KR970005981B1 - 와류블로워 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

와류펌프

제1도는 원심펌프와 같은 본 발명에 따른 와류블로워의 분해사시도.

제2도는 제1도의 와류블로워의 유로의 평면도.

제3(a)도는 제2도의 3A-3A선에 따른 본 실시예의 유로의 단면도.

제3(b)도는 제2도의 3B-3B선에 따른 본 실시예의 유로의 단면도.

제4도는 본 실시예의 유로부의 능선에 의한 단면감소수단을 나타낸 도면.

제5도는 본 실시예의 전체 구조의 종단면도.

제6도는 제2도의 실시예의 유로내의 기류의 평면도.

제7(a)도는 제6도의 유로내의 내부흐름의 7A-7A 단면도.

제7(b)도는 7A-7A 단면에서의 둘레방향 내부흐름 분포도.

제8도는 제6도의 내부흐름의 속도삼각형도.

제9도는 본 발명의 실시예에 따른 소음의 스텍트럼도.

제10도는 종래의 와류블로워의 소음의 스펙트럼도.

제11도는 본 발명의 다른 실시예의 유로 및 단면감소수단의 단면도.

제12도는 제11도의 실시예의 제1변형예의 유로 및 단면감소수단의 단면도.

제13도는 제11도의 실시예의 제2변형예의 유로 및 단면감소수단의 단면도.

제14도는 제11도의 실시예의 제3변형예의 유로 및 단면감소수단의 단면도.

제15도는 제11도의 실시예의 제4변형예의 유로 및 단면감소수단의 단면도.

제16도는 본 발명의 다른 실시예의 유로 및 단면감소수단의 단면도.

제17(a)도는 본 발명의 다른 실시예의 유로 및 단면감소수단의 단면도.

제17(b)도는 제17(a)도의 실시예의 변형예의 유로 및 단면감소수단의 단면도.

제18도는 양 날개형 임펠러를 이용한 본 발명의 다른 실시예의 종단면도.

제19도는 제18도의 실시예의 유로의 평면도.

제20(a)도는 제19도의 20A-20A선에 따른 유로의 단면도.

제20(b)도는 제20(a)도의 20B-20B선에 따른 유로의 단면도.

제21도는 제19도의 실시예의 변형예 유로의 단면도.

제22도는 제19도의 실시예의 다른 변형예의 유로의 단면도.

제23도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 와류블로워의 요부단면도.

제24도는 제23도의 24-24선 단면도.

제25도는 제23도의 실시예에 따른 와류블로워의 전체구성의 절단측면도.

제26도는 제23도에서 와류블로워의 사이드커버 및 임펠러를 제거한 상태의 정면도.

제27도는 와류블로워의 작동원리의 설명도.

제28도는 와류블로워의 와류원리의 설명도.

제29도는 제23도의 실시예의 실험결과를 도시한 공력특성도.

제30도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 와류블로워의 요부단면도.

제31도는 제30도의 31-31선 단면도.

제32도는 제30도에서 와류블로워의 사이드커버 및 임펠러를 제거한 상태의 정면도.

제33도는 제30도의 실시예의 실험결과를 도시한 공력특성도.

제34도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 와류블로워의 요부단면도.

제35도는 제34도의 35-34선 단면도.

제36도는 제35도의 36-36선 단면도.

제37도는 제34도의 와류블로워의 전체구성의 절단측면도.

제38도는 제34도의 실시예의 실험결과를 도시한 공력특성도.

본 발명은 와류식(渦流式) 기체펌프 또는 와류식 액체펌프, 예를 들면 웨스코(WESCO)펌프로서 작동될 때 그 성능을 향상시키는 와류블로워의 구조에 관한 것이다.

원심펌프와 같은 이 종류의 와류블로워는 일반적으로 원환상(圓環狀)유로내에 다수의 날개를 가진 임펠러를 배치하고, 이 원환상유로내에 각각 연통하는 흡입구, 토출구와, 이들 토출구로부터 흡입구에 이르는 사이를 날개의 통과경로에 대해 미소공극을 통해 구획하는 격벽을 가지고 있다. 그리고, 이 원환상유로내에 배치된 임펠러를 회전함으로써, 흡입구로부터 도입된 기체 또는 액체(이하, 기체, 액체를 총칭하여 유체라고 함)를 원환상유로내에서 와류형으로 선회가압하여, 토출구로부터 토출한다.

종래의 싱글임펠러형 와류펌프에 있어서는 케이싱의 환상홈구조로서, 예를 들면 일본국 특개소 51(1976)-70512호에 기재된 바와 같이 환상홈을 대략 반타원형상으로 형성하고, 환상홈의 외경을 D₂, 내경을 D₁, 깊이를 d라고 했을 때 d(D₂-D₁)/4로 함으로써 역류를 방지하여, 소풍량으로 고정압(高靜壓)의 와류블로워를 얻는 것이 행해지고 있었다.

또, 종래의 양 날개형 와류펌프에 있어서는, 케이싱의 환상홈구조로서, 예를 들면 일본국 특개소 49(1974)-135209호에 기재된 바와 같이 환상홈 외주측에 환상의 돌기를 형성하여 와류의 발생을 방지함으로써 출력의 향상을 도모하는 것이 행해지고 있다.

상기 종래기술은 소풍량영역에 있어서의 고정압화에 관한 것이며, 저소음화를 위한 구성에 대하여는 고려되어 있지 않았다. 또한, 상기 종래기술에 있어서는 돌기 또는 홈의 얕은 부분이 환상홈의 전둘레에 형성되므로, 환상홈의 흡입구로부터 흡토중앙(吸吐中央)에 이르는 부분의 단면적이 감소하여 풍량이 감소한다는 문제가 있다. 또, 이부분에 있어서의 단면적의 감소는 소음의 저감에 대하여는 거의 관여하지 않는다.

이것은 그 구조상 취급이 비교적 용이하므로, 여러 분야에서 이용되고 있다. 그러나, 이러한 구조이기 때문에 특유의 문제점을 가지고 있다. 즉, 임펠러는 연속하여 회전하고, 흡입구로부터 흡입된 유체는 원환상 유로내에서 와류형으로 선회가압되어, 격벽의 작용에 의해 토출구로 운반된다. 이때, 예를 들면 일본국 실개소 51(1976)-91308호에 기재된 바와 같이 일부의 유체는 임펠러의 날개와 날개와의 사이에 남아서 흡입구측에 운반되어 버린다. 이 흡입구측에 운반되어 버리는 일부의 유체를 이하 이월흐름이라고 한다. 이월 흐름은 격벽을 통과하여, 흡입측으로 운반되고, 이 사이 그 선회가 억제된다. 그리고, 이 가압된 이월흐름은 흡입측에서 날개폭 전역에 대하여 개방되어 유로내에서 대략 균일하게 팽창된다. 따라서, 그만큼 흡입되는 유체의 양이 감소하고, 유효반송유체량이 감소하여 버리며, 따라서 그 특성은 낮은 그대로이다.

상기한 바와 같이, 토출구측의 고압에서 선회가 큰 유체는 토출구로부터 유출되지만, 본 발명자들의 해석에 의하면, 이 이월흐름은 유효반송유체량을 감소시키는 것만으로 끝나지 않고, 다음과 같은 점에서 불리하게 작용하여 버리는 것이 명백해졌다. 즉, 이 고압의 이월흐름은 흡입구측에서 개방되면, 이 위치에서 날개폭 전역에 대해 개방되어 유로내에서 대략 균일하게 선회를 갖지 않고 팽창하여 버린다. 그렇게 하면, 이 팽창흐름은 접수(接水)주변길이가 변하지 않고, 흡입구로부터 유입된 유체와 혼합하고, 또한 유입구로부터 유입된 유체에 교란이 생겨 버린다. 이 교란에 의해 외부로부터 흡입구를 통해 유입된 유체는 흡입구 근방의 유로내에서 선회흐름을 형성할 수 없고, 이 혼합영역을 지난 후에 비로서 유효한 선회흐름을 형성하게 된다. 발명자들의 실험에 의한 계측에 의하면, 이 혼합영역은 흡입구로부터 토출구측에 걸쳐서 원주각으로 약 40도에 달하고 있다. 그러므로, 종래의 와류펌프에서는, 이 혼합영역에 상당하는 각도만큼, 즉 약 40도에서는 선회흐름을 형성할 수 없기 때문에, 압력상승을 할 수 없으므로 압력이 낮고, 이것이 다시 특성향상에 악영향을 주고 있던 것이 명백해졌다. 또한, 이 교란이 소음이 발생에 악영향을 주고 있는 것이 명백해졌다. 유체의 교란은 수력, 공력학(空力學)에 있어서도 성능저하의 요인으로 되는 것은 주지의 사실이다.

본 발명의 목적은 성능의 향상을 도모할 수 있는 와류블로워를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 소음레벨의 저감이 가능하고, 또 전풍량영역에 있어서의 고정압화가 가능한 와류블로워를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 유로전체에서 보다 유효하게 선회흐름을 형성할 수 있는 와류블로워를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 흡입구 근방으로부터 보다 원활하게 선회흐름을 형성할 수 있는 와류블로워를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 이월흐름을 보다 유효하게 활용할 수 있는 와류블로워를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 유체의 유입손실을 보다 작게 할 수 있는 와류블로워를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 임펠러와, 흡입구와 토출구를 구비하며, 상기 임펠러를 격납하는 케이싱을 구비하고, 상기 케이싱내의 상기 임펠러의 날개에 대향하는 부분에 상기 임펠러의 회전방향에 따라서 상기 흡입구로부터 토출구에 이르도록 배설되어, 상기 날개에 면하여 개구된 환상홈을 가진 와류블로워에 있어서, 상기 환상홈중 상기 흡입구로 부터 토출구에 이르는 부분의 최소한 중앙으로부터 상기 토출구에 걸치 구간의 일부에 상기 환상홈내의 단면적을 감소시키는 단면감소수단을 구비함으로써 소음저감 및 고정압화가 달성된다.

본 발명의 특징에 따르면, 상기 단면감소수단을 회전축을 지나는 평면에서 절단한 단면이 상기 환상홈의 외주측의 에지의 근방으로부터 상기 환상홈의 저면에 이르는 경사면형상이 돌출부로 형성된다.

다른 바람직한 실시 양태에 있어서는, 상기 환상홈은 상기 케이싱의 상기 임펠러에 대향하는 면으로부터의 깊이가 상기 환상유로중앙부와 상기 흡입구와의 중간위치, 상기 환상유로중앙부, 상기 환상유로중앙부와 토출구와의 중간위치의 순으로 깊어진다.

본 발명에 따르면, 임펠러는 원동기에 의해 구동되어 회전하여 외주부로부터 유출하는 유체의 내부흐름을 만들어 낸다. 담면감소수단은 임펠러부터 유출되는 내부흐름에 대해 경사면을 이루며, 이 내부흐름을 적극적으로 진로변경하도록 내주측으로 유도한다. 이로써, 임펠러 외주부로부터 유출하는 내부흐름은 내주측으로 유도되고, 임펠러의 외주부로부터 떨어진 부분으로부터 유출하는 흐름과 밀접하여 흐른다. 그러므로, 임펠러 외주부로부터 유출하는 흐름과, 외주부로부터 떨어진 부분으로부터 유출하는 흐름과의 속도차에 의한 박리가 적어지므로 소음의 발생을 억제할 수 있고, 동시에 내부흐름의 교란에 의한 손실도 억제됨으로써, 정압상승을 얻을 수 있다. 또, 폐쇄운전 부근에서는 내부흐름을 신속히 내주측으로 유도하여 임펠러 내주부에서의 유입속도를 저하시킴으로써, 소음의 발생을 억제할 수 있고, 동시에 내부흐름의 교란에 의한 손실도 억제됨으로써, 정압상승을 얻을 수 있다. 또, 흡입측에서는 유로면적이 확보되므로 풍량의 저하를 방지할 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 원심펌프와 같은 와류블로워는 흡입구로부터 유입된 유체에 대해, 당해 유체를 유로내에 있어서 선회흐름을 형성하는 방향으로 유도하는 보조흐름을 공급하는 보조흐름공급로들 구비한 것에 있다.

본 발명에 따르면, 보조흐름은 외부로부터 공급해도 좋지만, 바람직하게는 이월흐름을 이용하는 것이 유리하다. 또, 보조흐름의 공급각도는 격벽의 임펠러와 미소공극을 구성하는 면을 기준으로 하여 임펠러의 진행방향에 대해 앞방향, 즉 5도∼35도의 범위인 것이 바람직하다.

또, 본 발명에 있어서는, 보조흐름으로서 이월흐름을 이용함에 있어서, 격벽의 흡입구측에서, 이월흐름을 날개의 진행방향에 대해 경사앞방향으로 방출하도록 안내하는 방출안내부를 형성한 것을 특징으로 한다. 또, 격벽은 흡입구로부터 유도된 흐름을 원환상유로내에 효율좋게 유도하기 위해 유로안내부를 구비하고 있다. 날개와 날개와의 사이에 남은 유체는 이 유로안내부에 의해 방출구를 막은 상태에서 흡입구측까지 운반된다. 방출안내부는 이 격벽과는 별체로 형성해도 되지만, 이 격벽의 유로안내부에 형성하는 것이 바람직하다. 격벽에 유로안내부를 형성하는데 있어서는, 이곳을 구멍형상으로 절결해도 되고, 옆쪽으로부터 절결하도록 해도 된다.

본 발명에 따르면, 격벽의 유로안내부에 이월흐름을 임펠러의 진행방향에 대해 경사앞방향으로 방출함도록 안내하는 방출안내부를 구성하는데 있어서는, 그 위치와, 임펠러의 진행방향에 대해 전방으로 위치하는면의 각도가 특히 중요하다. 즉 외주측의 방출안내부에 대하여는, 날개와 대향하는 측의 개구위치는 그 직경방향에 있어서, 날개와 대응하는 위치의 보다 외주측인 것이 바람직하다. 더욱 바람직한 것은, 그 직경방향에 있어서, 날개의 폭 중앙부보다 외측인 것이 바람직하고, 더욱 바람직한 것은 날개의 직경방향에 있어서, 날개의 중앙부를 기준으로 하여 1/6 또는 1/6이상 외주측인 것이 좋다. 또, 그 둘레방향에 있어서는, 방출안내부와 날개와 대향하는 쪽의 개구위치는 임펠러의 진행방향에 대해 격벽의 유로안내부의 선단을 기준으로 하여 후단이 날개와 날개의 간격의 1.5배∼2.5배 정도가 양호하다. 또, 다시 이월흐름을 분출하는데 중요한 임펠러의 진행방향에 대해 전방에 위치하는 면의 각도는 격벽의 임펠러와 미소공극을 구성하는 면을 기준으로 하여 임펠러의 진행방향에 대해 5도∼35도의 범위가 양호하다.

또한, 내주측의 방출안내부에 대하여는, 날개와 대향하는 측의 개구위치는 그 직경방향에 있어서, 날개와 대응하는 위치의 보다 내주측인 것이 바람직하다. 보다 바람직한 것은 그 직경방향에 있어서 날개의 폭 중앙부보다 내측인 것이 바람직하며, 더욱 바람직한 것은 날개의 직경방향에 있어서, 날개의 중앙부를 기준으로 하여 1/6 또는 1/6이상 내주측인 것이 좋다. 또, 그 둘레방향에 있어서는, 방출안내부의 날개와 대향하는 쪽의 개구위치는 임펠러의 진행방향에 대해, 격격의 유로안내부의 선단을 기준으로 하여 후단이 날개와 날개의 간격의 1.5배∼2.5배 정도가 양호하다. 또, 더욱 이월흐름을 분출하는데 중요한 임펠러의 진행방향에 대해 전방에 위치하는 면의 각도는 격벽의 임펠러와 미소공극을 구성하는 면을 기준으로 하여 임펠러의 진행방향에 대해 5도∼35도의 범위가 양호하다.

상기와 같이, 흡입구로부터 유입된 유체에 대해, 당해 유체를 유로내에 있어서 선회르름을 형성하는 방향으로 유도하는 보조흐름을 공급하도록 하면, 흡입구 근방에서 교란되려고 하는 유체는 접수주변길이를 크게 한 상태로 이 보조흐름에 이끌려 선회방향으로 유도된다. 따라서, 유로내에서는 보다 빠른 시점에서 선회흐름이 형성되게 된다. 따라서, 유로전체를 보다 유효하게 사용할 수 있으며, 유로내의 유체는 보다 많은 날개에 의해 선회가압됨으로써, 압력상승, 성능의 향상을 도모할 수 있다. 그리고, 보조흐름으로서 이월흐름을 이용한 것에 있어서는, 교란을 구성하는 이월흐름을 선회에 유효하게 작용시킬 수 있으며, 이로써 한층 성능의 향상을 도모할 수 있다.

본 발명의 상기 및 기타의 목적, 특징 및 이점은 본 발명에 따른 실시예를 도시한 첨부도면을 참조하여 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

다음에, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

컵형 와류펌프는 제1도, 제5도에 도시한 바와 같이, 임펠러(1)에 형성된 환상(環狀)홈(1b)내에 복수매의 날개(1a)를 가진 싱글임펠러와 와류(渦流)펌프이다. 임펠러(1)는 원동기(4)의 회전축(14)을 중심으로 하여 회전하도록 배설되고, 케이싱(3)에는 흡입구(3b)와 토출구(3c)가 형성되고, 내부에 임펠러(1)가 격납되는 공간을 가지고 있다. 본 실시예에서는 원동기(4)로서 유도전동기가 사용된다. 이 케이싱(3)내의 임펠러(1)의 날개(1a)에 대향하는 부분에는, 임펠러(1)의 회전방향에 따라서 흡입구(3b)로부터 토출구(3c)에 이르도록 형성되어 날개(1a)에 면하여 개구된 케이싱의 환상홈(3a)(이하 환상홈(3a))이 형성된다.

임펠러(1)는 다수매의 날개(1a)가 환상홈(3a)을 가로질러 배치되고, 임펠러(1)의 환상홈(1b)(이하 임펠러환상홈(1b))은 제3(a)도에 나타낸 바와 같이 미소갭 g을 통해 환상홈(3a)에 대향한다.

환상홈(3a)의 흡입구(3b)와 토출구(3c)와의 사이의 원주상의 일부분은 격벽부(3d)에 의해 구획되고, 이 격벽부(3d)에 인접하는 환상홈(3a)의 저부에는 임펠러(1)의 회전방향의 종점측에 흡입구(3b), 임펠러(1)의 회전방향의 시점측에 토출구(3c)가 각각 개구되어 있다. 제2도에 도시한 바와 같이, 환상홈(3a)중 흡입구(3b)로부터 토출구(3c)에 이르는 부분의 최소한 중앙(이하 흡토(吸吐)중앙(3e))으로부터 토출구(3c)에 걸친 구간의 일부에 환상홈(3a)내의 단면적을 감소시키는 단면감소수단(3f)을 구비한 것이다.

이 단면감소수단을 본 실시예에서는 제2도∼제4도에 도시한 바와 같이 회전축을 지나는 평면에서 절단한 단면이 환상홈(3a)의 와주측의 예지의 근방(임펠러(1) 외주와의 미소갭 g의 근방)으로부터 이 환상홈(3a)의 저면에 이르는 경사면형상의 돌출부로 형성된 단면축소부(3f)이다. 본 실시예에 있어서는 제2도에 도시한 바와 같이, 환상홈(3a)의 흡토중앙(3e)으로부터 토출구(3c) 중심까지의 구간내, 흡토중앙(3e)에 치우친 70%의 구간내에 상기 단면감소수단을 배설하고 있다. 구체적으로는, 본 실시예에서는 흡토중앙(3e)으로부터 토출구(3c) 중심까지는 각도로서 160도 이므로, 단면감소수단이 배설되는 것은 흡토중앙(3e)으로부터 112도까지의 구간이다. 이 단면감소수단이 배설되는 구간의 범위는 최대는 흡토중앙(3e)으로부터 개시되어 토출구 방향으로 환상홈에 따라서 112도의 각도의 위치에 이르는 구간이며, 최소는 실험적으로 흡토중앙(3e)으로부터 토출구방향으로 환상홈에 따라서 30도의 각도의 위치로부터 개시되어 90도 각도의 위치에 이르는 구간이다. 이 때의 단면감소수단의 구간의 길이는 최대치에 대해 약 50%이다.

단면감소수단은 미합중국 특허출원 제760,347호에 기재된 바와 같이 토출구 또는 흡입구의 부분에 배설되어도 된다. 이 경우, 토출측에 있어서는 내부흐름의 격벽(3d)에 출돌하는 부분이 억제되어서 흐름이 원활하게 되어 더욱 저소음화를 도모할 수 있고, 흡입측에서는 내부 흐름이 임펠러(1)의 근방을 통과하도록 유도되고, 임펠러(1)로부터 속도가 주어져 충분히 가속되므로 풍량의 증대를 도모할 수 있다. 본 실시예에 있어서는, 원동기(4)는 회전축(14)을 중심으로 하여, 임펠러(1)를 회전시켜서, 임펠러환상홈(1b)내에 발생시킨다. 즉, 케이싱의 흡입구(3b)로부터 흡토중심(3e)을 지난 단면축소수단(3f)를 거쳐 토출구(3c)에 이르는 선회를 가진 내부흐름을 형성하는 구조이다.

본 실시예에 있어서 흡입구(3b)로부터 흡토중앙(3e)에 걸쳐서 임펠러(1)의 회전방향으로 충분히 가속된 1차 흐름과 동시에 환상유로(1b), (3a)내를 선회하는 2차 흐름을 가진 내부흐름이 형성되고, 이 내부흐름은 흡토중앙(3e)으로부터 토출구(3c)에 걸쳐서 제4도에 능선형상으로 과장하여 나타낸 형상의 단면축소부(3f)를 경유함으로써 박리를 일으키지 않고 원활하게 흐른다. 그러므로, 박리에 의한 흐름의 교란의 발생을 방지할 수 있으며, 이로써 소음 및 압력손실의 발생을 방지할 수 있다.

또, 폐쇄운전 부근에서의 내부흐름은 제6도∼제8도에 도시한 바와 같이 된다. 이 경우, 제4도에 능선형상으로 과장하여 나타낸 형상의 단면축소부(3f)를 거쳐 신속히 내주측에 유도되어 임펠러내주부에서의 유입속도를 저하시킴으로써, 소음의 발생을 억제할 수 있고, 동시에 내부흐름의 교란에 의한 손실도 억제할 수 있으므로, 정압(靜壓)상승을 얻을 수 있다. 여기서, 내부흐름(30)은 제6도와 같이 임펠러(1)외주측의 점 S₁으로부터 유출하고, 케이싱의 환상홈(3a)내로 고속으로 유입하여 환상홈(3a)의 외주측에서는 임펠러(1)의 회전방향으로 점 S₂까지 흐르는데, 흐름은 그대로 토출구(3c)로 흐르는 것이 아니고, 환상홈(3a)의 유효유출분만이 흐르도록, 환상홈(3a)의 내주측에서는 흐름은 회전방향과는 반대측으로, 원래의 유출점 S₁에 가까운 점 S₃으로 귀환하는 흐름으로 된다. 즉, 외주, 내주에서의 흐름은,

케이싱외주측 : S₁→ S₂(회전방향으로 진행각 θ₂만큼 흐른다)

케이싱내주측 : S₂→ S₃(회전방향과 역방향으로 귀환각 θ_2'만큼 흐른다)으로 된다.

즉, 임펠러(1) 외주측의 점 S₁으로부터 유출한 흐름은 임펠러(1)의 내주측으로 귀환할 때는 점 S₁이 아니고, 이월유량 Q_IK분만큼 회전방향으로 진행한 점 S₃으로 귀환한다.

종래와 같이, 환상홈(3a)의 유로단면이 반원형이면, 환상홈(3a) 외주측에서는 점 S₁으로부터 점 S₂까지 진행각 θ₂만큼 크게 흐르므로, 환상홈(3a)의 내주측에서도 점 S₁으로부터 점 S₃으로 귀환할 때 각도 θ_2'만큼 크게 귀환하여 흐르므로, 점 S₃으로부터 임펠러에의 유입상태는 제8도와 같이, 유속 w₁으로 임펠러에 흐르게 된다. 와류블로워의 폐쇄에 있어서의 소음은 임펠러의 내주측에 있어서의 흐름의 유입에 따른 교란의 크기에 크게 기인한다. 내부흐름을 측정한 바, 유속 w₁은 u₂의 약 2배나 되므로, 흐름의 임펠러유입시의 교란이 크고, 소음발생량도 큰 결점을 가지고 있다.

예를 들면, 임펠러경 D₂이 210mm, 회전수가 2850rpm의 와류블로워에 대하여 내부흐름을 측정한 바, 임펠러주속(周速) u₂은 31.3m/s, 유량이 폐쇄점에서는 C₂는 78.5m/s(C₂는 케이싱내에 단면감소수단(3f)의 유무에 의한 차이는 없음), C₁는 76.5m/s, w₁은 93.5m/s나 되고, 제10도에 도시한 바와 같이 200∼1000Hz에 있어서의 주파수성분(유동소음) 및 2000Hz 부근의 주파수성분(사이렌음)이 크고, 소음레벨은 전체로 종래의 와류블로워에서와 같이 63dB 이었다.

본 실시예에 의해, 환상홈(3a) 단면이 반원형이 아니고 제7(a)도와 같이 환상홈(3a) 외주측의 유로면적을 작게 하면, 제6도와 같이 흐름도(30)으로부터 (30')으로 변하고, 원호 S₁, S₂의 길이도 종래에 비해 짧아지므로, 흐름의 회전방향진행각도 종래의 θ₂로부터 θ₂'로 대폭으로 작아진다.

흐름의 환상홈(3a) 외주측에 있어서의 진행각이 작아지면, 흐름의 환상홈(3a) 내주측에 있어서의 점 S₂으로부터 점 S₃에의 귀환각도 작아지므로, 이 때문에 제8도와 같이 흐름의 임펠러에의 유입속도는 w₁'로 되어, 종래의 w₁보다 대폭으로 작아진다.

상기 임펠러경 D₂이 210mm의 경우, 본 실시예의 날개유임속도 w₁'는 65.2m/s로 되어, 종래의 w₁의 93.5m/s보다 대폭으로 작아졌다. 이 결과, 흐름의 날개유입에 따른 교란도 대폭으로 감소하고, 제9도에 도시한 바와 같이 200∼1000Hz 및 2000Hz 부근에서의 주파수성분이 감쇠하여 소음레벨은 전체로 56dB로 되어, 미합중국 특허출원 제760,347호에 기재된 와류블로워의 구성에 의한 것보다 7dB이나 정음화(靜音化)를 달성할 수 있다. 또, 교란의 저감에 의해 동력을 약 20%이상 감소시킬 수 있었다.

상기와 같이, 본 실시예에서는, 컵형 와류펌프의 케이싱환상홈 외주측이 외주측의 미소갭 근방으로부터 개시되는 경사면에 의해 단면을 축소하는 수단을 가지며, 임펠러 외주부로부터 유출하는 내부흐름을 이 경사면에 따라서 적극적으로 내주측으로 유도함으로써 흐름의 박리를 방지하여 저소음화, 고정압화를 도모하는 것이다. 구체적으로는 소음레벨에서 약 7dB까지의 저하, 즉 발생소음에너지를 20%까지의 저감의 효과를 얻을 수 있다. 또, 동시에 10% 정도의 압력상승효과를 얻을 수 있다. 단면감소수단(3f)는 케이싱과는 별개 부재로 형성하여 이것을 환상홈(3a)에 장착하고, 이 별개 부재의 경사면에 따라서 내부흐름을 내주측으로 유도하도록 구성해도 된다. 케이싱은 일반적으로 알루미늄 다이캐스트로로 형성되나, 단면감소수단(3f)을 강재(鋼材), 세라믹제 또는 불소수지 등으로 형성해도 된다.

즉, 제3(a)도에 도시한 바와 같이, 단면감소수단(3f)을 환상홈(3a)과 별개 부재로 함으로써, 형상의 최적화를 도모할 수 있고, 내마모성 재료의 사용, 내식성(耐食性) 재료의 사용을 가능하게 할 수 있고, 마모시의 교환을 용이하게 하는 구조이다. 이로써, 주속의 2배 정도의 내부유속으로 된 와류펌프에 있어서도 양호한 단면감소수단을 유지하는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 다른 실시예에 대하여 제11도∼제15도에 따라서 설명한다. 본 실시예는 단면감소수단(3f)으로서의 경사면의 기능을 보다 효과적인 것으로 하기 위해 대략 경사면중앙이라고 생각되는 위치를 특정하는 것이다. 본 실시예에 있어서는, 회전축(14)의 중심으로부터 측정된 환상홈(3a)의 내주경, 외주경을 각각 D₁, D₂로 했을때, 제11도에 도시한 바와 같이, 흡입구(3b)로부터 토출구(3c)에 이르는 환상홈(3a)의, 최소한 흡토중앙(3e)으로부터 토출구(3c) 중심까지의 구간중, 흡토중앙(3e)에 치워진 70%의 구간에 있어서, 환상홈(3a)내의 (3D₂+D₁)/4의 직경에 있어서의 단면감소수단(3f)의 유로면의 깊이 P₁(경사면의 표면위치)가 환상홈(3a)의 중심경 (D₂+D₁)/2에 있어서의 환상홈(3a) 저면의 깊이보다 (D₂-D₁)/8이상 얕아지도록 구성한 것이다. 즉, 본 실시예에서는 흡토중앙(3e)으로부터 토출구(3c) 중심까지는 각도로서 하여 160도 이므로, 흡토중앙(3e)으로부터 112도까지의 구간에서 환상홈의 깊이가 상기한 관계를 가지면서 얕아진다. 이 구간은 필요에 따라서 흡토중앙(3e)으로부터 흡입구(3b) 중심까지의 구간내 흡토중앙(3e)에 치우친 70%의 구간으로까지 뻗어도 된다.

흡토중앙(3e)으로부터 토출측에서는 내부흐름은 둘레방향의 성분이 선회방향의 성분보다 커진다. 그러므로, 저소음대책 등은 주로 이 둘레방향성분에 대해 행하면 된다. 흐름의 교란에 의한 소음을 저감하는데는 외주측에서의 흐름의 박리를 방지하는 것이 중요하다. 이를 위해서는 환상홈의 단면적을 감소시키는 것을 생각할 수 있으나, 단지 감소시킨 경우에는 흐름의 유로가 너무 좁아지므로 풍량이 저하한다는 문제가 있다.

본 실시예에서는 상기와 같이 단면감소수단(3f)을 외주측에 배설함으로써 내주측에서 단면적을 확보하여, 풍량의 유지를 도모한다. 이와 같이 구성함으로써, 기류의 박리를 유효하게 방지할 수 있고, 내부흐름의 교란에 의한 손실이 억제되어 정압상승을 도모할 수 있다.

제12도는 본 실시예의 제1의 변형예이며, 환상홈(3a) 단면감소수단(3f)을 보다 유효하게 사용하기 위해 단면감소수단(3f)의 중간위치를 제11도에서 기준으로 한 위치 P₁보다 얕은 위치로 한 예이다.

제13도는 본 실시예의 제2의 변형예이며, 단면감소수단(3f)을 환상홈(3a)의 내주 및 외주의 에지로부터 환상홈저면에 향해 배설한 것에 있어서 위치 P₁에 있어서의 깊이의 관계를 제11도와 동일하게 한 것이다.

제14도는 본 실시예의 제3의 변형예이며, 단면감소수단(3f)을 환상홈(3a)의 외주측에 있어서 임펠러(1) 외주측과의 사이에 미소갭 g을 형성하는 위치(에지)의 근방으로부터 약간의 간격을 가진 후 개시되어, 환상홈(3a)의 저면에 이르는 경사면형상의 둘출부로 형성된 것이다. 환상홈(3a)의 단면감소수단(3f)을 환상홈의 주측의 에지로부터 약간 자극을 벌려 설정하고, 외주측 수직부를 약간 남김으로써 임펠러의 위치결정의 용이성을 도모할 수 있다.

제15도는 본 실시예의 제4의 변형예이며, 환상홈(3a)의 단면감소수단(3f)을 보다 유효하게 사용하기 위해 단면감소수단(3f)의 외주측 위치를 제14도에서 기준으로 한 위치 P₁보다 얕은 것으로 한 예이다. 본 변형예에서는 환상홈(3a)의 (3D₂+D₁)/4의 직경에 있어서의 P1점과, 동일단면중의 환상홈(3a)의 직경이 (3D₂+D₁)/4로부터 D₂까지의 유로형상을 나타내는 곡선과의 접선의 D₂에 있어서의 미소갭면으로부터의 깊이가 (D₂-D₁)/10보다 작아지도록 구성한 것이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 대하여 제16도에 따라서 설명한다. 본 실시예는 임펠러(1)와, 흡입구(3b)와 토출구(3c)를 구비하여 임펠러(1)를 격잡하는 케이싱(3)을 구비하고, 이 케이싱(3)내의 임펠러(1)의 날개(1a)에 대향하는 부분에 임펠러(1)의 회전방향에 따라서 흡입구(3b)로부터 토출구(3c)에 이르도록 배설되어 날개(1a)에 면하여 개구된 환상홈(3a)을 가진 와류펌프에 있어서, 상기 환상홈(3a)중 흡입구(3b)로부터 토출구 (3c)에 이르는 부분의 최소한 중앙(3e)으로부터 토출구(3c)에 걸친 구간의 일부에 환상홈(3a)내의 단면적을 감소시키는 단면감소수단(3f)을 구비하고, 환상홈(3a)은 케이싱(3)의 임펠러(1)에 대향하는 면으로부터의 깊이가, 환상홈(3a) 중앙부(3e)와 흡입구(3b)와의 중간위치, 환상홈(3a) 중앙부(3e), 환상홈(3a) 중앙부(3e)와 토출구(3c)와의 중간위치의 순으로 깊어지도록 구성한 것이다. 제16도는 제6도의 둘레방향 단면위치 A-A, C-C, D-D에서의 환상홈의 단면을 도시한 것이며, 이 순서로 환상홈의 깊이가 깊어진다. 본 실시예에서는, 개방시의 대풍량영역에서도 단면감소수단(3f)에 의해 소음레벨저감 또는 고정압화를 도모할 수 있고, 또한 D-D단면이 넓으므로 풍량의 확보도 가능하게 한 예이다.

본 발명의 다른 실시예를 제17(a)도 및 제17(b)도에 따라서 설명한다. 본 실시예는 환상홈(3a)의 경사면을 케이싱(3)과 동일부재로 하고, 또한 케이싱의 경사면형성범 위에 있어서 상기 환상홈(3a)의 내면을 환상홈(3a)의 내측에 향해 돌출하는 경사면형상으로 형성함으로써 단면축소부(3f)를 형성한다. 제17(a)도는 케이싱(3)의 경사면형성 범위에 있어서의 최대로 두꺼운 개소의두께 T를 동일 둘레상의 경사면을 형성하지 않은 개소의 두께 t의 2배이상으로 한 것이다. 제17(a)도와 같이 케이싱에 두꺼운 부분을 형성하여, 단면축소부(3f)를 형성함으로써, 마모시의 고장방지, 주물형(鑄物型)의 절삭에 의한 제작성의 양호 신속화를 얻을 수 있다. 또 케이싱의 두께를 증가시킴으로써, 마모에 대한 내구성을 향상시킬 수 있다. 제17(b)도는 본 실시예의 변형예이며, 환상홈(3a)의 부재를 판두께가 변하지 않고 내부에 돌출시켜서, 환상홈(3a)의 내측에 향해 돌출하는 경사면형상을 형성한 것이다. 이 구성에 의하면, 재료의 절감과 계량화(計量化)를 도모할 수 있다. 그리고, 와류펌프에 있어서, 일반적으로 내부흐름의 최대속도는 임펠러주속의 2배 정도나 되어, 고속의 흐름이므로 이와 같은 배려가 필요하다. 이상의 실시예에서는 컵형의 적용형상으로 나타내고 있으나, 양 날개형에서도 흡입측 단면형상을 크게 하는 것은 용이하며, 동일하게 실시가능하다.

본 발명의 다른 실시예에 대하여 제18도∼제22도에 따라서 설명한다. 본 실시예는 본 발명을 양 날개형 와류펌프에 적용한 예이다. 본 실시예의 기본구성을 제18도∼제20(a)도 및 제20(b)도에 따라서 설명한다. 본 실시예는 양 날개형 와류펌프의 케이싱 환상홈의 외주측에 미소갭 근방으로부터 임펠러측방으로 경사진 경사면에서 단면을 감소하는 수단을 가지며, 임펠러외주부로부터 유출하는 내부흐름을 그 경사면에 따라서 적극적으로 임펠러측방으로 유도하고, 토출구 및 임펠러내주부에 이르게 하는 것이다.

본 실시예의 구성은 회전축에 대해 대략 방사상으로 돌출하는 다수매의 날개(101a)를 외주부에 가진 양 날개형의 임펠러(101), 임펠러(101)의 날개(101a)에 대응하여 측방 및 외주측에 환상홈(103a)을 가진 케이싱(103), 임펠러(101)의 날개(101a)에 대응하여 측방 및 외주측으로 개구한 환상홈(115a)을 가진 사이드커버(115), 케이싱환상홈(101a)의 원주상이 일부분을 구획하는 격벽부(103d), 케이싱격벽부(103d)에 인접하여 임펠러(101)에 축방향축으로 개구하는 흡입구(103b), 케이싱격벽부(103d)에 인접하여 임펠러회전에 대향하는 측으로 개구되는 토출구(103c)를 가진 양 날개형 와류펌프에 있어서, 환상홈(103a)중 환상홈(103b)로부터 토출구(103c)에 이르는 부분의 적어도 중앙으로부터 상기 토출구(103c)에 걸친 구간의 일부에 환상홈(103a)내의 단면적을 감소시키는 단면감소수단(103f)를 구비하여 이루어지는 것이다.

본 실시예에 있어서는, 원동기(4)에 의해 양 날개형 임펠러(101)가 회전되어서, 컵형 와류펌프와 동일하게 내부흐름이 발생된다. 이 경우, 흡입구(103b)로부터 흡토중앙(103e)에 걸쳐서 임펠러(101)의 회전방향으로 충분히 가속된 1차 흐름과, 날개(101a)사이와 환상유로(103a)내를 선회하는 2차 흐름을 성분으로 하는 배부흐름이 형성되고, 다음에 흡토중앙(103e)으로부터 토출구(103c)에 걸쳐서, 단면축소부(103f)를 경유함으로써, 내부흐름은 박리를 일으키지 않고 원활하게 흐른다.

제19도, 제20(a)도 및 제20(b)도는 본 실시예의 양 날개형 와류펌프에서의 기본동작을 나타낸 것이며 임펠러(101)외주부 중심으로부터 유출하는 흐름은 본 실시예이 경사면에 의한 단면감소수단(103f)에 의해 환상홈(103a) 측방으로 유도되고, 임펠러외주부 중심으로부터 약간 벗어나 유출하는 내부흐름을 환상홈(103a) 측방으로 유도하고 또한 밀접하여 흐른다. 따라서, 종래 발생하고 있던 임펠러외주부 중심으로부터 유출하는 흐름과 임펠러외주부 중심으로부터 벗어나 유출하는 흐름과의 속도차에 의한 박리가 적어지므로 소음의 발생을 억제할 수 있고, 동시에 내부흐름의 교란에 의한 손실도 억제됨으로써, 정압상승을 얻을 수 있다. 따라서 본 실시예에 의하면 양 날개형 와류펌프펌프의 소음레벨의 저감 및 정압의 상승을 도모할 수 있다.

또, 단면감소수단으로서의 경사면의 형상은 케이싱환상홈(103a)외주측의 레이디얼방향 갭면의 직경을 D₁, 케이싱환상홈(103a)외주측의 최대경을 D₂, 측방갭을 g₂, 면폭을 B로 했을 때, 케이싱환상홈외주측의 흡토중앙으로부터 흡입구중심까지의 구간내, 흡토중앙으로 치우친 70%의 구간 및 흡토중앙으로부터 토출구중심까지의 구간내, 흡토중앙으로 치우친 70%의 구간에 있어서, 케이싱환상홈(D₂+D₁)/2의 직경에 있어서의 유로면의 깊이가 측방갭 g₂면에 있어서의 환상홈외주측의 레이디어방향 깊이의 최대치보다(D₂-D₁)/8이상 얕아지는 형상이다.

경사면에 의해 환상홈의 단면감소수단(103f)을 제20(a)도 및 제20(b)도에 도시한 바와 같이 별개 부재의 정착으로 해서, 이 별개 부재의 경사면에 따라서 내부흐름을 임펠러측방으로 유도하고, 토출구 또는 임펠러 내주부에 이르게 하도록 구성해도 된다.

본 실시예의 제1의 변형예에 대하여 제21도에 따라서 설명한다. 본 변형에는 경사면의 기능을 보다 효과적인 것으로 하기 위해, 경사면의 기점위치를 지정하고, 케이싱환상홈의 단면감소수단을 미소갭 g₁근방에서 또한 약간의 간극을 가지고 개시한 후, 측면방향으로 경사진 경사면으로 형성한 것이다. 본 발명예에서는, 제21도에 도시한 바와 같이, 환상홈(103a)의 단면감소수단(103f)은 케이싱환상홈(103a)의 외주측 갭부 g₁근방에서 또한 갭 g₁으로부터 약간 간극을 형성하여 설정된다. 이 간극은 위치결정의 기준으로서 사용가능하다.

본 실시예의 제2의 변형예에 대하여 제22도에 따라서 설명한다. 본 변형예는 환상홈(103a) 단면감소수단(103f)을 보다 유효하게 사용하기 위해 단면감소수단(103f)의 중간위치를 제1의 변형예에서 기준으로 한 위치 P₁보다 얕은 것으로 한 예이다. 본 변형예에서는 제22도에 도시한 바와 같이, 케이싱환상홈(103a)외주측의 폭중심에 있어서 미소갭면 g₁으로부터 P₁까지의 깊이가 (D₂-D₁)/10 이하로 되도록 정해지고, 환상홈(103a)의 단면을 보다 감소시켜서 기류를 내주측으로 유도하는 효과를 향상시킨다.

또, 본 실시예의 제3의 변형예로서, 케이싱(103)의 외주측의 케이싱미소갭면으로부터의 환상홈의 깊이를 흡토중앙(103e)과 케이싱흡입구(103b)와의 중간위치, 흡토중앙(103e), 흡토중앙(103e)과 토출구(103c)와의 중간위치의 순으로 크게 해도 된다(도시하지 않는다). 이 변형예는 대풍량특성도 고려하여, 둘레방향 흡입측에 있어서는, 케이싱환상홈의 외주측에 경사면을 형성하지 않고 임펠러외주측으로부터의 유출흐름을 외주측에 따르게 함으로써 흡입구로부터 흡입되는 흐름과 교차하지 않는 흐름으로 하는 것이다. 본 변형예에 의하면, 흡입측 유로단면의 지정을 가함으로써, 흡토중앙의 단면을 흡입구로부터 흡토중앙까지 일정치로 연속시킨 것에 비교하여 20%정도의 최대풍량증가를 도모할 수 있다. 본 변형예에 있어서 케이싱의 경사면형성범위에 있어서의 두께를 다른 부분의 2배 이상으로 함으로써, 경사면부분(103e)이 두껍게 되고, 임펠러(101)로부터의 고속의 흐름과의 마모에 의한 케이싱(103)에의 구멍형성 등의 손상을 방지할 수 있다.

본 발명에 의하면, 환상홈감소수단에 의해 내부흐름의 박리를 방지할 수 있으므로, 소음레벨의 저감이 가능하고, 또 전풍량영역에 있어서의 고정압화가 가능한 와류펌프를 얻을 수 있다.

다음에, 본 발명의 또 다른 실시예에 대하여 제23도 및 제24도에 따라서 설명한다. 제23도는 그 요부단면도로서, 흡입구 및 토출구 주위의 단면도이며, 제24도는 제23도의 24-24선에 따라서 절단하여 도시한 도면이다. 이들 도면에 있어서, (3)은 원환상(圓環狀)유로(208)를 형성하는 케이싱으로서, 환상홈(3a)이 형성되어 있다. 원환상유로(208)는 회전축(14)의 축선과 평행을 이루는 방향으로 개구하는 단면이 대략 반원호상(半圓號狀)이 홈을 이루고 있다. 원환상유로(208)는 원동기(4)의 회전축을 중심으로하여 원환상으로 구성되어 있다. 이 원한상유로(208)의 일단은 흡입구(3b)에 연통되어 있으며, 타단은 토출구(3c)에 연통되어 있다. 토출구(3c)로부터 흡입구(3b)에 이르는 사이는 임펠러(1)와 미소공극을 통해 대향하는 격벽(3d)으로 구획되어 있다. 흡입구(3b)에 이어지는 흡입측 통로(206)와 토출구(3c)에 이어지는 토출측 통로와는 베이스 부재를 겸한 소음기(逍音器)(5)내에 평행을 이루도록 형성되어 있다.

임펠러(1)는 슈라우드(shroud)와 다수의 날개로 구성되어 있으며, 슈라우드는 회전축(14)을 중심으로 하여, 원환상유로(208)에 대향하여 축방향으로 개구되는 환상의 홈(211)을 가지고 있다. 임펠러(1)를 원동기의 회전축(14)에 고정함으로써, 원환상유로(208)의 개구부와, 슈라우드이 개구부가 대향하고, 이로써 단면원형상의 원환상유로(212)가 형성된다.

여기서, 원동기를 회전구동하면 이 회전축(14)에 고정된 임펠러(1)가 회전한다. 그렇게 하면, 흡입구(3b)로부터 흡입된 기체는, 제27도, 제28도에 도시한 바와 같이, 임펠러(1)의 날개(1a)의 작용에 의해, 원환상유로(208)와 슈라우드로 구성되는 단면원형상의 원환상유로(21)내에서 화살표로 나타낸 바와 같이 나선(螺旋)을 그리면서 회전하고, 날개(1a)에 의해 가압되어, 점차 회전방향 F으로 향해 반송된다. 그리고, 이 가압된 기체는 격벽(3d)의 작용에 의해 토출구(3c)에 유도되고, 이로부터 토출된다.

제23도는 격벽(3d) 및 흡입구(3b), 토출구(3c) 및 임펠러(1)와의 관계를 도시한 요부단면도이다. 이 도면에 도시한 바와 같이, 격벽(3d)의 임펠러(1)와 대향하는 선단부에는, 흡입구(3b)로부터 유입된 기체를 원할하게 원환상유로(212)에 유도하는 흡입측 유로안내부(210a)와, 가압된 기체를 원활하게 토출구(3c)로 유도하는 토출측 유로안내부(210b)를 구비하고 있다. 이 도면에서는 명백한 바와 같이, 임펠러(1)에 의해 가압된 기체는 화살표 OUT로 나타낸 바와 같이, 격벽(3d)의 작용에 의해 토출구(3c)에 유도된다. 그러나, 토출시에 날개(1a)와 인접한 날개(1a)와의 사이에 남은 기체(213)는 격벽(3d)에 의해 그 출구가 닫히고, 그대로 흡입구(3b)측에 운반되어 흡입측으로 이월되어 버린다. 이것을 이월흐름이라고 하지만, 이월흐름은 선회를 감소한 후, 격벽(3d)을 통과하여 흡입측으로 운반되어 버린다. 그리고, 이 가압된 유체는 흡입측에서 날개(1a)의 폭 전역에 대해 개방되어 원환상유로(212)내에서 대략 균일하게 선회를 갖지 않고 팽창된다. 그렇게 하면, 이 팽창흐름은 흡입구(3b)로부터 유입된 화살표 IN로 나타낸 기체와 혼합되고, 유입되는 기체의 흐름을 교란시켜 버린다. 이 교란에 의해 외부로부터 흡입구(3b)를 통하여 유입된 기체는 흡입구(3b) 근방의 유로내에서 원활하게 선회흐름의 형성을 개시할 수 없으며, 이 혼합영역을 지난 후에 비로서 유효한 선회흐름을 형성하게 된다. 발명자의 실험에 의한 계측에 의하면, 이 혼합영역은 제28도에 도시한 바와 같이 흡입구(3b)로부터 토출구(3c)측에 걸쳐서 원주각(圓周角)으로 약 40도에 달하고 있다.

그래서, 본 실시예에 의하면 제23도에 도시한 바와 같이, 격벽(3d)의 흡입측 유로안내부(210a)의 외주측에, 그 날개(1a)와의 대향면측으로부터 흡입구(3b)측에 연통하는 방출안내부인 연통로(214)를 형성한다. 이것은 보조흐름공급로를 구성하는 것이다. 이 연통로(214)에 의해 날개(1a) 사이에 남은 기체(213)는 흡입측 유로안내부(210a)의 선단근방에서 팽창하기 이전에 연통로(214)를 통해서, 흡입구(3b)측에 화살표(215)로 나타낸 바와 같이 분출된다. 연통로(214)는 이로부터 분출된 기체가 원환상유로(212)내에서 원활하게 선회하는 것을 고려하고, 날개(1a)의 진행방향에 대해 경사전방으로 각도를 부여하여 형성되어 있다. 여기서 특히 중요한 것은 연통로(214)의 날개(1a)의 진행방향에 대해 전방에 위치하는 면(214a)이며, 이 면(214a)의 각도를 α로 하고 있다. 실시예의 경우, 그 후방에 위치하는 면(214b)의 각도도 이것과 맞추어져 있으며, 또 이 연통로(214)의 임펠러(1)에 대한 직경방향위치는 제24도에 도시한 바와 같이, 날개(1a)보다 외주측에 배치한다. 이것은 날개(1a)에 의해 기체는 그 원심력으로 더욱 외측으로 압축되는 것과, 선회흐름을 형성하는 것이 유리하기 때문이다.

본 실시예에 의하면, 격벽(3d)의 흡입측 유로안내부(210a)의 외주부분에 연통로(214)를 형성하였으므로, 격벽(3d)에 의해 날개(1a) 사이에 남은 압축된 기체(213)중, 임펠러(1)의 외주측에 있는 이월흐름은 이 연통로(214)로부터 유출되어, 분류(噴流)(215)를 형성한다. 이 분류(215)는 케이싱(3)의 내벽에 따라서 케이싱(3)의 내주측에 흐르고, 다시 임펠러(1)의 내주측에 흘러서, 선회흐름을 형성한다. 이때, 이 분류(215)의 주위에 있는 기체는 이 분류(215)에 이끌려 선회방향으로 유도된다. 한편, 격벽(3d)에 의해 날개(1a) 사이에 남은 압축된 기체(213)는 연통로(214)의 작용에 의해 그 외주측으로부터 유출되므로 날개(1a)사이의 내주축에서는 기체가 빈 상태로 되고, 격벽(3d)의 흡입측 유로안내부(210a)를 통과한 직후의 흡입구(3b) 근방에서는, 외부로부터 유입된 기체가 용이하게 임펠러(1)에 유입되게 된다. 그래서, 분류(215)에 의한 선회흐름의 발생과, 임펠러(1)의 내주측에의 기체의 흡입의 용이에 이해, 흡입측 유로안내부(210a) 통과직후에 흡입구(3b) 근방에서 원활하게 선회흐름(216)이 형성되고, 동시에 접수주변길이도 증가한다. 따라서, 흡입구(3b) 부근에서는 종래에 비교하여 흡입구(3b)로부터 토출구(3c)에 걸친 혼합영역이 감소되어 접수주변길이도 증가하므로, 이 와류블로워는 이 원주각 및 접수주변길이에 상당하는 분만큼 압력상승의 작용이 증가하게 된다. 이로써, 와류블로워는 그 토출압력을 상승시킬 수 있고, 성능의 향상을 도모할 수 있다. 또, 분류(215)에 이한 선회흐름(216)의 발생과, 임펠러(1)의 내주측에의 기체의 흡입의 용이에 의해, 흡입측 유로안내부(210a) 통과 직후에 흡입구(3b) 근방에서 원활하게 선회흐름이 형성되므로, 이 영역에서의 기체의 교란이 감소되고, 그만큼 소음의 발생을 억제할 수 있어서 소음저감의 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 발명자의 실험에 의한 관측에 따르면, 연통로(214)의 날개(1a)의 진행방향에 대한 각도 α도는 5도∼35도의 범위가 선회흐름을 형성하는데에 양호한 것이 확인되었다. 이와 관련하여, 실시예에 있어서는 이 각도 α를 20도로 하고 있다. 또, 연통로(214)의 직경방향의 크기인데, 실시예에 있어서는, 날개(1a)의 폭 W의 1/3의 폭으로 되어 있다. 그러나, 이것은 보다 큰 효과를 얻기 위한 배치이며, 날개(1a)의 전폭에 걸쳐도 되지만, 외주측인 것이 바람직하다. 더욱 효과를 원한다면, 날개(1a)의 폭에 대해 그 중앙으로부터 외측, 또한, 중앙으로부터 1/6정도 이상 외측이 좋다. 또한, 연통로(214)의 둘레방향위치에 대하여는, 날개(1a)의 진행방향에 대해 후단위치 B점이 토출측 유로안내부(210b)의 선단 A점으로부터 날개(1a)와 날개(1a)와의 간격의 1.5배∼2.5배의 범위가 양호하였다. 그러나, 연통로(214)의 임펠러(1)와 대항하는 측의 개구위치는 특히 이 위치에 한정되는 것은 아니고, 날개(1a)사이에 남은 압축된 기체를 도입할 수 있으면 좋고, 실시예와 같이 흡입측 유로안내부(210a)측에서 개구해도 되는 것은 물론, 흡입측, 토출측 양 유로안내부(210a), (210b)에 걸쳐서 개구하도록 해도 된다.

제29도는 본 실시예를 채용한 와류블로워와 종래의 것과의 풍량·정압특성을 도시한 특성도이며, 선 A는 본 실시예에 의한 연통로를 형성한 공력(空力)특성도, 선 B는 종래의 것, 즉 연통로를 갖지 않은 것의 공력 특성도이다. 사용한 모터는 0.75kW, 임펠러의 유효경은 235mm, 모터의 회전수는 3,420rpm, 임펠러와 격벽과의 갭은 0.3mm, 연통로의 각도는 20도로 한 경우에 대하여 도시하였다. 이 도면에서 명백한 바와같이, 실시예의 것은 종래의 것에 비해, 공력특성을 전체적으로 20% 정도 향상시킬 수 있었다.

본 발명의 다른 실시예는 본 발명을 와류식 기체펌프의 일종, 즉 컵형 와류블로워의내주측에, 적용한 경우에 대하여 도시하였으며, 제30도는 그 요부단면도로서, 흡입구및 토출구 주위의 단면도이며, 제31도는 제30도의 31-31 선에 따라 절단하여 도시한 도면이다. 제32도는 사이드커버 및 임펠러를 제거한 상태를 도시한 정면도이다.

부품구성 및 동작원리, 종래 구조에서의 문제점은 전술한 실시예와 동일하다.

본 실시예에 의하면, 제31도에 도시한바와 같이 격벽(3d)의 흡입측 유로안내부(210a)의 내주측에, 그 날개(1a)와의 대향면측으로부터 흡입구(3b)측에 연통하는 방출안내부인 연통로(214)를 형성한다. 이것은 보조흐름공급로를 구성하는 것이다. 이 연통로(214)에 의해 날개(1a)사이에 남은 기체(213)는 흡입측 유로안내부(210a)의 선단 근방에서 팽창하기 이전에 연통로(214)를 통해서 흡입구(3b)측에 화살표(215)로 나타낸 바와 같이 분출한다. 연통로(214)는 여기서 분출된 기체가 원환상유로(212)내에서 원활하게 선회하는 것을 고려하여, 날개(1a)의 진행방향에 대해 경사전방으로 각도를 부여하여 형성하였다. 여기서 특히 중요한 것은 연통로(214)의 날개(1a)의 진행방향에 대해 전방에 위치하는 면(214a)이며, 이 면(214a)의 각도를 α로 하였다. 또, 이 연통로(214)의 임펠러(1)에 대한 직경방향위치는, 제31도에 도시한 바와 같이 날개(1a)의보다 내주측에 배치한다. 이것은 날개(1a)에 의해 기체는 그 원심력으로 보다 외측으로 압축되어 선회가 외주측으로부터 개시되는데 대해 내주측의선회가 지연되어 일어나는 것을 피하기 위해서이다.

이상 본 실시예에 의하면, 격벽(3d)의 유로안내부(210)의 흡입측 유로안내부(210a)의 내주부분에 연통로(214)를 형성하였으므로, 격벽(3d)에 의해 날개(1a)사이에 남은 압축된 기체(213)중 임펠러(1)의 내주측에 있는 이월흐름은 이 연통로(214)에서 유출되어 분류(215)를 형성한다.이 분류(215)는 케이싱(3)의 내벽에 따라서 케이싱(3)의 내주측에 흐르고, 또한 임펠러(1)의 내주측에 흘러서 선회흐름을 형성한다. 이 때, 이 분류(215)의 주위에 있는 기체는 이 분류(215)에 이끌려 선회방향으로 유도된다. 한편, 격벽(3d)에 의해 날개(1a) 사이에 남은 압축된 기체(213)는 연통로(214)에서 유출되어 감압되므로 날개(1a)사이의 내주측에서는 격벽(3d)의 유로안내부(210)의 흡입측 유로안내부(210a)를 통과한 직후의 흡입구(3b) 근방에서는 외부로부터 유입된 기체가 용이하게 임펠러(1)에 유입하게 된다. 그래서, 분류(215)에 의한 선회흐름의 발생과, 임펠러(1)의 내주축에의 기체의 흡입의 용이에 의해 흡입측 유로안내부(210a) 통과 직후에 흡입구(3a) 근방에서 원활하게 선회흐름(216)이 형성되고, 동시에 접수주변길이도 증가된다. 따라서, 흡입구(3b) 부근에서는 종래에 비교하여 흡입구(3b)로부터 토출구(3c)에 걸친 혼합영역이 감소되어, 접수주변길이도 증가되므로, 이 와류블로워는 이 원주각 및 접수주변길이에 상당하는 분만큼 압력상승의 작용이 증가하게 된다. 이로써, 와류블로워는 그 토출압력을 상승시킬 수 있고, 성능의 향상을 도모할 수 있다. 또 분류(215)에 의한 선회흐름(216)의 발생과, 임펠러(1)의 내주측에의 기체의 흡입의 용이에 의해 흡입측 유로안내부(210a) 통과 직후에 흡입구(3b) 근방에서 원활하게 선회흐름이 형성되므로, 이 영역에서의 기체의 교란이 감소하고, 그만큼 소음의 발생을 억제할 수 있으며, 소음저감의 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 발명자의 실험에 의한 관측에 의하면, 연통로(214)의 날개(1a)의 진행방향에 대한 각도 α는 5도∼35도의 범위가 선회흐름을 형성하는데 있어서 양호한 것이 확인되었다. 이와 관련하여, 실시예에 있어서는 이 각도 α를 20도로 하였다. 또, 연통로(214)의 직경방향의 크기는 실시예에 있어서는 날개(1a)의 폭 W의 1/3의 폭으로 되어 있다. 그러나, 이것은 보다 큰 효과를 얻기 위한 배치이며, 날개(1a)의 전폭에 걸쳐도 좋지만, 내주에 의한 것이 바람직하다. 보다 효과를 원한다면, 날개(1a)의 폭 W에 대해 그 중앙으로부터 1/3정도 이상 내측이 놓다. 또한, 연통로(214)의 둘레방향위치에 대하여는, 날개(1a)의 진행방향에 대해 후단위치 B점이 토출축 유로안내부(210b)의 선단 A점보다 날개(1a)와 날개(1a)와의 간격이 1.5배∼2.5배의 범위가 양호하였다. 그러나, 연통로(214)의 임펠러(1)와 대향하는 측의 개구위치는 특히 이 위치에 한정되는 것은 아니고, 날개(1a) 사이에 남은 압축된 기재를 도일할 수 있으면 좋고, 실시예와 같이 흡입측 유로안내부(210a)측에서 개구되어도 좋은 것은 물론, 흡입측, 토출측 양 유로안내부(210a), (210b)에 걸쳐서 개구되도록 해도 좋다.

제33도는 본 실시예를 채용한 와류블로워와 종래의 것과의 풍량·정압특성을 도시한 특성도이며, 선 A는 본 실시예에 의한 연통로를 형성한 공력특성도. 곡선 B는 종래의 것, 즉 연통로를 갖지 않은 것이 공력특성도이다.사용한 모니터 0.75kw, 임펠러의 유효경은 235mm, 모터의 회전수는 3,420rpm, 임펠러와 격벽과의 갭은 0.3mm 연통로의 각도는 20도로 한 경우에 대하여 도시되어 있다. 이 도면에서도 명백한 바와 같이, 실시예의 것은 종래의 것에 비해 공력특성을 전체적으로 20% 정도 향상시킬 수 있다.

본 발명의 다른 실시예는 본 발명을 와류식 기체펌프의 일종, 즉 양 날개형 와류블로워의 외주측에 적용한 경우에 대해 도시되어 있으며, 제34도는 그 요부단면도로서, 흡입구 주위의 단면도이고, 제35도는 제34도의 35-35선에 따라서 절단하여 도시한 도면이며, 제36도는 제35도의 36-36선에 따라서 절단하여 도시한 도면이다. 제37도는 실시예의 전첵구성을 도시한 절단측단면도이다.

이들 도면에 있어서, (1)은 임펠러, (3)은 원환상유로(208)를 형성하는 케이싱, (15)는 원환상유로(208)를 형성하는 사이드커버이다. 원환상유로(208)는 회전축(14)의 축선과 평행을 이루는 방향으로 개구되는 단면이 대략 반원호상의 흠을 이루고 있다. 원환상유로(208)는 원동기의 회전축(14)을 중심으로 하여 원환상으로 구성되어 있다. 이 원환상유로(208)의 일단은 흡입구(3b)에 연통되어 있고, 타단은 토출구(3c)에 연통되어 있다. 토출구(3c)로부터 흡입구(3b)에 이르는 사이는 임펠러(1)와 미소공극을 통해 대향하는 격벽(3d)으로 구획되어 있다. 흡입구(3b)에 이어지는 흡입측 통로(206)와 토출구(3c)에 이어지는 토출측 통로와는 베이스부재를 겸한 소음기(5)내에 평행을 이루도록 형성되어 있다.

임펠러(1)는 제36도에 도시한 바와 같이 허브(hub)와 다수의 날개(1a)로 구성되어 있으며, 허브는 회전축(14)을 중심으로 하여, 원환상유로(208)에 대향하여 축방향 양측으로 개구되는 환상의 홈(211)을 가지고 있으며, 날개(1a)는 이 홈(211)을 가로지르는 방향으로 다수 설치되어 있다. 임펠러(1)를 원동기의 회전축(14)에 고정함으로써, 원환상유로(208)의 개구부와, 허브의 개구부가 대향하고, 이로써 단면이 대략 원형의 원환상유로(212)가 형성된다.

여기서, 원동기를 회전구동하면 이 회전축(14)에 고정된 임펠러(1)가 회전한다. 그렇게 하면, 흡입구(3b)로부터 흡입된 기체는 제35도, 제36도에 도시한 바와 같이, 임펠러(1)의 날개(1a)의 작용에 의해, 원환상유로(208)와 허브로 구성되는 단면원형상의 원환상유로(212)내에서 화살표로 나타낸 바와 같이 나선을 그리면서 회전하고, 날개(1a)에 의해 가압되어 점차로 회전방향 F으로 향해 반송된다. 그리고 이 가압된 기체는 격벽(3d)의 작용에 의해 토출구(3c)에 유도되어 이로부터 토출된다.

제36도는 격벽(3d) 및 흡입구(3b), 토출구(3c) 및 임펠러(1)와의 관계를 도시한 요부단면도이다. 이 도면에 도시한 바와 같이, 격벽(3d)의 임펠러(1)와 대향하는 선단부에는 흡입구(3b)로부터 유입된 기체를 원활하게 원환상유로(212)에 유도하는 흡입측 유로안내부(210a)와, 가압된 기체를 원활하게 토출구(3c)로 유도하는 토출측 유로안내부(210a)를 구비하고 있다. 이 도면에서도 명백한 바와 같이, 임펠러(1)에 의해 가압된 기체는 화살표 OUT로 나타낸 바와 같이, 격벽(3d)의 작용에 의해 토출구(3c)에 유도된다. 그러나, 토출시에 날개(1a)와 인접한 날개(1a)와의 사이에 남은 기체(213)는 격벽(3d)에 의해 그 출구가 닫히고, 그대로 흡입구(3b)측으로 운방되어 흡입측으로 이월되어 버린다. 이것을 이월흐름이라고 하는데, 이월흐름은 선회를 감소한 후, 격벽(3d)을 통과하여 흡입측에 운반되어 버린다. 그리고, 이 가압된 유체는 흡입측에서 날개(1a)의 전둘레영역에 대하여 개방되어 원환상유로(212)내에서 대략 균일하게 선회를 갖지 않고 팽창된다. 그렇게 하면, 이 팽창흐름은 흡입구(3b)로부터 유입된 화살표 1N로 나타낸 기체와 혼합하여, 유입되는 기체의 흐름을 교란시켜 버린다. 이 교란으로 인해 외부로부터 흡입구(3b)를 지나 유입된 기체는 흡입구(3b) 근방의 유로내에서 원활하게 선회흐름의 형성을 개시할 수 없으며, 이 혼합영역을 지난 후에 비로서 유효한 선회흐름을 형성하게 된다.

그래서, 본 실시예에 의하면 격벽(3d)의 유로안배부(210)의 흡입측 유로안내부(210a)의 외주측에 그 날개(1a)와의 대향면측으로부터 흡입구(3b)측에 연통되는 방출안 내부인 연통로(214)를 형성한다. 이것은 보조 흐름공급로를 구성하는 것이다. 이 연통로(214)에 의해 날개(1a)사이에 남은 기체(213)는 흡입측 유로안내부(21a)의 선단근방에서 팽창하기 이전에 연통로(214)를 통해 흡입구(3b)측에 화살표(215)로 나타낸 바와 같이 분출된다. 연통로(214)는 이로부터 분출된 기체가 원환상유로(212)내에서 원활하게 선회하는 것을 고려하여, 날개(1a)의 진행방향에 대해 경사전방으로 각도 α를 부여하여 형성되어 있다. 여기서 특히 중요한 것은 연통로(214)의 날개(1a)의 진행방향에 대해 전방에 위치한 면(214a)이며, 이 면(214a)의 각도를 α로 하고 있다. 실시예의 경우, 그 후방에 위치하는 면(214b)의 각도도 이것과 마추어져 있으며, 또 이 연통로(214)의 임펠러(1)에 대한 직경방향위치는 제24도에 도시한 바와 같이 날개(1a)의 보다 외주측에 배치한다. 이것은 날개(1a)에 의해 기체는 그 원심력으로 보다 외측으로 압축되는 것과, 선회흐름을 형성하는데 유리하기 때문이다.

본 실시예에 의하면 격벽(3d)의 유로안내부(210)의 흡입측 유로안내부(210a)의 외주부분에 연통로(214)를 형성하였으며, 격벽(3d)에 의해 날개(1a)사이에 남은 압축된 기체(213)중 임펠러(1)의 외주측에 있는 이월흐름은 이 연통로(214)로부터 유출되어 분류(215)를 형성한다. 이 분류(215)는 케이싱(3)의 내주측에 흐르고, 다시 임펠러(1)의 내주측에 흘러서 선회흐름을 형성한다. 이 때, 이 분류(215)의 주위에 있는 기체는 이 분류(215)에 끌려서 선회방향으로 유도된다. 한편, 격벽(3d)에 의해 날개(1a) 사이에 남은 압축된 기체(213)는 연통로(214)의 작용에 의해 그 외주측으로부터 유출되므로, 날개(1a) 사이의 내주측에서는 기체가 빠진 상태로 되어, 격벽(3d)의 흡입측 유로안내부(210a)를 통과한 직후의 흡입구(3b) 근방에서는 외부로부터 유입된 기체가 용이하게 임펠러(1)에 유입하게 된다. 그래서, 분류(215)에 의한 선회흐름의 발생과, 임펠러(1)의 내주측에의 기체의 흡입의 용이에 의해 흡입측 유로안내부(210a) 통과 직후에 흡입구(3b) 근방에서 원활하게 선회흐름이 형성되며, 동시에 접수주변길이도 증가한다. 따라서, 흡입구(3b) 부근에서는 종래에 비교하여 흡입구(3b)로부터 토출구(3c)에 걸친 혼합영역이 감소되고, 접수주변길이도 증가하므로, 이 와류블로워는 이 원주각 및 접수주변길이에 상당하는 분만큼 압력상승의 작용이 증가하게 된다. 이로써, 와류블로워는 그 토출압력을 상승시킬 수 있고, 성능의 향상을 도모할 수 있다. 또, 분류(215)에 의한 선회흐름(216)의 발생과, 임펠러(1)이 내주측에의 기체의 흡입의 용이에 의해 흡입측(3b) 유로안내부(210a) 통과 직후에 흡입구(3b) 근방에서 원활하게 선회흐름이 형성되므로, 이 영역에서의 기체의 교란이 감소되고, 그만큼 소음의 발생을 억제할 수 있으며, 소음저감의 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 발명자의 실험에 의한 관측에 의하면, 연통로(214)의 날개(1a)의 진행방향에 대한 각도 α는 5도∼35도의 범위가 선회흐름을 형성하는데 있어서 양호한 것이 확인되었다. 이와 관련하여 실시예에 있어서는 이 각도 α를 12도로 하였다. 또, 연통로(214)의 직경방향의 크기는 실시예에 있어서는, 날개(1a)의 폭 W의 1/3의 폭으로 되어 있다. 그러나, 이것은 보다 큰 효과를 얻기 위한 배치이고, 날개(1a)의 전폭에 걸쳐도 좋으나, 외주측인 것이 바람직하다. 보다 효과를 원한다면, 날개(1a)의 폭 W에 대해 그 중앙으로부터 외측 또는 중앙으로부터 1/6정도 이상 외측이 좋다. 또한, 연통로(214)의 둘레방향위치에 대하여는, 날개(1a)의 진행방향에 대해 후단위치 B점이 토출측 유로안내부(210a)의 선단 A점보다 날개(1a)와 날개(1a)와의 간격이 1.5배∼2.5배의 범위가 양호하였다. 그러나, 연통로(214)의 임펠러(1)와 대향하는 측의 개구위치는 특히 이 위치에 한정되는 것은 아니고,날개(1a) 사이에 남은 압축된 기체를 도입할 수 있으면 좋고, 실시예와 같이 흡입측 유로안내부(210a)측에서 개구해도 되는 것은 물론, 흡입측, 토출측 양 유로안내부(210a), (210b)에 걸쳐서 개구하도록 해도 된다.

제38도는 본 실시예를 채용한 와류블로워와 종래의 것과의 풍량·정압특성을 도시한 특성도이며, 선 A은 본 실시예에 의한 연통로를 형성한 공력특성도, 선 B은 종래의 것, 즉 연통로를 갖지 않는 것의 공력특성도이다. 사용한 모터는 0.75kw, 회전수는 3,420rpm, 임펠러와 격벽과의 갭은 0.3mm, 연통로의 각도는 12도로 한 경우에 대하여 도시되어 있다. 이 도면에서도 명백한 바와 같이, 실시예의 것은 종래의 것에 비해 공력특성을 전체적으로 10% 정도 향상시킬 수 있었다.

이상 전술한 실시예에 있어서는 보조흐름으로서, 격벽(3d)에 의해 날개(1a)와 날개(1a)와의 사이에 남은 기체를 이용하는 경우에 대하여 설명하였다. 보조흐름으로서는 별개 위치에 있는 기체를 이용해도 되고, 또 다른 수단에 의해 가압된 기체를 이용해도 되는 것은 물론이다. 특히, 이 경우에 있어서는 보조흐름공급로는 격벽(3d)에 연통공과 같은 형태로 형성할 필요는 없고, 그 위치의 자유도는 증가한다. 그러나, 실시예와 같일 보조흐름으로서 격벽(3d)에 의해 날개(1a)와 날개(1a)와의 사이에 압축되어 남게 된 기체를 이용하면, 교란의 요인으로 되어 있는 기체를 이용할 수 있으며, 접수주변길이도 동시에 증가하므로, 효율 등 여러가지 성능면에서 커다란 효과를 얻을 수 있다. 또, 실시예는 와류블로워에 대해 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 와류식 기체펌프, 와류식 액체펌프 등 넓은 의미에서의 와류펌프에 그 응용이 가능한 것은 물론이다.

이상 설명으로 명백한 바와 같이, 본 발명에 의하면 원환상유로내에 있어서 선회흐름을 보다 원활하게 형성할 수 있기 때문에, 와류펌프의성능을 향상시킬 수 있다.

첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구의 범위에 정의된 바와 같은 본 발명의 기술적 사상이나 범위를 일탈하지 않고, 이 기술분야에 숙련된 사람은 여러가지 변형 및 변경을 가할 수 있다는 것을 알 수 있다.

Claims (35)

1. 유체가 유입되는 흡입구로부터 이 흡입구에 인접하여 배치되어 유체를 배출하는 토출구에 이르는 환상유로가 형성되고, 환상유로내에서 유체의 와류를 발생시키는 임펠러를 수납하는 블로워케이싱과, 임펠러를 구동하는 수단과, 소음감소, 압력증가 및 와류블로워의 전력요구량감소중 최소한 하나를 가능하게 하는 단면감소수단으로 이루어지고, 환상유로는 임펠러의 날개에 대향하는 환상홈과, 환상홈의 주위부준을 구획하는 격벽을 포함하고, 흡입구 및 토출구는 격벽에 의해 구획된 환상홈의 대응 단부에 각각 형성되고, 단면감소수단은 환상유로의 흡입구와 토출구와의 중간위치와 환상유로의 토출구 사이에 위치한 환상유로의 위치에 배설되고, 또한 보조흐름공급로가 배설되고, 이를 통하여 임펠러에 남은 유체를 환상유로의 흡입구에 보조흐름으로서 분출하여, 흡입구로부터 유입된 유체를 와류를 형성하는 방향으로 유도하는 것을 특징으로 하는 와류블로워.
2. 제1항에 있어서, 단면감소수단은 환상홈의 외주측의 에지근방으로부터 최소한 환상홈의 저면근방에 이르는 영역에서 환상홈의 단면적을 감소시키는 것을 특징으로 하는 와류블로워.
3. 제2항에 있어서, 단면감소수단은 환상홈의 외주측의 에지로부터 저면에 이르는 사이에 대략 평탄한 표면부분을 제공하는 것을 특징으로 하는 와류블로워.
4. 제2항에 있어서, 단면감소수단은 환상홈의 외주측의 에지근방으로부터 내주측의 에지에 이르는 원호형의 표면부분을 제공하는 것을 특정으로 하는 와류블로워.
5. 제2항에 있어서, 단면감소수단은 환상홈의 외주측의 에지로부터 저면에 이르는 파상(波狀)의 표면부분을 제공하는 것을 특징으로 하는 와류블로워.
6. 제1항에 있어서, 단면감소수단은 환상홈을 형성하는 블로워케이싱으로부터 분리된 최소한 하나의 부재를 포함하고, 최소한 환상홈의 일부에 배치되는 것을 특징으로 하는 와류블로워.
7. 제1항에 있어서, 단면감소수단은 블로워케이싱과 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 와류블로워.
8. 제1항에 있어서, 단면감소수단은 케이싱의 임펠러의 대향하는 면으로부터 깊이가 다른 환상홈을 제공하는 것을 특징으로 하는 와류블로워.
9. 제1항에 있어서, 와류블로워는 원심펌프이고, 유체는 가스와 액체중 하나인 것을 특징으로 하는 와류블로워.
10. 제1항에 있어서, 단면감소수단은 토출구로 향한 중간위치로부터 112도 정도의 주위영역에 이르는 환상유로의 영역내에 배치되는 것을 특징으로 하는 와류블로워.
11. 제1항에 있어서, 임펠러는 그 외주에서 반대방향으로 연장되는 제1 및 제2의 복수의 날개를 구비한 양 날개형이고, 케이싱의 환상홈은 제1의 복수의 날개에 대응하고, 임펠러의 외주에서 제2의 복수의 날개와 대응하는 다른환상홈을 형성하는 사이드커버를 구비하고, 환상유로는 케이싱의 환상홈과 사이드커버의 다른 환상홈을 포함하고, 단면감소수단은 흡입구와 토출구와의 중간위치와 토출구 사이의 환상유로에 위치하는 것을 특징으로 하는 와류블로워.
12. 제11항에 있어서, 단면감소수단은 환상홈의 외주측에 에지근방으로부터 최소한 환상홈의 저면근방에 이르는 영역에서 환상홈의 단면적을 감소시키는 것을 특징으로 하는 와류블로워.
13. 제12항에 있어서, 단면감소수단은 환상홈의 외주측의 에지로부터 저면에 이르는 사이에 대략 평탄한 표면부분을 제공하는 것을 특징으로 하는 와류블로워.
14. 제12항에 있어서, 단면감소수단은 환상홈의 외주측에 에지근방으로부터 내주측의 에지에 이르는 원호형의 표면부분을 제공하는 것을 특징으로 하는 와류블로워.
15. 제12항에 있어서, 단면감소수단은 환상홈의 외주측의 에지로부터 저면에 이르는 파상의 표면부분을 제공하는 것을 특징으로 하는 와류블로워.
16. 제11항에 있어서, 단면감소수단은 환상홈을 형성하는 블로워케이싱으로부터 분리된 최소한 하나의 부재를 포함하고, 최소한 환상홈의 일부에 배치되는 것을 특징으로 하는 와류블로워.
17. 제11항에 있어서, 단면감소수단은 블로워케이싱과 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 와류블로워.
18. 제11항에 있어서, 단면감소수단은 케이싱이 임펠러에 대향하는 면으로부터 깊이가 다른 환상홈을 제공하는 것을 특징으로 하는 와류블로워.
19. 제11항에 있어서, 와류블로워는 원심펌프이고, 유체는 가스와 액체중 하나인 것을 특징으로 하는 와류블로워.
20. 제1항에 있어서, 보조흐름은 임펠러에 의해 환상유로의 토출구측으로부터 흡입구측으로 운반되는 이월흐름이고, 보조흐름공급로는 유체가 와류를 형성하도록 흡입구에 인접한 영역에서 이월흐름을 방출하는 것을 특징으로 하는 와류블로워.
21. 제20항에 있어서, 환상홈의 주위의 일부를 구획하는 격벽은 임펠러의 날개통과경로에 대해 미소공극만큼 분리되고, 보조흐름공급로는 격벽의 임펠러와 미소공극을 구성하는 면을 기준으로 하여 임펠러의 날개의 진행방향에 대해 5도∼35도의 각으로 보조흐름을 공급하는 것을 특징으로 하는 와류블로워.
22. 제20항에 있어서, 환상홈의 주위의 일부를 구획하는 격벽은 임펠러의 날개통과경로에 대해 미소공극만큼 분리되고, 보조흐름공급로는 격벽의 흡입구측에서 토출구측으로 운반된 이월흐름을 격벽의 임펠러와 미소공급을 구성하는 면을 기준으로 하여 임펠러의 날개의 진행방향에 대해 경사앞방향으로 이월흐름을 방출하도록 안내하는 방출안내부를 형성한 것을 특징으로 하는 와류블로워.
23. 제22항에 있어서, 방출안내부는 이월흐름을 격벽의 임펠러와 미소공극을 구성하는 면을 기준으로 하여 날개의 진행방향에 대해 5도∼35도의 범위에서 경사앞방향으로 방출하도록 격벽에 배치된 유로안내부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 와류블로워.
24. 제22항에 있어서, 격벽은 흡입구로부터 유도된 흐름을 원환상유로 및 임펠러의 날개에 유도하는 유로 안내부를 구비하고, 방출안내부는 격벽의 유로안내부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 와류블로워.
25. 제24항에 있어서, 방출안내부는 유로안내부에 형성된 절결로 구성되는 것을 특징으로 하는 와류블로워.
26. 제25항에 있어서, 유로안내부를 절결하여 형성된 방출안내부는 임펠러의 날개와 대응하는 측에 개구가 형성되고, 이 개구위치는 둘레방향에 있어서 임펠러의 날개의 진행방향에 대해 격벽의 방출안내부의 후단이 격벽의 유로안내부의 후단보다 임펠러의 날개와 날개의 간격의 1.5배∼2.5배 범위인 것을 특징으로 하는 와류블로워.
27. 제25항에 있어서, 유로안내부를 절결하여 형성된 방출안내부는 임펠러의 날개와 대응하는 측에 개구가 형성되고, 이 개구의 날개의 진행방향에 대해 전방에 위치한 면의 각도는 5도∼35도의 범위인 것을 특징으로 하는 와류블로워.
28. 제25항에 있어서, 유로안내부를 절결하여 형성된 방출안내부는 임펠러의 날개와 대응하는 측에 개구가 형성되고, 이 개구의 직경방향에 있어서 임펠러의 날개와 대응하는 위치의 외측인 것을 특징으로 하는 와류블로워.
29. 제25항에 있어서, 유로안내부를 절결하여 형성된 방출안내부는 임펠러의 날개와 대응하는 측에 개구가 형성되고, 이 개구 위치는 직경방향에 있어서 날개와 대응하는 위치에서 날개의 중앙부보다 외측인 것을 특징으로 하는 와류블로워.
30. 제25항에 있어서, 유로안내부를 절결하여 형성된 방출안내부는 임펠러의 날개와 대응하는 측에 개구가 형성되고, 이 개구의 직경방향에 있어서 날개와 대응하는 위치에서 날개의 중앙부를 기준으로 하여 1/6이상 외주측인 것을 특징으로 하는 와류블로워.
31. 제24항에 있어서, 유로안내부를 절결하여 형성된 방출안내부는 임펠러의 날개와 대응하는 측에 개구가 형성되고, 이 개구위치는 직경방향에 있어서 임펠러의 날개와 대응하는 위치의 외측인 것을 특징으로 하는 와류블로워.
32. 제25항에 있어서, 유로안내부를 절결하여 형성된 방출안내부는 임펠러의 날개와 대응하는 측에 개구가 형성되고, 이 개구의 직경방향에 있어서 날개와 대응하는 위치에서 날개의 중앙부보다 내측인 것을 특징으로 하는 와류블로워.
33. 제25항에 있어서, 유로안내부를 절결하여 형성된 방출안내부는 임펠러의 날개와 대응하는 측에 개구가 형성되고, 이 개구의 직경방향에 있어서 날개와 대응하는 위치에서 날개의 중앙부를 기준으로 1/6이상 내주측인 것을 특징으로 하는 와류블로워.
34. 제20항에 있어서, 보조흐름공급로는 흡입구로부터 40도의 범위내에서 환상유로에 이월흐름을 공급하는 것을 특징으로 하는 와류블로워.
35. 제20항에 있어서, 와류블로워는 원심펌프이고, 유체는 가스와 액체중 하나인 것을 특징으로 하는 와류블로워.