JP6810839B1

JP6810839B1 - 遠心ファンのブレードホイール構造

Info

Publication number: JP6810839B1
Application number: JP2020125977A
Authority: JP
Inventors: 高▲いつ▼
Original assignee: 浙江研基科技有限公司
Priority date: 2019-12-27
Filing date: 2020-07-24
Publication date: 2021-01-13
Anticipated expiration: 2040-07-24
Also published as: GB202019644D0; GB2587572B; JP2021107707A; GB2587572A; CN110985437A; CN110985437B

Abstract

【課題】小流量でも排気圧の高い遠心ファンのブレードホイール構造を提供する。【解決手段】ホイール盤１と、入気孔２ａを有するホイールキャップ２と、ホイール盤及びホイールキャップの間に設けられるブレード３と、を含み、ブレードは、複数あり、且つホイールキャップの円周方向に沿って等間隔に配列され、隣接する二つのブレードの間には、気体通路が形成される。ホイール盤とホイールキャップとの間には、気体収集リング４が設けられ、気体収集リングは、ホイールキャップと同一軸線に配置され、ブレードは、気体収集リングと入気孔との間に位置する。気体収集リングの両端は、それぞれホイール盤及びホイールキャップと固定して密封接続され、気体収集リングの内側壁には、気体集め溝が形成され、気体集め溝は、環状をなし、且つ気体収集リングと同一軸線に配置される。【選択図】図１

Description

本発明はファン技術分野に関し、特に遠心ファンに関し、具体的には遠心ファンのブレードホイール構造に関する。

遠心ファンは、入力の力学的エネルギーによって、気体圧を上げて気体を送る従動流体機械である。遠心ファンは、工場と、鉱坑と、隧道と、冷却塔と、車と、船舶と建築物の換気、除塵及び冷却や、ボイラーと工業炉の換気及び吸気や、空気調節装置と家電の冷却及び換気や、穀物の乾燥と選別輸送や、風洞とエアクッション艇の空気入れと推進、等に幅広く応用されている。

従来の遠心ファンは、普通、吸気流量と排気圧が正比例を成し、すなわち、吸気流量が小さければ、排気圧も小さくなるため、流量の小さく、圧力の大きい動作状況の使用を満たせないメリットを有する。

中国特許出願公開第１０５２９８７４２号明細書

本発明は、上記の技術的問題を解決するために、遠心ファンのブレードホイール構造を提供し、排気圧を上げることを目的とする。

上記の目的を実現するために、本発明の遠心ファンのブレードホイール構造は、ホイール盤と、入気孔を有するホイールキャップと、前記ホイール盤及び前記ホイールキャップの間に設けられるブレードと、を含み、前記ブレードは、複数あり、且つ前記ホイールキャップの円周方向に沿って等間隔に配列され、隣接する二つの前記ブレードの間には、気体通路が形成され、前記ホイール盤と前記ホイールキャップとの間には、気体収集リングが設けられ、前記気体収集リングは、前記ホイールキャップと同一軸線に配置され、前記ブレードは、前記気体収集リングと前記入気孔との間に位置し、回転軸の軸方向における前記気体収集リングの両端は、それぞれ前記ホイール盤及び前記ホイールキャップと固定して密封接続され、前記気体収集リングの内側壁には、気体集め溝が形成され、前記気体集め溝は、環状をなし、且つ前記気体収集リングと同一軸線に配置され、前記気体集め溝は、前記気体収集リングの軸方向における横断面がＬ字型をなし、前記気体集め溝は、垂直に設けられる溝側壁と溝下壁とから構成られ、前記溝側壁は、前記ホイール盤と正対し、前記ブレードは、前記入気孔から離間する端が前記気体収集リングの内側壁と当接し、前記溝下壁には、貫通するように、前記ホイールキャップの径方向に沿って設けられる接続孔が形成され、前記接続孔は、複数あり、且つ前記ホイールキャップの円周方向に沿って等間隔に形成され、前記気体収集リングの外側には、円錐筒が固定して設けられ、前記円錐筒の軸線は、前記ホイールキャップの径方向に沿って延在し、前記円錐筒の直径は、前記入気孔から前記気体収集リングの方向へ次第に小さくなり、前記円錐筒は、前記接続孔と同一数を有し、前記円錐筒の一端は、対応する前記接続孔と連通する。

使用手順：気体は、前記入気孔から前記気体通路に入り、そして気体集め溝と接続孔を通って最後に円錐筒から排出される。

前記ブレードと前記気体集め溝の内側壁が当接するため、前記ブレードと前記溝下壁との間には、隙間が形成され、前記気体通路から排出された気体は、前記隙間内で混合、エネルギー伝達、再分散されることで、渦流が消されるため、安定的に前記円錐筒に入り、そして前記円錐筒の作用によって二次加圧され、より大きな圧力で排出されることができ、これによって、流量の小さく、圧力の大きい動作状況に対応する。

前記遠心ファンのブレードホイール構造において、回転軸の軸方向における前記気体収集リングの両端面には、それぞれ環状溝が形成され、前記環状溝と前記気体収集リングとは、同一軸線に配置され、二つの前記環状溝の内部には、いずれも環状ガスケットが設けられ、二つの前記環状ガスケットのうち、一つの回転軸の軸方向における両端面は、それぞれ前記ホイールキャップ及び対応の前記環状溝の下壁と接触し、もう一つの回転軸の軸方向における両端面は、それぞれ前記ホイール盤及び対応の前記環状溝の下壁と接触する。前記環状ガスケットの作用によって、前記気体収集リングと前記ホイール盤及び前記ホイールキャップとの間の密封効果を強化でき、作動安定性を向上させる。

前記遠心ファンのブレードホイール構造において、前記円錐筒は、前記気体収集リングに近接する径方向端面には、管状をなす接続部が一体成形され、前記接続部と前記円錐筒とは、同一軸線に配置され、前記接続部は、前記接続孔に挿入され、前記接続部と前記気体収集リングとは、固定して密封接続される。上記構造を採用することで、前記円錐筒の取付がしやすくなる。

前記遠心ファンのブレードホイール構造において、前記接続部は、ねじ山構造によって前記気体収集リングと固定して接続される。

前記遠心ファンのブレードホイール構造において、回転軸の軸方向における前記気体収集リングの両端は、いずれも溶接によってそれぞれ前記ホイール盤及び前記ホイールキャップと固定して接続される。

前記遠心ファンのブレードホイール構造において、前記接続孔は、同一直線に配列される円錐孔及びねじ穴から構成され、前記ねじ穴は、前記円錐孔と前記円錐筒との間に位置し、前記接続部は、前記ねじ穴内に螺合され、前記円錐孔の直径は、前記入気孔から前記気体収集リングの方向へ次第に小さくなる。前記接続孔にある前記円錐孔は、更に加圧されることで、気流圧力を高めることができる。

本発明に関わる遠心ファンのブレードホイール構造は、従来技術と比べ、下記のメリットを有する。

ブレードと気体集め溝の内側壁が当接するため、ブレードと溝下壁との間には、隙間が形成され、気体通路から排出された気体は、隙間内で混合、エネルギー伝達、再分散されることで、渦流が消されるため、安定的に円錐筒に入り、そして円錐筒の作用によって二次加圧され、より大きな圧力で排出されることができ、これによって、流量の小さく、圧力の大きい動作状況に対応する。

接続孔における円錐孔は、更に加圧されることで、気流圧力を上げることができる。

本願に記載の各方向が、図１と同じ向きに装置を見た際の方向である。

遠心ファンのブレードホイール構造の断面構造図である。図１におけるＡの部分の拡大構造図である。円錐筒、気体収集リングとブレードの位置構造図である。

以下、図１〜図３を参照しながら本実施形態について説明する。本発明の実施例に係る技術的内容を明確かつ完全に説明する。明らかに、以下に説明する実施例は、本発明の実施例の一部にすぎず、すべての実施例ではない。本発明の実施例に基づいて、当業者は、創作的な努力なしで得られるすべての実施例は、本発明の保護範囲内に含まれる。

図１に示すように、本発明の遠心ファンのブレードホイール構造は、ホイール盤１と、入気孔２ａを有するホイールキャップ２と、ホイール盤１及びホイールキャップ２の間に設けられるブレード３と、を含む。ホイール盤１とホイールキャップ２とは、同一軸線に配置され、ブレード３は、複数あり、且つホイールキャップ２の円周方向に沿って等間隔に配列され、ブレード３の両側は、それぞれホイール盤１とホイールキャップ２と固定して接続され、隣接する二つのブレード３の間には、気体通路３ａが形成される。ブレード３の数量は、使用状況によって定められ、本実施例において、ブレード３は、十六枚ある。

具体的には、図１〜図３に示すように、ホイール盤１とホイールキャップ２との間には、気体収集リング４が設けられ、気体収集リング４は、ホイールキャップ２と同一軸線に配置される。ブレード３は、気体収集リング４と入気孔２ａとの間に位置し、回転軸の軸方向における気体収集リング４の両端は、それぞれホイール盤１及びホイールキャップ２と固定して密封接続される。気体収集リング４とホイールキャップ２とホイール盤１との接続手段について、回転軸の軸方向における気体収集リング４の両端面は、それぞれホイールキャップ２とホイール盤１と接触し、回転軸の軸方向における気体収集リング４の両端は、溶接によってそれぞれホイールキャップ２及びホイール盤１と固定して密封接続される。更に、回転軸の軸方向における気体収集リング４の両端面には、それぞれ環状溝が形成され、環状溝と気体収集リング４とは、同一軸線に配置される。二つの環状溝内には、環状ガスケット５が設けられ、二つの環状ガスケット５のうち、一つの回転軸の軸方向における両端面は、それぞれホイールキャップ２及び対応の環状溝の下壁と接触し、もう一つの回転軸の軸方向における両端面は、それぞれホイール盤１及び対応の環状溝の下壁と接触し、これによって、気体収集リング４とホイール盤１及びホイールキャップ２との間には、信頼できる密封が形成される。

図２に示すように、気体収集リング４の内側壁には、気体集め溝４ａが形成され、気体集め溝４ａは、環状をなし、且つ気体収集リング４と同一軸線に配置される。気体集め溝４ａは、気体収集リング４の軸方向における横断面がＬ字型をなし、気体集め溝４ａは、垂直に設けられる溝側壁と溝下壁とから構成られ、溝側壁は、ホイール盤１と正対する。ブレード３は、入気孔２ａから離間する端が気体収集リング４の内側壁と当接する。本実施例において、好ましくは、ブレード３と溝下壁の間隔は、１５ｍｍである。溝下壁には、貫通するように、ホイールキャップ２の径方向に沿って設けられる接続孔４ｂが形成され、接続孔４ｂは、複数あり、且つホイールキャップ２の円周方向に沿って等間隔に形成され、気体収集リング４の外側には、円錐筒６が固定して設けられ、円錐筒６の軸線は、ホイールキャップ２の径方向に沿って延在し、円錐筒６の直径は、入気孔４ａから気体収集リング４の方向へ次第に小さくなる。円錐筒６は、接続孔４ｂと同一数を有し、円錐筒６の一端は、対応する接続孔４ｂと連通する。使用手順：気体は、入気孔２ａから気体通路３ａに吸い込まれ、そして気体集め溝４ａと接続孔４ｂを通って最後に円錐筒６から排出される。

円錐筒６と気体収集リング４の接続手段について、円錐筒６は、気体収集リング４に近接する径方向端面には、管状をなす接続部６ａが一体成形され、接続部６ａは、円錐筒６と連通し、接続部６ａは、円錐筒６と同じ軸線に配置される。接続部６ａは、接続孔４ｂに挿入され、接続部６ａと気体収集リング４とは、固定して密封接続される。本実施例において、接続部６ａは、ねじ山構造によって気体収集リング４と固定して密封接続される。

更に、接続孔４ｂは、同一直線に配列される円錐孔４ｂ１とねじ穴４ｂ２から構成され、ねじ穴４ｂ２は、円錐孔４ｂ１と円錐筒６との間に位置する。接続部６ａは、ねじ穴４ｂ２の内部に螺合され、円錐孔４ｂ１の直径は、入気孔２ａから気体収集リング４の方向へ次第に小さくなる。接続孔４ｂにある円錐孔４ｂ１は、更に加圧されることで、気流圧力を上げることができる。

１ホイール盤
２ホイールキャップ
２ａ入気孔
３ブレード
３ａ気体通路
４気体収集リング
４ａ気体集め溝
４ｂ接続孔
４ｂ１円錐孔
４ｂ２ねじ穴
５環状ガスケット
６円錐筒
６ａ接続部

Claims

遠心ファンのブレードホイール構造であって、
ホイール盤と、入気孔を有するホイールキャップと、前記ホイール盤及び前記ホイールキャップの間に設けられるブレードと、を含み、
前記ブレードは、複数あり、且つ前記ホイールキャップの円周方向に沿って等間隔に配列され、
隣接する二つの前記ブレードの間には、気体通路が形成され、
前記ホイール盤と前記ホイールキャップとの間には、気体収集リングが設けられ、
前記気体収集リングは、前記ホイールキャップと同一軸線に配置され、
前記ブレードは、前記気体収集リングと前記入気孔との間に位置し、
回転軸の軸方向における前記気体収集リングの両端は、それぞれ前記ホイール盤及び前記ホイールキャップと固定して密封接続され、
前記気体収集リングの内側壁には、気体集め溝が形成され、
前記気体集め溝は、環状をなし、且つ前記気体収集リングと同一軸線に配置され、
前記気体集め溝は、前記気体収集リングの軸方向における横断面がＬ字型をなし、
前記気体集め溝は、垂直に設けられる溝側壁と溝下壁とから構成られ、
前記溝側壁は、前記ホイール盤と正対し、
前記ブレードは、前記入気孔から離間する端が前記気体収集リングの内側壁と当接し、
前記溝下壁には、貫通するように、前記ホイールキャップの径方向に沿って設けられる接続孔が形成され、
前記接続孔は、複数あり、且つ前記ホイールキャップの円周方向に沿って等間隔に形成され、
前記気体収集リングの外側には、円錐筒が固定して設けられ、
前記円錐筒の軸線は、前記ホイールキャップの径方向に沿って延在し、
前記円錐筒の直径は、前記入気孔から前記気体収集リングの方向へ次第に小さくなり、
前記円錐筒は、前記接続孔と同一数を有し、
前記円錐筒の一端は、対応する前記接続孔と連通する、
ことを特徴とする遠心ファンのブレードホイール構造。
回転軸の軸方向における前記気体収集リングの両端面には、それぞれ環状溝が形成され、
前記環状溝と前記気体収集リングとは、同一軸線に配置され、
二つの前記環状溝の内部には、いずれも環状ガスケットが設けられ、
二つの前記環状ガスケットのうち、一つの回転軸の軸方向における両端面は、それぞれ前記ホイールキャップ及び対応の前記環状溝の下壁と接触し、もう一つの回転軸の軸方向における両端面は、それぞれ前記ホイール盤及び対応の前記環状溝の下壁と接触する、
ことを特徴とする請求項１に記載の遠心ファンのブレードホイール構造。
前記円錐筒は、前記気体収集リングに近接する径方向端面には、管状をなす接続部が一体成形され、
前記接続部と前記円錐筒とは、同一軸線に配置され、
前記接続部は、前記接続孔に挿入され、
前記接続部と前記気体収集リングとは、固定して密封接続される、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の遠心ファンのブレードホイール構造。
前記接続部は、ねじ山構造によって前記気体収集リングと固定して密封接続される、
ことを特徴とする請求項３に記載の遠心ファンのブレードホイール構造。
回転軸の軸方向における前記気体収集リングの両端は、いずれも溶接によってそれぞれ前記ホイール盤及び前記ホイールキャップと固定して接続される、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の遠心ファンのブレードホイール構造。