JP6188016B2 - Centrifugal blower - Google Patents
Centrifugal blower Download PDFInfo
- Publication number
- JP6188016B2 JP6188016B2 JP2013107386A JP2013107386A JP6188016B2 JP 6188016 B2 JP6188016 B2 JP 6188016B2 JP 2013107386 A JP2013107386 A JP 2013107386A JP 2013107386 A JP2013107386 A JP 2013107386A JP 6188016 B2 JP6188016 B2 JP 6188016B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- impeller
- tip
- side plate
- maintaining member
- suction cone
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
本発明は、ケーシング内に延びる回転軸に固定された羽根車を回転することにより、吸込側に配設された吸込コーン側から羽根車側に吸い込んだ空気を送風する遠心送風機に関する。 The present invention relates to a centrifugal blower that blows air sucked into an impeller side from a suction cone side disposed on a suction side by rotating an impeller fixed to a rotating shaft extending in a casing.
従来から送風機はあらゆる産業に広範囲に使用されている。そして、大型のものは、そのモータ出力が数千kWにも及ぶ多大な電力消費機械となっている。使用電力量の例を挙げれば、製鉄所では、使用する電力量の約60%を送風機が占めており、セメント工場では、使用する電力量の約40%を送風機が占めているといわれている。 Traditionally, blowers have been used extensively in all industries. And a large-sized thing has become a great power consumption machine whose motor output reaches several thousand kW. As an example of the amount of power used, it is said that the blower accounts for about 60% of the amount of power used in steelworks, and the blower accounts for about 40% of the amount of power used in the cement factory. .
このような大型の送風機に限らず、一般に送風機の効率を改善することにより、大きな省エネルギー効果が得られ、総電力使用量を低減させることができる。 Not only such a large blower but generally improving the efficiency of the blower can provide a large energy saving effect and reduce the total power consumption.
また、送風機が発生する騒音は極めて大きく、心身に悪影響を与え得る。このため、送風機が発生する騒音を小さくすることが望まれている。 In addition, the noise generated by the blower is extremely large and can adversely affect the mind and body. For this reason, it is desired to reduce the noise generated by the blower.
図7に示したように、従来から遠心送風機は、ケーシング、吸込コーン、羽根車、羽根車の回転軸等から構成されている。このような遠心送風機において、空気は吸込コーン入口から吸込コーン内に流入し、回転する羽根車の遠心力作用によって昇圧され、渦巻状に成形されたケーシング内を通されて外部へ送風される。 As shown in FIG. 7, a centrifugal blower has conventionally been composed of a casing, a suction cone, an impeller, a rotating shaft of an impeller, and the like. In such a centrifugal blower, air flows into the suction cone from the suction cone inlet, is pressurized by the centrifugal force action of the rotating impeller, passes through the spirally formed casing, and is blown to the outside.
羽根車は回転軸とともに高速回転するが、ケーシング、吸込コーンは静止している。このため羽根車側板と吸込コーンとが接触しないように、それらの間には安全を確保するための間隙(クリアランス)が設けられている。 The impeller rotates at a high speed together with the rotating shaft, but the casing and the suction cone are stationary. For this reason, a gap (clearance) is provided between the impeller side plate and the suction cone so as to ensure safety.
遠心送風機では、その構造上、空気は羽根車の回転軸方向から羽根車内へ流入してから回転軸から離れる方向の半径方向に流れる。すなわち、羽根車の入口部に流入した空気は、その空気進路が略直角に曲げられる。この略直角に曲げられる際に、流れの慣性力によって空気の流れは羽根車の主板側寄りに偏流する。このため、主板側に比べて側板側では空気の流れが少なくなる。 In the centrifugal blower, due to its structure, air flows in the radial direction in the direction away from the rotating shaft after flowing into the impeller from the rotating shaft direction of the impeller. In other words, the air flowing into the inlet of the impeller has its air path bent at a substantially right angle. When bent at a substantially right angle, the air flow drifts toward the main plate side of the impeller due to the inertial force of the flow. For this reason, the flow of air is less on the side plate side than on the main plate side.
主板側と側板側との空気の流速が不均一なことに起因して、二次元の羽根では空気流と羽根の入口角度のミスマッチングが生じる。空気流と羽根入口角度がミスマッチングした所では、羽根負圧面に空気の剥離を生じて渦が発生する。この羽根負圧面での空気の剥離は、側板近傍で特に大きくなる。また、側板では、空気の流れが側板から剥離して、さらに側板近傍の空気の流れが悪くなる。この空気の流れの悪化が送風機の効率低下や騒音の大きさの上昇となっている。 Due to the non-uniform flow velocity of air between the main plate side and the side plate side, a mismatch between the air flow and the inlet angle of the blade occurs in the two-dimensional blade. Where the air flow and the blade inlet angle are mismatched, air detachment occurs on the blade suction surface, and a vortex is generated. The separation of air at the blade negative pressure surface is particularly large near the side plate. In the side plate, the air flow is separated from the side plate, and the air flow in the vicinity of the side plate becomes worse. The deterioration of the air flow causes a decrease in the efficiency of the blower and an increase in the noise level.
これを解決するものとして、空気の流れに沿う羽根形状を有する三次元羽根車を備えた遠心送風機が有るが、三次元羽根車は二次元羽根車に比べて製造コストが大幅に上昇するという問題点が有る。このため製造台数が少なくその都度設計され、製造されるような場合の遠心送風機は、通常、製造が容易な二次元羽根車を使用して製造することが一般的である。したがって、二次元羽根車にて羽根入口の偏流を改善して、空気の剥離を防止することができる送風機が望まれる。 As a solution to this, there is a centrifugal blower equipped with a three-dimensional impeller having a blade shape that follows the flow of air, but the three-dimensional impeller has a problem that the manufacturing cost is significantly increased compared to the two-dimensional impeller. There are points. For this reason, the centrifugal blower in the case where the number of manufactured units is small and is designed and manufactured each time is generally manufactured using a two-dimensional impeller that is easy to manufacture. Therefore, a blower that can improve the drift of the blade inlet in a two-dimensional impeller and prevent air separation is desired.
一般に、羽根車側板側の空気の剥離を改善するためには、図7に示したように、羽根車側板と、該羽根車側板寄りの形状を羽根車寄りの先端に向かって拡径する曲面状に形成された吸込コーンとを間隙を取って重ね、その間隙(通常間隙)を小さくすることによって噴流を発生させることが有効であることは知られている。すなわち、羽根車が回転すると、吸込コーンの外側は高圧となり、羽根車の入口側は低圧となっているので、羽根車側板と吸込コーンとの間隙から入る空気による高速噴流が羽根車側に生じる。この高速噴流が羽根車側板に沿って流れるため、羽根車側板の近傍での境界層剥離による渦の発生を抑制することができる。 In general, in order to improve the separation of the air on the impeller side plate side, as shown in FIG. 7, the impeller side plate and a curved surface that expands the shape near the impeller side plate toward the tip near the impeller side. It is known that it is effective to generate a jet by overlapping a suction cone formed in a shape with a gap and reducing the gap (usually the gap). That is, when the impeller rotates, the outside of the suction cone becomes high pressure, and the inlet side of the impeller becomes low pressure, so that a high-speed jet due to air entering from the gap between the impeller side plate and the suction cone is generated on the impeller side. . Since this high-speed jet flows along the impeller side plate, the generation of vortices due to boundary layer separation in the vicinity of the impeller side plate can be suppressed.
この境界層剥離による渦の発生を効果的に抑制するために提案されたものとして、例えば、特許文献1の特開2000−130397号公報に記載されている送風機が有る。この特許文献1では、羽根車側板の傾斜角とベルマウス(吸込コーン)の先端部における接線との角度差を15度以下としたものである。
For example, there is a blower described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-130397 of
すなわち、羽根車側板の傾斜角とベルマウスの先端部における接線との傾斜角度をできるだけ小さく取ることにより、ベルマウスから吸い込まれた気体の流れをベルマウスの先端部から羽根車の羽根車側板へと滑らかに導いて、これによって羽根車側板の内側における境界層剥離による渦の発生を減少させ、以って、騒音を低減させるものである。このように送風機効率向上のためには、羽根車側板の傾斜角とベルマウス先端部(吸込コーン先端部)における接線との角度差を小さくして噴流を生じさせることが有効である。 That is, by taking the inclination angle between the impeller side plate and the tangent at the tip of the bell mouth as small as possible, the gas flow sucked from the bell mouth is transferred from the tip of the bell mouth to the impeller side plate of the impeller. As a result, the generation of vortices due to boundary layer separation inside the impeller side plate is reduced, thereby reducing noise. Thus, in order to improve the fan efficiency, it is effective to generate a jet by reducing the angle difference between the inclination angle of the impeller side plate and the tangent at the bell mouth tip (suction cone tip).
また、羽根車と吸込コーンとの間隙の大小は、送風機性能に与える影響が大きい。実験では、間隙が大きくなると、噴流量が多くなるため、漏れが大きくなって送風機効率が悪くなり、騒音は大きくなる。一方、間隙が小さい程、送風機性能(送風機効率)および騒音ともに改善される。ただし、間隙が全くないように完全にシールされた状態である場合には、噴流が発生しないので、この場合にも送風機効率は悪くなり、騒音は大きくなってしまう。 Further, the size of the gap between the impeller and the suction cone has a great influence on the fan performance. In the experiment, when the gap increases, the jet flow rate increases, so that leakage increases, fan efficiency decreases, and noise increases. On the other hand, the smaller the gap, the better the fan performance (blower efficiency) and noise. However, in the case of being completely sealed so that there is no gap, no jet flow is generated, so that the efficiency of the blower also deteriorates and noise increases.
つまり、羽根車と吸込コーンとの間隙は、無いよりも有った方が良く、小さければ小さいほど良いことになる。しかし、間隙を小さくし過ぎると、羽根車と吸込コーンとが接触する恐れがある。高速回転する羽根車と静止している吸込コーンとが接触すると、大事故に繋がる恐れがあって危険である。 In other words, the gap between the impeller and the suction cone is better than it is not, and the smaller the better, the better. However, if the gap is too small, the impeller and the suction cone may come into contact with each other. If the impeller that rotates at high speed and the stationary suction cone come into contact with each other, there is a risk that it may lead to a major accident.
羽根車側板と吸込コーンとの間隙を単に小さくするものとしては、特許文献2の実開昭57−120798号公報で提案されている送風機がある。しかし、この実開昭57−120798号公報の送風機では、羽根車側輪の真直ぐ延びた先端部の下方に吸込コーンの調整リングを取り付けているため、間隙を小さくすることはできても羽根車側輪の傾斜角と吸込コーンの先端部における接線との角度差を好ましい角度範囲にすることができないという問題点がある。 As a device for simply reducing the gap between the impeller side plate and the suction cone, there is a blower proposed in Japanese Utility Model Publication No. 57-120798. However, in the blower disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 57-120798, the adjustment ring of the suction cone is attached below the straight end of the impeller side wheel, so that the impeller can be reduced even if the gap can be reduced. There is a problem in that the angle difference between the inclination angle of the side wheel and the tangent at the tip of the suction cone cannot be in a preferable angle range.
さらに、実開昭57−120798号公報では、吸込コーンの内周側に調整リングを取り付けているため、調整リングと吸込コーンに段差が生じ、これが吸込コーンに沿った空気の流れの抵抗となって、新たな渦を発生するという問題点が有る。このため、噴流による効果的な渦の抑制の点で大きな問題が有った。 Further, in Japanese Utility Model Publication No. 57-120798, since an adjustment ring is attached to the inner peripheral side of the suction cone, a step is generated between the adjustment ring and the suction cone, and this is a resistance to air flow along the suction cone. Therefore, there is a problem that a new vortex is generated. For this reason, there was a big problem in the point of effective vortex suppression by a jet.
また、特許文献3の特開2010−138700号公報における遠心送風機では、間隙を狭くする別の提案がなされている。これは、シール材をベルマウス先端部と面一に、外周部が水平になるように取り付けたものである。 In addition, in the centrifugal blower disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-138700 of Patent Document 3, another proposal for narrowing the gap has been made. In this case, the sealing material is attached so as to be flush with the tip of the bell mouth and the outer peripheral portion is horizontal.
また、本出願人は、以上の各提案とは全く異なった視点から適切な噴流を確保しながら羽根車と吸込コーンとの間隙を小さくする提案を特許文献4の特願2009−185615号の遠心送風機等で行った。これは、吸込コーンをケーシング側に固定された静止コーン部と、該静止コーン部と羽根車との間に位置する回転軸を有する回転コーン部とから成るものとしたものである。これによれば、回転コーン部と羽根車との間に相対的な変位の生じることがなく、安全性を維持しながら回転コーン部と羽根車との間隙を極めて狭くすることができるようになった。 In addition, the present applicant has proposed a proposal for reducing the gap between the impeller and the suction cone while ensuring an appropriate jet from a viewpoint completely different from the above proposals, as disclosed in Japanese Patent Application No. 2009-185615. This was done with a blower or the like. This is composed of a stationary cone portion in which the suction cone is fixed to the casing side, and a rotating cone portion having a rotation shaft positioned between the stationary cone portion and the impeller. According to this, there is no relative displacement between the rotating cone portion and the impeller, and the gap between the rotating cone portion and the impeller can be extremely narrow while maintaining safety. It was.
しかしながら、特許文献1の発明では、羽根車と吸込コーンとの間隙を小さくするとそれらが接触する恐れがあるため、それらの間隙を効果的な値まで小さくすることができないという問題点が有った。また、特許文献2の発明では、上記のように吸込コーンの内周側に調整リングを取り付けているため、調整リングと吸込コーンに段差が生じ、これが吸込コーンに沿った空気の流れの抵抗となって、新たな渦を発生するという問題点が有った。また、特許文献3の発明では、羽根車側板の傾斜角とベルマウス先端部における接線との角度差を小さくして境界層剥離による渦の発生を防止する効果が得られないという問題点が有った。さらに、特許文献4の発明では、コストが高くなるという問題点が有った。
However, in the invention of
本発明は、このような従来の技術が有する問題点に着目してなされたもので、安全性を確保しながら羽根車側板と吸込コーンとの間隙を極めて小さくして送風機効率を向上させるとともに騒音を低減させ、且つ安価に製造することができるようにした遠心送風機を提供することを目的としている。 The present invention has been made paying attention to such problems of the prior art, and while ensuring safety, the gap between the impeller side plate and the suction cone is extremely reduced to improve the blower efficiency and noise. The objective is to provide a centrifugal blower that can be manufactured at low cost.
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。
[1] ケーシング(C)内に延びる回転軸(20)に固定された羽根車(30)を回転することにより、ケーシング(C)内への空気の吸込側に配設された吸込コーン(10)側から羽根車(30)側に吸い込んだ空気を送風する遠心送風機(1)において、
前記羽根車(30)は、前記回転軸(20)に直交して固定された主板(31)と、該主板(31)に固定された複数枚の羽根(32)と、該羽根(32)の先端側に固定されて空気吸入口を形成する羽根車側板(34)とから成り、
前記吸込コーン(10)は、前記羽根車側板(34)寄りの先端に向かって拡径する曲面部(12)および、該曲面部(12)の外周面側に前記回転軸(20)の延びる方向に延びる並行部(13)を有し、
前記羽根車側板(34)寄りの先端は、径が前記羽根車側板(34)の先端部の内径よりも小さく、前記羽根車側板(34)の先端部の内側に位置し、
前記並行部(13)に、前記吸込コーン(10)の先端部から該先端部の形状を延長するように延びる薄板状で非金属製の間隙維持部材(14)を備え、
前記間隙維持部材(14)は、前記吸込コーン(10)の曲面部(12)の先端の外周面と前記羽根車側板(34)の先端部の内側面とによってそれらの間に形成された間隙(t)を、前記羽根車側板(34)の先端部の内側にて、より小さくするものであることを特徴とする遠心送風機(1)。
The gist of the present invention for achieving the object lies in the inventions of the following items.
[1] A suction cone (10) disposed on the suction side of air into the casing (C) by rotating the impeller (30) fixed to the rotary shaft (20) extending into the casing (C). In the centrifugal blower (1) for blowing air sucked from the side to the impeller (30) side,
The impeller (30) includes a main plate (31) fixed orthogonally to the rotation shaft (20), a plurality of blades (32) fixed to the main plate (31), and the blade (32). An impeller side plate (34) that is fixed to the tip end side of the blade and forms an air inlet,
The suction cone (10) has a curved surface portion (12) whose diameter increases toward the tip near the impeller side plate (34), and the rotating shaft (20) extends on the outer peripheral surface side of the curved surface portion (12). Having parallel portions (13) extending in the direction;
The tip near the impeller side plate (34) has a diameter smaller than the inner diameter of the tip of the impeller side plate (34) and is located inside the tip of the impeller side plate (34),
The parallel portion (13) includes a thin plate-like non-metallic gap maintaining member (14) extending so as to extend the shape of the tip from the tip of the suction cone (10) ,
The gap maintaining member (14) is a gap formed between the outer peripheral surface of the tip of the curved surface portion (12) of the suction cone (10) and the inner surface of the tip of the impeller side plate (34). Centrifugal blower (1) characterized in that (t) is made smaller inside the tip of the impeller side plate (34 ).
[2] 前記間隙維持部材(14)は、略全長に亘って先端(14a)側から前記並行部(13)に固定された基端部(14b)側に向かって複数の切込み(15)が入っていることを特徴とする項[1]に記載の遠心送風機(1)。 [2] The gap maintaining member (14) has a plurality of cuts (15) from the tip (14a) side toward the base end (14b) side fixed to the parallel part (13) over substantially the entire length. Centrifugal blower (1) according to item [1], which is contained.
[3] 前記間隙維持部材(14)は、テフロン(登録商標)や非石綿ガスケット程度に摩擦係数が小さく、耐熱性を有する素材から成ることを特徴とする項[1]または[2]に記載の遠心送風機(1)。 [3] Item [1] or [2], wherein the gap maintaining member (14) is made of a heat-resistant material having a friction coefficient as small as that of Teflon (registered trademark) or non-asbestos gasket. Centrifugal blower (1).
[4] 前記間隙維持部材(14)の先端(14a)の外径は、前記羽根車側板(34)の先端部の内径よりも大きいことを特徴とする項[1]、[2]または[3]に記載の遠心送風機(1)。 [4] Item [1], [2] or [4], wherein the outer diameter of the tip (14a) of the gap maintaining member (14) is larger than the inner diameter of the tip of the impeller side plate (34). 3] Centrifugal blower (1).
前記本発明は次のように作用する。
項[1]の遠心送風機(1)は、モータによって回転軸(20)が回転を始めると、回転軸(20)に固定された羽根車(30)が回転する。羽根車(30)の各羽根(32)は、回転によって吸込コーン(10)側から羽根車(30)側に空気を吸い込むような形状に成形されている。
The present invention operates as follows.
In the centrifugal blower (1) of the item [1], when the rotating shaft (20) starts rotating by the motor, the impeller (30) fixed to the rotating shaft (20) rotates. Each blade (32) of the impeller (30) is formed into a shape that sucks air from the suction cone (10) side to the impeller (30) side by rotation.
空気は、吸込コーン(10)の空気吸込部となる入口から吸い込まれて羽根車(30)側に流れる。羽根車(30)が回転しているケーシング(C)内では、吸込コーン(10)の外側よりも羽根車(30)の入口側の圧力が低くなるので、近接する羽根車(30)と吸込コーン(10)との間隙(t)を通って、吸込コーン(10)の外側の空気が羽根車(30)側へと噴流となって吸い込まれる。 Air is sucked from the inlet serving as the air suction portion of the suction cone (10) and flows toward the impeller (30). In the casing (C) in which the impeller (30) is rotating, the pressure on the inlet side of the impeller (30) is lower than the outside of the suction cone (10). Through the gap (t) with the cone (10), the air outside the suction cone (10) is sucked into the impeller (30) as a jet.
空気は、吸込コーン(10)の曲面部(12)の外周面側に設けられた並行部(13)に固定されている間隙維持部材(14)に沿って流れ、間隙維持部材(14)の先端(14a)と羽根車側板(34)との間の間隙(t)を通って羽根車(30)へ流れる。間隙維持部材(14)は、吸込コーン(10)の先端部の形状を延長するように羽根車側板(34)に向かって延びており、間隙維持部材(14)の先端(14a)と羽根車側板(34)との間に好適な極めて小さな間隙(t)を形成することができる。また、羽根車側板(34)の傾斜角と吸込コーン(10)の間隙維持部材(14)の先端(14a)における接線との角度差を好適な角度である例えば15度以下にすることができる。 The air flows along the gap maintaining member (14) fixed to the parallel portion (13) provided on the outer peripheral surface side of the curved surface portion (12) of the suction cone (10), and the air of the gap maintaining member (14). It flows to the impeller (30) through a gap (t) between the tip (14a) and the impeller side plate (34). The gap maintaining member (14) extends toward the impeller side plate (34) so as to extend the shape of the tip portion of the suction cone (10), and the gap maintaining member (14) and the impeller A very small gap (t) suitable for the side plate (34) can be formed. Further, the angle difference between the inclination angle of the impeller side plate (34) and the tangent at the tip (14a) of the gap maintaining member (14) of the suction cone (10) can be set to a suitable angle, for example, 15 degrees or less. .
このような間隙維持部材(14)によって形成された間隙(t)を通った空気により、羽根車(30)側には噴流が発生する。この噴流により、羽根車側板(34)の近傍での空気の境界層剥離による渦の発生が抑制される。また、間隙維持部材(14)は、吸込コーン(10)の曲面部(12)の外周面側に設けられているので、吸込コーン(10)から吸込まれる空気流における新たな渦等の乱流の発生原因となることがない。 A jet flow is generated on the impeller (30) side by the air passing through the gap (t) formed by the gap maintaining member (14). By this jet flow, generation of vortices due to air boundary layer separation in the vicinity of the impeller side plate (34) is suppressed. Further, since the gap maintaining member (14) is provided on the outer peripheral surface side of the curved surface portion (12) of the suction cone (10), a new vortex or other disturbance in the air flow sucked from the suction cone (10) is obtained. There is no cause for flow.
したがって、遠心送風機(1)の効率を向上させることができるとともに騒音を低減させることができる。さらに、この間隙維持部材(14)は、薄板状で非金属製のものであるので、間隙維持部材(14)が回転する羽根車側板(34)に接触するようなことがあっても、大事に至ることがなく、安全な運転をすることができる。なお、項[3]に記載したように、間隙維持部材(14)の素材は、テフロン(登録商標)や非石綿ガスケット程度に摩擦係数が小さく、耐熱性を有するものである。 Therefore, the efficiency of the centrifugal blower (1) can be improved and noise can be reduced. Further, since the gap maintaining member (14) is a thin plate and made of non-metal, it is important that the gap maintaining member (14) contacts the rotating impeller side plate (34). It is possible to drive safely. In addition, as described in the item [3], the material of the gap maintaining member (14) has a heat resistance and a friction coefficient as small as that of Teflon (registered trademark) or non-asbestos gasket .
項[2]の遠心送風機(1)によれば、間隙維持部材(14)の略全長に亘って羽根車側板(34)寄りの先端(14a)から並行部(13)に固定された基端部(14b)に向かって複数の切込み(15)が入っているので、吸込コーン(10)の先端部の形状の延長を容易にすることができる。すなわち、吸込コーン(10)の曲面部(12)の外周面と並行部(13)が接合されている部分のうち曲面部(12)の先端寄りの接合点(X)に切込み(15)の終端(15z)を位置させることにより、終端(15z)から先端側を容易かつ適宜に曲げて吸込コーン(10)の先端部の形状を延長させることができる。 According to the centrifugal blower (1) of the item [2], the base end fixed to the parallel portion (13) from the tip (14a) near the impeller side plate (34) over the substantially entire length of the gap maintaining member (14). Since there are a plurality of cuts (15) toward the part (14b), it is possible to easily extend the shape of the tip of the suction cone (10). That is, of the cut (15) at the joint point (X) near the tip of the curved surface portion (12) of the portion where the outer peripheral surface of the curved surface portion (12) and the parallel portion (13) of the suction cone (10) are joined. By positioning the terminal end (15z), the tip end side of the suction cone (10) can be extended by easily and appropriately bending the tip end side from the terminal end (15z).
本発明にかかる遠心送風機によれば、吸込コーンの先端部の形状を延長するように羽根車側板に向かって延びる間隙維持部材により、間隙維持部材の先端と羽根車側板との間に極めて小さな間隙を形成することができるとともに羽根車側板の傾斜角と吸込コーンの間隙維持部材の先端における接線との角度差を小さい好適な角度にできるので、吸入コーンから吸入した空気の流れを乱す新たな渦を発生させることなく、噴流によって境界層剥離による渦の発生を防止することができ、以って送風効率の向上と騒音の低減を容易に実現することができる。 According to the centrifugal blower according to the present invention, the gap maintaining member that extends toward the impeller side plate so as to extend the shape of the tip portion of the suction cone allows a very small gap between the tip of the gap maintaining member and the impeller side plate. And the angle difference between the inclination angle of the impeller side plate and the tangent at the tip of the suction cone gap maintaining member can be set to a small suitable angle, so that a new vortex that disturbs the flow of air sucked from the suction cone Without generating vortices, it is possible to prevent the generation of vortices due to boundary layer separation by the jet flow, and thus it is possible to easily improve the blowing efficiency and reduce the noise.
以下、図面に基づき本発明の好適な一実施の形態を説明する。
図1から6までは、本発明の一実施の形態を示している。
図1は、本発明の一実施の形態に係る遠心送風機を側面側から見た断面図であるがハッチングは省略してある。図2は、本発明の一実施の形態に係る遠心送風機の正面図である。図3および図5は、図1における要部を示す断面図であり、図3と図5とでは、間隙維持部材の取付け状態が異なっている。図4は、間隙維持部材を展開したものの一部を示す展開図である。図6は、本発明に係る遠心送風機と従来の遠心送風機との性能の比較をグラフで示した図である。
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 6 show an embodiment of the present invention.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a centrifugal blower according to an embodiment of the present invention as viewed from the side, but hatching is omitted. FIG. 2 is a front view of the centrifugal blower according to the embodiment of the present invention. 3 and 5 are cross-sectional views showing the main part in FIG. 1. FIG. 3 and FIG. 5 are different in the attachment state of the gap maintaining member. FIG. 4 is a developed view showing a part of the developed gap maintaining member. FIG. 6 is a graph showing a comparison of performance between the centrifugal blower according to the present invention and a conventional centrifugal blower.
図1および図2に示すように、遠心送風機1は、そのケーシングC内に延びる回転軸20に固定された羽根車30を備えている。この遠心送風機1は、羽根車30を回転することにより、ケーシングC内に配設された吸込コーン10側から吸い込んだ空気を羽根車30側に吸い込んで送風するものである。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
回転軸20には、該回転軸20の延びる方向と直交する円盤状の主板31(ハブ)が固定されている。主板31には、回転軸20の半径方向に等間隔で複数枚の羽根32が設けられている。
A disk-shaped main plate 31 (hub) orthogonal to the direction in which the
各羽根32は、回転軸20の所定方向の回転により、吸込コーン10側から羽根車30側に空気を吸い込むような形状に成形されている。また、各羽根32の先端には、羽根車側板34が設けられている。
Each
羽根車側板34は、羽根32の先端に交差するように取り付けられており、図1の紙面上、上から下へ吸込コーン10へ向かって傾斜している。なお、羽根車側板34は、主板31と平行に延びるように取り付けたものでもよい。羽根車側板34は、図1に示したように、下端部が曲線状に曲がって吸込コーン10側に延びる断面形状に形成されている。また、図2に示したように、羽根車側板34の下端縁は、円形の周縁を成すように繋がっている。この羽根車側板34の下端縁の描く円は、吸込コーン10からの空気が羽根車30内へ流れ込む入口となっている。なお、図2には、羽根車側板34の約1/3が図示されており、残りの約2/3は、切り欠いて示してある。
The
回転軸20は、ケーシングCの外側の端部がモータを含む駆動部(図足せず)に連結されている。羽根車30は、ケーシングC内でケーシングCの一側面寄りに配置されている。この側面と相対する側面には、ケーシングCから外部の空気を吸い込むための開口Aが穿設されている。この開口Aには空気吸込部となる吸込コーン10の入口側端部が取り付けられている。
The rotating
図1に示したように、吸込コーン10は、ケーシングCの開口Aの入口端部からケーシングC内に向けて断面が直線的に現れる直線部11によって開口径を絞るような形状に成形され、直線部11に続いて断面が弧状に現れる曲面部12が形成されている。この曲面部12は、羽根車側板34寄りの先端に向かって途中から拡径する形状に成形されている。
As shown in FIG. 1, the
図3および図5に示したように、吸込コーン10の曲面部12の外周面側には、回転軸20の延びる方向に略平行に延びる並行部13が設けられている。この並行部13は、曲面部12の先端側と接合点Xで接合している。曲面部12は、拡径する形状であるので、曲面部12の先端部は、並行部13の延びる方向よりも外側に向かって延びている。
As shown in FIGS. 3 and 5, a
この並行部13から吸込コーン10の先端部にかけて、それらの外周側には薄板状で非金属製の間隙維持部材14が固設されている。図3、4および5に示したように、間隙維持部材14は非金属製の細長い薄板状のものである。図4には、吸込コーン10に取り付ける前の間隙維持部材14の一端側が示されている。この間隙維持部材14は、並行部13から吸込コーン10の先端部にかけて、それらの外周に環状に取り付けられる。この間隙維持部材14の素材は、摩擦係数が低く、さらに耐熱性を有するものが好ましい。このような素材として、例えばテフロン(登録商標)や非石綿ガスケット等が挙げられる。また、間隙維持部材14の厚さは0.5〜5.0mm程度が好ましい。
From the
間隙維持部材14は、略全長に亘って先端14aから基端部14bに向かって複数の切込み15が入っている。また、切込み15の終端15zから離れた基端部14bには、複数のボルト取付穴16が穿設されている。このボルト取付穴16は、切込み15が延びる方向に延びる長穴であってもよい。
The
図示省略したが、吸込コーン10の並行部13にも複数のボルト取付穴が穿設されている。間隙維持部材14は、そのボルト取付穴16と並行部13のボルト取付穴とを合わせてボルトBを挿入し、ナットNで締めることで並行部13に固設されている。切込み15は、並行部13に間隙維持部材14を固設する際に、終端15zが並行部13と曲面部12の先端側との接合点Xと略重なるように形成されている。
Although not shown, a plurality of bolt mounting holes are also formed in the
これにより、間隙維持部材14の先端14aが吸込コーン10の先端部のR形状に沿って折り曲げられてラッパ状に広がる。これにより、吸込コーン10の先端部の径よりも間隙維持部材14の先端14aの外径(dc)の方が大きくなる。その結果、羽根車側板34との間隙tを極めて小さいものとすることができる。また、羽根車側板34の傾斜角と吸込コーン10の先端部における接線との角度差は、羽根車側板34の下端部と吸込コーン10の曲面部12の先端の形状を適宜に形成することによって容易に所望の小さい角度差にすることができる。
Thereby, the
次に、本実施の形態に係る遠心送風機1の作用を説明する。
遠心送風機1は、不図示のモータの回転によって回転軸20が回転を始めると、回転軸20に固定された羽根車30が回転し、空気を吸い込み始める。
Next, the operation of the
In the
空気は、吸込コーン10の空気吸込部となる入口から吸い込まれて羽根車30側に流れる。羽根車30が回転していると、ケーシングC内では、吸込コーン10の外側よりも羽根車30の入口側の圧力が低くなる。このため、近接する羽根車30と吸込コーン10との間隙tを通って、吸込コーン10の外側の空気が羽根車30側へと噴流となって吸い込まれる。
Air is sucked from an inlet serving as an air suction portion of the
この吸込コーン10の外側から羽根車30側へと流れ込む空気は、吸込コーン10の曲面部12の外周面側に設けられた並行部13に固定されている間隙維持部材14に沿って流れる。この空気の流れは、間隙維持部材14の先端14aと羽根車側板34との間の間隙tで絞られて羽根車30へ噴流となって流れ込む。間隙tは極めて狭いので、噴流は高速噴流となる。このため、吸込コーン10の内側を通って吸い込まれた空気は、羽根車側板34の下端部近傍に至ったところで噴流と衝突する。この噴流により、羽根車側板34の近傍での境界層剥離による渦の発生を防止することができる。羽根車側板34の傾斜角と吸込コーン10の間隙維持部材14の先端14aにおける接線との角度差は、15度以下にすることによって効果的に境界層剥離の発生を防止できる。
The air flowing from the outside of the
なお、間隙維持部材14は、吸込コーン10の曲面部12の外周面側に設けられている。このため間隙維持部材14を設けたことが吸込コーン10から吸込まれる空気流の障害となることは皆無であり、新たな渦等の乱流の発生原因となることが皆無である。このようにして、遠心送風機1の効率を向上させることができる。同時に、騒音を低減させることができる。
The
また、間隙維持部材14は、非金属製のものを薄板状に形成したものであり、摩擦係数が小さく耐熱性を有するものとすることにより、間隙維持部材14と回転する羽根車側板34とが接触しても、間隙維持部材14には、多数の切込み15を入れて有るので、仮に部分的に接触しても間隙維持部材14側の接触部分のみが容易に折り曲がる。これにより、両者は強い接触とはならず大事に至ることがない。
Further, the
なお、図3に示したように、遠心送風機1の組立ての際に、羽根車側板34の先端の内径(De)よりも吸込コーン10の間隙維持部材14の先端14aの外径(dc)が大きくなるように配設する場合は、間隙維持部材14は、ボルト取付穴16が長穴のものを使用する。これにより、間隙維持部材14の先端側を羽根車30内に挿入するときには所定の位置よりも間隙維持部材14の先端14aを後退させた位置にずらして、De>dcとなる状態にしておく。この状態で間隙維持部材14の先端側を羽根車30内に挿入する。
As shown in FIG. 3, when the
次に、長穴のボルト取付穴16に沿って間隙維持部材14をその先端14aが羽根車30側に近づくように前進させる。これにより、De<dcとすることができ、羽根車側板34と吸込コーン10の間隙維持部材14の先端14aとの間隙tを十分に小さくすることができる。
Next, the
また、図5に示したように、遠心送風機1の組立ての際に、羽根車側板34の先端の内径(De)よりも吸入コーン10の間隙維持部材14の先端14aの外径(dc)が小さくなるように配設する場合は、間隙維持部材14をボルト取付穴16が長穴のものとする必要は無く、吸込コーン10の並行部13に間隙維持部材14をボルトで固定した後、そのまま羽根車30内に挿入して組み立てればよい。
Further, as shown in FIG. 5, when the
このように、本実施の形態に係る遠心送風機1は、羽根車側板34の先端と間隙維持部材14の先端14aとの間の間隙tを容易に極めて小さいものとすることができる。
Thus, the
以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は前述した実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。 The embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the above-described embodiments, and the present invention can be changed or added without departing from the scope of the present invention. Included in the invention.
例えば、並行部13は、回転軸20の延びる方向に略平行に延びるものとして説明したが、回転軸20の延びる方向と角度を成して延びるものであってもよい。また、間隙維持部材14を並行部13に取り付ける手段として、間隙維持部材14に取付穴16を穿設することなく、間隙維持部材14の外周にバンドを巻くようにして並行部13に固定するものとしてもよい。
For example, although the
羽根車を回転させて、吸込コーンに相当する流体の導入吸込手段から吸い込んだ流体を送出する構成を有するものに広く適用することができる。 The present invention can be widely applied to those having a configuration in which the impeller is rotated to deliver the fluid sucked from the fluid suction / intake means corresponding to the suction cone.
A…開口
C…ケーシング
De…羽根車側板の先端の内径
dc…間隙維持部材の先端の外径
t…間隙
X…接合点
1…遠心送風機
10…吸込コーン
11…直線部
12…曲面部
13…並行部
14…間隙維持部材
14a…先端
14b…基端部
15…切込み
15z…終端
20…回転軸
30…羽根車
31…主板
32…羽根
34…羽根車側板
A ... Opening C ... Casing De ... Inner diameter of impeller side plate dc ... Outer diameter of tip of gap maintaining member t ... Gap X ...
Claims (4)
前記羽根車は、前記回転軸に直交して固定された主板と、該主板に固定された複数枚の羽根と、該羽根の先端側に固定されて空気吸入口を形成する羽根車側板とから成り、
前記吸込コーンは、前記羽根車側板寄りの先端に向かって拡径する曲面部および、該曲面部の外周面側に前記回転軸の延びる方向に延びる並行部を有し、
前記羽根車側板寄りの先端は、径が前記羽根車側板の先端部の内径よりも小さく、前記羽根車側板の先端部の内側に位置し、
前記並行部に、前記吸込コーンの先端部から該先端部の形状を延長するように延びる薄板状で非金属製の間隙維持部材を備え、
前記間隙維持部材は、前記吸込コーンの曲面部の先端の外周面と前記羽根車側板の先端部の内側面とによってそれらの間に形成された間隙を、前記羽根車側板の先端部の内側にて、より小さくするものであることを特徴とする遠心送風機。 In the centrifugal blower that blows the air sucked into the impeller side from the suction cone side disposed on the air suction side into the casing by rotating the impeller fixed to the rotating shaft extending in the casing,
The impeller includes a main plate fixed orthogonally to the rotation axis, a plurality of blades fixed to the main plate, and an impeller side plate fixed to the tip side of the blade and forming an air inlet. Consisting of
The suction cone has a curved portion that expands toward the tip near the impeller side plate, and a parallel portion that extends in the direction in which the rotating shaft extends on the outer peripheral surface side of the curved portion,
The tip near the impeller side plate has a diameter smaller than the inner diameter of the tip portion of the impeller side plate, and is located inside the tip portion of the impeller side plate,
The parallel portion includes a non-metallic gap maintaining member made of a thin plate extending so as to extend the shape of the tip from the tip of the suction cone ,
The gap maintaining member has a gap formed between the outer peripheral surface of the tip of the curved portion of the suction cone and the inner surface of the tip of the impeller side plate inside the tip of the impeller side plate. A centrifugal blower characterized by being made smaller .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013107386A JP6188016B2 (en) | 2013-05-21 | 2013-05-21 | Centrifugal blower |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013107386A JP6188016B2 (en) | 2013-05-21 | 2013-05-21 | Centrifugal blower |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014227891A JP2014227891A (en) | 2014-12-08 |
JP6188016B2 true JP6188016B2 (en) | 2017-08-30 |
Family
ID=52127979
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013107386A Active JP6188016B2 (en) | 2013-05-21 | 2013-05-21 | Centrifugal blower |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6188016B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101519803B1 (en) * | 2014-12-24 | 2015-05-12 | (주) 금성풍력 | Blower |
DE102021123242A1 (en) * | 2021-09-08 | 2023-03-09 | Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg | Flow control element for a centrifugal, axial or diagonal fan and radial or diagonal fan with flow control element |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57120798U (en) * | 1981-01-20 | 1982-07-27 | ||
JPS60152098U (en) * | 1984-03-22 | 1985-10-09 | 石川島播磨重工業株式会社 | centrifugal blower |
-
2013
- 2013-05-21 JP JP2013107386A patent/JP6188016B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014227891A (en) | 2014-12-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2016068280A1 (en) | Blower device and cleaner | |
JP5430754B2 (en) | Axial blower | |
WO2018008390A1 (en) | Serrated fan blade, and axial flow fan and centrifugal fan equipped with said fan blade | |
JP5434235B2 (en) | Outdoor unit | |
JP6493682B2 (en) | Centrifugal fan | |
WO2012039092A1 (en) | Axial flow blower | |
JP2012241684A (en) | Axial fan | |
JP2006307651A (en) | Multiblade fan | |
JP2010090835A (en) | Multi-blade centrifugal fan and air conditioner using the same | |
JP2009133267A (en) | Impeller of compressor | |
WO2015146007A1 (en) | Air-blowing device | |
JP5418538B2 (en) | Blower | |
JP2006322378A (en) | Blower impeller | |
JP6188016B2 (en) | Centrifugal blower | |
JP6222804B2 (en) | Propeller fan | |
JP4769118B2 (en) | Centrifugal multiblade blower | |
JP2008064350A (en) | Air blower and outdoor unit of air conditioner | |
JP2009275524A (en) | Axial flow blower | |
JP2012140881A (en) | Multiblade blower | |
KR20170102097A (en) | Fan of axial flow suppress for vortex and leakage flow | |
JP2009008014A (en) | Axial flow fan | |
JP2016035230A (en) | Blower | |
JP2010242597A (en) | Axial blower and air conditioner | |
JP2019127865A (en) | Centrifugal fan | |
JP2006125229A (en) | Sirocco fan |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160510 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20160510 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170227 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170307 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170426 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170711 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170726 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6188016 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |