JPH10513522A - インペラー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 このインペラー（１０）は、前面と後面との間に球面部（２２）を形成したハブ（１２）を備えている。複数のブレード（１１ａ）がハブ（１２）に取り付けられ、各ブレード（１１ａ）が、球面部（２２）と一致した形状の基部（１６）を有する。ブレード（１１ａ）の間に流路が形成され、入口から出口にかけて流路が狭くなっている。ハブ（１２）は、相対回転運動可能な２つの部分で構成することができ、各部分の相対回転運動により、各部分に取り付けられたブレード（１１ａ）のピッチを変更することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 インペラー 技術分野 本発明は、インペラーに関し、特に、インペラーのハブが球面部分を有し、そ の球面部分に、インペラー効率を向上させる仕方でブレードを装着したインペラ ーの改良に関する。本発明は、また、ブレードのピッチが変更できるようハブを 分割型としている。本発明は、インペラーに適用するものであるが、他の形式の 送風機にも拡張することができる。 背景技術 インペラーを、ダクトなし又はダクト付のファン及びプロペラに適用する場合 は、運転中又は停止中に、ブレードのピッチが変更できることが望ましい。これ は、手動調整又は運転中の自動調整によって行われる。 ファン又はプロペラのピッチ調整は、通常のダクトなしのファン、特にプロペ ラにおいて公知の技術である。ピッチ調整機構は、プロペラ又はファンが単なる 空気移送機械であり吐出側に著しい圧力上昇が生じないため問題はない。 多くのダクト付ファンでは、空気がブレードの間をファンの回転軸と実質的に 平行に流れる軸流型送風機においても、何らかの吐出圧を発生させる必要がある 。この例として、ガスタービンエンジンの軸流圧縮機が挙げられる。この型式の 軸流ファンはヘッド圧が小さいため、吐出圧を増すにはファンを多段に配置しな ければならない。放射流型、即ち遠心型ファンは軸流ファンに比べて大きな吐出 圧を発生する。 国際特許出願PCT/AU93/00581に記載された本出願人の初期のインペラーでは、 互いに重なり合うブレードをハブに装着した円錐台形の昇圧インペラーを備えて いる。ブレードが回転軸に対して傾斜して装着され、喉部面積が大きくなるため に運転中の失速が防止される。このインペラーは軸流インペラーとして使用でき 、ブレード間の間隙を絞ることによって適度の吐出圧を発生させることができる 。 上記のインペラーはハウジング内に収容されており、ブレードの先端がハウジ ングの内壁面に接近して回転する。ブレードのピッチを変更できるよう、ハブに 対してブレードの基部が回転自在に取り付けられている。高効率を維持するため には、ブレードのピッチを可変とすることが望ましい。ハブが一方向にだけ湾曲 しているため、ピッチ変更のためにブレードを回転させると、ブレード基部とハ ブ表面の間、及びブレード先端とハウジング内面の間に、僅かではあるが望まし くない隙間が生じる。この隙間を通って流体が逆流するとインペラーの効率が低 下する。 上記インペラーは高速で回転するため、ブレードのピッチを可変とすることが 望ましいが、遠心力によってブレードが破損したり分離しないよう、ブレードを ハブに強固に装着する必要がある。 オーストラリア特許第210289号には、通常の方法でガス速度を増加させた後、 ガス速度を急激に変えてガス圧力を増加させる放射流型インペラーが開示されて いる。このインペラーでは、複数のブレードが互いに重ならない状態で、回転円 板によってハブに装着されている。ハブの環状部分が２方向に湾曲して球の一部 を形成している。そのため、ブレードの先端とハウジングの内面、及びブレード の基部とハブ表面の間に隙間を生じることなくブレードを回転させることができ る利点を有している。円板の上面は平坦であり、これによって特許第210289号の インペラーに問題が生じないが、同特許では、この点に関して何も言及していな い。 軸流ファン、又は、混合流ファンでは回転軸上に中心ハブがあり、中心ハブに 複数のブレードが装着されている。ファンの効率アップ、又は運転条件を変更す るため、ブレードのピッチが変更可能となっている。一般にブレードをハブに回 転自在に装着することによってブレードのピッチを変更することができる。ブレ ードのピッチ変更機構として種々の複雑な内部機構がある。 従来の構造では、多数のブレードを有するファン又はインペラーでは、内部機 構が複雑であり、ファンやインペラーのスパンが小さい場合は、ハブ部分も小型 となるため、強固で信頼性のあるブレードのピッチ変更機構が得られなかった。 国際特許出願PCT/AU93/00581には、ブレードをハブに回転可能に装着した昇圧 インペラーが開示されている。ブレードが回転自在に装着されているために、イ ンペラーが高速回転すると、ブレードに自励振動その他の望ましくない振動が 発生する。この国際特許出願には、ブレードのピッチを変更し所定ピッチで保持 する機構については、何も記載されていない。 本発明は、一つの実施形態では、ブレードとハブの間に過度の隙間を生じるこ となく、ハブに対してブレードを回転可能としインペラーを開発したことである 。他の実施形態では、さらに、中心ハブに取り付けた複数のブレードのピッチを 変更し、所定ピッチで保持できる簡単で信頼性のある構成が含まれている。 発明の概要 本発明の一つの実施形態は、ハブに複数のブレードを装着したインペラーであ り、ハブが、前面と後面、及び前面と後面との間に球面部を有しており、ブレー ドは、基部と先端部を有し、基部が球面部に合致する形状を有し、各ブレードが 球面部に装着され、隣接するブレードとの間に流路を形成し、この流路が入口と 出口を有し、入口から出口に向かって流路が絞られている。 この明細書及び請求の範囲では、ブレードの用語は、通常のブレードの意味に 限定しない形で使用する。ブレードの機能は、流体が通過する流路の壁を形成す ることである。従って、厳密には、通常のブレードの意味から外れる他の壁をも 含むことがあるかもしれない。本発明では、ブレードは、単に、多数の回転する 流路を形成する好ましい形式の壁の一つとして扱う。しかし、ここでは便宜上、 本明細書及び請求の範囲を通じて、用語としてブレードを使用する。 ブレードが球面部に装着され、ブレードの基部が球面部に合致する形状となっ ているため、装着箇所のどの点においても、間隙が生じたり、間隙が変更される ことなく、ブレードを回転させることができる。 球面部は、互いに直交する２方向に湾曲した曲面を形成しており、球面部では ２方向に同じ曲率で湾曲していることが望ましい。 ハブは平坦なノーズ部を有し、球面部はノーズ部の近傍まで延びている。ハブ の後面は実質的に平面である。 各ブレードは、ハブの凹部内に突入するピンによってハブに装着されている。 凹部はハブの球面部に等間隔で設けられている。 各ブレードの回転制御を良好にするために、ピンが、ブレードの前縁部の近傍 ないしは、ブレードの湾曲部分の中間点に至るまでの間に設けられている。また 各凹部は、ハブの厚みと強度が得られる球面部の上部寄りに設けられている。 ブレードのハブへの取り付けを強化するために、ピンには、少なくとも凹部内 に延びるカラー部が設けられている。またブレードとハブの間の取り付けをさら に強化する肩部が設けられている。肩部の上面は、球面部と同一面となる形状と し、ブレードを回転させても望ましくない隙間を生じないように２方向に湾曲し ている。 ブレードは互いに重なり合う配列でハブに装着されている。各ブレード間の間 隔は、後縁部の間隔が前縁部の間隔よりも狭くなるようにして流路を絞り、流路 を出た流体がその流路や隣接流路に逆流しないようになっている。またブレード の間に形成される流路が、入口から出口までの流路全体に亘って絞られていても よい。 他の実施形態では、複数のブレードが装着されたハブを有するインペラーにお いて、ブレードの少なくとも一部分に、ハブの凹部に突入するピンが設けられ、 ブレードの他の部分に、隣接するブレードの基部まで延長した押さえ部を設けて 、ブレードが凹部から外れないようにしている。 好ましくは、ブレードが、凹部に挿入され、上面の形状をハブの球面部と同一 面とした凹板状又は円盤状の押さえ部を有している。なお、押さえ部が凹部から 盛り上がっている場合は、隣接ブレードを、押さえ部と衝突せずその上を通過で きる形状にしておけばよい。 上記の構成では、ブレードが回転して少なくともその一部が隣のブレードの押 さえ部に重なるために、特にハブの高速回転時に１つのブレードが緩んでもハブ から外れることがない。 好ましくは、インペラーが、相対運動可能なハブ前方部分と、ハブ後方部分と 、複数のブレードとで構成され、各ブレードがハブの前方部分と後方部分にまた がって取り付けられ、ハブの各部分の相対運動により各ブレードのピッチが変更 できるようになっている。 ハブを相対回転運動可能な２部分で形成し、ブレードを一方のハブ部分に回転 可能に取り付け、他方のハブ部分に摺動可能に取り付けることによって、簡単で 効果的なブレードのピッチ可変機構が得られる。ブレードがハブ前方部分に回転 可能に取り付けられていることが望ましい。ハブは、実質的に平坦な前面と後面 、及び前面と後面との間の側面を有している。この場合、ハブ前方部分の前面が ハブの前面となり、ハブ後方部分の後面がハブの後面となる。 回転軸がハブを貫通して延び、ハブは回転軸に取り付けられている。 ハブが２部分で構成されている場合、ハブは１方向又は２方向に湾曲している 。一つの形態として、ハブの側壁が回転軸の周りで１方向に湾曲していると円筒 形又は円錐形となる。他の形態として、ハブの側壁が、例えば互いに直交する２ 方向に湾曲していると球面の一部を形成する。 ハブの側壁は、ハブ前方部分の側壁とハブ後方部分の側壁とからなる。ハブの 側壁の形状は、ハブ前方部分からハブ後方部分にかけて連続していることが望ま しい。例えば、もしハブ全体の側壁形状が球面の一部である場合は、ハブ前方部 分からハブ後方部分にかけて連続した同一の球面であることが望ましい。 ハブ前方部分がハブの主要部であり、その側壁が連結されたハブの側壁の主要 部をなしている。例えば、連結されたハブの表面積の５０％から９０％がハブ前 方部分の表面積であり、残りがハブ後方部分の表面積である。 ハブ前方部分とハブ後方部分は相対運動可能となっており、ハブ前方部がイン ペラー回転軸に固定され、ハブ後方部分がハブ前方部分に対して移動可能、即ち 調整可能となっていることが望ましい。ハブ前方部分とハブ後方部分は、ハブ前 方部分の後面とハブ後方部分の前面で当接、又は小間隙を隔てて移動可能に接続 されていることが望ましい。 ハブの２つの部分の相対運動を補助するガイド手段が設けられている。その手 段の１つは、一方のハブ部分の突出部と、その突出部が入り込む他方のハブ部分 の凹部である。１つの実施形態では、一方のハブ部分の環状突出部と他方のハブ 部分の環状溝部とからなる。これが２つのハブ部分の相対運動による調整の助け となる。 ハブの２つの部分を所定位置でロックする固定手段が設けられている。この固 定手段は、固定ボルトその他の簡単な形の解除可能な固定手段である。 ハブの２つの部分は手動によって調節可能であるが、多くの場合、インペラー がハウジング内に収容されていて手動調節が困難である。そのため、インペラー をハウジングから取り出すことなく、ハブの２部分を調節可能とする必要がある 。ハブの２つの部分を互いに調節する種々の作動手段があるが、遠隔操作でハブ の２つの部分を相対運動をさせるものが望ましい。 ハブの２つの部分を調整する必要はなく、双方に調整手段を設ける必要はない 。簡単な形態として、単にハブの２つの部分を相互に移動可能としておき、イン ペラーの運転条件、例えば吐出圧、流体の種類等に応じて２つの部分が相対移動 してブレードのピッチが変わるようにすればよい。２つの部分を相互に回転可能 とする簡単な手段によると、運転中にブレードの各ハブ部分への取付部に作用す る不均一な荷重を最小限度に押さえることができる。 インペラーには多数のブレードが設けられている。各ブレードは、ハブ前方部 分に取り付けられるブレードの前方部分と、ハブ後方部分に取り付けられるブレ ードの後方部分を有している。ブレードの前方部分には、ハブ前方部分の側壁の 凹部に突入するピンが設けられ、ピンは凹部の中で回転可能で、且つ、凹部から 外れないようになっている。 ブレードの後方部分には、ハブ後方部分に設けた溝部に突入するピンが設けら れ、ハブの２つの部分の相対運動により、ピンがハブ後方部分の溝部に沿って移 動してブレードを回転させるようになっている。 図面の簡単な説明 以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。 図１は、本発明のインペラーの１実施形態の平面図である。 図２は、図１のインペラーの側面図である。 図３は、ブレードの間の流路が狭まる状態を示す。 図４は、ハブにブレードを装着する状態を示す分解斜視図である。 図５は、ハウジング内のハブに２本のブレードを装着する状態を示す側断面図 である。 図６は、ハブに異なる角度でブレードを装着する状態を示す側断面図である。 図７は、さらに別の形態の、ハブにブレードを装着する状態を示す側断面図で ある。 図８は、分割型ハブを有するインペラーの斜視図である。 図９は、図８のインペラーの組立状態を示す斜視図である。 図１０は、図８のインペラーの側断面図である。 図１１は、ハブへのブレードの装着方法を示す側断面図である。 図１２は、本発明の１実施形態のブレードの斜視図である。 最良の実施形態 図１にインペラー１０が図示されている。インペラー１０はバブ１２から突出 した複数のブレード１１ａ、１１ｂを有している。ハブ１２には圧入等によって 回転軸に装着するための中心孔３０が設けられている。各ブレードは、前縁１４ 、後縁１５、基部１６及び先端部１７を有している。 図１〜３に示すように、インペラーが回転すると、各ブレードの間を流体が通 過する流路が形成されるように、隣接するブレードが互いに重なり合って配置さ れている。ブレード間の流路に流体がスムーズに流れ込み、渦の発生が少なくな るように、各ブレードの先端部に厚みの大きいノーズ部が形成されている(図３ 、図４参照)。しかし、これは必須でなくブレードの前縁が尖っていても良い。 インペラーの背面１８は実質的に平面となっている。流体は、流路に進入すると 回転するブレードに衝突して圧縮される。流路出口での絞り量は、圧縮された流 体の層の厚みとほぼ等しくして流路を出た流体の圧力低下を最小限に押さえてい る。これによってブレードの後縁では、流体の逆流、又は、流体がブレードの後 縁の周りを流れる、１つの流路から隣の流路への流体の移動を最小限に押さえら れるものと考えられる。流路出口及びその手前のある距離では絞りが不要である 。 図４は、１本のブレードによるインペラーの分解斜視図である。図４に示すよ うに、インペラー１０は平坦なノーズ部２０を有し、運転時には、ノーズコーン ２１（図５参照）が取り付けられる。ノーズ部２０に連接して球面部２２が形成 されている。 球面部２２には複数の凹部２３ａ、２３ｂ・・・が等間隔に形成されている。こ れらの凹部は開口部で広く、段部を経て細い円形孔に通じている。各凹部は球面 の上部寄り、即ち平坦なノーズ部２０寄りに設けられている。 ブレード１１ａは、回転可能又は回転不能にハブ１２に取り付けられている。 ブレード１１ａは、ブレードの内部を通って基部１６から下部に突出するピン２ ５を備えている。ピン２５はブレード１１ａと一体に形成されていてもよい。図 ４に示すように、ピンはブレードの前縁から突出しており、即ちブレードの中央 部から突出していない。これによって中央部に対してブレード先端を中心として ブレードを回転させることができる。ピン２５の周りにカラー２６が設けられ、 カラー２６の上部に円形の肩部又は円板２７が設けられている。 肩部２７が、凹部（例えば２３ａ）入口の広い開口部に嵌り込み、カラー２６ がその奥の細い第２の円筒型開口部に嵌り込む。肩部２７の底部が特定の凹部( 例えば２３ａ)の段部の上面に当接している。この構成により、ブレードはハブ に強固に保持され、高速回転時にブレードがハブから外れて飛散することがない 。ブレードをハブに固定するために、ワッシャー３０とロックナット３１とが設 けられている。図５は、ハブに２本のブレードを取り付ける状態を示す。 各ブレードの基部１６は、球面部２２に合致した形状となっている。これによ り、ブレードの回転角度に関係なく、基部１６と球面部２２との間に隙間が生じ ない。また、図５で見られるように、凹部２３ａ、２３ｂはハブの厚みと強度が 得られる球面部２２の上方寄りに形成されている。 隣り合うブレードが互いに接触しないよう、各ブレードは３６０°に亘って回 転が防止されている。しかし、ブレードの基部１６は球面部２２に対して隙間を 生じることなく回転可能である。 ブレードが互いに接近して取り付けられているため、特にインペラーが小径で ある場合に、ブレードが回転するとブレードの基部１６が、隣のブレードの肩部 ２７の上面を摺動することになる。従って肩部の上面を球面部２２と一致した面 とし、両者の間に隙間が生じないようにしている。 インペラーは、１つのブレードが隣のブレードの肩部の上面に重なるように設 計することができる。これによって、高速回転時に１つのブレードが緩んでも隣 のブレードによって保持されるため、ブレードがハブから外れて飛散することが ない。 図５には、回転するインペラーの周りに設けたハウジング３２を示す。ハウジ ング３２は内面が球面で、ブレードの先端１７もこれに合致する形状とし、ブレ ードの回転位置と関係なくハウジングの内面との間に大きな隙間ができないよう になっている。このため、図５に示すように、各ブレードのピン２５の長手方向 軸は、球面部２２が形成する球の中心３３に向いている。この構成により、ハウ ジング３２内で隙間を生じることなくブレードを球面部２２に対して回転可能と することができる。 図６及び図７にインペラーの変形例を示すが、いずれもインペラーの原理は同 一であり、同一部材に同一の符号を使用する。 図８にインペラー４０を示す。インペラー４０は(必ずしもこの形に限定され ないが)、中心ハブ４１と複数のブレード４２とで構成されている。各ブレード ４２は、前縁４３、後縁４４、先端部４５及び基部４６（図９及び１２によく図 示されている）を有している。インペラー４０は、ブレード４２の前縁４３と先 端４５とで決まる流入域を有する。インペラーの流出域はブレード４２の後端４ ４の間で形成される。ハブ４１は、回転軸を締まり嵌めして軸と共に回転させる ための中心孔４７を有している。 インペラーのブレードは、その相互間に流路４８を形成するために、少なくと も部分的に重なり合う関係で配列されている。隣接するブレードとの間に適度の 幅の流路４８を確保するため、隣接するブレードの重なり部分を３０％〜７０％ とする。図８に示すように、各ブレードが回転軸に対して外側に拡がる形となっ ているため、流路入口部に大きな面積が確保される。流体を流路４８内に取り込 むため、各ブレードは厚みのあるノーズ部を有している。流路に入った流体は回 転中のブレード面に当たって圧縮される。ブレード間の間隔は入口側で広く出口 側で狭くなっている。この流路の絞り量は、流路を通過する流体の圧縮層に相当 する厚みに調整し、流路内での圧力降下を少なくしている。流体の逆流、又は、 後縁の周りを流れる隣接流路への流体の移動は、殆どないと考えられる。後縁か ら手前のある距離の間は絞りは不要である。本発明は分割構造のハブを対象とし ているため、ハブに装着されるブレードはどのような型式のものでもよい。 隣接するブレードの間の流路４８に空気又は水などの流体を通過させるため、 ハブ４１にノーズコーン４９が装着される。 図９及び図１０に示すように、ハブ４１は、前方部分５０と後方部分５１との ２部分で形成されている。前方部分５０は、実質的に平坦な前面５２を有しその 上にノーズコーン４９が取り付けられ、また、図１０に示すように、実質的に平 坦な後面５３を有する。後方部分５１もまた平坦な前面（図１０参照）と実質的 に平坦な後面５５を有する。前方部分５０は側面５６を有し、後方部分５１も側 面５７を有する。側面５６及び５７は、この実施形態では、球面の一部を形成す るように互いに直交する２方向に湾曲している。さらに、側面５６及び５７は、 各側壁が同一球面の一部を形成するよう連続面となっている。 ハブ前方部分５０には複数の円形凹部５８（図９参照）が等間隔に形成されて いる。これらの凹部は広い円形の入口部から、段部を経て細い円形孔に続いてい る。特定のブレード４２がハブ前方部分５０に回転自在に装着される。ブレード ４２には、基部４６から下方に延びたピン５９が設けられている。このピン５９ は、ブレード４２の前方部分、即ち、ブレードの前縁４３とブレードの中間部の 間で突出している。ピン５９の周りに大径のカラー６０が形成され、このカラー ６０は凹部５８入口の大径開口部に嵌り込み、ピン５９は凹部５８の細い円形孔 に嵌り込む。これによってブレードがハブに強固に保持され、高速回転時にブレ ードがハブから外れて飛散する危険性を最小限に押さえることができる。ロック ナット６１（図１１参照）、又は環状クリップ６２（図１２参照）その他の固定 手段で、ブレードを凹部５８内で回転可能状態で固定することができる。高負荷 時にはピンが、ボールベアリング、ローラーベアリング、又はニードルベアリン グ等の軸受けを突き抜ける可能性がある。 各ブレードの基部４６は、ハブの球面部分に合致する形状になっている。こう して、凹部５８に装着された特定のブレードは、ブレードの取付角度に関係なく 、その基部４６とハブの球面部分との間に隙間が生じないようになっている。隣 り合うブレードが互いに接触しないよう、各ブレードは３６０°に亘り回転しな いように装着されている。しかし、ブレードを回転させてもハブの球面部との間 に隙間が生じないようになっている。ブレードが接近して配置されているため、 特に小径のインペラーでは、ブレードが凹部５８内で回転すると、ブレードの基 部４６が隣接するブレードのカラー６０の上面６５を摺動する。このカラー上面 ６５もハブの球面部と合致する形状とし、ブレードが摺動しても大きな隙間が生 じないようになっている。 １つのブレードが隣のブレードのカラー６０の上面６５と重なるように設計す ることができる。これにより、高速回転時に１つのブレードに緩みが生じても隣 のブレードによって押さえられているため、外れて飛散することが防止される。 各ブレード４２には、基部４６のブレードの後縁４４の近傍で突出した第２の ピン６６が設けられている。このピン６６は、ハブ後方部分５１に設けられた溝 部６７に突入している。溝部６７内のピン６６は図１２に示す環状クリップ、又 は図１１に示すロックナットでピン６６を溝部６７に沿って移動可能に固定する ことができる。溝部６７は回転軸に対して斜めに延びており、特定の溝部の長手 方向軸は対応する凹部５８に向かっている。ピン６６はピン５９と同様の形状、 即ち、上面を球面としたカラーを有し、溝部６７はピン５９のカラーを保持する 形状となっている。 図９及び図１１に示すように、対応する凹部５８に延びるピン５９によってブ レード４２をハブ前方部分５０に回転可能に装着し、且つ外れないようにしてい る。ピン６６によってブレード４２の後方部分はハブ後方部分５１の溝部６７で 固定される。 ハブ後方部分のハブ前方部分に対する相対回転運動により、溝部６７のピン６ ６をガイドとして、全てのブレード４２を対応する凹部５８内で回転させること ができる。基部４６とハブの球面部の間の隙間が最小となるよう、ピン５９及び ６６の長手方向軸が、球面部５０及び５１が形成する球の中心方向に向けられて いる。この仮想中心を図１１に符号７０で示す。この構成が維持される限り、ハ ブの球面部とハウジング内面の間に大きな隙間を生じることなく、ブレードを回 転させることができる。 ハブ前方部分５０とハブ後方部分５１とは図１０に示すように結合され、ハブ の２つの部分の相対回転運動を助けるガイド手段が使用される。この実施形態で は、ガイド手段が、ハブ前方部分５０の後面から突出する環状突起７２と、この 突起を収容するハブ後方部５１の環状凹部７２とで構成されている。ハブの２つ の部分の相対回転運動ができる程度に、環状突起７１と環状凹部７２とが嵌り合 っている。ハブ前方部分とハブ後方部分を所定位置まで相対回転させてその位置 で固定する手段として、ねじ付ボルト７３が使用される。回転時にはこのボルト ７３が取り外されるか緩められる。ボルト７３は環状凹部を通って環状突起７１ にねじ込まれており（図１０参照）、ハブ後方部分５１に環状溝７４を形成して おき、ボルト７３を緩めてハブの２つの部分を所定位置まで環状溝７４に沿って 回転移動させて締め付ければでよい。これは固定手段の一例である。 インペラーを取り外したり、インペラーを含む部材の一部を分解することなく 、ハブの２つの部分をさらに容易に相対回転させるために、ハブ駆動手段が設け られている。このハブ駆動手段が図１０に示されている。 図１０には押し棒８０が図示されている。押し棒８０の先端には、螺旋軸８２ の一端を回転自在に保持する軸受箱８１が設けられている。螺旋軸８２はスプラ イン軸８３に駆動可能に装着されている。スプライン軸８３は、インペラーを駆 動する前方駆動軸８４又はその一部として形成されている。 押し棒８０がハウジング８５に対して接近及び離反すると、螺旋軸８２がハウ ジング８５内に出没する。螺旋軸８２は、軸受け箱８１内で回転可能な円板８６ に装着されており、前方駆動軸８４と共に回転する。ハウジング８５には、螺旋 軸８２が通過する螺旋孔が設けられ、押し棒８０で螺旋軸をハウジング８５内に 押し込むとハウジング８５が回転し、それによってハブ後方部分５１全体が回転 する。ハブ前方部分５０は、固定ボルト８７によって駆動軸８４に強固に固定さ れている。螺旋軸８２の直線運動が、ハウジング８８内の多数のスプライン溝と スプライン軸８３のスプラインの摺動によって吸収される。前方駆動軸８４と螺 旋軸８２が共に回転し、スプライン軸８３が螺旋軸の往復運動を吸収する。使用 時には、押し棒８０を押すことによって螺旋軸８２が動き、螺旋軸８２が、固定 されたハブ前方部分に対してハブ後方部分を回転させることができるため、ハブ 前方部分５０とハブ後方部分５１の双方に取り付けられたブレードのピッチを変 更することができる。もちろん、その前にボルト７３を緩めておく必要がある。 押し棒８０を動かすことによってして、インペラーに装着された全てのブレード を同じ量だけ回転させ、ブレードをその位置で保持することができる。 本発明により、ファンを種々に調節することができ、ブレードの基部又は先端 部に隙間を変えることなくブレードのピッチを変更することができる。ブレード にたわみが生じてもハウジングに接触することがない。 実施形態に示すように、ハブのブレード装着部以外の場所には球面部や凹部を 形成する必要はない。 この実施形態には、本発明の範囲内で、種々の変更改良を加えることができる ことが明らかである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＵＡ(ＡＺ，ＢＹ，ＫＺ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，Ａ Ｌ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ， ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，Ｋ Ｐ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ハブに複数のブレードを装着したインペラーにおいて、前記ハブが 、前面、後面、及び前面と後面との間の球面部を有し、前記ブレードが、基部と 先端部を有し、前記ブレードの基部が前記ハブの球面部と一致した形状に形成さ れ、前記各ブレードが前記ハブの球面部に装着され、隣接するブレードとの間に 流路を形成し、前記流路が入口と出口を有し、入口から出口に向かって流路が絞 られていることを特徴とするインペラー。 ２．前記各ブレードが、ハブ上部に設けた凹部に突入するピンを有し、 このピンが、ブレードの前縁とブレードの湾曲部の中間点との間で突出している 請求項１記載のインペラー。 ３．前記ピンが、ハブへのブレードの取付を強化する肩部を有し、この 肩部が、ハブの球面部と同一面となる上面を有し、ブレードを回転させたとき、 ブレードの基部とハブの球面部との間に隙間を生じないようにした請求項２記載 のインペラー。 ４．前記各ブレードの間に流路が形成されるよう、各ブレードを互いに 重なり合う状態で配置し、隣接するブレードとの間の、ブレードの先端部分の間 隔を後端部分の間隔より広くして、流路が絞られている請求項３記載のインペラ ー。 ５．各ブレードの基部が、少なくとも部分的に、隣接するブレードの肩 部の上面にまで延び、高速回転時のブレードの飛散を防止する請求項４記載のイ ンペラー。 ６．前記ハブが、相対運動可能なハブ前方部分とハブ後方部分とで形成 され、各ブレードの少なくとも一部分がハブ前方部分に回転可能に取り付けられ 、ブレードの他の部分がハブ後方部分にも取り付けられて、ハブの各部分の相対 運動によりブレードのピッチを変更可能とした請求項１記載のインペラー。 ７．各ブレードが、ハブ前方部分に回転可能に取り付けられ、ハブ後方 部に摺動可能に取り付けられている請求項６記載のインペラー。 ８．ハブ前方部がインペラー軸に固定され、ハブ後方部分がハブ前方部 分に対して回転調節可能となっている請求項７記載のインペラー。 ９．各ブレードが、ブレードの前方部分と、ブレードの前方部分から延 びハブ前方部の凹部に突入するピンと、ブレードの後方部分と、ブレードの後方 部分から延びハブ後方部分の溝部に沿って摺動可能なピンとを有し、前記溝部が 回転軸に対して傾斜している請求項７記載のインペラー。 １０．少なくとも内面の一部が球面であるハウジング内でインペラーが 回転し、ハウジングとの間に望ましくない隙間を生じることなく、各ブレードを ハウジング内で回転させ、ブレードのピッチを変更可能とした形状のブレード先 端部を有する請求項１又は６のいずれか１項に記載のインペラー。