JPS641517Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、斜流フアンの羽根車に関し、特に一
体形成可能とした羽根車の形状に関するものであ
る。

（従来の技術） 従来、斜流フアンの羽根車は、一般的には第１
図ないし第３図に示すように、円錐台形状のハブ
ａの周壁面上に斜流加速を生ぜしめる複数枚の羽
根ｂ，ｂ…を植設してなるものである。そして、
前記羽根ｂは、通常、羽根出口部ｃの任意の点と
回転軸との距離をｒ、羽根出口部ｃの絶対速度
の周方向成分をCu₂とすれば、羽根出口部ｃのハ
ブ側端縁c₁からチツプ側端縁c₂までに対して、
ｒ・Cu₂＝一定の条件（自由渦設計）で設計され
る。また、羽根入口部ｄは等速流入で、かつ無衝
突流入の条件から羽根入口角が設計される。以上
の自由渦設計に基づく斜流フアン羽根車の羽根入
口部ｄおよび羽根出口部ｃのハブ側端縁d₁，c₁か
らチツプ側端縁d₂，c₂までの速度三角形を第４図
ａおよびｂに示す。第４図において、β₁は羽根入
口角、β₂は羽根出口角、ｃは絶対速度、ｕは周速
度、ｗは相対速度を示し、また添字１は羽根入口
部、２は羽根出口部、ｈはハブ側、ｔはチツプ
側、ｍは平均流面を表わす。第４図から、羽根出
口部ｃの羽根出口角β₂はハブ側端縁c₁で大きく、
チツプ側端縁c₂に近づくほど小さくなることが判
る。

（考案が解決しようとする課題） 以上のことから、自由渦設計等に基づく羽根２
は３次元曲面を有する形状になるため、従来の斜
流フアン羽根車を通常、樹脂により射出成形する
場合、軸方向に２分割の金型（上型および下型）
による一体成形が不可能である。すなわち、従来
の羽根車は円錐台状ハブａの周壁面上に軸方向に
所定角度を有する３次元曲面の羽根ｂ，ｂ…を取
付けた形状となるため一体成形が不可能である。

このため、従来、斜流フアンの羽根車は、ハブ
ａと羽根ｂとを別々に成形したのち、該ハブａと
羽根ｂとを接合して形成されており、両者の接合
は樹脂製の場合には接着により、金属製の場合に
は溶接、リベツト接合、ボルト・ナツト等により
行つていた。そのため、生産性が極めて悪く、コ
ストアツプの要因となるとともに、接合強度に不
安があり、耐久性に欠けるという問題があつた。

本考案は斯かる問題点を解決すべくなされたも
ので、羽根車本体を一体成形可能とするととも
に、該羽根車本体１に対して、別途成形した、円
錐台形状のキヤツプを嵌込んで組立て得る斜流フ
アン羽根車を提供し、よつてフアン効率を良好に
確保しつつ、生産性および強度の向上を図らんと
するものである。

（課題を解決するための手段） この目的を達成するために、本考案の解決手段
は第５図〜第９図に示すように、上流側端面が有
底の中空円筒形状のハブ３と、該ハブ３の周壁面
３ａに一体成形され、斜流加速を生ぜしめるよう
に軸方向に所定角度を有する３次元曲面に形成さ
れているとともに羽根背面部分４ａが上流側から
見て全面が見えるように形成され、かつ根元部分
４ｂがハブ３の周壁面３ａ軸方向に沿つて上流側
から下流側に向かつて高さを漸増させながら径方
向外方に立上る略三角形平板状に形成された複数
枚の羽根４，４…とからなる羽根車本体１を備え
るとともに、小径部の内径が上記羽根車本体１の
ハブ３の外径と略同じでかつ上記羽根４の根元部
分４ｂの三角形の斜辺をほぼ母線とする中空円錐
台形状に形成され、該円錐台の小径部端に内方に
折曲がり上記ハブ３の上流側端面と係合可能な折
曲部２ａが形成されているとともに、上記円錐台
の小径部端縁から大径部に向かつて母線方向に上
記羽根４の根元部分４ｂの斜辺長さと略同長でか
つ該羽根４の厚さと略同幅でもつて上記羽根車本
体１の羽根４に対応して切欠かれた羽根枚数と同
数のスリツト状溝５，５…が形成されたキヤツプ
２を備え、上記キヤツプ２のスリツト状溝５，５
…にその小径部側からかつ該小径部側を拡開変形
させた状態で上記羽根車本体１の各羽根４の根元
部分４ｂがその下流端側から嵌込まれて、該根元
部分４ｂの下流端部がスリツト状溝５の奥端部と
当接した状態でキヤツプ２の折曲部２ａが羽根車
本体１のハブ３の上流側端面に係合することで、
キヤツプ２が羽根車本体１のハブ３外周に外嵌状
態で組付けられている構成としたものである。

（作用） これにより、本考案では、円筒形状のハブ３と
その周壁面３ａ上の３次元曲面の羽根４，４…と
を有する羽根車本体１を軸方向に２分割の金型に
より一体成形できるとともに、該羽根車本体１の
外周に、軸方向に２分割の金型により一体成形し
てなる円錐台形状のキヤツプ２を嵌合することで
組立てることができる。このことにより、羽根
４，４…間に形成される通路内での相対速度の減
速率を良好に保持し、良好な性能を確保しなが
ら、一体成形の羽根車本体１と一体成形のキヤツ
プ２との嵌合による簡単な組立てにより、生産性
を高めることができ、また、強度面でも有利であ
る。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。

第５図および第６図は本考案の第１実施例であ
る斜流フアン羽根車A₁を示し、該羽根車A₁は羽
根車本体１と該羽根車本体１のハブ３外周に外嵌
状態で組付けられる円錐台形状のキヤツプ２とか
らなる。

前記羽根車本体１は、第７図および第８図に示
すように、上流側端面が有底の中空円筒形状のハ
ブ３と、該ハブ３の周壁面３ａに一体成形された
斜流加速を生ぜしめる複数枚（図では８枚）の羽
根４，４…とからなる。すなわち、該羽根車本体
１の各羽根４は自由渦設計等に基づく軸方向に所
定角度を有する３次元曲面に形成されているとと
もに、羽根背面部分４ａが第７図の如く上流側か
ら見て全面が見えるように形成されており、この
羽根４の形状および円筒形状のハブ３形状によつ
て軸方向に２分割の金型（上型および下型）で一
体成形可能に設けられている。また、前記羽根車
本体１の各羽根４の根元部分４ｂは前記円錐台形
状キヤツプ２を軸方向から嵌込むことがてきるよ
うにハブ３の周壁面３ａ軸方向に沿つて上流側か
ら下流側に向かつて高さを漸増させながら径方向
外方に立上る略三角形平板状に形成されている。

一方、前記キヤツプ２は、第９図に示すよう
に、円錐台小径部の内径が上記羽根車本体１のハ
ブ３の外径と略同じでかつ上記羽根４の根元部分
４ｂの三角形の斜辺をほぼ母線とする中空円錐台
形状に形成され、該円錐台の小径部端縁から大径
部に向かつて母線方向に前記羽根４の根元部分４
ｂの斜辺長さとほぼ同じ長さでかつ羽根４の厚さ
より若干大なる溝幅のスリツト状溝５を前記羽根
４に対応してそれと同数条軸方向に直線状に大径
部における若干の幅を残して切欠いて形成すると
ともに、先端（小径部端）には内方向に折曲がり
上記ハブ３の上流側端面に係合可能な折曲部２ａ
が形成されている。よつて、第１０図に示すよう
に前記キヤツプ２のスリツト状溝５，５…にその
小径部側からかつ該小径部側を拡開変形させた状
態で羽根車本体１の羽根４の根元部分４ｂをその
下流端側から嵌込み、該根元部分４ｂの下流端が
スリツト状溝５の奥端と当接した状態でキヤツプ
２の折曲部２ａが羽根車本体１のハブ３の上流側
端面に係合当接して位置決めすることにより、第
１１図に示すように羽根車本体１のハブ３外周に
キヤツプ２が外嵌状態で組付けられて、本考案に
係る羽根車A₁が構成される。

尚、前記キヤツプ２も羽根車本体１と同様に、
軸方向に２分割の金型により一体成形が可能であ
る。特に、樹脂による射出成形で一体成形する場
合には、キヤツプ２の先端（小径部）の内径D₁
を羽根車本体１のハブ３の外径D₂よりも若干小
さめに形成しておけば、樹脂の持つ弾性力により
羽根車本体１とキヤツプ２との嵌合を密着させる
ことができる。

また、第１２図に示すように、羽根車本体１の
羽根４の根元部分４ｂ下流端縁に、キヤツプ２の
スリツト状溝５の奥端部と係合する切欠部６を形
成すれば、キヤツプ２下流端側が径方向に偏心し
ないようにする上で有効である。

さらに、前記羽根車本体１とキヤツプ２との固
定は、羽根車A₁の使用回転数が比較的低く、か
つ各部材の弾性力あるいは嵌込による摩擦力が十
分である場合には、前記第１実施例の如く単に両
者を嵌合するだけで十分であるが、そうでない場
合には、接着、溶接等によつて固定すればよい。

したがつて、前記第１実施例の斜流フアン羽根
車A₁は、円筒形状のハブ３とその周壁面３ａ上
の３次元曲面の羽根４，４…とを有する羽根車本
体１を軸方向に２分割の金型により一体成形でき
るとともに、該羽根車本体１の外周に、軸方向に
２分割の金型により一体成形してなる円錐台形状
のキヤツプ２を嵌合することで組立てることがで
きる。このことにより、羽根４，４間に形成させ
る通路内での相対速度の減速率を良好に保持し、
良好な性能を確保することができる。しかも、一
体成形の羽根車本体１と一体成形のキヤツプ２と
の嵌合による簡単な組立てにより、生産性を高め
ることができ、また、強度面でも有利である。

また、第１３図は本考案の第２実施例である斜
流フアン羽根車A₂を示し（尚、第５図および第
６図と同一部分については同一の符号を付してそ
の説明を省略する。）、羽根車本体１のハブ３の周
壁面３ａに、ハブ３背面から気流を羽根４の根元
部分４ｂに導入する複数個の気流導入穴７，７…
を穿設したものである。本実施例の場合、羽根車
本体１の羽根４の根元部分４ｂでのスムーズな斜
流加速の発生が可能となり、フアン効率をより一
層向上させることができるとともに、ハブ３背面
からの気流の導入によりハブ３背面に設けるモー
タ（図示せず）を有効に冷却することができる。

尚、前記各実施例では、羽根４を自由渦設計に
基づいて形成したものについて例示したが、本考
案はその他強制渦設計に基づくもの等、斜流加速
を生ぜしめる３次元曲面に形成したものについて
も同様に適用でき、同様の作用効果を奏すること
ができる。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案の斜流フアン羽根
車によれば、円筒形状のハブと該ハブの周壁面上
の斜流加速を生ぜしめる複数枚の羽根とを有する
羽根車本体を一体成形でき、かつ該羽根車本体の
ハブ外周に、別途一体成形される円錐台形状のキ
ヤツプを嵌合して組立てることができるので、良
好なフアン効率を確保しつつ、生産性を高めてコ
ストダウン化を図ることができるとともに、強度
の向上をも併せ図ることができるものである。ま
た、上記ハブ背面の冷却のためにハブ背面からの
気流の導入が可能な構造であるので、ハブ背面に
設けられるモータの冷却が可能となる。

加えて、前記羽根車本体のハブの周壁面に、羽
根の根元部分に気流を導入する複数個の気流導入
穴を穿設すれば、フアン効率をより一層向上させ
ることができるとともに、フアン用モータの冷却
効果をも併せ有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は従来例を示し、第１図は
正面図、第２図は側面図、第３図は中央縦断側面
図である。第４図ａおよびｂはそれぞれ自由渦設
計に基づく羽根入口部および羽根出口部における
速度三角形を示す説明図である。第５図ないし第
１３図は本考案の実施例を示し、第５図および第
６図はそれぞれ第１実施例の正面図および側面
図、第７図および第８図はそれぞれ羽根車本体の
正面図および側面図、第９図はキヤツプの斜視
図、第１０図および第１１図はそれぞれ組立時お
よび組立完了時の状態を示す要部拡大斜視図、第
１２図は変形例を示す第１１図相当図、第１３図
は第２実施例の中央縦断側面図である。 A₁，A₂…斜流フアン羽根車、１…羽根車本体、
２…キヤツプ、２ａ…折曲部、３…ハブ、３ａ…
周壁面、４…羽根、４ａ…背面部分、４ｂ…根元
部分、５…スリツト状溝、７…気流導入穴。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 上流側端面が有底の中空円筒形状のハブ３
   と、該ハブ３の周壁面３ａに一体成形され、斜
   流加速を生ぜしめるように軸方向に所定角度を
   有する３次元曲面に形成されているとともに羽
   根背面部分４ａが上流側から見て全面が見える
   ように形成され、かつ根元部分４ｂがハブ３の
   周壁面３ａ軸方向に沿つて上流側から下流側に
   向かつて高さを漸増させながら径方向外方に立
   上る略三角形平板状に形成された複数枚の羽根
   ４，４…とからなる羽根車本体１を備えるとと
   もに、 小径部の内径が上記羽根車本体１のハブ３の
   外径と略同じでかつ上記羽根４の根元部分４ｂ
   の三角形の斜辺をほぼ母線とする中空円錐台形
   状に形成され、該円錐台の小径部端に内方に折
   曲がり上記ハブ３の上流側端面と係合可能な折
   曲部２ａが形成されているとともに、上記円錐
   台の小径部端縁から大径部に向かつて母線方向
   に上記羽根４の根元部分４ｂの斜辺長さと略同
   長でかつ該羽根４の厚さと略同幅でもつて上記
   羽根車本体１の羽根４に対応して切欠かれた羽
   根枚数と同数のスリツト状溝５，５…が形成さ
   れたキヤツプ２を備え、 上記キヤツプ２のスリツト状溝５，５…にそ
   の小径部側からかつ該小径部側を拡開変形させ
   た状態で上記羽根車本体１の各羽根４の根元部
   分４ｂがその下流端側から嵌込まれて、該根元
   部分４ｂの下流端部がスリツト状溝５の奥端部
   と当接した状態でキヤツプ２の折曲部２ａが羽
   根車本体１のハブ３の上流側端面に係合するこ
   とで、キヤツプ２が羽根車本体１のハブ３外周
   に外嵌状態で組付けられていることを特徴とす
   る斜流フアン羽根車。 (2) 羽根車本体１のハブ３の周壁面３ａに、羽根
   ４の根元部分４ｂに気流を導入する複数個の気
   流導入穴７，７…が穿設されている実用新案登
   録請求の範囲第(1)項記載の斜流フアン羽根車。