JP3460273B2 - 渦流ブロア - Google Patents
渦流ブロアInfo
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- JP3460273B2 JP3460273B2 JP28741793A JP28741793A JP3460273B2 JP 3460273 B2 JP3460273 B2 JP 3460273B2 JP 28741793 A JP28741793 A JP 28741793A JP 28741793 A JP28741793 A JP 28741793A JP 3460273 B2 JP3460273 B2 JP 3460273B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は渦流ブロアに関し、特に
自動車用走行エンジンへの二次空気供給源として好適に
使用できる渦流ブロアに関する。 【０００２】 【従来の技術】渦流ブロアは環状流路を形成した円形ケ
ーシング内に回転する羽根車を設けて、羽根の間に形成
された渦室内に気体を吸入し、旋回圧縮して吐出するも
ので、小型で高い吐出圧を得ることができることから、
広く機械装置の空気供給源として使用されている。 【０００３】その一例を図９、図１０で説明すると、円
形のケーシング１内には円板状の羽根車２が中心を回転
軸３に固定して設けてあり、上記ケーシング１は外周部
の全周が半円断面をなして前方へ膨出して、内部に環状
流路１ａが形成されている。ケーシング１には周方向の
一か所に互いに隣接して吸入口１１と吐出口１２が設け
られて上記環状流路１ａに開口している。 【０００４】羽根車２の外周部は、ケーシング１の上記
膨出部内面と連続する曲面をなして略円形断面の上記環
状流路１ａを形成しており（図１０）、この外周部に周
方向等間隔で、放射直線状に多数の板状羽根２１が形成
されている。これら羽根２１は四半円形をなして環状流
路１ａの後半部内へ突出している。 【０００５】羽根車２が回転すると（図９の矢印）、吸
入口１１より羽根２１の間に形成された渦室２ａ内へ気
体（空気）が吸入され、羽根車２の回転に伴って渦室２
ａ内で旋回圧縮されて吐出口１２より吐出される。 【０００６】かかる渦流ブロアの空力特性を改善して更
に効率を向上せしめるために種々の試みがなされてお
り、例えば特開平３−１７５１９６号には羽根車の羽根
を複雑な三次元形状としたものが示されている（第１従
来例）。また、実公昭５５−４８１５８号では羽根車の
板面に設けた板状羽根を回転方向へやや凸状に湾曲せし
めたものが示されている（第２従来例）。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】しかし、上記第１従来
例のブロアは羽根の形状が複雑なため製造に大きな手間
とコストを要するという問題がある。また、第２従来例
では羽根形状が渦室内の旋回流に沿ったものとなってい
ないため、空力特性の改善は未だ十分でない。 【０００８】本発明はかかる課題を解決するもので、羽
根形状が比較的簡単で製造の手間が軽減されるととも
に、空力特性も改善されて高い効率が得られる渦流ブロ
アを提供することを目的とする。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明の構成を説明する
と、外周部に環状流路１ａを形成した円形ケーシング１
内に回転する羽根車２を収納し、該羽根車２の外周部に
周方向へ等間隔で多数形成した羽根２１を上記環状流路
１ａ内に位置せしめて、これら羽根２１の間に形成され
た渦室２ａに環状流路１ａに開口する吸入口１１より気
体を吸引するとともに、渦室２ａ内で旋回圧縮した上記
気体を環状流路１ａに開口する吐出口１２へ吐出する渦
流ブロアにおいて、上記各羽根２１を羽根車２の板面よ
り直線状に突出する板体で構成するとともに、各羽根２
１の内端および外端をそれぞれ、羽根車２の回転中心よ
り延びる線Ｌに対して羽根車回転方向と反対方向へ所定
角度α，βをなすように形成して、羽根全体を羽根車回
転方向へ凹状となしたものである。 【００１０】 【作用】上記構成において、吸入口１１から渦室２ａ内
に吸引された気体はここで旋回流となるが、この渦室２
ａを形成する羽根２１は内端と外端がそれぞれ所定角度
α，βをなして羽根車回転方向へ凹状となっているか
ら、渦室２ａ内での気体の旋回が妨げられず、流入損失
や乱流損失が低減されて空力特性が向上する。 【００１１】 【実施例１】図１、図２において、詳細を後述する羽根
車２を内設した円形ケーシング１はコ状断面の容器状を
なす背面部１３と、これの開口を覆うように連続した曲
面をなす前面部１４とより構成されている。すなわち、
ケーシング前面部１４は、その外周部が半円断面をなし
て前方へ膨出し、内周部は中心を頂点として緩やかな山
形断面をなしている。 【００１２】かかるケーシング１内に収納された羽根車
２はその中心が、ケーシング１背面中心を貫通した回転
軸３の先端に固定され、図１の矢印で示す方向へ回転す
る。羽根車２は、厚肉の外周部の前後面（図２の左右）
がケーシング１の背面部１３と前面部１４の内壁に近接
し、この近接部間で、羽根車２の外周面はケーシング１
外周部の内壁面と連続する曲面断面をなしている。しか
して、ケーシング１外周部内の全周に閉断面の環状流路
１ａが形成され、この環状流路１ａはケーシング前面部
１４内が半円断面空間、ケーシング背面部１３内が略四
半円断面空間となっている。 【００１３】上記羽根車２の外周面には、周方向に等間
隔で多数の羽根２１が形成してあり、これらの羽根２１
は環状流路１ａの略四半円断面空間内に突出している。
すなわち、各羽根２１は、断面が曲面をなす羽根車２の
外周面より直線状に立ち上がり、ケーシング１外周壁と
の間に一定の間隙を形成して環状流路１ａの略四半円断
面空間を占めている。 【００１４】上記各羽根２１は平面視で図１に示す如く
弧状に湾曲しており、その内端と外端は接線が、羽根車
２の回転中心より延びる線Ｌに対して羽根車回転方向と
反対方向へそれぞれ所定角度α，βをなしている。な
お、以下、αを周方向入口角、βを周方向出口角とい
う。 【００１５】ケーシング１の外周壁には一か所に、羽根
車２の外端に近接する隔壁により区画して吸入口１１と
吐出口１２が設けてあり、羽根車２の回転に伴って前後
の羽根２１の間に形成された渦室２ａ内に上記吸入口１
１より空気が吸引される。吸引された空気は渦室２ａの
回転移動に伴って旋回流を生じて圧縮昇圧され、吐出口
１２より吐出される。 【００１６】この渦室２ａで旋回流を生じる過程で、羽
根２１は既述の如く周方向の入口角αおよび出口角βが
所定の角度をなし、かつ羽根２１全体が羽根車２の回転
方向へ凹状の弧面をなしているから、旋回流の流入損失
や乱流損失は十分小さくなって空力特性が向上する。 【００１７】この効果を図３に示し、周方向の入口角α
および出口角βがいずれも０°の従来のブロアに対し
て、入口角α、出口角βに所定角度を与えた本発明のブ
ロアは効率が向上する。特に、入口角α＝３５°、出口
角β＝３０°近傍とした時に効率は最高値を示し、従来
のブロアに対して２％程も効率が向上する。これを裏付
けるものとして、図４に示す如く、α＝３５°、β＝３
０°とした本発明のブロアは、流量係数と圧力係数の相
関曲線が従来のブロアのものの上方に位置しており、空
力特性が向上していることが知られる。 【００１８】 【実施例２】図５、図６において、吸入口１１および吐
出口１２はケーシング１の前面部１４に設けられて、環
状流路１ａに開口している。羽根車２上の各羽根２１は
上記実施例１と平面視は同一であるが、側面視は異なっ
ている。すなわち図６に示す如く、羽根車２の外周部に
は、半円断面をなして前方へ膨出するケーシング１前面
外周部の内壁に連続して半円断面の凹溝が形成されて、
全体として閉鎖された円形断面の環状流路１ａを形成し
ている。そして、かかる環状流路１ａ内に、上記凹溝よ
り半円形をなす羽根２１が直線状に突出している。 【００１９】かくして、羽根２１を半円形としたことに
より、図７に示すように、従来ブロアに比して特に流量
係数の大きい領域で効率が高くなっている。また、図８
で知られる如く、流量係数と圧力係数の相関曲線も従来
ブロアより上方にあり、空力特性が向上している。 【００２０】 【発明の効果】以上の如く、本発明の渦流ブロアは、羽
根を複雑な三次元形状にすることなく、製造簡易かつ安
価な構造でブロアの空力特性を改善し、高い効率を実現
したものである。
自動車用走行エンジンへの二次空気供給源として好適に
使用できる渦流ブロアに関する。 【０００２】 【従来の技術】渦流ブロアは環状流路を形成した円形ケ
ーシング内に回転する羽根車を設けて、羽根の間に形成
された渦室内に気体を吸入し、旋回圧縮して吐出するも
ので、小型で高い吐出圧を得ることができることから、
広く機械装置の空気供給源として使用されている。 【０００３】その一例を図９、図１０で説明すると、円
形のケーシング１内には円板状の羽根車２が中心を回転
軸３に固定して設けてあり、上記ケーシング１は外周部
の全周が半円断面をなして前方へ膨出して、内部に環状
流路１ａが形成されている。ケーシング１には周方向の
一か所に互いに隣接して吸入口１１と吐出口１２が設け
られて上記環状流路１ａに開口している。 【０００４】羽根車２の外周部は、ケーシング１の上記
膨出部内面と連続する曲面をなして略円形断面の上記環
状流路１ａを形成しており（図１０）、この外周部に周
方向等間隔で、放射直線状に多数の板状羽根２１が形成
されている。これら羽根２１は四半円形をなして環状流
路１ａの後半部内へ突出している。 【０００５】羽根車２が回転すると（図９の矢印）、吸
入口１１より羽根２１の間に形成された渦室２ａ内へ気
体（空気）が吸入され、羽根車２の回転に伴って渦室２
ａ内で旋回圧縮されて吐出口１２より吐出される。 【０００６】かかる渦流ブロアの空力特性を改善して更
に効率を向上せしめるために種々の試みがなされてお
り、例えば特開平３−１７５１９６号には羽根車の羽根
を複雑な三次元形状としたものが示されている（第１従
来例）。また、実公昭５５−４８１５８号では羽根車の
板面に設けた板状羽根を回転方向へやや凸状に湾曲せし
めたものが示されている（第２従来例）。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】しかし、上記第１従来
例のブロアは羽根の形状が複雑なため製造に大きな手間
とコストを要するという問題がある。また、第２従来例
では羽根形状が渦室内の旋回流に沿ったものとなってい
ないため、空力特性の改善は未だ十分でない。 【０００８】本発明はかかる課題を解決するもので、羽
根形状が比較的簡単で製造の手間が軽減されるととも
に、空力特性も改善されて高い効率が得られる渦流ブロ
アを提供することを目的とする。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明の構成を説明する
と、外周部に環状流路１ａを形成した円形ケーシング１
内に回転する羽根車２を収納し、該羽根車２の外周部に
周方向へ等間隔で多数形成した羽根２１を上記環状流路
１ａ内に位置せしめて、これら羽根２１の間に形成され
た渦室２ａに環状流路１ａに開口する吸入口１１より気
体を吸引するとともに、渦室２ａ内で旋回圧縮した上記
気体を環状流路１ａに開口する吐出口１２へ吐出する渦
流ブロアにおいて、上記各羽根２１を羽根車２の板面よ
り直線状に突出する板体で構成するとともに、各羽根２
１の内端および外端をそれぞれ、羽根車２の回転中心よ
り延びる線Ｌに対して羽根車回転方向と反対方向へ所定
角度α，βをなすように形成して、羽根全体を羽根車回
転方向へ凹状となしたものである。 【００１０】 【作用】上記構成において、吸入口１１から渦室２ａ内
に吸引された気体はここで旋回流となるが、この渦室２
ａを形成する羽根２１は内端と外端がそれぞれ所定角度
α，βをなして羽根車回転方向へ凹状となっているか
ら、渦室２ａ内での気体の旋回が妨げられず、流入損失
や乱流損失が低減されて空力特性が向上する。 【００１１】 【実施例１】図１、図２において、詳細を後述する羽根
車２を内設した円形ケーシング１はコ状断面の容器状を
なす背面部１３と、これの開口を覆うように連続した曲
面をなす前面部１４とより構成されている。すなわち、
ケーシング前面部１４は、その外周部が半円断面をなし
て前方へ膨出し、内周部は中心を頂点として緩やかな山
形断面をなしている。 【００１２】かかるケーシング１内に収納された羽根車
２はその中心が、ケーシング１背面中心を貫通した回転
軸３の先端に固定され、図１の矢印で示す方向へ回転す
る。羽根車２は、厚肉の外周部の前後面（図２の左右）
がケーシング１の背面部１３と前面部１４の内壁に近接
し、この近接部間で、羽根車２の外周面はケーシング１
外周部の内壁面と連続する曲面断面をなしている。しか
して、ケーシング１外周部内の全周に閉断面の環状流路
１ａが形成され、この環状流路１ａはケーシング前面部
１４内が半円断面空間、ケーシング背面部１３内が略四
半円断面空間となっている。 【００１３】上記羽根車２の外周面には、周方向に等間
隔で多数の羽根２１が形成してあり、これらの羽根２１
は環状流路１ａの略四半円断面空間内に突出している。
すなわち、各羽根２１は、断面が曲面をなす羽根車２の
外周面より直線状に立ち上がり、ケーシング１外周壁と
の間に一定の間隙を形成して環状流路１ａの略四半円断
面空間を占めている。 【００１４】上記各羽根２１は平面視で図１に示す如く
弧状に湾曲しており、その内端と外端は接線が、羽根車
２の回転中心より延びる線Ｌに対して羽根車回転方向と
反対方向へそれぞれ所定角度α，βをなしている。な
お、以下、αを周方向入口角、βを周方向出口角とい
う。 【００１５】ケーシング１の外周壁には一か所に、羽根
車２の外端に近接する隔壁により区画して吸入口１１と
吐出口１２が設けてあり、羽根車２の回転に伴って前後
の羽根２１の間に形成された渦室２ａ内に上記吸入口１
１より空気が吸引される。吸引された空気は渦室２ａの
回転移動に伴って旋回流を生じて圧縮昇圧され、吐出口
１２より吐出される。 【００１６】この渦室２ａで旋回流を生じる過程で、羽
根２１は既述の如く周方向の入口角αおよび出口角βが
所定の角度をなし、かつ羽根２１全体が羽根車２の回転
方向へ凹状の弧面をなしているから、旋回流の流入損失
や乱流損失は十分小さくなって空力特性が向上する。 【００１７】この効果を図３に示し、周方向の入口角α
および出口角βがいずれも０°の従来のブロアに対し
て、入口角α、出口角βに所定角度を与えた本発明のブ
ロアは効率が向上する。特に、入口角α＝３５°、出口
角β＝３０°近傍とした時に効率は最高値を示し、従来
のブロアに対して２％程も効率が向上する。これを裏付
けるものとして、図４に示す如く、α＝３５°、β＝３
０°とした本発明のブロアは、流量係数と圧力係数の相
関曲線が従来のブロアのものの上方に位置しており、空
力特性が向上していることが知られる。 【００１８】 【実施例２】図５、図６において、吸入口１１および吐
出口１２はケーシング１の前面部１４に設けられて、環
状流路１ａに開口している。羽根車２上の各羽根２１は
上記実施例１と平面視は同一であるが、側面視は異なっ
ている。すなわち図６に示す如く、羽根車２の外周部に
は、半円断面をなして前方へ膨出するケーシング１前面
外周部の内壁に連続して半円断面の凹溝が形成されて、
全体として閉鎖された円形断面の環状流路１ａを形成し
ている。そして、かかる環状流路１ａ内に、上記凹溝よ
り半円形をなす羽根２１が直線状に突出している。 【００１９】かくして、羽根２１を半円形としたことに
より、図７に示すように、従来ブロアに比して特に流量
係数の大きい領域で効率が高くなっている。また、図８
で知られる如く、流量係数と圧力係数の相関曲線も従来
ブロアより上方にあり、空力特性が向上している。 【００２０】 【発明の効果】以上の如く、本発明の渦流ブロアは、羽
根を複雑な三次元形状にすることなく、製造簡易かつ安
価な構造でブロアの空力特性を改善し、高い効率を実現
したものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における渦流ブロアの縦断面
図で、図２のI −I 線に沿う断面図である。 【図２】渦流ブロアの横断面図で、図１のII−II線に沿
う断面図である。 【図３】羽根の周方向入口角と出口角を変えた時の効率
向上領域を示す図である。 【図４】流量係数と圧力係数の相関曲線を従来品と比較
した図である。 【図５】本発明の他の実施例における渦流ブロアの縦断
面図で、図６のV −V 線に沿う断面図である。 【図６】渦流ブロアの横断面図で、図５のVI−VI線に沿
う断面図である。 【図７】ブロア効率を従来品と比較したグラフである。 【図８】流量係数と圧力係数の相関曲線を従来品と比較
した図である。 【図９】従来例における渦流ブロアの縦断面図で、図１
０のIX−IX線に沿う断面図である。 【図１０】従来例における渦流ブロアの横断面図で、図
９のX −X 線に沿う断面図である。 【符号の説明】 １ ケーシング １ａ 環状流路 １１ 吸入口 １２ 吐出口 ２ 羽根車 ２ａ 渦室 ２１ 羽根
図で、図２のI −I 線に沿う断面図である。 【図２】渦流ブロアの横断面図で、図１のII−II線に沿
う断面図である。 【図３】羽根の周方向入口角と出口角を変えた時の効率
向上領域を示す図である。 【図４】流量係数と圧力係数の相関曲線を従来品と比較
した図である。 【図５】本発明の他の実施例における渦流ブロアの縦断
面図で、図６のV −V 線に沿う断面図である。 【図６】渦流ブロアの横断面図で、図５のVI−VI線に沿
う断面図である。 【図７】ブロア効率を従来品と比較したグラフである。 【図８】流量係数と圧力係数の相関曲線を従来品と比較
した図である。 【図９】従来例における渦流ブロアの縦断面図で、図１
０のIX−IX線に沿う断面図である。 【図１０】従来例における渦流ブロアの横断面図で、図
９のX −X 線に沿う断面図である。 【符号の説明】 １ ケーシング １ａ 環状流路 １１ 吸入口 １２ 吐出口 ２ 羽根車 ２ａ 渦室 ２１ 羽根
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フロントページの続き
(56)参考文献 実開 昭56−85091（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭59−111986（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F04D 23/00
F04D 29/00
F04D 5/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 外周部に環状流路を形成した円形ケーシ
ング内に回転する羽根車を収納し、該羽根車の外周部に
周方向へ等間隔で多数形成した羽根を上記環状流路内に
位置せしめて、これら羽根の間に形成された渦室に環状
流路に開口する吸入口より気体を吸引するとともに、渦
室内で旋回圧縮した上記気体を環状流路に開口する吐出
口へ吐出する渦流ブロアにおいて、上記各羽根を羽根車
の板面より直線状に突出する板体で構成するとともに、
各羽根の内端および外端をそれぞれ、羽根車の回転中心
より延びる線に対して羽根車回転方向と反対方向へ所定
角度をなすように形成して、羽根全体を羽根車回転方向
へ凹状となしたことを特徴とする渦流ブロア。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28741793A JP3460273B2 (ja) | 1993-10-22 | 1993-10-22 | 渦流ブロア |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28741793A JP3460273B2 (ja) | 1993-10-22 | 1993-10-22 | 渦流ブロア |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07119686A JPH07119686A (ja) | 1995-05-09 |
| JP3460273B2 true JP3460273B2 (ja) | 2003-10-27 |
Family
ID=17717066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28741793A Expired - Fee Related JP3460273B2 (ja) | 1993-10-22 | 1993-10-22 | 渦流ブロア |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3460273B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4489394B2 (ja) | 2003-08-26 | 2010-06-23 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 渦流ポンプ |
| JP5691195B2 (ja) | 2010-03-01 | 2015-04-01 | ソニー株式会社 | マイクロチップ及び微小粒子分析装置 |
-
1993
- 1993-10-22 JP JP28741793A patent/JP3460273B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07119686A (ja) | 1995-05-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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