JP3030018B2 - ブレース付き横流ブロワー - Google Patents

ブレース付き横流ブロワー

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/02—Constructional details
    • H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
    • H01S3/036—Means for obtaining or maintaining the desired gas pressure within the tube, e.g. by gettering, replenishing; Means for circulating the gas, e.g. for equalising the pressure within the tube
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/02—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps having non-centrifugal stages, e.g. centripetal
    • F04D17/04—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps having non-centrifugal stages, e.g. centripetal of transverse-flow type

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】本発明はブロワーに関し、特に、
横流ブロワーに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】時々、
接線流ブロワー又はかご形ブロワーと呼ばれる横流ブロ
ワーが１００年以上もの間知られてきた。図２はモルタ
ーによるかかるブロワーの１８９２年のスケッチであ
る。これらのブロワーは、多数のブレードを円周に配し
たほぼ中空の円筒形状を有する。これらのブロワーは１
９００年代初期には鉱山の換気ように広く使用された
が、鉱山ではすぐに他の設計のブロワーで置き替えられ
た。横流ブロワーの関心は１９００年代中期に増大し、
ブロワーは近年では多くの適応に使用されてきた。横流
ブロワーは、高流量、低ヘッド循環を必要とするときに
ほとんどしばしば選択される。横流ブロワーの先行技術
の適用はエキシマレーザーの２つの細長い電極間に気体
利得媒体を循環させることにある。この使用例は出願人
の雇用者に譲渡された米国特許第５，０２３，８８４号
に記載されている。このレーザーは集積回路の製造に使
用されるレーザー平版印刷装置における光源として有用
である。図１（又、米国特許第５，０２３，８８４号の
図１）に指示これているように、レーザー気体は間隔の
隔たった２本の細長い電極１８と２０との間の放電領域
２２の中を循環される。放電領域は約５／８インチと長
さ２８インチである。気体の循環は直径が約４インチ、
長さ約２８インチである横流ブロワー４６によってなさ
れる。
【０００３】これらのエキシマレーザーは過去には、パ
ルスモードで１，０００Ｈｚまでのパルス数で作動し
た。１，０００Ｈｚのパルス数は、１つのパルスからの
「古い気体」が次のパルスの始まり前に放電領域から離
れるようにするために電極間に少なくとも約２，０００
ｃｍ／秒の気体流速を必要とする。約２，０００ｃｍ／
秒の気体速度は約３，３００ｒｐｍのファン速度を必要
とする。３，３００ｒｐｍより大きい速度では、長くて
やせたファンは振動モードを発生させ、この振動モード
のため急速な軸受け破損が起こり、時々ファン自体の構
造要素を損傷させる程のゆがみが起こる。ファンをもっ
と剛直にする努力がなされてきた。これらの努力は製造
工程の改善及び強度の大きい材料の使用を含む。出願人
の知っている限りでは、これらのブロワーを強くするあ
らゆる先行技術の努力はブロワーの内部を中空のままに
していた。これは、中空内部が横流ブロワーの適切な機
能にとって必要とされると言う先行技術の仮定の結果で
あったかも知れない。
【０００４】
【問題を解決するための手段】本発明はトラス横流ブロ
ワーを提供する。円筒形横流ブロワー要素の内側のトラ
ス要素は、ブロワー要素に剛性を与える少なくとも３つ
のトラスを形成する。好ましくは、３つのトラスが設け
られ、これらのトラスは１２０°の半径方向間隔に位置
決めされる。
【０００５】
【発明の実施形態】図３Ａ、３Ｂ、及び３Ｃは本発明の
好ましい実施形態のブロワー要素１を示す。この特定な
ブロワー要素は、エキシマレーザーの中で気体を循環さ
せるのに使用される先行技術の修正ブロワー要素であ
る。この修正はブロワー要素の内側に取り付けられた３
組のトラス部材の追加からなる。先行技術のブロワー要
素の主要な構成部品は、ブロワー要素の円周に等間隔を
なした２３個の長さ２６インチのブレード２である。ブ
レードは約０．３５インチの曲率半径を有し、ブレード
の湾曲状態で、幅約０．４５インチである。これらのブ
レードは等間隔をなした１０個のフレーム部材４で適所
に保持される。２つの端フレーム部材６は厚さ１／８イ
ンチであり、８つの内部フレーム部材は厚さ１／１６イ
ンチである。端フレーム部材のうちの少なくとも１つは
モータ駆動ユニットを取り付けるための取付孔を有す
る。
【０００６】ブレート及びフレーム部材はＴ６テンパー
のニッケルメッキ６０６１アルミニウムで構成される。
全ての接合は溶接接合である。この好ましい実施形態を
先行技術と区別する改良は、ブロワー要素内に１２０°
の間隔で半径方向に間隔を隔てた３つのトラスを形成す
るように、図３Ａ、３Ｂ、及び３Ｃに示す如く適所に溶
接された直径１／１０インチのニッケル被覆アルミニウ
ム棒からなる２７本のトラス要素６である。トラス要素
６の各々は１つのフレーム部材き外側円周から約１／４
インチの１つの箇所からブロワー要素の中心軸線を通っ
て隣接したフレーム部材の反対側の同様な箇所まで延び
る。 試験結果 試作のブロワー要素を上記の説明に従って作り、トラス
要素を有していない１０個の先行技術のブロワー要素と
比較して試験した。出願人の予想（先行技術の横流ブロ
ワー技術の出願人の検討及び理解に基づく）は、ブレー
スの結果等しいファン速度ｒｐｍで流れがかなり減少
し、又ブロワーの効率が著しく減少することであった。
出願人のテストは効率の僅かな減少（即ち、気体流速／
モータ電流）を示したが、驚くべきことに、トラスブロ
ワー要素は、実際には、等しいブロワー速度で先行技術
のブロワー要素と比較して気体流速の数％の増加を生じ
させた。
【０００７】出願人のテストの結果を表１に示す。
【０００８】
【表１】
【０００９】
【表２】
【００１０】先行技術のブロワー要素のうちの５つは出
願人の労働者によって「ソフトファン」（表１に「ｓ１
乃至ｓ５」と指定される）と称される古い方のモデルの
ものであり、フロワーのうちの５つは「ハードファン」
（表１に「ｈ１乃至ｈ５」と指定されている）と称され
る新しい方の設計モデルのものであった。これらの先行
技術のファンな主な差異は、「ハード」ファンが高強度
アルミニウムで作られていたことである。トラスブロワ
ー要素は修正された「ハードファン」であった。表１の
テストデータは、本発明が同じファン速度について、し
かし電流のいくらかの増加で流速増加をもたらすことを
示唆する。例えば、「ハード」ファンの平均と比較し
て、３３００ｒｐｍで、約２８％の電流増加を伴って空
気速度が約６％増加し、３８００ｒｐｍで、電流の２７
％の増加を伴って流速が約９％増加した。
【００１１】適用 本発明はエキシマレーザーのような高パルス数気体レー
ザーの中に気体流を生じさせるのに特に有用である。本
発明は、特にブロワー要素の軸線方向の寸法が５のファ
クターよりも大きいだけ直径よりも長いときに、横流ブ
ロワーの高速度回転を必要とする多くの他の状況にも適
用できる。本発明を現在好ましい実施形態であると考え
られているものについて説明したけれども、本発明は開
示した実施形態に限定されないこと、反対に、請求項の
精神及び範囲内に含まれる種々の修正及び均等物を含む
ことを理解すべきである。従って、当業者は、このよう
なあらゆる均等物が請求項に含まれることを理解すべき
である。
【図面の簡単な説明】
【図１】先行技術の横流ブロワーを示すエキシマレーザ
ーの先行技術の図である。
【図２】横流ブロワーの１８９２年のスケッチである。
【図３Ａ】本発明の好ましい実施形態の正面図である。
【図３Ｂ】本発明の好ましい実施形態の３Ｂー３Ｂ線に
おける端面図である。
【図３Ｃ】本発明の好ましい実施形態の斜視図である。
【符号の説明】
１ ブロワー要素 ２ ブレード ４ フレーム部材 ６ トラス要素 １８ 電極 ２０ 電極 ２２ 放電領域 ４６ 横流ブロワー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F04D 17/04 F04D 29/28

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 A. 間隔を隔てた2本の細長い電極と、 B. 前記電極間に気体を循環させるための横流ブロワー
    と、を有し、該ブロワーは、 a. 各々長い寸法及び短い寸法を定め、前記短い寸法に
    湾曲を有する複数の細長いブレードと、 b. 各々外側円周及び直径を定める少なくとも2つのほぼ
    円形のフレーム部材と、を有し、 前記複数の細長いブレードは前記外側円周で又はその近
    くで前記少なくとも２つのフレーム部材に取り付けられ
    て、軸線、２つの端及び 軸線方向を定めるほぼ円筒係
    合のブロワー要素を形成し、 c. 複数の棒形トラス要素を更に有し、各トラス要素は
    ２つのフレーム部材の外側円周近くに堅く取り付けら
    れ、且つ前記軸線を通って前記ブロワー要素の一方の端
    から他方の端まで延びる少なくとも３つのトラスを形成
    する、電気放電気体レーザー。
JP10228991A 1997-08-18 1998-08-13 ブレース付き横流ブロワー Expired - Fee Related JP3030018B2 (ja)

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