JPH05280489A - 流体機械 - Google Patents
流体機械Info
- Publication number
- JPH05280489A JPH05280489A JP7745692A JP7745692A JPH05280489A JP H05280489 A JPH05280489 A JP H05280489A JP 7745692 A JP7745692 A JP 7745692A JP 7745692 A JP7745692 A JP 7745692A JP H05280489 A JPH05280489 A JP H05280489A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- impeller
- moving blade
- blade
- impellers
- adjusting mechanism
- 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.)
- Pending
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高圧力であって圧送方向の切り換えを簡単に
する。 【構成】 取付角度が可変の動翼１１を有した翼車１
２，１３に、その回転方向により最適な角度に自動的に
変更させるための動翼調節機構１４を形成する。この翼
車１２，１３を同軸上に二台設けると共に、これら翼車
１２，１３を互いに反対方向に正逆回転させる回転駆動
機構１５を設ける。
する。 【構成】 取付角度が可変の動翼１１を有した翼車１
２，１３に、その回転方向により最適な角度に自動的に
変更させるための動翼調節機構１４を形成する。この翼
車１２，１３を同軸上に二台設けると共に、これら翼車
１２，１３を互いに反対方向に正逆回転させる回転駆動
機構１５を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、動翼を有する翼車を備
えた流体機械に関するものである。
えた流体機械に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、道路トンネルや地下空間施設等
においては、換気或いは火災時の排気を行うための送風
機（ファン）を設置する必要がある。例えば道路トンネ
ルに設置される送風機は、トンネルの天井部や側壁部に
道路延長方向に沿って取付けられ、上り下りの交通量や
坑口間の気圧差に応じて送風方向を変えることができる
ようになっている。
においては、換気或いは火災時の排気を行うための送風
機（ファン）を設置する必要がある。例えば道路トンネ
ルに設置される送風機は、トンネルの天井部や側壁部に
道路延長方向に沿って取付けられ、上り下りの交通量や
坑口間の気圧差に応じて送風方向を変えることができる
ようになっている。
【０００３】そして近来にあっては、トンネルの長大化
等に伴って、より強い換気力を発揮する送風機が望まれ
ている。従来の噴流式換気ファンは、平板状の前後縁対
称の動翼を使用しているため、噴流速度は約30m/s が限
界であり、例えば50m/s まで昇圧（約2.8 倍の昇圧力）
することは困難であった。この送風力の向上を省スペー
ス、省エネルギーで行うものとしては、船舶の推進機等
で実績のある二重反転機構を備えた送風機を採用するこ
とが考えられる。
等に伴って、より強い換気力を発揮する送風機が望まれ
ている。従来の噴流式換気ファンは、平板状の前後縁対
称の動翼を使用しているため、噴流速度は約30m/s が限
界であり、例えば50m/s まで昇圧（約2.8 倍の昇圧力）
することは困難であった。この送風力の向上を省スペー
ス、省エネルギーで行うものとしては、船舶の推進機等
で実績のある二重反転機構を備えた送風機を採用するこ
とが考えられる。
【０００４】図４に示すように、この種の二重反転送風
機は、円筒状のケーシング１内に二台の翼車２，３を同
軸上に設けて、一段目の翼車２の裏側に生ずる旋回流
（回転エネルギー）４を、二段目の翼車３を一段目の翼
車２の回転方向５と逆の方向６に回転させることにより
整流し回収して、有効な圧力エネルギーを得ようとする
ものである（図５参照）。
機は、円筒状のケーシング１内に二台の翼車２，３を同
軸上に設けて、一段目の翼車２の裏側に生ずる旋回流
（回転エネルギー）４を、二段目の翼車３を一段目の翼
車２の回転方向５と逆の方向６に回転させることにより
整流し回収して、有効な圧力エネルギーを得ようとする
ものである（図５参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ただし上記二重反転送
風機においては、その送風力を低下させることなく風向
を切り換え得るものはなかった。すなわち単にそれぞれ
の翼車２を逆回転させても、所望する圧力の逆方向送風
は得られない。従って道路トンネル等に設置する場合
は、ケーシング１の取付け方向をその都度変えるほかな
く、これを自動的に行うには複雑で大規模な支持機構を
備える必要があった。
風機においては、その送風力を低下させることなく風向
を切り換え得るものはなかった。すなわち単にそれぞれ
の翼車２を逆回転させても、所望する圧力の逆方向送風
は得られない。従って道路トンネル等に設置する場合
は、ケーシング１の取付け方向をその都度変えるほかな
く、これを自動的に行うには複雑で大規模な支持機構を
備える必要があった。
【０００６】そこで本発明は、上記事情に鑑み、高圧力
でしかも圧送方向（風向）を簡単に切り換えることの出
来る流体機械を提供すべく創案されたものである。
でしかも圧送方向（風向）を簡単に切り換えることの出
来る流体機械を提供すべく創案されたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、取付角度が可
変の動翼を有した翼車に、その回転方向により最適な角
度に自動的に変更させるための動翼調節機構を形成し、
この翼車を同軸上に二台設けると共に、これら翼車を互
いに反対方向に正逆回転させる回転駆動機構を設けたも
のである。
変の動翼を有した翼車に、その回転方向により最適な角
度に自動的に変更させるための動翼調節機構を形成し、
この翼車を同軸上に二台設けると共に、これら翼車を互
いに反対方向に正逆回転させる回転駆動機構を設けたも
のである。
【０００８】
【作用】上記構成によって、翼車が互いに反対方向に回
転することで、二重反転の作用により流体を高加圧する
と共に、回転駆動機構による回転方向の切り換えによ
り、動翼調節機構が動翼の取付角度を変え、加圧力が低
下することなく直ちに圧送方向が逆方向に変換される。
転することで、二重反転の作用により流体を高加圧する
と共に、回転駆動機構による回転方向の切り換えによ
り、動翼調節機構が動翼の取付角度を変え、加圧力が低
下することなく直ちに圧送方向が逆方向に変換される。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に従って説
明する。
明する。
【００１０】図１は、本発明に係わる流体機械の一実施
例を示したものであり、道路トンネルに採用される送風
装置として構成した場合を示している。
例を示したものであり、道路トンネルに採用される送風
装置として構成した場合を示している。
【００１１】この送風装置は、取付角度が可変の動翼１
１を有した二台の翼車１２，１３に、その回転方向によ
り動翼１１を自動的に最適な取付角度とする動翼調節機
構１４がそれぞれ形成され、これら二台の翼車１２，１
３が同軸（Ｃ）上に設けられていると共に、翼車１２，
１３を互いに反対方向に正逆回転させる回転駆動機構１
５が設けられて構成されている。
１を有した二台の翼車１２，１３に、その回転方向によ
り動翼１１を自動的に最適な取付角度とする動翼調節機
構１４がそれぞれ形成され、これら二台の翼車１２，１
３が同軸（Ｃ）上に設けられていると共に、翼車１２，
１３を互いに反対方向に正逆回転させる回転駆動機構１
５が設けられて構成されている。
【００１２】翼車１２，１３は、円筒状のケーシング１
６内に収容されており、所定の流線形断面で成る動翼１
１が軸部１７，１８の周方向に等間隔で設けられ、その
動翼軸１９を中心に回転自在となるように支持されてい
る。
６内に収容されており、所定の流線形断面で成る動翼１
１が軸部１７，１８の周方向に等間隔で設けられ、その
動翼軸１９を中心に回転自在となるように支持されてい
る。
【００１３】回転駆動機構１５は、ケーシング１６内に
支持ストラッド（図示略）を介して支持されてそれぞれ
の翼車１２，１３に連結する二台の駆動モータ２０，２
１と、これら駆動モータ２０，２１の回転方向を必要に
応じて変更するための制御盤２２とで構成されている。
すなわち実質的に同じ構成の送風機が、背中合わせに二
基設けられていることになる。そして図２に示すよう
に、図中右方向ａの送風とする場合（Ａ）には、第一の
翼車１２を左側から見て時計回り方向αに、第二の翼車
１３を反時計回り方向βに回転させることで、第一の翼
車１２による旋回流Ｓ1 を第二の翼車１３が整流すると
共にその旋回エネルギーを回収するようになっている。
またその逆の方向ｂの送風を行う場合（Ｂ）には、第一
の翼車１２を反時計回りβに、第二の翼車１３を時計回
りαにそれぞれ回転させて、第二の翼車１３による旋回
流Ｓ2 を第一の翼車１２により整流・回収させることに
なる。
支持ストラッド（図示略）を介して支持されてそれぞれ
の翼車１２，１３に連結する二台の駆動モータ２０，２
１と、これら駆動モータ２０，２１の回転方向を必要に
応じて変更するための制御盤２２とで構成されている。
すなわち実質的に同じ構成の送風機が、背中合わせに二
基設けられていることになる。そして図２に示すよう
に、図中右方向ａの送風とする場合（Ａ）には、第一の
翼車１２を左側から見て時計回り方向αに、第二の翼車
１３を反時計回り方向βに回転させることで、第一の翼
車１２による旋回流Ｓ1 を第二の翼車１３が整流すると
共にその旋回エネルギーを回収するようになっている。
またその逆の方向ｂの送風を行う場合（Ｂ）には、第一
の翼車１２を反時計回りβに、第二の翼車１３を時計回
りαにそれぞれ回転させて、第二の翼車１３による旋回
流Ｓ2 を第一の翼車１２により整流・回収させることに
なる。
【００１４】動翼調節機構１４は、各動翼１１の動翼軸
１９に設けられた小歯車２３と、これら小歯車２３に噛
合する一個の大歯車２４と、大歯車２４の回転を緩衝さ
せる緩衝装置２５と、大歯車２４を所定の位置で停止さ
せるための停止部材２６とにより構成されている。
１９に設けられた小歯車２３と、これら小歯車２３に噛
合する一個の大歯車２４と、大歯車２４の回転を緩衝さ
せる緩衝装置２５と、大歯車２４を所定の位置で停止さ
せるための停止部材２６とにより構成されている。
【００１５】図３に第二の翼車１３に備えられた動翼機
構１４の詳細を示す。なお第一の翼車１２も同様に構成
されている。その小歯車２３は、中空状に形成された軸
部１８内に設けられ、軸部１７の周壁２７に回転自在に
支持された動翼軸１９の内方端に固定されている。大歯
車２４は、翼車１３の主軸（回転軸心Ｃ）と同軸上に設
けられ、駆動モータ２１の出力軸２８が連結されている
側壁２９と反対側の側壁３０に回転自在に支持されてい
る。緩衝装置２５は、大歯車２４の回転軸３１に取り付
けられた羽根車３２と、この羽根車３２を収容する羽根
箱３３とで成り、羽根箱３３に満たされた流体（油）の
抵抗力により、翼車１３の回転始動時において大歯車２
４を制動して、翼車１３との相対的な回転角度を生ぜし
めるようになっている。停止部材２６は、大歯車２４の
裏側に取り付けられた突起３４と、側壁３０に所定の周
方向距離を隔てて取り付けられた二個のストッパ３５と
で成り、突起３４がいずれか一方のストッパ３５に当接
することで、翼車１３の正転時及び逆転時に、大歯車２
４を所定位置に停止させるようになっている。
構１４の詳細を示す。なお第一の翼車１２も同様に構成
されている。その小歯車２３は、中空状に形成された軸
部１８内に設けられ、軸部１７の周壁２７に回転自在に
支持された動翼軸１９の内方端に固定されている。大歯
車２４は、翼車１３の主軸（回転軸心Ｃ）と同軸上に設
けられ、駆動モータ２１の出力軸２８が連結されている
側壁２９と反対側の側壁３０に回転自在に支持されてい
る。緩衝装置２５は、大歯車２４の回転軸３１に取り付
けられた羽根車３２と、この羽根車３２を収容する羽根
箱３３とで成り、羽根箱３３に満たされた流体（油）の
抵抗力により、翼車１３の回転始動時において大歯車２
４を制動して、翼車１３との相対的な回転角度を生ぜし
めるようになっている。停止部材２６は、大歯車２４の
裏側に取り付けられた突起３４と、側壁３０に所定の周
方向距離を隔てて取り付けられた二個のストッパ３５と
で成り、突起３４がいずれか一方のストッパ３５に当接
することで、翼車１３の正転時及び逆転時に、大歯車２
４を所定位置に停止させるようになっている。
【００１６】次に本実施例の作用を説明する。
【００１７】図１中右方向ａに送風するに際して、制御
盤２２の操作によりそれぞれの駆動モータ２０，２１を
作動させて、第一の翼車１２を図中左側から見て時計回
りに、第二の翼車１３を反時計回りに回転させる。この
とき大歯車２４は、それぞれの翼車１２，１３と同じ方
向に回転するが、緩衝装置１４の羽根車３２の制動力に
より翼車１２，１３よりも回転が遅らされて、回転位相
差が生じる。この位相差により小歯車２３が回転して動
翼１１が動翼軸１９回りに回転移動し、大歯車２４が停
止した位置、すなわちストッパ３５の位置に相応する最
適な角度に調節される。これで、第一の翼車１２により
生じた旋回流Ｓ1 は、逆方向に回転する第二の翼車１３
が整流すると共にその旋回エネルギーを回収し、所望の
強い送風が形成される。
盤２２の操作によりそれぞれの駆動モータ２０，２１を
作動させて、第一の翼車１２を図中左側から見て時計回
りに、第二の翼車１３を反時計回りに回転させる。この
とき大歯車２４は、それぞれの翼車１２，１３と同じ方
向に回転するが、緩衝装置１４の羽根車３２の制動力に
より翼車１２，１３よりも回転が遅らされて、回転位相
差が生じる。この位相差により小歯車２３が回転して動
翼１１が動翼軸１９回りに回転移動し、大歯車２４が停
止した位置、すなわちストッパ３５の位置に相応する最
適な角度に調節される。これで、第一の翼車１２により
生じた旋回流Ｓ1 は、逆方向に回転する第二の翼車１３
が整流すると共にその旋回エネルギーを回収し、所望の
強い送風が形成される。
【００１８】また逆の方向ｂの送風を行う場合には、駆
動モータ２０，２１をそれぞれ逆方向の回転に切り換え
る。この切り換えにより第一の翼車１２が反時計回り
に、第二の翼車１３は時計回りにそれぞれ回転し、翼車
１２，１３と大歯車２４との間には逆方向の回転位相差
が生じて、各動翼１１は約180 度回転して逆方向の送風
に最適な角度に位置される。これで、第二の翼車１３に
よる旋回流Ｓ2 が第一の翼車１２により整流される。
動モータ２０，２１をそれぞれ逆方向の回転に切り換え
る。この切り換えにより第一の翼車１２が反時計回り
に、第二の翼車１３は時計回りにそれぞれ回転し、翼車
１２，１３と大歯車２４との間には逆方向の回転位相差
が生じて、各動翼１１は約180 度回転して逆方向の送風
に最適な角度に位置される。これで、第二の翼車１３に
よる旋回流Ｓ2 が第一の翼車１２により整流される。
【００１９】このように、動翼調節機構１４を有した翼
車１２，１３と駆動モータ２０，２１とで成る送風機を
二基直列に設けて、各々の駆動モータ２０，２１を互い
に反対の方向に回転させるようにしたので、二重反転の
作用により従来のトンネル換気用噴流式送風機に比べて
2 倍以上の昇圧力が得られると共に、約10％動力を節減
できる。そして、操作盤２２の操作により駆動モータ２
０，２１の回転方向を変えるだけで送風方向を切り換え
ることができ、非常時等の大量排気等にも迅速に対応で
きると共に、簡単でコンパクトな構造であることで、狭
い場所にも容易に設置でき、極めて汎用性に富む。
車１２，１３と駆動モータ２０，２１とで成る送風機を
二基直列に設けて、各々の駆動モータ２０，２１を互い
に反対の方向に回転させるようにしたので、二重反転の
作用により従来のトンネル換気用噴流式送風機に比べて
2 倍以上の昇圧力が得られると共に、約10％動力を節減
できる。そして、操作盤２２の操作により駆動モータ２
０，２１の回転方向を変えるだけで送風方向を切り換え
ることができ、非常時等の大量排気等にも迅速に対応で
きると共に、簡単でコンパクトな構造であることで、狭
い場所にも容易に設置でき、極めて汎用性に富む。
【００２０】また本実施例の動翼調整機構１４は、翼車
１２，１３の回転力を利用して動翼１１の取付角度を変
えるものであるので、従来の動翼可変機構のような複雑
な駆動装置を必要とせず、製造コストの低減に寄与でき
る。
１２，１３の回転力を利用して動翼１１の取付角度を変
えるものであるので、従来の動翼可変機構のような複雑
な駆動装置を必要とせず、製造コストの低減に寄与でき
る。
【００２１】なお動翼調整機構及び回転駆動機構は本実
施例に限るものではなく、同様な機能で成るものであれ
ばどのような機構でも構わない。
施例に限るものではなく、同様な機能で成るものであれ
ばどのような機構でも構わない。
【００２２】また、緩衝装置２５は、抵抗力を流体摩擦
でなく、特開平1-134099号に示すように電磁力によって
与えられる方法（電磁ブレーキ）でもよい。この場合、
動翼が所定の角度に設定された後は電磁ブレーキを容易
に解放することができるので、緩衝装置２５の力が駆動
モータ２０，２１の抵抗となって動力上の損失となるこ
とはない。
でなく、特開平1-134099号に示すように電磁力によって
与えられる方法（電磁ブレーキ）でもよい。この場合、
動翼が所定の角度に設定された後は電磁ブレーキを容易
に解放することができるので、緩衝装置２５の力が駆動
モータ２０，２１の抵抗となって動力上の損失となるこ
とはない。
【００２３】さらに本実施例においては道路トンネルに
設置される送風装置を説明したが、本発明はこれに限る
ものではなく、地下空間施設などの閉鎖空間等に広く適
用されるものである。
設置される送風装置を説明したが、本発明はこれに限る
ものではなく、地下空間施設などの閉鎖空間等に広く適
用されるものである。
【００２４】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
な優れた効果を発揮する。
【００２５】角度可変の動翼を有した翼車に、両方向の
圧送に最適な角度に自動的に変更させる動翼調節機構を
形成し、この翼車を同軸上に二台設けると共に、これら
翼車を互いに反対方向に正逆回転させる回転駆動機構を
設けたので、高圧力・高効率の流体加圧が達成されると
共に、その加圧方向を容易に且つ迅速に切り換えること
ができる。
圧送に最適な角度に自動的に変更させる動翼調節機構を
形成し、この翼車を同軸上に二台設けると共に、これら
翼車を互いに反対方向に正逆回転させる回転駆動機構を
設けたので、高圧力・高効率の流体加圧が達成されると
共に、その加圧方向を容易に且つ迅速に切り換えること
ができる。
【図１】本発明に係わる流体機械の一実施例を示した側
断面図である。
断面図である。
【図２】図１の作用を説明するための側面図であり、
（Ａ）は右方向の送風の場合、（Ｂ）は左方向の送風の
場合を示したものである。
（Ａ）は右方向の送風の場合、（Ｂ）は左方向の送風の
場合を示したものである。
【図３】図１の要部を示した側断面図である。
【図４】従来の流体機械たる二重反転送風機を示した斜
視図である。
視図である。
【図５】図４の作用を示した側面図である。
１１ 動翼 １２，１３ 翼車 １４ 動翼調節機構 １５ 回転駆動機構
Claims (1)
- 【請求項１】 取付角度が可変の動翼を有した翼車に、
その回転方向により最適な角度に自動的に変更させるた
めの動翼調節機構を形成し、該翼車を同軸上に二台設け
ると共に、これら翼車を互いに反対方向に正逆回転させ
る回転駆動機構を設けたことを特徴とする流体機械。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7745692A JPH05280489A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 流体機械 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7745692A JPH05280489A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 流体機械 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05280489A true JPH05280489A (ja) | 1993-10-26 |
Family
ID=13634517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7745692A Pending JPH05280489A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 流体機械 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05280489A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002021777A (ja) * | 2000-07-12 | 2002-01-23 | Michihiro Nishi | ジェットファン |
| US7445423B2 (en) | 2005-09-14 | 2008-11-04 | Sanyo Denki Co., Ltd. | Counter-rotating axial-flow fan |
| JP2013130076A (ja) * | 2011-12-20 | 2013-07-04 | Minebea Co Ltd | 軸流ファンに用いられるインペラ、およびそれを用いた軸流ファン |
| CN107313967A (zh) * | 2017-07-13 | 2017-11-03 | 浙江双阳风机有限公司 | 一种对旋式动叶可调轴流风机 |
| CN117662522A (zh) * | 2023-12-07 | 2024-03-08 | 中国航空发动机研究院 | 一种叶片调节装置、调节方法及发动机 |
-
1992
- 1992-03-31 JP JP7745692A patent/JPH05280489A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| TWI402427B (zh) * | 2005-09-14 | 2013-07-21 | Sanyo Electric Co | 逆轉之軸流式風扇 |
| JP2013130076A (ja) * | 2011-12-20 | 2013-07-04 | Minebea Co Ltd | 軸流ファンに用いられるインペラ、およびそれを用いた軸流ファン |
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