奥行きｔがクランプアーム１６、１７の長さｌより大きいか同じであり、かつ、クランプアーム１６、１７の長さはクランプアーム１６、１７の幅よりも大きいことである。特に、図２および図４から理解できるように、インペラ１の回転時には、図２に矢印Ｘで示した吸込み流れが生じ、その際、部分的に、シュラウド３の外側壁面に沿った空気流れＺも発生する。図４から理解できるように、この外側流れＺは突き出したクランプ舌片１９の領域で、渦流とクランプ舌片１９のびびり振動をもたらす可能性がある。このような理由から、本発明によれば、凹状窪み９の前方領域において、この窪みの円弧状長さ全体にわたって、シュラウド３の片面に板状肉厚部隆起部２３が形成され、これによって、釣合い錘１３が挟着取付けされた状態で、シュラウド外側壁面に沿って生ずる空気流れはクランプ舌片１９を越えて案内されるようにするのが好適である。この場合、凹状窪み９の底２４に対する隆起部２３の高さは少なくとも、底２４に対するクランプ舌片１９の自由端の間隔に等しい。他方、図５から理解できるように、ハブ２に釣合い錘１３を取り付ける場合には、この種の隆起部２３の形成は不要である。それは、釣合い錘１３が挟着取付けされた状態で、クランプ舌片１９はハブ２の、流れのない外側面１０側に位置しているからである。

本発明によるクランプ式釣合い錘１３は、好ましくは、プレス曲げ成形品として製作され、係止爪２１の前方領域にくびれ２５を有している。これによって、クランプアーム１７の柔軟性が向上させられ、こうして、挟着取り付けが容易になると共に、保持溝２２内への係止爪２１の弾性係合が容易となる。

図８には、本発明のさらに別の実施形態を示す。この実施形態において、シュラウド３の外周端縁領域はその他の領域に比較して大きな肉厚、例えば１．５倍〜２．５倍の肉厚を有している。ただし、シュラウド３は連続した均等な肉厚を有していてもよい。本発明による釣合い錘１３はシュラウド３の外周端縁領域に挟着取付けされているため、釣合い錘の係止爪２１は、内側面１２に設けられた凹状窪み９に形成された保持溝２２に係合している。シュラウド３には、釣合い錘１３の径方向内側に位置する端部の前方に、外側壁面に沿った流れ（矢印Ｚ参照）が片側アームに設けられたクランプ舌片１９を越えて案内される高さを有した隆起部２３が形成されている。つまり、この隆起部２３の高さは少なくとも、シュラウド３の外周端縁領域におけるシュラウド３の上側壁面とクランプ舌片１９の末端との間の垂直間隔に等しい。隆起部２３は羽根６間に円弧状に形成されているかまたは円状に連続して延びていてもよい。

図面を参照して示したインペラ１ならびに釣合い錘１３の個々の実施態様の特徴的事項は図示説明した組み合わせで使用可能であるだけでなく、本発明にとって、他の実施態様の特徴事項とは独立してそれぞれ個別にも重要であり、上記説明したその他の１つ以上の実施態様の特徴と組み合わせることが可能である。さらに、本発明は、上記の変形実施態様において述べたように、釣合い錘なしのインペラも本発明の主題となるものである。また、本発明は、個々の釣合い錘も主題としている。

本発明は図示した実施形態に制限されるものではなく、本発明の趣旨と同様に機能するすべての特徴も含むものである。さらに、本発明は従来それぞれの独立した請求項によって定義された特徴の組み合わせに制限されるものでもなく、明細書全体を通じて開示されたすべての個別特徴のうちの一定の特徴とその他の特徴とのあらゆる任意の組み合わせによるものも権利対象としている。このことは、基本的にそれぞれの独立した請求項のいずれの個別特徴も実際に省略可能であり、あるいは本出願のその他の箇所に開示された少なくとも１つの個別特徴によって置き換えられてもよいことを意味している。その限りで、本出願の請求項は単に発明を画定するための第１の試みとして理解されなければならない。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造に限定されるものではない。

１：インペラ
２：ハブ
３：シュラウド
４：吸気口
６：羽根
９：凹状窪み
１３：釣合い錘
１４、１５：板状外周端縁
１６、１７：クランプアーム

Claims (12)

1. 丸型のハブ（２）と、中央に吸気口（４）を有する丸型のシュラウド（３）と、前記ハブ（２）と前記シュラウド（３）との間を延びる羽根（６）とを含んでおり、前記シュラウド（３）及び前記ハブ（２）の少なくとも一方の円板状部の外周端縁領域に少なくとも１個の釣合い錘（１３）が固定されている遠心送風機用インペラであって、
   前記羽根（６）間の中間スペースにおける前記シュラウド（３）または前記ハブ（２）あるいはそれら両方の外周端縁領域には、それぞれの板状表面の少なくとも片面に、凹状窪み（９）が形成され、少なくとも１個の前記凹状窪み（９）の領域に少なくとも１個の釣合い錘（１３）が固定され、前記凹状窪み（９）はそれぞれの板状肉厚部の薄肉化によって形成されて、それぞれの板状外周端縁（１４、１５）からそれぞれの軸中心方向に向かって延びていることを特徴とする遠心送風機用インペラ。
2. 前記釣合い錘（１３）はＵ字形に曲げられたばね弾性材料製のクランプからなり、弧状区間（１８）を介して一端が結合された互いに対向する２本のクランプアーム（１６、１７）を有し、前記クランプアーム（１６、１７）の自由端の端部領域における開き間隔は前記凹状窪み（９）の領域におけるそれぞれの板状肉厚部（ｄ）よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の遠心送風機用インペラ。
3. 一方のクランプアーム（１６、１７）の一端は、当該アーム先端に向かって他方のアーム（１６、１７）との間の離間間隔が漸増してゆくようにして突き出したクランプ舌片（１９）を有することを特徴とする請求項２に記載の遠心送風機用インペラ。
4. 前記凹状窪み（９）の高さ（ｈ）が前記クランプアーム（１６、１７）の厚さ（Ｄ）より大きいか同じであることを特徴とする請求項２または３に記載の遠心送風機用インペラ。
5. 前記凹状窪み（９）の径方向奥行き（ｔ）が前記クランプアーム（１６、１７）の長さ（ｌ）より大きいか同じであることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の遠心送風機用インペラ。
6. 前記クランプアーム（１６、１７）の長さ（ｌ）が前記クランプアーム（１６、１７）の幅よりも大きいことを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載の遠心送風機用インペラ。
7. 前記クランプ舌片（１９）に対向する前記クランプアーム（１７）が、該アームの両側の長手方向端縁に、互いに対向して配置された、前記他方のクランプアーム（１６）と前記釣合い錘（１３）の前記弧状区間（１８）との方向に向かって突き出した係止爪（２１）を有することを特徴とする請求項３に記載の遠心送風機用インペラ。
8. 前記シュラウド（３）または前記ハブ（２）あるいはそれら両方は、両者の間に形成された流路に向いたそれぞれの内側面における前記凹状窪み（９）の領域に、円弧状に延びる保持溝（２２）を有し、前記クランプ式釣合い錘（１３）は前記係止爪（２１）によって前記保持溝に係合し、これによって、前記釣合い錘（１３）は径方向に固定されることを特徴とする請求項７に記載の遠心送風機用インペラ。
9. 前記釣合い錘（１３）がプレス曲げ成形品であり、前記係止爪（２１）の前方領域にくびれ（２５）が形成されていることを特徴とする請求項７または８に記載の遠心送風機用インペラ。
10. 前記シュラウド（３）には、前記凹状窪み（９）の前方領域のシュラウド外側壁面に隆起部（２３）が形成されることにより、シュラウド外側壁面に沿った流れは挟着取付けされた前記釣合い錘（１３）の１つ以上の、前記釣合い錘（１３）のクランプアーム（１６、１７）のクランプ舌片（１９）の上方を案内されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の遠心送風機用インペラ。
11. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の遠心送風機用インペラを構成するための、前記釣合い錘が装着される前の遠心送風機用インペラ。
12. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の遠心送風機用インペラの構成要素としての釣合い錘（１３）。

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