JP2015194136A - ブロワ - Google Patents

Abstract

【課題】ケーシング外部からの外気の流入とケーシング内部からのガスの流出とをより効果的に防止するとともに、より簡易な構造で、メンテナンス性が高められたブロワを提供する。【解決手段】ブロワ１は、ケーシングユニット２と、ケーシングユニット２に開設された貫通孔に挿入された回転軸８１と、回転軸８１に固定され、ケーシングユニット２内に設けられた羽根車３とを備える。ケーシングユニット２は、ガス供給用のガス供給路と、ガス供給路が接続され、貫通孔と回転軸８１の周面との隙間を塞ぐ圧力室と、が形成された軸封プレート４を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、ブロワに関する。

ブロワは、羽根車が流体（気体）に圧力を加えて圧送する装置である。ブロワは、工業、農業などをはじめ様々な分野で使用されている。例えば、ブロワは、熱処理装置に組み込まれ、熱処理部の空気を圧送する。

ブロワは、例えば、ブロワのケーシングをその装置の配管などに接続することにより、他の装置に組み込まれる。ケーシング内部には羽根車が配設され、羽根車はケーシングに遊嵌された回転軸に支持される。回転軸はケーシング外部に延設され原動機に接続される。

ケーシングと回転軸との間には隙間が形成される。この隙間からケーシング外部の外気が流入、又はケーシング内部のガス（空気など）が流出する恐れがある。特に、熱処理部内が特殊なガス雰囲気下である場合、外部から空気が流入することにより、ガスの濃度が変化し、熱処理部内のワークの品質に影響する恐れがある。

特許文献１に開示されたブロワは、ＬＮＧ（液化天然ガス）と外気とを隔離するケーシング内部に配置された羽根車と、ケーシングを貫通する貫通孔に挿入された羽根車用の回転軸と、回転軸に設けられ、カーボンシールを有する軸シール装置と、複数のＯリングとを有している。このブロワは、回転軸の外周面に接触するカーボンシールと、Ｏリングとを有しており、貫通孔と回転軸との隙間からＬＮＧの流出を防止している。

特開平６−２０７５９９号公報

特許文献１のブロワは、上記のカーボンシールと、回転軸が挿入される貫通孔にパージガスを供給するパージガス流入口を形成し、パージガスを流入させること、並びに複数のＯリングをもうけることで、ＬＮＧの漏れを防止する。従って、構造が複雑となり、メンテナンスが複雑となるなどの課題が懸念される。

上述に鑑み、本発明の意図する処は、下記の点にある。
「Ａ」は、ケーシング外部からの外気の流入とケーシング内部からのガスの流出とをより効果的に防止するとともに、より簡易な構造で、メンテナンス性が高められたブロワを提供する。
「Ｂ」は、ブロワが熱処理装置に接続されている場合に、ワークの品質の変化を防止する。

以上の「Ａ」、「Ｂ」を達成することを意図し、下記の請求項１〜請求項６で達成する。

請求項１は、
ケーシングと、
該ケーシングに開設された貫通孔に挿入された回転軸と、
該回転軸に固定され、前記ケーシング内に設けられた羽根車と、
を備え、
前記ケーシングは、ガス供給用のガス供給路と、該ガス供給路が接続され、前記貫通孔と前記回転軸の周面との隙間を塞ぐ圧力室と、が形成された軸封部を有する、構成としたブロワである。

請求項２は、請求項１に記載のブロワであって、
前記軸封部は、前記貫通孔と前記回転軸との間で、前記回転軸に接する第１シール部材を有する、構成としたブロワである。

請求項３は、請求項２に記載のブロワであって、
前記貫通孔には内壁に第１段差部が形成され、
前記第１シール部材は、板状に形成され、一方の端部が前記第１段差部に固定されるとともに、他方の端部が前記回転軸と接し、前記ケーシング側に曲折する、構成としたブロワである。

請求項４は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のブロワであって、
前記貫通孔には内壁に第２段差部が形成され、
板状に形成され、かつ一方の端部が前記第２段差部に固定されるとともに他方の端部が前記回転軸と接し、前記ケーシング側に曲折する第２シール部材を有する、構成としたブロワである。

請求項５は、請求項１に記載のブロワであって、
前記軸封部は、円形状プレートで構成され、
前記貫通孔は、大中小の内径の孔部でなる多段の孔部で構成され、該多段の孔部の大の内径の孔部と中の内径の孔部との接続部に第１ランド部、前記中の内径の孔部と小の内径の孔部との接続部に第２ランド部、がそれぞれ形成されるとともに、前記中の内径の孔部に前記ガス供給路が接続され、
前記第１ランド部に固定され、前記貫通孔と前記回転軸との間で、前記回転軸に接する第１シール部材と、
前記第２ランド部に固定され、前記貫通孔と前記回転軸との間で、前記回転軸に接する第２シール部材と、
を有し、
前記中の内径の孔部、前記第１シール部材及び前記第２シール部材が前記圧力室を構成する、構成としたブロワである。

請求項６は、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のブロワであって、
前記ケーシングには、ガスを吸込可能な吸込口と、吸い込んだガスを吐出可能な吐出口とが形成され、
前記吸込口及び前記吐出口には、熱処理装置の排気口及び吸気口が接続可能であり、
前記ガス供給路には、窒素ガスが供給可能である、構成としたブロワである。

請求項１は、
ケーシングと、
該ケーシングに開設された貫通孔に挿入された回転軸と、
該回転軸に固定され、前記ケーシング内に設けられた羽根車と、
を備え、
前記ケーシングは、ガス供給用のガス供給路と、該ガス供給路が接続され、前記貫通孔と前記回転軸の周面との隙間を塞ぐ圧力室と、が形成された軸封部を有する、構成としたブロワである。

従って、下記の「Ａ」の効果が望める。
「Ａ」は、ケーシング外部からの外気の流入とケーシング内部からのガスの流出とをより効果的に防止するとともに、より簡易な構造で、メンテナンス性が高められたブロワが提供される。

請求項２は、請求項１に記載のブロワであって、
前記軸封部は、前記貫通孔と前記回転軸との間で、前記回転軸に接する第１シール部材を有する、構成としたブロワである。

従って、上記の「Ａ」の効果が望める。

請求項３は、請求項２に記載のブロワであって、
前記貫通孔には内壁に第１段差部が形成され、
前記第１シール部材は、板状に形成され、一方の端部が前記第１段差部に固定されるとともに、他方の端部が前記回転軸と接し、前記ケーシング側に曲折する、構成としたブロワである。

従って、上記の「Ａ」の効果が望める。

請求項４は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のブロワであって、
前記貫通孔には内壁に第２段差部が形成され、
板状に形成され、かつ一方の端部が前記第２段差部に固定されるとともに他方の端部が前記回転軸と接し、前記ケーシング側に曲折する第２シール部材を有する、構成としたブロワである。

従って、上記の「Ａ」の効果が望める。

請求項５は、請求項１に記載のブロワであって、
前記軸封部は、円形状プレートで構成され、
前記貫通孔は、大中小の内径の孔部でなる多段の孔部で構成され、該多段の孔部の大の内径の孔部と中の内径の孔部との接続部に第１ランド部、前記中の内径の孔部と小の内径の孔部との接続部に第２ランド部、がそれぞれ形成されるとともに、前記中の内径の孔部に前記ガス供給路が接続され、
前記第１ランド部に固定され、前記貫通孔と前記回転軸との間で、前記回転軸に接する第１シール部材と、
前記第２ランド部に固定され、前記貫通孔と前記回転軸との間で、前記回転軸に接する第２シール部材と、
を有し、
前記中の内径の孔部、前記第１シール部材及び前記第２シール部材が前記圧力室を構成する、構成としたブロワである。

従って、上記の「Ａ」の効果が望める。

請求項６は、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のブロワであって、
前記ケーシングには、ガスを吸込可能な吸込口と、吸い込んだガスを吐出可能な吐出口とが形成され、
前記吸込口及び前記吐出口には、熱処理装置の排気口及び吸気口が接続可能であり、
前記ガス供給路には、窒素ガスが供給可能である、構成としたブロワである。

従って、上記の「Ａ」及び下記の、「Ｂ」の効果が望める。
「Ｂ」は、ブロワが熱処理装置に接続されている場合に、ワークの品質の変化を防止する。

本発明の実施形態に係るブロワの斜視図である。 ブロワの断面図である。 （ａ）は軸封プレートの正面図であり、（ｂ）は軸封プレートの断面図である 圧力室の拡大断面図である。 隔壁プレートの拡大斜視図である。 （ａ）はシールの拡大斜視図であり、（ｂ）はシールの拡大断面図である。

以下、本発明の実施形態に係るブロワ１について図１〜図６を用いて説明する。なお、図中のＸＹ平面は水平な面であり、図中のＺ軸の方向は鉛直方向である。

ブロワ１は、気体を送風する装置である。例えば、ブロワ１は、工業製品などを熱処理する熱処理装置に接続され、熱処理装置内の高温の空気を送風する。以下、熱処理装置に接続されるブロワ１について説明する。

ブロワ１は、図１に示すように、ケーシングユニット２と、モータユニット８と、を有している。また、ブロワ１は、図２に示すように、羽根車３を有している。

ケーシングユニット２は、ブロワ１の外郭体を構成する。ケーシングユニット２は、ドーナツ形状であり、半截した吸込口側ケーシング２８と、これに対峙するモータ側ケーシング２９とがドッキングしている。この形態は、下部に吐出口２５が設けられ、下部から水平方向に空気を吐出する下部水平吐出型のケーシングと呼ばれる。ケーシングユニット２の内部では、羽根車３が後述するモータ８２の回転軸８１に軸支されている。ケーシングユニット２には、吸込口２１と、吐出口２５とが形成され、軸封プレート４（軸封部）が接続されている。

吸込口２１には、熱処理装置の配管に接続する吸込口フランジ２２が設けられている。吸込口フランジ２２は、円筒状に形成され、例えば、耐熱性を有する素材からなる。吸込口フランジ２２は吸込コーン２３とともに、ボルト２０２で吸込口側ケーシング２８に固定されている。この吸込口２１には、金網２４が配設されている。

吐出口２５には、吐出口フランジ２６及び金網２７が設けられ、突縁部が形成されている。この突縁部には、貫通孔２０３が形成され、熱処理装置の配管と接続するボルトが挿入可能である。

吸込口側ケーシング２８は、耐熱性を有する素材（例えば、軽量で耐熱性を有するアルミ合金）からなる。吸込口側ケーシング２８には、吸込口フランジ２２の突縁部よりもやや小さい外径を有する円形状の開口２８Ａが−Ｘ側の面に形成されている。開口２８Ａの周辺側板面には吸込口フランジ２２の突縁部が当接し、この周辺側板面に設けられた螺孔とボルト２０２とにより、吸込口フランジ２２が固定されている。また、吸込口側ケーシング２８には、＋Ｘ側の面に、開口２８Ｂと、開口２８Ｂを囲む突縁部とが形成され、この突縁部がモータ側ケーシング２９とボルト２０１により接続されている。

モータ側ケーシング２９は、耐熱性を有する素材（例えば、軽量で耐熱性を有するアルミ合金）からなる。モータ側ケーシング２９には、−Ｘ側の面に、吸込口側ケーシング２８の開口２８Ｂとほぼ同形の開口２９Ｂが形成されている。開口２９Ｂの周りには、吸込口側ケーシング２８を接続するための突縁部が形成され、ボルト２０１によって吸込口側ケーシング２８と接続されている。モータ側ケーシング２９の＋Ｘ側の面には、開口２９Ａと、開口２９Ａの外側板部に配置された複数個の螺孔とが形成され、この螺孔に螺着されるボルト４０１によって軸封プレート４が固定されている。

軸封プレート４は、板状部材であり、好ましくは、耐熱性及び熱衝撃性を有する鋳鉄からなる。軸封プレート４は、図３に示すように、略環状に形成されている。軸封プレート４は、モータ側ケーシング２９の開口２９Ａよりも大きい直径を有している。軸封プレート４の中心には、Ｘ方向に貫通する貫通孔４１４が形成されている。

貫通孔４１４には、図３に示すように、−Ｘ側の面から＋Ｘ側の面に向かって、同心円状の大中小の孔部４１４Ｃ〜４１４Ａで構成されている。大の孔部４１４Ｃと中の孔部４１４Ｂとの内径差による段差部（第１段差部）には、中の孔部４１４Ｂの外側に向かって環状かつ平面状のランド部４１７（第１ランド部）が形成されている（迫出している）。また、中の孔部４１４Ｂと小の孔部４１４Ａとの内径差による段差部（第２段差部）には、小の孔部４１４Ａの外側に向かって環状かつ平面状のランド部４１６（第２ランド部）が形成されている。中の孔部４１４Ｂには、ガス供給路４１が接続されている。小の孔部４１４Ａは、回転軸８１が挿通可能な内径を有している。貫通孔４１４（大中小の孔部４１４Ｃ〜４１４Ａ）と回転軸８１との間には隙間Ａ、Ｂ、Ｃが形成される。

ランド部４１６、４１７には、複数の螺孔５１２、４１３がそれぞれ形成されている。螺孔５１２、４１３には、図４に示すように、ネジ５０２、４０３がそれぞれ螺着され、シール５２、隔壁プレート４２がそれぞれ固定されている。大の孔部４１４Ｃ、中の孔部４１４Ｂは、ランド部４１６、４１７それぞれにネジ５０２、４０３が締結された状態で、それらのネジの頭が収容可能な深さに形成されている。

ガス供給路４１は、中の孔部４１４Ｂと後述するコネクタ挿入部４２１とを連通する貫通孔である。ガス供給路４１には、コネクタ挿入部４２１を介して、ガスが供給される。ガスは、例えば、高圧（大気圧よりも気圧が高い）の窒素ガスである。

図３に戻って、軸封プレート４には、外周近傍でＸ方向に貫通する貫通孔４１１と、貫通孔４１１より中心側でＸ方向に貫通する貫通孔４１２と、がそれぞれ形成されている。軸封プレート４の外周面には、コネクタ挿入部４２１が形成されている。また、軸封プレート４の＋Ｘ側の面には凹部４１５が形成されている。軸封プレート４には、図４に示すように、隔壁プレート４２と、シール５１、５２（第１シール部材、第２シール部材）とが設けられている。

貫通孔４１１にはボルト４０１が挿入されている。図４で示すように、ボルト４０１がモータ側ケーシング２９の＋Ｘ側の螺孔に螺着されることで、軸封プレート４とモータ側ケーシング２９とが締結されている。軸封プレート４は、モータ側ケーシング２９の開口２９Ａを覆い、ＹＺ平面に対して垂設される。

貫通孔４１２にはボルト４０２が挿入され、ボルト４０２が後述する耐熱スペーサ７１の螺孔にそれぞれ螺着されることで、軸封プレート４と耐熱スペーサ７１とが締結される。軸封プレート４は、耐熱スペーサ７１を介して後述するモータ８２の回転軸８１と垂直に交わる。

コネクタ挿入部４２１は、凹状に形成され、ガス配管４７と接続されるコネクタ４６が挿入可能である。コネクタ挿入部４２１は、図３に示すように、軸封プレート４に２つ形成され、それぞれガス供給路４１がそれぞれ接続されている。

凹部４１５は、貫通孔４１４と同心円状に形成されている。凹部４１５には、図４に示すように、後述する耐熱スペーサ７１が取り付けられる。また凹部４１５は、耐熱スペーサ７１を位置決めする。

隔壁プレート４２は、耐熱性を有する素材で、例えば、ステンレス鋼からなる。隔壁プレート４２は、図５に示すように、略円環状に形成され、中心に貫通孔４２５が形成されている。隔壁プレート４２の内径は、貫通孔４１４の内径とほぼ同じであり、後述するモータ８２の回転軸８１よりもやや大きく、回転軸８１が挿入可能である。隔壁プレート４２には、螺孔４１３に螺着可能なネジ４０３が挿入可能な貫通孔４２８と、シール５１固定用のネジ５０１が螺着可能な螺孔４２６がそれぞれ形成されている。隔壁プレート４２は、図４に示すように、ＹＺ平面に対して平行に配置され、シール５１が固定される。隔壁プレート４２は、ランド部４１７に固定された状態で、ランド部４１６の−Ｘ側を覆うとともに、貫通孔４２５の内周側端部と回転軸８１の周面との間に環状の隙間Ｃを形成する。

シール５１、５２は耐熱性及び可撓性を有する素材（例えば、ゴム材料）からなる。シール５１、５２では、図６に示すように、全体が略円環状で、中央部が略円錐台状に形成されている。シール５１、５２の外径は、中の孔部４１４Ｂの外径よりも小さく、シール５１、５２は、ランド部４１６内に収容可能な大きさである。シール５１、５２は、図４に示すように、ＹＺ平面に対して平行に配置される。シール５１、５２には、ネジ５０１、５０２を挿入するための貫通孔５１６と、中心に位置する貫通孔５１５とが形成されている。

貫通孔５１５は、後述するモータ８２の回転軸８１の外径よりもやや小さく、回転軸８１が挿入された状態で、シール５１、５２の内径側端部が曲折する内径に形成されている。貫通孔５１５が回転軸８１よりも小さいため、貫通孔５１５に回転軸８１が挿入されると、シール５１、５２の内径側端部が変形する。すなわち、シール５１、５２の＋Ｘ側の面が回転軸８１の周面に沿うように接するか、又はシール５１、５２の先端が回転軸８１の周面に密着する。シール５１、５２の内径側端部は、ＹＺ平面に対して、例えば−Ｘ側に曲折されていて、隔壁プレート４２の内周面側端部と回転軸８１の周面との隙間Ｃ、小の孔部４１４Ａ（貫通孔４１４）の内周側端部と回転軸８１の周面との隙間Ｂをそれぞれ塞ぐ。

シール５１、５２と、ランド部４１６、及び隔壁プレート４２で囲まれた空間が、例えば、圧力室４５を形成する。圧力室４５は、ガス供給路４１から、望ましくは、高圧のガスが供給されると、高圧のガスで満たされる。

図２に戻って、羽根車３はモータユニット８によって回転し空気を送り出す。羽根車３は、例えば、耐熱性を有する素材（熱間圧延軟鋼板など）からなる。羽根車３は、側板３１と、主板３２と、ブレード（図示せず）と、ボス部材３３と、羽根押え部材３４と、を有している。羽根車３は、いわゆるターボ型の羽根車である。

側板３１は円板状に形成され、その中央に、吸込コーン２３の円筒とほぼ同径の貫通孔（図示せず）が形成されている。側板３１の貫通孔は、吸込コーン２３から吸い込まれた空気が通過する通路となる。側板３１は、ブレードを介して主板３２に略平行に配置される。

主板３２は円板状に形成され、その外径は側板３１とほぼ同径である。主板３２の中央には、ボス部材３３が嵌め込み可能な貫通孔が形成されている。主板３２は、ボス部材３３を介して後述する回転軸８１と垂直に交わるようにＹＺ平面に略平行に配置される。

ブレードは、側板３１及び主板３２の円板に対して略垂直に交わる湾曲面を有し、側板３１及び主板３２の中心から略放射状に延びている。ブレードは、側板３１と主板３２との間に配設され、側板３１及び主板３２の円周を均等に分割するように複数枚、設けられている。ブレードとブレードとの間の空間は、羽根車３が回転したときに、側板３１の貫通孔を通過した空気が流れる通路となる。

ボス部材３３は、略円筒状に形成され、後述するモータ８２の回転軸８１が嵌挿されて、回転軸８１を保持している。ボス部材３３は主板３２の貫通孔に嵌め込まれ、ボルト３０１で主板３２に固定される。

羽根押え部材３４は、ボス部材３３の略円筒とほぼ同径の外径の円板状に形成され、ボス部材３３に嵌挿された回転軸８１の先端にボルト３０２で固定されている。羽根押え部材３４はボス部材３３の回転軸８１からの脱落を防止する。

モータユニット８は、モータ８２と、モータ接続部８３と、を有し、モータベース８５に支持されている。モータユニット８は、モータベース８５の＋Ｚ側の面に形成された螺孔に螺着されるボルト８０１によって、モータベース８５に固定されている。

モータ８２は、Ｘ軸方向に延びる回転軸８１を有している。モータ８２は、商用電源などにケーブルを介して接続されている。モータ８２は、商用電源などからの電力によって回転軸８１を回転させる。

回転軸８１は、図４に示すように、軸封プレート４の貫通孔４１４に挿入され、先端がケーシングユニット２の内側に位置し、羽根車３を軸支している。回転軸８１は、ケーシングユニット２の外側（軸封プレート４とモータ８２との間）で、後述する冷却ユニット７の冷却ファン７５を貫通し、冷却ファン７５を支持している。

モータ接続部８３は、略円板状に形成され、モータ８２の−Ｘ側の面に配設されている。モータ接続部８３は、ボルト７０１で後述する冷却ユニット７が固定されている。

ブロワ１は、冷却ユニット７を備えている。冷却ユニット７は、ケーシングユニット２内の高温空気の熱が、モータ８２に伝わらないようにするためのユニットである。この冷却ユニット７は、図４に示すように、耐熱スペーサ７１と、吸込プレート７２と、スペーサ７３と、冷却ファン７５と、を有している。

耐熱スペーサ７１は、モータ接続部８３と軸封プレート４との間に配設され、ケーシングユニット２内の高温の空気で加熱された軸封プレート４からモータ８２を隔離してモータ８２を熱から保護する。耐熱スペーサ７１は、例えば、耐熱性を有する軽量なアルミ合金からなる。耐熱スペーサ７１は、図４に示すように、略円環状のプレート部７１１と、支持部７１２と、板状体７１３と、を有する形状に形成されている。

支持部７１２は、柱状に形成され、プレート部７１１から＋Ｘ側に延びている。支持部７１２は、図１に示すように、プレート部７１１の円周上に、その円周を均等な間隔で分割するように複数（例えば、４つ）配設されている。

板状体７１３は、プレート部７１１の＋Ｘ側の面の外周に均等な間隔をおいて複数配設され、冷却ファン７５を囲繞している。板状体７１３それぞれは、プレート部７１１から＋Ｘ側に突出している。板状体７１３と板状体７１３との間隔は、冷却ファン７５から送り出された空気の通路となる。

吸込プレート７２は、略円環状に形成され、図４に示すように、モータ接続部８３とほぼ平行に対向し、モータ接続部８３と冷却ファン７５とを隔離している。吸込プレート７２は、例えば、アルミ合金からなる。吸込プレート７２は、貫通孔が形成され、この貫通孔にネジ７０２が挿入され、スペーサ７３を介してモータ接続部８３に固定されている。

スペーサ７３は、吸込プレート７２とモータ接続部８３との間に配設されて、吸込プレート７２とモータ接続部８３との間に隙間を形成する。スペーサ７３は、例えば、熱間圧延軟鋼板からなる。

冷却ファン７５は、中心部から放射状に延びる複数の羽根を有し、吸込プレート７２とモータ８２との間の空気を、耐熱スペーサ７１の板状体７１３と板状体７１３との隙間へ送り出す。冷却ファン７５は、例えば、アルミ合金からなる。

次に、上述の構成のブロワ１の組立方法を説明する。まず、モータユニット８をボルト８０１でモータベース８５に固定する。次いで、冷却ユニット７をモータユニット８に取り付ける。具体的には、吸込プレート７２を、モータユニット８のモータ接続部８３の−Ｘ側の面にスペーサ７３を介してネジ７０２で固定する。次に、冷却ファン７５をモータ８２の回転軸８１に取り付け、続いて、耐熱スペーサ７１を、モータ接続部８３の−Ｘ側の面にボルト７０１で固定する。

次いで、軸封プレート４を冷却ユニット７に取り付ける。具体的には、モータユニット８の回転軸８１を、軸封プレート４の＋Ｘ側の面から挿入する。続いて、冷却ユニット７の耐熱スペーサ７１の段差に軸封プレート４の凹部４１５を嵌めて、ボルト４０２で軸封プレート４を耐熱スペーサ７１に固定する。

次いで、シール５１、５２及び隔壁プレート４２を、軸封プレート４に取り付ける。具体的には、シール５２の貫通孔５１５に回転軸８１を挿入する。このとき、シール５２の内径側の端部は−Ｘ側に傾く。シール５２を、軸封プレート４のランド部４１６に位置させ、ネジ５０２で固定する。続いて、隔壁プレート４２の貫通孔４２５に回転軸８１を挿入し、軸封プレート４のランド部４１７に隔壁プレート４２をネジ４０３で固定する。続いて、シール５１の貫通孔５１５に回転軸８１を挿入し、シール５１を、隔壁プレート４２の−Ｘ側の表面に位置させ、ネジ５０１で固定する。

次いで、モータ側ケーシング２９を軸封プレート４に固定する。軸封プレート４がモータ側ケーシング２９の開口２９Ａを覆うように配置し、モータ側ケーシング２９を軸封プレート４にボルト４０１で固定する。

次いで、羽根車３を、回転軸８１の先端部に固定する。具体的には、ボス部材３３を羽根車３に取り付け、そのボス部材３３の円筒に回転軸８１の先端部を嵌挿する。回転軸８１の端面がボス部材３３の円筒の端部に位置する状態で、羽根押え部材３４を、回転軸８１の端面にボルト３０２で固定する。

次いで、吸込口側ケーシング２８の開口２８Ｂとモータ側ケーシング２９の開口２９Ｂとが合わさるようにして、吸込口側ケーシング２８をモータ側ケーシング２９にボルト２０１で固定する。吸込コーン２３、吸込口フランジ２２、金網２４、２７及び吐出口フランジ２６をケーシングユニット２に取り付ける。

次いで、コネクタ４６を軸封プレート４のコネクタ挿入部４２１に固定し、ガス配管４７をコネクタ４６に接続する。以上の作業により、ブロワ１の組立が完了する。ブロワ１の吸込口フランジ２２、吐出口フランジ２６を、接続先の装置の排気用配管、吸気用配管にそれぞれ接続して、ブロワ１の流体（気体）の圧送に使用する。

次に、熱処理装置に接続された場合のブロワ１の動作について説明する。モータユニット８に電力が供給されると、モータ８２の回転軸８１が回転する。回転軸８１が回転すると、冷却ファン７５及び羽根車３が回転する。

冷却ファン７５が回転する。冷却ファン７５は、吸込プレート７２とモータ８２のモータ接続部８３との間からブロワ１の周囲の外気（空気）を、冷却ユニット７に吸い込み、吸い込まれた外気は、回転軸８１と、冷却ファン７５の熱を奪って、耐熱スペーサ７１の板状体７１３の隙間から冷却ユニット７の外へ送り出される。

羽根車３が回転すると、空気が吸込口２１からケーシングユニット２内へ吸い込まれ、ケーシングユニット２内の空気は吐出口２５へ吐出される。このとき、ケーシングユニット２内の軸封プレート４側の空気も吐出口２５へ送り出される。

ガス配管４７からガス（例えば、高圧の窒素ガス）が供給されると、ガス供給路４１を介して圧力室４５がガスで満たされる。シール５１、５２の内径側の端部は回転軸８１の外周面に密着しているため、圧力室４５の気圧は、冷却ユニット７側の気圧及びケーシングユニット２内の気圧よりも高く保たれる。その結果、シール５１、５２から僅かな漏れが生じた場合でも圧力室４５側からケーシングユニット２内への流出しか起こらない。

本実施形態に係るブロワ１は、貫通孔４１４が形成された軸封プレート４を備えたケーシングユニット２と、貫通孔４１４に挿入された回転軸８１を有するモータユニット８と、回転軸８１とともに回転する羽根車３とを備えている。軸封プレート４には、高圧ガスを供給できるガス供給路４１が設けられており、ガス供給路４１は圧力室４５と繋がる。圧力室４５は、略円環状であり、回転軸８１の全周面を囲繞する。ガス配管４７から供給されたガスは、均一な圧力で圧力室４５を満たし、ランド部４１６と回転軸８１、及びシール５１、５２とで形成される空間（圧力室４５）に供給される。このため、ブロワ１は、ケーシングユニット２内のガスの流出及びケーシングユニット２外の外気の流入を防止することができる。

シール５２は、内径側の端部がＹＺ平面（回転軸８１に垂直に交わる面）に対して−Ｘ側に傾斜している（貫通孔５１５側へ収れんするように萎んでいる）。圧力室４５がガスで満たされると、そのガスは高圧であるので、シール５２の内径側の端部は＋Ｘ側に移動して、回転軸８１に押しつけられる。これにより、シール５２の内径側の端部が回転軸８１の全周面への密着度が増す。シール５２は回転軸８１と貫通孔４１４との隙間Ｂを塞ぐ。このため、ケーシングユニット２の外部の空気が回転軸８１と貫通孔４１４との間に流入することを防止することが可能である。

また、シール５１は、内径側の端部がＹＺ平面に対して−Ｘ側に傾斜している（貫通孔５１５側へ収れんするように萎んでいる）。圧力室４５内のガスは、高圧であるので、シール５１の内径側端部とモータ８２の回転軸８１との隙間からケーシングユニット２内へ流入する。シール５１と回転軸８１との隙間からケーシングユニット２内へガスが流入するので、ケーシングユニット２内の空気はこの隙間から流出しない。

従来、貫通孔と回転軸との隙間からケーシングユニット内に外部の空気が流入し、ブロワ１に接続された熱処理装置のガスの濃度（例えば、酸素濃度）が変化し、例えば、ワークの品質が変化する問題が生じていた。これに対して、上記のように、ブロワ１では、ケーシングユニット２内のガスの流出及びケーシングユニット２内への空気の流入が防止される。また、ブロワ１は、接続先の装置に応じてその装置に適したガスを圧力室４５に供給し、ガス濃度の変化を防止することが可能である。例えば、ブロワ１の接続先が熱処理装置である場合に熱処理に影響が少ないガス（窒素ガスなど）を供給して、ワークの品質の変化を防止したり、接続先の装置内のガスを圧力室４５に循環させてガス濃度それ自体の変化を防止したりすることが可能である。また、ブロワ１は、従来のブロワ（例えば、特許文献１）と比較して、簡易な構造であるので、メンテナンスが容易である。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態によって限定されるものではない。

例えば、本実施形態に係るブロワ１では、熱処理装置に接続していたが、ブロワ１の接続先は、熱処理装置に限られない。ブロワ１は、空気（外気）の流入の防止が要求される装置全般に適用可能である。例えば、ブロワ１は乾燥機に接続されてもよい。圧力室４５に水分をほとんど含有しないガスを導入することにより、空気が流入して湿度が変化することが防止できる。

また、ブロワ１は、高温の気体を送風するものに限られない。本実施形態に係るブロワ１は、送風対象が気体であればよい。例えば、除湿された空気を送風するブロワ（図示せず）であってもよい。

ブロワ１を構成するケーシングユニット２、羽根車３、冷却ユニット７は、必ずしも耐熱性を有する素材で形成されなくともよい。ブロワ１を構成する部材の素材は、送風する気体の性質に応じて変更可能である。例えば、腐食性を有する気体を送風する場合、ケーシングユニット２、羽根車３、冷却ユニット７が耐食性を有する素材で形成されてもよい。

また、本実施形態に係るブロワ１では、圧力室４５を高圧の窒素ガスで満たす例を挙げたが、圧力室４５に導入するガスは、窒素ガスに限られない。圧力室４５に供給されるガスは、ブロワ１の接続先の装置に応じて適宜選択可能である。例えば、不活性ガスを導入して、ブロワ１の接続先の装置の処理に影響を与えないようにしてもよい。

また、本実施形態に係るブロワ１では、シール５１、５２の内周側の端部がランド部４１６の面、隔壁プレート４２に対してそれぞれ−Ｘ側に曲折していた。しかし、本実施形態に係るブロワ１では、シール５１、５２の配置は、これに限られない。シール５１、５２は、回転軸８１に接していればよい。例えば、シール５１、５２はランド部４１６の面、隔壁プレート４２の面に対して平行に延び、シール５１、５２の内周側の端部が回転軸８１と接していてもよい。

また、本実施形態に係るブロワ１では、シール５１、５２の２つのシールが配置されていたが、シールの数はこれに限られない。例えば、圧力室４５のガス圧が維持できるのであれば、シールの有無を問わない。また、ブロワ１がシール５１、５２のいずれか一方を有してもよいし、例えば、軸封プレート４の＋Ｘ側の面（凹部４１５が形成された面）に３番目の略円環状のシールが固定されてもよい。

また、本実施形態に係るブロワ１では、隔壁プレート４２が軸封プレート４に固定されていたが、隔壁プレート４２は任意の構成要素である。例えば、シール５１が軸封プレート４に直接固定されてもよい。また、隔壁プレート４２と軸封プレート４とが一体的に形成され、その一体化した隔壁プレート４２及び軸封プレート４にシール５１、５２が固定されてもよい。

また、本実施形態に係るブロワ１では、圧力室４５のランド部４１６が軸封プレート４に形成されていたが、ランド部４１６は、隔壁プレート４２側に形成されてもよい。また、本実施形態に係るブロワ１では、ランド部４１６が軸封プレート４の−Ｘ側に形成されていたが、ランド部４１６が軸封プレート４の＋Ｘ側に形成されてもよい。この場合、隔壁プレート４２は、＋Ｘ側に配置され、ランド部４１６を覆うとよい。ランド部４１６は、ケーシングユニット２に形成されればよい。例えば、軸封プレート４と隔壁プレート４２とが一体に形成され、一体で形成された隔壁プレート４２及び軸封プレート４にランド部４１６が形成されてもよい。

また、本実施形態に係るブロワ１では、軸封プレート４に、ガス供給路４１が形成されていたが、本発明はこれに限られない。ガス供給路４１は、ケーシングユニット２に形成されて、ランド部４１６に接続されればよい。例えば、軸封プレート４が有する隔壁プレート４２にガス供給路４１が形成されてもよい。

また、本実施形態に係るブロワ１では、高温の空気を送風するため、冷却ユニット７を有していたが、冷却ユニット７は、任意の構成要素である。冷却ユニット７は、ブロワ１の用途に応じて省略してもよい。その場合、軸封プレート４にモータユニット８が直接固定されてもよい。

また、本実施形態に係るブロワ１では、ケーシングユニット２が下部から水平方向に空気を吐出する下部水平吐出型のケーシングを形成していたが、ケーシングユニット２の形状はこれに限定されない。例えば、ケーシングユニット２の吐出口２５をケーシングユニット２の上部に配置して、上部水平吐出型のケーシングを形成してもよいし、吐出口２５を垂直方向（＋Ｚ方向）に向けて、上部垂直吐出型のケーシングを形成してもよい。その他、ケーシングユニット２は下部垂直吐出型のケーシングであってもよい。

また、本実施形態では、ケーシングユニット２が熱処理装置の排気用配管、吸気用配管に接続されていたが、ケーシングユニット２が熱処理装置のケーシングを兼用してもよい。例えば、モータユニット８が熱処理装置のケーシングの外側に配置され、モータ８２の回転軸８１が熱処理装置のケーシングを貫通する貫通孔に挿入されて、羽根車３が熱処理装置のケーシング内側で回転軸８１とともに回転可能であってもよい。

また、本実施形態に係るブロワ１では、羽根車３がいわゆるターボ型の羽根車であったが、羽根車３はこれに限られない。例えば、側板３１を有しない羽根車３とか、湾曲面を有さない、平面的な形状のブレードを有する羽根車３（いわゆるプレート型）とかであってもよい。

前述した各構造は、本発明の好ましい一例の説明である。従って、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨の範囲において構成の一部を変更する構造、同じ特徴と効果を達成できる構造などは、本発明の範疇である。

本発明のブロワは、各種工場（食品の工場、工業製品を製造する工場など）、或いは、農業ハウス内に設置されるブロワなどに適用可能である。また、装置外部の空気の流入により処理対象の品質が変質する装置、機械（例えば、熱処理装置、乾燥機など）に適している。

１ ブロワ
２ ケーシングユニット
３ 羽根車
４ 軸封プレート
７ 冷却ユニット
８ モータユニット
２１ 吸込口
２２ 吸込口フランジ
２３ 吸込コーン
２４ 金網
２５ 吐出口
２６ 吐出口フランジ
２７ 金網
２８ 吸込口側ケーシング
２８Ａ、２８Ｂ 開口
２９ モータ側ケーシング
２９Ａ、２９Ｂ 開口
３１ 側板
３２ 主板
３３ ボス部材
３４ 羽根押え部材
４１ ガス供給路
４２ 隔壁プレート
４５ 圧力室
４６ コネクタ
４７ ガス配管
５１、５２ シール
７１ 耐熱スペーサ
７２ 吸込プレート
７３ スペーサ
７５ 冷却ファン
８１ 回転軸
８２ モータ
８３ モータ接続部
８５ モータベース
２０１、２０２ ボルト
２０３ 貫通孔
３０１、３０２ ボルト
４０１、４０２ ボルト
４０３ ネジ
４１１、４１２ 貫通孔
４１３ 螺孔
４１４ 貫通孔
４１４Ａ 小の孔部
４１４Ｂ 中の孔部
４１４Ｃ 大の孔部
４１５ 凹部
４１６ ランド部
４１７ ランド部
４２１ コネクタ挿入部
４２５ 貫通孔
４２６ 螺孔
４２８ 貫通孔
５０１、５０２ ネジ
５１２ 螺孔
５１５、５１６ 貫通孔
７０１ ボルト
７０２ ネジ
７１１ プレート部
７１２ 支持部
７１３ 板状体
８０１ ボルト
Ａ、Ｂ、Ｃ 隙間

Claims (6)

1. ケーシングと、
   該ケーシングに開設された貫通孔に挿入された回転軸と、
   該回転軸に固定され、前記ケーシング内に設けられた羽根車と、
   を備え、
   前記ケーシングは、ガス供給用のガス供給路と、該ガス供給路が接続され、前記貫通孔と前記回転軸の周面との隙間を塞ぐ圧力室と、が形成された軸封部を有する、構成としたブロワ。
2. 請求項１に記載のブロワであって、
   前記軸封部は、前記貫通孔と前記回転軸との間で、前記回転軸に接する第１シール部材を有する、構成としたブロワ。
3. 請求項２に記載のブロワであって、
   前記貫通孔には内壁に第１段差部が形成され、
   前記第１シール部材は、板状に形成され、一方の端部が前記第１段差部に固定されるとともに、他方の端部が前記回転軸と接し、前記ケーシング側に曲折する、構成としたブロワ。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載のブロワであって、
   前記貫通孔には内壁に第２段差部が形成され、
   板状に形成され、かつ一方の端部が前記第２段差部に固定されるとともに他方の端部が前記回転軸と接し、前記ケーシング側に曲折する第２シール部材を有する、構成としたブロワ。
5. 請求項１に記載のブロワであって、
   前記軸封部は、円形状プレートで構成され、
   前記貫通孔は、大中小の内径の孔部でなる多段の孔部で構成され、該多段の孔部の大の内径の孔部と中の内径の孔部との接続部に第１ランド部、前記中の内径の孔部と小の内径の孔部との接続部に第２ランド部、がそれぞれ形成されるとともに、前記中の内径の孔部に前記ガス供給路が接続され、
   前記第１ランド部に固定され、前記貫通孔と前記回転軸との間で、前記回転軸に接する第１シール部材と、
   前記第２ランド部に固定され、前記貫通孔と前記回転軸との間で、前記回転軸に接する第２シール部材と、
   を有し、
   前記中の内径の孔部、前記第１シール部材及び前記第２シール部材が前記圧力室を構成する、構成としたブロワ。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載のブロワであって、
   前記ケーシングには、ガスを吸込可能な吸込口と、吸い込んだガスを吐出可能な吐出口とが形成され、
   前記吸込口及び前記吐出口には、熱処理装置の排気口及び吸気口が接続可能であり、
   前記ガス供給路には、窒素ガスが供給可能である、構成としたブロワ。

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