JP2022049331A - Impeller of drainage device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、排水装置の羽根車に関し、更に詳しくは、水流を排出する際の水の抵抗力を低下させ、電力の消耗を減らし、振動及び騒音を低減する排水装置の羽根車に関する。 The present invention relates to an impeller of a drainage device, and more particularly to an impeller of a drainage device that reduces the resistance of water when discharging a water stream, reduces power consumption, and reduces vibration and noise.
一般的に空調設備(クーラー)に用いる排水装置の羽根車(図1参照)はディスク本体1を設置し、ディスク本体1には中心軸11を設け、前記中心軸11から放射状に複数のブレード12を設置している。
An impeller (see FIG. 1) of a drainage device generally used for an air conditioner (cooler) has a disk body 1 installed, a
しかしながら、前記従来のインペラーのブレード12は、直線方式で中心軸11から外に向けてディスク本体1の周縁に延伸する。インペラーの外径の接線角度Xが大きく(図2参照)、水流の排出圧力が増大し、実際に使用する場合、振動及び騒音が非常に発生しやすかった。
However, the
さらに、従来のインペラーのブレード12の多くは直角形状を呈し、且つその前端及び後端は全て同じ高さとなっており、排出する水流の抵抗力が大きくなり(前端の水圧が増加する)、水流の速度が低下し、流れが滞り、電力の消耗を減らすことができず、節電できなかった。本出願者はこれを鑑み、不断で研究や実験を続け、排水装置のインペラーを設計するに至った。排出する水流の抵抗力を低下させ、電力の消耗を減らし、振動及び騒音を低減する。
Further, many of the
そこで、本発明者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本発明の提案に至った。 Therefore, the present inventor considers that the above-mentioned drawbacks can be improved, and as a result of repeated diligent studies, he / she has come up with a proposal of the present invention for effectively improving the above-mentioned problems with a rational design.
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、排水装置の羽根車を提供することにある。すなわち、インペラーの使用時に、適度に水圧を低下させ、電力の消耗を減らし、振動及び騒音を低減する目的を達成させる。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an impeller of a drainage device. That is, when the impeller is used, the purpose of appropriately reducing the water pressure, reducing the consumption of electric power, and reducing the vibration and noise is achieved.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の排水装置の羽根車は、インペラーディスク、シャフト、及び複数の主羽根車を設置している。前記インペラーディスクはセンター穴を有し、前記シャフトは前記センター穴に貫設し、且つ前記インペラーディスク上方に位置する上シャフト、及び前記インペラーディスク下方に位置する下シャフトに分かれている。これら前記複数の主羽根車は上シャフトからインペラーディスクの周縁に向けて延伸すると共に適度な角度で湾曲するブレードを設け、主羽根車の湾曲するブレードの外端の上縁には高低差を有する段階部を設けている。主羽根車の内端の下縁は下向きに傾斜して延伸し、前記下シャフトに連接し、主羽根車の湾曲するブレードと同じ湾曲を呈する遠心羽根車を構成する。前記下シャフトは下向きに延伸する吸水羽根車を有する。 In order to solve the above problems, the impeller of the drainage device according to the present invention is provided with an impeller disk, a shaft, and a plurality of main impellers. The impeller disc has a center hole, and the shaft penetrates the center hole and is divided into an upper shaft located above the impeller disc and a lower shaft located below the impeller disc. These plurality of main impellers are provided with blades that extend from the upper shaft toward the peripheral edge of the impeller disk and are curved at an appropriate angle, and have a height difference on the upper edge of the outer end of the curved blades of the main impeller. A stage part is provided. The lower edge of the inner end of the main impeller is inclined downward and extends, and is connected to the lower shaft to form a centrifugal impeller having the same curvature as the curved blade of the main impeller. The lower shaft has a water absorption impeller that extends downward.
本発明の前記排水装置を応用する場合、主羽根車の湾曲及び段階部により、外径の接線角度が減少し、排出する水流の抵抗力が低下し、電力の消耗を減らし、振動及び騒音を低減する目的を達成する。 When the drainage device of the present invention is applied, the curvature of the main impeller and the stepped portion reduce the tangential angle of the outer diameter, reduce the resistance of the discharged water flow, reduce the consumption of electric power, and reduce vibration and noise. Achieve the purpose of reduction.
また、本発明に係る排水装置の羽根車において、これら前記主羽根車の間には主羽根車と同じ湾曲度を呈する複数の補助羽根車を設置し、流水を促進させて圧力を低下させる効果を達成する。 Further, in the impeller of the drainage device according to the present invention, a plurality of auxiliary impellers having the same degree of curvature as the main impeller are installed between the main impellers to promote water flow and reduce the pressure. To achieve.
また、本発明に係る排水装置の羽根車において、これら前記補助羽根車の外端は、適度な下向きの斜度を呈し、高低差のある段階部を形成する。 Further, in the impeller of the drainage device according to the present invention, the outer ends of these auxiliary impellers exhibit an appropriate downward slope and form a stepped portion having a height difference.
また、本発明に係る排水装置の羽根車において、これら前記複数の主羽根車及び設置する複数の補助羽根車は、3組、4組、或いは5組の主羽根車及び補助羽根車で実施する。 Further, in the impeller of the drainage device according to the present invention, the plurality of main impellers and the plurality of auxiliary impellers to be installed are carried out by three sets, four sets, or five sets of main impellers and auxiliary impellers. ..
また、本発明に係る排水装置の羽根車において、前記遠心羽根車は複数のブレードを配置することで実施する。さらには、3つのブレード、4つのブレード、或いは5つのブレードを設置する。 Further, in the impeller of the drainage device according to the present invention, the centrifugal impeller is implemented by arranging a plurality of blades. Furthermore, three blades, four blades, or five blades are installed.
本明細書及び図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。 The description of the present specification and the drawings will clarify at least the following matters.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は以下の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更可能であることは言うまでもない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Needless to say, the present invention is not limited to the following examples, and can be arbitrarily changed without departing from the gist of the present invention.
以下に、図3~19を参照しながら、本発明をさらに詳しく説明する。図3は本発明の一実施形態に係るインペラーディスクの傾斜図である。図4は本発明の排水装置の組み立てを示す断面図である。図に示されるように、本発明はインペラーディスク2、シャフト3、及び複数の主羽根車4を設置している。前記インペラーディスク2はディスク21及び前記ディスク21の周縁を包囲する囲い部22を有し、前記ディスク21にはセンター穴211を設けている。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 3 to 19. FIG. 3 is an inclined view of the impeller disk according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the assembly of the drainage device of the present invention. As shown in the figure, the present invention has an
前記シャフト3は前記センター穴211に貫設し、且つ前記ディスク21上方に位置する上シャフト31、及び前記ディスク21下方に位置する下シャフト32に分かれている。これら前記複数の主羽根車4は上シャフト31からインペラーディスク2の周縁の囲い部22に向けて延伸し、且つ適度な角度で湾曲するブレードを設け、主羽根車4の湾曲するブレードの外端の上縁には適度な斜度で外に向けて下向きに傾斜し、高低差のある段階部41を形成する。主羽根車4の内端の下縁は下向きに傾斜して延伸し、前記下シャフト32に連接し、主羽根車4の湾曲するブレードと同じ角度の湾曲を構成し、且つセンター穴211に露出し、水流を排出する遠心羽根車33を提供する。前記下シャフト32は下向きに延伸して吸水量を上昇するための吸水羽根車34を有する。図3には、3組の主羽根車4及び3組の補助羽根車5で配置する実施例を図示する。これら前記主羽根車4及びインペラーディスク5は共に高低差のある段階部41、51を設けている。
The
図3、図4と図14は本発明の排水装置のインペラー及びその組み立て構造の概略図である。図に示されるように、本発明は実際の応用において、インペラーAは排水装置6下方のポンプ室61に取り付けている。前記排水装置6はポンプ室61に吸引口62及び排出口63を設け、排水装置6に設置するモーター64により前記シャフト3及びその上シャフト31及びその下シャフト32を回転するように駆動させ、同時にインペラーAの主羽根車4及び補助羽根車5の回転及び吸水羽根車34の回転を構成し、空調設備の水受け皿内の排水を吸引口62及び下シャフト32から上に向けて吸水し、上に向けて吸水した排水を遠心羽根車33の回転の遠心力により水流を送水し、且つセンター穴211を通過させてディスク21に進入させる。駆動されて回転した主羽根車4及び補助羽根車5は、排水装置6の内面に沿って揚水し、排水を排出口63から外部に排出する。
3, FIG. 4 and FIG. 14 are schematic views of the impeller of the drainage device of the present invention and its assembled structure. As shown in the figure, in a practical application, the impeller A is attached to the
前述の部材により排水装置の羽根車Aを構成する。排水装置に応用する場合、これら前記排水の主羽根車4及び補助羽根車5の湾曲により外径の接線角度を減少させ、高低落差のある段階部41、51により水流の圧力を低下させ、主羽根車4の前段の水圧が低下し、後段は高さが高いため一定の水流量を保持し、これにより電力の消耗を減少させ、振動及び騒音を低減する目的を達成する。実際のテストに基づくと、流量が約15%増加し、電量が約20%減少し、騒音が3~4db顕著に減少した。
The impeller A of the drainage device is configured by the above-mentioned members. When applied to a drainage device, the curvature of the
また、図5乃至図7は本発明の湾曲するブレードの主羽根車4を複数配置する実施例をそれぞれ図示する。図8乃至図10には、本発明の下シャフト32に設置する遠心羽根車33を、主羽根車4に対応して同じ湾曲及び同じ数量で配置し、3、4、5つの湾曲する遠心羽根車33を配設する実施例をそれぞれ図示する。
Further, FIGS. 5 to 7 show examples in which a plurality of
図11は本発明の第1実施例に係る主羽根車4を配置する平面図である。図に示されるように、前述の図3に示される傾斜図の実施例では、前記3つの主羽根車4の間は適度な対称距離で3つの補助羽根車5をそれぞれ設置している。これら前記補助羽根車5は適度な角度で湾曲し、センター穴211の穴縁からインペラーディスク2の周縁に向けて延伸する。同時に図3を参照すると、補助羽根車5の湾曲する外端の上縁には、適度な斜度で外に向けて下向きに傾斜し、高低差を形成する段階部51を設けている。これら前記補助羽根車5により水圧の低下効果を向上する。
FIG. 11 is a plan view in which the
図12は本発明の第2実施例に係る主羽根車4と補助羽根車5を配置する平面図である。図に示されるように、本発明は主羽根車4を等間隔に配列して4つ設置し、これら前記主羽根車4の間には適度な対称距離でセンター穴211の穴縁からインペラーディスク2の周縁に向けて延伸し、適度な角度で湾曲する4つの補助羽根車5をそれぞれ設置する。
FIG. 12 is a plan view in which the
図13は本発明の第3実施例に係る主羽根車4と補助羽根車5を配置する平面図である。図に示されるように、本発明は主羽根車4を5つ設置し、これら前記主羽根車4を等間隔で配列し、且つ前記5つの主羽根車4の間には適度な対称距離でセンター穴211の穴縁からディスク本体2の周縁に向けて延伸し、且つ適度な角度で湾曲する5つの補助羽根車5をそれぞれ設置する。
FIG. 13 is a plan view in which the
図14は本発明の排水装置に組み立てられる構成図である。図に示されるように、本発明は実際の応用では、インペラーAを排水装置6下方のポンプ室61に取り付けている。前記排水装置6はポンプ室61に吸引口62及び排出口63を設け、排水装置6に設置するモーター64によりインペラーAの主羽根車4及び補助羽根車5を回転するように駆動させる。モーター64が駆動してインペラーAが回転すると、空調設備の水受け皿内に溜まった排水を吸引口62の下端から吸水し、且つ排水装置6の内面に沿って揚水し、排出口63から外部に排出する。
FIG. 14 is a configuration diagram assembled on the drainage device of the present invention. As shown in the figure, in a practical application, the impeller A is attached to the
図15は本発明のインペラーの接線角度を示す図である。図に示されるように、本発明のインペラーAの主羽根車4は、上シャフト31からインペラーディスク2の周縁の囲い部22に向けて適度な角度で湾曲し、インペラーAの外径の接線角度Yを縮小し、水流の圧力を低下させる。実際に使用する場合、振動及び騒音を確実に効果的に低減する。
FIG. 15 is a diagram showing the tangential angle of the impeller of the present invention. As shown in the figure, the
図16は本発明の臨界水位騒音-リフトを示す測定データ図である。実際の実験の曲線を図示するように、本発明のインペラーは排水装置に応用すると、本図の表に記載する本発明の「臨界水位の水頭及び対応する騒音の大きさの間」を従来のインペラーと比較すると、どの水頭であっても従来のインペラーよりも本発明の方が騒音を大幅に低減させている。 FIG. 16 is a measurement data diagram showing the critical water level noise-lift of the present invention. As shown in the curve of the actual experiment, when the impeller of the present invention is applied to the drainage device, the "between the head of the critical water level and the corresponding noise level" of the present invention described in the table of this figure is conventional. Compared with the impeller, the present invention significantly reduces the noise of any water head as compared with the conventional impeller.
図17は本発明の臨界水位振動-リフトを示す測定データ図である。実際の実験の曲線を図示するように、本発明のインペラーは排水装置に応用すると、本図の表に記載する本発明の「臨界水位の水頭及び対応する騒音の大きさの間」を従来のインペラーと比較すると、どの水頭であっても従来のインペラーよりも本発明の方が振動を大幅に低減させている。 FIG. 17 is a measurement data diagram showing the critical water level vibration-lift of the present invention. As shown in the curve of the actual experiment, when the impeller of the present invention is applied to the drainage device, the "between the head of the critical water level and the corresponding noise level" of the present invention described in the table of this figure is conventional. Compared with the impeller, the present invention significantly reduces the vibration of any water head as compared with the conventional impeller.
図18は本発明の負荷水位騒音-リフトの関係を示す測定データ図である。実際の実験の曲線を図示するように、本発明のインペラーは排水装置に応用すると、本図の表に記載する本発明の「負荷水位の水頭及び対応する騒音の大きさの間」を従来のインペラーと比較すると、どの水頭であっても従来のインペラーよりも本発明の方が騒音を大幅に低減させている。 FIG. 18 is a measurement data diagram showing the load water level noise-lift relationship of the present invention. As shown in the curve of the actual experiment, when the impeller of the present invention is applied to the drainage device, the "between the head of the load water level and the corresponding noise level" of the present invention described in the table of this figure is conventionally used. Compared with the impeller, the present invention significantly reduces the noise of any water head as compared with the conventional impeller.
図19は本発明の負荷水位振動-リフトの関係を示す測定データ図である。実際の実験の曲線を図示するように、本発明のインペラーは排水装置に応用すると、本図の表に記載する本発明の「負荷水位の水頭及び対応する振動の大きさの間」を従来のインペラーと比較すると、どの水頭であっても従来のインペラーよりも本発明の方が振動及び騒音を大幅に低減させている。 FIG. 19 is a measurement data diagram showing the load water level vibration-lift relationship of the present invention. As shown in the curve of the actual experiment, when the impeller of the present invention is applied to the drainage device, the "between the head of the load water level and the corresponding vibration magnitude" of the present invention described in the table of this figure is conventional. Compared to the impeller, the present invention significantly reduces vibration and noise at any head of water as compared to the conventional impeller.
上記説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或いは範囲を限縮するように解すべきではない。また、本発明の各部構成は、上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。 The above description is for the purpose of explaining the present invention, and should not be construed as limiting or limiting the scope of the invention described in the claims. In addition, the configuration of each part of the present invention is not limited to the above embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made within the technical scope described in the claims.
1 ディスク本体
11 中心軸
12 ブレード
2 インペラーディスク
21 ディスク
22 囲い部
211 センター穴
3 シャフト
31 上シャフト
32 下シャフト
33 遠心羽根車
34 吸水羽根車
4 主羽根車
41 段階部
5 補助羽根車
51 段階部
6 排水装置
61 ポンプ室
62 吸引口
63 排出口
64 モーター
A インペラー
X 接線角度
Y 接線角度
1
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JP2020155481A JP2022049331A (en) | 2020-09-16 | 2020-09-16 | Impeller of drainage device |
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